کنترل کننده ولتاژ- توان راکتیو به صورت خود تنظیم شونده برای ژنراتور سنکرون
چکیده
با نفوذ هر چه بیشتر انرژی تجدید پذیر در شبکه، اصول ژنراتورهمزمان مجازی (VSG) به عنوان یک راه حل جالب برای کنترل اینورترهای متصل به شبکه پیشنهاد شده است. در حالت عادی، توان- فرکانس اکتیو و کنترل کننده توان- ولتاژ راکتیو پذیر نقش عمده ای در سیستم کنترل VSG دارند. با این حال، امپدانس خط و بارهای محلی موارد مهم موثر بر نتیجه کنترل دو کنترل کننده هستند. در مقایسه با کنترل کننده توان- ولتاژ راکتیو، کنترل کننده توان-فرکانس اکتیو تولید سهم بار را در بین VSG ها با دقت بیشتری انجام می دهد. در این مقاله یک کنترل کننده توان – ولتاژراکتیو خود تنظیم شونده برای مقابله با مشکل تقسیم توان راکتیو در سیستم موازی VSGs ، با استفاده از اختلاف توان راکتیو برای تنظیم ضریب کنترل ولتاژ توان راکتیو، ارائه شده است. سپس، یک مدل سیگنال کوچک خطی برای تجزیه و تحلیل پایداری ضریب کنترل توان- ولتاژ راکتیو با سیستم موازی VSGs ایجاد شده است. سرانجام، آزمایش دو سیستم VSG موازی مبتنی بر کنترل کننده های توان ولتاژ راکتیو خود تنظیم شونده با با امپدانس خط متفاوت ایجاد شده است. نتایج به دست آمده از آزمایش ، اثربخشی کنترل کننده های توان-ولتاژ راکتیو خود تنظیم شونده پیشنهادی را در سیستم های موازی VSGs را تأیید می کند.
1 مقدمه
در سال های اخیر، تولید توزیع شده (DG) به عنوان یک راه حل امیدوارکننده تقاضای بیشتر برق و آب در نظر گرفته شده است که این راه حل تاثیرات کمتری بر محیط زیست و زیر ساخت های توزیع دارد. با نفوذ هر چه بیشتر منابع تجدید پذیر، مشکل عملکرد پایدار شبکه در حال افزایش است. به دلیل خود اینرسی پشتیبانی و شرکت در کنترل فرکانس و ولتاژ یک سیستم AC، معکوس کننده های منبع انرژی تجدید پذیر قادر نیستند که در بهبودی سیستم بهبود ایجاد کنند[1] . این موضوع را می توان از طریق کاربرد مفهوم ژنراتور هم زمان مجازی (VSG)، مرتفع کرد که در این مفهوم VSC و ویژگی های مولد هم زمان (SG) با یکدیگر ترکیب می شوند. الگوریتم کنترلی VSG یک معکوس کننده الکترونیک قدرت، یک ویژگی کنترلی است که می تواند به یک کنترل مبدل اضافع شود تا بتواند آن را قادر کند که به عنوان یک SG رفتار کند [2].
5 نتیجه گیری
کنترل کننده های ولتاژ-توان راکتیو فرکانس -توان راکتیو نقش مهمی را در سیستم های کنترلی VSG ایفا میکنند. اما امپدانس خط و بارهای محلی، عواملی هستند که بر روی عملکرد کنترلی دو کنترل کننده اثر میگذارد. در اینجا یک کنترل کننده ولتاژ -توان راکتیو خود تنظیم شونده با مسائل توان راکتیو در سیستم های VSG موازی، پیشنهاد شده است که از اختلاف توان راکتیو برای تنظیم ضریب کنترل ولتاز- توان راکتیو استفاده میکند. برای آنالیز پایداری سیستم های VSG موازی با کنترل کننده ی ولتاز- توان راکتیو، یک مدل سیگنال کوچک خطی شده به کار رفته است و نتایج جاروب پارامتری امپدانس خط آنالیز شده است. در نهایت نتایج آزمایش های آزمایشگاهی ، قبل از تصمیم گیری نهایی، به تصویر کشیده شده است.
Abstract
With a higher and higher penetration of renewable energy in the grid, the principle of the virtual synchronous generator (VSG) is proposed as an attractive solution to controlling the grid-connected inverters. In common, active power-frequency and reactive power-voltage controllers play major roles in VSG control system. However, the line impedance and local loads are the critical case effecting on the control result of the two controllers. Compared with reactive power-voltage controller, active power-frequency controller is more easier to product the load sharing among the VSGs accurately. This paper presents a self-adaptable reactive power-voltage controller to deal with the sharing problem of reactive power in the parallel VSGs system, using the reactive power difference to adjust reactive power-voltage control coefficient. Then, a linearised small-signal model is established for stability analysis of the reactive power-voltage control coefficient to the parallel VSGs system. Finally, an experiment of two parallel VSGs system based on the self-adaptable reactive power-voltage controllers is performed, with different line impedance. Results obtained from the experiment verify the effectiveness of the proposed self-adaptable reactive power-voltage controllers in the parallel VSGs system.
1 Introduction
In the recent years, distributed generation (DG) has recently been considered as a promising solution to meet the increased demand for utility with smaller effects on the environment and distribution infrastructures. With the higher and higher penetration of renewable energy sources, the problem of grid steady operation is increasingly severe. With lacking inertia needed to support and participating in the frequency and voltage control of an AC system, the renewable energy sources (RESs) inverters are hence unable to contribute to the improvement of system stability [1]. This issue can be addressed through the application of the concept of virtual synchronous generator (VSG), which combine VSC and synchronous generator (SG) characteristics. The VSG control algorithm of a power electronics inverter is a control feature that can be added to a converter controller to enable it to behave as an SG [2].
5 Conclusion
Active power-frequency and reactive power-voltage controllers play a major role in VSG control system. However, the line impedance and local loads are the critical case impacting on the control performance of the two controllers. Here, a self-adaptable reactive power-voltage controller is proposed to deal with the sharing problem of reactive power in the parallel VSGs system, which uses the reactive power difference to adjust reactive powervoltage control coefficient. For the stability analysis of the parallel VSGs system with the proposed self-adaptable reactive powervoltage controller, a linearised small-signal model is established, and the parametric sweep results of line impedance are analysed. Finally, the experimental results obtained in the laboratory are presented before drawing the final conclusions.
(جهت بزرگ نمایی روی عکس کلیک نمایید)
چکیده
1. مقدمه
2. اصول کنترل VSG
3. کنترل کننده های Q-U به صورت خود تنظیم شونده
4. نتایج و تجزیه و تحلیل
4.1 آنالیز سیگنال کوچک
4.2 نتایجات آزمایش
5. نتیجه گیری
Abstract
1 Introduction
2 Principle of VSG control
3 Self-adaptable Q–U controller
4 Results and analysis
4.1 Small-signal analysis
4.2 Experiment results
5 Conclusion
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت ورد (word) با قابلیت ویرایش، بدون آرم سایت ای ترجمه
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت pdf، بدون آرم سایت ای ترجمه