Frequenzselektive Regelung eines parallelen Hybridfilters zur Oberschwingungskompensation in Energieversorgungsnetzen

In dieser Arbeit wird eine neuartige, kostengünstige Lösung zur Kompensation nichtsinusförmiger Lastströme, insbesondere von 6-Puls-Gleichrichtern, untersucht. Sie besteht in der Kombination eines parallelen Hybridfilters mit einer frequenzselektiven Regelung in ruhenden Koordinaten. Die Regelungsstruktur entsteht durch die Anwendung der Tiefpass-Bandpass-Transformation auf einen herkömmlichen Proportional-Integral-Regler. Es werden allgemeingültige Aussagen bezüglich Stabilität und Dynamik der frequenzselektiven Regelung anhand eines vereinfachten Regelkreises getroffen. Es ergibt sich eine Nullstelle im Stabilitätsbereich, welche bei der praktischen Anwendung vermieden werden muss. Für jede charakteristische Oberschwingung eines 6-Puls-Gleichrichters wird ein frequenzselektiver Regler eingesetzt. Dadurch können diese Oberschwingungen stationär genau und mit frei wählbarem Kompensationgrad beeinflusst werden. Es werden Beispiele zur Oberschwingungskompensation von Gleichrichtern sowohl mit gleichstromseitiger Induktivität als auch Kapazität dargestellt. Es erfolgt eine Modellbildung auf der Basis von MATLAB/Simulink, die eine Simulation im Zeitbereich und auch eine Berechnung der Polstellen im z-Bereich ermöglicht. Damit steht ein leistungsfähiges Hilfsmittel zur Einstellung der Regelungsparameter und Berechnung der Stabilitätsgrenzen für reale Anwendungsfälle sowie zur Optimierung der Hybridfilterkomponenten zur Verfügung.