BİR FAZLI PARALEL AKTİF GÜÇ FİLTRELERİ İÇİN SENSÖRSÜZ DA GERİLİM KONTROLÜ

Öz

Bu çalışmada, doğrusal olmayan yüklerin sebep olduğu güç kalitesi problemlerini çözümlemek amacıyla kullanılan paralel aktif güç filtrelerinde, DA kondansatör gerilimini regüle edebilmek için yeni bir kontrol teorisi önerilmiştir. Filtre kayıplarının kaynaktan karşılanması ve bu sayede daha etkili harmonik filtreleme ve reaktif güç kompanzasyonu yapılabilmesi için eviricinin DA kondansatör geriliminin kontrol edilmesi gerekmektedir. Geliştirilen kontrol algoritmasında önceki çalışmalardan farklı olarak filtrenin DA kondansatör gerilimini ölçmek için bir gerilim sensörü kullanılmamaktadır. Bunun yerine temel frekansta filtrenin referans kompanzasyon akımı ile gerçek kompanzasyon akımı arasındaki fark göz önünde bulundurularak, DA kondansatör gerilimi regüle edilmiştir. Bu sayede geçici durumda yaklaşık üç periyotta kaynak ile yük arasındaki güç dengesi sağlanmıştır. Sürekli durumda ise kaynaktan çekilen gücün doğrusal olmayan yükün aktif güç bileşeni ile filtrenin kayıplarının toplamına eşit olması sağlanmıştır. Gerçekleştirilen benzetim ve uygulama çalışmaları önerilen kontrol tekniğinin kolay yapısını, etkinliğini ve maliyetinin önceki sistemlerden daha düşük olduğunu göstermektedir.

Anahtar Kelimeler

• Aktif güç filtresi, harmonik, reaktif güç kompanzasyonu, DA gerilim kontrolü.

Kaynakça

1. Singh, G.K., “Power System Harmonics Research: A Survey”, Euro. Trans. Electr. Power, Cilt 19, No 1, 151-172, 2009.
2. Grady, W.M., Santoso, S., “Understanding Power System Harmonics”, IEEE Power Eng. Rev., Cilt 21, No 11, 8-11, 2001.
3. Massey, G.W., “Estimation Methods for Power System Harmonic Effects on Power Distribution Transformer”, IEEE Trans. Industry Appl., Cilt 30, No 2, 485-489, 1994.
4. Bayındır, R., Kaplan, O., “PIC Denetimli Reaktif Güç Rölesi Tasarımı”, Gazi Ünv. Müh. Mim. Fak. Der., Cilt 22, No 1, 47-56, 2007.
5. Singh, B., Al-Haddad, K., Chandra, A., “A Review of Active Filters for Power Quality Improvement”, IEEE Trans. Ind. Electron., Cilt 46, No 5, 960-971, 1999.
6. Rahmani, S., Al-Haddad, K., Kanaan, H.Y., “A Comparative Study of Shunt Hybrid and Shunt Active Power Filters for Single-Phase Applications: Simulation and Experimental Validation”, Math. Comput. Simulat., Cilt 71, No 4, 345-349, 2006.
7. Gyugyi, L., Strycula,. E.C., “Active AC Power Filters”, IEEE Ind. Appl. Ann. Meeting, Cilt 19-C, 529-535, 1976.
8. Akagi, H., Kanazawa, Y. and Nabae, A., “Instantaneous Reactive Power Compensator Switching Devices without Energy Storage”, IEEE Trans. Ind. Appl., Cilt 20, No 3, 625-629, 1984.

9. Lui, J., Yang, J., Wang, Z., “A New Approach for Single-Phase Harmonic-Current Detecting and Its Application in a Hybrid Active Power Filter” Proc. Ann. Conf. IEEE Ind. Electron. Soc. (IECON'99), San Jose, U.S.A, 849-854, 29 Kasım-3 Aralık 1999.
10. Haque, T.M., “Single-Phase pq Theory for Active Filters”, Proc. Annu. Conf. IEEE Compu. Communi. Contr. Power Engg. (TENCON’02), Cilt 3, 1941–1944, 28-31 Ekim 2002.
11. Khadkikar, V., Chandra, A., Singh, B.N., “Generalised Single-Phase p-q Theory for Active Power Filtering: Simulation and DSP-Based Experimental Investigation”, IET Power Electronics, Cilt 2, No 1, 67-78, 2009.
12. Jou, H.L., Wu, J.C., Chu, H.Y., “New Single-Phase Active Power Filter”, IEE P-Elect. Pow. Appl., Cilt141, No 3, 129-134 (1994).
13. Linash, P., Mahesh K.M., “Comparison of Single Phase Shunt Active Filter Algorithms”, IEEE Power India Conference, New Delhi, 10-12 Nisan 2006.
14. Hsu, C.Y., Wu, H.Y., “A New Single Phase Active Power Filter with Energy-Storage Capacity”, IEE P-Elect. Pow. Appl., Cilt 143, No 1, 25-30, 1996.
15. Bölat, V., Boğosyan, S., Gökaşan M., “Paralel Aktif Filtre Uygulamalarında Adaptif Bulanık Mantık Kontrol Yöntemlerinin Uygulanması”, İTÜ Müh. Der., Cilt 4, No 2, 105-115, 2005.
16. Buso, S., Melesani, L. and Mattavelli, P., “Comparison of Current Control Techniques for Active Filter Applications”, IEEE Trans. Ind. Electron., Cilt 45, No 5, 722-729, 1998.
17. Özdemir, Ş., Kuşdoğan, Ş., “Doğrusal Olmayan Yüklerde Aktif Güç Filtresi ile Harmoniklerin
18. Filtrelenmesi ve Reaktif Güç Kompanzasyonu”, Gazi Ünv. Müh. Mim. Fak. Der., Cilt 20, No 2, 225-232, 2005.
19. Zhou, L., Li, Z., “A Novel Active Power Filter Based on the Least Compensation Current Control Method”, IEEE Trans. Power Electr., Cilt 15, No 4, 655-659, 2000.
20. Çolak, İ., Bayındır, R., Kaplan, O., “Simulation of the DC Capacitor Voltage Controlled Single Phase Shunt Active Power Filters for Power Quality Improvement”, G.U. J. Sci, Cilt 23, No 2, 177-186, 2010.
21. IEEE Recommended Practices and Requirements for Harmonic Control in Electrical Power Systems, IEEE Std. 519-1992, New York 1993.
22. Chaoui, A., Gaubert, J-P., Krim, F., Rambault, L., “On the Design of Shunt Active Filter for Improving Power Quality”, IEEE International Symposium on Industrial Electronics, (ISIE2008), Cambridge, 31-37, 29 Haziran-2 Temmuz 2008.
23. Jain, S.K., Agrawal, P., Gupta H.O., “Fuzzy Logic Controlled Shunt Active Power Filter for Power Quality Improvement”, IEE P-Elect. Pow. Appl., Cilt 149, No 5, 317-328, 2002.
24. Çolak, İ., Kaplan, O., “DSP Denetimli Bir Faz Paralel Aktif Güç Filtresi Uygulaması”, EEBM 13. Ulusal Kongresi, Ankara, 23-26 Aralık 2009.