دانلود شبیه سازی مقاله بهبود کیفیت توان با فیلتر توان اکتیو شنت

پروژه متلب بهبود کیفیت توان با فیلتر اکتیو

فیلتر توان اکتیو شنت یک دستگاه الکترونیکی قدرت است که برای بهبود کیفیت توان در سیستم‌های الکتریکی به کار می‌رود. این فیلتر با تزریق جریان‌های هارمونیکی با دامنه و فاز مناسب به شبکه، هارمونیک‌هایی که توسط بارهای غیرخطی ایجاد می‌شوند را خنثی می‌کند. به عبارت ساده‌تر، فیلتر توان اکتیو شنت مانند یک جاروبرقی عمل می‌کند و آلودگی‌های هارمونیکی را از شبکه پاک می‌کند. علاوه بر این، این فیلتر می‌تواند برای جبران توان راکتیو و بهبود ضریب توان سیستم نیز استفاده شود. در نتیجه استفاده از این فیلتر، شکل موج ولتاژ و جریان در شبکه به شکل سینوسی ایده‌آل نزدیک شده و عملکرد کلی سیستم بهبود می‌یابد.

یک هارمونیک، مولفه ای از یک موج متناوب با فرکانسی که یک ضریب عدد صحیح از فرکانس بنیادی شبکه 60 هرتز می باشد. اعوجاج هارمونیک کل، نسبت همه جریان های فرکانس هارمونیک به فرکانس بنیادی می باشد.

با افزایش تقاضا برای بهبود کیفیت توان، که عموماً به صورت حذف و کاهش هرگونه تغییر توان (ولتاژ، جریان یا فرکانس) که با عملکرد نرمال تجهیزات الکتریکی تداخل می کند، «فیلتر توان اکتیو» (APF) بیشتر از همه مورد استفاده قرار گرفته است. علت آن این است که عملکرد فیلترهای پسیو به تعداد محدودی هارمونیک محدود است و می توانند باعث بوجود آمدن رزونانس یا تشدید در سیستم قدرت شوند. فیلترهای پسیو، تجهیزات بزرگتری دارند و بنابراین هزینه های بالاتری دارند. بنابراین، APF می تواند به آسانی هارمونیک های ناخواسته را حذف کند، ضریب توان را بهبود بخشد و هرگونه مسائل فلش ولتاژ (کمبود لحظه ای ولتاژ) و فرکانس هارمونیکی مختلف را رفع کنند. این پروژه، در مورد یک فیلتر توان اکتیو شنت سه سیمه سه فاز بحث می کند و نتایج شبیه سازی بدست آمده با استفاده از برنامه متلب را تحلیل می کند. در این شبیه سازی یک بار غیرخطی ایجاد می شود و هارمونیک های جریان خط تحت بارهای متوازن و نامتوازن را جبرانسازی می کند. در نتیجه این شبیه سازی، دریافت می شود که یک فیلتر توان اکتیو، روش بهتری برای کاهش اعوجاج هارمونیک کل (THD) می باشد.

مدیریت کیفیت توان، یکی از مسائل اصلی است که امروزه صنعت برق با آن مواجه شده است. کیفیت توان، عمدتاً تحت تاثیر تولید هارمونیک ها قرار می گیرد. افزایش رشد تجهیزات الکترونیکی، مقدار زیادی هارمونیک در سیستم های توزیع تولید می کند که این بخاطر جریان های غیرسینوسی مصرف شده بوسیله بارهای غیرخطی است. در این پروژه، یک فیلتر توان اکتیو شنت پیشنهاد شده است. روش متداول حذف هارمونیک ها با استفاده از فیلتر پسیو ممکن است از مسئله پارازیت ها رنج ببرد. نشان داده شده که فیلتر اکتیو سه فاز مبتنی بر نظریه p-q را می توان برای رفع هارمونیک و تصحیح ضریب توان پیاده سازی نمود. حذف هارمونیک انجام شده بوسیله فیلتر اکتیو در این پروژه نشان داده شده و بوضوح «اعوجاج هارمونیک کل» (THD) با و بدون فیلترهای اکتیو، محاسبه می شود.

این شبیه سازی در محیط نرم افزار متلب (MATLAB) انجام شده است و در ادامه نیز تصاویر مربوط به خروجی های شبیه سازی قرار داده شده است:

جریان های خط سه فاز:

جریان های باز:

ولتاژهای بار:

مشخصه های هارمونیکی جریان بار: