1. ELARTU — Інституційний репозитарій ТНТУ імені Івана Пулюя
  2. Роботи студентів
  3. Бакалавр
  4. 141 — Електроенергетика, електротехніка та електромеханіка (бакалаври)
Denne identifikatoren kan du bruke til å sitere eller lenke til denne innførselen: http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/45440
Tittel: Розробка фільтру гармонік для мережевого сонячного інвертора
Alternative titler: Development of a harmonic filter for a grid solar inverter
Authors: Балабан, Костянтин Сергійович
Balaban, Kostiantyn
Bibliographic description (Ukraine): Балабан К.С. Розробка фільтру гармонік для мережевого сонячного інвертора: робота на здобуття кваліфікаційного ступеня бакалавра: спец. 141 – електроенергетика, електротехніка та електромеханіка/ наук. кер. В. П. Коваль. Тернопіль: Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя, 2024. 62 с.
Utgivelsesdato: jun-2024
Date of entry: 25-jun-2024
Forlag: Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя
Country (code): UA
Place of the edition/event: Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя
Supervisor: Коваль, Вадим Петрович
Koval, Vadym
UDC: 621.3
Emneord: сонячна енергетика
інвертор
гармоніки
solar energy
inverter
harmonic
Number of pages: 62
Abstrakt: У роботі проведено огляд відновлюваних джерел енергії, розглянуто фотоелектричну систему в цілому та схему фільтра, наведено математичний опис і всі пов'язані з ним рівняння кожного і всіх компонентів трифазного MOSFET-інвертора, таких як фотоелектричний перетворювач, буст-перетворювач, LCL-фільтр. Проаналізовано вплив LCL-фільтра на мережеву систему. Розроблена раніше модель була реалізована в MATLAB/Simulink. Змодельована фотоелектрична система потужністю 210 кВт з інвертором MOSFET, який постачає електроенергію в мережу. Після встановлення LCL-фільтра як пульсації, так і загальні гармонійні спотворення значно зменшилися. Оскільки напруга і струм мережі були синфазними, це свідчить про те, що система працювала коректно. Використання запропонованого LCL-фільтра обмежило гармоніки нижче 2 %.
The paper provides an overview of renewable energy sources, considers the photovoltaic system as a whole and the filter circuit, provides a mathematical description and all related equations of each and all components of a three-phase MOSFET inverter, such as a photovoltaic converter, a boost converter, and an LCL filter. The influence of the LCL filter on the grid system is analyzed. The previously developed model was implemented in MATLAB/Simulink. A 210 kW photovoltaic system with a MOSFET inverter that supplies electricity to the grid was modeled. After installing the LCL filter, both the ripple and total harmonic distortion were significantly reduced. Since the grid voltage and current were in phase, this indicates that the system was operating correctly. The use of the proposed LCL filter limited the harmonics below 2 %.
Beskrivelse: Проведено огляд відновлюваних джерел енергії. Представлено первинну конструкцію LCL-фільтра разом з іншими основними компонентами, необхідними для роботи всієї системи, такими як фотоелектрична система, трифазний MOSFET і контролер струму та напруги. Вся система була змодельована в MATLAB/Simulink. Розглянуто фотоелектричну систему в цілому та схему фільтра. Висвітлено вплив гармонік на мережу, а також загальні типи фільтрів, що використовуються для пом'якшення їх впливу. Наведено математичний опис (модель) і всі пов'язані з ним рівняння LCL-фільтра. Розглянуто процедуру проектування та методику управління фотоелектричними модулями потужністю 210 кВт, підключеними до мережі. Аналіз і розрахунки LCL-фільтра були основними в даній роботі. Під час розрахунків використані наступні параметри: напруга, частота мережі, номінальна потужність і струм.
Content: ВСТУП 6 1 АНАЛІТИЧНИЙ РОЗДІЛ 8 1.1 Відновлювальна енергетика 8 1.2 Підключення фотоелектричні системи на основі інвертора до мережі 9 1.3 Типи інверторів 10 1.4 Конфігурація мережевих інверторів 11 1.4.1 Централізована топологія 11 1.4.2 Стрінгова топологія 12 1.4.3 Багатострінгова топологія 12 1.4.4 Модульна топологія 13 1.5 Якість електроенергії 14 1.6 Фільтрація гармонік 15 1.7 Вимоги до вихідного фільтру 16 1.8 LC-фільтр 17 1.9 Висновки до розділу 18 2 ПРОЕКТНО-КОНСТРУКТОРСЬКИЙ РОЗДІЛ 19 2.1 Опис системи 19 2.2 Проектування LCL-фільтра 19 2.2.1 Процес проектування 19 2.2.2 Проектування та розрахунок трифазного MOSFET інвертора 23 2.2.3 Синхронізація мережі з використанням методу PLL 25 2.2.4 Проектування синхронного опорного ФНЧ 26 2.3 Керування фотоелектричною мережею з прив'язкою до мережі 27 2.3.1 Відстеження точки максимальної потужності 27 2.3.2 Технологія керування в інверторах 28 2.4 Трифазне підключеного інвертора 31 2.4.1 Теоретична модель регулятора струму 31 2.4.2 Розробка схеми керування на основі ПІ-регулятора 34 2.5 Висновки до розділу 37 3 РОЗРАХУНКОВИЙ РОЗДІЛ 38 3.1 Імітаційна модель трифазної мережевої сонячної електростанції 38 3.2 Вихідний струм і напруга інвертора 42 3.3 Напруга і струм після фільтра 44 3.4 Напруга та струм мережі 44 3.5 Активна потужність, що подається в мережу 46 3.6 Реактивна потужність 47 3.7 Продуктивність системи при ступінчастій зміні активної та реактивної потужності 47 3.8 Реактивна потужність після ступінчастої зміни Iq 48 3.9 Висновки до розділу 51 4 БЕЗПЕКА ЖИТТЄДІЯЛЬНОСТІ, ОСНОВИ ОХОРОНИ ПРАЦІ 52 4.1 Допомога при ураженні електричним струмом в електроустановках напругою до 1000 В 52 4.2 Інструктажі з охорони праці 54 4.3 Зонування територій за ступенем небезпеки 57 ЗАГАЛЬНІ ВИСНОВКИ 59 ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ 60
URI: http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/45440
Copyright owner: © Балабан К.С., 2024
References (Ukraine): 1. Коваль В. П. Підвищення ефективності використання вітрового потоку у вітрових енергоустановках / В. П. Коваль // Матеріали Міжнародної науково технічної конференції „Фундаментальні та прикладні проблеми сучасних технологій“ до 60-річчя з дня заснування Тернопільського національного технічного університету імені Івана Пулюя та 175-річчя з дня народження Івана Пулюя, 14-15 травня 2020 року. — Т. : ТНТУ, 2020. — С. 204.
2. Рудик А.І. Енергоефективність двороторної вітроенергетичної установки // А.І.Рудик, В.П.Коваль /Актуальні задачі сучасних технологій : зб. тез доповідей ХІ міжнар. наук.-практ. конф. Молодих учених та студентів, (Тернопіль, 7–8 груд. 2022.) / М-во освіти і науки України, Терн. націон.техн. ун-т ім. І. Пулюя [та ін.]. – Тернопіль: ФОП Паляниця В. А., 2022. – С. 70.
3. Коваль В. Залежність енергоефективності сонячних елементів від експлуатаційних факторів / В. Коваль // Збірник тез доповідей ⅩⅦ наукової конференції ТНТУ ім. Івана Пулюя, 20-21 листопада 2013 року. — Т. : ТНТУ, 2013. — Том Ⅰ : Природничі науки та інформаційні технології. — С. 53.
4. Герега С. Збільшення ефективності використання сонячних панелей / Степан Герега, Вадим Коваль, Ярослав Філюк // Матеріали Ⅲ Всеукраїнської науково-технічної конференції „Теоретичні та прикладні аспекти радіотехніки і приладобудування“, 8-9 червня 2017 року. — Т. : ТНТУ, 2017. — С. 202.
5. Коваль В. П. Енергетична ефективність систем позиціонування плоских сонячних панелей / В. П. Коваль, Р. Р. Івасечко, К. М. Козак // Енергозбереження. Енергетика. Енергоаудит. – 2015. – № 3. – С. 2-10.
6. Vadym Koval, Bogdan Orobchuk, Nataliia Kuzemko, Gao Lijin. Measuring device for photovoltaic modules electrical characteristics testing // Proceedings of the International Conference „Advanced applied energy and information technologies 2021”, 2021.
7. Коваль В. П. Автоматизована вимірювальна установка для дослідження електричних характеристик фотоелектричних модулів/ В. П. Коваль, Б.Я., Оробчук, Л.М. Костик, Я.М.Осадца// Вісник Хмельницького національного університету. – 2022. – № 5. – С. 168-173.
8. Коваль В. П. Суміщене електропостачання від поновлювальних джерел енергії / Вадим Коваль // Матеріали Ⅳ Міжнародної науково-технічної конференції „Теоретичні та прикладні аспекти радіотехніки, приладобудування і компʼютерних технологій― присвячена 80-ти річчю з дня народження професора Я.І. Проця, 20-21 червня 2019 року. — Т. : ФОП Паляниця В. А., 2019. — С. 294.
9. Bohdan Orobchuk, Ivan Sysak, Oleh Buniak, Serhii Babiuk, Vadym Koval (2023) Development of the reactive power compensation laboratory bench and its integration into the training simulator of dispatch control system. The 3rd International Workshop on Information Technologies: Theoretical and Applied Problems 2023 (ITTAP 2023). Ternopil, Ukraine, November 22-24, 2023, Vol. 3628, Pages 574-585.
10. Vadym Koval, Serhii Martsenko, Myroslav Zin (2023). Designing and Implementing Intelligent Lighting Control System. The 1st International Workshop on Computer Information Technologies in Industry 4.0 (CITI 2023). Ternopil, Ukraine, June 14-16, Vol. 3468, Pages 241-249.
11. Стельмах С.С. Енергоефективність гідроакумулюючих установок малої потужності // С.С.Стельмах, В.П.Коваль /Актуальні задачі сучасних технологій : зб. тез доповідей ХІ міжнар. наук.-практ. конф. Молодих учених та студентів, (Тернопіль, 7–8 груд. 2022.) / М-во освіти і науки України, Терн. націон.техн. ун-т ім. І. Пулюя [та ін.]. – Тернопіль: ФОП Паляниця В. А., 2022. – С. 71.
12. Tomar, A., Mittal, A., & Sharma, S. (2018, October). PV-Piezo hybrid grid connected system. In 2018 2nd IEEE International Conference on Power Electronics, Intelligent Control and Energy Systems (ICPEICES) (pp. 748-753). IEEE.
13. Zeb, K., Islam, S. U., Uddin, W., Ullah, K., Asghar, R., Busarello, T. D. C., & Kim, H. J. (2019, December). DC-link Voltage Regulation of Single-Phase Grid-Tied PV System using Fuzzy-PI Controller. In 2019 15th International Conference on Emerging Technologies (ICET) (pp. 1-6). IEEE.
14. Mehiri, A., Hamid, A. K., & Almazrouei, S. (2017, December). The effect of shading with different PV array configurations on the grid-connected PV system. In 2017 International Renewable and Sustainable Energy Conference (IRSEC) (pp. 1-6). IEEE.
15. Bhattacharyya, S., Kumar, S., & Singh, B. (2020). Adaptive damped circular current limit control for PV grid-tied system. IEEE Transactions on Industry Applications, 56(2), 1197-1204.
16. Rushiraj, G. J., & Kapil, P. N. (2016, March). Analysis of different modulation techniques for multilevel inverters. In 2016 International Conference on Electrical, Electronics, and Optimization Techniques (ICEEOT) (pp. 3017-3024). IEEE.
17. Rekioua, D., Rekioua, T., & Soufi, Y. (2015, November). Control of a grid connected photovoltaic system. In 2015 international conference on renewable energy research and applications (ICRERA) (pp. 1382-1387). IEEE.
18. Методичні вказівки для написання розділу «Безпека життєдіяльності, основи охорони праці» в кваліфікаційних роботах здобувачів освітнього рівня ,,бакалавр”. Для студентів всіх форм навчання рівень вищої освіти перший ( бакалаврський ) / укл. : О. Я. Гурик , І. Б. Окіпний. – Тернопіль : ТНТУ імені Івана Пулюя, 2021. - 20 с.
19. В. Ц. Жидецький, В. С. Джигирей, О. В. Мельников. Основи охорони праці. — Вид. 2-е, стериотипне. — Львів: Афіша, 2000. — 348 с.
Content type: Bachelor Thesis
Vises i samlingene:141 — Електроенергетика, електротехніка та електромеханіка (бакалаври)

Tilhørende filer:
Fil Beskrivelse StørrelseFormat 
Авторська довідка_Балабан К.С.docАвторська довідка_Балабан К.С.80 kBMicrosoft WordVis/Åpne
Кваліфікаційна робота_Балабан К.С..pdfКваліфікаційна робота бакалавра_Балабан К.С.1,58 MBAdobe PDFVis/Åpne
Vis fullstendig innførsel


Alle innførsler i DSpace er beskyttet av copyright

Administrasjonsverktøy