26815

كاربرد نظريه بهبوديافته توان لحظه‌اي وانتگرالگير جامع كاهش مرتبه‌يافته در كنترل فيلتر فعال چهارساق به منظور بهبود كيفيت توان

كارشناسي ارشد

الكترونيك قدرت و ماشين هاي الكتريكي

1398

1401/1/29

عليرضا جليليان

مهدي ثواقبي

مهندسي برق

با افزايش بكارگيري ريزشبكه‌ها و ماهيت غيرخطي مبدل‌هاي تأمين‌كننده توان بار، مسائل كيفيت توان مانند هارمونيك جريان، نامتعادلي جريان، كاهش ضريب توان و افزايش جريان در سيم نول به‌عنوان مشكلات اساسي در سامانه‌هاي سه‌فاز محسوب مي‌شوند. از اين رو استفاده از فيلترها براي جبران‌سازي و سركوب اين نوع اغتشاشات به‌عنوان راه حل اساسي در سامانه قدرت به‌شمار مي‌آيند. ساختارهاي متنوعي براي فيلترهاي فعال پيشنهاد ‌شده‌ كه در اين تحقيق از ساختارهاي چهارساق و سه‌ساق به‌عنوان فيلتر فعال براي بهبود مشكلات كيفيت توان به‌وجود آمده، استفاده شده ‌است. ركن اساسي اين نوع مبدل‌ها قسمت كنترلي آن‌ها مي‌باشد. در اين پژوهش از نظريه بهبوديافته توان لحظه‌اي در راهبرد كنترلي فيلتر فعال سه‌ساق در حضور شبكه ضعيف و سه‌سيمه بهره گرفته شده و نتايج شبيه‌سازي آن در مقايسه با راهبرد كنترلي انتگرالگير جامع كاهش مرتبه‌يافته بيان شده و مشاهده شده است كه عملكرد راهبرد كنترلي با استفاده از الگوريتم انتگرالگير جامع كاهش مرتبه‌يافته داراي نتايج بهتري در بهبود پارامترهاي كيفيت توان سامانه خواهد بود. از ديگر موضوعات مورد بحث در اين گزارش شبيه‌سازي فيلتر فعال چهارساق در حضور و عدم حضور شبكه ضعيف با راهبرد كنترلي انتگرالگير جامع كاهش مرتبه‌يافته براي شبكه چهارسيمه مي‌باشد. الگوريتم انتگرالگير جامع كاهش‌مرتبه‌يافته به دليل تفكيك قسمت‌هاي جبران‌سازي و كنترل ولتاژ DC از هم، قابليت انعطاف‌پذيري و اطمينان راهبرد كنترلي مبدل را در بهبود پارامترهاي كيفيت توان شبكه افزايش خواهد داد. همچنين در سامانه چهارسيمه(با سيم نول مشترك)، كاهش جريان سيم نول از ديگر اهداف اين رويكرد مي‌باشد. نتايج شبيه‌سازي انجام شده صحت عملكرد راهبرد كنترلي انتگرالگير جامع كاهش مرتبه‌يافته در جبران‌سازي عدم تعادل جريان، هارمونيك جريان و بهبود ضريب توان در شبكه سه‌سيمه و چهارسيمه را نشان مي‌دهد.

1401/05/24

Application of Enhanced Instantaneous Power Theory and Reduced Order Generalized Integrator in Control Strategy of Four-Leg Active Filter to Improve Power Quality

4/18/2023 12:00:00 AM

With the increasing use of microgrids and the nonlinear nature of power supply converters, power quality issues such as current harmonic, current imbalance, power factor reduction and increase current in the neutral wire are considered as major problems in three-phase systems. These issues lead to low system efficiency, poor performance of protection devices, and vibration of electrical machines. Therefore, the use of filters to compensate and eliminate this type of disturbance is considered as a fundamental issue in the power system. Among the filters, active filters are updated, due to the need for less space and maintenance, as well as the simplicity in the control. Various structures have been proposed for this type of filter. In this research, a four-leg and three-leg converter has been used as an active filter to improve the power quality problems. The basic element of this type of converters is their control part. Enhanced instantaneous power theory is an example of these algorithms in time domain .This theory is used in the control strategy of three-leg active filter in the presence of weak grid and its simulation results compared with the reduced order generalized integrator control strategy have been shown and it is observed that the performance of the control strategy using the reduced order generalized integrator algorithm will have better results .The other topics discussed in this report are the simulation of four-leg active filter in the presence of weak grid with a reduced order generalized integrator control strategy for four-wire network .The reduced order generalized integrator algorithm is capable of increasing the flexibility of the control strategy due to the separation of the voltage sags and the control of the dc voltage. The simulation results show the accuracy of this approach in three and four wire networks.

فيلتر فعال چهارساق , جبران‌سازي هارمونيك , نظريه بهبوديافته توان لحظه‌اي , الگوريتم انتگرالگير جامع كاهش مرتبه‌يافته , كنترل‌كننده تناسبي-تشديدي

Four leg active filter , harmonic compensation , enhanced instantaneous power theory , reduced order generalized integrator , proportional-resonant controller

Mojtaba Mostafapour Kandelus

Alireza Jalilian