تكوين النظام والنمذجة الخاصة بحقن التيار الكهربائي

اقرأ في هذا المقال


يبقى من الضروري تصميم نظام حقن تيار متناسق متعدد (MHCIS) لمكثفات الطاقة لتحليل خصائص الضوضاء وهي المحاكاة الفعالة لضوضاء المكثفات.

أهمية تكوين النظام والنمذجة الخاصة بحقن التيار الكهربائي

يظهر مخطط الكتلة لـ (MHCIS) في الشكل التالي (1)، والذي يتكون من مصدر طاقة توافقي، مكثفات مختبرة، محول التيار الكهربائي، وحدة تحكم ومضخم طاقة، مفاعل تعويض ومحول تردد متوسط (MFT).

han1-2993458-large

أيضاً يمكن أن يولد مصدر الطاقة التوافقي التيار الأساسي المحدد والتيارات التوافقية المرتبطة به، بحيث يمكن تصميم معلمات كل تيار توافقي، مثل السعة المرجعية وزاوية الطور، وفي وحدة مولد الإشارة التوافقية؛ يوضح الجدول التالي (1) القيم المقاسة للتيارات التوافقية لمكثف قدرة في محطة محول، والتي يمكن استخدامها كقيم مرجعية للنظام، كذلك المكثف المقاس بسعة (38.5) درجة فهرنهايت وجهد مقدر (6.2) كيلو فولت.

han.t1-2993458-large

نموذج نظام حقن التيار التوافقي المتعدد

تم بناء مقعد اختبار مبسط لـ (MHCIS) كما هو موضح في الشكل التالي (2)، في هذا العمل بسبب محدودية المختبر؛ تحل مكثفات فيلم التيار المتردد ذات الجهد المنخفض محل مكثفات مرشح التيار المتردد، والتي تُستخدم كمكثفات مختبرة، كما وتتم إزالة مفاعل التعويض و (MFT).

han2-2993458-large

كما أن مضخم الطاقة المستخدم في هذا النظام له جهده الخاص والتحكم في الحلقة المغلقة للتيار المحقون، كذلك يمكن نمذجة مضخم الطاقة قريباً كنظام قصور من الدرجة الأولى، كما ويمكن كتابة وظيفة النقل على النحو التالي:

Untitled-40

حيث أن:

(kPWM): هو المعامل النسبي لمضخم القدرة.

(τ): هو ثابت وقت القصور الذاتي والذي يرتبط عادةً بتأخير أخذ العينات.

بالنسبة الى إستراتيجية الكشف عن التيار التوافقي الانتقائي؛ فإنها تعتمد على الكشف عن التيار التوافقي الانتقائي أحادي الطور المصممة لـ (MHCIS) وعلى مبدأ تحويل الإطار المتعدد المتزامن ونظرية القدرة التفاعلية اللحظية، أيضاً تعتمد استراتيجية التحكم بالتيار التوافقي في نظام الإحداثيات المتزامن المتعدد، على أن يتم تحويل التيارات التوافقية إلى كميات تيار مستمر ويمكن استخدام وحدات تحكم (PI) مباشرةً للتخلص من أخطاء الحالة المستقرة.

المصدر: S. Zheng, G. Yao, J. Han, T. Tang and X. Han, "Frequency-domian current control of harmonic current injection system for power capacitor", Proc. IEEE Int. Power Electron. Appl. Conf. Exposit. (PEAC), pp. 1-6, Nov. 2018.H. Akagi, Y. Kanazawa and A. Nabae, "Instantaneous reactive power compensators comprising switching devices without energy storage components", IEEE Trans. Ind. Appl., vol. IA, no. 3, pp. 625-630, May 1984.T.-S. Lee and J.-H. Liu, "Modeling and control of a three-phase four-switch PWM voltage-source rectifier in d-q synchronous frame", IEEE Trans. Power Electron., vol. 26, no. 9, pp. 2476-2489, Sep. 2011.W. Jing, L. Di-chen, L. Pan and Z. Jie, "A new algorithm for random harmonic current detection based on mathematical morphology", Proc. WRI Global Congr. Intell. Syst., pp. 365-369, 2009.


شارك المقالة: