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IEEE transactions on power delivery : a publication of the Power Engineering Society v.32 no.1, 2017년, pp.219 - 225   SCI SCIE
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A Step Forward in Application of Dynamic Harmonic Domain: Phase Shifting Property of Harmonics

Karami, Ehsan Gharehpetian, Gevork B. Madrigal, M.
  • 초록  

    In this paper, a novel analytical approach is put forward which leads to phase-shifting property of harmonics in a periodic system. Based on the illustrations, it is shown that if all of the input sources of the periodic system are shifted by $\boldsymbol{\alpha }$ , the entire outputs will be shifted by $\boldsymbol{\alpha }$ as well in both transient and steady states. There is no limitation for such a system as it can be either single or three phase, linear or nonlinear, or supplied by periodic balanced or unbalanced sinusoidal/nonsinusoidal sources. According to this concept, the source angle affects only the phase angle of harmonics linearly but not their magnitude. However, related time-domain response may be greatly affected. These characteristics of the harmonics are observed using the dynamic harmonic domain analysis which calculates exact variations of harmonics. To such aim, a phase-shifting matrix is defined which provides exact phase-shift calculation considering each harmonic order. The introduced concept significantly reduces the required simulation time and represents the effects of the source phase angle on the harmonic content and time-domain response without performing extra simulations. Finally, the novel concept is successfully applied to two test cases, followed by analysis and discussion.


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