High performance current control methods for voltage source converters with saturable inductors


Öğrenci: ZİYA ÖZKAN

Danışman: Ahmet Masum Hava

Darbe GeniŞlik Modülasyonlu (DGM) gerilim kaynaklı dönüŞtürücü (GKD)'ler günümüz Şebeke bağlantılı güç elektroniği teknolojilerinin yapı taşıdır. DGM-GKD sistemlerinde derin doyma özellikli filtre indüktörlerinin kullanımı üstün boyut, maliyet ve verim sebebiyle avantajlıdır. Buna rağmen doymalı indükterlerin kullanımıyla akım kontrol dinamikleri doğrusal olmayan hale gelir. Geleneksel doğrusal akım kontrol yöntemlerinin böylesine doğrusal olmayan sistemlerde kullanımı kontrol bant genişliği daralması şeklinde önemli dinamik başarım kaybı ve düşük frekans harmoniklerin yükselmesi şeklinde kalıcı durum dalga şekli kalitesi bozulması ile sonuçlanır. Bu tez geleneksel doğrusal akım denetleyicili DGM-GKD sistemlerde başarım sorunlarını çözmek için Ters Dinamik Model Tabanlı Dengeleme (TDMTD) yöntemini ve Direnç Ayrışmalı Doyma Dengelemesi (DADD) yöntemini önerir. Yöntemlerin uygulanmasından önce doğrusal olmayan L-R parametreleri karakterize edilir. Doğrusal olmayan sistem karakteristik önbilgisiyle önerilen yöntemler sonuçta doğrusal denetleyicilerin başarılı bir şekilde çalışacagı varsayımsal bir doğrusal sistem verecek şekilde doğrusal olmayan sistemi doğrusallaştırır. Bu yöntemler tek faz (1F) (yarım köprü (YK) ve tam köprü (TK)) ve çok faz YK ve TK GKD sistemlerine uygulanabilir. 1F (YK/TK) ve çok faz YK sistemlerin doğrusallaştırılmasında tek hat parametreleri kullanılır. Sıradışı olarak, çok faz sistemlerde faz arası doğrusal olmayan sistem modeli sistem doğrusallaştırılması için kurulur ve kullanılır. Önerilen yöntemler tek faz ve üç faz şebeke bağlantılı DGM-GKD'lere uygulanmıştır. Yöntemlerin kapsamlı dinamik tepki, parametre sapması ve kalıcı durum başarım değerlendirmesi geleneksel yöntemlerle karşılaştırmalı olarak yapılmıştır. Yöntemlerin yüksek başarım özellikleri analiz, benzetim ve laboratuvar deneyleriyle doğrulanmıştır.