APPLICATION OF ACTIVE FILTERS FOR POWER QUALITY IMPROVEMENTS IN AC DISTRIBUTION NETWORKS. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

Preview

PDF MS_Thesis-_Babar_Murtaza.pdf - Submitted Version Download (4MB) | Preview

Arabic Abstract

بسبب الدمج الكبير لأحمال أشباه الموصلات، أصبحت جودة الطاقة القضية الأكثر إلحاحاً في دراسات النظام الكهربائي. لدى كلٍ من من الشركة و المستخدم النهائي معاييرهم الخاصة لتقييم مقاييس جودة الطاقة. جودة الطاقة أصبحت ذات اهتمامٍ متواصل لكل من المستخدمين النهائيين و الشركة الموزعة أيضاً. فيما يتعلق بالشركة الموزعة، فجودة الطاقة ليست أكثر من موثوقية التزويد، في حين أن المستخدم النهائي مهتمٌ أكثر بالتشغيل المستمر للأحمال الحساسة. الطرق التقليدية لتعويض جودة الطاقة لديها عيوبها مثل الرنين، و الضخامة، و التعويض الثابت. لذلك، يحتاج الباحثون إلى التركيز على هذه المسألة و تطوير معوضات الطاقة الساكنة. يعرض هذا العمل فلتر الطاقة النشط المتوازي مع إطار متزامن لمرجع (d-q) نظرية التحكم من أجل القضاء على التوافقيات، و لمعالجة مشاكل الطاقة غير الفعالة. سيتم بحث فلتر الطاقة النشط المتوازي و المتصل بشبكة توزيع كهربائية في وجود نسبٍ مختلفةٍ من أحمال إلكترونيات الطاقة. باستخدام أداة المحاكي Simulink في برنامج ماتلاب (Matlab)، سيتم إجراء العديد من المحاكاة للاختبار و التحقق من أن الفلتر النشط المتوازي قادرٌ على إزالة التوافقيات بالرغم من وجود جهود أنظمة التوزيع غير المتوازنةٍ و المشوهةٍ للشبكة في حدودٍ مقبولةٍ يحددها نظام IEEE 519. سيتم اختبار النموذج باستخدام أحمالٍ حقيقيةٍ سكنيةٍ، و تجاريةٍ، و صناعيةٍ، خطيةٍ و غير خطيةٍ، و بياناتٍ توافقيةٍ. تشير النتائج إلى فعالية الفلاتر النشطة للأنظمة المتوازنة و غر المتوازنة. تم تقليل التوافقيات في تيارات المصدر من 16.65 و 5.32 و 11.15 إلى 4.23 و 3.44 و 3.12 للأحمال السكنية و التجارية و الصناعية على التوالي. كما تم تعويض الطاقة غير الفعالة، التي تتطلبها الأحمال غير الخطية، عن طريق الفلاتر النشطة، و لولا ذلك لوجب تزويدها من مصدر النظام. كما تم اختبار الفلتر النشط على أحمالٍ صناعيةٍ كبيرةٍ، و أعطى نتائج مرضيةً.

English Abstract

Due to the large integration of semiconductor loads, power quality has become the most persistent issue in electrical system studies. Both utility and the end user have their own criteria to evaluate the power quality standards. Power quality is becoming incessant concern equally for end users and the utility also. As for as the concerned utility, power quality is not more than reliability of the supply whereas, the end user is more concerned about the continuous operation of even sensitive loads. Traditional power quality compensation methodologies have their own disadvantages like resonance, bulkiness and fixed compensation. Therefore, the researchers need to focus this issue and to develop static power compensators. Shunt active power filter with synchronous frame of reference (d-q) control theory is proposed in this work to eliminate the harmonic and to address the reactive power issues. Shunt active power filter connected to AC distribution network in the presence of different shares of power electronic loads is investigated. Using Matlab/Simulink tool, many simulations are carried out to examine and verify that shunt active filter can eliminate the harmonics even in the presence of unbalanced and distorted distribution system network voltages to acceptable limits specified by IEEE 519. Model is tested for actual residential, commercial and industrial linear & non-linear loads and harmonics data. The results indicate the effectiveness of active filters for balanced as well as unbalanced system. Harmonics in source currents are reduced from 16.65, 5.32, 11.15 to 4.23, 3.44, 3.12 for residential, commercial and industrial loads respectively. Reactive power demanded by the non-linear loads is also compensated by the active filters which otherwise must be supplied from the source system. Proposed active filter is also tested for large industrial loads and results are found satisfactory.

Item Type:	Thesis (Masters)
Subjects:	Electrical
Department:	College of Engineering and Physics > Electrical Engineering
Committee Advisor:	Mohammed, Elamin
Committee Members:	Omar, Habiballah and Mohammed, Al-Muhaini
Depositing User:	BABAR MURTAZA (g201303850)
Date Deposited:	11 Jan 2018 11:27
Last Modified:	31 Dec 2020 09:10
URI:	http://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/140597