مقاله درمورد دانلود كنترلر، كنترل، بلوك، PWM

دانلود پایان نامه ارشد

معادلات بالا در شرايط بهره برداري، مدل خطي شده هفرون-فيليپس سسيستم با SVC را مي توان از شكل (2-3) به دست آورد.

شكل (2-3): بلوك دياگرام كنترل تك ماشينبه شين بي نهايت بدون SVC
هنگامي كه SVC به سيستم تك ماشين به شين بي نهايت متصل مي شود ، سيستم كنترلي آن در ابتدا تعيين مي شود. با وجوداين كه تعداد زيادي الگوي كنترل موثر براي عملكرد اين جبرانساز وجود دارد فقط يك كنترلر PI براي آن انتخاب مي شود. ساختار كنترلر PI در شكل زير نشان داده شده است كه داراي دو پارامتر است كه بايد طوري تنظيم شوند كه نوسانات ولتاژ دامنه هم در مورد دامنه و هم فركانس مينيمم شود.

شكل (2-4) ساختار كنترلر PI
با تركيب كنترلر PI براي كنترل عملكرد SVC، بلوك دياگرام كنترل سيستم تك ماشين به شين بي نهايت در شكل (2-5) نشان داده شده است.

شكل (2-5) سيتم تك ماشين به شين بي نهايت با svc,PI
هدف از كنترل SVC يافتن مقادير مي باشد. روش هاي مختلفي براي دست يافتن به تنظيم پارامترهاي كنترل وجود دارد. الگوريتم ژنتيك از معروفترين روش هاست واز آن براي طراحي كنترلر در شكل هاي متفاوت استفاده مي شود.
Svc يك سوسپتانس موازي قابل تنظيم است كه هيچ جز متحرك ندارد و كاربرد آن در تثبيت ولتاژ گذرا و ماندگار ، بهبود پايداري گذرا و ديناميك ، كاهش فليكر ، بهبود ضريب توان و متعادل كردن بار است.
براي شبيه سازي svc بايد بتوان ورودي هاي بلوك svc را تهيه و به آن اعمال نمود:

كه در اين بلوك داريم:
NCT : تعداد مراحل ورود خازن
CSW : سيگنال سوييچ خازن كه سه مقدار 0 ,1,-1 مي تواند باشد.
AO : فرمان زاويه آتش
KB : بلوك كردن يا دبلوك كردن
براي فرمان زاويه آتش AO بايد از رابطه استفاده مي كنيم.
BTCR از بلوك زير قابل دستيابي است.

BSVC سوسپتانس SVC است و BL سوسپتانس TCR و Nc تعداد مراحل ورود خازن و BTCR زاويه آتش مورد نياز است.براي دستيابي به اين بلوك بايد بتوان BSVS را به دست آورد. براي اين منظور از خروجي كنترلر PI بهره مي گيريم.

ورودي اين كنترلر اختلاف ولتاژ اندازه گيري شده در سر svc ، ميزان ولتاژ محاسبه شده كه از فيلتر هاي موجود عبور كرده و با Vref مقايسه شده است را در نظر مي گيريم. اين ولتاژ در حقيقت همان جريان راكتيوي است كه svc توليد مي كند كه با ضرب آن در مقدار 3 درصد ( راكتانس مدار از ديد svc ) به دست مي آيد.اين ميزان جريان از طريق رابطه قابل دستيابي است. براي فرمان csw از بلوكي استفاده مي كنيم كه فرمان منطقي به SVC اعمال مي كند.

+ : افزايش خازن هاي موجود
– : كاهش خازن هاي موجود
KB : قابل دستيابي از KB مربوط به svc
NC : قابل دستيابي از بلوك SVC
مدار شبيه سازي و نتايج حاصل از آن در شكل هاي (6)،(7)،(8) نشان داده شده است.

شكل (2-6) مدار شبيه سازي مربوط به SVC

شكل (2-7) مدار كنترل SVC

شكل(2-8) نتايج حاصل از شبيه سازي SVC

2-2- شبيه سازي STATCOM
ساختار اساسي يك STATCOM با كنترل ولتاژ بر پايه PWM در شكل (9) نشان داده شده است. حذف حلقه كنترل ولتاژ DC در اين شكل بلوك دياگرام اساسي يك كنترلر با روش كنترل فاز معمولي را نتيجه مي دهد.

شكل (2-9) بلوك دياگرام با كنترل ولتاژ PWM
مدل STATCOM كه در اينجا ارائه شده است بر پايه معادله تعادل توان است كه به طور اساسي معرف تعادل بين توان ac كنترلر(P) و توان DC )) تحت شرايط متعادل در فركانس اصلي است.

براي مدل هايي كه دقيق هستند اين مهم است كه تلفات كنترلر در نظر گرفته شود. ))
كنترل PWM يك عامل كاربردي براي كنترلر هايي است كه بر پايه VSC مي باشند به خاطر اين كه با پيشرفت هاي اخير و بوجود آمدن GTO ديگر تلفات سوئيچينگ بالا در آن ها وجود ندارد.
براي مدل گذرا فرض كنيد ولتاژ ها متعادل باشند، كنترلر به طور دقيق براي مطالعات پايداري گذرا توسط شكل (2-10) مدل مي شود.

شكل (2-10) مدل پايداري گذرا STATCOM با كنترل ولتاژ PWM

معادلات ديفرانسيل مربوط به اين مدل را مي توان به صورت زير نوشت:

ادميتانس به عنوان نشان دهنده امپدانس ترانسفورمر و هر فيلتر سري ac است. براي مدل كردن اينرسي سوئيچينگ كانورتر كه به علت سوئيچ هاي الكترونيكي ومدارات آن ايجاد مي شود كه تاثير مستقيم روي ديناميك ولتاژ خازن مي گذارد استفاده مي شود.
ثابت به طور مستقيم با شاخص مدولاسيون (m) متناسب است. متغير هاي و در معادله بالا به ترتيب متغير هاي سيستم كنترل داخلي و معادلات است و از اينرو وابستگي زيادي به PWM يا روش كنترل فاز استفاده شده در كنترلر دارد. در كنترلر ولتاژ ساده نشان داده شده در شكل (11) ، متغير ها و معادلات ديفرانسيل با بلوك هاي كنترلي مختلفي به طور مستقيم رابطه دارند. مي توان مشاهده كرد كه در اين كنترلر PWM ، دامنه ولتاژ باس ac از طريق شاخص مدولاسيون m كنترل مي شود و اين تاثير مستقيم روي دامنه ولتاژ VSC مي گذارد. اگرچه زاويه فاز كه به طور اساسي شارش توان اكتيو (p) در كنترلر را مشخص مي كند و شارژ و دشارژ خازن براي كنترل مستقيم دامنه ولتاژ DC استفاده مي شود.

شكل (2-11) كنترل ولتاژ PWM يك STATCOM
همچنين توجه كنيد كه كنترلر ها يك باياس دارند كه با مقدار حالت دائمي شاخص مدولاسيون براي كنترلر دامنه ولتاژ رابطه دارند و با زاويه فاز خروجي STATCOM براي كنترلر ولتاژ DC نيز رابطه دارند.
مدل حالت دائمي را مي توان به راحتي از معادله قبل با قرار دادن معادلات ديفرانسيل متناظر با معادلات حالت دائمي ولتاژ DC و خصوصيات كنترل ولتاژ STATCOM به دست آورد.
بنابر اين معادلات حالت دائمي براي كنترلر PWM در اولين معادله مي باشند، علامت مثبت هنگامي استفاده مي شود كه وسيله در مد خازني كار كند و علامت منفي براي حالتي است كه وسيله در مد سلفي كار مي كند.

مشاهده مي شود كه droop كنترلر به طور مستقيم نشان دهنده منحني V-I ،STATCOM و محدوديتهاي كنترلر مي باشد. محدوديت هاي كنترل در شكل (2-12) نشان داده شده است.

شكل (2-12) محدوديتهاي كنترلSTATCOM
براي شبيه سازي بايد بتوان GTO ها يا تريستورهاي موجود را به نحو مورد نياز آتش كرد. داراي 6 عدد تريستور هستيم . PWM داراي اين خاصيت است كه 2 موج سينوسي و مثلثي دارد. موج مثلثي به عنوان موج كرير است كه فركانس آن خيلي بيشتراز موج سينوسي است. براي اين كه بتوان PWM را اعمال كرد به اين صورت عمل مي كنيم كه مقايسه اي بين 2 موج انجام مي گيرد اگر ميزان موج سينوسي بيش از موج مثلثي باشد دستور ON و اگر موج مثلثي بيش از موج سينوسي باشد دستور قطع صادر مي شود. براي اين منظور از زاويه ها بهره مي گيريم.

بايد زاويه اي براي آتش نيز از طريق محاسبه به دست آوريم. اين زاويه از طريق مدار كنترلي به همراه يك فيلتر lead-lag و كنترلر PI . خروجي كنترلر PI زاويه بر حسب راديان است كه ميتوان آن را به درجه تبديل كرد.

پایان نامه
Previous Entries مقاله درمورد دانلود √، STATCOM، كنترل، SSSC Next Entries دانلود پایان نامه ارشد درباره روش ترکیبی، شبیه سازی، ایفای نقش