Study on general harmonic equivalent circuit model for a class of new auto-inductive harmonic-suppression transformers

• Autorzy: Li Y. , Luo L. , Rehtanz C. , Yang D. , Rüberg S. , Leonowicz Z.

Warianty tytułu

PL

Analiza zgeneralizowanego ekwiwalentnego modelu harmonicznego nowej klasy transformatorów auto-indukcyjnych i tłumienia harmonicznych (AIHS)

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W celu tłumienia harmonicznych i kompensacji mocy biernej w systemach przekształtnikowych o dużej mocy AC / DC, w niniejszej pracy zaprezentowano nową klasę transformatorów auto-indukcyjnych i tłumienia harmonicznych (AIHS) i odpowiednie metody filtrowania, zaproponowano ogólny model i model harmoniczny - skonstruowany przy pomocy uzwojenia transformatora i układu dostrojonego do wybranych częstotliwości harmonicznych oraz pokazano ekwiwalentny model harmoniczny tego układu. Na tej podstawie, zgodnie z ustalonym modelem matematycznym, pokazuje się mechanizm filtrowania dla tej nowej metody filtrowania indukcyjnego i wyprowadza się warunek konieczny dla układu w pełni dostrojonego w celu zlikwidowania głównych prądów harmonicznych w uzwojeniu wtórnym transformatora. Ponadto, jest analizowany wpływ parametrów impedancji na działanie filtrowania indukcyjnego. Wreszcie, przedstawiono wyniki badań sprawdzenia poprawności analizy teoretycznej i przedstawiono dobre wyniki filtrowania indukcyjnego za pomocą tego nowego transformatora.

EN

For the demand of harmonic suppression and reactive power compensation of large-power electrical ac/dc power converter systems, this paper presents a class of new auto-inductive and harmonic-suppression (AIHS) transformers and a corresponding inductive filtering method, proposes a general model and its harmonic model constructed by the transformer windings and the full-tuned circuit under the specific harmonic frequencies, and establishes the harmonic equivalent circuit model. Based on this, according to the established mathematical model, this paper reveals the filtering mechanism of the new inductive filtering method, and obtains the necessary impedance condition for the new transformer and the tuned condition for the full-tuned circuit to suppress the main harmonic currents in the secondary windings. Furthermore, the influence of the impedance parameters on the inductive filtering effect is analysed. Finally, the experimental results verify the correctness of theoretical analysis, and present the good inductive filtering performance that the new transformer has.

Słowa kluczowe

PL

tłumienie harmonicznych; transformator; metoda filtracji indukcyjnej; model ekwiwalentny obwodu

EN

harmonic suppression; transformer; inductive filtering method; equivalent circuit model

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2010
• Tom: R. 86, nr 11a
• Strony: 33--37
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Li Y.

autor

Luo L.

autor

Rehtanz C.

autor

Yang D.

autor

Rüberg S.

autor

Leonowicz Z.

• College of Electrical and Information Engineering, Hunan University, Changsha 410082, P.R. China,

Bibliografia

• [1] M. M. Morcos, J. C. Gomez, Electric Power Quality-the Strong Connection with Power Electronics, IEEE Power and Energy Magazine, 1(2003), No. 5, 18-25
• [2] K. L. Lian, Brian K. Perkins, P. W. Lehn, Harmonic Analysis of a Three-Phase Diode Bridge Rectifier Based on Sampled-Data Model, IEEE Trans. Power Del., 23(2008), No. 2, 1088-1096
• [3] J. C .Das, Passive Filters-Potentialities and Limitations, IEEE Trans. Industry Applications, 40(2004), No.1, 232-241
• [4] Darwin Rivas, Luis Moran, Juan W. Dixon, Jose R. Espinoza, Improving Passive Filter Compensation Performance with Active Techniques, IEEE Trans. Industrial Electronics, 50(2003), No.1, 161-170
• [5] Xiao Jiang, A. M. Gole, A Frequency Scanning Method for the Identification of Harmonic Instabilities in HVDC Systems, IEEE Trans. Power Del., 10(1995) , No. 4, 1875-1881
• [6] B. Singh, V. Verma, Selective Compensation of Power Quality Problems Through Active Power Filter by Current Decomposition, IEEE Trans. Power Del., 23(2008), No. 2, 792- 799
• [7] R. Redl, Electromagnetic Environmental Impact of Power Electronics Equipment, Proceedings of the IEEE, 89(2001), No. 6, 926-938
• [8] J. Alan C. Forrest, Harmonic Load Losses in HVDC Converter Transformers, IEEE Trans. Power Del., 6(1991), No.1, 153-157
• [9] Z. W. Zhang, B. Wu, J. S Kang, L. F. Luo, A Multi-Purpose Balanced Transformer for Railway Traction Applications, IEEE Trans. Power Del., 24(2009), No.2, 711-718
• [10] Y. Li, L. F. Luo, C. Rehtanz, K. Nakamura, J. Z. Xu, F. S. Liu, Study on Characteristic Parameters of a New Converter Transformer for HVDC Systems, IEEE Trans. Power Del., 24(2009), No. 4, 2125-2131
• [11] Y. Li, L. F. Luo, P. F. Shao, C. Rehtanz, D. C. Yang, S. Rüberg, A New Auto-Inductive Harmonic-Supression Transformer and Its Harmonic Equivalent Circuit Model, in 9-th International Conference on Environment and Electrical Engineering, Prague, May 2010, 301-304