การปรับปรุงการตรวจจับฮาร์มอนิกด้วยวิธีฟูริเยร์เอสดี สำหรับวงจรกรองกำลังแอกทีฟแบบขนานในระบบไฟฟ้ากำลังหนึ่งเฟส
Article Sidebar
Main Article Content
บทคัดย่อ
บทความนี้นำเสนอการปรับปรุงสมรรถนะการตรวจจับฮาร์มอนิกด้วยวิธีฟูริเยร์เอสดี (SDF) เพื่อใช้คำนวณหากระแสอ้างอิงของวงจรกรองกำลังแอกทีฟแบบขนานในระบบไฟฟ้ากำลังหนึ่งเฟส โดยการปรับปรุงดังกล่าวจะประยุกต์ใช้วิธีการตรวจจับแรงดันลำดับเฟสบวกมูลฐาน (PSVD) ร่วมกับวิธีฟูริเยร์เอสดีเพื่อเพิ่มความถูกต้องในการคำนวณกระแสอ้างอิงในกรณีที่แรงดันที่แหล่งจ่ายมีความเพี้ยนของรูปคลื่น โดยทั้งนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อเพิ่มประสิทธิผลการกำจัดฮาร์มอนิกสำหรับระบบไฟฟ้ากำลังหนึ่งเฟส การทดสอบสมรรถนะการตรวจจับฮาร์มอนิกจะใช้เทคนิคการจำลองสถานการณ์แบบฮาร์ดแวร์ในลูปที่ใช้โปรแกรม Simulink ร่วมกับบอร์ด DSP รุ่น Experimenter Kit เพื่อจำลองผลระบบกำจัดฮาร์มอนิก โดยการจำลองดังกล่าวจะแบ่งออกเป็น 2 กรณี ได้แก่ กรณีแรงดันที่แหล่งจ่ายเป็นรูปคลื่นไซน์บริสุทธิ์ และกรณีแรงดันที่แหล่งจ่ายมีความเพี้ยนของรูปคลื่นเนื่องจากมีฮาร์มอนิกปะปน ผลการจำลองสถานการณ์แสดงให้เห็นว่าการตรวจจับฮาร์มอนิกด้วยวิธีฟูริเยร์เอสดีร่วมกับการตรวจจับแรงดันลำดับเฟสบวกมูลฐาน (SDF + PSVD) สามารถให้ค่าเปอร์เซ็นต์ความเพี้ยนฮาร์มอนิกรวม (%THD) ของกระแสที่แหล่งจ่ายภายหลังการชดเชยลดลงโดยในกรณีที่แรงดันที่แหล่งจ่ายเป็นรูปไซน์มีค่าเท่ากับ 3.07% และในกรณีที่แรงดันที่แหล่งจ่ายมีความเพี้ยนของรูปคลื่นมีค่าเท่ากับ 2.00% ซึ่งมีค่าน้อยกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับการใช้เฉพาะวิธีฟูริเยร์เอสดี (SDF) และวิธีการตรวจจับซิงโครนัส (SD) จากผลดังกล่าวยืนยันได้ว่าวิธีฟูริเยร์เอสดีร่วมกับการตรวจจับแรงดันลำดับเฟสบวกมูลฐานมีสมรรถนะการตรวจจับฮาร์มอนิกที่ดีกว่า จึงส่งผลให้วงจรกรองกำลังแอกทีฟแบบขนานสามารถชดเชยกำจัดกระแสฮาร์มอนิกในระบบไฟฟ้ากำลังหนึ่งเฟสได้อย่างมีประสิทธิผล นอกจากนี้ค่า %THD ของกระแสที่แหล่งจ่ายภายหลังการชดเชยมีค่าอยู่ในกรอบมาตรฐาน IEEE std. 519-2022 ด้วยเช่นกัน
Article Details
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
นโยบายการรับบทความ
กองบรรณาธิการวารสารสถาบันเทคโนโลยีไทย-ญี่ปุ่น มีความยินดีรับบทความจากอาจารย์ประจำ และผู้ทรงคุณวุฒิในสาขาวิศวกรรมศาสตร์และเทคโนโลยี ที่เขียนเป็นภาษาไทยหรือภาษาอังกฤษ ซึ่งผลงานวิชาการที่ส่งมาขอตีพิมพ์ต้องไม่เคยเผยแพร่ในสิ่งพิมพ์อื่นใดมาก่อน และต้องไม่อยู่ในระหว่างการพิจารณาของวารสารอื่นที่นำส่ง ดังนั้นผู้สนใจที่จะร่วมเผยแพร่ผลงานและความรู้ที่ศึกษามาสามารถนำส่งบทความได้ที่กองบรรณาธิการเพื่อเสนอต่อคณะกรรมการกลั่นกรองบทความพิจารณาจัดพิมพ์ในวารสารต่อไป ทั้งนี้บทความที่สามารถเผยแพร่ได้ประกอบด้วยบทความวิจัย ผู้สนใจสามารถศึกษาและจัดเตรียมบทความจากคำแนะนำสำหรับผู้เขียนบทความ
การละเมิดลิขสิทธิ์ถือเป็นความรับผิดชอบของผู้ส่งบทความโดยตรง บทความที่ได้รับการตีพิมพ์ต้องผ่านการพิจารณากลั่นกรองคุณภาพจากผู้ทรงคุณวุฒิและได้รับความเห็นชอบจากกองบรรณาธิการ
ข้อความที่ปรากฏภายในบทความของแต่ละบทความที่ตีพิมพ์ในวารสารวิชาการเล่มนี้ เป็น ความคิดเห็นส่วนตัวของผู้เขียนแต่ละท่าน ไม่เกี่ยวข้องกับสถาบันเทคโนโลยีไทย-ญี่ปุ่น และคณาจารย์ท่านอื่น ๆ ในสถาบัน แต่อย่างใด ความรับผิดชอบด้านเนื้อหาและการตรวจร่างบทความแต่ละบทความเป็นของผู้เขียนแต่ละท่าน หากมีความผิดพลาดใด ๆ ผู้เขียนแต่ละท่านจะต้องรับผิดชอบบทความของตนเองแต่ผู้เดียว
กองบรรณาธิการขอสงวนสิทธิ์มิให้นำเนื้อหา ทัศนะ หรือข้อคิดเห็นใด ๆ ของบทความในวารสารสถาบันเทคโนโลยีไทย-ญี่ปุ่น ไปเผยแพร่ก่อนได้รับอนุญาตจากผู้นิพนธ์ อย่างเป็นลายลักษณ์อักษร ผลงานที่ได้รับการตีพิมพ์ถือเป็นลิขสิทธิ์ของวารสารสถาบันเทคโนโลยีไทย-ญี่ปุ่น
ผู้ประสงค์จะส่งบทความเพื่อตีพิมพ์ในวารสารวิชาการ สถาบันเทคโนโลยีไทย-ญี่ปุ่น สามารถส่ง Online ที่ https://www.tci-thaijo.org/index.php/TNIJournal/ โปรดสมัครสมาชิก (Register) โดยกรอกรายละเอียดให้ครบถ้วนหากต้องการสอบถามข้อมูลเพิ่มเติมที่
- กองบรรณาธิการ วารสารสถาบันเทคโนโลยีไทย-ญี่ปุ่น
- ฝ่ายวิจัยและนวัตกรรม สถาบันเทคโนโลยีไทย-ญี่ปุ่น
เลขที่ 1771/1 สถาบันเทคโนโลยีไทย-ญี่ปุ่น ซอยพัฒนาการ 37-39 ถนนพัฒนาการ แขวงสวนหลวง เขตสวนหลวง กรุงเทพมหานคร 10250 ติดต่อกับคุณพิมพ์รต พิพัฒนกุล (02) 763-2752 , คุณจุฑามาศ ประสพสันติ์ (02) 763-2600 Ext. 2402 Fax. (02) 763-2754 หรือ E-mail: JEDT@tni.ac.th
References
V. E. Wagner et al., “Effects of harmonics on equipment,” IEEE Trans. Power Del., vol. 8, no. 2, pp. 672–680, Apr. 1993, doi: 10.1109/61.216874.
L. Li, B. Wang, and Y. Deng, “Model establishment and harmonic analysis of electric vehicle charger,” in Proc. 13th IEEE Conf. Ind. Electron. and Appl. (ICIEA), Wuhan, China, 2018, pp. 2204–2209, doi: 10.1109/ICIEA.2018.8398076.
D. Schwanz, T. Busatto, M. Bollen, and A. Larsson, “A stochastic study of harmonic voltage distortion considering single-phase photovoltaic inverters,” in Proc. 18th Int. Conf. Harmonics and Quality of Power (ICHQP), Ljubljana, Slovenia, May 2018, pp. 1–6, doi: 10.1109/ICHQP.2018.8378889.
G. C. Jaiswal, M. S. Ballal, D. R. Tutakne, and H. M. Suryawanshi, “Impact of power quality on the performance of distribution transformers: A fuzzy logic approach to assessing power quality,” IEEE Ind. App. Mag., vol. 25, no. 5, pp. 8–17, 2019, doi: 10.1109/MIAS.2018.2875207.
D. M. Said and K. M. Nor, “Effects of harmonics on distribution transformers,” in Proc. Australasian Universities Power Eng. Conf., Sydney, Australia, 2008, pp. 1–5.
D. Li, T. Wang, W. Pan, X. Ding, and J. Gong, “A comprehensive review of improving power quality using active power filters,” Electric Power Syst. Res., vol. 199, pp. 1–15, Oct. 2021, doi: 10.1016/j.epsr.2021.107389.
L. Motta and N. Faúndes, “Active / passive harmonic filters: Applications, challenges & trends,” in Proc. 17th Int. Conf. Harmonics and Quality of Power (ICHQP), Belo Horizonte, Brazil, 2016, pp. 657–662, doi: 10.1109/ICHQP.2016.7783319.
M. Izhar, C. M. Hadzer, M. Syafrudin, S. Taib, and S. Idris, “Performance for passive and active power filter in reducing harmonics in the distribution system,” in Proc. Nat. Power and Energy Conf. (PECon), Kuala Lumpur, Malaysia, Nov. 2004, pp. 104–108, doi: 10.1109/PECON.2004.1461625.
S. Waosungnern, T. Narongrit, and K. Areerak, “Design of a shunt active power filter for single-phase power systems,” (in Thai), TNI J. Eng. Technol., vol. 9, no. 1, pp. 27–36, 2021.
D. C. Bhonsle and R. B. Kelkar, "Design and simulation of single phase shunt active power filter using MATLAB," in Proc. Int. Conf. Recent Advancements in Elect., Electron. and Control Eng., Sivakasi, India, 2011, pp. 237–241, doi: 10.1109/ICONRAEeCE.2011.6129786.
R. Griñó, R. Costa-Castelló, and E. Fossas, “Digital repetitive control of a single-phase current active filter,” in Proc. Euro. Control Conf. (ECC), Cambridge, U.K., Sep. 2003, pp. 3494–3497, doi: 10.23919/ECC.2003.7086583.
S. Waosungnern, T. Narongrit, and K. Areerak, “Harmonic detection using synchronous detection with fourier analysis for shunt active power filter in single - phase power systems,” (in Thai), in Proc. 45th Elect. Eng. Conf., Nakhon Nayok, Thailand, Nov. 2022, pp. 142–145.
M. P. Kumar et al., “Power quality improvement using shunt active power filter with synchronous detection method,” Complexity Int. J., vol. 25, no. 2, pp. 1637–1645, 2021.
M. A. Kabir and U. Mahbub, “Synchronous detection and digital control of shunt active power filter in power quality improvement,” in Proc. IEEE Power and Energy Conf., Urbana, IL, USA, 2011, pp. 1–5, doi: 10.1109/PECI.2011.5740499.
C. Panpean, K. Areerak, and P. Santiprapan, “A harmonic voltage elimination in electric railway system using series active power filter,” in Proc. 25th Int. Conf. Elect. Machines and Syst. (ICEMS), Chiang Mai, Thailand, 2022, pp. 1–5, doi: 10.1109/ICEMS56177.2022.9983452.
V. Kaura and V. Blasko, “Operation of a phase locked loop system under distorted utility conditions,” IEEE Trans. Ind. App., vol. 33, no. 1, pp. 58–63, 1997.
Y. G. Jung, “The current synchronous detection method combined with positive sequence detector for active power filters” J. Elect. Eng. Technol., vol. 18, pp. 431–440, 2023.
S. Waosungnern, T. Narongrit, K. Areerak, and A. Srikaew, “The compensating current control using fuzzy logic for shunt active power filter in single-phase power systems,” (in Thai), in Proc. 44th Elect. Eng. Conf., Nan, Thailand, Nov. 2021, pp. 517–520.
A. Srikaew, Fuzzy Logic: Computational Intelligence. Bangkok, Thailand: Charansanitwong Printing (in Thai), 2009.
N. A. Kedar, A. P. Yadav, and V. B. Saruk, “Space vector modulation based control technique for shunt active power filter,” Int. Res. J. Eng. Technol., vol. 7, no. 8, pp. 70–77, 2020.