Güç Sisteminde Oluşan Harmonik ile Ara Harmoniklerin Modellenmesi ve Simülasyonu

Yıl 2022, Cilt: 12 Sayı: 1, 67 - 79, 21.06.2022

Sabir Rustemlı , Behçet Kocaman , Sinan Tekev

Öz

Elektrik tesislerinin güvenli olarak çalışmasında, tesisin tasarımında ve işletiminde güç kalitesini etkileyen parametrelerin dikkate alınması gerekir. Bu parametrelerden biri de nonlineer özellikli elemanların oluşturduğu harmonik ve ara harmoniklerdir. Güç sisteminde oluşan harmonik ve ara harmonikler, güç kalitesini önemli ölçüde etkilemektedir. Bu araştırmada, güç sisteminde oluşan harmonik ve ara harmoniklerin etkilerinin tespiti için MATLAB/Simulink programı yardımıyla farklı nonlineer yüklere karşı seri aktif güç filtresi modellenip simülasyon yapılmıştır. Nonlineer yükleri olan güç sistemindeki harmoniğin filtre yapılmadan önce ve filtre yapıldıktan sonra elde edilen sonuçlar analiz edilmiştir. Yapılan analizde, seri aktif güç filtresi kullanıldıktan sonra 3. harmonik için % 5.11 olan harmonik bozulmanın % 0.09’a düştüğü ve 3.5 ara harmonik için % 4.16 olan harmonik bozulmanın % 0.17’e düştüğü tespit edilmiştir

Anahtar Kelimeler

Güç sistemi, harmonik, ara harmonik.

Modeling and Simulation of Harmonic and Interharmonics in the Power System

Öz

Anahtar Kelimeler

Power system, harmonic, inter harmonics

Kaynakça

• [1] M.R. Tür, F.Yaprdakdal, "Yenilenebilir Enerji Kaynaklarına Dayalı Bir Sistemde Güç Kalitesi Analizi, Kontrolü ve İzlemesi", Gazi University Journal of Science Part C: Design and Technology, 8 (3), pp. 572-587, 2020.
• [2] A. Kalair, N. Abas, A.R. Kalair, Z. Saleem, N. Khan, "Review of harmonic analysis, modeling and mitigation techniques", Renew. Sustain. Energy Rev.,78:1152–1187, 2017. [3] A. Otcenasova, A. Bolf, J. Altus, M. Regula,"The Influence of Power Quality Indices on Active Power Losses in a Local Distribution Grid", Energies, 12(7), pp.1389, 2019.
• [4] S. Adak, H. Cangi, B. Eid, "Developed analytical expression for current harmonic distortion of the PV system’s inverter in relation to the solar irradiance and temperature", Electrical Engineering, 103, pp.697–704, 2021.
• [5] S. Rüstemli, E. Okuducu, M.N. Almalı, S.B. Efe, "Reducing The Effects Of Harmonics On The Electrical Power Systems With Passive Filters", Bitlis Eren Univ J Sci & Technology, 5(1), pp. 1 – 10, 2015.
• [6] S. Rüstemli, M.S. Cengiz, "Active filter solutions in energy systems", Turkish Journal of Electrical Engineering and Computer Science, 23 (6), pp.1587-1607, 2015.
• [7] S. Rüstemli, M.S.Cengiz, "Passive Filter Solutions and Simulation Performance in Industrial Plants", Bitlis Eren Univ J Sci & Technology, 6 (1): 39-43, 2016.
• [8] S. Adak, H. Cangi, A.S.Yılmaz, "Design of an LLCL type filter for stand-alone PV systems’ harmonics", Journal of Energy Systems. 3(1), pp. 36-50, 2019.
• [9] E. Orucu, "Endüstriyel Tesislerde Aktif Harmonik Filtre Uygulaması İle Elektrik Güç Kalitesinin Düzenlenmesi", Pamukkale Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, Denizli, Türkiye, 2020.
• [10] S.B. Efe, A. Dalcalı, "Elektrik Makinalarında Harmonik ve Ara-Harmonik Analizi" Electronic Letters on Science and Engineering, 17 (2), pp. 117-125, 2021.
• [11] F. Kürker, R. Taşaltın, K. Karadağ, "Elektrik Tesisinde Harmonik İncelemesi ve Harmonik Filtreli Kompanzasyon", Harran Üniversitesi Mühendislik Dergisi, 3 (3), pp.43-51, 2018.
• [12] S. Rüstemli, S. Tekev, "Güç Sistemindeki Harmoniklerin Bilgisayar Destekli Modellenmesi", Dicle Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Mühendislik Dergisi, 12(5), pp. 711-718, 2021.
• [13] M. Kashif, M.J.Hossain, F. Zhuo, S. Gautam, "Design and implementation of a three-level active power filter for harmonic and reactive power compensation", Electric Power Systems Research, 165, pp.144–156, 2018. [14] V.N. Gali, N. Gupta, R.A.Gupta, "Mitigation of power quality problems using shunt active power filters: A comprehensive review", 12th IEEE Conference on Industrial Electronics and Applications (ICIEA), Cambodia, June 18-20, 2017, pp:1100-1105, 2017.
• [15] M.T.L. Gayatri, A.M. Parimi, K.A.V. Pavan, "A review of reactive power compensation techniques in microgrids", Renewable and Sustainable Energy Reviews, 81, pp.1030–1036, 2018.
• [16] W. Śleszyński, A. Cichowski, P. Mysiak, "Current harmonic controller in multiple reference frames for series active power filter integrated with 18-pulse diode rectifier", Bulletin of The Polish Academy of Sciences Technical Sciences, 66(5), pp. 699-704, 2018.
• [17] R. Jadeja, A. Faldu, T. Trivedi, S. Chauhan, V. Patel, "Compensation of harmonics in neutral current using active power filter for three phase four wire system", Gazi University Journal of Science, 31 (3), pp.846-861, 2018.
• [18] S. Agrawal, D.K. Palwalia, M. Kumar M, "Performance Analysis of ANN Based three-phase four-wire Shunt Active Power Filter for Harmonic Mitigation under Distorted Supply Voltage Conditions", IETE Journal of Research, pp.1-9, 2019.
• [19] S. Adak, "Güç Sisteminde Triplen Harmoniklerin Eliminasyonu", SETSCI Conference Indexing System, 2018, 3: 111-116.