CSC-STATCOM control to compensate reactive power under disturbance conditions of power system

Abstract

Bu tez çalışmasında, Akım Kaynak Dönüştürücü tabanlı Statik Senkron Kompansatör kullanarak reaktif gücü absorbe ederek veya enjekte ederek güç sisteminin kalitesini arttırma konusu araştırılmaktadır. Bu bir paralel esnek Alternatif Akım iletim sistemi elemanı olup, ani ağır endüktif yük bağlantısı nedeniyle oluşan bozulmalar için istikrar desteği olarak önemli bir işleve sahiptir. Bu çalışma, ağır endüktif yük bozulma durumlarında elektrik sisteminin güç kalitesini artırmak için (AKD-STATKOM) kontrolünün etkisini öne çıkarmayı amaçlamaktadır. Önerilen yöntemde, AKD tabanlı STATKOM acil durumlar karşısında bara voltajını korumak için sistemde reaktif güç enjekte etmek için kullanılmaktadır. Reaktif gücün kontrolü daha iyi yanıt elde etmek için girdi olarak modülasyon katsayısı değişkenlerini göz önünde bulundurarak kutup değiştirme kontrol metodunun uygulanması ile (DA bağlantı akımı ve kuadrant bileşeni AA yan akım elemanı) gibi değişkenleri çıktı değişkenleri olarak uygulayarak sağlanır. İlk olarak, AKD-STATKOM devresi edilmektedir. İkinci olarak, nihai durum-uzay temsili elde etmek için diferansiyel denklemleri abc dönen çerçeveden 0dq hareketsiz çerçeveye aktarılmaktadır. Daha sonra AKD tabanlı STATKOM için kutup değiştiren kontrolör bu durum-uzay temsiline dayanılarak analiz edilmektedir. Bundan sonra üç fazlı iki kaynaklı güç sistemi devresinde önerilen yöntemin etkisi ve yüksek endüktif yükün ani bağlantısı araştırılmaktadır. Burada önerilen yöntemin geçerliliği ve uygunluğu MATLAB simülasyonu ile elde edilmiş olup, sonuçlar AKD-STATKOM kullanılarak güç sisteminin kalitesinde bir iyileşme sağlandığı göstermektedir.

Enhancimg the quality of power system by injecting or absorbing reactive power by using Current Source Converter based Static Synchronous Compensator is investigated in this thesis. It is a shunt flexible alternative current transmission system instrument, which has important function as a stability bolster for disturbances due to the sudden connection of heavy inductive load. This research work attains the influence of (CSC-STATCOM) based controlled for improving power quality of power system under heavy inductive loads disturbance cases. The proposed method employs CSC based STATCOM to inject reactive power in the system to preserve the stability of the bus voltages in high emergency condition. The control of reactive power is obtained by applying the pole-shifting control method with considering modulation index variables as inputs and the variables (dc link current and quadrant component AC side current component) as output variables to get better response. Firstly, CSC-STATCOM circuit is analyzed. Secondly, its differential equations are transferred from abc rotating frame to 0dq stationary frame to get the final state-space representation. Then, pole-shifting controller for CSC based STATCOM is analyzed based on this state-space representation. After that, the influence of the proposed method in the two sources power system circuit with three phase fault and sudden connection of high inductive loads is investigated. Here, pertinence of the proposed method is achieved by MATLAB simulation and the results show an improvement in the quality of power system by using CSC-STATCOM.