A new control strategy for three-phase PWM rectifier with active filtering function

• Autorzy: Cichowlas Mariusz , Malinowski Mariusz , Kaźmierkowski Marian P.

Warianty tytułu

PL

Nowa metoda sterowania 3-fazowym prostownikiem PWM z funkcją filtracji aktywnej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

A Direct Power Control Space Vector Modulated (DPC-SVM) for 3-phase PWM rectifier with compensation of higher harmonics function is presented. The active and reactive power is used as a control variables for the PWM rectifier and active filtering operation. As a result lower number of coordinate transformations are required. Simulated as well as experimental waveforms under steady state and dynamic performance are presented. Among the main advantages of DPC-SVM are: simple algorithm, good dynamic and operation at constant switching frequency. Additionally a line voltage sensors were replaced by the virtual flux estimator which provide almost sinusoidal line current in case of distorted line voltage.

PL

Artykuł przedstawia układ prostownika PWM z możliwością kompensacji wyższych harmonicznych prądu sieci. Wyeliminowano czujniki napięcia po stronie sieci zasilającej, dzięki zastosowaniu strategii sterowania bazującej na wirtualnym strumieniu. Opracowany układ sterowania charaktery/uje się prostym algorytmem, łatwym do realizacji przy zastosowaniu procesora sygnałowego. Zostały przedstawione podstawy teoretyczne oraz badania symulacyjne i eksperymentalne w stanic ustalonym i stanach dynamicznych dla pracy prostownikowej i przy włączonej funkcji filtracji aktywnej. Wyniki hadań pokazały szereg zalet bezpośredniego sterowania mocą z estymatorem wirtualnego strumienia, w szczególności zapewnienie sinusoidalnego prądu w przypadku odkształconego napięcia sieci.

Słowa kluczowe

EN

three phase power factor correction; PWM rectifier; direct power control; active filtering

PL

prostownik PWM; bezpośrednie sterowanie mocą; filtracja aktywna

• Wydawca: Polish Academy of Sciences, Committee on Electrical Engineering
• Czasopismo: Archives of Electrical Engineering
• Rocznik: 2003
• Tom: Vol. 52, nr 3
• Strony: 291--302
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., tab., rys.

Twórcy

autor

Cichowlas Mariusz

• Institute of Control & Industrial Electronics, Warsaw University of Technology

autor

Malinowski Mariusz

• Institute of Control & Industrial Electronics, Warsaw University of Technology

autor

Kaźmierkowski Marian P.

• Institute of Control & Industrial Electronics, Warsaw University of Technology

Bibliografia

• 1. Hansen S., et al.: Control strategies for PWM rectifiers without line voltage sensors. Proc. IEEE-APEC Conf., Vol. 2, 2000, pp. 832-839.
• 2. Maliniowski M., et al.: Virtual Flux Based Direct Power Control of Three-Phase PWM Rectifiers. IEEE Trans. on Ind. Appl., Vol. 37, No. 4, 2001, pp. 1019-1027
• 3. Ohnishi T.: Three-phase PWM converter/inverter by means of instantaneous active and reactive power control. Proc. IEEE-IECON Conf., 1991, pp. 819-824.
• 4. Noguchi T., et al.: Direct Power Control of PWM converter without power-source voltage sensors. IEEE Trans. on Ind. Appl. Vol. 34, No.3, 1998, pp. 473-479.
• 5. Akagi H., Kanazawa Y., Nabae A.: Instantaneous reactive power compensators comprising switching devices without energy storage components. IEEE Trans. on Ind. Applications, Vol. 20, no. 3, May/June 1984, pp. 625-630.
• 6. Kataoka T., et al.: A three-phase voltage-type PWM rectifier with the function of an active power filter. Power Electronics and Variable Speed Drives, September 2000, pp. 386-391.
• 7. Abrahamsen F., David A.: Adjustable Speed Drire with Active Filtering Capability for Harmonic Current Compensation. PESC 1995, pp. 1137-1143.
• 8. Blasko V.: Adaptive Filtering for Selective Elimination of Higher Harmonics from Line Current of a Voltage Source Conventer. Thirty-Third IAS Annual Meeting, IEEE, 1998, Vol. 2, pp. 1222-1228.
• 9. Afonso J., Couto C., Martins J.: Active Filters with Control Based on the p-q Theory. IEEE E Industrial Electronics Society Newsletter New Technologies — http://sant.bradley.edu/~ienews/00_3/new-rech.pdf.
• 10. Akagi H., Nabae A.: Control strategy of active power filters using multiple voltage source PWM converters. IEEE Trans. Ind. Applicat., Vol. IA-22, May/June 1986, pp. 460-465.
• 11. Akagi H.: New trends in active filters for power conditioning. IEEE Trans. Ind. Applicat., Vol. 32, Nov./Dec. 1996, pp. 1312-1332.
• 12. Peng F., Z.: Application issues of active power filters. IEEE Ind. Applicat Mag., Vol. 4, Sept./Oct. 1998. pp. 21-30.
• 13. Malinowski M., Jasiński M., Kazmierkowski M. P.: Simple Direct Power Control of Three-Phase PWM Rectifier Using Space Vector Modulation. European Power Electronics Conference Proceedings. Dubrovnik, 2002.
• 14. Bhattacharya S., et al.: Flux-Based Active Filter Controller. IEEE Transactions on Industry Applications Vol. 32, No. 3 May/June 1996.