تاثير روش توليد جريان مرجع بر مشخصه هاي جبرانسازي فيلتر فعال در سيستم قدرت

The Effect of Reference Current Generation Method on Compensation Characteristics of Active Power Filter in Electrical Power System

كاهش تلفات و صرفه جويي در مصرف انرژي از مسايل مهم مورد توجه در سيستم-هاي توليد، انتقال و مصرف انرژي الكتريكي است. يكي از اصلي ترين عوامل افزايش تلفات در سيستم، اعوجاج هارمونيكي ناشي از وجود بارهاي غيرخطي است كه براي مقابله با آن، انواع فيلترهاي فعال مورد استفاده قرار مي گيرند. از مهمترين بخش-هاي كنترل عملكرد فيلترهاي فعال موازي، توليد مناسب جريان مرجع فيلتر است. در اين مقاله، با بررسي مهمترين روش هاي كنترل و توليد جريان مرجع در فيلتر فعال، و شبيه سازي هر كدام از روش ها بر روي سيستم قدرت سه فاز در حضور بار غيرخطي، ميزان تاثير نوع روش انتخابي براي توليد جريان مرجع در عملكرد جبرانسازي فيلتر سنجيده مي شود. مقايسه جامعي از نظر تاثير هر روش در كاهش ميزان اعوجاج هارمونيكي جريان، كاهش تلفات، افزايش ضريب توان، بهبود سرعت پاسخ و الزامات طراحي انجام شده است. در بحث جبرانسازي هارمونيكي، نتايج عددي حاصل نشان دهنده عملكرد مطلوب تر روش آشكارسازي با فيلتر ميانگذر (BPF) است. همچنين وجود اعوجاجات ولتاژ تاثيري بر مشخصه هاي جبرانسازي اين روش ندارد. در عين حال به منظور جبران عدم تعادل بار، اين روش كارآيي لازم را نخواهد داشت و استفاده از روش توان راكتيو لحظه اي (P-Q) پيشنهاد مي-شود. با بررسي نتايج، اهميت انتخاب مناسب روش استخراج جريان مرجع بر اساس اهداف جبرانسازي و امكانات طراحي در عملكرد فيلتر فعال مورد بررسي قرار گرفته است.

Energy loss reduction in power system is one of the most important issues in generation, transmission and distribution systems. The harmonic distortion which is generally injected by the non-linear loads to power system, is a significant factor increasing losses in power system. In order to eliminate these harmonics, active power filter is implemented. The appropriate generation of reference current is a main part of shunt active power filter control algorithm. In this article, the most common used theories for control and extraction of reference current in three-phase power system with non-linear load was simulated. Then the effect of selected method on active filter performance was analyzed and evaluated. A comprehensive comparison between control methods was performed in terms of harmonic cancellation and loss reduction capabilities, reactive power compensation, transient response speed and design requirement. The numerical results showed that “BPF” method has the best performance to improve total harmonic distortion (THD). In addition, voltage disturbances had no effect on its operation. However, this method did not represent good performance for unbalanced compensation. For this purpose, the using of reactive power theory (P-Q) was the most useful. The results showed that the selection of reference current generation method should be based on compensation purposes and design Limitations.