Minimalizacja prądów fazowych w układach n-fazowych n-przewodowych z nieliniowymi odbiornikami połączonymi w uogólnioną gwiazdę

• Autorzy: Dębowski K. , Pasko M.

Warianty tytułu

EN

Minimization of line currents in n-phase n-wire systems with nonlinear loads connected as a generalized star type

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Prezentowany artykuł jest kontynuacją wcześniejszych prac autorów dotyczących możliwości minimalizacji wartości skutecznych prądów źródeł w układach trójfazowych i N-fazowych z odbiornikami nieliniowymi. W artykule rozpatrywany jest nieliniowy N-fazowy odbiornik połączony w uogólnioną gwiazdę, zasilany z nieidealnego N-fazowego źródła napięcia sinusoidalnego. Rozwiązanie przedstawionego problemu - minimalizacja prądów fazowych - oparte jest na wykorzystaniu dziedziny częstotliwości. Metoda ta może być stosowana dla pewnej klasy nieliniowych elementów, mianowicie dla elementów bezinercyjnych, które pobierają moc czynną dla podstawowej harmonicznej napięcia źródła. Wielkość tej mocy stanowi dodatkowy warunek rozpatrywanej minimalizacji. Rozwiązanie problemu otrzymywane jest za pomocą mnożników Lagrange'a i odpowiedniego eksperymentu pomiarowego. Uzyskanie rozwiązania (prądy aktywne) w postaci analitycznej jest trudne i konieczne jest użycie algorytmu numerycznego. Ostatnim etapem metody jest wyznaczenie parametrów kompensatora, którego włączenie do rozpatrywanego układu spowoduje przepływ prądów aktywnych źródła. Ten punkt pracy układu może być uzyskany za pomocą kompensatora LC, RLC lub (RLC,-R). Pełny kompensator składa się z dwóch składników: z elementów o parametrach wyznaczonych dla podstawowej harmonicznej i z filtru eliminującego wyższe harmoniczne generowane przez nieliniowe odbiorniki.

EN

The paper is a continuation of the author's papers presented before concerning possibilities of minimization of RMS values of line currents in the three-phase and N-phase systems with nonlinear loads. Problems presented in the paper deal with the N-phase N-wire nonlinear load connected as the generalized star type, supplied from the nonideal N-phase sinusoidal voltage source. The solution of this problem-the minimization of line currents-is based on the frequency domain. This method can be used for systems with some classes of nonilinear loads, i.e. for inertialess elements which consume the active power of the voltage source for the basic harmonic, and where the system currents are periodic. The above mentioned power is an additional condition of the presented minimization. The solution (the active currents) is obtained by means of: Lagrange's multipliers and a suitable measurement experiment. It is difficult to obtain the solution (the active current) in an analytical form and therefore a numerical algorithm must be used. The last stage of this method is determination of parameters of compensators, which connected to the research system evoke the active current of the voltage sources. This working point can be obtained by means of compensators LC, RLC or (RLC,-R). The whole compensator has two components: elements with parameters determined for the basic harmonic and the filter for elimination of the higher harmonics generated by nonlinear loads.

Słowa kluczowe

PL

układ trójfazowy; układ n-fazowy; minimalizacja prądów fazowych

EN

n-phase system; three-phase system; minimization of line currents

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Śląskiej
• Czasopismo: Prace Naukowe Politechniki Śląskiej. Elektryka
• Rocznik: 2007
• Tom: z. 2
• Strony: 89--100
• Opis fizyczny: bibliogr. 9 poz.

Twórcy

autor

Dębowski K.

autor

Pasko M.

• Instytut Elektrotechniki Przemysłowej i Informatyki ul.Akademicka 10 44-100 Gliwice tel.: [phone],

Bibliografia

• 1. Piróg S.: Sterowanie trójfazowymi symetryzującymi statycznymi kompensatorami mocy biernej. Akademia Górniczo-Hutnicza, Kraków 1988 (monografia habilitacyjna).
• 2. Siwczyński M., Kłosiński R.: Algorytm minimalizacji warunkowej kwadratowych funkcjonałów strat energii w rzeczywistym źródle napięcia. Materiały XIV SPETO, Gliwice-Wisła 1991, s. 85-91.
• 3. Walczak J.: Optymalizacja energetyczno-jakościowych właściwości obwodów elektrycznych w przestrzeniach Hilberta. Zeszyty Naukowe. Pol. SI., "Elektryka", z. 125, Gliwice 1992 (monografia habilitacyjna).
• 4. Mayer D.: Power transmission in Periodic nonsinusoidal networks as an optimization problem. Joum. of El. Eng. 1993 vol. 44, no.7, p. 201-203.
• 5. Pasko M.: Dobór kompensatorów optymalizujących warunki pracy źródeł napięć jednofazowych i wielofazowych z przebiegami okresowymi odkształconymi. Zeszyty Naukowe Pol. SI. "Elektryka", z. 135, Gliwice 1994 (monografia habilitacyjna).
• 6. Supronowicz H.: Metody zmniejszania zawartości wyższych harmonicznych w prądach pobieranych przez odbiorniki nieliniowe z sieci zasilającej. Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Prace naukowe Elektryka z. 98, Warszawa 1995.
• 7. Pasko M., Dębowski K.: Active current in three phase three-wire systems with nonlinear loads as the solution of optimisation problem. Archives of Electrical Engineering 2000 Vol. XLIX, No. 2, p. 207-220.
• 8. Pasko M., Dębowski K.: Minimization of phase currents in the three-phase three-wire systems with nonlinear loads. ISTET'2001. XI International Symposium on Theoretical Electrical Engineering ISTET'Ol, Linz, Austria, August 2001, CD-ROM
• 9. Dębowski K., Pasko M.: Zastosowanie liniowych kompensatorów w optymalizacji N-fazowych (N+l)-przewodowych układów z odbiornikami nieliniowymi. Przegląd Elektrotechniczny 2006, nr 7/8, s. 121-124.