Nonlinear direct power control of a multilevel diode-clamped four-leg shunt active power filter
Loading...
Date
2017-02-27
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
:الملخص (بالعربية)
في هذه الرسالة تم اقتراح التحكم المباشر للاستطاعة والتحكم التنبئي المباشر للاستطاعة باستخدام التعديل الشعاعي لعرض النبضة ثلاثي الأبعاد للمرشح المتوازي ذو خمس مستويات وأربع سيقان. اللجوء الى المرشح الفعال المتوازي ذو أربع سيقان من شأنه ان يضمن التعويض الكامل للتيارات التوافقية، التيار المحايد، الاستطاعة الخاملة، وكذا عدم توازن التيارات الناتجة عن الحمولة الغير خطية. كما يمكنه التحكم بالجهد المستمر لمكثفته بصورة فعالة. تم تحقيق السيطرة على موازنة الجهد لمكثفات المرشح الفعال المتوازي ذو الخمس مستويات وأربع سيقان باستخدام خوارزمية جديدة للتعديل الشعاعي لعرض النبضة ثلاثي الأبعاد ذو الخمس مستويات مزودة باستراتيجية للتوازن. هذه الأخيرة تعتمد على الاستعمال الفعال للحالات الزائدة لأشعة الجهد للعاكس الكهربائي
من أجل تحسين أداء المرشح الفعال المتوازي ذو الأربع سيقان، عدة تقنيات في التحكم الغير خطي كالتي تعتمد على الرجوع الى الحالة الخطية، النمط الانزلاقي من الدرجة الثانية، والمنطق الغامض أدمجت في التحكم المباشر في الاستطاعة وكذا التحكم المباشر التنبئي في الاستطاعة. و في الأخير، تم اجراء دراسة مقارنة بين استراتيجيات التحكم المباشر في الاستطاعة مقترنة بتقنيات التحكم الغير خطي الثلاث السالفة الذكر
Résumé (Français et/ou Anglais) :
Abstract:
In this thesis, the direct power control and predictive direct power control using three-dimensional space vector modulation for three-phase five-level four-leg shunt active power filter (SAPF) have been proposed. Thanks to the four-leg SAPF, it is possible to ensure full compensation of harmonic currents, harmonic neutral current, reactive power, and unbalanced nonlinear load currents. Furthermore, it can regulate its self-sustaining DC bus voltage efficiently. The voltage-balancing control of DC capacitors of the five-level four-leg SAPF is achieved using a new algorithm of five-level three-dimensional space vector modulation equipped by a balancing strategy. Mainly, this strategy is based on the effective use of the redundant switching states of the inverter voltage vectors.
In order to improve the performances of the four-leg SAPF, nonlinear controllers based on the feedback linearization, second order sliding mode, and fuzzy logic are associated to direct power control and predictive direct power control. Finally, a comparative study between both direct power controls strategies combined with the three aforementioned nonlinear control techniques is provided.
Résumé
Dans cette thèse, la commande directe de puissance et la commande directe de puissance prédictive utilisant une modulation vectorielle tridimensionnelle dédiées au contrôle d'un filtre actif parallèle cinq-niveaux à quatre bras (FAP) ont été proposées. A ce dernier, il est possible d'assurer la pleine compensation des courants harmoniques, le courant du neutre, la puissance réactive et le déséquilibre des courants de la charge non linéaire. En outre, il est capable de contrôler la tension du bus continu d'une manière efficace. L'équilibrage des tensions des condensateurs du FAP à cinq-niveaux à quatre bras est réalisé à l'aide d’un nouvel algorithme de la modulation vectorielle à cinq-niveaux tridimensionnelle doté d'une stratégie d’équilibrage. Cette dernière est basée sur l'utilisation efficace des états de commutation redondants des vecteurs de tension de l'onduleur.
Afin d'améliorer les performances du FAP à quatre bras, des contrôleurs non linéaires basés sur le retour d’état linéarisant, le mode glissant d'ordre deux, et la logique floue sont associés au contrôle direct de puissance et le contrôle direct de puissance prédictive. Enfin, une étude comparative entre les deux stratégies du contrôle directe de puissances combinées avec les trois techniques non linéaires susmentionnées est fournie.
Description
Doctorat en Sciences
