کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی ترجمه فارسی نسخه تمام متن
4945601 1438706 2018 9 صفحه PDF 20 صفحه WORD دانلود کنید
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Modeling and design of a multivariable control system for multi-paralleled grid-connected inverters with LCL filter
ترجمه فارسی عنوان
مدل سازی و طراحی سیستم کنترل چندین متغیره برای معکوس کننده های متصل به شبکه چند موازی با فیلتر LCL
کلمات کلیدی
اینورتر چند موازات؛ میرایی فعال؛ اثر کوپلینگ ؛ فیلتر LCL
فهرست مطالب مقاله
چکیده

کلمات کلیدی

1.مقدمه

شکل ۱. معکوس کننده های متصل به شبکه چند موازی معمولی

۲. مدل سازی و کنترل معکوس کننده متصل به شبکه واحد

شکل ۲. پیکربندی معکوس کننده متصل به شبکه با فیلتر LCL

۳. مدل سازی و کنترل معکوس کننده های متصل به شبکه چند موازی

۳.۱ توصیف سیستم

۳.۲ مدل ساز

شکل ۳. (a) بلوک دیاگرام استراتژی کنترلی دو حلقه ای مبتنی بر بازخورد جریان خازن ( b) بلوک دیاگرام ساده سازی شده استراتژی کنترل دو حلقه فوق الذکر

شکل 4. مدار معادل معکوس کننده های N موازی

شکل ۵. حلقه های کنترلی چندین متغیره برای معکوس کننده های متصل به شبکه سه موازی

۴. طراحی سیستم کنترلی

۴.۱ طراحی کنترلر برای سیستم چندین متغیره

شکل ۶. مدار کمکی (مکمل) معکوس کننده های سه موازی فراهم شده که در آن ولتاژ شبکه و تمامی ولتاژهای تبدیل کننده Vinv-l بجز vmv-l صفر می باشند.

جدول ۱. پارامترهای معکوس کننده ها و شبکه

۴.۲ کنترلرهای PR

شکل ۷. بلوک دیاگرام سیستم های کنترلی معکوس کننده ۱

۴.۳ طراحی پارامترهای کنترلرها

۵. نتایج شبیه سازی

جدول ۲. پارامترهای کنترلرها

شکل ۸. اشکال موج های شبیه سازی شده برای معکوس کننده متصل به شبکه واحد برون در نظر گرفتن اثر جفت شدگی معکوس کننده ها در طراحی پارامترهای کنترلر. (a) معکوس کننده ۱ ، (b) معکوس کننده ۲ و © معکوس کننده ۳

شکل ۹. اشکال موج های شبیه سازی شده برای معکوس کننده های متصل به شبکه چند موازی بدون در نظر گیری اثر جفت شدگی معکوس کننده ها در طراحی پارامترهای کنترلر (a) معکوس کننده ۱ ، (b) معکوس کننده ۲ و © معکوس کننده ۳

شکل ۱۰. دیاگرام BODE حلقه باز سیستم های کنترل (a) معکوس کننده ۱ ، و (b) معکوس کننده ۲ و © معکوس کننده ۳

شکل ۱۱ اشکال موج های شبیه سازی شده معکوس کننده های متصل به شبکه چند موازی با در نظر گرفتن اثر جفت شدگی معکوس کننده ها در طراحی پارامترهای کنترلر. (a) معکوس کننده ۱ ، و (b) معکوس کننده ۲ و © معکوس کننده ۳

شکل ۱۲. اشکال موج های شبیه سازی شده با تغییر مرحله در جریان مرجع بدون در نظر گرفتن اثر جفت شدگی معکوس کننده ها در طراحی پارامترهای کنترلر. (a) معکوس کننده ۱ ، و (b) معکوس کننده ۲ و © معکوس کننده ۳

شکل ۱۳. اشکال موج های شبیه سازی شده با تغییر مرحله در جریان مرجع با در نظر گیری اثر جفت شدگی معکوس کننده ها در طراحی پارامترهای کنترلر.  (a) معکوس کننده ۱ ، و (b) معکوس کننده ۲ و © معکوس کننده ۳

۶. نتیجه گیری (جمع بندی)



 
ترجمه چکیده
کیفیت جریان تزریق شده در معکوس کننده های متصل به شبکه چند موازی مسئله مورد نظر است. معکوس کننده های متصل به شبکه ای که جریان را با فیلتر LCL کنترل نموده اند در سیستم های تولید توزیع یافته (DG) ، بدلیل بازخورد پویای سریع آنها و خصیصه های قدرتی (توان) بهتر ، بصورت گسترده ای استفاده شده اند. هرچند ، طراحی سیستم کنترلی قابل اطمینان برای معکوس کننده های متصل به شبکه با فیلتر LCL پیچیده است. اولا ، چیرگی بر رزونانس سیستم بدلیل فیلترهای LCL امری چالش برانگیز و ذاتی (ماهیتی) می باشد. این مقوله می تواند با افزایش تعداد معکوس کننده های متصل به شبکه موازی شده بدتر شود. بمنظور مواجه با رزونانس سیستم ، روش های تعدیلی همچون تعدیل فعال یا منفعل ضروری است. دوما ، شاید مهم تر ، این است که معکوس کننده های متصل به شبکه موازی شده در میکرو شبکه بدلیل آمپدانس شبکه جفت شده اند. عموما ، اثر جفت شدگی در زمان طراحی سیستم های کنترلی در نظر گرفته نمی شود. در نتیجه ، بسته به آمپدانس شبکه و تعداد معکوس کننده های موازی شده ، معکوس کننده های نصب شده در میکرو شبکه همانگونه که انتظار می رود رفتار نمی کنند. به معنای دیگر ، با سیستم کنترلی مناسب ، یک معکوس کننده واحد در سیستم متصل به شبکه ایستا بوده ، اما بسمت بی ثباتی با ارتباط موازی دیگر معکوس کننده ها پیش می رود. بنابراین ، در نظر گیری اثر جفت شدگی در معکوس کننده های متصل به شبکه چند موازی ضروری است.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی کامپیوتر هوش مصنوعی
چکیده انگلیسی


- Modeling and control of Multi-paralleled grid-connected inverters in a DG plant are described.
- The coupling effect between inverters is taken into account and a multivariable control system is designed.
- The characteristics of inverters such as LCL filters and rated powers could be different.
- The reference injected currents for inverters could be different.
- Dual-loop active damping control with capacitor current feedback is used.

The quality of injected current in multi-paralleled grid-connected inverters is a matter of concern. The current controlled grid-connected inverters with LCL filter are widely used in the distributed generation (DG) systems due to their fast dynamic response and better power features. However, designing a reliable control system for grid-connected inverters with LCL filter is complicated. Firstly, overcoming to system resonances due to LCL filters is a challenging task, intrinsically. This could become worse as number of paralleled grid-connected inverters increased. In order to deal with resonances in the system, damping methods such as passive or active damping is necessary. Secondly and perhaps more importantly, paralleled grid-connected inverters in a microgrid are coupled due to grid impedance. Generally, the coupling effect is not taken into account when designing the control systems. In consequence, depending on the grid impedance and the number of paralleled inverters, the inverters installed in a microgrid do not behave as expected. In other words, with a proper control system, a single inverter is stable in grid-connected system, but goes toward instability with parallel connection of other inverters. Therefore, consideration of coupling effect in the multi-paralleled grid-connected inverters is vital. Designing control systems for multi-paralleled grid-connected inverters becomes much more difficult when the inverters have different characteristics such as LCL filters and rated powers. In this paper, the inverters with different characteristics in a microgrid are modeled as a multivariable system. The comprehensive analysis is carried out and the coupling effect is described. Also, the control system design for multi-paralleled grid-connected inverters with LCL filter is clarified and a dual-loop active damping control with capacitor current feedback is designed. Finally, the proposed multivariable control system for a microgrid with three-paralleled grid-connected inverters with LCL filter is validated by simulation.

ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: International Journal of Electrical Power & Energy Systems - Volume 94, January 2018, Pages 354-362
نویسندگان
, , ,