This paper proposes a modified p-q theory based control of solar photovoltaic (PV) array integrated unified power quality conditioner (PV-UPQC-S). The system incorporates clean energy generation along with power quality improvement thus increasing functionality of the system. The fundamental frequency positive sequence (FFPS) components of voltages at the point of common coupling (PCC) are extracted using generalized cascaded delay signal cancellation (GCDSC) technique which are then used in p-q theory based control to estimate reference signals for the PV-UPQC-S. This modification in p-q theory enables its application for PV-UPQC-S control in conditions of distorted PCC voltages. The series voltage source converter (VSC) of PVUPQC- S operates such that it shares a part of the reactive power of the load even under nominal grid conditions. This increases the utilization of the series VSC while reducing the rating of shunt VSC. The PV array is integrated at the DC-bus of the UPQC, provides a part of active load power thus reducing demand on the supply system. The dynamic performance of modified p-q theory based PV-UPQC-S is verified by simulating the system in Matlab-Simulink with combination of linear and nonlinear loads. The steady state and dynamic performances of the system are then experimentally validated through extensive testing on a scaled down laboratory prototype

چکیده

 این مقاله یک تئوری اصلاح شده پی- کیو مبتنی بر کنترل آرایه های فتوولتاییک خورشیدی ادغام شده با تهویه کیفیت توان واحد (PV-UPQC-S) را پیشنهاد می کند. ولتاژهای توالی مثبت فرکانس اساسی (FFPS) با استفاده از حذف سیگنال تأخیر آبشاری تعمیم یافته (GCDSC) استخراج می گردند، روشی که در کنترل مبتنی بر تئوری پی- کیو برای تولید جریانهای شبکه مرجع در جبرانساز شنت مورد استفاده قرار می گیرد. آرایه خورشیدی PV (SPV) در باس DC تهویه کیفیت توان واحد (UPQC) گنجانده شده و بخشی از توان بار اکتیو را فراهم می آورد. مجموعه های VSC طوری عمل می کنند که بخشی از توان راکتیو بار را حتی در شرایط شبکه اسمی تقسیم می کنند. عملکرد دینامیکی سیستم پیشنهاد شده از طریق شبیه سازی آن در نرم افزار مطلب- سیمولینک و با استفاده از ترکیب یک بار خطی و غیرخطی ارزیابی می شود.

-1مقدمه

نیاز به سیستم های انرژی تجدیدپذیر (RES) با ساختارهای فرعی به ویژه در سیستم های توزیع ولتاژ پایین رو به افزایش است. ساختارهی فرعی عبارتند از جبرانسازی هارمونیک، جبرانسازی توان راکتیو، قابلیت ولتاژ پایین کنترل تمام و غیره. در واقع باید گفت نفوذ بارهای الکترونیک- قدرت غیرخطی افزایش یافته است. این بارها به شبکه جریانهای هارمونیکی تزریق می کنند که می تواند باعث اعوجاج در نقطه کوپلینگ مشترک (PCC) و به ویژه در سیستم های شبکه ای ضعیف گردد. علاوه بر این، به واسطه طبیعت متناوب منابع انرژی پاک نظیر انرژی باد و خورشید، افزایش نفوذ آنها منجر به نوسانات ولتاژ شبکه وابسته به تولید و تقاضای برق می گردد. این نوسانات ولتاژ می تواند بر روی بارهای برق قدرت حساس نظیر درایوهای تنظیم سرعت، سیستم های روشنایی و غیره تأثیرگذار باشد و منجر به قطع مکرر، عملکرد نادرست و درنتیجه افزایش هزینه های تعمیر و نگهداری شود…