Güç sistemlerinde harmoniklerin incelenmesi ve akım harmoniklerinin azaltılması için aktif güç filtre tasarımları

Abstract

Son yıllarda güç şebekelerinde lineer olmayan yüklerin kullanımının artmasıyla birlikte harmonikler oluşmakta ve bu harmonikler sistemlerde gittikçe artan bir sorun haline gelmektedir. Bu durum güç kalitesini önemli ölçüde etkileyip şebekeye büyük zararlar vermektedir. Meydana gelen bu harmonikleri yok etmek için pasif filtreler ve aktif filtreler kullanılmaktadır.Geleneksel pasif LC filtreleri meydana gelen bu sorunları çözmek için kullanılmaktadır. Fakat pasif filtrelerin sabit kompanzasyon sağlaması, rezonans riskini taşıması ve hantal olmaları gibi dezavantajları vardır. Bu sorunları çözmenin etkili bir yolu paralel aktif güç filtreleri aracılığıyla harmonik kompanzasyonu sağlamaktır. Kompanzasyonu sağlayan paralel aktif güç filtrelerinin kontrol sisteminde, birçok farklı metot kullanılabilir. Bu metotlar aktif güç filtresinin performansını önemli ölçüde etkilemektedir. Bu yüzden seçilecek kontrol yöntemi çok önemlidir.Bu tezde fourier analizi tabanlı kontrol yöntemi ile senkron referans yapı tabanlı kontrol yöntemi gibi gelişmiş iki farklı metot ele alınmıştır. Bu kontrol yöntemleri MATLAB/Simulink paket programında paralel aktif güç filtresinin, yükten elde edilen harmonikleri yok etmesi için tasarlanmış ve test edilmiştir. Her iki yöntem için sonuçlar karşılaştırılmıştır.Anahtar kelimeler: Paralel aktif güç filtreleri, Harmonik kompanzasyon, Güç kalitesi, Harmonikler.

In the last few years, harmonics have been occurred with the increasing use of nonlinear loads, and these harmonics have been an ever increasing problem for the line systems. This situation importantly affects the quality of power, gives large losses to the network. To destroy these occurring harmonics, passive and active filters are used.Conventional passive LC filters have been used to prevent these problems. Yet passive LC filters have disadvantages such as stable compensation, having a risk of resonance or being bulky. An efficient way to solve these problems is providing harmonic compensation through parallel active power filters. Many methods can be used in the control systems of the parallel active power filters which provide the compensation. These methods efficiently affect the performance of the active power filters. For this reason, the chosen control method is very significant.In this thesis, two different advanced methods such as fourier based analysis control method and synchronous reference frame control method are discussed. These control methods are designed for destroying harmonics occurred by loads of parallel active power filters in MATLAB/Simulink pack program and are tested . The results have been compared for each two methods.Key words: Parallel active power filters, Harmonic compensation, Power quality, Harmonics.