Power Quality Improvement in Off-Grid Renewable Energy Systems

Abstract

In this paper a grid-interfacing converter system with voltage and current harmonics compensation capability is considered. The idea is to integrate the power generating functions of the converter with the power filter harmonic mitigation capabilities. The analysis of compensation characteristics of different hybrid power filter configurations is carried out. The control method based on adaptive digital system processing is proposed. The current detecting scheme independently controls fundamental current and harmonic distribution system currents. Computation of the harmonic compensation current is performed by the adaptive notch infinite impulse response (IIR) digital filter. The filter`s parameters are made adaptive with respect to the grid frequency fluctuations. MATLAB/SIMULINK power system toolbox is used to simulate the proposed system. The presented simulation results confirm the effectiveness of the proposed method

В статье рассмотрены конверторы, обладающие способностью компенсировать высшие гармоники токов и напряжений в автономных системах электроснабжения. Идея заключается в объединении функций конвертора и силового фильтра гармоник в одном устройстве. Проведен анализ основных конфигураций гибридных фильтрокомпенсирующих устройств. Предложен метод управления характеристиками фильтра, основанный на использовании алгоритмов адаптивной цифровой обработки сигналов. Схема выделения составляющих тока обеспечивает независимый контроль гармоники основной частоты и высших гармоник. Вычисление компенсирующего сигнала осуществляется с помощью цифрового режекторного фильтра с бесконечной импульсной характеристикой. Для моделирования предложенной системы использована среда MATLAB/SIMULINK power system toolbox. Результаты моделирования подтверждают эффективность предложенного подхода.