Ключові слова
поверхня ковзання
компенсаційний струм
швидкодія
паралельний активний фільтр
Як цитувати
Анотація
Розглядається керування трифазним паралельним активним фільтром, який інжектує компенсуючий струм до розподіленої мережі електропостачання, наслідком наявності нелінійного навантаження в якій є спотворення параметрів електроенергії. Фільтр складається з напівпровідникового інвертора напруги на повністю керованих ключах, ємнісного накопичувача та притлумлюючої RL-ланки. Проведено декомпозицію об’єкта дослідження за темпами рухів динамічної системи. Двовимірна поверхня ковзання є лінійною комбінацією компонентів двовимірних векторів похибки компенсаційного струму та першої похідної похибки цього струму. Для збільшення швидкодії процесу слідкування за постійною напругою накопичувального конденсатора ланки постійного струму використано модифікований алгоритм скручування, який забезпечує асимптотичну стійкість. Задля уникнення впливу збурення у вигляді гармонічних компонентів випрямленої напруги на параметри компенсуючого струму, контури керування постійної напруги та струму зв’язано з використанням фільтра Чебишева другого роду. Для підтвердження теоретичних припущень побудовано імітаційну модель та проаналізовано результати цифрових експериментів. Виконано порівняння запропонованої стратегії з традиційним ПІ-регулюванням за критеріями тривалості перехідного процесу та коефіцієнтом гармонічних спотворень у струмі, який споживається з мережі. Бібл. 24, рис. 5.
Посилання
Akagi, H. Modern active filters and traditional passive filters. BULLETIN OF THE POLISHACADEMY OF SCIENCES TECHNICAL SCIENCES. 2006, Vol. 54, No 3. Pp. 255–269. http://bluebox.ippt.pan.pl/~bulletin/(54-3)255.pdf
Mykhalskiy V.M. Means for improving the quality of electricity at inputs and outputs of frequency and voltage converters with PWM. Kyiv, Instytut elektrodynamiky NAN Ukrayiny, 2013. 340 p.
Luis Morán, Juan Dixon, Ch.41 - Active Filters, Power Electronics Handbook (Third Edition), Butterworth-Heinemann, 2011. Pp. 1193–1228. DOI:10.1016/B978-0-12-382036-5.00041-0.
Singh B., Chandra A., Al-Haddad K. Power Quality Problems and Mitigation Techniques. 2015. 582 p. DOI:10.1002/9781118922064.
Zhang S., Li D., Wang X. Control Techniques for Active Power Filters, 2010 International Conference on Electrical and Control Engineering, Wuhan, 2010. Pp. 3493–3498.DOI:10.1109/iCECE.2010.850.
Nirmale S.S. , Mahaddalkar S. Review of Control Strategies for Active Power Filters. Int. Journ. of Inn. Res. in Electrical, Electronics, Instr. and Cont. Eng. NCAEE 2017 National Conf. on Advances in El. Eng. NMAM Institute of Technology, Nitte. April 2017. Vol. 5, Sp. Iss. 2. Pp. 12–16. DOI:10.17148/IJIREEICE/NCAEE.2017.03.
Boum A.T., Djidjio Keubeng G.B., Bitjoka L. Sliding mode control of a three-phase parallel active filter based on a two-level voltage converter, Systems Science & Control Engineering, 2017. Vol. 5, Iss. 1. Pp. 535–543. DOI:10.1080/21642583.2017.1405372.
Gadgune S., Karvekar S., Patil D. Implementation of shunt active power filter using sliding mode controller. 2014. DOI:10.1109/ICCPCT.2014.7054756.
Wang Yu, Xie Yun-Xiang, Liu Xiang. Analysis and Design of DC-link Voltage Controller in Shunt Active Power Filter. Journal of Power Electronics. May, 2015. No 3. DOI:10.6113/JPE.2015.15.3.763.
Kushal B., Seema D. A Novel DC-Link Voltage Control Strategy for Shunt Active Power Filters using Sliding Mode Controller. International Journal of Industrial Electronics and Electrical Engineering, Sep. 2018, Vol. 6, Iss. 9.
Benchouia M. T., Ghadbane I., Golea A., Srairi K., and Benbouzid M. H. Design and Implementation of Sliding Mode and PI Controllers Based Control for Three Phase Shunt Active Power Filter. In Energy Procedia. 2014. Elsevier Ltd. 50:504–11. DOI:10.1016/j.egypro.2014.06.061.
Rajesh P., Kamalakanta M., Ratnam K.V. Real time implementation of sliding mode based direct and indirect current control techniques for shunt active power filter. WSEAS Transactions on Systems and Control. 2015. Vol. 10. Pp. 186–197.
Fei J., Li T., Zhang S. Indirect current control of active power filter using novel sliding mode controller. IEEE 13th Workshop on Control and Modeling for Power Electronics (COMPEL), Kyoto, 2012. Pp. 1–6. DOI:10.1109/COMPEL.2012.6251726.
Teodorescu M., Ştefan D., Stanciu, Radoi C., Rosu S. G. Implementation of a three-phase active power filter with sliding mode control. Proc. of 2012 IEEE Int. Conf. on Automation, Quality and Testing, Robotics, 2012. Pp. 9–13.
Yurkevich V.D. Sintez nelineynykh sistem s SHIM v kanale upravleniya na osnove metoda razdeleniya dvizheniy // Doklady TUSUR. 2012. No 1-1 (25). URL: https://cyberleninka.ru/article/n/sintez-nelineynyh-sistem-s-shim-v-kanale-upravleniya-na-osnove-metoda-razdeleniya-dvizheniy (accessed: 24.01.2020).
Drakunov S.V., Izosimov D.B., Luk'yanov A.G., Utkin V.A., Utkin V.I. The block control principle. Avtomat. i Telemekh., 1990, No 5. C. 38–47; Autom. Remote Control, 51:5 (1990), P. 601–608. https://www.mathnet.ru/links/bd8f096b2b67d10c1b9adbf7fab6efe6/at5365.pdf
Wensheng L., Vazquez Sergio, Liu J., Wu L., Franquelo L. Second-order sliding mode control of power converters using different disturbance observers for DC-link voltage regulation. 2017. Pp. 8685–8690. DOI:10.1109/IECON.2017.8217526 .
Arie Levant. Sliding order and sliding accuracy in sliding mode control, International Journal of Control, 58:6, 1993. Pp. 1247–1263. DOI:10.1080/00207179308923053.
Shtessel Y., Taleb M., Plestan F. A novel adaptive-gain supertwisting sliding mode controller: Methodology and application. Automatica. 48. 2012. Pp.759–769. DOI:10.1016/j.automatica.2012.02.024.
Kamal S., Chalanga A., Moreno J., Fridman L., Bandyopadhyay B. Higher Order Super-Twisting Algorithm. 2014. DOI:10.1109/VSS.2014.6881129.
Emel'yanov S.V., Korovin S.K., Levantovskii L.V. A family of new regulators based on second order sliding mode Matem. Mod., Vol.2, No.3 ,1990, Pp.89–100. URL: http://mi.mathnet.ru/eng/mm2344.
Papan Dey, Saad Mekhilef. Current Controllers of Active Power Filter for Power Quality Improvement: A Technical Analysis AUTOMATIKA 56, 2015. Vol. 1. Pp. 42–54. DOI:10.7305/automatika.2015.04.572.
Utkin V.I. Sliding modes in optimization and control problems. Moskva: Nauka, 1981. 368 p.
Yemelyanov S.V., Korovin S.K. New types of feedback: Management under uncertainty. Moskva: Nauka. Fizmatlit, 1997. 352 p.
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
Авторське право (c) 2020 К.І. Денисенко, І.С. Кутрань, В.О. Лесик, Т.В. Мисак