NOUVELLE MODÉLISATION ET STRATÉGIE DE CONTRÔLE AMÉLIORÉE POUR L'ONDULEUR À QUATRE BRANCHES RACCORDÉ AU RÉSEAU SANS BOUCLE À VERROUILLAGE DE PHASE ET TRANSFORMATION DU PARC

Auteurs

  • ALI CHEBABHI Electrical Engineering Laboratory (EEL), University of Msila, Algeria Author
  • ALA ADDIN MOHAMMED AL-DWA Electrical Engineering Laboratory (EEL), University of Msila, Algeria Author
  • MABROUK DEFDAF Electrical Engineering Laboratory (EEL), University of Msila, Algeria Author
  • ABDELHALIM KESSAL LPMRN Laboratory, University of Bordj Bou Arreridj, El-Anasser, Algeria Author

DOI :

https://doi.org/10.59277/RRST-EE.2023.68.2.1

Mots-clés :

Onduleur à quatre branches connecté au réseau (GC-FLVSI), Contrôle orienté tension amélioré (EVOC), Théorie du contrôle de puissance (DPC), Commande de mode coulissant super torsion (STSMC), Performances statiques et dynamiques

Résumé

Cet article propose une stratégie de contrôle orientée tension améliorée (EVOC) basée sur le contrôle en mode glissant super torsion (STSMC) pour un onduleur de tension source à quatre branches connecté au réseau (GC-FLVSI) dans le cadre tournant synchrone (dq0-cadre) sans en utilisant une boucle à verrouillage de phase (PLL) et la transformation de Park. La stratégie proposée est utilisée non seulement pour contrôler les courants d'injection FLVSI des axes dq0, mais également pour dériver le modèle mathématique du GC-FLVSI dans le cadre dq0 basé sur la théorie du contrôle de puissance instantané direct (DPC) et pour éliminer l'impact de PLL et la transformation de Park. Le principe de la stratégie EVOC proposée est analysé en détail. Le STSMC est utilisé pour un contrôle précis du courant d'injection FLVSI dq0-axes, et il peut entraîner des courants sinusoïdaux de haute qualité, une grande robustesse contre les variations paramétriques et un faible broutage avec une mise en œuvre facile. Enfin, la supériorité de la stratégie EVOC-STSMC proposée en termes de complexité, de réponse, d'erreurs en régime permanent, de robustesse, d'atténuation de la distorsion harmonique totale (THD), de réduction du courant neutre et de robustesse aux variations de paramètres est vérifiée par une analyse comparative avec l'EVOC. stratégie basée sur le régulateur PI (EVOC-PIC).

Références

(1) J.G. Carrasco, C.A. Silva, R. Peña, R. Cárdenas, Control of a four-leg converter for the operation of a DFIG feeding stand-alone unbalanced loads, IEEE Tran. on Ind. Electr, 62, 7, pp. 4630–4640 (2014).

(2) M. R. Miveh, M. F. Rahmat, A. A. Ghadimi, M. W. Mustafa, Control techniques for three-phase four-leg voltage source inverters in autonomous microgrids: A review, Renewable and Sustainable Energy Reviews, 54, pp. 1592–1610 (2016).

(3) R. Mandrioli, A. Viatkin, M. Hammami, M. Ricco, G. Grandi, A comprehensive ac current ripple analysis and performance enhancement via discontinuous PWM in three-phase four-leg grid-connected inverters, Energies, 13, 17, pp. 4352 (2020).

(4) A. Chebabhi, M.K. Fellah, M.F. Benkhoris, A. Kessal, Artificial neural network based synchronous reference frame theory in the dq0 axes for reference harmonic currents generation of a four leg shunt active power filter, Rev. Roum. Sci. Techn. – Électrotechn. Et Énerg., 61, 4, pp. 408–4013 (2016).

(5) J.C. Olives-Camps, J.M. Mauricio, M. Barragán-Villarejo, F.J. Matas-Díaz, Voltage control of four-leg VSC for power system applications with nonlinear and unbalanced loads, IEEE Trans. on Energy Conversion., 35, 2, pp. 640–650 (2019).

(6) A. Djerioui, A. Houari, A. Saim, M. Aït-Ahmed, S. Pierfederici, M.F. Benkhoris, M. Ghanes, Flatness-based grey wolf control for load voltage unbalance mitigation in four-leg voltage source inverters, IEEE Trans. on Ind. Appl., 56, 2, pp. 1869–1881 (2019).

(7) Y., Song, F. Blaabjerg, Analysis of middle-frequency resonance in DFIG system considering phase-locked loop, IEEE Trans. on Power Electr., 33, 1, pp. 343–356 (2017).

(8) Z. Ali, N. Christofides, E. Kyriakides, Y. Yang, F. Blaabjerg, Three-phase phase-locked loop synchronization algorithms for grid-connected renewable energy systems: A review, Renewable and Sustainable Energy Reviews, 90, pp. 434–452 (2018).

(9) R. Bimarta, K.H. Kim, A robust frequency-adaptive current control of a grid-connected inverter based on LMI-LQR under polytopic uncertainties, IEEE Power Energy Society Section, 8, pp. 28756–28773 (2020).

(10) X. Zheng, L. Xiao, Z. Wang, Y. Lei, C. Wang, Control strategy without phase-locked loop based on coordinate transformation for three-phase AC/DC converter. IET Power Electronics, 8, 9, pp. 1701–1709 (2015).

(11) Y. Gui, X. Wang, F. Blaabjerg, Vector current control derived from direct power control for grid-connected inverters, IEEE Transactions on Power Electronics, 34, 9, pp. 9224–9235 (2018).

(12) P. Cheng, C. Wu, F. Ning, J. He, Voltage modulated DPC strategy of DFIG using extended power theory under unbalanced grid voltage conditions, Energies, 13, 22, pp. 6077 (2020).

(13) M. Alqatamin, J. Latham, Z.T. Smith, B.M. Grainger, M.L. McIntyre, current control of a three-phase, grid-connected inverter in the presence of unknown grid parameters without a phase-locked loop, IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics, 9, 3, pp. 3127–3136 (2020).

(14) K.R.S.Vadivu, R. Ramaprabha, Improved steady state and large signal transient response of three-level ac-dc converter using

hysteresis modulation based SMC under DCM, Rev. Roum. Sci. Techn. – Électrotechn. Et Énerg., 66, 2, pp. 85–90 (2021).

(15) S. Biricik, H. Komurcugil, H. Ahmed, Super twisting sliding-mode control of DVR with frequency-adaptive Brockett oscillator. IEEE Trans. on Ind. Electr., 68,11, 10730–10739 (2020).

(16) B. Kelkoul, A. Boumediene, Stability analysis and study between classical sliding mode control (SMC) and super twisting algorithm (STA) for doubly fed induction generator (DFIG) under wind turbine, Energy, 214, pp. 118871 (2021).

(17) S. Ozdemir, N. Altin, I. Sefa, Z. Zhang, H. Komurcugil, Super twisting sliding mode control of three-phase grid-tied neutral point clamped inverters. ISA transactions, 125, pp. 547–559 (2022).

(18) A. Chebabhi, M.K. Fellah, M.F. Benkhoris, 3D space vector modulation control of four-leg shunt active power filter using pq0 theory, Rev. Roum. Sci. Techn. – Électrotechn. Et Énerg., 60, 2, pp. 371–376 (2015).

Téléchargements

Publiée

2023-07-03

Numéro

Rubrique

Électrotechnique et électroénergétique | Electrical and Power Engineering

Comment citer

NOUVELLE MODÉLISATION ET STRATÉGIE DE CONTRÔLE AMÉLIORÉE POUR L’ONDULEUR À QUATRE BRANCHES RACCORDÉ AU RÉSEAU SANS BOUCLE À VERROUILLAGE DE PHASE ET TRANSFORMATION DU PARC. (2023). REVUE ROUMAINE DES SCIENCES TECHNIQUES — SÉRIE ÉLECTROTECHNIQUE ET ÉNERGÉTIQUE, 68(2), 121-126. https://doi.org/10.59277/RRST-EE.2023.68.2.1