Baza wiedzy: Politechnika Warszawska

Ustawienia i Twoje konto

Powrót

Czterogałęziowe przekształtniki trójpoziomowe dla energetyki odnawialnej. Analiza, modulacja i sterowanie

Marcin Sędłak

Abstract

This PhD dissertation presents solution of power electronics interface between renewable energy source (RES) and four-wire low voltage electrical grid using three-level four-leg flying capacitor converter (FCC). Such solution enables elimination of Dyn transformer commonly used with three-leg converter in situations when islanding with asymmetrical load is possible. Based on analysis and comparison of different control methods, the method of independent control of phase currents by use proportional resonant controllers in natural coordinates was proposed. Such method gives possibility to eliminate coordinates transformations and to reduce number of controllers. In Chapter 3 outer hierarchical control structure composed of four levels was proposed. The main assumption of presented structure was treating DC link of the converter as a DC microgrid supplied from four sources: three grid phases as three AC sources and RES as a DC source. This approach allows to regenerate voltage of phase which is at the moment lack in the grid and make supplying of local load more flexible. Besides of describe of each level, way to tune all of controllers was shown. Next chapters present simulation and experimental results obtained in steady and dynamical states with nonlinear and asymmetrical local load at different conditions of electrical grid. Finally, the conclusions and future research works are given.
Identyfikator pozycji
WUT4a01202b3a7d424f8edbdc6671d1ce74
Rodzaj dyplomu
Praca doktorska
Autor
Tytuł w języku polskim
Czterogałęziowe przekształtniki trójpoziomowe dla energetyki odnawialnej. Analiza, modulacja i sterowanie
Tytuł w języku angielskim
Four-leg three-level converters for renewable energy. Analysis, modulation and control
Język
(pl) polski
Jednostka dyplomująca
Wydział Elektryczny (WE)
Dyscyplina nauki
elektrotechnika / dziedzina nauk technicznych / obszar nauk technicznych
Status pracy
Obroniona
Data rozpoczęcia
02-02-2012
Data obrony
16-12-2014
Data nadania stopnia
17-12-2014
Promotor
Marian Kazimierkowski Marian Kazimierkowski Afiliacja nieokreślona
Paginacja
227
Słowa kluczowe w języku polskim
przekształtnik czterogałęziowy,przekształtnik wielogaleziowy,odnawialne zrodla energii,przekształtnik sieciowy,przekształtnik z kondensatorami o zmiennym potencjale,sprzęg energoelektroniczny,filtr aktywny
Streszczenie w języku polskim
Praca przedstawia rozwiązanie energoelektronicznego sprzęgu odnawialnego mikroźródła energii z siecią elektroenergetyczną niskiego napięcia poprzez zastosowanie czterogałęziowego przekształtnika trójpoziomowego z kondensatorami o zmiennym potencjale. Układ taki pozwala na wyeliminowanie stosowanego typowo, w sytuacjach gdy możliwa jest praca wyspowa z obciążeniem asymetrycznym wraz z przekształtnikiem trójgałęziowym, transformatora o uzwojeniach połączonych w gwiazdę po stronie obciążenia i w trójkąt po stronie przekształtnika. Przedstawiono sposób niezależnej regulacji prądów fazowych oparty o regulatory proporcjonalno rezonansowe w naturalnym układzie odniesienia. Stosowanie takiego rozwiązania pozwala na zmniejszenie liczby regulatorów oraz eliminację transformacji współrzędnych pomiędzy układami odniesienia. W pracy zaproponowano również nadrzędną hierarchiczną strukturę sterowania przekształtnikiem czterogałęziowym, której podstawowym założeniem jest traktowanie obwodu pośredniczącego układu jako mikrosieci prądu stałego zasilanej z czterech stron: trzy fazy sieci stanowiące źródła napięcia przemiennego oraz mikroźródło po stronie napięcia stałego. Podejście takie pozwala na regenerowanie napięcia brakujących faz sieci elektroenergetycznej co pozwala na zwiększenie elastyczności i niezawodności zasilania dla obciążeń lokalnych. Oprócz opisu poszczególnych poziomów regulacji przedstawiono metodykę doboru nastaw poszczególnych regulatorów. W dalszej części pracy przedstawiono wyniki badań symulacyjnych oraz eksperymentalnych opisywanego przekształtnika z zaproponowaną metodą sterowania w stanach ustalonych oraz dynamicznych w warunkach nieliniowości i asymetrii obciążenia lokalnego oraz zaburzeń napięcia sieci elektroenergetycznej w postaci zapadów oraz zaników napięcia. Na zakończenie podano wnioski podsumowujące oraz proponowaną tematykę dalszych prac badawczych.
Plik pracy
  • Plik: 1
    Sedlak.pdf
Poproś o plik WCAG

Jednolity identyfikator zasobu
https://repo.pw.edu.pl/info/phd/WUT4a01202b3a7d424f8edbdc6671d1ce74/
URN
urn:pw-repo:WUT4a01202b3a7d424f8edbdc6671d1ce74

Potwierdzenie
Czy jesteś pewien?
Zgłoszenie uwag dotyczących tej strony