1403/02/19
رحمت الله میرزائی

رحمت الله میرزائی

مرتبه علمی: دانشیار
ارکید:
تحصیلات: دکترای تخصصی
اسکاپوس: 98
دانشکده: دانشکده مهندسی
نشانی: سنندج-دانشگاه کردستان-دانشکده مهندسی، گروه برق
تلفن:

مشخصات پژوهش

عنوان
کنترل فیدبک خروجی فازی برای مبدل‌های IFDB رابط ریزشبکه DC دارای بار توان ثابت
نوع پژوهش
پایان نامه
کلیدواژه‌ها
بار توان ثابت، مبدل IFDB، کنترل فازی، فرا/فرو جهش ولتاژ، ریزشبکه
سال 1401
پژوهشگران پیمان اسماعیلی(دانشجو)، رحمت الله میرزائی(استاد راهنما)

چکیده

امروزه بهره‌گیری از منابع انرژی تجدیدپذیر مانند انرژی خورشیدی، انرژی باد، زیست‌انرژی (مواد آلی استفاده شده به عنوان سوخت) و انرژی برق-آبی، شامل انرژی جزر و مد، به صورت ترکیبی از منابع ذکر شده، بارها و مبدل‌های مختلف در قالب ریزشبکه رشد چشمگیری داشته است. از میان چالش‌هایی که ریزشبکه برای طراحان ایجاد می‌کند، کنترل مبدل‌های متصل به منابع انرژی تجدیدپذیر و همچنین کنترل واحد ریزشبکه در حضور بارهای توان ثابت و تغییرات پله و تدریجی آن، به عنوان یکی از مهمترین چالش‌ها می‌باشد. در این پژوهش ابتدا مدل مبدل بوست دوگانه شناور به‌هم پیوسته (IFDBC ) ارائه شده است و سپس در جهت رفع مشکلات ناشی از جریان‌های هجومی بالا در لحظات اولیه، دیودهایی به موازات مسیر شارش جریان در سلف‌های مربوط به هر ماژول، در ساختار این مبدل تعبیه شده است. همچنین در ادامه این پژوهش به بررسی دلایل انتخاب این مبدل نیز پرداخته می‌شود. سپس در گام بعد با استفاده از قوانین کیرشهف و روش‌های متوسط‌گیری، مدل فضای حالت متوسط مبدل IFDB جهت کاهش معادلات مربوطه آورده شده است. به دنبال کاهش مرتبه مبدل IFDB، از حجم محاسبات کاسته شده و به دلیل کاهش تعداد سنسورهای مورد استفاده در طراحی مبدل، کاهش هزینه طراحی و پیاده‌سازی را به دنبال داشته است. در ریزشبکه‌ها به واسطه حضور بارهای الکترونیک قدرتی و غیرخطی، کنترل ولتاژ خروجی سیستم و مساله فرا/فرو جهش ولتاژ خروجی به دلیل وجود برخی بارهای حساس و ضروری بسیار مورد توجه قرار دارد. لذا در این پژوهش، یک کنترل‌کننده فازی ترکیب شده با یک رویت‌گر غیرخطی جهت رفع مشکلات ناشی از بارهای توان ثابت پیشنهاد شده است تا علاوه بر تضمین پایداری سیگنال بزرگ سیستم و کاهش فرا/فرو جهش‌های ولتاژ، سرعت پاسخ‌دهی سیستم نیز افزایش یابد. شبیه‌سازی ابتدا بر روی یک مبدل بوست دارای بار توان ثابت جهت تایید عملکرد سیستم کنترلی انجام گرفته است. در ادامه و به عنوان بخش اصلی پژوهش، شبیه‌سازی بر روی مبدل IFDB پیشنهادی دارای یک منبع جریان ثابت وابسته به ولتاژ خروجی به عنوان بار توان ثابت انجام می‌گیرد. در این پژوهش از یک منبع جریان مستقیم متغیر به عنوان مدل ساده‌شده طبقه ورودی ریزشبکه استفاده گردیده است. بررسی نتایج حاصل از تغییرات پله‌ای و تدریجی بار، ولتاژ ورودی، مرجع ولتاژ خروجی و میزان مقاومت سیستم در برابر عدم قطعیت‌های پارامتری از اهداف اصلی این پژوهش خواهند بود. در تحلیل نتایج حاصل از این پژوهش مشخص شد که ساختار جدید مبدل ارائه شده، کاهش جریان راه‌اندازی اولیه را به دنبال داشته است و کنترل‌کننده مورد استفاده در این سیستم، پایداری ریزشبکه را در حضور تغییرات بزرگ در توان بار تضمین کرده است. همچنین فرا/فرو جهش‌های ناشی از تغییرات پله‌ای توان بار، ولتاژ مرجع و ولتاژ ورودی به طور چشمگیری کاهش یافته است.