کنترل جبرانساز استاتیک سنکرون مبتنی بر مبدل پل متوالی با لینک های خازنی نامتقارن با استفاده از روش پیش بین مبتنی بر مدل

جبرانساز استاتیک سنکرون یک اینورتر متصل به شبکه است که برای جبرانسازی توان راکتیو در خطوط انتقال و توزیع انرژی الکتریکی مورد استفاده قرار می‌گیرد. اینورتر پیشنهادی در این مقاله برای استفاده در جبرانساز استاتیک سنکرون، اینورتر پل متوالی نامتقارن است که از اتصال آبشاری سلول‌های تمام‌پل با منابع dc نامتقارن تشکیل یافته است. این اینورتر بدون نیاز به ترانسفوماتور قادر است به شبکه متصل شود و در قیاس با اینورتر پل متوالی متقارن، قادر است با استفاده از تعداد کمتری از ادوات قدرت، سطوح ولتاژ بیشتری را تولید کند. در کاربرد جبرانسازی، خازن‌های الکترولیت جایگزین منابع ولتاژ در لینک dc این مبدل می‌شود. از این رو علاوه بر کنترل توان راکتیو تزریقی به شبکه، ولتاژ خازن‌های لینک dc مبدل نیز باید تحت کنترل قرار گیرد. در این مقاله، یک روش کنترل پیش‌بین مبتنی بر مدل برای کنترل جبرانساز پیشنهاد شده است. در روش پیشنهادی، نخست، مدل دینامیکی زمان‌گسسته سیستم برای پیش‌بینی متغیرهای کنترلی استخراج شده و سپس، یک تابع هزینه چندهدفه برای برآورده کردن اهداف کنترلی تعریف شده است. روش پیشنهادی قادر است جریان راکتیو تزریقی به شبکه را کنترل کند، ولتاژ خازن‌های هر سلول را در مقدار مرجع خود تنظیم کند و همچنین فرکانس کلیدزنی در سلول‌های ولتاژ‌بالا را محدود کند. نتایج شبیه سازی روش پیشنهادی بر روی جبرانساز استاتیک سنکرون مبتنی بر اینورتر پل نامتقارن 27‌سطحی در محیط نرم افزار matlab/simulink ارائه شده است.

a control strategy for cascaded h-bridge based statcom with unequal capacitive dc links based on model predictive method

static synchronous compensator (statcom) is a shunt grid connected converter used for reactive power/current compensation in electrical networks. owing to its advantages, cascaded h‌bridge inverter with unequal capacitive dc links is utilized in statcom application in this paper. in statcom application, the voltages of capacitors have to be controlled in addition to reactive current/power control. the studied inverter is composed of cascaded h‌bridge cells with capacitive and unequal voltages which makes the regulation and balancing the voltages of capacitors, challenging. in this paper, a strategy based on model predictive control is proposed to meet the control objectives. first, the discrete‌time model of the inverter is derived to predict the control variables and then a multi‌objective cost function is developed. the input of the multi‌objective optimization is the inverter switching states and the proposed control method controls the active and reactive power exchanged with the grid and the voltages of capacitors in each cell. also, it mitigates the switching frequency in the high‌voltage cell. the simulation results are provided on a 27‌level asymmetric chb based statcom.