การเปรียบเทียบโครงสร้างของวงจรกรองกำลังแอกทีฟแบบขนานสำหรับ การกำจัดฮาร์มอนิกในระบบรางไฟฟ้ากระแสสลับ
Article Sidebar
Main Article Content
บทคัดย่อ
บทความนี้นำเสนอการเปรียบเทียบสมรรถนะการกำจัดฮาร์มอนิกในระบบรางไฟฟ้ากระแสสลับโดยใช้วงจรกรองกำลังแอกทีฟแบบขนาน 2 โครงสร้าง คือ โครงสร้างแบบตัวเก็บประจุแยก และโครงสร้างแบบตัวเก็บประจุร่วม โดยการเปรียบเทียบจะใช้ค่าเปอร์เซ็นต์ความเพี้ยนกระแสฮาร์มอนิกรวม (%THDI) ค่าเปอร์เซ็นต์การกระเพื่อมของแรงดันบัสไฟตรง ( ) และผลตอบสนองทางพลวัต (Dynamic response) ของแรงดันบัสไฟตรงในช่วงที่โหลดของระบบมีการเปลี่ยนแปลงเป็นตัวชี้วัดสมรรถนะของวงจรกรองกำลังแอกทีฟแบบขนานทั้งสองโครงสร้าง การตรวจจับฮาร์มอนิกสำหรับใช้คำนวณกระแสอ้างอิงให้กับวงจรกรองกำลังแอกทีฟแบบขนานทั้งสองโครงสร้างจะใช้วิธีกรอบอ้างอิงซิงโครนัส (วิธี SRF) ระบบควบคุมการฉีดกระแสชดเชยและระบบควบคุมแรงดันบัสไฟตรงของวงจรกรองกำลังแอกทีฟใช้ตัวควบคุมพีไอแบบดั้งเดิม การจำลองสถานการณ์กำจัดฮาร์มอนิกในระบบรางไฟฟ้าในบทความนี้ จะใช้การจำลองสถานการณ์ด้วยเทคนิคฮาร์ดแวร์ในลูปที่ใช้โปรแกรม Simulink/MATLAB ร่วมกับบอร์ด DSP รุ่น TMS320C2000TM Experimenter Kit ซึ่งผลการจำลองสถานการณ์ พบว่า วงจรกรองกำลังแอกทีฟทั้งสองโครงสร้างให้ประสิทธิผลการกำจัดฮาร์มอนิกที่ดีใกล้เคียงกัน โดยค่า %THDI ของกระแสไฟฟ้าที่แหล่งจ่ายหลังการชดเชยอยู่ในกรอบมาตรฐาน IEEE std 519-2014 นอกจากนี้ วงจรกรองกำลังแอกทีฟแบบขนานโครงสร้างแบบตัวเก็บประจุร่วมสามารถให้ผลค่าการกระเพื่อมของแรงดันบัสไฟตรงที่มีขนาดน้อยกว่าโครงสร้างแบบตัวเก็บประจุแยก อย่างไรก็ตามโครงสร้างแบบตัวเก็บประจุแยกมีผลตอบสนองทางพลวัตที่ดีกว่าโครงสร้างแบบตัวเก็บประจุร่วมเมื่อระบบมีการเปลี่ยนแปลงโหลดมากขึ้น
Article Details
ลิขสิทธิ์เป็นของวารสารวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒ
เอกสารอ้างอิง
[2] ฐานันดร์ ตรงใจ, กองพล อารีรักษ์ และ ทศพร ณรงฤทธิ์, “การเปรียบเทียบวิธีทฤษฎีกำลังรีแอกทีฟขณะหนึ่งและวิธีกรอบอ้างอิงซิงโครนัสสำหรับการตรวจจับฮาร์มอนิกในระบบรางไฟฟ้ากระแสสลับหนึ่งเฟส,” การประชุมวิชาการทางวิศกรรมไฟฟ้า eecon ครั้งที่ 40, พัทยา, โรงแรม เดอะ ซายน์, 16 พ.ย. 2560, หน้า 218-221
[3] Sy-Ruen Huang and Bing-Nan Chen, “Harmonic study of the Le Blanc transformer for Taiwan railway's electrification system,” in IEEE Transactions on Power Delivery, vol. 17, no. 2, pp. 495-499, April 2002.
[4] A. Luo, C. Wu, J. Shen, Z. Shuai and F. Ma, “Railway Static Power Conditioners for High-speed Train Traction Power Supply Systems Using Three-phase V/V Transformers,” in IEEE Transactions on Power Electronics, vol. 26, no. 10, pp. 2844-2856, Oct. 2011.
[5] Z. Shu, S. Xie and Q. Li, “Single-Phase Back-To-Back Converter for Active Power Balancing, Reactive Power Compensation, and Harmonic Filtering in Traction Power System,” in IEEE Transactions on Power Electronics, vol. 26, no. 2, pp. 334-343, Feb. 2011.
[6] M. Cirrincione, M. Pucci, G. Vitale and A. Miraoui, “Current Harmonic Compensation by a Single-Phase Shunt Active Power Filter Controlled by Adaptive Neural Filtering,”
in IEEE Transactions on Industrial Electronics, vol. 56, no. 8, pp. 3128-3143, Aug. 2009.
[7] Pee-Chin Tan, Poh Chiang Loh and D. G. Holmes, “A robust multilevel hybrid compensation system for 25-kV electrified railway applications,” in IEEE Transactions on Power Electronics, vol. 19, no. 4, pp. 1043-1052, July 2004.
[8] M. El-Habrouk and M. K. Darwish, “Design and implementation of a modified Fourier analysis harmonic current computation technique for power active filters using DSPs,” in IEE Proceedings - Electric Power Applications, vol. 148, no. 1, pp. 21-28, Jan. 2001.
[9] B. A. Angélico, L. B. G. Campanhol and S. A. Oliveira da Silva, “P-I/P-I-D tuning procedure of a single-phase shunt active power filter using Bode diagram,” IET Power Electron, vol. 7, pp. 2647–2659, Oct 2014.
[10] H. Hu, Z. He and S. Gao, “Passive Filter Design for China High-Speed Railway With Considering Harmonic Resonance and Characteristic Harmonics,” in IEEE Transactions on Power Delivery, vol. 30, no. 1, pp. 505-514, Feb. 2015.
[11] T. Narongrit, K-L. Areerak and K-N. Areerak “A New Design Approach of Fuzzy Controller for Shunt Active Power Filter,” Electric Power Components and Systems, vol. 43, pp. 685–694, Mar 2015.
