Dergiler / Sakarya Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi / 2018 / Cilt: 22 Sayı: 4

Doğrusal olmayan yükler için gerilim kaynaklı PAF’nin GSSA metodu ile matematiksel modellenmesi

Mathematical modelling of PAF with voltage supply for non-linear loads By GSSA method

Sayfa
1071–1079
DOI
—

Özet

Bu çalışma ile iyi bilinen genelleştirilmiş ortalama model kullanılarak gerilim kaynaklı paralel aktif filtrenin (PAF) matematiksel olarak modellenmesi amaçlanmaktadır. Bu amaç için genelleştirilmiş durum uzay ortalama metodu (GSSA) uyarlanmıştır. Sistemin doğrusalsızlığı GSSA yöntemi ile kaldırılır. Sistemin durum denklemleri arasındaki bağıntı doğrusal denklemler ile ifade edilir. Sistem parametrelerine tam ve hızlı bir yakınsama sağlanır. Bu yöntem sayesinde uzun çalışma süresi, sapma ve büyük dosya boyutları gibi birçok soruna neden olan doğrusal olmayan gerçek devre elemanları ortadan kaldırılmıştır. Paralel aktif filtre olarak tek fazlı tam köprü voltaj besleme invertörü önerilmiştir. Doğrusal olmayan yük olarak RL yüklü diyot doğrultucu devresi kullanılmıştır. Bu çalışma sonucunda, GSSA yöntemi ile matematiksel olarak modellenen paralel aktif filtrenin benzetim sonuçları ile PSIM yazılımıyla gerçek zamanlı tasarlanan paralel aktif filtrenin güç benzetim sonuçları karşılaştırılmıştır. Matematiksel model ile gerçek model üzerinden alınan sonuçlarda iyi bir eşleşme olduğu gözlemlenmiştir.

Abstract

This work aims to improve well known generalized averaged models for mathematical modelling of parallel active filter (PAF) with voltage supply. To achieve this task, the method is adopted to generalized state space averaging (GSSA) method. Non-linearity of the system is removed by using GSSA method. Relation between the state variables of the system is expressed by linear equations. An exact and fast approximation of the system parameters is achieved. Non-linearity of real elements that causes many problems such as long execution time, divergence, and huge produced files do not exist thanks to the method. A single phase full-bridge voltage supply inverter is proposed as a parallel active filter. A diode rectifier with RL load is used as a nonlinear load. In this study, simulation results of parallel active filter mathematically modeled with GSSA model are compared to real-time designed simulation results of parallel active filter realized power simulation with PSIM software. In the results obtained through mathematical models with real model has been observed that a good match.

Anahtar kelimeler: genelleştirilmiş durum uzay ortalama metodu (GSSA), harmonik filtre, parallel aktif filtre (PAF), PSIM