Paralel aktif güç filtresi ile harmonik akım ve reaktif güç kompozisyonu

Abstract

Anahtar kelimeler : Paralel Aktif Güç Filtreleri, Reaktif Güç Kompanzasyonu Harmonik Akım Kompanzasyonu, Anlık Reaktif Güç TeorisiDoğrusal olmayan yükler AA kaynağından harmonik akım ve reaktif güç çeker. Üç fazlı sistemlerde bu yükler dengesizliğe ve nötr hattından aşırı akımların çekilmesine sebep olur. Çekilen harmonik akımlar, reaktif güç, dengesizlik ve aşırı nötr akımları sistemin verimini ve güç katsayısını düşürür. Tek fazlı yükler elektronik balastlı flüoresan lambalar, televizyonlar, bilgisayarlar, klimalar ve lazer yazıcılar doğrusal olmayan yük gibi davranırlar ve güç kalitesi problemine sebep olurlar. Geleneksel LC pasif filtreler harmoniklerin azaltılması için, kondansatörler güç katsayısının arttırılması için kullanılır. Pasif filtreler sabit kompanzasyon, boyutlarının büyük olması ve rezonans gibi dezavantajlara sahiptir. Pasif filtreler ve kompanzasyon için kullanılan kondansatörler gibi geleneksel yöntemler büyüyen bu zorunu çözmede yetersiz hale gelmektedir. Bu problemlerin üstesinden gelmek için aktif güç filtreleri geliştirilmiştir. Paralel aktif güç filtresi (PAGF) harmonik akım, reaktif güç ve dengesiz akımlarda denge için kullanılır. PAGF yükün ürettiği harmonik akım ve/veya reaktif güce ters fazda ve eşit büyüklükte akımlar üreterek harmonik akım ve/veya reaktif güç kompanzasyonu yapar. Bu çalışmada, güç devresi elemanlarının ve kontrol yöntemlerinin paralel aktif güç filtresi performansına etkileri sunulmaktadır. MATLAB/SIMULINK programı kullanılarak PAGF modellemniştir. Bu model ile farklı devre parametrelerinde ve anlık reaktif güç teorisi ve senkron referans yapı tabanlı kontrol algoritmalarında filtrenin performansı incelenmiştir.

Key Words : Parallel Active Power Filters, Reactive Power Compensation Harmonic Current Compensation, Instantaneous Reactive Power TheoryThe nonlinear loads draw harmonic and reactive power components of current from AC mains. In three-phase systems, they could also cause unbalance and draw excessive neutral currents. The injected harmonics, reactive power, unbalance, and execcive neutral currents cause low system efficiency and poor power factor. Single- phase loads, fluoresant lamps with electronic ballast, TVs, computers, air conditioners and laser printers behave as nonlinear loads and cause power quality problems. Conventionally passive LC filters were used to reduce harmonics, capacitors were employed to improve the power factor of the ac loads However the passive filters have the disadvantages of fixed compensation, large size and resonance. Passive filters and capacitors which used for the current harmonics and reactive power compensation become unsatisfactory to solve problems in power quality. To overcome these problems, active power filters have been researched and developed. Parallel active power filter is used to eliminate current harmonics, reactive power compensation and balancing unbalanced currents. Active power filter injects equal compensating currents, opposite in phase, to cancel harmonics and/or reactive components of nonlinear load current at the point of connection. In this study, effects of power circuit components and control strategies to the parallel APF performance is presented. Parallel APF is modelled by using MATLAB/ SIMULINK software. With this model, parallel APF performance is analyzed by using instantaneous reactive power theory and synchronous reference frame control algorithm in different circuit parameters.