پایان نامه طراحی و شبیه سازی اینورتر سه سطحی

فهرست:

فصل اول: مقدمه.. 2

1-1-مقدمه.. 2

1-1-1-کاربردهای اینورتر در صنعت : .. 3

1-2-دسته بندی اینورترها از لحاظ کارکرد : .. 3

1-2-1-اصول کار مدارات اینورتر:.. 4

1-3-ویژگی های  اینورتر .. 8

فصل دوم: مروری بر گذشته.. 12

2-1-انواع  اینورترها.. 12

2-1-1-اینورتر های ولتاژ.. 13

2-1-2-اینورتر تکفاز.. 15

2-1-3-اینورتر سه فاز.. 27

2-1-4-اینورتر از لحاظ تعداد سطوح:.. 36

2-1-5-انواع اینورتر چند سطحی: 38

2-1-6مزایا ومعایب اینورتر چند سطحی.. 39

2-1-6-1-مزایا.. 40

2-1-6-2معایب: 40

2-2-طراحی های پیشرفته : 40

فصل سوم: مدلسازی.. 43

3-1-انواع مدلاسیون فضای برداری .. 43

3-1-1-مدولاسیون پهنای پالس سینوسی (spwm) 43

3-1-2-مدولاسیون هیسترزیس.. 44

3-1-3-اجرای محاسبات SVM با استفاده از تکنیک کلاسه بندی بردارها.. 45

3-3-مطالعه مدارهای اصلی از مبدل های سه سطحی.. 50

3-3-1-توپولوژی مدار و اصل کار کردن از مبدل های سه سطحی:.. 50

3-3-2-مدل بندی ریاضی مبدل سه سطحی:.. 51

3-3-3-بردار های سه سطحی:.. 53

3-4-تئوریSVM  :.. 54

3-5-تجزیه و تحلیل برداری اینورتر سه فاز: .. 57

3-6-اینورتر سه سطحی NPC:.. 62

فصل چهارم:سیستم خورشیدی.. 67

4-1-تحلیل و عملکرد سلول خورشیدی .. 67

4-1-1-معرفی انرژی خورشیدی و چگونگی تولید آن.. 67

4-2-تاریخچه استفاده از انرژی خورشیدی .. 68

4-3-مزایا و معایب انرژی خورشیدی.. 69

4-4-تاریخچه سلول های خورشیدی.. 71

4-5-علل احتیاج به سلول خورشیدی.. 71

4-6-انواع سلول های خورشیدی.. 72

4-6-1-سلول های تک‌بلوری.. 72

4-6-2-..................................................................................................... سلول‌های چندبلوری.. 72

4-6-3-سیلیسیم بی شکل.. 72

4-7-سیلیکون چگونه سلول خورشیدی را می‌سازد؟.. 73

4-7-1-ساخت سلول های خورشیدی.. 75

4-7-2-سلول های خورشیدی پیشرفته.. 75

4-8-تشریح یک سلول .. 76

4-9-سیستم های فتوولتائیک.. 78

4-9-1-معرفی پدیده فتوولتائیک.. 78

4-9-2-معرفی سیستم های فتوولتائیک و مزایا و معایب این سیستم ها.. 79

4-9-2-1-مزایای تولید الکتریسته با استفاده از سیستم های فتوولتائیک.. 79

4-9-2-2-معایب سیستم های فتوولتائیک.. 80

4-9-3-کاربرد سیستم های فتو ولتائیک.. 80

4-9-4-آشنایی با بخش های مختلف یک سیستم فتو ولتائیک کامل .. 81

4-9-5-راندمان سلول های خورشیدی .. 82

4-9-6تاثیر افزایش درجه حرارت محیط بر پارامترهای مشخصه الکتریکی سلول خورشیدی   82

4-9-7-تاثیر تغییر میزان انرژی جذب شده از خورشید در منحنی مشخصه الکتریکی سلول خورشیدی   83

4-9-8-افزایش راندمان سلول های فتوولتائیک.. 83

4-10-اجزای سیستم های فتوولتائیک.. 85

4-10-1-پنل یا مدول خورشیدی.. 85

4-10-2-تنظیم کننده.. 86

4-10-3واحد ذخیره سازی انرژی در سیستم های فوتوولتائیک.. 86

4-10-4-تنظیم کننده ولتاژ خروجی.. 87

4-10-5-اینورتر ولتاژ.. 88

4-11-طبقه بندی سیستم های فوتوولتائیک از لحاظ نحوه تامین بار مصرف کننده   88

فصل پنجم:شبیه سازی.. 91

5-1-مقایسه اینورتر های چند سطحی با یکدیگر.. 91

5-2-شبیه سازی انواع مختلف اینورترها و حذف هارمونیک ها.. 93

5-2-1-مدار شبیه سازی شده یک اینورتر تکفاز و ارائه نتایج.. 93

5-2-2-مدار شبیه سازی شده یک  اینورتر سه فاز تمام پل.. 95

5-2-3-ولتاژ خروجی اینورتر.. 96

5-2-4-شبیه سازی اینورتر  دو سطحی.. 98

5-2-5-شبیه سازی اینورتر سه سطحی .. 100

5-2-6-فیلتر کردن ولتاژ خروجی و حذف هارمونیکهای ولتاژ خروجی.. 101

5-3-شبیه سازی اینورترهای چند طبقه و مینیمم کردن میزان THD در آن.. 104

5-3-1-ساختار اینورتر.. 104

5-3-2-عناصر و اجزای استفاده شده در شبیه سازی.. 104

5-3-3-مدار شبیه سازی شده اینورتر هفت سطحی.. 105

5-3-4-ولتاژ خروجی اینورتر هفت سطحی و میزان THD به ازای شاخص مدولاسیون m=0.7  106

5-3-5-ولتاژ خروجی اینورتر و میزان THD به ازای شاخص مدولاسیون m=0.8. 108

5-3-6-ولتاژ خروجی اینورتر و میزان THD به ازای شاخص مدولاسیون m=0.84. 109

5-3-7-ولتاژ خروجی اینورتر و میزان THD به ازای شاخص مدولاسیون m=0.9. 110

5-3-8-مقایسه میزانTHD حاصل از شبیه سازی  به ازای چهار شاخص مدولاسیون مختلف   111

5-3-9-نحوه محاسبه زوایای کلید زنی در متلب.. 112

5-3-10-سایر موارد.. 112

5-4-طراحی و شبیه سازی یک نمونه فیلتر برای سیستم فتوولتائیک .. 114

نتیجه گیری:   130

منبع:

بخشایی ع، سلیقه راد ح ر، سعیدی فر م، رحیمی ع. 1389. " کنترل اینورترهای منبع ولتاژ چندسطحی سه فاز با استفاده از مدولاسیون بردار فضایی و به کمک روش کلاسه بندی بردارها". استقلال. سال 23. شماره 1. ص 32-15.

خوش نظری ح. 1386." استفاده از سیستم فتوولتائیک جهت تامین برق ایستگاه های تلویزیونی" . ششمین همایش ملی انرژی . 22 و 23 خرداد 1386

رسولی کوهی م، زعفرانچی زاده م ت، کنعان پ.1388 " ارزیابی اقتصادی احداث نیروگاه فتوولتایی خورشیدی در ایران". بیست و چهارمین کنفرانس بین المللی برق . تهران. آبان 88 .

قریشی ه، سید کماری م، یزدیان ورجانی ع. 1387. "روش جدی کنترل اینورترهای چندسطحی با استفاده از مدولاسیون بردار فضایی فازی". نوزدهمین کنفرانس مهندسی برق ایران. دانشگاه تربیت مدرس. 1387.

منشی پور س، خلفی ف. 1387. " لزوم بومی سازی تکنولوژی برق خورشیدی (فتوولتائیک) در کشور" . اولین کنفرانس ملی انرژی های تجدیدپذیر ، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تاکستان . 16 مرداد 87

موسوی س ز، امیری پ، چشفر م، صدوقی ج. 1381. "طراحی اینورتر سه سطحی با کنترل هیسترزیسی مد جریانی مبتنی بر پیل سوختی". دومین کنفرانس هیدروژن و پیل سوختی، ص 1-8

یوسفی ش، پارسا مقدم م، دشتی ر. 1386، "ارزیابی تأثیر سیستم های تولید پراکنده بر عملکرد شبکه های توزیع برق با مطالعه موردی مولدهای فتوولتاییک" . ششمین همایش ملی انرژی . 22 و 23 خرداد 1386