طراحی کنترل کننده غیرخطی STATCOM مبتنی بر انفعال و جبران ساز پس فاز برای بهبود رفتار دینامیکی یک شبکه توزیع شعاعی شامل موتورهای القایی سه فاز توان بالا

نوع مقاله : علمی-پژوهشی

نویسندگان

1 گروه قدرت، دانشکده مهندسی برق، دانشگاه صنعتی شیراز

2 دانشیار دانشکده مهندسی برق، دانشگاه صنعتی شیراز

10.22034/tjee.2026.62606.5078

چکیده

این مقاله پخش بار دینامیکی، همراه با جبران‌ساز سنکرون استاتیکی(STATCOM ) با کنترل‌کننده غیرخطی پیشنهادی برای یک شبکه توزیع شعاعی مورد مطالعه، ارائه می‌دهد. با استفاده از این مدل، کلیه معادلات غیرخطی حاکم بر شبکه توزیع استخراج شده و با روش پخش توان دینامیکی پیشنهادی که مبتنی-بر روش فازوری است، دینامیک شبکه مورد بررسی قرار می‌گیرد. در سناریوی شبیه‌سازی فرض بر آنست که شبکه شامل چندین موتور القایی توان بالا می‌باشد و هر یک از موتورها هنگامی راه‌اندازی می‌شود که موتور قبلی به حالت نرمال خود رسیده باشد. برای تأمین توان راکتیو مورد نیاز موتورها از یک جبران-سازسنکرون استاتیکی استفاده می‌شود که این جبران‌ساز با ترکیب دو کنترل کننده مبتنی‌بر کنترل‌کننده مبتنی‌بر انفعال (PBC ) و جبران‌ساز پس‌فاز(LPC ) کنترل می‌شود، بطوریکه بتواند ولتاژ شین را بر روی مقدار مرجع ثابت نگه دارد تا از افت ولتاژ شین شبکه در هنگام راه‌اندازی موتورها جلوگیری کند. نتایج شبیه‌سازی در نرم‌افزار MATLAB نشان می‌دهد که کنترل‌کننده جبران‌ساز سنکرون استاتیکی پیشنهاد شده می‌تواند به شکلی تاثیرگذار سبب افزایش پایداری دینامیکی شبکه توزیع شعاعی مورد مطالعه گردد و عملکرد مناسب تری از کنترل کننده PI دارد. همچنین مقایسه ای بین عملکرد کنترلر پیشنهادی و سایر کنترل کننده های موجود انجام شده است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Passivity-based Nonlinear STATCOM Controller Design and Lag Phase Compensator for dynamical performance Improvement of a radial distribution grid including high power three phase induction motors

نویسندگان [English]

  • Mohamad Hadi Molaei Ardakani 1
  • Amirhossein Rajaei 2
1 Power Group, Electrical Engineering Department , Shiraz University of Technology
2 Power Group, Electrical ٍ Engineering Department, Shiraz University of Technology
چکیده [English]

This paper presents a dynamic load distribution scheme including a static synchronous compensator (STATCOM) with a proposed nonlinear controller, applied to a studied radial distribution network. Using this model, all the nonlinear equations governing the distribution network have been extracted, and the proposed dynamic power distribution, based on the phasor method, is used to investigate the network dynamics. In the simulation, it is assumed that each motor starts when the other has reached steady state. To provide the reactive power required by the motors, a static synchronous compensator is used, which is controlled by a combination of two controllers: a Passivity-Based Controller (PBC) and a lag phase compensator (LPC). So it could maintain the bus voltage at the reference value and prevent voltage drop, particularly during motor starting intervals. The simulation results, carried out in MATLAB, show that the proposed static synchronous compensator controller effectively improves the dynamic stability of the studied radial distribution network.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Radial distribution grid
  • induction motors
  • STATCOM
  • PBC