بهساز یکپارچه کیفیت توان جدید بر پایه مبدل منبع امپدانس ترانسفورماتوری

بهساز یکپارچه کیفیت توان (upqc) متشکل از اینورترهای منبع ولتاژ پشت به پشت، تلفیق فیلترهای اکتیو سری و موازی است که به صورت هم‌زمان هارمونیک‌های جریان بار غیر خطی و اغتشاشات ولتاژ شبکه را جبران می‌کند. برای کارکرد مناسب هر دو مبدل و عبور دوطرفه توان، باید ولتاژ لینک dc حداقل 1/41 برابر ولتاژ خط به خط سمت ولتاژ بالای سیستم یعنی فیلتر اکتیو موازی باشد. یکی از فاکتورهای تعیین‌کننده قیمت ادوات نیمه‌هادی، حداکثر استرس ولتاژ قابل تحمل آنها می‌باشد. با بالابودن ولتاژ لینک dc، استرس ولتاژ کلیدهای سمت مبدل سری افزایش می‌یابد و برای رفع این نقص، در این مقاله یک شبکه منبع امپدانس به ساختار اینورترهای پشت به پشت رایج در upqc اضافه می‌شود که بدین وسیله ولتاژ dc اعمالی به اینورتر فیلتر اکتیو سری را به میزان چشم‌گیری کاهش داده و هزینه ساخت آن کاهش خواهد یافت. در این ساختار از شبکه منبع امپدانس در یک مبدل ac/dc (فیلتر موازی) برای ایجاد خاصیت باک بوست استفاده شده است. در عین حال به علت استفاده شبکه منبع امپدانس در فیلتر موازی، زمان مرده لازم برای کلیدزنی این مبدل حذف شده و کیفیت عملکرد و قابلیت اطمینان آن به میزان چشم‌گیری افزایش خواهد یافت. در این مقاله با شبیه‌سازی‌های لازم کارایی ساختار رایج و پیشنهادی با هم مقایسه خواهد شد. برای اثبات کاهش هزینه ساخت در ساختار پیشنهادی از معیار total switching device power استفاده شده است.

A New Unified Power Quality Conditioner based on TransZSource Inverter

Unified Power quality conditioner (UPQC) consists of back to back voltage source inverters. In UPQC combination of parallel and series active power filters are used to compensate for the nonlinear load current harmonics and voltage distortions, simultaneously. For appropriate performance of both converters and bidirectional power flow, the DC link voltage should be at least 1.41 times larger than the line to line voltage in the high voltage part of the system; i.e. the parallel active filter. One of the determining factors for the cost of semiconductors is the maximum tolerable voltage stress. The voltage stress of the series converter increases when the DC link voltage is high. In order to overcome this deficiency, a Zsource network is added to the common structure of back to back invertors in the UPQC. It will reduce the applied DC voltage to the series active power filters significantly and decrease the cost of manufacturing. In this structure, an impedance source network is used in an AC/DC inverter to produce a buckboost effect. Additionally, dead time has been eliminated through the use of a Z source network in the parallel active filter and thus its performance and reliability has increased impressively. In this paper, a comparison study has been conducted through necessary simulations for the performance evaluation of the common and proposed structures. The total switching device power has been used as a criteria to confirm the manufacturing cost reduction in the proposed structure.