طراحی و ساخت یک STATCOM بر مبنای سیستم کنترلی GPI

نویسندگان

1 دانشگاه آزاد اسلامی واحد آشتیان - دانشکده فنی و مهندسی

2 دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران مرکزی - دانشکده فنی و مهندسی

3 دانشگاه صنعتی اراک - دانشکده مهندسی برق

چکیده

در این مقاله یک کنترل‌کننده PI تعمیم‌یافته یا GPI برای جبران‌سازهای سنکرون استاتیکی (STATCOM) بر مبنای تئوری توان راکتیو لحظه‌ای ارائه شده است. برای این منظور ابتدا مقادیر جریان‌های مرجع محاسبه شده و سپس با استفاده از این جریان‌ها و کنترل‌کننده GPI، سیگنال‌های فرمان مناسب تولید می‌شود. طراحی پارامترهای کنترل‌کننده GPI با توجه به تابع تبدیل سیستم و بر مبنای حاشیه پایداری در حوزه فرکانس صورت گرفته است و نحوه انتخاب مناسب ضرایب کنترل‌کننده GPI برای مقاوم بودن در برابر تغییرات بهره حالت ماندگار و تأخیر سنسورهای جریان ارائه شده است. در بخش دیگری از این مقاله یک نمونه STATCOM طراحی و با استفاده از روش مذکور شبیه‌سازی شده است. در این شبیه‌سازی‌ها، نحوه تزریق توان راکتیو جهت جبران‌سازی برای سه حالت بار پس‌فاز، پیش‌فاز و همچنین تغییرات پله‌ای بار بررسی شده است و قابلیت کنترل‌کننده پیشنهادی مورد ارزیابی قرار گرفته است. درنهایت با استفاده از طراحی و ساخت یک نمونه آزمایشگاهی با توان نامی KVA 10، نتایج به‌دست‌آمده با نتایج شبیه‌سازی مورد مقایسه قرار گرفته است.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Design and Constructing of STATCOM Based on GPI Controller

نویسندگان [English]

  • A. Salehi 1
  • H. Feshki Farahani 1 2
  • M. Asadi 3
1 Faculty of Engineering, Islamic Azad University, Ashtian Branch, Ashtian, Iran
2 Faculty of Engineering, Islamic Azad University, Ashtian Branch, Ashtian, Iran|Faculty of Engineering, Islamic Azad University, Central Tehran Branch, Tehran, Iran
3 Faculty of Electrical Engineering, Arak University of Technology, Arak, Iran
چکیده [English]

This paper is proposed a generalized proportional integrator (GPI) controller for static synchronous compensator (STATCOM) based on instantaneously reactive power (IRP) theory. For this purpose, at first the reference current of each phase is calculated using the related equation and then the switching signals are generated based on GPI controller. Designing of controller parameters is done based on system transfer function and gain margin in the frequency domain. Also, this paper is proposed the selecting of GPI coefficient to compensate the output current sensors delay and steady state gain variation. In the other parts of this paper, a STATCOM is designed and is simulated based on proposed controller. In these simulations, the capability of STATCOM is studied in different conditions such as inductive and capacitive load. Furthermore, the effect of load variation is investigated and the controller capability is evaluated. Finally, a 10KVA laboratory prototype was designed and fabricated and real test results was compared with simulation results.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Reactive power compensation
  • static synchronous compensator (STATCOM)
  • instantaneously reactive power theory
  • proportional integral (PI) controller and generalized PI (GPI)

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار