Skip to main content
SUPERVISOR
Mohammad Ebrahimi,Mohamad-Esmail Hamedani-Golshan
محمد ابراهیمی (استاد مشاور) محمداسماعیل همدانی گلشن (استاد راهنما)
 
STUDENT
Mohammad Keivanfard
محمد کیوان فرد

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1383

TITLE

Design, implementation and test of a laboratory dynamic voltage restorer
Dynamic Voltage Restorer (DVR) is connected in series with the distribution network in order to compensate the load voltage by the fast injection of suitable voltages to the system. The merits of DVR are the fast dynamic response and lesseer power rating than the load power, so it is an economical choice for the sag compensation. The DVR control block determines magnitude and phase angle of the injected voltages through using some control algorithms. In this thesis, after a review of the previous researches, balanced and unbalanced voltage swells are simulated for investigating the influence of three compensation strategies, inphase, presage and minimum energy on energy storage devices during the voltage swell. Then, saving energy method consisted of minimum energy, maximum energy and zero injected power strategies, is introduced. This method is based on choosing the proper injected voltage angle to control the voltage across the dc link capacitor. A supervisory control scheme is introduced as the outer control loop that can improve compensation capability of DVR during serious voltage sags and swells. Finally, DVR is completed by a proper protection scheme that prevents from flowing dangerous currents into DVR when a fault occurs in down-stream of DVR. After design, simulation and investigation of dynamic responses of a simulated DVR, a laboratory DVR rated at 3 KVA and 230V was designed and implemented. Since real time data processing and simultaneous application of control algorithms and switching pulses generation are required, a digital signal processor board with fast processing and information interchanging abilities was employed. All necessary circuits including analog to digital converter, isolation between power circuit and digital circuit, IGBT drivers, dead band generator, 15 volt power supplies, injection transformers and low pass filter were designed and implemented. In addition a voltage sags and swells generator was designed and implemented for testing the DVR performance. This device can generate sag and swell with one cycle to three econds intervals. Experimental results show that the implemented DVR is able to compensate various voltage sags and swells in less than few milliseconds after occurrence of disturbance.
بازیابنده دینامیکی ولتاژ به طور سری در سیستم تویع نصب می شود تا ولتاژ بار را به وسیله تزریق سریع ولتاژ مناسب به سیستم ، جبران کند.از مزایای DVR این است که علاوه بر قابلیت دینامیکی ممتاز، نیاز به توان نامی کمتر از بار نامی دارد و بنابراین از نظر اقتصادی توجیه‌پذیر است. بخش کنترل DVR وظیفة تعیین اندازه و زاویه ولتاژهای تزریقی در سه‌فاز خط را به عهده دارد که این کار از طریق اجرای الگوریتم‌های کنترلی به کار رفته صورت می‌پذیرد. در این پایان نامه پس از مروری بر کارهای انجام شده در دو پایان نامه قبلی و به منظور تکمیل آنها، ابتدا تئوری و نتایج شبیه سازی تاثیر جبران بیشبودهای ولتاژ متعادل و نامتعادل توسط سه استراتژی کنترلی همفاز، قبل از اختلال و حداقل انرژی بر وسیله ذخیره کننده انرژی بررسی می شود. سپس روش کنترل انرژی که شامل استراتژی حداقل انرژی، استراتژی حداکثر انرژی و استراتژی تزریق توان صفر است، معرفی و بررسی می شود. این روش بر اساس تنظیم زاویه ولتاژ تزریقی، قادر به ثابت نگه داشتن ولتاژ دو سر خازن به عنوان وسیله ذخیره انرژی است. در ادامه کنترل نظارتی به عنوان بیرونی ترین حلقه کنترل معرفی می شود که باعث استفاده بیشتر یک DVR در کمبودها و بیشبودهای بزرگ شده و به همراه روش های جبران معرفی شده ، توانایی DVR را افزایش می دهد. تکمیل DVR با یک سیستم حفاظت مناسب در شرایط وقوع خطا در پائین دست DVR و جاری شدن جریان خطا از آن، از آسیب DVR جلوگیری می کند. پس از طراحی و شبیه سازی های نرم افزاری و بررسی رفتار دینامیکی DVR شبیه سازی شده، یک نمونه DVR آزمایشگاهی با قدرت KVA 3 و سطح ولتاژ V 230 طراحی و ساخته شد. با توجه به اینکه DVR نیازمند پردازش زمان حقیقی داده ها و اعمال الگوریتم کنترل و تولید پالس های سوئیچینگ به طور همزمان می باشد، از بورد پردازشگر سیگنال دیجیتال که دارای قابلیت پردازش و تبادل اطلاعات با سرعت بسیار بالا است، استفاده شد. کلیه مدارات مورد نیاز شامل مدار واسط آنالوگ به دیجیتال، ایزولاسیون قدرت و فرمان، درایور IGBT ، تنظیم ناحیه مرده ، منابع تغذیه 12 ولت مورد نیاز ، ترانسفورمر تزریق و‌ فیلتر خروجی اینورتر طراحی و ساخته شدند. به منظور تست DVR ساخته شده دستگاهی جهت تولید کمبود و بیشبود ولتاژ با طول مدت قابل تنظیم از 1 سیکل تا 3 ثانیه طراحی و ساخته شد. نتایج تست عملی نشان می دهد DVR ساخته شده قادر به جبران بسیار مناسب کمبود و بیشبود ولتاژ در عرض چند میلی ثانیه است.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی