Harmonic Detection and Mitigation in Power Systems using Wavelet Packet Transform. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

Preview

PDF MS_Thesis_Muhammad_Ijaz.pdf - Published Version Download (6MB) | Preview

Arabic Abstract

جودة الطاقة هي في الوقت الحاضر قضية مهمة تنطوي على منتجي الطاقة الكهربائية والمستهلكين والشركات المصنعة للمعدات الكهربائية. الاستخدام الكبير للأدوات الإلكترونية، مثل أجهزة الكمبيوتر، أجهزة الالكترونيات والمحركات، ووحدات التحكم والإضاءة أدى إلى طبيعة مختلفة كاملة من الأحمال بالمقارنة مع الأحمال التقليدية. الاستخدام الواسع للأجهزة الإلكترونية يؤدي الى مشكلة جودة الطاقة والتي أصبحت تشكل تهديدا كبيرا لسلامة وأمن أنظمة الطاقة. في هذه الأطروحة، اثنتان من التقنيات الجديدة على أساس تحويل حزمة المويجات (WPT) والبنك المرشح للاستجابة النبضية اللانهائية (IIR) لقياس التشوه التوافقي والتوافقي المتداخل في أنظمة الطاقة. وعلاوة على ذلك، تم اقتراح تقنية جديدة تعتمد على تحويل المويجات (WT) والشبكة العصبية الاصطناعية (ANN) لتصنيف الاضطرابات وتنفيذهما في جودة الطاقة PQ. وأخيرا، فقد تم تصميم طريقتين وتنفيذهما لمرشح تحويلة الطاقة النشطة (SAPF) للتخفيف من التوافقيات في شبكات التوزيع. الطرق المقترحة في مراقبة الموجات التوافقية وكشفها واستراتيجيات التحكم بها تم بناؤها في نطاق المختبر باستخدام برنامج LabVIEW) (، وبطاقات الحصول على البيانات، والمعالجات الرقمية، العاكس الوقت الحقيقي، ومصدر مبرمج وأحمال. تم تجهيز الإعدادات التجريبية الضروريه للتحقق من صحة نتائج الأساليب المقترحة. النتائج أظهرت مدى فعالية الأساليب المقترحة للكشف بنجاح والتخفيف من محتويات التوافقية لضمان عملية ناجحة لنظام الطاقة. وبمقارنة النتائج العملية بالنتائج النظرية نلاحظ أن هناك توافق كبير بينهما لذلك يمكننا القول بأن النموذج المطور قادر بما فيه الكفاية للكشف بنجاح والتخفيف من محتويات التوافقية لضمان عملية ناجحة لنظام الطاقة.

English Abstract

Power Quality (PQ) is nowadays an important issue that involves electrical energy producers, consumers and electrical equipment manufacturers. The broad usage of electronic equipment, such as computers, power electronic devices and drives, controllers and lighting led to a complete different nature of loads as compared to the conventional ones. The extensive usage of power electronic devices leads the power quality problem to be more severe. PQ problems are becoming a great threat to the safety and security of power systems. In this thesis, two novel techniques based on wavelet packet transform (WPT) and infinite impulse response (IIR) filter bank are proposed to measure the harmonic and interharmonic distortion in power systems. Furthermore, a new technique based on wavelet transform (WT) and optimized artificial neural network (ANN) is proposed for PQ disturbance classification. Finally, two control strategies are designed and implemented for shunt active power filter (SAPF) to mitigate the harmonics in distribution networks. The proposed harmonic monitoring, detection and control strategies are implemented in a laboratory scale prototype using LabVIEW software, data acquisition cards, digital processors, real time inverter and programmable source and loads. The necessary experimental setup is established to validate the results of proposed methods. The results show the effectiveness of the proposed approach to detect and mitigate the harmonics and interharmonics in power systems. The comparisons of the experimental results demonstrate a good agreement with the simulation results. It can be concluded that, the developed prototype is capable to successfully detect, measure and mitigate the harmonic contents to ensure the successful operation of the power systems.

Item Type:	Thesis (Masters)
Subjects:	Engineering Electrical
Department:	College of Engineering and Physics > Electrical Engineering
Committee Advisor:	ALI ABIDO, MOHAMMAD
Committee Members:	A. Deriche, Mohamed and OMAR HABIBALLAH, IBRAHIM
Depositing User:	MUHAMMAD IJAZ (g201204860)
Date Deposited:	09 Aug 2015 06:07
Last Modified:	01 Nov 2019 16:30
URI:	http://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/139705