m. farhadi kangarlu
-
Journal of Operation and Automation in Power Engineering، سال یازدهم شماره 2 (Summer 2023)، صص 113 -122مدولاسیون عرض پالس بردار فضای معمولی (SVPWM) برای اینورترهای پل H آبشاری (CHBIs) دارای مشکلات پیچیدگی محاسباتی و نیازهای حافظه است. عملکرد در حالت مدولاسیون بیش از حد دلیل دیگر پیچیدگی در SVPWM است. این مقاله یک روش مدولاسیون جدید، به نام مدولاسیون عرض پالس بردار سطح (LVPWM)، برای کنترل ولتاژ CHBIs پیشنهاد می کند. مفهوم روش پیشنهادی مشابه SVPWM است اما با نمودار برداری متفاوت و محاسبات زمان ماندگاری متفاوت است. بر خلاف SVPWM، محورهای α و β و همچنین متغیرهای آنها به طور جداگانه بدون جمع آوری در متغیرهای مختلط در نظر گرفته می شوند. نمودار برداری دارای دو محور α و β جدا شده است که هر کدام شامل بردارهای سوییچینگ جداگانه و بردارهای مرجع است. انتخاب بردارها برای سنتز بردارهای مرجع فقط به دامنه بردارهای مرجع بستگی دارد. سربار محاسباتی و نیاز به حافظه مستقل از تعداد پل های H آبشاری هستند. سربار محاسباتی کمتر و گسترش آسان و پیوسته به ناحیه مدولاسیون بیش از حد از مزایای روش پیشنهادی در مقایسه با روش های مبتنی بر SVPWM است. علاوه بر این، الگوریتم سوییچینگ به راندمان بهبود یافته برای اینورتر دست می یابد. شبیه سازی و نتایج تجربی کارایی الگوریتم پیشنهادی را تایید می کند.کلید واژگان: اینورتر چند سطحی, اینورتر پل H آبشاری, مدولاسیون عرض پالس برداری فضایی, مدولاسیون بیش از حدJournal of Operation and Automation in Power Engineering, Volume:11 Issue: 2, Summer 2023, PP 113 -122The conventional space vector pulse-width modulation (SVPWM) for cascaded H-bridge inverters (CHBIs) has problems of computational complexity and memory requirements. Operation in overmodulation mode is the other reason for the complexity in SVPWM. This paper proposes a novel modulation method, named as level vector pulse-width modulation (LVPWM), for voltage control of CHBIs. The concept of the proposed method is similar to the SVPWM but with different vector diagram and dwell times calculations. Unlike the SVPWM, the α and β axes and also their variables are considered separately without gathering in complex variables. The vector diagram has two separated α and β axes each of which contains individual switching vectors and reference vectors. The selection of the vectors to synthesize the reference vectors depends only on the amplitudes of the reference vectors. The computational overhead and memory requirement are independent of the number of cascaded H-bridges. Lower computational overhead and easy and continuous extension to overmodulation region are the advantages of the proposed method compared with the SVPWM-based methods. Moreover, the switching algorithm achieves improved efficiency for the inverter. Simulation and experimental results verify the effectiveness of the proposed algorithm.Keywords: Multilevel inverter, Cascaded H-Bridge inverter, Space Vector Pulse-Width Modulation, Overmodulation
-
Journal of Operation and Automation in Power Engineering، سال یازدهم شماره 1 (Spring 2023)، صص 50 -60
مدولاسیون پهنای پالس بردارهای فضایی یک روش ساده و مناسب برای کنترل ولتاژ اینورترهای منبع ولتاژ سه فاز دوسطحی است. با این حال، روش های زیادی برای بهبود عملکرد اینورترهای دوسطحی وجود دارند که با افزودن بردارهای مجازی یا زیربخش ها به نمودار بردارهای فضایی باعث پیچیدگی در اجرای مدولاسیون بردارهای فضایی در اینورترهای دوسطحی مانند اینورترهای چندسطحی می شوند. عملکرد در حالت فوق مدولاسیون، دیگر دلیل پیچیدگی در اجرای مدولاسیون بردارهای فضایی معمولی است. این مقاله یک روش مدولاسیون جدید به نام مدولاسیون پهنای پالس بردارهای سطوح برای کنترل ولتاژ اینورترهای دو سطحی پیشنهاد می کند. سازوکار روش پیشنهادی، مشابه مدولاسیون بردارهای فضایی است اما با نمودار برداری و محاسبات زمان سکون متفاوت. برخلاف مدولاسیون بردارهای فضایی، محورهای α و β و متغیرهای آنها به طور جداگانه و بدون درنظر گرفتن در صفحه مختصات مختلط در نظر گرفته می شوند. نمودار برداری دارای دو محور α و β جداگانه است که هر کدام دارای بردارهای کلیدزنی و بردارهای مرجع مستقل هستند. انتخاب بردارها برای سنتز بردارهای مرجع فقط به دامنه بردارهای مرجع بستگی دارد. روش پیشنهادی، با داشتن مزایای بار محاسباتی کمتر و ورود آسان و پیوسته به ناحیه فوق مدولاسیون، راه حلی ساده برای مشکلات ذکر شده است. نتایج شبیه سازی و آزمایشگاهی و تجزیه و تحلیل هارمونیکی، اثربخشی الگوریتم پیشنهادی را تایید می کنند.
کلید واژگان: اینورتر منبع ولتاژ, مدولاسیون پهنای پالس, مدولاسیون بردارهای فضایی, فوق مدولاسیون.Journal of Operation and Automation in Power Engineering, Volume:11 Issue: 1, Spring 2023, PP 50 -60The space vector pulse-width modulation (SVPWM) is a simple and suitable method for voltage control of three-phase two-level voltage source inverters (VSI)s. However, there are plenty of methods to improve the two-level VSIs performance by adding virtual vectors or sub-sectors to the SVPWM diagram which cause complexity in implementation of SVPWM for VSIs similar to multilevel inverters. Operation in overmodulation mode is the other reason for complexity in conventional SVPWM. This paper proposes a novel modulation method, named as level vector pulse-width modulation (LVPWM), for voltage control of VSIs. The concept of the proposed method is similar to SVPWM but with different vector diagram and dwell times calculations. Unlike the SVPWM, the α and β axes and also their variables are considered separately without gathering in complex variables. The vector diagram has two separated α and β axes each of which contains individual switching vectors and reference vectors. The selection of the vectors to synthesize the reference vectors depends on only the amplitudes of the reference vectors. With lower computational overhead and easy and continuous extension to overmodulation region, the proposed method is a simple solution to the mentioned problems. Simulation and experimental results and harmonics analysis verify the effectiveness of the proposed algorithm.
Keywords: Voltage Source Inverter, Pulse-Width Modulation, Space Vector Modulation, Overmodulation -
Journal of Electrical and Computer Engineering Innovations, Volume:10 Issue: 1, Winter-Spring 2022, PP 89 -100Background and Objectives
Due to the increased sensitive loads, improving power quality in distribution grids by custom power tools is one of the important fields of electrical engineering. This paper proposes a new kind of three-phase three-wire dynamic voltage restorer (without including storage sources or DC link) and also its control method.
MethodsThe proposed structure includes an AC/AC converter, low-pass filters at the input and output sides, and three-phase injection transformers. The control system is based on the combination of feedback and feedforward control that its advantages are high speed, good response quality, and very simple implementation. To overcome the harmonics raised from AC/AC converter switching on the main line, a SOGI-PLL has been used. Also, SOGI-PLL operates independently on each phase so that the asymmetric voltage variations can be identified.
ResultsThe proposed control method is capable to compensate the power quality problems such as voltage sag, swell, and harmonics in balanced and unbalanced conditions. The detailed modelling and design of the proposed controller are verified through computer simulations and experimental results under different operating conditions. Simulation and experimental results show that the proposed control strategy can compensate the power quality events as close as possible to the desired values under different operation modes.
ConclusionIn this paper, a three-phase three-wire dynamic voltage restorer (DVR) was assessed using direct AC/AC converters without a supply source and DC link. A control system based on combined feedback and feedforward control (CFBFFC) and SOGI-PLL has been proposed for the DVR. The simulation results on a three-phase 20kV system as well as the experimental results obtained from a single-phase 220V system verified the performance of the DVR and the control system. It was shown that this structure can compensate for 0.5pu voltage sag, above 1pu voltage swell, and all kinds of harmonic faults.
Keywords: Dynamic Voltage Restorer, Power Quality, AC, AC Converter, Combined Feedback, Feedforward Control -
جبران ساز سری ولتاژ برای جبران کمبود ولتاژ در سطوح ولتاژ پایین در سیستم های توزیع استفاده می شود. این جبران سازها در حقیقت مبدل های سری با شبکه هستند که در صورت کاهش بیش از حد قابل قبول ولتاژ، وارد مدار شده و ولتاژ ازدست رفته را جبران می کنند. در این مقاله، یک الگوریتم برای کلیدزنی جبران ساز سری ولتاژ مبتنی بر مبدل AC-AC ارایه می شود. در مبدل های AC-AC به دلیل استفاده از کلیدهای دوطرفه و لزوم رعایت زمان مرده کلیدزنی، وجود مدارهای اسنابر موازی با کلیدها برای فراهم کردن مسیری برای عبور جریان در زمان مرده کلیدزنی (به منظور کاهش dv/dt روی کلیدها) ضروری است. مدارهای اسنابر علاوه بر اضافه کردن اجزای مدار دارای تلفات نیز هستند. با استفاده از الگوریتم کلیدزنی پیشنهادی، مدارهای اسنابر قابل حذف هستند چرا که وجود مسیر جریان در هر لحظه زمان و از جمله در حین کلیدزنی تضمین می شود. برای اثبات کارایی الگوریتم پیشنهادی نتایج شبیه سازی نرم افزاری ارایه می شود.
کلید واژگان: جبران ساز ولتاژ, کمبود ولتاژ, مدار اسنابر, مبدل AC-AC, الگوریتم کلیدزنیSeries voltage compensation is used in low-voltage distribution system to compensate for voltage variations. The compensators are indeed series-connected converters which inject the missing voltage in series to the grid in case of voltage sag. In this paper, a switching algorithm for AC-AC converter based voltage compensator is proposed. As the bidirectional AC power electronic switches are used in the AC-AC converters, considering the switching dead-time, snubber circuits should be used in parallel with the switches to provide a current path during the dead-time and hence to reduce the dv/dt stresses on the switches. The snubber circuits increase the circuit elements and have their own power losses. Using the proposed switching algorithm, the snubber circuits could be eliminated since a current path is always (including the dead-time) guaranteed. In order to evaluate the proposed algorithm, the simulation studies and discussions are presented.
Keywords: voltage compensator, voltage sag, snubber circuit, AC-AC converter, switching algorithm
- در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو میشود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشتههای مختلف باشد.
- همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته میتوانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
- در صورتی که میخواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.