3-fazlı 4-telli sistemlerde güç kalitesi düzeltimi için birleşik seri-paralel aktif filtre tasarımı denetimi ve gerçekleştirilmesi
Design control and application of unified series-parallel active filter system for power quality correction in 3-phase 4-wire systems
- Tez No: 283044
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. ŞULE ÖZDEMİR
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Mühendislik Bilimleri, Teknik Eğitim, Electrical and Electronics Engineering, Engineering Sciences, Technical Education
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2010
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Kocaeli Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik Eğitimi Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 186
Özet
Bu tez çalışmasının amacı 3-faz 3-kollu 4-telli ve 4-kollu 4-telli Birleşik Seri Paralel Aktif Filtre (BSPAF) sistemlerinin tasarımı, denetimi ve gerçekleştirilmesidir. BSPAF sistemi, ortak bir Doğru Akım (DA) barasına bağlı Paralel Aktif Filtre (PAF) ve Seri Aktif Filtre (SAF) olmak üzere iki güç elektroniği biriminden oluşmaktadır. PAF, akım ile ilgili güç kalitesi problemlerini kompanze etmekte ve DA-bara gerilimini regüle etmekte iken SAF, gerilim ile ilgili güç kalitesi problemlerini ortadan kaldırmaktadır.Genelleştirilmiş aktif olmayan güç teorisi, tek-fazlı veya 3-fazlı, sinüzoidal veya sinüzoidal olmayan, periyodik veya periyodik olmayan, dengeli veya dengesiz elektrik sistemlerinde kullanılabilmektedir. Bu teori daha önce PAF denetimi için uygulanmıştır. Bu tez çalışmasında ise periyodik (fakat sinüzoidal olmayan) veya periyodik olmayan akım ve gerilim dalga şekli bozukluklarının yanı sıra kısa süreli gerilim çökmesi, reaktif güç, dengesizlik ve nötr akımı kompanzasyonu amacıyla 3-faz 3-kollu 4-telli ve 4-kollu 4-telli BSPAF sistemlerinin denetimi için önerilmiştir.3-fazlı 4-telli sistemlerde güç kalitesi iyileştirilmesi için tasarlanan 3-faz 3-kollu 4-telli ve 4-kollu 4-telli BSPAF sistemlerinin 5 kVA laboratuvar test platformu kurulmuştur. BSPAF sisteminin gerçek zamanlı denetimi amacıyla dSPACE DS1103 denetleyici kartı kullanılmıştır. Matlab/Simulink ortamında geliştirilen gerçek zamanlı denetim algoritmaları Matlab Real Time Workshop (RTW) ve dSPACE Real-Time Interface (RTI) yazılımları aracılığıyla dSPACE DS1103 denetleyici kartına doğrudan yüklenmiştir. Böylece, geliştirilen denetim algoritmasının uygulamaya geçirilmesi ve doğrulanması hızlandırılmıştır.Ayrıca, BSPAF sisteminin DA-barasına bağlanan ultra-kapasitör bankası ile şebeke gerilimindeki kısa süreli gerilim çökmesini kompanze etme performansı deneysel olarak araştırılmıştır. Sonuç olarak, simülasyon çalışmaları yapılan, önerilen genelleştirilmiş aktif olmayan güç teorisi temelli BSPAF sistemi denetim yönteminin geçerliliği deneysel olarak gösterilmiştir.
Özet (Çeviri)
The objective of this thesis study is to design, control and application of the 3-phase 3-leg 4-wire and 4-leg 4-wire Unified Series-Parallel Active Filter (USPAF) systems. The USPAF system is composed from two power electronics units with a common Direct Current (DC) link: Parallel Active Filter (PAF) and Series Active Filter (SAF). The PAF compensates current related power quality problems and regulates the DC-link voltage, while the SAF compensates voltage related power quality problems.The generalized non-active power theory is applicable to single-phase or multi-phase, sinusoidal or non-sinusoidal, periodic or non-periodic, balanced or unbalanced electrical systems. The theory was implemented previously for the control of the PAF. In this thesis, it is proposed for the control of the 3-phase 3-leg 4-wire and 4-leg 4-wire USPAF systems to compensate the periodic (but non-sinusoidal) or non-periodic current and voltage waveform disturbances as well as short duration voltage sag, reactive power, unbalance and neutral current.A 5 kVA laboratory test platform of the 3-phase 3-leg 4-wire and 4-leg 4-wire USPAF systems designed for power quality improvement in 3-phase 4-wire power systems was installed. DSPACE DS1103 controller board is used for the real-time control of the USPAF system. The developed real-time control algorithms in Matlab\Simulink platform were downloaded directly to the dSPACE DS1103 controller board using the Matlab Real Time Workshop (RTW) and dSPACE Real-Time Interface (RTI) software. Hence, verification and application of developed control algorithm can be implemented rapidly.Additionally, the performance to compensate for short duration voltage sag in the utility voltage with the ultra-capacitor bank connected on the DC-link of the USPAF system was investigated experimentally. In conclusion, the performed simulation studies, the validity of the USPAF system control method based on the proposed generalized non-active power theory shown experimentally.
Benzer Tezler
- Şebeke bağlantılı fotovoltaik tabanlı batarya ve ultrakapasitörlü hibrit sistemin akıllı enerji yönetimi
Smart energy management of grid connected photovoltaic based hybrid system including battery and ultracapacitor
AHMET AKTAŞ
Doktora
Türkçe
2016
EnerjiKocaeli ÜniversitesiEnerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ENGİN ÖZDEMİR
- Üç fazlı sistemlerde paralel aktif güç filtre tasarımı ve simülasyonu
Design and simulation of shunt active power filter on three phase systems
MEHMET BOZABALI
Yüksek Lisans
Türkçe
2009
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiSakarya ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. UĞUR ARİFOĞLU
- 3 fazlı 4 telli şebeke bağlantılı fotovoltaik sistemler için maksimum güç izleyen 4 kollu evirici tasarımı
3 phase 4 wire for photovoltaic systems network connection maximum power point tracking 4 leg inverter design
AHMET AKTAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
EnerjiKocaeli ÜniversitesiEnerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ŞULE ÖZDEMİR
- Quadrature signal generation in 5-6GHz range using SiGe BICMOS process
5-6GHz aralığında SiGe BICMOS proses kullanılarak 90 derece faz farklı işaret üretimi
PINAR TAŞCI
Yüksek Lisans
İngilizce
2002
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALİ TOKER
- Highly modular and scalable power module platform for railway traction converter applications
Raylı ulaşım cer konverteri uygulamaları için modüler ve ölçeklenebilir güç modülü platformu
EKREM RAUF GÜNEŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SALİH BARIŞ ÖZTÜRK