Designing of a three-phase inverter with d-statcom capability for microgrid

Abstract

Her geçen gün, elektrik sistemlerinde güç kalitesi sorunlarını çözme kabiliyeti sayesinde FACTS teknolojisi ve elektrik sistemlerinde çalışmayı engelleyen pek çok sorunu aşma ve elektrik şebekelerinin uygulanabilirliğini iyileştirme kabiliyetini ispatlayan cihazların önemi giderek artmaktadır. Dağıtım sistemlerinde (alçak ve orta gerilim) çalışmak üzere tasarlanan STATCOM cihazlarının minyatür bir versiyonu olan D-STATCOM, dağıtım sistemlerinde (alçak ve orta gerilim) çalışmak üzere tasarlanan STATCOM cihazlarının minyatür bir versiyonudur).Bu tez, yanıt bulunabilecek sorunlar, bileşenleri ve kontrolü için kullanılan yöntemler özelinde D-STATCOM kabiliyetine sahip bir üç fazlı inverter incelenmesi ve tasarlanması amacıyla sunulmuş olup, tez aynı zamanda bir VSC olan bu cihazın özüne dair bir matematiksel analiz sunmaktadır. Özellikle orta gerilim sistemlerinde yaygın olarak kullanılan iki tip VSC bu tez kapsamında incelenmiş ve sunulmuş olup, sistemin D-STATCOM cihazı bağlanması öncesi ve sonrası davranışlarını incelemek adına da yüksek yük verilmesi ya da kesilmesi yahut hata oluşumu sonucu meydana gelen gerilim düşme ve gerilim yükselmelerini telafi etme amacıyla 33 Kv'lık bir sistemde on iki atışlı bir D-STATCOM'a yönelik bir MATLAB modeli sağlanmıştır. Sonuçlar, D-STATCOM'un bu güç kalitesi sorunlarına yanıt olma kabiliyeti özelinde irdelenmiştir.Anahtar Kelimeler: D-STATCOM, MATLAB, Güç Kalitesi, Gerilim Düşüşü, Gerilim Yükselmesi.

Day by day, FACTS technology have been getting increasingly important for their capability to solve the problems of power quality in electrical systems , these devices have proven their ability to improve the power quality of power systems, to provide better performance, surpassing many of the problems, which opposes the work of the electrical system. D-STATCOM, it is a miniature version of STATCOM device designed to operate in distribution systems (the low and medium voltage). This thesis has been present and studying and designing a three phase inverter with D-STATCOM capability, in terms of the problems that can be addressed and in terms of its components and methods of control used to control it, as well as this thesis has provided a mathematical analysis to the heart of this device, which is a VSC. Two common types of VSC that used especially in medium voltage systems are analyzed and presented in this thesis and a MATLAB model for a twelve pulse D-STATCOM in 33 kV system has been presented to mitigate voltage dip (sag) and voltage swell that yields when connecting or disconnecting a heavy loads or due to faults occurrence, to study the behavior of the system before and after connecting the D-STATCOM device.the results were discussed in terms of D-STATCOM ability to address these power quality problems.Keywords: D-STATCOM, Dip, Voltage Swell. MATLAB, Power Quality, Voltage