Geri Dön

1.5 MW güç kapasiteli seyrek matrix dönüştürücü tabanlı rüzgar enerjisi dönüşüm sisteminin modellemesi ve denetimi

Modeling and control of 1.5 MW rated sparse matrix converter based wind energy conversion system

  1. Tez No: 695701
  2. Yazar: WALEED KHALID ABDULRAZZAQ ABDULRAZZAQ
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. AHMET METE VURAL
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2021
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Gaziantep Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 120

Özet

Seyrek matris dönüştürücü (SMD), indüktör veya kapasitör gibi herhangi bir depolama elemanı olmayan bir matris dönüştürücü topolojisidir. SMD topolojisinde doğrultucu ve evirici aşamaları arasında hayali bir DC bağ bulunur. Giriş, bir dizi çift yönlü güç yarı iletken anahtarı aracılığıyla doğrudan çıkışa bağlanır. Böyle bir düzenleme sayesinde, dönüştürücü boyutu küçülmekte ve güvenilirlik artmaktadır. Bu avantajlardan dolayı SMD, AC sürücüler, havacılık endüstrisi, elektrikli gemiler gibi birçok uygulamada ve rüzgar enerjisi uygulamalarında kullanılmaktadır. Bu tezde, üç fazlı bir SMD, şebekeye bağlı kalıcı mıknatıslı senkron jeneratör tabanlı rüzgar enerjisi dönüşüm sistemine (REDS) uyarlanmıştır. IGBT, sinüzoidal darbe genişlik modülasyonu tekniği ile kontrol edilen doğrultucu ve evirici aşamalarında güç yarı iletken elemanı olarak seçilmiştir. Anahtarlama frekansı 20-50 kHz aralığında değiştirilebilir. Güç aşamasının yanı sıra kontrol alt sistemi de dahil olmak üzere genel sistem modellenmiş ve çeşitli çalışma koşulları altında test edilmiştir. Anahtarlama harmoniklerini zayıflatmak için SMD'nin çıkışına bir LCL filtresi yerleştirilmiştir. Ayrıca, REDS'nin aktif ve reaktif gücünü kontrol etmek için bir bulanık kesirli sıralı PID (FFOPID) denetleyici tasarlanmıştır. Bu sayede, sabit kazançlı klasik bir PID kontrolörün dinamik yanıtı, kesirli mertebeden hesap ve bulanık mantık teorisinin göze çarpan özellikleri birleştirilerek iyileştirilmiştir. Benzetim sonuçları, tasarlanan FFOPID denetleyicisinin, çıkışta SMD'nin d ve q ekseni akım referanslarını izlemede klasik PID denetleyiciden üstün olduğunu göstermektedir. FFOPID denetleyicisi, referans sinyallerine birim adımdeğişiklikleriuygulandığındadahaiyigeçiciperformansgöstermektedir.

Özet (Çeviri)

Sparse matrix converter (SMC) is a matrix converter topology without any storage element like an inductor or a capacitor. There is a fictitious DC link between rectifier and inverter stages in SMC topology. The input is directly connected to the output via a set of bidirectional power semiconductor switches. Such an arrangement decreases the converter size and increases the reliability. Due to these advantages, SMC is used in many applications like AC drives, aerospace industry, electric ships, as well as in wind energy applications. In this thesis, a three-phase SMC is adapted to a grid-connected permanent magnet synchronous generator-based wind energy conversion system (WECS). The IGBT is chosen as the power semiconductor element in the rectifier and inverter stages, controlled by sinusoidal pulse width modulation technique. The switching frequency is changeable in the range between 20-50 kHz. The overall system including the power stage as well as the control sub system are modelled and tested under various operating conditions. An LCL filter is replaced at the output of the SMC to weaken switching harmonics. Moreover, a fuzzy fractional-order PID (FFOPID) controller is designed to control active and reactive power of WECS. By this way, the dynamic response of a classical PID controller with fixed gains is improved by combining the salient features of fractional-order calculus and fuzzy logic theory. The simulation results show that the designed FFOPID controller is superior to classical PID controller in tracking d- and q-axis current references of the SMC at the output. FFOPID controller shows better transient performance when unit step changes are applied to the reference signals.

Benzer Tezler

  1. Numerical and experimental study of turbulent jet ignition method on wankel engine with passive pre-chamber

    Türbülanslı jet tutuşturma yönteminin wankel motorunda pasif ön yanma odası ile numerik ve deneysel çalışması

    HARUN DİLLİCE

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. OSMAN AKIN KUTLAR

  2. Regresyon ve yapay sinir ağları ile fotovoltaik panel yüzey sıcaklığı tahmini

    Photovoltaic panel surface temperature prediction by using regression and ann methods

    ÇAĞATAY ÖZTÜRK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2020

    Enerjiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Enerji Bilim ve Teknoloji Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ BURAK BARUTÇU

  3. Enerji depolama sistemleri için elektrot materyallerinin geliştirilmesi

    Development of electrode materials for energy storage systems

    SEDA POLAT

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Enerjiİstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. GÜLTEN ATUN

  4. Design considerations, modeling and characterization of GaN HEMTs and design of high frequency and high power MMIC amplifiers

    GaN HEMT yapılarının tasarımı, modellenmesi ve ölçümleri, ve yüksek hızlı ve yüksek güçlü MMIC yükselteçlerin tasarımı

    ÖMER CENGİZ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2011

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. OSMAN PALAMUTÇUOĞULLARI

  5. Azerbaycan/Bakü şartlarında mega ölçekli şebeke bağlantılı bir güneş enerji santralinin PVSYST programı kullanılarak performans analizi

    Performance analysis of mega-scale grid-connected solar power plant in Azerbaijan/Baku using PVSYST software

    SEYMUR MAHMUDZADE

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Makine MühendisliğiBolu Abant İzzet Baysal Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. KADİR GELİŞ