بخشی از مقاله
چکیده-با ترکیب فیلترهای اکتیو و منابع تجدیدپذیرو بویژه سیستم فتوولتائیک می توان از مزایای بهبود دهنده های توان، در ارائه توان بدون آلودگی و کیفیت بالا به مصرف کنندگان استفاده کرد. با توجه به کاربردهای متعدد سیستم خورشیدی، نوع متفاوت تری از کاربرد این سیستم در این کار مورد توجه قرار گرفته شده، بصورتیکه درمناطق نزدیک بارکه دارای پتانسیل تابش بالایی هستند با ترکیب سیستم UPQC وPV می توان کیفیت انرژی الکتریکی ارائه شده به مصرف کنندگان را بهبود بخشید. بنابراین در این مقاله هدف، طراحی سیستم پیشنهادی -UPQC - - PV با در نظر گرفتن کنترل فیلتر اکتیو، ردیابی نقطه توان حداکثرسیستم فتوولتائیک و استراتژی کنترل ولتاژ لینک DC می باشد. نتایج بدست آمده حاکی از این است که جبران سازی فیلتر اکتیو موازی منجر به حذف جریان نامطلوب انتهای شبکه شده و جبران ساز فیلتر اکتیو سری منجر به جبران افت ولتاژ شبکه می شود.
-1 مقدمه
رشد سریع بهره برداری از بارهای غیرخطی در شبکه های مرسوم برق، منجر به بروز مشکلات کیفیت انرژی الکتریکی ارائه شده به مصرف کنندگان شده است. فیلترهای اکتیو، بهبود دهندهای توانی هستند که شامل مبدل های قابل کنترل DC/ACمی باشند. این فیلترها، بر اساس عملکرد کنترلی خود، می توانند افت ولتاژ منبع و جریان نامطلوب بار ترمینال را جبران نموده و جریان انتهای منبع را کاملا سینوسی نمایند.
در دهه های اخیر به دلیل افزایش شدید قیمت سوخت های فسیلی و آلودگی محیط زیست ناشی از سوخت اتمی و فسیلی، استفاده از منابع انرژی تجدیدپذیر بدون آلودگی، افزایش زیادی داشته است.در میان منابع تجدیدپذیر انرژی، انرژی خورشیدی به طور عمده به دلیل داشتن قابلیت تبدیل مستقیم به انرژی الکتریکی با استفاده از یک مجموعه سلول خورشیدی - PV - تشکیل شده که نور خورشید را به توان DC تبدیل و از طریق سیستم اینورتر به صورت توان متداول تر AC تبدیل می نماید.
در یک مطالعه طراحی مبدلAC به DC برای بالا بردن کیفیت توان و عملکرد مناسب سیستم در طول خطا و اعوجاج پیشنهاد شده است که در نتیجه تلفات و هزینه را کاهش می دهد، در سیستم های درایو DC ولتاژ پایین که در آن کنترل سرعت مد نظر است کنترل سرعت ماشین های DC با توان تغییر ولتاژ بالا بدست می آید.[1] در یک مطالعه بر کنترل متمرکز در عملیات موازی اینورتر مولدهای تولید پراکنده در ریز شبکه اشاره شده است.
سیستم کنترل نیز ادغام فیلتر کالمن با استخراج طیف هارمونیک جریان بار برنامه ریزی شده است. اینورتر سیستم تولید پراکنده می تواند جریان های بار هارمونیکی را جبران کند.[2]سیستم فتوولتائیک و سیستم تولید باتری متصل به شبکه به منظور تبدیل انرژی خورشیدی با حداکثر نقطه توان آرایه فتوولتائیک برای تولید بیشترین توان تزریقی به شبکه مورد مطالعه قرار گرفته است .[3] بسیاری از مدارهای مبدل های مختلف مورد بررسی قرار گرفته است که می توانند برای برنامه های کاربردی اینورتر سیستم فتوولتائیک استفاده شوند .
[4] مبدل DC به DC سه فاز بر اساس سه فاز نقطه خنثی کلمپ ارائه شده است، که برای استفاده در برنامه های کاربردی در نظر گرفته شده است که در توان در یک باس ولتاژ DC متوسط پردازش می شود..[5] در یک مطالعه به بررسی استفاده بهینه سیستم فتوولتائیک به عنوان STATCOM برای تنظیم ولتاژ و اصلاح ضریب توان در شب و روز پرداخته شده است. در سیستم فتوولتائیک در طول روز توان اکتیو تولید می شود و مابقی و مازاد انرژی تولیدی در طول شب می تواند به سیستم ارجاع داده.
-2 مدلسازی سیستم پیشنهادی سیستم مورد مطالعه دارای یک منبع سه فاز با فرکانس 50 هرتز بوده که به عنوان یک منبع ولتاژ سه فاز ایده آل و متعادل، جهت در این بخش، طراحی سیستم پیشنهادی - PV-UPQC - با در تغذیه یک بار غیر خطی سه فاز 25 - کیلوولت آمپر - به کار گرفته نظر گرفتن کنترل فیلتراکتیو، ردیابی نقطه توان حداکثرسیستم شده است. حداکثر توان تولیدی سیستم 30 PV کیلووات بوده و فتوولتائیک و استراتژی کنترل ولتاژ لینک DC توضیح داده شده برای ردیابی نقطه توان حداکثر، از مدلهای ترکیبی بهینه شده و است.
سیستم تحت مطالعه در حالتی که از PV-UPQC استفاده نشده و ظرفیت خازنی 30 - کیلووار - در نزدیکی بار قرار داده شده برای بهبود کیفیت توان در شکل - 5 - نشان داده شده، ولتاژ و جریان باس متصل به بار غیر خطی 25 کیلووات در شکل های - 6 - و - 7 - نشان داده شده است. سیستم تحت مطالعه در حالتی که عملکرد مدل ترکیبی بهینه شده MPPT و UPQC مورد مطالعه است در سیستم PV_UPQC در شکل - 8 - نشان داده شده، سیستمهای فتوولتائیک عموماً شامل چندین پنل خورشیدی سری و موازی بوده که به یک مبدل بوست متصل شده و توان تولید شده از سیستم فتوولتائیک را به لینک DC منتقل میگردد. به عبارت دیگر توان تولید شده از طریق یک شبکه سه فاز با فرکانس 50 هرتز توسط فیلتر اکتیو به یک بار غیرخطی با TDH - مجموع اعوجاج هارمونیکی - بیش از %40 تحویل داده میشد.
