Kutafin Y. The shunt filter control methods in the two wattmeters reference frame

Українська версія

Thesis for the degree of Doctor of Philosophy (PhD)

State registration number

0823U101856

Thesis Registration Form

0823U101856.pdf

Applicant for

Specialization

  • 171 - Електроніка

Specialized Academic Board

ДФ 26.002.69; ID 3344

National Technscal University of Ukraine "Kiev Polytechnic Institute".

Essay

The thesis solves an urgent scientific problem related to the creation of new and improvement of existing methods for controlling shunt active filters in order to improve the quality of electricity in three-phase three-wire power systems. The main emphasis is placed on the development of power theory in the coordinate system of the two-wattmeter method. The content of the study is divided into four sections, which present the results of the research. The introduction of the paper substantiates the relevance of the topic, formulates the goal and lists the objectives of the study. The methods and tasks are described, and the scientific novelty and practical significance of the results are indicated. The first section discusses shunt active filters of multiphase power supply systems, taking into account various indicators of power quality improvement, in particular, power factor and total harmonic distortion factor. The analysis of control methods for shunt active filters revealed an unreasonable complexity of compensating for unwanted power components. This necessitates the development of new control methods in the promising coordinate system of the two-wattmeter method aimed at reducing the number of sensors and pulse regulators. The second section is devoted to the development of the power theory of multiphase power supply systems in the coordinate system of the two-wattmeter method. For the first time in this coordinate system, such basic concepts of the power theory of a three-phase three-wire system as active current and total power are defined. Four methods of controlling shunt active filters are proposed, each of which maximizes a certain parameter of the quality of consumed electricity. The minimum values of loss power for each method are established, which accompany the transmission of energy with a given active power. In the third section, a functional diagram of a direct sequence linear voltage detector is proposed for the coordinate system of the two-wattmeter method. The two components of the unbalance power in this coordinate system are determined and a new method for controlling active filtering is developed, which provides selective compensation of inactive power. In the fourth section, the effectiveness of the proposed active filtering methods is confirmed by computer modeling.

Read more

Research papers

1. Артеменко М.Ю., Кутафін Ю.В., Михальський В.М., Поліщук С.Й., Чопик В.В., Шаповал І.А. Теорія миттєвої потужності багатофазних систем електроживлення з урахуванням резистивних параметрів лінії передачі. Технічна електродинаміка. 2019. №4. С.12–22. https://doi.org/10.15407/techned2019.04.012

2. Артеменко М.Ю., Кутафін Ю.В., Михальський В.М., Поліщук С.Й., Чопик В.В., Шаповал І.А. Енергоефективні стратегії силової активної фільтрації, що базуються на оптимальних декомпозиціях струмів навантаження та відповідних потужностей втрат. Технічна електродинаміка. 2020. №3. С.30–35. https://doi.org/10.15407/techned2020.03.030

3. Артеменко М.Ю. Кутафін Ю.В., Михальський В.М., Поліщук C.Й., Чопик В.В., Шаповал І.А. Керування паралельним активним фільтром трифазної трипровідної мережі в системі координат методу двох ватметрів. Технічна електродинаміка. 2021. № 5. С. 11 – 20. https://doi.org/10.15407/techned2021.05.011

4. M. Yu. Artemenko, Yu. V. Kutafin. Strategies of Energy-Efficient Active Filtering in the Two Wattmeter Reference Frame. MICROSYSTEMS, ELECTRONICS AND ACOUSTICS. Т. 28, № 1(123), 2023. https://doi.org/10.20535/2523-4455.mea.274813

5. Михайло Артеменко, Юрій Кутафін. Вимірювання та компенсація потужностей небаласу в системі координат методу двох ватметрів. ВІСНИК КРЕМЕНЧУЦЬКОГО НАЦІОНАЛЬНОГО УНІВЕРСИТЕТУ ІМЕНІ МИХАЙЛА ОСТРОГРАДСЬКОГО. № 6(137), 2022. С. 22–28. https://doi.org/10.32782/1995-0519.2022.6.2

6. Artemenko M.Yu., Kutafin Yu.V., Mykhalskyi V.M., Chopyk V.V., Shapoval I.A., Polishchuk S.Y. Control Strategies for Three-Phase Three-Wire Shunt Active Filter in the Reference Frame of Two-Wattmeter Method. Proceedings of the IEEE 40th International Conference on Electronics and Nanotechnology (ELNANO-2020). Kyiv. Ukraine. 22-24 April 2020. P.780–785. https://doi.org/10.1109/ELNANO50318.2020.9088885

7. Artemenko M.Yu., Kutafin Yu.V., Mykhalskyi V.M., Chopyk V.V., Shapoval I.A., Polishchuk S.Y. The Control Strategy for Railway Power Conditioner in the Reference Frame of Two-Wattmeter Method. Proceedings of the 2020 IEEE Problems of Automated Electrodrive. Theory and Practice (PAEP), Kremenchuk, Ukraine, 2020, pp. 1-4. DOI: https://doi.org/10.1109/PAEP49887.2020.9240778

8. Artemenko M.Yu., Kutafin Yu.V., Mykhalskyi V.M., Chopyk V.V., Shapoval I.A., Polishchuk S.Y. Integral Strategies of Active Filtration in the Reference Frame of the Two-Wattmeters Method. Proceedings of the IEEE 19th International Conference on Smart Technologies (EUROCON) Lviv, Ukraine, 2021. 6-8 July 2021. https://doi.org/10.1109/EUROCON52738.2021.9535637

9. Artemenko M.Yu., Kutafin Yu.V., Mykhalskyi V.M., Chopyk V.V., Shapoval I.A., Polishchuk S.Y. Identification of unbalanced power in a three-phase three-wire power system under linear loading. Proceedings of the IEEE 8th International Conference on ENERGY SMART SYSTEMS (ESS-2022). Kyiv, Ukraine. https://doi.org/10.1109/ess57819.2022.9969240

10. Artemenko M.Yu., Kutafin Yu.V., Mykhalskyi V.M., Chopyk V.V., Shapoval I.A., Polishchuk S.Y. Measuring of Inactive Powers in Three-Phase Power Supply System. Proceedings of the IEEE 4th International Conference on MODERN ELECTRICAL AND ENERGY SYSTEMS (MEES-2022). Ukraine. https://doi.org/10.1109/mees58014.2022.10005681

11. Артеменко М.Ю., Кутафін Ю.В., Хвіст А.М. Теорія миттєвої потужності трифазної трипровідної мережі в системі координат методу двох ватметрів. Праці VII міжнародної науково-практичної конференції "Обробка сигналів і негаусівських процесів" 23 – 24 травня 2019 р., м. Черкаси, Україна. С. 65-67.

12. Артеменко М.Ю., Батрак Л.М., Кутафін Ю.В. Детектор прямої послідовності синусоїдних напруг в системі координат методу двох ватметрів. Х Міжнародна науково-технічна конференція «Радіотехнічні проблеми, сигнали, апарати та системи». Київ, 09 – 11 листопада 2021 р.: матеріали конференції — Київ, 2021. С.102-104.

Read more

Files

autoreferat-anot_kutafin.docx

dis_kutafin.docx

editrequest-Лист до УкрІНТЕІ_PhD_Кутафін Ю-В-.pdf

Similar theses

0824U000395

Oleksandr Chaika

Formation of an acoustic field in a waveguide

0824U000316

MAKSYM KORZHYK

Research of characteristics of a hydroacoustic transducer in a hydroelectric spring setting.

0824U000269

Dmytro V. Bida

Methods of calculating sound insulation of multilayer structures

0823U101954

Andrii Kozak

The operation of acoustic systems under conditions of noise loads

0823U101107

Kateryna Kukharicheva

Increasing the robustness of automatic speech recognition systems to interference effect