دانلود ترجمه مقاله کنترلر جریان تک سیکلی برای بهبود مدیریت کیفیت توان SAPF

1. مقدمه 2. بیان مسئله 3. کنترل بهینه 4. الگوریتم کنترلر 5. نتایج شبیه سازی 6. نتایج تجربی 7. نتیجه گیری

چکیده – کنترلر های جریان در فیلترهای توان اکتیو شنت برای بهبود عملکرد سیستم‌های قدرت الکتریکی با بهبود کیفیت توان و بهره‌وری انرژی مورد استفاده قرار می گیرند. کنترلرهای جریان غیرخطی به دلیل ردیابی قوی و سریع جریان های مرجع متفاوت، در سیستم هایی با بارهای غیرخطی و دینامیکی انتخاب می شوند. در این میان، کنترلرهای جریان تک سیکلی، مبتنی بر مرجع دارای فرکانس سوئیچینگ ثابت و ردیابی جریان مرجع شبه آنی هستند. در مقایسه با پیاده‌سازی‌های مبتنی بر کنترلرهای تک سیکلی کلاسیک (OCC)، این دسته از کنترلرها، هر جریان مرجع موردنظر را ردیابی کرده و همچنین کنترل های صورت گرفته در هر سیکل را نیز حفظ کرده و برای فیلتر هارمونیک انتخابی و همچنین متعادل سازی جریان منبع و جبران جریان راکتیو مناسب هستند. با این وجود، این کنترلرها حتی در زمان وجود هم‌ترازی متقارن با مسائل پایداری ناشی از هم‌ترازی عملکرد سوئیچینگ مواجه هستند. برای رفع این چالش ها، در پژوهش حاضر، یک کنترلر جریان تک سیکلی مبتنی بر مرجع تعمیم یافته ارائه شده است. این الگوریتم کنترلر جدید دو درجه آزادی را در شکل گیری سیگنال سوئیچینگ ایجاد کرده و به پایداری، خطای جریان انتگرالی صفر و انتخاب مقدار جریان نهایی در پایان هر سیکل سوئیچینگ دست می یابد. همچنین از طریق شبیه‌سازی‌ها و نتایج تجربی به‌دست‌آمده از راه اندازی فیلتر توان اکتیو شنت چهار سیمه سه پایه، اثربخشی الگوریتم پیشنهادی اعتبارسنجی می‌شود. علاوه بر این، عملکرد بین الگوریتم جدید و رویکردهای قبلی نیز مورد مقایسه قرار گرفته است. نتایج بدست آمده حاکی از آن است که، کنترلر پیشنهادی با کاهش اعوجاج هارمونیک جریان و نزدیک شدن به ضریب توان واحد، از شاخص‌های کیفیت توان برتر برخوردار است.

Current controllers are used in shunt active power filters to enhance the performance of electrical power systems by improving power quality and energy efficiency. Nonlinear current controllers are preferred in systems with nonlinear and dynamic loads due to their robust and rapid tracking of varying reference currents. Within this category, reference-based one-cycle current controllers feature fixed switching frequency and quasi-instantaneous reference current tracking. When compared to implementations based on classical one-cycle controllers (OCC), they enable tracking any desired reference current while maintaining cycle-by-cycle control. They are suitable for selective harmonic filtering, as well as source current balancing and reactive current compensation. However, these controllers have shown stability problems caused by the switching function alignment – even when symmetrical centred alignment is employed. To address these challenges, this work proposes a generalized reference-based one-cycle current controller. This new controller algorithm introduces two degrees of freedom in the formation of the switching signal and achieves stability, zero integral-current-error, and the selection of the final current value at the end of each switching cycle. The effectiveness of the proposed algorithm is validated through simulations and experimental results obtained from a three-leg four-wire shunt active power filter setup. A performance comparison is made between the new algorithm and previous approaches. The results demonstrate that the proposed controller achieves superior power quality indices by reducing the current harmonic distortion and approaching unity power factor.