Застосування силового активного фільтру при компенсації компонент струму несиметричного нелінійного навантаження в чотирипровідній мережі Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

Серiя: TexHÍ4HÍ науки ISSN 2225-6733

УДК 621.316.761.2

© Власенко Р.В.1, Бялобржеський О.В.2

ЗАСТОСУВАННЯ СИЛОВОГО АКТИВНОГО Ф1ЛЬТРУ ПРИ КОМПЕНСАЦП КОМПОНЕНТ СТРУМУ НЕСИМЕТРИЧНОГО НЕЛ1НШНОГО НАВАНТАЖЕННЯ В ЧОТИРИПРОВ1ДН1Й МЕРЕЖ1

Поява однофазних споживач1в в чотирипров1дних мережах вимагае нового тдходу до побудови системи керування силовими активними фтьтрами. Розглянуто pi3Hi топологИ чотирипровiдних силових активних фiльтрiв. В середовищi вiзуального моделювання створена електроенергетична модель з силовим активним фшьтром на основi pqr теорИ' потужностi. Проведено до^дження режимiв роботи силового активного фшьтру при несиметрп, несинусоiдальностi напруги живлення та несиметричному нелiнiйному навантажент. Осктьки pqr теорiя потужностi не враховуе несинусогдальтсть напруги, запропонована ii корекщя, що враховуе даний параметр та покращуероботу силового активного фшьтру.

Ключовi слова: силовий активний фтьтр, pqr теорiя потужностi, перетворення Кларка, широтно4мпульсна модулящя, total harmonic distortion.

Власенко Р.В., Бялобржеский А.В. Применение силового активного фильтра при компенсации компонент тока несимметричной нелинейной нагрузки в че-тырехпроводных сетях. Появление однофазных потребителей в четырехпровод-ных сетях требует нового подхода к построению системы управления силовыми активными фильтрами. Рассмотрены различные топологии четырехпроводных силовых активных фильтров. В среде визуального моделирования создана электроэнергетическая модель с силовым активным фильтром на основе pqr теории мощности. Проведено исследование режимов работы силового активного фильтра при несимметрии, несинусоидальности напряжения питания и несимметричной нелинейной нагрузке. Поскольку pqr теория мощности не учитывает несинусоидальность напряжения, предложена коррекция теории, учитывающая данный параметр и улучшающая работу силового активного фильтра.

Ключевые слова: силовой активный фильтр, pqr теория мощности, преобразование Кларка, широтно-импульсная модуляция, total harmonic distortion.

R. V. Vlasenko, O. V. Bialobrzeski. Using active power filter to compensate the current component of asymmetrical non-linear load in the four wire network. Electricity quality improving is extremely relevant nowadays. With such industrial loads as induction motors, induction furnaces, welding machines, controlled or uncontrolled rectifiers, frequency converters and others reactive power, harmonics and unbalance are generated in power grid. Reactive power, higher harmonic currents and asymmetry loads influence the functioning of electric devices and electrical mains. An effective technical solution is the use of new compensating devices, that is active power filters. The emergence of consumers with a unit capacity of four wire networks requires a new approach to building system control active power filter. When designing the active power filter control system the current flowing in the neutral wire must be taken into account. To assess the power balance in the four wire active power filter, scientists have proposed to apply pqr theory ofpower based on the Clarke transformation. There are different topologies of three-phase four wire active power filters. A visual simulation of Matlab / Simulink model with an active power filter based on pqr theory of power has been created. A method of pulse width modulation with four control channels was used as pulses forming systems with transistor

1 астрант, Кременчуцький нацюнальний утверситет iм. М. Остроградського, м. Кременчук, laplandec267@gmail. com

2 канд. техн. наук, доцент, Кременчуцький нацюнальний утверситет iм. М. Остроградського, м. Кременчук, seemal@kdu. edu.ua

Серiя: Техшчш науки ISSN 2225-6733

keys. Operating conditions of three-phase four wire active power filter with asymmetry, non-sinosoidal voltage source and asymmetric load have been studied. The correction taking into account the means improving the active power filter has been offered as pqr theory of power does not take into account non-sinosoidal voltage.

Keywords: active power filter, pqr theory of power, Clarke transformation, pulse width modulation, total harmonic distortion.

Постановка проблеми. У комплекс заходiв, спрямованих на тдвищення якосп елект-рично! енергп, суттеве значення мае питання боротьби з поширенням несиметри напруг i стру-MiB в трифазних мережах промислових тдприемств. Виршення цього питання дозволяе тдви-щити надшнють електропостачання, а також знизити втрати електроенерги, як в електричнш мережу так i в приймачах [1].

Останшм часом в сучасних системах електропостачання зросла кшьюсть несиметричних навантажень зi значною одиничною потужнiстю. Негативний вплив несиметри напруг i струмiв на роботу електрообладнання вщзначено у [1]. Проблеми якосп електроенерги загострилися з впровадженням нашвпровщниково! технiки в промисловостi, особливо це проявляеться в чоти-рипровiдних мережах [2].

AH^i3 останшх дослщжень та публiкацiй. Трифазнi чотирипровiднi силовi активнi фь льтри (САФ) були запропоноваш дослiдниками в якостi ефективного виршення згаданих задач [3-5]. Трифазш чотирипровiднi САФ розробленi на основip-q теорп миттево! потужностi, вико-ристання яко! дозволяе обчислити потрiбний струм корекци, враховуючи струм в нейтрала Ця теорiя була вперше запропонована H. Akagi в 1984 рощ [6], i з тих тр е предметом рiзних ш-терпретацiй i полiпшень [7, 8]. p-q теорiя миттево! потужносп отримала розвиток у виглядi p-q-r теори, що базуеться на перетвореннях трифазних координат a-b-c в a-ft-0 для трифазних чоти-рипровщних мереж та визначае двi компоненти реактивно! потужносп [7, 8]. Практичне засто-сування p-q-r теори полягае у реалiзацi! алгоритму керування потоком потужносп шляхом ш-жекцп визначеного струму у чотири лши мережi при роботi шунтуючого САФ. Зважаючи на можливiсть використання для чотирьохпровщних лiнiй декiлькох алгоритмiв формування струму, в робой поставлена задача порiвняльного аналiзу ефективностi при реалiзацi! обумов-лених алгоритмiв.

Метою даноТ роботи е дослiдження режимiв роботи та ощнка якостi роботи САФ за еле-ктричними та енергетичними параметрами.

Виклад основного матерiалу. Нелiнiйнi навантаження, як наприклад, однофазш керова-нi або некерованi випрямлячi для приводiв з регульованою швидюстю обертання, зварюваль-них агрегатiв, комп'ютерiв i т.д., вимагають iнших пiдходiв для врахування балансу потужнос-тей САФ. В результат збiльшуеться струм в нейтральному (нульовому) проводи який мае у складi вищi гармошки, реактивну потужшсть навантаження i дисбаланс, що створюеться в електричнш мережi.

На рис. 1 показано три конф^урацп САФ. Перша конф^уращя (рис. 1, а) з чотирипровщ-ним паралельним САФ включае два послщовно з'еднанi конденсатори з е^валентною емшс-тю, де до !х середньо! точки пiдключаеться нейтральний провщ. В даному випадку весь струм нейтралi протiкае через шини постшного струму конденсаторiв, якi мають велике значення для компенсацп реактивно! потужносп та зниження вищих гармонiк. Струм нейтралу що протiкае через шини конденсаторiв, впливае на !х роботу, як накопичуючих елемешгв. Тому дана схема не отримала широкого розповсюдження [4, 5]. Рис. 1, б представляе шшу конф^уращю САФ на базi перетворювача зi структурою, вщомою, як чотирьохплечова. Четверте плече транзисторiв використовуеться для керування струмом нейтралi в схемi САФ. Ця конф^уращя отримала ширше розповсюдження, так як надае можливють незалежного керування корекщею струму в нейтралi. При цьому виникають незначш недолiки схеми рис. 1, б в порiвняннi зi схемою рис. 1, а. Додаеться ще одне плече транзисторiв, що веде до подорожчання схеми, необхщносп реалiзацi! додаткового каналу управлiння плечем транзисторiв.

У чотирипровiдних мережах високо! напруги рекомендуеться використовувати три однофазш мостовi транзисторнi перетворювачi (рис. 1, в), що входять до складу САФ [5]. Така кон-ф^уращя дае шдгрунтя для незалежного керування фазними струмами САФ, наявнють транс-форматорiв виключае необхiднiсть використання вхщних реакторiв, окрiм цього, е додатковим

В1СНИК ПРИАЗОВСЬКОГО ДЕРЖАВНОГО ТЕХШЧНОГО УН1ВЕРСИТЕТУ 2015р. Серiя: Техшчш науки Вип. 31

ISSN 2225-6733

шструментом для узгодження piBHiB напруг мережi з напругою транзисторних перетворювачiв. Збiльшення кiлькостi транзисторiв вiдносно попереднiх схем, на перший погляд, сприймасться негативно, але тдвищуеться якiсть керування ними, зменшуеться шдивщуальне навантаження на транзистор [3-5].

A B C N

Electric power grid □—

A B C N

Lsb -О-

Lsc

-О-

Lsb

еь

Lsc

LFb

A + 21 0 -

AC DC 2

A +

Л 0-

Rld2 -CZh

AC_DC_3 RU3 Cif

A +

2\ 0-

Active power filter

3Arm_TC_pwm

Unbalanced nonlinear load

~AC~DC~l~Rd~ ~Ги

Active power filter

4Arm_TC_pwm

A B C N

б)

Active power filter

2Arm_TC_pwm 1

С

e

L

L

Рис. 1 - Схема трифазного чотирипровщного САФ: а) - з пщключенням нейтрального проводу до середньо! точки двох послщовно з'еднаних конденсаторiв; б) - з додатковою ланкою силових ключiв; в) - з трансформаторами та однофазними пе-ретворювачами iз загальним колом постшно! напруги

З огляду на переваги та недолши, для дослщження було обрано конфiгурацiю трифазного чотирипровщного САФ, зображеного на рис. 1, б. Для визначення струму САФ використано р-q-r теорда потужносп. Формування iмпульсiв управлiння ключами транзисторiв реалiзовано використанням методу широтно^мпульсно! модуляцп (Ш1М), широко розповсюджено! для по-будови системи управлiння трифазними чотирипровщними САФ [3-5, 6].

Формування струму САФ з використанням р^-г теори потужносп вiдбуваeться наступ-ним чином. Вюь р спiвпадаe за напрямом з узагальненим вектором напруги. Це означае, що вiсь р буде вшьно обертатися в тривимiрному простора Вiсь q знаходиться на площиш ав i ортогональна до осi р. Вiсь г та, що е ортогональною до обох осей р i q [7].

Реалiзацiя послiдовностi розпочинаеться з перетворення напруг иа, иь, ис та струмiв ¡а, \Ь, \с навантаження зi стащонарно! системи координат а-Ь-с иаЬс=[иа иь ис]т, 1аЬс=[/а ТЬ /с]т до стащонарно! системи координат а-в-0 иаро=[иа ир и0]т, 1аво=[/а Тр /0]т, використовуючи перетворення Кларка:

Серiя: Техшчш науки ISSN 2225-6733

Т

а/30

1 -1/2 -1/2 ' 0 л/3/2 ^ л/3/2

1/V2 1^л/2 1^л/2

U = Ta/30U • I

а/0 abc abc ^ а/0

Ta/Oi abc abc

(1)

(2)

Цей крок вщповщае початковому кроку p-q теорп. Перетворення струму 3i стащонарно! системи координат а-в-0 Ipqr=[ia ip i0]T до обертово! системи координат p-q-r Ipqr=[ip iq ir]T вико-нують, зважаючи на взаемне розташування осей координат за рiвнянням:

иа UP U0

иа/0 Ua/0 Ua/0

- U/ 0

U а/ Uар

U0Ua - U0U/ Ua/

Ua/0

а/0 '

(3)

де узагальнений вектор напруги у просторi а-в-0 та площинi а-в вщповщно:

■JU

Ua/0 = л/ Ua + U3 + U0

V2 2 Uai + U3

(4)

Таким чином, управлiння за опорним струмом в p-q-r теори виршуе два завдання: лшы-дащя струмiв в нейтралi, балансування синусо1дальних фазних струмiв. Усунення струму в нейтралi вiдбуваеться шляхом мiнiмiзацil, в щеальному випадку до нульового значення, тобто переводу вектора з простору а-в-0 до площини а-в.

Синусощальш i збалансованi фазнi струми можуть бути отримаш, якщо проекцiю уза-гальненого вектора струму гр забезпечити незмiнною. Розглядаючи, таким чином:

i = i + i , (5)

р р _ ас р _ ас '

де 1р с1с - постiйне (iнтегроване) значення струму /р; /рас - це пульсацп /р.

Використовуючи процедуру фшьтрацп, видiляють зi струму \р постiйне значення 1Р_ас, а у якост заданого струму САФ обирають компоненту /р ас та компоненту \ч. Для того, щоб повер-нути струм в систему координат а-в-0, використовують зворотне матричне перетворення вектора ípqr \}р_ас iq iг] :

а/0

U UрUaр0 U0Ua

Ua/ Ua/

1 U/ UaUa/0 U0U/

Ua/0 Ua/ Ua/

U0 0 U a/

(6)

Заданий струм в координатах a-b-c Iabc'=[ia' ib' ic']T знаходиться з використанням зворот-

:fe0 )-1:

ного перетворення Кларка Т/ = '

I , = Tabc i ' (7)

'-abc 1ар01 а/0 ■ V/

Заданий струм САФ в нейтральному проводi з використанням одинично! матрицi третьо-го порядку E3:

i_0 ' = E3Iabc ' . (8)

Струми ia', ib', ic', i0' е вхщними параметрами для системи управлшня транзисторним пе-ретворювачем САФ. Система управлшня транзисторним перетворювачем побудована за принципом управлшня по вщхиленню заданого параметра, яким у даному випадку е струму для ко-жно! лши. Формування iмпульсiв управлшня вентилями вщбуваеться шляхом реалiзацil Ш1М вихiдного сигналу регулятора [9].

В програмi MATLAB створена модель електрично! системи з трифазним чотирипровщним САФ (рис. 2), що включае: електричну мережу (Three-Phase Source) з е^валентним активним та iндуктивним опорами, лшшне навантаження (Three-phase RL load) та шдключеш через трифаз-ний реактор (Reactor) три однофазш некероваш мостовi випрямлячi (AC-DC1-3) з активно-

I

I

Серiя: TexHÏ4HÏ науки ISSN 2225-6733

шдуктивним навантаженням (RL load), активним навантаженням (R load) та активно-емнюним навантаженням (RC load); трифазний чотирипровiдний транзисторний перетворювач (Transistor converter), струмообмежуючi реактори (L1-4); конденсатор (С); систему формування заданого струму САФ (p-q-r theory power); систему формування iмпульсiв управлшня перетворювачем САФ (PWM) та вимiрювальнi блоки (Measurement source, Measurement neutral source, Measurement load, Measurement neutral load, Measurement APF, Measurement neutral APF).

Рис. 2 - Електроенергетична модель з трифазним чотирипровщним САФ

Електропостачання здшснюетъся вщ електрично! мереж (Three-Phase source) з номшаль-ною напругою Us=380 В i частотою 50 Гц. Екывалентш активний та реактивний опори мережi розрахованi, виходячи з допустимо! втрати напруги на них 7 %, та складають вiдповiдно R=0,1 Ом; Ls=1,3^10"5 Гн. Лiнiйне навантаження (Three-phase RL load) з активною потужнютю Pld=30 кВт, реактивною потужнютю Qld=66 кВАр та нелiнiйне навантаження представлене у ви-глядi трьох однофазних некерованих мостових випрямлячiв вщповщно з активно-iндуктивним Rld1=2,5 Ом; Lld1=0,0116 Гн (RL load); активним Rld2=4 Ом (R load) та активно-емнюним навантаженням Rld3=2 Ом; Cld3=1 нФ (RC load). Введене до моделi навантаження забезпечуе несинусоща-льнiсть та несиметрiю струму. Вщповщно до потужносп навантаження за [9, 10] розраховаш па-раметри САФ: частота комутацп f=10 кГц; коефщент П-регулятора P=0,5; струмообмежуючi реактори L1-4=0,0054 Гн; конденсатор емнiстю С=20 мФ та напругою Udc=2000 В.

В ходi роботи трифазного чотирипровщного САФ отримаш осцилограми струму навантаження ild i мережi iS по фазам abc (рис. 3), струму нейтралi навантаження iNL, САФ iNF та ме-режi iNS (рис. 4). Як видно з рис. 3, б, в результат роботи системи САФ забезпечуеться знижен-ня гармошк струму та його симетрування по фазам a-b-c, при цьому забезпечуеться зниження струму нульового провщника (рис. 4, б). Результуючий струм нульового провщника з боку ме-режi е помилкою регулювання струму, яку не компенсуе регулятор струму САФ.

а) б)

Рис. 3 - Осцилограми по фазам abc: а) - струму навантаження ild; б) - струму мережi iS

Серiя: Техшчш науки ISSN 2225-6733

а) б)

Рис. 4 - Осцилограми: а) - струму нейтралi навантаження iNL та САФ iNF; б) - струму нейтралi мережi iNS

Узагальнюючи результати експерименту, виконано порiвняльний анатз активно!, реактивно! потужностей та коефщенту спотворення синусоiдальностi THD (total harmonic distortion) струму для навантаження та мережi (табл. 1). За даними табл. 1 побудовано дiаграми рис. 5.

Таблиця 1

Зведеш показники при симетричш напрузi мережi

P, кВт Q, кВАр THD, в. о.

a b c a b c a b c

Навантаження

22,57 20,35 9,257 26,27 21,02 20,36 0,1133 0,0021 0,0028

Мережа

17,58 17,57 17,56 0,024 0,011 0,039 0,0101 0,0071 0,0074

Рис. 5 - Графiки: а) - активно! потужносп навантаження Pld та мережi Ps та реактивно! потужносп навантаження Qld та мережi Qs; б) - коефщента THD струму навантаження (load) та мережi (Source)

Активна Pld i реактивна Qld потужнiсть навантаження - несиметричш (рис. 5, а), тодi як при роботi САФ виконуеться симетрування. Активна потужнють в мережi Ps розподiляеться рiвномiрно, реактивна потужнють Qs знижуеться до нуля. Параметр THD струму (рис. 5, б) знижуеться та розподшяеться рiвномiрно мiж фазами мережi (Source).

Для дослщження впливу несиметрi! напруги мережi на роботу моделi та вплив на процес формування струму САФ в модель у фазу а трифазно! електрично! мережi (Three-Phase SoUrce) введено джерело напруги амплггудою 20 В. Виконано два експерименти з тдвищенням та зни-женням напруги фази а.

Узагальнеш показники експерименту зведеш до табл. 2. За отриманими даними табл. 2 побудовано дiаграми - рис. 6.

Серiя: Техшчш науки ISSN 2225-6733

Таблиця 2

Зведеш показники при амплггуднш несиметричнiй Hanpy3i мережi (фаза а)

Фаз. зсув P, кВт Q, кВАр THD, в. о.

a b c a b c a b c

1800 Навантаження

19,76 20,38 9,269 22,99 21,04 20,39 0,1135 0,002 0,0028

Мережа

15,38 17,29 17,28 0,02 0,145 0,124 0,0132 0,012 0,013

00 Навантаження

25,57 20,32 9,244 29,76 20,99 20,34 0,1132 0,002 0,0028

Мережа

19,93 17,85 17,84 0,031 0,176 0,2 0,015 0,012 0,012

24 22 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0

Р, кВт; Q, кВ Ар

0,04

0,03

0,02

0,01

THD, е. о.

load

Sburce

а)

б)

26 24 22 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0

Р, кВщ Q, кВАр

0,04

0,03

0,02

0,01

Till), е. о.

load

Sburce

в)

г)

Рис. 6 - Графши активно!, реактивно! потужносп навантаження Pld, Qld та мережi Ps, Qs при фазовому зсувк а) - 1800; в) - 00; та коефщента THD струму навантаження (load) та мережi (Source) при фазовому зсувк б) - 1800; г) - 00

Аналiз дiаграм показуе пiдвищення завантаження (рис. 6, а) та зниження завантаження (рис. 6, в) фази, у якш, вщповщно, збiльшено та зменшено амплiтyдy напруги.

Важливим фактором, що впливае на роботу САФ, е несинусо!дальна напруга мережi, що може бути спотворена паралельними навантаженнями (шшими споживачами). Тому е необхщ-нють враховувати несинyсо!дальнiсть напруги мережi, бо це викличе некоректну реакщю в режимах роботи САФ. p-q-r теорiя потужносп не враховуе несинусо!дальшсть напруги мережi живлення. Запропоновано корекщю p-q-r теорi! потyжностi.

Для врахування несинусо!дально! напруги мережi видiляемо з напруги мережi складову за основною гармошкою, використовуючи розкладання в ряд Фур'е:

U1 = + ^ a1 cos(lof) + b sin(lot), (9)

2 „=1

0

0

Серiя: TexHÍ4HÍ науки ISSN 2225-6733

де a1cos(1rnt), b1sin(1at) - амплiтуди i фази складово! першо! гармонiки. Далi, виконуемо зворотне перетворення напруги за основною гармошкою до трифазно! системи координат a-b-c:

u = U ■ sin (а ■ t + p), (10)

де ю - кутова частота; ф - фазовий зсув.

Для проведення експерименту з несинусо!дальною несиметричною напругою мережi ви-користано три джерела напруги: фаза а - з амплггудою першо! гармонiки 20 В; фаза b - з ампль тудою третьо! гармонiки 20 В; фаза c - з амплiтудою третьо! гармошки 20 В. Отримана осцило-грама струму мережi з застосуванням p-q-r теори потужностi (рис. 7, а) та при застосуванш корекци p-q-r теори потужностi (рис. 7, б). Узагальнеш показники експерименту зведеш до табл. 3. За даними табл. 3 побудоваш графiки - рис. 8.

а) б)

Рис. 7 - Осцилограми струму мережi при застосуванш а) - p-q-r теори потужносп; б) - корекци p-q-r теори потужносп

Таблиця 3

Отримаш данi величин до роботи та тд час роботи САФ при несинусо!дальнш напрузi мережi

Вар. експер. P, кВт Q, кВАр THD, в. о.

a b c a b c a b c

Навантаження

25,58 20,31 9,248 29,77 20,97 20,34 0,113 0,05 0,03

Без корекци Мережа

19,84 18 17,74 0,222 0,184 0,382 0,024 0,051 0,058

Корекщя Мережа

19,94 17,83 17,84 0,012 0,154 0,202 0,016 0,013 0,014

24 20 16 12 8 4 0

Р, кВт; Q, кВАр

ТЕ

Щ I

Pd

Ps1

Ps2

Qld

Qs1

Qs2

а)

0,06 0,05 0,04

la u 0,03 b

lc 0,02 0,01 0

TllD. e. o.

б)

Рис. 8 - Графiки: а) - активно! потужносп навантаження Pld та мережi Ps та реактивно! потужностi навантаження Qld та мережi Qs; б) - коефщента THD струму навантаження (load) та мережi (Source)

Серiя: TexHÍ4HÍ науки ISSN 2225-6733

Висновки

1. Для чотирипровщного САФ p-q-r теорiя потужносп забезпечуе баланс потужностей та crpyMÍB мережi при несиметричному нелiнiйному навантаженш, при цьому без урахування помилки регулювання струму повнicтю компенсуеться струм нейтрального провщника.

2. Як показують результати доcлiджень та аналiз завантаження фаз мережi активною потужш-стю, вiдпрацьовyючи алгоритм формування струму за p-q-r теорiею при несиметри напруги мережу за фазами струм розподшяеться вiдповiдно до розподiлy напруги, що мае певний сенс, беручи до уваги причини виникнення несиметри напруг.

3. При несинусощальнш неcиметричнiй напрyзi мережi в САФ при формуванш струму за p-q-r теорiею рацiонально використовувати фiльтр низьких частот у каналi перетворення напруги, виключаючи тим самим вплив вищих гармонiк напруги на формування струму.

Список використаних джерел:

1. Гриб О.Г. Контроль и регулирование несимметричных режимов в системах электроснабжения / О.Г. Гриб. - Харьков : ХНАГХ, 2004. - 180 с.

2. Баланс энергии в электрических цепях / В.Е. Тонкаль, А.В. Новосельцев, А.В. Денисюк, В.Я. Жуйков, М.Т. Стрелков, Ю.А. Яценко. - Киев : Наукова думка, 1992. - 312 с.

3. Bhim Singh. A review of active filters for power quality improvement / Bhim Singh, Kamal Al-Haddadб Ambrish Chandra // IEEE transactions on industrial electronics. - 1999. - Vol. 46 - № 5

- Pp. 960-971.

4. Kouara H. Comparative study of three phase four wire shunt active power filter topologies based fuzzy logic dc bus voltage control / H. Kouara, H. Laib, A. Chaghi // International journal of energy, information and communications. - 2014. - Vol. 5. - Issue 3. - Pp. 1-12.

5. Teke A. Active power filter: review of converter topologies and control strategies / A. Teke, L. Saribulut, M. Emin Meral // Gazi university journal of science. - 2011. - Vol. 24. - Issue 2. -Pp. 283-289.

6. Akagi H. Instantaneous power theory and applications to power conditioning / H. Akagi, E.H. Wa-tanabe, M. Aredes. - Hoboken, New Jercey, USA: IEEE press, 2007. - 379 p.

7. Kim H.S. The instantaneous power theory on the rotating p-q-r reference frames / H.S. Kim, H. Akagi // Conference records of IEEE PEDS 99. - 1999. - Pp. 422-427.

8. Kim H.S. Instantaneous power compensation in three-phase systems by using p-q-r theory theory / H.S. Kim, B.F. Bak-Jensen, B. Jaeho Choi // Power electronics specialists conference. - 2001. -Vol. 2. - Pp. 478-485.

9. Popescu M. Optimum control strategy of three-phase shunt active filter system / M. Popecku, A. Bitoleanu, M. Dobriceanu, V. Suru // World academy of science, engineering and technology. -2009. - № 58. - Pp. 441-446.

10. Zakis J. Comparison of flexible systems of reactive power compensation / J. Zakis, I. Rankis // 5th international symposium «Topical problems in the field of electrical and power engineering», doctoral school of energy and geotechnology kuressaare. - 2008. - Pp. 99-102.

Bibliography:

1. Gryb O.G. Control and regulation assymetric regimes in systems of electric power / O.G. Gryb. -Kharkiv : HNAGH, 2004. - 180 p. (Rus.)

2. The balance of energy in electric circuits / V.E. Tonkal', A.V. Novosel'tsev, A.V. Denysiuk, V.Ya. Guykov, M.T. Strelkov, Yu.A. Yatsenko. - Kiev : Naukova dumka, 1992. - 312 p. (Rus.)

3. Bhim Singh. A review of active filters for power quality improvement / Bhim Singh, Kamal Al-Haddadб Ambrish Chandra // IEEE transactions on industrial electronics. - 1999. - Vol. 46 - № 5

- Pp. 960-971.

4. Kouara H. Comparative study of three phase four wire shunt active power filter topologies based fuzzy logic dc bus voltage control / H. Kouara, H. Laib, A. Chaghi // International journal of energy, information and communications. - 2014. - Vol. 5. - Issue 3. - Pp. 1-12.

5. Teke A. Active power filter: review of converter topologies and control strategies / A. Teke, L. Saribulut, M. Emin Meral // Gazi university journal of science. - 2011. - Vol. 24. - Issue 2. -Pp. 283-289.

6. Akagi H. Instantaneous power theory and applications to power conditioning / H. Akagi, E.H. Wa-

Серiя: Технiчнi науки ISSN 2225-6733

tanabe, M. Aredes. - Hoboken, New Jercey, USA: IEEE press, 2007. - 379 p.

7. Kim H.S. The instantaneous power theory on the rotating p-q-r reference frames / H.S. Kim, H. Akagi // Conference records of IEEE PEDS 99. - 1999. - Pp. 422-427.

S. Kim H.S. Instantaneous power compensation in three-phase systems by using p-q-r theory theory / H.S. Kim, B.F. Bak-Jensen, B. Jaeho Choi // Power electronics specialists conference. - 2001. -Vol. 2. - Pp. 47S-4S5.

9. Popescu M. Optimum control strategy of three-phase shunt active filter system / M. Popecku, A. Bitoleanu, M. Dobriceanu, V. Suru // World academy of science, engineering and technology. -2009. - № 5S. - Pp. 441-44б.

10. Zakis J. Comparison of flexible systems of reactive power compensation / J. Zakis, I. Rankis // 5th international symposium «Topical problems in the field of electrical and power engineering», doctoral school of energy and geotechnology kuressaare. - 200S. - Рp. 99-102.

Рецензент: О.М. Сшчук

д-р техн. наук, проф., КрНУ iм. М. Остроградського

Стаття надшшла 27.10.2015

УДК 628.94:535

© Говоров Ф.П.1, Король О.В.2,

ЕНЕРГОЕФЕКТИВНА ТЕХНОЛОГ1Я ЗНЕЗАРАЖЕННЯ ВОДИ В СИСТЕМАХ ВОДОПОСТАЧАННЯ М1СТ

В cmammi розглядаеться cnoci6 знезараження питног води, що базуеться на вико-ристанш cвiтлодiодних джерел свтла для генерацп ультрафiолетового випромi-нювання. Запропоновано структуру системи знезараження води, методику та алгоритм розрахунку свтлорозподшу cвiтлодiодних джерел свтла, що забезпечу-ють ефективне використання електричног енергИ' для знезараження води. Ключовi слова: ультрафiолетове випромiнювання, cвiтлодiоднi джерела свтла, бактерицидна установка, структура, методика, алгоритм, програма розрахунку свШлорозподшу.

Говоров Ф.П., Король О.В. Энергоэффективная технология обеззараживания воды в системах водоснабжения городов. В статье рассматривается способ обеззараживания питьевой воды, основанный на использовании светодиодных источников света для генерации ультрафиолетового излучения. Предложена методика и алгоритм расчета светораспределения светодиодных источников света, которые обеспечивают эффективное использование электрической энергии для обеззараживания воды.

Ключевые слова: ультрафиолетовое излучение, светодиодные источники света, бактерицидная установка, структура, методика, алгоритм, программа расчета светораспределения.

F.P. Govorov, O. V. Korol. Energy efficient water disinfection technology in city water supply system. The article describes a method of drinking water disinfection, based on the use of LED light sources for generating ultraviolet radiation, the radiation having a bactericidal effect on microorganisms and minimizing the energy expenditure. It eliminates the spread of pathogens in the water decreasing the amount of reagents, thereby

1 д-р техн. наук, професор, Харювський нацюнальний утверситет мюького господарства iменi О.М. Бекетова, м. Хартв

2 ст. наук. ствробтник, Харювський нацюнальний утверситет мюького господарства iменi О.М. Бекетова, м. Хартв, [email protected]