Pole-Restraining Control of three-phase Active Front End - a comparison to state-of-the art controls and its performance under fault-ride-through conditions

• Autorzy: Heising C. , Oettmeier M. , Staudt V. , Steimel A.

Warianty tytułu

PL

Sterowanie prostownika aktywnego metodą ograniczania biegunów systemu - porównanie z najnowszymi sposobami sterowania oraz jego zachowanie w warunkach zwarciowych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

State-of-the-art control systems often neglect the time-variant characteristics of power-electronic systems in favour of a time-averaged approach. In consequence, the resulting system is partly instable, thus not optimally controlled. The novel pole-restraining control (PRC) concept removes the inherent instability considerably improving dynamic behaviour. This enhancement is demonstrated at hand of a three-phase Active Front End (AFE). The essentials of the pole-restraining control approach are explained, the advanced transient behaviour is illustrated by comparison to other state-of-the-art control schemes.

PL

Analizując sterowanie przekształtników energo-elektronicznych ich czasowa zmienność jest często pomijana na rzecz podejścia uśredniającego. Powoduje to częściową niestabilność otrzymanego systemu, nie jest on więc sterowany optymalnie. Nowa metoda sterowania (PRC), ograniczającą bieguny systemu, usuwa wewnętrzną niestabilność, poprawiając dynamikę systemu. Poprawa ta jest pokazana w artykule na przykładzie sterowania przekształtnika trójfazowego (Active Front End - AFE). W artykule wyjaśniono istotę sterowania poprzez ograniczenie biegunów systemu, a procesy przejściowe zilustrowano porównaniem ich z wynikami otrzymanymi przy użyciu innych współczesnych metod sterowania.

Słowa kluczowe

EN

pole-restraining control; PRC; active front end; AFE; control; fault ride through

PL

sterowanie metodą ograniczania biegunów systemu; PRC; prostownik aktywny; sterowanie; pokonywanie zakłóceń zwarciowych

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2011
• Tom: R. 87, nr 1
• Strony: 118--122
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., rys.

Twórcy

autor

Heising C.

autor

Oettmeier M.

autor

Staudt V.

autor

Steimel A.

• Ruhr-University Bochum, D-44780 Bochum, Germany,

Bibliografia

• [1] S. Cuk and R. D. Middlebrook, “Advances in switched-mode power conversion part i,” IEEE Transactions on Industrial Electronics, vol. IE-30, no. 1, pp. 10 – 19, 1983.
• [2] S. Cuk and R. D. Middlebrook, “Advances in switched-mode power conversion part ii,” IEEE Transactions on Industrial Electronics, vol. IE-30, no. 1, pp. 19 – 29, 1983.
• [3] M. Weinhold, “A new control scheme for optimal operation of a three-phase voltage dc link pwm converter,” in PCIM 91 - International Intelligent Motion Conference, (Nürnberg), pp. 371–383, 1991.
• [4] M. Malinowski, M. Kazmierkowski, S. Hansen, F. Blaabjerg, and G. Marques, “Virtual-flux-based on direct power control of three-phase pwm rectifiers,” Industry Applications, IEEE Transactions, vol. 37, Issue 4, pp. 1019–1027, Jul/Aug 2001.
• [5] R. Wu, S. Dewan, and G. Slemon, “A pwm ac to dc converter with fixed switching frequency,” IEEE Transactions on Industry Applications, vol. 26, pp. 880–885, Sep/Oct 1990.
• [6] R. Wu and G. Dewan, S.B. Slemon, “Analysis of an ac-to-dc voltage source converter using pwm with phase and amplitude control,” Industry Applications, IEEE Transaction, vol. 27, no. 2, pp. 355–364, Mar/Apr 1991.
• [7] M. Malinowski, M. Kazmierkowski, S. Hansen, F. Blaabjerg, and G. Marques, “Virtual-flux-based direct power control of three phase pwm rectifiers,” IEEE Transactions on Industry Applications, 2001.
• [8] M. Malinowski, M. Kazmierkowski, and A. Trzynadlowski, “Direct power control with wirtual flux estimation for three-phase pwm rectifiers,” Industrial Electronics, 2000. Proceedings of the 2000 IEEE international Symposium, vol. 2, pp. 442–447, 2000.
• [9] M. Cichowias, M. Malinowski, M. Kazmierkowski, and F. Blaabjerg, “Direct power control for three-phase pwm rectifier with active filtering function,” Applied Power Electronics conference and Expositon. APEC ’03, vol. 2, pp. 913–918, Feb 2003.
• [10] C. Heising, M. Oettmeier, V. Staudt, and A. Steimel, “Pole restraining - a novel control approach for power-electronic systems,” in Power Conversion Intelligent Motion (PCIM), (Nuremberg), 2010.
• [11] H. Unbehauen, Regelungstechnik II. Wiesbaden: Vieweg + Teubner, 2007.
• [12] J. Lunze, Regelungstechnik 2. Berlin: Springer-Verlag, 2005.
• [13] A. Steimel, Electric Traction - Motive Power and Energy Supply. Muenchen: Oldenbourg Industrieverlag, 2008.
• [14] R. Bartelt, M. Oettmeier, C. Heising, and V. Staudt, “Fluxbased control of 3-phase active front end,” in ISNCC - 10th Conference-Seminar International School on Nonsinusoidal Currents and Compensation, (Łagów, Poland), 2010.