Güç sistemlerinde harmoniklerin gerçek zamanlı ölçüm ve analizi

Bu çalışmada güç sistemlerinde akım ve gerilimdeki harmoniklerin gerçek zamanlı ölçüm ve analizi gerçekleştirilmiştir. Gerçekleştirilen sistem bir dağıtım panosuna bağlanarak, değişik yüklerde akım ve gerilim değerleri ölçüm transformatörleri yardımıyla ölçülerek bir veri toplama kartı aracılığıyla bilgisayara aktarılmıştır. Verilerin veri toplama kartından bilgisayara aktarılması ve bu verilerin analizi LabVIEW programı ile hazırlanan yazılım yardımıyla sağlanmıştır. Bilgisayara aktarılan bu veriler kullanılarak üç faz akım, gerilim ve temel frekans değerleri ile harmonik değerleri hesaplanmış ve bu değerler grafik olarak bilgisayar ekranında gösterilmiştir. Deneysel sonuçlar, gerçekleştirilen ölçüm düzeneğinin akım ve gerilim dalga şekillerinin analizinde kullanışlı, doğruluğu yüksek ve düşük maliyetli bir sistem olduğunu göstermiştir.

Real-time measurement and analysis of harmonics in power systems

In this study, real-time measurement and analysis of the current and the voltage harmonics in power systems have been realized. The system developed has been connected to an AC power source feeding several loads. The current and the voltage values are measured using measurement transformers and then they are transferred to the computer via a data acquisition board. Data transmission from the acquisition board to the computer and data analysis are achieved using a software developed in LabVIEW analysis environment. Three phase current, voltage, and their fundamental frequencies with harmonic values are calculated and then plotted on the computer screen. Experimental results show that the measurement setup is useful, high accuracy and cheap for analyzing current and voltage waveforms.

PDF

___

1. Arrillaga J.,Watson N., Power System Harmonics, John Wiley & Sons, 2003.
2. Mack G., S. Santoso, Understanding Power System Harmonics, IEEE Power Engineering Review, November 2001.
3. Türker, T., Öztürk, S., Alboyacı,B., Yörükeren, N., Çetinkaya, H. B., “Harmonikli Yük Akımlarının Konut Bölgelerinde Kullanılan Transformatörler Üzerindeki Etkisinin İncelenmesi” I.Enerji Verimliliği ve Kalitesi Sempozyumu, Kocaeli/Türkiye, Mayıs 2005.
4. Boyrazoğlu,B., Ünsar, Ö., Polat, B., “Elektrik İletim Sisteminde Akım ve Gerilimdeki Harmonik Bileşenlerin Gerçek Zamanlı Ölçülmesi”, II.Enerji Verimliliği ve Kalitesi Sempozyumu, Kocaeli/Türkiye, Mayıs 2007.
5. Chi-Jui,W., Wei-Nan,C., “Developing a Harmonics Education Facility in a Power System Simulator for Power Engineering Education”, IEEE Transactions on Power Systems, Vol 12, No.1, February 1997.
6. Lin,H., “An Internet-Based Graphical Programming Tool for Teaching Power System Harmonic Measurement”, IEEE Transactions on Education, Vol 49, No 3, August 2006.
7. Didem, E., “Harmonikli Ortamlarda Kompanzasyon”, I.Enerji Verimliliği ve Kalitesi Sempozyumu, Kocaeli, Mayıs 2005.
8. Sucu M., “Elektrik Enerji Sistemlerinde Oluşan Harmoniklerin Filtrelenmesinin Bilgisayar Destekli Modellenmesi ve Simülasyonu”, Yüksek Lisans Tezi, Marmara Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2003.
9. Testing and Measurement Techniques-General Guide on Harmonics and interharmonics measurements and instrumentation,for power supply systems and equipment connected thereto, IEC Standard 61000-4-7, 2002.
10. IEEE Recommended Practices and Requirements for Harmonic Control in Electrical Power Systems, IEEE Standard 519-1995, 1995.
11. Buhan,S.,Boyrazoğlu,B.,Ünsar,Ö.,Altıntaş,E.,Hal iloğlu,B.,Polat,B.,Özedemirci,E., “Türkiye Elektrik İletim Sisteminde Mobil Güç Kalitesi Ölçümleri”, II.Enerji Verimliliği ve Kalitesi Sempozyumu, Kocaeli/Türkiye, Mayıs 2007.
12. Salor, Ö., Buhan, S., Ünsar, Ö., Boyrazoğlu, B., Altıntaş, E., Atalık, T., Haliloğlu, B., İnan, T., Kalaycıoğlu, A., Terciyanlı, A., Demirci, T., Özdemirci, E., Çadırcı, I., Ermiş, M., “Mobile monitoring system to take nationwide PQ measurements on electricity transmission systems”, Measurement, 2008.
13. Demirci, T., Kalaycıoğlu, A., Salor, Ö., Pakhuylu, S., İnan, T., Küçük, D., Güder M., can. T., Akkaya, Y., Bilgen, S., Çadırcı, I., Ermiş, M., “Türkiye Elektrik İletim Sistemi için Yurt Çapında Güç Kalitesi İzleme Ağı ve Veri Değerlendirme Merkezi: Güncel Gelişmeler”, Sinyal İşleme, İletişim ve Uygulamaları Kurultayı, Didim/Türkiye, Nisan 2008.
14. Batista,J., Afonso,J., Martins,J., “Low-Cost Power Quality Monitor Based on a PC”, IEEE Internatıonal Symposium on Industrial Electronics, Rio de Jenerio, 9-11 July, 2003.
15. Costa,J.,Pregitzer,R.,Sousa,T.,Batista,J.,Afonso,J., “A Case of Power Quality Assesment Using a Developed Power Quality Monitor”,IEEE 1 st International Conference on Electrical Engineering Coimbra, Portugal,10-12 October, 2005.
16. Moreno,J.,Paracula, J., “A PC-based Tool for Evaluation of Harmonics and Power in Three- Phase Power Electronic Converters”, “IEEE 7 th Computers in Power Electronics Workshop”, USA,July, 2000.
17. Sutherland,P., “Harmonic Measurements in Industrial Power Systems”, IEEE Transactions on Industry Applications, Vol 31, No 1, January/February 1995.
18. Kocatepe, C., Arıkan, O.,Onar, Ö., Uzunoğlu, M., “Harmonik Distorsiyonunun Ölçüm Noktası ve Güç Kompanzasyonu Bakımından İncelenmesi”, I.Enerji Verimliliği ve Kalitesi Sempozyumu, Kocaeli/Türkiye, Mayıs 2005.
19. Elektrik İletim Sistemi Arz Güvenirliği ve Kalitesi Yönetmeliği, Resmi Gazete, Sayı: 25639, 10/11/2004.
20. Elektrik Piyasası Şebeke Yönetmeliği, Resmi Gazete, Sayı: 25001, 22/01/2003.
21. Kocatepe, C., Uzunoğlu, M., Yumurtacı, R., Karakaş, A., Arıkan, O., Elektrik Tesislerinde Harmonikler, Birsen Yayınevi, 2003.
22. Çolak, İ., Senkron Makinalar, Seçkin Yayıncılık, 2003.
23. 6071E DAQ card datasheet, National Instruments, www.ni.com, 2008.