Kintamosios įtampos reguliatoriaus, paremto „buck-boost“ keitikliu, tyrimas

Abstract

Šiame magistro darbe nagrinėjamas kintamosios srovės įtampos reguliatoriaus, pagrįsto kintamosios srovės keitiklio "buck-boost" topologija, sukūrimas, siekiant įveikti kintamosios srovės įtampos reguliavimo metodų trūkumus kintamosios srovės elektros energijos sistemose. Teorinėje dalyje apžvelgiami autotransformatoriai ir transformatoriaus atšakos keitimo įtampos reguliavimas, įtampos svyravimai ir dinaminis valdymas, kartu nagrinėjamos įvairios AC/AC Buck-Boost keitiklio konstrukcijos ir jų charakteristikos. Praktinė dalis apima kintamosios srovės įtampos reguliatoriaus projektavimą, modeliavimą ir analizę, po to surenkamas ir išbandomas fizinis prototipas. Padarytos išvados rodo, kad AC-AC buck-boost keitiklis yra efektyvus ir kompaktiškas sprendimas kintamosios įtampos reguliavimui, o pasiūlytas reguliatorius pasižymi patenkinamais parametrais. Ateities tyrimams rekomenduojama optimizuoti reguliatorių, sumažinti sąnaudas ir atlikti ekonominio pagrįstumo analizę, kad būtų užtikrintas gyvybingumas rinkoje. Šis darbas prisideda prie pažangos kintamosios įtampos reguliavimo srityje ir pateikia praktinio įgyvendinimo įžvalgų. Darbo apimtis - 37 puslapiai teksto be priedų, 25 paveikslai, 2 lentelės ir 19 bibliografinių šaltinių.

This master thesis investigates the development of an AC voltage regulator based on the AC-AC buck-boost converter topology, aiming to overcome the limitations of current voltage regulation techniques in AC power systems. The theoretical part provides an overview of autotransformers and transformer tap changing voltage regulation, voltage sags, and dynamic control, while exploring various AC/AC Buck-Boost designs and their characteristics. The practical part involves the design, simulation, and analysis of the AC voltage regulator, followed by the assembly and testing of a physical prototype. The conclusions drawn indicate that the AC-AC buck-boost converter offers an efficient and compact solution for AC voltage regulation, and the proposed regulator demonstrates satisfactory performance. Recommendations for future research include optimization of the regulator, cost reduction, and economic feasibility analysis to ensure market viability. Overall, this work contributes to advancing AC voltage regulation and offers insights for practical implementation. Thesis consists of: 37 pages of text without appendixes, 25 figures, 2 tables and 19 bibliographical entries.