طراحي كنترل كننده دو حلقه اي براي فيلتر فعال تك فاز موازي بدون سنسور با خروجي LCL با در نظر گرفتن تاخير محاسبات و مدولاسيون

Sensorless Two Loop Control of Single Phase Shunt Active Power Filter with Considering Delay Effects

در اين مقاله به كنترل فيلتر فعال تك فاز موازي با فيلتر LCL پرداخته شده است. براي حذف رزونانس از ميرايي فعال با استفاده از روش كنترل دو حلقه اي استفاده شده است. طراحي كنترل كننده در اين نوع سيستم كنترلي بسيار پيچيده است. براي روش طراحي كنترل كننده مراجع بسيار كمي وجود دارد.در اين مراجع طراحي با روش هاي پيچيده و مبتني بر سعي و خطا انجام شده است. در اين مقاله نشان داده شده است در نظر نگرفتن تاخير كه تقريباً در تمامي روش هاي طراحي كنترل كننده دو حلقه اي در مبدل ها وجود دارد، مي تواند در كنترل فيلتر فعال منجر به ناپايداري شود و حاشيه فاز زياد در طراحي كنترل كننده در حلقه خارجي مانع اين ناپايداري نمي شود. سپس با استفاده از اصل پايداري حلقه هاي داخلي داراي مفهوم فيزيكي در سيستم هاي چند حلقه اي پارامترهاي كنترل كننده طراحي شده اند. تضمين پايداري در حضور تاخير زماني و سادگي طراحي از مزاياي اين روش مي باشند. علاوه بر اين در اين مقاله از روش تخمين پارامترهاي ولتاژ و جريان شبكه با استفاده از فيلتر كالمن استفاده شده است. در روش پيشنهادي با استفاده از ساده سازي هاي منطقي امكان تخمين پارامترهاي ولتاژ و جريان خط با دقت مطلوب توسط فيلتر كالمن فراهم آمده است. كارايي روش با شبيه سازي توسط نرم افزار سيمولينك تاييدشده است.

This paper presents a new approach for single-phase shunt active power filter with LCL output filter based on the two-loop control theory. In this method unlike the conventional two loop control، internal loop stability theorem with considering delay effect is studied. Moreover، an observer based on the Kalman-filter is combined with the proposed control scheme، to reducing the numbers of power sensors in the overall system. Finally، the performance of the proposed method is investigated by extensive simulation tests. Simulation results confirm the excellent performance of the proposed control scheme in steady state and transient conditions