Investigation of the line-reactor influence on the active power filter and hybrid active power filter efficiency: practical approach

• Autorzy: Mboving Chamberlin Stéphane Azebaze , Firlit Andrzej

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2021.03.07

Warianty tytułu

PL

Badanie wpływu dodatkowego dławika liniowego na efektywność pracy filtru aktywnego i hybrydowego: podejście praktyczne

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The shunt active power filter (SAPF) and hybrid active power filter (HAPF) efficiency does not only depends on their designed control system, but also on the parameters of the electrical system in which they are connected. In the electrical system for instance with diode or thyristor rectifier loads, the operating efficiency of the shunt active power filter may not be satisfied at the commutation times, when the rate of current change (di / dt) is high. In the topology of HAPF where the active and passive filters are connected in parallel, the passive filter efficient may depend on the grid parameters. Therefore, the efficiency of such filters can be in certain cases improved by connecting an additional line-reactor in the electrical system. This paper presents an investigation on the influence of the additional line-reactor on the SAPF and HAPF efficiency. The investigation is based on laboratory experiments.

PL

Wydajność filtru aktywnego i hybrydowego zależy nie tylko od zaprojektowanego układu sterowania, ale także od parametrów obwodu elektrycznego, do którego są one podłączone. W układzie elektrycznym obciążonym na przykład prostownikiem diodowym lub tyrystorowym, efektywność pracy równoległego filtru aktywnego może nie być satysfakcjonująca w chwilach komutacji, gdy szybkość zmian prądu (di / dt) jest wysoka. W topologii HAPF, gdzie filtr aktywny i pasywny są połączone równolegle, skuteczność filtru pasywnego może także zależeć od parametrów sieci. W związku z tym, wydajność takich filtrów można, w niektórych przypadkach, poprawić przez dodatkowy dławik liniowy w obwodzie elektrycznym, do którego podłączone są filtry. W niniejszej pracy przedstawiono badania wpływu dodatkowego dławika liniowego na wydajność filtru aktywnego i hybrydowego, które opierają się na eksperymentach laboratoryjnych.

Słowa kluczowe

EN

shunt active power filter; hybrid active power filter; current commutation ripples; current distortion; voltage distortion

PL

równoległy filtr aktywny; hybrydowy filtr aktywny; komutacyjne tętnienie prądu; odkształcenie napięcia; odkształcenie prądu

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2021
• Tom: R. 97, nr 3
• Strony: 39--44
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Mboving Chamberlin Stéphane Azebaze

• AGH University of Science and Technology, Department of Power Electronics and Energy Control Systems, al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, Poland

autor

Firlit Andrzej

• AGH University of Science and Technology, Department of Power Electronics and Energy Control Systems, al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, Poland

Bibliografia

• [1] Subjak J. S., McQullkin J. S.: Harmonic - causes, effects measurements and analysis - update, IEEE Conference on Industrial and Commercial Power Systems Technical, 7-11 May 1989.
• [2] Wagner V.E.: Effects of harmonics on equipment, IEEE Transactions on Power Delivery, 8, 2, April 1993, pp. 672-680.
• [3] Bhim S., Ambrish C., Kamal Al-H.: Power quality: problems and mitigation techniques, John wiley & sons Ltd, United Kingdom, 2015.
• [4] António M., José F., Helder A.: Active power filters for harmonic elimination and power quality improvement. In power quality, ed Andreas E., InTech, April 2011.
• [5] Klempka R.: Desing of C-type passive filter for arc furnaces, METABK 56(1-2) 161-163, 2017.
• [6] Azebaze M.C.S., Hanzelka Z.: Hybrid power active filter - Effectiveness of passive filter on the reduction of voltage and current distortion, IEEE International Conference on Electric Power Quality and Supply Reliability, Estonia, Tallinn, 29-31 August 2016.
• [7] Azebaze M.C.S., Hanzelka Z., Klempka R.: Different approaches for designing the passive power filters, Przegląd Elektrotechniczny, ISSN 0033-2097, 91, November 2015, pp.102-108.
• [8] Klempka R.: Optimal double-tuned filter efficiency analysis, IEEE transaction on power delivery, 11 June 2020.
• [9] Firlit A., Kołek K., Piątek K.: Heterogeneous active power filter controller, IEEE International Symposium ELMAR, 18-20 September 2017.
• [10] Akagi H., Watanabe H E., Aredes M.: Instantaneous power theory and applications to power conditioning, Wiley-IEEE Press, April 2007.
• [11] Mendalek N., Al-Haddad K.: Modeling and nonlinear control of shunt active power filter in the synchronous reference frame, IEEE, Ninth international conference on harmonics and quality of power, 1-4 Oct. 2000.
• [12] Mendalek N., Al-Haddad K., Dessaint L.A., Fnaiech F.: Nonlinear control strategy applied to a shunt active power filter, IEEE 32nd Annual Power Electronics Specialists Conference, 17-21 June 2001.
• [13] Zhiqiang W., Chuan X., Chao H., Guozhu C.: A waveform control technique for high power shunt active power filter based on repetitive control algorithm, Twenty-fifth annual IEEE applied power electronics conference and exposition, 21-25 Feb. 2010.
• [14] Zhiling Q., Jie K., Guozhu C.: A novel control approach for LCL-based shunt active power filter with high dynamic and steady state performance, IEEE Power electronics specialists conference, 15-19 June 2008.
• [15] Hao C., Huawu L., et Al.: Enhanced DFT-based controller for selective harmonic compensation in active power filters, IEEE Transactions on power electronics, 8 Aug. 2019.
• [16] Routimo M., Salo M., Tuusa H.: Wideband harmonic compensation with a voltage-source hybrid active power filter, Nineteenth Annual IEEE applied power electronics conference and exposition, 22-26 Feb. 2004.
• [17] Dhrumil D., Shah M.T.: Design and analysis of hybrid active power filter for current harmonics mitigation, IEEE 16th India council international conference, 13-15 Dec.2019.
• [18] Inwanna W., Boonseng C., et al.: Field experience hybrid power filter for power quality improvement in industrial plants, International conference on power, energy and innovations, 16-18 Oct. 2019.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2021).