CZ29097A3 - General quick-acting power flow controller - Google Patents

Description

střídavých přenosových vedeních a zviáátě regulátoru toku výkonu, který může řídit libovolnou jednu nebo více z veličin toku jalového výkonu, impedance přenosového vedení, velikosti napětí přenosového vedení a flnového úhlu napětí přenosového vedení.

Dosavadní stav techniky

Tok elektrického výkonu střídavým přenosovým vedením je funkcí impedance vedení, velikosti napětí na vysílacím a přijímacím konci a fázového úhlu mezi těmito napětími. Dosud byly elektrické energetické přenosové systémy navrhovány s pochopením toho, že tyto tři parametry určující tok výkonu nemohou být řízeny dostatečně rychle k zvládnutí dynamických podmínek systému. Dostupné řídicí prostředky dále ještě obyčejně kompenzovaly nebo řídily jen jednu ze tří proměnných: impedanci, napětí nebo fázový úhel. To znamená, že přenosové systémy byly navrhovány s pevnými nebo mechanicky přepínanými sériovými nebo paralelními jalovými kompenzacemi společně s transformátory s přepínači odboček, regulujícími napětí a posunutí fáze, k optimalizaci impedance vedení, minimalizaci kolísání napětí a řízení toku výkonu v podmínkách ustáleného stavu nebo při pomalu se měnícím zatížení. Dynamické problémy systému byly obecně zvládány předimenzováním; energetické přenosové systémy byly navrhovány s bohatými mezemi stability pro obnovení chodu z nejhorších případů nepředvídaných událostí, způsobených 1 poruchám i, vypnut í m i veden í a generátorů a poruchám i zařízení. Tato praxe předimenzování vedla ovšem k nevyužití přenosového systému. V současných letech problémy energie, životního prostředí, práva přechodu přes pozemky a nákladů zpozd;1y konstrukci jak výrobních zařízení, tak nových přenosových vedeni. Toto nutně vyžaduje změnit tradiční koncepce a pra:·:: energetických systémů; lepši využiti existuj ících energetických systémů se stalo nezbytným.

Vyšší využití energetických přenosových systémů bez patrného zhoršení spolehlivosti dodávky elektrického výkonu je možné jen když může být tok výkonu regulován rychle během následujících dynamických poruch systému.

Elektrický přenosový systém je často podroben poruchám různé velikosti. Např. některé výkonové generátory nebo některé z paralelních přenosových vedení mohou být vypnuty pro údržbu. Mohou být připnuta nebo vypnuta velká zatížení. Mohou také nastat zkraty mezi fází vedení a zemí nebo mezi fázemi vedení vlivem průrazu izolace nebo poruch zařízení. Tyto poruchy mohou vést k náhlému a ostrému zvětšení nebo zmenšení přenášeného elektrického výkonu. Elektrický výkon dodávají rotační generátory, poháněné některým druhem turbín, které vyrábějí mechanický výkon. Výstupní mechanický výkon turbín nemůže být změněn rychle, aby vytvořil rovnováhu mechanického výkonu s novým a rychle se měnícím odběrem elektrického výkonu. V důsledku toho jsou generátory nuceny se urychlovat nebo zpomalovat. Změna točivé rychlosti některých generátorů způsobuje odpovídající změnu úhlové polohy vzhledem k ustálené úhlové poloze udržované na druhém konci vedení ostatními generátory. Změna úhlové polohy mezi vysílacím a přijímacím koncem generátorů mění velikost 2 přenášeného elektrického výkonu. Po ukončení poruchy (porucha byla odstraněna, bylo vytvořeno nové uspořádáni přenosového systému, nová výkonová hladina výroby nebo nové odběrové zat í žení) se snaž í generátory zasažené poruchou dosáhnout novou úhlovou polohu. vhodnou pro podmínku nového ustáleného stavu energetického systému. Avšak generátory společně s přidruženými turbínami mají významnou rotační setrvačnost a 2 tohoto důvodu se nové úhlové polohy dosáhr.5 pen pc "překmi tnutí“ nebo kmitání. Tyto přechodné směny úhlu a kmitání se ovšem samy projevují jako přechodné změny elektrického výkonu a kmitání. V extrémním případe se tyto přechodné změny nemohou stabilizovat; nemůže být znovu vytvořena rovnováha mezi dostupným mechanickým výkonem a přenášeným elektrickým výkonem a úhlové “překmitnutí" se zvětšuje (tj. stroj se dále urychluje), až je generátor vyřazen z provozu. Může se také stát, že úhlové kmitání zůstává nezměněné nebo i roste vlivem nedostatečného tlumení energetického systému. To by konečně vedlo k vyřazení energetického systému z provozu.

Schopnost energetického systému dodávat elektrický výkon aby kryl požadovanou zátěž se označuje termínem "stabilita". Termín stabilita znamená, že generátory elektrického energetického systému směřují k synchronnímu chodu. Termín "přechodná stabilita" znamená, že energetický systém může obnovit normální provoz po větší poruše (zkrat, ztráta výroby atd.). Termín “dynamická stabilita" znamená, že energetický systém může obnovit normální provoz po menší poruše, která způsobí kmitáni výkonu. Jinými slovy dynamicky stabilní energetický systém má kladné tlumení. V posledních patnácti letech se podstatně zvětšilo úsilí při vývoji rychlého, tyristorově řízeného zařízení pro dynamickou kompenzaci a řízení střídavých elektrických 3 energetických přenosových systémů. Toto tyristorově řízené zařízení se zase týkalo jednoho ze tří parametrů energetického systému, které určují tok výkonu: napětí, impedance a fázového úhlu. Tak tyristorově řízené statické kompenzátory jalového výkonu, tyristorově řízené sériové kompenzátory a tyr i storově řízené vransf crsái ory f ázcvéh· posunutí byl v nebo jsou vyvíjeny pro řízení napět přenosového ve -i «. ní (dosažené řízením L ok u jalové ho výkonu) impedance vede n: a fázového úh 1 u.

Tyristorově řízené statické kompenzátory jalového výkonu se používají k nepřímému řízení napětí přenosového vedení a tím přenášeného elektrického výkonu generováním jalového výkonu do přenosového systému nebo pro jeho odběr z přenosového systému. Tyto statické kompenzátory jalového výkonu mají rychlou odezvu (jeden až dva cykly) na dynamické změny ovlivňující tok výkonu a dostatečným dimenzováním zdánlivého výkonu mohou podstatně zvětšit jak přechodnou, tak dynamickou stabilitu energetického systému.

Současné statické kompenzátory jalového výkonu používají pevné a/nebo tyristorově spínané kondenzátory spolu s tyristorově řízenými reaktory. V oblasti kapacitního výkonu aproximují pevné a tyristorově spínané kondenzátory požadovanou výrobu jalové energie s kladnou odchylkou (pro požadovanou hladinu přenosového napětí) stupňovým způsobem a tyristorově řízené reaktory odebírají nadbytek kapacitního jalového výkonu. V oblasti indukčního výkonu jsou tyristorově řízené reaktory provozovány při vhodném úhlu vedení, aby umožnily požadovaný odběr jalového výkonu. Při správné koordinaci spínání kondenzátorů a řízení reaktoru může být jalový výkon měněn spojitě a rychle mezi kapacitním a indukčním jmenovitým výkonem zařízení. Statický kompenzátor jalového výkonu je normálně provozován 4 k regulaci napětí přenosového systému, někdy volitelně k poskytnutí vhodné modulace napětí k tlumení kmitáni výkonu.

Ještě současněji vyvinutá a radikálně odlišná realizace statického kompenzátoru jalového výkonu používá polovodičový přepínací měni δ připojený paralelně k přenosovému vedení vazebním transformátorem. Přepínací měnič j? obyče -t rve napěťově napájený invertor používající hradlem vypínané í GTO - gate-turn-off) tyristory a provozovaný ze stejnosměrně nabitého kondensátoru pro generování výstupního napětí, které je ve fázi s napětím V střídavého systému. Amplituda výstupního napětí invertoru V0 je rychle regulovatelná vzhledem k amplitudě napětí střídavého systému V. Když V0 = V (při zanedbání převodového čísla vazebního transformátoru) neodebírá invertor žádný proud. Avšak pro V© > V je proud odebíraný invertorem přes rozptylovou indukčnost transformátoru čistě kapacitní. Podobně pro V© < V se proud odebíraný invertorem stane indukčním. Tak řízením výstupního napětí invertoru mezi jmenovitými hodnotami Vom*x a V©» in se může jalový výstupní proud měnit spojitě od maximálního kapacitního do maximálního i ndukčn í ho.

Jak bylo uvedeno výše může se elektrický výkon v přenosovém vedení měnit také řízením celkové impedance vedení. Toho se dá dosáhnout poskytnutím řiditelné sériové kompenzace vedení, která svým účinkem zmenšuje (nebo zvětšuje) reaktanční část impedance vedení. Tyristorově řízený sériový kompenzátor vedení, podobně jako paralelně připojený statický kompenzátor jalového výkonu, může být realizován buď tyristorově spínanými kondenzátory nebo pevným sériovým kondenzátořem s paralelním tyristorově řízeným reaktorem. 5

Nově je navršeno polovodičové schéma sériového kompenzování, používající přepínací výkonový měnič, v našem společně vlastněném U.S. patentu číslo 5,198,746. V tom systému je použit napěťově napájený invertor, aby vnutil napětí Ve (základní střídavá frekvence) do série s vedením. Napětí Vc, generované invertorem, je kolmé (zpoš děné) k proudu vedení. Vytvořením amplitudy Vc, úměrné amplitudě proudu vedení, nek sériové í kapaci t ní) může být věr r. ě r spr o -d uk o v A kompenzace.

Rychle řiditelný posouvač fáze nebyl dosud realizován v praktických systémech. Schémata, která používají tyristorově řízené transformátory s přepínáním odboček, s přizpůsobením technik podobných těm, které jsou používány v běžných transformátorech s mechanicky přepínanými odbočkami, byla navržena a vyhodnocena na laboratorních modelech.

Uspořádání transformátorů s tyristorově přepínanými odbočkami mohou v principu měnit velikost napětí přičítaného kolmo k napětí -vedení vložením transformátoru k řízení fázového úhlu mezi napětím vysílacího a přijímacího konce přenosového vedení.

Transformátor s přepínáním odboček typu posouvače fáze poskytuje řízení podobné stupňovému řízení, ačkoli velikost stupně může být minimalizována rozumnou volbou vybraného převodu závitu. Např. u tří nestejných vinutí transformátoru v poměru 1=3=9 a uspořádání spínače, který může obejít vinutí nebo obrátit jeho polaritu, může být realizováno celkově 27 kroků.

Uspořádání transformátoru s tyristorově přepínanými odbočkami má také větší nevýhodu, tj. nemůže generovat nebo 6 odebírat jalový výkon. Jalový výkon dodává do vedení nebo odebírá z vedení, když vnucené kolmé napětí musí být 2 něj odebráno nebo do něj dodáno střídavým energetickým systémem. Velké úbytky napětí obyčejně přidružené k přenosu jalového výkonu, by směřovaly k popření účinnosti posouvača řáse s přepínáním odboček pro řízeni toku výkonu v mnoha apli kac í ch. Základním cílem tohoto vynálezu je poskytnout regulátor toku výkonu přenosového systému, který může reagovat rychle v reálném času dynamickým řízením buď jednotlivě nebo v kombinaci libovolné 2 veličin jalového výkonu, impedance přenosového vedení, napětí přenosového vedení a úhlu napětí přenosového vedení.

Podstata vynále2u

Tyto a další cíle jsou realizovány vynálezem, který je zaměřen na obecný rychlý regulátor toku výkonu pro řízení toku elektrického výkonu ve střídavém přenosovém systému, obsahujícím přenosové vedení, které má dva konce a přenáší střídavý proud při zvoleném napětí přenosového vedení a základní frekvenci mezi řečenými dvěma konci, řečený regulátor obsahuje: prostředky přepínacího výkonového měniče, generujícího střídavé napětí řečené základní frekvence řečeného střídavého proudu; vazební prostředky střídavého napětí generovaného řečenými prostředky přepínacího výkonového měniče v sérii s řečeným napětím přenosového vedení; a řídicí prostředky řídicí střídavé napětí generované řečenými řídicími prostředky přepínacího výkonového měniče při řečené základní frekvenci, charakterizované tím, že řídicí prostředky řídí střídavé napětí generované řečenými prostředky přepínacího výkonového měniče na velikost a libovolný fázový úhel vzhledem 7 k řečenému napětí přenosového vedení, aby se volitelně nastavila, individuálně nebo v koordinaci, efektivní impedance řečeného přenosového vedení, efektivní fázový úhel mezi napětími řečených dvou konců řečeného přenosového vedení a velikost napětí přenosového vedení, aby se tím řídil tok výkonu v řečeném přenosovém vedeni. Měnič může vnutit v sérii s přenosovým vedením napětí vybrané velikostí a libovolného fázového úhlu mezí nulou a 360 ° vzhledem k fázi napětí přenosového vedení. Tato úplná volnost volby velikosti a fázového úhlu vnuceného napětí poskytuje příležitost nastavit libovolný jeden nebo více z následujících parametrů systému: velikost napětí přenosového vedení, impedanci přenosového vedení a fázový úhel napětí přenosového vedení. Činný výkon potřebný pro vnucení takového napětí je v souladu s preferovaným provedením vynálezu s výhodou poskytnut jiným invertorem, který je připojen paralelně k přenosovému vedení a k druhému invertoru stejnosměrným meziobvodem, který s výhodou obsahuje kondenzátor v stejnosměrném meziobvodu. Invertor připojený paralelně k přenosovému vedení se běžně označuje jako první invertor. Tento první invertor, nastavením velikosti složky svého střídavého napětí, které je kolmé k proudu přenosového vedení, může být řízen, aby nastavil jalový výkon přenosového vedení. Nastavením fázového úhlu tohoto napětí může první invertor dodávat přes stejnosměrný meziobvod činný výkon požadovaný druhým invertorem.

Každý z invertorů může obsahovat množství šestipulžních invertorů propojených mezistupňovými transformátory k vytvoření pulzních skupin vyššího řádu pro řídicí systém toku velkého výkonu. První a druhý invertor je s výhodou napěťově napájený řízený invertor a jsou pro ekonomickou výrobu a snadný provoz zaměnitelné. 8 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; obr. 1 je schéma obecného regulátoru toku výkonu v souladu s vynálezem, obr. 2 je fázorový diagram znázorňující vztah mezi napětím vnuceným regulátorem, znázorněným na obr. 1, do přenosového systému k napětí přenosového systému, obr. 3 znázorňuje tvar vlny pólů invertoru a výstupního napětí pro invertory, které tvoří část regulátoru toku výkonu na obr. 1, obr. 4A a 4B při umístění vedle sebe obsahují schéma obvodu systému invertorů velkého výkonu, uspořádaných pro regulátor toku výkonu podle vynálezu, obr. 5 znázorňuje zjednodušené funkční schéma regulátoru toku výkonu na obr. 1, obr. 6 je fázorový diagram znázorňující důležité proménné systému v souřadném systému vybraném pro vysvětlení provozu vynálezu, obr. 7 je blokové schéma řídicího systému, který tvoří část regulátoru toku výkonu na obr. 1, obr. 8 znázorňuje podrobněji určité součásti řídicího systému na obr. 7 (v originálu nesprávně obr 6). 9 Příklady provedení vynálezu

Podle obr. 1 dva přepínací výkonové měniče i a 2, používající GTO tyristcry 3 nebo podobné výkcncvé poiovodiče, provokovaná ~e společného kondensátoru 4 ve stejnosměrném mest obvodu, tvoří obecný regulátor toku výkonu 5 podle vynálezu. Jeden měnič ie ve skutečnosti podobný napětíove napájenému invertoru, používanému ve schématu polovodičového regulovatelného sériového kompenzátoru, popsanému ve společně očekávaném rozhodnutí přihlášky U.S. patentu série čís. 07/760,627, probrané výše a zde tímto zahrnuté jako reference. Druhý invertor 1_ je podobný napěťově napájenému invertoru, používanému ve schématu polovodičového statického kompenzátoru jalového výkonu, popsanému výše. Měnič 2 se používá ke generování napětí systému vpq řiditelné amplitudy základní frekvence, které se přičítá k napětí v na přenosovém vedení 6 sériově připojeným vazebním (nebo vnucovacím) transformátorem 7. Fázový vztah tohoto vnuceného napětí Vpq k napětí střídavého systému je libovolný (to znamená, že je plně regulovatelné), muže být kolmé, ve fázi nebo v libovolném jiném fázovém vztahu, jak je znázorněno ve f ázorovém diagramu na obr. 2. Vnucené napětí tak může být použito k přímému řízení napětí (výstupní napětí měniče 2 se přičítá ve fázi k napětí systému), k fázovému posunutí (vnucené napětí je vektorovým součtem dvou složek, jedna představuje složku ve fázi pro řízení napětí a druhá složku kolmou pro řízení fázového úhlu). Výstup měniče 2 může být také použit k poskytnutí sériové kompenzace k řízení impedance vedení. V tomto případě je napětí vnuceno kolmo vzhledem k proudu vedení. Je-li to požadováno, mohou ve skutečnosti být všechny tyto 10 veličiny řízeny současně odvozením požadovaných individuálních složek napětí a generováním Jejich vektorového součtu na výstupu měniče 2.

Napětí vnucené sériově do vedení působí v podstatě jako napěťový zdroj při základní frekvenci, připojený v sérii s napětím systému, poskytovaným generátory střídavého systému. Proud protékající zdrojem vnuceného napět; je stejný jako proud přenosového vedení 6 v bodě vnucení a je v podstatě určen přenášeným elektrickým výkonem a charakteristikou impedance vedení. Jmenovitý zdánlivý výkon zdroje vnuceného napětí (tj. výkon měniče 2, obstarávající tento zdánlivý výkon) je určen součinem maximálního vnuceného napětí a maximálního proudu vedení. Tento celkový zdánlivý výkon je dán dvěma složkami, jedna je maximální činný výkon určený maximálním proudem vedení a složkou maximálního vnuceného napětí, která je ve fázi s tímto proudem, a druhá je maximální jalový výkon, daný maximálním proudem vedení a složkou maximálního vnuceného napětí, která je kolmá k tomuto proudu. Napěťově napájený invertor, použitý k poskytnutí funkce měniče 2, může vnitřně generovat celý jalový výkon vyměňovaný jako výsledek řízení napětí/impedance/fázového úhlu a jen činný výkon musí být poskytnut jako jeho stejnosměrný vstupní výkon. Přepínací měnič 1_, který je v preferovaném provedení také napěťově napájený invertor, připojený paralelně ke střídavému systému přes vazební transformátor 8, je řízen, aby poskytl ze střídavého systému požadovaný činný výkon na společných stejnosměrných svorkách. Protože měnič 1_, právě podobný měniči 2, může generovat nebo odebírat jalový výkon na svých střídavých svorkách, nezávisle na činném výkonu ovládaném na jeho stejnosměrných svorkách, vyplývá z toho, že při správných řízeních může také plnit funkci nezávislého 11 statického kompenzátoru jalového výkonu, poskytujícího jalový kompenzační výkon pro přenosovou síť a tak vykonávat nepřímé řízení napětí a toku výkonu.

Jak bylo vysvětleno výše, může navržené uspořádání toku výkonu s vhodným řízením i'3 (v originálu, nesprávně 9) , řídicím otevření GTO tyristoru 3 v invertorech í_ a 2, poskytnout podle dostupného stavu poznatků v libovolné kombinaci všechny funkce kompenzační ho/řídičího zařízení přenosového systému v jednom dílu zařízení: statický kompenzátor jalového výkonu, regulovatelný sériový kompenzátor, tyristorově řízený transformátor s přepínačem odboček pro přímou regulaci napětí a tyristorově řízený transformátor s přepínáním odboček pro fázové posunutí. Celkový jmenovitý zdánlivý výkon navrhovaného regulátoru toku výkonu dále ještě není větší než výkon požadovaný pro jedinou funkci podle stavu znalostí tyristorově řízeného transformátoru s přepínáním odboček typu samotného fázového posouvače. Mělo by také být poznamenáno, že fázový posouvač podle stavu znalosti by nejen měl být neschopen dodávat jakýkoli jalový výkon pro kompenzaci vnější sítě, ale nemohl by vnitřně poskytnut jalový výkon vyráběný nebo odebíraný v procesu normálního fázového posunutí; celý dotyčný jalový výkon by měl být dodán střídavým systémem nebo odděleným zdrojem jalového výkonu, takovým jako je statický kompenzátor jalového výkonu.

Aby se umožnily funkční schopnosti navrženého regulátoru toku výkonu, musí být provozovány dva napěťově řízené invertory, představující měniče 1_ a 2 v základním schématu, ze společného kondenzátoru ve stejnosměrném meziobvodu takovým způsobem, že je možné nezávislé řízení vybraných parametrů sítě (tj. napětí, impedance, fázového úhlu a jalového výkonu) a koordinované řízení celkového 12 požadovaného činného výkonu (vlivem řízení stejnosměrného napětí, řízení fázového úhlu a vnitřních ztrát invertoru).

Uvažováním invertoru (měniče) i. je tok činného výkonu do a ze střídavých svorek invertoru a tta tento tok do a se stejnosaernehc mesi obvodu určen fázovým úhlem střídavých napětí generovaných invertorem vzhledem k napětím střídavého systému. Ha druhé straně je tok jalového výkonu do a z invertoru na jeho střídavých svorkách určen amplitudou rozdílu napětí invertoru a střídavého systému: Je-li tento rozdíl nulový (napětí invertoru má stejnou amplitudu jako napětí systému), potom je jalový výkon také nulový, je-li tento rozdíl kladný (amplituda napětí invertoru je větší), potom invertor dodává jalový (kapacitní) výkon, a je-li tento rozdíl záporný (amplituda napětí invertoru je menší), potom invertor odebírá jalový (indukční) výkon. Rozdíl napětí potřebný pro plný jalový výkon je z největší části určen rozptylovou impedancí vazebního transformátoru 8; typicky není větší než 15 % jmenovitého napětí systému. Tak pro nezávislé řízení činného a jalového výkonu musí být jmenovité napětí stejnosměrného mezi obvodu dostatečně velké ke generování výstupních napětí invertoru 1. s amplitudou podobnou amplitudě napětí střídavého systému na sekundární straně vazebního transformátoru 8.

Situace invertoru (měniče) 2, který vnucuje požadované střídavé napětí v sérii s vedením, je zcela jiná. V tomto případě vektor střídavého napětí, představovaný jeho velikostí a fázovým úhlem vzhledem k danému referenčnímu vektoru (např. vektor napětí systému nebo proudu vedení) je generován k tomu, aby splnil požadavky na tok výkonu. V klidovém bodě, by tento vektor mohl být nulový (bez řízení napětí, bez fázového posunutí a bez kompenzace impedance), což by požadovalo nulové nebo malé napětí stejnosměrného 13 meziobvodu, jestliže amplituda střídavého výstupního napětí je přímo vztažena k napětí stejnosměrného meziobvodu. Když se velikost vektoru vnuceného napětí zvětší, napětí stejnosměrného meziobvodu by se také muselo přímo úměrně zvětšiL. Požadovaný činný výkon, vyplývající z vnuceného napětí, by se objevil přímo na stejnosměrných svorkách, zatímco požadovaný jalový výkon by byl automaticky generován invertorem vnitřně. Stejnosměrný meziobvod musí být schopen dodávat žádaný činný výkon (přes invertor 1_) , jinak by nemohlo být udrženo výstupní napětí invertoru 2.

Aby byly vzájemně k sobě vztaženy různé základní provozní požadavky invertoru i_ (relativně vysoké napětí stejnosměrného meziobvodu, odpovídající amplitudě napětí střídavého systému při nulovém generování jalového výkonu a při poměrně malé změně od této hodnoty pro jmenovitý výstupní jalový výkon) a invertoru 2 (nulové napětí stejnosměrného meziobvodu pro nulové vnucené napětí, které se má zvětšit úměrně s amplitudou vnuceného napětí), uvažuje se v preferované realizaci, že amplitudy generovaných výstupních napětí jak invertoru 1_, tak invertoru 2 jsou vnitřně regulovatelné takovou známou technikou jako je pulzní šířková modulace (PWM - pulse-width-modulation) nebo vektorové sčítání napětí generovaných dvěma (skupinou) invertorů, napájejících společný vazební transformátor. Tímto uspořádáním může být napětí stejnosměrného meziobvodu drženo (invertorem 1.) na v podstatě konstantní hladině, která odpovídá nejvyššímu výstupnímu napětí vytvořenému kterýmkoli z invertorů. Mělo by se poznamenat, že toto uspořádání není nutným požadavkem pro provoz navrženého schématu. Bylo by ovšem např. možné provozovat invertor 1. bez vnitřního řízení napětí. V tomto případě by se napětí stejnosměrného meziobvodu vytvořilo podle jalového kompenzačního výkonu poskytnutého tímto invertorem (které by 14 se typicky měnilo asi o +. 15 kole· klidové hodnoty, představující jmenovitou amplitudu napětí střídavého systému). Invertor 2 by řídil amplitudu svého vlastního výstupního napětí podle mírně se měnícího napětí stejnosměrného mezi obvodu vnitřním -např. ?Vi1) řídicím •nechán i zrnem

Hapětove napájený invertor 2 použ i ty v provedeni navržena sériově kompenzace, se v jeho ne j 3 edr.ccušš i formě sriáda se šesti polovodičových spínačů s vlastní komutací, takových jako jsou GTO tyristory 3, z nichž každý má ant i para1e1ně připojenou diodu 9, jak je znázorněno na obr. 1. Ze stejnosmérného napájení (které je poskytnuto nabitým kondensátore® 4), připojeným na jeho vstupní svorky, může každý z invertorů i. a 2 vytvořit soubor tří kvaziobdélníkových tvarů vln napětí dané frekvence připojením vstupního stejnosměrného napětí postupně na tři výstupní svorky přes vhodné spínače invertorů. Provoz spínačů invertorů a tvar vln generovaného napětí ve středech "pólů" spínačů (va, vb a yc) a na výstupu (vab, vbc a vca) je znázorněn na obr. 3. Základní invertor 2 uvedený na obr. 1 provozovaný k vytvoření výstupního tvaru vlny napětí, znázorněného na obr. 3, by způsobil příliš mnoho zkreslení ve většině praktických aplikací. Také by nebylo možné řídit velikost výstupního napětí nezávisle na napětí stejnosměrného mez i obvodu. Z těchto důvodů uvažovaný tvar vlny napětí pro praktická použití by byl konstruován tak, aby se minimalizovalo generování harmonických složek a aby se umožnilo řízení základní složky. Jsou různé dobře známé techniky, jako je pulzní šířková modulace a multipulzní syntéza tvaru vlny (neutralizace harmonických) spolu s vektorovým sčítáním fázově posunutých základních složek, 15 (např. dvoj i tě generovaných oddě1eným i skup i nami napájených" uspořádání vazebních transformátoru) k dosažení toho cíle.

Systém měniče velkého výkonu pro regulátor toku výkonu 5’ je schémat icky uveden na obr. 4A a 43. v tomto uspořádán-, do hvězd'- r. Y> spoj ená tři primární vinutí SPA. 8PB a 5 PC para1e1 né za po jene ho transformátoru 8 jsou pr i Pojena na tří fáze přenosového vedeni 6 přes tri fázové rozpojovací spínače 10. Každé fázové vinutí SSA, 8SB a 8SC sekundárního vinutí transformátoru 8 je dvojitě napájeno ze sekce RL a IR invertoru i. přes uspořádání RR a IR mez i stupňových transformátoru. Každá ze sekcí RL a IR měniče R obsahuje čtyři šest ipulzní invertorové skupiny 1L1 - 1L4 a odpovídajícím způsobem 1R1 - 1R4. V každé z těchto šest ipulzních skupin představuje symbol 13 GTO tyristor 3 a jeho přidruženou paralelní diodu 9. Ve formě příkladu je sekundární vinutí 8SC fáze C paralelně zapojeného transformátoru 8 napájeno na opačných koncích mezistupňovými transformátory 11C a 12C. Opačné konce vinutí transformátoru 11C jsou napájeny vinutími 1 ICL a 11CR. Opačné konce vinutí 1 ICL jsou naopak napájeny fází C šest ipulzních skupin 1L1 a 1L2, zatímco opačné konce vinutí 11CR jsou napájeny fází C šest ipulzních skupin 1L3 a 1L4. Podobně GTO tyristory fáze C šest ipulžních skupin 1R1 a 1R2 napájejí opačné konce vinutí transformátoru 12CL. zatímco šest ipul zní skupiny íR3 a 1R4 jsou připojeny na opačné konce mezistupňového transformátoru 12CR. Transformátory 12CL a 12CR jsou připojeny k opačným koncům transformátoru IRC. Vhodným řízením úhlů otevření šestipulzních skupin jsou sekce invertoru RL a IR otevřeny ke generování Čtyřiceti osmipulzního napětí, které se přivádí přes paralelně zapojený transformátor 8 na přenosové vedení 6. V souladu s vynálezem je otevření GTO tyristorů v osmi šestipulzních 16 skupinách řízeno tak, aby vhodně nastavilo velikost a fázový· úhel napětí, připojeného pomocí paralelně zapojeného transformátoru 8 na přenosové vedení 6.

Invertor 2 i n ve rt ořové ho systému velkého výkonu 5' uvedený na obr, 4B. je také čtyřiceti osm i pu 1 zn: invertorcvý systém, který má dvě sekce 2L a 2R. z n i chá každá má ctyř1 šest i pulsn í i nvert ořové modul:·· 2.L1 - 2L4 a odpcv i cia j í o i m způsobem 2Ri a 2R4, připojené přes uspořádaní mezistupnových transformátorů 14 a 15 na opačné konce troj fázového vinutí 7SG, 7SA a ?SB na sekundární strana vzucovaciho transformátoru 7. Tři primární vinutí 7PC, 7PA a 7P3 jsou spojena do série s trojfázovým přenosovým vedením 6 zapnutím spínače JL6 a otevřením vypínače 7Z· Řízením úhlu otevření GTO tyristorú v modulech invertoru může být řízena vzhledem k napětí přenosového vedení velikost a fázový úhel napětí vnuceného invertorem 7 do přenosového vedeni 6 v souladu s vynálezem.

Zpět podle obr. 1 řízení 78, provozující dva napěťově napájené invertory, je integrální částí navrženého systému regulátoru toku výkonu 5. Jeho hlavní funkcí je provoz dvou invertorů ý a 2 koordinovaným způsobem, aby zajišťoval, že: (1) střídavé výstupní napětí invertoru 2, vnucené v sérii do vedení 6, má správnou velikost a fázový úhel, aby splňovalo okamžité požadavky na řízené parametry systému (impedanci vedení, fázový úhel, velikost napětí) na výstupním konci vnucovacího transformátoru 7 pro optimální přenos výkonu, jak je určován důležitými referenčními signály dodávanými do řízení 1J8 a (2) střídavé výstupní napětí invertoru 7, vázané se střídavým systémem paralelně připojeným transformátorem 17 8, má správnou velikost a fázový úhel, aby poskytlo požadovaný činný výkon invertoru 2 a aby generovalo nebo odebíralo jalový výkon na vstupním konci vnucovacího transformátoru 7 k regulaci napětí v tom bodě podle z vnějšku definovaných re terenčn i ch signálů. Řízení 18 e strukturováno tak. aby *ř:7 iaalo z vnějšku ,-,'jv ío26Π·? 'C^ -r 'C*ír Γ»\í*Π í 1 CJT1Ó. 1 Ο 3 i ^T. á i v 5 £- po'J.Z1 1 V cl ” í V v

V hocii^/C Γ: í-iZZct jC' i Ci 1 Cí í O íí SSyOÁiiCi* X f-'ί’ i * . Γ, .z I generovat jejich výstupní napětí tak aby odpovídala referenčním signálům. Referenční signály se odvod! z vnějšího měření důležitých parametrů střídavého systému. Toto není částí tohoto vynálezu; techniky popsané v U.S. přihlášce patentu série čís. 07/760,628, zahrnuté jako odvolávka, jsou však vhodné.

Pro definici a ověření schématu řízení, realizovaného řízením dvou napěťově napájených invertoru 1. a 2, je nejdříve nutné vytvořit model, který představuje dynamické chování systému. Obr. 5 uvádí zjednodušené funkční schéma regulátoru toku výkonu 5. Dva invertory i a 2 jsou uvedeny jako ideální napěťové měniče, z nichž každý mění své napětí na stejnosměrné straně Vdc na vyváženou soustavu tří sinusových napětí na střídavé straně s okamžitým fázovým úhlem Θ a okamžitou velikostí τ.Vde následujícím způsobem; V ’T1vdccos(®l) ea2 "r2vdcCos(®2) eb1 — T1vdcC0S(®1_T) eb2 — T2vdcC0S(®2~T) ec1 Vdccos(®i + T) ®c2 - T2vdccos(®2 + T) 18 V každém případě τ a Θ se vytvoří vhodným otvíráním hradel výkoných spínačů 3 v invertoru. Tyto parametry se mohou měnit rychle a nezávisle v odezvě na referenční signály (τ*, θχ) dodávaných řídicím systémem ljS. Tyto referenční signály jsou jediné řídicí vst u?y do systému.

Obr. 5 uvádí na? v sérii s r-řenoí eci r; a střídavé straně invertoru 2 napájená cvya veder; i a přes ideální tr ansí oraátcr transformátoru a uvažujeme, že proudy na střídavé straně invertoru 2 jsou úměrné proudům přenosového vedení . Střídavá strana invertoru 1_ je uvedena, že je spojena s přenosovým vedením přes sériově zapojené indukčnost i i 9A, 19B a 19C. které představují ekvivalentní rozptylovou indukčnost transformátoru 8 (viz obr. 1), který je připojen paralelně k přenosovému vedení 6 ve skutečném obvodu.

Obr. 5 stanoví konvence označení a polarity proudu a napětí v různých větvích výkonového náhradního schématu. Kromě toho je použito běžného vektorového znázornění k reprezentaci okamžitých hodnot troj fázových soustav proměnných (proudů a napětí). Podle tohoto znázornění je okamžitá hodnota každé troj fázové soustavy charakterizována dvourozměrným vektorem definovaným jeho souřadnicemi v pravoúhlých souřadných osách (osy d, g) . Souřadné osy jsou definovány takovým způsobem, že osa d se vždy (podle definice) shoduje s vybraným referenčním vektorem. V tomto případě je referenčním vektorem napětí přenosového vedení v bodě připojení invertoru 1_. Jak je popsáno níže, obr. 8 definuje, jak se všechny důležité vektory systému obdrží v těchto souřadných osách z přidružených troj fázových veličin. Fázorový diagram na obr. 6 znázorňuje tyto vektory graficky.

Toto vektorové znázornění je zavedeno proto, Se d, g složky 19 popis vektorů ve svolených souřadných osách usnadňuj1 okamžitého toku výkonu. V případě invertoru 1 -je okamžitý výkon přenášený z přenosového vedení (2) 3/ 2 v . i a 1

(3)

Ql = 3/2 V. íc; 1 Řídicí systém hledá řízení těchto dvou složek odděleně, aby se zajistil požadovaný činný výkon (pro řízení napětí kondenzátoru ve stejnosměrném meziobvodu) a požadovaný jalový výkon (pro řízení vnějšího systému). V případě invertoru 2 se vektor napětí na svorkách střídavé strany I2 (eaz, eqa) efektivně přičte k vektoru referenčního napětí (v, 0) k vytvoření přidruženého vektoru napětí “v (v originálu nesprávně v) (va , v<* ) . Protože vektoru napětí I2 muže být přiřazen libovolný fázový úhel vzhledem k vektoru v a libovolná velikost (v mezích) prakticky okamžitě, muže být vektor napětí ^ (v originálu nesprávně "v) přizpůsoben rychle a přesně ve fázi a velikosti.

Obr. 6 znázorňuje uspořádání systému vektorů za podmínky typického ustáleného provozního stavu. Všimněme si, že je-li dovoleno pro vektor iez uvažovat libovolný fázový úhel, bude invertor 2 nutně přenášet činný výkon z přenosového vedení. Tento výkon je dán vztahem (4) P2 = 3/2 (eaz-iaz + eq2.iq2) 20

Zanedbáním 2trát výkonu v invertorech uvažujeme, že v každém případě se výkon na svorkách střídavé strany objeví ve stejné velikosti na stejnosměrných svorkách. Protože inv^rtor 2 může volně měnit svůj činný výkon, musí proto 1 nvertor ·..*·/1 voř i t stejný činný výkon opačnehc znaménka -¾ ^οτ^.οii ve 1 IrTosL ~o3ev£iπou v ‘/‘'Tov?.··!/. i Řídicí systém 18 je uveden na obr. V. Vnější řízení 20 používá měřené proměnně. zahrnující tří fázové proud·-' i_a i - _i_c i dodávané invertorem 1_ do systému přenosového vedení, střídavé proudy ι_&2 - i,c2, protékající druhým invertorem a sdružená napětí Vab - Veb na přenosovém vedení v bodě, ve kterém je připojen invertor i na přenosové vedení společně s referenčními vstupy a nastaveními parametrů, určenými jak bylo vysvětleno výše, k nastavení referenční hodnoty pro velikost e*3 v transformovaném referenčním systému pro napětí, které má být vnuceno invertorem 2 do přenosového vedení. Toto referenční napětí je transformováno do souřadnic s pevnou referenční rovinou dělením napětí e*2 napětím vae v bloku 21_ pro generování velikosti referenčního signálu τ*2 a součtem referenčního úhlu a*2 s úhlem 0 generovaným synchronizační smyčkou fáze vektoru 22 v součtovém uzlu 23 pro generování referenčního fázového úhlu θ*2· Referenční signály t*2 a 8*2 se použijí k řízení hradel 24 invertoru 2 pro otevření GTO tyristorů invertoru 2 ke generování vnuceného napětí požadované velikosti a fázového úhlu.

Jak bylo zmíněno dříve, je řízení vektoru napětí e2 pomocí invertoru 2 triviální a prakticky okamžité. Řídicí systém se tak hlavně zabývá řízením proudů na střídavé straně ia 1, řq 1 invertoru 1_, aby se tak udrželo napětí na stejnosměrné 21 straně a splnil požadovaný paralelní jalový výkon Q*i, který je také odvozen vnějším řízením 20.

Regulátor pracuje se zpětnou vazbou měřeného vektoru Ti se složkami i_a i, i_q * i v originálu nestři/.·:·? s > . klér; j scu generovány fur.kc í transforasce rolující;'* souřa ir.ýcř. : ; 23 se střídavých proudů i.a i . |> i a _Lc í inverioru í_ pcuž i t í m úhlů -J. gererovenvch syř.· 'hrcr: i z i-Sn i 5i:řk-:-u f áze 22 1 podaunek souměrného sinusovér.c usí iienírc stavu j e vektor li konstantní. Složky iai. iq i jsou srovnány v součtových-rozdílových uzlech 24 a 25, odpovídajícím způsobem ve vztahu s referenčními hodnotami jj*d i i*qi, k vytvoření odchylek signálů d a g, z nichž každý prochází proporcionálním a integračním kompenzačním blokem 26, 27. Velikost vektoru napětí vedení v je měřena v bloku 28 a napájena přímo do přímé cesty řízení d osy přes součtový uzel 29 k eliminování jakýchkoli účinků způsobených dynamikou přenosového vedení. Výsledné signály os d a g definují požadovaný vektor napětí na střídavé straně e^di, e*qt pro invertor i. Regulátor tak používá e a i k ovlivnění hodnoty i_di a e q i k ovlivnění i .

Tak existuje příčná vazba mezi veličinami v ose d a v ose g, takže změny ea i (v originálu nesprávně e_qi) a eqi vytvoří také odpovídajícím způsobem změny iqi a iai. Analýza v uzavřené smyčce ukázala, že tyto vzájemné interakce významně nezmenšují dynamické chování systému. Avšak příčná vazba os d - g může být odstraněna přímým napájením členu vLiqi do cesty odchylek v ose d přes uzel 30 a vLiai do cesty odchylek v ose g, jak je naznačeno čárkovanou přímkou na obr. 7. L je rozptylová indukčnost paralelně připojeného transformátoru 8 a v je základní frekvence systému.

Dvě složky i*ai a i_*q i referenčního vektoru proudu jsou odvozeny z oddělených zdrojů. Referenční hodnota i_*qi se 22 odvodí jednoduše z požadovaného jalového výkonu Qx*, generovaného vnějším řídicím systémem 20 v souladu s výše uvedenou rovnicí (3), ušitím skalárního činitele 2/3 v bloku 31 a dělením výsledku vektorem napětí velikosti v ve funkci dělen: 32. Na druhé s tr aně L*d 1 . který je odpovědný za přenášený č výkon inver torem i_ obsahuje dvě si ozky, které jsou se •čten y v uzlu 33. První z nich je záporný činný vý kon invsrt0 ru 2. měřený na j e ho s t e 1nosmérných svorkach. Tak stejnosme mý proud l.dc2 ]5 ΤΛ. S. S O Zj T*i ste j nosměrnýa napě t i 31

Vdo v násobičce 34. Součinu P* se smění měřítko činitelem 2/3 v bloku 35 a potom je dělen napětím velikosti v v bloku dělení 36. Výsledný signál umožňuje rychle nastavit činný výkon inverloru 1_, aby sledoval libovolné směny činného výkonu invertoru 2.

Druhá část i*di pochází ze signálu odchylky zpětnovazební řídicí smyčky, která zodpovídá ze regulaci napětí stejnosměrného mez iobvodu Vdo k referenční hodnotě v^o. Odchylka mezi měřeným stejnosměrným napětím Vdc a referenční hodnotou v*dc je generována v rozdílovém funkčním bloku 37. Na odchylku je použito proporcionální a integrační řízení v bloku 38. Tato smyčka kompenzuje výkonové ztráty systému a jiné ne ideál ní chování, které by jinak způsobily chybné změny vdc.

Hodnoty exdi a e*qi představují reálnou a imaginární složku napětí, které má být vnuceno invertorem 2 do systému rotujících souřadných os. Vektor <§ 1 je transformován do polárních souřadnic ex1 (v originálu nesprávně e*di) a αχ 1 v bloku 39. Velikost e*i je normalizována na napětí stejnosměrného mez i obvodu Vdc? funkcí dělení 40 ke generování referenční veličiny τχι. Uhel 0 generovaný synchronizační smyčkou fáze 22 se přičte k αχ 1 v součtovém uzlu 41_, aby se vytvořil referenční fázový úhel θ*ι. Jak je uvedeno na obr. 23

7 slouží τχi a θ*ι (v originálu nesprávně οχ i) jako vstupy pro řízeni hradel 42 invertoru 1..

Obr. 8 znázorňuje podrobněji některé prvky řídicího systému na obr. 7. Vektorový rozk1ádač 43 generuje reálnou a imaginární složku vd3 a ví3 vektoru v v systému retu71 cích souřadných os 2 měřených sdružených napět i va-> λ yet- Reálná složka Vds je generována použitím skalárního čin: vele 2.'3 vai> v bloku 44. směnou měřítka ν~* činitelem i / 3 bloku 45 a generováním rozdílu v uzlu 46. Imaginární složka v^s je generována použitím skalárního činitele -1/413 v bloku 47. Kalkulátor velikosti vektoru 28 generuje velikost napětí přenosového vedení v z reálné a imaginární složky vu^ a Vq3.

Synchronizační smyčka fáze vektoru 22 generuje fázový úhel 0 pro synchronizaci otevření GTO tyristorů invertoru 3 napětím přenosového vedení. Reálná část v^s je násobena v bloku 48 sinem úhlu 0, odvozeným v bloku 49. Tento součin se odečte v rozdílovém uzlu 50 od v bloku 5l_ vypočítaného součinu imaginární složky napětí vq3 a kosinu úhlu 0, odvozeného v bloku 52. Proporcionální a integrační řízení je použito v rozdílovém bloku 53 a výsledek je integrován v bloku 54 ke generování úhlu 0.

Uhel 0 se použije v bloku 23 transformace rotujících souřadných os ke generování reálné a imaginární složky proudu invertoru 1 z měřených troj fázových proudů invertoru 1_. Troj fázové proudy i_a 1, j_b 1 a ici jsou násobeny odpovídajícím způsobem sinovými funkcemi úhlu 0 v blocích 55 - 57, výsledky záporně sečtené v uzlu 58 slouží ke generování imaginární složky proudu jUj 1 invertoru i_ v systému rotujících souřadných os. Podobně jsou měřené proudy násobeny kosinovými funkcemi úhlu 0 v blocích 59 - 61 a sečteny v uzlu 62 ke generování reálné složky id1. 24

Regulátor toku podle vynálezu řídí jedním dílem zařízení všechny funkce prováděné dříve oddělenými díly zařízení. Invertor i může být provozován k regulaci jalového výkonu přenosového vedení. zatímco do invertoru 2 dodává činný výkon. Invertor I může být použit nezávisle nebo současné k přizpůsobeni i mne bance veden i, fázového úhlu napětí nebe vel ikosti napětí. Tak regulátor toku podle vynálezu slze být pouzí t x omezeni proudovyen porucu pr i2p>úsoo -a . íd impedance vedení měničem 2. Mlze být také použit k vyrovnání proudů v paralelních přenosových vedeních přizpůsobením impedance přenosového vedení nebo přizpůsobením fázového úhlu. Jinou výhodou regulátoru toku podle vynálezu -je to, že vnucuje napětí jen základní frekvence, čímž nezpůsobuje subsynchronní rezonanci. Na druhé straně může být použit k tlumení oscilací, jestliže je v přenosovém vedení kapacita. Toho všeho se dá dosáhnout ekonomicky tím, že invertory 1_ a 2 jsou identické a proto poskytují možnosti pro zhospodárněn í výroby.

Zatímco byla podrobně popsána specifická provedení vynálezu, bude odborníky z oboru oceněno, že by mohly být vyvinuty různé modifikace a alternativy těchto detailů v rámci celkového pochopení vysvětlení. Podle toho určitá vysvětlená uspořádání jsou míněna jen jako ilustrující a neomezují rozsah vynálezu, kterému je třeba dát plnou šířku připojených nároků a libovolných a všech jeho ekvivalentů. 25

Claims (15)

1. prostředky přepínacího výkonového měniče (2), generujícího střídavé napětí při řečené základní frekvenci řečeného střídavého proudu; prostředky (7) pro vazbu střídavého napětí generovaného řečenými prostředky přepínacího výkonového měniče v sérii s řečeným napětím přenosového vedení; a řídicí prostředky (18) řídicí střídavé napětí generované řečenými prostředky přepínacího výkonového měniče při řečené základní frekvenci, charakterizované tím, že řídicí prostředky řídí střídavé napětí generované řečenými prostředky přepínacího výkonového měniče na velikost a fázový úhel vzhledem k řečenému napětí přenosového vedení, aby se podle výběru nastavila, individuálně nebo v koordinaci, efektivní impedance řečeného přenosového vedení, efektivní fázový úhel mezi napětími řečených dvou konců řečeného přenosového vedení a velikost napětí přenosového vedení, aby se tím řídil tok výkonu v řečeném přenosovém veden í.
2. 2. Regulátor toku výkonu podle nároku 1 vyznačující se tím, že řečené prostředky přepínacího výkonového měniče obsahují invertor stejnosměrného proudu na střídavý 26 proud (2) a prostředky (i) dodávající stejnosměrný výkon do řečeného invertoru.
3. 3. Regulátor toku výkonu podle nároku

   s L θ ^ '£* 'sT±y c n svorex jpítí st-θi nos3H^ír*n^ svoirlcy i n οχ*\λ 2 vyznačuj í- y dcdáva jící stsino-e j nosaérrěhc proudu r.a nvertor ste jnosusrneho c! t ř e pif -* p Ί* i po ~} ~-1 r í davr.ého invertoru r.a siejnosměrného proudu na střídavý proud a prost svorek řečenél.o přídavného zdroj. dky (3) pro vazbu střídavých r.vertoru na střídavý výkonový
4. 4. Regulátor toku výkonu podle nároku 3 vyznačující se tím, že řečený střídavý výkonový zdroj je řečené přenosové vedení (6).
5. 5. Regulátor toku výkonu podle nároku 1 vyznačující se tím, že prostředky přepínacího výkonového měniče obsahují prostředky měniče střídavého proudu na střídavý proud (1,2), generující řečené střídavé napětí na výstupních svorkách, a prostředky dodávající střídavý výkon na vstupní svorky řečeného měniče střídavého proudu na střídavý proud.
6. 6. Regulátor toku výkonu podle nároku 5 vyznačující se tím, že řečené prostředky dodávající střídavý výkon do řečených prostředků měniče střídavého proudu na střídavý proud obsahují prostředky (8) pro vazbu řečených vstupních svorek s přenosovým vedením.
7. 7. Regulátor toku výkonu podle nároku 1 vyznačující se tím, že řídicí prostředky (18) řídicí řiditelnou velikost a fázový úhel střídavého napětí, generovaného 27 řečený®i prostředky přepínacího výkonového měni<5e, nastaví podle výběru efektivní činnou a jalovou složku sériové impedance řečeného přenosového vedení

   sti 2 íďocvého úhlu řečeného v i 1 3 řečený® přenosovým 2. Regulátor toku výkonu prostředky pro odvezení s třIdav ého napě11 2apcj vedením k vytvořen; vybrar.é Impedance přenosového "ed-ní, vybraného přenosového úhlu a vybraného napětí přenosového vedení k vytvoření vybraného toku výkonu v řečeném přenosovém vedení a druhé prostředky reagující na řečené první prostředky pro provoz řečených prostředku přepínacího výkonového měniče stejně tak jako pro generování řečeného stři davého napě t í.
8. 9. Regulátor toku výkonu podle nároku 1 vyznačuj í -cí se tím, že prostředky přepínacího výkonového měniče obsahuj í: první prostředky invertoru stejnosměrného proudu na střídavý proud (1), které mají střídavé svorky připojené paralelně k přenosovému vedení a mají stejnosměrné svorky; druhé prostředky invertoru stejnosměrného proudu na střídavý proud (2), které mají střídavé svorky zapojené pro vnucení střídavého napětí do série s řečeným přenosovým vedením a mají stejnosměrné svorky; a prostředky stejnosměrného meziobvodu spojující stejnosměrné svorky řečeného prvního a druhého invertoru; přičemž řídicí prostředky (1S) řídí výměnu činného a jalového výkonu mezi řečeným přenosovým vedením (6) 28 a řečeným prvním invertorem (1) k dodání činného výkonu řečenému druhému invertoru (2) při vybraném účiníku, řečené řídicí prostředky také řídí řečené prostředky druhého invertoru, aby generovaly řečené střídavé napětí s vybranou vsi ikostí 2 vybraným fázovýa úhlem mezi 0 ° a 350 ° k vytvořen i vybrané impedance přen·: sově ho vedení, '/-'braného přenosového úhlu a vybraného napětí přenosového vedení pro řinení toku výkonu v řečeném přenosovém vedení.
9. 10. Regulátor toku výkonu podle nároku 9 vyznačující se tím, že řečené řídící prostředky CIS) tvoří vektorový regulátor, poskytující signály pro hradla řečeného prvního a druhého invertoru, řečený regulátor obsahuje; prostředky synchronizační smyčky fáze (22) pro generování signálu úhlu, představujícího fázový úhel vektoru napětí střídavého přenosového vedení; prostředky kalkulátoru velikosti (28) pro generování signálu velikosti, představujícího velikost vektoru napětí přenosového vedení; prostředky transformace souřadnic (23) pro generování prvního signálu proudu, představujícího střídavý proud ve fázi řečených prvních prostředku invertoru a druhého signálu proudu, představujícího střídavý kolmý proud řečených prvních prostředků měniče; prostředky řízení stejnosměrného napětí pro generování referenčního signálu střídavého proudu ve fázi pro řečený první invertor; referenční prostředky pro generování kolmého referenčního signálu pro řečený kolmý střídavý proud, referenčního 29 signálu velikosti vektoru střídavého napětí pro řečený druhý invertor a referenčního signálu úhlu vektoru střídavého napětí pro řečený druhý invertor; .r :· 1 rjv’ psrvn i .h i c. 3' 0 -5' £- Γ. ého signálu čoudu. '£ Λ Λ r.ého signálu : ho s : gr.c! n střídavého prostředky (42) generují c í signa1y i nv^rtcr 2 ř9Č$r.4ho 3 : ^π 11 u V’0 T I V. OS *- ί p Vji* S 1 '-T ; U ~ C L r\‘C O Λ V' jT. 2; £-0. f ^ v> Λ proudu ve f ás i í a prostředky (24) generující signály hradel pro řečený druhý invertor 2 řečeného signálu úhlu, řečeného referenčního signálu velikostí vektoru střídavého napětí a řečeného signálu úhlu vektoru střídavého napětí.
10. 11. Regulátor toku výkonu podle nároku 10 vyznačující se tím, že řečené řídicí prostředky stejnosměrného napětí reagují na zpětnovazební signál stejnosměrného napětí, představující stejnosměrné napětí mezi řečeným prvním invertorem a řečeným druhým invertorem, zpětnovazební signál stejnosměrného proudu představuje stejnosměrný proud řečeného druhého invertoru a referenční signál stejnosměrného napětí představuje požadovanou hladinu stejnosměrného napětí.
11. 12. Regulátor toku výkonu podle nároku 10 vyznačující se tím, že řečené referenční prostředky reagují alespoň na jeden se signálů představujících vektor napětí přenosového vedení, vektor proudu přenosového vedení a vektor střídavého proudu řečeného prvního invertoru.
12. 13. Regulátor toku výkonu podle nároku 10 vyznačující se tím, že řečené prostředky stejnosměrného me zi obvodu obsahují prostředky pro ukládání energie pro 30 uložení činného výkonu.
13. 14. Regulátor toku výkonu podle nároku 13 vyznačující se tím, že řečené prostředky pro ukládání ener gie obsahují prostředky kondensátorů. n a c u
14. 15. Regulátor toku výkonu podle nároku 10 jící se tia. že řečené pr mverLoru jsou c.ba napětevě napájené invertory
15. 16. Regulátor toku výkonu podle nároku 10 v y z n a č u jící se tím, že řečený první a druhý invertor isoi oba proudově napájené invertory. 31