بهره برداری بهینه از ظرفیت بهساز یکپارچه کیفیت توان به منظور جبرانسازی اعوجاجات ولتاژ و جریان

در چند دهه اخیر با پیشرفت صنایع مدرن و استفاده از بارهای حساسی همچون بازوهای رباتیک، تجهیزات پزشکی مبتنی بر مدارات الکترونیک، کنترلرهای درایو از یک سو و ورود ادوات مبتنی بر الکترونیک قدرت و بارهای غیرخطی در سیستم توزیع از سوی دیگر، مسائل کیفیت¬توان همچون حذف هارمونیکی، اصلاح نوسانات ولتاژ و جبران توان راکتیو بار اهمیت ویژه ای یافته است. عموماً کیفیت توان نامطلوب موجب مشکلات فراوانی ازجمله افزایش تلفات سیستم، رفتار نامطلوب وسایل، از کار افتادن بارهای حساس و ایجاد خسارات جبران ناپذیر و اثر نامطلوب بر خطوط انتقال مجاورخواهد بود. بهساز یکپارچه¬کیفیت توان(upqc)¬، که ترکیبی از فیلترهای اکتیو سری و موازی است، در صورت تجهیز شدن به یک کنترل کننده مناسب؛ قادر به جبران سازی همزمان کلیه مسائل کیفیت توان مربوط به ولتاژ و جریان خواهد بود. در میان تمامی مسائل کیفیت توان، کمبود ولتاژ به¬دلیل اثرگذاری بر عملکرد بارهای حساس و حیاتی سیستم، یکی از مهمترین مسائل تلقی می¬شود. از طرفی کمبود/ بیشبود ولتاژ اغلب با تغییر در زاویه فاز ولتاژهای سه¬فاز سیستم همراه است. روش¬های کنترلی ارائه شده برای جبران¬سازی کمبود ولتاژ در میان مراجع موجود، بر روی جبران¬سازی مسئله کمبود ولتاژ متقارن بدون تغییر در زاویه فاز ولتاژها تمرکز دارند. از دیگر سو، با بکارگیری این روش¬ها، از تمامی ظرفیت فیلتر اکتیو سری بهساز یکپارچه کیفیت توان که به عنوان یک منبع ولتاژ قابل کنترل جهت بهبود مشکلات مربوط به ولتاژ ورودی سیستم بکار می¬رود استفاده نخواهد شد. به¬منظور استفاده بهینه از ظرفیت اینورتر بخش سری، روشی موسوم به کنترل زاویه قدرت معرفی شده است. با بکارگیری این روش(کنترل صحیح زاویه قدرت بین ولتاژهای منبع و بار) جبران¬سازی توان راکتیو بار بین اینورترهای قسمت¬های سری و موازی به اشتراک گذاشته می¬شود. این امر به طور قابل ملاحظه ای باعث کاهش مقادیر نامی اینورتر موازی و هزینه کلی سیستم خواهد شد. در این پایان¬نامه به معرفی یک الگوریتم کنترلی بر مبنای روش کنترل زاویه قدرت به¬منظور جبران¬سازی نامتعادلی نامتقارن ولتاژ به همراه تغییر در زاویه فاز ولتاژهای ورودی توسط فیلتر اکتیو سری به¬طور همزمان با تسهیم توان بین فیلترهای اکتیو سری و موازی پرداخته خواهد شد. به¬علاوه، ساختار کنترلی ارائه شده برای فیلتر اکتیو موازی امکان جبران¬سازی هارمونیک و نامتعادلی جریان بار و جریان سیم خنثی در سیستم¬های سه¬فاز چهارسیمه را فراهم می¬سازد. نتایج شبیه¬سازی¬های صورت گرفته در محیط simulink نرم افزار matlab(r2012a) علاوه¬بر اثبات کارائی الگوریتم ارائه شده در بهبود کیفیت توان، امکان پیاده سازی آن بر روی سایر ساختارهای پیشنهاد شده برای بهساز یکپارچه کیفیت توان را نیز نشان می¬دهد.