اعلام جامعة بابل | مناقشة رسالة ماجستير في هندسة بابل

مناقشة رسالة ماجستير في هندسة بابل

نشر بواسطة : سهير حسين طالب

تاريخ الخبر : 10/6/2024

عدد المشاهدات : 162

ناقش قسم الهندسة الكهربائية في كلية الهندسة جامعة بابل رسالة الماجستير المقدمة من قبل طالب الماجستير سجاد رحيم حميد كجزء من متطلبات نيل شهادة الماجستير في اختصاص الهندسة الكهربائية عن رسالته الموسومة : عاكس متعدد المستويات متتالي بدون محول بخمسة مستويات للأنظمة الكهروضوئية المتصلة بالشبكة.
Five-Level Transformerless Cascaded Multilevel Inverter for Grid-Connected Photovoltaic Systems

اشرف على الرسالة الأستاذ المساعد الدكتور تهاني حمود مزهر – هندسة بابل

حيثُ ضمت لجنة المناقشة الأستاذ الدكتور احمد طه عبد السادة – الكلية التقنية النجف رئيساً وعضوية كل من الأستاذ الدكتور شمم فاضل علوش – معاون عميد هندسة بابل للشؤون الإدارية والمالية والأستاذ المساعد الدكتور احمد قاسم جمعة بالإضافة الى السيدة المشرفة .
تناولت الرسالة : إكتسبت العواكس متعددة المستويات شعبية متزايدة في مجالات التطبيقات التي تتطلب قدرة عالية وجهد متوسط. ويمكن اعتبار العاكس متعدد المستويات المتتالي من نوع الجسر إتش كأكثر بنية مفضلة للعواكس متعددة المستويات. بالمقارنة مع بنيات العاكس متعدد المستويات الأخرى، فهو يحتوي على مكونات أقل لكل مستوى، سهل التصميم، أكثر وثوقية، يمكن تمديده إلى مستويات أكثر، ذو أداء جيد، وخالي من مشاكل موازنة الجهد. ومع ذلك، فإنه يحتاج إلى مصدر تيار مستمر منفصل لكل جسر إتش. وبما أنه يمكن استبدال مصدر التيار المستمر بلوحة كهروضوئية، فقد تم اعتباره البنية الأكثر ملاءمة للنظام الكهروضوئي. بالإضافة إلى ذلك، أصبحت العواكس متعددة المستويات المتصلة بالشبكة والتي لا تحتوي على محولة عزل أكثر نجاحًا مقارنة بالنظام الكهروضوئي المعتمد على محولة العزل، نظرًا لتكلفتها المنخفضة، حجمها الأصغر، وزنها الخفيف، وكفاءتها الأعلى.
ومع ذلك، فإن عدم وجود محولة عزل في العواكس متعددة المستويات من نوع الجسر إتش والمتصلة بالشبكة، يسبب مشكلة تسرب التيار. يمر هذا التيار عبر المكثفات الطفيلية بين الألواح الكهروضوئية والأرض مما يزيد من خسائر النظام والتداخل الكهرومغناطيسي والتشوه التوافقي الكلي في التيار المحقون في الشبكة، والأهم من ذلك أنه يسبب مشاكل تتعلق بالسلامة. وبالتالي، ينبغي النظر في مشكلة تسرب التيار بعناية عند تصميم مثل هذا النظام. لذلك، تقدم هذه الأطروحة وحدة تحكم جديدة بسيطة وفعالة تعتمد على نهج تضمين عرض نبضة إزاحة الطور ذات التردد الهجين لقمع تسرب التيار في النظام. تعتمد تقنية تضمين عرض النبضة ذات تردد التبديل الهجين على استخدام التردد الأساسي لقدح إحدى ساقي الجسر إتش بينما يتم تشغيل الساق الأخرى بتردد عالي، وهذا النهج يقلل من خسائر النظام الإجمالية.
في هذا البحث، تم اقتراح طريقة تردد التبديل الهجين لمختلف تقنيات تضمين عرض النبضة المستندة على الحامل لقمع تسرب التيار في النظام الكهروضوئي. وتم فحص هذا النهج لطريقة تضمين عرض نبضة إزاحة الطور وطريقة تضمين عرض نبضة إزاحة المستوى والتي تتضمن تغيير الطور ذو تردد التبديل الهجين، تبديل تغيير الطور المتعارض ذو تردد التبديل الهجين، وتردد التبديل الهجين في الطور والمستوى.
على عكس الطرق التقليدية لتضمين عرض النبضة المستندة على الحامل، تظهر نتائج المحاكاة أنه من خلال اعتماد تقنيات تضمين عرض النبضة المستندة على الحامل ذات تردد التبديل الهجين، يتم منع تسرب التيار بنجاح للتوافق مع معايير VDE-0126-1-1. أظهرت النتائج أيضًا أن طريقة تضمين عرض نبضة إزاحة الطور ذات التردد الهجين توفر أفضل النتائج بما في ذلك اقل تشوه توافقي إجمالي، اقل تسرب للتيار، تقسيم للطاقة بشكل متساوي بين خلايا الجسر إتش، وكفاءة تحويل العالية.
علاوة على ذلك، أثبتت النتائج أن المتحكم المقترح يمكنه تقليل قيمة تسرب التيار إلى 2.293 ملي أمبير (أقل من 30 ملي أمبير الحد القياسي)، وتقليل التشوه التوافقي الكلي للتيار إلى %4.18 مع كفاءة تحويل عالية تبلغ (%98.57).
بالإضافة إلى ذلك، توضح النتائج أيضًا قدرة النظام المقترح على تقليل حجم فلتر الخرج مقارنة بالأنظمة الحالية عن طريق تقليل محاثة الفلتر من 3 ملي هنري إلى 1 ملي هنري وكذلك مكثف الفلتر من 6.23 فاراد إلى 3 فاراد. وهذا يؤكد أن النظام المقترح يمكن أن يساعد في تقليل الحجم الإجمالي للنظام مما يجعل النظام أخف وزنا واقل كلفة.

فاضل عباس اعلام هندسة بابل