انجام پایان نامه و پروپوزال و شبیه سازی مقالات
انجام پایان نامه و پروپوزال و شبیه سازی مقالات

انجام پایان نامه و پروپوزال و شبیه سازی مقالات

مبدل سه سطحی تشدیدی ترکیبی ZCS مبتنی بر ترانسفورماتور دوگانه

چکیده یک مبدل سه سطحی تشدیدی ترکیبی شامل ترانسفورماتورهای دوگانه در این مقاله ارائه می شود که برای استفاده از توان فتوولتائیک پراکنده با دسترسی به شبکه توزیع dc ولتاژ متوسط مناسب است. مبدل پیشنهادی می تواند بوسیله افزودن یک مدار کنترل به مدار سه سطحی (TL) نقطه خنثی سنتی کلمپ شده (NPC) به دست آید که این منجر به یک مدار TL اساسی عمل کننده با یک چرخه کاری ثابت می شود. مدولاسیون پهنای پالس (PWM) برای مدار کنترل برای تحقق کلیدزنی های جریان صفر در مدار IT اساسی اتخاذ می شود که بیشتر توان را در محدوده بار کامل انتقال می دهد. در نتیجه، اتلاف کلیدزنی مبدل می تواند بطور قابل توجهی کاهش یابد. تاثیرات نسبت دورهای دومین ترانسفورماتور و ظرفیت تشدید بر جریان کلید، مقدار پیک ولتاژ تشدید و مقدار القایش تشدید بطور دقیق بحث شده و اصول طراحی پارامترها مطرح می شوند. در نهایت، یک نمونه اولیه برای اعتبارسنجی عملکرد مبدل پیشنهادی ساخته می شود.

۱- مقدمه

با پیشرفت علم و فناوری، سطح فناوری سلول خورشیدی در چند سال گذشته افزایش یافته است. هزینه تولید توان فتوولتائیک به سرعت کاهش یافته و ظرفیت تولید توان تا حد زیادی افزایش یافته است. در چند سال آینده، تمرکز توسعه تولید توان فتوولتائیک در چین از یک ایستگاه توان متمرکز به یک سیستم تولید توان پراکنده تغییر خواهد کرد. در سال ۲۰۱۷، تولید توان فتوولتائیک پراکنده چین ۱۹GW را اضافه خواهد کرد (هو و لیو، ۲۰۱۷؛ کیما و محمود، ۲۰۱۹؛ کیما، ۲۰۲۰). توان فتووتائیک پراکنده یک خروجی DC را تولید می کند که بطور مستقیم به شبکه توزیع AC متصل است. بنابراین، دسترسی PV پراکنده به شبکه های توزیع توان DC می-تواند بسیاری از لینک های محاسباتی را کم کند. این مورد منجر به هزینه عملیاتی پایین، قابلیت اطمینان بالا و اتلاف های انتقال پایین می شود (جیانگ و ژنگ، ۲۰۱۲؛ سونگ و همکاران، ۲۰۱۳).

اجزای اصلی سیستم برق خورشیدی خانگی

۱) پنل خورشیدی(Photovoltaic Panel):

PV پنل یا همان پنل فتوولتائیک (Photovoltaic) عمومی ترین نوع پنل های خورشیدی هستند که عمدتاً از سه لایه تشکیل شده اند.

– لایه رویه (N) متشکل از سیلیکون فسفر

– لایه وسط(P/N) متشکل از سیلیکون

– لایه زیرین(P) متشکل از سیلیکون و بور

وقتی خورشید به لایه N می تابد ذرات الکترون به حرکت می افتند و از طریق لایه وسط که یک اتصال یکطرفه است  در لایه P تاثیر می گذارند و همین عمل باعث به وجود آمدن میدان الکتریکی می شود.

در مورد انواع صفحات خورشیدی به مقاله مربوط در همین سایت مراجعه فرمایید.

۲) مبدل (Inverter):

جریان الکتریسیته تولید شده توسط این پنل ها از نوع جریان مستقیم (DC) می باشد که شبیه الکتریسیته ذخیره شده در باطری هاست اما اکثر وسایل خانگی با جریان متناوب (AC) کار می کنند. برای تبدیل جریان مستقیم به متناوب به دستگاهی نیاز است که مبدل نامیده می شود.

طرز کار مبدل ها بسیار ساده است و متشکل از تعدادی کلید هستند که جریان را ۵۰ بار در ثانیه عقب و جلو می اندازند و بدین ترتیب جریان متناوب محصول خروجی آن ها خواهد بود.

۳) شارژ کنترلر(Charge Controller):

کنترل کننده های شارژ باتری دو  وضیفه اصلی بر عهده دارند:

– بهینه سازی شارژ باتری

– جلوگیری از بازگشت جریان الکتریسیته از باتری به پنل

بسیاری از شارژ کنترلر ها توانایی قطع و وصل اتوماتیک جریان مستقیم پنل ها، متناسب با نور خورشید و بعضی قابلیت اتصال به یک شبکه جهت نظارت جامع بر عملکرد کل مجموعه و ثبت اطلاعات را دارند.
شارژ کنترلرها انواع مختلفی بر اساس ولتاژ  ورودی یا جریان خروجی دارند اما به طور کلی می‌توان آنها را به دو دسته PWM و MPPT تقسیم نمود. در مدل MPPT شارژ کنترلر با اتخاذ الگویی همیشه با تغییر در ولتاژ و جریان تولید شده از پنل خورشیدی، با توان ماکزیموم کار خواهد کرد.

۴) باتری(Battery):

معمولاً اگر از پنل های خورشیدی برای تولید نور استفاده می کنیم قاعدتاً به آن نور در هنگام تاریکی شب نیاز خواهیم داشت. بنابراین برق تولید شده در روز در باتری ها ذخیره و در مواقع مورد نیاز با زدن یک کلید از آن استفاده می شود. در واقع وظیفه اصلی باتری ها در این سیستم ذخیره انرژی است. باتری های برق خورشیدی به دو نوع سرب اسیدی و لیتیومی تقسیم می شوند که معمولا از نوع سرب اسیدی جهت مصارف خانگی استفاده می شود.

کاربرد مبدل AC

بررسی مبدل AC به AC ، کاربرد و انواع آن

بررسی مبدل AC به AC ، کاربرد و انواع آن

مبدل AC به AC یک مبدل الکتریکی است که یک جریان متناوب با فرکانسی خاص را به جریان متناوبی با یک فرکانس دیگر تبدیل و یا به عبارتی دیگر ، مبدل های AC/AC توان را از یک منبع یا شبکه جریان متناوب دریافت می کنند
و به بار یا شبکه جریان متناوب دیگر با دامنه ، فرکانس یا فاز متفاوت تحویل می دهند. سیکلوکانورترها و مبدل‌های ماتریسی از اقسام مبدل‌های AC به AC هستند.

کاربرد مبدل های AC به AC

1- کنترل موتورهای کوچک در وسایل منزل
2- کنترل سرعت موتورهای آسنکرون
3- کنترل سرعت موتورهای سنکرون
4- کنترل تاسیسات روشنایی

5- کنترل توان اکتیو و راکتیو
6- تغییر فاز یا ولتاژ ترانسفورماتور

7- گرم کننده های صنعتی

8- خطوط انتقال AC

9- منابع تغذیه بدون وقفه (UPS)

10- سیستم‌های انرژی تجدیدپذیر

برای کانورتر هایی که ولتاژ متناوب را از یک فرکانس و ولتاژ خاص به یک ولتاژ و فرکانس دلخواه برسانند تیپ های مختلفی از کانورترها وجود دارد که مهمترین آنها را می توان از موارد زیر یاد کرد:


1- سیکلوکانورتر

2- کانورترهای ماتریس

3- کانورترهای ماتریس مختلط

دسته بندی کانورترهایی که با لینک dc کار می کنند :


1- کانورتر VSI (اینورتر منبع ولتاژ) که رکتیفایر (یکسوساز) آن شامل یک پل دیودی و لینک dc آن شامل خازن خواهد می باشد.

2- کانورتر CSI (اینورتر منبع جریان) که رکتیفایر (یکسوساز) آن شامل یک پل دیودی و لینک dc آن شامل یک یا دو سلف سری که روی پایه های ارتباط دهنده ی رکتیفایر و اینورتر است ، می باشد.