ostatnia aktualizacja:
13-02-2008

webmaster

VIII KONFERENCJA – SZKOŁA
ELEKTROTECHNIKA – PRĄDY NIESINUSOIDALNE
EPN 2006
Łagów, 19-21 czerwca 2006

Prof. Marek Hartman

ZASTOSOWANIE SZEREGU FOURIERA DO ANALIZY MODULACJI PWM

W referacie przedstawiono podstawy matematyczne szeregu Fouriera jednej i dwóch zmiennych. Podano kryteria zbieżności sum częściowych szeregu Fouriera w przypadku jednej i dwóch zmiennych. Zastosowanie szeregu Fouriera dwóch zmiennych przedstawiono w oparciu o przekształcenie Bennetta dla iloczynu dwóch funkcji. Opisano modulację impulsową PWM z zastosowaniem przekształcenia Bennetta. Zamieszczono opis modulacji PWM stosowanej w falownikach wielopoziomowych. Rozważania matematyczne zilustrowano wynikami symulacji i grafiki komputerowej.



Prof. Zygmunt Kuśmierek

HARMONICZNE W SYSTEMACH ELEKTROENERGETYCZNYCH

Podział harmonicznych: wyższe harmoniczne, interharmoniczne, subharmoniczne. Źródła harmonicznych. Sposoby charakteryzowania udziału harmonicznych w sygnałach elektrycznych. Identyfikacja źródeł harmonicznych. Skutki występowania harmonicznych: wpływ harmonicznych na parametry jakościowe energii elektrycznej, oddziaływanie harmonicznych na dokładność pomiaru mocy i energii elektrycznej. Kryteria dołączania do sieci odbiorników nieliniowych będących źródłem harmonicznych. Wykrywanie i pomiar harmonicznych w systemie elektroenergetycznym.



Prof. Marian Pasko

TEORIA MOCY p-q  POPRAWNA TEORIA, CZY UŻYTECZNY ALGORYTM STEROWANIA KOMPENSATORÓW KLUCZUJĄCYCH

“Teoria mocy” obiekt sporu i dyskusji wielu naukowców, szczególnie wśród tych, których obszarem zainteresowań są układy z przebiegami okresowymi odkształconymi. Co roku publikowane są dziesiątki artykułów z tej tematyki, które w ten czy inny sposób starają się rozwiązać problem złej jakości energii elektrycznej. Dlaczego ? Rozwiązanie jest czysto ekonomiczne, energia elektryczna jest towarem, a w dobie gospodarki rynkowej wygrywa ten, który deponuje towarem lepszej jakości w porównywalnej do innych cenie. Drugim powodem (również ekonomicznym) są dodatkowe koszty eksploatacji sieci elektroenergetycznej, które ujawniają się w układach z przebiegami odkształconymi. Koszty te spowodowane są m.in.:

- wzrostem strat w elementach rezystancyjnych, - wzrostem strat w silnikach, - awariami kondensatorów, - koniecznością zwiększania wydajności źródeł zasilających, - wzrostem prądu w przewodzie neutralnym, - przyspieszonym starzeniem się izolacji, - zjawiskami rezonansowymi (wyższych harmonicznych), - przestojami produkcji wywołanymi niewłaściwym działaniem układów zabezpieczających.

Nic dziwnego więc, że zainteresowanie tematyką jakości energii elektrycznej jest tak duże. Często też, jako rozwiązania stosowane  praktycznie wykorzystywane są “teorie” budzące wiele kontrowersji w środowiskach naukowych. Szczególnie kontrowersyjna jest w tym względzie, tzw. teoria mocy chwilowej opublikowana przez Akagiego, Nabae i Kazanawę w 1983 roku. Użycie w jej nazwie słów “teoria mocy” uważane jest przez wielu naukowców za nadużycie, gdyż teoria taka powinna dostarczać opisów i interpretacji wielkości charakteryzujących energetyczny stan dowolnego analizowanego układu elektrycznego. Natomiast teoria mocy chwilowej wprowadzona jest jedynie dla układów trójfazowych zasilanych z symetrycznego źródła, a wprowadzone tam wielkości opisujące energetyczny stan  układu nie do końca zgodne są z wielkościami znanymi z układów z przebiegami sinusoidalnymi. Z drugiej strony publikacje zespołu Akagiego są chyba najczęściej cytowanymi pozycjami literatury w artykułach dotyczących metod poprawy jakości energii elektrycznej. Skąd więc taka popularność? Przy szukaniu odpowiedzi na to pytanie zapewne znowu trzeba wrócić do zagadnień ekonomicznych. Teoria ta pozwala bowiem na opracowanie prostych (a co za tym idzie tanich) i efektywnych układów sterowania energetycznymi filtrami aktywnymi (ang. APF – Active Power Filter) wykorzystującymi w swej budowie elementy kluczujące (najczęściej tranzystory IGBT). Te układy sterowania pozwalają na pracę APF praktycznie w tzw. czasie rzeczywistym (z minimalnym opóźnieniem czasowym wynikającym z potrzeby wyznaczenia korzystnych i niekorzystnych składowych prądu źródła) dobrze nadążając za zmianami mocy w układzie.
W prezentowanym artykule przedstawione zostaną założenia teorii mocy chwilowej, jej zalety i ograniczenia stosowania, kontrowersje. Przedstawione zostaną również uogólnienia tej teorii, powstałe w latach późniejszych, które miały na celu wyeliminowanie ograniczeń stosowalności. Całość zagadnień przedstawiona zostanie na tle praktycznych zastosowań tej teorii i jej uogólnień w obszarze układów sterowania (a konkretnie części wyznaczającej niekorzystne składowe prądów) Energetycznych Filtrów Aktywnych (EFA). Rozważania teoretyczne zostaną poparte wynikami symulacji. W podsumowaniu autorzy przedstawią własną opinię na temat prawdziwości oraz poprawności stosowania teorii mocy p-q jako „teorii” i „narzędzia”.



Prof. Igor V. Zhezhelenko

ELECTRICITY SUPPLY RELIABILITY IN NON-SINUSOIDAL MODES

In this paper the impact of harmonic distortion on the life span and functional reliability indices of power transformers, induction motors and cables is considered. The thermal and electrical stresses on insulation aging of power system equipment in non-sinusoidal operating conditions are taken into account. The detrimental effects of harmonics on equipment are analyzed using both deterministic and probabilistic approach. Expressions for the derating factors must be introduced to prevent a premature failure of main components of industrial energy systems in distorted regime are presented. It is shown that the loss in reliability of power system equipment at voltage harmonic distortion is caused mainly by electrical stress. Finally, numerical examples are presented and some applications of proposed approach are discussed.