Improved DC-Link Voltage Controller for Photo Voltaic ON-Grid Systems

The DC-link voltage is an essential intermediate stage between the DC/DC and DC/AC converters in solar energy system. Due to the voltage fluctuations and current disturbances, a controller should be suitably designed to maintain the DC-link voltage well stabilized. In this paper, a variant of an adaptive DC-link voltage controller is proposed, namely PI-Fuzzy controller. The proposed controller has a fixed integral gain, while the proportional gain is determined based on a set of Fuzzy logic inference rules. Moreover, an anti-windup mechanism is added to the proposed controller to overcome integrator windup when the actuator saturates. Simulation results show that the proposed controller provides better rejection of current disturbances and fastest rise-time comparing to recently proposed PI-controllers for the DC-link voltage control

Active power filter control strategy with novel dual-repetitive controller and neural network adaptive PI control

U ovom je radu analizirana konfiguracija karakteristična za razdjelni aktivni filtar snage (SAPF) s dvodijelnim kondenzatorom kao i njegov glavni dijagram i upravljački modul. U svrhu poboljšanja dinamičke performanse upravljačkog sustava i pojačanja dinamičkog odziva, predstavljena je kombinirana strategija zasnovana na dvostruko-ponavljajućem kontrolnom uređaju (DRC) i adaptivnom PI upravljanju. U DRC-u jedan ponavljajući kontrolni uređaj je za osiguranje točnosti strujnog toka, a drugi za poboljšanje dinamičkog odziva. Prihvaćeno je PI upravljanje neuronskom mrežom da bi se poboljšala brzina odziva prilagođavanjem PI parametara, postavljajući parametre K\u27x i K\u27y online. Takva je strategija upravljanja primijenjena na simulaciju industrijskog prototipa i terensko ispitivanje. U usporedbi s uobičajenom strategijom upravljanja, eksperimentalni rezultat pokazuje da bi se kompenzacijom sustava mogle učinkovito smanjiti vrijednosti ukupne harmonijske distorzije (THD) od 26,02 %, 27,76 % i 27,60 % do 4,25 %, 4,57 % i 4,35 % za svaku fazu struje. A i puno vrijeme odziva je manje od 10 ms te u potpunosti zadovoljava standard IEEE-519.In this paper, the configuration characteristic of shunt active power filter (SAPF) with split-capacitor was analysed, as well as its principle diagram and control module. In order to improve the dynamic performance of a control system and elevate dynamic response, a combination strategy based on dual-repetitive controller (DRC) and adaptive PI control is presented. In DRC, one repetitive controller is for ensuring the current tracking accuracy and the other one is for enhancing dynamic response. The neural network PI control is adopted to improve response speed by turning the PI parameters adaptively, setting parameters K\u27x and K\u27y online. This control strategy was applied on industrial prototype simulation and field test. Comparing with the conventional control strategy, the experimental result shows that system compensation could effectively reduce the total harmonic distortion (THD) values from 26,02 %, 27,76 % and 27,60 % to 4,25 %, 4,57 % and 4,35 % for each phase of the current. And the full response time is all less than 10 ms, fully meeting the standard of IEEE-519

Evaluation of a Trapezoidal Predictive Controller for a Four-Wire Active Power Filter for Utility Equipment of Metro Railway, Power-Land Substations

The realization of an improved predictive current controller based on a trapezoidal model is described, and the impact of this technique is assessed on the performance of a 2 kW, 21.6 kHz, four-wire, Active Power Filter for utility equipment of Metro Railway, Power-Land Substations. The operation of the trapezoidal predictive current controller is contrasted with that of a typical predictive control technique, based on a single Euler approximation, which has demonstrated generation of high-quality line currents, each using a 400 V DC link to improve the power quality of an unbalanced nonlinear load of Metro Railway. The results show that the supply current waveforms become virtually sinusoidal waves, reducing the current ripple by 50% and improving its power factor from 0.8 to 0.989 when the active filter is operated with a 1.6 kW load. The principle of operation of the trapezoidal predictive controller is analysed together with a description of its practical development, showing experimental results obtained with a 2 kW prototype

Filtro Ativo Híbrido na Transformação de Microrredes com Alta Impedância em Barramento Quasi-infinito.

Microrredes isoladas sofrem com problemas de qualidade de energia, como distorções harmônicas e ressonâncias, devido ao valor elevado das impedâncias de saída dos conversores que as compõem. Estas impedâncias são normalmente associadas aos filtros LCL necessários na saída dos conversores para reduzir seu ruído de chaveamento. Como são impedâncias complexas, elas são dependentes da frequência, e então muito sensíveis ao conteúdo harmônico das correntes de carga. Isto leva a distorções significativas na tensão da microrrede, altamente dependente da corrente de carga, que resulta em uma qualidade de energia indesejável para os consumidores. Os filtros ativos híbridos são uma escolha razoável para compensação harmônica possibilitando um desempenho aprimorado na filtragem com custo reduzido quando comparados aos filtros ativos convencionais. Esta tese propõe uma nova aplicação para os filtros ativos híbridos como forma de melhorar o desempenho de microrredes isoladas com alta impedância equivalente. O filtro híbrido altera a impedância equivalente da microrrede fazendo com que ela se comporte como um sistema mais forte, transformando-a em um barramento quasi-infinito, se tornando assim menos sensível aos problemas de qualidade de energia já mencionados. É apresentada a conceituação das microrredes e dos conversores que dela fazem parte e a implementação prática de uma microrrede monofásica composta por um conversor e cargas com diferentes características. Os problemas relacionados à qualidade da energia nesta microrrede são demonstrados por meio de ensaios práticos e possíveis soluções são brevemente discutidas. Os conceitos e fundamentos do filtro ativo híbrido são apresentados juntamente com a implementação prática de um protótipo monofásico e seu funcionamento é comprovado através de resultados práticos. Por fim o filtro é inserido na microrrede onde, por meio de resultados experimentais, se mostra capaz de mitigar os problemas de qualidade de energia gerados pelas cargas não lineares dentro da microrrede. Também são feitas análises mostrando a alteração da impedância equivalente da fonte com a ação do filtro híbrido, tornando a microrrede um barramento quasi-infinito