21340

طراحي و شبيه‌سازي كنترل‌كننده‌ي پيش‌بين جريان خروجي اينورتر تك‌فاز متصل به شبكه براي كاربردهاي فتوولتائيك

كارشناسي ارشد

مدارهاي مجتمع الكترونيك

1395

1398/06/11

دكتر عبدالرضا رحمتي

دكتر سيد اديب ابريشمي فر

برق

استفاده از انرژي‌هاي نو به دلايلي از قبيل عدم توليد آلاينده‌هاي هوا، قابل دسترس بودن در بيش‌تر مناطق و تجديدپذير بودن به عنوان يكي از پيشنهادهاي اصلي براي استفاده در ساليان آينده براي تامين انرژي مطرح است. مهم‌ترين چالش موجود در اين منابع اتصال آن‌ها به شبكه سراسري برق و سنكرون كردن با ساير توليد كننده‌ها است. يكي از روش‌هاي پيشنهادي براي اتصال اين منابع به شبكه استفاده از اينورتر تك‌فاز است. تعيين و پياده‌سازي الگوريتمي براي سنكرون سازي اين منابع با شبكه قدرت و استفاده از روش كنترلي مناسب از جمله تحقيقات انجام شده در اين زمينه است. از ساليان گذشته استفاده از روش‌هاي كنترل خطي براي كنترل اينورترها متداول بوده است اما امروزه به دليل رشد چشم‌گير قدرت پردازش ميكروكنترلرها، روش‌هاي كنترلي جديد مطرح ‌شده است. كنترل پيش‌بين مبتني بر مدل يكي از روش‌هاي كاربردي و جذابي است كه امروزه در مبدل‌هاي الكترونيك قدرت كاربرد فراواني پيدا كرده است. به‌طوركلي اين روش كنترلي به دو دسته حالت پيوسته و حالت گسسته تقسيم‌بندي مي‌شود. در روش كنترل پيش‌بين حالت گسسته تمام محاسبات به‌صورت آنلاين انجام مي‌گيرد كه حجم محاسبات را افزايش مي‌دهد اما در روش حالت پيوسته بخش عمده‌اي از محاسبات به‌صورت آفلاين انجام ‌شده است، در نتيجه حجم برنامه محدودتر خواهد بود. در طراحي كنترل‌كننده پيش‌بين حالت پيوسته انتخاب زمان نمونه‌برداري و افق پيش‌بيني تأثير چشم‌گيري بر عمل‌كرد ديناميكي سيستم دارد، كه در اين پايان‌نامه استفاده از اين روش پيشنهاد شده است. با توجه به ‌سرعت پاسخ‌دهي سيستم، بايد زمان نمونه برداري انتخاب گردد و مطابق زمان نمونه‌برداري انتخاب‌ شده افق پيش‌بيني مناسب انتخاب مي‌شود كه مي‌تواند تضمين دهنده‌ي پايداري سيستم كنترل شود.

1398/08/29

Design and simulation of a predictive output current controller of the single phase grid connected inverter for photovoltaic applications

9/2/2019 12:00:00 AM

Using new energies has come to the foreground for reasons such as not producing air pollutant, being accessible in many regions and renewability for using as the energy source for future years. The main challenge here is the way of connecting them to the main power distribution network and synchronizing them with other energy sources. A proposed solution for connecting them to the network is employing single-phase inverters. Some research has done in this area of wich are select and algorithmic implementation for synchronizing these sources with the power network, and using an appropriate control method. During the past years, using linear control methods for controlling the inverters have been very common; but some new control methods have been proposed by advancing the processing capability of microcontrollers. Model predictive control is an interesting and applicable method with has shown promising results in power electronic converter. Generally, this control method divides into two continuous and discrete modes. In the discrete model predictive method, the computations are online which increases the computation complexity; yet in the continuous mode, the majority of computations are offline which in simpler program. In this thesis, designing continuous predictive controller by choosing sampling time and prediction horizon which have important role in dynamic operation of the system is proposed. Considering the speed of the system, the sampling time should be selected and the proper predictive horizon can be selected by using the sampling time which can guarantee the stability of the control system.