Harmonic Reduction Technique Using Flying Capacitor Based Z Source Inverter for a DVR

دستگاه برگردان ديناميكي ولتاژ (DVR)، كه به صورت تجاري در دسترس مي باشد براي از بين بردن نوسانات ولتاژ در خطوط توزيع مورد استفاده قرار مي گيرد. عملكرد اصلي آن اين است كه براي تزريق اختلاف ولتاژ(تفاوت بين كم و زياد شدن ولتاژ) به خط قدرت و حفظ وضعيت ولتاژ قبل از نوسان بار مي باشد. بهره وري DVR بستگي به بازده روش هاي كنترل مورد استفاده در مبدل سوييچينگ دارد. مبدل Z-منبع گزينه توپولوژيك اخيرا پيشنهاد شده، براي تبديل انرژي باك-بوست، با تعدادي از ولتاژ و جريانهاي مداري امكان پذير است. از ويژگي هاي كلي ذكر شده، ظرفيت شبكه LC امپدانس است، كه بين منبع ورودي DC و اينورتر پل قرار داده شده است. اين شبكه امپدانس اجازه مي دهد تا انتهاي خروجي از نوع مبدل منبع ولتاژ- Z ، براي تقويت ولتاژ بدون ايجاد يك جريان بزرگ و ترمينال از نوع اينورتر اتصال كوتاه كرده و براي افزايش توان جريان و ايجاد نوسانات بيشينه ولتاژ، موجب قطع شدن سيستم نگردد. بنابراين، اينورتر Z-منبع، موثرتر، امن تر و ساده تر بوده و تنها با استفاده از عناصر منفعل و بدون نياز به نيمه هادي هاي اضافي قابل اجرا است. در اين مقاله حذف هاي هارمونيك خاصي با استفاده از اتصالات خازن مبدل Z-منبع ارايه شده است. كنترل حلقه بسته، براي يك سيستم ساده، با استفاده از نرم افزار مطلب مدل سازي و شبيه سازي شده است. نتايج شبيه سازي براي نشان دادن اثربخشي سيستم DVR ارايه شده است.

The Dynamic Voltage Restorer (DVR) is a commercially available, popular device to eliminate voltage sags and swells in the distribution lines. Its basic function is to inject the voltage difference (difference between the pre-sag and sag voltage) to the power line and maintains the pre-sag voltage condition in the load side. The efficiency of the DVR depends on the performance of the efficiency control technique involved in switching the inverters. Z-source inverters are recent topological options proposed for buck–boost energy conversion with a number of possible voltage- and current-type circuitries. Common feature noted is their inclusion of an LC impedance network, placed between the dc input source and inverter bridge. This impedance network allows the output end of a voltage-type Z-source inverter to be shorted for voltage boosting without causing a large current flow and the terminal current of a current-type inverter to be interrupted for current boosting without introducing over voltage oscillations to the system. Therefore, Z-source inverters are, in effect, safer and less complex and can be implemented using only passive elements with no additional active semiconductor needed. This paper presents a selective harmonic elimination using flying capacitor connection in Z-source inverter. Closed loop control for a simple system is modeled and simulated using MATLAB software. The simulation results are presented to demonstrate the effectiveness of the proposed DVR system.