۷,۱,۶,۸,۶,۱,۷

۸,۱,۶,۷,۶,۱,۸

۶

با انتخاب درست زمان­هایT0، T₂ ,T₁تعداد کلیدزنی در یک سیکل به حداقل می­رسد، شکل(۲-۱۷) زمان­ها به همراه توالی کلیدزنی نمایش داده شده است.
شکل(۲-۱۷): نمونه ­ای از زمان توالی کلیدزنی
فصل سوم
جبران توان راکتیو در اینورترهای متصل به تولید پراکنده (DG)
مقدمه -۱-۳
سیستم­های تولید پراکنده (DG)بر اساس انرژی­های تجدیدپذیر و غیر­قابل­تجدید­پذیر می­باشند، که از مباحث روز بازار تجارت می­باشد. خصوصیات سیستم تولید پراکندهDG)) کاهش هزینه­ سرمایه ­گذاری، عکس العمل سریع سیستم، انعطاف­پذیری و قابلیت اطمینان بالا می­باشد و انواع آن شامل توربین­های­گازی، میکروتوربین­ها، سیستم فوتوولتائیک و توربین­بادی می­باشد و با بهره گرفتن از سیستم­های تولید پراکنده می­توان بازده بالا و عملکرد خوبی در سیستم قدرت ایجاد نمود.
مهمترین بخش سیستم­های پراکنده، بخش کنترلی آن می­باشد. ۱- کنترل سمت ورودی، برای استخراج ماکزیمم توان از منبع ورودی ۲- کنترل سمت شبکه، کنترل توان اکتیو تولیدی شبکه، کنترل توان راکتیو انتقالی بین DPGS و شبکه کنترل جریان(PWM-VSI) مربوط به اتصال تولید پراکنده و شبکه می­باشد و از مزایای آن پاسخ سریع سیستم می­باشد. استراتژی کنترل جریان شامل کنترلramp ، کنترل هیسترزیس و کنترل پیشگویانه می­باشد[۵].

مقایسه­کننده­ ramp : سیگنال خطای جریان با شکل موج مثلثی مقایسه می­گردد که موجب ایجاد پالس آتش اینورتر می­گردد، از مزایای آن کلیدزنی اینورتر سبب محدود­نمودن فرکانس شکل موج مثلثی و موجب ایجاد هارمونیک با فرکانس ثابت می­گردد. پاسخ سیستم نیاز به حلقه­ی فیدبک پایدار دارد، که به پارامتر­های بار بستگی دارد و در حالت ماندگار اندازه­ خطا بالا می­رود.
کنترل پیشگویانه: در این روش کنترلی به محاسبه­ی ولتاژ اینورتر مورد نیاز برای اعمال جریان مطابق با جریان مرجع می ­پردازد و اقدام برای بهینه­نمودن پاسخ زمانی سیستم صورت می­گیرد و برای
بهینه­نمودن باید در مورد پارامتر­های بار اطلاعاتی را داشته باشیم.
کنترل هیسترزیس که از مزایای آن رفتار دینامیکی خوب آن می­باشد و این رفتار به علت رفتار سریع سیستم می­باشد و عیب این روش کنترلی، فرکانس کلیدزنی متغییر آن می­باشد.
جبران توان راکتیو در سیستم، سبب کاهش ضریب توان، کاهش بازده و بهره ­برداری پایین از سیستم تولیدپراکنده می­گردد.
۲-۳- روش کنترل جریان در سیستم متصل به شبکهVSI
کنترل جریان اینورتر منبع ولتاژ با کمک سنکرون نمودن شبکه­ با تولید پراکنده در شکل(۳-۱) نشان داده شده است.
شکل(۱-۳): اینورتر سه فاز متصل به شبکه
حلقه­ی کنترل شامل کنترل جریان هیسترزیس وفقی و حلقه­ی کنترل جریان هیسترزیس می­باشد.
کانورترها به تحلیل اینورترهای متصل به باس PCC می ­پردازد. جریان مبدل بار برابر با I_L در قالب سنکرون سه فاز در معادله­(۳-۱) نشان داده شده است. زاویه­ی لحظه­ای برابر با θ و بردار ولتاژ PCC و شامل مدار PLL می­باشد.
(۱-۳)
شکل:(۲-۳) بلوک دیاگرام کنترل جریان اینورترمتصل به منبع ولتاژ در شبکه­ سه فاز
شکل:(۳-۳) بلوک دیاگرام کنترل حلقه فاز(PLL)^[7]
تبدیل در قالب dq می­باشد و ولتاژ PCC شامل ترکیب q نمی ­باشد و با بهره گرفتن از کنترلرPI، فرکانس زاویه­ای مطابق با رابطه­(۳-۲) محاسبه می­ شود و زاویه­ی انتقال مطابق با رابطه­ (۳-۳) می باشد.
(۲-۳)
(۳-۳)
با فرض اینکه ترکیب صفر نداریم و در شکل(۳-۳) و فرمول (۳-۱) از I₀,v₀ صرف نظر می­کنیم.
توان اکتیو تولیدی DG از رابطه­ زیر محاسبه می­ شود.
(۴-۳)
(۵-۳)
(۶-۳)
(۷-۳) ۳-۳- آنالیز کنترل جریان هیسترزیس و کنترل جریان هیسترزیس وفقی
کنترل جریان هیسترزیس تکنیکی مناسب برای به کار بردن کنترل جریان اینورتر منبع ولتاژ
می­باشد و خصوصیت کنترل جریان باند هیسترزیس در وضعیت ناپایدار، پاسخ سریع و دقت بالای آن
می­باشد، ولی معایب هیسترزیس، فرکانس کلیدزنی غیر یکنواخت که موجب نویز صوتی و طراحی فیلتر ورودی دشوار می­گردد. روش کار به این صورت است که جریان خطی متصل با جریان خطی مرجع مقایسه می­گردد و معادله­(۳-۷) حاصل می­گردد. مقدار جریان خطی مرجع اینورتر و مقدار جریان خطی اینورتر متصل به شبکه را به ترتیب با i , i _ref نمایش می­ دهند و δ برابر با اختلاف جریان خطی مرجع اینورتر و مقدار جریان خطی اینورتر متصل به شبکه می­باشد.
منطق سوئیچ ها به این صورت می­باشد
۱- HB < δ سوئیچ بالایی خاموش و سوئیچ پایینی روشن می باشد (S₄=1 ,S₁=0)
۲- < -HB δ سوئیچ بالایی روشن و سوئیچ پایینی خاموش می­باشد (S₄=0 ,S₁=1 )
روش کلیدزنی برای فاز B,C مشابه بالا می­باشد و پهنای باند هیسترزیس برابر با HB می­باشد. کنترل جریان باند هیسترزیس وفقی با تغییر پهنای باند هیسترزیس مطابق با تغییرات لحظه­ای جریان می­باشد و مینیمم نمودن تاثیر اعوجاج جریان در شکل موج نشان داده شده است.
شکل(۳-۴) جریانPWM و شکل موج را برای فاز A نشان داده شده است. جریانia تلاقی آن با باند هیسترزیس پایین در نقطه­ی ۱ می­باشد و سوئیچ S1روشن می­گردد.
جریان خطی بالایی با برخورد با باند بالایی در نقطه­ی p قطع داده می­ شود و در این حالتS₄ روشن می­گردد و زمان کلیدزنی در t_2,t₁ در شکل(۳-۴) نشان داده شده است.
۳-۴- روش کنترل جریان در محدوده­ هیسترزیس روش کنترل جریان در محدوده­ هیسترزیس در واقع یک روش کنترل لحظه­ای جریان خروجی اینورتر می­باشد. بدین ترتیب که جریان خروجی با جریان مطلوب مقایسه شده و آنرا در یک محدوده­ هیسترزیس دنبال می­نماید. شکل موج مرجع با دامنه و فرکانس دلخواه تولید شده و با جریان واقعی خروجی مقایسه می­گردد. لذا در این روش، جریان خروجی با کلیدزنی­های متوالی سوئیچ­ها، جریان مرجع را در یک باند هیسترزیس دنبال می نماید. به این ترتیب اینورتر تبدیل به یک منبع جریان شده، که ریپل آن به محدوده هیسترزیس بستگی دارد. علاوه بر این روش کنترل جریان در محدوده­ هیسترزیس در واقع یک روش کنترل لحظه­ای جریان خروجی اینورتر می­باشد. بدین ترتیب که جریان خروجی با جریان مطلوب مقایسه شده و آن را در یک محدوده­ هیسترزیس دنبال می­نماید. اگر مقدار جریان واقعی از جریان مرجع(i_ref) بزرگتر شده و اختلاف آنها از باند هیسترزیس هم بیشتر شود، آنگاه سوئیچ S₁ خاموش شده و سوئیچ S₄ روشن می­گردد، که در نتیجه ولتاژ خروجی اینورتر از₊۰/۵E به -۰/۵E تغییر کرده و جریان شروع به کاهش می­نماید. در صورتی که جریان واقعی از جریان مرجع(i_ref) کمتر بوده و این اختلاف به اندازه­ باند هیسترزیس پایین برسد، آنگاه سوئیچ S₄ خاموش شده و سوئیچS₁ روشن می­گردد، که در نتیجه ولتاژ خروجی از
-۰/۵E به +۰/۵E تغییر یافته و جریان شروع به افزایش می­نماید. لذا در این روش، جریان خروجی با کلیدزنی­های متوالی سوئیچ­ها، جریان مرجع را در یک باند هیسترزیس دنبال می­نماید. به این ترتیب اینورتر تبدیل به یک منبع جریان شده که ریپل آن به محدوده­ هیسترزیس بستگی دارد. علاوه بر این، فرکانس کلیدزنی نیز به مقدار باند هیسترزیس بستگی دارد. به عنوان مثال چنانچه باند هیسترزیس کوچک انتخاب شود، فرکانس کلیدزنی افزایش می­یابد که در نتیجه ریپل جریان خروجی کاهش یافته ولی تلفات کلیدزنی افزایش پیدا می­ کند. البته مقدار باند هیسترزیس بایستی با حفظ تعادل بین ریپل جریان خروجی و تلفات کلیدزنی به طور بهینه انتخاب گردد.