Будь ласка, використовуйте цей ідентифікатор, щоб цитувати або посилатися на цей матеріал:
http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/50544| Назва: | Моделювання мережевого сонячного фотоелектричного інвертора в умовах несиметрії енергосистеми |
| Інші назви: | Modeling of a grid-tied solar photovoltaic inverter under power system asymmetry conditions |
| Автори: | Колодій, Андрій Васильович Kolodii, Andrii |
| Бібліографічний опис: | Колодій А. В. Моделювання мережевого сонячного фотоелектричного інвертора в умовах несиметрії енергосистеми: кваліфікаційна робота на здобуття освітнього ступеня магістр за спеціальністю „141 — електроенергетика, електротехніка та електромеханіка“ / А. В. Колодій. — Тернопіль: ТНТУ, 2025. — 70 с. |
| Дата публікації: | тра-2025 |
| Дата внесення: | 22-гру-2025 |
| Видавництво: | Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя |
| Країна (код): | UA |
| Місце видання, проведення: | Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя |
| Науковий керівник: | Костик, Любов Миколаївна Kostyk, Liubov |
| УДК: | 621.3 |
| Теми: | 141 електроенергетика, електротехніка та електромеханіка мережевий фотоелектричний інвертор несиметрія енергосистеми контроль небалансу динамічні характеристики системи grid-connected photovoltaic inverter power system asymmetry imbalance control dynamic system characteristics |
| Кількість сторінок: | 70 |
| Короткий огляд (реферат): | Метою кваліфікаційної роботи було дослідження, розроблення та порівняння методів керування небалансом у мережевих фотоелектричних інверторах з метою забезпечення стабільної роботи фотоелектричної системи в умовах несиметрії напруги мережі.
Представлено огляд та порівняння трьох механізмів керування перетворювачами напруги (ПН) в енергетичних модулях: гібридного режиму зі слідуванням за мережею, автономного режиму формування мережі та режиму підтримання мережі. Окреслено їхні конфігурації та роль у роботі системи, а також результати моделювання переходів між режимами в MATLAB/Simscape. Розроблено два методи контролю небалансу для мережевого фотоелектричного інвертора, що забезпечують регулювання постійної та змінної напруги й зменшення двочастотних пульсацій потужності. Моделювання показало покращення динаміки, зниження перевантажень струму та ефективність під час асиметричних аварійних і перехідних режимів у мережі. The purpose of the qualification work was to study, develop, and compare methods of imbalance control in grid-connected photovoltaic inverters in order to ensure stable operation of the photovoltaic system under conditions of grid voltage asymmetry. An overview and comparison of three voltage converter (VC) control mechanisms in power modules is presented: hybrid mode with grid tracking, autonomous grid formation mode, and grid maintenance mode. Their configurations and role in the system operation are outlined, as well as the results of modeling transitions between modes in MATLAB/Simscape. Two imbalance control methods have been developed for a grid-connected photovoltaic inverter, providing DC and AC voltage regulation and reducing two-frequency power ripple. Simulation showed improved dynamics, reduced current overloads, and efficiency during asymmetric fault and transient modes in the grid. |
| Опис: | Проаналізовано динамічні характеристики підключеної до мережі сонячної фотоелектричної системи, коли реалізовано керування несиметрією з управлінням з відстеженням мережі. Сонячна фотоелектрична система досліджувалася під час різних сценаріїв несиметричних умов. По-перше, контроль небалансу покращує перехідні процеси в системі і зменшує перевантаження по струму, коли на лінії електропередачі виникає несправність однофазного замикання на землю (ОЗЗ). Крім того, це спостереження було розглянуто при пошкодженні багатофазного замикання на землю (БЗЗ). По друге, коли напруга в мережі зазнає однофазного або двофазного провалу, режим регулювання небалансу не тільки здатний погасити двочастотні пульсації потужності, але й зменшити величину струму негативної послідовності порівняно зі звичайним режимом регулювання. |
| Зміст: | ВСТУП 6 1. АНАЛІТИЧНИЙ РОЗДІЛ 9 1.1 Принципи побудови системи управління перетворювачем напруги 9 1.1.1 Традиційне управління з відстеженням мережі 10 1.1.2 Традиційне управління з формування мережі 11 1.1.3 Управління з підтримкою мережі 13 1.2 Тематичні дослідження та результати симуляції для ЕМП 15 1.3 Висновок до розділу 22 2 ПРОЕКТНО-КОНСТРУКТОРСЬКИЙ РОЗДІЛ 23 2.1 Керування небалансом підключеного до мережі сонячного фотоелектричного інвертора 23 2.1.1 Конфігурація внутрішніх струмових контурів 23 2.1.2 Генерація еталонних струмів 30 2.1.3 Управління зовнішніми контурами 32 2.1.4 Розділена подвійна синхронна система відліку ОЗЗя незбалансованих умов 34 2.2 Моделювання фотоелектричної системи підключеної до мережі 35 2.3 Перевірки та результати моделювання фотоелектричної системи підключеної до мережі 37 2.3.1 Випробувальний стенд 1: Звичайний контроль УВМ 39 2.3.2 Випробувальний стенд 2: Схема контролю дисбалансу I 40 2.3.3 Випробувальний стенд 3: Схема контролю дисбалансу II 44 2.4 Висновки до розділу 46 3 НАУКОВО-ДОСЛІДНИЦЬКИЙ РОЗДІЛ 47 3.1 Структури фотоелектричних інверторів та аналіз ефективності контролю дисбалансу мережевої сонячної фотоелектричної системи 47 3.1.1 Випробувальний стенд 1: Звичайний контроль УВМ 48 3.1.2 Тестовий стенд 2: ПР-регулятор на основі контролю дисбалансу 49 3.2 Дослідження та результати моделювання сонячних фотоелектричних систем 50 3.2.1 Ефективність сонячних фотоелектричних модулів під час короткого замикання 50 3.3 Ефективність сонячних фотоелектричних модулів під час падіння напруги в мережі 55 3.4 Висновки до розділу 59 4 ОХОРОНА ПРАЦІ ТА БЕЗПЕКА В НАДЗВИЧАЙНИХ СИТУАЦІЯХ 60 4.1 Охорона праці 60 4.1.1 Заходи безпеки при обслуговуванні електроустановок 60 4.2. Безпека в надзвичайних ситуаціях 63 4.2.1 Захист електротехнічних систем та електронної апаратури від пошкоджень, які викликані електромагнітним імпульсом ядерного вибуху 63 ЗАГАЛЬНІ ВИСНОВКИ 67 ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ 69 |
| URI (Уніфікований ідентифікатор ресурсу): | http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/50544 |
| Власник авторського права: | © Колодій А.В., 2025 |
| Перелік літератури: | 1. F. Blaabjerg, Z. Chen, and S. B. Kjaer, “Power electronics as efficient interface in dispersed power generation systems,” IEEE transactions on power electronics, vol. 19, no. 5, pp. 1184–1194, 2004.. 2. L. Fan, Control and dynamics in power systems and microgrids. CRC Press, 2017 3. A. Yazdani and R. Iravani, Voltage-sourced converters in power systems: modeling, control, and applications. John Wiley & Sons, 2010. 4. M. J. Erickson, T. Jahns, and R. H. Lasseter, “Comparison of pv inverter controller configurations for certs microgrid applications,” in 2011 IEEE Energy Conversion Congress and Exposition. IEEE, 2011, pp. 659–666. 5. Т G. Kou, L. Chen, P. VanSant, F. Velez-Cedeno, and Y. Liu, “Fault characteristics of distributed solar generation,” IEEE Transactions on Power Delivery, vol. 35, no. 2, pp. 1062–1064, 2019 6. Andriychuk, V., Filiuk, Y. (2017). Research of energy potential of solar radiation in Ternopil. Scientific Journal of the Ternopil National Technical University, (1), 85. 7. Верешко, В. Ю., Філюк, Я. О. (2021). Вплив мережевого інвертора на ефективність перетворення струму, що генерується фотоелектричною системою. Збірник тез доповідей Ⅹ Міжнародної науково-практичної конференції молодих учених та студентів „Актуальні задачі сучасних технологій “, 19-19. 8. Колівошко, А. М., Соловко, Д. Ю., Філюк, Я. О. (2023). Електрична мережа з розподіленими відновлювальними джерелами енергії. Матеріали ⅩⅡ Міжнародної науково-практичної конференції молодих учених та студентів „Актуальні задачі сучасних технологій “, 262-262. 9. Буняк, О. А., Микулик, П. М. (2003). Дослідження інтегральних показників електроенергії за спектральними параметрами напруги електропостачання. Харків:“Вісник Харківського державного технічного університету сільського господарства, 70-75. 10. Microprocessor Control of the Electric Drive of Variable Radiation Installation and Ensuring of Operation Reliability // Andriychuk V., Kostyk, L., Filiuk Ya., Nakonechnyi M., Babiuk S. (2024). Science and Innovation, 2024. 20(5). Pp.62–70. ISSN 2409-9066. 11. Пляшевський, В. В., Ухач, І. І., Філюк, Я. О. (2024). Використання альтернативні джерела енергії для побутових споживачів. Збірник тез доповідей ⅩⅢ Міжнародної науково-практичної конференції молодих учених та студентів „Актуальні задачі сучасних технологій “, 281-281. 12. Сигіль, В. Д., Колодій, А. В., & Філюк, Я. О. (2025). Вплив мережевого сонячного фотоелектричного інвертора на енергосистему. Матеріали Міжнародної науково-технічної конференції „Фундаментальні та прикладні проблеми сучасних технологій “, присвячена 180-річчю з дня народження Івана Пулюя та 65-річчю з дня заснування Тернопільського національного технічного університету імені Івана Пулюя, 58-58. 13. Коваль В.П. Методичні вказівки до виконання кваліфікаційної роботи магістра для здобувачів другого рівня вищої освіти за ОПП Електроенергетика, електротехніка та електромеханіка/ В.П. Коваль, М.Г. Тарасенко, О.А. Буняк, Л.Т. Мовчан – Тернопіль: ТНТУ, 2024. – 51 с. 14. Стручок В.С. Безпека в надзвичайних ситуаціях. Методичний посібник для здобувачів освітнього ступеня «магістр» всіх спеціальностей денної та заочної (дистанційної) форм навчання / В.С.Стручок. — Тернопіль: ФОП Паляниця В. А., 2022. — 156 с. |
| Тип вмісту: | Master Thesis |
| Розташовується у зібраннях: | 141 — електроенергетика, електротехніка та електромеханіка |
Файли цього матеріалу:
| Файл | Опис | Розмір | Формат | |
|---|---|---|---|---|
| Кваліфікаційна робота_Колодій А.В..pdf | Кваліфікаційна робота магістра_Колодій А.В. | 3,92 MB | Adobe PDF | Переглянути/відкрити |
Усі матеріали в архіві електронних ресурсів захищені авторським правом, всі права збережені.
Інструменти адміністратора