Jednym z elementów branych pod uwagę podczas analizy pracy trójfazowego obwodu elektrycznego jest symetria jego prądów fazowych. Brak takiej symetrii powinien wpływać na obniżenie wartości współczynnika mocy obwodu, sygnalizując w ten sposób nieoptymalną transmisję energii ze źródła do obciążenia. Do obliczenia współczynnika mocy wymagana jest znajomość mocy pozornej. Znane są trzy sposoby obliczania wielkości tej mocy, które – w ogólnym przypadku – mogą dawać różne wyniki liczbowe. W artykule pokazano przykład niesymetrycznego obciążenia trójfazowego, które – w zależności od przyjętej definicji mocy pozornej – charakteryzowane jest różnymi wartościami współczynnikami mocy. Pokazano możliwość zoptymalizowania pracy takiego obwodu, również o zmiennej konfiguracji i zmiennej mocy czynnej, poprzez zastosowanie energetycznego równoległego filtru aktywnego.
EN
Symmetry of source phase currents should be considered when analyzing the operation of a three-phase electric circuit. Imbalance of these currents should reduce the value of the power factor of the circuit, thus signaling non-optimal energy transmission through the supply line. To calculate the power factor, it is necessary to know he apparent power. There are three methods of calculating this power. Unfortunately, they may lead to different numerical results. The article presents an example of an unbalanced three-phase load, which – depending on the used definition of apparent power – may be characterized by various numerical values of power factors. Some possibility of improving the operation of such a circuit with the use of a parallel active filter has been shown.
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Zaproponowano nową metodę sterowania pracą szeregowo-równoległych filtrów aktywnych (ang.: Unified Power Quality Conditioner, UPQC). Wykorzystano ideę konduktancji zastępczej obciążenia według Fryzego. Oprócz standardowej funkcjonalności UPQC możliwa jest równoczesna regulacja przepływu energii zarówno między źródłem a grupą obciążeń podlegających kompensacji, a także wewnątrz tej grupy, gdy część obciążeń staje się generatorami energii. Dodatkową funkcją tak sterowanego UPQC może być zasilanie obciążenia DC z kondensatora sprzęgającego jego przekształtniki, czyniąc z niego równocześnie prostownik PFC. I odwrotnie, pobierając energię z zewnętrznego źródła energii DC filtr UPQC może zasilać kompensowane obciążenia AC. Z tego powodu omawiany filtr UPQC może być użyty do zbudowania lokalnego centrum dystrybucji energii, na przykład w systemach zawierających mikroźródła OZE.
EN
The article proposes a new method of controlling the operation of Unified Power Quality Conditioner (UPQC). The idea of Fryze’s load equivalent conductance was used. Applying this method it is possible performing the classical tasks of UPQC filter and, concurrently, regulating the energy flow both between the source and the group of loads being compensated, as well as within this group when some loads become generators. An additional UPQC function may be supplying DC load via the DC-link capacitor coupling the both UPQC’s converters. In such a case the UPQC plays also as a PFC rectifier. Conversely, by drawing energy from an external DC energy source the UPQC can supply the AC-side loads. For this reason, the UPQC can be used to create a local energy distribution center, for example for systems containing renewable micro-sources.
Odpowiednio sterowany falownik napięcia lub – rzadziej – prądu, umożliwia skompensowanie w linii zasilającej składowych nieaktywnych prądu, związanych z pracą reaktancyjnego i/lub nieliniowego, niestacjonarnego, niesymetrycznego obciążenia. Znanych jest wiele metod sterowania takim urządzeniem. W szczególności może ono być sterowane sygnałem konduktancji zastępczej obciążenia. Metoda taka pozwala na poszerzenie funkcjonalności kompensatora o możliwości regulacji przepływu energii pomiędzy linią a obciążeniem, jak również grupą obciążeń pracujących równolegle, z których część może okresowo przechodzić w tryb generacji energii. Taka dodatkowa funkcjonalność może przyczynić się do zwiększenia efektywności pracy obwodów zasilających. Przyjęcie wyznaczania sygnału konduktancyjnego metodą pośrednią, to znaczy na podstawie pomiaru zmian energii zgromadzonej w elementach reaktancyjnych kompensatora-falownika, czyni go urządzeniem niezależnym zarówno od rodzaju obwodu źródło – kompensator – obciążenie jak i rodzaju bazowego falownika. Dzięki temu może być on konstruowany zarówno przy użyciu falownika napięcia jak i falownika prądu, oraz – niezależnie – w obwodach zasilanych ze źródeł stałych, jak i sinusoidalnych jedno- oraz wielofazowych.
EN
A properly controlled voltage-source inverter, or – less frequently – a current-source inverter, allows to compensate for the non-active current components in the supply line current, related to the operation of the time-variable and/or non-linear and unbalanced load. Many methods of controlling such compenstors are known. In particular, they can be controlled by the use of the signal of the equivalent conductance of the load. This method allows the expansion of the compensator functionality with the possibility of regulating the energy flow between the line and the load, as well as the group of parallel loads, some of which may periodically switch to the energy generation mode. Such additional functionality may contribute to increasing the efficiency of power circuits. Implementation of the indirect method of determinig of the conductance signal, i.e. based on the measurement of the energy changes stored in the compensator-inverter reactance elements, makes it independent of the supply system, as well as the type of the inverter used. Thanks to this, the compensator can be constructed using both a voltage-source inverter or a current-source inverter, and – independently – the compensator can operate in DC or single-phase or three-phase three- or four-wire systems.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.