Achieving Maximum Efficiency in Three-Phase Systems With a Shunt Active Power Compensator Based on IEEE Std. 1459

Orts, S.; Gimeno-Sales, F.J.; Abellan, A.; Segui-Chilet, S.; Alcañíz, Miguel; Masot, Rafael

doi:10.1109/tpwrd.2007.915910

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“…Global compensation is used when the SAPC has enough capacity to compensate all non-efficient powers detailed in [23]: positive-sequence reactive power (Q 1 + ), unbalance power (S U1 ), and non-fundamental effective apparent power (S eN ). As indicated in [24], the SAPC output currents for global compensation (i z_SAPC_G ) are calculated as follows:…”

Section: Sapc Output Currents For Selective Compensation According Tomentioning

confidence: 99%

Deterministic Algorithm for Selective Shunt Active Power Compensators According to IEEE Std. 1459

et al. 2017

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This paper proposes a deterministic algorithm to scale the reference currents of a shunt active power compensator (SAPC) based on IEEE Std. 1459 power decomposition when SAPC maximum output compensating current is going to be exceeded. The selective SAPC is proposed to improve power quality and energy efficiency in power networks by means of the cancelation or reduction of the non-efficient powers (Q 1 + , S U1 , S eN ). The non-efficient powers can be reduced in six possible sequences according to the priority of compensation. When SAPC maximum output current capacity is exceeded, the proposed algorithm limits the SAPC output compensating currents and the non-efficient currents can only be partially reduced in the power network. The reduction of the non-efficient powers depends on the selected compensation sequence. Experimental results for several compensation sequences demonstrate the appropriate operation of the selective SAPC using the proposed scaling algorithm.

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Section: Sapc Output Currents For Selective Compensation According Tomentioning

confidence: 99%

Deterministic Algorithm for Selective Shunt Active Power Compensators According to IEEE Std. 1459

et al. 2017

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“…1459-2010 es usada en el diseño de instrumentos de medición. En [39]- [40] la IEEE Std. 1459-2010 es usada en el diseño de compensadores y filtros activos.…”

Section: Cuantificación De La Potencia Eléctrica Basada En La Ieee Stunclassified

“…( ) ( ) ( ) ( ) A pesar de que P 1 − y P 1 0 son provocados por componentes de voltaje y corriente de la misma secuencia de rotación, estas son consideradas ineficientes, ya que se derivan de un fenómeno ineficiente y ocasionan pérdidas en las líneas y transformadores [39]. …”

Section: Sistema Eléctrico Trifásico Lineal Y Desequilibradounclassified

“…S eH está compuesto por la potencia activa armónica (P H ) y la potencia armónica de distorsión (D eH ), como sigue: P H es una potencia activa considerada ineficiente debido a que proviene de un fenómeno ineficiente y provoca pérdidas en la carga y en el sistema eléctrico de potencia [39]: Un sistema eléctrico trifásico no lineal con voltajes simétricos y corrientes equilibradas es un caso particular de la presente sección, de esta manera, las ecuaciones (1.65) a (1.77), explican este caso con claridad, solamente hay que realizar algunas observaciones:…”

Section: ( ) ( )unclassified

“…De acuerdo a la IEEE Std. 1459-2010 y a la teoría de la potencia instantánea del capítulo 2, i z_load puede descomponerse como sigue: Tal como se establece en [39], [40], [83]- [85], de acuerdo a la teoría de la potencia instantánea del capítulo 2, y a la IEEE Std. 1459-2010, la máxima eficiencia en los sistemas eléctricos se Una de las opciones para aumentar la eficiencia de los sistemas eléctricos es la utilización del Compensador Activo de Potencia Paralelo (SAPC, Shunt Active Power Compensator).…”

Section: Compensador Activo De Potencia Paralelo (Sapc)unclassified

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Contribución a la mejora de la eficiencia energética en sistemas trifásicos a cuatro hilos mediante la compensación selectiva de las potencias ineficientes

Muñóz-Galeano¹

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Contribución a la mejora de la eficiencia energética en sistemas trifásicos a cuatro hilos mediante la compensación selectiva de las potencias ineficientes. TESIS DOCTORALDoctorando AGRADECIMIENTOSDeseo mostrar mi más sincero agradecimiento a todas las personas que de una u otra manera contribuyeron con la realización de esta tesis. Especialmente a mis directores por su apoyo incondicional y a mi familia por su paciencia y comprensión.Gracias. RESUMENEsta tesis doctoral trata acerca de los sistemas de compensación activos con conexión en paralelo, utilizados para la mejora de la calidad de la potencia y de la eficiencia energética en las redes eléctricas de distribución y en las instalaciones a cuatro hilos. En la presente tesis se desarrolla un nuevo control del filtro o compensador activo de potencia con la capacidad de seleccionar las potencias ineficientes a compensar basado en el IEEE Std 1459-2010.Algunos términos de potencia definidos en la IEEE Std. 1459-2010 presentan inconsistencias cuando se desarrollan las expresiones propuestas en la norma. Estas inconsistencias son corregidas con un nuevo procedimiento de cálculo que redefine la corriente efectiva (I e ) y el voltaje efectivo (V e ). Con los nuevos valores de V e e I e algunas magnitudes de la IEEE Std. 1459-2010 son recalculadas mientras que otras no se modifican.Se propone el uso de la teoría de la potencia instantánea para explicar los fenómenos que suceden en los sistemas eléctricos. Esta nueva teoría de la potencia eléctrica sirve simultáneamente para medir, cuantificar, y compensar los fenómenos de los sistemas eléctricos, inclusive puede ser usada para determinar las fuentes de distorsión armónica. Mediante el análisis de los flujos de potencia instantáneos se demuestra que la única potencia eficiente de los sistemas eléctricos es la potencia activa fundamental de secuencia positiva (P 1 + ).En relación con el compensador activo de potencia, se deducen las corrientes que debe inyectar el compensador para la estrategia de compensación global, en la que el SAPC genera todas las corrientes ineficientes que demanda la carga. Estas corrientes están basadas en la norma IEEE Std. 1459-2010 y en la nueva teoría de la potencia instantánea propuesta. Teniendo en cuenta de que los compensadores, como cualquier dispositivo eléctrico o electrónico, tienen límites en su potencia de salida, también se proponen expresiones para las corrientes de compensación en el caso de que el compensador no tenga capacidad suficiente para eliminar todas las potencias ineficientes de la carga (modo de compensación selectiva).Se establecen criterios de selectividad para la compensación de las potencias ineficientes de la carga. Con estos criterios se optimiza la transferencia de potencia útil de la red de suministro a la carga, se optimiza el uso del compensador, se minimizan las pérdidas y los efectos nocivos en el sistema eléctrico de distribución de potencia, y se reducen los costos de operación de las cargas eléctricas.Se incluyen resultados de simulación y experiment...

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Non-fundamental effective apparent power defined through an instantaneous power approach

Muñóz-Galeano¹,

Alfonso-Gil²,

Orts-Grau³

et al. 2011

International Journal of Electrical Power & Energy Systems

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The proper operation of the grid-connected power electronics converters usually needs using some kind of synchronization technique in order to estimate the phase of the grid voltage. The performance of this synchronization technique is of a great importance when trying to improve the quality of the consumed or delivered electric power. The synchronous reference frame phase-locked loop (SRF-PLL) synchronization algorithm has been widely used in recent years due to its ease of operation and robust behavior. However, the estimated phase can have a considerable amount of unwanted ripple if the grid voltage disturbances (e.g. harmonic distortion and unbalance) are not properly rejected. The aim of this paper is to propose an adaptive SRF-PLL which is able to strongly reject the aforementioned disturbances even if the fundamental frequency of the grid voltage varies. This synchronization method will allow the designer to easily upgrade an existing SRF-PLL, thus improving the performance of working power converters. This is accomplished by using several adaptive Infinite Impulse Response (IIR) notch filters, implemented by means of an inherently stable Schur-lattice structure. Besides the stability properties, this structure accomplished the most important topics required to be programed into the commonly used fixed point DSPs (i.e. high mapping precision, low round-off accumulation, suppression of quantization limit cycle oscillations). The proposed adaptive SRF-PLL has been tested by programing the algorithm into the fixed-point digital signal processor TI TMS320F2812. The obtained experimental results show up that the proposed synchronization method highly rejects the undesired harmonics, even if the fundamental harmonic frequency of a highly polluted grid voltage abruptly varies.

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Achieving Maximum Efficiency in Three-Phase Systems With a Shunt Active Power Compensator Based on IEEE Std. 1459

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Deterministic Algorithm for Selective Shunt Active Power Compensators According to IEEE Std. 1459

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Non-fundamental effective apparent power defined through an instantaneous power approach

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