Electrical Engineering & Electromechanics (E-Journal - National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute") / Електротехніка і Електромеханіка (Національний технічний університет - "Харківський політехнічний iнститут")
Not a member yet
941 research outputs found
Sort by
Performance improvement of shunt active power filter based on indirect control with a new robust phase-locked loop
Get PDFIntroduction. Since the development of the first active power filter (APF) in 1976, many efforts have been focused on improving the performances of the APF control as the number of different nonlinear loads has continued to increase. These nonlinear loads have led to the generation of different types of current harmonics, which requires more advanced controls, including robustness, to get an admissible total harmonic distortion (THD) in the power system. Purpose. The purpose of this paper is to develop a robust phase-locked loop (PLL) based on particle swarm optimization-reference signal tracking (PSO-RST) controller for a three phase three wires shunt active power filter control. Methodology. A robust PLL based on PSO-RST controller insert into the indirect d-q control of a shunt active power filter was developed. Results. Simulation results performed under the MATLAB/SimPowerSystem environment show a higher filtering quality and a better robustness compared to the classical d-q controls. Originality. Conventional PLLs have difficulty determining the phase angle of the utility voltage sources when grid voltage is distorted. If this phase angle is incorrectly determined, this leads to a malfunction of the complete control of the active power filters. This implies a bad compensation of the current harmonics generated by the nonlinear loads. To solve this problem we propose a robust and simple PLL based on PSO-RST controller to eliminate the influence of the voltage harmonics. Practical value. The proposed solution can be used to improve the functioning of the shunt active power filter and to reduce the amount of memory implementation.Вступ. З моменту розробки першого фільтра активної потужності (ФАП) у 1976 р. багато зусиль було спрямовано на покращення характеристик управління ФАП, оскільки кількість різних нелінійних навантажень продовжувала зростати. Ці нелінійні навантаження призвели до генерації різних типів гармонік струму, що потребує більш досконалих засобів управління, у тому числі стійких, для отримання допустимого повного гармонічного спотворення (THD) в енергосистемі. Мета. Метою даної статті є розробка надійного контуру фазового автопідстроювання частоти (ФАПЧ) на основі контролера відстеження еталонного сигналу оптимізації рою частинок (ВЕС ОРЧ) для трифазного трипровідного шунтуючого фільтра активної потужності. Методологія. Розроблено надійну систему ФАПЧ на основі контролера ВЕС ОРЧ, вбудованого в непрямий d-q контроль шунтуючого фільтра активної потужності. Результати. Результати моделювання, виконаного в середовищі MATLAB/SimPowerSystem, демонструють високу якість фільтрації та більшу надійність у порівнянні з класичним d-q керуванням. Оригінальність. Звичайні ФАПЧ мають труднощі з визначенням фазового кута джерел напруги, коли напруга мережі спотворена. Неправильне визначення цього фазового кута призводить до порушення повного керування фільтрами активної потужності. Це означає погану компенсацію гармонік струму, створюваних нелінійними навантаженнями. Для вирішення цієї проблеми ми пропонуємо стійкий та простий ФАПЧ на основі контролера ВЕС ОРЧ для усунення впливу гармонік напруги. Практична цінність. Запропоноване рішення може бути використане для поліпшення роботи шунтуючого фільтра активної потужності і зменшення обсягу потрібної пам'яті.
An improved search ability of particle swarm optimization algorithm for tracking maximum power point under shading conditions
Get PDFIntroduction. Extracting maximum possible power from solar energy is a hot topic of the day as other sources have become costly and lead to pollution. Problem. Dependency on sunlight for power generation makes it unfeasible to extract maximum power. Environmental conditions like shading, partial shading and weak shading are the major aspect due to which the output of photovoltaic systems is greatly affected. Partial shading is the most known issue. Goal. There have been many proposed techniques and algorithms to extract maximum output from solar resources by use of photovoltaic arrays but every technique has had some shortcomings that couldn’t serve the complete purpose. Methodology. Nature inspired algorithms have proven to be good to search global maximum in a partially shaded multipeak curve which includes particle swarm optimization, artificial bee colony algorithm, and flower pollination algorithm. Methods. Particle swarm optimization algorithm is best among these in finding global peaks with less oscillation around maximum power point, less complexity, and easy to implement nature. Particle swarm optimization algorithm has the disadvantage of having a long computational time and converging speed, particularly under strong shading conditions. Originality. In this paper, an improved opposition based particle swarm optimization algorithm is proposed to track the global maximum power point of a solar photovoltaic module. Simulation studies have been carried out in MATLAB/Simulink R2018a. Practical value. Simulation studies have proved that opposition based particle swarm optimization algorithm is more efficient, less complex, more robust, and more flexible and has better convergence speed than particle swarm optimization algorithm, perturb and observe algorithm, hill climbing algorithm, and incremental conductance algorithm.Вступ. Отримання максимально можливої потужності із сонячної енергії є надзвичайно актуальним наразі, оскільки інші джерела енергії стали коштовними та призводять до забруднення. Проблема. Залежність від сонячного світла для вироблення електроенергії унеможливлює отримання максимальної потужності. Умови навколишнього середовища, такі як затінення, часткове затінення і слабке затінення, є основним аспектом, від якого сильно залежить потужність фотоелектричних систем. Часткове затінення – найвідоміша проблема. Мета. Було запропоновано багато методів та алгоритмів для отримання максимальної віддачі від сонячних ресурсів за допомогою фотоелектричних батарей, але кожен метод мав деякі недоліки, які не могли служити досягненню повної мети. Методологія. Алгоритми, натхненні природою, виявилися хорошими для пошуку глобального максимуму на частково затіненій кривій з багатьма піками, включаючи оптимізацію рою частинок, алгоритм штучної бджолиної колонії та алгоритм запилення квітів. Методи. Алгоритм оптимізації рою частинок найкраще підходить для пошуку глобальних піків з меншими коливаннями навколо точки максимальної потужності, меншою складністю та простотою реалізації. Алгоритм оптимізації рою частинок має недолік, що полягає у тривалому часі обчислень та швидкості збіжності, особливо в умовах сильного затінення. Оригінальність. У цій статті пропонується покращений алгоритм оптимізації рою частинок на основі протилежності для відстеження глобальної точки максимальної потужності сонячного фотоелектричного модуля. Розрахункові моделювання проводились у MATLAB/Simulink R2018a. Практична цінність. Дослідження за допомогою моделювання довели, що алгоритм оптимізації рою частинок на основі протилежності є більш ефективним, менш складним, надійнішим і гнучкішим і має кращу швидкість збіжності, ніж алгоритм оптимізації рою частинок, алгоритм збурення та спостереження, алгоритм сходження на пагорб та алгоритм інкрементальної провідності
Photovoltaic system faults diagnosis using discrete wavelet transform based artificial neural networks
Get PDFIntroduction. This research work focuses on the design and experimental validation of fault detection techniques in grid-connected solar photovoltaic system operating under Maximum Power Point Tracking mode and subjected to various operating conditions. Purpose. Six fault scenarios are considered in this study including partial shading, open circuit in the photovoltaic array, complete failure of one of the six IGBTs of the inverter and some parametric faults that may appear in controller of the boost converter. Methods. The fault detection technique developed in this work is based on artificial neural networks and uses discrete wavelet transform to extract the features for the identification of the underlying faults. By applying discrete wavelet transform, the time domain inverter output current is decomposed into different frequency bands, and then the root mean square values at each frequency band are used to train the neural network. Results. The proposed fault diagnosis method has been extensively tested on the above faults scenarios and proved to be very effective and extremely accurate under large variations in the irradiance and temperature. Practical significance. The results obtained in the binary numerical system allow it to be used as a machine code and the simulation results has been validated by MATLAB / Simulink software.Вступ. Ця дослідницька робота присвячена розробці та експериментальній перевірці методів виявлення несправностей у підключеній до мережі сонячній фотоелектричній системі, що працює в режимі відстеження точки максимальної потужності та піддається різним умовам експлуатації. Мета. У цьому дослідженні розглядаються шість сценаріїв відмови, включаючи часткове затінення, обрив кола у фотогальванічній батареї, повна відмова одного з шести IGBT інвертора та деякі параметричні відмови, які можуть виникнути в контролері перетворювача, що підвищує. Методи. Методика виявлення несправностей, розроблена у цій роботі, полягає в штучних нейронних мережах і використовує дискретне вейвлет-перетворення для отримання ознак для ідентифікації основних несправностей. Застосовуючи дискретне вейвлет-перетворення, вихідний струм інвертора в часовій області розкладається на різні смуги частот, а потім середньоквадратичні значення в кожній смузі частот використовуються для навчання нейронної мережі. Результати. Запропонований метод діагностики несправностей був всебічно протестований на вказаних вище сценаріях несправностей і виявився дуже ефективним і надзвичайно точним при великих коливаннях освітленості і температури. Практична значимість. Результати, отримані в двійковій системі числення, дозволяють використовувати її як машинний код, а результати моделювання були підтверджені програмним забезпеченням MATLAB/Simulink
Direct torque control based on second order sliding mode controller for three-level inverter-fed permanent magnet synchronous motor: comparative study
Get PDFIntroduction. The permanent magnet synchronous motor (PMSM) has occupied a large area in the industry because of various benefits such as its simple structure, reduced moment of inertia, and quick dynamic response. Several control techniques have been introduced for the control of the PMSM. The direct torque control strategy associated to three-level clamped neutral point inverter has been proven its effectiveness to solve problems of ripples in both electromagnetic torque and stator flux with regard to its significant advantages in terms of fast torque response. Purpose. The use of a proportional integral speed controller in the direct torque control model results in a loss of decoupling with regard to parameter fluctuations (such as a change in stator resistance value induced by an increase in motor temperature), which is a significant drawback for this method at high running speeds. Methods. That is way a second order sliding mode controller based on the super twisting algorithm (STA) was implemented instead of PI controller to achieve a decoupled control with higher performance and to insure stability while dealing with parameter changes and external disturbances. Results. The simulation results carried out using MATLAB/Simulink software show that the model of direct torque control based on a three-level inverter-fed permanent magnet synchronous motor drive has better performance with second order sliding mode speed controller than the proportional integral controller. Through the response characteristics we see greater performance in terms of response time and reference tracking without overshoots. Decoupling, stability, and convergence toward equilibrium are all guaranteed.Вступ. Синхронний двигун з постійними магнітами (СДПМ) зайняв велике місце в промисловості завдяки різним перевагам, таким як його проста конструкція, зменшений момент інерції та швидкий динамічний відгук. Для керування СДПМ було введено декілька методів керування. Стратегія прямого управління крутним моментом, пов'язана з трирівневим інвертором з фіксованою нейтральною точкою, довела свою ефективність для вирішення проблем пульсацій як електромагнітного крутного моменту, так і магнітного потоку статора, враховуючи його значні переваги з точки зору швидкої реакції крутного моменту. Мета. Використання пропорційно-інтегрального регулятора швидкості моделі прямого управління крутним моментом призводить до втрати розв'язки по відношенню до коливань параметрів (таких як зміна значення опору статора, викликане підвищенням температури двигуна), що є істотним недоліком для цієї моделі на високих робочих швидкостях. Методи. Таким чином, замість ПІ-регулятора був реалізований ковзний регулятор другого порядку, заснований на алгоритмі суперскручування (STA), для досягнення розв'язаного управління з більш високою продуктивністю та забезпечення стабільності при роботі зі змінами параметрів та зовнішніми збуреннями. Результати моделювання, виконаного з використанням програмного забезпечення MATLAB/Simulink, показують, що модель прямого керування крутним моментом, заснована на трирівневому приводі синхронного двигуна з постійними магнітами з інверторним живленням, має кращу ефективність з регулятором швидкості з ковзним режимом другого порядку, ніж пропорційний інтегральний контролер. Завдяки характеристикам відгуку бачимо більш високу ефективність з точки зору часу відгуку та відстеження посилань без перерегулювання. Розв'язка, стабільність та збіжність до рівноваги гарантовані
Method for assessing unevenness of cellulose insulation layers aging of power transformers winding
Get PDFIntroduction. Improving the methods of estimating the insulation aging of the oil-immersed power transformer windings is an urgent task for transformer condition monitoring systems. The scientific novelty of the work is to take into account the uneven distribution of temperature and humidity along the vertical axis of the winding in modeling the aging of insulation and to develop methods for determining the conditions under which the aging rate of insulation in the intermediate layer will exceed aging rate in the hottest layer. The purpose of the work is to evaluate the wear unevenness of cellulose insulation based on modeling the distribution of temperature and humidity along the vertical axis of the power transformer winding. Methods. The transformer winding is mentally divided into horizontal layers of equal height, the reduction of service life is calculated in parallel for all horizontal layers. Layer with the maximum degree of aging for the entire period of operation and storage of the transformer is recognized as determining the reduction in the service life of the insulation of the transformer as a whole. A model of the interaction of winding layers is developed, with determination of temperatures, humidity, relative rate of aging of each layer due to temperature and humidity as a function of traditional design parameters such as load, cooling temperature, heat capacity and thermal resistance of transformer. The index of exceeding the aging rate by the layered method in comparison with this rate for the hottest layer is offered. The method of genetic algorithms determines the conditions for obtaining the maximum value of this index. Results. A computer model has been developed to predict the aging of the cellulose insulation of transformer windings. According to the proposed method, a layer with significantly shorter insulation aging time (in the example, time reduced by 39.18 %) than for the upper layer was determined, which confirms the feasibility of layer-by-layer monitoring and modeling of insulation aging processes of power oil-immersed transformer windings.Вступ. Вдосконалення методик оцінки старіння целюлозної ізоляції обмоток силового маслонаповненого трансформатора є актуальним завданням для систем моніторингу стану трансформаторів. Наукова новизна роботи полягає в урахуванні нерівномірності розподілів температури та вологості вздовж вертикальної осі обмотки при моделюванні процесів старіння ізоляції та у розробці методики визначення умов, за яких швидкість зносу ізоляції у проміжному шарі буде максимально перевищувати швидкість у найбільш нагрітому шарі обмотки. Метою роботи є оцінка нерівномірності зносу целюлозної ізоляції на основі моделювання розподілу температури та вологості вздовж вертикальної осі обмотки силових трансформаторів. Методи. Обмотка трансформатора подумки розділена на горизонтальні шари рівної висоти, підрахунок скорочення строку служби виконується паралельно за усіма горизонтальними шарами, а шар, що має максимальний ступінь старіння за весь період експлуатації та зберігання трансформатору визнається найбільш ресурс витратним шаром, який визначає скорочення строку служби ізоляції трансформатора в цілому. Розроблена модель взаємодії шарів обмотки, з визначенням температур, вологості, відносної швидкості старіння кожного шару внаслідок дії температури та вологи як функції традиційних розрахункових параметрів, таких як навантаження, температура охолодного середовища, теплоємність та тепловий опір трансформатора. Запропонований показник перевищення швидкості скорочення строку служби пошаровим методом у порівнянні з цієї швидкістю для найбільш нагрітого шару. Методом генетичних алгоритмів визначені умови для отримання максимального значення цього показника. Результати. Розроблена комп’ютерна модель для прогнозування старіння целюлозної ізоляції обмоток. За запропонованою методикою визначено найбільш ресурс витратний шар зі значно меншим часом старіння ізоляції (у прикладі час зменшено на 39,18 %), ніж для верхнього шару, що підтверджує доцільність пошарового моніторингу та моделювання процесів старіння ізоляції обмоток силового маслонаповненого трансформатора
Fault tolerant control of a permanent magnet synchronous machine using multiple constraints Takagi-Sugeno approach
Get PDFIntroduction. Fault diagnosis, and fault tolerant control issues are becoming very important to ensure a good supervision of systems and guarantee the safety of human operators and equipments even if system complexity increases. Problem. In fact, the presence of faults in actuators, sensors and processes can lead to system performance degradation, system breakdown, economic loss, and even disastrous situations. Furthermore, Actuator saturation or control input saturation is probably the most usual nonlinearity encountered in control engineering because of the physical impossibility of applying unlimited control signals and/or safety constraints. Purpose. This article is dedicated to the problem of fault tolerant control for constrained nonlinear systems described by a Takagi-Sugeno model. One of the interests of this type of models is the possibility of extend some tools and methods from linear system case to the nonlinear one. The novelty of the work consists in developing a fault tolerant control algorithm for a nonlinear Permanent Magnet Synchronous Machine model using an observer based state-feedback control technique in order to enhance fault and state estimation despite actuator saturation and system disturbances. Methods. Indeed a sensor fault detection observer based residual generator is synthesized with a guaranteed L2 performance to attenuate the external disturbances effect from one side and to maximize the residual sensitivity to faults from the other side. Based on Lyapunov function, design conditions are formulated in terms of Linear Matrix Inequalities to ensure stability of the global system. Practical value. A detailed study concerning nonlinear permanent magnet synchronous machine model, which is consolidated by simulation results, is conducted to show the used algorithm’s effectiveness guarantying fault estimation and reconfiguration of the control law to maintain stable performance even in the presence of actuator faults, external perturbation and the phenomenon of actuator saturation.Вступ. Діагностика несправностей і питання стійкості до відмови стають дуже важливими для забезпечення хорошого контролю систем і гарантії безпеки людей-операторів і обладнання, навіть якщо складність системи зростає. Проблема. Насправді наявність несправностей у виконавчих механізмах, датчиках і процесах може призвести до зниження продуктивності системи, поломки системи, економічних втрат і навіть катастрофічних ситуацій. Крім того, насичення виконавчого механізму або насичення керуючого входу, ймовірно, є найбільш поширеною нелінійністю, що зустрічається в техніці керування через фізичну неможливість застосування необмежених керуючих сигналів та обмежень безпеки. Мета. Ця стаття присвячена проблемі стійкості до відмови нелінійних систем з обмеженнями, що описуються моделлю Такагі-Сугено. Однією з переваг цього типу моделей є можливість поширення деяких інструментів та методів з випадку лінійної системи на нелінійну. Новизна роботи полягає у розробці алгоритму управління стійкості до відмови для моделі нелінійної синхронної машини з постійними магнітами з використанням методу управління зі зворотним зв'язком станом на основі спостерігача, щоб поліпшити оцінку помилок і станів, незважаючи на насичення приводу і збурення системи. Методи. Дійсно, генератор нев'язки на основі спостерігача виявлення несправності датчика синтезується з гарантованою продуктивністю L2, щоб послабити вплив зовнішніх перешкод з одного боку та максимізувати залишкову чутливість до несправностей з іншого боку. На основі функції Ляпунова умови проєктування формулюються в термінах лінійних матричних нерівностей для забезпечення стійкості глобальної системи. Практична цінність. Детальне дослідження нелінійної моделі синхронної машини з постійними магнітами, об'єднане результатами моделювання, проводиться для демонстрації ефективності використовуваного алгоритму, що гарантує оцінку відмов та реконфігурацію закону управління для підтримки стабільної роботи навіть за наявності відмов приводу, зовнішніх збурень та явища насичення приводу
Методика розрахунку електромагнітного моменту та втрат енергії трифазних асинхронних двигунів при живленні регульованою однофазною напругою
Get PDFIntroduction. Single-phase power supply of induction motors is used in public utilities, in microclimate control systems for remote agricultural consumers, in water supply and pipeline transport systems, etc. In practice, there is the use of induction motors with three-phase stator winding in the conditions of single-phase power supply. Starting and operating capacitors are used to enable their operation when powered by a single-phase network. Problem. There are many fairly accurate methods for calculating the characteristics of an induction motor in asymmetric, including single-phase, modes of operation, but they are based on differential equations, which does not allow to obtain analytical expressions for preliminary analysis and synthesis of such systems. Goal. The purpose of this article is to develop the analytical method of definition of electromagnetic torque and energy losses of voltage-regulated three-phase induction motors working according to the scheme of single-phase inclusion with the phase-shifting capacitor. Methodology. The method is based on the theory of symmetric components and analysis of replacement schemes of induction machine in motor and generator modes. Results. The analysis of the obtained data shows that at a constant value of the phase-shifting capacitor capacity induction motor working according to the scheme of single-phase inclusion has a minimum of losses at one value of slip at different values of supply voltage. Therefore, if you keep this slip constant when the load changes, you can achieve a mode of minimizing losses at a constant value of the capacity, optimal for this slip. This shows that the thyristor voltage regulator can be used as an energy-saving element under variable load, while the capacitance of the phase-shifting capacitor can remain constant when changing the load in a wide range provided that this slip is stabilized. Originality. The developed method allows to obtain analytical expressions for comparative analysis of electromagnetic torque and energy losses of three-phase induction motors powered by a single-phase network at different values of the capacity of the phase-shifting capacitor, supply voltage for different variants of schemes for including three-phase induction motors in a single-phase network. Practical value. Based on the developed analytical method, the optimal parameters of phase-shifting capacitors and rational schemes for including three-phase induction motors in a single-phase network can be determined.Розроблено аналітичну методику розрахунку електромагнітного моменту та втрат енергії регульованих за напругою трифазних асинхронних двигунів при живленні від однофазної мережі за схемою з фазозсуваючим конденсатором. В основу методики покладено метод симетричних складових та аналіз схем заміщення асинхронної машини у двигунному та генераторному режимах роботи. На основі цієї методики можуть бути визначені оптимальні параметри фазозсуваючих конденсаторів та вибрані раціональні схеми включення трифазних асинхронних двигунів в однофазну мережу з регульованою напругою. Показано, що регулятор напруги може бути використаний як енергозберігаючий елемент при однофазному живленні трифазних асинхронних двигунів та його застосування дозволяє використовувати постійну ємність фазозсуваючого конденсатора при зміні навантаження у широких межах
Design of single switch-boosted voltage current suppressor converter for uninterrupted power supply using green resources integration
Get PDFIntroduction. Uninterrupted power supply is the major requirement in the areas since it involves human lives. In the current scenario the demand and price of fossil fuels is increasing rapidly and availability also is not sufficient to the needs, an alternative identification to power generation is solar and wind energies. The purpose of designing an aimed, single switch boosted voltage and current suppressor (SS-BVCS) converter topology that interfaces both the wind and solar hybrid model. The method involves in the proposed chopper converter is derived by simply merging a switch and a pair of diodes and CLC filter which is used in realization of zero voltage switching for the main switch and a reversing diode to extract high voltage gain. The designed SS-BVCS converter topology can able to have a tight self-control on two power-processing paths. The novelty of the SS-BVCS converter module is designed to ensure maximum throughput, feeding to the load with high quality uninterrupted output, by boosting the DC voltage to a required amount and thereby supressing the current. Practical value obtained by the developed model utilizes both the sources for supply to the load individually or combined based on the extraction availability of the feeder. Also, the proposed SS-BVCS module delivers with efficient lesser component count and gaining maximum power from the harvest of green energy.Вступ. Джерело безперебійного живлення є основною вимогою в галузях, що пов'язані з людськими життями. У поточній ситуації, коли попит та ціна на викопне паливо швидко зростають, а їх доступність також недостатня для задоволення потреб, альтернативною технологією виробництва електроенергії є сонячна та вітрова енергія. Метою є розробка цільової топології перетворювача з підвищеною напругою та пригнічувачем струму з одним перемикачем (SS-BVCS), яка взаємодіє як з вітровою, так і з гібридною моделлю сонячної енергії. Метод включає запропонований перетворювач переривника, отриманий шляхом простого злиття перемикача, пари діодів і CLC-фільтра, який використовується для реалізації перемикання при нульовому напрузі для основного ключа і реверсивного діода для вилучення високого коефіцієнта посилення по напрузі. Розроблена топологія перетворювача SS-BVCS може забезпечити жорсткий самоконтроль на двох ланцюгах обробки енергії. Новизна модуля перетворювача SS-BVCS призначена для забезпечення максимальної пропускної здатності, живлення навантаження з якісним безперебійним виходом шляхом підвищення напруги постійного струму до необхідної величини і, таким чином, придушення струму. Практична цінність, отримана завдяки розробленій моделі, дозволяє використовувати як джерела живлення навантаження окремо, так і комбіновано залежно від можливості відбору фідера. Крім того, запропонований модуль SS-BVCS забезпечує ефективне використання меншої кількості компонентів та отримання максимальної потужності за рахунок збирання зеленої енергії
Power quality improvement in distribution system based on dynamic voltage restorer using PI tuned fuzzy logic controller
Get PDFPurpose. This article proposes a new control strategy for Dynamic Voltage Restorer (DVR) in utility grid for distribution system. The proposed DVR using PI tuned fuzzy logic scheme is based on replacement of conventional DVR and voltage sag compensation in distribution system network. The novelty of the proposed work consists in presenting an enhanced PI tuned fuzzy logic algorithm to control efficiently the dynamic voltage restorer when voltage sag is suddenly occurred. Methods. The proposed algorithm which provides sophisticated and cost-effective solution for power quality problems. Our strategy is based on tuned fuzzy control of reactive powers and also closed loop for harmonic reduction in distribution system. The proposed control technique strategy is validated using MATLAB / Simulink software to analysis the working performances. Results. The results obtained clearly show that DVR using PI tuned fuzzy logic have good performances (sag compensation, harmonic reduction) compared to conventional DVR. Originality. Compensation of voltage sag/ swell in distribution for reactive power and current harmonic reduction by using DVR based PI tuned fuzzy logic controller. Practical value. The work concerns the comparative study and the application of DVR based on PI tuned fuzzy techniques to achieve a good performance control system of the distribution system. This article presents a comparative study between the conventional DVR control and PI tuned fuzzy DVR control. The strategy based on the use of a PI tuned fuzzy controller algorithm for the control of the continuous voltage sag and harmonic for the distribution network-linear as well as non-linear loads in efficient manner. The study is validated by the simulation results based on MATLAB / Simulink software.Мета. У статті пропонується нова стратегія управління пристроєм динамічного відновлення напруги (ДВН) в мережі розподільної системи. Запропонований ДВН, що використовує схему нечіткої логіки з ПІ-налаштуванням, заснований на заміні звичайного ДВН та компенсації провалів напруги в мережі розподільної системи. Новизна запропонованої роботи полягає у поданні удосконаленого алгоритму нечіткої логіки з ПІ-налаштуванням для ефективного управління динамічним відновником напруги при раптовому виникненні провалу напруги. Методи. Запропоновано алгоритм, який забезпечує складне та економічне вирішення проблем якості електроенергії. Наша стратегія заснована на нечіткому керуванні реактивною потужністю, що налаштовується, а також на замкненому контурі для зниження гармонік в розподільній системі. Запропонована методика управління перевіряється за допомогою програмного забезпечення MATLAB/Simulink для аналізу робочих характеристик. Результати. Отримані результати чітко показують, що ДВН, який використовує нечітку логіку з ПІ-налаштуванням, має хороші характеристики (компенсація провалів, зниження гармонік) порівняно із звичайним ДВН. Оригінальність. Компенсація провалів/стрибків напруги у розподільній мережі для зниження реактивної потужності та гармонік струму за допомогою нечіткої логіки з використанням ДВН на основі контролера нечіткої логіки з ПІ-налаштуванням. Практична цінність. Робота стосується порівняльного дослідження та застосування ДВН на основі нечіткої логіки з ПІ-налаштуванням для досягнення хороших параметрів системи керування розподільною системою. У статті представлено порівняльне дослідження звичайного керуванням ДВН та нечіткого керування ДВН з ПІ-налаштуванням. Стратегія, заснована на використанні алгоритму нечіткої логіки з ПІ-налаштуванням для ефективного керування безперервним провалом напруги та гармоніками для лінійних та нелінійних навантажень розподільчої мережі. Дослідження підтверджено результатами моделювання на основі програмного забезпечення MATLAB/Simulink
Passivity voltage based control of the boost power converter used in photovoltaic system
Get PDFIntroduction. This paper presents a robust nonlinear control of the DC-DC boost converter feeding by a photovoltaic system based on the passivity control. The control law design uses the passivity approach. Novelty. The novelty consists in designing a control law for a photovoltaic system using a passivity approach based on energy shaping and associated with damping injection. Purpose. The purpose consists to develop a tool for design and optimize a control law of the photovoltaic system in order to improve its efficiency under some conditions such as the variations of the temperature, the irradiation and the parameters. Also, the control law design should be simple with a lower overshoot and a shorter settling time. Methods. This work uses the port Hamiltonian mathematical approach with minimization of the energy dissipation in boost converter of the photovoltaic system to illustrate the modification of energy and generate a specify duty cycle applied to the converter. Results. The results with MATLAB/SimPowerToolbox® have proven the robustness against parameter variations and effectiveness of the proposed control. Practical value. The experimental results, carried out using a dSPACE DS1104 system, are presented to show the feasibility and the robustness of the proposed control strategy against parameter variations.Вступ. У статті представлено надійне нелінійне керування живленням перетворювача постійного струму, що підвищує, фотоелектричною системою на основі керування пасивністю. У створенні закону управління використовується пасивний підхід. Новизна. Новизна полягає у розробці закону управління фотоелектричною системою з використанням пасивного підходу, заснованого на формуванні енергії та пов'язаного з упорскуванням демпфування. Мета. Мета полягає в тому, щоб розробити інструмент для проектування та оптимізації закону керування фотогальванічною системою для підвищення її ефективності за деяких умов, таких як зміни температури, опромінення та параметрів. Крім того, будова закону управління має бути простою, з меншим перерегулюванням і коротшим часом встановлення. Методи. У роботі використовується математичний підхід Гамільтона до порту з мінімізацією розсіювання енергії у перетворювачі фотоелектричної системи, що підвищує, щоб проілюструвати зміну енергії і створити заданий робочий цикл, що застосовується до перетворювача. Результати. Результати з використанням MATLAB/SimPowerToolbox® довели стійкість до змін параметрів та ефективність запропонованого керування. Практична цінність. Представлені експериментальні результати, отримані з використанням системи dSPACE DS1104, щоб показати здійсненність та стійкість запропонованої стратегії управління при зміні параметрів