Εφαρμογή Προβλεπτικού Ελέγχου Πεπερασμένου Συνόλου Καταστάσεων Για Την Απευθείας Ρύθμιση Της Ισχύος Σε Ac/dc/ac Μετατροπέα

Abstract

Σκοπός της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η εφαρμογή μίας τεχνικής βασισμένου σε μοντέλο προβλεπτικού ελέγχου πεπερασμένου συνόλου ελέγχου (Finite Control Set - Model Predictive Control) για τον απευθείας έλεγχο της ισχύος (Direct Power Control - DPC) σε έναν AC/DC/AC μετατροπέα, ο οποίος είναι κατάλληλος για διασύνδεση ανεμογεννητριών μεταβλητών στροφών σε σταθερό σύστημα ηλεκτρικής ενέργειας καθώς και για οδήγηση κινητήρων εναλλασσομένου ρεύματος. Πραγματοποιείται επίσης σύγκριση της προτεινόμενης τεχνικής ελέγχου με μία εναλλακτική μέθοδο απευθείας ελέγχου της ισχύος, βασισμένης στην ημιτονοειδή διαμόρφωση εύρους παλμών (Sinusoidal Pulse Width Modulation - SPWM). Αρχικά εξετάζονται ξεχωριστά τα επιμέρους κυκλώματα της συνολικής διάταξης και πραγματοποιείται η μαθηματική μοντελοποίηση του τριφασικού διακοπτικού ανορθωτή και αντιστροφέα αντίστοιχα. Στη συνέχεια παρουσιάζεται η γενικότερη φιλοσοφία του προβλεπτικού ελέγχου, δίνοντας έμφαση στον βασισμένο σε μοντέλο προβλεπτικό έλεγχο και πιο συγκεκριμένα στην εφαρμογή του σε μοντέλα πεπερασμένου συνόλου καταστάσεων. Η θεωρητική ανάλυση του κυκλώματος υποστηρίζεται από τα αποτελέσματα των προσομοιώσεων που διενεργήθηκαν και παρουσιάζεται μία σύγκριση μεταξύ των εξεταζόμενων τεχνικών ελέγχου.