دانلود ترجمه مقاله کاربرد، طراحی و بهینه سازی فیلترهای هیبرید برای دکل های حفاری نفت

1. مقدمه 2. جزئیات سیستم و داده های میدانی 3. انتخاب و طراحی فیلتر هیبرید 4. بهینه سازی ازدحام ذرات 5. استراتژی کنترلی 6. نتایج شبیه سازی 7. نتایج تجربی 8. نتیجه گیری

چکیده – این مقاله کاربرد فیلترهای توان اکتیو هیبرید (HAPF) را برای رفع مسائل هارمونیک در سیستم دکل حفاری نفت را به عنوان یک مطالعه موردی ارائه می دهد. در سیستم های دکل حفاری نفت، جایی که اکثریت بار در دامنه ای گسترده ای، غیرخطی و متغیر است، مسائل هارمونیک، شدیدتر هستند و چالشی برای طراحی یک فیلتر بوجود می آورند که می تواند بطور موثر در همه شرایط بارگذاری کار کنند. فیلترهای توان پسیو (PPF) و فیلترهای توان اکتیو (APF) راه حل های اصلی استفاده شده در گذشته برای رفع مسائل هارمونیک بودند. درحالی که فیلترهای پسیو آنچنان برای شرایط متغیر سیستم مناسب نیستند، اما فیلترهای اکتیو بخاطر عملکرد پهنای باند زیاد و طبیعی دینامیک خود، محبوب شدند. اما APF هنوز معایبی از نظر هزینه و قابلیت اطمینان برای کاربرد خود در سیستم های توان بالا دارند. از موارد اخیر، HAPF که ترکیبی از فیلترهای پسیو و اکتیو است، توجه زیادی بخاطر مزیت های بالقوه هزینه و عملکرد خود جلب کرده است. مسائل انتخاب فیلتر توان برای یک سیستم دکل، طراحی بهینه HAPF و استراتژی کنترلی آن در این مقاله ارائه شده اند. عملکرد با فیلترهای متداول، تحت شرایط بار متغیر مقایسه شده اند. نتایج شبیه سازی نشان می دهند که HAPF عملکرد سرتری نسبت به فیلترهای متداول ، بخصوص در شرایط بار سبک، همزمان با کاهش هزینه کلی سیستم دارد.

This paper presents the application of hybrid active power filters (HAPF) to mitigate harmonics problems in oil drilling rig system as a case study. In oil rig systems, where majority of the load is non-linear and varying over a wide range, the problems of harmonics are more severe and pose a challenge to the design of a filter which can work effectively at all loading conditions. Passive power filters (PPF) and active power filters (APF) are the main solutions used in the past to address harmonic problems. While the passive filters are not much suitable for varying system conditions, the active filters became popular because of their dynamic nature and high bandwidth operation. But APF still have drawbacks in terms of cost and reliability for its application in high power systems. Of late, HAPF which is a combination of both passive and active filters has gained much attention due to its potential advantages of cost and performance. The challenges in selecting a power filter for a rig system, optimal design of HAPF and its control strategy are presented are given in this paper. The performance is compared with conventional filters under variable load conditions. The simulation results show that HAPF has superior performance compared to conventional filters especially at light load conditions while reducing the overall cost of the system.