Sentetik yeniden örnekleme ile güç sinyallerinde harmonik ve araharmoniklerin çözümlenmesi


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2015

Öğrenci: EMEL GÜNLÜ

Danışman: ÖZGÜL SALOR DURNA

Özet:

Harmonikler ve araharmonikler, elektrik sistemlerinde doğrusal olmayan yüklerden kaynaklanan, sistemin temel frekansı dışındaki sinyal bileşenleridir. Doğrusal olmayan yükler olan ark ocakları, pota ocakları gibi cihazlar harmonik ve/veya araharmonik akımlar çekerek, sistemin ortak bağlantı noktasındaki gerilimin, temel bileşen yanında harmonik ve/veya araharmonik frekanslarda bileşenlere sahip olmasına neden olur ve bu da sistemden beslenen diğer cihazların çalışmasını olumsuz etkiler. Bu tez çalışmasında, doğrusal olmayan yüklerden dolayı bozulan akım ve gerilim sinyallerinin harmonik ve araharmoniklerinin çözümlenmesi için sentetik yeniden örneklemeye dayalı bir yöntem geliştirilmiştir. Geliştirilen yöntem, Fourier çözümlemeye bağlı yöntemlerde karşılaşılan spektral kaçak etkilerini azaltmayı amaçlamaktadır. Bu yöntemde temel frekansı bulunan sinyal, ara değer bulmaya dayalı sentetik yeniden örnekleme ile çözümleme penceresi sinyalin temel periyodunun tam katına denk gelecek şekilde tekrar oluşturulur. Böylece, Fourier çözümleme ile, temel bileşen ve temel frekansın tam katı frekansa sahip olan harmonik bileşenler kaçak etki olmadan tam olarak bulunmaktadır. Temel bileşen ve harmoniklerin etrafına yayılan spektral kaçak etkisi ortadan kaldırıldığı için, geriye kalan araharmonik bileşenler de daha doğru bir şekilde elde edilmektedir. Geliştirilen yöntem, MATLAB ortamında benzetimle üretilen veriler ve saha verileri üzerinde denenmiş ve IEC 61000-4-7 Standartı'na uygun şekilde harmonik ve araharmonik hesaplamaları yapılarak, standart Fourier çözümlemesine göre ortalama hata oranı; harmonikler için %8,26, araharmonikler için %2,76 iken, önerilen yöntemle ortalama hata oranı, harmonikler için %0,65'e; araharmonikler için %1,26'ya düşürülmüştür.