Increasing of the accuracy of estimating the coefficient of voltage harmonics of electrical supply systems

• Autorzy: Hudym Vasyl , Horodetskyy Ivan , Kosovska Vira , Mamcarz Dominik , Kiełbasa Paweł

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2024.01.59

Warianty tytułu

PL

(Zwiększenie dokładności szacowania współczynnika harmonicznych napięcia w systemach zasilania elektrycznego

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In electrical networks that supply power electrical equipment with non-linear volt-ampere characteristics, harmonics, interharmonics and other harmful forms of powerful voltage signals significantly distort the shape of the sinusoidal voltage. Processing of the registered instantaneous value of the voltage of the distribution and supply electric network at the point of connection of the electric arc welding unit showed that the quantitative value of the distortion coefficient differs from the value obtained by the recommended analytical expressions given in the state norms and standards. This shows that the task of improving the methodology and technical control systems requires a solution. The authors proposed the structure of a potential technical system and showed on a real example the method of estimating the distortion coefficient of the voltage shape.

PL

W sieciach elektrycznych zasilających urządzenia elektryczne o nieliniowej charakterystyce woltoamperowej, harmoniczne, interharmoniczne i inne szkodliwe formy silnych sygnałów napięciowych znacznie zniekształcają kształt napięcia sinusoidalnego. Przetwarzanie zarejestrowanej wartości chwilowej napięcia sieci dystrybucyjnej i zasilającej w punkcie podłączenia urządzenia do spawania łukiem elektrycznym wykazało, że wartość ilościowa współczynnika zniekształceń różni się od wartości uzyskanej za pomocą zalecanych wyrażeń analitycznych podanych w normach i standardach państwowych. Pokazuje to, że zadanie poprawy metodologii i technicznych systemów kontroli wymaga rozwiązania. Autorzy zaproponowali strukturę potencjalnego systemu technicznego i pokazali na rzeczywistym przykładzie metodę szacowania współczynnika zniekształcenia kształtu napięcia.

Słowa kluczowe

EN

distortion factor; harmonic; interharmonic; electric arc equipment

PL

współczynnik zniekształceń; harmoniczne; interharmoniczne; urządzenie łuku elektrycznego

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2024
• Tom: R. 100, nr 1
• Strony: 283--287
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz., rys.

Twórcy

autor

Hudym Vasyl

• Lviv National Environmental University, Faculty of Mechanic, Power Engineering and Information Technologies, Volodymyr Velykyi Str., 1, 80381 Dubliany, Ukraine

• https://orcid.org/0000-0002-7470-3644

autor

Horodetskyy Ivan

• Lviv National Environmental University, Faculty of Mechanic, Power Engineering and Information Technologies, Volodymyr Velykyi Str., 1, 80381 Dubliany, Ukraine

• https://orcid.org/0000-0002-6055-9549

autor

Kosovska Vira

• Lviv Polytechnic National University, Institute of Sustainable Development, Department of Entrepreneurship and Environmental Examination of Goods, S.Bandera Str., 12, Lviv 79013, Ukraine

• https://orcid.org/0000-0001-6627-1856

autor

Mamcarz Dominik

• racow University of Technology, Cracow, Department of Electrical and Computer Engineering, ul. Warszawska 24, 31-155 Kraków

• https://orcid.org/0000-0002-3049-2611

autor

Kiełbasa Paweł

• University of Agriculture in Krakow, Faculty of Production and Power Engineering, Balicka Av. 116B, 30-149 Krakow

• https://orcid.org/0000-0003-0249-8626

Bibliografia

• [1] IEEE Std 519-1992, IEEE Recommended Practices and Requirements for Harmonic Control in Electrical Power Systems, Second Printing 15 June 2004 DOI: 10.1109/IEEESTD.1993.114370
• [2] IEC 62040-3: 2011, Uninterruptible power systems (UPS) – Part 3: Method of specifying the performance and test requirements
• [3] IEC 50160-3: 2010, Standards of electrical energy quality in general purpose power supply systems. Electromagnetic compatibility of technical means
• [4] PN-EN 61000-3-11: 2004, Kompatybilność elektromagnetyczna (EMC) – Część 3-2: Poziomy dopuszczalne emisji harmonicznych prądu (fazowy prąd zasilający odbiornika ≤16 A)
• [5] Sychenko V., Byalon A. Electromagnetic compatibility of direct current traction power supply during high-speed movement. Dnipropetrovsk, Acad. V. Lazaryan Dnipropetr. National Univ. Railway Transport, (2016)
• [6] Khawia, E., Chariag, D., Sbita, L. A Control Strategy for a Three-Phase Grid Connected PV System under Grid Faults. Electronics, 2019, 8, 906. DOI: 10.3390/electronics8080906
• [7] EN 61000-4-7: 2007, Kompatybilność elektromagnetyczna (EMC) – Część 4-7: Metody badań i pomiarów. Ogólny przewodnik dotyczący pomiarów harmonicznych i interharmonicznych oraz przyrządów pomiarowych, dla sieci zasiłających i przyłączonych do nich urządzeń
• [8] Jun, E., Park, S., Kwak, S. Model Predictive Current Control Method with Improved Performances for Three-Phase Voltage Source Inverters. Electronics, 2019, 8, 625. DOI: 10.3390/electronics8060625
• [9] Mindykowski J. Ocena jakości energii elektrycznej w systemach okrętowych z układami przeksznałtnikowymi. Polska Akademia Nauk. Komitet elektrotechnik. Wyd. „Okrętownictwo i Żegluga” Sp. z o.o., Gdansk, (2001)
• [10] Rymarski, Z., Bernacki, K., Dyga, Ł., Davari P. Passivity-Based Control Design Methodology for UPS Systems. Energies, 2019, 12, 4301, DOI: 10.3390/en 1222430
• [11] Marz M., Interharmonics: What they are, Where they come from and What they do. Available: https://ccaps.umn.edu/documents/CPE-Conferences/MIPSYCON-Papers/2016/Interharmonics.pdf.
• [12] Lilly, J., Olhede, S. Higher-order properties of analytic wavelets. IEEE Transactions on Signal Processing, 2009, 57, 146-160. DOI: 10.1109/TSP.2008.2007607
• [13] Chikhalsouk, M., Zhouri, K., El Okda, Y., Shinneeb, M. The applicability of the adaptive wavelet analysis in flutter identification in aerospace structures. In Proceedings of the 2018 Advances in Science and Engineering Technology International Conferences (ASET), Abu Dhabi, United Arab Emirates, 6 Feb – 5 April 2018, pp. 1-4. DOI: 10.1109/ICASET.2018.8376806
• [13] Dyga Ł., Rymarski Z., Bernacki K. The wavelet-aided methods for evaluating the output signal that is designated for uninterruptible power supply systems. Przegląd elektrotechniczny, 2020, R. 96 NR 11/2020, 50-54.
• [14] Dyga Ł., Rymarski Z., Bernacki K. The wavelet-aided methods for evaluating the output signal that is designated for uninterruptible power supply systems. Przegląd elektrotechniczny, 2020, R. 96 NR 11/2020, 50-54. DOI:10.15199/48.2020.11.11.
• [15] Mallat, S., Wavelet Tour of Signal Processing, 3rd ed.; Academic Press is an imprint of Elsevier 30 Corporate Drive, Suite 400 Burlington, MA, USA, 2009, DOI: 10.1016/B978-0- 12-374370-1.X0001-8.
• [16] Szczesny A., Korzeniewska E.: Validation of the method for measuring the effectiveness of residual current protection 2019 Applications of Electromagnetics in Modern Engineering and Medicine, PTZE 2019, 8781686, pp. 237-240
• [17] Sikora, R., Markiewicz, P. Analysis of electric power quantities of road LED luminaires under sinusoidal and non-sinusoidal conditions (2019) Energies, 12 (6), art. no. 1109, DOI: 10.3390/en12061109
• [18] Sikora, R., Markiewicz, P., Pabjańczyk, W. Multivariable polynomial fitting of controlled singlephase nonlinear load of input current total harmonic distortion, (2018) Open Physics, 16 (1), pp. 137-142. DOI: 10.1515/phys-2018-0021
• [19] Pawłowski, S.; Plewako, J.; Korzeniewska, E. Influence of Structural Defects on the Resistivity and Current Flow Field in Conductive Thin Layers. Electronics 2020, 9, 2164. https://doi.org/10.3390/electronics9122164
• [20] Hudym V., Hudym V., Kosovska V. et al. The method of determining the coefficients of harmonics and voltage deviation in single-phase electric networks. Utility model patent №132863 МPК H02 В 3/00 (2006.01), by 11.03.2019, bul. №5 UA.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa nr POPUL/SP/0154/2024/02 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki II" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2025).