From Power Electronics Devices to Electronic Power Systems – A CPES Pers...

DISEÑO, CONSTRUCCIÓN Y VALIDACIÓN EXPERIMENTAL DE UN INVERSOR MONOFÁSICO CON CONTROL DIGITAL CONECTADO A RED PARA PANELES FOTOVOLTAICOS LEANDRO E. BOYANO VANNUCCHI ESCUELA POLITÉCNICA SUPERIOR UNIVERSIDAD CARLOS III DE MADRID

Diseño, construcción y validación experimental de un inversor monofásico con control digital conectado a red para paneles fotovoltaicos Author(s): Boyano Vannucchi, Leandro E. Advisor(s): Zumel Vaquero, Pablo Department/Institute: Universidad Carlos III de Madrid. Departamento de Tecnología Electrónica Degree: Ingeniería Industrial Issued date: 2009-07 Defense date: 2009 Keywords: Inversor monofásico , Energía solar , Sistemas eléctricos

LINK EN LA WEB TESIS DE MASTER COMPLETA
https://e-archivo.uc3m.es/bitstream/handle/10016/8331/PFC_Leandro_E_Boyano_Vannucchi.pdf?sequence=1&isAllowed=y

Implementación de un Control Digital de Potencia Activa y Reactiva para Inversores. Aplicación a Sistemas Fotovoltaicos Conectados a Red - Linda HASSAINE DEPARTAMENTO DE TECNOLOGÍA ELECTRÓNICA UNIVERSIDAD CARLOS III DE MADRID

TESIS DOCTORAL Implementación de un Control Digital de Potencia Activa y Reactiva para Inversores. Aplicación a Sistemas Fotovoltaicos Conectados a Red 
Autor: Linda HASSAINE DEPARTAMENTO DE TECNOLOGÍA ELECTRÓNICA UNIVERSIDAD CARLOS III DE MADRID

 RESUMEN Esta tesis se centra en los sistemas fotovoltaicos conectados a la red eléctrica. El objetivo principal es controlar la potencia inyectada a la red desde los paneles solares, optimizando el diseño y el control de los inversores cuando se emplean como interfaz entre la red eléctrica y los sistemas fotovoltaicos para entregar energía a la red con la mejor calidad posible y según las exigencias de la red. El control del la potencia inyectada a la red no solamente incluye el control de la potencia activa, sino también la potencia reactiva. En esta tesis, se propone un algoritmo sencillo y robusto para el diseño del control del inversor conectado a la red, basado en la utilización del control digital DSPWM “Digital Sinusoidal Pulse Width Modulation”, asociado al control del desfase entre la tensión de salida del inversor y la tensión de la red. A nivel de diseño, en esta tesis se desarrollan y se analizan las limitaciones de los convertidores VSCs “Voltage Source Converters” como inversores para entregar potencia activa y reactiva a la red asegurando una óptima conexión desde los paneles solares, cuidando el funcionamiento del inversor y mejorando el factor de potencia y el contenido armónico de la corriente inyectada a la red. Desde el punto de vista del control, se ha desarrollado una nueva estrategia de control. Se propone un método de control del inversor que permite controlar no solo la corriente inyectada a la red y el factor de potencia sino que, de forma dinámica, puede reconfigurarse para cambiar el tipo de factor de potencia que se desea entregar a la red dependiendo de las necesidades de la red eléctrica. El control se basa en la utilización de un número mínimo de patrones de disparo previamente calculado y tabulado aplicado a una tensión del bus de continua constante. Actuando sobre el desfase de la tensión de salida del inversor como parámetro de control, se puede controlar la amplitud de la corriente de salida, el factor de potencia y, por lo tanto, la magnitud de la potencia entregada a la red, tanto activa como reactiva. Una de las ventajas que nos proporciona este método de control es su simplicidad en cuanto a los requerimientos de capacidad de cómputo del circuito de control y por otra Resumen X parte nos permite reconfigurar el control de manera rápida y sencilla en caso de que se requiera inyectar no solo potencia activa, sino también potencia reactiva. Se analiza el comportamiento de éste método para diferentes configuraciones dentro del sistema de control global, utilizando a la salida del inversor un filtro L y un filtro LCL calculando la distorsión armónica total de la corriente para cada configuración. Se presenta el método para el seguimiento del punto de máxima potencia y la estructura de los lazos de control, así como el método seguido para calcular los reguladores y la implementación digital del control. Se presentan el controlador de corriente y el controlador de tensión del DC-bus, el modulador de fase, desarrollando un modelo de ecuaciones lineales para el diseño del controlador y se analiza la estabilidad del inversor conectado a la red eléctrica. Dentro de esta línea de investigación y para llevar a cabo el control digital del inversor, se ha realizado, en primer lugar, la implementación de las técnicas de modulación sinusoidal del ancho del pulso SPWM “Sinusoidal Pulse Width Modulation”, bipolar y unipolar, de forma digital. La implementación del modulo SPWM digital que forma parte del control del inversor se ha realizado en una FPGA “Field Programmable Gate Array” validando los resultados de simulación y experimentales. El funcionamiento del control propuesto se ha validado mediante simulaciones de los modelos promediado y conmutado del inversor con control de fase. Por último este control ha sido implementado en una FPGA y validado con los resultados de simulaciones y experimentales.

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https://e-archivo.uc3m.es/bitstream/handle/10016/10230/Tesis_Linda_Hassaine.pdf?sequence=1&isAllowed=y

A Study on the Algorithm for Single Phase Control of IGBT PWM Rectifier Seung-Ho Kim, Jae-Beom Park, Dong-Hyun Tae, Seung-Jong Kim, Joong-Ho Song, Dae-Seok Rho Korea University of Technology & Education, Global Electricity Co., Ltd, Seoul National University of Science and Technology

A Study on the Algorithm for Single Phase Control of IGBT PWM Rectifier Seung-Ho Kim, Jae-Beom Park, Dong-Hyun Tae, Seung-Jong Kim, Joong-Ho Song, Dae-Seok Rho 
 Korea University of Technology & Education, Global Electricity Co., Ltd, Seoul National University of Science and Technology

 Abstract
 Recently, the use of transformer-less UPS has increased to improve the efficiency of UPS. However, transformer-less UPS is required in three-phase four-wire input IGBT PWM rectifier and the existing three-phase three-wire PFC algorithm cannot be applied in the three-phase four-wire system due to the neutral current problem of UPS input. To control the three-phase four-wire input IGBT PWM rectifier, there are two existing algorithms: 3D SVM and single phase control method. These two algorithms have advantages/disadvantages in controlling the rectifier. The single phase control method is unstable for controlling the rectifier and the 3D SVM method has a problem that must increase the L value of the input-side inductor considerably. Therefore, this paper proposes digital single phase control technology and another new algorithm considering the d-q control, to improve the characteristics of the existing control algorithm. In addition, this paper performed a simulation and experiment based on the proposed control algorithm. The simulation results showed that the proposed technology can control three-phase four-wire IGBT PWM rectifier in a stable manner and can also reduce the neutral current. The proposed algorithm is a useful tool for controlling the three-phase four-wire IGBT PWM rectifier.

 Keywords : UPS, IGBT PWM Rectifier, Single Phase Control, d-q Control. UPS;IGBT PWM Rectifier;Single Phase Control;d-q Control;
LINK FULL PAPER:
http://www.koreascience.or.kr/article/ArticleFullRecord.jsp?cn=SHGSCZ_2016_v17n4_26

An Electrical Power System for CubeSats Presented by: Benjamin C. de V. Sheard Dept. of Electrical and Electronics Engineering University of Cape Town

An Electrical Power System for CubeSats
Presented by:
Benjamin C. de V. Sheard
Supervisor:
Mr. Samuel I. Ginsberg
Dept. of Electrical and Electronics Engineering
University of Cape Town
Submitted to the Department of Electrical Engineering at the University of Cape
Town in partial fulfilment of the academic requirements for a Master of Science
degree in Electrical Engineering.
ABSTRACT
The advent of CubeSats has provided a platform for relatively low-budget programmes to realise space missions. In South Africa, Stellenbosch University and the Cape Peninsula University of Technology have impressive space programmes and have been involved in numerous successful satellite launches. A number of CubeSat projects are currently in progress and commercial-grade Attitude Determination and Control Systems (ADCS), and communications modules, are being developed by the respective universities. The development of a CubeSat-compatible Electrical Power System remains absent, and would be beneficial to future satellite activity here in South Africa. In this thesis, some fundamental aspects of electronic design for space applications is looked at, including but not limited to radiation effects on MOSFET devices; this poses one of the greatest challenges to space-based power systems. To this extent, the different radiation-induced effects and their implications are looked at, and mitigation strategies are discussed. A review of current commercial modules is performed and their design and performance evaluated. A few shortcomings of current systems are noted and corresponding design changes are suggested; in some instances these changes add complexity, but they are shown to introduce appreciable system reliability. A single Li-Ion cell configuration is proposed that uses a 3.7 V nominal bus voltage. Individual battery charge regulation introduces minor inefficiencies, but allows isolation of cells from the pack in the case of cell failure or degradation. A further advantage is the possibility for multiple energy storage media on the same power bus, allowing for EPS-related technology demonstrations, with an assurance of minimum system capabilities. The design of each subsystem is discussed and its respective failure modes identified. A limited number of single points of failure are noted and the mitigation strategies taken are discussed. An initial hardware prototype is developed that is used to test and characterise system performance. Although a few minor modifications are needed, the overall system is shown to function as designed and the concepts used are proven.
LINK
https://open.uct.ac.za/bitstream/handle/11427/20101/thesis_ebe_2015_sheard_benjamin_charles_de_villiers.pdf?sequence=1