The dynamic voltage restorer (DVR) is considered as the most effective and economic solution for voltage disturbances. This paper presents an energy optimized control scheme for a transformerless DVR. The DVR structure is based on a cascaded H-bridge multilevel inverter topology to eliminate the need of insertion transformers. The proposed control algorithm maintains a balanced load-side voltage even during the compensation of unbalanced disturbances with a minimum active power injection. Moreover, the proposed scheme maximizes the ride-though capability of the DVR during voltage sags. This feature is verified by using capacitors instead of dc sources as energy storage elements for the DVR. Furthermore, the proposed minimum energy scheme prevents the rise in the dc-side voltage of the inverter when compensating voltage swells. The performance of the proposed DVR system is evaluated for compensating different types of voltage disturbances. The results validate the robustness and the accuracy of the proposed system

چکیده

بازیاب دینامیکی ولتاژ (DVR) به عنوان موثرترین و اقتصادی ترین راه حل برای اختلالات ولتاژ در نظر گرفته می شود. در این مقاله، یک طرح کنترلی با انرژی بهینه برای DVR بدون ترانسفورماتور ارائه می شود. ساختار DVR مبتنی بر توپولوژی وارونگر چندسطحی آبشاری از نوع پل H است تا نیاز به ترانسفورماتور الحاقی برطرف شود. الگوریتم کنترل پیشنهادی، ولتاژ متعادل سمت بار را حتی در طول جبران اختلالات نامتعادل با تزریق حداقل توان اکتیو حفظ می کند. علاوه بر این، طرح پیشنهادی، قابلیت گذار DVR از کمبود ولتاژ را به حداکثر می رساند. این مشخصه با استفاده از خازن به جای منبع DC به عنوان عنصر ذخیره کنندۀ انرژی برای DVR محقق می شود. همچنین، این طرحِ حداقل انرژی پیشنهادی مانع از افزایش ولتاژ سمت dc وارونگر هنگام جبران بیشبود ولتاژ می شود. عملکرد سیستم DVR پیشنهادی برای جبران انواع مختلف اختلالات ولتاژ مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج حاصل، قدرت و دقت سیستم پیشنهادی را تایید می کنند.

1-مقدمه

اختلالات ولتاژ مانند کمبود ولتاژ، بیشبود ولتاژ، و فلیکر شایع ترین مشکلات کیفیت توان می باشند. اثرات این اختلالات از دردسرهای جزئی تا تعطیلی کامل کل فرآیند تولید گسترده می باشند [1]. به منظور کاهش اثرات اقتصادی اختلالات ولتاژ، راه حل های زیادی برای حفاظت از بارهای حساسی مانند منابع تغذیۀ بدون وقفه (UPS) و بازیاب های دینامیکی ولتاژ (DVR) ارائه شده است...