นายศุภวิชญ์ อาจเอี่ยม รหัสนักศึกษา 49010990 นายสัมพันธ์ จูเภา รหัสนักศึกษา 49011023

1. อินเวอร์เตอร์หลายระดับสำหรับการแก้ปัญหาแรงดันไฟฟ้าตกชั่วขณะในระบบส่งจ่ายกำลังไฟฟ้า 400 โวลต์ A multilevel inverter for solving voltage sag problems in a 400 V distributed system

2. รายชื่อสมาชิกในกลุ่ม นายศุภวิชญ์ อาจเอี่ยม รหัสนักศึกษา 49010990 นายสัมพันธ์ จูเภา รหัสนักศึกษา 49011023 นายสารเดช วรนาวิน รหัสนักศึกษา 49011027 นายสิทธิชัย แซ่เฮ้ง รหัสนักศึกษา 49011031 นักศึกษาชั้นปีที่ 4 สาขาวิศวกรรมไฟฟ้า คณะวิศวกรรมศาสตร์ สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าเจ้าคุณทหารลาดกระบัง

3. วัตถุประสงค์ • เพื่อศึกษาลักษณะการทำงานของอินเวอร์เตอร์หลายระดับ (Multilevel Inverter) • เพื่อแก้ไขปัญหาแรงดันไฟฟ้าตกชั่วขณะ • เพื่อเป็นแนวทางในการสร้างเครื่องต้นแบบสำหรับการใช้ งานจริงต่อไป

4. ปัญหาของแรงดันไฟฟ้าตกชั่วขณะปัญหาของแรงดันไฟฟ้าตกชั่วขณะ • ทำให้อุปกรณ์ไฟฟ้าเกิดความเสียหาย • กระบวนการผลิตเกิดการหยุดชะงัก • ทำให้คุณภาพของระบบไฟฟ้าลดลง

5. ขอบเขตของโครงงาน • ออกแบบ สร้างชุดคอนโทรล และชุดเพาเวอร์ ที่สามารถ ชดเชยแรงดันไฟฟ้าตกได้ 20% ของแรงดันปกติ • ออกแบบ สร้างเอช-บริดจ์อินเวอร์เตอร์ 11 ระดับ ขนาด 3 kW. โดยใช้แหล่งจ่ายกระแสตรงแยกอิสระ • วิเคราะห์ผลเอาท์พุทที่ได้จากเอช-บริดจ์อินเวอร์เตอร์11ระดับ • วิเคราะห์ผลในการเชื่อมต่อกับภาระทางไฟฟ้า

6. แผนผังการต่ออินเวอร์เตอร์หลายระดับสำหรับแก้ปัญหาแรงดันไฟฟ้าตกชั่วขณะแผนผังการต่ออินเวอร์เตอร์หลายระดับสำหรับแก้ปัญหาแรงดันไฟฟ้าตกชั่วขณะ แบบที่ 1 การต่อขนานเข้ากับระบบ

7. แผนผังการต่ออินเวอร์เตอร์หลายระดับสำหรับแก้ปัญหาแรงดันไฟฟ้าตกชั่วขณะแผนผังการต่ออินเวอร์เตอร์หลายระดับสำหรับแก้ปัญหาแรงดันไฟฟ้าตกชั่วขณะ แบบที่ 2 การต่ออนุกรมเข้ากับระบบ [1] N. Hatano and T. Ise. “A configuration and control method of cascade H-bridge STATCOM”

8. ขั้นตอนการทำงานของระบบขั้นตอนการทำงานของระบบ แหล่งจ่ายไฟฟ้า ภาระทางไฟฟ้า อินเวอร์เตอร์ 11ระดับ อุปกรณ์ตรวจจับแรงดันตก

9. แผนผังการจำลองการชดเชยแรงดันไฟฟ้าด้วย MATLAB/Simulink อินเวอร์เตอร์ 11ระดับ ระบบตรวจจับแรงดันตก แหล่งจ่าย (การไฟฟ้า)

10. อุปกรณ์ตรวจจับแรงดันตกอุปกรณ์ตรวจจับแรงดันตก แหล่งจ่ายไฟฟ้า ภาระทางไฟฟ้า อินเวอร์เตอร์ 11ระดับ อุปกรณ์ตรวจจับแรงดันตก

11. การตรวจจับแรงดันไฟฟ้าตกการตรวจจับแรงดันไฟฟ้าตก • แผนผังการควบคุมแรงดันไฟฟ้าตก [2] Takushi Jimichi, Hideaki Fujita and Hirofumi Akagi “Design and Experimentation of a Dynamic Voltage Restorer Capable of Significantly Reducing an Energy-Storage Element”

12. แรงดันไฟฟ้าตกชั่วขณะ

13. อุปกรณ์ตรวจจับแรงดันตกอุปกรณ์ตรวจจับแรงดันตก แหล่งจ่ายไฟฟ้า ภาระทางไฟฟ้า อินเวอร์เตอร์11ระดับ อุปกรณ์ตรวจจับแรงดันตก

14. โครงสร้างของอินเวอร์เตอร์ 11ระดับ Phase A Phase B Phase C INV 1 INV 1 INV 1 INV 2 INV 2 INV 2 INV 3 INV 3 INV 3 INV 4 INV 4 INV 4 ฟูลบริดจ์อินเวอร์เตอร์ 1cell INV 5 INV 5 INV 5

15. ข้อดีของ อินเวอร์เตอร์ 11ระดับ THDvp = 11.16% • ให้แรงดันเอาท์พุทที่มีคุณภาพสูง • ฮาร์มอนิกส์ต่ำ • ลดความเครียดจาก dv/dt ของสวิตช์ • ถ้าเซลล์ของอินเวอร์เตอร์ หรือแหล่งจ่าย ตัวใดตัวหนึ่ง เกิดความเสียหาย อุปกรณ์ก็ยังสามารถทำงานได้ THDvp = 62.29%

16. ข้อดีของ cascadeH-bridge inverter • สามารถแก้ไขปัญหาแรงดันไม่สมดุลของตัวเก็บประจุ • มีการเริ่มชาร์จตัวเก็บประจุตลอดเวลา • สามารถสร้างแรงดันเอาท์พุตได้หลายระดับ

17. การสร้างสัญญาณ PWM • การคำนวณค่าดัชนีขนาดม็อดดูเลชั่น Ma = เมื่อ Maคือ ดัชนีขนาดม็อดดูเลชั่น Asinคือ ขนาดสัญญาณอ้างอิง Acarreirคือ ขนาดสัญญาณพาหะรูปสามเหลี่ยม

18. การสร้างสัญญาณ PWM(ต่อ) • การคำนวณค่าดัชนีความถี่ม็อดดูเลชั่น Mf = เมื่อ Mf คือ ดัชนีความถี่ม็อดดูเลชัน Fsinคือ ความถี่สัญญาณอ้างอิง Fcarrierคือ ความถี่สัญญาณพาหะรูปสามเหลี่ยม

19. %THDvl = 7.04 การสร้างสัญญาณ PWM (ต่อ) • จำนวนระดับของแรงดันเฟส Np = 2n + 1 • จำนวนระดับของแรงดันไลน์ NL = 4n – 1 โดยที่ n = จำนวนอินเวอร์เตอร์ THDvp = 11.16% 11 %THDvp = 11.16 19 18 10 THDvl = 7.04% 17 16 9 15 14 8 13 12 7 11 6 10 9 5 8 4 7 6 3 5 4 2 3 2 1 1

20. การม็อดดูเลทสัญญาณ PWM 11 ระดับที่ดัชนีม็อดดูเลชั่น(ma) = 1

21. สัญญาณ PWMของอินเวอร์เตอร์แต่ละตัว INV 1 INV 2 INV 3 INV 4 INV 5

22. สัญญาณ PWMของอินเวอร์เตอร์แต่ละตัว INV 1 INV 2 INV 3 INV 4 INV 5

23. สัญญาณ PWMของอินเวอร์เตอร์แต่ละตัว INV 1 INV 2 INV 3 INV 4 INV 5

24. สัญญาณ PWMของอินเวอร์เตอร์แต่ละตัว INV 1 INV 2 INV 3 INV 4 INV 5

25. สัญญาณ PWMของอินเวอร์เตอร์แต่ละตัว INV 1 INV 2 INV 3 INV 4 INV 5

26. สัญญาณ PWM ทั้ง 11ระดับ

27. อุปกรณ์ตรวจจับแรงดันตกอุปกรณ์ตรวจจับแรงดันตก แหล่งจ่ายไฟฟ้า ภาระทางไฟฟ้า อินเวอร์เตอร์11ระดับ อุปกรณ์ตรวจจับแรงดันตก

28. แรงดันไฟฟ้าที่ชดเชยจากอินเวอร์เตอร์แรงดันไฟฟ้าที่ชดเชยจากอินเวอร์เตอร์

29. แรงดันไฟฟ้าหลังชดเชย

30. ความก้าวหน้าของโครงงานความก้าวหน้าของโครงงาน ศึกษาค้นคว้าข้อมูลที่เกี่ยวกับ เอช-บริดจ์อินเวอร์เตอร์ 11 ระดับ สร้างระบบตรวจจับแรงดันไฟฟ้าตกและระบบชดเชยแรงดันไฟฟ้า จำลองระบบชดเชยแรงดันไฟฟ้าตก ด้วยโปรแกรม MATLAB/Simulink เขียนโปรแกรมไมโครคอนโทรเลอร์ควบคุมการทำงานของเอช-บริดจ์อินเวอร์เตอร์ 11 ระดับ สร้างแหล่งจ่ายไฟแบบสวิชชิ่ง ให้กับชุดขับสัญญาณเกต สร้างเอช-บริดจ์อินเวอร์เตอร์ 11 ระดับ ทดสอบการทำงานของเอช-บริดจ์ อินเวอร์เตอร์ 11 ระดับ และบันทึกผล สร้างแหล่งจ่ายไฟกระแสตรงให้กับ เอช-บริดจ์อินเวอร์เตอร์ 11 ระดับ สรุปผล และนำเสนอโครงงาน

31. ชิ้นงานที่จัดสร้างแล้วชิ้นงานที่จัดสร้างแล้ว แหล่งจ่ายไฟแบบสวิทชิ่ง เอช-บริดจ์อินเวอร์เตอร์ 11 ระดับ

32. สรุป • จากผลการจำลองด้วยโปรแกรม MATLAB/Simulink แสดง ให้เห็นว่าสามารถนำ เอช-บริดจ์อินเวอร์เตอร์ 11 ระดับ มาประยุกต์ใช้ในการแก้ปัญหาแรงดันไฟฟ้าตกชั่วขณะได้ • สามารถนำมาเป็นแนวทางในการสร้างเครื่องต้นแบบสำหรับ การใช้งานจริง

33. ขอบคุณครับ