1500 V DC Beslemeli Raylı Sistemlerde Gerilim Harmoniği Probleminin AGT Tabanlı Paralel Aktif Güç Fitresi ile Çözümü

akcay, Mehmet Taciddin; Kocaarslan, İlhan

doi:10.7240/jeps.630297

1500 V DC Beslemeli Raylı Sistemlerde Gerilim Harmoniği Probleminin AGT Tabanlı Paralel Aktif Güç Fitresi ile Çözümü

Mehmet Taciddin AKÇAY, (İstanbul Büyükşehir Belediyesi, Raylı Sistem Daire Başkanlığı, İstanbul, Türkiye)

İlhan KOCAARSLAN (İstanbul Üniversitesi, Elektrik-Elektronik Mühendisliği, İstanbul, Türkiye)

International journal of advances in engineering and pure sciences (Online)

5 0

Yıl: 2020 Cilt: 32 Sayı: 4 Sayfa Aralığı: 365 - 373 Metin Dili: Türkçe DOI: 10.7240/jeps.630297 İndeks Tarihi: 18-05-2021

1500 V DC Beslemeli Raylı Sistemlerde Gerilim Harmoniği Probleminin AGT Tabanlı Paralel Aktif Güç Fitresi ile Çözümü

Öz:

Enerji kalitesi elektrik güç sistemlerine bağlı ekipmanların verimi ve performansı için gerekmektedir. Enerji kalitesinin anahedefi yüke ulaşan gerilim ve akım sinyalinin en iyi derecede sinusoidal dalga şekline sahip olmasıdır. Sistemde nonlineer devre elemanlarının varlığı harmoniklerin üretilmesine neden olmaktadır. Harmonikler enerji kalitesini olumsuz etkileyerek sistem performansını düşürmektedir. DC beslemeli raylı sistemler nonlineer elemanlardan oluştuğu için sistemde harmonikler oluşmaktadır. Bu çalışmada 1500 V DC Beslemeli Raylı Sistemlerde Gerilim Harmoniği Probleminin AGT (Anlık Güç Teorisi) Tabanlı Paralel Aktif Güç Fitresi ile Çözümü benzetim yoluyla yapılmıştır. AGT ile zamanda oluşabilecek gecikmelerin önüne geçilebilmesi hedeflenmiştir. Aktif filtre ile klasik filtreleme yöntemleri karşılaştırılarak sonuçlar elde edilmiştir. Sistem analiz edilerek elde edilen sonuçlar grafikler üzerinden verilmiştir. Devre filtreli ve filtresiz olarak çalıştırılarak elde edilen sonuçlar karşılaştırmalı olarak verilmiştir. Her iki duruma ait gerilim THD (Toplam harmonik distorsiyon) değeri hesaplanarak elde edilen iyileştirme ortaya konulmuştur.

Anahtar Kelime:

Solution of Voltage Harmonic Problem in 1500 V DC Powered Rail Systems by IPT Based Parallel Active Power Filter

Öz:

Energy quality is required for the efficiency and performance of equipment connected to electrical power systems. The main objective of the energy quality is that the voltage and current signal reaching the load has the best sinusoidal waveform. The presence of nonlinear circuit elements in the system leads to the generation of harmonics. Harmonics adversely affect energy quality and reduce system performance. Since DC powered rail systems consist of nonlinear elements, harmonics are formed in the system. In this study, voltage harmonic problem in 1500 V DC supply rail systems is solved with IPT (Instantaneous Power Theory) based parallel active power filter by simulation. With the IPT, it is aimed to prevent delays in time. The results were compared with active filter and classical filtering methods. The results obtained by analyzing the system are given on the graphs. The results obtained by operating the circuit with and without filter are given comparatively. The voltage THD (Total harmonic distortion) value of both cases was calculated and the improvement obtained was demonstrated.

Anahtar Kelime:

Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık

[1] Annapoorani, I., Samikannu, R., Senthilnathan , K., (2017). Series Active Power Filter for Power Quality Improvement Based on Distributed Generation. International Journal of Applied Engineering Research, 12, 12214-12218.
[2] Teixeira, N., F., Pinto, J., G., O., Freitas, M., J., S., Afonso, J., L., (2015). New Control Algorithm for Single-Phase Series Active Power Filter”, Electric Power Components and Systems Journal, Taylor & Francis Group, LLC, 43, 1752-1760.
[3] Bagde, A., P., Ambatkar, R., B., Bhure, R., G., Rakhonde, B., S., (2017). Power Quality Improvement By Series Active Power Filter- A Revıew. International Research Journal of Engineering and Technology, 4, 1730-1733.
[4] Kahraman, Ö., A., Sevim, D., Erkan, E., Çelebi, S., B., Cebeci, M., (2018). Reference Signal Estimation Methods for Parallel Active Power Filter Control. International Engineering and Technology Symposium, May, 1-7.
[5] Uçar, F., Coteli, R., Dandil, B., (2012). Three Level Inverter Based Shunt Active Power Filter Using Multi- Level Hysteresis Band Current Controller. Przegląd Elektrotechniczny (Electrical Review), 88, 227-231.
[6] Iswariya, T., Vennila, V., (2015). Design and Implementation of a Statcom for Railway Applications. Journal of Chemical and Pharmaceutical Sciences, 10, 137-142.
[7] Salem, M., Hamouda, M., Slama, J., B., H., (2017). Comparative Study of Conventional Modulation Schemes in Terms of Conducted And Radiated EMI Generated by Three-Phase Inverters. Turkish Journal of Electrical Engineering & Computer Sciences, 25, 1599- 1611.
[8] Akagi, H., (2005). Active harmonic filters,, Proc. IEEE, 12, 2128-2141.
[9] Hekimoğlu, B., Ekinci, S. , (2016). Paralel Aktif Güç Filtresi Denetimi İçin Adaline YSA Tabanlı Farklı Referans Akım Çıkartım Yöntemlerinin Karşılaştırılması. Journal of Life Sciences, 6, 219-237.
[10] Akagi, H., Watanebe, E. H., Aredes, M., (2007). Instantaneous power theory and applications to power conditioning, New Jersey, USA, Wiley-IEEE Press.
[11] Fujita, H., Akagi, H., (1998). The unified power quality conditioner: The integration of series- and shunt-active filters. IEEE Trans. Ind. Electron, 2, 315- 322.
[12] Rüstemli, S. , Cengiz, M. , Dinçer, F., (2013). Elektrik Tesislerinde Harmoniklerin Aktif Filtre Kullanılarak Yok Edilmesi ve Simülasyonu. Bitlis Eren Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, 2, 1, 30-38.
[13] Tuna, M, , Ergün, A., A. , Kocabey, S., (2018). Mathematical modelling of PAF with voltage supply for non-linear loads By GSSA method. SAUJS, 22, 4, 1071-1079.
[14] Özçıra, S., (2018). Aktif Güç Filtrelerinin Temel Seçim Esaslarının Kompanze Edilmesi Gereken Büyüklüğe Göre Belirlenmesi. GUJS Part C., 6, 3, 691- 704.
[15] Gedikpınar, M. , GÜNGÖR, (2017). M. Bir-Fazlı İndüksiyon Motorlar İçin Paralel Aktif Güç Filtresi Tabanlı Reaktif Güç Kompanzasyonu". Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 29, 2, 185- 193 .
[16] Akçay M , Arifoğlu U., (2019). Anlık Güç Kuramı ile Dengesiz Yükler İçin SAGF Uygulaması. Haliç Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, 2(1), 16-1.
[17]Anish, P.,S., Ramarajan, T., Srinivas, T., A., Sasikumar, M., (2012). Voltage Balancing in SVM Controlled Diode Clamped Multilevel Inverter for Adjustable drives. International Journal of Soft Computing and Engineering, 1, 2231-2307.
[18] Kocaarslan, İ., Akçay, M., T., Akgündoğdu, A., Tiryaki, H., (2017). The comparison of the ANN and ANFIS methods for the prediction of voltage drop on an electric railway line. Journal of Electrical & Electronics Engineering (IUJEEE), 18, 26-35.
[19] Akçay, M., T., Kocaarslan, İ., (2019). Determination Of Distance Between DC Traction Power Centers İn A 1500 V DC Subway Line With Artificial İntelligence Methods, Turkish Journal of Electrical Engineering & Computer Sciences, 27, 289- 303.
[20] Kocaarslan, İ., Akçay, M., T., Akgündoğdu, A., Tiryaki, H., (2017). The comparison of the ANN and SVM Methods for the Prediction of Voltage Drop on a Subway Line, International Journal of Engineering Research and Advanced Development (IJERAD), 10, 57-65 .
[21] Akçay, M., T., Kocaarslan, İ., (2019). Solving Power Quality Problem of 750 V DC Railway Substation With DSTATCOM Using SVPWM, (IJERAD), 11,2, 620-626.
[22] Kocaarslan, İ., Akçay, M., T., Ulusoy, S., E., Bal, E., Tiryaki, H., (2017). Creation of a dynamic model of the electrification and traction power system of a 25 kV AC feed railway line together with the analysis of different operation scenarios using Matlab/Simulink, Turkish Journal of Electrical Engineering & Computer Sciences, 25, 4254-4267.
[23] Jadeja, R., Patel, S., Chauhan, S., K., (2016). STATCOM – A Preface to Power Quality in Power Systems Performance. Engineering, Technology & Applied Science Research, 1, 895-905.
[24] Akçay, M., T., Kocaarslan, İ., (2019). Simulation of Multi-Vehicle Signaling System with Matlab / Simulink and Design of Train Timetable, Journal of Science and Engineering, 2019, 6, 799-807.

APA	akcay M, Kocaarslan İ (2020). 1500 V DC Beslemeli Raylı Sistemlerde Gerilim Harmoniği Probleminin AGT Tabanlı Paralel Aktif Güç Fitresi ile Çözümü. , 365 - 373. 10.7240/jeps.630297
Chicago	akcay Mehmet Taciddin,Kocaarslan İlhan 1500 V DC Beslemeli Raylı Sistemlerde Gerilim Harmoniği Probleminin AGT Tabanlı Paralel Aktif Güç Fitresi ile Çözümü. (2020): 365 - 373. 10.7240/jeps.630297
MLA	akcay Mehmet Taciddin,Kocaarslan İlhan 1500 V DC Beslemeli Raylı Sistemlerde Gerilim Harmoniği Probleminin AGT Tabanlı Paralel Aktif Güç Fitresi ile Çözümü. , 2020, ss.365 - 373. 10.7240/jeps.630297
AMA	akcay M,Kocaarslan İ 1500 V DC Beslemeli Raylı Sistemlerde Gerilim Harmoniği Probleminin AGT Tabanlı Paralel Aktif Güç Fitresi ile Çözümü. . 2020; 365 - 373. 10.7240/jeps.630297
Vancouver	akcay M,Kocaarslan İ 1500 V DC Beslemeli Raylı Sistemlerde Gerilim Harmoniği Probleminin AGT Tabanlı Paralel Aktif Güç Fitresi ile Çözümü. . 2020; 365 - 373. 10.7240/jeps.630297
IEEE	akcay M,Kocaarslan İ "1500 V DC Beslemeli Raylı Sistemlerde Gerilim Harmoniği Probleminin AGT Tabanlı Paralel Aktif Güç Fitresi ile Çözümü." , ss.365 - 373, 2020. 10.7240/jeps.630297
ISNAD	akcay, Mehmet Taciddin - Kocaarslan, İlhan. "1500 V DC Beslemeli Raylı Sistemlerde Gerilim Harmoniği Probleminin AGT Tabanlı Paralel Aktif Güç Fitresi ile Çözümü". (2020), 365-373. https://doi.org/10.7240/jeps.630297

APA	akcay M, Kocaarslan İ (2020). 1500 V DC Beslemeli Raylı Sistemlerde Gerilim Harmoniği Probleminin AGT Tabanlı Paralel Aktif Güç Fitresi ile Çözümü. International journal of advances in engineering and pure sciences (Online), 32(4), 365 - 373. 10.7240/jeps.630297
Chicago	akcay Mehmet Taciddin,Kocaarslan İlhan 1500 V DC Beslemeli Raylı Sistemlerde Gerilim Harmoniği Probleminin AGT Tabanlı Paralel Aktif Güç Fitresi ile Çözümü. International journal of advances in engineering and pure sciences (Online) 32, no.4 (2020): 365 - 373. 10.7240/jeps.630297
MLA	akcay Mehmet Taciddin,Kocaarslan İlhan 1500 V DC Beslemeli Raylı Sistemlerde Gerilim Harmoniği Probleminin AGT Tabanlı Paralel Aktif Güç Fitresi ile Çözümü. International journal of advances in engineering and pure sciences (Online), vol.32, no.4, 2020, ss.365 - 373. 10.7240/jeps.630297
AMA	akcay M,Kocaarslan İ 1500 V DC Beslemeli Raylı Sistemlerde Gerilim Harmoniği Probleminin AGT Tabanlı Paralel Aktif Güç Fitresi ile Çözümü. International journal of advances in engineering and pure sciences (Online). 2020; 32(4): 365 - 373. 10.7240/jeps.630297
Vancouver	akcay M,Kocaarslan İ 1500 V DC Beslemeli Raylı Sistemlerde Gerilim Harmoniği Probleminin AGT Tabanlı Paralel Aktif Güç Fitresi ile Çözümü. International journal of advances in engineering and pure sciences (Online). 2020; 32(4): 365 - 373. 10.7240/jeps.630297
IEEE	akcay M,Kocaarslan İ "1500 V DC Beslemeli Raylı Sistemlerde Gerilim Harmoniği Probleminin AGT Tabanlı Paralel Aktif Güç Fitresi ile Çözümü." International journal of advances in engineering and pure sciences (Online), 32, ss.365 - 373, 2020. 10.7240/jeps.630297
ISNAD	akcay, Mehmet Taciddin - Kocaarslan, İlhan. "1500 V DC Beslemeli Raylı Sistemlerde Gerilim Harmoniği Probleminin AGT Tabanlı Paralel Aktif Güç Fitresi ile Çözümü". International journal of advances in engineering and pure sciences (Online) 32/4 (2020), 365-373. https://doi.org/10.7240/jeps.630297