Енергоефективне управління паралельним активним фільтром трифазної чотирипровідної системи живлення

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorБатрак, Лариса Миколаївна
dc.contributor.degreedepartmentакустики та акустоелектронікиuk
dc.contributor.degreefacultyелектронікиuk
dc.contributor.degreegrantorНаціональний технічний університет України «Київський політехнічний інститут»uk
dc.date.accessioned2016-05-18T08:07:04Z
dc.date.available2016-05-18T08:07:04Z
dc.date.issued2016
dc.description.abstractenThe thesis is solved an actual scientific task of creating new and improving existing methods of energy-efficient control of the shunt active filter three phase four wire power system on the basis the development of power theory and design the proportional-vector approach to the formation of a three-phase currents consumed by the source. Based on the rationale of a new formula apparent power four wire power system which takes into account the power loss in the neutral wire, proposed a new algorithm of proportional - vector control of shunt active filter where a support phase voltage vector is formed with partial decrease of zero-sequence component. This provides unity power factor and low loss in the four-wire cable. A new formula for calculating the efficiency of three-phase four-wire power system in nonsinusoidal unbalanced mode with a given load power factor and the known ratio of short-circuit power to the active power loads has been proposed. New analytical conditions of energy efficiency use shunt active filter in a three-phase four-wire power system with considering loss power inverter were obtained. It is shown that most of the existing control strategies shunt active power filters for three phase four-wire power system with repeatedly coordinate transformation matrix are equivalent to formation of instantaneous source current vector proportional to the referent voltages vector which coincides with the instantaneous vector of the phase voltages or is its part with improved spectral composition. On the basis of this position control system of threephase four-wire shunt active filter is offered. It realizes multivariate proportionalvector forming instantaneous current source, novelty items which is confirmed by two patents of Ukraine.uk
dc.description.abstractruВ диссертационной работе решена актуальная научная задача создания новых и совершенствования существующих алгоритмов энергоэффективного управления средствами параллельной активной фильтрации трехфазной четырехпроводной системы питания на основе развития теории мощности и разработки пропорционально-векторных подходов к формированию потребляемых токов трехфазного источника. На основе анализа методов исследования энергетических процессов в трехфазных системах питания и алгоритмов управления параллельными активными фильтрами установлено, что интегральные алгоритмы не обеспечивают единичного коэффициента мощности при наличии составляющей нулевой последовательности фазных напряжений, а алгоритмы теории мгновенной мощности является усложненными и недостаточно быстродействующими из-за неоднократного матричного преобразования координат. Впервые доказано, что энергетические процессы в синусоидальном несимметричном режиме трехфазной четырехпроводной системы электропитания полностью задаются трехмерными комплексными векторами симметричных составляющих фазных напряжений и линейных токов, составляющие нулевой последовательности которых модифицированы в соответствии с соотношениями сопротивлений фазного и нейтрального проводов. Это позволило получить новое соотношение для полной мощности в виде произведения норм этих векторов, а также определить все ее квадратичные составляющие через скалярное и векторное произведения указанных векторов. Впервые установлено, что вектор токов трехфазного источника, который максимизирует активную мощность нагрузки в синусоидальном несимметричном режиме при заданных фазных напряжениях и мощности потерь в четырехпроводном кабеле, должен быть пропорциональным вектору мгновенных значений фазных напряжений с частично ослабленной составляющей нулевой последовательности, причем оптимальная величина коэффициента ослабления определяется соотношением сопротивлений фазного и нейтрального проводов. Основываясь на новой формуле полной мощности трехфазной четырехпроводной системы питания, предложен новый алгоритм пропорционально - векторного управления параллельным активным фильтром с опорным вектором фазных напряжений с частично ослабленной составляющей нулевой последовательности в соответствии с соотношением сопротивлений фазного и нейтрального проводов, что обеспечивает единичный коэффициент мощности и минимум потерь в четырехпроводных кабелях. Компьютерное моделирование показало, что по сравнению с алгоритмом S. Fryze предложенный алгоритм управления ПАФ дает преимущества до 7% по величине коэффициента мощности и до 1,8 раз по мощности потерь в силовом кабеле. Установлено новое соотношение для расчета коэффициента полезного действия трехфазной четырехпроводной системы питания в несинусоидальном несимметричном режиме по заданному коэффициенту мощности нагрузки и известному отношению мощности короткого замыкания источника к активной мощности нагрузки. Получены новые аналитические условия энергоэффективности применения параллельного активного фильтра в трехфазной четырехпроводной системе питания с учетом мощности собственных потерь фильтра, которые могут быть использованы для количественной оценки допустимой величины указанных потерь на ранних стадиях его проектирования. Предложена методика расчета параметров реактивного компенсатора гибридного фильтра для случайной дискретно-линейной модели нагрузки, что позволяет оценить уменьшение величины установленной мощности и соответствующих потерь активного фильтра. Показано, что при наличии реактивного компенсатора, параметры которого рассчитаны по предложенной методике, для случайно коммутируемой однофазной активно-индуктивной нагрузки установленная мощность ПАФ уменьшается не менее, чем на 29%. Впервые показано, что большинство существующих алгоритмов управления ПАФ четырехпроводной трехфазной системы питания, основанных на теории мгновенной мощности с неоднократным матричным преобразованием координат, эквивалентны пропорционально - векторному формированию токов трехфазного источника с опорным вектором, который совпадает с вектором мгновенных значений фазных напряжений или является его частью с улучшенным спектральным составом. Это положение позволяет значительно повысить быстродействие и упростить реализацию указанных алгоритмов управления ПАФ. Предложена система управления ПАФ четырехпроводной трехфазной системы электропитания, реализующая многовариантное пропорционально-векторное формирование мгновенных токов источника, в которой в зависимости от конкретных условий применения выбирается один из двадцати алгоритмов управления, оптимальный по определенному показателю качества. Новизна элементов системы управления подтверждена двумя патентами Украины. Результаты исследований внедрены в ТОВ НПП «Техносервиспривод», в учебный процесс Национального технического университета Украины «Киевский политехнический институт» и при выполнении трех НИР.uk
dc.description.abstractukВ дисертаційній роботі розв’язано актуальну наукову задачу створення нових та удосконалення існуючих алгоритмів енергоефективного управління засобами паралельної активної фільтрації трифазної чотирипровідної системи живлення на основі розвитку теорії потужності та розроблення пропорційно-векторних підходів до формування споживаних струмів трифазного джерела. Ґрунтуючись на новій формулі повної потужності чотирипровідної системи живлення, що враховує потужність втрат в нульовому проводі, запропонований новий алгоритм пропорційно - векторного управління паралельним активним фільтром з частково послабленою складовою нульової послідовності вектора фазних напруг, що забезпечує одиничний коефіцієнт потужності та мінімум втрат в чотирипровідному кабелю. Запропоновано систему управління паралельним активним фільтром трифазної чотирипровідної системи живлення, що реалізовує багатоваріантне пропорційно-векторне формування миттєвих струмів джерела, новизна елементів якої підтверджена двома патентами України.uk
dc.format.page22 с.uk
dc.identifier.citationБатрак Л.М. Енергоефективне управління паралельним активним фільтром трифазної чотирипровідної системи живлення : автореф. дис. ... канд. техн. наук. : 05.09.12 – напівпровідникові перетворювачі електроенергії / Лариса Миколаївна Батрак. - Київ, 2016. - 22 с.uk
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/15793
dc.language.isoukuk
dc.publisherНТУУ «КПІ»uk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.status.pubpublisheduk
dc.subjectкоефіцієнт корисної діїuk
dc.subjectкоефіцієнт потужностіuk
dc.subjectпаралельний активний фільтрuk
dc.subjectпропорційно-векторне формування струмів джерелаuk
dc.subjectshunt active filteren
dc.subjectproportional-vector formation of instantaneous source currentsen
dc.subjectthe efficiencyen
dc.subjectapparent poweren
dc.subjectpower factoren
dc.subjectкоэффициент мощностиru
dc.subjectкоэффициент полезного действияru
dc.subjectпараллельный активный фильтрru
dc.subjectполная мощностьru
dc.subjectпропорционально-векторное формирования токов источникаru
dc.subject.udc621.3.025.3:621.38(043.3)uk
dc.titleЕнергоефективне управління паралельним активним фільтром трифазної чотирипровідної системи живленняuk
dc.typeThesisuk
thesis.degree.levelcandidateuk
thesis.degree.nameкандидат технічних наукuk
thesis.degree.speciality05.09.12 – напівпровідникові перетворювачі електроенергіїuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
Batrak_aref.pdf
Розмір:
986.3 KB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
7.71 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Автореферати (АМЕС)
Автореферати (вільний доступ)