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Dual Fuzzy-Sugeno Method to Enhance Power Quality Performance using a Single-phase Dual upqc-Dual PV Without DC-Link Capacitor

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Protection and Control of Modern Power Systems 2024年第1期9卷 133-153页

作者： Amirullah Amirullah Adiananda Adiananda Depantment of Electrical Engineering Universitas Bhayangkara SuabayaSurabaya60231Indonesia University of Bhayangkara Surabaya

Unified power quality conditioner(upqc)is a power electronics device consisting of a series active filter(Se AF)and a shunt active filter(Sh-AF)connected in parallel through a DC-link circuit to overcome power quality problems,ie.,voltage sag,voltage swell,and non-linear(NL)*** weakuess of the upqc is that it cannot function normally if the Se AF and/or Sb-AF fail,and the devices are uable to transfer active power to the load in the event of an interrupt voltage at the *** paper proposes a novel configuration of a dual upqc supplied by a dual photovoltaic PV),hereinafter referred to as 2upqc2PV,to improve the power quality performance of a single-pbase 220 V/50 Hz distribution *** 2upqc 2PV configuration is proposed to anticipate the possible failure of both inverters in one of the upqc *** PV array replaces the DC-link capacitor to maintain its voltage counected to the DC-link of the upqc constant while at the same time supplying active power to the load *** interruption *** dual-fuzzy Sugeno(dualFS)method is used to overcome the weakuess of the dual-proportioual-integral(dual-PD)control in determining the optimum paramneters of proportional and integral *** are three disturbances simulated in each-of 2upqc-2PV and 1upqc-1PV using dual-FS and dualPI,i.e,Case(S Sag-NL),Case 2(S-Swell-NL),and Case 3(S-Inter-NL).Each upqc-PV combination using FS control is compared with PI control resulting in a total of sir *** 2upqc-2PV configuration with dual-PI and dual-FS controls,in the three fault cases,is able to produce higher voltage changes than the 1upqc 1PV *** the 2upqc-2PV configuration in the three fault cases,Dual-FS control is able to produce lower THDs of load voltage and source current,than the dual-PI control,while meetings the limits of IEEE 519 *** Case 3,the configuration of 2upqc-2PV using the dual-FS method,is capable of delivering the active power of the load close to that in

关键词： upqc inverter Dual

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A direct control strategy for upqc in three-phase four-wire system

A direct control strategy for UPQC in three-phase four-wire ...

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CES/IEEE 5th International Power Electronics and Motion Control Conference

作者： Tan Zhili Li Xun Chen Jian Kang Yong Duan Shanxu School of Electrical & Electronics Engineering Huazhong University of SCI&TECH Wuhan China School of Applied Geophysics & Space Information China University of Geosciences Wuhan China School of Electrical & Electronics Engineering Huazhong University of Science and Technology Wuhan China School of Applied Geophysics & Space Information China University of Geoscience Wuhan China

ISBN: (纸本)1424404487

＜正＞Based on the p-q-r theory, this paper presents a direct control strategy of unified power quality conditioner （upqc） used in the nonlinear and unbalance three- phase four-wire system .A algorithm of calculating the series compensation current and shunt compensation voltage in the proposed system is introduced. An analysis of the proposed control strategy and its schematic diagram is described in particular .Simulation results using M ATLAB/ SIMULINK show that the harmonic current, reactive power of load as well as neutral current are compensated well when unbalance and nonlinear occur in load current or unbalance and sag in source voltage, load voltage get balanced and rated and power factor of power source is about unity.

关键词： p-q-r theory three-phase four-wire system upqc direct control strategy

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新型upqc直流电压的PI~λD~μ控制

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电工技术学报 2010年第2期25卷 147-151,157页

作者：梁祖权束洪春哈尔滨工业大学电气工程及其自动化学院哈尔滨150001 昆明理工大学电力工程学院昆明650051

把分数阶次的PIλDμ控制器引进upqc直流电压的控制中。利用PIλDμ控制器的工作原理及优点,分别在Matlab和EMTDC/PSCAD实现了PIλDμ控制器和upqc的仿真,通过两者间的接口实现了PIλDμ对upqc直流电压的控制。仿真结果证明了该控制器... 详细信息

把分数阶次的PIλDμ控制器引进upqc直流电压的控制中。利用PIλDμ控制器的工作原理及优点,分别在Matlab和EMTDC/PSCAD实现了PIλDμ控制器和upqc的仿真,通过两者间的接口实现了PIλDμ对upqc直流电压的控制。仿真结果证明了该控制器较传统PI控制具有响应速度快和控制结果更精确等明显优势。该控制器能更准确描述系统特性,扩展了系统可能的优化范围,从而为精确控制的实现提供更加广阔的优化空间。

关键词： PIλDμ控制器 upqc 直流电压分数阶次接口

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upqc完全解耦直接控制策略

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电力自动化设备 2009年第4期29卷 27-31,130页

作者：梁祖权束洪春刘志坚于继来哈尔滨工业大学电气工程系黑龙江哈尔滨150001 昆明理工大学电力工程学院云南昆明650051

针对现有的基于同步旋转坐标系dq0的统一电能质量调节器(upqc)模型中存在双环强耦合特性,在推导了αβ变换和dq0变换之间存在对偶变换关系的基础上,证明了上述耦合问题属于αβ和dq0之间对偶变换关系中的特例,可通过增加1次从dq到αβ... 详细信息

针对现有的基于同步旋转坐标系dq0的统一电能质量调节器(upqc)模型中存在双环强耦合特性,在推导了αβ变换和dq0变换之间存在对偶变换关系的基础上,证明了上述耦合问题属于αβ和dq0之间对偶变换关系中的特例,可通过增加1次从dq到αβ的变换实现完全解耦。解耦后的模型可以极大简化控制过程和参数的设计。在此基础上提出了基于两相同步旋转dq坐标系的upqc完全解耦的新型直接控制策略,该策略中串联有源电力滤波器部分控制设计为受控电流源,使得电网电流被控为正序基波电流;而并联有源电力滤波器被控制为受控电压源,使得负载侧的电压被控为标准正序基波电压。大量EMTDC/PSCAD仿真表明,通过增加1次αβ变换,使得dq两相中的各交叉耦合量实现了完全解耦,控制过程变得更加简捷,也有利于upqc的参数计算和设定。

关键词： upqc 同步旋转坐标系交叉耦合解耦直接控制策略

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电压畸变和不平衡状态下无锁相环upqc补偿量检测方法

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电力自动化设备 2012年第5期32卷 50-56页

作者：周海亮万健如李树超李彬天津大学电气与自动化工程学院天津300072

针对电网电压畸变和不平衡状态下采用锁相环所带来的缺陷,提出一种无锁相环upqc补偿量检测方法。该方法基于同步坐标变换理论,在DSP内部建立的虚拟正余弦函数表基础上对三相电网电压进行同步坐标变换并获取单位基波正序电压分量,直接求... 详细信息

针对电网电压畸变和不平衡状态下采用锁相环所带来的缺陷,提出一种无锁相环upqc补偿量检测方法。该方法基于同步坐标变换理论,在DSP内部建立的虚拟正余弦函数表基础上对三相电网电压进行同步坐标变换并获取单位基波正序电压分量,直接求取电压补偿量,随后利用已得结果进行基波正序有功电流的分离,无需对三相电压进行锁相和对电网电流进行同步坐标变换,同时与现有无锁相环方法相比,运算得以进一步简化,可以更加可靠、快速和准确地检测电压、电流补偿量。仿真和实验结果证实该方法用于upqc电压、电流补偿量检测具有良好的可行性和有效性。

关键词： upqc 电压畸变和不平衡锁相环补偿量检测电能质量

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upqc直流电压建立方法及其启动策略研究

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电力系统保护与控制 2012年第16期40卷 116-120页

作者：谭智力朱冬姣中国地质大学机电学院湖北武汉430074

统一电能质量调节器(upqc)是一种综合补偿装置,其电路及结构较为复杂,如何正常启动upqc是其投入实际应用过程中必须要考虑的问题。启动upqc涉及直流侧电容电压的建立,串、并联补偿器及负载的投入时机,即upqc各部分的启动必须具有一定的... 详细信息

统一电能质量调节器(upqc)是一种综合补偿装置,其电路及结构较为复杂,如何正常启动upqc是其投入实际应用过程中必须要考虑的问题。启动upqc涉及直流侧电容电压的建立,串、并联补偿器及负载的投入时机,即upqc各部分的启动必须具有一定的时间先后顺序及逻辑控制策略。探讨了upqc启动时作为直流电源的直流侧电容电压的三种建立方法,分析了其优缺点。在此基础上,探讨了upqc启动时的控制逻辑,即在不同的直流侧电容电压建立方法基础上,电源、串、并联补偿器、负载的投切顺序,分析了采用这些投切顺序的原因,探讨了采用不同控制策略的情况下,upqc的启动控制策略,画出了详细的启动逻辑框图。最后通过仿真验证了采用直接控制策略和间接控制策略时的启动策略,仿真结果表明这些启动方法是有效的。

关键词： upqc 电容电压建立启动逻辑补偿器投切

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微电网背景下upqc鲁棒H_2/H_∞优化控制方法研究

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湖南大学学报（自然科学版） 2012年第7期39卷 54-59页

作者：李圣清罗晓东李永安曾黎琳何政平湖南工业大学电气与信息学院湖南株洲412008

由于微电网中的负载、电源类型多变化快,造成大量谐波和电压波动等电能质量问题.为此,本文建立了upqc统一数学模型,提出了一种基于鲁棒H2/H∞的微电网upqc优化控制方法.该方法将模型参数的不确定性引入到状态方程中,使得闭环系统对所允... 详细信息

由于微电网中的负载、电源类型多变化快,造成大量谐波和电压波动等电能质量问题.为此,本文建立了upqc统一数学模型,提出了一种基于鲁棒H2/H∞的微电网upqc优化控制方法.该方法将模型参数的不确定性引入到状态方程中,使得闭环系统对所允许的不确定性同时满足H∞干扰抑制和最优H2性能,把鲁棒H2/H∞控制器的设计转化为具有线性矩阵不等式的优化问题,进而推导出线性动态反馈控制器.理论分析和仿真实验结果表明:该方法具有控制效果好、响应速度快、鲁棒性强等特点.

关键词：鲁棒H2/H∞ 线性矩阵不等式微电网 upqc 优化控制

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基于p-q-r理论的upqc直接控制策略

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电力自动化设备 2006年第11期26卷 12-17页

作者：谭智力李勋陈坚华中科技大学电气与电子工程学院

阐述了p-q-r瞬时功率理论的原理,提出了基于该理论的统一电能质量控制器(upqc)的直接控制策略,探讨了将其用于三相四线非线性及不平衡系统中的实现方法。着重介绍了p-q-r参考波形的产生方法,以及串联补偿电流和并联补偿电压的计算方法,... 详细信息

阐述了p-q-r瞬时功率理论的原理,提出了基于该理论的统一电能质量控制器(upqc)的直接控制策略,探讨了将其用于三相四线非线性及不平衡系统中的实现方法。着重介绍了p-q-r参考波形的产生方法,以及串联补偿电流和并联补偿电压的计算方法,并将其应用于非线性不平衡负载在电源电压不平衡及电压跌落情况下upqc直接控制策略中。分析了控制策略的原理,推导出相关运算公式,给出了详细的控制框图。Matlab/Simulink仿真结果表明,采用该方法可以有效地消除非线性及不平衡负载对电网的影响,使电网输入功率因数为1,同时,串联补偿器隔离了电网电压对负载电压的扰动,并联补偿器给负载提供三相平衡及正弦的额定电压,不受电网电压变化的影响。

关键词： p-q-r理论三相四线系统 upqc 直接控制策略

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不同补偿策略下upqc主电路参数确定方法

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电机与控制学报 2010年第6期14卷 71-76页

作者：巫付专万健如沈虹中原工学院电子信息学院河南郑州450007 天津大学电气与自动化工程学院天津300072 燕山大学电气工程学院河北秦皇岛066004

针对统一电能质量调节器(upqc)主电路参数确定问题,以最常用左串—右并主电路结构为例,建立了其稳态等效电路和不同补偿策略下的基波相量图;对采用不同补偿控制策略时其能量流动关系进行了对比分析;在此基础上推导了串、并联侧容量的计... 详细信息

针对统一电能质量调节器(upqc)主电路参数确定问题,以最常用左串—右并主电路结构为例,建立了其稳态等效电路和不同补偿策略下的基波相量图;对采用不同补偿控制策略时其能量流动关系进行了对比分析;在此基础上推导了串、并联侧容量的计算公式;根据能量流动的关系给出了主电路容量的确定原则;分析了直流电压波动原因,提出了直流电容的选取方法;为主电路器件的选取提供了理论依据。实验结果表明,负载电压并没有由于电网电压的跌落而受到影响。电网电流的THD值也从25.1%2,5.8%,26.6%下降到4.2%,4.8%,5.2%。

关键词： upqc 补偿策略能量流动容量计算电容值

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一种upqc直流侧电压控制器的设计方法研究

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电力系统保护与控制 2010年第22期38卷 190-195页

作者：谭智力朱冬姣中国地质大学机电学院湖北武汉430074

统一电能质量调节器(upqc)的直流侧电容电压维持恒定与其和电源的有功功率平衡有关,为获得直流电压闭环控制模型,将直流电压表示成为电源有功电流的函数是必要的。提出了一种利用upqc小信号模型推导出直流侧电压和电源电流的线性表达式... 详细信息

统一电能质量调节器(upqc)的直流侧电容电压维持恒定与其和电源的有功功率平衡有关,为获得直流电压闭环控制模型,将直流电压表示成为电源有功电流的函数是必要的。提出了一种利用upqc小信号模型推导出直流侧电压和电源电流的线性表达式的方法,据此获得了直流侧电压控制的闭环模型。以此为基础,探讨了直流侧电压控制器的设计方法。利用这种方法,针对实际的控制策略,计算出控制器的参数。仿真结果显示,采用这种方法设计的直流侧电压控制系统具有较好的频率特性,获得了较好的直流侧电压,表明这种方法是有效的。

关键词： upqc 小信号模型线性模型控制器设计

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