طراحی و ساخت جبران كننده ایستای توان راكتیو منبع ولتاژی برای جبران بار

طراحی و ساخت جبران كننده ایستای توان راكتیو منبع ولتاژی برای جبران بار

چكیده

هدف، طراحی و ساخت یك جبران كننده ایستای توان راكتیو از نوع منبع ولتاژی و بصورت چند سطحی بوده‌است،  یك اینورتر سه سطحی از نوع اینورترهای متوالی با توان نامی +3KVAR  طراحی و ساخته شده‌است، و یك روش كنترلی بر اساس كنترل اختلاف فاز با استفاده از مدولاسیون برنامه‌ریزی و بهینه شده اجرا شده‌است.

            مدارات پروژه شامل برد راه‌انداز كلیدهای الكترونیك قدرت، بردهای اندازه‌گیری ولتاژ و جریانهای فیدبك، برد پردازشگر اصلی، برد حفاظت از خازنها  بوده‌است.

1-    مقدمه

            از پیشرفته‌ترین كنترل كننده‌های توان راكتیو كه در دو دهة اخیر به مدد پیشرفت ساخت ادوات نیمه‌هادیهای قدرت با توان بالا ارائه شده‌اند جبران كننده‌های ایستای توان راكتیو ( SVC ) می‌باشند. این جبران كننده‌ها در مقایسه با جبران كننده‌های دیگر مزایایی مانند قابلیت انعطاف بیشتر و سرعت پاسخ بالاتر دارند، یكی از آخرین انواع SVC نوع اینورتری آن معروف به STATCOM می‌باشد كه نسبت به انواع قبلی مزایایی مانند استفاده از حداقل عناصر ذخیره كننده انرژی، فضای كمتر مورد نیاز و سرعت پاسخ بالاتر دارد، در این جبران كننده‌ها از مبدلهای DC/AC استفاده می‌شود كه در حالت كلی می‌توانند چند سطحی باشند. اینورترهای چند سطحی نسبت به اینورترهای متداول قابلیت كار در توانها و ولتاژهای بالاتری دارند و همچنین در فركانس كلیدزنی مشابه میزات آلودگی كمتری به لحاظ هارمونیكی ایجاد می‌كنند.

                از آنجا كه برای نمونه آزمایشگاهی طراحی، ساخت و تست یك سیستم تك فاز راحتتر است، جبران كننده مورد نظر بصورت تكفاز در نظر گرفته شد ولی در طراحی همواره سعی شد تا ملاحظاتی در نظر گرفته شود كه سیستم قابل گسترش به سه‌فاز هم باشد و یا اینكه بتوان برای هر فاز یك جبران كننده مستقل در نظر گرفت.طراحی براساس دو اینورتر متوالی انجام شده كه یك اینورتر پنج سطحی تكفاز را تشكیل می‌دهد.

            در طراحی سعی شده كه همه متغیرهای لازم بصورت نرم‌افزاری وجود داشته باشند تا انواع روشهای مدولاسیون و كنترل قابل پیاده سازی باشند و در انتها دو روش مدولاسیون و كنترل اجرا  شده‌است.

2- تقسیم بندی

یك جبرانساز ایستای سنكرون با كنترل میكروپروسسوری را می‌توان بصورت شكل 1) تقسیم بندی نمود. هدف از تقسیم بندی مستقل سازی وظایف هر یك از بخشها و ریز كردن پروژه به بخشهای كوچكتر است. در اینجا به توصیف مختصری از شرح وظایف هر یك از این بخشها می‌پردازیم.