Selective Compensation in Four-Wire Electric Systems Based on a New Equivalent Conductance Approach

Orts-Grau, S.; Gimeno-Sales, F.J.; Segui-Chilet, S.; Abellan-Garcia, A.; Alcaniz-Fillol, M.; Peris, Rafael Masot

doi:10.1109/tie.2009.2014368

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“…Las pérdidas de potencia en el SAPC durante su funcionamiento producen un descenso de la tensión del condensador, con lo que se necesita proporcionar desde la red una potencia activa para mantener constante dicha tensión (Orts-Grau et al 2009), (Miranda, Cárdenas, and Palacios 2008). Para ello, tal y como se muestra en la Figura 3, se ha añadido un lazo de regulación, el cual a partir de la diferencia entre la tensión de referencia y la tensión del condensador de CC mediante un regulador PI suma a la corriente de referencia generada por el algoritmo de optimización (LMI) una corriente fundamental y de secuencia positiva ( ) que compensa las pérdidas de potencia en el SAPC y mantiene constante la tensión del condensador de CC.…”

Section: Control De Tensión Del Condensador De Corriente Continuaunclassified

“…En dicho trabajo se utiliza un regulador de corriente de tipo proporcional (P) para el seguimiento de las corrientes de referencia y una modulación SVPWM para mantener constante la frecuencia de conmutación. Así mismo en (Orts-Grau et al 2009) los mismos autores propone una compensación selectiva pero en este caso generan las corrientes de referencia mediante el método de las conductancias equivalentes. Ambas estrategias realizan una compensación individual o combinada de las potencias ineficientes pero ninguna de ellas tiene en cuenta la forma de limitar las corrientes de salida del SAPC durante la compensación.…”

Section: Introductionunclassified

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Control de un compensador activo selectivo mediante un algoritmo de optimización sujeto a restricciones cuadráticas

Alfonso-Gil

Ariño

Pérez

et al. 2015

Revista Iberoamericana de Automática e Informática Industrial R

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ResumenEl objetivo fundamental de este artículo es proponer un algoritmo de optimización basado en desigualdades matriciales lineales (LMIs) para la compensación selectiva del desequilibrio, el desfase y la distorsión armónica de las corrientes de carga de un sistema trifásico a cuatro hilos. Mediante el IEEE Std.1459 se determinan los términos de potencia que cuantifican cada uno de los fenómenos no eficientes a compensar (desequilibrio, desfase y distorsión) y, a continuación, se define la programación cuadrática sujeta a restricciones cuadráticas y la forma de resolver la optimización mediante LMIs. El algoritmo utiliza unos coeficientes de ponderación asociados a cada uno de los términos no eficientes para darles más o menos importancia relativa en función del criterio elegido en cada momento. Por otro lado, se realiza el diseño del condensador de corriente continua y los reguladores para el control de la tensión de dicho condensador. Así mismo, se diseñan tres tipos diferentes de reguladores para el control de corriente del SAPC y se analizan las prestaciones de cada uno de ellos. Finalmente se simulan diferentes casos de compensación selectiva, se analizan los resultados obtenidos y se exponen las conclusiones. Copyright © 2015 CEA. Publicado por Elsevier España, S.L. Todos los derechos reservados. Palabras Clave:Sistemas eléctricos de potencia, Distribución de potencia, Problemas de optimización, Control con prealimentación.

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Section: Control De Tensión Del Condensador De Corriente Continuaunclassified

Section: Introductionunclassified

Control de un compensador activo selectivo mediante un algoritmo de optimización sujeto a restricciones cuadráticas

Alfonso-Gil

Ariño

Pérez

et al. 2015

Revista Iberoamericana de Automática e Informática Industrial R

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“…The controller generates the switching signals to keep the SAPC output current inside the limits established by these bands. The values of the upper and lower bands are defined in (1) and (2).…”

Section: A Hysteresis Band Controllermentioning

confidence: 99%

“…One of the most important techniques in a Smart Grid configuration is the inclusion of Shunt active power compensators (SAPCs) [2], [3]. The configuration of such Smart Grid is shown in Fig.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Comparative Study of Current Controllers for Shunt Active Power Compensators used in Smart Grids Applications

Gil

Ariño

Beltrán

et al. 2013

REPQJ

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This paper presents a comparative study among different current controllers implemented in a Shunt Active Power Compensator (SAPC) to be used in smart grid applications. During the operation of a smart grid, the SAPC should deliver sinusoidal or non-sinusoidal currents to the Point of Common Coupling (PCC), and this current exchange must be precisely controlled. Three current controllers are analysed in this paper. The two first controllers are a hysteresis band controller and a feedforward proportional controller. Both controllers are designed to work in stationary reference frame. The third one is a PI controller implemented in a synchronous reference frame. The results show that the synchronous reference frame PI controller is unable to track currents with a significant harmonic distortion. Conversely, the behavior of the two stationary reference frame controllers remains unaffected by a high harmonic content in the reference currents. Finally, the results also show that among them, the hysteresis bandwidth controller presents the best performance with similar power losses.

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“…It should be the only current of the supply source, or – using other words – to be the only current left in the supply source. The active current has to be in a certain proportion to the supply voltage (Nunez-Zuninga and Pomilo, 2002; Orts-Grau et al , 2009; Piróg, 1997; Strzelecki and Wojciechowski, 2008; Szromba, 2004, 2007, 2013). Therefore, on the basis of Ohm’s law, the active current reference has to satisfy the following relation: where: i * ( t ) is the active current reference; G is the load conductance; and u ( t ) is the supply voltage.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Three-phase four-wire shunt active power filter working simultaneously as energy conditioner

Szromba

2017

COMPEL

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Purpose The purpose of this study is to find a control method for three-phase four-wire shunt active power filters, which uses a load-equivalent conductance for obtaining a reference signal for compensating non-active current. Design/methodology/approach Changes of energy stored in an active filter’s reactance elements are monitored to find the active component of the load current. It is then used as a current reference to be realised as a supply source current. Computer simulation methods were used to verify the presented control method. Findings To calculate the reference signal for the active filter action, it is enough to measure the active filter’s DC-side capacitors’ voltages. It has been proved that P regulators are sufficient to realise compensating current and to stabilise active filter capacitors’ voltages. The supply source-neutral conductor current can be zeroed even for nonlinear and unbalanced load-generating DC-component in its neutral conductor. In addition, the active filter can buffer load-active power changes and act simultaneously as a local energy accumulator. Originality/value This paper provides an alternative approach to address the problem of the three-phase four-wire shunt active power filter control methods.

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Selective Compensation in Four-Wire Electric Systems Based on a New Equivalent Conductance Approach

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Control de un compensador activo selectivo mediante un algoritmo de optimización sujeto a restricciones cuadráticas

Control de un compensador activo selectivo mediante un algoritmo de optimización sujeto a restricciones cuadráticas

Comparative Study of Current Controllers for Shunt Active Power Compensators used in Smart Grids Applications

Three-phase four-wire shunt active power filter working simultaneously as energy conditioner

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