📄Работа №203044

Тема: Разработка преобразователя постоянного напряжения для возобновляемых источников энергии

Характеристики работы

Тип работы Магистерская диссертация
Электротехника
Предмет Электротехника
📄
Объем: 91 листов
📅
Год: 2022
👁️
Просмотров: 58
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
ℹ️ Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.

📋 Содержание

Введение 14
1. Обзор литературы 15
1.1 Преобразователи систем автономного электропитания 15
1.2 Двухфазный повышающий преобразователь 18
1.3 Повышающие преобразователи на переключаемых конденсаторах TPS60310 20
2. Структурная схема преобразователя постоянного напряжения 21
3 Принципиальная схема преобразователя постоянного напряжения 23
4 Моделирование преобразователя постоянного напряжения 29
5. Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение 37
5.1 Оценка коммерческого потенциала и перспективности проведения научных
исследований с позиции ресурсоэффективности и ресурсосбережения 37
5.2. Планирование научно-исследовательских работ 44
5.3. Определение ресурсной (ресурсосберегающей), финансовой, бюджетной,
социальной и экономической эффективности исследования 54
6. Социальная ответственность 57
6.1 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности 57
6.2 Производственная безопасность 58
6.3 Экологическая безопасность 66
6.4 Защита в чрезвычайных ситуация 68
Заключение 72
Список использованных источников 73
Приложение А Раздел на иностранном языке 76
Приложение Б Принципиальная схема преобразователя постоянного напряжения
88
Приложение В Перечень элементов

📖 Аннотация

В данной магистерской диссертации представлены результаты разработки и исследования повышающего преобразователя постоянного напряжения, предназначенного для интеграции в системы на основе возобновляемых источников энергии. Актуальность исследования обусловлена глобальной необходимостью повышения эффективности и надежности силовой электроники в контексте энергетического перехода, что требует создания компактных и высокоэффективных устройств преобразования энергии. В ходе работы был успешно спроектирован, смоделирован и проанализирован преобразователь, обеспечивающий повышение напряжения с 5 В до 64 В, что подтверждено результатами моделирования в программных средах NI Multisim и PSIM. Основные выводы заключаются в подтверждении работоспособности выбранной схемотехнической концепции и достижении целевых параметров преобразования. Научная значимость работы заключается в углубленном анализе методов построения высоковольтных повышающих каскадов, а практическая – в возможности применения разработанного решения для промышленной энергетики, например, в системах на базе фотоэлектрических панелей или для питания маломощного оборудования. Обзор литературы, включающий исследования Деяна Ш. и Андрея К. по мощным преобразователям для ВИЭ, работу Берциу М. и соавторов по гибридным системам, а также анализ Ву Дж. и коллег по управлению рисками в распределенных сетях, позволил обосновать выбранные технические решения и выделить ключевые требования к современным преобразовательным устройствам.

📖 Введение

На сегодняшний день из-за чрезмерного использования химических ресурсов загрязнение окружающей среды стало одним из вопросов, над которым мы должны сосредоточиться. Возобновляемые источники энергии являются хорошей заменой ископаемым источникам энергии. Развитие возобновляемых источников энергии является одним из основных факторов, стимулирующих рост рынка силовой электроники, требующих непрерывного повышения эффективности преобразования и надежности [1]. Сегодня исследования в области возобновляемой энергетики, теплоэнергетики и энергетических систем очень популярны, по этой тематике проводится много исследований [2-13].
Эта работа посвящена проектированию преобразователя постоянного напряжения (ППН) для возобновляемых источников энергии. Разработанная схема будет использоваться для промышленной энергетики. В работе будет представлен способ и схемы преобразования постоянного входного напряжения в диапазоне 5В в постоянное напряжение 64В.
Цель работы - создание и исследование опытного образца высокоэффективного повышающего преобразователя постоянного напряжения.
Для достижения данной цели были поставлены следующие задачи:
1. Исследовать способы построения схем высокоэффективного повышающего преобразователя постоянного напряжения.
2. Спроектировать схему повышающего преобразователя постоянного напряжения с повышенным коэффициентом передачи.
3. Провести моделирование и анализ электрической принципиальной схемы ППН.

Возникли сложности?

Нужна качественная помощь преподавателя?

👨‍🎓 Помощь в написании

✅ Заключение

В ходе выполненной выпускной квалификационной работы был разработан преобразователь постоянного напряжения для возобновляемых источников энергии. В процессе разработки преобразователя постоянного напряжения удалось преобразовать постоянное напряжение 5 В в 64 В. Результаты работы подтверждены моделированием в среде схемотехнического моделирования NI Multisim и PSIM. Проведенные эксперименты подтвердили работоспособность схемотехнических решений.
В ходе работы также рассмотрены вопросы «Социальной ответственности», в которой рассмотрены вопросы безопасной эксплуатации источника питания и других вопросов безопасности жизнедеятельности.
Также, в ходе работы выполнен раздел «Финансовый менеджмент», в котором рассмотрены финансовые аспекты разработки преобразователя постоянного напряжения, оценена экономическая эффективность данного проекта.
В итоге, можно декларировать то, что поставленные цели выполнены, а задачи достигнуты.

Нужна своя уникальная работа?
Срочная разработка под ваши требования
Рассчитать стоимость
ИЛИ

📕 Список литературы

1. Деян Ш. Преобразователи высокой мощности для возобновляемых источников энергии / Ш. Деян, К. Андрей // Энергетика. -2010. -No.5 -90-94с.
2. Water management and electricity output of a Hybrid Renewable Energy System (HRES) in Fournoi Island in Aegean Sea. Renewable Energy / M. Bertsiou, E. Feloni, D. Karpouzos, E. Baltas// Renewable Energy. -2018. -Vol.18. - P.790-798.
3. CVaR risk-based optimization framework for renewable energy management in distribution systems with DGs and EVs./ J. Wu, Z. Wu, F. Wu, H. Tang, X. Mao// Energy. -2018. -Vol.4. -P.323-336.
4. Nag A. K. Modeling of hybrid energy system for futuristic energy demand of an Indian rural area and their optimal and sensitivity analysis. Renewable Energy / A. K. Nag, S. Sarkar// Renewable energy. -2018. -Vol.8. -P.47-48.
5. Water management and electricity output of a Hybrid Renewable Energy System (HRES) in Fournoi Island in Aegean Sea. Renewable Energy / M. Bertsiou, E. Feloni, D. Karpouzos, E. Baltas// Renewable Energy. -2018. -Vol.18. - P.790-798.
6. Dimitrovska T. Indirect Power-System Contingency Screening for Real-Time Applications Based on PCA. / T. Dimitrovska, U. Rudez, R. Mihalic// IEEE Transactions on Power Systems. 2018. -Vol.1 -P.1080-1081.
7. Roos A. Value of demand flexibility on spot and reserve electricity markets in future power system with increased shares of variable renewable energy / A. Roos, T. F. Bolkesjo//Energy. -2018. -Vol.7 -P207-217.
8. A power balancing method of distributed generation and electric vehicle charging for minimizing operation cost of distribution systems with uncertainties. Energy Science & Engineering / J. Wu, Z. Wu, F. Wu, H. Tang, X. Mao// Energy. -2017. -Vol.8 -P167-179.
9. Kumari R. Adaptive PI Control of STATCOM for Stability Improvement of Power System. In Advances in Power Systems and Energ Management / R. Kumari, C. Roy// Advances in Power Systems and Energy Management. -2018. -Vol.2 -P465-476.
10. Nemati H. Coordinated generation and transmission expansion planning for a power system under physical deliberate attacks / H. Nemati, M.A. Latify, G.R. Yousefi // International Journal of Electrical Power & Energy Systems. -2018. -Vol.12, - P208-221.
11. Kumar R. Investigations on shunt active power filter in a PV-wind-FC based hybrid renewable energy system to improve power quality using hardware-in-the-loop testing platform / R. Kumar, O.B. Hari// Electric Power Systems Research -2019. -Vol.8. -P105-107.
12. A new ZVS bidirectional DC-DC converter for fuel cell and battery application. / F. Peng, H. Li, G.J. Su, J.S. Lawler// IEEE Transactions on Power Electronics - 2004. -Vol.3. -P33-36.
13. Nguyen T.V. The Solutions of DC-DC Converters for Renewable Energy System/ T.V. Nguyen, T.V. Vo. -N-Y, 2018. -P.20-23
14. Hammons T.J. Multilevel Converters in Renewable Energy Systems/ T.J. Hammons//Renewable energy -2009 -Vol.1. -P271-296.
15. PWM-Switch Modeling of DC-DC Converters / V.D. Edwin, J.N. Herman, D.M. Spruijt, J.B. Klaassens// Energy -1995. -Vol13. -P659-665.
16. Kocewiak L. Bifurcations and Chaos in a DC-DC Buck Converter / L. Kocewiak // Elektronika -2008. -Vol.10, -P.105-110.
17.Soukhoterin E.A. Border-collision bifurcations and chaotic oscillations in a piecewise-smooth dynamical system / Zh.T. Zhusubaliyey, E.A. Soukhoteri, E. Mosekilde// International Journal of Bifurcation and Chaos -2001. - Vol. 11, - P.2977-3001.
18. Двухфазный повышающий преобразователь с мягкой коммутацией транзисторов и особенности его динамических свойств / Р.К. Диксон, Ю.Н. Дементьев, Г.Я. Михальченко, С.Г. Михальченко, С.М. Семенов//Техника и технологии в энергетике -2014 -Том324 № 4. -94-102c.
19. Watson R. Utilization of an active-clamp circuit to achieve soft switching in flyback converters / R. Watson, F.C. Lee, G.C. Hua// IEEE Trans. Power Electron. - 1996. - Vol.11, - P.162-169.
20. Mohammed A. Analysis and implementation of high-gain non-isolated DC-DC boost converter/ A. Mohammed, M. Muhammad , M. Armstrong// Special Section: Selected papers from the 8th International Conference on Power Electronics, Machines and Drives , 2016. -Vol.11, -P.214-230.
21. Zhao Q. High-efficiency, high step-up dc-dc converters / Q.Zhao, F.C. Lee // IEEE Transactions on Power Electronics -2003. -Vol.18, P.65-73.
22. A cascaded high step-up dc-dc converter with single switch formicrosource applications / S.M. Chen, T.J. Liang, L.S. Yang, J. F. Chen // IEEE Transactions on Power Electronics - 2011. -Vol.26, P.1146-1153.

🛒 Оформить заказ

Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.
Предоставляемые услуги, в том числе данные, файлы и прочие материалы, подготовленные в результате оказания услуги, помогают разобраться в теме и собрать нужную информацию, но не заменяют готовое решение.
Укажите ник или номер. После оформления заказа откройте бота @workspayservice_bot для подтверждения. Это нужно для отправки вам уведомлений.

©2026 Cервис помощи студентам в выполнении работ