Dynamic voltage restorer is considered to be one of the best device to compensate voltage sag and swell. Recently the DVRs based on direct converters are very popular and works are getting published for various topologies and modulating techniques to explore the efficiency and worth of the same. In this paper, the direct converter is realized using only two bidirectional switches, in order to mitigate voltage sag. The voltage required to compensate the voltage sag is taken from the same phase where the voltage sag has occurred. The direct converter is connected between the line in which the voltage sag has occurred and the series transformer. In the conventional PWM generation technique, the supply voltage is measured and compared with the reference voltage in order to find out the voltage sag and the error voltage signal. This error signal will be compared with the carrier to generate the PWM pulses. Though already papers have been published to mitigate voltage sag using direct converter, in this paper, as one of the efforts to show the flexibility of the direct converter based DVR, the voltage sag is mitigated without measuring the supply voltage and without generating the error signals, since the power required to mitigate the sag is taken from the phase where it occurred. Ordinary PWM technique is used to control the bidirectional switches. In this proposed methodology the DVR is able to compensate 22% of voltage sag. The simulation is carried out in Matlab Simulink and the results are presented for verification
PL
Dynamiczny restorer napięcia jest uważany za jedno z najlepszych urządzeń do kompensacji zapadów i wzrostów napięcia. Ostatnio bardzo popularne są rejestratory DVR oparte na konwerterach bezpośrednich i publikowane są prace dla różnych topologii i technik modulacji w celu zbadania ich wydajności i wartości. W niniejszym artykule przekształtnik bezpośredni jest realizowany przy użyciu tylko dwóch dwukierunkowych przełączników, w celu złagodzenia zapadu napięcia. Napięcie wymagane do skompensowania zapadu napięcia jest pobierane z tej samej fazy, w której wystąpił zapad napięcia. Przetwornik bezpośredni jest podłączony między linią, w której wystąpiło zapad napięcia, a transformatorem szeregowym. W konwencjonalnej technice generowania PWM napięcie zasilania jest mierzone i porównywane z napięciem odniesienia w celu określenia zapadu napięcia i sygnału błędu napięcia. Ten sygnał błędu zostanie porównany z nośnikiem w celu wygenerowania impulsów PWM. Chociaż opublikowano już artykuły mające na celu złagodzenie zapadu napięcia za pomocą bezpośredniego konwertera, w tym artykule, jako jeden z wysiłków mających na celu pokazanie elastyczności rejestratora opartego na bezpośrednim konwerterze, zapad napięcia jest łagodzony bez pomiaru napięcia zasilania i bez generowania sygnałów błędu , ponieważ moc wymagana do złagodzenia zwisu jest pobierana z fazy, w której wystąpił. Do sterowania przełącznikami dwukierunkowymi wykorzystywana jest zwykła technika PWM.
The Smart Grid environment gives more benefits for the consumers, whereas the power quality is one of the challenging factors in the smart grid environment. To protect the system equipment and increase the reliability, different filter technologies are used. Even though, consumers’ expectations towards the power quality are not fulfilled. To overcome these drawbacks and enhance the system reliability, a new Custom Power Devices (CPD) are introduced in the system. Among different CPDs, the Dynamic Voltage Restorer (DVR) is one of the voltage compensating devices that is used to improve the power quality during distortions. When the distortions such as voltage swell and sag occur in the distribution system, the control strategy in the DVR plays a significant role. In this article, the DVR performance using Proportional Integral (PI), Proportional Resonant (PR) controllers are analyzed. A robust optimization algorithm called Self Balanced Differential Evolution (SBDE) is used to find the optimal gain values of the controllers in order to reach the target of global minimum error and obtain fast response. Then, a comparative analysis is performed between different controllers and verified that the performance of PR controller is superior than the other controllers. It has been found that the proposed PR controller strategy reduces the Total Harmonic Distortion (THD) values for all types of faults. The proposed SBDE optimized DVR with PR controller reduces the THD value less than 4% under voltage distoration condition. The DVR topology is validated in MATLAB/SIMULINK in order to detect the disturbance and inject the voltage to compensate the load voltage.
3
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono i porównano właściwości szeregowego kompensatora napięcia przemiennego bazującego na bezpośrednim przekształtniku matrycowym dla trzech metod sterowania „in-phase”, „pre-fault” oraz „energy-optimal”. Zostały wyznaczone podstawowe zależności matematyczne i charakterystyki statyczne opisujące zakres kompensacji. Ponadto pokazano wyniki badań symulacyjnych w celu potwierdzenia poprawności kompensacji.
EN
This paper presents the properties of serial AC voltage compensator based on direct matrix converter for three control methods: in-phase, pre-fault and energy-optimal. In Article has been defined basic mathematical relationships and static characteristics describing the range of voltage compensation. The simulation results are also presented in order to confirm the correctness of the compensation.
4
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Worsened quality of supplied as well as demanded electricity causes in reality a large financial loss. The main quality parameters monitored today are voltage dips and interruptions. In this context there are relevant statistics of measurement results and especially the possibility of their improvement by using Dynamic Voltage Restorer, for which we have proposed a possible method of control. The proposed regulation DVR is based on Park transformation of immediate values of voltage in network and its feedback transformation. The method is shown and verified on simulation model.
PL
Pogorszenie jakości dostarczanej jak również zapotrzebowanej energii elektrycznej powoduje powstawanie dużych strat finansowych. Podstawowymi parametrami jakościowymi monitorowanymi obecnie są spadki napięcia i przerwy w zasilaniu. W tym kontekście istnieją adekwatne statystyki pomiarowe, a w szczególności możliwości ich poprawy poprzez użycie dynamicznego układu odtwarzania napięcia (DVR), dla którego zaproponowaliśmy metodę sterowania. Proponowana metoda sterowania układem DVR bazuje na transformacji Parka wartości chwilowych napięcia w sieci i ich transformacji odwrotnej. Metoda została przedstawiona i zweryfikowana na modelu symulacyjnym.
5
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
A rapid voltage sag detection method based on weighted least-squares estimation (WLSE) with harmonic models is proposed to satisfy the requirement of the dynamic voltage restorer. The covariance resetting technique is adopted to detect the voltage sag accurately and rapidly, even in condition the voltage contains considerable amount of harmonic components. The threshold of covariance resetting is larger than the steady state error between the sample and estimation of the voltage for the purpose of favorable covariance resetting only if the voltage sag occurs. The threshold of covariance resetting can be small because the steady state error will contain little harmonic components by the proposed WLSE method which have a positive impact on the detecting speed even if the depth of voltage sag is low. The algorithm has been tested under different conditions so as to verify its performance on voltage sag detection.
PL
Zaproponowano metodę szybkiej detekcji zapadu napięcia bazująca na określaniu średniej ważonej najmniejszych kwadratów. Do detekcji zapadu wykorzystuje się technikę kowariancji co umożliwia szybką detekcję nawet przy znacznej zawartości harmonicznych. (Ulepszona metoda detekcji zapadów napięcia bazująca na określaniu wartości ważonej najmniejszych kwadratów z uwzględnieniem harmonicznych)
6
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Custom Power Devices like the Dynamic Voltage Restorer have been applied for voltage dip mitigation in the last years. These electronic equipments need fast and reliable voltage dip detection algorithms. Such detection methodologies must be able to detect a voltage dip as fast as possible and be immune to other types of perturbations. In this paper we address the problem of voltage dip estimation by different signal processing methods such as Fourier based algorithm and Wavelet processing.
PL
W ostatnich latach odnotowano wzrost zainteresowania układami zapobiegającymi zapadom napięcia po stronie odbiorcy. Szybkie i pewne wyznaczenie początku zapadu jest kluczowym zagadnieniem dla energoelektronicznych urządzeń tego typu. Zapad powinien być wykryty możliwie szybko, jednocześnie algorytm powinien być nieczuły na inne rodzaje zakłóceń. Artykuł omawia zagadnienia wyznaczania parametrów zapadu z wykorzystaniem algorytmu bazującego na transformacie Fouriera oraz z zastosowaniem falek.
The paper deals with the high dynamic properties of singlephase dynamic voltage restorer (DVR) using instantaneous power factor determination. Providing virtual approach and application of orthogonal transform theory the ordinary single-phase system can be transformed into equivalent two-axes system. The new thought is based on the idea that ordinary single-phase quantity can be complemented by virtual fictitious phase so that both of them will create orthogonal system, as is usual in three-phase systems. Application of above-mentioned theory makes it possible to use complex methods of analysis as instantaneous active, reactive power and power factor determination. The later is necessary for using of minimum energy control for dynamic voltage restorer. Practical application of instantaneous active, reactive power and power factor determination method uses moving average technique. The paper shows some examples of the simulation experiments results, which proved fast dynamic response of DVR.
8
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule rozpatrzono wybrane problemy łagodzenia zaburzeń napięcia w liniach zasilających za pomocą tzw. układów dynamicznego odtwarzania napięcia (DVR). W skrócie przedstawiono i omówiono różne strategie sterowania układami DVR. Główny nacisk został położony na zastosowanie współczesnych rozwiązań układów ergoelektronicznych. Szczególną uwagę autorzy udzielili szacunkowj ocenie wartości mocy znamionowej typowych topologii DVR. Ten problem autorzy uważaja za bardzo ważny, ponieważ w ten sposób jest możliwy optymalny wybór konfiguracji układu DVR oraz pojemności energetycznej dodatkowego zasobnika energii.
EN
This paper focuses on a selected problems of mitigation of the voltage disturbance by the Dynamic Voltage Restorers (DVR’s). In short form presented and discussed are the basis of different control strategies of the DVR. The main emphasis in the paper is placed on application of modern power electronic devices. The authors in particular occupy oneself with analysis of the power rating of the typically DVR topologies. These problems are for the authors of particular importance, because of the possibility to find optimum configuration of the DVR and energy capacity of the additional sources power.
9
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono koncepcję elastycznego, niezawodnego i inteligentnego układu zasilania (ENIUZ) energią elektryczną. Szczególną uwagę poświęcono stosowanym w ENIUZ układom energoelektronicznym o strukturze zaczerpniętej z rozwiązań stosowanych w elastycznych układach przesyłowych prądu przemiennego (FACTS - Flexible AC Transmission Systems). Do układów tych należą np. kompensator statyczny D-STATCOM, dynamiczny regulator napięcia DVR oraz struktury złożone: uniwersalny sterownik przepływu mocy (D-UPFC) lub uniwersalny kondycjoner jakości energii (UPQC). Przedstawione zostaną m.in. przypadki symulacji stanów przejściowych w modelu ENIUZ, pozwalające ocenić wpływ elementów FACTS na zachowanie się i parametry układu, np. w stanach zakłóceniowych lub wskutek procesów łączeniowych w układzie.
EN
The general concept and structure of flexible, reliable, intelligent energy delivery system (FRIENDS) has been described in the paper. Special attention has been paid to the power electronics arrangements previously designed for flexible alternative current transmission systems (FACTS). These arrangements are e.g. static compensator D-STATCOM, dynamic voltage restorer DVR and complex structures of unified power flow controller D-UPFC or unified power quality conditioner UPQC. Selected simulation cases of transient states in FRIENDS environment will be shown that allow to estimate the influence of FACTS elements on system behavior and its parameters e.g. in fault cases or during switching transients.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.