Про можливості управління параметрами якості електроенергії з боку електроприймачів з активними випрямлячами

Автор(и)

  • V. V. Burlaka ДВНЗ «Приазовський державний технічний університет», м. Маріуполь, Ukraine
  • S. V. Gulakov ДВНЗ «Приазовський державний технічний університет», м. Маріуполь, Ukraine
  • S. K. Podnebennaya ДВНЗ «Приазовський державний технічний університет», м. Маріуполь, Ukraine
  • O. S. Savenko ДВНЗ «Приазовський державний технічний університет», м. Маріуполь, Ukraine

DOI:

https://doi.org/10.31498/2225-6733.34.2017.105685

Ключові слова:

якість електроенергії, активний випрямляч, корекція коефіцієнта потужності, коливання напруги, коефіцієнт несинусоїдальності, неактивна потужність, система управління

Анотація

В роботі запропонований спосіб управління параметрами якості електроенергії в розподільчий мережі шляхом модифікації алгоритмів управління електроприймачами з активними випрямлячами, що живляться від цієї мережі. Так, за рахунок керування реактивною компонентою споживаного струму таких випрямлячів можливе зменшення коливань напруги в точці загального приєднання (ТЗП), причому ефективність такого способу тим вище, чим вище відношення X/R мережі. Також можливе зниження коефіцієнта гармонік напруги в ТЗП за рахунок інтеграції функцій паралельних активних фільтрів в активні випрямлячі. Запропонований спосіб дозволяє обмежено здійснювати управління потоками неактивної потужності в розподільчий мережі, що дає можливість підвищити якість електроенергії і знизити необхідну потужність фільтрокомпенсуючих пристроїв

Біографії авторів

V. V. Burlaka, ДВНЗ «Приазовський державний технічний університет», м. Маріуполь

Кандидат технічних наук, доцент 

S. V. Gulakov, ДВНЗ «Приазовський державний технічний університет», м. Маріуполь

Доктор технічних наук, професор

S. K. Podnebennaya, ДВНЗ «Приазовський державний технічний університет», м. Маріуполь

Кандидат технічних наук, доцент 

O. S. Savenko, ДВНЗ «Приазовський державний технічний університет», м. Маріуполь

Спеціаліст

Посилання

Список использованных источников (ГОСТ):

Вагин Г.Я. Режимы электросварочных машин / Г.Я. Вагин. – 2-е изд., перераб. и доп. – М. : Энергоатомиздат, 1985. – 192 с.

Гальперин В. Обеспечение электромагнитной совместимости промышленного технологического оборудования / В. Гальперин, Д. Колесник // Электрооборудование и ремонт. – М. : ИД «Панорама», 2008. – № 7. – С. 8-12.

Podnebennaya S.K. On the problem of providing electromagnetic compatibility of power sources of resistance welding machines with electric mains / S.K. Podnebennaya, V.V. Burlaka, S.V. Gulakov // The Paton Welding Journal. – № 12. – Рp. 50-54.

Podnebennaya S.K. A power parallel active filter with higher efficiency / S.K. Podnebennaya, V.V. Burlaka, S.V. Gulakov // Russian Electrical Engineering. – June 2013. – Vol. 84, Issue 6. – Pр. 308-313.

Narula S. Power Factor Corrected Welding Power Supply Using Modified Zeta Converter / S. Narula, B. Singh, G. Bhuvaneswari // IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics. – 2016. – Vol. 4, Issue 2. – Pp. 617-625. doi: 10.1109/JESTPE.2015.2500610.

Narula S. Bridgeless Single-Ended Primary Inductance Converter with Improved Power Quality for Welding Power Supplies / S. Narula, B. Singh, G. Bhuvaneswari // IEEE 6th India International Conference on Power Electronics (IICPE). – 2014. – 6 p. doi: 10.1109/IICPE.2014.7115808.

Mishima T. A Novel Bridgeless Boost Half-Bridge ZVS-PWM Single-Stage Utility Frequency AC-High Frequency AC Resonant Converter for Domestic Induction Heaters / T. Mishima, Y. Nakagawa, M. Nakaoka // International Power Electronics Conference (IPEC-Hiroshima 2014 – ECCE ASIA). – 2014. – Pp. 2533-2540. doi: 10.1109/IPEC.2014.6869946.

Narula S. Improved Power Quality Based Welding Power Supply with Over-Current Handling Capability / S. Narula, B. Singh, G. Bhuvaneswari // IEEE Transactions on Power Electronics. – 2015. – 9 p. doi: 10.1109/TPEL.2015.2454994.

New boundary mode sinusoidal input current control of the VIENNA rectifier / M. Leibl et al. // Energy Conversion Congress and Exposition (ECCE). – 2015. – Pp. 201-209. doi: 10.1109/ECCE.2015.7309689.

Kolar J.W. A Novel Three-Phase Three-Switch Three-Level PWM Rectifier / J.W. Kolar, F.C. Zach // Proceedings of the 28th Power Conversion Conference. – Nurnberg, 1994. – Pp. 125-138.

Kolar J.W. Space vector-based analytical analysis of the input current distortion of a three-phase discontinuous-mode boost rectifier system / J.W. Kolar, H. Ertl, F.C. Zach // Proceedings of the 24th IEEE Power Electronics Specialists Conference PESC’93. – 1993. – Pp. 696-703.

Zhao Y. Force commutated three level boost type rectifier / Y. Zhao, Y. Li, T.A. Lipo // Proceedings of the 28th IEEE Industry Applications Society Annual Meeting IAS ’93. – 1993. – Pp. 771-777.

Heldwein M.L. Three-phase multilevel PWM rectifiers based on conventional bidirectional converters / M.L. Heldwein, S.A. Mussa, I. Barbi // IEEE Trans. Power Electron. – 2010. – Vol. 25, № 3. – Pp. 545-549.

Kolar J.W. Realization consideration for unidirectional three-phase PWM rectifier systems with low effects on the mains / J.W. Kolar, J. Ertl, F.C. Zach // Proceedings of the 6th Europ. Power Electronics Motion Control Conference PEMC’1990. – 1990. – Vol. 2. – Pp. 560-565.

Hartmann M. A three-phase delta switch rectifier for more electric aircraft applications em-ploying a novel PWM current control concept / M. Hartmann, J. Miniboeck, J.W. Kolar // Proceedings of the 24th IEEE Applied Power Electronics Conference and Exposition APEC’09. – 2009. – Pp. 1633-1640.

Hartmann M. Ultra-compact and ultra-efficient three-phase PWM rectifier systems for more electric aircraft : dissertation for the degree of Doctor of sciences : no. 19755 / M. Hartmann. – Zurich, 2011. – 423 p.

Kolar J.W. The essence of three-phase PFC rectifier systems. Part 1 / J.W. Kolar, T. Friedli // IEEE Transactions on Power Electronics. – 2013. – Vol. 28, № 1. – Pp. 176-198.

Soeiro Thiago B. Analysis of High-Eficiency Three-Phase Two- and Three-Level Unidirec-tional Hybrid Rectfiers / Thiago B. Soeiro, Johann W. Kolar // IEEE Transactions On Industrial Electronics. – 2013. – Vol. 60, № 9. – Pp. 3589-3601.

Nammalvar P. A Novel Three Phase Hybrid Unidirectional Rectifier for High Power Factor Applications / P. Nammalvar, P. Meganathan // International Journal of Electrical, Computer, Energetic, Electronic and Communication Engineering. – 2014. – Vol. 8, № 9. – Pp. 1409-1415.

Alves R.L. Analysis and Implementation of a Hybrid High-Power-Factor Three-Phase Unidirectional Rectifier / R.L. Alves, I. Barbi // IEEE Transactions On Power Electronics. – 2009. – Vol. 24, № 3. – Pp. 632-640.

Biradar A. Implementation of a Hybrid High Power Factor Three-Phase Unidirectional Recti-fier / A. Biradar, N. Patil // International Journal of Innovative Technology and Exploring Engineering (IJITEE). – 2013. – Vol. 2, Issue 4. – Pp. 203-206.

Alves R.L. A New Hybrid High Power Factor Three-Phase Unidirectional Rectifier / R.L. Alves, I. Barbi // IEEE ISIE 2006. – 2006. – Pp. 1046-1051.

European patent application 2590310, Int. Cl. H 02 M 7/217. Hybrid rectifier and method of operating a hybrid rectifier / T.B. Soeiro, J.W. Kolar, P. Ranstad, J. Linner. – № 12176840.2; filed 18.07.12; publication 08.05.13, Bul. № 2013/19. – 21 р.

Пат. 105081 Україна, МПК H 02 M 7/00; H 02 M 7/155. Гібридний підвищуючий трифазний випрямляч / В.В. Бурлака, С.В. Гулаков. – № а201208274; заявл. 06.07.12; опубл. 10.04.14. – Бюл. № 7. – 4 с.

Пат. 100449 Україна. МПК H 02 M 7/02. Спосіб керування активним коректором коефіцієнта потужності / В.В. Бурлака, С.В. Гулаков. – № а201105378; заявл. 27.04.11; опубл. 25.12.12. – Бюл. № 24. – 5 с.

Бурлака В.В. Метод управления корректором коэффициента мощности с интегрированными функциями активного фильтра / В.В. Бурлака, С.В. Гулаков, С.А. Федоровская // Вісник Приазовського державного технічного університету. Серія: Тех-нічні науки : Зб. наук. пр. – Маріуполь, 2011. – Вип. 22. – С. 226-231.

Бурлака В.В. Современная схемотехника импульсных источников питания с активной коррекцией коэффициента мощности : монография / В.В. Бурлака, С.В. Гулаков. – Мариуполь : ГВУЗ «ПГТУ», 2013. – 123 с.

References:

Vagin G.Ia. Rezhimy elektrosvarochnykh mashin [Electrowelding machine modes]. Moscow, Energoatomizdat Publ., 1985. 192 p. (Rus.)

Gal'perin V., Kolesnik D. Obespechenie elektromagnitnoi sovmestimosti promyshlennogo tekhnologicheskogo oborudovaniia [Provision of electromagnetic compatibility of industrial process equipment]. Elektrooborudovanie i remont – Electrical equipment and repair, 2008, no. 7, pp. 8-12. (Eng.)

Podnebennaya S.K., Burlaka V.V., Gulakov S.V. On the problem of providing electromagnetic compatibility of power sources of resistance welding machines with electric mains. The Paton Welding Journal, 2016, no. 12, pp. 50-54. (Eng.)

Podnebennaya S.K., Burlaka V.V., Gulakov S.V. A power parallel active filter with higher efficiency. Russian Electrical Engineering, 2013, vol. 84, iss. 6, pр. 308-313. (Eng.)

Narula S., Singh B., Bhuvaneswari G. Power Factor Corrected Welding Power Supply Using Modified Zeta Converter. IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics, 2016, vol. 4, Iss. 2, pp. 617-625. doi: 10.1109/JESTPE.2015.2500610. (Eng.)

Narula S., Singh B., Bhuvaneswari G. Bridgeless Single-Ended Primary Inductance Converter with Improved Power Quality for Welding Power Supplies. IEEE 6th India International Conference on Power Electronics (IICPE), 2014, 6 p. doi: 10.1109/IICPE.2014.7115808. (Eng.)

Mishima T., Nakagawa Y., Nakaoka M. A Novel Bridgeless Boost Half-Bridge ZVS-PWM Single-Stage Utility Frequency AC-High Frequency AC Resonant Converter for Domestic Induction Heaters. International Power Electronics Conference (IPEC-Hiroshima 2014 – ECCE ASIA), 2014, pp. 2533-2540. doi: 10.1109/IPEC.2014.6869946. (Eng.)

Narula S., Singh B., Bhuvaneswari G. Improved Power Quality Based Welding Power Supply with Over-Current Handling Capability. IEEE Transactions on Power Electronics, 2015, 9 p. doi: 10.1109/TPEL.2015.2454994. (Eng.)

Leibl M., Darani M., Kolar J.W., Deuringer J. New boundary mode sinusoidal input current control of the VIENNA rectifier. Energy Conversion Congress and Exposition (ECCE), 2015, pp. 201-209. doi: 10.1109/ECCE.2015.7309689. (Eng.)

Kolar J.W., Zach F.C. A Novel Three-Phase Three-Switch Three-Level PWM Rectifier. Proceedings of the 28th Power Conversion Conference, 1994, pp. 125-138. (Eng.)

Kolar J.W., Ertl H., Zach F.C. Space vector-based analytical analysis of the input current distortion of a three-phase discontinuous-mode boost rectifier system. Proceedings of the 24th IEEE Power Electronics Specialists Conference PESC’93, 1993, pp. 696-703. (Eng.)

Zhao Y. Force commutated three level boost type rectifier / Y. Zhao, Y. Li, T.A. Lipo // Proceedings of the 28th IEEE Industry Applications Society Annual Meeting IAS ’93, 1993, рp. 771-777. (Eng.)

Heldwein M.L., Li Y., Lipo T.A. Three-phase multilevel PWM rectifiers based on conventional bidirectional converters. IEEE Trans. Power Electron, 2010, vol. 25, no. 3, pp. 545-549. (Eng.)

Kolar J.W., Ertl J., Zach F.C. Realization consideration for unidirectional three-phase PWM rectifier systems with low effects on the mains. Proceedings of the 6th Europ. Power Electronics Motion Control Conference PEMC’1990, 1990, vol. 2, pp. 560-565. (Eng.)

Hartmann M., Miniboeck J., Kolar J.W. A three-phase delta switch rectifier for more electric aircraft applications employing a novel PWM current control concept. Proceedings of the 24th IEEE Applied Power Electronics Conference and Exposition APEC’09, 2009, pp. 1633-1640. (Eng.)

Hartmann M. Ultra-compact and ultra-efficient three-phase PWM rectifier systems for more electric aircraft. Doct. of sci. diss. Zurich, 2011. 423 p. (Eng.)

Kolar J.W., Friedli T. The essence of three-phase PFC rectifier systems. Part 1. IEEE Transactions on Power Electronics, 2013, vol. 28, no. 1, pp. 176-198. (Eng.)

Soeiro Thiago B., Kolar Johann W. Analysis of High-Eficiency Three-Phase Two- and Three-Level Unidirectional Hybrid Rectfiers. IEEE Transactions On Industrial Electronics, 2013, vol. 60, no. 9, pp. 3589-3601. (Eng.)

Nammalvar P., Meganathan P. A Novel Three Phase Hybrid Unidirectional Rectifier for High Power Factor Applications. International Journal of Electrical, Computer, Energetic, Electronic and Communication Engineering, 2014, vol. 8, no. 9, pp. 1409-1415. (Eng.)

Alves R.L., Barbi I. Analysis and Implementation of a Hybrid High-Power-Factor Three-Phase Unidirectional Rectifier. Transactions On Power Electronics, 2009, vol. 24, no. 3, pp. 632-640.

Biradar A., Patil N. Implementation of a Hybrid High Power Factor Three-Phase Unidirectional Rectifier. International Journal of Innovative Technology and Exploring Engineering (IJITEE), 2013, vol. 2, iss. 4, pp. 203-206. (Eng.)

Alves R.L., Barbi I. A New Hybrid High Power Factor Three-Phase Unidirectional Rectifier. IEEE ISIE 2006, 2006, pp. 1046-1051. (Eng.)

Soeiro T.B., Kolar J.W., Ranstad P., Jorgen L. Hybrid rectifier and method of operating a hybrid rectifier. European Patent, no. EP 2590310, 2013. (Eng.)

Burlaka V.V., Gulakov S.V. Gіbridnii pіdvishchuiuchii trifaznii vipriamliach [Hybrid three-phase boost-type rectifier]. Patent UA, no. 105081, 2014. (Ukr.)

Burlaka V.V., Gulakov S.V. Sposіb keruvannia aktivnim korektorom koefіtsієnta potuzhnostі [Method of controlling an active power factor corrector]. Patent UA, no. 100449, 2011. (Ukr.)

Burlaka V.V., Gulakov S.V., Fedorovskaia S.A. Metod upravleniia korrektorom koeffitsienta moshchnosti s integrirovannymi funktsiiami aktivnogo fil'tra [Control method for power factor corrector with integrated active power filter functionality]. Vіsnik Priazovs'kogo derzhavnogo tekhnіchnogo unіversitetu. Ser.: Tekhnіchnі nauki – Reporter of the Priazovskyi State Technical University. Section: Technical sciences, 2011, no. 22, pp. 226-231. (Rus.)

Burlaka V.V., Gulakov S.V. Sovremennaia skhemotekhnika impul'snykh istochnikov pitaniia s aktivnoi korrektsiei koeffitsienta moshchnosti: monografiia [Modern circuitry of switching power supplies with active power factor correction: monograph]. Mariupol, SHEE «PSTU» Publ., 2013. 123 p. (Rus.)

##submission.downloads##

Статті цього автора (авторів), які найбільше читають

1 2 3 > >>