Elimination of transformer core saturation in cascaded multilevel converter based T-statcom systems
Kaskat bağlı çok seviyeli çevirgeç temelli iletim statkom'u sistemlerinde trafo çekirdek satürasyonunun giderilmesi
- Tez No: 368788
- Danışmanlar: PROF. DR. MUAMMER ERMİŞ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2014
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Bölümü
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 140
Özet
Bu araştırma çalışması, kaskat bağlı çok seviyeli iletim STATCOMu sistemlerindeki kuplaj trafosu çekirdek satürasyonu olgusunun açıklanmasına ve değiştirilmiş ateşleme algoritmaları ile giderilmesine adanmıştır. İletim-tipi Statik Senkron Kompanzatör (T-STATCOM) iletim seviyesine (≥110kV ) kuplaj trafosu aracılığı ile bağlanmaktadır. Kuplaj trafosu, halihazırda bulunan bir Orta Gerilim (OG), Yüksek Gerilim (YG) ya da Çok Yüksek Gerilim (ÇYG) trafosu veya özel tasarlanmış bir trafo olabilir. Bu tez çalışması, Çok Seviyeli Kaskat Çevirgeç (CMC) tabanlı T- STATCOM sistemlerindeki kuplaj trafosu çekirdek satürasyonu problemi ile ilgilidir. Kuplaj trafosu ve CMClerin doğrusal olmayan karakteristiklerinin çekirdek satürasyonu olgusu üzerine etkileri araştırılmış ve ilişkili mekanizmalar açıklanmıştır. Çevirgeç çıkışı gerilim dalga şeklindeki pozitif ve negatif çevrimler arasında bulunan dengesizlik, primer aa taraftaki 2. harmonik gerilim ve trafonun düşük tasarlanmış akı yoğunluğu, kuplaj trafosu çekirdeğinin asimetrik satürasyonuna yol açabilir. Trafo çekirdek satürasyonu, çevirgecin aa tarafında sadece da akımda değil aynı zamanda 2. harmonik akım ve dolayısıyla gerilimde büyük miktarda yükselişe sebep olur. Ayrıca 2. harmonik gerilim, çevirgecin da tarafına şebeke frekansında bir gerilim bileşeni olarak yansımaktadır. Trafo sekonderindeki da akım bileşenleri, merdiven şeklinde gerilim dalga şekillerine sahip olan CMClerin bir veya birden fazla gerilim adımının, elektronik anahtarlama devresi kullanılıp değiştirilmesi ile elenmektedir. Önerilen da akım eleme yöntemi, 400/154 kV bir trafo merkezinde Mart 2010 dan beri faaliyette bulunan 154-kV, ±50- MVAr gücünde CMC tabanlı bir T-STATCOM sistemine uygulanmıştır. Bu sistem bölgeler-arası salınım bastırma veya bara gerilimi regülasyonu modunda çalışmaktadır. Önerilen da akım eleme yönteminin etkinliği sahada kanıtlanmıştır.
Özet (Çeviri)
This research work is devoted to the description of coupling transformer core saturation phenomenon and its elimination by modulated firing algorithms in Cascaded Multilevel Converter (CMC) based T-STATCOM systems. Transmission- type Static Synchronous Compensator (T-STATCOM) is connected to the transmission voltage level (≥110kV) via a coupling transformer. The coupling transformer may be an existing Medium Voltage (MV) to High Voltage (HV) or Extra High Voltage (EHV), or a specially designed transformer. This thesis work deals with coupling transformer core saturation problem in Cascaded Multilevel Converter (CMC) based T-STATCOM systems. The effects of nonlinear characteristics of the coupling transformer and CMCs on the core saturation phenomenon are investigated, and the associated mechanisms are described. Imbalance in positive and negative cycles of the converter output voltage waveform, 2nd harmonic voltage at the ac primary side, and low operation flux density of the transformer may lead to asymmetric saturation of the coupling transformer core. Transformer core saturation results in significant increase in not only in dc current but also in the 2nd harmonic current and hence voltage component at the ac side of the converter. Furthermore, the 2nd harmonic voltage component will be reflected to the dc side of the converter in the form of ac voltage component at supply frequency. Dc current components in the coupling transformer secondary lines are eliminated by modulating one or more than one voltage steps of staircase CMC voltage waveforms via the electronic gating circuitry. The proposed dc current elimination method is implemented on a 154-kV, ±50-MVAr CMC based T-STATCOM system, which is operating either in inter-area oscillation damping or terminal voltage regulation modes at any time in a 400/154-kV transformer substation since March 2010. The effectiveness of recommended dc current elimination method is verified in the field.
Benzer Tezler
- Doğrultucularda ve transformatörlerde harmonikler ve sıradışı harmoniklerin incelenmesi
Examination of harmonics and uncharacteristic harmonics in converters and transformers
ÇETİN METİN YILMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
1992
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiPROF. DR. R. NEJAT TUNÇAY
- Sıfır gerilimde anahtarlamalı, faz kaydırmalı rezonant PWM kontrollü, tam köprü DC-DC dönüştürücü tasarımı ve uygulanması
Design and application of zero voltage switching, phase shifted resonant PWM controlled, full bridge DC-DC converter
AKİF HAKKI POLAT
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÖZGÜR ÜSTÜN
- Women's use of space in Tehran modern houses constructed between 1960-1980
1960-1980 tarihleri arasında yapılan Tahran modern evlerinde kadınların mekan kullanımı
SEPİDEH DAVODİPAD
Doktora
İngilizce
2021
Mimarlıkİstanbul Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHSEN ÖZSOY