
تعداد نشریات | 21 |
تعداد شمارهها | 610 |
تعداد مقالات | 9,027 |
تعداد مشاهده مقاله | 67,082,797 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 7,656,297 |
مدل سازی و کنترل مستقیم توان مبتنی بر کنترل دیجیتال فیلتر فعال موازی جهت بارهای یکسوکننده | ||
مدل سازی در مهندسی | ||
مقاله 7، دوره 21، شماره 72، فروردین 1402، صفحه 99-109 اصل مقاله (2.47 M) | ||
نوع مقاله: مقاله برق | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22075/jme.2022.26912.2258 | ||
نویسندگان | ||
محمد پیچان* 1؛ محمد محمدیان2 | ||
1گروه برق-قدرت، دانشکده مهندسی برق، دانشگاه صنعتی اراک، مرکزی، ایران | ||
2گروه مهندسی برق، دانشکده مهندسی برق، دانشگاه صنعتی اراک، اراک، ایران | ||
تاریخ دریافت: 30 فروردین 1401، تاریخ بازنگری: 02 آبان 1401، تاریخ پذیرش: 14 آبان 1401 | ||
چکیده | ||
فیلتر های فعال قدرت (APF) موازی نقشی حیاتی در جبرانسازی هارمونیکهای جریان تولید شده توسط بارهای غیرخطی دارند. در این مقاله، یک روش جدید کنترل مستقیم توان (DPC) مبتنی بر کنترل کننده deadbeat برای کنترل و تولید جریانهای هارمونیکی APF پیشنهاد شده است. از یک سو، کنترل مستقیم توان هماهنگی زیادی با تئوری توان لحظه ای (PQ) دارد و همچنین توانایی حذف حلقه های داخلی جریان را داراست. از سوی دیگر، با توجه به استفاده از کنترلگر deadbeat ، سیستم حلقه بسته دارای دینامیک سریع است و به سادگی به صورت دیجیتالی قابل پیاده سازی است. آزمایشهای عملی و نتایج عملی بهدستآمده از یک فیلتر فعال قدرت برای نشان دادن و اثبات اثربخشی و عملکرد مناسب سیستم کنترلی پیشنهادی انجام شدهاست. نتایج گویای کاهش THD جریان شبکه از 22٪ به مقدار بسیار کم 2/3٪ و جبرانسازی کامل توان راکتیو و رسیدن به ضریب قدرت واحد (P. F >0.99) در حالت پایدار درکنار پاسخ گذرا کمتر از 5 میلی ثانیه در حالت تغییرات 50 درصد بار را نشان می دهد که عملکرد بسیار خوب کنترلکننده پیشنهادی را تأیید میکند. عملکرد روش ارائهشده در حالت تغییر 30 درصد مقدار اندوکتانس سلف مقاوم بودن روش ارائه شده را بررسی نموده که با توجه به تغییرات بسیار ناچیز مقدار THD و P. F مقاوم بودن روش پیشنهادی را تایید می نماید. | ||
کلیدواژهها | ||
فیلتر فعال قدرت؛ کنترل مستقیم توان؛ کنترل دیجیتال | ||
عنوان مقاله [English] | ||
Modelling and digital-based direct power control of shunt active power filter for rectifier loads | ||
نویسندگان [English] | ||
Mohammad Pichan1؛ Mohammad Mohammadian2 | ||
1Department of Electrical Engineering, Arak University of Technology< Markazi, Iran | ||
2Department of Electrical Engineering, Arak University of Technology, Arak, Iran | ||
چکیده [English] | ||
Active power filter (APF) can significantly compensate the current harmonics produced by nonlinear loads. To do this feature, harmonic detection beside harmonic generation play vital role. Direct power controller (DPC) has great harmony with instantaneous power compensation (PQ) algorithm as well as ability to eliminate internal current loops. In addition, deadbeat controller (DBC) has high compatibility for digital implementation, superior control performance and fast dynamic response. However, DBC suffers from time delay regarded to control action calculation and digital implementation. In this paper, a new deadbeat-based DPC method is proposed firstly to control and generates the harmonic currents of APF. Several simulations achieved in MATLAB/SIMULINK beside different experimental tests obtained from a DSP-based active power filter are conducted to illustrate and prove the effectiveness and superior performance of the proposed control system. As a result, the THD of grid current decreases from 22% to 3.2% under steady state where dynamic response under with/without compensation validate significant transient response lower than 5ms. | ||
کلیدواژهها [English] | ||
Active Power Filter, Direct Power Control, Digital Control | ||
مراجع | ||
[1] T. Green, J. Mārks. “Issues in the Ratings of Active Power Filters.” (2014). [2] L. F. Meloni, F. L. Tofoli, A. J. Rezek, E. R. Ribeiro, “Modeling and experimental validation of a single phase series active power filter for harmonic voltage reduction”, IEEE Access, Vol.7, Oct 2019, pp. 151971-84. [3] M. C. Wong, Y. Pang, Z. Xiang, L. Wang, C. S. Lam, “Assessment of active and hybrid power filters under [4] M. S. Karbasforooshan, M. Monfared, “Adaptive Self-Tuned Current Controller Design for an LCL-Filtered [5] M. Pichan, M. Seyyedhosseini, H. Hafezi, “A New DeadBeat-Based Direct Power Control of Shunt Active [6] A. Moradi, M. Pichan, “A High-Performance Harmonic Detection Method Based on Wavelet Transform for [7] H. S. Lam, P. Li, B. Chen, W. M. Ng, T. Parisini, S. Y. Hui, “Exponential modulation integral observer for [8] J. M. Maza-Ortega, J. A. Rosendo-Macías, A. Gómez-Expósito, S. Ceballos-Mannozzi, M. BarragánVillarejo, “Reference current computation for active power filters by running DFT techniques” IEEE transactions [9] M. Iqbal, M. Jawad, M. H. Jaffery, S. Akhtar, M. N. Rafiq, M. B. Qureshi, “Ansari AR, Nawaz R. Neural [10] I. Khan, A. S. Vijay, S. Doollam “Nonlinear Load Harmonic Mitigation Strategies in Microgrids: State of the [11] R. V. Chavali, A. Dey, B. Das, “A hysteresis current controller PWM scheme applied to three-level NPC [12] S. Ouchen, H. Steinhart, M. Benbouzid, F. Blaabjerg, “Robust DPC-SVM control [13] J. Chen, H. Shao, C. Liu, “An Improved Deadbeat Control Strategy Based on Repetitive Prediction Against [14] J. C. Kim, S. Kwak, “Direct power control method with minimum reactive power reference for three-phase [15] S. Ansari, A. Chandel, M. Tariq, “A comprehensive review on power converters control and control strategies [16] J. C. Kim, J. C. Park, S. Kwak, “Predictive direct power control technique for voltage source converter with [17] T. Sun, J. Wang, C. Jia, L. Peng, “Integration of FOC with DFVC for interior permanent magnet synchronous [18] L. Tarisciotti, A. Formentini, A. Gaeta, M. Degano, P. Zanchetta, R. Rabbeni, M. Pucci "Model Predictive Control for Shunt Active Filters With Fixed Switching Frequency", IEEE Transactions on Industry Applications, Vol. 53, NO. 1, Jan-Feb. 2017, pp. 296-304. [19] S. Ouchen, A. Betka, S. Abdeddaim, A. Menadi, “Fuzzy-predictive direct power control implementation of [20] Y. Bekakra, L. Zellouma, O. Malik, “Improved predictive direct power control of shunt active power filter [21] S. C. Ferreira, R. B. Gonzatti, R. R. Pereira, C. H. da Silva, L. B. da Silva, G. L. Torres, “Finite control set [22] S. Ouchen, M. Benbouzid, F. Blaabjerg, A. Betka, H. Steinhart “Direct Power Control of Shunt Active Power [23] M. Pichan, H. Rastegar, M. Monfared, “Deadbeat control of the stand-alone four-leg inverter considering the [24] W. Jiang, X. Ding, Y. Ni, J. Wang, L. Wang, and W. Ma, ‘‘An improved deadbeat control for a three-phase three-line active power filter with current-tracking error compensation,’’ IEEE Transaction on Power Electronics, Vol. 33, NO. 3, Mar. 2018, pp. 2061–2072. [25] M.-S. Karbasforooshan and M. Monfared, ‘‘An improved reference current generation and digital deadbeat controller for single-phase shunt active power filters,’’ IEEE Transaction on Power Delivery, Vol. 35, NO. 6, Dec. 2020, pp. 2663–2671. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 384 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 236 |