సౌందర్య విక్షేభాల కింద గ్రిడ్-ఫార్మింగ్ ఇన్వర్టర్ల కరెంట్-లిమిటింగ్ నియంత్రణ యొక్క పరిశీలన

    గ్రిడ్-ఫార్మింగ్ (GFM) ఇన్వర్టర్లను పెద్ద శక్తి వ్యవస్థలో పునరుత్పత్తి శక్తి విస్తరణకు ఒక సాధ్యమైన పరిష్కారంగా గుర్తించబడుతుంది. కానీ, వాటికి స్వాభావిక జనరేటర్లతో అతి ప్రవాహం సామర్థ్యం దృష్ట్యా భౌతిక రూపంలో వ్యత్యాసం ఉంది. బలమైన సమ్మితీయ విఘటనల ద్వారా శక్తి సెమికాండక్టర్ పరికరాలను రక్షించుకొని శక్తి గ్రిడ్ను ఆశ్రయించడానికి, GFM నియంత్రణ వ్యవస్థలు ఈ క్రింది లక్ష్యాలను సాధించడానికి సామర్ధ్యం ఉండాలి: ప్రవాహ పరిమాణ పరిమితం, దోష ప్రవాహ సహాయం, మరియు దోష పునరుజ్జీవన సామర్ధ్యం. ప్రవాహ పరిమితీకరణ విధానాలు వివిధ రీత్రలో ప్రారంభించబడ్డాయి, ఇవి ప్రవాహ పరిమితులు, విర్చువల్ ఇమ్పీడెన్స్, మరియు వోల్టేజ్ పరిమితులను కలిగి ఉంటాయి. ఈ పేపర్ ఈ విధానాల ఒక అభిప్రాయాన్ని అందిస్తుంది. తాత్కాలిక అతి ప్రవాహం, నిర్దిష్టంగా చేయబడని విడుదల ప్రవాహ వెక్టర్ కోణం, అనుకూలంగా లేని ప్రవాహ సమాధానం, మరియు తాత్కాలిక అతి వోల్టేజ్ వంటి ప్రారంభ సమస్యలను సూచిస్తుంది.

1.ప్రస్తావన

    GFM ఇన్వర్టర్ల వోల్టేజ్ సోర్స్ వ్యవహారం వాటి విడుదల ప్రవాహాలను బాహ్య వ్యవస్థ పరిస్థితులో అత్యంత ఆధారపడి ఉంటుంది. కామన్ కానెక్షన్ పాయింట్ (PCC) వద్ద వోల్టేజ్ పడిపోవడం లేదా ఫేజీ జంప్లు వంటి పెద్ద విఘటనలు వచ్చినప్పుడు, సంక్రమిక జనరేటర్లు సాధారణంగా 5-7 p.u. అతి ప్రవాహం [8] అందించవచ్చు, కానీ సెమికాండక్టర్-అధారిత ఇన్వర్టర్లు సాధారణంగా 1.2-2 p.u. అతి ప్రవాహం మాత్రమే నిర్వహించవచ్చు, ఇది వాటికి సాధారణ పనిప్రక్రియలో వోల్టేజ్ వ్యక్తం చేయడానికి అనుమతించదు. ప్రవాహ పరిమితులు సాధారణంగా అతి ప్రవాహం పరిస్థితులలో ఇన్వర్టర్ను ప్రవాహ సోర్స్ వ్యవహారంలో ఉంటాయి, ఇది దోష ప్రవాహ సహాయ లక్ష్యాన్ని పూర్తి చేయడానికి విడుదల ప్రవాహ వెక్టర్ కోణం నియంత్రణకు సులభం చేస్తుంది. విర్చువల్ ఇమ్పీడెన్స్ విధానాలు మరియు వోల్టేజ్ పరిమితులు బలమైన విఘటనల ద్వారా GFM ఇన్వర్టర్ వోల్టేజ్ సోర్స్ వ్యవహారాన్ని కొన్ని వరకు నిర్వహించవచ్చు, ఇది స్వీకరించదగిన దోష పునరుజ్జీవనానికి అనుమతించవచ్చు. ఈ పేపర్ ఈ విధానాలను సమీక్షించి, తాత్కాలిక అతి ప్రవాహం, నిర్దిష్టంగా చేయబడని విడుదల ప్రవాహ వెక్టర్ కోణం, అనుకూలంగా లేని ప్రవాహ సమాధానం, మరియు తాత్కాలిక అతి వోల్టేజ్ వంటి ప్రారంభ సమస్యలను గుర్తించింది.

2.   ప్రవాహ పరిమితీకరణ విధానాల ప్రాథమిక విషయాలు.

    క్రింది చిత్రం గ్రిడ్-కంటేక్ట్డ్ GFM ఇన్వర్టర్ యొక్క సరళీకృత సర్కిట్ మోడల్ను చూపుతుంది. GFM ఇన్వర్టర్ ఒక అంతర్ వోల్టేజ్ సోర్స్ ve మరియు సమకూత వెளికి ఉంటుంది. అంతర్ లూప్ నియంత్రణ ఉపయోగించబడని సందర్భంలో, ఫిల్టర్ ఇమ్పీడెన్స్ Ze లో ఉంటుంది. అంతర్ లూప్ నియంత్రణ ఉపయోగించబడినప్పుడు, ఫిల్టర్ ఇమ్పీడెన్స్ Ze లో ఉండదు.

3.   ప్రవాహ పరిమితిదారు.

     సమీక్షించబడిన ప్రవాహ పరిమితి దారు i¯ref ఎలా లెక్కించబడుతుందని ఆధారంగా, GFM ఇన్వర్టర్ల కోసం మూడు ప్రవాహ పరిమితులు సాధారణంగా ఉపయోగించబడతాయి, ఇవి తాత్కాలిక పరిమితిదారు, పరిమాణ పరిమితిదారు, మరియు ప్రాధాన్యత ఆధారిత పరిమితిదారు. తాత్కాలిక పరిమితిదారు యొక్క చిత్రం Fig. (a) లో చూపబడింది, ఇది ఒక ప్రవాహ పరిమితి దారు i¯ref పొందుటకు ఒక అంశ-వారీగా సమాధాన ఫంక్షన్‌ను ఉపయోగిస్తుంది. పరిమాణ పరిమితిదారు యొక్క చిత్రం Fig. (b) లో ఇవ్వబడింది, ఇది మూల ప్రవాహ పరిమితి దారు iref యొక్క పరిమాణం మాత్రమే తగ్గించుతుంది. i¯ref యొక్క కోణం iref యొక్క కోణంతో సమానం ఉంటుంది. Fig. (c) ప్రాధాన్యత ఆధారిత పరిమితిదారు యొక్క ప్రింసిపల్ను చూపుతుంది, ఇది మాత్రమే iref యొక్క పరిమాణం తగ్గించుకుంటుంది, కానీ దాని కోణాన్ని ఒక నిర్దిష్ట విలువ ϕIకు ప్రాధాన్యత ఇస్తుంది. గమనించండి, ϕI ఒక వాడుకరి-వ్యవస్థిత కోణం, ఇది i¯ref మరియు d-అక్షం యొక్క కోణ వ్యత్యాసం θ ని సూచిస్తుంది.

4.  విర్చువల్ ఇమ్పీడెన్స్.

    విర్చువల్ ఇమ్పీడెన్స్ విధానం వోల్టేజ్ మాడ్యులేషన్ పరిమితి మరియు విర్చువల్ అడ్మిటెన్స్ విధానం ఒక త్వరగా ట్రాక్ చేయబడుతున్న ప్రవాహ నియంత్రణ లూప్ ద్వారా బలమైన విఘటనల ద్వారా మంచి ప్రవాహ పరిమితీకరణ సామర్ధ్యం పొందవచ్చు. పోలీసినంతట, అంతర్ లూప్ నియంత్రణంతో విర్చువల్ ఇమ్పీడెన్స్ విధానం వోల్టేజ్ పరిమితి vref ను త్వరగా ట్రాక్ చేయగలదని అనుమానం చేసుకొని ప్రవాహ పరిమితీకరణను పొందుతుంది. చుట్టుకొలత వోల్టేజ్ నియంత్రణ లూప్ విస్తృతం తక్కువ ఉంటే, తాత్కాలిక అతి ప్రవాహం పరిశీలించబడవచ్చు. ఈ సమస్యను పరిష్కరించడానికి, విర్చువల్ ఇమ్పీడెన్స్ ను ప్రాధాన్యత ఆధారిత ప్రవాహ పరిమితిదారు మరియు ప్రవాహ పరిమాణ పరిమితిదారుతో కలిసి ఉన్న హైబ్రిడ్ ప్రవాహ పరిమితీకరణ విధానాలను ప్రస్తావించబడుతున్నాయి.

5. వోల్టేజ్ పరిమితిదారు.

    వోల్టేజ్ పరిమితులు vPWM−vt∥ విశేషంగా Zf∥IM కంటే తక్కువ ఉండాలనుకుంటుంది, ఇది ప్రవాహ పరిమాణ పరిమితీకరణను సాధించడానికి బాహ్య లూప్ నియంత్రణ ద్వారా ఉత్పత్తించబడుతున్న వోల్టేజ్ పరిమితిని మార్చుతుంది. ఈ విధానం ఒక సూచించిన పరిష్కారం కారణంగా ఇది చేరువు విర్చువల్ ఇమ్పీడెన్స్ అవసరం లేకుండా వ్యవస్థను చేరువు విఘటనల ద్వారా అస్థిరం చేయవచ్చు. వోల్టేజ్ పరిమితుల కోసం, అంతర్ నియంత్రణ లూప్ సాధారణంగా ట్రాన్స్పేరెంట్, అంటే, vPWM=vref. తర్వాత, ఈ ప్రవాహ పరిమితీకరణ విధానం యొక్క సమకూత చిత్రం వ్యక్తం చేయబడవచ్చు.