Using distributed static compensator in power quality improvement

Abstract

Bu tez güç kalite gelişimi açısından modern güç elektroniği araçlarının statik kompansatör dağıtımını araştırmakta ve simülasyonunu yapmaktadır. DSTATCOM sistemdeki güç kalite bozukluklarını seri bir şekilde azaltabilen şönt (paralel) bağlantılı bir elektroniği aracıdır.Teklif edilen DSTATCOM Irak güç dağıtım sisteminde test edilmiştir.Çalışma,güç kalite problemlerini ve onların karakteristik özelliklerini,gerilim ayarlama,gerilim dengesizliklerini,gerilim sarkmasını ,gerilim artışını ve güç faktörünün düzeltilmesi gibi Irak dağıtım sistemini etkileyen en yaygın güç kalite problemlerinin ortaya koyulmasını kapsamaktadır.DSTATCOM'un testi için uygun yer dağıtım trafo istasyonlarının (33/11 KV) biri olarak seçilmiştir.DSTATCOM' UN oranı gerilim reaktif güç eğrisi kullanılarak hesaplanmış ve istenilen PCC gerilim ve güç faktörünün düzeltilmesi devamının sürdürülmesi için kullanılan eş zamanlı referans çerçeve teorisi DSTATCOM' UN kontrol algoritması olarak testte kullanılmıştır. A±10 Mvar/11KV DSTATCOM SIMPOWER SYSTEM TOOLBOX programı kullanılarak MATLAB/ SIMULINK 'de simülasyonu yapılmış ve uygulanmıştır.Irak şebeke dağıtımında kullanılan unsur olan DSTATCOM gerilim ayarlama,gerilim dengesizlikleri,gerilim sarkmasını ,gerilim artışını ve güç faktörünün düzeltilmesi gibi güç kalite problemlerini başarıyla geliştirdiğini göstermektedir.Ayrıca, sonuçlar DSTATCOM' UN sisteme yükleniminin güç transferini nasıl artırabilme ve transmisyon kayıplarını azaltabilme kapasitesini göstermiştir.Anahtar kelimeler: Güç kalite, güç faktörü, DSTATCOM, Irak dağıtım sistemi.

This thesis investigates and simulates one of the modern power electronics devices Distribution Static Compensator (DSTATCOM) for improving power quality. DSTATCOM is a shunt connected power electronic device that can quickly mitigate power quality disturbances in the system. The performance of proposed DSTATCOM has been tested in apart of the Iraqi distribution power system. The study also consists of demonstration the power quality problems, their characteristics, the most common power quality problems that effect to the Iraqi distribution system such as voltage regulation, voltage unbalance, voltage sag, voltage swell, and power factor correction. The appropriate location for testing DSTATCOM has been chosen in one of the distribution substations (33/11KV). The rating of DSTATCOM is calculated by using the voltage - reactive power curve, and the synchronous reference frame theory is used as a control algorithm of the DSTATCOM, which can use for maintaining the desired PCC voltage and correcting power factor. A ±10 Mvar/11KV DSTATCOM is implemented and simulated in MATLAB/ SIMULINK using SIMPOWER SYSTEM TOOLBOX program.The results indicate that using the synchronous reference frame theory improves power quality in voltage control mode and reactive power compensation mode such as voltage regulation, voltage unbalances voltage sag, voltage swell, and power factor correction. Moreover, the results demonstrate how the installation of DSTATCOM in the system can increase the capability of power transmit and decrease the transmission losses.Keywords: Power quality, power factor, DSTATCOM, Iraqi distribution system.