matrix converter, microturbine, area based matrix converter control algorithm, multphase system
Abstrakt
Praca zawiera studium wykorzystania wielofazowego Przekształtnika Macierzowego (PM) sterowanego obszarowo do mikroturbiny gazowej. Analizę wykonano stosując technikę symulacji, wykorzystano środowisko MATLAB/Simulink.
Na początku przeanalizowano pracę PM sterowanego według obszarowego algorytmu sterowania, dla kilku kształtów obszaru przewodzenia. Ocenie podlegały kształty i widma uzyskiwanych napięć i prądów po obu stronach PM. Przeanalizowano również wpływ ilości faz oraz stosunku częstotliwości po obu stronach PM na jakość napięcia wyjściowego.
Następnie zaproponowano pięć sposobów aplikacji przekształtnika macierzowego do mikroturbiny: wykorzystujący PM 3 fazy na 3 fazy oraz trójfazowy generator i typowy transformator, dwa sposoby z PM 12 na 3 fazy – pierwszy z wykorzystaniem wielofazowego generatora i typowego transformatora, drugi z transformatorem zmieniającym liczbę faz z 12 na 3 i typowym generatorem, oraz dwa układy z PM 12 na 12 faz – pierwszy z wykorzystaniem wielofazowego generatora, drugi ze standardowym trójfazowym generatorem i dwoma transformatorami zmieniającymi liczbę faz z 12 na 3.
Ocenie podlegały: jakość napięcia wyjściowego urządzenia, kształt i widmo prądu, napięcia oraz momentu elektromagnetycznego generatora, warunki pracy kluczy w PM.
Na podstawie otrzymanych wyników wybrano jeden wariant budowy mikroturbiny i przeprowadzono dla niego szereg symulacji dotyczących pracy autonomicznej i współpracy z Systemem Elektroenergetycznym.
The work includes the research of the application of multiphase, controlled by „Area Base Algorithm” Matrix Converter to gas microturbine. The analysis of the application is made on the basis of the results of the simulation utilizing Matlab/Simulink software. The first research step including the examination of “Area Base Algorithm” application. This step answers to the questions: how the input and output voltages and currents of the MC and its other properties depend on the shape of “Conduction Area”, what is an impact of number of phases (size of MC) and input and output frequency ratio to quality of output voltages of MC.
Next, in stage of work proposes five designs of microturbine coupled with MC: 3 phases by 3 phases MC with standard transformer and generator, two methods with 12 phases by 3 phases MC: first with 12 phases generator, second with special design transformer(the transformer change number of phases from 12 to 3), two methods with 12 phases by 12 phases MC (first with 12 phases generator and 12 phases by 3 phases transformer, second with typical design 3 phases generator and two pieces of 12 phases to 3 phases transformers).
Output voltage quality of whole microturbine, the shape and spectrum of generator's currents, voltages and torques, currents and voltages of switches of MC are compared for the proposed five designs of microturbine.
For the chosen best design (12 phases generator working with 12 by 12 MC structure and 12 by 3 transformer) several simulation were run to examine properties of microturbine connected to the grid or for autonomous system.
Klasyfikacja PKT
430000 Elektrotechnika
430900 Elektrotechnika teoretyczna
432700 Elementy i układy energoelektroniki. Przyrządy półprzewodnikowe mocy. Przekształtniki statyczne
433500 Spalinowe zespoły prądotwórcze
440000 Energetyka
442000 Elektroenergetyka
Wydział
Wydział Inżynierii Elektrycznej i Komputerowej
Licencja
Licencja PK. Brak możliwości edycji i druku.
Prawa dostępu
Zasób dostępny dla zalogowanych użytkowników lub z komputerów w domenie PK
