جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه "فیلتر lcl" در نشریات گروه "برق"
تکرار جستجوی کلیدواژه «فیلتر lcl» در نشریات گروه «فنی و مهندسی»-
امروزه سیستم های خورشیدی مبتنی بر اینورتر متصل به شبکه در شبکه های فشار ضعیف مورد توجه قرار گرفته اند. از فیلترهای LCL برای حذف هارمونیک های فرکانس بالای ناشی از کلیدزنی اینورتر متصل به شبکه استفاده می شود. تغییرات مربوط به امپدانس شبکه در سیستم های فشار ضعیف باعث تغییر فرکانس تشدید فیلترهای LCL می شود. یکی از راه های تضعیف تشدید ناشی از فیلتر LCL، استفاده از روش فیدبک جریان خازن است. در این مقاله از یک فیدبک جریان خازن تناسبی-انتگرالی با شکل دهی امپدانس مجازی مثبت استفاده شده است. با استفاده از روش پیشنهادی پایداری سیستم در برابر تغییرات امپدانس شبکه به خوبی حفظ می شود. علاوه بر آن، سیستم در برابر تغییرات توان تولیدی آرایه خورشیدی نیز عملکرد مطلوبی را ارایه می دهد. برای ردیابی نقطه حداکثر توان از روش هدایت افزایشی به علاوه تنظیم کننده انتگرالی استفاده شده است. نتایج شبیه سازی با استفاده از نرم افزار MATLAB/Simulink صحت عملکرد روش پیشنهادی را در تزریق جریان با کیفیت بالا به شبکه و پایداری مناسب در برابر تغییرات امپدانس شبکه تایید می کند.کلید واژگان: آرایه خورشیدی, اینورتر متصل به شبکه, فیلتر LCL, میراساز فعال جریان خازنIn the grid-tied PV inverter systems, the design of a proper power conditioning system is an important issue to ensure high-quality power injection to the grid. In the low-voltage distribution network, the grid impedance variations change the resonant frequency of LCL filters. The capacitor current feedback active damping is one the most effective procedures to suppress the resonance of LCL filters. In this paper, A proportional-integral (PI) capacitor current feedback active damping method with positive virtual impedance shaping is proposed. Utilizing the proposed control strategy, the stability of the grid-tied PV inverter system against changes in grid impedance is well maintained. In addition, the system offers good performance against the PV power variations. In order to track the maximum power point, the incremental conductance (IC) procedure along with an integral regulator is utilized. Simulation of the overall system also includes solar panels, maximum power point tracking algorithm, DC-DC boost converter as well as an inverter, and LCL filter to model the grid-tied PV system with the most possible details. Simulations are carried out in MATLAB/Simulink, and it has been proved that the proposed control system maintains its stability against grid parameters variations.Keywords: Grid Connected Inverter, LCL filter, Active Damping, PV Array
-
انرژی خورشید به عنوان یک منبع انرژی نامحدود، پاک و مقرون به صرفه، با استفاده از سلول های فتوولتاییک به انرژی الکتریکی قابل تبدیل است. در این مقاله یک سیستم بهساز توان فتوولتاییک متصل به شبکه با فیلتر LCL، با قابلیت تزریق جریان با کیفیت و توانایی پایداری بالا در مقابل اغتشاشات ارایه شده است. با توجه به اینکه ولتاژ خروجی سلول های فتوولتاییک پایین تر از ولتاژ شبکه است، لذا از مبدل DC-DC استفاده شده است و جهت تبدیل ولتاژ DC به ولتاژ AC مورد نیاز شبکه از اینورتر با فیلتر LCL استفاده شده است. به منظور اطمینان از حذف تشدید و ناپایداری ناشی از استفاده از فیلتر LCL، از استراتژی کنترل فیدبک جریان سمت اینورتر و جریان سمت شبکه استفاده شده است. حاشیه پایداری در کنترل مرسوم شامل فیدبک جریان خازن و جریان سمت شبکه در شبکه ضعیف مقداری پایین است و نیازمندی های سیستم را تامین نمی کند. در روش کنترل پیشنهادی برای بررسی قابلیت پایداری سیستم و تامین نیازمندی های سیستم، تاخیر زمانی نیز در طراحی لحاظ شده است و پایداری سیستم در شبکه ضعیف و در حضور اندوکتانس شبکه قابل توجه ارزیابی شده است. در مقایسه با استراتژی های مرسوم (فیدبک جریان خازن و جریان سمت شبکه)، سیستم بهساز توان فتوولتاییک متصل به شبکه با فیلتر LCL تحت استراتژی پیشنهادی به یک میرایی تشدید مناسب دست می یابد و حاشیه پایداری بزرگ تر و مشخصات بهتر متصل به شبکه تحت شبکه ضعیف را تضمین می کند. نتایج شبیه سازی سیستم بهساز توان فتوولتاییک پیشنهادی بیانگر عملکرد دقیق سیستم کنترلی، ردگیری مناسب حداکثر توان آرایه فتوولتاییک و تزریق جریان با کیفیت بسیار مناسب به شبکه می باشد.
کلید واژگان: آرایه فتوولتاییک, تحلیل پایداری, تحلیل حساسیت, سیستم بهساز توان, فیلتر LCLSolar energy, as an unlimited, clean and cost-effective source of energy, can be converted into electrical energy using photovoltaic arrays. In this paper, design, control and stability analysis of inverter-based power conditioner, which is connected to the low voltage grid via LCL filter, are presented to manage power injection of the photovoltaic system. Since the PV arrays generated voltage is lower than the grid voltage, DC-DC converter is utilized to increase the PV output voltage. The LCL filter is employed to improve injected current quality and to reduce interface inverter output voltage distortions. This filter can cause to occur resonance and system instability. Current double feedback control method, which is used inverter side and grid side currents as feedback current, is proposed to damp the resonance and to improve harmonic eliminations. The systematic design procedure of the proposed control strategy parameters is presented considering resonance damping, stability margin and grid-connected features to ensure the system stability in a non-ideal and weak grid. The proposed power conditioner system is simulated in MATLAB/Simulink to verify model performance and proposed control method. The simulation results show good performance of the proposed system in managing PV power flow into the grid, high quality of the injected current, and system stability against the grid impedance change disturbances.
Keywords: LCL Filter, Power Conditioning System, PV Array, Sensitivity Analysis, Stability Analysis -
استفاده از فیلتر LCL برای میراسازی هارمونیک های کلیدزنی ناشی از اینورترهای متصل به شبکه در حال گسترش است. برای تضعیف تشدید حاصل از این فیلتر می توان از روش های مختلفی از جمله روش میراسازی فعال فیدبک جریان خازن فیلتر استفاده نمود. اما وجود تاخیرهای محاسباتی در سیستم کنترل کننده ی دیجیتال و نیز تاخیر ناشی از کلیدزنی PWM در اینورتر، تاثیر قابل توجهی بر میراسازی فعال و پایداری سیستم کنترلی می گذارند. اکثر روش های ارایه شده برای طراحی فیلتر LCL از سعی و خطا استفاده می کنند و برای حفظ پایداری سیستم در برابر تغییر امپدانس شبکه و در حضور تاخیر، نیاز به محاسبات پیچیده دارند. در این مقاله یک روش سیستماتیک برای طراحی پارامترهای فیلتر LCL ارایه شده است که ناشی از آن پاسخ دینامیکی سیستم بهبود یافته و حجم فیلتر کاهش می یابد. سپس برای میراسازی تشدید ناشی از فیلتر های LCL، یک روش گام به گام با کاهش تاخیرهای محاسباتی در حلقه ی داخلی فیدبک جریان خازنی و حلقه ی بیرونی جریان شبکه برای طراحی پارامترهای کنترلی سیستم اینورتر متصل به شبکه با فیلتر LCL مورد بررسی قرار گرفته است. ناشی از طراحی صحیح فیلتر LCL و نیز کنترل کننده ها، سیستم اینورتر متصل به شبکه با فیلتر LCL علاه بر تزریق جریان با کیفیت بسیار خوب به شبکه، در برابر تغییر شدید امپدانس شبکه نیز پایدار است. نتایج شبیه سازی در محیط MATLAB/Simulink بیانگر عملکرد مناسب سیستم تحت بررسی است.
کلید واژگان: اینورتر متصل به شبکه, فیلتر LCL, میراساز فعال, کاهش تاخیر محاسباتیJournal of Iranian Association of Electrical and Electronics Engineers, Volume:20 Issue: 1, 2023, PP 129 -142Nowadays, LCL filters utilization to suppress the grid-connected inverter switching harmonics is expanding and various methods such as capacitor current active damping scheme could be investigated to damp out these harmonics. However, the computational delays including control system, and PWM switching delays have significant effect on damping system stability. In most of LCL filter parameter designing schemes, the try and error methods are used, and the complicated calculations are needed for system stability considering grid impedance variation and delay effect. In this paper, at first a systematic method is provided for filter parameters designing by which better dynamic response and lower filter volume size are resulted and then, the step-by-step design procedure of grid-connected converter controller parameters with LCL filter by reducing the computational delay in inner (capacitor current feedback)- and outer control loop (grid current) is proposed for LCL filter resonance damping which is stable in case of severe variations in grid impedance. The simulation results by MATLAB/Simulink illustrate appropriate system operation.
Keywords: Grid Connected Inverter, LCL filter, Active Damping, Delay Reduction -
Journal of Operation and Automation in Power Engineering، سال نهم شماره 3 (Autumn 2021)، صص 242 -255
سیستم های فوتوولتاییک(PV) مبتنی بر اینورتر متصل به شبکه نقش مهمی در تولید توان پراکنده (DPG) دارند. اینورتر منبع امپدانس/ شبه منبع امپدانس (ZSI/QZSI) نیز به دلیل توانایی افزایندگی و کاهندگی تک مرحله ای با قابلیت اطمینان بالا، برای کاربردهای PV بسیار مناسب است. برای حذف هارمونیک های ناشی از کلیدزنی اینورتر متصل به شبکه، استفاده از فیلتر LCL در خروجی اینورتر مورد توجه قرار گرفته است. با این وجود؛ این فیلتر ذاتا موجب تشدید شده و می تواند باعث بروز مشکلات نقطه اتصال به شبکه شود. هدف این مقاله، بهبود کیفیت توان تزریقی آرایه فتوولتاییک مبتنی بر اینورتر شبه منبع امپدانس به شبکه فشار ضعیف است. برای این منظور، مشخصه های دینامیکی شبکه QZSI توسط تحلیل های سیگنال کوچک بررسی شده و ردیابی نقطه حداکثر توان (MPPT) برای آرایه های PV انجام شده است. به دلیل محدودیت های بین شاخص مدولاسیون (M) و نسبت دوره اتصال کوتاه (d0)، با استفاده از توابع تبدیل حاصل از مدل دینامیکی، کنترل خازن شبکه شبه منبع امپدانس در مرحله DC انجام شده تا ولتاژ مناسب برای اینورتر واسط شبکه تولید شود. در مرحله AC و به منظور کنترل اینورتر متصل به شبکه، از یک روش سیستماتیک برای طراحی پارامترهای کنترل کننده و میراساز فعال استفاده شده است که کیفیت جریان تزریقی به شبکه را تضمین کرده و میراساز فعال، پیک تشدید را از بین برده و سیستم را پایدار می سازد. نتایج شبیه سازی سیستم تحت مطالعه در محیط Matlab/Simulink، علاوه بر اینکه عملکرد صحیح سیستم کنترلی در تثبیت ولتاژ خازن شبکه منبع امپدانس و تزریق حداکثر توان آرایه فتوولتاییک به شبکه را نشان می دهد، بلکه کیفیت جریان تزریقی به شبکه نیز بسیار مناسب است.
کلید واژگان: تحلیل سیگنال کوچک, مبدل شبه منبع امپدانس, کنترل کننده تناسبی- رزونانسی, فیلتر LCL, اعوجاج کل هارمونیکیJournal of Operation and Automation in Power Engineering, Volume:9 Issue: 3, Autumn 2021, PP 242 -255Grid-connected inverter-based photovoltaic (PV) systems play an important role in Distributed Power Generation (DPG). For this application, quasi impedance source inverter is very suitable due to its ability to increase or decrease the output voltage of the inverter in a single-stage and high reliable condition. Conventionally, to remove the harmonics, which are yielded by switching the grid-connected inverter, LCL filters are utilized at the inverter output. These filters can cause some problems at the Point of Common Coupling (PCC). The aim of this paper is to improve the quality of the injected power of the photovoltaic array, which is connected to the low voltage grid by quasi-Z-source inverter (QZSI). For this purpose, a two-stage control procedure containing DC and AC stages is performed. In the DC stage, the dynamic characteristics of the quasi-Z-source network are investigated by small-signal analysis. Using the transfer functions obtained from the dynamic model, the capacitor voltage of the quasi-Z-source network is suitably controlled to generate the appropriate voltage to the grid interface inverter. In the AC stage, in order to inject high-quality current into the grid as well as eliminating the resonance peak caused by the LCL filter, a systematic procedure is used to design the PR controller parameters and active damping coefficient. Simulation of the overall system includes solar panels, maximum power point tracking algorithm, quasi-Z-source inverter, and LCL filter to model the grid-tied PV system with the possible details. Simulations are carried out in MATLAB/Simulink environment, and results depict suitable performance of the studied power conditioning system with designed parameters.
Keywords: Small-signal modeling, Quasi-Z-source inverter, PR controller, LCL filter, THD -
در این مقاله، طرح کنترلی در دستگاه مختصات سنکرون برای ساختار دوگان به ساز یک پارچه کیفیت توان با استفاده از کنترل تناسبی-رزونانسی ارائه شده است. در ساختار دوگان کنترل، فیلتر فعال سری به صورت یک منبع جریان سینوسی و فیلتر فعال موازی به صورت یک منبع ولتاژ سینوسی کنترل می شود. تمرکز اصلی این مقاله بر طراحی بهینه فیلترهای غیرفعال خروجی مبدل ها بوده که کاهش اندازه و هزینه کل سیستم را به دنبال دارد. همچنین به کارگیری یک فیلتر LCL در خروجی فیلتر فعال سری، علاوه بر تضعیف هارمونیکی بهتر با کاهش اندوکتانس سری سیستم، موجب بهبود دینامیک سیستم شده است. برای تامین پایداری موردنیاز سیستم و کاهش تلفات، با حذف مقاومت فیلترهای غیرفعال خروجی و فیدبک جریان خازن به سیستم کنترل، میراسازی نوسانات در هر دو فیلتر به صورت فعال پیاده سازی شده است. مطابق نتایج به دست آمده به ساز یک پارچه کیفیت توان با طرح کنترل پیشنهادی نامتعادلی، هارمونیک ها و فروافتادگی ولتاژ و همچنین جبران سازی جریان هارمونیکی بار غیرخطی را با سرعت و دقت مناسب انجام داده است. نتایج شبیه سازی به دست آمده در محیط MATLAB موید عملکرد موثر این ساختار تخت شرایط متفاوت است.کلید واژگان: فیلتر فعال قدرت, جبران ساز یک پارچه کیفیت توان, ساختار دوگان به ساز یک پارچه کیفیت توان, میراسازی فعال, فیلتر LCLIn this paper, a synchronous reference frame control scheme is presented to control a Dual unified power quality conditioner (UPQC) using Proportional-Resonant Controllers.in Dual control strategy, the series active filter is controlled as a sinusoidal Current source and shunt active filter is controlled as a sinusoidal voltage source. The main focus of this paper is to present the optimal design procedure of output passive filters of the converters. This results in decrease of cost and bulkiness of the overall system. On the other hand, by using a LCL filer at the Series active filter output, better attenuation of high order harmonics as well as increased dynamic is achieved. In order to accede system required stability and reduce the system losses, the oscillations in both active filters are actively damped. In this case, the series damping resistors are eliminated and the capacitor current is used as feedback to the control system. The UPQC with the proposed scheme not only is capable of reducing unbalances, harmonics and voltage sag in grid voltage, but also compensates the harmonic currents of nonlinear load. Simulations in MATLAB software environment demonstrates the effective performance of the system under different conditions.Keywords: Active power filter, unified power quality conditioner, dual unified power quality conditioner, active damping, LCL filter
-
کاربرد مبدل های الکترونیک قدرت در توربین های بادی، منجر به تولید هارمونیک و میان هارمونیک می شود. همچنین کلیدزنی مبدل ها، منجر به اغتشاش توان اکتیو خروجی توربین ها می شود. برهم کنش هارمونیکی مزارع بادی با شبکه بالادستی، انتشار هارمونیک ها در آن و تقویت این انتشارها به واسطه تشدیدهای موجود در کابل های انتقال زیرزمینی، می تواند به افزایش مشکلات کیفیت توان منجر شود. این مقاله روشی را برای مطالعه و دسته بندی انتشارهای جریان هارمونیکی متداول در یک مزرعه بادی ارائه می دهد. این روش از مفهوم تابع انتقال برای ارزیابی سهم جریان هارمونیکی هر توربین بادی در محل اتصال مشترک به شبکه و نیز سهم ولتاژ هارمونیکی پس زمینه شبکه بر اعوجاج جریان هارمونیکی هر یک از توربین ها استفاده می کند. در این راستا، استخراج توابع انتقال ولتاژ و جریان، و امپدانس و ادمیتانس انتقال بر اساس نظریه مدار و مدل سازی هارمونیکی اجزای مزرعه بادی از سمت ولتاژ متوسط ترانسفورماتور توربین در حوزه فرکانس انجام می شود. دو دسته انتشار هارمونیکی تحت عنوان "انتشار اولیه" و "انتشار ثانویه" بر اساس این توابع بررسی می شود. به کمک این روش می توان سهم هر توربین و نیز سهم شبکه را در انتشار برآیند مزرعه بادی تفکیک کرد. همچنین تاثیر تابع انتقال فیلتر LCL رایج در توربین های بادی بر هر یک از آن توابع انتقال بررسی می شود. نتیجه مهم حاصل شده این است که حضور این فیلتر باعث می شود دامنه تابع انتقال هارمونیکی اولیه از توربین به توربین در محدوده فرکانسی معینی از دامنه تابع انتقال اولیه از توربین به شبکه بیش تر باشد.کلید واژگان: هارمونیک, مزرعه بادی, تشدید, تابع انتقال, انتشار اولیه و ثانویه, مدل سازی حوزه فرکانس, تحلیل امپدانسی, فیلتر LCLApplication of power electronic converters in wind turbines results in generation of harmonic and interharmonic. Also, the switching of converters results in turbines active output power distortions. Harmonic interaction of wind farms with external grid, harmonic propagations in it and amplification of these propagations due to resonance of underground transmission cables, can leads to increase in power quality problems. This paper presents a method for study and classification of conventional current harmonic emissions in a wind farm. This method uses the concept of transfer function in order to evaluate the harmonic contributions of each wind turbines at point of connection as well as the contribution of external grid background harmonic voltage on each turbine current harmonic distortion. In this regard, extraction of voltage and current transfer functions, transfer admittance and impedance is done based on circuit theory and harmonic modeling of wind farm components from medium voltage (MV) side of turbine transformer in frequency domain. Two classification of harmonic propagation called as “primary emission” and “secondary emission” is evaluated based on these functions. With use of this method, the contribution of each turbine and also the contribution of external grid at overall wind farm emission can be decomposed. Also, the impact of transfer function of conventional LCL filter used in wind turbines, on each those transfer functions, is studied. The important conclusion is that the presence of this filter causes that the amplitude of primary harmonic transfer function from one turbine to another turbine, in special frequency range, be more than the amplitude of primary harmonic transfer function from one turbine to the grid.Keywords: Harmonic, Wind farm, resonance, transfer function, primary, secondary emission, frequency domain modeling, impedance analysis, LCL filter
-
مزرعه خورشیدی مبتنی بر سلول های فتوولتاییک ( PV) برای تحویل انرژی DC تولیدی خود به شبکه AC نیاز به اینورتر دارد. در میان انواع اینورترهای موجود، اینورترهای چندسطحی پل H به دلیل ویژگی هایی نظیر نیاز به منابع DC مستقل و نیز کوچکتر بودن فیلتر خروجی به دلیل هارمونیک های تولیدی کمتر، مناسب برای کاربرد در مزرعه خورشیدی می باشند. در مقاله حاضر، روش کنترل غیرخطی مستقیم برای این دسته از اینورترها با فیلتر خروجی LCL برای کاربرد در مزرعه خورشیدی ارائه می شود. در روش کنترل پیشنهادی می توان ولتاژ پایانه های DC اینورتر چندسطحی را به صورت مستقل از یکدیگر کنترل نمود. با استفاده از این قابلیت، هم می توان با تقسیم مزرعه خورشیدی به نواحی مجزا و کنترل مستقل هر ناحیه که به یکی از پایانه های DC اینورتر چندسطحی متصل شده، حداکثر توان از مزرعه خورشیدی را به دست آورد و هم می توان مبدل های DC-DC که به منظور تنظیم نقطه کار آرایه های خورشیدی در نقطه کار بهینه استفاده می شوند را حذف نمود. در کنترل کننده پیشنهادی، امکان کنترل توان راکتیو تبادل شده با شبکه نیز وجود دارد. در این مقاله، کارایی سیستم پیشنهادی توسط نتایج شبیه سازی یک سیستم نمونه در نرم افزار MATLAB نشان داده می شود.کلید واژگان: روش کنترل غیرخطی مستقیم, اینورتر چند سطحی پل H, مزرعه خورشیدی فتوولتاییک, فیلتر LCL, استخراج حداکثر توانJournal of Iranian Association of Electrical and Electronics Engineers, Volume:15 Issue: 1, 2018, PP 65 -74The solar photovoltaic (PV) farm delivers its harvested DC energy to the AC grid via power electronic interfaces. With insolation as well as ambient temperature variations, these power electronic converters should regulate operating point at optimal point to extracting maximum power from PV cells. In this paper, a direct nonlinear control method is developed for cascaded H-bridge multilevel inverter with a LCL output filter. Multilevel inverters produce less harmonic voltages, so the size of output filter can be reduced. Moreover, operating in higher voltage levels gives the opportunity of omitting the step-up transformer in the grid with medium voltage. In the proposed control method, DC terminals of cascaded multilevel inverter can be controlled, independently. So, solar farm can be divided into distinct zones and maximum power can be harvested due to independent control of these zones. Using the proposed nonlinear controller, the DC-DC converters, usually used for maximum power point tracking, can be omitted. Moreover, exchanging the reactive power with the grid can be controlled at PCCKeywords: Direct Nonlinear Control method, H-bridge Multilevel Inverter, PV Solar Farm, LCL Filter, Maximum Power Point Tracking
- نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
- کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
- در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
©2000-2025 magiran.com All Rights Reserved.