Combined Operation of Unified Power-Quality Conditioner With Distributed Generation

ABSTRACT

This paper describes analysis results of a combined operation of the unified power quality conditioner with the distributed generation. The proposed system consists of a series inverter, a shunt inverter, and a distributed generator connected in the dc link through rectifier. The proposed system can compensate voltage sag and swell, voltage interruption, harmonics, and reactive power in both interconnected mode and islanding mode. The performance of proposed system was analyzed using simulations with power system computer aided esign/electromagnetic transients dc analysis program, and experimental results with the hardware prototype. The proposed system can improve the power quality at the point of installation on power distribution systems or industrial power systems.

INTRODUCTION

UNIFIED power-quality control was widely studied by many researchers as an ultimate method to improve power quality . The function of unified power-quality conditioner (UPQC) is to mitigate the disturbance that affects the performance of the critical load. The UPQC, which has two inverters that share one dc link capacitor, can compensate the voltage sag and swell, the harmonic current and voltage, and control the power flow and voltage stability. However, UPQC cannot compensate the voltage interruption because it has no energy storage in the dc link. The interest in distributed generation (DG) has been increasing rapidly because DG might play an important role in the future power system . DG can solve many typical problems that the conventional ac power system has. For example, an energy security problem occurs in the large- scale power system because a few transmission facilities are responsible for serving electric power to a great number of customers. This security problem caused by some transmission-line trip can be alleviated if a large number of DGs are installed in the power system. Moreover, DG can yield economic benefits, such as reducing the loss of transmission line and the cost of high-voltage equipment. However, a small DG has some
significant problems of frequency and voltage variation when it is operated in stand-alone mode.

چکیده

این مقاله نتایج تجزیه و تحلیل عملیات ترکیبی تهویه مطبوع با کیفیت تولید شده را با تولید توزیع شده توصیف می کند. سیستم پیشنهادی شامل یک اینورتر سری، یک اینورتر شنت و یک ژنراتور توزیع شده متصل شده در لینک dc از طریق یک یکسوساز است. سیستم پیشنهادی می تواند ولتاژ سقوط و تورم، وقفه ولتاژ، هارمونیک و قدرت راکتیو را در هر دو حالت متصل و حالت جزر و مدی جبران کند. عملكرد سيستم پيشنهادي با استفاده از شبيه سازي با نرم افزار تحليل ديناميك مغناطيسي مغناطيسي / الکترومغناطيسي با استفاده از شبيه سازي قدرت و نتايج آزمايشي با پيشرفت سخت افزاري مورد تجزيه و تحليل قرار گرفت. سیستم پیشنهادی می تواند کیفیت قدرت را در نقطه نصب در سیستم های توزیع برق یا سیستم های صنعتی صنعتی بهبود بخشد.

مقدمه

کنترل کیفیت قدرت UNIFIED توسط بسیاری از محققان به عنوان روش نهایی برای بهبود کیفیت قدرت مورد مطالعه قرار گرفت. عملکرد یکپارچه کیفیت تهویه مطبوع (UPQC) این است که کاهش اختلالاتی را که بر عملکرد بار بحرانی تأثیر می گذارد، کاهش دهد. UPQC که دارای دو اینورتر است که یک خازن خازنی dc را به اشتراک می گذارد، می تواند ولتاژ و ولتاژ جریان، ولتاژ و جریان هارمونیک را جبران کند و جریان قدرت و ثبات ولتاژ را کنترل می کند. با این وجود، UPQC نمی تواند وقفه ولتاژ را جبران کند چرا که هیچ ذخیره انرژی در لینک dc ندارد. علاقه به تولید توزیع شده (DG) به سرعت در حال افزایش است، زیرا DG ممکن است نقش مهمی در سیستم برق آینده ایفا کند. DG می تواند بسیاری از مشکلات معمولی که سیستم برق متداول AC را انجام می دهد را حل کند. به عنوان مثال، یک مشکل امنیتی انرژی در سیستم قدرتمند بزرگ اتفاق می افتد، زیرا چندین تأسیسات انتقال مسئولیت خدمت به نیروی برق را به تعداد زیادی از مشتریان می دهند. اگر تعداد زیادی از DG ها در سیستم برق نصب شده باشند، این مشکل امنیتی ناشی از خطوط انتقال خطوط ممکن است کاهش یابد. علاوه بر این، DG می تواند مزایای اقتصادی مانند کاهش خط انتقال و هزینه تجهیزات بالا را به ارمغان بیاورد. با این حال، یک DG کوچک دارد مشکلات مهم فرکانس و تنوع ولتاژ هنگامی که آن را در حالت مستقل عمل می کند.

Year: 2006

Publisher : IEEE

By : B. Han, B. Bae, H. Kim, and S. Baek