جبران سازی کمبود ولتاژ در شبکه های توزیع نیروی برق به کمک بازیاب دینامیکی ولتاژ (DVR) مبتنی بر مبدل چند سطحی با ساختار مدولار شده و اتصال آبشاری (MMCC)

در این مقاله ساختار DVR مبتنی بر اینورتر منبع ولتاژ چند سطحی با ساختار مدولار شده و اتصال آبشاری (MMCC) ارائه می شود. اینورتر چند سطحی به کاررفته شامل سه اینورتر تک فاز می باشد که در هر اینورتر سه سلول تمام پل به هم اتصال یافته و در نهایت سه ساق اینورتر با اتصال ستاره به یکدیگر متصل شده اند. این اینورترهای سری شده بدون ترانسفورماتور و تنها با استفاده از خازن فیلتر به شبکه وصل می شوند که این خود باعث کاهش چشمگیر در حجم, وزن و قیمت DVR می شود. DVR مورد نظر از سری کردن سه اینورتر تمام پل در هر فاز حاصل می شود، در نتیجه ولتاژ خروجی خط به خط اینورتر سیزده سطحی خواهد بود بنابراین محتوای هارمونیکی بسیار کم خواهد شد و با استفاده از یک فیلتر LC کوچک می توان به خروجی ولتاژ سینوسی باکیفیت بسیار بالادست یافت, ضمن اینکه این نسل از اینورترها قابلیت کارکرد در ولتاژهای بالا را دارا می باشد و نسبت به دیگر توپولوژی های مرسوم اینورترهای چند سطحی ادوات الکترونیک قدرت کمتری نیاز دارند و مشکل اینورتر خازن شناور و کلمپ دیودی را ندارند از این رو کنترل آنها ساده تر و ولتاژ خروجی با دامنه بیشتری تولید می کنند که این امر در عملکرد DVR تأثیر بسزایی می گذارد و قابلیت اطمینان DVR را به علت ساختار مدولار شده اینورتر تا حد زیادی بالا می برد و در جبران سازی کمبود ولتاژ با دامنه های بیشتر عملکرد مطلوبی خواهد داشت. برای استخراج الگوی کلید زنی اینورترها از روش مدولاسیون بردار فضایی SVPWM استفاه می شود تا به خروجی با کمترین اعوجاج ها هارمونیکی (THD) و شکل موجی نزدیک به حالت سینوسی دست یابیم. در نهایت، جبران سازی کمبود ولتاژ توسط DVR در سه تیپ مختلف (هفت، پنج و سه سطحی) از لحاظ THD ولتاژ تزریقی مورد مقایسه قرار می گیرد. شبیه سازی DVR های پیشنهادی در محیط نرم افزاری MATLAB/Simulink انجام شده است.

Keywords:

بازیاب دینامیکی ولتاژ (DVR) , کمبود ولتاژ , مبدل چند سطحی مدولارشده با اتصال آبشاری (MMCC) , مدولاسیون SVPWM