Design and implementation of a voltage source converter based statcom for reactive power compensation and harmonic filtering
Reaktif güç kompanzasyonu ve harmonik filtreleme amacıyla kullanılacak gerilim kaynaklı çevirgece dayalı statkomun tasarımı ve gerçeklenmesi
- Tez No: 199078
- Danışmanlar: PROF. DR. MUAMMER ERMİŞ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Dağıtım Tipi Statik Senkron Kompanzatör (D-STATKOM), Esnek AA İletim Sistemleri (FACTS), Güç Kalitesi, Reaktif Güç Kontrolü, GerilimKaynaklı Çevirgeç (GKÇ), Distribution Static Synchronous Compensator (D-STATCOM), Flexible AC Transmission Systems (FACTS), Power Quality, Reactive PowerControl, Voltage Source Converter (VSC)
- Yıl: 2007
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez çalışmasında, en basit çevirgeç ve kuplaj trafosu topolojisine sahip dağıtımtipi ve gerilim kaynaklı çevirgece (GKÇ) dayanan statik senkron kompanzatör(D-STATKOM) tasarlanmış ve gerçekleştirilmiştir. GKÇ STATKOM seçiciharmonik eliminasyonuna dayalı +/- 750 kVAr tam köprü GKÇ, alçak geçirgengiriş filtresi ve orta gerilim baraya bağlantıda kullanılan â/Y bağlı kuplajtrafosundan oluşmaktadır. GKÇ'e dayalı STATKOM'un güç katı 5., 7., 11., 13.,17., 19., 23. ve 25. gerilim harmoniklerinin eliminasyonu için 850Hz'deanahtarlanan su soğutmalı yüksek gerilim IGBT modüllerinden oluşmaktadır. Güçyarıiletkenleri ile da bağ kondansatörler arasındaki parazitik endüktans değeriniazaltmak için lamine bara tasarımına özel önem gösterilmiştir. Reaktif güç kontrolüfaz açısı kontrolü tekniğini uygulayarak sağlanmıştır. Alçak geçirgen girişfiltresinin Toplam Talep Bozulumu üzerindeki etkisi matematiksel çıkartımlarlaincelenmiştir.Önerilen GKÇ STATKOM Kemerköy Elektrik Üretim A.Ş.'nde kullanılan KömürHazırlama Sistemi'nin reaktif güç kompanzasyonu için uygulanmıştır. Sahadaalınan kayıtlar reaktif güç ihtiyacına hızlı tepki, sistem akımlarının harmonikdağılımı, IEEE Std. 519-1992 standartlarının zayıf şebekeler için geçerli olandeğerleri açısından incelenmiş ve kayıt sonuçları GKÇ'e dayalı STATKOM'unbaşarısını göstermiştir. Seçici harmonik eliminasyonu ve faz açısı kontrolütekniklerinin GKÇ STATKOM'a uygulanması PWM tekniklerine göre daha yavaşbir reaktif güç tepkisi vermesine rağmen yüksek gerilim IGBT'ler için optimumanahtarlama frekansı elde edilmiş ve yüksek gerilim IGBT modülleri gerilim veakım değerleri açısından güvenli bir bölgede kullanılmıştır.
Özet (Çeviri)
In this thesis, design and implementation of a distribution-type, voltage sourceconverter (VSC) based static synchronous compensator (D-STATCOM) having thesimplest converter and coupling transformer topologies have been carried out. TheVSC STATCOM is composed of a +/- 750 kVAr full-bridge VSC employingselective harmonic elimination technique, a low-pass input filter, and a â/Yconnected coupling transformer for connection to medium voltage bus. The powerstage of VSC based STATCOM is composed of water-cooled high voltage IGBTmodules switched at 850 Hz for the elimination of 5th, 7th, 11th, 13th, 17th, 19th, 23rd,and 25th voltage harmonics. Special care has been taken in the laminated busbardesign to minimize stray inductances between power semiconductors and dc linkcapacitor. Reactive power control is achieved by applying the phase angle controltechnique. The effect of input filter on total demand distortion has been investigatedtheoretically by mathematical derivations.The proposed VSC STATCOM has been implemented for reactive powercompensation of Coal Preparation System in Kemerköy Thermal Power Plant. Thefield test results have shown the success of the implemented system in view of fastresponse in reactive power compensation, and minimum input current harmoniccontent, and compliance with the IEEE Std. 519-1992 even for the weakest powersystems. The application of selective harmonic elimination technique and phaseangle control to VSC STATCOM has led to optimum switching frequency anddevice utilization for high voltage IGBTs at the expense of slower response ascompared to other PWM techniques.
Benzer Tezler
- Design and implementation of a current source converter based statcom for reactive power compensation
Reaktif güç kompanzasyonu için akım kaynaklı çevirgece dayalı statkom tasarımı ve uygulaması
HAZIM FARUK BİLGİN
Doktora
İngilizce
2007
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUAMMER ERMİŞ
- Design and implementation of a voltage source converter based hybrid active power filter
Gerilim kaynaklı çevirgeç tabanlı melez aktif güç filtresi tasarımı ve uygulaması
ONUR UÇAK
Yüksek Lisans
İngilizce
2009
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. IŞIK ÇADIRCI
PROF. DR. MUAMMER ERMİŞ
- Design and implementation of a current source converter based active power filter for medium voltage applications
Orta gerilim uygulamalar için akım kaynaklı çevirgece dayalı aktif güç filtresi tasarımı ve uygulaması
ALPER TERCİYANLI
Doktora
İngilizce
2010
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Bölümü
PROF. DR. IŞIK ÇADIRCI
PROF. DR. MUAMMER ERMİŞ
- Hibrid kaynaktan beslenebilen indüksiyonla su ve bina ısıtma sisteminin tasarımı ve performans analizi
Design implementation and performance analysis of a water heating system based on induction heating fed from a hybrid source
NECDET YILDIZ
- Güneş pili kaynaklı hidrojen üretim sistemi için yapay sinir ağları denetimli DA-DA çevirici tasarımı ve gerçekleştirilmesi
Design and Implementation of Artificial Neural Network Controlled DC-DC Converter for Solar Cell-Based Hydrogen Production System
ERCAN AKIN
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiRecep Tayyip Erdoğan ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUSTFA ERGİN ŞAHİN