Фазовая синхронизация в системе коррекции параметров питающего напряжения методом адаптивной фильтрации

An adaptive phase-locked loop is considered, which makes it possible to improve the stability of synchronous active filters, to achieve compensation for high-quality harmonic components of the current consumed by autonomous objects. Therefore, the use of such an active filter will improve the power quality and the normal trouble-free operation of the equipment in general. A control system with an adaptive phase-locked loop often has the advantages of a reliable and efficient control system. It makes it possible to quickly respond to dynamic changes in the load, which is typical for the operation of functional equipment of autonomous objects. The control system becomes more flexible, reliable, efficient and provides an instantaneous value of the compensation current from the measured values of the load current curve. Calculations can be carried out in real time. LMS, NLMS, RLS algorithms are considered as adjusting the weighted adaptive phase-locked loop in the system for correcting the supply voltage parameters. Based on the simulation of algorithms carried out in the MATLAB environment, a comparative analysis of their effectiveness is made. It is shown that the NLMS algorithm has the highest suppression quality and minimum transient time. The NLMS algorithm works in real time and is recommended for use in the supply voltage correction system.Рассмотрена адаптивная фазовая автоподстройка частоты, которая позволяет улучшить стабильность синхронизации активного фильтра, добиться качественной компенсации высших гармонических составляющих тока, потребляемого автономными объектами. Следовательно, применение такого активного фильтра существенного улучшит качества электроэнергии и нормальное безаварийное функционирование оборудования в целом. Система управления с адаптивной фазовой автоподстройкой частот имеет достоинства, выражаемые в надежной и эффективной системе управления, дает возможность оперативно реагировать на динамические изменения нагрузки, что характерно для работы функционального оборудования автономных объектов. Система управления становится в более гибкой, надежной, эффективной и обеспечивает получение мгновенного значения тока компенсации по измеренным значениям кривой тока нагрузки. Вычисления возможно проводить в режиме реального времени. Алгоритмы LMS, NLMS, RLS рассмотрены в качестве настройки весовых коэффициентов адаптивной фазовой автоподстройки частоты в системе коррекции параметров питающего напряжения. На основе имитационного моделирования алгоритмов, проведенного в среде MATLAB, сделан сравнительный анализ их эффективности. Показано, что наивысшее качество подавления и минимальное время переходного процесса имеет алгоритм NLMS. Этот алгоритм работает в режиме реального времени и рекомендуется для применения в системе коррекции показателей питающего напряжения

Modeliranje, upravljanje i eksperimentalno istraživanje novoga raspodijeljenog statičkog kompenzatora jalove snage zasnovanog na višestupanjskom pretvaraču s ulančenim H-mostovima

A novel static synchronous compensator for reactive power compensation of distribution system (DSTATCOM) is proposed, based on the cascaded H-bridge multilevel inverter configuration. The mathematical formulation of the multilevel DSTATCOM is presented using state-space representations. A new software phase-locked loop (SPLL) is presented for grid synchronization and the obtained phase angle of the fundamental component of the grid voltage is utilized for deriving the active and reactive power balancing equations of the multilevel DSTATCOM. The proportional-resonant (PR) controller scheme is adopted for the current tracking control of the inverter, and the average dc-link voltage is controlled using a proportional-integral (PI) controller to regulate the active power flow of the DSTATCOM. Besides, the voltage balancing (VB) control among individual H-bridges is achieved by using separate PI regulators to control the difference voltage between the individual dc-link voltage and the average dc-link voltage. The validity of the proposed multilevel DSTATCOM and its control strategies is substantially confirmed by the extensive simulation results and the experimental results from the prototype system.Predložen je novi statički sinkroni kompenzator za kompenzaciju jalove snage distribucijskog sustava (DSTATCOM) zasnovan na konfiguraciji višestupanjskog pretvarača s ulančenim H-mostovima. Matematički model višerazinskog DSTATCOM-a prikazan je u prostoru stanja. Predstavljena je nova programski izvedena petlja sa zaključanom fazom namijenjena sinkronizaciji s mrežom, a dobiveni fazni kut osnovne komponente mrežnog napona koristi se za izvod jednadžbi ravnoteže aktivne i jalove snage višerazinskog DSTATCOM-a. Usvojen je koncept proporcionalno-rezonantnog regulatora za slijeđenje trajektorije struje pretvarača, a srednji napon istosmjernog međukruga upravlja se korištenjem proporcionalno-integracijskog (PI) regulatora u svrhu regulacije toka radne snage DSTATCOM-a. Osim toga, upravljanje uravnoteženjem napona među pojedinim H-mostovima ostvareno je korištenjem odvojenih PI regulatora za upravljanje razlikom napona među pojedinim istosmjernim međukrugovima te srednjim naponom istosmjernih međukrugova. Valjanost predloženog višestupanjskog DSTATCOM-a i primijenjenih upravljačkih strategija potvrđena je brojnim simulacijskim i eksperimentalnim rezultatima na prototipskoj izvedbi ovog sustava

An Update on Power Quality

Power quality is an important measure of fitness of electricity networks. With increasing renewable energy generations and usage of power electronics converters, it is important to investigate how these developments will have an impact to existing and future electricity networks. This book hence provides readers with an update of power quality issues in all sections of the network, namely, generation, transmission, distribution and end user, and discusses some practical solutions