Dissipativity-based control of nonlinear power systems: applications to harmonic control and power factor compensation

Promotie: dhr. D. del Puerto Flores, 11.00 uur, Aula Academiegebouw, Broerstraat 5, Groningen

Proefschrift: Dissipativity-based control of nonlinear power systems: applications to harmonic control and power factor compensation

Promotor(s): prof.dr.ir. J.M.A. Scherpen

Faculteit: Wiskunde en Natuurwetenschappen

Nieuwe regelsystemen voor een betere energieoverdracht van elektriciteit

Het onderzoek van Tano del Puerto Flores gaat over de mogelijkheden om de energieoverdracht van een wisselstroombron naar een wisselstroombelasting te optimaliseren. Voor een efficiënt gebruik van elektriciteitsnetten is vermogensbeheer zowel een klassiek als een modern probleem. Het toegenomen energieverbruik, smart grid ontwikkelingen en integratie van nieuwe energiesystemen in ons elektriciteitssysteem maken nieuwe methodes om de energieoverdracht te verbeteren in toenemende mate noodzakelijk.

De maatstaaf voor de efficiëntie van de energieoverdracht wordt de vermogensfactor genoemd. Een veel voorkomend probleem dat voor afname van de vermogensfactor zorgt, is het bestaan van harmonische vervormingen. De aanwezigheid van harmonische vervormingen zorgt ervoor dat een wisselstroomvermogensysteem onder niet-sinusvormige omstandigheden zal functioneren. Een harmonische vervorming kan optreden als gevolg van reactieve vermogenscomponenten in de hardware. Het ontwerpen van regelaars om de verstorende harmonische en vermogensfactorcomponenten te compenseren is een belangrijke uitdaging.

Ondanks het feit dat de huidige wisselstroomvermogenssystemen zeer complex en niet-lineair zijn, worden harmonische vervormings- en vermogensfactorcompensatiemethodes vaak ontworpen en geanalyseerd door gebruik te maken van methoden die op een lineair signaal zijn gebaseerd, en door ad hoc-definities van reactief vermogen.

Om daar verbetering in aan te brengen wordt in dit proefschrift gekeken naar een regelsysteem dat niet beperkt wordt door de aanname van lineariteit van de elementen en systemen. Energiebehoud en vermogensstromen in een wisselstroomvermogenssysteem worden als uitgangspunt genomen voor de analyse. De systeemtheoretische concepten van dissipativiteit, passiviteit en cyclodissipativiteit worden gebruikt voor het ontwikkelen van nieuwe en verbeterde analyse- en ontwerpmethodes voor vermogensfactor- en harmonische vervormingscompensatieschema’s.

Tano del Puerto Flores (Mexico, 1979) studeerde Electronic Engineering aan het National Center of Research and Technological Development Mexico. Het onderzoek werd uitgevoerd bij de afdeling Discrete Technology and Production Automation van de RUG.