Naci GENÇ, Selçuk YILDIRIM, Murat AKDEMİR

Yüksek gerilimli doğru akım iletim sistemleri için aktif doğru akım filtresi tasarımı ve simülasyonu

Bu çalışmada, ilk önce tek kutuplu bir Yüksek Gerilimli Doğru Akım (YGDA) iletim sistemi modeli oluşturulmuştur. Bu YGDA iletim sisteminde dönüştürücülerden kaynaklanan harmonikleri bastırmak için seri, paralel ve seri-paralel aktif doğru akım filtre tasarımları gerçekleştirilmiştir. Tasarlanan bu filtrelerin kullanıldığı YGDA iletim sisteminin simülasyonları MATLAB Simulink'te gerçekleştirilmiştir. Bu iletim sistemi modelinde filtresiz ve filtreli durumlar için yük akımının ve geriliminin dalga şekilleri ile toplam harmonik distorsiyonu (THD) değerleri elde edilmiştir. YGDA iletim sisteminde kullanılan aktif doğru akım filtreleriyle yük gerilimindeki ve akımındaki harmonikler büyük oranda bastırılmıştır. Ayrıca bu akım ve gerilimler için THD değerleri %5'in oldukça altında elde edilmiştir. Bu sonuçlara göre, tasarlanan aktif doğru akım filtrelerinin basit bir yapıya sahip olması ve kontrolünün fazla karmaşık olmaması önemli avantajlar sağlamaktadır.

Design and simulation of active direct current filter for high voltage direct current transmission systems

In this paper, firstly, a monopolar High Voltage Direct Current (HVDC) transmission system model has beenformed. Series, parallel and series-parallel active direct current filter designs were carried out to suppress harmonics caused by the converters in this HVDC transmission system. Simulations of the designed HVDC transmission system using these filter were carried out in MATLAB Simulink. Waveforms and total harmonic distortion (THD) values of load current and voltage were obtained in this transmission system model for filtered and unfiltered conditions. Harmonics in the load voltage and current were suppressed to a large extent by active direct current filter used in the HVDC transmission system. Furthermore, THD values for current and voltage were obtained significantly below 5%. According to these results, designed active direct current filters which have simple structure and not complex controller offer significant advantages.

PDF

___

Akdemir M., Yüksek gerilimli doğru akim iletim sistemleri için bir aktif doğru akim filtresi tasarımı ve simülasyonu, Yüksek Lisans Tezi, Siirt Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Siirt, 2015.
Barghi Latran M., Teke A., Investigation of Inverter Based Shunt Compensators for Mitigation of Power Quality Problems in Power Distribution System, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 29 (4), 793-805, 2014.
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.
Hajibeigy M., Farsadi M., Asl K.B., A modified structure of hybrid active DC filter in HVDC system, International Journal on Technical and Physical Problems of Engineering, 4 (10), 11-16, 2012.
Nowdeh S.A., Hajibeigy M., Hajibeigy M., Proposed method to control the hybrid active DC filter in HVDC system, Acta Electrotehnica, 54 (3), 214-220, 2013.
Hao P., Zanji W., Study on the control of shunt active DC filter for HVDC systems, IEEE Trans. on Power Delivery, 23 (1), 396-401, 2008.
Ahmed K.H., Hamad M.S., Finney S.J., Williams B.W., DC-side shunt active power filter for line commutated rectifiers to mitigate the output voltage harmonics, IEEE Energy Conversion Congress and Exposition, Atlanta, USA, 151-157, 2010.
Mirzaee H., Parkhideh B., Bhattacharya, S., Design and control of series DC active filter (SDAF) for shipboard medium-voltage DC power system, Electric Ship Technology Symposium Conference Proceedings, VA, USA, 452-458, 2011.
Mirzaee H., Parkhideh B., Bhattacharya, S., Design and control of series DC active filter (SDAF) for shipboard medium-voltage DC power system, Electric Ship Technology Symposium Conference Proceedings, VA, USA, 452-458, 2011.
Mirzaee H., Bala S., A multi-loop control system for series DC active filter in a medium DC amplifier, Energy Conversion Congress and Exposition, Denver, Colorado, USA, 5193-5198, 2013.
Akmaz D., Güç Sistemlerinde Harmoniklerin İncelenmesi ve Akım Harmoniklerinin Azaltılması için Aktif Güç Filtre Tasarımları, Yüksek Lisans Tezi, Tunceli Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Tunceli, 2012.
Arrillaga J., Watson N.R., Power System Harmonics, John Wiley & Sons, Singapore, 2003.
Efe S.B., Güç Sistemlerinde Harmonikler ve Harmoniklerin Analizi, Yüksek Lisans Tezi, İnönü Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Malatya, 2006.
Jun Y., Zehong L., Yan S., Studies on designs of DC filters of three Gorges to Changzhou ± 500 kV HVDC link, International Conference on Power System Technology, Beijing, 460-465, 1998.