دانلود ترجمه مقاله کنترل STATCOM مبتنی بر VSC با استفاده از استراتژی های کنترل برداری

1. مقدمه 2. مدلهای گذرا و حالت ماندگار STATCOM در قاب مرجع d-q 3. مکانیزم کنترل برداری متداول STATCOM مبتنی بر VSC 4. کنترل برداری بهینه و جریان مستقیم STATCOM مبتنی بر VSC 5. ارزیابی و مقایسه کنترل توان راکتیو با استفاده ازیک D-STATCOM 6. کنترل پشتیبانی ولتاژ شینه با استفاده از استراتژی های کنترل متداول و پیشنهادی 7. نتیجه گیری

مقدمه: ادوات FACTS (سیستم انتقال AC انعطاف پذیر) ، بطور گسترده ای در سیستم قدرت امروزی مورد استفاده قرار گرفته است. یکی از کارکردهای مهم ادوات FACTS ، جبرانسازی توان راکتیو یا کنترل پشتیبانی ولتاژ در سیستم قدرت است. در گذشته و به صورت سنتی، جبرانسازی توان راکتیو، درون ادوات FACTS ، با جبرانساز VAR استاتیک تریستوری (SVC)، اداره می شده، که شامل راکتورهای کنترل شده با تریستور (TCR) یا بانک های خازنی کلیدزنی تریستوری برای جبرانسازی توان راکتیو بود یا پشتیبانی ولتاژ را برای یک شینه فراهم می سازد. با این حال، بخاطر پیشرفت تکنولوژی الکترونیک قدرت، جایگزین SVC با یک نسل جدید از جبرانسازهای استاتیک ، یعنی STATCOM، مبتنی بر استفاده از مبدل PWM منبع ولتاژ، در حال افزایش است. STATCOM همه کارکردهایی که SVC می تواند انجام دهد، فراهم می کند، اما سرعت بیشتر و مشخصات دینامیک بهتری دارد که به ولتاژ شبکه وابسته نیست. این امر بسیار مهم می شود، هنگامی که پاسخ دینامیک سریع لازم باشد یا ولتاژ شبکه الکتریکی کم باشد. علاوه بر آن، یک دستگاه STATCOM فشرده تر است و نیاز به تنها کسری از مکان و فضای مورد نیاز برای نصب یک SVC دارد. ادوات STATCOM مدرن مبتنی بر تکنولوژی مبدل قدرت PWM ، مانند IGBT ها (ترانزیستورهای دوقطبی گیت عایقی) و IGCT ها) (تریستورهای کموتاسیونی گیت مجتمع) می توانند شکل موج ولتاژ ac خروجی را با کنترل سریع دامنه و زاویه فاز، بازسازی کنند. اما عملکرد یک STATCOM علاوه بر مبدل ها، به نحوه کنترل آن بستگی دارد. بطور سنتی، کنترل یک STATCOM مبتنی بر VSC از روش کنترل برداری d-q تجزیه شده استاندارد، استفاده می کند. رفتار کنترلر از طریق تکنیک های شبیه سازی گذرا یا اندازه گیری گذرا ارزیابی می شود. عملکرد کنترلر به تفصیل ، برای وقتی که مبدل فراتر از محدوده مدولاسیون خطی عمل کند، مورد مطالعه قرار نگرفته است. ارزیابی این مقاله نشان می دهد که محدودیتی در استراتژی کنترل برداری STATCOM استاندارد سنتی وجود دارد که می تواند باعث بوجود آمدن نوسانات بزرگ در STATCOM و یا سیستم های شبکه شود، بخصوص هنگامی که مبدل در محدوده مدولاسیون خطی خود کار می کند.

Introduction: The FACTS (flexible AC transmission system) devices have been widely used in today’s power system [1]. One important function of FACTS devices is the reactive power compensation or the voltage support control of the power system [2]. Traditionally, reactive power compensation, within the FACTS devices, has been handled with the thyristor-based static VAR compensator (SVC) [3], which consists of thyristor-controlled reactors (TCR) or thyristor switched capacitor banks to compensate reactive power or provides voltage support to a bus [4]. Nevertheless, due to the advance of power electronic technology, the replacement of the SVC by a new breed of static compensators, STATCOMs, based on the use of voltage source PWM converter is looming [4]. The STATCOM provides all the functions that the SVC can provide but has a faster speed and better dynamic characteristics that do not depend on the grid voltage [4,5]. This is particularly important when a rapid dynamic response is required or the electric grid voltage is low. In addition, a STATCOM device is more compact and requires only a fraction of the land required by an SVC installation. Modern STATCOM devices based on PWM power converter technology, such as IGBTs (Insulated Gate Bipolar Transistors) and IGCTs (Integrated Gate Commutated Thyristors), can rebuild output ac voltage waveform with rapidly controlled magnitude and phase angle [5,6]. But, the performance of a STATCOM depends not only on the converters but also on how it is controlled. Traditionally, control of a VSC-based STATCOM utilizes the standard decoupled d–q vector control approach [7–9]. The behavior of the controller is evaluated through either transient simulation or transient measurement techniques [5–9]. The performance of the controller has not been studied in detail when converter operates beyond the linear modulation limit. The evaluation of this paper shows that there is a limitation in the traditional standard STATCOM vector control strategy, which could result in large oscillations in the STATCOM and/or the grid systems, particularly when the converter operates over its linear modulation limit.