Abstract
Active power filters are the most efficient tool to reduce harmonics produced by the power electronic converter used in integration of renewable energy resources with grid. In this work, a control method for active power filter was designed for grid connected photovoltaic system. The shunt active filter (SAF) topology consists of five level cascaded multilevel inverter with fuzzy PI controller to regulate the dc side voltage. Synchronous reference frame theory is tailored for the computation of SAF reference current. Constant switching frequency sub-harmonic pulse width modulation (CSFSHPWM) was implemented to generate switching pulses to voltage source inverter. This approach not only accomplishes the compensation of harmonics, but also transfers the active power at unity power factor to the grid. It can be also used to fuse the power generated by the renewable energy source in the grid and function as SAF. This system eradicates the supplementary equipment required to improve the power quality. The control system operation was simulated using the MATLAB/Simulink power system toolbox and experimental results are furnished to verify the efficiency of this method
چکیده
فیلترهای فعال قدرت موثرترین ابزار برای کاهش هارمونیک‌های تولید شده بوسیله مبدل‌های الکترونیک قدرت که در یکپارچه‌سازی منابع انرژی تجدید پذیر با شبکه استفاده می‌شوند، هستند. در این مقاله یک روش کنترل برای فیلتر فعال قدرت برای سیستم فوتوولتائیک متصل شده به شبکه، طراحی شده است. توپولوژی فیلتر فعال موازی(APF) از یک اینورتر آبشاری 5 سطحی با یک کنترل کننده فازی PI برای تنظیم ولتاژ سمت DC تشکیل شده است. تئوری قاب مرجع سنکرون برای محاسبه جریان‌های SAF مناسب است. از مدولاسیون عرض پالس زیر هارمونیک فرکانس سوئیچینگ ثابت (CSFSHPWM) برای تولید پالس‌های سوئیچینگ برای اینورتر منبع ولتاژ استفاده می‌شود. این روش نه تنها جبران هارمونیک‌ها را انجام می‌دهد بلکه توان اکتیو را در ضریب توان واحد در شبکه انتقال می‌دهد. همچنین این فیلتر فعال می‌تواند برای ترکیب توان تولید شده بوسیله منابع انرژی تجدیدپذیر در شبکه استفاده شود و بعنوان SAF کار کند. با استفاده از این سیستم دیگر نیاز به تجهیزات تکمیلی برای بهبود کیفیت توان وجود ندارد. عملکرد سیستم کنترل با استفاده از حعبه ابزار MATLAB/SIMULINK سیستم قدرت، شبیه‌سازی شده است و نتایج تجربی برای تایید موثر بودن این روش تهیه شده‌اند.
1-مقدمه
در سال‌های اخیر، آلودگی محیطی بدلیل استفاده سوخت‌های فسیلی و کمبود انرژی، منجر به توسعه منابع انرژی بدون آلودگی مانند منابع انرژی تجدید پذیر(RES) شده است. درمیان این RESها، سیستم‌های توان خورشیدی راه‌حل خوبی برای برق رسانی هستند. امروزه سیستم‌های فوتوولتائیک(PV) به میزان بسیار زیادی در شبکه‌های با اندازه متوسط مورد استفاده قرار می‌گیرند...