کاهش هارمونیک‌های ولتاژ با استفاده از کنترل‌کننده افتی در عملکرد موازی اینورترها
الموضوعات :بهادر فاني 1 , مجيد معظمي 2 , عماد فرهودي 3
1 - دانشگاه آزاد اسلامی واحد نجف‌آباد
2 - دانشگاه آزاد اسلامی واحد نجف‌آباد
3 - دانشگاه آزاد اسلامی واحد نجف‌آباد
الکلمات المفتاحية: ریزشبکهکنترل‌کننده افتیعملکرد جزیره‌ایهارمونیک ولتاژ,
ملخص المقالة :
تکنولوژی ریزشبکه‌ها استفاده هماهنگ و سودمند منابع انرژی گوناگون را برای تأمین بارهای موجود میسر می‌سازد. جهت داشتن یک عملکرد هماهنگ بین منابع اینورتری هنگام مواجهه با پدیده جزیره‌ای‌شدن، استفاده از ساختار کنترل‌کننده افتی بسیار سودمند خواهد بود. در این مقاله، کنترل‌کننده افتی معمول به گونه‌ای اصلاح می‌شود که توان به طور متناسب بین منابع تقسیم و باعث تنظیم ولتاژ دقیقی در خروجی منابع شود. به واسطه ارائه مدلی برای اینورتر متصل به بار غیر خطی، کنترل‌کننده افتی هارمونیکی طراحی می‌شود. از طریق کنترل‌کننده افتی مربوط به هر هارمونیک، ولتاژهای هارمونیکی محاسبه و به ولتاژ مرجع اضافه می‌شود که در نتیجه کیفیت ولتاژ خروجی بهبود می‌یابد. سپس حلقه کنترل ولتاژ اینورتر با امپدانس مقاومتی در حضور بارهای غیر خطی به گونه‌ای اصلاح می‌شود که به هنگام ترکیب با کنترل‌کننده افتی هارمونیکی، THD ولتاژ خروجی به طور قابل ملاحظه‌ای کاهش یابد. نتايج شبيه‌سازي نشان‌دهنده توانايي روش پيشنهادي در كاهش هارمونيك‌هاي ولتاژ در عملكرد موازي اينورترها مي‌باشد.
[1] H. Liu, Y. Chen, M. C. Chuah, J. Yang, and H. V. Poor, "Enabling self-healing smart grid through jamming resilient local controller switching," IEEE Trans. on Dependable and Secure Computing, vol. 14, no. 4, pp. 377-391, Jul./ Aug. 2017.
[2] M. Bloemink and M. R. Iravani, "Control of a multiple source microgrid with built-in islanding detection and current limiting," IEEE Trans. on Smart Grid, vol. 27, no. 4, pp. 2122-2132, Oct. 2012.
[3] P. Prabhakaran, Y. Goyal, and V. Agarwal, "Novel nonlinear droop control techniques to overcome the load sharing and voltage regulation issues in DC microgrid," IEEE Trans. on Power Electronics, vol. 33, no. 5, pp. 4477-4487, May 2018.
[4] F. Blaabjerg, M. Liserre, and K. Ma, "Power electronics converter for wind turbine systems," IEEE Trans. on Industry Applications, vol. 48, no. 2, pp. 708-719, Mar./Apr. 2012.
[5] Y. Guo, X. Lu, L. Chen, T. Zheng, J. Wang, and S. Mei, "Functional-rotation-based active dampers in AC microgrids with multiple parallel interface inverters," IEEE Trans. on Industry Applications, vol. 54, no. 5, pp. 5206-5215, Sept./Oct. 2018.
[6] A. Mortezaei, M. G. Simoes, M. Savaghebi, J. M. Guerrero, and A. A. Durra, "Cooperative control of multi-master-slave islanded microgrid with power quality enhancement based on conservative power theory," IEEE Trans. on Smart Grid, vol. 9, no. 4, pp. 2964-2975, Jul. 2018.
[7] Q. Zhong, F. Blaabjerg, and J. Guerrero, "Reduction of voltage harmonics for parallel-operated inverters equipped with a robust droop controller," IEEE Energy Conversion Congress and Exposition, ECCE'11, pp. 473-478, Phoenix, AZ, USA, 17-22 Sept. 2011.
[8] M. Siahi, M. Najafi, and M. H. Seynpoor, "Design and simulation of UPQC to improve power quality and transfer power of photovoltaic array to grid," Australian J. of Basic and Applied Science, vol. 5, no. 3, pp. 662-673, 2011.
[9] M. Prodanovi and T. C. Green, "High-quality power generation through distributed control of a power park microgrid," IEEE Trans. on Industrial Electronics, vol. 53, no. 5, pp. 1471-1482, Oct. 2006.
[10] N. S. Srivatchan, P. Rangarajan, and S. R. ajalakshmi, "Control scheme for power quality improvement in islanded microgrid operation," Procedia Technology, vol. 21, pp. 212-215, Aug. 2015.
[11] J. He and M. Shirajum, "A flexible harmonic control approach through voltage-controlled DG-grid Interfacing converters," IEEE Trans. on Industrial Electronics, vol. 59, no. 1, pp. 444-455, Jan. 2012.
[12] M. Savaghebi, J. C. Vasquez, A. Jalilan, J. M. Guerrero, and T. L. Lee, "Selective compensation of voltage harmonics in grid-connected microgrids," Mathematicsand Computersin Simulation, vol. 91, pp. 211-228, May 2012.
[13] M. Savaghebi, J. C. Vasquez, A. Jalilan, and J. M. Guerrero, "Secondary control for voltage quality enhancement in microgrids," IEEE Trans. on Smart Grid, vol. 3, no. 4, pp. 1893-1902, Dec. 2013.
[14] J. He and X. Wang, "Active harmonic filtering using current-controlled, grid-connected DG units with closed-loop power control," IEEE Trans. on Power Electronics, vol. 29, no. 2, pp. 642-653, Feb. 2014.
[15] D. Li and Z. Q. Zhu, "A novel integrated power quality controller for microgrid," IEEE Trans. on Industrial Electronics, vol. 62, no. 5, pp. 2848-2858, May 2015.
[16] Q. C. Zhong, "Harmonic droop controller to reduce the voltage harmonics of inverters," IEEE Trans. on Industrial Electronics, vol. 60, no. 3, pp. 936-945, Mar. 2013.
[17] A. Bidram and A. Davoudi, "Hierarchical structure of microgrids control system," IEEE Trans. on Smart Grid, vol. 3, no. 4, pp. 1963-1976, Dec. 2012.
[18] Q. C. Zhong, "Robust droop controller for accurate proportional loadsharing among inverters operated in parallel," IEEE Trans. on Industrial Electronics, vol. 60, no. 4, pp. 1281-1290, Apr. 2013.
[19] -, IEEE Guide for Design, Operation, and Integration of Distributed Resource Island Systems with Electric Power Systems, IEEE Standard 1547.4, Jul. 2011.
