Abstract
In this paper, the load and/or grid connected to an inverter is modeled as the combination of voltage sources and current sources at harmonic frequencies. As a result, the system can be analyzed at each individual frequency, which avoids the difficulty in defining the reactive power for a system with different frequencies because it is now defined at each individual frequency. Moreover, a droop control strategy is developed for systems delivering power to a constant current source, instead of a constant voltage source. This is then applied to develop a harmonic droop controller so that the right amount of harmonic voltage is added to the inverter reference voltage to compensate the harmonic voltage dropped on the output impedance due to the harmonic current. This forces the output voltage at the individual harmonic frequency to be close to zero and improves the total harmonic distortion (THD) of the output voltage considerably. Both simulation and experimental results are provided to demonstrate that the proposed strategy can significantly improve the voltage THD
چکیده
در این مقاله، بار یا شبکه متصل به یک اینورتر به عنوان ترکیبی از منابع ولتاژ و منابع جریان در فرکانس های هارمونیکی مدل سازی شده است. به عنوان یک نتیجه، سیستم می تواند در هر بازه فرکانسی مورد تجزیه و تحلیل قرار بگیرد که باعث اجتناب از دشواری در تعریف توان راکتیو برای یک سیستم با فرکانس های مختلف می شود، چرا که در حال حاضر در هر بازه فرکانسی تعریف شده است. علاوه بر این، یک استراتژی کنترل دروپ برای سیستم های تحویل دهنده توان به یک منبع جریان ثابت، به جای یک منبع ولتاژ ثابت توسعه داده شده است. سپس این استراتژی برای توسعه یک کنترل کننده دروپ هارمونیکی به کار گرفته شده است، به طوری که مقدار صحیح ولتاژ هارمونیک به ولتاژ مرجع هارمونیکی افزوده شده که ناشی از جریان هارمونیکی می باشد. این امر منجر می شود که ولتاژ خروجی در فرکانس هارمونیک داخلی نزدیک به صفر شود و کل اعوجاج هارمونیکی (THD) ولتاژ خروجی به صورت چشمگیری بهبود یابد. نتایج شبیه سازی و نتایج تجربی نشان می دهد که استراتژی پیشنهاد شده می تواند به صورت چشمگیری THD ولتاژ را بهبود بخشد.
1-مقدمه
امروزه، تولیدات پراکنده و منابع انرژی تجدید پذیر مانند باد، خورشید و قدرت جذر و مد به صورت روز افزون در حال توسعه می باشد. آنها اغلب از طریق اینورترهای قدرت تشکیل میکروشبکه ها را می دهند که ممکن است به شبکه متصل شوند و امکان دارد که به شبکه هم متصل نشوند. یکی از مشکلات عمده در این کاربردها، ایجاد هارمونیک در ولتاژ است که توسط اینورترها به وجود می آید. دو منبع از هارمونیک ها وجود دارد: یکی ناشی از اینورترها می باشد (که ناشی از مدولاسیون عرض پالس (PWM) و سوئیچینگ است)، و دیگری ناشی از بارها و یا شبکه می باشد. امروزه اکثر بارها غیرخطی بوده و تولید جریان های هارمونیکی می نمایند، هنگامی که یک منبع ولتاژ سینوسی خالص فراهم آورند. این جریان های هارمونیک باعث ایجاد مؤلفه های هارمونیکی در ولتاژ می شوند که دلیل آن امپدانس های شبکه توزیع و امپدانس داخلی منبع ولتاژ است. البته این ولتاژ های هارمونیکی نیز باعث ایجاد جریان های هارمونیکی می شوند. مضارب فرد هارمونیک مرتبه سوم (مرتبه سوم، مرتبه نه، مرتبه پانزدهم، مرتبه بیست و یکم و ...) یعنی هارمونیک های 6n-3 هارمونیک های triplen نامیده می شوند. این جریان ها در یک سیستم سه فاز، هارمونیک های توالی صفر هستند که به نوترال خط افزوده می شوند و باعث ایجاد نگرانی های خاص می شوند. هارمونیک های 6n-1 هارمونیک های توالی منفی هستند و می توانند باعث ایجاد مشکلاتی در ماشین های الکتریکی شوند را که این هارمونیک ها باعث ایجاد گشتاور منفی می شوند و تلاش می کنند تا موتور در جهت معکوس راه اندازی شود...