Este trabalho apresenta um método utilizando redes neurais artificiais para a determinação das amplitudes e fases dos componentes harmônicos presentes na corrente de carga monofásica. O número de harmônicos identificados é previamente selecionado. Os hamônicos identificados estão presentes na corrente de cargas não-lineares de um sistema de iluminação onde é considerada a variação no tempo das características da forma de onda desta corrente. Os harmônicos presentes no sistema degradam a qualidade de energia, sendo assim é apresentado um breve estudo sobre este tema e métodos para atenuar a distorção harmônica no sistema. Dentre estes métodos é dado ênfase na aplicação de filtros ativos de potência em paralelo com carga não-linear. O trabalho também apresenta um estudo sobre os mais comumente métodos utilizados na identificação harmônica. Dentre eles está o método baseado em redes neurais artificiais. Este método é validado com base nos dados levantados por meio de simulação e de forma experimental. / In this thesis artificial neural networks are employed in a novel approach to identifying harmonic components of the single-phase nonlinear load current, whose amplitudes and phase angles are subject to unpredictable changes in steady-state. An identified harmonics number is previously selected. These harmonics are present in the non-linear loads current of electrical illumination system. The harmonics in the power system degrade the power quality, then is exhibited a concise study dealing with power quality problems and methods to mitigate the harmonic distortion in the power system. Among these methods emphasis is given in the application of pure active power filters in parallel with the non-linear load. The thesis also shows a study about the more commonly methods used in the harmonic detection. Among them is the method based on artificial neural networks. Simulation and experimental results are presented to validate the proposed approach.

This research work is devoted to the analysis, design and implementation of a shunt connected Hybrid Active Power Filter by the use of a lower rated voltage source PWM converter, and a series connected LC passive filter. In recent years, voltage and current harmonics have become a serious problem both in transmission and distribution systems, due to the widespread usage of non-linear loads such as diode/thyristor rectifiers, electric arc furnaces and motor drives. In order to obtain a better performance than those of the conventional passive filter solutions, active power filters (APF) have been worked on and developed. Among various configurations listed in the literature, conventional shunt connected voltage source active power filter is widely used in industrial applications. Unfortunately, for large power applications, the losses and the rating of the APF increase considerably. As a result, various hybrid filter topologies have been developed which combine the advantages of both passive and active filters. In this thesis, a shunt connected hybrid active power filter is developed by combining a 4.7 kVA voltage source converter and a 30kVAR 7th harmonic passive filter. The developed system has been implemented to eliminate the most dominant 5th, 7th and 11th current harmonic components existing at 400V low voltage bus of TUBITAK SPACE Technologies Institute. The theoretical and experimental results have shown that the DC link voltage of the converter and the rating of APF are minimized while keeping the filtering performance satisfactory.

This thesis deals with the design and implementation of a feedback control scheme for a DC Hybrid Active Power Filter used to filter harmonics from a Switched Reluctance Motor (SRM) Drive load. Power electronic systems are non-linear & dynamic [1,3,5]. Power electronic systems employ switching circuits to maximize their efficiency at the penalty that switching circuits generate electrical noise called ripple current and voltage or conducted electromagnetic interference (EMI). The ripple current drawn by the power electronic systems needs to be attenuated to an acceptable level. Filters attenuate this to an acceptable level. Traditionally filters with passive inductors and capacitors are used. Active filters contain switching elements in addition to passive inductors and capacitors which reduce overall size of passive components used. Two control approaches, full-state state space, and plain proportional feedback, are evaluated for this filter. Circuit models are simulated in SPICE and mathematical models are simulated in Matlab/Simulink for evaluating these control approaches. Proportional feedback control was chosen for implementation and the reason for this is provided in the thesis. The active filter was tested with chosen feedback control and experimental results were compared with simulation results. Inferences and scope for further work are finally presented.

Submitted by Maria Suzana Diniz (msuzanad@hotmail.com) on 2015-11-05T13:46:16Z No. of bitstreams: 1 arquivototal.PDF: 4508623 bytes, checksum: 8e1affd5d5c342bcac7e265720885b0c (MD5) / Made available in DSpace on 2015-11-05T13:46:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.PDF: 4508623 bytes, checksum: 8e1affd5d5c342bcac7e265720885b0c (MD5) Previous issue date: 2015-07-24 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / This work presents an active power filter for three-phase three-wire systems without an inductor when compared to the usual structure of a shunt active power filter. For the determination and control of the references it was used the Park’s transformation, it means that all control was done in synchronous axes. The active filter of this work is in parallel configuration acting therefore as a current source and should correct the power factor and current harmonics selectively of the power grid. Simulation results were presented validating the control strategy. / Neste trabalho é apresentado um filtro ativo de potência trifásico para sistemas a trifásicos a três fios com um indutor a menos em comparação com a estrutura usual de um filtro ativo shunt. Para a determinação das referências e controle foi utilizada a transformada de Park, ou seja, todo o controle foi feito em eixos síncronos. O filtro ativo deste trabalho está na configuração paralela funcionando, portanto, como uma fonte de corrente e deverá corrigir o fator de potência e harmônicos de corrente da rede elétrica, estes últimos de forma seletiva. Foram apresentados resultados de simulação validando a estratégia de controle.

Submitted by Haroudo Xavier Filho (haroudo.xavierfo@ufpe.br) on 2016-03-01T13:09:14Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Silva Filho, Luis Rodrigues da.pdf: 5874183 bytes, checksum: 60b4246d84e077fb2131d50faca19bd3 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-01T13:09:14Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Silva Filho, Luis Rodrigues da.pdf: 5874183 bytes, checksum: 60b4246d84e077fb2131d50faca19bd3 (MD5) Previous issue date: 2015-01-30 / CAPES / Atualmente, um grande número de computadores e outras cargas elétricas sensíveis ligadas à rede elétrica são diretamente afetados por problemas de qualidade de energia. Uma das questões mais importantes está relacionada com as correntes harmônicas geradas pelo aumento do número de cargas não-lineares conectadas ao sistema elétrico, tais como retificadores a diodo e tiristores. Como consequência, estes harmônicos podem causar distorções na tensão, perdas adicionais no sistema de energia e mau funcionamento de equipamentos eletrônicos sensíveis. A literatura apresenta diferentes topologias de filtros híbridos de potência visando a compensação harmônica de corrente. Este trabalho apresenta o estado da arte de algumas topologias, realizando uma análise comparativa entre elas. Em comum, todas as topologias possuem um reduzido número de chaves. Adicionalmente, é apresentada uma nova topologia chamada six-switch two-leg hybrid power filter, que além de apresentar um número reduzido de chaves quando comparada a outras topologias com dupla compensação, é capaz de fornecer compensação total, mesmo para cargas com um alto conteúdo harmônico. Os resultados experimentais são apresentados para um protótipo, a fim de demonstrar que o desempenho de compensação harmônica da proposta cumpre a norma IEEE 519. / Nowadays, a large number of computers and other sensitive electrical loads connected to the power grid are directly affected by power quality problems. One of the most important issues is related to current harmonics generated by the increasing number of nonlinear loads connected to the power grid, such as diode and thyristor front-end rectifiers. As consequence, these harmonics can cause voltage distortions, additional losses in the power system and malfunction of sensitive electronic equipment. The literature presents several hybrid power filters topologies, aiming current harmonic compensation. This work presents some state of - art topologies with reduced number of switches and performs a comparative analysis among them. Additionally, a six-switch two-leg hybrid power filter topology, that presents a reduced number of switches when compared with dual topologies, is proposed. The solution is capable of providing fully compensation even for loads with high harmonic content. Experimental results, obtaneid by a prototype, are presented in order to demonstrate that the harmonic compensation performance meets the IEEE 519 standard.

Submitted by Morgana Silva (morgana_linhares@yahoo.com.br) on 2016-07-26T17:27:31Z No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 7246392 bytes, checksum: bc6852979d737d37cb3dc2d3c4ea5da8 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-26T17:27:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 7246392 bytes, checksum: bc6852979d737d37cb3dc2d3c4ea5da8 (MD5) Previous issue date: 2015-07-29 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The high use of reactive and non linear loads connected to the power grid have been led to a growing concern about power quality and this have been promote development of controlled rectifiers and parallel active filters using different control techniques. At this work is done a review of One Cycle Control (OCC) technique, applied to a Parallel Active Power Filter, instead other control techniques, implemented over DSP. The control strategy guarantee the unity power factor and the reduction of harmonics currents, in this system no grid voltage sensors are used. The validation of this work occurred through simulations in the software PSCAD and experimental results to settings of a parallel active power filter with a nonlinear and unbalanced load and for a a nonlinear and balanced load with a power grid which have common mode voltage. / A elevada utilização de cargas não lineares e reativas conectadas à rede elétrica têm levado a uma preocupação crescente com questões relacionadas à qualidade de energia, impulsionando a aplicação de diferentes técnicas de controle na operação de retificadores controlados e filtros ativos. Neste trabalho é feita uma avaliação da técnica de controle por ciclo (OCC – One Cycle Control) aplicada a um filtro ativo de potência paralelo, como alternativa a outras técnicas utilizadas para correção do fator de potência e distorções harmônicas, implementado através de um DSP. A estratégia de controle garante o fator de potência próximo à unidade e a redução de distorções harmônicas na corrente, não sendo utilizados sensores de tensão na rede. A validação do método utilizado ocorreu através de simulações no software PSCAD/EMTDC e resultados experimentais para cenários de um filtro ativo de potência paralelo com carga não linear e desbalanceada, e carga não linear e balanceada tendo como alimentação uma fonte de tensão que inclui uma componente de modo comum.

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:55:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PauloVS_DISSERT.pdf: 1338370 bytes, checksum: 7f4728ef2faffa30200a5b0daf963f20 (MD5) Previous issue date: 2010-06-28 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / This work describes the experimental implementation of a shunt active power filter applied to a three-phase induction generator. The control strategy of active filter turned to the excitation control of the machine and to decrease the harmonics in the generator output current. Involved the implementation of a digital PWM switching, and was made a comparison of two techniques for obtaining the reference currents. The first technique is based on the synchronous dq reference method and the second on the theory of instantaneous power. The comparison is performed via simulation and experimental results. To obtain the experimental results, was mounted a bench trial and the control and communications needed were implemented using DSP - MS320F2812. The simulation results and experimental data proved the efficiency of the filter to apply, highlighting the technique of instantaneous power / Este trabalho descreve a implementa??o experimental de um filtro ativo paralelo de pot?ncia aplicado a um gerador de indu??o trif?sico. A estrat?gia de controle do filtro ativo voltou-se para o controle de excita??o da m?quina e para a minimiza??o dos harm?nicos na corrente de sa?da do gerador. Envolveu a implementa??o de um chaveamento PWM digital, tendo sido realizada a compara??o de duas t?cnicas para obten??o das correntes de refer?ncia. A primeira t?cnica se baseia no m?todo referencial s?ncrono dq e a segunda na teoria das pot?ncias instant?neas. A compara??o ? realizada via simula??o e resultados experimentais. Para obten??o dos resultados experimentais, foi montada uma bancada experimental e o controle e comunica??es necess?rias foram implementados utilizando-se um DSP - TMS320F2812. Os resultados de simula??o e experimentais obtidos comprovaram a efici?ncia do filtro para a aplica??o, com destaque para a t?cnica das pot?ncias instant?neas

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:55:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RaphaellMS_DISSERT.pdf: 3087457 bytes, checksum: 184208141b97a58de312de245a6bd3e8 (MD5) Previous issue date: 2011-02-11 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico / Conventional control strategies used in shunt active power filters (SAPF) employs real-time instantaneous harmonic detection schemes which is usually implements with digital filters. This increase the number of current sensors on the filter structure which results in high costs. Furthermore, these detection schemes introduce time delays which can deteriorate the harmonic compensation performance. Differently from the conventional control schemes, this paper proposes a non-standard control strategy which indirectly regulates the phase currents of the power mains. The reference currents of system are generated by the dc-link voltage controller and is based on the active power balance of SAPF system. The reference currents are aligned to the phase angle of the power mains voltage vector which is obtained by using a dq phase locked loop (PLL) system. The current control strategy is implemented by an adaptive pole placement control strategy integrated to a variable structure control scheme (VS?APPC). In the VS?APPC, the internal model principle (IMP) of reference currents is used for achieving the zero steady state tracking error of the power system currents. This forces the phase current of the system mains to be sinusoidal with low harmonics content. Moreover, the current controllers are implemented on the stationary reference frame to avoid transformations to the mains voltage vector reference coordinates. This proposed current control strategy enhance the performance of SAPF with fast transient response and robustness to parametric uncertainties. Experimental results are showing for determining the effectiveness of SAPF proposed control system / Resumo: As estrat?gias de controle convencionais de filtros ativos de pot?ncia paralelos (FAPP) empregam esquemas de detec??o de harm?nicos em tempo real, usualmente implementados com filtros digitais. Isso aumenta o n?mero de sensores na estrutura do filtro, o que resulta em altos custos. Al?m disso, esses esquemas de detec??o introduzem atrasos que podem deteriorar o desempenho da compensa??o de harm?nicos. Diferentemente dos esquemas de controle convencionais, este artigo prop?e uma nova estrat?gia de controle que regula indiretamente as correntes de fase da rede el?trica. As correntes de refer?ncia do sistema s?o geradas pelo controle de tens?o do barramento CC e s?o baseadas no balan?o de pot?ncia ativa do sistema FAPP. As correntes de refer?ncia s?o alinhadas com o ?ngulo de fase do vetor tens?o da rede, que ? obtido usando um PLL (Phase Locked Loop). O controle de corrente ? implementado por uma estrat?gia de controle adaptativo por aloca??o de p?los, integrada com um esquema de controle com estrutura vari?vel (VS?APPC). No VS?APPC, o princ?pio do modelo interno (IMP) de refer?ncia ? usado para eliminar o erro em regime permanente das correntes do sistema. Isso for?a as correntes de fase do sistema a serem senoidais e com baixo teor de harm?nicos. Al?m disso, os controladores de corrente s?o implementados no referencial estacion?rio para evitar transforma??es nas coordenadas de refer?ncia do vetor tens?o da rede. Esta estrat?gia de controle de corrente melhora a performance do FAPP com uma resposta transit?ria r?pida e robustez a incertezas param?tricas. Resultados experimentais s?o mostrados para demonstrar a efic?cia do sistema de controle proposto para o FAPP

Este trabalho apresenta um método utilizando redes neurais artificiais para a determinação das amplitudes e fases dos componentes harmônicos presentes na corrente de carga monofásica. O número de harmônicos identificados é previamente selecionado. Os hamônicos identificados estão presentes na corrente de cargas não-lineares de um sistema de iluminação onde é considerada a variação no tempo das características da forma de onda desta corrente. Os harmônicos presentes no sistema degradam a qualidade de energia, sendo assim é apresentado um breve estudo sobre este tema e métodos para atenuar a distorção harmônica no sistema. Dentre estes métodos é dado ênfase na aplicação de filtros ativos de potência em paralelo com carga não-linear. O trabalho também apresenta um estudo sobre os mais comumente métodos utilizados na identificação harmônica. Dentre eles está o método baseado em redes neurais artificiais. Este método é validado com base nos dados levantados por meio de simulação e de forma experimental. / In this thesis artificial neural networks are employed in a novel approach to identifying harmonic components of the single-phase nonlinear load current, whose amplitudes and phase angles are subject to unpredictable changes in steady-state. An identified harmonics number is previously selected. These harmonics are present in the non-linear loads current of electrical illumination system. The harmonics in the power system degrade the power quality, then is exhibited a concise study dealing with power quality problems and methods to mitigate the harmonic distortion in the power system. Among these methods emphasis is given in the application of pure active power filters in parallel with the non-linear load. The thesis also shows a study about the more commonly methods used in the harmonic detection. Among them is the method based on artificial neural networks. Simulation and experimental results are presented to validate the proposed approach.

Orientador: Jose Antenor Pomilio / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e Computação / Made available in DSpace on 2018-08-07T03:19:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pimentel_SergioPires_M.pdf: 2753814 bytes, checksum: 4e94e3c8b75144bb509d505233b11dcb (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: Este trabalho aborda a implementação de um filtro ativo de potência utilizando um inversor mul­tinível com topologia em cascata assimétrica. Justificativas para utilização de estruturas multiníveis são discutidas. O sistema de controle utilizado garante um fornecimento nulo de potência ativa pelo filtro ativo e que a corrente fornecida pela fonte de alimentação tenha a mesma forma de onda da tensão de alimentação. Com isso, o fator de potência visto pela fonte é próximo de seu valor unitário e a fonte fornece apenas potência ativa à carga. Resultados de simulações e experimentais validam o esquema adotado. Também é descreva uma proposta para se realizar o controle das tensões CC da topologia em cascata assimétrica. Palavras-chave: Eletrônica de Potência, Inversor Multinível, Qualidade da Energia Elétrica, Fil­tro Ativo de Potência, Controle Digital / Abstract: This work regards a shunt active power filter implementation using an asymmetrical cascaded multilevel convel1er. Reasons for using multilevel structures are discussed. The system control gua­rantees that the active power filter does not supply active power and the source current has the same waveform of the source voltage. Consequently, the power factor from the source side is almost one and the source only supplies active power to the load. Simulation and experimental results validate the applied scheme. A proposal for controlling the DC voltages from the asymmetrical cascaded topology is also described. / Mestrado / Energia Eletrica / Mestre em Engenharia Elétrica