Yıl: 2019 Cilt: 7 Sayı: 1 Sayfa Aralığı: 153 - 164 Metin Dili: Türkçe DOI: 10.29109/gujsc.454079 İndeks Tarihi: 09-04-2020

Doğrusal Olmayan Yüklerde Güç Faktörünün Düzeltilmesi ve Harmonik Bileşenlerin Süzülmesi

Öz:
Toplam harmonik distorsiyonu özellikle güç elektronik ekipman ve doğrusal olmayan yüklerinkullanılmasından sonragüç kalitesinin önemli bir konusu oldu. Elektrik sistemlerinin arızasız ve güvenli bir şekilde çalışabilmesi, akım ve gerilim gibi büyüklüklerin 50 Hz frekansta ve sinüsoidal formda olmasına bağlıdır. Bununla birlikte bir çok nedenlerden dolayı bu temel büyüklükler sinüsoidal özelliklerini kaybederek sistemde istenmeyen harmonikler oluşmaktadır. Harmonik distorsiyonun azaltılması ve güç faktörününiyileştirilmesi içinpasif filtrelerin kullanılması çokca tercih edilen bir yöntemdir.İncelenen güç sistemi, üç fazlı gerilim kaynağı, güç trafosu, altı darbeli kontrolsüz doğrultucu, pasif filtre ve R-L endüktif yükünden oluşmaktadır.Altı darbeli kontrolsüz bir doğrultucu 5, 7, 11, 13, 17, 19 v.b. gibi akım harmonik bileşenleri üretir.Üç fazlı kontrolsüz doğrultucunun giriş akımı toplam harmonik distorsiyonunu azaltmak için pasif filtre kullanılmıştır. Güç sistemi Matlab/Simulink programı kullanılarak modellenmiştir. Simülasyon sonuçları, hem harmoniklerin elimine edildiğini hem de güç katsayının düzeltildiğini göstermektedir.Pasif filtreler kullanmadan önce güç sistemindeki güç katsayısı 0.6877 ve THDI değeri ise % 12.71 olarak ölçülmüş idi. Pasif filtreler kullanıldıktan sonra ise sistemdeki güç katsayısı 0.99 ve THDI değeri ise % 3.591 olarak gerçekleşmiştir.
Anahtar Kelime:

Konular: Mühendislik, Elektrik ve Elektronik

Filtration of Harmonic Components and Correction Power Factor in Nonlinear Loads

Öz:
Total harmonic distortion has become an important subject in power quality, especially afteruse of power electronicequipment and non-linear loads. Working of electricity systems smoothly and safety depends on the foundation of quantities such as current and voltage which are sinusoidal and 50 Hz frequency. However, these foundation quantities lose their sinusoidal characteristics because of many reasons and this occurs unwanted harmonics in the system.It is a highly preferred methodto use passive filtersfor reduction harmonic and to improve the power factor. The proposed power system is a combination of three-phase voltage supply, power transformer, sixpulse rectifier, passivefilter, and R-L inductive load. A six-pulse uncontrolled rectifier produces 5th, 7th, 11th, 13th, 17th, 19th, etc. current harmonics components. A passive filter is used to reduce the total harmonic distortion of the input current of the three-phase uncontrolled rectifier. Power system is modeled by using Matlab/Simulink program. Simulation results show that both the harmonics are eliminated and the power coefficient is corrected.Before using passive filters the power coefficient was 0.6877, and the THDI value was measured as 12.71 % in the power system. After using passive filters, the power coefficient was 0.99 and the THDI value was measured as 3.591 % in power system.
Anahtar Kelime:

Konular: Mühendislik, Elektrik ve Elektronik
Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık
  • [1] Dastfan, A., Yassami H. and Rafiei M. R., Optimum Design of Passive Harmonic Filter by Using Game Theory Concepts.Intelligent Systems in Electrical Engineering, Vol. 4, No. 4.2014.
  • [2] Çolak, İ., Bayindir, R. and Kabalci, E., A Modified Harmonic Mitigation Analysis Using Third Harmonic Injection PWM in a Multilevel Inverter Control, 14th International Power Electronics and Motion Control Conference Ohrid, Macedonia, 2010.
  • [3] Germeç, K. E., Erdem H., Time-harmonic analysis in electric power systems, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 30 (2), 263-271, 2015.
  • [4] Bayindir, R. Sağiroğlu, Ş. Çolak, İ. Alper Ö., Investigating Industrial Risks Based on Information Security for Observerable Electrical Energy Distribution System and Suggestions. Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 24(34)(715-723). 2009.
  • [5] Rashid, H.M., Power Electronics, Circuits, Devices, and Applications, Perason Press, 2014.
  • [6] Adak, S., Cangi, H., Analysis and Simulation Total Harmonic Distortion of Output Voltage Three Level Diode Clamped Inverter in Photovoltaic System, Bitlis Eren University, Fen Bilimleri Dergisi, ISSN 2147-3129,2015.
  • [7] Kocatepe, C., Uzunoglu, M., Yumurtacı, R. ve Arıkan, O., Elektrik Tesislerinde Harmonikler, Birsen Yayınevi, İstanbul 2003.
  • [8] Bhende,CN. Kalam,A. Malla,SG., Mitigation of Power Quality Problems in Grid-Interactive Distributed Generation System, DE Gruyter:International Journal of Emerging Electric Power Systems, Vol. 17, pp. 165-172, April 2016.
  • [9] Ozdemir, A. Ferikoglu, A., Low cost mixed-signal microcontroller based power measurement technique - IEE Proceedings-Science Measurement And Technology - Vol.151 - pp.253-258 - ISSN : 1350-2344 - DOI : 10.1049/ip-smt:20040242 - JUL - - Article - - 2004 - WOS:000222969400004.
  • [10]Yilmaz, A. S., Alkan, A. and H. Asyali, M., Applications of parametric spectral estimation methods on detection of power system harmonics, Electric Power Systems Research, 78, Issue 4, , pp 683-693, April 2008.
  • [11] Rüstemli, S., Okuducu, E., Efe, S.B., Elektrik Tesislerinde Harmoniklerin Pasif Filtre Kullanılarak Azaltılması ve Simülasyonu, EVK2015: 6. 2015, Enerji Verimliliği Kalitesi Sempozyumu, pp120-124, 4-6 Haziran, Sakarya.
  • [12]Memon, Z. A., Uquaili, M. A. and Unar, M. A., Harmonics mitigation of industrial power system using passive filters.Mehran University Research Journal of Engineering and Technology, Vol. 31, No. 2, pp. 355-360, 2012.
  • [13] Hideaki, F., Hirohmi, A., A Practical Approach to Harmonic Compensation in Power Systems-Series Connection of Passive and Active Filters, IEEE Transactions On Industry Applications, Vol. 21, No. 6, 1991.
  • [14]Ayan, K. Arifoğlu, U., Optimizing reactive power flow of HVDC systems using genetic algorithm - International Journal of Electrical Power & Energy Systems - Vol.55 - pp.1-12 - ISSN : 0142-0615 - DOI : 10.1016/j.ijepes.2013.
  • [15]Anooja C. L. and Leena N., Passive Filter for Harmonic Mitigation of Power Diode Rectifier and SCR Rectifier Fed Loads. International Journal of Scientific & Engineering Research, Vol. 4, No. 6, 2013.
  • [16]Adak,S., Mitigation Harmonic with LCL Passive Filter in off-Grid PV SystemJournal of Engineering and Tecnology, 2;1, pp. 9-20, 2018.
  • [17] Sekkeli, M., Tarkan N., Development of a novel method for optimal use of a newly designed reactive power control relay. International Journal of Electrical Power and Energy Systems 2013; 44:736-742.
  • [18] Srivastava, K. K., Shakil S. and Pandey A. V., Harmonics & Its Mitigation Technique by Passive Shunt Filter. International Journal of Soft Computing and Engineering (IJSCE) ISSN, pp. 2231-2307, 2013.
  • [19]Çetin, S., Veri Merkezi Uygulamaları için Yüksek Verimli Bir LLC Rezonanslı DC-DC Dönüştürücü Tasarımı, GU J Sci, Part C, 5(1): 45-54, 2017.
  • [20] Özçira, S., Aktif Güç Filtre Tipinin Kompanze Edilmesi Gereken Büyüklüğe Göre Belirlenmesi GU J Sci, Part C, 6(3): 691-704, 2018.
APA ADAK S, cangi h, YILMAZ A (2019). Doğrusal Olmayan Yüklerde Güç Faktörünün Düzeltilmesi ve Harmonik Bileşenlerin Süzülmesi. , 153 - 164. 10.29109/gujsc.454079
Chicago ADAK SÜLEYMAN,cangi hasan,YILMAZ AHMET SERDAR Doğrusal Olmayan Yüklerde Güç Faktörünün Düzeltilmesi ve Harmonik Bileşenlerin Süzülmesi. (2019): 153 - 164. 10.29109/gujsc.454079
MLA ADAK SÜLEYMAN,cangi hasan,YILMAZ AHMET SERDAR Doğrusal Olmayan Yüklerde Güç Faktörünün Düzeltilmesi ve Harmonik Bileşenlerin Süzülmesi. , 2019, ss.153 - 164. 10.29109/gujsc.454079
AMA ADAK S,cangi h,YILMAZ A Doğrusal Olmayan Yüklerde Güç Faktörünün Düzeltilmesi ve Harmonik Bileşenlerin Süzülmesi. . 2019; 153 - 164. 10.29109/gujsc.454079
Vancouver ADAK S,cangi h,YILMAZ A Doğrusal Olmayan Yüklerde Güç Faktörünün Düzeltilmesi ve Harmonik Bileşenlerin Süzülmesi. . 2019; 153 - 164. 10.29109/gujsc.454079
IEEE ADAK S,cangi h,YILMAZ A "Doğrusal Olmayan Yüklerde Güç Faktörünün Düzeltilmesi ve Harmonik Bileşenlerin Süzülmesi." , ss.153 - 164, 2019. 10.29109/gujsc.454079
ISNAD ADAK, SÜLEYMAN vd. "Doğrusal Olmayan Yüklerde Güç Faktörünün Düzeltilmesi ve Harmonik Bileşenlerin Süzülmesi". (2019), 153-164. https://doi.org/10.29109/gujsc.454079
APA ADAK S, cangi h, YILMAZ A (2019). Doğrusal Olmayan Yüklerde Güç Faktörünün Düzeltilmesi ve Harmonik Bileşenlerin Süzülmesi. Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım ve Teknoloji, 7(1), 153 - 164. 10.29109/gujsc.454079
Chicago ADAK SÜLEYMAN,cangi hasan,YILMAZ AHMET SERDAR Doğrusal Olmayan Yüklerde Güç Faktörünün Düzeltilmesi ve Harmonik Bileşenlerin Süzülmesi. Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım ve Teknoloji 7, no.1 (2019): 153 - 164. 10.29109/gujsc.454079
MLA ADAK SÜLEYMAN,cangi hasan,YILMAZ AHMET SERDAR Doğrusal Olmayan Yüklerde Güç Faktörünün Düzeltilmesi ve Harmonik Bileşenlerin Süzülmesi. Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım ve Teknoloji, vol.7, no.1, 2019, ss.153 - 164. 10.29109/gujsc.454079
AMA ADAK S,cangi h,YILMAZ A Doğrusal Olmayan Yüklerde Güç Faktörünün Düzeltilmesi ve Harmonik Bileşenlerin Süzülmesi. Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım ve Teknoloji. 2019; 7(1): 153 - 164. 10.29109/gujsc.454079
Vancouver ADAK S,cangi h,YILMAZ A Doğrusal Olmayan Yüklerde Güç Faktörünün Düzeltilmesi ve Harmonik Bileşenlerin Süzülmesi. Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım ve Teknoloji. 2019; 7(1): 153 - 164. 10.29109/gujsc.454079
IEEE ADAK S,cangi h,YILMAZ A "Doğrusal Olmayan Yüklerde Güç Faktörünün Düzeltilmesi ve Harmonik Bileşenlerin Süzülmesi." Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım ve Teknoloji, 7, ss.153 - 164, 2019. 10.29109/gujsc.454079
ISNAD ADAK, SÜLEYMAN vd. "Doğrusal Olmayan Yüklerde Güç Faktörünün Düzeltilmesi ve Harmonik Bileşenlerin Süzülmesi". Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım ve Teknoloji 7/1 (2019), 153-164. https://doi.org/10.29109/gujsc.454079