Real-time modeling and hardware-in-the-loop simulation of cascaded modular multilevel inverter for photovoltaic applications
Fotovoltaik uygulamalar için kaskad bağlı modüler çok seviyeli dönüştürücünün gerçek zamanlı modellenmesi ve hardware-in-the-loop simülasyonu
- Tez No: 994534
- Danışmanlar: DOÇ. DR. HARIHARAN KRISHNASWAMI
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: İngilizce
- Üniversite: The Unıversıty Of Texas At San Antonıo
- Enstitü: Yurtdışı Enstitü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik ve Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Elektrik Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Modüler çok seviyeli dönüştürücüler (MMC), geleneksel gerilim kaynaklı dönüştürücülere göre birçok avantaja sahiptir. Bu avantajlardan bazıları, 20 kV'ye kadar yüksek gerilim seviyeleri, düşük harmonik bozulma (THD), modülerlik ve anahtar başına düşen daha düşük 𝑑𝑉/𝑑𝑡 değerleridir. Ancak geleneksel dönüştürücülere kıyasla MMC genellikle daha fazla sayıda anahtar içerir. Ancak MMC'ler genellikle geleneksel dönüştürücülere göre daha fazla sayıda anahtar içerirler. Bu nedenle, daha fazla sayıda anahtara sahip MMC'nin çevrimdışı simülasyonu zaman alıcı olabilir ve birkaç çevrimi simüle etmede zorluklar yaşanabilir. Bu tür sistemler gerçek zamanlı simülasyonda daha hızlı ve daha kolay bir şekilde analiz edilebilirler. Bu tez kaskad bağlı H köprülü (CHB) çok seviyeli eviricinin ve kaskad bağlı Nötr Nokta Kelepçeli (CNPC) çok seviyeli eviricinin gerçek zamanlı simülasyonunu göstermektedir. Bu modüler çok seviyeli eviriciler ayrı dc kaynaklara ihtiyaç duymalarından dolayı PV uygulamalarına çok uygundur. Bu tezde software-in-the-loop, hardware-in-the-loop, ve power hardware- in-the-loop simülasyon sonuçları sunularak, kaskad bağlı beş NPC çok seviyeli invertör gerçek zamanlı olarak modellenmiştir. Sistemi OPAL-RT'de geliştirmek, daha hızlı simülasyon kapasitesine sahip olduğundan simülasyon süresini kısaltmıştır. Ayrıca, gerçek donanımı oluşturmadan önce herhangi bir değişikliğin gerçek zamanlı olarak test edilmesine olanak tanıdığı için tüm sistem maliyetini azaltmıştır.
Özet (Çeviri)
Modular Multilevel converters (MMC) have many advantages over conventional voltage source converters. Some of those advantages are higher voltage levels up to 20kV, low THD, modularity and lower \frac{dV}{dt} per switch. However, MMC usually contain more number of switches compared to conventional converters. Therefore, offline simulation of MMC with higher number of switches can be time-consuming and can present challenges in simulating even few cycles. These kind of systems can be analyzed faster and easier in real-time simulation. This dissertation demonstrates the real-time simulation of two modular multilevel inverters which are cascaded H-bridge (CHB) multilevel inverter and cascaded Neutral Point Clamped (CNPC) multilevel inverter. These modular multilevel inverters are well suited to PV applications since they require having separate dc sources which can be obtained from solar PV arrays. In this dissertation, five-ports cascaded NPC multilevel inverter is modeled in real-time simulation by presenting software-in-the-loop, hardware-in-the-loop, and power hardware- in-the-loop results. Scaling up the system in OPAL-RT reduced the simulation time since it has faster simulation capability. Moreover, it reduced the whole system cost since any changes can be tested in real-time before building the actual hardware.
Benzer Tezler
- Real-time embedded system modeling by introducing hardware-in-the-loop concept to systemc
Systemc diline döngü içinde donanım kavramının getirilmesi yoluyla gerçek zamanlı gömülü sistemlerin modellenmesi
DOĞAN FENNİBAY
Yüksek Lisans
İngilizce
2010
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolBoğaziçi ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. ARDA YURDAKUL
- Tek fazlı şebeke bağlantılı eviricilerin döngü içi donanım (HIL) tabanlı gerçek zamanlı kontrolü
Hardware in the loop (HIL) based real time control of single-phase grid connected inverters
TOLGANAY ORYNBASSAROVA
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiSakarya Uygulamalı Bilimler ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MURAT KARABACAK
- Hardware in the loop system development for modeling and control of multirotor vehicles
Multi rotorlu hava araçlarının modellenmesi ve kontrolü için donanım çevrimli benzetim sistemi tasarımı
MUHSİN HANÇER
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. İSMAİL BAYEZİT
- Doğu Karadeniz Bölgesi elektrik sisteminin gerçek zamanlı simülatörde modellenmesi doğrulanması ve özel koruma sisteminin testi
Modeling and verification of Black Sea Region network in real-time simulator and test of a special protection system
OKAN BONCUKÇU
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiGazi ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ SÜLEYMAN SUNGUR TEZCAN
- Performance comparison of guidance algorithmsfor aerial vehicles: a software-in-the-loop based approach
Hava araçları için güdüm algoritmalarınınkarşılaştırılması : yazılım çevrim sistemi tabanlı yaklaşım
ALPER MAKARAÇ
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiKontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA DOĞAN