Filtreler ve harmoniklerin azaltılması

Abstract

ÖZET Tezde rapor edilen araştırmanın amacı ; elektrik ve elek tronik teknolojisinde kullanılabilen filtreler hakkında de taylı bilgi vermektir. Bir taraftan gelişen elektrik ve elektronik teknolojisi elektrik tesislerine avantajlar sağlarken, diğer yandan yeni tesis ve metodlar şebekedeki olumsuz etkileri arttırıyor. Elektrik makinalarmdaki değişim ve malzeme dizaynı, şekli harmonik muhtevayı oluşturur. İnverterler; ac tarafta kaynak ve yük için uygun olmayan büyüklükte olup, de tarafada geçebilen harmonikler üretirler. Harmonikleri azaltmak veya şebeke için uygun seviyede tutmak için endüktans ve kapasitanslı filtreler kullanılır.Yüksek verimlilik güç elektroniği inverterleri için önemlidir. bu yüzden filtreler de yüksek verimlilikte olmalıdır. Bu tez kendi kendine komitasyonlu inverter için gerilim filtresi^ hat komitasyonlu inverter için akım filtresi ve de filtrele ri içine alır. Gerilim filtresi, seri paralel rezonanslı filtre, seri kapasitörsüz filtre, kısa devre hat olarak sınıf landırılabilir.Seri-paralel rezonanslı filtreler ana içeri ği düşürür ve yüksek harmonik azaltımı sağlarlar.Eğer seri kapasiteli filtreler yük endüksiyon motorları ile beraber kullanılıyorsa stabilite problemi vardır. Bu yüzden bu tip filtreler böyle yükler için uygun değildir.Negatif etkiler genelde serilim atlamaları ve harmonikler olarak sınıflandırılır. ilerleyen güç teknolojisi endüstri sektöründe har monik artımına neden olur. Bu yüzden, kompanzasyon tesisleri tesis edileceği zaman harmonikler göz önünde bulundurulur. Hem reaktif güç kompanzasyonu elde edilebilir hem de har monikler azaltılabilir. i, Hibrit enerji depolu aktif güç filtresi kullanılarak, harmonik içeriği azaltılabilir.Akım dönüştürücü ve endülctif kapasitif enerji depolama devresi kullanılarak, aktif güç filtresi sunulmuştur.Çözüm inverter tipinin ve depolama sis teminin( temelde kapasitif tir) serbestçe seçimine izin verir. Zamanla değişen ve: honlineer: yüklertaraf mdan oluşturulan dengesizliklerin kompanzasyonu için artan bir talep söz ko nusudur.Bunun için reaktif güç ve düşük, büyük seviyeli har monik, akım dengesizliği kompanzasyonu için aktif güç filtreleri: kullanılır.Tam ve doğru kompanzasyon eldesi için hızlı cevap kontrolü ve yüksek enerji deposuna ihtiyaç duyulur. Genel olarak sistem doğruluğu sistem cevap hızı inverter yapısı ve modülasyon tekniğine bağlıdır : akım kaynaklı inver- terler filtre akım dalga şekillerinin hızlı ve doğru kont rolü için çok uygundur.Bununda üstünde bu inverterler daha güvenilirdir.Bu:` tez hem endüktif hem de:` kapasitif elementle-:' ri içeren depolama sistemi için hibrit yapıyı sunmaktadır.

SUMMARY The objective of the research reported in this thesis is to give detailed information about filters which can be used in the electric and electronic technology. On the one hand, developing electric and electronic technology have given advantages to the electric foundation. On the other hand, new foundation and methods have increased negative effects in networks.Alteration of electric machines and equipment dizayn methods occur harmonic components. Converters generate harmonics on the ac side and ripple on the dc side, which may be of unsuitable magnitude for the load or for the source. To reduce harmonics or keep them on acceptable level for networks, filters consisting of induc tors, and capacitors are used. High efficiency is important for power electronic converters and that ' why filters must also be highly effective. This thesis deals with voltage filters for self commutated inverters, current filters for line commutated converters and dc filters.Voltage filters can be classified as series-parallel resonance f ilter, filter without series capacitor, short-circuit link. Series-parallel resonance filters maintain reduction of main component and high reduction of harmonics. If filters with series capacitor include mostly load induction motor then they have got stability problem. That 'why this kind of filter is unsuitable for these loads.Negative effects are generally classified as voltage ripples and harmonics.Developing power techno logy maintains harmonic increase in the industry sector. Therefore, when compensation foundation will be built, har monics must be considered.Both reactive power compensation can be maintained and negative ef f ects(harmonics) can be reduced. Using active power filter with hybrid energy storage harmonics components can be eliminated.An active power filter is presented using an current converter and an inductive- capacitive energy storage circuit, also including a switcing section. This solution allows independent choice of the conve verter configuration and of the kind of the storage system which, in this particular case, is mainly capacitive. There is increasing demand for compensation of the dis turbances introduced by nonlinear and time-varying loads. For this purpose active power filters may be used, which compensate for current unbalances, high and low order har monics and reaetive power. In order to obtain complete and accurate compensation, fast response control and high energy storage are needed. In general, sistem accuracy and speed of response depend on converter structure and modulation teen ni ues : typically, current source converters are well suited for fast and accurate control of filter current waveforms. Moreover, these converters are more reliable.This thesis pre sents a hybrid structure for the storage system, which inclu des both inductive and capacitive elements.