ترکیب upqc و smes جهت بهبود کیفیت توان

بهبود دهنده یکپارچه کیفیت توان یا upqc یکی از جامعترین بهبود دهنده های توان است که جهت جبرانسازی اعوجاجهای ولتاژ و جریان مانند هارمونیکها، نامتعادلی، توان راکتیو، قطعی، کمبود و بیشبود ولتاژ به کار می رود. این بهبود دهنده فعال ترکیبی علاوه بر دو فیلتر فعال، یک لینک dc مشترک بین آن دو نیز دارد که به عنوان یک ذخیره ساز، انرژی لازم جهت جبرانسازی را فراهم می آورد. عنصر ذخیره کننده انرژی معمولا خازن است. انرژی ذخیره شده در این بخش محدود است و موجب می شود که upqc در جبرانسازی اعوجاجهایی که نیاز به تزریق انرژی قابل توجه دارند با محدودیتهایی روبرو گردد. هر روشی که بتواند مقدار انرژی ذخیره شده در لینک dc را افزایش دهد، یک روش مطلوب و هر عنصری که بتواند با وصل به لینک dc و داشتن قابلیتهای مناسب کنترلی، انرژی لازم را تامین کند، یک عنصر مناسب است. ذخیره کننده انرژی مغناطیسی ابررسانا یا smes با توجه به مزایای آن در ذخیره سازی انرژی، بدین منظور یکی از بهترین عناصر است. در این پایان نامه ضمن بررسی مزایا و معایب جبرانسازها از فیلترهای پسیو تا بهبود دهنده های فعال توان ترکیبی و ذخیره کننده های انرژی الکتریکی به کاربرد ترکیب upqc و smes به عنوان یک طرح پیشنهادی جدید در جبرانسازی اعوجاجهای شبکه پرداخته می شود. در این طرح، smes از طریق یک برشگر dc-dc به upqc وصل می شود. در واقع برشگر رابط smes به لینک dc است. جبرانسازی اعوجاجهای مرتبط با دامنه ولتاژ سمت منبع به علت نیاز به جذب یا تزریق توان اکتیو قابل توجه، بیشتر مد نظر هستند. وصل smes در دو طرح انجام می شود. در طرح اول، smes جزئی از جبرانساز است و از طریق مبدل موازی و لینک dc از شبکه شارژ می شود. آنچه که در این طرح مهم است، هماهنگ بودن کنترلرهای دو سامانه، طوریکه محدوده توان مبدل موازی و به موجب آن هزینه ها افزایش نیابد. بدین منظور دوره کار برشگر در همه حالتها کنترل می شود تا جریان گذرنده از مبدل موازی بیشتر از جریان نامی آن نباشد. در طرح دوم، smes به عنوان یک منبع مستقل، انرژی لازم جهت جبران قطعی و کمبود ولتاژ را تامین می کند. شارژ آن توسط یک مجموعه باتری صورت می گیرد. برشگر علاوه بر شارژ smes، ولتاژ لینک dc را نیز کنترل می کند. در مدت زمان شارژ بعد از رفع قطعی و کمبود، باتری و smes از لینک dc جدا می شوند. در این مدت، حلقه کنترل ولتاژ مبدل موازی، ولتاژ لینک dc را کنترل می کند. مزیت اصلی ترکیب پیشنهادی علاوه بر مزایای قبلی upqc، افزودن امکان جبران قطعی، کمبود و بیشبود ولتاژ شدید و بلند مدت سمت منبع به upqc است. به عبارت دیگر، عملکرد ups به upqc افزوده می شود. نتایج شبیه سازیهای مختلف کارایی ترکیب پیشنهادی را در هر دو طرح نشان می دهند.