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Revista Eletrônica de Potência (Brazilian Journal of Power Electronics)

Issue: Volume 23 - Number 1
Publishing Date: março 2018
Editor-in-Chief: Marcello Mezaroba
Editor Affiliation: UDESC
Estratégias de energização e desenergização de um compensador estático síncrono para distribuição
Samuel Neves Duarte, Gabriel Azevedo Fogli, Pedro Machado de Almeida, Pedro Gomes Barbosa
29 - 38
http://dx.doi.org/10.18618/REP.2018.1.2717
Portuguese Data

Palavras Chaves: Conversor Conectado à Rede, Desenergização de DSTATCOM, Energização de DSTATCOM

Resumo

Este trabalho propõe dois controladores para energizar e desenergizar compensadores estáticos síncronos destinados a serem conectados nas redes de distribuição. O primeiro circuito é baseado em um retificador semi–controlado enquanto o segundo controlador é baseado em um circuito gradador. Os dois controladores propostos são facilmente adaptados a estrutura do compensador estático sem a necessidade de realizar alterações topológicas no conversor. Um modelo matemático é usado para derivar as relações matemáticas usadas para controlar as correntes de energização e de desenergização. Aproximações lineares por partes foram usadas para reduzir o esforço computacional dos algoritmos de controle desenvolvidos. Resultados de simulação e experimentais são apresentados para validar a metodologia proposta.

English Data

Title: Energization And De-energization Strategies Of A Dstatcom

Keywords: DSTATCOM De-energization, DSTATCOM Energization, Grid-connected Converter

Abstract

This paper proposes two controllers to energize and de-energize static synchronous compensators to be connected to distribution networks. The first circuit is based on a semi-controlled rectifier while the second controller is based on AC voltage controller. The two proposed controllers are easily adapted to the static compensator structure without the need of any topological changes. A mathematical model is used to derive the relationships used to control the energizing and de- energizing currents. Piecewise linear approximations are used to reduce the computational effort of the developed control algorithms. Simulation and experimental results are presented to validate the proposed methodology.

References

[1] N. G. Hingorani, L. Gyugyi, Understanding FACTS: concepts and technology of flexible AC transmission systems, Wiley-IEEE press, 2000. http://dx.doi.org/10.1002/9780470546802
[2] B. Singh, P. Jayaprakash, D. Kothari, “A T-connected transformer and three-leg VSC based DSTATCOM for power quality improvement”, IEEE Transactions on Power Electronics, vol. 23, no. 6, pp. 2710–2718, 2008. http://dx.doi.org/10.1109/TPEL.2008.2004273
[3] H. Akagi, E. H. Watanabe, M. Aredes, Instantaneous power theory and applications to power conditioning, vol. 31, John Wiley & Sons, 2007. http://dx.doi.org/10.1002/0470118938
[4] J. Rodriguez, J.-S. Lai, F. Z. Peng, “Multilevel inverters: a survey of topologies, controls, and applications”, IEEE Transactions on industrial electronics, vol. 49, no. 4, pp. 724–738, 2002. http://dx.doi.org/10.1109/TIE.2002.801052
[5] H. Akagi, “Classification, terminology, and application of the modular multilevel cascade converter(MMCC)”, IEEE Transactions on Power Electronics, vol. 26, no. 11, pp. 3119–3130, 2011. http://dx.doi.org/10.1109/TPEL.2011.2143431
[6] M. Malinowski, K. Gopakumar, J. Rodriguez, M. A. Pérez, “A survey on cascaded multilevel inverters”, IEEE transactions on industrial electronics, vol. 57, no. 7, pp. 2197–2206, 2010. http://dx.doi.org/10.1109/TIE.2009.2030767
[7] M. Manolarou, G. Kostakis, S. Manias, “Inrush current limiting technique for low-voltage synchronous DC/DC converters”, IEE Proceedings-Electric Power Applications, vol. 152, no. 5, pp. 1179–1183, 2005. http://dx.doi.org/10.1049/IP-EPA:20045155
[8] T. Larsson, B. Thorvaldsson, B. Akesson, “Device for energizing a voltage-source converter”, US Patent 6,337,802, Jan. 8 2002.
[9] C. Schauder, E. Stacey, M. Lund, L. Gyugyi, L. Kovalsky, A. Keri, A. Mehraban, A. Edris, “AEP UPFC project: installation, commissioning and operation of the ±160 MVA STATCOM (phase I)”, IEEE Transactions on Power Delivery, vol. 13, no. 4, pp. 1530–1535, 1998. http://dx.doi.org/10.1109/61.714855
[10] C. Han, Power system dynamic voltage management with advanced STATCOM and energy storage system, Ph.D. Thesis, North Carolina State University, 2006.
[11] C. Han, B. Chen, K. Tewari, W. Liu, A. Q. Huang, M. Ingram, A. A. Edris, S. Atcitty, “An ETO Thyristor and Modular H-bridge PWM Converter-based 4.5 MVA STATCOM: 480 V/500 A Transformerless Grid-Connected Experimentation”, in Forty-First IEEE IAS Annual Meeting Industry Applications Conference, vol. 2, pp. 1039–1044, 2006. http://dx.doi.org/10.1109/IAS.2006.256652
[12] C. A. Petry, “Metodologia de projeto de retificadores com filtro capacitivo”, Revista Ilha Digital, vol. 3, pp. 77–85, 2012.
[13] D. Balocco, “AC/DC converter preloading circuit”, US Patent App. 12/958,854, Jun. 9 2011.
[14] R. L. Ribeiro, R. M. Sousa, E. C. Santos Jr., T. O. Rocha, “Enhanced power quality compensation of shunt active power filters without harmonic detection schemes”, Eletrônica de Potência, vol. 19, no. 4, pp. 332–342, 2014. http://dx.doi.org/10.18618/REP.2014.4.332342.
[15] C. H. da Silva, R. R. Pereira, L. E. B. da Silva, G. L. Torres, R. B. Gonzatti, “Charging and regulating the DC-link voltage of hybrid active series power filters”, in Harmonics and Quality of Power (ICHQP), 2010 14th International Conference on, pp. 1–4, IEEE, 2010. http://dx.doi.org/10.1109/ICHQP.2010.5625342
[16] W.-H. Choi, C.-S. Lam, M.-C. Wong, Y.-D. Han, “Analysis of DC-link voltage controls in three- phase four-wire hybrid active power filters”, IEEE Transactions on Power Electronics, vol. 28, no. 5, pp. 2180–2191, 2013. http://dx.doi.org/10.1109/TPEL.2012.2214059
[17] J.-P. Hasler, “Methods for de-energizing a chain-link converter, controller, computer programs and computer program products”, US Patent 8,760,120, Jun. 24 2014.
[18] P. M. de Almeida, Modelagem e Controle de Conversores Estáticos Fonte de Tensão utilizados em Sistemas de Geração Fotovoltaicos Conectados à Rede Elétrica de Distribuição, Dissertação de mestrado, Universidade Federal de Juiz de Fora, 2011.
[19] P. M. de Almeida, A. A. Ferreira, H. A. Braga, P. G. Barbosa, “Projeto dos controladores de um conversor VSC usado para conectar um sistema de geração fotovoltaica à rede elétrica”, in Anais do Congresso Brasileiro de Automática, 2012.
[20] A. Yazdani, R. Iravani, Voltage-sourced converters in power systems: modeling, control, and applications, John Wiley & Sons, 2010. http://dx.doi.org/10.1002/9780470551578
[21] S. N. Duarte, J. G. de Oliveira, P. G. Barbosa, “Projeto e Simulação dos controladores de um sistema de geração eólica conectado à rede de distribuição”, in Anais do Congresso Brasileiro de Automática, 2016.•
[22] M. H. Rashid, Power electronics handbook: devices, circuits and applications, Academic press, 2010. http://dx.doi.org/10.1016/B978-0-12-382036-5.00011-2
[23] J. R. Tibola, R. L. Sari, T. D. M. Lanzanova, M. E. S. Martins, H. Pinheiro, “Modeling and Control of a Low-Cost Driver For an Eddy Current Dynamometer”, Journal of Control, Automation and Electrical Systems, vol. 27, no. 4, pp. 368–378, 2016. http://dx.doi.org/10.1007/S40313-016-0244-4
[24] L. O. Chua, P. Y. Lin, Computer-aided analysis of electronic circuits: algorithms and computational techniques, Prentice Hall Professional Technical Reference, 1975. http://dx.doi.org/10.1002/CTA.4490050111

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