วงจรทบระดับแรงดันแบบสามระดับสำหรับงานกังหันลม

Abstract

วิทยานิพนธ์นี้นำเสนอวงจรแปลงผันไฟฟ้ากระแสตรงเป็นกระแสตรงแบบทบระดับแบบคาส เคดแรงดันสามระดับ โดยทดสอบร่วมกับแบบจำลองกังหันลม ทั้งนี้วงจรแปลงผันไฟฟ้ากระแสตรง จะได้รับการควบคุมและแสดงผลสัญญาณผ่านบอร์ดประมวลผลสัญญาณดิจิตอลรุ่น DS1104 ของ บริษัท dSPACE GmbH. แบบจำลองกังหันลมในวิทยานิพนธ์นี้สามารถจำลองพฤติกรรมของกังหัน ลมได้ตามต้องการเช่น ค่าความเร็วลม ขนาดและชนิดใบกังหันลม ขนาดพิกัดกำลังของกังหันลม ตลอดจนความสูงของเสากังหันลม เป็นต้น วงจรทบระดับแรงดันทำหน้าที่แปลงผันไฟฟ้ากระแสตรงจากแรงดันขนาด 35-65 โวลต์ให้มี ค่า 311 โวลต์คงที่ ซึ่งมีค่าสูงเพียงพอสำหรับผลิตแรงดันไฟฟ้าขนาด 220 โวลต์ ความถี่ 50 เฮิรตซ์ โดย ผ่านวงจรอินเวอร์เตอร์แบบหนึ่งเฟส และระบบทั้งหมดในงานวิจัยนี้กระทำได้โดยการประยุกต์ใช้ ซอฟแวร์ Orcad/Pspice และMatlab/Simulink ในการจำลองระบบทั้งหมดให้อยู่ในสภาวะเสถียร ตามที่ต้องการ จากการทดสอบระบบทั้งหมดในงานวิจัยจะเห็นว่า ขณะระบบอยู่ในสภาวะวงเปิด ค่าแรงดัน เอาต์พุตของวงจรแปลงผันไฟฟ้ากระแสตรงจะตกลงทุกครั้งขณะที่มีโหลดต่อเข้าสู่ระบบอย่างทันที ในทางตรงข้าม ระบบในสภาวะวงปิดด้วยการประยุกต์ใช้ตัวควบคุมแบบพีไอ จะเห็นว่าแรงดัน เอาต์พุตของวงจรแปลงผันไฟฟ้ากระแสตรงจะมีค่าคงที่ที่ 311 โวลต์เสมอ ในขณะที่ต่อโหลดขนาด 200 วัตต์ เข้าสู่ระบบโดยทันที อย่างไรก็ตามประสิทธิภาพของระบบวงจรแปลงผันไฟฟ้ากระแสตรงนี้ จะมีค่าเฉลี่ยอยู่ที่ 73% โดยประมาณ