DOI: https://doi.org/10.20998/2074-272X.2017.5.03

СИЛОВОЙ АКТИВНЫЙ ФИЛЬТР ПРИ РАБОТЕ НА НЕСИММЕТРИЧНУЮ И НЕЛИНЕЙНУЮ НАГРУЗКИ С УПРАВЛЕНИЕМ ПО ОПТИМИЗАЦИОННОМУ АЛГОРИТМУ

E. V. Yagup

Анотація


Статья посвящена исследованию трехфазной четырехпроводной системы электроснабжения, питающей несимметричную трехфазную и однофазную нелинейную нагрузки. Силовой активный фильтр представляет собой четырехплечевой мостовой инвертор на IGBT транзисторах. Инвертор питается от энергообменного конденсатора и инжектирует корректирующие токи через буферные реакторы. В отличие от классической системы управления, основанной на преобразованиях Кларк для напряжений и токов, в рассматриваемом варианте предложено управление источниками эталонных сигналов, априори имеющими синусоидальную форму и совпадающими с фазами питающих источников электрической энергии. Определение необходимых амплитуд эталонных сигналов составляет сущность задачи поисковой оптимизации. Оптимизация осуществляется методом деформируемого многогранника с использованием визуальной модели системы электроснабжения с силовым активным фильтром. По завершении оптимизации система приходит к оптимальному режиму, характеризующемуся полной компенсацией всех составляющих реактивной мощности.

Ключові слова


поисковая оптимизация; визуальная модель; трехфазная система электроснабжения; реактивная мощность; силовой активный фильтр

Повний текст:

PDF ENG (English) PDF RUS

Посилання


1. Acha E., Agelidis V.G., Anaya-Lara O., Miller T.J.E. Power Electronic Control in Electrical Systems. Bodmin, MPG Books Ltd, Cornwall, 2002. 443 p. ISBN 0 7506 5126 1.

2. Zhemerov G.G., Tugay D.V. Components of total electric energy losses power in PQR spatial coordinates. Electrical engineering & electromechanics, 2016, no.2, pp. 11-20. (Rus). doi: 10.20998/2074-272X.2016.2.02.

3. Czarnecki L.S. What is wrong with the Budeanu concept of reactive and distortion power and why it should be abandoned. IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, 1987, vol.IM-36, no.3, pp. 834-837. doi: 10.1109/TIM.1987.6312797.

4. Nabae A., Tanaka T. A new definition of instantaneous active-reactive current and power based on instantaneous space vectors on polar coordinates in three-phase circuits. IEEE Transactions on Power Delivery, 1996, vol.11, no.3, pp. 1238-1243. doi: 10.1109/61.517477.

5. Akagi H., Watanabe E. H. and Aredes M. Instantaneous Power Theory and Applications to Power Conditioning. Wiley-IEEE Press, April 2007. 379 p. ISBN: 978-0-470-10761-4.

6. Akagi H., Kanazawa Y., Nabae A. Generalized theory of the instantaneous power in three phase circuits. Int. Power Electronics Conf., Tokyo, Japan, 1983, pp. 1375-1386.

7. Akagi H., Kanazawa Y., Nabae A. Instantaneous reactive power compensators comprising switching devices without energy storage components. IEEE Transactions on Industry Applications, 1984, vol.IA-20, no.3, pp. 625-630. doi: 10.1109/TIA.1984.4504460.

8. Peng F.Z., Ott G.W., Adams D.J. Harmonic and reactive power compensation based on the generalized instantaneous reactive power theory for three-phase four-wire systems. IEEE Transactions on Power Electronics, 1998, vol.13, nо.6, pp. 1174-1181. doi: 10.1109/63.728344.

9. Yagup E.V. Optimization of the mode of asymmetric three-phase system using an active filter and a modified control algorithm. Bulletin of the National Technical University «KhPI» Series: New solutions in modern technologies, 2016, no.42(1214), pp. 124-128. (Rus). doi: 10.20998/2413-4295.2016.42.20.


Пристатейна бібліографія ГОСТ


1.     Acha E., Agelidis V.G., Anaya-Lara O., Miller T.J.E. Power Electronic Control in Electrical Systems. – Bodmin, MPG Books Ltd, Cornwall. – 2002. – 443 p. ISBN 0 7506 5126 1.
2.     Жемеров Г.Г., Тугай Д.В. Составляющие мощности суммарных потерь электрической энергии в пространственных PQR координатах // Електротехніка і електромеханіка. – 2016. – №2. – С. 11-20. doi: 10.20998/2074-272X.2016.2.02.
3.      Czarnecki L.S. What is wrong with the Budeanu concept of reactive and distortion power and why it should be abandoned // IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement. – 1987. – vol.IM-36. – no.3. – pp. 834-837. doi: 10.1109/TIM.1987.6312797.
4.     Nabae A., Tanaka T. A new definition of instantaneous active-reactive current and power based on instantaneous space vectors on polar coordinates in three-phase circuits // IEEE Transactions on Power Delivery. – 1996. – vol.11. – no.3. – pp. 1238-1243. doi: 10.1109/61.517477.
5.     Akagi H., Watanabe E. H., Aredes M. Instantaneous Power Theory and Applications to Power Conditioning. – Wiley-IEEE Press. – April. – 2007. – 379 p. ISBN 978-0-470-10761-4.
6.     Akagi H., Kanazawa Y., Nabae A. Generalized theory of the instantaneous power in three phase circuits // Int. Power Electronics Conf., Tokyo, Japan. – 1983. – pp. 1375-1386.
7.     Akagi H., Kanazawa Y., Nabae A. Instantaneous reactive power compensators comprising switching devices without energy storage components // IEEE Transactions on Industry Applications. – 1984. – vol.IA-20. – no.3. – pp. 625-630. doi: 10.1109/TIA.1984.4504460.
8.     Peng F.Z., Ott G.W., Adams D.J. Harmonic and reactive power compensation based on the generalized instantaneous reactive power theory for three-phase four-wire systems // IEEE Transactions on Power Electronics. – 1998. – vol.13. – nо.6. – pp. 1174-1181. doi: 10.1109/63.728344.
9.     Ягуп Е.В. Оптимизация режима несимметричной трехфазной системы с использованием активного фильтра и модифицированного алгоритма управления // Вісник НТУ «ХПИ», серія «Нові рішення в сучасних технологіях». – 2016. ‑ №42(1214). – С. 124-128. doi:10.20998/2413-4295.2016.42.20.




Copyright (c) 2017 E. V. Yagup


This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.

ISSN 2074–272X (Print)
ІSSN 2309–3404 (Online)