مقايسه عملكرد مبدل‌هاي پشت به پشت و نه‌سوئيچه با مدولاسيون بردار فضايي در ساختار بهساز يكپارچه كيفيت توان مبتني بر سيستم‌هاي فتوولتائيك

Performance comparison of back to back and nine-switch converters with space vector modulation in photovoltaic system based unified power quality conditioner

استفاده روزافزون از بارهاي غيرخطي مبتني بر ادوات الكترونيكي به خاطر قابليت كنترل آن‌ها از يكسو و عملكرد ژنراتورها و ترانسفورماتورهاي سيستم قدرت در ناحيه اشباع منحني مغناطيسي آن‎ها ناشي از افزايش بار متصل به شبكه از سوي ديگر، موجب افزايش محتواي هارمونيكي جريان و ولتاژ شبكه گرديده است. از ميان جبرانسازهاي ارائه توسط محققين، بهساز يكپارچه كيفيت توان (UPQC) به علت برخورداري از جبرانسازي همزمان سري و موازي، توجهاتي بسياري را به خود جلب نموده است. در ساختار UPQCهاي مرسوم استفاده از دو دو مبدل شش سوئيچه كه به صورت پشت به پشت به لينك DC متصل شده‌اند، استفاده مي‌شود. با اين حال با توجه به پيشرفت‌هاي صورت گرفته در زمينه مبدل‌هاي با تعداد سوئيچ كاهش يافته، استفاده از اين قبيل مبدل‌ها مانند مبدل نه‌سوئيچه را مي‌توان راه‌كاري مناسب براي كاهش هزينه سيستم برشمرد. به همين منظور در اين مقاله به مقايسه اين دو مبدل در ساختار UPQCهاي مبتني بر سيستم‌هاي فتوولتائيك پرداخته مي‌شود. در همين راستا ضمن مقايسه عملكرد UPQC در حضور اين دو مبدل، اين دو مبدل از نقظه نظرات هزينه، حجم، تلفات و همچنين محتواي هارمونيكي جريان منبع و ولتاژ بار مورد ارزيابي قرار مي‌گيرند.

Abstract In this paper, in order to improve the power quality problems and reduce the cost and volume of UPQC, a lowered switch unified power electronic converter and a local photovoltaic system as an active supporter of DC link in unified power quality conditioner (UPQC) have been proposed. For this purpose, a test system is presented and the required controller for series and parallel filters in both conditions such as with and without photovoltaic system, are designed. Then, in order to reduce the number of switches in the proposed photovoltaic based UPQC, nine-switch converter is introduced. Finally, performance of the proposed UPQC structure is examined with MATLAB/Simulink software. Simulation results for different scenarios show that by using of the photovoltaic based UPQC, when 50 percent sag voltage occurs in grid side voltage, the DC-link voltage is appropriately regulated while load side voltage will be equal to 1 per unit. In addition, due to using of nine-switch converter with lowered switch, cost and volume of system will be reduced