Abstract
This paper presents a linear direct-quadrature current control strategy for voltage source converters (VSCs) in a rotating reference frame (RRF). The described method is based on multivariable-proportional-integral (PI) regulators and provides fast dynamics and a zero steady-state error. Contrary to the well-known conventional PI-based control strategies in RRFs, the presented method provides practically decoupled axes with a superior disturbance rejection capability. Moreover, its implementation is relatively simple and does not impose excessive structural complexity compared to its conventional PI-based competitors. The method is applicable to both single- and three-phase systems and also to anisotropic three-phase systems, e.g., synchronous motors with different direct and quadrature impedances driven by VSCs. Implementing a three-phase test system, the performance of the presented method is experimentally evaluated
چکیده
این مقاله یک استراتژی کنترل جریان مستقیم-تعامد خطی برای مبدلهای منبع ولتاژ (VSCها) در قاب مرجع دوار (RRF) را ارائه میکند. روش تشریح شده مبتنی بر رگولاتورهای تناسبی-انتگرالی (PI) چند متغیره میباشد و دینامیکهای سریع و یک خطای حالت ماندگار صفر را فراهم میسازد. بر خلاف استراتژیهای کنترلی PI متداول معروف در RRFها، عملاً روش پیشنهادی، محورهای جداشده ای با یک قابلیت برتر حذف اغتشاش را فراهم میکند. علاوه براین، اجرای آن نسبتاً ساده میباشد و پیچیدگی بیش از حد ساختاری را در مقایسه با رقبای PI متداولش، تحمیل نمیکند. روش برای هر دو سیستم تکفاز و سه فاز و همچنین سیستمهای سه فاز ناهمسان، مانند موتورهای سنکرون با امپدانسهای مستقیم و متعامد متفاوت تحریک شده توسط VSCها، مناسب است. با اجرای یک سیستم آزمایشی سه فاز، عملکرد روش ارائه شده بطور آزمایشی ارزیابی شده است.
1-مقدمه
اینورترهای قدرت با جریانهای ورودی تنظیم شده بطور گسترده در چندین کاربردهای متصل به شبکه، مانند تولید پراکنده برق با منابع انرژی تجدید پذیر همچون انرژی فوتوولتاییک [2] و [3] و انرژی باد [4]، کاربردهای HVdc [5]، فیلترهای توان اکتیو [6]-[8]، کنترلرهای ضریب توان [9] و [10]، و غیره، مورد استفاده قرار گرفته اند. اخیراً، عمق بالای نفوذ منابع انرژی پراکنده نیز تقاضا برای چنین اینورترهایی را تشدید کرده است. در اغلب چنین کاربردهایی، یک مبدل منبع ولتاژ (VSC) برای شبکه برق از طریق یک فیلتر راکتور (واکنشی) خط مواجه شده است، و یک طرح تنظیم جریان که توسط VSC برای کنترل جریان ورودیش اتخاذ شده است تا ولتاژ لینک dc توسط یک حلقه کنترلی نسبتاً کندتر در مقایسه با نوع جریانی آن، تنظیم گردد...