23496

بررسي و شبيه سازي و كنترل مبدل هاي RPC چندسطحي در قطارهاي پرسرعت

راه آهن برقي

99/3/25

سيد سعيد فاضل

با افزايش روز افزون شبكه¬هاي كشش AC، مشكلات مربوط به اين شبكه¬ مورد توجه قرار گرفته است از جمله مهم¬ترين مشكلات شبكه كشش مي¬توان به تزريق مقدار قابل توجهي جريان توالي منفي، توان راكتيو و هارمونيك به شبكه اصلي اشاره كرد و از آنجاييكه اين شبكه مستقيماً به شبكه الكتريكي سراسري متصل است لذا بررسي و بهبود اين مسائل و مشكلات از اهميت ويژه اي برخوردار است. در سال¬هاي اخير بهبوددهنده¬هاي كيفيت توان (Railway Power Conditioner) به علت جامع بودن و غلبه بر هر سه مشكل ارائه شدند. از طرفي با توسعه مبدل¬هاي چندسطحي، RPCهاي چند سطحي مورد توجه روز افزون قرار گرفتند. اخيراً مبدل‌هاي چند سطحي ساختار MMC به‌عنوان يك‌راه حل عالي براي بسياري از نيازها مانند جبران ساز توان راه‌آهن شناخته‌شده است. در اين پايان¬نامه ابتدا در فصل اول تاريخچه مختصري از روش¬هاي بهبود كيفيت توان ارائه شده است و سپس فصل دوم به بررسي اجمالي ساختارهاي چندسطحي موجود مي¬پردازد و در پايان اين فصل با مقايسه ساختارها، ساختار انتخابي معرفي گرديد. در فصل سوم ساختار انتخابي به صورت كامل تشريح شده است: مدار الكتريكي و معادلات حاكم بر ساختار، روش كنترل، ساخت سيگنال¬هاي مرجع جهت كنترل و درنهايت كنترل خازن لينك DC و بهينه سازي مقدار خازن، ارائه گرديد. فصل چهارم به محاسبه ظرفيت ساختار انتخابي مي¬پردازد و با كد نويسي در نرم افزار MATLAB به بررسي ظرفيت اين جبران¬ساز تحت شرايط باري مختلف پرداخته شد و نتايج ارائه گرديده است، همچنين در اين فصل حداكثر ظرفيت جبران¬ساز محاسبه و ارائه شده است. در پايان نيز در فصل پنجم نيز به مدل¬سازي و شبيه¬سازي ساختار انتخابي در نرم¬افزار MATLAB/SIMULINK پرداخته و نتايج ارائه شده اند. فصل ششم نيز به جمع¬بندي و پيشنهادات مي-پردازد.

1399/12/23

Study and simulation and control of multi-level RPC converters in high-speed trains

6/14/2020 12:00:00 AM

With the increasing number of AC traction networks, problems related to this network have been considered, among the most important problems of traction network are the injection of a significant amount of negative sequence current, reactive and harmonic power to the main network. And since this network is directly connected to the national electricity grid, it is especially important to study and improve these issues and problems. In recent years, Railway Power Conditioners have been introduced to compensate for these problems. On the other hand, with the development of multilevel converters, multilevel RPCs received increasing attention. In this thesis, first, a brief history of power quality improvement methods is presented in the first chapter, and then the second chapter briefly examines the existing multilevel structures, and at the end of this chapter, by selecting the structures, the selected structure is introduced. In the third chapter, the selected structure is fully described: electrical circuit and equations governing the structure, control method, construction of reference signals for control and finally capacitor control of DC link and optimization of capacitor value were presented. Chapter 4 calculates the capacity of the selected structure and by coding in MATLAB software, the capacity of this compensator was examined under different load conditions and the results are presented. Also, in this chapter, the maximum capacity of the compensator is calculated and presented. Is. Finally, in the fifth chapter, the selected structure is modeled and simulated in MATLAB / SIMULINK software and the results are presented. Chapter 6 also summarizes and suggests.

كيفيت توان راه¬آهن برقي , سيستم بهبوددهنده توان شبكه كشش , توالي منفي جريان , توان راكتيو , هارمونيك , مبدل¬هاي چندسطحي

Quality power of Electric Rail , traction network power improvement system, , negative current sequence , reactive power , harmonic , multi-level converters