در این مقاله یک ساختار جدید برای جبران ساز یکپارچه کیفیت توان ارایه خواهد شد. در این ساختار جدید با اضافه کردن یک مبدل سری در فیدر مجاور، که از طریق منبع جداگانه تغذیه می شود، قابلیت های جبران ساز یکپارچه کیفیت توان ارتقا یافته است. به نحوی که علاوه بر جبران هم زمان ولتاژ و جریان در یک فیدر، توانایی حفاظت از بار حساس و بحرانی موجود در فیدر مجاور، در مقابل کلیه اغتشاشات ولتاژ و به خصوص قطعی ولتاژ را دارا می باشد. در ساختار ارایه شده تمامی مبدل ها از نوع منبع ولتاژ بوده و در سمت DC به یک خازن مشترک متصل شده اند. محاسن ساختار ارایه شده عبارتند از: 1) انتقال توان از یک فیدر به فیدر مجاور برای جبران قطعی ولتاژ و 2) استفاده از تنها یک مبدل موازی برای جبران سازی جریان و تنظیم ولتاژ خازن مشترک باس DC بین هر سه مبدل. نتایج شبیه سازی انجام گرفته با نرم افزار PSCAD/EMTDC، در یک سیستم مطالعاتی نمونه متشکل از دو باس و دو فیدر، موید قابلیت های ساختار ارایه شده و سیستم کنترل آن بوده است.

با توجه به گسترش روزافزون پدیده های کیفیت توان و همچنین گسترش دامنه کاربرد تجهیزات حساس به این پدیده ها، ضرورت جبران پدیده های کیفیت توان امری اجتناب ناپذیر است. با استفاده از تجهیزات جبران سازی سری، موازی و یکپارچه می توان به طور هم زمان اغتشاشات ولتاژ، جریان و یا هر دو را جبران نمود. یکی از مهم ترین مراحل در جبران سازی دقیق و بهینه پدیده های کیفیت توان، تخمین سریع و دقیق آنها به صورت تفکیک شده و مجزا از هم می باشد. در این مقاله یک روش ترکیبی جدید، مبتنی بر استفاده از یک تخمین گر یکپارچه وفقی، ارایه شده است که قادر به شناسایی و تخمین سریع و دقیق پدیده های کیفیت توان به صورت تفکیک شده و مجزا می باشد. این روش در مقایسه با روش های متداول ضمن کاهش حجم محاسبات از مزایایی همچون محاسبات ساده و سریع برخوردار است. لذا استفاده از این روش در کاربردهای زمان واقعی همچون جبران سازی انتخابی پدیده های کیفیت توان توسط فیلتر اکتیو سری، فیلتر اکتیو موازی و جبران ساز یکپارچه کیفیت توان، بسیار مناسب خواهد بود. با استفاده از نتایج شبیه سازی در شرایط گذرا و ماندگار، کارایی روش ارایه شده نشان داده خواهد شد.

با پیشرفت سریع نیمه هادی ها در سطح ولتاژ و توان سیستم قدرت و نیز پیشرفت سیستم های کنترلی، جبران سازهایی با انعطاف-پذیری و محدوده عملکرد بالا طراحی و ساخته شده تا بر انعطاف پذیری سیستم های انتقال انرژی افزوده شود. این جبران سازها که در سیستم های قدرت نصب می شوند را سیستم های انتقال ac انعطاف پذیر (FACTS) می نامند. یکی از مهم ترین مزایای ادوات FACTS در سیستم انتقال افزایش حاشیه پایداری گذرای سیستم قدرت با کنترل توان اکتیو و راکتیو خط در طول رخ دادن خطا در سیستم است. در این مقاله تاثیر یکی از ادوات FACTS با اتصال موازی یعنی جبران کننده وار استاتیکی بر روی پایداری گذرا بررسی می شود. سیستم مورد مطالعه یک سیستم قدرت دو ماشینه شامل یک نیروگاه آبی و یک نیروگاه محلی است. نتایج شبیه سازی تاثیر جبران-کننده را بر روی میرایی نوسانات زاویه توان الکتریکی نشان می دهد. همچنین نتایج شبیه سازی عدم تاثیر جبران کننده را بر روی توان اکتیو انتقالی در خط انتقال نشان می دهد. نتایج شبیه سازی با استفاده از سیمولینک نرم افزار متلب به دست آمده است.

بهساز یکپارچه کیفیت توان (UPQC) متشکل از اینورترهای منبع ولتاژ پشت به پشت، تلفیق فیلترهای اکتیو سری و موازی است که به صورت هم زمان هارمونیک های جریان بار غیر خطی و اغتشاشات ولتاژ شبکه را جبران می کند. برای کارکرد مناسب هر دو مبدل و عبور دوطرفه توان، باید ولتاژ لینک DC حداقل 1.41 برابر ولتاژ خط به خط سمت ولتاژ بالای سیستم یعنی فیلتر اکتیو موازی باشد. یکی از فاکتورهای تعیین کننده قیمت ادوات نیمه هادی، حداکثر استرس ولتاژ قابل تحمل آنها می باشد. با بالابودن ولتاژ لینک DC، استرس ولتاژ کلیدهای سمت مبدل سری افزایش می یابد و برای رفع این نقص، در این مقاله یک شبکه منبع امپدانس به ساختار اینورترهای پشت به پشت رایج در UPQC اضافه می شود که بدین وسیله ولتاژ DC اعمالی به اینورتر فیلتر اکتیو سری را به میزان چشم گیری کاهش داده و هزینه ساخت آن کاهش خواهد یافت. در این ساختار از شبکه منبع امپدانس در یک مبدل AC/DC (فیلتر موازی) برای ایجاد خاصیت باک- بوست استفاده شده است. در عین حال به علت استفاده شبکه منبع امپدانس در فیلتر موازی، زمان مرده لازم برای کلیدزنی این مبدل حذف شده و کیفیت عملکرد و قابلیت اطمینان آن به میزان چشم گیری افزایش خواهد یافت. در این مقاله با شبیه سازی های لازم کارایی ساختار رایج و پیشنهادی با هم مقایسه خواهد شد. برای اثبات کاهش هزینه ساخت در ساختار پیشنهادی از معیار Total Switching Device Power استفاده شده است.

در این مقاله نتایج طراحی، شبیه سازی و ساخت یک سیستم جبران ساز قدرت راکتیوSTATic COMpensator (STATCOM)  ارایه می گردد. مدار قدرت جبران ساز مذکور که یک اینورتر سه فاز منبع ولتاژ می باشد با استفاده از کلیدهای IGBT طراحی و ساخته شده است. مدار کنترل براساس تئوری توان راکتیو لحظه ای تئوری pq عمل نموده و عملیات پردازش توسط نرم افزار تهیه شده به زبان C انجام می گیرد. نتایج شبیه سازی و آزمایشگاهی نشان گر عمل کرد بسیار مناسب سیستم جبران ساز در جبران لحظه ای و کامل قدرت راکتیو بار و ایجاد ضریب توان واحد در سمت منبع می باشد.