В роботі розглянуто схеми підключення активних фільтрів до мережі, структури систем управління силових активних фільтрів і методи, що ґрунтуються на визначенні складових повної потужності. Проаналізовано існуючі структури систем управління силовими активними фільтрами та корегування алгоритму управління для зменшення комутаційних втрат вентилів. Запропоновано алгоритм прогнозуючого управління трифазним силовим активним фільтром. В работе рассмотрены схемы подключения активных фильтров к сети, структуры систем управления силовых ак-тивных фильтров и методы, основанные на определении составляющих полной мощности. Проанализированы суще-ствующие структуры систем управления силовыми активными фильтрами и корректировки алгоритма управления для уменьшения коммутационных потерь вентилей. Предложен алгоритм прогнозирующего управления трехфазным силовым активным фильтром.
Purpose. The purpose of the work is to develop a method of limiting the maximum allowable level of current of a threephase active power filter in conditions of overload or short circuit and a system for the implementation of the method. Methodology. For research purposes, the provisions of the pq-theory of instantaneous power, the method of the theory of automatic control in systems with relay controllers, and the methods of simulation in the visual programming environment were used. Results. Both the overloading mode and the short circuit emergency mode, using the proposed solution, do not lead to significant changes in the voltage level on the accumulation capacitor, thus maintaining the stability of the power part of the active power filter. Originality. In the case of temporary overloads of current and short circuits at the network node to which a active power filter is connected, the current's limiting is performed by scaling the current to the level allowed by normal operation of the semiconductor elements of the device, which allows the basic operating algorithm to be implemented in the specified modes. Practical value. The proposed solution can be used as a mean to protect the power part of the device in case of overload, which, in the event of emergencies, and their elimination will automatically restore the normal mode of the device. References 11, tables 2, figures 5. Key words: active power filter, pq-theory of instantaneous power, relay current control, effective current value, hysteresis zone.Цель. Целью работы является разработка методики ограничения до предельно допустимого уровня тока трехфазного силового активного фильтра (САФ) в условиях перегрузки или короткого замыкания и системы для реализации методики. Методика. Для проведения исследований использовались положения pq-теории мгновенной мощности, метод теории автоматического управления в системах с релейными регуляторами, методы моделирования в среде визуального программирования. Результаты. Как режим перегрузки, так и аварийный режим короткого замыкания, с использованием предлагаемого решения, не приводят к существенным изменениям уровня напряжения на накопительном конденсаторе, соответственно поддерживая стабильность работы силовой части силового активного фильтра. Научная новизна. При временных перегрузках по току и коротких замыканий в узле сети, к которому присоединяют силовой активный фильтр, ограничения его тока выполняют путем масштабирования действующего тока до уровня допустимого в условиях нормальной работы полупроводниковых элементов устройства, позволяет в указанных режимах реализовывать основной алгоритм работы. Практическое значение. Предложенное решение может быть использовано как средство защиты силовой части устройства в случае перегрузки, или в случае возникновения аварийных ситуаций, а их устранение обеспечит автоматическое обновление нормального режима устройства. Библ. 11, табл. 2, рис. 5. Ключевые слова: силовой активный фильтр, pq-теория мгновенной мощности, релейное регулирование тока, действительное значение тока, з...
ВСТУПДля розрахунку параметрів систем тягового електро-постачання (СТЕ) використовують метод рівномірного перерізу графіка руху поїздів [4]. Згідно з методом для кожного перерізу графіку руху розраховуються активні та реактивні компоненти основної гармоніки струму плечей підстанцій, повних струмів плечей підстанцій, втрати напруги в мережі до навантаження та втрати в лінії з двостороннім живленням. Таким чином графіки руху й криві тягових розрахунків повністю визначають графік зміни будь-якого показника роботи системи елек-тропостачання електрифікованих залізниць [4]. Метод має високу ефективність при проектування контактної ме-режі та тягових підстанцій, але його ефективність зни-жується в сучасних умовах експлуатації рухомого скла-ду та тягової мережі. По-перше, метод вимагає певну дискретність перетинів, що під час різкої зміни режиму споживання може призвести до виключення цього мо-менту з уваги; по-друге, широке впровадження керова-ного тягового електроприводу, потребує врахування ви-щих гармонійних складових струму та напруги, для виз-начення заходів з підвищення якості електричної енергії контактної мережі. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧІДля аналізу роботи СТЕ може бути використано спосіб моделювання, що безпосередньо відтворює хід процесів у реальній послідовності подій [1]. Цей спосіб моделювання ускладнюється необхідністю імітації пере-міщення електровозів на ділянці, яка аналізується за зап-ланованим графіком їх руху. І фізичні і віртуальні моделі у цьому випадку імітують процес шляхом послідовних один за одним окремих дискретних подій, які розділені невеликими інтервалами часу. Чим точніше треба отри-мати результат, тим більше повинно бути ділянок на яких імітується переміщення електровозів, що значно усклад-нює модель. Основним недоліком даного способу моде-лювання залишається дискретність розрахунків.Для усунення зазначеного недоліку розглянемо схе-му для ділянки СТЕ, наведену на рис. 1, на якій зображені А, В -тягові підстанції; E A , E B -ЕРС тягових підстанцій; 1, 2 -електровози, які живляться від СТЕ; i 1 , i 2 -струми споживані електровозом 1 та 2 відповідно; l A1 , l B2 -відстань від електровозу 1 до підстанції А та від електро-возу 2 до підстанції В відповідно; l АВ -відстань між підстанціями; l 12 -відстань між електровозами; R A1 , R 12 , R B2 , L A1 , L 12 , L B2 -активний опір та індуктивність на ділян-ках. При цьому ємнісною провідністю згідно з [1], знева-жаємо.
, О.В. Бялобржеський. Дослідження роботи трифазного силового активного фільтра при несинусоїдальній напрузі живлення. Силовий активний фільтр призначений для компенсації неактивних складових потужності. Мета: Метою дослідження є оцінка якості роботи трифазного силового активного фільтра при спотворенні напруги в електричній мережі живлення, викликаному впливом нелінійних навантажень, з подальшим порівнянням двох алгоритмів активної фільтрації ⎯ теорії потужності Фрізе і p-q теорії миттєвої потужності. Матеріали і методи: Розглянуто трифазний силовий активний фільтр, підключений паралельно до електричної мережі через індуктивність. Для дослідження режимів роботи фільтра при нелінійному навантаженні з несинусоїдальною напругою жив-лення у програмному середовищі Matlab/Simulink реалізовано модель електроенергетичної системи. В якості алгоритму визначення неак-тивних складових потужності розглянуто теорію Фрізе і p-q теорію. Результати: Отримано часові діаграми струму мережі після компен-сації при застосуванні теорії Фрізе і p-q теорії. Побудовано графіки ефективності компенсації реактивної потужності, падіння коефіцієнта спотворення струму мережі і похибки активної потужності при зміні кута керування тиристорним перетворювачем.Ключові слова: силовий активний фільтр, теорія Фрізе, p-q теорія. R.V. Vlasenko, O.V. Bialobrzeski.Study of three-phase active power filter operation using non-sinusoidal voltage. The active power filter designed to compensate inactive power components. Aim: The aim of the study is to assess the quality of the three-phase active power filter in the distortion of the mains voltage supply, which is caused by the influence of non-linear loads, and then comparing the two active filtering algorithms ⎯ the Fryze power theory and p-q theory of instant power. Materials and Methods: Reviewed a three-phase active power filter connected in parallel to the mains via inductance. To study the modes of filter with non-linear loads with non-sinusoidal voltage programmed in Matlab/Simulink the model of electricity system is implemented. As the algorithm of implementation for determining of inactive components of power the Fryze theory and p-q theory were considered. Results: Obtained a time diagrams of network current after compensation when applying the theory of Fryze and p-q theory. Built the graphs of efficiency of reactive power compensation, fall of coefficient of network current distortion and errors of active power under the changing of firing angle of thyristor converter.
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
hi@scite.ai
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
Copyright © 2024 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.