Reactive Compensation of LTI Loads in Three-Wire Systems at Asymmetrical Voltage

• Autorzy: Czarnecki L. S. , Bhattarai P.

Warianty tytułu

PL

Kompensacja reaktancyjna w trójprzewodowych układach trójfazowych z niesymetrycznym napięciem zasilania

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents fundamentals of design of reactive compensators for total compensation of the reactive and unbalanced currents of linear time invariant (LTI) loads supplied with asymmetrical sinusoidal voltage in three-wire systems. Theoretical fundamentals for the presented method are provided by the Currents’ Physical Components (CPC) based power theory. Development of the reactive compensator equation is the very core of the method presented. A draft of the CPC-based power theory of LTI loads in three-wire systems with asymmetrical, but sinusoidal supply voltage is also presented in the paper.

PL

Artykuł przedstawia podstawy projektowania kompensatorów reaktancyjnych prądu biernego i niezrównoważenia liniowych i czasowo niezmienniczych (LTI) odbiorników trójfazowych zasilanych sinusoidalnym, lecz niesymetrycznym napięciem. Teoretyczne podstawy kompensacji oparte są na Teorii Mocy Składowych Fizycznych Prądów (ang.: Currents’ Physical Components (CPC) – based Power Theory). Głównym elementem przedstawionej metody jest równanie kompensatora reaktancyjnego. Artykuł przedstawia także zarys teorii mocy liniowych czasowo niezmienniczych odbiorników trójfazowych zasilanych niesymetrycznym napięciem sinusoidalnym.

Słowa kluczowe

EN

power theory; unbalanced load; Current Physical Components; CPC; power factor

PL

teoria mocy; odbiorniki niezrównoważone; składowe fizyczne prądu; współczynnik mocy

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2015
• Tom: R. 91, nr 12
• Strony: 7--11
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys.

Twórcy

autor

Czarnecki L. S.

• IEEE Life Fellow, Alfredo M. Lopez Distinguished Professor, School of Electrical Engineering and Computer Science, Louisiana State Univ.,Baton Rouge, USA, 70803

autor

Bhattarai P.

• IEEE, Louisiana State Univ, Baton Rouge, LA, USA

Bibliografia

• [1] Ch.P. Steinmetz, Theory and Calculation of Electrical Apparatur, McGraw-Hill Book Comp., New York, 1917.
• [2] M. Grandpierr, B. Trannoy, “A static power device to rebalance and compensate reactive power in three-phase network,” Proc of 1977 IAS Annual Conference, pp. 127-135.
• [3] G. Klinger, “LC Kompensation und symmetirung fur Mehrphasen-systeme mit belibigen Spanungdverlauf,” ETZ Archiv, H. 2, pp. 57-61, 1979.
• [4] J.E. Miller, Reactive Power Control in Electric Systems, John Willey & Sons, 1982.
• [5] D. Mayer, P. Kropik, “New approach to symmetrization of threephase networks,” Int. Journ. of Electrical Engineering, Vol. 56, No. 5-6, pp. 156-161, 2005.
• [6] L. Sainz, M. Caro, E. Caro, “Analytical study of series resonance in power systems with the Steinmetz circuit,” IEEE Trans. on Power Del., Vol. 24, no. 4, pp. 2090-2099, 2009.
• [7] C. Arendse, G. Atkinson-Hope, “Design of Steinmetz symmetrizer and application in unbalanced network,” Proc. of UPEC 2010 Conference, 2010.
• [8] L.S. Czarnecki, “Orthogonal decomposition of the current in a three-phase non-linear asymmetrical circuit with nonsinusoidal voltage,” IEEE Trans. IM., Vol. IM-37, No. 1, pp. 30-34, 1988.
• [9] L.S. Czarnecki, “Reactive and unbalanced currents compensation in three-phase circuits under nonsinusoidal conditions,” IEEE Trans. IM, IM-38, No. 3, pp. 754-459, June 1989.
• [10] L.S. Czarnecki, P.D. Bhattarai. ”Currents’ Physical Components (CPC) in three-phase systems with asymmetrical voltage,” Is to be published in Przegląd Elektrotechniczny, 2015.
• [11] H. Akagi, Y. Kanazawa, A. Nabae, “Instantaneous reactive power com-pensator comprising switching devices without energy storage compo-nents,” IEEE Trans. IA, IA-20, No. 3, pp. 625-630, 1984.
• [12] L.S. Czarnecki, “Effect of supply voltage asymmetry on IRP p-q - based switching compensator control,“ IET Proc. on Power Electro-nics, Vol. 3, No. 1, pp. 11-17, 2010.