عملكرد بهينه ترانسفورماتور قدرت الكترونيكي توزيع با استفاده از روش رگولاتور خطي درجه دو

Optimal Operation of Distribution Electronic Power Transformer Using Linear Quadratic Regulator Method

ترانسفورماتورها وظايفي همچون انتقال ولتاژ، ايزولاسيون و تفكيك نويز را بر عهده دارند و يكي از اجزا ضروري سيستم توزيع قدرت الكتريكي هستند. در عين حال، در فركانس‌هاي صنعتي (50 هرتز) يكي از سنگين‌ترين و گران‌ترين اجزا در سيستم توزيع هستند. امروزه از ترانسفورماتور قدرت الكترونيكي به جاي ترانسفورماتور قدرت معمولي استفاده مي‌شود تا انتقال ولتاژ و تحويل توان در سيستم قدرت را انجام دهد. در اين مقاله ساختار و روابط ترانسفورماتور قدرت الكترونيكي توزيع بررسي شده و سپس به طراحي يك رگولاتور خطي درجه دو با عمل انتگرالي براي بهبود عملكرد ديناميكي DEPT با حضور نامتعادلي ولتاژ، كمبود (sag) ولتاژ، هارمونيك‌هاي ولتاژ و چشمك زني ولتاژ پرداخته مي‌شود. روش كنترل ارايه شده توسط MATLAB/SIMULINK شبيه سازي شده است. نتايج ارايه شده كه شامل ولتاژ ورودي، ولتاژ خروجي و ولتاژ لينك DC در مقدار مرجع مي‌باشند، بهبود عملكرد ديناميكي را تاييد مي‌كند.

Transformers perform many functions such as voltage transformation, isolation and noise decoupling. They are indispensable components in electric power distribution system. However, at low frequencies (50 Hz), they are one of the heaviest and the most expensive equipment in an electrical distribution system. Nowadays, electronic power transformers are used instead of conventional power transformers that do voltage transformation and power delivery in power system by power electronic converter. In this paper, the structure of distribution electronic power transformer (DEPT) are analized and then paid attention on the design of a linear-quadratic-regulator (LQR) with integral action to improve dynamic performance of DEPT with voltage unbalance, voltage sags, voltage harmonics and voltage ?icker. The presentation control strategy is simulated by MATLAB/SIMULINK. In addition, the results that are in terms of dc-link reference voltage, input and output voltages clearly show that a better dynamic performance can be achieved by using the LQR method when compared to other techniques.