طراحی و کنترل یک فیلتر فعال ترکیبی جدید مبتنی بر تفکیک هارمونیکی جریان بار با هدف کمینه‌سازی مقدار ولتاژ لینک dc در مبدل منبع ولتاژ

این مقاله یک فیلتر ترکیبی جدید شامل فیلتر فعال مبتنی بر مبدل منبع ولتاژ و فیلتر پسیو (lc) کنترل‌شده با تایریستور (tclc-hapf) را برای کاهش هارمونیک و جبران توان راکتیو پیشنهاد می‌کند. این ساختار جدید بر اساس ایده جداسازی مولفه‌های فرکانس بالا و پایین جریان بار می‌تواند معایب هر دو نوع فیلتر را تعدیل کند. مولفه‌های فرکانس پایین جریان بار به فیلتر فعال و مولفه‌های فرکانس بالا به، فیلتر پسیو کنترل‌پذیر با تایریستور (tclc) اعمال می‌شود. برای کاهش تلفات و هزینه مبدل منبع ولتاژ در این طراحی از ایده کمینه‌سازی مقدار ولتاژ dc نیز بهره گرفته شده است. ایده کمینه‌سازی بر مبنای محاسبه ولتاژ dc مبدل منبع ولتاژ در دو فرکانس اصلی و هارمونیکی بوده، که این روش حجم محاسبات ریاضی را نسبت به سایر روش‌های مرسوم کاهش می‌دهد. جبران کننده پیشنهادی نه تنها قادر است thd جریان شبکه را در بدترین حالت کاری بار در 4.8% حفظ کند که در محدوده مجاز تعیین شده در استاندارد ieee519-2014 قرار دارد بلکه ضریب قدرت شبکه تحت هر زاویه آتش تایریستور بیشتر از 0.9 حفظ می شود. همچنین با کارکرد فیلتر ترکیبی پیشنهادی در کمترین سطح ولتاژ dc تلفات حاصل از کلیدزنی فیلتر اکتیو نیز کاهش داده می شود.به منظور تایید صحت عملکرد فیلتر پیشنهادی بخشی از یک شبکه قدرت نمونه با بار غیر خطی به کمک نرم افزار pscad/emtdc مورد مطالعه قرار گرفته است.

Design and Control of a Novel hybrid Active Power Filter based on Load Harmonic Currents Separation with the aim of DC-link voltage minimization in voltage source converter

This paper proposes a new hybrid active power filter, including voltage source converter (VSC) based active power filter and Thyristor Controllable LC Passive Filter (TCLCHAPF) for eliminating harmonic load current components and compensating reactive power. This new structure which is based on the separation of high and lowfrequency components of load current idea can reduce the drawbacks of both active and TCLC based filters. Lowfrequency components of the load current applied to the active power filter and high orders are applied to the controllable thyristor passive filter (TCLC). The DC voltage minimization strategy which is based on DC voltage calculation in the fundamental and harmonic frequencies has been used for reducing the power losses and overall cost. The proposed structure is not only able to keep the network power factor more than 0.9 but also maintain the network current THD at %4.8 under the worst case of the load operation, which both satisfy the IEEE5192014 standard. Also, the operation of the proposed hybrid filter at a minimum DC voltage reduces switching losses. This strategy has less computational burden compares to the traditional methods. The proposed idea reduces the THD of network current and satisfy the IEEE5192014 standard and also enhance the power factor. To validate the operation of the proposed Hybrid Active Power Filter a part of the sample power network has been simulated and studied by using PSCAD / EMTDC software.