Regulacijski sustavi s izmjenjivačem kvazi Z-tipa napajanim iz fotonaponskog izvora s novom pulsno- širinskom modulacijom

Sažetak

U ovoj doktorskoj disertaciji predstavljena su tri nova regulacijska sustava s izmjenjivačem kvazi Z- tipa napajanim iz fotonaponskog izvora. Prvi sustav je bez baterija te izmjenjivač radi u spoju s mrežom, dok su druga dva sustava s baterijama a izmjenjivač radi u jednom slučaju u spoju s mrežom, a u drugom u otočnom načinu rada. Za upravljanje izmjenjivačem kvazi Z-tipa korištena je nova pulsno-širinska modulacija, s dodanim trećim harmonikom i implementiranim mrtvim vremenom, kod koje je početak prostrijelnog stanja sinkroniziran s početkom nultog stanja i koja rezultira značajnim smanjenjem poluvodičkih gubitaka. Razvijena su dva nova algoritma za izračun poluvodičkih gubitaka izmjenjivača kvazi Z-tipa upravljanog novom pulsno-širinskom modulacijom, čija je točnost eksperimentalno provjerena. Prvi novi regulacijski sustav s izmjenjivačem kvazi Z-tipa napajanim iz fotonaponskog izvora i spojenim na električnu mrežu osigurava praćenje točke maksimalne snage bez oscilacija i bez mjerenja struje fotonaponskog izvora. Simulacijska analiza ovog sustava provedena je za novi dinamički model fotonaponskog izvora s dvije diode i s uračunatim efektom kapaciteta osiromašenog područja i difuzijskog kapaciteta svake od dioda. Drugi novi regulacijski sustav s baterijama potpomognutim izmjenjivačem kvazi Z-tipa u otočnom načinu rada za traženje točke maksimalne snage fotonaponskog izvora umjesto struje izvora koristi struju baterija, dok treći novi regulacijski sustav s baterijama potpomognutim izmjenjivačem kvazi Z-tipa, u mrežnom načinu rada, za istu svrhu koristi d- komponentu vektora struje mreže. Za sintezu oba regulacijska sustava s baterijama primijenjene su eksperimentalno potvrđene prijenosne funkcije dobivene na temelju novog lineariziranog usrednjenog matematičkog modela sustava.

Ivan Grgić

Docent | Katedra za energetsku elektroniku i automatizaciju

Istraživač i docent na Fakultetu elektrotehnike, strojarstva i brodogradnje u Splitu, gdje predaje kolegije iz područja regulacijske tehnike, digitalne elektronike, elektrotehnike te električnih strojeva i transformatora. Njegovo područje interesa uključuje istražvanje pretvarača energetske elektronike u fotonaponskim sustavima i mikromrežama.