Search
Power Converters and Energy Storage Group
Publications
Filters
total: 184
Catalog Publications
Year 2016
-
Experimental test results of the 150kVA 18-pulse diode rectifier with series active power filter
PublicationThe paper presents the control system and selected results of experimental tests of the ac/dc power converter consisting of 18-pulse diode rectifier on the basis of coupled reactors and a serial active power filter. Three configurations of the 150kVA converter were tested experimentally and compared: 18-pulse diode rectifier with and without additional grid reactor and the rectifier integrated with the active power filter. The...
-
Koncepcja platformy wymiany informacji o incydentach cyberbezpieczeństwa dla krajowego systemu elektroenergetycznego
PublicationArtykuł opisuje wybrane zagadnienia związane z cyberbezpieczeństwem w sektorze elektroenergetyki. Jednym z elementów zapewniania bezpieczeństwa sieci elektro-energetycznej jest efektywna wymiana informacji o incydentach bezpieczeństwa. W jej ramach wszystkie zaangażowane podmioty systemu elektroenergetycznego, tj.: elektrownie, operatorzy systemów przesyłowych, operatorzy systemów dystrybucyjnych, dostawcy rozwiązań bezpieczeństwa,...
-
Laboratoryjny model odbioru oparty na przekształtniku częstotliwości o mocy 150 kVA i platformie Simulink Real-Time – koncepcja, realizacja, badania eksperymentalne
PublicationW artykule opisano koncepcję oraz sposób realizacji laboratoryjnego modelu odbioru o mocy 150 kVA. Odbiornik zaprojektowano w taki sposób, aby umożliwić emulację zmienności mocy dowolnego odbioru. Integralnym elementem modelu jest transformator z energoelektronicznym przełącznikiem zaczepów. W pierwszej części artykułu przedstawiono założenia, strukturę przyjętego algorytmu sterowania, wymieniono i opisano podstawowe wielkości...
-
Performance Comparison of a 650 V GaN SSFET and CoolMOS
PublicationThe new technology of wide band gap semiconductors is said to outperform up-to-date silicon devices. High voltage Gallium Nitride (GaN) transistors, now emerging in the market, have even three times shorter switching times and even four times smaller energy losses compared to the best in-class Si devices. In this paper the performance of a 650 V GaN SSFET is evaluated and compared with the newest silicon family of CoolMOS™ technology....
-
Security Requirements and Controls for Incident Information Sharing in the Polish Power System
PublicationAmong the strategies of protecting information assets of the power system, sharing of information about current cybersecurity incidents between energy operators appears to be a prerequisite. Exchange of information leads to the effective detection of attacks and exploited vulnerabilities as well as the identification of countermeasures. This paper presents the results of continuation of our works on developing a secure and efficient...
-
Simplified saturation modelling in three-leg power transformer for the system stability analisys
PublicationThe paper presents a simplified method for modelling non-linearity of the magnetic circuit of the power transformer. The saturation effect is implemented by describing the self and mutual inductances as a function of the magnetic flux. The most important element of this function is the saturation coefficient which is calculated based on transient state during the unloaded transformer switch on. The transformer model is described...
-
Wybrane aspekty związane z pracą regulatora napięcia generatora synchronicznego w trakcie odbudowy systemu elektroenergetycznego
PublicationOdbudowa systemu elektroenergetycznego po awarii katastrofalnej (blackout) jest procesem skomplikowanym pod względem technicznym i logistycznym. Proces ten polega m.in. na tworzeniu ciągów rozruchowych pomiędzy źródłem zasilania jakim najczęściej jest elektrownia wodna, a elektrownią konwencjonalną w celu umożliwienia jej uruchomienia. Odległość między elektrowniami może być duża i wynosić nawet kilkaset kilometrów. W związku z...
Year 2015
-
BADANIA EWALUACYJNE TRANZYSTORA 650 V E-HEMT GAN DO ZASTOSOWAŃW WYSOKOSPRAWNYCH PRZEKSZTAŁTNIKACH DC/DC
PublicationTematem artykułu są badania wysokonapięciowegotranzystora z azotku galu typu E-HEMT w aplikacji przekształtnikaobniżającego napięcie typu buck. W pracy przedstawiono krótkącharakterystykę i zalety półprzewodników szerokoprzerwowych,a także opis tranzystora GS66508P-E03 w obudowie do montażupowierzchniowego (SMD). Następnie poruszono problemchłodzenia łącznika mocy SMD i przeprowadzono badanieporównawcze dwóch układów chłodzenia....
-
Code development of a DSP-FPGA based control platform for power electronics applications
PublicationThis paper focuses on the implementation of power electronics algorithms in control platforms based on DSP-FPGA. Today’s power electronics technology demands high power computation with high speed interfacing at the same time. The most popular configuration is a DSP for the former and a FPGA for the latter. The main goal of this work was to develop a generic control system for power electronics application, but it is explained...
-
Compensation of Dead Time Effects for Shunt Active Power Filters
PublicationThe paper presents a comprehensive approach to the compensation of the grid current distortion for shunt active power filter systems. Four different sources of current distortion are addressed: imperfect grid synchronization caused by the distortion in the grid voltages, time delays in the estimation of compensating currents and grid voltages, fluctuations of the dc bus voltage, and the distortion of inverter output voltages due...
-
Comprehensive compensation of grid current distortion by shunt active power filters
PublicationThe paper presents a comprehensive approach to the compensation of grid current distortion in shunt active power filter systems. Four sources of current distortion are addressed: imperfect grid synchronization caused by the distortion in the grid voltages, time delays in the evaluation of grid voltages and computation of compensating currents, fluctuations of the dc bus voltage, and the distortion of inverter output voltages due...
-
Influence of Shunt Compensation with SVC Devices on Resonance Risk in Power Systems
PublicationMany analyses are required to locate a new reactive power source in a power system. The choice of a location is a very complex matter which requires various aspects to be considered. Selecting a location also entails the necessity to assess it from the point of view of the selected compensator’s structure as well as the system’s performance in various states with the new device on. The paper presents the issues of assessing compensator...
-
Laboratory Load Model Based on 150 kVA Power Frequency Converter and Simulink Real-Time – Concept, mplementation, Experiments
PublicationFirst section of the paper provides technical specification of laboratory load model basing on 150 kVA power frequency converter and Simulink Real-Time platform. Assumptions, as well as control algorithm structure is presented. Theoretical considerations based on criteria which load types may be simulated using discussed laboratory setup, are described. As described model contains transformer with thyristor-controlled tap changer,...
-
LABORATORYJNY MODEL ODBIORNIKA DUŻEJ MOCY. KONCEPCJA, WYKONANIE, EKSPERYMENTY
PublicationW referacie przedstawiono koncepcję oraz sposób realizacji laboratoryjnego modelu odbioru o mocy 150 kVA. Odbiornik zaprojektowano w taki sposób aby umożliwić emulację zmienności mocy dowolnego odbiorcy, jak również pracę transformatora zasilającego takiego odbiorcę. W referacie zaprezentowano też przykładowe wyniki prób eksperymentalnych potwierdzające słuszność przyjętej koncepcji sterowania.
-
Precyzyjna kompensacja zniekształceń harmonicznych prądu przez równoległy filtr aktywny
PublicationW artykule zaprezentowano cztery źródłaniedokładnej kompensacji harmonicznych prądu przez filtraktywny. Są nimi: niedokładna synchronizacja z napięciem siecizasilającej, opóźnienia wprowadzane w układzie sterującym,fluktuacje napięcia w obwodzie pośredniczącym orazzniekształcenia napięć generowanych przez przekształtnikenergoelektroniczny spowodowane głównie czasem martwym.W artykule przedstawiono wpływ zaproponowanych udoskonaleńalgorytmu...
-
Security Information Sharing for the Polish Power System
PublicationThe Polish Power System is becoming increasingly more dependent on Information and Communication Technologies which results in its exposure to cyberattacks, including the evolved and highly sophisticated threats such as Advanced Persistent Threats or Distributed Denial of Service attacks. The most exposed components are SCADA systems in substations and Distributed Control Systems in power plants. When addressing this situation...
-
Sterowanie wielopoziomowym filtrem aktywnym z selektywną kompensacją harmonicznych
PublicationW artykule przedstawiono metodę sterowaniawielopoziomowym równoległym filtrem aktywnym z możliwościąselektywnej kompensacji wybranych harmonicznych prąduz uwzględnieniem ograniczeń prądowych przekształtnika. Falownikwielopoziomowy umożliwia dokładniejsze generowanie napięciawyjściowego przy mniejszej częstotliwości modulacji orazumożliwia zmniejszenie wymiarów filtrów sieciowych względemklasycznego falownika dwupoziomowego. Użycie...
-
Study of the Operation of Synchronous Generator Voltage Regulator During the Creation of Post Blackout Start-up Path
PublicationThis paper presents the influence of automatic voltage regulator (AVR) of synchronous generator on the process of creation of post black-out start-up path. Two elements of AVR have a significant impact on this process: underexcitation limiter (UEL) and load compensation (LC). The authors present a theoretical investigation and simulation results that illustrate how the mentioned elements of AVR affect voltage levels in a power...
-
SVC and power transformers controllers coordination
PublicationThe use of shunt compensators such as FACTS (for example SVC) in power systems gives possibility of fast and flexible control of voltage or reactive power. An efficient cooperation between a transformer and compensator connected to busbars, or transformer’s tertiary winding, requires a proper coordination of controls. The article contains theoretical considerations and simulation results which indicate that such co-ordination is...
-
Testing Situation Awareness Network for the Electrical Power Infrastructure
PublicationThe contemporary electrical power infrastructure is exposed to new types of threats. The cause of such threats is related to the large number of new vulnerabilities and architectural weaknesses introduced by the extensive use of Information and Communication Technologies (ICT) in such complex critical systems. The power grid interconnection with the Internet exposes the grid to new types of attacks, such as Advanced Persistent...
-
Testy platformy SAN dla sektora elektroenergetycznego
PublicationWspółczesna infrastruktura elektroenergetyczna jest narażona na zagrożenia związane z dużą liczbą nowych luk i słabo- ści architektonicznych wynikających z szerszego wykorzystania technologii informacyjnych i komunikacyjnych (ang. Information and Communication Technologies – ICT). Połączenie infrastruktury elektroenergetycznej z Internetem naraża ją na nowe rodzaje ataków, takie jak ataki typu APT (ang. Advanced Persistent Threats)...
-
WYKORZYSTANIE BATERII KONDENSATORÓW ZAINSTALOWANYCH W SIECI SN DO OGRANICZENIA START MOCY W SIECI
PublicationW artykule przedstawiono wyniki badań pokazujące możliwości wykorzystania baterii kondensatorów zainstalowanych wewnątrz sieci SN (w odbiorców przemysłowych), w celu zminimalizowania strat mocy w sieci elektroenergetycznej. Wyniki analizy pozwoliły określić, które ze stosowanych obecnie kryteriów regulacji jest najbardziej korzystne. Wskazywano również na konieczność koordynacji działań regulatorów transformatora i baterii kondensatorów.
Year 2014
-
Case studies of resonance phenomena in high voltage overhead power lines with shunt reactors
PublicationMisguided design of the towers of power transmission lines can lead to serious problems such as voltage asymmetry, overvoltages, electric arc extinction difficulties or resonance – in case of double circuit line with shunt reactors. The paper points out those threats on example of 400 kV double circuit overhead transmission line with shunt reactors.
-
Comprehensive distortion compensation of grid-connected inverter currents
PublicationThe paper presents a comprehensive approach to the compensation of phase current distortion of grid-connected power inverters. Four different sources of current distortion are addressed: imperfect grid synchronization caused by the distortion in the grid voltages, voltage fluctuations in the dc link, time delays in the estimation of grid voltages, and the distortion of inverter output voltages due to dead-time effects and related...
-
Detection of high frequency current components by residual current devices
PublicationThe negative impact of current harmonics on the main components of residual current devices is presented. A solution for the improvement of the operation of residual current devices is proposed.
-
Formowanie napięć wyjściowych trójfazowego przekształtnika sieciowego
PublicationW artykule przedstawiono kompensację dwu zasadniczych zjawisk powodujących zniekształcenia prądów fazowych przekształtnika sieciowego. Pierwszym z nich są zniekształcenia napięcia sieci. W celu ich eliminacji zaproponowano uśrednianie za okres podstawowej harmonicznej uchybu regulatora napięcia obwodu pośredniczącego oraz predykcję napięcia sieci. Drugim natomiast są zniekształcenia napięć wyjściowych przekształtnika sieciowego....
-
Horyzont energoelektroniczny obiektów morskich
PublicationW artykule zaprezentowano współczesne kierunki rozwoju energoelektroniki, w tym w szczególności dotyczące obiektów morskich. Przedstawiono podstawowe parametry aktualnie stosowanych w energoelektronice przyrządów półprzewodnikowych, jak również wykazano interdyscyplinarny charakter rozwoju tej dziedziny. Na przykładzie wybranych urządzeń energoelektronicznych przedstawiono ich komercyjne zastosowania oraz podział i miejsce w łańcuchu...
-
Koordynacja działania regulatorów transformatorów oraz kompensatora SVC
PublicationStosowanie kompensatorów bocznikowych typu FACTS (np. SVC, STATCOM) w systemach elektroenergetycznych związane jest między innymi z takimi ich zaletami, jakimi są szybkość i płynność regulacji. Efektywność współpracy podłączonych do wspólnych szyn kompensatora z transformatorem, lub kompensatora zainstalowanego w trzecim uzwojeniu transformatora wymaga właściwej koordynacji sterowań. W artykule zawarto rozważania teoretyczne oraz...
-
Simulation of the Remanence Influence on the Transient States of the Single-Phase Transformer Including Feedback Preisach Model
PublicationThis paper presents the results of the experimental and simulation investigation concerning the influence of remanence in the core of a single-phase transformer at the no-load transient state. Experimental studies consisted of the discharge of the capacitor through the primary winding at several different values of the residual magnetic flux. The paper presents a model of the transformer test system, taking into account the magnetic...
-
Sterowanie falownikami trójpoziomowymi z bezczujnikową stabilizacją rozkładu napięć w obwodzie pośredniczącym
PublicationW pracy przedstawiono metody estymacji rozkładu napięć w obwodzie pośredniczącym trójpoziomowego falownika z diodami poziomującymi. Realizacja proponowanych algorytmów opiera się na założeniu, że zmiany rozkładu napięć w obwodzie pośredniczącym są źródłem zniekształceń harmonicznych obserwowanych w prądzie wyjściowym, który w przypadku równości napięć jest przebiegiem sinusoidalnym. Zaproponowane algorytmy estymacji napięć wymagają...
-
The Large Customer Reactive Power Control Possibilities
Publicationn this paper the authors wish to draw attention to the rationale for, and the possibility of, the use of local reactive power sources by the Transmission Node Master Controller (TNMC). Large Customers (LC) are one of the possible reactive power sources. The paper presents the issues related to the need for coordination between the control systems installed in the LC network, and coordination between control systems of the LC as...
-
The Methodology of identifying the place to install shunt compensators in the transmission network
PublicationThis methodology of selection and localization of static com- paper presents pensators in wide network. Proposed method is based on analysis of voltage area power profiles in the nodes of the power grid, and designating locations, In Which Voltages ex- cessively tend to change in time. Practical way of modeling the SVC device in PLANS program you Presented, as well as some example results of research.
-
Zastosowanie funkcji kształtu w sterowaniu przekształtnikami matrycowymi w warunkach asymetrii napięć zasilających
PublicationW artykule przeanalizowano sterowanie przekształtnikami matrycowymi z zastosowaniem funkcji kształtu trójkątnego elementu skończonego. Bazując na właściwościach funkcji kształtu, zaproponowano nowy algorytm modulacji PWM dla dwumodułowych przekształtników matrycowych pozwalający na zwiększenie amplitudy napięcia wyjściowego oraz kształtowanie poprawnych i sinusoidalnych prądów wyjściowych w warunkach asymetrii napięć zasilających....
Year 2013
-
A new duty cycles calculation method in pulse width modulation for direct matrix converters based on the shape function concept
PublicationPaper presents a new approach to duty cycle calculation in pulse width modulation for direct matrix converters. The essence of the proposed method is the use of elementary shape function of finite element. The algorithm for calculating the duty cycles was reduced to simple operations on the coordinates of input and output voltage vectors without trigonometric functions.
-
A New Three-Dimensional Space Vector Modulation for Multilevel Four-Leg Converters Based on the Shape Functions of Tetrahedral Element
PublicationThe paper proposes a new three-dimensional space vector pulse-width modulation (3D-SVPWM) algorithm for multilevel four-leg converters. The proposed PWM duty cycle calculation is based on the shape functions of the threedimensional tetrahedral finite elements. The algorithm ensures synthesis of accurate and undistorted output voltages even under significant imbalance or ripple in the DC-link voltages. At the same time, the algorithm...
-
Formowanie napięć wyjściowych trójfazowego przekształtnika sieciowego
PublicationW artykule przedstawiono kompensację dwu zasadniczych zjawisk powodujących zniekształcenia prądów fazowych przekształtnika sieciowego. Pierwszym z nich są zniekształcenia napięcia sieci. W celu ich eliminacji zaproponowano uśrednianie za okres podstawowej harmonicznej uchybu regulatora napięcia obwodu pośredniczącego oraz predykcję napięcia sieci. Drugim natomiast są zniekształc enia napięć wyjściowych przekształtnika sieciowego....
-
Four Level Diode-Clamped Back-To-Back Converter with Active DC Link Voltage Control
PublicationThis article presents the design and control of 4L-DC back-to-back converter. To solve the DC link voltage balancing problem in four-level converter a new three-level double chopper topology based on PO-PWM modulation was designed and successfully tested. Also, the paper describes two phase space vector pulse width modulation 2P-SVPWM based on the shape function of finite elements. The control structure with modified Dead-Beat...
-
Multilevel inverter neutral-point voltage sensor diagnostic based on the Extended Kalman Filter
PublicationA new algorithm for neutral point voltage imbalance estimation in DC link of the three-level (3L) neutral point clamped (NPC) voltage source inverter (VSI) is proposed. Application of the proposed algorithm does not require any additional sensors. The unbalanced voltage calculation is based on the information derived from the inverter output measured currents and from the knowledge of the load model parameters. In order to estimate...
-
Nowa metoda bezpośredniej syntezy napięć w przekształtnikach matrycowych z zastosowaniem funkcji kształtu
PublicationW artykule przedstawiono rozważania dotyczące metody syntezy napięć wielofazowego przekształtnika matrycowego z wykorzystaniem funkcji kształtu Wachspress’a oraz dwuwymiarowego elementu trójkątnego. Algorytm obliczenia współczynników wypełnień w modulacji szerokości impulsów sprowadzono do prostych operacji na współrzędnych wektorów. Metodę można zastosować do układów przekształtnikowych współpracujących z dowolnymi napięciami...
-
Virtual Space Vector Pulse Width Modulation Algorithm for Three-Level NPC Converters Based on the Final Element Shape Functions
PublicationThe paper puts forth a novel idea for the computation of Nearest Three Virtual Space Vector Pulse Width Modulation for the three level NPC converters. The computations are based on the concept of final element shape function widely used in the domain of finite element analysis. The proposed approach significantly frees the computations from the use of trigonometric functions, which simplifies the computations and permits easier...
-
Zastosowanie funkcji kształtu w sterowaniu przekształtnikami matrycowymi w warunkach asymetrii napięć zasilających
PublicationW artykule przeanalizowano sterowanie przekształtnikami matrycowymi z zastosowaniem funkcji kształtu trójkątnego elementu skończonego. Bazując na właściwościach funkcji kształtu, zaproponowano nowy algorytm modulacji PWM dla dwumodułowych przekształtników matrycowych pozwalający na zwiększenie amplitudy napięcia wyjściowego oraz kształtowanie poprawnych i sinusoidalnych prądów wyjściowych w warunkach asymetrii napięć zasilających....
Year 2012
-
Budowa i sterowanie układu równoważenia napięć w obwodziepośredniczącym czteropoziomowego przekształtnika 4l-DCC
PublicationW artykule opisano budowę nowego układu równoważenia napięć w obwodzie pośredniczącym czteropoziomowego przekształtnika4L-DCC (ang. Four Level Diode Clamped Converter) oraz zaproponowano dwa alternatywne algorytmy modulacji szerokości impulsów - modulacjęPD-PWM (ang. Phase Disposition PWM) oraz PO-PWM (ang. Phase Opposition PWM). Zawarto rozważania dotyczące realizacji układu regulacjinapięć kondensatorów obwodu pośredniczącego.
-
Celowość wykorzystania źródeł mocy biernej zainstalowanych w sieci SN do regulacji U i Q
PublicationW artykule zawarto uwagi dotyczące celowości, możliwości oraz ewentualnego sposobu wykorzystania źródeł mocy biernej w celu regulacji U i Q w sieci SN. Wskazano również na celowość weryfikacji jakości sterowania transformatorów zasilających sieć 110 kV/SN.
-
Charakterystyka wybranych właściwości modulacji 2P-SVPWM,3P-SVPWM oraz VSVPWM dla falownika 4L-DCC
PublicationW artykule scharakteryzowano trzy rodzaje modulacji szerokości impulsów dla czteropoziomowego przekształtnika z diodamipoziomującymi 4L-DCC: modulację dwufazową (2P-SVPWM), trójfazową (3P-SVPWM) oraz bazującą na koncepcji wektorów wirtualnych(VSVPWM). Algorytmy modulacji zrealizowano z wykorzystaniem funkcji kształtu elementu trójkątnego. Opisano mechanizmy równoważenia napięćw obwodzie pośredniczącym bazujące na redundantnych...
-
Coordination of generator transformer controller and multi-parameter generator controller regulation algotrithms
Publication -
Dwukierunkowy przekształtnik 4L-DC z aktywną regulacją napięć w obwodzie pośredniczącym
PublicationW artykule opisano model laboratoryjny i wyniki badań dwukierunkowego symetrycznego (ang. Back-to-Back) przekształtnika 4L-DC (ang. Four Level Diode Clamped) z dwukierunkowym dwustopniowym przetwarzaniem energii (połączenie typu ang. Back-To-Back). W celu równoważenia i regulacji napięć kondensatorów w obwodzie pośredniczącym układu zastosowano dwa trójpoziomowe przerywacze DC-DC sterowane synchronicznie metodą modulacji PO-PWM...
-
Efektywność zarządzania energią w sieciach elektroenergetycznych typu Smart Grid - możliwości badawcze laboratorium LINTE^2
PublicationJednym z kierunków mającym na celu poprawę bezpieczeństwa elektroenergetycznego kraju może stać się między innymi rozwój technologii sieci elektroenergetycznych typu Smart Grid i efektywne zarządzanie energią elektryczną w takich sieciach. Wyzwania stojące przed polską elektroenergetyką w związku z wdrażaniem całkowicie nowych rozwiązań technicznych i organizacyjnych będą wymagały wsparcia ze strony uczelni i jednostek naukowych....
-
Generacja rozproszona, jako sterowne źródło napięcia i mocy biernej dla sieci średniego napięcia
PublicationNiniejszy artykuł przedstawia przykładowe wyniki uzasadniające celowość wykorzystania źródeł rozproszonych w procesie regulacji napięcia i mocy biernej w sieci SN. Część wyników jak i główne wnioski stanowią efekt pracy badawczej [6]. W pracy wskazano podstawowe ograniczenia związane z wykorzystaniem generacji rozproszonej w czynnym udziale w regulacji napięć w sieci SN. Wskazano możliwości oraz efekty aktywnego uczestnictwa analizowanych...
-
Modelowanie wpływu pojemności pasożytniczych oraz czasu martwego na napięcia wyjściowe falowników wielopoziomowych typu NPC
PublicationPrzedstawiono wpływ pojemności pasożytniczych na zniekształcenia napięcia wyjściowego wielopoziomowych falowników typu NPC spowodowane wprowadzeniem czasu martwego. Opracowany model pozwala na dokładny opis zniekształceń napięcia oraz jego precyzyjną kompensację znacząco poprawiając jakość formowanego napięcia w szczególności w porównaniu z metodami kompensacji nie uwzględniającymi wpływu pojemności Pasożytniczych. Pojemność pasożytnicza...
-
Nowy algorytm regulacji transformatorów zasilających sieć rozdzielczą
PublicationW niniejszym artykule opisano przykład nowego inteligentnegoalgorytmu regulatora transformatora. Układregulacji transformatorów 110/SN, z proponowanym algorytmemdziałania, umożliwia automatyczne dostosowaniealgorytmu działania regulatorów do aktualnych stanówsystemu elektroenergetycznego (np. lawina napięcia)i w ten sposób może wpłynąć na wzrost bezpieczeństwaelektroenergetycznego.