Effectiveness of the Work of an Active Power Filter Based on a Multi-channel Converter

• Autorzy: Gwóźdź M.

Warianty tytułu

PL

Energoelektroniczny filtr aktywny oparty na przekształtnikach wielokanałowych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The subject of the paper is the active power shunt filter based on a multi-channel converter topology. Thanks to the property of the filter its frequency response is extended. In the result the filter input current (power grid current) is better mapped in the reference signal, compared to a conventional filter solution. Also, the amplitudes of pulse modulation components in the input current are minimized. The paper shows the layout of such the 1-phase shunt active filter. Selected aspects of the control algorithm and research results of the simulation model of the active filter are also presented.

PL

Przedmiotem artykułu jest energoelektroniczny równoległy filtr aktywny wykorzystujący topologię przekształtników wielokanałowych. Dzięki temu rozwiązaniu filtr posiada rozszerzone pasmo przenoszenia. W rezultacie jego prąd wejściowy (prąd sieci) jest lepiej odwzorowany w sygnale referencyjnym – w stosunku do rozwiązań konwencjonalnych. Również składowe tego prądu, związane z sygnałem nośnym modulacji impulsowej, są zminimalizowane. W artykule przedstawiono możliwe rozwiązanie filtru aktywnego tego typu. Zaprezentowano również wybrane aspekty pracy układu sterowania oraz wyniki badań modelu symulacyjnego układu.

Słowa kluczowe

EN

controlled current source; multi-channel converter; power electronics active filter; PWM

PL

energoelektroniczny filtr aktywny; przekształtnik wielokanałowy; sterowane źródło prądowe

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2014
• Tom: R. 90, nr 8
• Strony: 42--45
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Gwóźdź M.

• Politechnika Poznańska, Instytut Elektrotechniki i Elektroniki Przemysłowej, ul. Piotrowo 3A, 60-965 Poznań

Bibliografia

• [1] Porada R., Minimal active current in circuits with real sources, Proceedings of 7th International Power Electronic & Motion Control Conference and Exhibition, PEMC'96, Budapest, (1996), Vol. 1, 405-409.
• [2] Gwóźdź M., Porada R., Compensate for Loading Effects on Power Lines with a DSP-Controlled Active Shunt Filter, Analog Devices, Inc. – Analog Dialogue, (1999), Vol. 33, No. 9, 54-57: http://www.analog.com/library/analogdialogue/cd/vol33n1.pdf#page=56.
• [3] Strzelecki R., Aktywne układy kondycjonowania energii - APC, Przegląd Elektrotechniczny, (2002), No 7, 196-202.
• [4] Zygmanowski M., Barry N., Santi E., Grzesik B., An Active Filter for Fuel Cell Based Uninterruptible Power Supply, Electrical Drives and Power Electronics EDPE03, (2003), Podbanske, Słowacja.
• [5] Asiminoaei L., Aeloiza E., Enjeti P.N., Blaabjerg F., Shunt Active-Power-Filter Topology Based on Parallel Interleaved Inverters, IEEE Trans. Ind. Electronics, (2008), Vol. 55, No. 3, 1175 - 1189.
• [6] Eirea G., Sanders S., Phase current unbalance estimation in multiphase buck converters, IEEE Transactions on Power Electronics, (2008), Vol. 23, 137 –143.
• [7] Hirakawa M., Nagano M., Watanabe Y., Ando K., Nakatomi S., Hashino S., Shimizu T., High power density interleaved dc/dc converter using a 3-phase integrated close-coupled inductor set aimed for electric vehicles, Energy Conversion Congress and Exposition (ECCE), 2010 IEEE, (2010), 2451–2457.
• [8] Meinsma G., Mirkin L., Sampling from a System-Theoretic Viewpoint: Part I—Concepts and Tools, Part II—Noncausal Solutions, IEEE Transactions on Signal Procesing, (2010), Vol. 58, No. 7, 3578–3606.
• [9] Gwóźdź M., Stability of Discrete Time Systems on Base Generalized Sampling Expansion, Kwartalnik Elektryka, Politechnika Śląska, (2011), Vol. 1 (217), 29-40.
• [10] Gwóźdź M., Power Electronics Wide Band Controlled Current and Voltage Sources Based on Multi-channel Inverters, (in Polish), Przegląd Elektrotechniczny, (2012), No 10A, 132-134.
• [11] Soeiro T., Friedli T., Kolar J. W., Three-Phase High Power Factor Mains Interface Concepts for Electric Vehicle Battery Charging Systems, Proc. of the 27th Applied Power Electronics Conf. and Exposition (APEC 2012), Orlando, USA, 2603-2610.
• [12] Gwóźdź M., Power Electronics Active Shunt Filter with Controlled Dynamics, Proc. of COMPEL: The International Journal for Computation and Mathematics in Electrical and Electronic Engineering, (2013), Vol. 32, No. 4, 1337-1344.
• [13] Abusara, M.A. Sharkh, S.M., Design and Control of a Grid-Connected Interleaved Inverter, IEEE Transactions on Power Electronics, (2013), Vol. 28, Issue 2, 748 – 764.
• [14] Sozanski K., Digital Signal Processing in Power Electronics Control Circuits, Springer-Verlag, (2013), London,
• [15] Product WEB page of MITSUBISHI ELECTRIC: http://www.mitsubishielectric.com/semiconductors/products/po wermod/intelligentpmod/index.html .
• [16] Product WEB page of Analog Devices Inc.: http://www.analog.com/en/processorsdsp/sharc/products/index.html#SHARC_Processors .