Harmonik üreten yükleri tespit edebilen cihaz tasarım ve analizi

Abstract

Akım ve gerilim karakteristikleri sinüzoidal olamayan, harmonikli akım çeken güç elektroniği temelli yüklerin kullanımın artması ile birlikte elektrik şebekesindeki güç kalitesi düşmektedir. Güç elemanlarının üzerinden geçen akımdaki harmoniğin artması ile birlikte güç kayıpları artmakta ve elemanların ömürleri kısalmaktadır. Bu dezavantajın ortadan kaldırılması ve güç kalitesinin artırılması için harmonik üreten yük kullanıcılarının harcadıkları enerji bedelinin daha yüksek fiyatlandırılması veya söz konusu kullanıcıların cezalandırılması düşüncesi harmonik bozulma kaynaklarının tespit edilmesi için teşvik edici temel unsur olmuştur. Literatürde harmonik kaynağını tespit için çeşitli metot/indisler geliştirilmiştir. Bu tez çalışmasında, harmonik kaynaklarının tespiti için literatürde yaygın olarak bilenen tek noktadan (asenkron) ölçümlere dayanan metot/indisler incelenmiş. Harmonik kanyaklarını belirleyecek cihazın ihtiyacı olan yetenekler belirlenerek donanım ve yazılım tasarımları yapılmıştır. Daha önce üniversite laboratuvarında kurulan deney düzenekleri ile alınan ölçüm sonuçları ile gerçeklenen cihazın aldığı sonuçlar karşılaştırılarak doğrulanmıştır.

Usage of power electronics based devices of those voltage and current characteristics are non-sinusoidal, is dramatically increased in the last of decades. This development causes an increase on harmonic pollution, and as a result power quality of the electrical systems get worsen. Power losses increase and network elements lifetime become shorter because of that poor power quality. The ideas `higher pricing of energy consumption which creates harmonics` or `possible sanctions against the consumers who cause high harmonic generating loads` to become more popular in order power quality and reduce power losses. Therefore, methods/indices have been developed in order to detect harmonic sources. In this study a device that measures, calculates harmonic levels and identifies harmonic source via single point asynchronous methods is designed and tested. The test results and analysis is presented in the thesis.