كنترل مقاوم توان هاي اكتيو و راكتيو يك اينورتر تكفاز متصل به شبكه بر اساس فازور ديناميك جريان

Robust Control of Active and Reactive Power of a Single Phase Grid – connected Inverter Based on the Current Dynamic Phasor

نياز به استفاده از انرژي­هاي پاك و حضور مصرف كننده­ هاي مختلف تكفاز و سه­­ فاز، استفاده حداكثري از منابع توليد پراكنده (DG) تكفاز و سه­ فاز را در شبكه­ هاي توزيع ضروري مي­ سازد. حضور توليدات پراكنده در شبكه، به علت نياز به اينورتر جهت مبادله توان با شبكه و به دليل ساختار غيرخطي اينورترها، نيازمند به كارگيري روش­ هاي كنترلي با عملكرد ديناميكي و ماندگار مناسب در مقابل تغييرات و اغتشاشات ناگهاني مي­ باشد. در اين مقاله، به منظور كنترل توان­ هاي اكتيو و راكتيو يك اينورتر تكفاز متصل به باس بي­نهايت با ولتاژ ثابت، يك كنترل كننده مقاوم جريان براساس كنترل مود لغزشي در دستگاه مختصات dq سنكرون معرفي مي­ شود.به واسطه مدل­سازي اينورتر تكفاز به صورت يك اينوتر سه فاز متعادل مجازي و به كمك فازور ديناميك (DP)جريان خروجي اينورتر، امكان كنترل مستقل توان­هاي اكتيو و راكتيو اينورتر فراهم مي­شود. عملكرد اين كنترل كننده به ازاي سناريوهاي مختلف تغييرات پله­اي، عدم قطعيت پارامترها و اغشاشات خارجي از طريق شبيه سازي در نرم افزار MATLAB مورد ارزيابي قرار مي­ گيرد.

Abstract: Due to the need to use clean energy sources and the existence of different single/three phase consumers, the maximum use of single/three phase distributed generation (DG) units in the distribution system becomes crucial. The presence of DG units in the network, because of the need to inverters for exchanging power with the network and nonlinear structure of the inverters, requires control methods with high dynamic and steady-state performance with respect to sudden changes and disturbances. In this paper, a robust current controller based on the sliding mode control (SMC) in the synchronous dq reference frame is introduced for controlling active and reactive powers of a single phase inverter connected to the infinite bus with constant voltage. By modelling the single phase inverter as a virtual balanced three phase inverter and using the dynamic phasor of the inverter output current, decoupled control of active and reactive powers of the inverter is possible. The performance of the controller for various scenarios of step changes, uncertainty of parameters and external disturbances is evaluated through computer simulations in the MATLAB environment.