Improving Power Quality in AC Supply Grids

• Autorzy: Fabijański P.

Identyfikatory

DOI

10.12736/issn.2300-3022.2015402

Warianty tytułu

PL

Poprawa jakości energii elektrycznej w sieciach zasilających prądu przemiennego

• Języki publikacji: EN PL

Abstrakty

EN

This paper describes a digital and actual model of the UPQC (Unified Power Quality Conditioner) integrated system for power quality improvement. The UPQC’s design and its connection to an AC supply grid, 1-phase and 3-phase alike, provide effective compensation of unwanted interferences in the waveforms of load supply voltages and non-linear load currents. This article presents an overview of topologies and control strategies. The study of the UPQC confirmed its positive impact on the power quality. The electricity parameters were significantly improved. Total harmonic distortion in supply voltage THDu decreased six-fold to  1.89%, and total harmonic distortion in load current THDi decreased more than ten-fold to  2.38% for a  non-linear load (uncontrolled bridge rectifier with load L). Additionally, symmetrisation of supply voltages and reactive power compensation Q of linear load was obtained. The UPQC integrated system for power quality improvement can be used wherever high-quality and PN-EN 50160 standard – compliant electricity is required.

PL

W artykule opisano model cyfrowy i rzeczywisty zintegrowanego układu do poprawy jakości energii elektrycznej UPQC (ang. Unified Power Quality Conditioner). Budowa układu UPQC oraz sposób jego dołączenia do sieci zasilającej prądu przemiennego, zarówno 1-fazowej, jak i 3-fazowej, umożliwiają skuteczną kompensację niepożądanych zakłóceń występujących w przebiegach napięć zasilających odbiorniki, jak i prądach pobieranych przez nieliniowe odbiorniki. W artykule przedstawiono przegląd topologii oraz strategii sterowania. Przeprowadzone badania układu UPQC potwierdziły jego pozytywny wpływ na jakość energii elektrycznej. Uzyskano istotną poprawę parametrów energii elektrycznej. Współczynnik zawartości wyższych harmonicznych w napięciu zasilającym THDu (ang. Total Harmonic Distortion Voltage) zmniejszył się sześciokrotnie do wartości 1,89%, współczynnik zawartości wyższych harmonicznych w prądzie odbiornika THDi (ang. Total Harmonic Distortion Current) zmniejszył się ponad dziesięciokrotnie, do 2,38% dla odbiornika nieliniowego (niesterowany prostownik mostkowy z obciążeniem L). Dodatkowo uzyskano symetryzację napięć zasilających oraz kompensację mocy biernej Q odbiornika liniowego. Zintegrowany układ do poprawy jakości energii elektrycznej UPQC może być stosowany wszędzie tam, gdzie wymagana jest energia elektryczna o wysokiej jakości, spełniająca wymagania normy PN-EN 50160.

Słowa kluczowe

EN

power quality; UPQC; APF; THD ratio; HD ratio

PL

jakość energii elektrycznej; UPQC; APF; współczynnik THD; współczynnik HD

• Wydawca: ENERGA SA
• Czasopismo: Acta Energetica
• Rocznik: 2015
• Tom: nr 4
• Strony: 15--26
• Opis fizyczny: Bibliogr. 5 poz., rys.

Twórcy

autor

Fabijański P.

• Warsaw University of Technology

Bibliografia

• 1. V. Khadkikar, “Enhancing Electric Power Quality Using UPQC: A Comprehensive Overview”, IEEE Transactions on Magnetics, Vol. 27, No. 5, pp. 2284–2297, 2012.
• 2. A. Ghosh, G. Ledwich, Power Quality Enhancement Using Custom Power Devices, Boston, MA: Kluwer, 2002.
• 3. R. Rajasree, S. Premalatha, Unified power quality conditioner (UPQC) control using feed forward (FF)/feedback (FB) controller, IEEE Computer, Communication and Electrical Technology, 18– 19.03.2011, pp. 364–369.
• 4. R. Strzelecki, H. Supronowicz, “Współczynnik mocy w systemach zasilania prądu przemiennego i metody jego poprawy” [Power factor in AC power supply systems and methods of its improvement], Publishing House of Warsaw University of Technology, Warszawa 2000.
• 5. H. Fujita, H. Akagi, “The unified power quality conditioner: The integration of series and shunt-active filters”, Transactions on Power Electronics, Vol. 13, No. 2, pp. 315–322, 1998.