كنترل فيلترهاي اكتيو موازي جهت جبران هارمونيكي بارهاي غير خطي

Control of parallel active filters for harmonic compensation of nonlinear loads

امروزه استفاده از فيلتر¬هاي اكتيو در مراكز تجاري و صنعتي، جهت بهبود كيفيت توان با استقبال فزاينده¬اي روبرو است. كنترل¬كننده فيلتر اكتيو، به¬صورت زمان حقيقي جريان مرجع جبران¬كننده را تعيين نموده و مبدل قدرت را مجبور مي¬كند كه به دقت آن را فرآهم نمايد. در اين روش فيلتر اكتيو موازي مي¬تواند تنها جريان هارمونيكي بار غير¬خطي انتخاب شده را جبران كند و به¬طور پيوسته تغييرات مولفه هارمونيكي آن را دنبال نمايد. بيشترين كاربرد فيلترهاي اكتيو موازي، جبران هارمونيك¬هاي جرياني حاصل از يك بار معين مي¬باشد. از وظايف ديگر فيلتر اكتيو مي-توان به ميرايي هارمونيك در خطوط قدرت، حذف نوسانات توان حقيقي و بهبود ضريب توان نيز اشاره نمود. امروزه، باتوجه به استفاده گسترده از بارهاي غيرخطي، مساله «اعوجاجات هارمونيكي» ناشي از اتصال اين¬گونه بارها، يكي از مخرب¬ترين مشكلات كيفيت تواني موجود در شبكه¬هاي صنعتي را رقم مي¬زند. از اين¬رو، در اين مقاله نحوه جبران¬سازي هارمونيكي يك بار غيرخطي توسط فيلتر اكتيو موازي مورد بررسي قرار گرفته و نتايج حاصل از به¬كارگيري آن، به¬كمك شبيه-سازي يك سيستم نمونه در نرم¬افزار PSCAD/EMTDC ارائه شده است. نتايج مربوطه به¬خوبي نشان مي¬دهند كه استفاده از فيلترهاي اكتيو موازي راه¬كار مناسبي جهت حذف موثر مولفه¬هاي هارمونيكي ناشي از عملكرد بارهاي غيرخطي مي¬باشد.

In distribution networks, nowadays, with extensive application of nonlinear and sensitive loads such as power electronics converters, power quality problems have been paid more attention than before. These kinds of loads, by consuming nonlinear currents from the network create harmonic pollution. Since power quality disturbances created by load (consumers) affect source (distribution network) and voltage disturbances in network influence serving consumers, the use of custom power devices seems necessary. The most important disturbance which is created by consumers is harmonic pollution. Current harmonics because of voltage drop that they create on network elements, cause inappropriate function of sensitive electrical and protective devices. In addition, the overvoltage created by resonance between power system inductance and reactive power compensation capacitor banks can harm network devices such as power factor correction capacitors. Current harmonics also cause more power loss in network and cause problems for transformers such as overload, increased temperature and thermal stresses, and this leads to lower transformer capacities. One of the effective devices for decreasing and preventing harmonics from entering the power system is active filters. In this study simulation and modeling of an active filter have been studied. Control strategy is based on instantaneous reactive power theory so that the voltage waveform injected by the active filter is able to compensate reactive power and current harmonics. Simulation in the PSCAD / EMTDC software environment with nonlinear loads has been done.