A comprehensive proposition for lowering down the source-end in-phase currents using the APF-based devices

• Autorzy: Pashajavid E. , Bina M. T.

Warianty tytułu

PL

Kompletna propozycja sposobu zmniejszania prądów za pomocą aktywnych filtrów mocy

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The main goal of this paper is the proposition and analytical examination of successful neutral current cancellation methods. A generalized time-domain rule is suggested in order to achieve full cancellation of the source-end neutral current under unbalanced and distorted load-terminal voltage waveforms. The proposed rule makes it clear that any time-domain method have to observe the proposed technique in order to be capable of eliminating the neutral current under non-ideal load voltages. In this context, the IRP, the CMIP and the Z_GTIP methods, are reviewed as the well-known successful algorithms in cancelling the zero sequence current under non-ideal circumstances. While these methods appear to be dissimilar or unrelated, as another contribution of this paper, it is concluded that the aforementioned methods are derived from the same root that is obtained from a minimization problem. In the mean time, a comprehensive analytically performance assessment as well as the required modification is presented on these methods to show the precise reason of their efficiency under non-ideal load-terminal voltages. Further, simulations will make the significance of the proposed idea clear in cancelling the source-end neutral current.

PL

Głównym celem tego artykułu jest zaproponowanie i analityczne zbadanie skutecznych metod eliminacji prądu przewodu zerowego. Zaproponowano ogólną regułę w dziedzinie czasu, prowadzącą do pełnej redukcji prądu przewodu zerowego w przypadku niezrównoważonych i odkształconych przebiegów napięć na zaciskach źródła. Z zaproponowanej reguły jasno wynika, że jakakolwiek metoda w dziedzinie czasu, aby była w stanie redukować prąd w przewodzie zerowym musi być zgodna z metodą proponowana w tym artykule. W związku z tym, dokonano przeglądu metod IRP, CMIP i Z_GTIP ogólnie uznawanych za skuteczne w eliminacji prądu składowej zerowej w warunkach rzeczywistych. Jakkolwiek metody te wydają się być odmienne oraz wzajemnie niepowiązane, stwierdzono, że są one podobnie zakorzenione w problemie minimalizacyjnym. Aby pokazać szczegółowe przyczyny skuteczności tych metod w warunkach nieidealnego zasilania, w artykule przedstawiono analityczną ocenę ich skuteczności, a także potrzebę modyfikacji. Znaczenie proponowanej metody eliminacji prądu w przewodzie zerowym potwierdzone jest modelowaniem.

Słowa kluczowe

EN

active power filters; neutral current; instantaneous powers; compensation

PL

aktywny filtr mocy; prąd przewodu zerowego; moce chwilowe; kompensacja

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2011
• Tom: R. 87, nr 1
• Strony: 62--66
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Pashajavid E.

autor

Bina M. T.

• Faculty of Electrical Engineering, K. N. Toosi University of Technology, Seid Khandan, PO Box 16315-1355, Teheran, Iran,

Bibliografia

• [1] Green T.C., Marks J.H., Control techniques for active power filters, IEE Proceeding, Electric Power Application, 152 (2005), No. 2, 369–381
• [2] Akagi H., Kanazawa Y., Nabae A., Instantaneous reactive power compensators comprising switching devices without energy storage components, IEEE Transactions on Industrial Appl., IA-20 (1984), 625-630
• [3] Zakeri A.F., Kanzi K., Tavakoli Bina M., A New Approach to Compensation of Instantaneous Inactive power, Electric Machines & Drives Conference, IEMDC '07, Antalya, Turkey, (2007), 624-629
• [4] Tavakoli Bina M., Pashajavid E., A Critical Overview on Zero sequence component in Distorted and Unbalanced Three-Phase Four-Wire Systems, International Power Engineering Conference, IPEC 2007, Singapore, (2007), 1167-1172
• [5] Aredes M., Hafner J., Heumann K., Three-Phase Four-Wire Shunt Active Power Filter Control Strategies, IEEE Transactions on Power Electronics,12 (1997), No. 2, 311-318
• [6] Pashajavid E., Tavakoli Bina M., Zero-sequence component and Harmonic Compensation in Four-wire Systems under Non-ideal Waveforms, Przegląd Elektrotechniczny, 85 (2009), No. 10, 58 -64
• [7] Mishra M. K., Ghosh A., Joshi A., Suryawanshi H. M., A Novel Method of Load Compensation Under Unbalanced and Distorted Voltages, IEEE Transactions on Power Delivery, 22 (2007), NO. 1, 288-295
• [8] Koteswara Rao U., Mishra M. K., Ghosh A., Control Strategies for Load Compensation Using Instantaneous Symmetrical Component Theory Under Different Supply Voltages, IEEE Transactions on Power Delivery, 23 (2008), NO. 4, 2310-2317
• [9] Salmerón P., Herrera R. S., Distorted and Unbalanced Systems Compensation within Instantaneous Reactive Power Framework, IEEE Transactions on Power Delivery, 21 (2006), NO. 3, 1655-1662
• [10] Rafiei S.M.R., Toliyat H. A., Ghazi R., Gopalarathnam T., An Optimal and Flexible Control Strategy for Active Filtering and Power Factor Correction Under Non-Sinusoidal Line Voltages, IEEE Transactions on Power Delivery, 16 (2001), NO. 2, 297-305
• [11] Peng F.Z., Ott G.W., Adams D.J., Generalized instantaneous reactive power theory for three-phase power systems, IEEE Transactions on Power Electronics, 13 (1998), No. 6, 1174 -1181
• [12] Ghosh A., Joshi A., A New Approach to Load Balancing and Power Factor Correction in Power Distribution System, IEEE Transactions on Power Delivery, 15 (2000), NO. 1, 417-422
• [13] Ahmadi D., Tavakoli Bina M., and Golkar M., A Critical Cross-Examination on Load-Balancing Transformers for Distribution Systems, IEEE Transactions on Power Delivery, 25 (2010), NO. 3, 1645-1656
• [14] Chen C. L. and Lin C. E., An active filter for an unbalanced three phase system using the synchronous detection, Electric Power System Research, 36 (1996), 157–161
• [15] Holtz J., Pulse width Modulation-A survey, IEEE Transactions on Industrial Electronics, 39 (1992), No. 5, 410-420
• [16] Tavakoli Bina M., Pashajavid E., An Efficient Procedure to Design Passive LCL-filters for Active Power Filters, Electric Power System Research, 79 (2009), No. 4, 606-614