عملکرد بهینه ترانسفورماتور قدرت الکترونیکی توزیع با استفاده از روش رگولاتور خطی درجه دو

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناسی ارشد /دانشگاه آزاد اسلامی، واحد نجف آباد

2 استاد/دانشگاه اصفهان

3 استاد /دانشگاه اصفهان

چکیده

ترانسفورماتورها وظایفی همچون انتقال ولتاژ، ایزولاسیون و تفکیک نویز را بر عهده دارند و یکی از اجزاء ضروری سیستم توزیع قدرت الکتریکی هستند. در عین حال، در فرکانس‌های صنعتی (50 هرتز) یکی از سنگین‌ترین و گران‌ترین اجزا در سیستم توزیع هستند. امروزه از ترانسفورماتور قدرت الکترونیکی به جای ترانسفورماتور قدرت معمولی استفاده می‌شود تا انتقال ولتاژ و تحویل توان در سیستم قدرت را انجام دهد. در این مقاله ساختار و روابط ترانسفورماتور قدرت الکترونیکی توزیع بررسی شده و سپس به طراحی یک رگولاتور خطی درجه دو با عمل انتگرالی برای بهبود عملکرد دینامیکی DEPT با حضور نامتعادلی ولتاژ، کمبود (sag) ولتاژ، هارمونیک‌های ولتاژ و چشمک زنی ولتاژ پرداخته می‌شود. روش کنترل ارائه شده توسط MATLAB/SIMULINK شبیه سازی شده است. نتایج ارائه شده که شامل ولتاژ ورودی، ولتاژ خروجی و ولتاژ لینک DC در مقدار مرجع می‌باشند، بهبود عملکرد دینامیکی را تایید می‌کند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Optimal Operation of Distribution Electronic Power Transformer Using Linear Quadratic Regulator Method

نویسندگان [English]

  • Mohammad Hosein Rezaei 1
  • Rahmatolah Hooshmand 2
  • Mohammad Ataei 3
1 MSc/Islamic Azad University - Najaf Abad Branch
2 Associated Professor/ University of Isfahan
3 Associated Professor/University of Isfahan
چکیده [English]

Transformers perform many functions such as voltage transformation, isolation and noise decoupling. They are indispensable components in electric power distribution system. However, at low frequencies (50 Hz), they are one of the heaviest and the most expensive equipment in an electrical distribution system. Nowadays, electronic power transformers are used instead of conventional power transformers that do voltage transformation and power delivery in power system by power electronic converter. In this paper, the structure of distribution electronic power transformer (DEPT) are analized and then paid attention on the design of a linear-quadratic-regulator (LQR) with integral action to improve dynamic performance of DEPT with voltage unbalance, voltage sags, voltage harmonics and voltage flicker. The presentation control strategy is simulated by MATLAB/SIMULINK. In addition, the results that are in terms of dc-link reference voltage, input and output voltages clearly show that a better dynamic performance can be achieved by using the LQR method when compared to other techniques.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Distribution electronic power transformer
  • linear-quadratic-regulator
  • dynamic performance
  • state space model