Currents’ Physical Components (CPC) in systems with semi-periodic voltages and currents

• Autorzy: Czarnecki L. S.

Warianty tytułu

PL

Składowe Fizyczne Prądu w systemach z półokresowymi przebiegami prądu i napięcia

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

There are situations in electrical distribution systems where voltages and currents cannot be regarded as periodic quantities. They could be non-periodic. Nonetheless, properties of electrical systems confine this non-periodicity of voltages and currents to a particular sub-set of nonperiodic quantities, referred to as semi-periodic quantities in this paper. The paper presents the concept of semi-periodic quantities and defines major functionals, such as the running active power, the running rms value, the scalar product and the running complex rms (crms) value of quasiharmonics, needed for describing electrical systems with such voltages and currents in power terms. A recursive approach to calculation of these functionals was presented as well. The paper presents fundamentals of the Currents’ Physical Components (CPC) – based power theory of systems with semi-periodic voltages and currents. An application of the semi-periodic concept to a load current decomposition in single-phase circuits with linear loads and with harmonics generating loads is presented as well. The paper presents also a concept of extrapolation of CPC into the closest future, which enables quasi-instantaneous generation of control signals for switching compensators.

PL

Są takie sytuacje w systemach rozdzielczych, w których napięcia i prądy nie mogą być traktowane jako przebiegi okresowe. Mogą one być nieokresowe. Właściwości systemów rozdzielczych ograniczają jednak nieokresowość tych przebiegów do pewnego szczególnego podzbioru przebiegów nieokresowych, określago w tym artykule podzbiorem przebiegów półokresowych (semi-periodic). Artykuł definiuje podstawowe funkcjonały, takie jak biegnąca moc czynna, biegnąca wartość skuteczna, biegnący iloczyn skalarny oraz zespolona wartość skuteczna (crms) quasi-harmonicznych, potrzebnych do opisu właściwości energetycznych w obwodach. Przedstawiona jest także metoda rekursywnego obliczania tych funkcjonałów. Artykuł przedstawia podstawy rozkładu prądu na składowe fizyczne w obwodach z odbiornikami liniowymi oraz z odbiornikami generującymi harmoniczne oraz z półokresowymi przebiegami prądu i napięcia. Przedstawiona jest też metoda ekstrapolacji składowych fizycznych w najbliższą przyszłość, umożliwiająca niemal momentalną generację sygnałów kontrolnych kompensatora.

Słowa kluczowe

EN

power definition; power theory; non-periodic quantity

PL

definicja mocy; teoria mocy; przebieg nieokresowy

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2015
• Tom: R. 91, nr 6
• Strony: 25--31
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Czarnecki L. S.

• School of Electrical Engineering and Computer Science, Louisiana State Univ., 824 Louray Dr. Baton Rouge, LA 70808

Bibliografia

• [1] Ch.P. Steinmetz, “Does phase displacement occur in the current of electric arcs?” (In German), (1892), ETZ, 587.
• [2] H. Bohr, (1932), Fastperiodische Funktionen, Erg. Math., Springer, Berlin.
• [3] S. Fryze, “Active, reactive and apparent power in circuts with nonsinusoidal voltages and currents,” (in Polish) Przegląd Elektrotechniczny, (1931), z.7, 193-203, z.8, 225-234, (1932), z.22, pp. 673-676.
• [4] I. Hacking, (1981), Scientific Revolution, (Oxford Reading in Philosophy), Oxford.
• [5] L.S. Czarnecki, “Currents’ Physical Components (CPC) concept: a fundamental for power theory,” (2008), Przeglad Elektrotechniczny , R84, No. 6, pp. 28-37.
• [6] L.S. Czarnecki and T. Swietlicki, "Powers in nonsinusoidal networks, their analysis, interpretation and measurement," IEEE Trans. Instrumentation and Measur., (1990), Vol. IM-39, No. 2, pp. 340-344.
• [7] L.S. Czarnecki, “Power theory of electrical circuits with quasiperiodic waveforms of voltages and currents,” European Transaction on Electrical Power, (1996), ETEP Vol. 6, No. 5, pp. 321-328.