گردش مشتق جریان و جبران کامل STATCOM آبشاری تحت شرایط ولتاژ نامتقارن
چکیده
جبران ساز سنکرون آبشاری ایستا (STATCOM) با تنظیمات اتصال دلتا، راه حلی موثر برای جبران جریان های راکتیو و توالی منفی است. این مطالعه روی گردش جریان و روش جبران STATCOM متصل به دلتا تحت شرایط ولتاژ نامتقارن تمرکز کرده است. بر اساس تحلیل های فازوری، محدودیت های فازورهای ولتاژ و فازورهای جریان تحت حالت جبران جریان رآکتیو، حالت جریان توالی منفی و حالت جبران کامل اثبات شده اند. بر این اساس، بیانات تحلیلی در مورد گردش جریان تحت این سه حالت استنباط شده اند. علاوه بر این، روش جبران کامل برای STATCOM متصل به دلتا ارائه شده است. در روش ارائه شده، منابع جریان فاز به طور مستقیم با ولتاژ لحظه ای و سیگنال های جریان محاسبه شده اند که می توانند رفتار دینامیکی و عملکرد کنترل تعادل خوشه را به خصوص تحت شرایط ولتاژ نامتقارن تقویت کند. در نهایت، نتایج شبیه سازی و آزمایش برای تایید سودمندی و امکان پذیر بودن روش کنترل ارائه شده داده شده اند.
1. دیباچه
جبران ساز سنکرون ایستا (STATCOM) که از مبدل مرجع ولتاژ استفاده می کند، به صورت گسترده ای برای تصحیح ضریب توان (PF) به منظور جبران کردن بارهای نامتعادل و تقویت پایداری ولتاژ در شبکه ی توزیع و انقال مورد استفاده قرار گرفته است. با پیشرفت تکنولوژی الکترونیکی توان، شکل های ساختاری گوناگونی از مبدل های چند سطحی ارائه شده است. در میان آنها، مبدل جند سطحی پل H متوالی شده شکلی جذاب برای STATCOM در شبکه ی ولتاژ متوسط/بالا دارد که این مسئله به علت مزایای آن از قبیل ترانفورماتور کمتر، ساختار پیمانه بندی و عملکرد خروجی مطلوب است.
6. نتایج
تعریف تحلیلی جریان گردش بر اساس تحلیل فازوری جریان و ولتاز استنتاج شده است. این استنتاج در زمانی که STATCOM با اتصال دلتا تحت شرایط ولتاژ نامتقارن عمل می کردهف بوده است و یک روش جبران سازی کامل برای STATCOM با اتصال دلتا پیشنهاد شد. شبیه سازی و آزمایش هایی انجام شد و نتایج نشان داد که توان رآکتیو و مولفه های توالی منفی جریان بار جبران شدند. به عنوان یک نتیجه، PF و میزان نامتعادلی جریان های طرف شبکه سریعا بهبود پیدا کردند. ضمنا، کنترل متعادل ساز خوشه نیز با این روش حاصل شد. بنابراین، می توان نتیجه گرفت که عملکرد روش پیشنهاد شده، در حضور ولتاژ نامتقارن و بارهای نامتعادل مزیتی واضح نشان می دهند.
Abstract
Cascaded static synchronous compensator (STATCOM) with delta-connected configuration is an effective solution to compensate reactive and negative-sequence currents. This study focuses on the circulating current and compensation method of delta-connected STATCOM under asymmetrical voltage conditions. According to the phasor analysis, constrains of voltage phasors and current phasors under reactive current compensation mode, negative-sequence current compensation mode and comprehensive compensation mode are deduced. On the basis of this, the analytical expressions of circulating current under the three modes are derived. Furthermore, a comprehensive compensation method for delta-connected STATCOM is proposed. In the proposed method, phase current references are calculated directly with the instantaneous voltage and current signals, which could enhance the dynamic behaviour and cluster-balancing control performance especially under asymmetrical voltage conditions. Finally, simulation and experiment results have been given to verify the effectiveness and feasibility of the proposed control method.
1 Introduction
The static synchronous compensator (STATCOM) using voltage-source converter has been widely utilised to correct power factor (PF), to compensate unbalanced loads and enhance voltage stability in distribution and transmission grid [1–3]. With the development of power electronics technology, various topologies of multilevel converters have been proposed [4, 5]. Among these, the cascaded H-bridge multilevel converter has been an attractive topology for STATCOM in middle/high voltage grid due to its advantages such as: transformer-less, modularisation structure and desirable output performance [6–8].
6 Conclusions
The analytical expression of circulating current is derived based on the phasors analysis of current and voltage, when delta-connected STATCOM operates under asymmetrical voltage conditions, and a comprehensive compensation method for delta-connected STATCOM is proposed. Simulation and experiments have been made and the results show that the reactive power and negative-sequence components of load currents were compensated, as a result the PF and unbalance degree of grid side currents were improved rapidly. Meanwhile, cluster-balancing control was also achieved with this method. Therefore, it can be concluded that the performance of the proposed method shows clear advantage in the presence of asymmetrical voltage and unbalanced loads.
(جهت بزرگ نمایی روی عکس کلیک نمایید)
چکیده
1. دیباچه
2. روابط محدودیت جریان فاز و جریان مسیر
3. مشتق جریان گردن تحت سه حالت جبران سازی
3.1. جبران سازی جریان رآکتیو
3.2. جبران سازی جریان توالی منفی
3.3. جبران سازی کامل
3.4. بحث در مورد جریان گردش
4. روش جبران سازی کامل برای STATCOM
5. نتایج شبیه سازی و عملی
5.1. نتایج شبیه سازی
5.2. نتایج عملی
6. نتایج
Abstract
1 Introduction
2 Constrain relations of phase current and line current
3 Derivation of circulating current under three compensation modes
3.1 Reactive current compensation
3.2 Negative-sequence current compensation
3.3 Comprehensive compensation
3.4 Discussion of circulating current
4 Comprehensive compensation method for STATCOM
5 Simulation and experimental results
5.1 Simulation results
5.2 Experimental results
6 Conclusions
- 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