28085

بهبود و ساده سازي واحد مدولاسيون در روش كنترل پيش بين مدوله شده براي مبدل چندسطحي مدولار

كارشناسي ارشد

مهندسي برق - الكترونيك قدرت و ماشين هاي الكتريكي

1398

1401/08/11

داود عرب خابوري

مهندسي برق

در اين پايان نامه به ارائه روشي جهت ساده¬سازي مدولاسيون پهناي پالس مبتني بر حامل هاي شيفت فاز يافته (به اختصار مدولاسيون شيفت فاز ) به منظور حل برخي چالش هاي اين مدولاسيون در مبدل هاي چند سطحي مدولار پرداخته شده است. در ابتدا به بيان تاريخچه اي از مبدل هاي چندسطحي مدولار و معرفي ساختار اين دسته از مبدل هاي چند سطحي و بيان روابط حاكم بر اين مبدل ها پرداخته شده است. سپس روش هاي كنترلي محبوب مورد استفاده در اين مبدل ها و مزايا و معايب هر كدام معرفي شده و همچنين اصول عملكرد روش كنترل پيش بين مدوله شده و روابط مورد استفاده در اين روش كنترلي به تفصيل توضيح داده شده است. در ادامه برخي از روش هاي مدولاسيون محبوب مورد استفاده در مبدل هاي چند سطحي مدولار و ويژگي هاي هر يك از آنها معرفي شده است. همچنين اصول عملكرد مدولاسيون شيفت فاز در اين مبدل ها و چالش هايي كه در پياده سازي عملي اين روش مدولاسيون وجو دارد به تفصيل مورد بررسي قرار گرفته وضرورت پرداختن به مسئله¬ي كاهش تعداد حامل ها در اين روش مدولاسيون بيان شده است. به علاوه، راه كارهايي كه در مراجع مختلف جهت حل اين چالش ها پيشنهاد شده، مورد تحليل و بررسي قرار گرفته است. همچنين اصول روش پيشنهادي به منظور ساده سازي مدولاسيون شيفت فاز مرسوم، در حالتي كه N+1 سطح و يا 2N+1 سطح در ولتاژ خروجي هر فاز وجود دارد، بيان شده است. ( اين توضيحات براي هر دو حالتي كه N زوج يا N عددي فرد باشد، ارائه شده است). به علاوه، جهت ارائه ي نحوه ي عملكرد روش پيشنهادي در شرايط مختلف ديناميكي و استاتيكي، نتايج شبيه¬سازي روش مدولاسيون پيشنهادي در محيط شبيه سازي Matlab/Simulink نمايش داده شده و مورد تحليل و بررسي قرار گرفته اند. در نهايت نتيجه گيري هاي بدست آمده و نيز پيشنهادات مورد نظر جهت بهبود روش پيشنهادي در تحقيقات آينده، ارائه شده است.

1401/12/13

Improvement and simplification of the modulation unit in the Modulated Model Predictive Control for Modular Multilevel Converters (MMCs)

11/2/2023 12:00:00 AM

In this dissertation, a method for simplifying pulse width modulation based on shifted phase carriers (abbreviated phase-shift modulation) is presented to solve some of the challenges of this modulation in modular multilevel converters. First, a history of modular multilevel converters is presented and the structure of this group of multilevel converters is introduced, also the relations governing these converters are stated. Then, the popular control methods used in these converters and the advantages and disadvantages of each are introduced, as well as the operating principles of the Modulated Model Predictive Control and the relationships used in this method are explained in detail. In the following, some popular modulation methods used in modular multilevel converters and the features of each of them are introduced. Also, the principles of phase shift modulation in these converters and the challenges that exist in the practical implementation of this modulation method have been studied in detail and the need to reduce the number of carriers in this modulation method has been stated. In addition, the solutions proposed in various authorities to solve these challenges have been analyzed and reviewed. Also, the principles of the proposed method for simplifying the conventional phase-shift modulation, in the case of N + 1 level or 2N + 1 level in the output voltage of each phase, are stated (This explanation is provided for both cases where N is even or N is an odd number). In addition, in order to present how the proposed method works in different dynamic and static conditions, the simulation results of the proposed modulation method in the Matlab / Simulink simulation environment have been analyzed. Finally, the conclusions obtained from this research as well as suggestions for improving the proposed method in future research are presented.

مبدل چند سطحي مدولار , مدولاسيون شيفت فاز , كنترل پيشبين مدوله شده , ساده سازي مدولاسيون شيفت فاز , كاهش تعداد حامل¬ها

Modular Multilevel Converter , Phase Shifted Carriers Pulse Width Modulation (PSC-PWM) , Modulated Model Predictive Control , Simplify phase shift modulation

Mohsen Alikhani

Dr. Davood Arab Khaburi