دانلود ترجمه مقاله طراحی کنترل کننده پیش بین مدل جهت کاهش تلفات سوئیچ زنی D-STATCOM

1. مقدمه 2. چهارچوب MPC پیشنهادی برای مبدل توان 3. یک تابع هزینه تطبیقی که وفاداری را جریمه می کند 4. نتایج شبیه سازی شده و آزمایشی 5. نتیجه گیری

چکیده – در اقتصاد دیجیتال فراصنعتی، استفاده از موتورها برای به حرکت درآوردن چرخ تولید، با سیستم های رایانه ای توانمند کننده تجارت الکترونیک جایگزین شده است. این در حالیست که بخش عمده ای از ضررهای مالی به کیفیت پایین توان (PQ) نسبت داده شده اند. در همین حال، افزایش میزان نفوذ سیستم های تولید پراکنده، و بارهایی با مصرف توان ثابت، کار شرکت های برق رسانی، برای ارائه برق (توان) با کیفیت را پیچیده نموده است. مبدل های منبع ولتاژ، به صورت سنتی برای جبران کیفیت توان بکار می رفتند. این در حالیست که هسته اصلی این مبدل ها، خازن های الکترولیت (e-caps) بزرگ هستند، نرخ های خرابی این خازن ها کاملاً معلوم و شناخته شده هستند. نشان داده شده است که D-STATCOM فاقد خازن های الکترولیت، طول عمر خدمات رسانی مبدل را افزایش داده، و قابلیت اطمینان سیستم قدرت را بهبود می دهد. همچنین اثبات شده است که کنترل مدل پیش بین (MPC)، با مجموعه کنترلی محدود، ردیابی با وفاداری بالا را برای توابع هزینه چند هدفه به ارمغان می آورد. از طرفی دیگر، مشخص شده است که وفاداری بالا (به منظور دستیابی به اغتشاش هارمونیک کُل پایین) ، فرکانس سوئیچ زنی را در سطح بالایی قرار می دهد و به تبع در چنین شرایطی با افزایش تلفات، استرس وارد به دستگاه ها، و کاهش اطمینان پذیری کُلی مبدل روبرو خواهیم شد. مقاله فعلی درصدد ارتقای طرح D-STATCOM بدون خازن است. پژوهش فعلی MPC تطبیقی را پیشنهاد می دهد که بین عملکرد با وفاداری بالا، و فرکانس سوئیچ زنی تعادل برقرار می کند. تعادل برقرار شده در چهارچوب استانداردهای IEEE 519 (مربوط به اغتشاش هارمونیک کُل) قرار دارد، و هدفش دسترسی به عملکرد نسبتاً مطلوب است. تایید روش پیشنهادی به صورت تجربی، و با اجرای آزمایشات لازم روی نمونه D-STATCOM سخت افزاری 7.5 کیلوولت آمپری صورت گرفته است. نتایج حاکی از این هستند که رویکرد پیشنهادی در مقایسه با روش های MPC که فقط وفاداری بالا را در اولویت قرار می دهند، فرکانس سوئیچ زنی را به اندازه 30 % کاهش می دهد. مقدمه: انرژی فتوولتاییک خورشیدی ، در سال 2018 ، 2.3 % از ظرفیت تولید برق آمریکا را به خود اختصاص داده بود. پیش بینی می شود سهم انرژی فتوولتاییک از مجموع ظرفیت تولید، در سال 2050 به 17.5 % برسد [1]. صنعت حمل و نقل آمریکا در حال تحول است، انتظار می رود خودروهای الکتریکی 76% از کُل مسافت مایلی طی شده در سال 2050 را به خود اختصاص بدهند [2].منابع انرژی پراکنده، همچون منابع ادغامی فتوولتاییک ، از توانایی جابه جایی (جهت دهی مجدد) جریان توان موجود در سیستم الکتریکی برخوردار هستند [3]. بارهایی با توان ثابت، در حال جایگزینی بارهای خطی پسیو هستند، آن ها اثر ناپایدارکننده را روی شبکه بجا می گذارند زیرا به منزله امپدانس افزایشی منفی تلقی می شوند [4]. به طور خلاصه، کیفیت توان شبکه برق ، در عصر اقتصاد دیجیتال ، به یک چالش اساسی تبدیل شده است. در قاره اروپا، مشکلات بالقوه کیفیت توان ، ضرر سالیانه 10 میلیارد یورویی را به صنعت و تجارت این قاره تحمیل کرده است. البته بودجه لازم برای برطرف سازی این مشکلات ، 5 % از کُل هزینه های تحمیلی تخمین زده می شود [5-6].

In the post-industrial digital-economy, motors powering manufacturing have been replaced by computers powering ecommerce - with significant financial losses attributable to poor power quality (PQ). At the same time, increasing penetration of distributed generation and constant power loads complicate the job for the electric utilities to deliver high-quality electrical power. Traditionally, voltage source converters provide PQ compensation; the backbone of these converters, however, are large electrolytic capacitors (e-caps), which have well-known failure rates. A D-STATCOM that does not use e-caps was shown to increase the converter service life and increase the reliability of the power system; finite control set model predictive control (MPC) was shown to achieve high fidelity tracking for multi-objective cost functions. However, high fidelity (to achieve low total harmonic distortion) results in high switching frequency, which increases losses and device stresses, and reduces the overall converter reliability. This paper improves the capacitorless D-STATCOM by investigating an adaptive MPC that trades-off high-fidelity performance and switching frequency, subject to IEEE 519 THD standards, to achieve good-enough performance. The method is verified experimentally in a 7.5 kVA D-STATCOM hardware prototype. The results show a reduction in switching frequency by over 30% compared with the MPC methods that prioritize high-fidelity alone. INTRODUCTION: Solar photovoltaic accounted for 2.3% of the 2018 US electrical generation and is projected to account for 17.5% of the total generation mix by 2050 [1]. The US transportation industry is evolving, with electric vehicles projected to account for up to 76% of vehicle miles traveled by 2050 [2]. Distributed energy resources like photovoltaic integration redirect power flow in the system [3]. Constant power loads are replacing passive linear loads and have destabilizing effects on the grid as they act as a negative incremental impedance [4]. In short, power quality on the utility grid has become a critical challenge for the post-industrial digital-economy era. In Europe, the estimated power quality problems cost industry and commerce about 10 billion euro per annum. The cost to address this problem, however, is estimated at 5% of the cost [5], [6].

ترجمه این مقاله در 29 صفحه آماده شده و در ادامه نیز صفحه 25 آن به عنوان نمونه قرار داده شده است که با خرید این محصول می توانید، فایل WORD و PDF آن را دریافت نمایید.