تطوير نظام قيادة لمضخات المياه الكهروضوئية باستخدام عاكس تسلسلي ذو سبع مستويات

الملخص

تم في هذا البحث تطوير نظام قيادة لمضخات المياه الكهروضوئية يعتمد على العواكس متعددة المستويات، حيث تمت دراسة العاكس التسلسلي متعدد المستويات Cascaded H-Bridge-MLI لتحسين كفاءة التحويل، وذلك من خلال اختبار ثلاث استراتيجيات مختلفة لتوليد نبضات القدح للعناصر الإلكترونية لتحديد الاستراتيجية الأفضل بينها، ومن ثم مقارنتها مع دارة العاكس التقليدية 2-LEVEL.

أظهرت النتائج تفوق استراتيجية Phase Disposition (PD-PWM) ، حيث كان معدل التشوه التوافقي THD لموجة الجهد والتيار أقل ما يمكن مقارنةً مع الاستراتيجيات الأخرى، وذلك عند ترددات موجة حامل مختلفة بالإضافة إلى دراسة تأثير عدد مستويات الجهد على معدل التشوه التوافقي THD، فعند نمذجة دارة إنفرتر تسلسلي ثلاثي الطور ذو سبع مستويات يعتمد على استراتيجية (PD-PWM) عند تردد موجة حامل 3000 Hz لم يتجاوز معدل التشوه التوافقي THD لموجة الجهد قيمة 11%، في حين أنه في العاكس التقليدي 2-LEVEL كان معدل التشوه التوافقي THD لموجة الجهد حوالي66%، وهذا يوضح أهمية MLI  لتحسين كفاءة التحويل.

نظام القيادة المقترح يعمل وفق نظامcontrol v/f  للتحكم بسرعة المضخة بما يتناسب مع شدة الإشعاع الشمسي مع الحفاظ على العزم ثابت كما يعمل على ملاحقة نقطة الاستطاعة العظمى MPPT وفق خوارزمية P&O، تمت محاكاة النظام وفق برنامج MATLAB/ SIMULINK، حيث أظهرت النتائج فعالية النظام المقترح وموثوقيته.