Investigation of Harmonic Health Facility by Energy Quality

Year 2019, Volume: 7 Issue: 1, 709 - 721, 31.01.2019

Özkan Alkan , Salih Tosun , Özge Alkan

https://doi.org/10.29130/dubited.472176

Abstract

Harmonics in determining the quality of energy in electrical power systems and installations are important.
These harmonics which cause adverse effects must be eliminated. Passive power filters are widely used to
eliminate or limit the effects of harmonics in electrical installations or operations. In this study, the hospital
facility which is an important institution was taken up. As a result of the harmonic analysis, the plant is modeled
in MATLAB / Simulink by moving to the computer environment. As a result of simulation, a passive filter was
designed and the destructive effects were eliminated. When the analysis results obtained from the designs are
examined, it is observed that the harmonic limits are within the The Institute of Electrical and Electronics
Engineers (IEEE) standards.

Keywords

Energy quality, Harmonic analysis, Passive filter, Modeling

Enerji Kalitesi Açısından Harmonikli Bir Sağlık Tesisinin İncelenmesi

Abstract

Elektrik güç sistemlerinde ve tesislerinde enerjinin kalitesini belirlemede temel unsurlardan biride
harmoniklerdir. Olumsuz etkilere neden olan bu harmoniklerin etkilerin yok edilmesi gerekmektedir. Elektrik
tesislerinde veya işletmelerinde harmoniklerin etkilerini sonlandırmak veya sınırlamak amacıyla pasif güç
filtreleri yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu çalışmada tesis olarak önemli bir kurum olan hastane birimi ele
alınmıştır. Yapılan harmonik analizi sonucu, tesis bilgisayar ortamına taşınarak MATLAB/Simulink’de
modellenmiştir. Benzetim çalışması sonucu pasif filtre tasarlanarak bozucu etkiler elimine edilmiştir.
Tasarımlardan elde edilen sonuçların analizi incelendiğinde; elde edilen sonuçlar Elektrik ve Elektronik
Mühendisleri Enstitüsü (IEEE) harmonik limitleri içerisinde olduğu gözlemlenmiştir

Keywords

Modelleme, Enerji kalitesi, Harmonik analizi, Pasif filtre, Modelleme

References

• [1] D. J. Carnovale, T. J. Dionise and T. M. Blooming, “Price and Performance Considerations for Harmonic Solution,” Power Systems World Power Quality Conference, Long Beach, California, 2003.
• [2] M. Bilge, “Güç sistemlerinde harmoniklerin pasisf filtrelerle eliminasyonu,” Yüksek lisans tezi, Elektrik Elektronik Mühendisliği Bölümü, Sütçü İmam Üniversitesi, Kahramanmaraş, Türkiye, 2008.
• [3] A. Kalair, N. Abas, A. R. Kalair, Z. Saleem and N.Khan, “Review of Harmonic Analysis, Modeling and Mitigation Techniques,” Renewable and Sustainable Energy Reviews, vol.78, pp. 1152- 1187, 2017.
• [4] F. Kükrer ve R. Taşaltın, “Elektrik Tesislerinde Harmoniklerin Meydana Getirdiği Kayıpların Analizi,” Adıyaman Übniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, c. 5, ss. 21-38, 2016.
• [5] H. A. Pereira, F. D. Freijedo, M. M. Silva, V. F. Mendes and R. Teodorescu, “Harmonic Current Prediction by Impedance Modeling of Grid-tied Inverters: A 1.4 MW PV Plant Case Study,” Electrical Power and Energy Systems, vol.93, pp. 30-38, 2017.
• [6] M. Brunoro, L. Frizera Encarnac and J. F. Fardin, ”Modeling of Loads Dependent on Harmonic Voltages,” Electric Power Systems Research, vol.152, pp. 367-376, 2017.
• [7] S. H. E. A. Aleem , M. E. Balci and S. Sakar, “Effective Utilization of Cables and Transformers Using Passive Filters for Non-linear Loads,“ Electrical Power and Energy Systems, vol.71, pp. 344-350, 2015.
• [8] P. Pinceti and D. Prando, “Sensitivity of Parallel Harmonic Filters to Parameters Variations,” Electrical Power and Energy Systems, vol.68, pp. 26-32, 2015.
• [9] Y. Y. Hong and W. J. Liao, “Optimal Passive Filter Planning Considering Probabilistic Parameters Using Cumulant and Adaptive Dynamic Clone Selection Algorithm,” International Journal of Electrical Power & Energy Systems, vol. 45, no. 1, pp. 159-166, 2013.
• [10] K. Tunçalp ve M. Sucu, “Elektrik Enerji Sistemlerinde Oluşan Harmoniklerin Filtrelenmesinde Pasif Filtre ve Filtreli Kompanzasyonun Kullanımı ve Simülasyon Örnekleri,” Politeknik Dergisi, c. 9, s. 4, ss. 263-269, 2006.
• [11] S. Adak, “Enerji sistemlerinde harmonik yük akışı analizi ve simülasyonu,” Doktora tezi, Elektrik Elektronik Mühendisliği Bölümü, Yıldız Teknik Üniversitesi, İstanbul, Türkiye, 2003.
• [12] S. Rüstemli, M. S. Cengiz ve F. Dinçer, “Elektrik Tesislerinde Harmoniklerin Aktif Filtre Kullanılarak Yok Edilmesi ve Simülasyonu,” Bitlis Eren Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, c.2, s 1, ss. 30-38, 2013.
• [13] I. M. E. Purwa Antaka, W. G. Ariastina, I. N. S. Kumara and R. S. Hartati, “Application of hybrid active power filter to reduce losses due to harmonics distortion: a case study in a city hotel,” Proceedings of the 2nd International Conference on Sustainable Technology Development, Bali, Indonesia, 2012, ss. 24-31.
• [14] C. Kocatepe, M. Uzunoğlu, R. Yumurtacı, A. Karakaş ve O. Arıkan, Elektrik Tesislerinde Harmonikler, 1. Baskı, İstanbul, Türkiye: Birsen Yayınevi, 2003, böl. 13, ss. 315-333.