Бул изилдөө, өзгөчө электр тармагынан көз карандысыз шамал энергетикасы колдонмолорунда пайдаланылган өзүн-өзү дүүлүктүрүүчү асинхрондук генераторлордун (Self-Excited Induction Generator, SEIG) өзгөрмө жүктөм шарттарындагы чыңалуу жана кубат сапаты көйгөйлөрүн азайтуу үчүн өркүндөтүлгөн DSTATCOM башкаруу ыкмасын сунуштайт. SEIG тышкы DC дүүлүктүрүү тутумун талап кылбастан, терминалына туташкан конденсаторлордон алган реактивдүү кубат аркылуу чыңалуу түзө алган асинхрондук генератор түзүмү болуп саналат; техникалык тейлөөгө аз муктаждыгы жана бекемдиги аны алыскы же тармактан көз карандысыз энергия тутумдары үчүн пайдалуу кылганы менен, жүктөм өзгөргөн сайын терминалдык чыңалууну туруктуу кармоо кыйын. Изилдөөдө бул маселе Distribution Static Compensator (DSTATCOM) аркылуу реактивдүү кубат агымын динамикалык түрдө жөнгө салуу менен чечилет.

Изилдөөнүн негизги жаңылыгы — Current Synchronous Detection (CSD) алгоритмине Delayed Signal Cancellation (DSC) операторлорун жана Moving Average Filter (MAF) түзүмдөрүн кошуу. Сунушталган DSC-CSD башкаруусунда T/2 кечигүүсү бар DSC2 оператору өлчөө сигналдарындагы DC-offset компоненттерин басаңдатса, T/4 кечигүүсү бар DSC4 оператору ар бир фаза үчүн 90° жылдырылган квадратуралык чыңалуу компонентин түзөт. MAF түзүмдөрү фаза чыңалуусунун амплитудасын, ошондой эле жүктөмдүн активдүү жана реактивдүү кубатын баалоодо керексиз термелүүлөрдүн жана гармоникалардын таасирин азайтуу үчүн колдонулат. Ушул сигналдардын негизинде эсептелген эталондук токтор DSTATCOMдун чыңалуу булагы түрүндөгү өзгөрткүчүнүн которуп-күйгүзүү сигналдарын түзүүдө пайдаланылат.

MATLAB/Simulink чөйрөсүндө 15 kW, 400 V, 50 Hz SEIG модели колдонулуп, сызыктуу эмес жүктөм, сызыктуу эмес жана тең салмаксыз жүктөм, өлчөө сигналдарындагы DC-offset жана капысынан динамикалык жүктөмдүн өзгөрүшү болгон төрт сценарий каралган. Булактагы жыйынтыктарга ылайык, жүктөм тогунун THD көрсөткүчү %15,84-ке чейин жогорулаганына карабастан, төрт сыноодо SEIG тогунун THD көрсөткүчү %2,88-%3,77, ал эми чыңалуунун THD көрсөткүчү %1,13-%1,60 аралыгында калган. Ошол эле учурда изилдөө сандык симуляция менен гана чектелет; физикалык DSTATCOM-SEIG прототибинде эксперименттик текшерүү жүргүзүлгөн эмес жана бул кадам келечектеги иш катары калтырылган.

SEIG деген эмне жана чыңалууну жөнгө салуу эмне үчүн кыйын?

Өзүн-өзү дүүлүктүрүүчү асинхрондук генератор же SEIG — асинхрондук машина генератор катары иштетилип, магниттештирүү үчүн керектүү реактивдүү кубат анын терминалына туташкан конденсаторлор тобунан алынуучу электр энергиясын өндүрүүчү түзүм. Изилдөө өзгөчө шамал энергиясын өзгөртүү тутумдарында SEIGдин арзан баа, техникалык тейлөөгө аз муктаждык, бекем механикалык түзүлүш, DC дүүлүктүрүүнү талап кылбоо, табигый кыска туташуу коргоосу жана кең ылдамдык диапазонунда иштей алуу сыяктуу артыкчылыктарына көңүл бурат.

Бирок SEIGдин негизги көйгөйлөрүнүн бири — терминалдык чыңалууга жүктөмдүн күчтүү таасир этиши. Генератор жүктөмсүз же аз жүктөмдө иштеп турганда конденсаторлор тобу керектүү магниттештирүүчү реактивдүү кубатты камсыздай алат. Жүктөм туташтырылганда жүктөмдүн өзү да реактивдүү кубат керектеши мүмкүн жана туруктуу конденсаторлор ар бир иштөө шартында талап кылынган көлөмдү бере албай калышы ыктымал. Натыйжада жалпы туташуу чекитинде же Point of Common Coupling (PCC) чыңалуусу төмөндөшү мүмкүн. Сыйымдуулук мүнөздөгү башка шарттарда чыңалуунун жогорулашы да мүмкүн.

Эмне үчүн туруктуу конденсатор жалгыз өзү жетишсиз?

Изилдөөдө жылдыз түрүндө туташтырылган үч фазалуу конденсаторлор банкы SEIGдин алгачкы дүүлүгүүсүн камсыз кылуучу негизги элемент катары колдонулат. Моделдин параметрлеринде бул банктын мааниси:

C = 290 µF, жылдыз түрүндө туташтырылган

деп берилген.

Бирок конденсатордун мааниси туруктуу болгондуктан, ар түрдүү жүктөм шарттарында генератор талап кылган реактивдүү кубатты активдүү түрдө көзөмөлдөп тура албайт. Ошондуктан изилдөө конденсаторлор банкын алып салуунун ордуна DSTATCOMду ошол эле PCCге параллелдүү туташтырып, өзгөрмө реактивдүү кубат муктаждыгын электрондук түрдө толуктайт.

SVC менен DSTATCOMдун негизги айырмасы

Булак эскирээк чечим болгон Static Var Compensator (SVC) ыкмасы да реактивдүү кубатты башкара аларын, бирок өзгөчө тең салмаксыз же гармоникалуу жүктөмдөрдө чыңалууну жөнгө салуу жагынан чектелүү болушу мүмкүн экенин түшүндүрөт. SVC камсыздай ала турган реактивдүү кубаттын терминалдык чыңалууга көз каранды болушу чыңалуу капысынан түшкөндө компенсация мүмкүнчүлүгүнүн да азайышына алып келиши мүмкүн.

DSTATCOM болсо Voltage Source Converter (VSC) колдонуп, тутумга башкарылуучу токту инжекциялайт. Ошентип, ал туруктуу сыйымдуулук мүнөздөгү реактивдүү кубатты гана бербестен, жүктөм ошол учурда талап кылган компенсация тогун электрондук түрдө түзө алат.

DSTATCOM SEIG чыңалуусун кантип туруктуу кармайт?

DSTATCOM VSC чыгыш чыңалуусу менен PCC чыңалуусунун амплитудасы жана фазасынын өз ара катышын башкарып, туташтыруу индуктивдүүлүгү аркылуу сыйымдуулук же индуктивдүүлүк мүнөздөгү компенсация тогун түзөт. Индуктивдүү жүктөм SEIGден реактивдүү кубат алганда DSTATCOM сыйымдуулук мүнөздөгү токту инжекциялап, жетишпеген реактивдүү кубатты толуктоого аракет кылат; өтө сыйымдуулук абалда болсо реактивдүү кубатты тескери багытта алмаштырып, чыңалуунун жогорулашын чектейт.

DSTATCOM түзүмүнүн компоненттери

Булактын 1-сүрөтүндө DSTATCOM-SEIG архитектурасы төмөнкү негизги компоненттер менен көрсөтүлгөн:

Активдүү жана реактивдүү кубатты башкаруунун физикалык мааниси

Булак DSTATCOMдун активдүү кубат алмашуусу негизинен VSC менен тутумдун ортосундагы фаза бурчуна, ал эми реактивдүү кубат алмашуусу эки чыңалуунун амплитудасынын айырмасына байланыштуу экенин баса белгилейт. Ушул өзгөчөлүктүн аркасында VSC PCC чыңалуусунун төмөндөө же жогорулоо тенденциясына жараша керектүү компенсация тогун түзө алат.

DC шинасынын чыңалуусун туруктуу кармоо үчүн DSTATCOM генератордон аз өлчөмдө активдүү кубат алат. Бул активдүү кубат VSC жана туташтыруу элементтериндеги жоготууларды жабат. Реактивдүү кубат болсо DSTATCOMдун негизги компенсация функциясын түзөт.

Индуктивдүү жүктөм болгон учурда

Жүктөм индуктивдүү болгондо DSTATCOM түзгөн компенсация тогу чыңалуудан алдыда боло тургандай сыйымдуулук мүнөзгө ээ болот. Ошентип, жүктөмгө жетишпеген реактивдүү кубат толукталып, SEIG терминалдык чыңалуусунун төмөндөшү чектелет.

Сыйымдуулук жүктөм болгон учурда

Тутумда ашыкча сыйымдуулук реактивдүү кубат пайда болгондо DSTATCOM тогу чыңалуудан артта кала тургандай индуктивдүүлүк мүнөзгө ээ болушу мүмкүн. Ошентип, ашыкча реактивдүү кубат сиңирилип, PCC чыңалуусунун жогорулашы басаңдатылат.

DSC-CSD башкаруу ыкмасы эмнени өзгөртөт?

Сунушталган ыкма стандарттык Current Synchronous Detection алгоритмин түздөн-түз колдонуунун ордуна ар бир фазанын чыңалуусун эки өзүнчө Delayed Signal Cancellation операторунан өткөрүп, активдүү/реактивдүү кубат жана чыңалуу амплитудасы каналдарында Moving Average Filter колдонот. Максат — гармоникалар, тең салмаксыздык жана өзгөчө өлчөөдөн келип чыккан DC-offset бар учурда да VSC үчүн туура эталондук ток түзүү.

DSC2: DC-offsetти басаңдатуу

Ар бир фазанын чыңалуусу алгач негизги периоддун жарымына барабар кечигүүсү бар DSC2 операторуна берилет:

Кечигүүнүн узундугу = T/2

Бул жерде \(T\) — негизги тармак чыңалуусунун периоду. 50 Hz үчүн негизги период 20 ms. Булак DSC2 түзүмүнүн негизги функциясын өлчөө сенсорлорунан келип чыгышы мүмкүн болгон DC-offset компонентин жок кылуу катары аныктайт.

Бул маанилүү, анткени DC-offset чыпкаланбай калса, башкаруу алгоритми чыңалуунун же токтун негизги компонентин туура эмес баалап, VSCге ката эталондук ток жөнөтүшү мүмкүн.

DSC4: 90° квадратуралык компонент

Экинчи оператор болгон DSC4:

Кечигүүнүн узундугу = T/4

колдонот жана тиешелүү фазанын 90° жылдырылган квадратуралык компонентин түзөт.

Мисалы, чыпкаланган a-фаза чыңалуусу \(\hat{v}_a\) жана квадратуралык компоненти \(q\hat{v}_a\) колдонулуп, фаза чыңалуусунун амплитудасы булакта:

\[ V_{am} = \sqrt{ \hat{v}_a^2+ (q\hat{v}_a)^2 } \]

түрүндөгү ортогоналдык компоненттердин байланышы аркылуу эсептелет. Ушундай эле аракет b жана c фазаларына колдонулат.

MAF эмне үчүн кошулган?

Стандарттык CSD ыкмасында жалпы чыңалуу амплитудасынын каналында чыпка колдонулбай турганы белгиленет. Сунушталган изилдөөдө бул каналга Moving Average Filter кошулган.

Мындан тышкары, жүктөмдүн активдүү кубаты \(P_L\) жана реактивдүү кубаты \(Q_L\) үчүн дагы эки MAF колдонулат. Мунун себеби — сызыктуу эмес жүктөмдөр түзгөн гармоникалар заматтык активдүү жана реактивдүү кубатты эсептөөдө керексиз AC компоненттерди пайда кылышы.

MAF бул компоненттерди басаңдатып, эталондук токту эсептөө негизинен керектүү орточо/негизги кубат компонентине таянышын камсыз кылат.

MAF менен LPF ортосундагы долбоордук тандоо

Булак салттуу CSD түзүмүндө \(P_L\) жана \(Q_L\) эсептеринде төмөн өткөрүүчү чыпкалар (LPF) колдонулушу мүмкүн экенин билдирет. Сунушталган ыкмада алардын ордуна FIR түзүмүндөгү Moving Average Filter тандалышынын себеби — сандык түзүмдүн жөнөкөйлүгү жана LPF пайда кылган кечигүүнү азайтуу.

Активдүү эталондук ток каналы

Башкаргыч алгач чыпкаланган терминалдык чыңалууларды жана өлчөнгөн жүктөм токторун колдонуп, жүктөмдүн заматтык активдүү кубатын эсептейт. Бул чоңдук сызыктуу эмес жүктөмдөн улам орточо/DC компоненттерди да, керексиз AC компоненттерди да камтышы мүмкүн.

MAF чыгышында активдүү кубаттын орточо компоненти алынат. Ага DSTATCOMдун өзүнүн жоготууларын жана DC шинасынын чыңалуусун жөнгө салууну камсыз кылуу үчүн керектүү \(P_{loss}\) кошулат.

\(P_{loss}\) өлчөнгөн DC шина чыңалуусу \(V_{dc}\) менен эталондук \(V_{dc,ref}\) ортосундагы катаны PI башкаргычына берүү аркылуу түзүлөт.

Реактивдүү эталондук ток каналы

Реактивдүү кубатты эсептөөдө DSC4 түзгөн 90° квадратуралык чыңалуу компоненттери колдонулат. Жүктөмдүн заматтык реактивдүү кубаты MAF менен чыпкалангандан кийин, SEIG терминалдык чыңалуусун эталондук мааниде кармоо үчүн талап кылынган реактивдүү кубат өзүнчө эсептелет.

Бул экинчи башкаруу контурунда SEIG терминалдык чыңалуусунун чоку мааниси \(V_t\) эталондук \(V_{t,ref}\) менен салыштырылат. Ката PI башкаргычына берилет жана генератордун чыңалуусун жөнгө салуу үчүн керектүү реактивдүү кубат буйругу түзүлөт.

Эталондук токту түзүү

Ар бир фаза үчүн активдүү жана реактивдүү эталондук ток компоненттери кошулуп, жалпы эталондук ток түзүлөт:

\[ i_{sa}^{*} = i_{sap}^{*} + i_{saq}^{*} \]

жана ошол эле аракет b жана c фазалары үчүн колдонулат.

Бул эталондук токтор өлчөнгөн SEIG токтору менен салыштырылат. Пайда болгон ката сигналы үч бурчтуу алып жүрүүчү сигнал менен салыштырылып, VSC ичиндеги IGBTлер үчүн которуп-күйгүзүү импульстары түзүлөт.

Изилдөөнүн ыкмасы жана жыйынтыктары

MATLAB/Simulink иш түзүмү

Сунушталган DSC-CSD башкаруусу MATLAB/Simulink чөйрөсүндө дискреттик убакытта моделденген. Булак реалдуу убакыттагы сандык колдонмолорго ылайыктуулукту эске алуу үчүн fixed-step чечкичин колдонгонун жана үлгү алуу убактысын:

50 µs

деп тандаганын билдирет.

VSCнин которуп-күйгүзүү жыштыгы:

10 kHz

деп берилген.

SEIG моделинин параметрлери

DSTATCOM моделинин параметрлери

Тест 1: сызыктуу эмес жүктөм

Биринчи тестте SEIG терминалына сыйымдуулук чыпкасы бар үч фазалуу диоддук түзөткүч жана резистивдүү жүктөм туташтырылган. Диоддук түзөткүч сызыктуу ток-чыңалуу мүнөздөмөсүнө ээ болбогондуктан тармактан синусоидалдык эмес ток алат.

Булактын 6(a)-сүрөтүндө жүктөм токторунун ачык түрдө бурмаланганы көрүнөт. DSTATCOM бул гармоникалык компоненттерди компенсациялоочу токту PCCге инжекциялайт. Натыйжада 6(c)-сүрөттө SEIG токтору жана 6(d)-сүрөттө генератордун терминалдык чыңалуулары кыйла жылмакай, тең салмактуу үч фазалуу синус толкундары катары көрүнөт.

Булак 14-сүрөттө жүктөм тогундагы 5. жана 7. гармоникалар өзгөчө даана экенин көрсөтөт.

Тест 2: тең салмаксыз жана сызыктуу эмес жүктөм

Экинчи сценарийде сызыктуу эмес жүктөмгө кошумча үч фазанын ар бирине ар башка чоңдуктагы жүктөм туташтырылган:

Ошентип, жүктөм токтору гармоникалуу да, фазалар боюнча тең салмаксыз да кылынган. 8(a)-сүрөт бул тең салмаксыздыкты түз көрсөтөт, ал эми DSTATCOM инжекциялаган компенсация токторунан кийин SEIG тарабындагы үч фазалуу ток жана чыңалуулар кайра тең салмактуу абалга келгени көрүнөт.

Төрт тесттин ичинен эң төмөн SEIG тогунун THD көрсөткүчү ушул сценарийде %2.88 деп берилген.

Тест 3: DC-offset шартында иштөө

Үчүнчү сценарий өзгөчө DSC2 операторунун функциясын текшерет. Сызыктуу эмес жүктөм иштеп турганда өлчөө сигналдарына атайылап туруктуу DC компоненттери кошулган.

SEIG чыңалуу өлчөөлөрүнө \(t=5.03\) s учурда:

кошулган.

Андан кийин \(t=5.06\) s учурда өлчөнгөн жүктөм токторуна:

кошулган.

DC-offset бар кезде DSC2 оператору эмне үчүн маанилүү?

Өлчөнгөн чыңалууга же токко туруктуу DC компоненти кошулганда башкаруу алгоритми бул компонентти чыныгы AC негизги компонентинин бир бөлүгү катары кабылдап, туура эмес эталондук ток түзүшү мүмкүн. Изилдөөдө T/2 кечигүүсү бар DSC2 түзүмү бул туруктуу компонентти басаңдатып, башкаруунун негизги AC компонентине таянышын камсыз кылат; DC-offset тестинде генератор тогу менен чыңалуусунун кайра тең салмактуу синусоидалдык түрдө алынганы бул функциянын симуляциядагы көрсөткүчү болуп саналат.

Булак 16-сүрөттө жүктөм тогунда DC-offset себептүү 0. гармоникалык компонент пайда болгонун, бирок SEIG ток жана чыңалуу спектринде бул 0. гармониканын таасири жоголгонун көрсөтөт.

Тест 4: динамикалык жүктөмдүн өзгөрүшү

Акыркы тестте жүктөм деңгээли убакыттын ичинде капысынан өзгөртүлгөн. Башында тутумдун активдүү кубат талабы болжол менен:

6.6 kW

болсо, \(t=7\) s учурда:

13.2 kW

деңгээлине көтөрүлгөн.

Кубаттын болжол менен эки эсеге өсүшү менен жүктөм токторунун амплитудасы капысынан чоңоёт. DSTATCOM да ошол эле учурда талап кылынган жаңы компенсация тогун түзөт.

Булактын 12(c)-сүрөтүндө SEIG токтору жүктөм өзгөргөндөн кийин жаңы амплитудага өтүп жатып тең салмактуу үч фазалуу мүнөзүн сактаганы; 12(d)-сүрөттө болсо терминалдык чыңалуулар негизинен сакталып калганы көрүнөт.

13-сүрөткө ылайык, жүктөм кадамынан дароо кийин SEIG чыңалуусунун амплитудасында жана DC шина чыңалуусунда болжол менен 10 V өлчөмүндөгү өтмө төмөндөө пайда болуп, андан соң маанилер бир нече циклдин ичинде эталондук деңгээлдерди кайра ээрчий баштайт.

Төрт иштөө шартынын THD салыштыруусу

THD жыйынтыктарынын инженердик мааниси

Таблицадагы эң көрүнүктүү жыйынтык — DSTATCOM жүктөм тогун «тазалоого» милдеттүү эмес. Сызыктуу эмес керектөөчү ошол эле бурмаланган токту ала бериши мүмкүн; DSTATCOM анын керексиз компоненттерин компенсациялай турган толуктоочу токту PCCге инжекциялайт. Ошентип, жүктөм тарабында THD жогору болсо да, генератор тарабындагы токтун гармоникалык курамы төмөн болушу мүмкүн.

Биринчи тестте мунун ачык мисалы көрүнөт: жүктөм тогунун THD көрсөткүчү %15.84 болсо, SEIG тогунун THD көрсөткүчү %3.71-ге чейин төмөндөйт. SEIG чыңалуусунун THD көрсөткүчү болсо %1.60.

Бул айырма генератор сызыктуу эмес жүктөм талап кылган гармоникалык токту түздөн-түз өндүрүүгө мажбур болбой турганы жагынан маанилүү. Булак компенсацияланбай калган гармоникалык токтор SEIGдин натыйжалуулугун төмөндөтүп, ашыкча ысып кетүүгө салым кошушу мүмкүн экенин белгилейт.

Чыңалуунун амплитудасы жана DC шинасынын жүрүм-туруму

Төрт сценарийдин баарында булак SEIG терминалдык чыңалуусунун амплитудасы менен DSTATCOM DC шинасынын чыңалуусу эталондук маанилерге жакын калганын билдирет. Сызыктуу эмес жана тең салмаксыз жүктөм тесттеринде майда термелүүлөр гана байкалган.

DC-offset сценарийинде чыңалуу амплитудасында убактылуу четтөө пайда болсо да, чыпка жана башкаруу түзүмүнүн таасири менен кайра эталондук мааниге жакындайт. Динамикалык жүктөм тестинде болсо болжол менен 10 V өтмө төмөндөөдөн кийин бир нече циклдин ичинде калыбына келүү билдирилет.

Бул жыйынтыктар физикалык DSTATCOM-SEIG прототибин тастыктайбы?

Жок. Изилдөөнүн бардык жыйынтыктары MATLAB/Simulink чөйрөсүндөгү дискреттик-убакыт симуляциясынан алынган. 50 µs үлгү алуу убактысы жана 10 kHz VSC которуп-күйгүзүү жыштыгы реалдуу убакыттагы сандык башкаруу колдонмолоруна ылайыктуу эсептөө түзүмүн көздөйт, бирок булак DSP, FPGA, dSPACE, HIL, физикалык IGBT өзгөрткүчү же чыныгы 15 kW SEIG боюнча эксперименттерди билдирбейт. Макаланын жыйынтык бөлүмү аппараттык прототипте эксперименттик текшерүүнү ачык түрдө келечектеги иш катары көрсөтөт.

Изилдөө колдогон жыйынтыктар

• DSC2 операторун колдонуу менен өлчөөдөн келип чыккан DC-offset таасирин симуляцияда басаңдатууга болот.
• DSC4 түзүмү ар бир фаза үчүн квадратуралык чыңалуу компонентин түзөт.
• MAFтер жалпы чыңалуу амплитудасы менен активдүү жана реактивдүү кубат баалоолорунун гармоникалардан азыраак таасирленишин камсыз кылат.
• Сызыктуу эмес жүктөмдө жүктөм тогунун THD көрсөткүчү %15.84 болсо, SEIG тогунун THD көрсөткүчү %3.71 жана чыңалуунун THD көрсөткүчү %1.60 деп берилген.
• Тең салмаксыз жана сызыктуу эмес жүктөм бирге колдонулганына карабастан, SEIG тарабында тең салмактуу үч фазалуу толкун формалары алынган.
• Чыңалуу жана ток өлчөөлөрүнө атайылап DC-offset кошулганына карабастан, генератор тарабында 0. гармоникалык компонент жоголгону көрсөтүлгөн.
• Активдүү кубат талабы болжол менен 6.6 kWдан 13.2 kWга көтөрүлгөн динамикалык тестте тутум кыска өтмө процесстен кийин жаңы абалга ылайыкташкан.
• Төрт тесттин баарында булак билдирген SEIG ток жана чыңалуу THD маанилери %5-тен төмөн калган.

Изилдөө түздөн-түз далилдебеген жыйынтыктар

• Ыкма физикалык 15 kW SEIG прототибинде ошол эле THD маанилерин берет деген тыянак.
• Чыныгы сенсордук ызы-чуу, которуп-күйгүзүү dead-time'ы, IGBT сызыктуу эместиктери жана өлчөө кечигүүлөрү шартында ошол эле натыйжалуулук сакталат деген тыянак.
• Реалдуу убакыттагы DSP/FPGA процессорунда эсептөө убактысы жетиштүү болот деген тыянак.
• Бардык мүмкүн болгон сызыктуу эмес же тең салмаксыз жүктөм айкалыштарында ошол эле натыйжа алынат деген тыянак.
• IRPT жана SRF ыкмаларына каршы азыркы төрт сценарийде түздөн-түз жаңы side-by-side benchmark жүргүзүлгөн деген тыянак.
• Булакта берилген IEEE-519 баалоосу көз карандысыз сертификациялык тест болуп саналат деген тыянак.

IRPT, SRF жана CSD контексти

Макаланын адабияттарды талдоосуна ылайык, Instantaneous Active and Reactive Power Theory (IRPT) терминалдык чыңалуудагы төмөнкү гармоникалардын эталондук токторго чагылдырылышы жагынан көйгөй жаратышы мүмкүн. Synchronous Reference Frame (SRF) мамилеси d-q өзгөртүүсүн колдонуп, тең салмактуу тутумдарда күчтүү жыйынтыктарды бере алганы менен, тең салмаксыз жүктөмдөрдө эталондук токту бөлүп чыгарууда кыйынчылыктарга туш болушу мүмкүн.

CSDнин артыкчылыгы — эсептөө түзүмүнүн жөнөкөйлүгү жана PCC чыңалууларынын негизги компоненттеринен эталондук сигналды тез түзө алышы. Сунушталган ыкма бул негизги түзүмдү өзгөртпөстөн DSC жана MAF катмарларын кошуп, CSDнин өлчөө бузулууларга туруктуулугун жогорулатууну максат кылат.

Реалдуу убакыттагы колдонуу жагынан эсептөө жүгү

Изилдөөнүн долбоордук философиясында THDни азайтуу гана эмес, башкаруу алгоритминин эсептөө татаалдыгы да маанилүү. Жасалма нейрондук тармактар, бүдөмүк башкаруу жана өркүндөтүлгөн моделдик божомолдоочу башкаруу ыкмалары айрым шарттарда жогорку натыйжа бере алары белгиленгени менен, аларды окутуу, параметрлерди жөндөө же процессордук жүк жагынан татаалыраак болушу мүмкүн экени талкууланат.

DSC жана MAF түзүмдөрүнүн FIR мүнөздүү жана эсептөө жагынан салыштырмалуу жөнөкөй болушу сунушталган ыкманын реалдуу убакыттагы колдонууга багытталган негизги мотивацияларынын бири.

Изилдөөнүн кийинки кадамы

Авторлор өнүктүрүүнүн эки негизги багытын белгилешет:

• сунушталган ыкманы физикалык аппараттык прототипте эксперименттик түрдө текшерүү,
• аны гармоникалык курамы жогору жана убакыт боюнча өзгөргөн татаалыраак жүктөм түзүмдөрүнө колдонуу.

Булак жана ыкма жөнүндө эскертүү

Түпнуска изилдөө: Enhanced Method for Power Quality Improvement in DSTATCOM-Based SEIG Applications

Авторлор: Ali Sait Özer; Fehmi Sevilmiş; Hulusi Karaca.

Жооптуу автор: Fehmi Sevilmiş.

Аффилиация 1: Department of Control and Automation Technology, Konya Technical University, Konya, Türkiye.

Аффилиация 2-3: Department of Electrical and Electronics Engineering, Selçuk University, Konya, Türkiye.

Журнал: Konya Journal of Engineering Sciences / Konya Mühendislik Bilimleri Dergisi.

Том / Сан: 14(1).

Барактар: 137-161.

Жарыяланган күнү: 1 март 2026.

Тапшырылган: 5 май 2025.

Кабыл алынган: 22 сентябрь 2025.

DOI: 10.36306/konjes.1691534

ISSN: 2667-8055 (Electronic).

Булак түрү: Research Article.

Рецензиялоо: Konya Journal of Engineering Sciences журналынын саясаты макалалар кош сокур рецензиялоо тутуму менен бааланарын билдирет.

Басмачы: Konya Technical University.

Ачык жеткиликтүүлүк / лицензия: Журналдын учурдагы саясаты макалаларды Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0) лицензиясы менен ачык жеткиликтүү мазмун катары аныктайт.

Негизги тутум: 15 kW, 400 V, 50 Hz SEIG + жылдыз түрүндө туташтырылган 290 µF дүүлүктүрүүчү конденсаторлор банкы + DSTATCOM.

DSTATCOM аппараттык модели: 5 mH туташтыруу индуктивдүүлүгү, 2500 µF DC шина конденсатору жана 10 kHz VSC которуп-күйгүзүү жыштыгы.

Башкаруу ыкмасы: DSC2 + DSC4 операторлору, Moving Average Filters жана Current Synchronous Detection негизиндеги активдүү/реактивдүү эталондук ток эсептөөсү.

Сандык колдонуу: MATLAB/Simulink, discrete-time fixed-step чечим, 50 µs үлгү алуу убактысы.

Тесттер: сызыктуу эмес жүктөм; сызыктуу эмес + тең салмаксыз жүктөм; чыңалуу жана ток өлчөөлөрүндөгү DC-offset; 6.6 kW → 13.2 kW капысынан динамикалык жүктөм өзгөрүшү.

Билдирилген SEIG ток THD аралыгы: %2.88-%3.77.

Билдирилген SEIG чыңалуу THD аралыгы: %1.13-%1.60.

Стандарттык баалоо: Булак төрт сценарийдеги SEIG ток жана чыңалуу THD маанилерин %5-тен төмөн болгону үчүн IEEE-519-2014 чектерине ылайык деп баалайт. Бул билдирүү макаланын өзүнүн стандарт боюнча түшүндүрмөсү.

Эксперименттик текшерүү: Жок. Изилдөө MATLAB/Simulink симуляциясы болуп саналат; физикалык прототипти текшерүү келечектеги иш катары пландалган.

IRPT/SRF салыштыруусунун чеги: Макаланын жыйынтык бөлүмү сунушталган ыкма IRPT жана SRFке караганда жооп берүү жана туруктуулук жагынан артыкчылыкка ээ экенин билдирет; бирок учурдагы изилдөө төрт тест шартында үч ыкманы жанаша салыштырган жаңы сандык benchmark таблицасын бербейт.

Этика комитети: Авторлор колдонулган материалдар жана ыкмалар этика комитетинин же атайын юридикалык уруксаттын талап кылынбаганын билдиришет.

Авторлордун салымы: Ali Sait Özer — методология, изилдөө, моделдөө, талдоо, текшерүү жана алгачкы долбоор; Fehmi Sevilmiş — изилдөө, моделдөө, формалдык талдоо, алгачкы долбоор жана редакциялоо; Hulusi Karaca — кеңеш берүү, карап чыгуу/редакциялоо жана долбоорду башкаруу.

Кызыкчылыктардын кагылышы: Авторлор изилдөөгө таасир этиши мүмкүн болгон белгилүү финансылык кызыкчылык же жеке мамиле жок экенин билдиришет.

Каржылоо / колдоо: Selçuk Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Koordinatörlüğü, Долбоор No. 20111012.

Маалыматтардын жеткиликтүүлүгү: Булак учурдагы изилдөө учурунда өзүнчө маалымат топтому түзүлгөн же талданган эмес экенин билдирет.

Жасалма интеллектти колдонуу жөнүндө билдирүү: генеративдик AI куралдары тил сапатын жана окулушун жакшыртуу максатында гана колдонулганы белгиленет.