Power quality improvement using ultra capacitor based dynamic voltage restorer with real twisting sliding mode control

Power quality improvement using ultra capacitor based dynamic voltage restorer with real twisting sliding mode control

Introduction. Power quality is a major problem in today's power system, since it may have an impact on customers and utilities. Problem. Power quality is important issue of financial consequences for utilities, their consumers and load apparatus vendors. Voltage sag/swell are the most significa...

Full description

Saved in:
Bibliographic Details
Date:2022
Main Authors: Shah, M. S., Mahmood, T., Ullah, M. F.
Format: Article
Language:English
Published: National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute" and Аnatolii Pidhornyi Institute of Power Machines and Systems of NAS of Ukraine 2022
Subjects:
dynamic voltage restorer
power quality issues
sliding mode control
real twisting algorithm
voltage sag/swell
Online Access:http://eie.khpi.edu.ua/article/view/252817
Tags: Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
Journal Title:Electrical Engineering & Electromechanics

Institution

Electrical Engineering & Electromechanics
id eiekhpieduua-article-252817
record_format ojs
institution Electrical Engineering & Electromechanics
baseUrl_str
datestamp_date 2022-02-17T11:10:25Z
collection OJS
language English
topic dynamic voltage restorer
power quality issues
sliding mode control
real twisting algorithm
voltage sag/swell
spellingShingle dynamic voltage restorer
power quality issues
sliding mode control
real twisting algorithm
voltage sag/swell
Shah, M. S.
Mahmood, T.
Ullah, M. F.
Power quality improvement using ultra capacitor based dynamic voltage restorer with real twisting sliding mode control
topic_facet динамічний відновник напруги
проблеми з якістю електроенергії
керування ковзним режимом
реальний алгоритм скручування
провали/скачки напруги
dynamic voltage restorer
power quality issues
sliding mode control
real twisting algorithm
voltage sag/swell
format Article
author Shah, M. S.
Mahmood, T.
Ullah, M. F.
author_facet Shah, M. S.
Mahmood, T.
Ullah, M. F.
author_sort Shah, M. S.
title Power quality improvement using ultra capacitor based dynamic voltage restorer with real twisting sliding mode control
title_short Power quality improvement using ultra capacitor based dynamic voltage restorer with real twisting sliding mode control
title_full Power quality improvement using ultra capacitor based dynamic voltage restorer with real twisting sliding mode control
title_fullStr Power quality improvement using ultra capacitor based dynamic voltage restorer with real twisting sliding mode control
title_full_unstemmed Power quality improvement using ultra capacitor based dynamic voltage restorer with real twisting sliding mode control
title_sort power quality improvement using ultra capacitor based dynamic voltage restorer with real twisting sliding mode control
title_alt Power quality improvement using ultra capacitor based dynamic voltage restorer with real twisting sliding mode control
description Introduction. Power quality is a major problem in today's power system, since it may have an impact on customers and utilities. Problem. Power quality is important issue of financial consequences for utilities, their consumers and load apparatus vendors. Voltage sag/swell are the most significant and usually occurring power quality issues in a secondary distribution system for sensitive loads. Goal. Dynamic voltage restorer is a fast, flexible, effective and dynamic custom power device can be used to compensate voltage sag/swell with integration of energy storage. Ultra capacitors have ideal properties of great power density and low energy density for elimination of voltage sag/swell. Their performance is mostly determined by the control strategy established for switching of voltage source converters. Originality. In this research, a strategy for the voltage source converter of dynamic voltage restorer based on the real twisting sliding mode control and ultra capacitor is developed to correct the fault that successfully eliminates the impacts of voltage sag/swell. Methodology. Ultra capacitor along with real twisting sliding mode control gives the more robustness and faster response, with also increasing the compensation time of the dynamic voltage restorer. Testing environment. To evaluate the performance of the proposed control approach, the MATLAB / Simulink SimPower System tool box is employed. Practical values. According to Simulation results clearly shows that the ultra capacitor along with real twisting sliding mode control effectively eliminate the voltage sag/swell in a very short time of 2 ms as compared to IEEE standards that is 20 ms, with less than 5 % total harmonic distortion for sensitive loads as per Information Technology Industry Council Curve and SEMI-F-47 Standards.
publisher National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute" and Аnatolii Pidhornyi Institute of Power Machines and Systems of NAS of Ukraine
publishDate 2022
url http://eie.khpi.edu.ua/article/view/252817
work_keys_str_mv AT shahms powerqualityimprovementusingultracapacitorbaseddynamicvoltagerestorerwithrealtwistingslidingmodecontrol
AT mahmoodt powerqualityimprovementusingultracapacitorbaseddynamicvoltagerestorerwithrealtwistingslidingmodecontrol
AT ullahmf powerqualityimprovementusingultracapacitorbaseddynamicvoltagerestorerwithrealtwistingslidingmodecontrol
first_indexed 2025-07-17T11:48:53Z
last_indexed 2025-07-17T11:48:53Z
_version_ 1850412023730405376
spelling eiekhpieduua-article-2528172022-02-17T11:10:25Z Power quality improvement using ultra capacitor based dynamic voltage restorer with real twisting sliding mode control Power quality improvement using ultra capacitor based dynamic voltage restorer with real twisting sliding mode control Shah, M. S. Mahmood, T. Ullah, M. F. динамічний відновник напруги проблеми з якістю електроенергії керування ковзним режимом реальний алгоритм скручування провали/скачки напруги dynamic voltage restorer power quality issues sliding mode control real twisting algorithm voltage sag/swell Introduction. Power quality is a major problem in today's power system, since it may have an impact on customers and utilities. Problem. Power quality is important issue of financial consequences for utilities, their consumers and load apparatus vendors. Voltage sag/swell are the most significant and usually occurring power quality issues in a secondary distribution system for sensitive loads. Goal. Dynamic voltage restorer is a fast, flexible, effective and dynamic custom power device can be used to compensate voltage sag/swell with integration of energy storage. Ultra capacitors have ideal properties of great power density and low energy density for elimination of voltage sag/swell. Their performance is mostly determined by the control strategy established for switching of voltage source converters. Originality. In this research, a strategy for the voltage source converter of dynamic voltage restorer based on the real twisting sliding mode control and ultra capacitor is developed to correct the fault that successfully eliminates the impacts of voltage sag/swell. Methodology. Ultra capacitor along with real twisting sliding mode control gives the more robustness and faster response, with also increasing the compensation time of the dynamic voltage restorer. Testing environment. To evaluate the performance of the proposed control approach, the MATLAB / Simulink SimPower System tool box is employed. Practical values. According to Simulation results clearly shows that the ultra capacitor along with real twisting sliding mode control effectively eliminate the voltage sag/swell in a very short time of 2 ms as compared to IEEE standards that is 20 ms, with less than 5 % total harmonic distortion for sensitive loads as per Information Technology Industry Council Curve and SEMI-F-47 Standards. Вступ. Якість електроенергії являє собою серйозну проблему в сучасній енергосистемі, оскільки вона може впливати на споживачів та комунальні служби. Проблема. Якість електроенергії є важливим питанням з точки хору фінансових наслідків для комунальних підприємств, їх споживачів та постачальників апаратури-навантажень. Провали/стрибки напруги є найбільш серйозними проблемами з огляду на якість електроенергії, які зазвичай виникають у вторинній системі розподілу для чутливих навантажень. Мета. Динамічний відновник напруги — це швидкий, гнучкий, ефективний і динамічний пристрій живлення, який можна використовувати для компенсації провалів/стрибків напруги за допомогою інтеграції накопичувача енергії. Суперконденсатори мають ідеальні властивості високої щільності потужності та низької щільності енергії для усунення провалів/стрибків напруги. Їх ефективність переважно визначається стратегією управління, встановленої для комутації перетворювачів джерел напруги. Оригінальність. У цьому дослідженні розроблено стратегію для перетворювача джерела напруги динамічного відновника напруги на основі керування реальним ковзним режимом скручування та суперконденсатора для виправлення несправності, яка успішно усуває наслідки провалу/стрибка напруги. Методологія. Суперконденсатор разом із керуванням реальним ковзним режимом скручування забезпечує більшу надійність та швидшу реакцію, а також збільшує час компенсації динамічного відновника напруги. Середовище для тестування. Для оцінки ефективності запропонованого підходу до управління використовується комплекс програмного забезпечення MATLAB/Simulink SimPower System. Практична цінність. Згідно з результатами моделювання ясно видно, що суперконденсатор разом з керуванням реальним ковзним режимом скручування ефективно усувають провали/стрибки напруги за дуже короткий час 2 мс у порівнянні зі стандартами IEEE, у відповідності до яких він становить 20 мс, із загальним спотворенням гармонік менше 5 % для чутливого навантаження відповідно зі стандартами Information Technology Industry Council Curve та SEMI-F-47. National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute" and Аnatolii Pidhornyi Institute of Power Machines and Systems of NAS of Ukraine 2022-02-17 Article Article application/pdf http://eie.khpi.edu.ua/article/view/252817 10.20998/2074-272X.2022.1.08 Electrical Engineering & Electromechanics; No. 1 (2022); 59-63 Электротехника и Электромеханика; № 1 (2022); 59-63 Електротехніка і Електромеханіка; № 1 (2022); 59-63 2309-3404 2074-272X en http://eie.khpi.edu.ua/article/view/252817/250279 Copyright (c) 2022 M. S. Shah, T. Mahmood, M. F. Ullah http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0

Similar Items