17838

15572

كارشناسي ارشد

قدرت (الكترونيك قدرت و ماشين هاي الكتريكي)

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

1401

يازده، 85ص.: مصور، جدول، نمودار

مسعود حاجيان

فاضل محمدي

حميد رضا كارشناس، احمد رضا تابش

1401/07/16

كتابنامه

مهندسي برق

مهندسي برق و كامپيوتر

1401/07/16

2864085

در سال‌هاي اخير با توسعه رو به رشد نيرو‌گاه‌هاي خورشدي و مزارع بادي، انتقال توان بر اساس تكنولوژي HVDC توجه زيادي را از سمت پژوهشگران و صنعت به خود جلب كرده است. استفاده از سيستم‌هاي انتقال HVDC مزاياي زيادي را ارائه مي‌دهد كه مي‌توان به موارد زير اشاره كرد: (1) انتقال توان در زير زمين و زير آب در مسافت‌هاي طولاني، (2) استفاده از خطوط انتقال كمتر جهت انتقال مقدار توان يكسان در مقايسه با سيستم‌هاي انتقال HVAC، (3) اتصال شبكه‌هاي قدرت غير سنكرون به يكديگر. در شبكه هاي HVDC چند ترميناله، جريان DC خطوط انتقال به صورت طبيعي و وابسته به مشخصات شبكه شامل مقاومت خطوط انتقال و اختلاف ولتاژ بين ترمينال‌هاي مختلف شبكه توزيع مي‌شوند. اين مشخصات و ويژگي‌هاي سيستم مي‌توانند تأثير مستقيمي بر عملكرد مناسب و پايداري سيستم‌هاي MT-HVDC داشته باشند و بر شارش توان در اين شبكه‌ها تأثير گذار باشند. استفاده از كنترل كننده‌هاي بين خطي DCIPFC چند پورته يك راه‌حل موثر جهت بهبود كنترل‌‌ شارش توان و قابليت اطمينان در شبكه‌هاي MT-HVDC و همچنين كنترل جريان خطوط انتقال مي‌باشد. هدف اين پايان‌نامه ارائه مبدل DCIPFC چند پورته براي استفاده به صورت سري با خطوط انتقال DC جهت كنترل جريان خطوط انتقال به صورت دو جهته مي‌باشد. مبدل چند پورته پيشنهادي اول از تعداد كليد‌هاي كمتر و همچنين ريپل ولتاژ كمتري بهره‌مند است. همچنين مبدل چند پورته پيشنهادي دوم قابليت تبادل توان با منبع خارجي را ارائه مي‌دهد كه منجر به افزايش انعطاف پذيري و قابليت‌هاي مبدل مي‌شود. اصول عملكرد، ويژگي‌هاي اصلي مبدل، تكنيك‌هاي مدولاسيون و روش‌هاي كنترلي براي هر كدام از مبدل‌هاي پيشنهادي به طور كامل مورد ارزيابي قرار گرفته است. از طريق شبيه‌سازي عملكرد مبدل‌هاي پيشنهادي در شبكه CIGRÉ B4.58 مورد بررسي قرار گرفته است. همچنين تست C-HIL جهت ارزيابي و تأييد عملكرد مبدل‌هاي پيشنهادي ارائه شده است.

In recent years, with the rapid development of large-scale photovoltaic power plants/wind farms, the highvoltage Direct Current (HVDC) transmission technology has drawn great attention from both academia and industry. Utilization of HVDC systems offers several benefits, such as (i) long-distance underground/underwater cables (ii) fewer transmission lines are needed to transfer the same amount of power compared to High-Voltage Alternating Current (HVAC) systems, (iii) asynchronous power grids can be connected to each other. In Multi-Terminal HVDC (MT-HVDC) Grids, the current of Direct Current (DC) lines are naturally dispersed depending on the DC line resistance and the difference in the voltage at various DC terminals. These characteristics can have direct impacts on the proper operation and stability of MT-HVDC systems and affect the DC power flow in such grids. Using multi-port Interline DC Power Flow Controllers (DCIPFCs) is an effective solution to improve the power flow controllability and reliability of MT-HVDC grids and also control the current of each DC line. This dissertation aims at presenting a multi-port DCIPFC to be utilized in series with DC lines in HVDC grids providing bidirectional current flow for each output port. The first proposed multi-port DCIPFC benefits from fewer power switches for each output port lower Alternating Current (AC) voltage ripple in the case of increasing the number of the output ports. Furthermore, the second proposed multi-port DCIPFC has the capability of exchanging power with external source which results in an improvement on flexibility and capabilities of the converter. The operating principle, circuit features, modulation technique, and control scheme of the both proposed multi-port DCIPFCs are thoroughly assessed. Through dynamic simulations, the performance of the proposed multi-port DCIPFCs is validated using the CIGRÉ B4.58 DC Grid Test System. Also, real-time Control-Hardware-in-the-Loop (C-HIL) testing under different operating conditions is performed to verify the applicability and effectiveness of the proposed multi-port DCIPFC.

مسعود حاجيان

فاضل محمدي

حميد رضا كارشناس، احمد رضا تابش