طراحی یک کنترلر بهینه بر مبنای مدل میانگین statcom با قید کاهش تلفات
چکیده
این پایان نامه، یک کنترلر بهینه ی ردیاب متغیر با زمان را برای یک statcom متصل به باس بار شبکه پیشنهاد می دهد. کنترلرهای بهینه شامل یک (زاویه ی کنترلی ?) و یا دو ورودی کنترلی (زاویه ی کنترلی ? و شاخص مدولاسیون دامنه a_m) می باشند. طراحی کنترلرهای بهینه بر مبنای مدل های فضای حالت میانگینی صورت می گیرد که بر اساس ولتاژها و یا جریان های بار به عنوان ورودی های اغتشاشی مدل در کنار ورودی های کنترلی، گسترش می یابند. برای به دست آوردن تغییرات ورودی های اغتشاشی وابسته به ورودی های کنترلی، یک مدل مداری میانگین که می تواند به جای یک مدل واقعی statcom به باس بار شبکه متصل شود، معرفی می شود. هر دوی مدل های فضای حالت میانگین non-affine به وجود آمده، برای به دست آوردن مدل-های میانگین affine، تقریب زده می شوند. نمایش گسسته ای از هر یک از مدل های فضای حالت میانگین affine نتیجه شده، به منظور طراحی کنترل بهینه بر مبنای قوانین کنترل دیجیتال، معرفی می شود. کنترلرهای بهینه ی طراحی شده با استفاده از شبیه-سازی های انجام گرفته در نرم افزاز matlab ارزیابی و مقایسه می شوند. این پایان نامه هم چنین نتایج اولیه ی حاصل از پیاده-سازی کنترلر بهینه ی طراحی شده بر مبنای مدل میانگین با ورودی ولتاژهای بار را بر روی پردازنده ی سیگنال دیجیتال (dsp) سری tm320f28335 به منظور کنترل یک نمونه آزمایشگاهی statcom (15 کیلوولت آمپر) ارائه می دهد. در مقایسه با کنترلر بهینه ی طراحی شده بر اساس مدل assam-lvi، طراحی کنترلر بهینه بر مبنای مدل assam-lci نیازمند در نظرگرفتن تعداد نقاط کار ?_0 بیشتری در بازه ی ??[-?1.5?^°,?1.5?^° ] می باشد، تا کنترلرهای مورد نظر دقت مشابه در دنبال کردن جریان های مرجع داشته باشند. هم چنین کنترلر بهینه با دو ورودی کنترلی در مقایسه با کنترلر بهینه ی شامل یک ورودی کنترلی، امکان کنترل ولتاژ dc و توان تلفاتی statcom در حالت دینامیکی را مستقل از سیگنال های مرجع جریان جبران ساز به وجود می آورد.