Şebekeye bağlı yenilenebilir enerji kaynaklı eviriciler için yeni bir akım kontrol stratejisi

Dengesiz şebeke gerilimleri pozitif ve negatif sıralı (PNS) bileşenleri içermektedir. Özelikle, kontrol sinyallerinin üzerindeki salınımlara sebep olan negatif sıralı bileşenler şebekeye bağlı yenilenebilir enerji kaynaklı eviricilerin (YEKI) performansını önemli derecede etkilemektedir. Bu çalışmada, ideal olmayan şebeke gerilim şartlarında şebekeye bağlı YEKI’ in kontrolü için kullanılan oransal integral (PI) tabanlı ikili akım kontrolcünün yavaş dinamik tepkisi, kararlı hal hataları ve kompleks yapısı gibi dezavantajlarının giderilmesi için oransal kompleks integratör (PCI) tabanlı akım kontrolcüsü önerilmiştir. Aktif-reaktif güç referans sinyali, PNS bileşenleri ve esnek kontrol parametresine dayanan referans akımlar, tüm kontrol döngülerinde kullanılmak üzere üretilmiştir. İdeal olmayan şebeke durumlarından kaynaklanan aktif ve reaktif güç salınımlarının bir biri ile olan ilişkileri ayrıntılı bir şekilde incelenip kontrol edilebilirlikleri esnek kontrol parametresi ile sağlanmıştır. Çalışmanın literatürdeki benzer i çalışmalara kıyasla önemli bir katkısı, referans akım üretimi için gerekli PNS gerilim ve akım bileşenlerinin önerilen hızlı ve sağlam ikili ortalama filtre tabanlı faz kilitlemeli döngü (DAPLL) ile ayrılmasıdır. Önerilen PCI tabanlı akım kontrol stratejisinin performansı çeşitli durum çalışmaları kullanılarak PI tabanlı ikili akım kontrolcü ile karşılaştırılıp test edilmiştir. 

___

  • 1. Sarıbulut, L., Teke, A., Latran, M. B., Multi-functional static synchronous compensator for distribution systems, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 31(3), 727-736, 2016.
  • 2. Latran, M. B., Teke A., Investigation of inverter based shunt compensators for mitigation of power quality problems in power distribution system. Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 29 (4), 2014.
  • 3. Cupertino, A. F., Xavier, L. S., Brito, E. M., Mendes, V. F., Pereira, H. A., Benchmarking of power control strategies for photovoltaic systems under unbalanced conditions, International Journal of Electrical Power & Energy Systems, 106, 335-345, 2019.
  • 4. Nguyen, T. H., Al Hosani, K., Al Sayari, N., Grid integration improvement for single-phase inverters of small wind turbines under distorted voltage conditions, International Journal of Electrical Power & Energy Systems, 87, 144-153, 2017.
  • 5. Afshari, E., Moradi, G.R., Rahimi, R., Farhangi, B., Yang, Y., Blaabjerg, F., Farhangi, S., Control strategy for three-phase grid connected PV inverters enabling current limitation under unbalanced faults, IEEE Transactions on Industrial Electronics, 64(11), 8908– 8918, 2017.
  • 6. Guerrero-Rodríguez, N.F., Rey-Boué, A.B., Reyes-Archundia, E., Overview and comparative study of two control strategies used in 3-phase grid-connected inverters for renewable systems, Renewable Energy Focus, 19, 75-89, 2017.
  • 7. Bai, W., Lee, K., Distributed Generation System Control Strategies in Microgrid Operation, Control Engineering Practice, 53, 184–193, 2016.
  • 8. Meral, M. E., Çelik, D., Comparison of SRF/PI-and STRF/PR-based power controllers for grid-tied distributed generation systems, Electrical Engineering, 100(2), 633-643, 2018.
  • 9. Mirhosseini, M., Pou, J., Karanayil, B., Agelidis, V. G., Resonant versus conventional controllers in grid-connected photovoltaic power plants under unbalanced grid voltages, IEEE Transactions on Sustainable Energy, 7(3), 1124-1132, 2016.
  • 10. Kabiri, R., Holmes, D. G., McGrath, B. P., Control of active and reactive power ripple to mitigate unbalanced grid voltages, IEEE Transactions on Industry Applications, 52(2), 1660-1668, 2016.
  • 11. Liu, B., Yoshino, T., Kawamura, A., Seamless Control of Grid-Connected Inverter during Single Phase Disconnection after Single Phase Fault in a Weak Grid, IEEJ Journal of Industry Applications, 7(6), 506-516, 2018.
  • 12. Guo, X.Q., Wu, W.Y., Improved current regulation of three-phase grid-connected voltage-source inverters for distributed generation systems, IET Renewable Power Generation, 4(2), 101-115. 2010.
  • 13. Yang, Q., Gao, J., Xu, R., Ren, Y., Research on control strategy for single-phase grid-connected inverter based on Proportional Complex Integral Control, In Intelligent Human-Machine Systems and Cybernetics (IHMSC), 2, 108-111, 2010.
  • 14. Sun, L. X., Chen, Y., Wang, Z., Ju, P., Jin, Y.Q., Optimal control strategy of voltage source converter-based high-voltage direct current under unbalanced grid voltage conditions, IET Generation, Transmission & Distribution, 10(2), 444-451, 2016.
  • 15. Jin, P., Li, Y., Li, G., Chen, Z., Zhai, X., Optimized hierarchical power oscillations control for distributed generation under unbalanced conditions, Applied Energy, 194, 343-352, 2017.
  • 16. Reyes, M., Rodriguez, P., Vazquez, S., Luna, A., Teodorescu, R., Carrasco, J.M., Enhanced decoupled double synchronous reference frame current controller for unbalanced grid-voltage conditions, IEEE Transactions on power electronics, 27(9), 3934-3943, 2012.
  • 17. Rodríguez, P., Pou, J., Bergas, J., Candela, J. I., Burgos, R. P., Boroyevich, D., Decoupled double synchronous reference frame PLL for power converters control, IEEE Transactions on Power Electronics, 22(2), 584–592, 2007.
  • 18. Guo, X., Wu, W., Chen, Z., Multiple-complex coefficient-filter-based phase-locked loop and synchronization technique for three-phase grid-interfaced converters in distributed utility networks, IEEE Transactions on Industrial Electronics, 58, 1194-1204, 2011.
  • 19. Chilipi, R., Al Sayari, N., Al Hosani, K., Beig, A.R., Control scheme for grid-tied distributed generation inverter under unbalanced and distorted utility conditions with power quality ancillary services, IET Renewable Power Generation, 10(2), 140-149, 2016.
  • 20. Chilipi, R., Al Sayari, N., Al Hosani, K., Fasil, M., Beig, A.R., Third order sinusoidal integrator (TOSSI)-based control algorithm for shunt active power filter under distorted and unbalanced voltage conditions. International Journal of Electrical Power & Energy Systems, 96, 152-162, 2018.
  • 21. İnci, M., Bayındır, K. Ç., Tümay, M.,A novel method improvement for detection of voltage problems in dynamic voltage restorers, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University,31(4), 997-1006, 2016.
  • 22. Sarıbulut, L., A novel average filter based phase-locked loop for FACTS devices, Electric Power Systems Research, 136, 289–297, 2016.
  • 23. Meral, M. E., Çelik, D. Benchmarking simulation and theory of various PLLs produce orthogonal signals under abnormal electric grid conditions, Electrical Engineering, 100(3), 1805-1817, 2018.
  • 24. Wang, F., Duarte, J. L., Hendrix, M. A. M., Design and analysis of active power control strategies for distributed generation inverters under unbalanced grid faults, IET generation, transmission & distribution,4 (8), 905-916, 2010.
  • 25. Çelik, D., Meral, M. E., Current control based power management strategy for distributed power generation system, Control Engineering Practice, 82, 72-85, 2019.
  • 26. Guo, X., Liu, W., Lu, Z., Flexible power regulation and current-limited control of grid-connected inverter under unbalanced grid voltage faults, IEEE Transactions on Industrial Electronics, 64(9), 7425– 7432, 2017.
  • 27. Song, H. S., Nam, K., Dual current control scheme for PWM converter under unbalanced input voltage conditions, IEEE transactions on industrial electronics, 46(5), 953-959, 1999.
Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi-Cover
  • ISSN: 1300-1884
  • Yayın Aralığı: Yılda 4 Sayı
  • Başlangıç: 1986
  • Yayıncı: Oğuzhan YILMAZ
Sayıdaki Diğer Makaleler

I-enkesitli çelik hadde eğilme elemanları için eski ve yeni Türk tasarım dökümanlarındaki esasların karşılaştırılması

Seval PINARBAŞI, Mohammad Samim NASRAT

Karbon fiber takviyeli kompozit (KFTK) malzemelerin frezelenmesinde delaminasyon ve kesme kuvvetlerinin değerlendirilmesi ve matematiksel modellenmesi

Selçuk YAĞMUR, Abdullah KURT, Ulvi ŞEKER

Kalp seslerini kaydeden ve otomatik S1-S2 dalgası belirleyen sistem tasarımı

Mehmet Feyzi AKŞAHİN, Burcu OLTU, Büşra Kübra KARACA

Fiziksel ve kimyasal olarak modifiye edilmiş proses atığının sentetik atıksudan ağır metal gideriminde başarısının araştırılması

Muhammed Kamil ÖDEN

Doğal gürültü tomografisinden İzmir İç Körfezi’nin 3-B üst kabuk hız yapısı

Emre MULUMULU, Çağlar ÖZER, Elçin GÖK, Francisco J. CHAVEZ-GARCİA, Orhan POLAT

Oluklu alüminyum sandviç panellerde kor yüksekliğinin enerji sönümleme kapasitesine olan etkisi

Cenk KILIÇASLAN, Musatafa GÜDEN

Nesne tabanlı görüntü analizinde yeni trend - ontoloji

Zeynep ŞENER, Melis UZAR

Trabzon - Giresun arasında bulunan fındık bahçelerinde bazı ağır metallerin (Cr, Ni, Pb) tespiti ve değerlendirilmesi

Engin PEHLİVAN, Rafet ASLANTAŞ

Granüler yol malzemeleri için regresyon yöntemiyle Esneklik modülü (Mr) tahmin modeli geliştirilmesi

Altan YILMAZ

Düzgün kosinüs modüleli süzgeç bankaları –pencere fonksiyonu tabanlı yeni bir kaskat yöntem

Gokcen OZDEMİR, Nurhan KARABOGA