Voltage source converter

پس از پرداخت، لينك دانلود فايل براي شما نشان داده مي شود

پرداخت و دانلود

Control of VSC-based STATCOM using conventional and direct-current vector control strategies

a b s t r a c t
A STATCOM is a device that can compensate reactive power and provide voltage support to an ac system.
Due to the advance of power electronic technology, VSC-based IGBT or IGCT converters have been
increasingly used in modern STATCOM systems. A traditional VSC-based STATCOM consists of a voltage
source converter, connected to an energy storage device on one side and to the ac power system on the
other, and a control system based on the conventional standard d–q vector control technology. This paper
studies and compares the conventional and a direct-current vector control schemes for a VSC-based
STATCOM. A limitation of the conventional control mechanism is analyzed. An optimal control strategy
is developed based on a direct-current vector control design. Close-loop control evaluation demonstrates
that a D-STATCOM system works well using the proposed control mechanism both within and beyond
the converter linear modulation limit while the conventional standard control technique could result
in over voltage and system oscillations when the converter operates beyond its linear modulation limit.

كنترل STATCOM مبتني بر VSC با استفاده از راهبردهاي متداول و كنترل بردار جريان مستقيم  

چكيده

STATCOM دستگاهي است كه مي­تواند توان راكتيو را جبران­سازي كند و پشتيباني ولتاژ را براي يك سيستم ac ارائه كند. با توجه به پيشرفت فن­آوري الكترونيك قدرت، مبدل­هاي IGCT يا IGBT مبتني بر VSC بطور قابل توجهي در سيستم­هاي STATCOM مدرن استفاده مي­شوند. STATCOM مبتني بر VSC متعارف شامل مبدل منبع ولتاژ (كه به دستگاه ذخيره­سازي انرژي در يك سو و سيستم قدرت ac در سوي ديگر متصل است) و سيستم كنترل مبتني بر فن­آوري كنترل بردار d-q استاندارد معمولي است. اين مقاله طرح­هاي كنترل بردار جريان مستقيم و متعارف براي STATCOM مبتني بر VSC را مطالعه و مقايسه مي­كند. محدوديت ساز و كار كنترل متعارف آناليز مي­شود. يك استراتژي كنترل بهينه بر اساس طرح كنترل بردار جريان مستقيم ايجاد مي­شود. ارزيابي كنترل حلقه-بسته نشان مي­دهد كه سيستم D-STSTCOM با استفاده از ساز و كار كنترلي ارائه شده هم در داخل و هم خارج از حد مدولاسيون خطي مبدل بخوبي كار مي­كند اما زماني­كه مبدل فراتر از حد مدولاسيون خطي كار مي­كند روش كنترل استاندارد متعارف باعث اضافه ولتاژ و نوسانات سيستم مي­شود.

پس از پرداخت، لينك دانلود فايل براي شما نشان داده مي شود

پرداخت و دانلود

پس از پرداخت، لينك دانلود فايل براي شما نشان داده مي شود

پرداخت و دانلود

Damping of SSR Using Subsynchronous Current Suppressor With SSSC

Abstract—Hybrid series compensation using static synchronous
series compensator (SSSC) and passive series capacitor can improve
the stability of the system, increases the power transfer
capability and is useful for the fast control of power flow. This
paper analyzes the subsynchronous resonance (SSR) characteristics
of the hybrid series compensated power system in detail
and proposes a simple method for the extraction of subsynchronous
components of line current using filter. The extracted
subsynchronous frequency component of line current is used to
inject a proportional subsynchronous voltage in series with the
transmission line which suppresses subsynchronous current in
the transmission network. This novel technique is termed as subsynchronous
current suppressor. The design of subsynchronous
current suppressor is based on damping torque analysis and using
genetic algorithm. A novel graphical representation of series
resonance condition when SSSC is incorporated in the system
is presented. The detailed study of SSR is carried out based on
eigenvalue analysis, transient simulation and damping torque
analysis. The results of the case study on a system adapted from
IEEE First Benchmark Model demonstrates the effectiveness and
robust performance of subsynchronous current suppressor in
damping of SSR under various system operating conditions.
Linear analysis is performed on D-Q model of the system with
SSSC and the results are tested by executing transient simulation
based on detailed nonlinear three-phase model..

ميراسازي  SSRبا استفاده از حذف كننده جريان زيرسنكرون با  SSSC

 چكيده

جبران­سازي مركب سري با استفاده از جبران­­ساز سري سنكرون استاتيك (SSSC) و خازن سري پسيو مي­تواند پايداري سيستم قدرت را بهبود بخشد، قابليت انتقال توان را افزايش دهد و براي كنترل سريع پخش بار مفيد باشد. اين مقاله به بررسي كامل مشخصه رزونانس (تشديد) زيرسنكرون (SSR) سيستم قدرت جبران­سازي شده مركب سري مي­پردازد و روشي ساده براي استخراج مولفه­هاي زيرسنكرون جريان خط با استفاده از فيلتر ارائه مي­دهد. مولفه فركانسي زيرسنكرون جريان خط استخراج شده براي تزريق يك ولتاژ زيرسنكرون تناسبي بصورت سري با خط انتقال استفاده شده است كه جريان زيرسنكرون در شبكه­ي انتقال را حذف مي­كند. اين روش جديد به­عنوان حذف­كننده­ي جريان زير سنكرون ناميده مي­شود. طراحي حذف­كننده جريان زيرسنكرون براساس تحليل گشتاور ميرايي و با استفاده از الگوريتم ژنتيك است. يك بيان گرافيكي جديد از حالت رزونانس سري هنگامي­كه  SSSCبه سيستم اضافه مي­شود ارائه شده است. مطالعه­ي دقيق  SSRبراساس آناليز مقادير ويژه، شبيه­سازي گذرا و آناليز گشتاور ميرايي انجام شده است. نتايج حاصل از مطالعه­ي موردي بر روي يك سيستم برگرفته از نخستين مدل تست  IEEEحاكي از كارآيي و عملكرد قدرتمند حذف­كننده جريان زير سنكرون در ميراسازي SSR در شرايط عملياتي مختلف سيستم قدرت دارد. تحليل خطي در مدل  D-Qسيستم با SSSC انجام شده است و نتايج با اجراي شبيه­سازي گذرا براساس مدل سه­فاز غيرخطي دقيق مورد آزمايش قرار گرفته است.

پس از پرداخت، لينك دانلود فايل براي شما نشان داده مي شود

پرداخت و دانلود

پس از پرداخت، لينك دانلود فايل براي شما نشان داده مي شود

پرداخت و دانلود

Design Study of a Converter Interface Interconnecting Energy Storage With the DC Link of a StatCom

Abstract—Voltage-source converters (VSC) have been widely
utilized to provide instantaneous reactive power support to
power systems, an application referred to as static synchronous
compensator (StatCom). The integration of energy storage (ES)
into a StatCom makes it possible for the StatCom to provide a
certain amount of active power as well as reactive power support.
The possible benefit of the additional active power of a
StatCom can be power oscillation damping capability, mitigation
of phase-jump-related disturbances, etc. Direct connection of
an ES device to the dc link of the VSC incurs an unnecessarily
high-voltage rating of the VSC due to the considerable voltage
swing associated with the ES device. Dual thyristor converter
topology has been proposed as the interface between the ES and
the dc link of the VSC. In this paper, a cost estimation for systems
with the proposed interface topology is presented regarding three
types of ES: capacitors, supercapacitors, and batteries. The study
shows potential cost savings with utilization of the proposed interface
topology. In addition, a cost comparison between different
types of ES is presented, providing a guideline for the choice of ES
in these kinds of applications.

بررسي طراحي يك واسط مبدل بين دستگاه ذخيره انرژي و لينك DC جبران­ساز سنكرون استاتيكي

چكيده

 مبدل­هاي منبع ولتاژ (VSC) بطور وسيعي براي تامين توان راكتيو لحظه­اي به سيستم­هاي قدرت استفاده مي­شوند، يك از كاربردها منتسب به جبران­ساز سنكرون استاتيكي (StatCom) است. اتصال ذخيره انرژي (ES) به يك StatCom  اين امكان را براي StatCom بوجود مي­آورد كه يك مقدار مشخصي از توان كتيو و همچنين توان راكتيو را تامين نمايد. مزيت تزريق توان اكتيو اضافي توسط StatCom مي­تواند قابليت ميرايي نوسانات توان، كاهش اغتشاشات مربوط به پرش فاز و غيره باشد. اتصال مستقيم دستگاه ES به لينك DCي­ِ VSC باعث مقادير غيرضروري فشار قوي (ولتاژ بالا) VSC مي­شود كه در نتيجه­ي نوسان زياد ولتاژ ناشي از دستگاه ES است. توپولوژي (ساختار) مبدل تريستور دوتايي به­عنوان واسط بين ES و لينك DCي­ِ VSC ارائه مي­شود. در اين مقاله، يك برآورد هزينه براي سيستم­هايي با ساختار واسط پيشنهادي و با در نظر گرفتن سه نوع ES يعني خازن­ها، خازن­هاي فوق ظرفيت و باتري­ها ارائه شده است. اين مطالعه نشان مي­دهد كه با استفاده از توپولوژي واسط پيشنهادي، صرفه­جويي بالقوه­اي در هزينه وجود دارد. علاوه بر اين،­ انواع مختلف ES از نظر هزينه با هم مقايسه شده­اند كه مي­تواند يك راهنمايي خوب براي انتخاب ES در اين نوع از كاربردها ارائه كرده است.

پس از پرداخت، لينك دانلود فايل براي شما نشان داده مي شود

پرداخت و دانلود

پس از پرداخت، لينك دانلود فايل براي شما نشان داده مي شود

پرداخت و دانلود

Dynamic compensation of reactive power in Various Faults in Power System

Abstract: The STATCOM (Synchronous Static Compensator) based on voltage source converter (VSC) is used for voltage regulation in transmission and distribution system. The STATCOM can rapidly supply dynamic VARs required during system faults for voltage support. Strict requirements of STATCOM losses and total system loss penalty preclude the use of PWM (Pulse-Width Modulation) for VSC based STATCOM applications. This constraint of implementing VSC without PWM functionality, results in over-currents and trips of the STATCOM during and after system faults, when its VAR support functionality is most required. In this paper, we propose and develop an “emergency PWM” strategy to prevent over-currents (and trips) in the VSC during and after single line to ground system faults, LLLG faults and to ensure that the STATCOM supplies required reactive power. The Simulation results are shown for a 48-pulse VSC based ± 100 MVAR STATCOM connected to a 2- bus power strategy to prevent VSC over-currents and to supply required reactive power under line to ground system faults.

جبران­سازي ديناميكي توان راكتيو به ازاي خطاهاي گوناگون سيستم قدرت

چكيده

STATCOM  (جبران­ساز استاتيك سنكرون) مبتني بر كانورتور منبع ولتاژ (VSC) براي تنظيم ولتاژ در سيستم­هاي انتقال و توزيع برق بكار مي­رود. STATCOM  مي­تواند VARهاي لازم (توان راكتيو) را حين خطاهاي سيستم براي پشتيباني از ولتاژ به سرعت تامين كند. الزامات اساسي تلفات STATCOM  و جريمه­ي تلفات كل سيستم مانع استفاده از PWM (مدولاسيون پهناي پالس) براي كاربردهاي STATCOM  مبتني بر VSC مي­شود. اين محدوديت پياده­سازي VSC بدون PWM منجر به اضافه­جريان­ها و تريپ­هاي STATCOM  در حين خطاي سيستم و پس از آن زماني­كه تامين VAR بسيار ضرروي باشد مي­شود. در اين مقاله، يك راهبرد « PWM اضطراري» براي جلوگيري از اضافه­جريان­ها و تريپ­هاي STATCOM در VSC در حين و پس از خطاهاي تكفاز به زمين، خطاهاي LLLG، و همچنين تضمين اينكه STATCOM  توان راكتيو لازم را تامين خواهد كرد ارائه مي­شود. نتايج شبيه­سازي براي يك STATCOM  مبتني بر VSC 48 پالسه ± 100 MVAR متصل به استراتژي باس-2 براي جلوگيري از اضافه­جريان­هاي VSC و پشتيباني از توان راكتيو لازم تحت خطاهاي سيستم خط به زمين نشان داده مي­شود.

پس از پرداخت، لينك دانلود فايل براي شما نشان داده مي شود

پرداخت و دانلود

پس از پرداخت، لينك دانلود فايل براي شما نشان داده مي شود

پرداخت و دانلود

Investigation of Subsynchronous Resonance With VSC-Based HVDC Transmission Systems

Abstract—The HVDC converter control can destabilize torsional
modes of nearby turbogenerators. The first experience
of HVDC-turbine generator torsional interaction was observed
in 1977 during field tests at Square Butte. The development of
power semiconductors, specially insulated-gate bipolar transistors
and gate turnoff thyristors (GTOs) has led to the small
power HVDC transmission based on voltage-source converters
(VSCs). The self-commutated VSC-based HVDC installations
have several advantages compared to conventional HVDC-based
online-commutated current source converter. The main objective
of this paper is to investigate and present the detailed analysis
of subsynchronous resonance (SSR), arising from a VSC-based
HVDC system connected close to generating units. The analysis
considers different operating modes of the converters. Based on
a case study, it is shown that the dc voltage control mode of VSC
operation (rectifier/inverter) close to the generator units can contribute
positive damping in the torsional-mode frequency range of
interest. The investigations of SSR with VSC-based HVDC is carried
out based on linear (damping torque and eigenvalue) analysis
and nonlinear transient simulation. While the damping torque,
eigenvalue analysis, and controller design are based on the