Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)
Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)
An enabling resynchronization technique for grid-connected voltage-source converters
Year (A.D.)
2022
Document Type
Thesis
First Advisor
สุรพงศ์ สุวรรณกวิน
Faculty/College
Faculty of Engineering (คณะวิศวกรรมศาสตร์)
Department (if any)
Department of Electrical Engineering (ภาควิชาวิศวกรรมไฟฟ้า)
Degree Name
วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต
Degree Level
ปริญญาโท
Degree Discipline
วิศวกรรมไฟฟ้า
DOI
10.58837/CHULA.THE.2022.851
Abstract
วิทยานิพนธ์นี้นำเสนอวิธีการควบคุมคอนเวอร์เตอร์ชนิดแหล่งจ่ายแรงดันที่เป็นคอนเวอร์เตอร์ประเภทสามระดับ โดยให้แนวทางการคำนวณและการออกแบบในแต่ละส่วนอย่างชัดเจนและเรียบง่ายต่อการนำไปประยุกต์ใช้งาน วิธีการควบคุมที่นำเสนอจะประกอบด้วย 3 ส่วนหลัก 1) การควบคุมของคอนเวอร์เตอร์ชนิดแหล่งจ่ายแรงดัน 2) การควบคุมเสมือนเครื่องกำเนิดไฟฟ้าซิงโครนัส 3) การควบคุมกระบวนการรีซิงโครไนซ์ เพื่อให้สามารถรองรับการทำงานในโหมดต่างๆ ของไมโครกริดได้ ประกอบด้วย โหมดแยกตัวอิสระ โหมดการเชื่อมต่อกับโครงข่าย และ การเปลี่ยนผ่านระหว่างโหมด วิทยานิพนธ์นี้จะให้ความสำคัญกับโหมดการรีซิงโครไนซ์ที่มีความท้าท้ายเป็นอย่างมาก ดังนั้นจะต้องพัฒนาให้คอนเวอร์เตอร์มีฟังก์ชันการทำงานเสมือนเป็นเครื่องกำเนิดไฟฟ้าซิงโครนัสที่มีความยืดหยุ่นในการควบคุมทั้งความถี่และแรงดัน โดยอาศัยส่วนการควบคุมกระบวนการรีซิงโครไนเซชั่นที่ประกอบด้วยเวกเตอร์เฟสล็อกลูป (Vector Phase-Look-Loop: VPLL) และตัวควบคุมแรงดันที่ขั้ว (Terminal Voltage Control) ทำหน้าที่ปรับค่าความแตกต่างของ ความถี่ มุมเฟส และขนาดแรงดันของทางด้านคอนเวอร์เตอร์ให้ซิงโครไนซ์กับทางด้านโครงข่ายไฟฟ้าและสอดคล้องกับมาตรฐาน IEEE 1547-2018 ของการรีซิงโครไนซ์ของไมโครกริดกำหนดไว้ ผลการจำลองการทำงานด้วยโปรแกรม MATLAB/SIMULINK กับผลการทดลองด้วยอินเวอร์เตอร์สามระดับ แสดงให้เห็นว่าแนวคิดที่นำเสนอสามารถทำให้คอนเวอร์เตอร์ทำงานได้ทั้ง 4 โหมดของไมโครกริด และการเปลี่ยนผ่านเป็นไปอย่างราบรื่น อีกทั้งควบคุมให้มุมเฟส ความถี่ และขนาดแรงดันสอดคล้องกับมาตรฐาน IEEE1547-2018 ที่กำหนด
Other Abstract (Other language abstract of ETD)
This thesis presents a clear and straightforward method for controlling a three-level voltage-source converter. It provides guidelines for calculation and design in each section, making the approach easily applicable in practice. The control method is comprised of three main parts: 1) the voltage-source converter control, 2) the virtual synchronous generator control, and 3) the resynchronization process control. These control parts enable the converter to operate in various microgrid modes, including islanding mode, grid-connected mode, and transition mode. The thesis emphasizes the challenge of resynchronization mode and aims to develop the converter to emulate a synchronous generator for flexible frequency and voltage control. The resynchronization process control, which includes a vector Phase-Locked-Loop (PLL) and terminal voltage control, adjusts the converter's frequency, phase angle, and voltage amplitude to synchronize with the main grid and comply with IEEE Std. 1547-2018 for microgrid synchronization. The results from the MATLAB/SIMULINK simulation and experimental testing using a three-level inverter demonstrate that the proposed concept enables smooth operation in all microgrid modes and effectively controls phase angle, frequency, and voltage magnitude in accordance with the IEEE 1547-2018 standards.
Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-No Derivative Works 4.0 International License.
Recommended Citation
กิจชีววิทยา, ณัฐกิตติ์, "เทคนิคการรีซิงโครไนเซชันเปิดทางสำหรับคอนเวอร์เตอร์ที่เชื่อมต่อกริดชนิดเเหล่งจ่ายเเรงดัน" (2022). Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD). 6561.
https://digital.car.chula.ac.th/chulaetd/6561