پیشرفت‌های اخیر در حوزۀ انرژی‌های تجدیدپذیر همراه با افزایش تقاضا و نیاز به انرژی پاک و ارزان، منجر به گرایش فزاینده به‌سمت منابع تولید پراکنده، به‌ویژه سلول‌های خورشیدی، در شبکه‌های توزیع نیروی برق شده است. علاوه بر این، با توسعۀ سریع ادوات الکترونیکی از قبیل رایانه‌ها، تلویزیون‌ها و شارژرهای تلفن همراه در سمت مصرف‌کننده و همچنین استفاده از ادوات الکترونیک قدرت مانند مبدل‌ها در بخش صنعتی، کیفیت توان در شبکه‌های توزیع نیروی برق با چالش جدی مواجه شده است. بنابراین توجه به جبران‌سازی بار در شبکه‌های توزیع برق بسیار مهم است. در این مقاله، استفاده از مبدل رابط شبکۀ PV برای جبران‌سازی کامل بار در شبکۀ توزیع سهفاز چهارسیمه پیشنهاد شده است. مبدل پیشنهادی از یک اینورتر یک‌طبقه برای اتصال سلول‌های خورشیدی به شبکه تشکیل شده است. ردیابی نقطۀ توان حداکثر سلول‌های خورشیدی و تزریق این توان به شبکۀ همراه با جبران‌سازی کامل بار توسط اینورتر پیشنهادی انجام می‌شود. برای تحقق این اهداف، یک استراتژی کنترلی جدید پیشنهاد می‌شود. شبیه‌سازی به‌کمک نرم‌افزار MATLAB/SIMULINK برای ارزیابی عملکرد ساختار و استراتژی کنترلی پیشنهادی برای مبدل رابط شبکۀ PV انجام می‌شود. نتایج شبیه‌سازی برای یک سیستم توزیع سهفاز چهارسیمه، عملکرد مطلوب ساختار و استراتژی کنترلی پیشنهادی را در جبران‌سازی کامل بار غیرخطی، جبران‌سازی توان راکتیو، حذف هارمونیک جریان بار و تزریق حداکثر توان PV به شبکه نشان می‌دهد.
[1] Hussein, A., Chen, X., Alharbi, M., Pise, A. A., Batarseh, I., "Design of a Grid-Tie Photovoltaic System with a Controlled Total Harmonic Distortion and Tri Maximum Power Point Tracking", IEEE Transactions on Power Electronics, Vol. 35, No. 5, pp. 4780-4790, May 2020., doi:10.1109/TPEL.2019.2946586.
[2] Horoufiany, M., Ghandehari, R., "Economic Evaluation of the Installed PV Arrays in a Certain Area of Solar Fields by the Deployment of the Fixed Reconfiguration Method", Journal of Energy Engineering & Management (JEM), 8, No. 5, pp. 2-11, 2018., (In Persian ), doi:10.22052/8.1.2.
[3] Xia, Z., Liu, Z., Guerrero, J. M., "Multi-Objective Optimal Model Predictive Control for Three-Level ANPC Grid-Connected Inverter", IEEE Access, Vol. 8, pp. 59590-59598, 2020., doi:10.1109/ACCESS.2020.2981996.
[4] Ala’a, M., Qadourah, J.A., Alrwashdeh, S.S., Qatlama, Z., Alddibs, E., Noor, M., "Energy performance and economics assessments of a photovoltaic-heat pump system", Results in Engineering, Vol. 13, 2022., doi:1016/j.rineng.2021.100324.
[5] Reveles-Miranda, M., Flota-Bañuelos, M., Chan-Puc, F., Ramirez-Rivera, V., Pacheco-Catalán, D., "A Hybrid Control Technique for Harmonic Elimination, Power Factor Correction, and Night Operation of a Grid-Connected PV Inverter", IEEE Journal of Photovoltaics, Vol. 10, No. 2, pp. 664-675, March 2020., doi:10.1109/JPHOTOV.2019.2961600.
[6] Mousazadeh Mousavi, S.Y., Jalilian, A., Savaghebi, M., Guerrero, J.M., "Power quality enhancement and power management of a multifunctional interfacing inverter for PV and battery energy storage system", International Transactions on Electrical Energy Systems, Vol. 28, No. 12, 2018., doi:1002/etep.2643.
[7] Kalair, A., Abas, N., Kalair, A.R., Saleem, Z., Khan, N., "Review of harmonic analysis, modeling and mitigation techniques", Renewable and Sustainable Energy Reviews, Vol. 78, pp. 1152–1187, April 2017., doi:1016/j.rser.2017.04.121.
[8] Ansari, M. R., Mousavi Ghahfarokhi, M. S., Safaee, S., "Power Quality Improvement in a Steel Plant by an Optimized Shunt Active Power Filter Based on Developed P-Q Theory", Journal Energy Engineering & Management (JEM), Vol. 11, No. 3, pp. 78-91, 2021., (In Persian ) doi:22.52/11.3.3.
[9] Afkar, H., Shamsi Nejad, M. A., Ebadian, M., "A grid-connected PV inverter with compensation of load active and reactive power imbalance for distribution networks", Iranian Journal of Electrical & Electronic Engineering, Vol. 12, No. 2, pp. 168-176, Jun. 2016., doi:22068/IJEEE.12.2.168.
[10] Sivaraman, P., Sharmeela, C., Power Quality in Modern Power Systems, Academic Press, 2020.
[11] Md Rafi, F. H., Hossain, M. J., Town, G., Lu, J., "Smart Voltage-Source Inverters With a Novel Approach to Enhance Neutral-Current Compensation", IEEE Transactions on Industrial Electronics, Vol. 66, No. 5, pp. 3518-3529, May 2019., doi:10.1109/TIE.2018.2856188.
[12] Li D., Wang, T., Pan, W., Ding, X., Gong, J., "A comprehensive review of improving power quality using active power filters", Electric Power Systems Research, Vol. 199, pp.107389, 2021., doi:1016/j.epsr.2021.107389.
[13] Paulo Bonaldo, J., Lessa Tofoli, F., Vitor Arantes, R., Morales-Paredes, H., "Comparative analysis of techniques for the limitation of compensation currents in multifunctional grid-tied inverters", International Journal of Electrical Power & Energy Systems, Vol. 126, 2021., doi:1016/j.ijepes.2020.106574.
[14] Liang, X., Andalib -Bin- Karim, C., "Harmonics and Mitigation Techniques Through Advanced Control in Grid-Connected Renewable Energy Sources: A Review", IEEE Transactions on Industry Applications, Vol. 54, No. 4, pp. 3100-3111, July-Aug. 2018., doi:10.1109/TIA.2018.2823680.
[15] Patel, N., Gupta, N., Bansal, R.C., "Combined active power sharing and grid current distortion enhancement-based approach for grid-connected multifunctional photovoltaic inverter", Transactions on Electrical Energy Systems, Vol. 30, No. 3, pp. 1–27, 2020., doi:1002/2050-7038.12236.
[16] Babu P, N., Guerrero, J. M., Siano, P., Peesapati, R., Panda, G., "An Improved Adaptive Control Strategy in Grid-Tied PV System With Active Power Filter for Power Quality Enhancement", IEEE Systems Journal, Vol. 15, No. 2, pp. 2859-2870, June 2021., doi:10.1109/JSYST.2020.2985164.
[17] Mantilla, M.A., Petit, J.F., Ord´o˜nez, G., "Control of multi-functional grid-connected PV systems with load compensation under distorted and unbalanced grid voltages", Electric Power Systems Research, Vol. 192, October 2021., doi:1016/j.epsr.2020.106918.
[18] Boukezata, B., Gaubert, J.P., Chaoui, A., Hachemi, M., "Predictive current control in multifunctional grid connected inverter interfaced by PV system", Solar Energy, Vol. 139, pp. 130–141, 2016., doi:1016/j.solener.2016.09.029.
[19] Lin, F. -J., Lu, K. -C., Yang, B. -H., "Recurrent Fuzzy Cerebellar Model Articulation Neural Network Based Power Control of a Single-Stage Three-Phase Grid-Connected Photovoltaic System During Grid Faults", IEEE Transactions on Industrial Electronics, Vol. 64, No. 2, pp. 1258-1268, Feb. 2017., doi:10.1109/TIE.2016.2618882.
[20] Guo, B., et al., "optimization design and control of single-stage single-phase PV inverters for MPPT improvement", IEEE Transactions on Power Electronics, Vol. 35, No. 12, pp. 13000-13016, Dec. 2020., doi:10.1109/TPEL.2020.2990923.
[21] Zeb, K., et al., "A comprehensive review on inverter topologies and control strategies for grid connected photovoltaic system", Renewable and Sustainable Energy Reviews, Vol. 94, pp. 1120-1141, 2018., doi:1016/j.rser.2018.06.053.
[22]Bajaj, M., Singh, A. K., "Grid integrated renewable DG systems: A review of power quality challenges and state-of-the-art mitigation techniques", International Journal of Energy Research, Vol. 44, No. 1, pp. 26-69, 2020., doi:1002/er.4847.
[23] Belfedhal, S.A., Berkouk, E.M., Messlem, Y., "Analysis of grid connected hybrid renewable energy system", Journal of Renewable and Sustainable Energy, Vol. 11, No. 1, 2019., doi:1063/1.5054869.
[24] Mohammadi, H. R., Hajiakbari Fini, M., "A Novel Control Strategy for Shunt Active Power Filter in Three-phase Four-wire System to Compensate Harmonics, Unbalance and Reactive Power", Journal of Energy Engineering & Management (JEEM), 4, No. 2, pp. 2-9, 2014., (In Persian)
افکار, هادی, & اسماعیلی, مصطفی. (1401). جبران‌سازی کامل بار در شبکۀ توزیع نیروی برق با مبدل رابط شبکۀ PV یک‌طبقه. مهندسی و مدیریت انرژی, 12(4), 18-29. doi: 10.22052/jeem.2023.113686
MLA
هادی افکار; مصطفی اسماعیلی. "جبران‌سازی کامل بار در شبکۀ توزیع نیروی برق با مبدل رابط شبکۀ PV یک‌طبقه", مهندسی و مدیریت انرژی, 12, 4, 1401, 18-29. doi: 10.22052/jeem.2023.113686
HARVARD
افکار, هادی, اسماعیلی, مصطفی. (1401). 'جبران‌سازی کامل بار در شبکۀ توزیع نیروی برق با مبدل رابط شبکۀ PV یک‌طبقه', مهندسی و مدیریت انرژی, 12(4), pp. 18-29. doi: 10.22052/jeem.2023.113686
VANCOUVER
افکار, هادی, اسماعیلی, مصطفی. جبران‌سازی کامل بار در شبکۀ توزیع نیروی برق با مبدل رابط شبکۀ PV یک‌طبقه. مهندسی و مدیریت انرژی, 1401; 12(4): 18-29. doi: 10.22052/jeem.2023.113686
)