استفاده از روش كنترل جريان هيسترزيس به منظور كنترل فيلتر اكتيو شنت تحت شرايط تغيير ناگهاني بار

A Hysteresis Current Control Technique to Control a Shunt Active Power Filter under Sudden Load Variations

وجود بارهاي غيرخطي و نامتعادل در شبكه سه فاز، باعث افزايش هارمونيك‌ها و تلفات در شبكه مي‌شود. استفاده از فيلترهاي اكتيو و پسيو از جمله روش‌هاي معمول كاهش يا حذف اين اثرات مي‌باشد. فيلترهاي پسيو در فركانس خاصي طراحي شده، و هارمونيك معيني را حذف مي‌كند و عيب اصلي آن‌ها، امكان بروز تشديد با امپدانس شبكه معادل متصل به آن، و اندازه بزرگ المان‌هاي آن مي‌باشد. استفاده از فيلتر اكتيو مشكلات فوق را برطرف كرده و علاوه بر حذف هر مؤلفه‌ هارمونيكي دلخواه به طور مجزا يا همگي با هم، امكان تشديد با شبكه را نيز از بين خواهد برد. از مشكلات اصلي اين فيلترها، سرعت پاسخ ديناميكي محدود آن‌ها بوده كه پاسخ اين فيلتر را به تغييرات ناگهاني بار، كند مي‌كند. در اين مقاله اينورتر منبع ولتاژ به عنوان فيلتر اكتيو شنت در يك شبكه سه فاز مورد استفاده قرار گرفته است. همچنين براي كنترل فيلتر و نيز به منظور حل مشكل پاسخ ديناميكي كند آن، از روش كنترل جريان هيسترزيس استفاده شده و براي تأييد روش كنترلي، تغيير ناگهاني بار از حالت نامتعادل به بار هارمونيكي، شبيه‌سازي شده است. محاسبه جريان‌هاي مرجع نيز به روش تئوري توان لحظه‌اي صورت گرفته است. نتايج شبيه‌سازي‌ در محيط MATLAB Simulink تأييدكننده قابليت‌هاي كنترل‌كننده پيشنهادي از نظر سرعت و دقت بالا در كنترل جريان‌هاي شبكه است.

The existence of the nonlinear and unbalanced loads in three-phase grids increases harmonics and losses in the network. Using the Active and Passive Filters is one of the usual ways to reduce or eliminate these effects. Passive filters are designed at a specific frequency, so eliminate a certain harmonic order, and their main disadvantages are the possibility of resonance with the equivalent impedance and its large size. The use of the active filter eliminates the above problems, and, in addition to remove any arbitrary harmonic components separately or all together, it will also obliterate the possibility of resonance with the network. The main problem with these filters is their limited dynamic response speed, which delays the response of the filter to sudden load variations. In this paper, the voltage source inverter is used as a Shunt Active Power Filter in a three-phase grid. Also, in order to control the filter and also to solve the slow dynamic response problem, the hysteresis current control technique is used and the sudden change of the load from unbalanced to harmonic condition is simulated to confirm the proposed control method. The calculation of the reference currents is based on instantaneous power theory. The simulation results in the MATLAB Simulink verify the proposed controller capabilities in terms of speed and accuracy in controlling the grid currents.