Analysis of drawbacks and constraints of classification algorithms for three-phase voltage dips

Voltage events are one of the most common and harmful disturbances of power electric systems. Voltage dips, swells and interruptions are included under this heading. Given the economic cost that these disturbances represent for electrical power transmission and distribution companies and the industry, it becomes imperative to detect and classify them properly. Several classification criteria and algorithms have been proposed in the literature as analysis tools to differentiate voltage events by their characteristics and, if possible, to determine their causes and consequences. Even though some of these approaches make a correct classification of the voltage events, there are certain operation conditions that are common in real electrical grids, in which the classification criteria, and their corresponding algorithms, make a wrong classification. These particular conditions, together with the lack of a fair comparison in a common scenario, have not been addressed in the specific field literature. This work explores in detail all these aspects by evaluating the symmetrical components criterion and ABC classification criterion, and rigorously analyzes three specific algorithms: the Symmetrical Components Algorithm, the Six Phases Algorithm and the Space Vector Algorithm. Drawbacks arise from both classification criteria and algorithms. The causes of the classification errors are described and discussed in detail in order to better understand the problem, and evidence the constraints of these classification methods.Fil: Strack, Jorge Luis. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones Científicas y Tecnológicas en Electrónica. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería. Instituto de Investigaciones Científicas y Tecnológicas en Electrónica; ArgentinaFil: Carugati, Ignacio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones Científicas y Tecnológicas en Electrónica. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería. Instituto de Investigaciones Científicas y Tecnológicas en Electrónica; ArgentinaFil: Orallo, Carlos Martin. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones Científicas y Tecnológicas en Electrónica. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería. Instituto de Investigaciones Científicas y Tecnológicas en Electrónica; ArgentinaFil: Donato, Patricio Gabriel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones Científicas y Tecnológicas en Electrónica. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería. Instituto de Investigaciones Científicas y Tecnológicas en Electrónica; ArgentinaFil: Maestri, Sebastian Oscar. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones Científicas y Tecnológicas en Electrónica. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería. Instituto de Investigaciones Científicas y Tecnológicas en Electrónica; ArgentinaFil: Carrica, Daniel Oscar. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones Científicas y Tecnológicas en Electrónica. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería. Instituto de Investigaciones Científicas y Tecnológicas en Electrónica; Argentin

Simultaneous correlation architecture for multilevel complementary sequences

Complementary sequences are being widely used in applications ranging from communication to radar and sonar systems. The properties of these sequences render them suitable for applications requiring signal detection in noisy environments and/or multi-user systems. The use of complementary sequences in practical applications with reduced hardware resources has promoted the development of efficient architectures that reduce the computational requirements for the generation and correlation of the sequences. An optimised architecture for the simultaneous correlation of pairs of multilevel complementary sequences is presented, which achieves that reduction by removing redundant operations. The proposal has an impact also on the correlation of binary complementary pairs of sequences of lengths of a power of 10 and 26 that use the multilevel architecture to generate the kernels.Fil: Hadad, Matías Nicolás. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional de Mar del Plata; ArgentinaFil: Funes, Marcos Alan. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional de Mar del Plata; ArgentinaFil: Donato, Patricio Gabriel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional de Mar del Plata; ArgentinaFil: Carrica, Daniel Oscar. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional de Mar del Plata; Argentin

Reduced architecture for simultaneous correlation of orthogonal sets of complementary sequences

An architecture that enables to perform the simultaneous correlation of four sets of complementary sequences is presented. The proposal is based on the properties of orthogonal sets as well as on the use of a recursive generation algorithm. Theoretically demonstrated, it constitutes a remarkable advance in the practical application of complementary sequences in platforms with limited resources.Fil: Funes, Marcos Alan. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata; Argentina. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería. Departamento de Electrónica. Laboratorio de Instrumentación y Control; ArgentinaFil: Donato, Patricio Gabriel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata; Argentina. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería. Departamento de Electrónica. Laboratorio de Instrumentación y Control; ArgentinaFil: Hadad, Matías Nicolás. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata; Argentina. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería. Departamento de Electrónica. Laboratorio de Instrumentación y Control; ArgentinaFil: Carrica, Daniel Oscar. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata; Argentina. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería. Departamento de Electrónica. Laboratorio de Instrumentación y Control; Argentin

Generalised predictive current-mode control of passive front-end boost-type converters

In this work, an average current-mode control strategy based on a generalised predictive control formulation for passive front-end three-phase boost-type converters is proposed. A novel design procedure for the generalised predictive control strategy is introduced which considers both the cost function and disturbance model as design parameters to set the controller's dynamic response and robustness against component variations. A maximum robustness criterion was used for achieving stability up to a 70% inductance reduction with maximum possible bandwidth. The proposed strategy was compared against both a PI and a predictive deadbeat average current-mode control using both simulations and experimental results on a (Formula presented.) converter. The generalised predictive control presented less performance variations between different operating points than the PI controller. Also, the proposed strategy is more robust than the predictive deadbeat strategy, showing a better transient response with a 50% inductance reduction and remained stable for a 71% inductance reduction, while the predictive deadbeat could not. Finally, the proposed strategy achieved a 1.4% output voltage load transient response for a (Formula presented.) load power step, and a 2.8% output voltage line transient response for a (Formula presented.) input voltage step, outperforming existing state-of-the-art strategies.Fil: Judewicz, Marcos. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones Científicas y Tecnológicas en Electrónica. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería. Instituto de Investigaciones Científicas y Tecnológicas en Electrónica; ArgentinaFil: González, Sergio Alejandro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones Científicas y Tecnológicas en Electrónica. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería. Instituto de Investigaciones Científicas y Tecnológicas en Electrónica; ArgentinaFil: Fischer, Jonatan Roberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones Científicas y Tecnológicas en Electrónica. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería. Instituto de Investigaciones Científicas y Tecnológicas en Electrónica; ArgentinaFil: Martínez, Juan Francisco. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones Científicas y Tecnológicas en Electrónica. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería. Instituto de Investigaciones Científicas y Tecnológicas en Electrónica; ArgentinaFil: Carrica, Daniel Oscar. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones Científicas y Tecnológicas en Electrónica. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería. Instituto de Investigaciones Científicas y Tecnológicas en Electrónica; Argentin

Inverter-Side Current Control of Grid-Connected Voltage Source Inverters With LCL Filter Based on Generalized Predictive Control

In this paper, an inverter-side current (ISC) control strategy for grid-connected voltage source inverter with LCL filters is proposed based on a generalized predictive control (GPC) formulation as it has the advantages of fixed switching frequency, a systematic design procedure and low computational complexity. As the GPC strategy is a subtype of continuous-control-set model predictive control strategies, a proper model for controlling the ISC is obtained, showing that a full-order model is preferred to its first-order counterpart. The controller is designed taking into consideration harmonic distortion limits and robustness against filter component variations. To this end, a complete three-wire LCL filter model is obtained and impedance sensitivity to each component variation is analyzed. Finally, its performance is evaluated by means of experimental results and compared with a predictive deadbeat controller.Fil: Judewicz, Marcos. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones Científicas y Tecnológicas en Electrónica. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería. Instituto de Investigaciones Científicas y Tecnológicas en Electrónica; ArgentinaFil: González, Sergio Alejandro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones Científicas y Tecnológicas en Electrónica. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería. Instituto de Investigaciones Científicas y Tecnológicas en Electrónica; ArgentinaFil: Fischer, Jonatan Roberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones Científicas y Tecnológicas en Electrónica. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería. Instituto de Investigaciones Científicas y Tecnológicas en Electrónica; ArgentinaFil: Martínez, Juan Francisco. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones Científicas y Tecnológicas en Electrónica. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería. Instituto de Investigaciones Científicas y Tecnológicas en Electrónica; ArgentinaFil: Carrica, Daniel Oscar. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones Científicas y Tecnológicas en Electrónica. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería. Instituto de Investigaciones Científicas y Tecnológicas en Electrónica; Argentin

Algorithm for complementary-derived orthogonal sequences applied to measurements in noisy channels

Complementary sequences are currently being applied to multiple fields of engineering not only when an active signal must be coded to obtain large noise immunity (proportional to the sequences length) but also when multiuser or multisensory operations need to be conducted (because of their orthogonality properties). The orthogonality between complementary sequences is only defined for sequences with the same length. This constraint limits complementary sequences implementation in cases in which all the sequences feature the same length. This paper describes the way in which orthogonal sequences of different length can be generated starting from given complementary sequences. A possible application to a noisy channel is also analysed. In the said application, a pair of complementary sequences of short length is used to code the desired information, while simultaneously an orthogonal complementary pair of larger length is used to measure the channel attenuation.Fil: Donato, Patricio Gabriel. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería. Departamento de Electrónica. Laboratorio de Instrumentación y Control; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata; ArgentinaFil: de Marziani, Carlos Manuel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional de la Patagonia "San Juan Bosco". Facultad de Ingeniería - Sede Comodoro; ArgentinaFil: Carrica, Daniel Oscar. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería. Departamento de Electrónica. Laboratorio de Instrumentación y Control; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata; ArgentinaFil: Funes, Marcos Alan. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata; Argentina. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería. Departamento de Electrónica. Laboratorio de Instrumentación y Control; ArgentinaFil: Ureña, J.. Universidad de Alcalá; Españ

Evaluación y comparación de algoritmos de clasificación de eventos de tensión mediante su implementación en un DSP

This paper assesses the experimental implementation of three voltage events classification algorithms. They are known in the literature as symmetrical component algorithm, six-phase algorithm and space vector algorithm. They use the fundamental voltages and sequence’s components estimated by a sequence detector proposed by the authors previously. This detector is synchronized with the network achieving phase and frequency adaptation and high rejection to the network disturbances. From implementation of classification algorithm and detector on a DSP (Digital Signal Processor), the performance of each algorithm in the classification of real events and their possible application in a PQM (Power Quality Monitor) was evaluated.Este trabajo evalúa la implementación experimental de tres algoritmos de clasificación de eventos de tensión. Los mismos son conocidos en la literatura como algoritmo de componentes simétricas, algoritmo de seis tensiones y algoritmo de vector espacial. Estos algoritmos utilizan las tensiones fundamentales y las componentes de secuencia estimadas por un detector de secuencias propuesto por los autores en trabajos previos. Este detector se sincroniza con la red eléctrica, logrando adaptación en fase y frecuencia y provee de un gran rechazo a las perturbaciones de la red. A partir de la implementación de los algoritmos de clasificación y del detector en un DSP (Digital Signal Processor), se evaluó el desempeño de cada algoritmo en la clasificación de eventos reales y su posible aplicación en un instrumento medidor de calidad de la energía

Puesta en marcha y estudio de la operación en campo de microinversores de potencia para aplicaciones fotovoltaicas

En este trabajo se estudia el sistema asociado a la operación y monitoreo de dos micro-inversores de potencia, desarrollados por el Laboratorio de Instrumentación y Control de la Universidad Nacional de Mar del Plata y Lytron SA. Cada microinversor inyecta a la red la energía generada por un panel fotovoltaico de 290 Wp. Ambos paneles, cada uno con su respectivo micro-inversor, se encuentran emplazados en la azotea de la Facultad. Además, se realiza una comparativa del desempeño de los micro-inversores individuales frente al de inversores de mayor potencia que inyectan actualmente la energía generada por arreglos de 6 paneles fotovoltaicos de las mismas características. Los mismos forman parte de la planta piloto de la Facultad, que integra el proyecto IRESUD. Se describe el tratamiento de los datos de irradiancia a fin de estimar el recurso solar en el plano de los paneles fotovoltaicos. Se presentan los datos de recurso y producción obtenidos durante tres semanas en el mes de abril. Luego, se toman como objeto de comparación dos días típicos, uno nublado y el otro soleado, relevando curvas de recurso y producción de los sistemas solares bajo estudio. Finalmente, se concluye que este tipo de inversores tiene un rendimiento aproximado al de los inversores convencionales, dejando en evidencia que el precio por unidad de potencia sería el factor determinante al momento de la elección del inversor que adoptará un sistema fotovoltaico.This paper studies the system involved in the operation and monitoring of two micro-inverters, developed by the Laboratorio de Instrumentación y Control of the Facultad de Ingeniería of the Universidad Nacional de Mar del Plata and Lytron SA. Each micro-inverter delivers to the grid the power generated by single photovoltaic panels with 290 Wp. Both, panels and micro-inverters, are settled in the roof of the building of the engineering school. Also, a comparison is made of the performance between individual inverters with others of higher power, of which the latter are injecting power from arrays of six identical photovoltaic panels. They are part of the photovoltaic solar plant of the engineering school, integrating the IRESUD project. Is described the data treatment of solar irradiance which aim to estimate the solar resource in the tilted plane of the panels. Resource and production data from three weeks of April are shown. Then, two typical days, one cloudy and one sunny, are taken as object of comparison displaying trends of resource and production from the solar systems under study. Finally, it is concluded that this type of inverters has an approximate performance to conventional inverters, manifesting that the price per watt peak unit would be the main factor for choosing the inverter which makes up a photovoltaic system.Tema 4: Energía solar, conversión fotovoltaica.Facultad de Arquitectura y Urbanism

Puesta en marcha y estudio de la operación en campo de microinversores de potencia para aplicaciones fotovoltaicas

En este trabajo se estudia el sistema asociado a la operación y monitoreo de dos micro-inversores de potencia, desarrollados por el Laboratorio de Instrumentación y Control de la Universidad Nacional de Mar del Plata y Lytron SA. Cada microinversor inyecta a la red la energía generada por un panel fotovoltaico de 290 Wp. Ambos paneles, cada uno con su respectivo micro-inversor, se encuentran emplazados en la azotea de la Facultad. Además, se realiza una comparativa del desempeño de los micro-inversores individuales frente al de inversores de mayor potencia que inyectan actualmente la energía generada por arreglos de 6 paneles fotovoltaicos de las mismas características. Los mismos forman parte de la planta piloto de la Facultad, que integra el proyecto IRESUD. Se describe el tratamiento de los datos de irradiancia a fin de estimar el recurso solar en el plano de los paneles fotovoltaicos. Se presentan los datos de recurso y producción obtenidos durante tres semanas en el mes de abril. Luego, se toman como objeto de comparación dos días típicos, uno nublado y el otro soleado, relevando curvas de recurso y producción de los sistemas solares bajo estudio. Finalmente, se concluye que este tipo de inversores tiene un rendimiento aproximado al de los inversores convencionales, dejando en evidencia que el precio por unidad de potencia sería el factor determinante al momento de la elección del inversor que adoptará un sistema fotovoltaico.This paper studies the system involved in the operation and monitoring of two micro-inverters, developed by the Laboratorio de Instrumentación y Control of the Facultad de Ingeniería of the Universidad Nacional de Mar del Plata and Lytron SA. Each micro-inverter delivers to the grid the power generated by single photovoltaic panels with 290 Wp. Both, panels and micro-inverters, are settled in the roof of the building of the engineering school. Also, a comparison is made of the performance between individual inverters with others of higher power, of which the latter are injecting power from arrays of six identical photovoltaic panels. They are part of the photovoltaic solar plant of the engineering school, integrating the IRESUD project. Is described the data treatment of solar irradiance which aim to estimate the solar resource in the tilted plane of the panels. Resource and production data from three weeks of April are shown. Then, two typical days, one cloudy and one sunny, are taken as object of comparison displaying trends of resource and production from the solar systems under study. Finally, it is concluded that this type of inverters has an approximate performance to conventional inverters, manifesting that the price per watt peak unit would be the main factor for choosing the inverter which makes up a photovoltaic system.Tema 4: Energía solar, conversión fotovoltaica.Facultad de Arquitectura y Urbanism