Harmoniklerin süzülmesi ve tepkin güç kompanzasyonu için melez koşut etkin güç süzgeçleri
Hybrid active filters for harmonic filtering and reactive power compensation
Yazar: CENK GEZEGİN
Danışman: Y.DOÇ.DR. MUAMMER ÖZDEMİR
Ondokuz Mayıs Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2006
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering

Özet:
Günümüzde doğrusal olmayan yüklerin kullanımı her geçen gün artmaktadır. Tek fazlıyükler elektronik balastlı flüoresan lambalar, televizyonlar, bilgisayarlar ve klimalar ile üçfazlı yükler motor sürücüler, indüksiyon fırınları ve ark ocakları yaygın olarak kullanılandoğrusal olmayan yüklerdir. Bu yükler AA kaynağından doğrusal olmayan akım ve tepkingüç çeker. Çekilen harmonik akımlar, tepkin güç, dengesizlik ve aşırı nötr akımları sisteminverimini, güç katsayısını ve enerji kalitesini düşürmektedir. Günümüzde kullanılan gelenekselLC edilgen süzgeçler harmoniklerin azaltılması için, sığaçlar ise güç katsayısının arttırılmasıiçin kullanılırlar. Bununla birlikte uygulamada edilgen süzgeçler ve sığaçların koşut ve serirezonans gibi bazı dezavantajları vardır. Akım harmoniklerinin süzülmesi ve tepkin güçkompanzasyonu için kullanılan günümüzdeki geleneksel edilgen süzgeçler ve sığaçlar güçkalitesi sorunlarını çözmede yetersizdir.Bu sorunların üstesinden gelmek için kullanılan etkin güç süzgeçleri son yıllarda hızlagelişmekte ve yaygın olarak kullanılmaya başlanmaktadır. Akım harmoniklerinin süzülmesive tepkin güç kompanzasyonu için koşut etkin güç süzgeçleri (KEGS) kullanılır. KEGSyükün ürettiği harmonik akımı ve/veya tepkin güce ters fazda ve eşit büyüklükte akımlarüreterek harmonik akım ve/veya tepkin güç kompanzasyonu yapar.Edilgen süzgeçler ve etkin güç süzgeçleri birlikte kullanılarak melez sistemleroluşturulur. Melez sistemler etkin ve edilgen güç süzgeçlerinin avantajlarını birleştirirler.Böylece etkin güç süzgecinin akım ve gerilim değerleri düşürülüp başlangıç maliyeti azaltılırve performansı yükseltilir.Bu çalışmada, harmonikli yük bulunan tesislerde tepkin güç kompanzasyonu veharmoniklerin süzülmesi için kullanılan yöntemler sunulmuştur. MATLAB/Simulinkprogramı kullanılarak KEGS modellenmiştir. Bu model ile farklı melez KEGS sistemlerininanlık tepkin güç kuramı ile performansı incelenmiştir.Anahtar Kelimeler : Tepkin Güç Kompanzasyonu, Harmoniklerin Süzülmesi, EdilgenSüzgeçler, Koşut Etkin Güç Süzgeci

Abstract:
Nowadays, the uses of the nonlinear loads are increasing day to day. Single-phase loadssuch as fluoresant lamps with electronic ballast, TVs, computers, and air conditioners, andthree phase loads such as adjustable speed drives, induction furnaces and arc furnaces arewidely used nonlinear loads. The nonlinear loads draw harmonic currents and reactive powerfrom AC mains. The harmonic currents, reactive power, unbalances, and excessive neutralcurrents cause low system efficiency, poor power factor and power quality. The passive filtersand capacitors used for harmonic filtering and reactive power compensation becomeunsatisfactory to solve today?s power quality problems.To overcome these problems, the active power filters (APF) have been researched anddeveloped in recent years and employed widely. The parallel APF is used to eliminateharmonics, reactive power compensation and balancing unbalanced currents. The APF injectscurrent equal in magnitude and opposite in phase that of produced by nonlinear loads tocancel harmonics and/or reactive power compensation.Hybrid systems are formed by using passive filter and APF together. Hybrid systemscombine the advantages of both passive filter and APF. So by reducing the rated current andvoltage of APF, hybrid systems reduce startup cost and increase the performance.In this study, the methods used for reactive power compensation and harmonicelimination are presented for the plants with nonlinear loads. Parallel APF is modeled byusing MATLAB/ Simulink software. With this model, performance of different types ofhybrid parallel APFs are analyzed by using instantaneous reactive power theory.Key Words : Parallel Active Power Filters, Reactive Power CompensationHarmonic Current Compensation, Instantaneous Reactive Power Theory