DE19642596A1

DE19642596A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Kompensation von Blindstromanteilen mittels einer Kompensationseinrichtung mit einem Pulsstromrichter

Info

Publication number: DE19642596A1
Application number: DE19642596A
Authority: DE
Inventors: Michael Dr Ing Weinhold; Rainer Dipl Ing Zurowski; Martin Dipl Ing Sonnenschein
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1996-10-15
Filing date: 1996-10-15
Publication date: 1998-04-23
Also published as: AU4862097A; WO1998016984A1; CN1233355A; JP2000509599A; BR9712327A; NO991807L; NO991807D0; US6014017A; AU721378B2; EP0934617A1; ZA979134B

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vor richtung zur Kompensation von Blindstromanteilen eines aus einem Versorgungsnetz gespeisten nicht idealen Verbrauchers mittels einer zum Verbraucher elektrisch parallel geschalte ten Kompensationseinrichtung, die einen Pulsstromrichter mit wenigstens einem kapazitiven Speicher, einen Anpaßfilter und eine Regel- und Steuereinrichtung aufweist.

Ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens gemaß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist aus der Veröffentlichung "Optimal Control and Appropriate Pulse Width Modulation for a Three-Phase Voltage dc-link PWM Converter" von R. Marschalko und M. Weinhold, abgedruckt in IEEE-IAS Conference Proceedings of the IAS Annual Meeting in Houston/Texas, October 1992, bekannt.

Der zunehmende Einsatz von nichtlinearen Verbrauchern (insbe sondere Diodengleichrichter, wie sie sich z. B. in Netzteilen von PCs, Fernsehgeräten befinden) in Energieversorgungsnetzen verzerrt die Netzspannung zunehmend. Ihre Ströme sind nämlich stark oberschwingungsbehaftet und rufen an den Netzimpedanzen Spannungsabfälle hervor, die sich der ursprünglich sinusför migen Netzspannung überlagern. Diese Spannungsverzerrungen können bei zu großen Werten zu Überlastung von Netzbetriebs mitteln (z. B. Trafos, Kompensationsanlagen) führen und den geordneten Betrieb von anderen Verbrauchern stören.

Von Energieversorgungsunternehmen und internationalen Ar beitsgruppen wurden daher Empfehlungen bezüglich der maximal zulässigen Spannungsverzerrung erlassen, die ein Verbraucher hervorrufen darf. Es wurden sogenannte Verträglichkeitspegel für einzelne Harmonische in Niederspannungsnetzen festgelegt. Gerätehersteller müssen ihre Produkte so entwickeln, daß die se noch bei diesen Verzerrungswerten störungsfrei funktionie ren. Die Energieversorgungsunternehmen müssen dafür sorgen, daß die Verträglichkeitspegel in ihren Netzen nicht über schritten werden. Allerdings hat die Netzspannungsverzerrung in vielen Netzen bereits den Verträglichkeitspegel erreicht und eine weitere Erhöhung wird erwartet.

Ein weiteres Problem in Verteilungsnetzen stellt der betrieb spunktabhängige und damit im allgemeinen wechselnde Blindlei stungsbedarf von z. B. netzgeführten Thyristorstromrichtern oder Asynchronmaschinen in der Industrie dar. Der jeweilige Betreiber dieser Geräte muß häufig aus vertraglichen Verein barungen mit dem versorgenden Energieversorgungsunternehmen dafür sorgen, daß er aus Sicht des Verknüpfungspunktes mit dem übergeordneten Netz einen bestimmten Leistungsfaktor ein hält.

Zum Beispiel einphasig angeschlossene Lasten verursachen eine unsymmetrische Belastung des Drehspannungsnetzes. Bezogen auf die Netzkurzschlußleistung verursachen große Lasten Lastströ me, die an den Netzimpedanzen große unsymmetrische Netzspan nungsabfälle hervorrufen. Diese können den geordneten Betrieb von Verbrauchern stören.

Hohe kurzzeitige Wirkleistungsanforderungen von Verbrauchern können einen erhöhten Energiebezugspreis bewirken, da das versorgende Energieversorgungsunternehmen einen Teil der Energiekosten von der während eines Zeitintervalls (häufig ein Jahr) maximal bezogenen Wirkleistung abhängig macht. Durch Einsatz eines Energiespeichers, der während dieser Spitzenlastzeit zuvor eingespeicherte Energie abgibt, kann die Leistungsspitze abgekappt und der Leistungspreis gesenkt werden. Durch den Einsatz von Energiespeichern kann auch ein teurer Netzausbau verhindert werden.

Bisher wird das Problem der Laststromoberschwingungen und der daraus folgenden Netzspannungsverzerrungen mit konventionel len Filterkreisen gelöst. Seit Mitte der 80er Jahre sind auch aktive Filter im Einsatz, deren Regelverfahren sowohl im Zeit- als auch im Frequenzbereich arbeiten. In dem Konferenz bericht mit dem Titel "New Trends in Active Filters" von H. Akagi, abgedruckt in Conference Proceedings of EPE' 95 in Sevilla, Seiten 0.017 bis 0.026 werden verschiedene aktive Filter vorgestellt.

Die Kompensation von Blindleistung bzw. Leistungsfaktorrege lung wird heutzutage üblicherweise noch konventionell mit ge regelten verdrosselten und unverdrosselten Kompensatorbänken durchgeführt. Seit einigen Jahren sind auch Lösungen mit netzgeführten Stromrichtern, sogenannte Static Var Compensa tor (SVC) und mit selbstgeführten GTO- oder IGBT-Stromrich tern, sogenannte Static Condenser (STATCON), im Einsatz.

Eine derartige Kompensationseinrichtung mit einem IGBT-Pulsstromrichter ist aus der Veröffentlichung mit dem Titel "Development of FACTS for Distribution Systems" von D. Povh und M. Weinhold, abgedruckt in Conference Proceedings of the EPRI-Conference on the Future of Power Delivery, April 9-11, 1996, ausführlich beschrieben. Eine derartige Kompensations einrichtung wird auch als Power Conditioner, insbesondere Siemens Power Conditioner (SIPCON) genannt. Ein derartiger Power Conditioner weist einen Pulsstromrichter auf, der par allel über ein LCL-Filter an das Netz angekoppelt ist. Die Aufgabe des LCL-Filters besteht darin, die schaltfrequenten Rückwirkungen des Steuersatzes der Pulsweitenmodulation zu reduzieren. Der verwendete Stromrichter, der für drehzahlge regelte Antriebe entwickelt wurde und in großer Stückzahl mit Nennleistungen im Bereich von 2 kVA bis 1,5 MVA gefertigt wird, stellt die Basis des SIPCONs dar. Dieser Pulsstromrich ter enthält insulated Gate Bipolar Transistors (IGBT) und ar beitet mit Schaltfrequenzen bis zu 16 kHz. Dieser Power Con ditioner kann durch einen Energiespeicher erweitert werden, um Ausfälle der Wirkleistung zu überbrücken und Schwankungen der Last auszugleichen. Der übliche Anwendungsfall ist die parallele Ankopplung. Diese Anbindung ist die geeignetste zur Regelung von Spannungsschwankungen durch Blindleistung und Filterung von Oberschwingungen niedriger Ordnung einer Last. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, den Power Conditioner seriell einzubinden. Diese Anwendung ist vorteilhaft, wenn die Last mit verbesserter Spannungsqualität versorgt werden soll oder wenn häufig transiente Netzspannungsschwankungen auftreten.

Die Regelstruktur dieses Power Conditioner ist so ausgeführt, daß zwischen drei Modi umgeschaltet werden kann. Eingangssei tig weist die Regelung eine Raumzeigertransformationseinrich tung auf, mit der aus gemessenen Netzströmen, Leiterspannun gen und Kompensatorströmen ein Netzstrom-Raumzeiger, ein Lei terspannungs-Raumzeiger und ein Kompensatorstrom-Raumzeiger generiert werden. Diese Raumzeiger werden digitalisiert und einer Spannungsregelung, einer Blindstromkompensation und ei ner Flicker-Regelung zugeführt, wobei die Ausgänge dieser Re gelungen über einen Umschalter einem Pulsweitenmodulator des Pulsstromrichters zuführbar sind.

Ist der Spannungsregelungsmodus gewählt, wird der Raumzeiger der Netzspannung mit einem Sollwert verglichen. Ein PI-Regler ermittelt dann die Blindleistung, die zur Elimination der Spannungsabweichung benötigt wird. Der Ausgangswert des Blindleistungsreglers wird an den Pulsweitenmodulator überge ben.

Lastsymmetrierung wird bislang üblicherweise mit Steinmetz-Schaltungen durchgeführt. Diese bestehen aus Blindelementen (Kondensatoren und Drosseln), die nach Bedarf über Schalter oder Stromrichter (z. B. Drehstromsteller) zugeschaltet wer den.

Energiespeicher werden bislang hauptsächlich zur Reserve bei Kraftwerksausfällen und Frequenzregelungen verwendet. Aus der deutschen Offenlegungsschrift 42 15 550 ist eine Einrichtung zur Bereitstellung von elektrischer Energie aus einem Gleich stromspeicher für ein Wechselstromnetz bekannt, wobei als Gleichstromspeicher mit einem sehr hohen Speicherwirkungsgrad ein supraleitender magnetischer Energiespeicher (SMES) ver wendet wird.

In dem eingangs genannten Konferenzbericht (Houston) werden Regelverfahren vorgestellt, so daß der Power Conditioner eine Grundschwingungsverschiebungsblindleistung kompensieren kann. Um unerwünschte Blindstromanteile einer Last vom Versorgungs netz fernzuhalten, muß die Kompensationseinrichtung diese An teile parallel zur Last einspeisen, so daß die Stromanteile des Kompensators am Verknüpfungspunkt, auch als Point of Com mon Coupling (PCC) bekannt, die Blindstromanteile der Last aufheben. Zu diesem Zweck werden aus Netzspannungs- und Netz strom-Raumzeigern zunächst die im Netzstrom enthaltenen Blindstromanteile berechnet. Die Differenz zwischen netz stromseitigem Kompensatorspannungs-Raumzeiger und Netzspan nungs-Raumzeiger muß nun über dem als Kompensatorinduktivität dargestellten Ankoppelfilter einen Stromraumzeiger erzeugen, der die unerwünschten Blindstromanteile vom Netz fernhält und zusätzlich den Gleichspannungskreis versorgt. Die Aufgabe der Regelung des vorgestellten Power Conditioner ist es, den zur Erzeugung dieser Spannung notwendigen Übertragungsverhältnis-Raumzeiger zwischen der Zwischenkreisspannung des Puls stromrichters und dem netzseitigen Kompensatorspannungs-Raumzeiger zu bestimmen.

Mittels des ermittelten Netzspannungs-Raumzeigers und des er mittelten konjugiert komplexen Netzstrom-Raumzeigers wird die Augenblicksblindleistung berechnet und einem PI-Regler zuge führt, an dessen Ausgang ein Winkelwert ansteht, der die Win kelverschiebung zwischen dem Netzspannungs-Raumzeiger und dem Übertragungsverhältnis-Raumzeiger angibt. Aus diesem Winkel wird mittels eines Einheits-Raumzeigers, der in Richtung des Übertragungsverhältnis-Raumzeigers zeigt, und einem konstan ten Betragswert des Übertragungsverhältnis-Raumzeiger gene riert, der dem Pulsweitenmodulator des Pulsstromrichters zu geführt wird. Der Pulsstromrichter erzeugt an seinem netzsei tigen Ausgang in Abhängigkeit der Spannung am kapazitiven Speicher und des Übertragungsverhältnis-Raumzeigers einen Kompensatorspannungs-Raumzeiger, der einen Kompensationsstrom über die Induktivität seines Anpaßfilters treibt.

Benötigt der Verbraucher nun Grundschwingungsverschiebungs blindleistung, so wird diese zunächst aus dem Versorgungsnetz bezogen. Das Auftreten dieser Blindleistung im Netz verändert über den PI-Regler den Winkel zwischen dem Netzspannungs-Raumzeiger und dem netzseitigen Kompensatorspannungs-Raumzeiger. Dies führt zum Aufbau eines Kompensatorstrom-Raumzeigers, der unter anderem einen Wirkanteil enthält. Da mit kommt es zu einem Wirkleistungsaustausch zwischen Netz und Zwischenkreis des Pulsstromrichters und einer Änderung der Zwischenkreisspannung. Der Winkel und die Zwischen kreisspannung ändern sich nun so lange, bis die im Netz auf getretene Grundschwingungsverschiebungsblindleistung ver schwunden ist. Im stationären Zustand ist der Winkel dann wieder gleich Null und die Kompensationseinrichtung liefert genau die Grundschwingungsverschiebungsblindleistung, die der Verbraucher benötigt. Jedoch hat sich gegenüber dem Leerlauf die Zwischenkreisspannung geändert. Nimmt man an, daß der Verbraucher induktive Grundschwingungsverschiebungsblindlei stung benötigt, so muß die Kompensationseinrichtung kapaziti ve Blindleistung abgeben und der netzseitige Kompensatorspan nungs-Raumzeiger ist betraglich größer als der Netzspannungs-Raumzeiger. Dadurch steigt die Zwischenkreisspannung gegen über dem Leerlauf an und hat sich betriebspunktabhängig ein gestellt.

Ein ideales, dreiphasiges Versorgungsnetz stellt dem Verbrau cher drei rein sinusförmige Spannungen mit konstanter Fre quenz zur Verfügung, die um 120°el zueinander verschoben sind, und konstante, identische Scheitelwerte besitzen. Die idealen Netzströme für dieses Netz sind in jedem Strang pro portional zur entsprechenden Leiter-Erde-Netzspannung, wobei der Proportionalitätsfaktor in allen drei Strängen gleich ist. Dann nämlich wird eine gewünschte Energiemenge bzw. Wirkleistung mit dem minimalen kollektiven Stromeffektivwert und somit mit der geringstmöglichen Auslastung des Netzes übertragen. Daher werden diese Ströme als Wirkströme bezeich net. Ein solcher idealer Verbraucher verhält sich für das Versorgungsnetz wie ein dreiphasiger, symmetrischer ohmscher Widerstand.

Jeder Verbraucher, der von diesem Verhalten abweicht, verur sacht Stromanteile, die nichts zur Wirkleistungsübertragung beitragen. Diese werden als Blindströme bezeichnet. Unter der Voraussetzung, daß die Versorgungsspannung näherungsweise dem obengenannten Idealfall entspricht, beinhalten diese Blind ströme die Oberschwingungsströme (einschließlich eines Gleichanteils), deren Frequenz ein Vielfaches der Netzfre quenz sind, die Grundschwingungsverschiebungsblindströme, die durch die Phasenverschiebung zwischen Netzspannungsgrund schwingung und Netzstromgrundschwingung entstehen und die Grundschwingungsunsymmetrieblindströme, die auf unsymmetri sche Lasten zurückzuführen sind.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, das Verfahren zur Regelung der bekannten Kompensationseinrichtung, die ei nen Pulsstromrichter aufweist, derart zu verbessern, daß bei der Kompensation der Grundschwingungsverschiebungsblindlei stung im Netz auch die Grundschwingungsverschiebungsblindlei stung des Kompensators berücksichtigt wird und die Netzspan nung geregelt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst mit den kennzeich nenden Merkmalen des Anspruchs 1.

Im stationären Fall liefert nun die Kompensationseinrichtung eine Grundschwingungsverschiebungsblindleistung, mit der die Grundschwingungsverschiebungsblindleistung des Verbrauchers und der Kompensationseinrichtung gedeckt werden. Dabei wird der kapazitive Speicher immer ordnungsgemäß versorgt, auch wenn die Kompensation der Grundschwingungsverschiebungsblind leistung des Netzes unterdrückt wird. Dadurch, daß die Wirkleistung im Netz berechnet wird, kann eine gewollte Pha senverschiebung zwischen Grundschwingungsmitsystemen von Netzspannungs-Raumzeiger und Netzstrom-Raumzeiger erreicht werden. Das heißt, in Abhängigkeit der berechneten Wirklei stung des Netzes und der vorbestimmten Phasenverschiebung wird die Netzspannung geregelt.

Ein vorteilhaftes Verfahren ist gekennzeichnet durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 2.

Mit diesem vorteilhaften Verfahren können Blindstromanteile kompensiert werden, die Oberschwingungsströme, deren Frequenz ein Vielfaches der Netzfrequenz sind, und Grundschwingungsun symmetrieblindströme, die auf unsymmetrische Lasten zurückzu führen sind, beinhalten. Um die Kompensation dieser Blind stromanteile getrennt nach einzelnen Oberschwingungen und Grundschwingungsunsymmetrien durchführen zu können, wird für jede Blindleistungsart ein Teilübertragungsverhältnis-Raumzeiger generiert, die dann mit dem Basisübertragungsver hältnis-Raumzeiger zu einem Gesamtübertragungsverhältnis-Raumzeiger aufsummiert werden.

Die Identifikation der Grundschwingungsunsymmetrie und der Netzstromoberschwingungen basiert auf einer komplexen Fou rierreihenentwicklung des Netzstrom-Raumzeigers. Hat der Netzspannungsgrundschwingungs-Raumzeiger die Drehfrequenz ω, so wird zur Identifikation einer Oberschwingung ν-ter Ordnung zunächst ein Einheits-Raumzeiger erzeugt, dessen Drehfrequenz für ein Mitsystem + νω und für ein Gegensystem - νω ist. Durch eine Mittelwertbildung über ein Netzperiode wird dann aus dem Produkt von Netzstrom-Raumzeiger und konjugiert komplexen Einheits-Raumzeiger der komplexe Fourierkoeffizient des ent sprechenden Netzstromanteils ermittelt. Dieser komplexe Fou rierkoeffizient wird einem I-Regler zugeführt, dessen Aus gangssignal mit einem Einheits-Raumzeiger multipliziert wird.

In Abhängigkeit davon, ob es sich um ein Mit- oder Gegensy stem handelt, erhält man nach der Multiplikation mit einer imaginären Einheit j oder -j einen Teilübertragungsverhält nis-Raumzeiger. Durch den I-Regler wird der Betrag und der Winkel des Teilübertragungsverhältnis-Raumzeigers so lange verändert, bis die entsprechende Harmonische im Netzstrom eliminiert ist. Im stationären Zustand steht der Teilübertra gungsverhältnis-Raumzeiger und damit der zugehörige Span nungsteil über der Ankoppelinduktivität senkrecht auf dem Kompensationsstromanteil, der die entsprechende Harmonische im Laststrom kompensiert.

Für jede zu kompensierende Oberschwingung muß ein Teilüber tragungsverhältnis-Raumzeiger generiert werden. Zur Kompensa tion der Grundschwingungsunsymmetrie wird das Ausgangssignal des I-Reglers mit einem Einheits-Raumzeiger mit der Drehfre quenz ω und mit der imaginären Einheit -j multipliziert, so daß ein Teilübertragungsverhältnis-Raumzeiger generiert wird, der die Unsymmetrie kompensiert.

Die Ausgestaltung einer Vorrichtung zur Durchführung des er findungsgemäßen Verfahrens gemäß dem Merkmal des Anspruchs 1 ist durch die Merkmale des Anspruchs 3 angegeben, wobei in den Ansprüchen 4 bis 9 vorteilhafte Ausgestaltungen dieser Vorrichtung zu entnehmen sind.

Zur weiteren Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens und der Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens zur Kom pensation von Blindstromanteilen mittels einer Kompensations einrichtung mit einem Pulsstromrichter wird auf die Zeichnung Bezug genommen, in der ein Ausführungsbeispiel der erfin dungsgemäßen Vorrichtung schematisch veranschaulicht ist.

Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild einer bekannten Kompensa tionseinrichtung, die einen Pulsstromrichter auf weist, die

Fig. 2 zeigt den Aufbau eines Reglers zur Generierung ei nes Gesamtübertragungsverhältnis-Raumzeigers, wobei in

Fig. 3 eine bekannte Regelungsstruktur zur Generierung ei nes Basisübertragungsverhältnis-Raumzeigers darge stellt ist, und die

Fig. 4 ein zugehöriges Zeigerbild in der komplexen Ebene zeigt, die

Fig. 5 zeigt eine Regelungsstruktur des erfindungsgemäßen Verfahrens, wogegen in

Fig. 6 die Regelungsstruktur zur Generierung eines Teil übertragungsverhältnis-Raumzeigers dargestellt ist und die

Fig. 7 das da zugehörige Zeigerbild in der komplexen Ebene zeigt und die

Fig. 8 zeigt ein Blockschaltbild einer vorteilhaften Aus führungsform einer Kompensationseinrichtung nach Fig. 1.

Die Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild einer bekannten Kompensa tionseinrichtung 2, die in dem eingangs genannten Konferenz bericht mit dem Titel "Optimal Control and Appropriate Pulse Width Modulation for a Three-Phase Voltage dc-link PWM Con verter" vorgestellt und ihre Wirkungsweise ausführlich be schrieben worden ist. Diese Kompensationseinrichtung 2 weist einen Pulsstromrichter 4 mit wenigstens einem kapazitiven Speicher 6, einen Anpaßfilter 8 und eine Regel- und Steuer einrichtung 10 auf. Diese Kompensationseinrichtung 2 ist elek trisch parallel zu einem nicht idealen Verbraucher 12 geschal tet, der aus einem Versorgungsnetz 14 versorgt wird. Der Re gel- und Steuereinrichtung 10 sind ein Netzspannungs-Raumzeiger , ein Netzstrom-Raumzeiger und ein Kompensa torstrom-Raumzeiger und eine Zwischenkreisspannung 2E_d, die an den beiden kapazitiven Speichern 6 des Pulsstromrich ters 4 abfällt, zugeführt. Diese Raumzeiger

,

und

werden mittels einer Raumzeiger-Transformationseinrichtung aus gemessenen Leiterspannungen, Netzströmen und Kompensator strömen generiert. Da diese Einrichtung aus dem eingangs ge nannten Konferenzbericht mit dem Titel "Development of FACTS for Distribution Systems" bekannt ist, wird bei dieser Dar stellung nur die wesentlichen Teile der Kompensationseinrich tung 2 veranschaulicht. Das Anpaßfilter 8 ist hier ersatzwei se durch eine Induktivität L_K dargestellt, wogegen in dem ge nannten Konferenzbericht dieses Anpaßfilter 8 im Detail dar gestellt ist. Die Regel- und Steuereinrichtung 10 weist eine Regeleinrichtung 16 zur Bestimmung eines Übertragungsverhält nis-Raumzeigers

und einen Pulsweitenmodulator 18 auf, der durch eine unterbrochene Linie dargestellt ist. Der Übertra gungsverhältnis-Raumzeiger

ist die Stellgröße des Pulsstromrichters 4, die mittels des Pulsweitenmodulators 18 in Steuersignale S_ν für diesen Pulsstromrichter 4 umgewandelt wird. Der Aufbau der Regeleinrichtung 16 ist in Fig. 2 näher dargestellt.

Da als Verbraucher 12 kein idealer Verbrauch vorgesehen ist, verursacht dieser nichtideale Verbraucher 12 Stromanteile, die nichts zur Wirkleistungsübertragung beitragen. Diese wer den als Blindströme bezeichnet. Unter der Voraussetzung, daß die Versorgungsspannungen näherungsweise rein sinusförmige Spannungen mit konstanter Frequenz, die um 120°el. zueinan der verschoben sind und konstante, identische Scheitelwerte besitzen, beinhalten diese Blindströme die Oberschwingungs ströme (einschließlich eines Gleichanteils), deren Frequenz ein vielfaches der Netzfrequenz sind, die Grundschwingungs verschiebungsblindströme, die durch die Phasenverschiebung zwischen Netzspannungsgrundschwingung und Netzstromgrund schwingung entstehen, und die Grundschwingungsunsymmetrie blindströme, die auf unsymmetrische Lasten zurückzuführen sind.

Um unerwünschte Blindströme des Verbrauchers 12 vom Versor gungsnetz 14 fernzuhalten, muß die Kompensationseinrichtung 2 dieser Anteile parallel zum Verbraucher 12 einspeisen, so daß sich die Stromanteile der Kompensationseinrichtung 2 am Ver knüpfungspunkt 20 mit den Blindstromanteilen des Verbrauchers 12 aufheben. Zu diesem Zweck muß aus Netzspannungs- und Netz strom-Raumzeigern

und

zunächst die im Netzstrom

enthaltenen Blindstromanteile berechnet werden. Die ermittel te Differenz zwischen netzseitigem Kompensatorspannungs-Raumzeiger und Netzspannungs-Raumzeiger

erzeugt über dem als Kompensatorinduktivität L_K dargestellten Anpaßfilter 8 einen Kompensationsstrom-Raumzeiger

, der die uner wünschten Blindstromanteile vom Versorgungsnetz 14 fernhält und zusätzlich die kapazitiven Speicher 6 versorgt.

Aufgabe der Regel- und Steuereinrichtung 10 ist es, den zur Erzeugung dieser Spannung notwendigen Übertragungsverhälntis-Raumzeiger

zwischen der Zwischenkreisspannung 2E_d und dem netzseitigen Kompensatorspannungs-Raumzeiger

zu bestimmen.

Um die Kompensation der Blindanteile getrennt nach einzelnen Oberschwingungen, Grundschwingungsverschiebungsblindleistung und Grundschwingungsunsymmetrien durchführen zu können, weist die Regel- und Steuereinrichtung 10 gemäß Fig. 2 für jede Blindleistungsart sowie für jede Oberschwingung einen Regler 22, 24, 26, 28, 30 und 32 auf, deren Ausgänge mit einer Summati onsstelle 34 verknüpft sind. Der Aufbau des Reglers 22 ist zum Teil in Fig. 3 und zum Teil in Fig. 5 dargestellt, wogegen die Regler 24, 26, 28, 30 und 32 durch eine stellvertretende Reglerstruktur der Fig. 6 näher dargestellt sind. Dem Regler 22 ist der ermittelte Netzspannungs-Raumzeiger

und der ermittelte Netzstrom-Raumzeiger

zugeführt, wogegen den Reglern 24, . . ., 32 nur der Netzstrom-Raumzeiger

zugeführt sind. Jeder Regler 22, . . ., 32 berechnet aus seinen Eingangs signalen einen Teilübertragungsverhältnis-Raumzeiger , , , , und , aus denen mittels der Summationsstelle 34 ein Gesamtübertragungsverhältnis-Raumzeiger

gebildet wird.

Der Regler 22 berechnet als Teilübertragungsverhältnis-Raumzeiger den Basisübertragungsverhältnis-Raumzeiger

zur Kompensation der Grundschwingungsverschiebungsblindleistung und zur Versorgung der kapazitiven Speicher 6 des Pulsstrom richters 4. Die Regler 24 bis 32 berechnen jeweils als Teil übertragungsverhältnis-Raumzeiger einen Teilübertragungsver hältnis-Raumzeiger zur Kompensation der Netzharmonischen und der Netzstromunsymmetrien. Bei dem Blockschaltbild gemäß Fig. 2 weist die Regeleinrichtung 16 der Regel- und Steuerein richtung 10 die Regler 26, 28, 30 und 32 zur Kompensation der vier Größen Harmonischen einer 6-pulsigen Thyristorbrücke, den Regler 22 zur Kompensation der Grundschwingungsverschie bungsblindleistung und den Regler 24 zur Kompensation einer Grundschwingungsunsymmetrie auf.

Die Fig. 3 zeigt einen ersten Teil 36 des Reglers 22, der aus dem eingangs genannten Konferenzbericht (Houston) schon be kannt ist. Dieser erste Teil 36 des Reglers 22 weist eine Einrichtung 38 zur Bestimmung einer Grundschwingungsverschie bungsblindleistung Q_N, einen PI-Regler 40 und eine Einrich tung 42 zur Bildung eines Basisübertragungsverhältnis-Raumzeigers

auf. Die Einrichtung 38 zur Bestimmung einer Grundschwingungsverschiebungsblindleistung Q_N weist eine Re cheneinrichtung 44 zur Bestimmung einer Augenblicksblindlei stung q_N, auch als Transversalblindleistung bezeichnet, und einen nachgeschalteten Mittelwertbildner 46 auf. Dieser Mit telwertbildner 46 bildet einen Mittelwert der Transver salblindleistung q_N über eine Netzperiode. Die Transver salblindleistung q_N wird mittels der Recheneinrichtung 44 aus dem Netzspannungs-Raumzeiger

und dem konjugiert komplexen Netzstrom-Raumzeiger berechnet. Die am Ausgang des Mit telwertbildners 46 anstehende Grundschwingungsverschiebungs blindleistung Q_N wird dem PI-Regler 40 zugeführt, dessen Aus gangsgrößen ein Winkel δ ist, der zwischen dem Netzspannungs-Raumzeiger

und dem Basisübertragungsverhältnis-Raumzeiger

ist (Fig. 4). Dieser Winkel δ steht am Eingang der Einrich tung 42 zur Bildung eines Basisübertragungsverhältnis-Raumzeigers

an. Diese Einrichtung 42 weist einen Funkti onsgenerator 48 auf, an dessen Ausgang die Funktion e^-jδ an steht, die mittels eines Multiplizierers 50 mit dem Ausgangs signal eines weiteren Funktionsgenerators 52 multipliziert wird. Der weitere Funktionsgenerator 52 bildet einen Ein heitsraumzeiger in Richtung des Basisübertragungsverhältnis-Raumzeigers

, der mit einem Betrag multipliziert ist.

Da der Betrag des Gesamtübertragungsverhältnis-Raumzeiger

beschränkt ist, muß der Betrag

so gewählt werden, daß ge nügend Stellreserve für die restlichen Teilübertragungsver hältnis-Raumzeiger

und zur Kompensation der Ober schwingungen und der Grundschwingungsunsymmetrie bleibt. Da mit ist der Winkel des Basisteils des netzseitigen Kompensa torspannungs-Raumzeigers gleich dem Netzspannungswinkel abzüglich des Winkels δ und der Betrag vom Kompensatorspan nungs-Raumzeiger

hängt von der Zwischenkreisspannung 2E_d ab (Fig. 4).

Nimmt man zunächst an, daß der Verbraucher 12 keine Grund schwingungsverschiebungsblindleistung Q_N aufnimmt, so sind der Netzspannungs-Raumzeiger

und der Basisteil des netz seitigen Kompensatorspannungs-Raumzeigers

identisch. Da mit ist der Winkel δ gleich Null und die Höhe der Zwischen kreisspannung 2E_d = |

/

|. Der zugehörige Anteil des Kom pensatorstrom-Raumzeigers

ist ebenfalls Null.

Benötigt der Verbraucher 12 nun Grundschwingungsverschie bungsblindleistung Q_N so wird diese zunächst aus dem Versor gungsnetz 14 bezogen. Das Auftreten dieser Blindleistung Q_N im Netz verändert über den PI-Regler 40 den Winkel δ zwischen dem Netzspannungs-Raumzeiger

und dem Basisteil des netz seitigen Kompensatorspannungs-Raumzeigers

. Dies führt zum Aufbau eines Kompensatorstrom-Raumzeigers

, der unteren anderem einen Wirkanteil enthält. Damit kommt es zu einem Wirkleistungsaustausch zwischen dem Netz 14 und dem kapaziti ven Speicher 6, wodurch die Zwischenkreisspannung 2E_d sich verändert. Der Winkel δ und die Zwischenkreisspannung 2E_d än dert sich nun solange, bis die im Netz 14 aufgetretene Grund schwingungsverschiebungsblindleistung Q_N verschwunden ist. Im stationären Zustand ist der Winkel δ dann wieder gleich Null und die Kompensationseinrichtung 2 liefert genau die Grund schwingungsverschiebungsblindleistung Q_N, die der Verbraucher 12 benötigt. Jedoch hat sich gegenüber dem Leerlauffall die Zwischenkreisspannung 2E_d geändert. Nimmt man an, daß der Verbraucher 12 induktive Grundschwingungsverschiebungsblind leistung Q_N benötigt, so muß die Kompensationseinrichtung 2 kapazitive Blindleistung abgeben und der netzseitige Kompen satorspannungs-Raumzeiger

ist beträchtlich größer als der Netzspannungs-Raumzeiger

. Damit ist die Zwischen kreisspannung 2E_d gegenüber dem Leerlauffall angestiegen und hat sich betriebspunktabhängig eingestellt. Mit diesem Regel kreis ist demnach gleichzeitig eine ordnungsgemäße Versorgung des Gleichspannungszwischenkreises gewährleistet, da jede Ab weichung der Zwischenkreisspannung 2E_d von ihrem betriebs punktgemäßen Wert unweigerlich zu einem Auftreten von Grund schwingungsverschiebungsblindleistung führt.

In der Fig. 5 ist ein zweiter Teil 54 des Reglers 22 der Rege leinrichtung 16 dargestellt, wobei Teile des ersten Teils 36 des Reglers 22 mit dargestellt sind, damit erkennbar wird, wie diese beiden Teile 36 und 54 des Reglers 22 ineinander greifen. Die Einrichtung 38 zur Bestimmung der Grundschwin gungsverschiebungsblindleistung Q_N ist ausgangsseitig mit dem invertierenden Eingang eines Vergleichers 56 verknüpft, des sen nichtinvertierender Eingang mit dem Ausgang eines Multi plizierers 58 und dessen Ausgang mit einem I-Regler 60 ver knüpft sind. Ausgangsseitig ist dieser I-Regler 60 mit einem nichtinvertierenden Eingang eines weiteren Vergleichers 62 verknüpft, dessen Ausgang mit dem PI-Regler 40 des ersten Teils 36 des Reglers 22 und dessen invertierender Eingang mit einem Ausgang einer Einrichtung 64 zur Bestimmung einer Kom pensatorblindleistung Q_K verbunden sind. Die Eingänge des Multiplizierers 58 ist einerseits mit einem Konstantglied 64 und andererseits mit einer Einrichtung 66 zur Bestimmung ei ner Wirkleistung P_N verknüpft. Diese Einrichtung 66, der Mul tiplizierer 58 und das Konstantglied 64 bilden zusammen einen Sollwertbildner 68, an dessen Ausgang ein Sollwert der Grund schwingungsverschiebungsblindleistung Q_N ansteht. Die Ein richtung 64 und 66 weisen jeweils eine Recheneinrichtung 44 mit nachgeschaltetem Mittelwertbildener 46 auf, wobei der Einrichtung 64 ein Netzspannungs-Raumzeiger

und ein kon jugiert komplexer Kompensatorstrom-Raumzeiger und der Einrichtung 66 ein Netzspannungs-Raumzeiger

und ein kon jugiert komplexer Netzstrom-Raumzeiger

zugeführt sind.

Mit diesem zweiten Teil 54 des Reglers 22 wird neben der Grundschwingungsverschiebungsblindleistung Q_N, die im Netz 14 auftritt, auch die Wirkleistung P_N im Netz 14 und die Grund schwingungsverschiebungsblindleistung Q_K der Kompensations einrichtung 2 berechnet. Auf diese Weise kann, wenn benötigt, eine gewollte Phasenverschiebung ϕ_soll, die als Eingangssignal am Konstantglied 64 ansteht, zwischen den Grundschwingungs mitsystemen von Netzspannungs-Raumzeiger

und Netzstrom-Raumzeiger

erreicht werden, beispielsweise um eine Netz spannungsregelung durchzuführen. Zu diesem Zweck wird die Netzwirkleistung P_N mit der Konstanten tanϕ_soll multipliziert und als Sollwert der Grundschwingungsverschiebungsblindlei stung Q_N mit dem Istwert der Grundschwingungsverschiebungs blindleistung Q_N verglichen. Die Regelabweichung wird dann vom I-Regler 60 verarbeitet. Das Ausgangssignal des I-Reglers 60 wird als Sollwert der Kompensatorblindleistung Q_K mit dem Istwert der Kompensatorblindleistung Q_K verglichen und die ermittelte Regelabweichung dem PI-Regler 40 des ersten Teils 36 des Reglers 22 zugeführt.

Mittels diesem Regler 22 wird ein Basisübertragungsverhält nis-Raumzeiger

generiert, mit dem nicht nur die Grund schwingungsverschiebungsblindleistung Q_N des Netzes 14, son dern auch die Grundschwingungsverschiebungsblindleistung Q_K der Kompensationseinrichtung 2 kompensiert werden kann. Soll die Grundschwingungsverschiebungsblindleistung Q_N des Netzes 14 nicht kompensiert werden, so wird die Regelverstärkung des I-Reglers 60 zu Null gewählt. Auch in diesem Fall wurden die kapazitiven Speicher 6 des Pulsstromrichters 4 ordnungsgemäß versorgt.

Die Regler 24, 26, 28, 30 und 32, die Teilübertragungsverhält nis-Raumzeiger

,

und

generieren, unter scheiden sich durch die Ordnungszahlen ν der Oberschwingungen und davon, ob diese im Mit- (+) oder Gegensystem (-) auftre ten. Deshalb ist stellvertretend für diese Regeler 24, . . ., 32 eine verallgemeinerte Reglerstruktur 70 in Fig. 6 näher darge stellt.

Diese Reglerstruktur 70 weist eingangsseitig eine Einrichtung 72 zur Bildung eines komplexen Fourierkoeffizienten bzw. auf, der ein PI-Regler 74 nachgeschaltet ist. Ausgangs seitig ist dieser PI-Regler 74 mit einer Einrichtung 76 zur Bildung eines Teilübertragungsverhältnis-Raumzeigers

bzw. verknüpft. Die Einrichtung 72 weist einen Multiplizierer 78 mit nachgeschaltetem Mittelwertbildner 80 auf, wobei ein Eingang dieses Multiplizierers 78 mit einem Ausgang eines Einheits-Raumzeiger-Bildners 82 verbunden ist. Am zweiten Eingang dieses Multiplizierers 78 steht ein Netzstrom-Raum zeiger

an. Aus dem am Ausgang des Multiplizierers 78 an stehenden Produkt y(t) wird mittels des Mittelwertbildners 80 bezüglich einer Netzperiode ein komplexer Fourierkoeffizient

bzw.

wobei ν die Ordnungszahl der zu kompensierenden Oberschwingung und + bzw. - das Mitsystem bzw. das Gegensy stem kennzeichnen. Der konjugiert komplexe Einheits-Raum zeiger rotiert im Mitsystem mit einer Drehfrequenz +νω und im Gegensystem mit einer Drehfrequenz -νω, wobei ω die Drehfrequenz des Netzspannungsgrundschwingungs-Raumzeigers ist. Durch die Mittelwertbildung über die Netzperiode wird aus dem Produkt y(t) vom Netzstrom-Raumzeiger

und koju giert komplexen Einheits-Raumzeiger

der komplexe Fourier koeffizient

bzw.

des entsprechenden Netzstromanteils.

Das Ausgangssignal des I-Reglers 74 wird mittels eines weite ren Multiplizierers 84 mit dem Einheits-Raumzeiger und mit einer imaginären Einheit j bzw. -j multipliziert. Das Produkt dieser Multiplikation ist ein Teilübertragungsverhältnis-Raumzeiger

oder

. Der I-Regler 74 verändert den Betrag und den Winkel des Teilübertragungsverhältnis-Raumzeigers oder

dann solange, bis die entsprechende Harmonische ν- ter Ordnungszahl im Netzstrom eliminiert ist. Im stationären Zustand steht der Teilübertragungsverhältnis-Raumzeiger

bzw.

und damit der zugehörige Spannungsteil bzw. des Kompensatorspannungs-Raumzeigers

senkrecht auf dem Kompensatorstromanteil-Raumzeiger bzw. , der die entsprechende Harmonische ν-ter Ordnung im Laststrom kom pensiert (Fig. 7).

Für jede zu kompensierende Oberschwingung muß ein Regler 26, . . ., 32 vorgesehen werden. Zur Kompensation der Grund schwingungsunsymmetrie muß ein Gegensystemregler mit der Ord nungszahl ν = 1 vorgesehen sein (Regler 24).

Soll eine Beeinflussung der vom Netz 14 gelieferten Wirklei stung P_N durch die Kompensationseinrichtung 2 durchgeführt werden, so muß die parallel zum Verbraucher 12 geschaltete Kompensationseinrichtung 2 in der Lage sein, Wirkleistung P_N aufzunehmen oder abzugeben. Zu diesem Zweck muß ein zusätzli cher Energiespeicher 86 an den Gleichspannungszwischenkreis des Pulsstromrichters 4 angekoppelt werden, der die Differenz ΔP zwischen Netzleistung und Verbraucherleistung, die über die Kompensationseinrichtung 2 geführt wird, speichert oder abgibt. Der Energiespeicher 86 muß stromgeregelt gespeist werden, d. h., er muß entsprechend einem Stromsollwertsignal i_Esoll dem Zwischenkreis der Kompensationseinrichtung 2 einen definierten Gleichstrom i_E entnehmen können. Der Stromsoll wert i_Esoll wird aus der aufzubringenden Leistungsdifferenz ΔP und der Zwischenkreisspannung 2E_d der Kompensationseinrich tung 2 berechnet. Soll dem Netz 14 Wirkleistung P_N entnommen werden, so muß das Stromsollwertsignal i_Esoll positiv sein. Damit entnimmt der Energiespeicher 86 dem Zwischenkreis des Pulsstromrichters 4 Energie. Dies führt zu einem Absinken der Zwischenkreisspannung 2E_d. Der Basisteil des netzseitigen Kompensatorspannungs-Raumzeigers

sinkt ab und es kommt zu einer Änderung der Grundschwingungsverschiebungsblindleistung Q_N. Diese Grundschwingungsverschiebungsblindleistung Q_N wird mittels des ersten Teils 36 des Reglers 22 kompensiert, indem der Winkel δ zwischen dem Netzspannungs-Raumzeiger

und dem Basisteil des Kompensatorspannungs-Raumzeigers

öffnet.

Der daraus resultierende Wirkleistungsfluß in den Zwischen kreis des Pulsstromrichters 4 läßt die Zwischenkreisspannung 2E_d und damit den Basisteil des Kompensatorspannungs-Raum zeigers

wieder ansteigen. Da der Energiespeicher 86 nun jedoch ständig die Leistung ΔP = 2E_d . i_Esoll dem Zwischenkreis entnimmt, ist nach Kompensation der Netzverschiebungsblind leistung Q_N der Winkel δ nicht gleich Null, sondern es bleibt der Winkel der notwendig ist, um die vom Energiespeicher 86 abgenommene Leistung der Kompensationseinrichtung 2 aus dem Netz 14 zuzuführen.

Der Energiespeicher 86 weist einen Gleichstromspeicher und ein Stellglied mit zugehörigem Steuersatz auf, damit der Stromsollwert i_Esoll eingestellt werden kann. Als Gleichstrom speicher kann beispielsweise ein supraleitender magnetischer Energiespeicher (SMES) verwendet werden. Auch andere Energie speicher, wie Schwungradspeicher oder Batterien können als Gleichstromspeicher verwendet werden.

Claims

1. Verfahren zur Kompensation von Blindstromanteilen eines aus einem Versorgungsnetz (14) gespeisten nichtidealen Ver brauchers (12) mittels einer zum Verbraucher (12) elektrisch parallel geschalteten Kompensationseinrichtung (2), die einen Pulsstromrichter (4) mit wenigstens einem kapazitiven Spei cher (6), einen Anpaßfilter (8) und eine Regel- und Steuer einrichtung (10) aufweist, mit folgenden Verfahrensschritten:

a) Ermittlung eines Netzspannungs-Raumzeigers () und eines konjugiert komplexen Netzstrom-Raumzeigers () aus ge messenen Netzleiterspannungen und Netzströmen,
b) Bestimmung einer Grundschwingungsverschiebungsblindlei stung (Q_N) des Netzes (14) mittels der ermittelten Raum zeiger (, ),
c) Bestimmung eines Übertragungsverhältnis-Raumzeigers () aus der bestimmten Grundschwingungsverschiebungsblindlei stung (Q_N), der in Steuersignale (S_ν) für den Pulsumrich ter (4) umgesetzt wird,
d) Generierung eines Kompensatorspannungs-Raumzeiger () in Abhängigkeit des bestimmten Übertragungsverhältnis-Raumzeigers () und einer Zwischenkreisspannung (2E_d) des kapazitiven Speichers (6),
gekennzeichnet durch
e) Bestimmung einer Netzwirkleistung (P_N) mittels der ermit telten Raumzeiger (, ),
f) Bestimmung eines Sollwertes einer Grundschwingungsver schiebungsblindleistung (Q_N) durch Multiplikation der be stimmten Netzwirkleistung (P_N) mit einer Konstanten (tanϕ_soll),
g) Bestimmung eines Sollwertes einer Kompensatorblindleistung (Q_K) in Abhängigkeit eines Vergleiches von Ist- und Soll wert der Grundschwingungsverschiebungsblindleistung (Q_N),
h) Bestimmung einer Kompensatorblindleistung (Q_K) aus einem ermittelten Netzspannungs-Raumzeiger () und einem er mittelten konjugiert komplexen Kompensatorstrom-Raumzeiger ()
i) Bestimmung eines Basisübertragungsverhältnis-Raumzeigers () aus einer ermittelten Regelabweichung der Kompensa torblindleistung (Q_k).

2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch

j) Bestimmung eines komplexen Fourierkoeffizienten (, ) aus dem Produkt eines Netzstrom-Raumzeigers () und ei nes konjugiert komplexen Einheits-Raumzeigers (),
k) Bestimmung eines Teilübertragungsverhältnis-Raumzeiger (, ) in Abhängigkeit des ermittelten komplexen Fou rierkoeffizienten (, ), eines Einheits-Raumzeigers () und einer imaginären Einheit (j, -j) und
l) vektorielle Addition des Basisübertragungsverhältnis-Raum zeigers () und des Teilübertragungsverhältnis-Raumzeigers (, ).

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, für eine Kompensationseinrichtung (2), die einen Pulsstromrichter (4) mit wenigstens einem kapazitiven Spei cher (6), einen Anpaßfilter (8) und eine Regel- und Steuer einrichtung (10) aufweist, wobei diese Regel- und Steuerein richtung (10) eine Reglereinrichtung (16) zur Bestimmung ei nes Übertragungsverhältnis-Raumzeigers () und einen Puls weitenmodulator (18), an dessen Ausgängen die Steuersignale (S_ν) für den Pulsstromrichter (4) anstehen, aufweist, wobei diese Reglereinrichtung (16) eine Einrichtung (38) zur Be stimmung einer Grundschwingungsverschiebungsblindleistung (Q_N), einen PI-Regler (40) und eine Einrichtung (42) zur Bil dung eines Basisübertragungsverhältnis-Raumzeigers () auf weist, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (38) zur Bestimmung einer Grundschwin gungsverschiebungsblindleistung (Q_N) ausgangsseitig mit einem invertierenden Eingang eines Vergleichers (56) verknüpft ist, dessen nichtinvertierender Eingang mit einem Ausgang eines Sollwertbildners (68) für die Grundschwingungsverschiebungs blindleistung (Q_N) und dessen Ausgang mittels eines I-Reglers (60) mit einem nichtinvertierenden Eingang eines weiteren Vergleichers (62) verbunden sind, dessen invertierender Ein gang mit einem Ausgang einer Einrichtung (64) zur Bestimmung einer Kompensatorblindleistung (Q_K) und dessen Ausgang mit einem Eingang des PI-Reglers (40) verbunden sind, daß an den Eingängen des Sollwertbildners (68) ein ermittelter Netzspan nungs-Raumzeiger (), ein ermittelter konjugiert komplexer Netzstrom-Raumzeiger () und ein Phasenwinkel (ϕ_soll) anste hen und daß an den Eingängen der Einrichtung zur Bestimmung einer Kompensatorblindleistung (Q_K) ein ermittelter Netzspan nungs-Raumzeiger () und ein ermittelter konjugiert komple xer Kompensatorstrom-Raumzeiger () anstehen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Reglereinrichtung (16) n weitere Regler (24, . . ., 32) zur Bestimmung von n Teilübertragungsverhältnis-Raumzeiger (, ) aufweist, die jeweils eine Einrichtung (72) zur Bildung eines komplexen Fourierkoeffizienten (, ), einen I-Regler (74) und eine Einrichtung (76) zur Bildung eines Teilübertragungsverhältnis-Raumzeigers (, ) aufweisen, und daß die Ausgänge dieser n weiteren Regler (24, . . ., 32) mit einer Summationsstelle (34) verknüpft sind, deren erster Ein gang mit dem Ausgang des Reglers (22) zur Bestimmung eines Basisübertragungsverhältnis-Raumzeigers () verbunden ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (72) zur Bildung eines komplexen Fourier koeffizienten (, ) einen Multiplizierer (78) mit nachge schalteten Mittelwertbildner (80) aufweist, wobei ein Eingang des Multiplizierers (78) mit einem Ausgang eines Einheits-Raumzeiger-Bildners (82) verknüpft ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (76) zur Bildung eines Teilübertragungs verhältnis-Raumzeigers (, ) einen Einheits-Raumzeiger-Bildner (82) und einen Multiplizierer (84) aufweist, der ein gangsseitig einerseits mit dem I-Regler (74) und andererseits mit dem Einheits-Raumzeiger-Bildner (82) verbunden ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Sollwertbildner (68) für die Grundschwingungsver schiebungsblindleistung (Q_N) eine Recheneinrichtung (44) zur Bestimmung einer Augenblickwirkleistung (p_N), einen Mittel wertbildner (46), ein Konstantglied (64) und einen Multipli zierer (58) aufweist, daß der Mittelwertbildner (46) ein gangsseitig mit dem Ausgang der Recheneinrichtung (44) und ausgangsseitig mit einem Eingang des Multiplizierers (58) verknüpft ist und daß der zweite Eingang des Multiplizierers (58) mit dem Konstantglied (64) verbunden ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (64) zur Bestimmung einer Kompensator blindleistung (Q_K) eine Recheneinrichtung (44) zur Bestimmung einer Augenblicksblindleistung (q_K) mit nachgeschaltetem Mit telwertbildner (46) aufweist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Signal-Prozessor für die Reglereinrichtung (16) vor gesehen ist.