Çip üzerinde sistemli sahada programlanabilir kapı dizileri tabanlı statik senkron kompansatör kontrolü
Control of system on chip field programmable gate arrays based static synchronous compensator
- Tez No: 803342
- Danışmanlar: DOÇ. DR. SELİN ÖZÇIRA ÖZKILIÇ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Elektrik Makinaları ve Güç Elektroniği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 143
Özet
Enerji kalitesi tanımı gelişen teknolojiyle beraber zaman içerisinde değişmiştir. Eskiden enerji kalitesini iyileştirme denince sadece birim güç faktörü elde etmek anlaşılıyordu. Günümüzde güç çeviricilerinin kullanımının artması, yarı iletken teknolojisinin gelişmesi ve şebekeye bağlı dağıtık enerji sistemlerinin yaygınlaşmasıyla beraber enerji kalitesinin iyileştirilmesi için yapılması gerekenler de değişti. Eskiden reaktif güç kaynağı olan bir yüke sadece paralel kondansatör bankası, reaktör bağlayarak çözülebilirken artık sistemin bizden istediği dinamik olarak değişen yük ihtiyaçlarının hızlı bir şekilde kompanse edilmesidir. Bu tezin önerdiği STATKOM kontrol algoritması sadece kompanzasyon değil aynı zamanda 13'e kadar olan harmoniklerin filtrelenmesi ve yük dengeleme de yapabilmektedir. Geleneksel güç tanımlamalarıyla istenilen kompanse işlemi yapılamamaktadır. Anlık güç teorisi (PQ Teori) ve senkron referans eksen teorileri kullanılarak gerekli olan referans akımlar üretilmektedir. Harmonik filtreleme, kompanzasyon ve yük dengelemenin 32kHz'lik örnekleme frekansında yapılabilmesi için geleneksel işlemci tabanlı çözümler, özkaynak ve zamanlama kriteri olarak yetersiz kalmaktadırlar. Yoğun matematiksel işlemlerin kısa sürede yapılabilmesi için Xilinx Zynq SoC FPGA'i kullanılmıştır. Programlanabilir lojik tarafında analog ölçümler, referans eksen dönüşümleri, darbe genişlik modülasyonu sinyalleri üretimi ve harmonik referans akımların üretimi yapılır. Zynq çipi içerisine konulan MicroBlaze işlemcisiyle sistemin doğru akım barası gerilim kontrolü, evirici akım kontrolü ve darbe genişlik modülasyonu için gerekli referans sinyallerin üretimi yapılır. Zynq içerisinde ARM Cortex A-9 işlemcilerinden bir tanesinde ise sistem değişkenlerin izlenmesi ve dışarıdan kullanıcı tarafından parametre girişi için UART fiziksel katmanı kullanılarak MODBUS protokolü gömülmüştür.
Özet (Çeviri)
The definition of energy quality has changed over time with the developing technology. In the past, when it came to improving the energy quality, it was unterstood only to obtain a unity power factor. Today, with the increase in the use of power converters, the development of semiconductor technology and disributed energy systems connected to grid, what needs to be done to improve energy quality has changed. While it could only be solved by connecting a paralled capacitor bank and reactor to a load that used to be a reactive power source, now that the system demands from us is to instantaneously compansate for the dynamically changing load needs. The STATKOM control algorithm proposed by this thesis is not only capable of compensation, but also filtering of harmonics up to 13 and load balancing. The desired compensation cannot be performed with traditional power definitions. By using instantaneous power theory (PQ theory) and synchronous reference frame theories, the required reference current values are produced. Conventional processor-based solutions are insufficient as resource and timing criteria for harmonic filtering, compensation and load balancing to be performed at 32kHz sampling frequency. Xilinx Zynq SoC FPGA is used to perform intensive mathematical operations in a short time. On the programmable logic side, analog measurements, reference axis transformations, pulse width modulation signals generation and harmonic reference currents are produced. With the MicroBlaze processor embedded in Zynq chip, the necessary reference signals are produced for the system's DC bus voltage control, inverter current control and pulse width modulation signals. In one of the ARM Cortex A-9 processors in Zynq, the MODBUS protocol is embedded using the UART physical layer for monitoring system variables and parameter input by the user.
Benzer Tezler
- Development of novel aflatoxin B1 biosensors by carbon nanotube integrated microfluidic systems
Karbon nanotüp entegre edilmiş mikroakışkan sistemlerin kullanımıyla yeni aflatoksin B1 biyosensörlerinin geliştirilmesi
NAGİHAN OKUTAN ARSLAN
Doktora
İngilizce
2024
Bilim ve Teknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiNanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. LEVENT TRABZON
- Operator decomposition techniques for 3-D numerical analysis of electronic equipment cooling
Elektronik ekipman soğumasında üç boyutlu sayısal analiz için operatör ayrıştırma teknikleri
MEHMET ILICAK
Yüksek Lisans
İngilizce
2003
Makine MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ALİ ECDER
- DEVELOPMENT OF MICROFLUIDIC BASED SINGLE CELL CAPTURING SYSTEMS FOR EARLY DETECTION OF DISEASES
Erken teşhise yönelik mikroakışkan tabanlı tek hücre yakalama sistemlerinin geliştirilmesi
EMRE ALTINAĞAÇ
Doktora
İngilizce
2020
Biyoteknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiNanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN KIZIL
- Çip üzerinde sistem mimarili fpga kullanarak gerçek zamanlı görüntü işleme algoritmalarının gerçekleştirilmesi
Implementation of real time image processing algorithms by using system on chip fpga architecture
RECEP ÖZALP
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Mekatronik MühendisliğiFırat ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AYŞEGÜL UÇAR
- Çip üzerine programlanabilir gömülü platform tabanlı kablosuz haberleşme sisteminin gerçekleştirilmesi
Implementation of programmable embedded platform on chip based wireless communication system
BURAK TAŞCI
Doktora
Türkçe
2021
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiFırat ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ YAVUZ EROL