Czasopismo | PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY | Rocznik 2016 - zeszyt 4

Nowe sterowanie predykcyjne 3-poziomowym 4-gałęziowym równoległym filtrem aktywnym - zastosowanie modelu o ograniczonej liczbie stanów

10.15199/48.2016.04.18

nr katalogowy: 97596
10.15199/48.2016.04.18

W artykule opisano modelowanie 3-poziomowego 4-gałęziowego przekształtnika z kondensatorami o zmiennym potencjale pracującego jako równoległy filtr aktywny do stosowania w sterowaniu predykcyjnym wykorzystującym model nieliniowy. Przedstawiono sposób modelowania poszczególnych elementów układu: przekształtnika z kondensatorami o zmiennym potencjale z pasywnym filtrem wyjściowym L. W celu weryfikacji opisanego rozwiązania przedstawiono wyniki badań symulacyjnych i eksperymentalnych. Abstract. This paper presents modelling of 3-level 4-leg Flying Capacitor Converter operating as Shunt Active Power Filter (SAPF) for Model Predictive Control based on nonlinear model. The main parts of the model are described: Flying Capacitor Converter, output L-type passive filter, 4- leg SAPF. (The new Model Predictive Control of 3-level 4-leg Shunt Active Power Filter - finite states set model approach). Słowa kluczowe: model nieliniowy przekształtnika 3-poziomowego, sterowanie predykcyjne, przekształtnik z kondensatorami o zmiennym potencjale, przekształtnik wielopoziomowy, filtr aktywny. Keywords: nonlinear model of 3-level converter, predictive control, flying capacitor converter, multilevel converter, active power filter. Wstęp W artykule opisano modelowanie 3-poziomowego 4- gałęziowego przekształtnika z kondensatorami o zmiennym potencjale [1], [2] (ang. Flying Capacitor Converter - FCC) pracującego jako równoległy filtr aktywny [3], [4] (ang. Shunt Active Power Filter - SAPF). Opracowany model zastosowany został w sterowaniu predykcyjnym wykorzystującym model nieliniowy (o ograniczonej liczbie stanów) (ang. Finite Control Set Model Predictive Control - FS-MPC) [5]-[7]. Metoda ta stała się w ostatnich latach przedmiotem badań dotyczących jej zastosowania do rożnych urządzeń energoelektronicznych, w tym równoległych filtrów aktywnych mocy [8]-[21]. W omawianym sterowaniu na podstawie modelu dokonywana jest predykcja wartości prądów wyjściowych 3-[...]

Bibliografia

[1] Sedlak M., Stynski S., Kazmierkowski M.P., Malinowski M., Operation of four-leg three-level flying capacitor grid-connected converter for RES, IECON 2013 - 39th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society, IEEE (2013), 1100- 1105
[2] Kouro S., Malinowski M., Gopakumar K., i in., Recent Advances and Industrial Applications of Multilevel Converters, IEEE Transactions on Industrial Electronics 57 (2010), n.8, 2553-2580
[3] Akagi H., Watanabe E.H., Aredes M., Instantaneous Power Theory and Applications to Power Conditioning, IEEE-Wiley (2007)
[4] Aredes M., Hafner J., Heumann K., Three-phase four-wire shunt active filter control strategies, IEEE Transactions on Power Electronics 12 (1997), n.2, 311-318
[5] Cortes P., Kazmierkowski M.P., Kennel R.M., Quevedo D.E., Rodriguez J., Predictive Control in Power Electronics and Drives, IEEE Transactions on Industrial Electronics 55 (2008), n.12, 4312-4324
[6] Orlowska-Kowalska T., Blaabjerg F., Rodriguez J.,Advanced and Intelligent Control in Power Electronics and Drives. Springer, 2014
[7] Rodriguez J. Cortes P., Predictive Control of Power Converters and Electrical Drives. Wiley-IEEE Press, 2012
[8] Antoniewicz K., Comparison of Current Control Strategies for Three-level Four-leg Shunt Active Power Filter, Doctoral School of Energy and Geotechnology II, (2015), 99-101
[9] Subudhi B., Panda P.C., Panigrahi R., Model predictive-based shunt active power filter with a new reference current estimation strategy, IET Power Electronics 8 (2015), n.2, 221- 233
[10] Aguilera R.P. Quevedo D.E., Predictive Control of Power Converters: Designs With Guaranteed Performance, IEEE Transactions on Industrial Informatics 11 (2015),n.1, 53-63
[11] Choi D.-K. Lee K.-B., Dynamic Performance Improvement of AC/DC Converter Using Model Predictive Direct Power Control With Finite Control Set, IEEE Transactions on Industrial Electronics 6 (2015), n.2, 757-767
[12] Geyer T. Quevedo D.E., Performance of Multistep Finite Control Set Model Predictive Control for Power Electronics, IEEE Transactions on Power Electronics 30 (2015), n.3 1633- 1644
[13] Xia C., Liu T., Shi T., Song Z., A Simplified Finite-, IEEE Transactions on . Industrial Informatics 10 (2014), n.2, 991- 1002
[14] Acuna P., Moran L., Rivera M., Dixon J., Rodriguez J., Improved Active Power Filter Performance for Renewable Power Generation Systems, IEEE Transactions on Power Electronics, 29 (2014), n.2, 687-694
[15] Antoniewicz K. i Malinowski M., Comparison of Current Control Strategies for Four-Leg Shunt Active Power Filter in Matlab- Simulink, Przeglad Elektrotechniczny, 90 (2014), 214-220
[16] Vazquez S., Leon J.I., Franquelo L.G. i in., Model Predictive Control: A Review of Its Applications in Power Electronics, IEEE Industrial Electronics Magazine, 8 (2014), n.1, 16-31
[17] Rivera M., Yaramasu V., Llor, A., Rodriguez J., Wu B., Fadel, M., Digital Predictive Current Control of a Three-Phase Four- Leg Inverter, IEEE Transactions on Industrial Electronics, 60 (2013), n.11, 4903-4912
[18] Rodriguez J., Kazmierkowski M.P., Espinoza J.R. i in., State of the Art of Finite Control Set Model Predictive Control in Power Electronics, IEEE Transactions on Industrial Informatics, 9 (2013), n.2, 1003-1016
[19] Wojciechowski D., Novel Controller for 3-Phase Active Power Filter with LCL coupling circuit, Przeglad Elektrotechniczny, 85 (2009), 208-212
[20] Cortes P., Rodriguez J., Silva C., Flores, A., Delay Compensation in Model Predictive Current Control of a Three- Phase Inverter, IEEE Transactions on Industrial Electronics 59 (2012), n.2, 1323-1325
[21] Defay F., Llor A.M., Fadel M., Predictive control of flying capacitor active power filter, , 2010 IEEE International Conference on Industrial Technology (ICIT), (2010), 1820- 1825
[22] Antoniewicz K., Jasinski M., Kazmierkowski M.P., Model predictive control of three-level four-leg flying capacitor converter operating as Shunt Active Power Filter, 2015 IEEE International Conference on Industrial Technology (ICIT), IEEE (2015), 2288-2294
[23] Meynard T. A., Foch H., Multi-level conversion: high voltage choppers and voltage-source inverters. PESC `92 Record. 23rd Annual, IEEE Power Electronics Specialists Conference, IEEE (1992), 397-403
[24] Defay F., Llor A.-M., Fadel M., A Predictive Control With Flying Capacitor Balancing of a Multicell Active Power Filter, IEEE Transactions on Industrial Electronics 55 (2008), n.9, 3212- 3220

Jeśli masz wykupiony/przyznany dostęp - zaloguj się. Skorzystaj z naszych propozycji zakupu!

Publikacja


e-Publikacja (format pdf) - nr 97596 "Nowe sterowanie predykcyj..." licencja: Osobista Produkt cyfrowy	10.00 zł

Zeszyt


PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - e-zeszyt (pdf) 2016-4 licencja: Osobista Produkt cyfrowy	55.00 zł

Prenumerata

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - prenumerata cyfrowa
licencja: Osobista

Produkt cyfrowy
Nowość

762.00 zł

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - PAKIET prenumerata PLUS
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - PAKIET prenumerata PLUS (Prenumerata papierowa + dostęp do portalu sigma-not.pl + e-prenumerata)	1002.00 zł brutto 927.78 zł netto 74.22 zł VAT (stawka VAT 8%)

1002.00 zł

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - papierowa prenumerata roczna + wysyłka
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - papierowa prenumerata roczna	960.00 zł brutto 888.89 zł netto 71.11 zł VAT (stawka VAT 8%)
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - pakowanie i wysyłka	42.00 zł brutto 34.15 zł netto 7.85 zł VAT (stawka VAT 23%)

1002.00 zł

Zeszyt

2016-4

Twój Koszyk

Publikacja

Zeszyt

Prenumerata

Zeszyt

Czasopisma