Active Filter Current Direct Control System

Authors

  • M. Yo. Burbelo Vinnytsia National Technical University
  • Yu. V. Loboda Vinnytsia National Technical University
  • D. Yu. Lebed Vinnytsia National Technical University

DOI:

https://doi.org/10.31649/1997-9266-2021-155-2-69-75

Keywords:

electric networks, asymmetric non-sinusoidal modes, symmetrical components, higher harmonics, control system

Abstract

The main direction of research is the optimization of the active filter, simplification of the control system and the identification of new algorithms for calculating the compensating currents. There has been improved the direct current control system of active filter with the formation of sinusoidal signals equal to the fundamental harmonic of phase load currents, as well as non-sinusoidal asymmetric signals, as the difference between input phase currents of load and fundamental harmonics, to filter higher harmonics and balancing currents filtering of higher harmonics and balancing of nonlinear asymmetric loads. The control system, which consists of two units: the unit for generating the current compensation of higher harmonics and the unit for converting currents from the phase coordinate system to the coordinate system of instantaneous symmetrical components, provides almost complete compensation for linear and nonlinear distortion. In the case of using one unit for converting currents from the phase coordinate system to the coordinate system of instantaneous symmetrical components, which significantly simplifies the implementation of the control system, provides sufficient for mass consumers quality compensation of higher harmonics (provides compensation of the third, fifth, seventh and ninth current harmonics , and the level of uncompensated higher harmonics is determined by the eleventh and thirteenth harmonics, the content of which is significantly lower) and full load balancing. It is shown that the system of direct current control of the active filter in the case of using the vector of phase currents and the vector of phase voltages can be used for full compensation of reactive power. In this case, there is a slight initial overregulation of the reactive power, which is automatically compensated. The reactive power is regulated indirectly by the voltage support circuit on the capacitor of the active filter voltage inverter.

Author Biographies

M. Yo. Burbelo, Vinnytsia National Technical University

Dr. Sc. (Eng.), Professor of the Chair of Electrical Systems of Power and Energy Management

Yu. V. Loboda, Vinnytsia National Technical University

Cand. Sc. (Eng.), Senior Lecturer of the Chair of Electrical Systems of Power and Energy Management

D. Yu. Lebed, Vinnytsia National Technical University

Post-Graduate Student of the Chair of Electrical Systems of Power and Energy Management

References

H. Akagi, E. H. Watanabe, and M. Aredes, Instantaneous power theory and applications to power conditioning, IEEE Press, Willy-Interscience, 2007.

H. Akagi, “Active harmonic filters,” Proceedings of the IEEE, vol. 93, № 12, рp. 2128-2141, 2005.

Н. Akagi, “Modern Active Filters and Traditional Passive Filters,” Bulletin of the Polish Academy of Science, Technical Sciences, vol. 54, pp. 255-269, 2006.

В. В. Бурлака, С. К. Поднебенна, і С. В. Гулаков, Сучасні силові активні фільтри та імпульсні джерела живлення з корекцією коефіцієнта потужності. Маріуполь, Україна: ПДТУ, 2015.

F. Z. Peng, and J. S. Lai, “Generalized instantaneous reactive power theory of three-phase power systems,” IEEE Trans. Instrum. Meas, vol. 45, № 1, pp. 293-297, 1996.

J. C. Montano, P. Salmeron, and J. P. Thomas, “Analysis of Power Losses for Instantaneous Compensation of Three-Phase Four-Wire System,” IEEE Trans. Power Electron, vol. 20, № 4, pp. 901-907, 2005.

J. C. Montano, and P. Salmeron, “Compensation in nonsinusoidal, unbalanced three-phase four-wire systems with active power-line conditioner,” IEEE Trans. Power Delivery, vol. 17, № 4, рp. 1079-1084, 2002.

М. Ю. Артеменко, Л. М. Батрак, В. М. Михальський, i C. Й. Поліщук, «Оптимізація енергетичних характеристик трифазної чотирипровідної системи живлення з паралельним активним фільтром у несиметричному синусоїдному режимі,» Технічна електродинаміка, № 2, с. 30-37, 2015.

М. Ю. Артеменко, i В. В. Каплун, «Енергоефективність паралельних активних силових фільтрів трифазних систем електроживлення,» Вісник Київського національного університету технологій та дизайну, № 5 (102), с. 11-19, 2016.

С. Й. Поліщук, М. Ю. Артеменко, В. М. Михальський, і Л. М. Батрак, «Спосіб керування паралельним активним фільтром чотирипровідної трифазної мережі», МПК Н02Р 9/00, № 84949, Бюл. № 21, Лист. 11, 2013.

М. Й. Бурбело, і Ю. В. Лобода, «Система прямого керування струмом статичного синхронного компенсатора,» Science, Research, Development #26, Technics And Technology, Познань/Poznan, 27.02.2020–28.02.2020 р.

М. Й. Бурбело, і О. В. Степура, «Застосування узагальнених симетричних складових для виявлення споживачів, які спотворюють якість електроенергії,» Вісник Національного технічного університету «Харківський політехнічний інститут». Енергетика: надійність та енергоефективність, № 14 (1339), с. 78-82, 2019.

Downloads

Abstract views: 216

Published

2021-04-30

How to Cite

[1]
M. Y. Burbelo, Y. V. Loboda, and D. Y. . Lebed, “Active Filter Current Direct Control System”, Вісник ВПІ, no. 2, pp. 69–75, Apr. 2021.

Issue

Section

ENERGY GENERATION, ELECTRIC ENGINEERING AND ELECTROMECHANICS

Metrics

Downloads

Download data is not yet available.