İDEAL OLMAYAN ŞEBEKE GERİLİMİ VE DENGESİZ YÜK ŞARTLARINDA 3-FAZLI 4-TELLİ PARALEL AKTİF GÜÇ FİLTRESİ DENETİMİ

Öz

Bu çalışmada, ideal olmayan şebeke gerilimi ve dengesiz yük koşullarında reaktif gücü kompanze etmek, harmo­nik akımları filtrelemek, nötr akımını yok etmek ve yük akımlarını dengelemek amacıyla 3-fazlı 4-telli Paralel Aktif Güç Filtresi (PAGF) için Anlık Güç Teorisi (AGT) tabanlı yeni bir denetim algoritması önerilmektedir. 3-fazlı 4-telli PAGF, histerezis-bant Darbe Genişlik Modülasyonlu (DGM) akım denetleyici, geleneksel 3-kollu Gerilim Kaynaklı Evirici (GKE) ve DA hattında seri bağlı iki kondansatörden oluşmaktadır. Önerilen AGT tabanlı denetim algoritmasının geçerliliğini göstermek için, ideal şebeke gerilimi, dengesiz şebeke gerilimi, dengeli-bozuk ve dengesiz-bozuk şebeke gerilimi olmak üzere dört uygulama örneğine ait Matlab/Simulink yazılımı ile elde edilen simülasyon sonuçları verilmekte ve geleneksel AGT ile karşılaştırılmaktadır. Önerilen AGT tabanlı denetim algoritması ile 3-fazlı 4-telli PAGF’nin performansı, tüm ideal olmayan şebeke gerilimi koşullarında reaktif güç kompanzasyonu, harmonik akımların filtrelenmesi, yük akımlarının dengelemesi ve nötr akımı yok edimi fonksiyonları için oldukça etkili ve yeterli bulunmaktadır.

Anahtar Kelimeler

• 3-fazlı 4-telli paralel aktif güç filtresi, anlık güç teorisi, ideal olmayan şebeke gerilimi, dengesiz yük.

Kaynakça

1. Akagi, H., Kanazawa, Y., Nabae, A., “Instantaneous Reactive Power Compensators Comprising Switching Devices without Energy Storage Elements”, IEEE Trans. on Industry Applications, Cilt 1A-20, 625-630, 1984.
2. Afonso, J., Couto, C., Martins, J., “Active Filters with Control Based on the p-q Theory”, IEEE Industrial Electronics Society Newsletter, Cilt 47, No 3, 5-11, 2000.
3. Peng, F. Z., Ott, G. W., Adams D. J., “Harmonic and Reactive Power Compensation Based on the Generalized Instantaneous Reactive Power Theory for 3-phase 4-Wire Systems”, IEEE Transactions on Power Electronics, Cilt 13, No 6, 1174-1181, 1998.
4. Akagi, H., Ogasawara, S., Kim, H., “The Theory of Instantaneous Power in Three-Phase Four-Wire Systems and Its Applications”, Electrical Engineering in Japan, Cilt 135, No 3, 74-86, 2001.
5. Komatsu, Y., Kawabata, T., “A Control Method for the Active Power Filter in Unsymmetrical Voltage Systems”, Int. J. Electronics, Cilt 86, No 10, 1249-1260, 1999.
6. Huang, S. J., vd., “A Study of Three-Phase Active Power Filters under Non-ideal Mains Voltages”, Electric Power Systems Research, Cilt 49, 125-137, 1999.
7. Chen, C. C., Hsu, Y. Y., “A Novel Approach to the Design of a Shunt Active Filter for an Unbalanced Three-Phase Four-Wire System under Nonsinusoidal Conditions”, IEEE Transactions on Power Delivery, Cilt 15, No 4, 1258-1264, 2000.
8. Haque, M. T., Ise, T., ve Hosseini, S. H., “A Novel Control Strategy for Active Filters Usable in Harmonic Polluted and/or Imbalanced Utility Voltage Case of 3-Phase 4-Wire Distribution Systems”, Proceedings of Ninth International Conference on Harmonics and Quality of Power, 239-244, 2000.

9. Lin, B. R., Lee, Y. C., “Three-Phase Power Quality Compensator under the Unbalanced Sources and Nonlinear Loads”, IEEE Transactions on Industrial Electronics, Cilt. 51, No. 5, 1009-1017, 2004.
10. Aredes, M., Hafner, J., Heumann, K., “Three-Phase Four-Wire Shunt Active Filter Control Strategies”, IEEE Transactions on Power Electronics, Cilt 12, No 2, 311-318, 1997.
11. Watanabe, E. H., Stephan R. M., Aredes, M., "New Concepts of Instantaneous Active and Reactive Powers in Electrical Systems with Generic Loads," IEEE Transactions on Power Delivery, Cilt 8, No 2, 697-703, 1993.
12. Malesani, L., Mattavelli, P. ve Tomasin, P., “High-Performance Hysteresis Modulation Technique for Active Filters”, IEEE Transactions on Power Electronics, Cilt 12, No 5, 876-884, 1997.
13. The New IEEE Standard Dictionary of Electrical and Electronics Terms, IEEE Std. 100-1992.
14. IEEE Recommended Practice and Requirements for Harmonic Control in Electrical Power Systems, IEEE Std. 519-1992.
15. Uçar, M., 3-Fazlı 4-Telli Paralel Aktif Güç Filtresinin Tasarımı ve Uygulanması, Yüksek Lisans Tezi, Kocaeli Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2005.