Power quality improvement in distributed generation system under varying load conditions using PWM and hysteresis controller

• Autorzy: Vijayshree G. , Sumathi S.

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2023.03.25

Warianty tytułu

PL

Poprawa jakości energii elektrycznej w systemie generacji rozproszonej w warunkach zmiennego obciążenia z wykorzystaniem PWM i regulatora histerezy

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This paper proposes a power system network modeled using a microgrid, integrated with wind and solar photovoltaic (PV) resources, along with the battery energy storage system (BESS) connected to the three-phase grid feeding the linear and nonlinear load. The simulation is carried out with unit vector and instantaneous reactive power control algorithm for series and shunt active power filter respectively. The power quality improvement is analyzed for the voltage sag, swell, and harmonics for system with load variation and without load variation. The performance analysis is based on voltage & current THD, voltage & current RMS, and power and power factor analysis. The THD for comparison is represented in form of bar chart to show the effective performance of control algorithm proposed using PWM method and hysteresis controller.

PL

W artykule zaproponowano modelowanie sieci elektroenergetycznej za pomocą mikrosieci zintegrowanej z wiatrowymi i słonecznymi źródłami fotowoltaicznymi (PV) wraz z bateryjnym systemem magazynowania energii (BESS) podłączonym do sieci trójfazowej zasilającej obciążenie liniowe i nieliniowe. Symulacja prowadzona jest za pomocą wektora jednostkowego i algorytmu regulacji mocy biernej chwilowej odpowiednio dla filtru mocy czynnej szeregowego i bocznikowego. Poprawa jakości energii jest analizowana pod kątem zapadów, wzrostów napięcia i harmonicznych dla systemu ze zmiennym obciążeniem i bez zmiennego obciążenia. Analiza wydajności opiera się na THD napięcia i prądu, wartości skutecznej napięcia i prądu oraz analizie mocy i współczynnika mocy. THD dla porównania przedstawiono w postaci wykresu słupkowego, aby pokazać efektywne działanie algorytmu sterowania zaproponowanego przy użyciu metody PWM i regulatora histerezy.

Słowa kluczowe

EN

microgrid; distributed generation; power quality; UPQC

PL

mikrosieci; rozproszone źródło energii; PWM

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2023
• Tom: R. 99, nr 3
• Strony: 142--147
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Vijayshree G.

• RNSIT,Bangalore,Karnataka,India

autor

Sumathi S.

• RNSIT,Bangalore,Karnataka,India

Bibliografia

• [1] Priyank Shah, Ikhlaq Hussain, Bhim Singh, Ambrish Chandra, Kamal Al Haddad "GI Based Control Scheme for Single Stage Grid Interfaced SECS for Power Quality Improvement”, 2018, IEEE Transactions on Industry Applications, 1–1. DOI:10.1109/TIA.2018.2866375
• [2] Sean Elphick, Vic Gosbell, Vic Smith, Sarath Perera, Philip Ciufo, Gerrard Drury, “Methods for Harmonic Analysis and Reporting in Future Grid Applications” 2016, IEEE Transactions on Power Delivery, 1–1. doi:10.1109/TPWRD.2016.2586963. Farnaz Harirchi, Marcelo Godoy Sim˜oes, "Enhanced Instantaneous Power Theory Decomposition for Power Quality Smart Converter Applications", IEEE transactions on power electronics, vol.33, no.11, November 2018.
• [3] Marco Mauri, Luisa Frosio and Gabriele Marchegiani,“ Electrical generation and distribution systems and power quality disturbance" , ISBN: 978-953-307-329-3, November 21st, 2011.Web of Science publication.
• [4] Ali Keyhani, Mohammad N. Marwali, Min Dai, “Integration of green and renewable energy in electric power systems”, 19 November 2009, Print ISBN:9780470187760 |Online ISBN:9780470556771 DOI:10.1002/9780470556771, Copyright © 2010 John Wiley & Sons, Inc.
• [5] Sachin Devassy, Bhim Singh, “Modified p-q Theory Based Control of Solar PV Integrated UPQC-S”, 2016 IEEE Transaction on Industry Applications,DOI: 10.1109/IAS33229.2016
• [6] Alireza Javadi, Member, IEEE, Lyne Woodward, Member, IEEE, and Kamal Al-Haddad, Fellow, IEEE, “Real-time Implementation of a Three-phase THSeAF Based on VSC and P+R controller to Improve Power Quality of Weak Distribution Systems”, DOI 10.1109/TPEL.2017.2697821, IEEE transaction on Power Electronics. Pankaj D. Achlerkar; S. R. Samantaray; M. Sabarimalai Manikandan, "Variational Mode Decomposition and Decision Tree Based Detection and Classification of Power Quality Disturbances in Grid-Connected Distributed Generation System”, IEEE Transactions on Smart Grid ( Volume: 9, Issue: 4, July 2018), DOI: 10.1109/TSG.2016.2626469.
• [7] Mingyu Lei, Student Member, IEEE, Zilong Yang, Yibo Wang, Honghua Xu, Lexuan Meng, Member, IEEE, Juan C. Vasquez, Senior Member, IEEE, Josep M. Guerrero, Fellow, IEEE, "An MPC Based ESS Control Method for PV Power Smoothing Applications", IEEE transaction on Power Electronics, DOI:10.1109/TPEL.2017.2694448, PP 99,1-1, April 2017.
• [8] Shafiuzzaman K. Khadema, Malabika Basu, Michael F. Conlon, "A comparative analysis of placement and control of UPQC, in DG integrated grid-connected network", Sustainable Energy, Grids and Networks, Elsevier publication, 2016.
• [9] Arya, Sabha Raj; Kant, Krishan; Niwas, Ram; Singh, Bhim; Chandra, Ambrish; Al-Haddad, Kamal (2014) "Power quality improvement in isolated distributed generating system using DSTATCOM", IEEE 2014 IEEE Industry Applications Society Annual Meeting - Vancouver, BC, Canada (2014.10.5-2014.10.9)] 2014 IEEE Industry Application Society Annual Meeting -, (), 1–8. doi:10.1109/ias.2014.6978417
• [10] Bhim Singh, Ambrish Chandra, and Kamal Al-Haddad, “Power Quality Problems and Mitigation Techniques”, First Edition. © 2015 John Wiley & Sons, Ltd. Published 2015 by John Wiley & Sons, Ltd.
• [11] Vijayshree. G, "Improvement of Power Quality Using Instantaneous Reactive Power Theory for Controlling Shunt Active Filter," 2021 International Conference on Circuits, Controls and Communications (CCUBE), 2021, pp. 1-6, doi: 10.1109/CCUBE53681.2021.9702742.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2024).