High performance current control methods for voltage source converters with saturable inductors
Doymalı indüktörlü gerilim kaynağı dönüştürücülerde yüksek başarımlı akım denetim yöntemleri
- Tez No: 579730
- Danışmanlar: PROF. DR. AHMET MASUM HAVA
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Enerji, Electrical and Electronics Engineering, Energy
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 212
Özet
Darbe GeniŞlik Modülasyonlu (DGM) gerilim kaynaklı dönüŞtürücü (GKD)'ler günümüz Şebeke bağlantılı güç elektroniği teknolojilerinin yapı taşıdır. DGM-GKD sistemlerinde derin doyma özellikli filtre indüktörlerinin kullanımı üstün boyut, maliyet ve verim sebebiyle avantajlıdır. Buna rağmen doymalı indükterlerin kullanımıyla akım kontrol dinamikleri doğrusal olmayan hale gelir. Geleneksel doğrusal akım kontrol yöntemlerinin böylesine doğrusal olmayan sistemlerde kullanımı kontrol bant genişliği daralması şeklinde önemli dinamik başarım kaybı ve düşük frekans harmoniklerin yükselmesi şeklinde kalıcı durum dalga şekli kalitesi bozulması ile sonuçlanır. Bu tez geleneksel doğrusal akım denetleyicili DGM-GKD sistemlerde başarım sorunlarını çözmek için Ters Dinamik Model Tabanlı Dengeleme (TDMTD) yöntemini ve Direnç Ayrışmalı Doyma Dengelemesi (DADD) yöntemini önerir. Yöntemlerin uygulanmasından önce doğrusal olmayan L-R parametreleri karakterize edilir. Doğrusal olmayan sistem karakteristik önbilgisiyle önerilen yöntemler sonuçta doğrusal denetleyicilerin başarılı bir şekilde çalışacagı varsayımsal bir doğrusal sistem verecek şekilde doğrusal olmayan sistemi doğrusallaştırır. Bu yöntemler tek faz (1F) (yarım köprü (YK) ve tam köprü (TK)) ve çok faz YK ve TK GKD sistemlerine uygulanabilir. 1F (YK/TK) ve çok faz YK sistemlerin doğrusallaştırılmasında tek hat parametreleri kullanılır. Sıradışı olarak, çok faz sistemlerde faz arası doğrusal olmayan sistem modeli sistem doğrusallaştırılması için kurulur ve kullanılır. Önerilen yöntemler tek faz ve üç faz şebeke bağlantılı DGM-GKD'lere uygulanmıştır. Yöntemlerin kapsamlı dinamik tepki, parametre sapması ve kalıcı durum başarım değerlendirmesi geleneksel yöntemlerle karşılaştırmalı olarak yapılmıştır. Yöntemlerin yüksek başarım özellikleri analiz, benzetim ve laboratuvar deneyleriyle doğrulanmıştır.
Özet (Çeviri)
Pulse Width Modulated (PWM) Voltage-Source Converters (VSCs) are the building blocks of today's power electronics technology for grid-connected systems. In PWM-VSC systems, utilization of filter inductors with deep saturation characteristics is often advantageous due to improved size, cost, and efficiency. However, with the inclusion of saturable inductors, current control dynamics become nonlinear. The utilization of conventional linear current regulation methods in such nonlinear systems results in significant dynamic performance loss as bandwidth shrinkage and poor steady-state current waveform quality as amplification of low-frequency harmonics. This thesis proposes an Inverse Dynamic Model Based Compensation (IDMBC) method and a Saturation Compensation with Resistive Decoupling (SCRD) method to overcome the performance issues of PWM-VSC systems with conventional linear current regulators. Prior to implementation, the nonlinear VSC system L-R parameters are characterized. Employing the nonlinear system characteristics foreknowledge, the proposed methods linearize the nonlinear plant in the large yielding a fictitious linear plant such that linear controllers perform satisfactorily. These methods can be applied to single-phase (1P) (half-bridge (HB) and full-bridge (FB)) and multiphase HB and FB VSC systems. In 1P (HB/FB) and multiphase HB systems single-line dynamic parameters are used in the linearization. Unconventionally, in multiphase FB systems the line-to-line nonlinear system model is established and utilized in the linearization. The proposed methods are applied to single-phase and three-phase PWMVSC grid-connected systems. A thorough dynamic response, parameter mismatch, and steady-state performance assessment of the methods is performed in comparison with conventional methods. Advantageous performance attributes are demonstrated via analyses, simulations, and laboratory experiments.
Benzer Tezler
- Asenkron makinanın vektör denetimine doymanın etkileri
Başlık çevirisi yok
HÜSEYİN ERCAN
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. M. EMİN TACER
- Performance evaluation and comparison of low voltage grid-tied three-phase AC/DC converter configurations with SIi and SiC semiconductor switches
Si ve SiC yarı iletken anahtarlı, alçak gerilim 3 faz şebeke bağlantılı AC/DC güç dönüştürücü topolojilerinin performans değerlendirmesi ve karşılaştırılması
OĞUZHAN ÖZTOPRAK
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET MASUM HAVA
- Asenkron makinaların rotor alan yönlendirmeli kontrolu
Control of induction machines by means of vector control
MUHAMMET METLEK
Yüksek Lisans
Türkçe
1994
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiPROF.DR. M. EMİN TACER
- OTA ile sayısal/analog ve analog/sayısal dönüştürücü tasarımı
Anolog/digital and digital/analog conversion using OTA
SHAHRAM MİNAEİ
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. M. SAİT TÜRKGÖZ
- Aktif ota-C filtrelerinde uygun oto problemi
The Suitable ota problem for second-order ota-c filters
LEVENT ÖĞDÜM
Yüksek Lisans
Türkçe
1995
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiPROF.DR. HAKAN KUNTMAN