Research Article

Harmonik bozulma şartlarında transformatör yüklenme kapasitesinin maksimizasyonu için pasif filtre tasarımı

Volume: 22 Number: 1 January 10, 2020
  • Emine H. Demircioğlu *
  • Alp Karadeniz
  • Murat Erhan Balcı
EN TR

Harmonik bozulma şartlarında transformatör yüklenme kapasitesinin maksimizasyonu için pasif filtre tasarımı

Abstract

Günümüzde, endüstriyel tesislerin bulunduğu dağıtım sistemlerinde harmonik bozulmaya sahip akım çeken güç elektroniği temelli yükler yaygın olarak kullanılmaktadır. Dolayısıyla, bu sistemlerde hat akımları ve bara gerilimleri yüksek değerlerde harmonik bozulmaya sahiptir. Harmoniklerin, güç sistem elemanlarında kayıp artışı, güç faktöründe düşüş, dönen elektrik makinalarında moment dalgalanmaları ile ölçüm ve koruma elemanlarının hatalı çalışması gibi olumsuz etkilere sebep olduğu literatürde bilinmektedir. Bu olumsuz etkileri azaltmak amacıyla harmonik bozulmayı iyileştiren pasif ve aktif filtreler tüketiciler ve enerji servis sağlayıcılar tarafından yaygın olarak uygulanmaktadır. Pasif filtrelerin tasarımında geleneksel olarak, her bir harmonik ve toplam harmonik bozulma seviyelerini ve güç faktörünü uluslararası standartlarda tavsiye edilen aralıklarda tutmanın yanı sıra akım ve/veya gerilim toplam harmonik bozulma indislerinin minimizasyonu, güç faktörünün maksimizasyonu, filtre maliyeti ve kayıplarının minimizasyonu amaçlanmıştır. Diğer taraftan, literatürdeki yeni çalışmalar, pasif filtreleri, geleneksel harmonik bozulma ve güç faktörü kısıtlarını dikkate alarak, transformatörlerin harmonik bozulma şartlarında yüklenme kapasitesini maksimize etmek amacıyla tasarlamıştır. Bu çalışmada, öncelikle, harmonik bozulmaya sahip tipik bir endüstriyel güç sistemi için transformatör yüklenme kapasitesinin maksimizasyonunu amaçlayan optimal C tipi pasif filtre tasarım probleminin çözümünde, büyük patlama büyük çöküntü, karınca aslanı optimizasyon ve yusufçuk optimizasyon algoritmaları sonuç ve hız bakımından karşılaştırmalı olarak analiz edilmiştir. Daha sonra, tasarlanan optimal pasif filtrenin performansı, kaynağa ait toplam gerilim harmonik bozulmanın, hat empedansı genliğinin ve hat empedansı X/R oranının değişkenlik gösterdiği durumlar için analiz edilmiştir.

Keywords

References

  1. Singh, G. K., Power system harmonics research: a survey, European Transactions on Electrical Power, 19, 2, 151 -172, (2007).
  2. Abdul Kadir, A.F., Mohamed, A. ve Shareef, H., Harmonic impact of different distributed generation units on low voltage distribution system, 2011 IEEE International Electric Machines & Drives Conference (IEMDC), Niagara Falls, 1201-1206, (2011).
  3. Fuchs, E.W. ve Masoum, M.A.S., Power quality in power systems and electrical machines, Elsevier Academic Press, MA, USA, (2008).
  4. Srividhya, J.P., Sivakumar, D. ve Shanmathi, T., A review on causes, effects and detection techniques of harmonics in the power system, IEEE International Conference on Computation of Power, Energy Information and Commuincation, 680-686, Chennai, India, (2016).
  5. Peng, F.Z., Harmonic sources and filtering approaches, IEEE Transactions on Industry Applications Magazine, 7, 4, 18-25, (2001).
  6. Motta, L. ve Faúndes, N., Active / passive harmonic filters: applications, challenges & trends, 17th International Conference on Harmonics and Quality of Power (ICHQP), Belo Horizonte, 657-662, (2016).
  7. Badrzadeh, B., Smith, K. S. ve Wilson, R. C., Designing passive harmonic filters for an aluminum smelting plant, IEEE Transactions on Industry Applications, 47, 2, 973-983, (2011).
  8. Badrzadeh, B. ve Gupta, M., Practical experiences and mitigation methods of harmonics in wind power plants, IEEE Transactions on Industry Applications, 49, 5, 2279-2289, (2013).

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

Engineering

Journal Section

Research Article

Authors

Emine H. Demircioğlu * This is me
0000-0003-4296-5532
Türkiye

Alp Karadeniz This is me
0000-0002-0899-6581
Türkiye

Murat Erhan Balcı This is me
0000-0001-8418-8917
Türkiye

Publication Date

January 10, 2020

Submission Date

December 4, 2018

Acceptance Date

December 2, 2019

Published in Issue

Year 2020 Volume: 22 Number: 1

APA
Demircioğlu, E. H., Karadeniz, A., & Balcı, M. E. (2020). Harmonik bozulma şartlarında transformatör yüklenme kapasitesinin maksimizasyonu için pasif filtre tasarımı. Balıkesir Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 22(1), 48-65. https://doi.org/10.25092/baunfbed.673883
AMA
1.Demircioğlu EH, Karadeniz A, Balcı ME. Harmonik bozulma şartlarında transformatör yüklenme kapasitesinin maksimizasyonu için pasif filtre tasarımı. Balıkesir Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi. 2020;22(1):48-65. doi:10.25092/baunfbed.673883
Chicago
Demircioğlu, Emine H., Alp Karadeniz, and Murat Erhan Balcı. 2020. “Harmonik Bozulma şartlarında Transformatör Yüklenme Kapasitesinin Maksimizasyonu Için Pasif Filtre Tasarımı”. Balıkesir Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi 22 (1): 48-65. https://doi.org/10.25092/baunfbed.673883.
EndNote
Demircioğlu EH, Karadeniz A, Balcı ME (January 1, 2020) Harmonik bozulma şartlarında transformatör yüklenme kapasitesinin maksimizasyonu için pasif filtre tasarımı. Balıkesir Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi 22 1 48–65.
IEEE
[1]E. H. Demircioğlu, A. Karadeniz, and M. E. Balcı, “Harmonik bozulma şartlarında transformatör yüklenme kapasitesinin maksimizasyonu için pasif filtre tasarımı”, Balıkesir Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, vol. 22, no. 1, pp. 48–65, Jan. 2020, doi: 10.25092/baunfbed.673883.
ISNAD
Demircioğlu, Emine H. - Karadeniz, Alp - Balcı, Murat Erhan. “Harmonik Bozulma şartlarında Transformatör Yüklenme Kapasitesinin Maksimizasyonu Için Pasif Filtre Tasarımı”. Balıkesir Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi 22/1 (January 1, 2020): 48-65. https://doi.org/10.25092/baunfbed.673883.
JAMA
1.Demircioğlu EH, Karadeniz A, Balcı ME. Harmonik bozulma şartlarında transformatör yüklenme kapasitesinin maksimizasyonu için pasif filtre tasarımı. Balıkesir Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi. 2020;22:48–65.
MLA
Demircioğlu, Emine H., et al. “Harmonik Bozulma şartlarında Transformatör Yüklenme Kapasitesinin Maksimizasyonu Için Pasif Filtre Tasarımı”. Balıkesir Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, vol. 22, no. 1, Jan. 2020, pp. 48-65, doi:10.25092/baunfbed.673883.
Vancouver
1.Emine H. Demircioğlu, Alp Karadeniz, Murat Erhan Balcı. Harmonik bozulma şartlarında transformatör yüklenme kapasitesinin maksimizasyonu için pasif filtre tasarımı. Balıkesir Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi. 2020 Jan. 1;22(1):48-65. doi:10.25092/baunfbed.673883