Μοντελοποίηση Στατικού Σύγχρονου Αντισταθμιστή Αέργου Ισχύος με χρήση Πολυεπίπεδων Αρθρωτών Μετατροπέων

Abstract

Η παρούσα Διπλωματική Εργασία διερευνά την δυναμική λειτουργία και την απόδοση των Πολυεπίπεδων Αρθρωτών Μετατροπέων (MMCs), δίνοντας έμφαση στην εφαρμογή τους ως Μετατροπείς Πηγής Τάσης (VSCs) σε Στατικούς Σύγχρονους Αντισταθμιστές Αέργου Ισχύος (STATCOMs) που συνδέονται στο δίκτυο. Οι Πολυεπίπεδοι Αρθρωτοί Μετατροπείς θέτουν μοναδικές προκλήσεις ελέγχου λόγω της αρθρωτής δομής τους και του αυξημένου αριθμού διακοπτών και πυκνωτών. Το κύριο αντικείμενο της διπλωματικής είναι να κατανοήσει κανείς την δυναμική συμπεριφορά των MMCs και να σχεδιάσει στρατηγικές ελέγχου για μία σταθερή και αποδοτική λειτουργία.

Η έρευνα επικεντρώνεται στις εφαρμογές MMC-STATCOM, εξετάζοντας εκτενώς τη συνδεδεμένη λειτουργία του STATCOM στο δίκτυο με στόχο την βελτιστοποίηση της σταθερότητας του δικτύου, τον έλεγχο της τάσης και τη συνολική ποιότητα της ηλεκτρικής ενέργειας. Ειδικότερα, ο STATCOM λειτουργεί ως δυναμικός αντισταθμιστής, παίζοντας κρίσιμο ρόλο στον έλεγχο της αέργου ισχύος και την υποστήριξη της τάσης. Η ικανότητά του για γρήγορη απόκριση επιτρέπει την αντιμετώπιση των διακυμάνσεων της τάσης και την αντιστάθμιση αέργου ισχύος, συμβάλλοντας σημαντικά στη σταθερότητα του δικτύου και την αξιόπιστη παροχή ενέργειας.

Τα αποτελέσματα των προσομοιώσεων που διεξήχθησαν στο περιβάλλον Simulink, επιβεβαιώνουν τις θεωρητικές αναλύσεις και υπογραμμίζουν την αποτελεσματικότητα των προτεινόμενων μεθόδων ελέγχου. Παρέχοντας μια εκτενή μελέτη της συνδεδεμένης λειτουργίας του STATCOM στο δίκτυο, η παρούσα διπλωματική έχει στόχο να προσφέρει πολύτιμες γνώσεις για την υλοποίηση STATCOMs συνδεδεμένων στο δίκτυο. Τέτοιες εξελίξεις είναι κρίσιμες για την ενίσχυση της σταθερότητας του ηλεκτρικού συστήματος, την εξασφάλιση αξιόπιστης απόδοσης του δικτύου και την αντιμετώπιση των εξελισσόμενων απαιτήσεων των σύγχρονων ηλεκτρικών δικτύων.