ADALINE harmonics extraction algorithm applied to a shunt active power filter based on an adaptive fuzzy hysteresis current control and a fuzzy DC voltage controller

• Autorzy: Khenfar Noureddine , Semmah Abdelhafid , Kadem Mohamed

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2021.05.21

Warianty tytułu

PL

Algorytm ekstrakcji harmonicznych ADALINE zastosowany do bocznikowego aktywnego filtru mocy w oparciu o sterowanie prądem adaptacyjnej rozmytej histerezy

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This paper deals with the use of an adaptive linear (ADALINE) neural network in a harmonic extraction algorithm based on the calculation of instantaneous active and reactive powers. This technique, called "ANN-PQ", is developed in order to achieve an effective separation between the fundamental and harmonic components of the instantaneous powers, which used as reference variables in the control of the shunt active power filter (SAPF). In order to further increase the filtering performances of the SAPF, fuzzy logic theory is used in two parts of the SAPF control system. The first concerns the modulation technique where the hysteresis band of the current control strategy will be generated by a fuzzy inference system. In the second part, the fuzzy logic will be integrated into the external control loop of the SAPF to maintain the DC voltage at its reference value. The numerical simulation results, given at the end of this paper, clearly show the effectiveness of the proposed control techniques.

PL

W artykule omówiono zastosowanie adaptacyjnej liniowej sieci neuronowej (ADALINE) w algorytmie ekstrakcji harmonicznych opartym na obliczaniu chwilowych mocy czynnych i biernych. Technika ta, zwana „ANN-PQ”, została opracowana w celu uzyskania skutecznego oddzielenia składowych podstawowych i harmonicznych mocy chwilowych, które są wykorzystywane jako zmienne odniesienia w sterowaniu bocznikowym filtrem mocy czynnej (SAPF). W celu dalszego zwiększenia wydajności filtrowania SAPF, w dwóch częściach systemu sterowania SAPF zastosowano teorię logiki rozmytej. Pierwsza dotyczy techniki modulacji, w której pasmo histerezy jest generowane przez rozmyty system wnioskowania. W drugiej części logika rozmyta została zintegrowana z zewnętrzną pętlą sterowania SAPF, aby utrzymać napięcie stałe na jego wartości odniesienia.

Słowa kluczowe

EN

shunt active power filter; ADALINE estimation; fuzzy band hysteresis; DC fuzzy logic control

PL

równoległy aktywny filtr mocy; estymacja ADALINE; histereza pasma rozmytego; sterowanie logiką rozmytą DC

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2021
• Tom: R. 97, nr 5
• Strony: 116--121
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Khenfar Noureddine

• Djillali Liabes University of Sidi Bel Abbes 22000, Algeria

autor

Semmah Abdelhafid

• Djillali Liabes University of Sidi Bel Abbes 22000, Algeria

autor

Kadem Mohamed

• Djillali Liabes University of Sidi Bel Abbes 22000, Algeria

Bibliografia

• [1] A CHAOUI,J-P. GAUBERT,A BOUAFIA,"Experimental validation of new direct power control switching table for shunt active power filter power",conference on Electronics and Applications (EPE),2013
• [2] R. BELAIDI, M.HATTI,A HADDOUCHE, M. M. LARAFI,"Shunt active power filter connected to a photovoltaic array for compensating harmonics and reactive power simultaneously", 4th international conference on power engineering, energy and electrical drives, may 2013
• [3] B. SINGH, K. AL-HADDAD, A CHANDRA, “A review of active filters for power quality improvement”,IEEE transactions on industrial electronics,vol. 46,no. 5,October 1999
• [4] G. W. CHANG, C. M. YEH, "Optimisation-based strategy for shunt active power filter control under non-ideal supply voltages ",lEE proceedings - electric power applications,vol. 152,no. 2,pp. 182,2005
• [5] H. AKAGI,E. HIROKAZU WATANABE,M AREDES,"Instantaneous power theory and application to power conditioning",USA: IEEE Press 200
• [6] N.MESBAHI, AOUARI, D. OULD ABDESLAM, T.DJAMAH, AOMEIRI, “Direct power control of shunt active filter using high selectivity filter(HSF) under distorted or unbalanced conditions”, electric power systems research 108 (2014) 113- 123
• [7] GHADBANE Ismail BENCHOUIA Mohamed Toufik BARKAT Said “Real time implementation of feedback linearization control based three phase shunt active power filter”,European Journal of Electrical Engineering – n° 4/2018, 1-5
• [8] B. MAZARI, F. MEKRI, “Fuzzy hysteresis control and parameter optimization of a shunt active power filter”, journal of information science and engineering 21,1139-1156 (2005)
• [9] Larbi Hamiche1, Salah Saad*1, Leila Merabet1 & Fares Zaamouche2 “Adaline Neural Network and Real-Imaginary Instantaneous Powers Method for Harmonic Identification La méthode réseau de neurone Adaline et puissances instantanés réels imaginaires pour l’identification des harmoniques”, Rev. Sci. Technol., Synthèse 36: 129-140 (2018)
• [10] Kadem, M., Semmah, A., Wira, P., & Slimane, A. (2020). Artificial Neural Network Active Power Filter with Immunity in Distributed Generation. Periodica Polytechnica Mechanical Engineering. doi:10.3311/ppme.12775
• [11] Abdeslam, D. O., Wira, P., Merckle, J., Flieller, D., & Chapuis, Y.-A. (2007). A Unified Artificial Neural Network Architecture for Active Power Filters. IEEE Transactions on Industrial Electronics, 54(1), 61–76. doi:10.1109/tie.2006.888758
• [12] F. Merki ‘Commande robuste des conditionneurs Actifs de puissances,’ thèse de doctorat, USTO,2007
• [13] Loutfi, B. (2019). Comparative analysis hysteresis and fuzzy logic hysteresis controller of shunt active filter. Advances in Modelling and Analysis B, Vol. 62, No. 2-4, pp. 37-42. https://doi.org/10.18280/ama_b.622-401
• [14] Georgios A. Tsengenes and al. « Performance Evaluation of PI and Fuzzy Controlled Power Electronic Inverters for Power Quality Improvement ». Chapter from the book Fuzzy Controllers - Recent Advances in Theory and Applications
• [15] Rathika, P., Devaraj, D. (2010). Fuzzy logic based approach for adaptive hysteresis band and dc voltage control in shunt active filter. International Journal of Computer and Electrical Engineering, 2(3): 1793-8163

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2021).