• Energy Research

Dans le système de distribution d'énergie électrique, les technologies de l'électronique de puissance associées aux systèmes d'énergie renouvelable (SER) et aux réseaux intelligents ont suscité un intérêt croissant. Les dispositifs électroniques de puissance sont utilisés pour convertir, contrôler ou transférer l'énergie électrique des sources d'énergie renouvelables aux réseaux électriques. Cependant, l'augmentation continue des fréquences de commutation résultant de ces technologies d'électronique de puissance a conduit à l'émergence de nouvelles émissions dans la gamme de 2 à 150 kHz, en dehors de la gamme de fréquences classique pour la qualité de l'alimentation. Ces émissions sont connues dans le monde entier sous le nom de supraharmoniques (SH). Ces émissions affectent négativement la qualité de l'énergie des systèmes de distribution électrique et réduisent leur efficacité et leur durée de vie. Ainsi, les émissions supraharmoniques ont été étudiées dans la littérature, et plusieurs méthodes ont été développées en se concentrant sur l'identification, la mesure et l'établissement de nouvelles normes pour atténuer l'impact de ces émissions sur la qualité de l'énergie. Bien que ces études individuelles aient été bien documentées, un aperçu comparatif de ses identifications, des normes actuelles et des techniques de mesure n'avait pas été décrit jusqu'à présent. Par conséquent, cette étude passe en revue de manière approfondie les techniques et les normes connexes pour identifier, mesurer et atténuer les émissions de SH. De plus, le déficit de recherche actuel dans ce domaine important est mis en évidence, et une illustration de la façon dont ce problème a été abordé au cours des dernières années est présentée. En outre, les caractéristiques SH ainsi que les informations sur les mesures d'atténuation et les mesures sont mises en évidence et analysées en conséquence. Enfin, certaines recommandations importantes pour atténuer les émissions de SH sont suggérées. Cet examen renforcera, espérons-le, les efforts visant à développer le domaine SH en fournissant les bases nécessaires à d'autres mesures d'atténuation, normes et améliorations des techniques de mesure. En el sistema de distribución de energía eléctrica, las tecnologías de electrónica de potencia asociadas con los sistemas de energía renovable (RES) y las redes inteligentes han ganado un interés creciente. Los dispositivos electrónicos de potencia se utilizan para convertir, controlar o transferir energía eléctrica de RES a las redes eléctricas. Sin embargo, el aumento continuo de las frecuencias de conmutación como resultado de estas tecnologías de electrónica de potencia ha llevado a la aparición de nuevas emisiones en el rango de 2-150 kHz, fuera del rango de frecuencia clásico para la calidad de la energía. Estas emisiones se conocen en todo el mundo como supraarmónicos (SH). Estas emisiones afectan negativamente a la calidad de la energía de los sistemas de distribución eléctrica y reducen su eficiencia y vida útil. Por lo tanto, las emisiones supraarmónicas se han investigado en la literatura, y se desarrollaron varios métodos centrados en identificar, medir y establecer nuevos estándares para mitigar el impacto de estas emisiones en la calidad de la energía. Aunque estos estudios individuales han sido bien documentados, hasta ahora no se había descrito una descripción comparativa de sus identificaciones, estándares actuales y técnicas de medición. Por lo tanto, este estudio revisa exhaustivamente las técnicas y estándares relacionados para identificar, medir y mitigar las emisiones de SH. Además, se destaca la brecha de investigación actual en este importante campo y se presenta una ilustración sobre cómo se abordó este problema en los últimos años. Además, las características de SH junto con los conocimientos sobre las mitigaciones y las mediciones se destacan y analizan en consecuencia. Por último, se sugieren algunas recomendaciones importantes para mitigar las emisiones de SH. Se espera que esta revisión fortalezca los esfuerzos hacia el desarrollo del dominio SH al proporcionar la base necesaria para futuras mitigaciones, estándares y mejoras en las técnicas de medición. In the electric power distribution system, power electronics technologies associated with renewable energy systems (RES) and smart grids have gained growing interest. The power electronics devices are used to convert, control, or transfer electric power from RES to the power grids. However, the continuous increase in switching frequencies resulting from these power electronics technologies has led to the emergence of new emissions in the range of 2-150 kHz, outside the classical frequency range for power quality. These emissions are known worldwide as supraharmonics (SH). These emissions negatively affect the power quality of electrical distribution systems and reduce their efficiency and lifetime. Thus, the supraharmonics emissions have been investigated in the literature, and several methods were developed focusing on identifying, measuring, and setting new standards to mitigate the impact of these emissions on the power quality. Although these individual studies have been well documented, a comparative overview of its identifications, current standards, and measurement techniques had not been described so far. Therefore, this study extensively reviews the related techniques and standards for identifying, measuring, and mitigating SH emissions. Moreover, the current research gap in this important field is highlighted, and an illustration on how this problem was tackled in the past few years is presented. Additionally, the SH characteristics alongside insights into the mitigations and measurements are highlighted and analyzed accordingly. Finally, some important recommendations to mitigate SH emissions are suggested. This review will hopefully strengthen the efforts toward the development of SH domain by providing the necessary groundwork for further mitigations, standards, and measuring techniques improvement. في نظام توزيع الطاقة الكهربائية، اكتسبت تقنيات إلكترونيات الطاقة المرتبطة بأنظمة الطاقة المتجددة (RES) والشبكات الذكية اهتمامًا متزايدًا. تُستخدم أجهزة إلكترونيات الطاقة لتحويل الطاقة الكهربائية أو التحكم فيها أو نقلها من RES إلى شبكات الطاقة. ومع ذلك، فإن الزيادة المستمرة في ترددات التبديل الناتجة عن تقنيات إلكترونيات الطاقة هذه أدت إلى ظهور انبعاثات جديدة في نطاق 2-150 كيلو هرتز، خارج نطاق التردد الكلاسيكي لجودة الطاقة. تُعرف هذه الانبعاثات في جميع أنحاء العالم باسم التوافقيات الفائقة (SH). تؤثر هذه الانبعاثات سلبًا على جودة طاقة أنظمة التوزيع الكهربائية وتقلل من كفاءتها وعمرها. وهكذا، تم التحقيق في انبعاثات التوافقيات الفائقة في الأدبيات، وتم تطوير العديد من الطرق التي تركز على تحديد وقياس ووضع معايير جديدة للتخفيف من تأثير هذه الانبعاثات على جودة الطاقة. على الرغم من أن هذه الدراسات الفردية قد تم توثيقها جيدًا، إلا أنه لم يتم وصف نظرة عامة مقارنة لتعريفاتها ومعاييرها الحالية وتقنيات القياس حتى الآن. لذلك، تستعرض هذه الدراسة على نطاق واسع التقنيات والمعايير ذات الصلة لتحديد وقياس وتخفيف انبعاثات SH. علاوة على ذلك، يتم تسليط الضوء على الفجوة البحثية الحالية في هذا المجال المهم، ويتم تقديم توضيح حول كيفية معالجة هذه المشكلة في السنوات القليلة الماضية. بالإضافة إلى ذلك، يتم تسليط الضوء على خصائص SH جنبًا إلى جنب مع رؤى حول التخفيف والقياسات وتحليلها وفقًا لذلك. أخيرًا، تم اقتراح بعض التوصيات المهمة للتخفيف من انبعاثات SH. نأمل أن تعزز هذه المراجعة الجهود المبذولة نحو تطوير مجال SH من خلال توفير الأساس اللازم لمزيد من التخفيف والمعايير وتحسين تقنيات القياس.