Entwicklung eines Regelverfahrens zur selektiven Dämpfung von ausgewählten Oberschwingungen unter Berücksichtigung von zulässigen Grenzwerten für Elektroenergiequalitätsparameter

Shakra, Ismael GND

The Harmonics can cause serious problems in the electronic power system. Active filter is known as the useful method for harmonic mitigation. Nevertheless, additional active filters increase system costs, because the active filter needs large elements at relative large currents sometimes. In my work the individual voltage harmonics will be only regulated to the specified values at PCC in low voltage, and this value should not be exceed. The utilization of these specified values require a control method for the active filter, that finds the optimum between the power quality on the one hand and the loads on the other.This work presents a control method. With it, the voltage harmonics will be limited to the defined values at the PCC of a three-phase system. For this purpose, an impedance model is used with a fast current control. In the model, parameters of the impedance are obtained through electrical impedance measurement.Besides of the voltage harmonics, the harmonic currents can cause many problems for the entire electric power system, particularly the neutral conductor in the three-phase four-wire system.The active filter is connected in parallel with the grid, in order to compensate the current harmonics. This can avoid costly grid expansion. The proposed method in my work leads to a good technical solution, using this method no further measurements are needed, moreover it can reduce cost and energy savings.

Es ist bekannt, dass der aktive Filter gegen die Oberschwingungen sehr effektiv ist und die dadurch entstehenden Probleme beseitigen werden. Jedoch sind die Kosten für einen aktiven Filter um die Netzqualität zu verbessern sehr hoch.Um die Netzqualität sicher zu stellen, dürfen die Spannungseffektivwerte jeder einzelnen Oberschwingung einen bestimmten Grenzwert nicht überschreiten. Die Ausnutzung dieser Grenzwerte erfordert eine Regelungsmethode für den aktiven Filter, die das Optimum zwischen der Netzqualität einerseits und den Verbrauchern anderseits findet.Die vorliegende Arbeit stellt eine Regelungsmethode vor, mit der die Spannungsoberschwingungen an der Übergabestelle eines Dreiphasen-Systems auf einen definierten Wert begrenzt werden. Hierfür wird ein Impedanzmodell mit einer schnellen Stromregelung verwendet. Die Modellparameter der Impedanz werden durch eine Netzimpedanzmessung ermittelt. Neben den Spannungsoberschwingungen verursachen Stromoberschwingungen im Dreiphasen-Vierleitersystem viele Probleme für das gesamte Elektroenergiesystem, insbesondere den Neutralleiter. Der aktive Filter kann parallel an den zu kompensierenden Netzknoten angeschlossen werden. Hierdurch ist es möglich, sowohl die Spannungsoberschwingungen als auch die Stromoberschwingungen zu kompensieren. Die Berechnungen für die Bestimmung des minimalen Filterstromes werden mit Stromspitzenwert und mit Stromeffektivwertalgorithmus unter Verwendung einer Einzelfilterstromoberschwingung und mehrerer Filterstromoberschwingungen durchgeführt. Dadurch kann ein kostenintensiver Netzausbau vermieden werden und Betriebskosten reduziert werden. Weiterhin ist es durch die Regelung auf Grenzwerte möglich, die Baugröße des aktiven Filters kleiner zu gestalten. Damit führt die vorgeschlagene Regelungsmethode zu einer guten technischen Lösung und findet ein gesamtwirtschaftliches Optimum unter Beachtung eines gegebenen gesetzlichen Regulierungsrahmens.

Zitieren

Zitierform:

Shakra, Ismael: Entwicklung eines Regelverfahrens zur selektiven Dämpfung von ausgewählten Oberschwingungen unter Berücksichtigung von zulässigen Grenzwerten für Elektroenergiequalitätsparameter. 2014.

Zugriffsstatistik

Gesamt:
Volltextzugriffe:
Metadatenansicht:
12 Monate:
Volltextzugriffe:
Metadatenansicht:

Grafik öffnen

Export