Research Article

Supraharmoniklerin nedenleri, etkileri ve analizi

Volume: 30 Number: 2 April 30, 2024
TR EN

Supraharmoniklerin nedenleri, etkileri ve analizi

Öz

Güç sistemlerinde, 2 kHz ile 150 kHz aralığındaki bozulmalar “Supraharmonikler” (SH) olarak adlandırılmaktadır. Supraharmonikler yeni bir kavram olmamakla birlikte; araştırmacılar, mühendisler ve son kullanıcıya yönelik cihaz üreticilerinin dikkatini ancak son yıllarda çekmektedir. Elektrikli/elektronik cihazların piyasaya arz edilebilmesi için gerekli olan elektromanyetik uyumluluk (EMC) testleri, harmonik akımların ölçülmesini (50 Hz-2000 Hz) ve iletimle yayınım değerlerinin ölçülmesini zorunlu kılmaktadır. Ancak supraharmonik aralığındaki çalışmalar ve araştırmalar oldukça sınırlıdır. Fotovoltaik enerji sistemleri, elektrikli araç hızlı şarj istasyonları, yüksek hızlı dijital haberleşme sistemleri gibi yüksek güçlü ve kHz mertebelerinde anahtarlama yapan yarı-iletken teknolojilerini kullanan sistemler yaygınlaştıkça, supraharmonikler de güç dağıtım sistemlerinde etkin olmaya ve sorunlara yol açmaya başlamışlardır. Elektrikli ve elektronik cihazlar, anahtarlamalı güç elektroniği cihazları ve güç hattından haberleşebilen (PLC) cihazların daha fazla kullanımı nedeniyle oluşan yüksek frekanslı bozucu etkilerle mücadele günümüzde daha da öne çıkmaktadır. Son yıllarda yapılan araştırmalarda; 2 kHz ile 150 kHz arasında ortaya çıkan bozucu etkilerin akıllı sayaçlarda ölçüm hatalarına, elektrikle çalışan cihazlarda ise duyulabilen gürültüye, arızalara ve performans azalmalarına yol açtığı ortaya konmuştur. Bu çalışmada, supraharmoniklerin kaynaklarına, cihazlarda ve şebekelerde yol açtığı sorunlara, supraharmoniklerin ölçüm yöntemleri ve ilgili standartlara, seçilen cihazların supraharmonik benzetimine ve ölçüm yoluyla analizlerine yer verilmektedir. Ölçümler ve benzetim sonuçları göstermektedir ki, cihaz tasarımlarında yalnızca EMC gereksinimlerine odaklanmak, supraharmonik bileşenlerinin ihmal edilmesine, dolayısıyla şebekede ve diğer cihazlarda olumsuz etkilenmelere neden olabilmektedir.

Anahtar Kelimeler

References

  1. [1] Kürker F, Taşaltın R. “Elektrik tesislerinde harmoniklerin meydana getirdiği kayıpların analizi”. Adıyaman Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 3(5), 21-38, 2016.
  2. [2] Bollen M, Olofsson M, Larsson A, Rönnberg S,Lundmark M. "Standards for supraharmonics (2 to 150 kHz)". IEEE Electromagnetic Compatibility Magazine, 3(1), 114-119, 2014.
  3. [3] Rönnberg S, Bollen MHJ, Amaris H, Chang WG, Gu YHI, Kocewiak ŁH, Meyer J, Olofsson M, Ribeiro PF, Desmet J. “On waveform distortion in the frequency range of 2 kHz-150 kHz-Review and research challenges”. Electric Power Systems Research, 150, 1-10, 2017.
  4. [4] Slangen T, Wijk T, Cuk V, Cobben S. “The propagation and interaction of supraharmonics from electric vehicle chargers in a low-voltage grid”. Energies, 13(15), 1-20, 2020.
  5. [5] Mariscotti A. “Harmonic and supraharmonic emissions of plug-in electric vehicle chargers.” Smart Cities, 5(2), 496-522, 2022.
  6. [6] Streubel T, Kattmann C, Eisenmann A, Rudion K. “Characterization of supraharmonic emission from three different electric vehicle charging infrastructures in time and frequency domain”. Energies, 15(2), 1-19, 2022.
  7. [7] Blum J. “Evaluating Supraharmonics up to 150 kHz in Electric Vehicles at the University of Applied Sciences Bingen”. https://powerquality.blog/2021/11/05/evaluating-supraharmonics-up-to-150-khz-in-electric-vehicles-at-the-university-of-applied-sciences-bingen/ (07.06.2022).
  8. [8] Yalçın T. Akıllı Şebekelerde Güç Kalitesi Bozukluklarının İşaret İşleme Yöntemleriyle Tanısı. Doktora Tezi, Samsun Üniversitesi, Samsun, Türkiye, 2019.

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

Electrical Engineering (Other)

Journal Section

Research Article

Authors

Publication Date

April 30, 2024

Submission Date

October 31, 2022

Acceptance Date

May 22, 2023

Published in Issue

Year 2024 Volume: 30 Number: 2

APA
Büyük, S., & Özdemir, E. (2024). Supraharmoniklerin nedenleri, etkileri ve analizi. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 30(2), 163-173. https://izlik.org/JA44YJ33TJ
AMA
1.Büyük S, Özdemir E. Supraharmoniklerin nedenleri, etkileri ve analizi. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi. 2024;30(2):163-173. https://izlik.org/JA44YJ33TJ
Chicago
Büyük, Serdar, and Engin Özdemir. 2024. “Supraharmoniklerin Nedenleri, Etkileri Ve Analizi”. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 30 (2): 163-73. https://izlik.org/JA44YJ33TJ.
EndNote
Büyük S, Özdemir E (April 1, 2024) Supraharmoniklerin nedenleri, etkileri ve analizi. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 30 2 163–173.
IEEE
[1]S. Büyük and E. Özdemir, “Supraharmoniklerin nedenleri, etkileri ve analizi”, Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, vol. 30, no. 2, pp. 163–173, Apr. 2024, [Online]. Available: https://izlik.org/JA44YJ33TJ
ISNAD
Büyük, Serdar - Özdemir, Engin. “Supraharmoniklerin Nedenleri, Etkileri Ve Analizi”. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 30/2 (April 1, 2024): 163-173. https://izlik.org/JA44YJ33TJ.
JAMA
1.Büyük S, Özdemir E. Supraharmoniklerin nedenleri, etkileri ve analizi. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi. 2024;30:163–173.
MLA
Büyük, Serdar, and Engin Özdemir. “Supraharmoniklerin Nedenleri, Etkileri Ve Analizi”. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, vol. 30, no. 2, Apr. 2024, pp. 163-7, https://izlik.org/JA44YJ33TJ.
Vancouver
1.Serdar Büyük, Engin Özdemir. Supraharmoniklerin nedenleri, etkileri ve analizi. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi [Internet]. 2024 Apr. 1;30(2):163-7. Available from: https://izlik.org/JA44YJ33TJ