کاهش هارمونیک ها در استات کام سه سطحه با اتصال مثلث با استفاده از فیلترهای تیون شده: تحلیل و شبیه سازی

این مقاله به طراحی و تحلیل عملکرد جبران ساز استاتیک سنکرون سه سطحه با اتصال مثلثی (STATCOM) می پردازد که هدف آن کاهش هارمونیک های مرتبه پایین (۳، ۵، ۷، ۱۱، ۱۳ و ۱۷) و بهبود کیفیت توان در نقطه اتصال مشترک (PCC) است. برای رسیدن به این هدف، مجموعه ای از فیلترهای منفعل تیون شده تک فرکانس شامل مدارهای LC سری طراحی شده و به صورت موازی به خروجی STATCOM متصل گردیده. هر فیلتر مطابق فرکانس هارمونیک مربوطه تنظیم شده و پارامترهای L، R و C با دقت محاسبه شده اند تا رزونانس و کیفیت فیلتر بهینه تضمین شود. برای ارزیابی عملکرد سیستم، شبیه سازی های دقیقی در نرم افزار PSCAD تحت شرایط بار مختلف کاپاسیتیو و انداکتیو و حالت های متعادل و نامتعادل انجام شده است. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که استفاده از فیلترهای پسیو تیون شده در نقطه اتصال مشترک باعث کاهش موثر اعوجاج کل هارمونیکی (THD) و به ویژه اعوجاج کل تقاضا (TDD) در جریان های شبکه می شود به گونه ای که هر دو شاخص در تمامی شرایط کاری پایین تر از حد مجاز تعیین شده توسط استاندارد ۱۹۹۲-۱۹ IEEE Std باقی می مانند. علاوه بر این، اتصال مثلثی مبدل، مولفه های هارمونیکی مضرب سه (هارمونیک های مرتبه سه) را از شبکه حذف کرده و به این ترتیب کیفیت توان را بهبود بیشتری می بخشد. در نهایت، نتایج تایید می کنند که روش پیشنهادی، ضمن حفظ سادگی و هزینه پایین فیلترهای پسیو، قادر است به طور موثر اعوجاج های هارمونیکی را کاهش داده و کیفیت توان سیستم را به شکل قابل توجهی بهبود بخشد.

کلیدواژه ها:

STATCOM ، فیلتر تیون شده ، اتصال مثلثی ، هارمونیک جریان ، اعوجاج هارمونیکی ، THD ، TDD ، کیفیت توان ، IEEE Std. ۵۱۹ ، شبیه سازی PSCAD