Μελετη Και Σχεδιασμος Ηλεκτρονικης Διακοπτικης Κρουστικης Γεννητριας Με Τη Χρηση Αντιστροφεα 23 Επιπεδων

Abstract

Σκοπός της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η ανάλυση, σχεδίαση καιπροσομοίωση μιας ηλεκτρονικής διακοπτικής κρουστικής γεννήτριας με τη χρήσηαντιστροφέα 23 επιπέδων. Η ηλεκτρονική διακοπτική κρουστική γεννήτρια θαπαράγει τάση με πλάτος θεμελιώδους συνιστώσας 11kV και χρόνο ημιπεριόδου100msec. Εν συνεχεία με τη χρήση μετασχηματιστή θα τροφοδοτεί δοκίμιο γιαδοκιμές βραχυκύκλωσης 80kA υπό τάση 1V. Οι δοκιμές αυτές θα πραγματοποιηθούνσε προστασίες φωτοβολταϊκών συστημάτων προκειμένου να διαπιστωθεί ηαξιοπιστία τους. Οι προστασίες αυτές είναι διακόπτες που απομονώνουν τασφάλματα. Η κρουστική αυτή γεννήτρια θα σχεδιαστεί έτσι ώστε να μπορεί νατροφοδοτηθεί από το δίκτυο. Παράλληλα, αντικείμενο αυτής της διπλωματικήςεργασίας είναι η εκτενής μαθηματική ανάλυση και επίλυση της διαμόρφωσης εύρουςπαλμών με την επιλεκτική εξάλειψη των αρμονικών. Μελετώνται οι αντιστροφείςπολλαπλών επιπέδων και οι διάφορες τοπολογίες , καθώς και η χρήση τους.Εξετάζεται η λειτουργία τους και συγκρίνονται με τους συμβατικούς αντιστροφείς.Αναφέρεται εκτεταμένα και επιλύεται η τεχνική επιλεκτικής εξάλειψης αρμονικών,καθώς ενδείκνυται για τον έλεγχο αντιστροφέων που λειτουργούν σε υψηλές τάσειςκαι ισχείς. Η επίλυση θα υλοποιηθεί τόσο για μονοφασικούς, όσο και για τριφασικούςαντιστροφείς. Θα δοθούν αναλυτικά όλες οι δυνατές λύσεις. Επιπροσθέτως, θα γίνειεκτενής ανάλυση των αλγορίθμων επίλυσης.The purpose of this thesis is the analysis, design and simulation of an electronicswitching impulse generator through the usage of a multilevel inverter. The electronicswitching impulse generator will generate a voltage with fundamental amplitude of11kV and half-period time of 100msec. Then, through a transformer will supply thetest load with 80kA and voltage 1V. The tests will take place in protections forphotovoltaic systems to determine their reliability.Protections of photovoltaic systemswill undergo these tests in order to have their reliability determined. The impulsegenerator shall be designed so that it will be possible to be supplied fromindependent sources of alternating voltage. Moreover, the subject of this thesis is theextensive mathematical analysis and resolution of pulse width modulation throughthe selective harmonic elimination. The multi-level inverters’ topologies ,as well astheir field of usage, are being examined. Furthermore, the multi-level inverters arecompared with the conventional ones. In addition the selective harmonics eliminationtechique is being examined when applied on inverters that are designed for highpower and voltages. The solutions will be implemented at both single-phase andthree-phase inverters. All possible solutions will be recorded. Lastly, an extensiveanalysis of the algorithms which solve our problem is presented.