استفاده بهینه از ظرفیت بهساز یکپارچه کیفیت توان به‌منظور جبران‌سازی همزمان توان راکتیو بار و اعوجاجات ولتاژ

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد دانشکده مهندسی برق - دانشگاه اصفهان

2 استادیار دانشکده مهندسی برق - دانشگاه اصفهان

3 استاد دانشکده مهندسی برق - دانشگاه اصفهان

چکیده

چکیده: این مقاله به معرفی روشی جدید جهت استفاده بهینه از ظرفیت بهساز یکپارچه کیفیت توان (UPQC) می­پردازد. در این روش، فیلتر اکتیو سری UPQCبا به­کارگیری تئوری­های توان لحظه­ای و کنترل زاویه قدرت به­گونه­ای کنترل می­شود که علاوه بر جبران سازی نامتعادلی ولتاژ (کمبود/ بیشبود نامتقارن به همراه تغییر در زاویه فاز ولتاژهای سه فاز) در تأمین توان راکتیو بار نیز با قسمت موازی سهیم شود. ازآنجاکه تغییرات ولتاژ به­عنوان پدیده­ی کیفیت توان کوتاه‌مدت سیستم­های توزیع دسته­بندی می­شود، در شرایط عادی سیستم، از حداکثر ظرفیت اینورتر سری بهره­برداری نخواهد شد. با به‌کارگیری این روش، در شرایط عادی سیستم، از ظرفیت اینورتر بخش سری به­صورت مؤثرتری استفاده شده و این امر باعث کاهش مقادیر نامی اینورتر بخش موازی می­گردد. در این مقاله تحلیل ریاضی روش ارائه‌شده موردبررسی قرار گرفته و نتایج آن با استفاده از نرم­افزار MATLAB/SIMULINK بر روی یک سیستم توزیع نوعی پیاده­سازی شده است.

کلیدواژه‌ها


[1]H. El- Habrouk, M., Darwish, M. K., Mehta and P. Mehta, “Active power filters: a review,” IEE Proceedings- Electric Power Applications, vol. 147, no. 5, pp. 403-413, 2000.
[2]H. Fujita and H. Akagi, “The unified power quality conditioner: The integration of series and shunt-active filters,” IEEE Transactions on Power Electronics, vol. 13, no. 2, pp. 315–322, Mar. 1998.
[3]V. khadkikar, “Enhancing electric power quality using UPQC: Acomprehensive overview,” IEEE Transactions on Power Electronics, vol. 27, no. 5, pp. 2284–2297, May. 2012.
[4]M. Bollen, Understanding Power Quality Problems: Voltage Sags and Interruptions, Piscataway, NJ: IEEE Press, 2000.
[5]B. Han, B. Bae, S. Baek, and G. Jang, “New configuration of UPQC for medium-voltage application,” IEEE Transactions on Power Delivery, vol. 21, no. 3, pp. 1438–1444, Jul. 2006.
[6]T. Zhili and Z, Dongjiao, “Design of DC voltage controller for UPQC by using its small signal model,” International Conference on Electrical and Control Engineering, pp. 3572–3575, Jun. 25–27, 2010.
[7]M. Basu, S. P. Das and G. K. Dubey, “Investigation on the performance of UPQC-Q for voltage sag mitigation and power quality improvement at a critical load point,” IET Generation, Transmission. Distribution, vol. 2, no. 3, pp. 414–423, May 2008.
[8]W. C. Lee and T. K. Lee, “New control scheme for a unified power-quality compensator-Q with minimum active power injection,” IEEE Transactions on Power Delivery, vol. 25 , no. 2, pp. 1068–1076, Apr. 2010.
[9]G. S. Kumar, P. H. Vardhana, B. K. Kumar and M. K. Mishra, “Minimization of VA loading of unified power quality conditioner (UPQC),” in Proceedings on International Conference on Power Engineering, Energy and Electrical Drives, pp. 552–557, Mar. 18-20, 2009.
[10]V. Khadkikar and A. Chandra, “UPQC-S: A novel concept of simultaneous voltage sag/swell and load reactive power compensation utilizing series inverter of UPQC,” IEEE Transactions on Power Electronics, vol. 26, no.9, pp. 2414-2425, Sep. 2011.
[11]V. Khadkikar, “Fixed and variable power angle control methods for unified power quality conditioner: operation, control and impact assessment on shunt and series inverter KVA loadings,” IET Power Electronics, vol. 6, no. 7, pp. 1299-1307, 2013.
[12]V. Khadkikar and A. Chandra, “A new control philosophy for a unified power quality conditioner (UPQC) to coordinate load-reactive power demand between shunt and series inverters,” IEEE Transactions on Power Delivery, vol. 23, no. 4, pp. 2522–2534, Oct. 2008.
[13]V. Khadkikar, A. Chandra, A. O. Barry and T. D. Nguyen, “Analysis of power flow in UPQC during voltage sag and swell conditions for selection of device ratings,” in Proceedings of Canadian Conference of Electrical and Computer Engineering (CCECE), pp. 867–872, May 2006.
[14]R. C. Dugan, M. F. McGranaghan and H. W. Beaty, Electrical Power Systems Quality, New York: MCGraw-Hill, 2004.