Підвищення енергоефективності електротехнічного ком- плексу «нелінійне навантаження – силовий активний фільтр» в електричних мережах 0,4 кВ
Електронний архів E-archive DonNTU – (Electronic archive Donetsk National Technical University)
Переглянути архів Інформація| Поле | Співвідношення | |
| Title |
Підвищення енергоефективності електротехнічного ком- плексу «нелінійне навантаження – силовий активний фільтр» в електричних мережах 0,4 кВ
Improving The Energy Efficiency of Electrotechnical Complex Comprising of Nonlinear Load And Shunt Active Power Filter in 0.4 kV Networks Повышение энергоэффективности электротехническо- го комплекса «нелинейная нагрузка – силовой активный фильтр» в электриче- ских сетях 0,4 кВ |
|
| Creator |
Podnebennaya, S.K.
Поднебенная, С.К. Поднебенна, С.К. |
|
| Subject |
електротехнічний комплекс
якість електричної енергії нелінійне навантаження силовий активний фільтр система автоматичного управління інтерфейсний фільтр інвертор напруги электротехнический комплекс качество электрической энергии нелинейная нагрузка силовой активный фильтр система автоматического управления интерфейсный фильтр инвертор напряжения electrotechnical complex power quality shunt active power filter control system nonlinear load interface filter voltage source inverter |
|
| Description |
Dissertation submitted in fulfillment of the requirements for the degree of candidate of technical sciences, specialty 05.09.03 – Electrotechnical complex and systems. – State higher educational institution ”Donetsk National Technical University”, Donetsk, 2013. The energy efficiency of the voltage source inverter (VSI) – based shunt active power filter (APF) as part of electrotechnical complex can be improved by reducing the switching frequency of the VSI. The use of third-order interface filter for improved filtering of the VSI switching noise is proposed. An APF control system that forms the VSI reference voltage with the interface filter’s transfer function taken into account, is synthesized. To further improve the performance of shunt APF, a two-stage approach is proposed: the tasks of eliminating high-order harmonics in low-frequency and high-frequency bands are separated between the main VSI and additional low-voltage high-speed correction stage coupled to interface filter. An additional correction stage’ control system with APF output current negative feedback loop and low sensitivity to interface filter’ parameters changes is developed and its stability is proven. The settling time of APF DC link voltage regulator is improved; a method of calculating interface filter parameters and DC link capacitance is proposed. An adaptive control system for APF with additional correction stage which adapts for the interface filter and network parameters changes over the time is developed. The effectiveness of the proposed APF topology and its control system has been tested and proven by means of mathematical modeling and the experimental verification. Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.09.03 – електротехнічні комплекси та системи. – Державний вищий навчальний заклад «Донецький національний технічний університет», Донецьк, 2013. В дисертації показано можливість зниження частоти перемикання силових ключів інвертора напруги силового активного фільтру з метою підвищення його енергоефективності у складі комплексу «нелінійне навантаження – силовий активний фільтр». При цьому для збереження рівня фільтрації модуляційних складових на частоті перемикання інвертору запропоновано використання інтерфейсного фільтру третього порядку з крутопадаючою АЧХ. Розроблено систему автоматичного управління, що враховує інерційність інтерфейсного фільтру при формуванні напруги завдання інвертору силового активного фільтру. Проведено аналіз роботи активного фільтру з запропонованою системою управління, який підтвердив її ефективність. Для підвищення ефективності компенсації неактивної потужності нелінійного навантаження у складі електротехнічного комплексу запропоновано двоступеневий підхід, що полягає у частотному розподілі задач між основним інвертором та додатково введеною до складу активного фільтру малопотужною швидкодіючою коригувальною ланкою, підключеною до інтерфейсного фільтру. Розроблена система управління додатковою коригувальною ланкою з від’ємним зворотним зв’язком по вихідному струму фільтру та низькою чутливістю до зміни параметрів інтерфейсного фільтру і електричної мережі. Розроблено методику визначення потужності силового активного фільтру в залежності від активної потужності навантаження, коефіцієнта потужності навантаження та бажаного коефіцієнта потужності комплексу «нелінійне навантаження – силовий активний фільтр» в режимах компенсації реактивної потужності, вищих гармонік, або неактивної потужності нелінійних навантажень. Розроблено методику вибору параметрів інтерфейсного фільтру та ємності конденсаторів ланки постійного струму. Розроблено адаптивну систему управління силовим активним фільтром з додатковою коригувальною ланкою, що пристосовується до параметрів інтерфейсного фільтру та мережі, які змінюються впродовж часу. Ефективність роботи запропонованих алгоритмів перевірено та доведено за допомогою математичного моделювання та на експериментальному зразку. |
|
| Date |
2014-01-27T07:09:37Z
2014-01-27T07:09:37Z 2013 |
|
| Type |
Thesis
|
|
| Identifier |
Поднебенна С.К. Підвищення енергоефективності електротехнічного ком- плексу «нелінійне навантаження – силовий активний фільтр» в електричних мережах 0,4 кВ. 05.09.03 – електротехнічні комплекси та системи: дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук
УДК 621.316.727 http://ea.donntu.edu.ua/handle/123456789/24617 |
|
| Publisher |
ДонНТУ
|
|