Sterowanie wielopoziomowym filtrem aktywnym z selektywną kompensacją harmonicznych

• Autorzy: Banach P. , Cichowski A.

Warianty tytułu

EN

Control of multilevel active power filter with selective harmonic compensation

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono metodę sterowania wielopoziomowym równoległym filtrem aktywnym z możliwością selektywnej kompensacji wybranych harmonicznych prądu z uwzględnieniem ograniczeń prądowych przekształtnika. Falownik wielopoziomowy umożliwia dokładniejsze generowanie napięcia wyjściowego przy mniejszej częstotliwości modulacji oraz umożliwia zmniejszenie wymiarów filtrów sieciowych względem klasycznego falownika dwupoziomowego. Użycie algorytmu selektywnej kompensacji pozwala na zastosowanie przekształtnika o mniejszej mocy i skompensowanie tylko wybranych wyższych harmonicznych. Przedstawiono wyniki symulacji wykonanej w programie Matlab proponowanej metody sterowania, którą oparto na algorytmie adaptacyjnym na przykładzie wybranej harmonicznej.

EN

In this paper a control method of multilevel active power filter (APF) with selective harmonic compensation (SHC) is presented. The parallel APF is one of the most popular topology of the power quality improvement devices and is connected between power coupling point and nonlinear load to compensate current harmonics. Nowadays multilevel converters become increasingly popular because of its advantages such as: low output voltage THD, lower current ripple, low grid filters size and weight, possibility of using lower voltage of semiconductors. There are a lot of papers concerning SHC, but most of them do not consider maximum current limit of the inverter. The APF uses Phase Locked Loop to synchronise with the grid and to eliminate harmonics in the grid voltage a Cascaded Delayed Signal Cancellation is implemented. The reference current is estimated by adaptive filter using least means squares learning method with estimated value limitation. In order to generate compensation current a predictive controller is implemented. Output voltages generation and stabilization of neutral point voltage of the multilevel inverter is based on a shape-function space vector modulator. The simulation in Matlab is prepared.

Słowa kluczowe

PL

filtr aktywny; selektywna kompensacja harmonicznych; falownik wielopoziomowy NPC

EN

active power filter; selective compensation; multilevel inverter NPC

• Wydawca: Wydział Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Wydziału Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej
• Rocznik: 2015
• Tom: Nr 47
• Strony: 19--22
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys., wykr., tab.

Twórcy

autor

Banach P.

• Politechnika Gdańska, Wydział Elektrotechniki i Automatyki tel.: [phone]

autor

Cichowski A.

• Politechnika Gdańska, Wydział Elektrotechniki i Automatyki tel.: [phone]

Bibliografia

• 1. IEEE519-2014: IEEE Recommended Practice and Requirements for Harmonic Control in Electric Power Systems.
• 2. Akagi, H.: Active Harmonic Filters, Proceedings of the IEEE, Vol. 93, Issue 12, December 2005, s. 2128-2141.
• 3. He, Y., Liu, J., Tang, J., Wang, Z., Zou, Y.: Research on control system of DC voltage for active power filters with three-level NPC inverter, Twenty-Third Annual IEEE Applied Power Electronics Conference and Exposition, Austin 2008, s. 1173–1178.
• 4. Alfonso-Gil J.C., Perez E., Arino C., Beltran, H.: Optimization Algorithm for Selective Compensation in a Shunt Active Power Filter. IEEE Transactions on Industrial Electronics, Vol. 62, No. 6, June 2015 s. 3351–3361.
• 5. Singh B., Verma V.: Solanki J.: Neural Network-Based Selective Compensation of Current Quality Problems in Distribution System, IEEE Transactions on Industrial Electronics, Vol. 54, No. 1, February 2007, s. 53–60.
• 6. Singh B., Verma V.: Selective Compensation of Power- Quality Problems Through Active Power Filter by Current Decomposition, IEEE Transactions on Power Delivery, Vol. 23, No. 2, April 2008, s. 792–99.
• 7. Wang Y.F., Li, Y.W., Grid Synchronization PLL Based on Cascaded Delayed Signal Cancellation, IEEE Transactions on Power Electronics, Vol. 26, 2011, s. 1987–1997.
• 8. Cichowski A., Banach P., Śleszyński W.: Formowanie napięć wyjściowych trójfazowego przekształtnika sieciowego, Przegląd Elektrotechniczny, Nr 6, 2014, s. 29-34.
• 9. Kozacky, W.J., Ogunfunmi, T.: An active noise control algorithm with gain and power constraints on the adaptive filter. EURASIP 2013.
• 10. Bajracharya C., Molinas M., Suul A. J., Undeland T.: Understanding of tuning techniques of converter controllers for VSC-HVDC, Nordic Workshop on Power and Industrial Electronics, Finland 2008.
• 11. Wojciechowski D., Strzelecki R., Bałkowski B.: Równoległy filtr aktywny sterowany predykcyjnie, Prace Instytutu Elektrotechniki 2007, Instytut Elektrotechniki Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2007
• 12. Szczepankowski P., Nieznański J., Śleszyński W.: Zastosowanie funkcji kształtu elementu skończonego w modulacji szerokości impulsów na przykładzie modulacji dwufazowej z kompensacją napięcia niezrównoważenia w trójpoziomowym falowniku napięcia 3L-NPC, Przegląd Elektrotechniczny, Nr 5, 2011, s. 208-213.