Power quality enhancement using STATCOM-Fuel Cell Energy Control

• Autorzy: Brahim Berbaoui , Rachid Dehini

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2024.08.39

Warianty tytułu

PL

Poprawa jakości energii elektrycznej przy użyciu STATCOM-Fuel Cell Energy Control

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The escalating demand for electrical power is a direct consequence of the widespread use of electronic devices and the global population's continuous growth. This surge in demand places considerable stress on the existing energy infrastructure, prompting the need for the development of new power generation methods like fuel cells and advanced transmission systems to meet these requirements. These factors have motivated researchers to explore renewable energy sources, which have gained increasing significance as the world endeavors to diminish its dependence on non-renewable energy sources and transition toward a more sustainable energy future. Renewable energies offer a clean and dependable source of power, contributing to the reduction of greenhouse gas emissions and the response to climate change challenges. This study centers on the Static Synchronous Compensator (D-STATCOM) powered by fuel cells. The D-STATCOM not only corrects power factors but also safeguards sensitive loads against voltage fluctuations. Additionally, it is harnessed to channel surplus active power from the fuel cells to the grid or loads. To manage these multifaceted functions, the instantaneous p-q theory is employed as a control system within the D-STATCOM. The system comprises fuel cells interconnected to an inverter that supplies the D-STATCOM. The simulation results demonstrate the system's remarkable efficiency and its ability to maintain voltage control effectively.

PL

Rosnący popyt na energię elektryczną jest bezpośrednią konsekwencją powszechnego stosowania urządzeń elektronicznych i ciągłego wzrostu populacji na świecie. Ten wzrost popytu wywiera znaczną presję na istniejącą infrastrukturę energetyczną, co powoduje potrzebę opracowania nowych metod wytwarzania energii, takich jak ogniwa paliwowe i zaawansowane systemy przesyłowe, aby sprostać tym wymaganiom. Czynniki te zmotywowały badaczy do zbadania odnawialnych źródeł energii, które zyskały na znaczeniu, ponieważ świat stara się zmniejszyć zależność od nieodnawialnych źródeł energii i przejść na bardziej zrównoważoną przyszłość energetyczną. Energia odnawialna oferuje czyste i niezawodne źródło energii, przyczyniając się do redukcji emisji gazów cieplarnianych i odpowiedzi na wyzwania związane ze zmianą klimatu. Niniejsze badanie koncentruje się na statycznym kompensatorze synchronicznym (D-STATCOM) zasilanym przez ogniwa paliwowe. D-STATCOM nie tylko koryguje współczynniki mocy, ale także zabezpiecza wrażliwe obciążenia przed wahaniami napięcia. Ponadto jest wykorzystywany do kierowania nadwyżki mocy czynnej z ogniw paliwowych do sieci lub obciążeń. Aby zarządzać tymi wieloaspektowymi funkcjami, natychmiastowa teoria p-q jest stosowana jako system sterowania w D-STATCOM. System obejmuje ogniwa paliwowe połączone z falownikiem, który zasila D STATCOM. Wyniki symulacji demonstrują niezwykłą wydajność systemu i jego zdolność do skutecznego utrzymywania kontroli napięcia.

Słowa kluczowe

EN

variable load; reactive power; D-STATCOM; PEMFC cells energy; power factor correction; p-q theory

PL

obciążenie zmienne; moc bierna; D-STATCOM; energia ogniwa PEMFC; korekcja współczynnika mocy; p-q

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2024
• Tom: R. 100, nr 8
• Strony: 189--193
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Brahim Berbaoui

• Laboratory of Sustainable Development and Informatic LDDI, Electrical engineering Department, University of Ahmed Draia Adrar

autor

Rachid Dehini

• Electrical engineering Department, University of Bechar University of Tahri Mohamed Bechar, Algeria

Bibliografia

• [1] A.K. Goswami∗, C.P. Gupta, G.K. Singh ; “Minimization of voltage sag induced financial losses in distribution systems using FACTS devices“; Electric Power Systems Research; 81 (2011) 767–774.
• [2] Aman Ganesh, Ratna Dahiya, G.K. Singh“Wide area adaptive neuro fuzzy STATCOM controller for dynamic stability enhancement” Power Systems Conference (NPSC), 2016 National, 19-21 Dec. 2016 ,Bhubaneswar, India.
• [3] A. Kaymanesh; A. Chandra; ; K. Al-Haddad; “ Model Predictive Control of MPUC7-Based STATCOM Using Autotuned Weighting Factors”; IEEE Transactions on Industrial Electronics ( Volume: 69, Issue: 3, March 2022); 2447 – 2458; DOI: 10.1109/TIE.2021.3070502.
• [4] N S Sramakrishna, D N Gaonkar , G S Bharathi; “ Modeling and Controlling of an Coordinated Power Control Grid Connected Hybrid System with Wind, PV and Fuel Cell Sources “; International Journal of Earth Sciences and Engineering ISSN 0974-5904, Vol. 09, No. 03, June, 2016, pp. 215-220.
• [5] L. Jing; B. Jian “Study on Factors Affecting Sealing Performance of Proton Exchange Membrane Fuel Cell End Plate” International Conference on Advances in Construction Machinery and Vehicle Engineering (ICACMVE) ;14-16 May 2019; Changsha, China.
• [6] R. Panigrahi; S. K. Mishra; A. Joshi; K. D. T. Ngo ; “DC-DC Converter Synthesis: An Inverse Problem”; IEEE Transactions on Power Electronics; Volume: 35, Issue: 12, December 2020; 12633 – 12638.
• [7] J. Samanta; R. Pudur ; “Comparison of p-q and d-q Theory for Shunt Active Power Filter” IEEE International Power and Renewable Energy Conference (IPRECON); 16-18 December 2022; Kollam, India.
• [8] S. Devassy, B. Singh, “Modified p-q Theory Based Control of Solar PV Integrated UPQC-S “; DOI 10.1109/TIA.2017.2714138, IEEE Transactions on Industry Applications.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa nr POPUL/SP/0154/2024/02 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki II" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2025).