CZ244997A3 - Dynamický regulátor výkonu a napětí pro střídavé přenosové vedení - Google Patents

Dynamický regulátor výkonu a napětí pro střídavé přenosové vedení Download PDF

Info

Publication number
CZ244997A3
CZ244997A3 CZ972449A CZ244997A CZ244997A3 CZ 244997 A3 CZ244997 A3 CZ 244997A3 CZ 972449 A CZ972449 A CZ 972449A CZ 244997 A CZ244997 A CZ 244997A CZ 244997 A3 CZ244997 A3 CZ 244997A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
voltage
transmission line
power
series
controllable
Prior art date
Application number
CZ972449A
Other languages
English (en)
Inventor
Robert J. Nelson
Donald G. Ramey
Original Assignee
Westinghouse Electric Corporation
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Westinghouse Electric Corporation filed Critical Westinghouse Electric Corporation
Publication of CZ244997A3 publication Critical patent/CZ244997A3/cs

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/18Arrangements for adjusting, eliminating or compensating reactive power in networks
    • H02J3/1807Arrangements for adjusting, eliminating or compensating reactive power in networks using series compensators
    • H02J3/1814Arrangements for adjusting, eliminating or compensating reactive power in networks using series compensators wherein al least one reactive element is actively controlled by a bridge converter, e.g. unified power flow controllers [UPFC]
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/04Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks for connecting networks of the same frequency but supplied from different sources
    • H02J3/06Controlling transfer of power between connected networks; Controlling sharing of load between connected networks
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E40/00Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
    • Y02E40/10Flexible AC transmission systems [FACTS]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
  • Control Of Electrical Variables (AREA)
  • Networks Using Active Elements (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Description

Tento vynález se týká přístroje pro řízení toku výkonu a pro dynamickou regulaci napětí střídavého přenosového vedení a ještě přesněji ekonomického přístroje pro poskytnutí jalové kompenzace a kompenzace kladného činného výkonu v takových střídavých přenosových vedeních.
Dosavadní stav techniky
Jediným zařízením dostupným inženýrům silnoproudých systémů pro řízení směru a velikosti toku výkonu v přenosovém vedení byl tradičně regulátor fázového úhlu (PAR - Phase-angle regulátor). PAR se typicky skládají z propojených transformátorů, z nichž jeden je v podstatě velký přepínač odboček při zatížení.
Přes pružnost, kterou poskytují PAR provozovateli systému, nedosáhly PAR nikdy širokého použití, protože jsou pomalé a mají s ohledem na spolehlivost poměrně špatnou pověst. Zavádějí také do vedení velkou sériovou impedanci. Malá rychlost a špatná pověst s ohledem na spolehlivost se dají připsat hlavně použití mechanických přepínačů odboček při zatížení. Současná zlepšení přepínačů odboček při zatížení se zdají, že lépe vnímají spolehlivost, avšak nízká rychlost (několik vteřin na změnu odbočky a minuta nebo více pro větší změny úhlu) způsobuje, že tato zařízení jsou nepoužitelná pro všechny stavy kromě stavů ustálených. Velká sériová impedance plyne ze spojení dvou transformátorů.
• ·
Rozptylová v sérii s v provozu.
reaktance sériového vinutí se napájecím přenosovým vedením,
Rozptylová reaktance budicího objevuje v sérii s napájecím přenosovým vedením, ale mění se s posunem úhlu.
vždy objevuje kdykoli je PAR vinutí se také
Reaktance vložená posouvačem fáze do série s vedením může být dosti významná. Avšak není neobvyklé, zvláště v kabelových sítích, že reaktance PAR překračuje reaktanci vedení, do kterého je umístěn v sérii. Dodatečný důsledek relativně velké impedance PAR je v tom, že mohou spotřebovat významné množství jalového výkonu při vysokých úrovních přenášeného výkonu; velký zdroj jalového výkonu musí být umístěn blízko k PAR, aby zajistil odpovídající regulaci napětí během možných dějů.
Pro pomalé řízení a poměrně velkou impedanci je existence PAR v systému normálně považována za zhoubnou během případů, které se mohou týkat přechodných dějů a dynamické stability. I když je v současné době věnována určitá pozornost zvětšení rychlosti přepínání (použitím přepínání tyristorů) může být v situacích přechodných dějů a dynamické stability vlastní velká reaktance PAR významným problémem. Vezmeme-li v úvahu tyto problémy, není překvapením, že regulátory fázového úhlu se používají v přenosových systémech zřídka, i když poskytují provozovateli systému stupeň řízení toků přenosového vedení, které by nemohlo být plněno žádným jiným existujícím zařízením.
V současné době byla navržena koncepce použití trojfázového invertoru pro vnucení napětí do přenosového napětí přes sériový transformátor k usnadnění přenosu výkonu. Budicí transformátor je v podstatě nahrazen trojfázovým invertorem.
Invertor, využívající vypínací tyristory (GTO - Gate • ·
Turn-Off - vypínací hradlem), je schopen buď dodávat jalový výkon do přenosového vedení něho odebírat jalový výkon z přenosového vedení jako volně stojící zařízení. Jestliže se invertor použije tímto způsobem, zařízení se nazývá sériový regulátor toku výkonu (SPFC - Series Power-Flow Controller). Takový regulátor je vysvětlen v U.S. patentu čís. 5,198,746.
SPFC vnucuje napětí kolmé k proudu vedení poskytnout jen kompenzaci jalového výkonu, odebírat nebo generovat činný výkon. I když myslet, že SPFC je analogický k proměnnému
Tak SPFC může Nemá schopnost je vhodné si sériovému podstatně mocnější než toto. má společně s proměnnými že má malou schopnost úhlech systému fázový posun při tom, kondenzátoru nebo reaktoru, je Avšak nedostatek, který SPFC sériovými kondenzátory, je v přenášet činný výkon při velmi malých v důsledku jeho omezené schopnosti zavést malých úhlech systému.
Pro zavedení fázového posunu se požaduje dodatečná dimenze. Konkrétně musí být vnucen sériovým invertorem činný výkon. S ohledem na to, že vnucení činného a jalového výkonu se liší od spotřeby činného a jalového výkonu vedení, ukazuje se rozdíl jako vnucený fázový úhel. Jestliže výměna činného výkonu může být prováděna v obou směrech (tj. ze zařízení do systému a naopak), je výsledné zařízení nazváno Jednotný regulátor toku výkonu” (UPFC - Unified Power Flow Controller). Takové zařízení je popsáno v U.S. patentu číslo 5,343,139. Toto zařízení je schopné řídit tok jalového výkonu, impedanci přenosového vedení, velikost napětí přenosového vedení a fázový úhel napětí přenosového vedení. Činný výkon je odebírán z přenosového vedení měničem střídavého proudu na stejnosměrný proud a je dodáván sériovému invertoru přes stejnosměrný meziobvod. UPFC • 9 · · ·· poskytuje velkou pružnost při řízení toku výkonu; avšak paralelní měnič střídavého proudu na stejnosměrný proud podstatně zvětšuje náklady a složitost přístroje.
Společně vlastněná přihláška U.S. patentu se sériovým číslem 08/368,947 vyplněná 5. ledna 1995, navrhuje, aby pro aplikace, ve kterých jsou požadavky na řízení nesymetrické, mohla být velikost zdánlivého výkonu (MVA) sériového invertoru a paralelního měniče zmenšena vektorovým přičtením předpětí k napětí generovanému sériovým invertorem. Avšak toto uspořádání vyžaduje ještě sériový invertor a paralelně připojený měnič střídavého proudu na stejnosměrný proud. Společně vlastněná přihláška U.S. patentu se sériovým číslem _ vyplněná _ (u právního zástupce zaznamenaná pod číslem 58,319) vysvětluje sériově zapojený invertor, který může dodávat jak kladný, tak záporný činný výkon dodatkem ke kompenzaci jalového výkonu k řízení oscilací na přenosovém vedení. Požadavky na činný výkon jsou poskytnuty přístroji, které jsou nezávislé na přenosovém vedení. Jak kladný, tak záporný činný výkon může být poskytnut zařízením pro akumulaci energie takovým, jako je baterie nebo supravodivý magnet. Kde se požaduje méně dynamická kompenzace k řízení oscilací, může se použít jen kladná činná impedance ve formě odporu k odebrání činného výkonu z přenosového vedení během nárazů kladného činného výkonu. Tato zařízení vyžadují řízení přepínání k regulaci toku činného výkonu.
U.S. patent číslo 5,329,222 vysvětluje dynamický napěťový obnovovač, ve kterém sériový invertor vnucuje do přenosového vedení napětí pro kompenzaci poklesů napětí. Činný výkon potřebný pro generování tohoto vnuceného napětí je poskytnut zařízením pro akumulaci energie takovým, jako je kondenzátor a s výhodou se používá měnič takový, jako je pulzní měnič ·· ·· ····
mezi kondenzátorem a měničem k poskytnutí stejnosměrného vstupu do sériového invertoru.
Existují aplikace, ve kterých se má vnutit jen potřebný kladný činný výkon pro řízení toku výkonu nebo dynamickou regulaci napětí.
Existuje proto potřeba přístroje pro řízení toku výkonu ve střídavém přenosovém systému, který nevyžaduje paralelní měnič nebo přístroje pro akumulaci energie s doprovodným přepínacím přístrojem k poskytnutí kompenzace činného výkonu.
Existuje příbuzná potřeba zlepšeného přístroje tohoto typu, který je ekonomický.
Podstata vynálezu
Tyto a jiné potřeby jsou uspokojeny vynálezem, který je zaměřen na dynamický regulátor výkonu a napětí (DP/VR - dynamic power and voltage regulátor) pro přenosové vedení, který je schopen ekonomicky poskytnout do přenosového vedení vnucení kompenzace činného výkonu dodatkem ke kompenzaci jalového výkonu. V preferovaném provedení se vynález skládá z invertoru, napájeného zdrojem činného výkonu, připojeného do série se střídavým silnoproudým vedením. Činný výkon dodávaný do invertoru se odebírá z vedení přes provozovaný paralelně připojený usměrňovač. Samotný sériový invertor má schopnost poskytnout do vedení proměnnou jalovou sériovou kompenzaci. Invertor, když je napájen zdrojem činného výkonu, jako v tomto vynálezu, má dodatečnou schopnost poskytnout vedení činnou sériovou kompenzaci (ti. kompenzaci odporového úbytku napětí, způsobeného průtokem proudu sériovým odporem vedení). Protože činné ztráty přenosového • 9 9 9 99 9 9 · 9 9 9 • •9 9999 99 9
999· · · 9 · · 9 •9 9· · 9 99 99·· ··· ··· ·· ····· ····· ·· · vedení jsou vždy kladné, je výkon dodávaný kompenzátorem odporu vždy kladný a přístroj podle tohoto vynálezu se vyskytuje, aby poskytl vedení provozní charakteristiku záporného odporu. Jinou aplikací vynálezu je dodání sériové regulace napětí během dynamické změny napětí systému (tj. při poklesu napětí systému). Toho se dosáhne bez potřeby zařízení pro akumulaci energie, protože činný výkon se odebírá z vedení usměrňovačem.
Ještě přesněji je vynález zaměřen na přístroj pro řízení střídavého přenosového systému, obsahujícího přenosové vedení, přenášející střídavý proud při vybraném napětí přenosového vedení, řečený přístroj obsahuje:
prostředky přepínacího výkonového měniče, generující střídavé napětí s řečenou základní frekvencí řečeného střídavého proudu s řiditelnou velikostí a fázovým úhlem vzhledem k řečenému střídavému proudu;
prostředky pro vazbu řečeného střídavého napětí, generovaného řečeným přepínacím výkonovým měničem, s řečeným přenosovým vedením v sérii s řečeným napětím přenosového vedení;
řídicí prostředky řídící řiditelnou velikost střídavého napětí a řídící řiditelnou fázi střídavého napětí pro libovolný fázový úhel mezi -90 elektrickými stupni a +90 elektrickými stupni vzhledem k řečenému střídavému proudu k vnucení přizpůsobitelné jalové kompenzace a přizpůsobitelného kladného činného výkonu do řečeného přenosového vedení a prostředky usměrňovače připojené paralelně k řečenému přenosovému vedení a k řečenému přepínacímu výkonovému • · · ·· ······ měniči k poskytnutí řečeného kladného činného výkonu řečenému přepínacímu výkonovému měniči k poskytnutí řečeného kladného činného výkonu řečenému přepínacímu výkonovému měnič i .
Přehled obrázků na výkresech
Plné pochopení vynálezu může být získáno z následujícího popisu preferovaných provedení, když je čten ve spojení s doprovodnými obrázky, ve kterých:
na obr. 1 je schéma dynamického výkonového/napěťového regulátoru v souladu s vynálezem;
na obr. 2 je fázorový diagram, znázorňující provoz dynamického výkonového/napěťového regulátoru z obr. 1;
na obr. 3 je znázorněno náhradní schéma dynamického výkonového/napěťového regulátoru z obr. 1;
na obr. 4 je fázorový diagram, znázorňující provoz regulátoru z obr. 1 pro dynamickou regulací napětí.
Příklady provedení vynálezu
Obr. 1 znázorňuje střídavý přenosový systém 1., který obsahuje přenosové vedení 3., které by typicky bylo trojfázové, ale je pro jasné vysvětlení uvedeno jako jediné vedení. Přenosové vedení přenáší proud 2 mezi dvěma konci 5 a 7 přenosového vedení 3. při napětí Vs . Řízení toku výkonu nebo dynamická regulace napětí přenosového vedení 3 se provádí dynamickým výkonovým/napěťovým regulátorem (DP/VR) 9 podle vynálezu. DP/VR 9 obsahuje s výhodou napěťově napájený polovodičový invertor 11 takový, jaký je vysvětlen v U.S. patentu číslo 5,343,139, který je zde zahrnut jako napětí Vpq, které má fázový úhel vzhledem napět í vedení má své prostřednictvím primární vinutí 3 a své 11. Jak odvolávka. Invertor 11 generuje řiditelnou velikost a řiditelný k proudu 1 v přenosovém vedení 3. Toto kompenzační
Vpq je vnuceno do série s napětím Vs přenosového sériového transformátoru 13, který 15 připojeno sériově do přenosového vedení sekundární vinutí 17 připojeno na výstup invertoru _ bylo zmíněno, má invertor 11, zapojený sériově do přenosového vedení 3 (v originálu nesprávně 35) sériovým transformátorem 13., sám schopnost poskytnout vedení 3 proměnnou jalovou sériovou kompenzaci.
paralelně připojen paralelně transformátorem 21. stejnosměrné svorky z přenosového vedení 3 19. Usměrňovač 19 je vedení paralelním je připojen na 11 stejnosměrným
K tomu, aby byla poskytnuta také činná sériová kompenzace, musí být invertoru 11 dodáván činný výkon. V souladu s tímto vynálezem je činný výkon odebírán připojeným usměrňovačem k přenosovému Usměrňovač 19 23 invertoru meziobvodem obsahujícím kondenzátor 25. Protože výkon může být jen odebírán z přenosového vedení usměrňovačem 19, je invertor 11 schopen jen dodávat kladný činný výkon sériovým transformátorem 13; nemůže odebírat činný výkon jako může jednotný regulátor činného výkonu (UPFC) podle patentu číslo 5,343,139. Avšak UPFC vyžaduje měnič střídavého proudu na stejnosměrný proud nebo jiné zařízení pro dodávání nebo odebírání činného výkonu místo usměrňovače 19. Usměrňovač 19 je však podstatně méně nákladný než měnič střídavého proudu na stejnosměrný proud nebo jiná zařízení. Usměrňovač je s výhodou fázově obr. 1, nebo by mohl měničem pro řízení napětí do usměrňovače.
řízený usměrňovač, jak je uvedeno na být neřízeným usměrňovačem s pulzním ····· ····· · · ·
Obr. 2 je fázorový diagram, znázorňující provoz DP/VR z obr.
1. Samotný invertor 11 může generovat napětí Vpq kolmé k proudu I. S dodatečnou schopností dodávat kladný činný výkon do přenosového vedení je invertor schopný generovat napětí Vpq, které má fázový úhel libovolné velikosti mezi -90 elektrickými stupni a +90 elektrickými stupni vzhledem k proudu J. Když sériový transformátor 13 vnucuje napětí Vpq do série s napětím Vs přenosového vedení, je výsledné napětí V's vektorovým součtem napětí Vs a Vpq.
Polovodičový kompenzátor sériové reaktance, popsaný v patentu číslo 5,198,746, je schopen generovat jen napětí Vpq kolmé k proudu I, zatímco UPFC podle patentu číslo 5,343,139 je schopen generovat napětí Vpq (v originálu nesprávně Vpgj s libovolným úhlem 0 až 360 elektrických stupňů vzhledem k proudu J. Tak může být vidět, že DP/VR podle vynálezu je schopen vykonávat funkce polovodičového kompenzátoru sériové reaktance podle patentu číslo 5,198,746 a může také poskytnout funkce, které jsou podmnožinou funkcí poskytovaných UPFC. Pro většinu situací je proto rozumné popsat charakteristiky DP/VR jako charakteristiky polovodičového kompenzátoru sériové reaktance s dodatečnou schopností poskytnout kompenzaci sériového odporu ze zdroje činného výkonu. Tato schopnost kompenzace odporu se stává důležitou v silnoproudých vedeních s relativně malými poměry sériové reaktance k sériovému odporu (ti. v takových kde poměry X/R > 10), kde je napětí regulováno řízením výstupu paralelních jalových zdrojů. Toto by byl typicky případ přenosového, podpřenosového nebo distribučního napájecího systému. Např. ve vedení s poměrem X/R = 5, dodávajícím zatížení s účiníkem rovným jedné, je účinek úbytku napětí vlivem odporu na svorkové napětí čtyřikrát větší než úbytku napětí vlivem reaktance. Aby se řídilo napětí na hodnoty blízké jmenovité • φ hodnotě (nominální požadavek v silnoproudém systému), musí buď vedením obíhat velký jalový výkon nebo musí být využita kompenzace činného výkonu taková, jakou poskytuje tento vynález. Velikost požadované činné sériové kompenzace může být malá ve srovnání s velikostí paralelního jalového výkonu, požadovaného ke splnění funkce řízení napětí. Např. krátké silnoproudé vedení se sériovou poměrnou reaktancí (0,02 + j.0,1), dodávající jednotkový poměrný činný výkon může udržovat jednotkové svorkové napětí uvnitř +0,5 % bud použitím činné kompenzace 0,02 (v poměrných jednotkách) nebo svorkové jalové kompenzace 0,4 (v poměrných jednotkách) (kapacitní 0,25 (v poměrných jednotkách) na zatěžovacím konci, indukční + 0,15 (v poměrných jednotkách) na zdrojovém konci). Zřejmě malá kompenzace činného výkonu může nahradit velký svorkový jalový výkon pro účely řízení napětí.
I když je vhodné si myslet, že DP/VR je sériový kompenzátor, který je schopen nezávisle a současně kompenzovat sériovou reaktanci a odpor silnoproudého vedení, má DP/VR také schopnost způsobit přenos činného a jalového výkonu vedením bez změny svorkového napětí, bud velikosti napětí nebo fázového úhlu napětí. To je charakteristika, která by nebyla dostupná u kompenzátoru čisté sériové impedance. Napětí vnucené kompenzátorem impedance by bylo úměrné proudu, který jí prochází; kdyby nebylo změny svorkového napětí, nebylo by průtoku proudu, žádného vnuceného napětí a tudíž žádného činného nebo jalového toku výkonu. Sériové napětí Vpq vnucené DP/VR je generováno invertorem 11 a tak nezávisí na jím procházejícím proudu. Mezi běžnými komerčními řídicími zařízeními toku výkonu jen jeden, který má analogické schopnosti, je regulátor fázového úhlu, který má schopnost přenášet činný výkon vedením bez změny svorkového napětí. Název dynamický regulátor výkonu/napětí potom popisuje zařízení, které může poskytovat současně a nezávisle • φ φ» φφφφ ··· · φ · φ φ · φ φφ φφ φφφφ φφφ φφφ φφ «ΦΦ ·· 99} ** w χ ·· χ· kompenzaci sériové impedance silnoproudého vedeni, řízeni toku činného výkonu, řízení toku jalového výkonu i bez změny svorkového napětí na vedení. Modelové náhradní schéma DP/VR, používaného pro řízení toku výkonu, je uvedeno na obr. 3. Náhradní schéma 27 DP/VR obsahuje rozptylovou reaktanci Xl sériového transformátoru 13 , kompenzaci Xc sériové reaktance, kompenzaci Rc sériového odporu a ideální fázový regulátor 29, připojený do série s vedením 3, představovaným sériovou indukční impedancí Ll a odporem Rl a zemnicí kapacitou Cl vedení. Kompenzace Xc reaktance a kompenzace Rc odporu jsou doplněny ideálním regulátorem 29 fázového úhlu. Aby se prosadil požadavek, že činný výkon do DP/VR se rovná výstupnímu činnému výkonu (při zanedbání ztrát), je kompenzace činného výkonu znázorněna jako záporný odpor (tj. Rc musí být menší nebo roven nule) a paralelní zatížení velikostí rovnou kompenzaci odporu vedení ve Wattech. Ideální regulátor 29 fázového úhlu má funkci jen za vzácných okolností nulové změny svorkového napětí; jinak může být zanedbán.
Řízení pro DP/VR 11 jsou v podstatě stejná jako řízení pro UPFC vysvětlená v patentu číslo 5,343,139, na který je možné se odvolat pro podrobnosti, kromě toho, že DP/VR nemá schopnost řídit paralelní napětí a přenos činného výkonu od paralelního zařízení 21 do sériového zařízení 13 v DPR musí být vždy větší nebo rovný nule. Při srovnání UPFC má řízení jak svorkového napětí, tak dvousměrný přenos výkonu od sériového zařízení 13 do paralelního zařízení 21. Charakteristiky DP/VR jsou zase podmnožinou charakteristik UPFC. DP/VR 9 zachovává celou schopnost přenosu činného výkonu UPFC stejně tak jako většinu schopností přenosu jalového výkonu. Nemá však schopnost UPFC řídit svorkové napětí. Tato schopnost řídit napětí v mnoha případech nemusí být nutná nebo by mohla být dodána ekonomičtěji jinými ·* ·*·· ··· prostředky .
··· • · · • · ·· • 99 • 9 4 9
9 · • · · • · · ♦ ·· Μ • · • « • ···
Při použití pro sériovou dynamickou regulaci napětí jsou řízení DP/VR v podstatě taková, jako řízení použitá pro dynamický napěťový obnovovač (DVR - dynamic voltage restorer) v U.S. patentu číslo 5,329,222, který je tímto zahrnut jako odvolávka, kromě toho, že zařízení pro akumulaci energie je nahrazeno paralelně připojeným usměrňovačem 19. Funkcí řízení v této aplikaci je vnutit sériové napětí Vpq během dynamického případu tak, že jsou udrženy přijatelné úrovně velikosti napětí na straně zatížení DP/VR. Fázorový diagram na obr. 4 znázorňuje zobrazení vnucení napětí během poklesu napětí ve fázích A a B trojfázového systému. Pro příklad znázorněný na obr. 4 je napětí systému sníženo na 50 % jmenovité hodnoty ve fázi A (Vsa), na 70 % jmenovité hodnoty ve fázi B (Vsb) a zůstává na 100 % jmenovité hodnoty ve fázi C. Usměrňovač 19 DPR/VR odebírá výkon ze systému 1 a vnucuje sériové tvary vln napětí, znázorněné jako vektory Via a Ví t> , které jsou zhruba ve fázi s odpovídajícími sníženými napětími systému, aby udržely jmenovité napětí při zatížení dokud pokles napětí není odstraněn. Výkon odebíraný usměrňovačem 19 je určen fází a velikostí vnucených napětí a proudem protékajícím sériovým vnucovacím transformátorem 13.
Zatímco specifické provedení vynálezu bylo detailně popsáno, bude odborníky znalými oboru oceněno, že mohou být vyvinuty různé modifikace a alternativy k těmto detailům ve světle celkového pochopení výkladu. Podle toho jsou určitá vysvětlená uspořádání míněna jen jako ilustrativní a neomezující rozsah vynálezu, kterému má být dána plná šíře připojených nároků a libovolných a všech jejich ekvivalentů.

Claims (3)

1. Přístroj (9) pro řízení střídavého přenosového systému (1), obsahujícího přenosové vedení (3), přenášejícího střídavý proud při vybraném napětí přenosového vedení a základní frekvenci, vyznačující se tím, že řečený přístroj obsahuje:
prostředky (11) přepínacího výkonového měniče generujícího střídavé napětí s řečenou základní frekvencí řečeného střídavého proudu s řiditelnou velikostí a řiditelným fázovým úhlem mezi -90 elektrickými stupni a +90 elektrickými stupni vzhledem k řečenému střídavému proudu k poskytnutí nastavitelné jalové kompenzace a nastavitelného kladného činného výkonu;
prostředky (13) pro vazbu řečeného střídavého napětí, generovaného řečenými prostředky (11) přepínacího výkonového měniče, s řečeným přenosovým vedením ke vnucení řečené nastavitelné jalové kompenzace a nastavitelného kladného činného výkonu do řečeného přenosového vedení (3); a v sérii s řečeným napětím přenosového vedení a prostředky usměrňovače (19) připojené paralelně k řečenému přenosovému vedení (3) a k řečeným prostředkům (11) přepínacího výkonového měniče k poskytnutí řečeného kladného činného výkonu řečeným prostředkům (11) přepínacího výkonového měniče.
2. Přístroj podle nároku 1 vyznačující se tím, že řečené prostředky (11) přepínacího výkonového měniče řídí řiditelnou velikost střídavého napětí a řiditelný fázový úhel střídavého napětí pro libovolný fázový úhel mezi
-90 elektrickými stupni a +90 elektrickými stupni vzhledem k řečenému střídavému proudu k provedení nezávislé regulace sériové impedance přenosového vedení a fázového úhlu napětí přenosového vedení.
3. Přístroj podle nároku 1 vyznačující se tím, že řečené prostředky (11) přepínacího výkonového měniče řídí řiditelnou velikost střídavého napětí a řiditelný fázový úhel střídavého napětí pro libovolný fázový úhel mezi -90 elektrickými stupni a +90 elektrickými stupni vzhledem k řečenému střídavému proudu takovým způsobem, aby provedl dynamickou regulaci řečeného napětí přenosového vedení v odezvě na dynamické změny řečeného napětí přenosového vedení.
CZ972449A 1995-02-01 1995-12-14 Dynamický regulátor výkonu a napětí pro střídavé přenosové vedení CZ244997A3 (cs)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/380,991 US5610501A (en) 1995-02-01 1995-02-01 Dynamic power and voltage regulator for an ac transmission line

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ244997A3 true CZ244997A3 (cs) 1998-01-14

Family

ID=23503251

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ972449A CZ244997A3 (cs) 1995-02-01 1995-12-14 Dynamický regulátor výkonu a napětí pro střídavé přenosové vedení

Country Status (15)

Country Link
US (1) US5610501A (cs)
EP (1) EP0807329A1 (cs)
JP (1) JPH10513335A (cs)
KR (1) KR19980701884A (cs)
CN (1) CN1175323A (cs)
AU (1) AU4517796A (cs)
BR (1) BR9510537A (cs)
CA (1) CA2211710A1 (cs)
CZ (1) CZ244997A3 (cs)
HU (1) HUT77724A (cs)
MX (1) MXPA97005868A (cs)
PL (1) PL321633A1 (cs)
TW (1) TW299519B (cs)
WO (1) WO1996024186A1 (cs)
ZA (1) ZA96334B (cs)

Families Citing this family (65)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5808880A (en) * 1996-08-30 1998-09-15 Otis Elevator Company Power factor controller for active converter
US5818126A (en) * 1996-10-02 1998-10-06 Regents Of The University Of Minnesota Power transfer controller
US5754035A (en) * 1997-01-14 1998-05-19 Westinghouse Electric Corporation Apparatus and method for controlling flow of power in a transmission line including stable reversal of power flow
DE19737590C1 (de) * 1997-08-28 1998-10-22 Siemens Ag Verfahren und Vorrichtung zur Verbesserung der Spannungsqualität eines unterlagerten Netzteiles
DE19814767A1 (de) * 1998-04-02 1999-10-07 Asea Brown Boveri Leistungselektronische Schaltungsanordnung zur Kompensation von Netzstörungen und Netzspannungseinbrüchen
US5905367A (en) * 1998-05-21 1999-05-18 Siemens Westinghouse Power Corporation Power inverter apparatus using a transformer with its primary winding connected the source end and a secondary winding connected to the load end of an AC power line to insert series compensation
US6169334B1 (en) 1998-10-27 2001-01-02 Capstone Turbine Corporation Command and control system and method for multiple turbogenerators
US6118676A (en) * 1998-11-06 2000-09-12 Soft Switching Technologies Corp. Dynamic voltage sag correction
US6906434B1 (en) 1999-01-29 2005-06-14 American Superconductor Corporation Electric utility system with superconducting magnetic energy storage
CA2359322C (en) * 1999-01-29 2007-09-18 American Superconductor Corporation Electric utility system with superconducting magnetic energy storage
US6281601B1 (en) 1999-07-23 2001-08-28 Capstone Turbine Corporation Turbogenerator power control system and method
US7211919B2 (en) * 1999-08-16 2007-05-01 American Superconductor Corporation Thermally-conductive stator support structure
CA2676240A1 (en) * 1999-11-24 2001-05-31 American Superconductor Corporation Voltage regulation of a utility power network
US6144191A (en) * 2000-02-18 2000-11-07 Utility Systems Technologies, Inc. Voltage regulator
US6559099B1 (en) * 2000-03-29 2003-05-06 Wisconsin Alumni Research Foundation Methods for enhancing plant health, protecting plants from biotic and abiotic stress related injuries and enhancing the recovery of plants injured as a result of such stresses
US6392856B1 (en) * 2000-04-24 2002-05-21 American Superconductor Corporation Method and system for providing voltage support to a load connected to a utility power network
DE10119624A1 (de) * 2001-04-20 2002-11-21 Aloys Wobben Verfahren zum Betreiben einer Windenergieanlage
PT2256340T (pt) 2001-04-20 2016-10-05 Wobben Properties Gmbh Processo para a operação de um aerogerador
DE10149827A1 (de) * 2001-10-09 2003-04-30 Siemens Ag Stabilisierungsschaltung
JP3954068B2 (ja) * 2002-05-02 2007-08-08 メイデン、パワー、ソリューションズ (シンガポール)、プライベート、リミテッド 電流分担スタティックスイッチを持つダイナミック直列電圧補償器
WO2004111389A1 (en) * 2003-06-13 2004-12-23 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. System and method for transmitting electric power into a bore
SE526001C2 (sv) * 2003-09-26 2005-06-14 Abb Research Ltd System för överföring av elektrisk kraft
US7105952B2 (en) * 2003-10-03 2006-09-12 Soft Switching Technologies Corporation Distributed floating series active impendances for power transmission systems
US7091703B2 (en) * 2004-03-04 2006-08-15 American Superconductor Corporation Dynamic reactive compensation system and method
EP1794861A1 (en) * 2004-08-27 2007-06-13 Abb Research Ltd. Electric power flow control
CN1332489C (zh) * 2005-06-17 2007-08-15 华北电力大学(北京) 一种低压系统多功能电压质量调节器
US7619345B2 (en) * 2006-01-30 2009-11-17 American Superconductor Corporation Stator coil assembly
WO2008081049A1 (es) * 2006-12-28 2008-07-10 Wind To Power System, S.L. Generador asíncrono con control de la tensión aplicada al estator
JP5108031B2 (ja) * 2007-02-20 2012-12-26 エービービー・リミテッド アクチブ電圧調整用の磁束制御システム
CN101291057B (zh) * 2007-04-20 2010-05-19 上海输配电股份有限公司 采用三单相结构的动态电压补偿器
CN101247073B (zh) * 2007-12-07 2010-10-13 华中科技大学 适用于多组整流装置的能量回馈及谐波无功补偿系统
US8217637B2 (en) * 2008-01-07 2012-07-10 The Hong Kong University Of Science And Technology Frequency compensation based on dual signal paths for voltage-mode switching regulators
US7940029B2 (en) * 2008-07-02 2011-05-10 American Superconductor Corporation Static VAR corrector
KR20100047726A (ko) * 2008-10-29 2010-05-10 한국전력공사 무효전력원 협조제어를 통한 최적 계통전압제어 방법.
ES2327021A1 (es) * 2009-02-20 2009-10-22 Universidad Politecnica De Madrid Sistema y procedimiento para evitar la desconexion de un parque de generadores de energia electrica debida a huecos de tension en la red.
RU2550143C2 (ru) * 2010-02-08 2015-05-10 Абб Ас Способ управления установкой или электрической нагрузкой, на которую подается электроэнергия по протяженной линии передачи
US9634490B2 (en) 2011-02-08 2017-04-25 General Electric Company Dynamic voltage restoration system and method
US8890364B2 (en) * 2011-12-21 2014-11-18 General Electric Company Methods and systems for controlling an intra-plant voltage level
CN102820664B (zh) * 2012-08-27 2014-08-13 杭州电子科技大学 具有无功补偿特点的集成化供电电路
DE102013214693A1 (de) * 2013-07-26 2015-01-29 Siemens Aktiengesellschaft Anordnung zur Kompensation von Blindleistung und Wirkleistung in einem Hochspannungsnetz
CN103872925A (zh) * 2014-03-12 2014-06-18 西安交通大学 一种矿用隔爆型单相稳压变压装置及方法
TWI565214B (zh) * 2014-05-30 2017-01-01 國立虎尾科技大學 正負電壓增益之電壓源型電源轉換器及使用其之動態電壓恢復器
TWI565202B (zh) * 2014-05-30 2017-01-01 國立虎尾科技大學 正負電壓增益電源轉換器及使用其之動態電壓恢復器
JP2017518725A (ja) 2014-06-20 2017-07-06 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ エネルギ貯蔵充電ステーション用の電力制御のシステムおよび方法
CN104184337B (zh) * 2014-08-30 2019-03-19 龚秋声 交流斩波双向调节补偿电压的交流稳压电源
CN104979836A (zh) * 2015-06-23 2015-10-14 国家电网公司 一种电网无功补偿方法及系统
WO2017091793A1 (en) * 2015-11-24 2017-06-01 The Powerwise Group, Inc. A unified power flow controller utilizing energy saving devices at a point of power consumption
US10903653B2 (en) 2015-12-08 2021-01-26 Smart Wires Inc. Voltage agnostic power reactor
US10180696B2 (en) 2015-12-08 2019-01-15 Smart Wires Inc. Distributed impedance injection module for mitigation of the Ferranti effect
US10008317B2 (en) 2015-12-08 2018-06-26 Smart Wires Inc. Voltage or impedance-injection method using transformers with multiple secondary windings for dynamic power flow control
US10418814B2 (en) 2015-12-08 2019-09-17 Smart Wires Inc. Transformers with multi-turn primary windings for dynamic power flow control
US10199150B2 (en) 2015-12-10 2019-02-05 Smart Wires Inc. Power transmission tower mounted series injection transformer
US10097037B2 (en) 2016-02-11 2018-10-09 Smart Wires Inc. System and method for distributed grid control with sub-cyclic local response capability
US10218175B2 (en) 2016-02-11 2019-02-26 Smart Wires Inc. Dynamic and integrated control of total power system using distributed impedance injection modules and actuator devices within and at the edge of the power grid
US10651633B2 (en) 2016-04-22 2020-05-12 Smart Wires Inc. Modular, space-efficient structures mounting multiple electrical devices
EP4072034A1 (en) * 2016-07-15 2022-10-12 Panasonic Intellectual Property Corporation of America Transmitting device and transmitting method
CN107769221A (zh) * 2016-08-17 2018-03-06 新能动力(北京)电气科技有限公司 一种供电质量优化装置及方法
US10468880B2 (en) 2016-11-15 2019-11-05 Smart Wires Inc. Systems and methods for voltage regulation using split-conductors with loop current reduction
CN106816881B (zh) * 2017-01-16 2020-09-04 全球能源互联网研究院有限公司 一种串联补偿装置及其容量优化方法
US10666038B2 (en) 2017-06-30 2020-05-26 Smart Wires Inc. Modular FACTS devices with external fault current protection
WO2019013732A1 (ru) * 2017-07-12 2019-01-17 Дмитрий Валерьевич ХАЧАТУРОВ Динамический компенсатор напряжения
FR3083020B1 (fr) 2018-06-26 2020-07-03 Ge Energy Power Conversion Technology Limited Systeme de compensation de tension pour circuit de distribution d'energie electrique multiphasee
TWI693768B (zh) * 2019-02-18 2020-05-11 英捷力電機股份有限公司 電力系統的電容器之電容值監控方法
CN114498875A (zh) * 2022-04-18 2022-05-13 山东华天电气有限公司 一种相控充电控制装置、动态电压恢复器及其控制方法
CN117937959A (zh) * 2023-12-25 2024-04-26 北方工业大学 自适应消除直流电压纹波的pwm整流器指令获取方法

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE300445C (cs) *
DE3002373A1 (de) * 1980-01-23 1981-07-30 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Verfahren zur minderung der netzrueckwirkungen eines netzgefuehrten direktumrichters und steuerschaltung hierzu
US4348630A (en) * 1980-12-05 1982-09-07 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Superconducting VAR control
KR940002742B1 (ko) * 1991-07-03 1994-03-31 삼성전자 주식회사 무효전력 제어방식의 자동전압 제어회로
US5166597A (en) * 1991-08-08 1992-11-24 Electric Power Research Institute Phase-shifting transformer system
US5198746A (en) * 1991-09-16 1993-03-30 Westinghouse Electric Corp. Transmission line dynamic impedance compensation system
US5343139A (en) * 1992-01-31 1994-08-30 Westinghouse Electric Corporation Generalized fast, power flow controller
US5287288A (en) * 1992-10-30 1994-02-15 Electric Power Research Institute, Inc. Active power line conditioner with low cost surge protection and fast overload recovery
US5329222A (en) * 1992-11-30 1994-07-12 Westinghouse Electric Corporation Apparatus and method for dynamic voltage restoration of utility distribution networks
US5351181A (en) * 1993-03-12 1994-09-27 Electric Power Research Institute, Inc. Low cost active power line conditioner
DE4323290A1 (de) * 1993-07-12 1995-01-19 Siemens Ag Anordnung mit einem Schrägtransformator
US5469044A (en) * 1995-01-05 1995-11-21 Westinghouse Electric Corporation Transmission line power flow controller with unequal advancement and retardation of transmission angle

Also Published As

Publication number Publication date
CN1175323A (zh) 1998-03-04
TW299519B (cs) 1997-03-01
AU4517796A (en) 1996-08-21
ZA96334B (en) 1996-08-07
MXPA97005868A (es) 2011-10-14
HUT77724A (hu) 1998-07-28
JPH10513335A (ja) 1998-12-15
KR19980701884A (ko) 1998-06-25
WO1996024186A1 (en) 1996-08-08
EP0807329A1 (en) 1997-11-19
BR9510537A (pt) 1998-07-14
PL321633A1 (en) 1997-12-08
CA2211710A1 (en) 1996-08-08
US5610501A (en) 1997-03-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CZ244997A3 (cs) Dynamický regulátor výkonu a napětí pro střídavé přenosové vedení
Weissbach et al. A combined uninterruptible power supply and dynamic voltage compensator using a flywheel energy storage system
JP3759613B2 (ja) 伝送角の進み方向と遅れ方向の変化量が不等の送電線路電力潮流コントローラ
NO318108B1 (no) Fremgangsmate og anordning for kontinuerlig justering og regulering av et transformatorviklingsforhold, samt transformator utstyrt med en slik anordning
MX2007014367A (es) Filtro activo de multiples niveles.
GB2580748A (en) Controlling voltage in AC power lines
US5814975A (en) Inverter controlled series compensator
CN101710706A (zh) 由开关变压器模块构成的高压交流电(网)控制装置
US6433520B1 (en) Dc power regulator incorporating high power ac to dc converter with controllable dc voltage and method of use
EP1465037A2 (en) A method and system for alternating current regulation
US5319534A (en) Series-parallel active power line conditioner utilizing reduced-turns-ratio transformer for enhanced peak voltage regulation capability
Sosnina et al. Solid-state voltage regulator for a 6–10 kV distribution network
US5602725A (en) Special purpose power control devices using 3-phase PWM converters for three phase AC power
CN100437411C (zh) 用于电源线的电压稳定的系统
Darji Line loss minimization and voltage regulation of loop distribution systems using UPFC
CN114128073A (zh) 用于连接两个交流电网的装置和用于运行该装置的方法
AU2015236759B2 (en) Improving power factor in AC power system
JP2953019B2 (ja) 電力調整装置
CN103701113B (zh) 一种电力潮流控制装置
CN113708680B (zh) 一种调压器及调压系统
US20230231385A1 (en) Passive reactive compensation for a wind power plant
Kaniewski et al. AC voltage transforming circuits in power systems
JPH10504177A (ja) 普及型高速電力潮流コントローラ
Toledo et al. Power flow control in city center infeed
KR20230061145A (ko) 서로 다른 배전 선로 간에 연결되어 전력 조류를 제어하는 스마트 변압기 및 이를 채용한 배전 계통 제어 시스템