Εφαρμογή Μοντελοποιημένου Προβλεπτικού Pq Ελέγχου Για Τη Διασύνδεση Τριφασικού Αντιστροφέα Στο Δίκτυο Ηλεκτρικής Ενέργειας

Abstract

Ο μοντελοποιημένος προβλεπτικός έλεγχος έχει γίνει τα τελευταία χρόνια μια ιδιαίτερα δημοφιλής μέθοδος ελέγχου μετατροπέων ισχύος (αντιστροφείς, ανορθωτές κλπ.), κυρίως λόγω της εξαιρετικής ευρωστίας που παρέχει αλλά και της δυνατότητας ελέγχου πολλών μεταβλητών κάτω από έναν ενιαίο και ξεκάθαρο τρόπο. Στην παρούσα διπλωματική εργασία μελετάται η εφαρμογή του διακριτού μοντελοποιημένου προβλεπτικού ελέγχου για τον έλεγχο ενός τριφασικού αντιστροφέα πηγής τάσης που διασυνδέεται στο δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας, με απώτερο στόχο τον καθορισμό της διακινούμενης ενεργού και αέργου ισχύος (PQ έλεγχος). Προκειμένου να αξιολογηθεί πληρέστερα, η μέθοδος αυτή συγκρίνεται με ένα κλασικό σχήμα γραμμικού PQ ελεγκτή, ο οποίος βασίζεται στη ευρέως διαδεδομένη τεχνική διαμόρφωσης εύρους παλμών με διανύσματα κατάστασης του αντιστροφέα (Space Vector PWM). Η σύγκριση των παραπάνω τεχνικών ελέγχου γίνεται τόσο σε επίπεδο αποτελεσμάτων προσομοίωσης με τη βοήθεια του λογισμικού MATLAB/SIMULINK, όσο και σε επίπεδο αποτελεσμάτων από την πειραματική εφαρμογή τους σε διάταξη τριφασικού αντιστροφέα που κατασκευάστηκε στο εργαστήριο Ηλεκτρικών Μηχανών & Ηλεκτρονικών Ισχύος του ΕΜΠ. Η πειραματική διαδικασία αποτελεί σημαντικότατο κομμάτι της διπλωματικής εργασίας καθώς επιβεβαιώνει στην πράξη την εγκυρότητα των θεωρητικών εκτιμήσεων. Για το λόγο αυτό δίνεται μια αναλυτική περιγραφή της διαδικασίας κατασκευής της διάταξης αντιστροφέα καθώς και της εφαρμογής των αλγορίθμων ελέγχου σε πραγματικό χρόνο με τη χρήση κατάλληλης μονάδας μικροελεγκτή.