3-phasiger 4-Draht-VSC zur Kompensation von Unsymmetrien und nichtlinearen Lasten

Der Einsatz nichtlinearer Lasten auf der Verbraucherseite in Form von Leistungselektronik-Umrichtern, USV-Anlagen, Lichtbogenöfen und der zunehmende Einsatz von drehzahlgeregelten Motorantrieben nimmt von Tag zu Tag zu. Die meisten Umweltprobleme, die in Stromversorgungssystemen entstehen, sind auf die nichtlineare Natur der Lasten zurückzuführen, die Oberschwingungen in die Quelle einspeisen. Um dieses Problem zu lösen, hat der APF (Active Power Filter) aufgrund seiner hervorragenden Leistung bei der Oberschwingungsminderung zunehmend an Bedeutung gewonnen. Die Theorie der momentanen Blindleistung (IRP), auch bekannt als p-q-Theorie, kann verwendet werden, um einen Regelalgorithmus für 3-phasige 3-Leiter- und 3-phasige 4-Leiter-VSC abzuleiten, um Oberschwingungsströme unter unsymmetrischer und unsymmetrischer nichtlinearer Last zu reduzieren. 3-phasige 3-Leiter-VSC sind eine kostengünstige Lösung, haben jedoch einige Nachteile. Das Fehlen eines Neutralleiters in 3-phasigen 3-Draht-VSC führt zu höheren Filterverlusten und damit zu einem geringeren Wirkungsgrad. Zwei Regelungsverfahren, nämlich die Hysterese-Bandstromregelung und die trägerbasierte PWM, werden für drei verschiedene Lastbedingungen implementiert. In beiden Fällen wurde der prozentuale THD gemäß den IEEE 519-Normen reduziert.

Autorentext
Rucha Vyas ist Professorin im Fachbereich Elektrotechnik. Sie hat in verschiedenen Bereichen der Leistungselektronik gearbeitet. Das hier vorgestellte Projekt ist eine detaillierte Idee zur Reduzierung von Oberschwingungskomponenten in einem dreiphasigen Vierleitersystem mit unterschiedlichen angeschlossenen Lasten.