DE19846981A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Generierung eines Kompensatorstrom-Sollwertraumzeigers für einen geregelten Shunt-Aktivfilter - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Generierung eines Kompensatorstrom-Sollwertraumzeigers für einen geregelten Shunt-Aktivfilter

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Generierung eines Kompensatorstrom-Sollwertraumzeigers DOLLAR I1 für einen geregelten Shunt-Aktivfilter (8) einer nichtlinearen und/oder rückspeisenden Last (2). Erfindungsgemäß wird ein Wirk-Ersatzleitwerk (G¶T¶(k È DELTAt)) gemäß der FBD-Methode berechnet, aus denen dann in Abhängigkeit eines ermittelten Lastspannungs-Raumzeigers DOLLAR I2 ein Netzstrom-Sollwertraumzeiger DOLLAR I3 bestimmt wird, aus dem durch Subtraktion eines ermittelten Laststrom-Raumzeigers (DELTA(t)) ein Kompensatorstrom-Sollwertraumzeiger DOLLAR I4 ermittelt wird. DOLLAR A Somit wird ein stabiler Betrieb eines Shunt-Aktivfilters (8) einer nichtlinearen Last (2) sichergestellt, wobei die guten dynamischen Eigenschaften der FBD-Methode erhalten bleiben.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vor­ richtung zur Generierung eines Kompensatorstrom-Sollwertraum­ zeigers für einen geregelten Aktivfilter, der parallel zu ei­ ner nichtlinearen und/oder rückspeisenden Last gekoppelt ist.
Im Aufsatz "New Trends in Active Filters" von H. Akagi, abge­ druckt im Konferenzband "EPE '95", 1995, Sevilla, Seiten 0.017 bis 0.026, wird der Stand bezüglich Aktivfilter aufge­ zeigt. Aktivfilter werden zur Kompensation von Flickerspan­ nungen, zur Spannungsregelung von Versorgungsnetzen und zur Lastflußregelung eingesetzt. Diese Aktivfilter können paral­ lel oder seriell oder eine Kombination von beiden zu einer Last im Netz eingebunden werden. Bei der Parallelschaltung wird der Aktivfilter als Shunt-Aktivfilter bezeichnet. An­ stelle der Bezeichnung Aktivfilter wird auch die Bezeichnung Kompensationseinrichtung bzw. Kompensator verwendet. Diese Kompensationseinrichtung, die schnell veränderliche Blind­ ströme kompensieren soll, weisen einen selbstgeführten Strom­ richter mit einer gleichspannungsseitig angeschlossenen Kon­ densatorbatterie auf.
Sollen schnellveränderliche Anteile von Verbraucherströmen von einem Netz ferngehalten werden, so muß eine parallel zur Last geschaltete Kompensationseinrichtung so gesteuert wer­ den, daß sie den schnell veränderlichen Anteilen entgegenge­ setzt gleiche Ströme aufnimmt. Um die Ströme des Kompensators entsprechend steuern oder regeln zu können, muß der Zeitver­ lauf der Verbraucherblindströme bekannt sein. Nach Fryze er­ hält man den Zeitverlauf der Blindkomponente eines Stromes, wenn man von diesem Strom den Wirkanteil subtrahiert. Da der Strom eines Verbrauchers praktisch verzögerungsfrei gemessen werden kann, besteht das Grundproblem der Kompensation schnell veränderlicher Blindströme darin, den Zeitverlauf des Wirkstromes zu bestimmen. Eindeutig gelöst ist diese Aufgabe bisher nur unter der Annahme, daß sowohl die Ströme als auch die Spannungen eines Netzwerkes periodische Funktionen der Zeit mit einer konstanten Schwingungsdauer sind.
Für den Fall, daß sowohl die Spannungen als auch die Ströme eines Verbrauchers periodische Funktionen der Zeit mit der gleichen Schwingungsdauer sind, hat Fryze gezeigt, daß man jeden Strom in Bezug auf die zugeordnete Spannung immer ein­ deutig in einen Wirk- und in einen Blindanteil aufspalten kann. Bei einem mehrphasigen Verbraucher mit m-Anschlüssen ist das System der Wirkströme gleich den Strömen eines Ver­ brauchers, der aus m-gleichen Widerständen besteht und der die gleiche mittlere Leistung P aufnimmt, wie der wirkliche Verbraucher. Im Aufsatz "Kompensation schnell veränderlicher Blindströme", abgedruckt in der DE-Zeitschrift "etz-a", Band 98, 1977, Heft 6, Seiten 408 bis 411, ist eine Beziehung für die Berechnung der Wirkströme angegeben. Das Problem, den Wirkanteil eines nichtperiodischen Stromes zu finden, ist gemäß dieser angegebenen Beziehung damit auf die Aufgabe zu­ rückgeführt, die Wirkleistung P so zu definieren, daß daraus eine eindeutige und praktisch brauchbare Meßvorschrift auch für Ströme mit nichtperiodischen Zeitfunktionen abgeleitet werden kann. In diesem genannten Aufsatz wird eine Vorschrift für den nichtperiodischen Fall angegeben.
Aus dem Aufsatz "Dynamic Compensation of Non-Active Power Using the FBD Method - Basic Properties Demonstrated by Benchmark Examples" von M. Depenbrock und H.-Ch. Skudelny, abgedruckt in der Zeitschrift "ETEP", Ausgabe 4, Nr. 5. Sep­ tember/Oktober 1994, Seiten 381 bis 388, ist ein Verfahren zur Generierung eines Kompensatorstrom-Sollwertes bekannt. Dieses Verfahren wird bei einem Aktivfilter verwendet, der parallel zu einer passiven Last geschaltet ist. Mittels dieses Shunt-Aktivfilters sollen die Gesamtblindströme der passiven Last kompensiert werden. Für die Ermittlung eines Kompensatorstrom-Sollwertes wird die sogenannte FBD-Methode (Fryze, Buchholz, Depenbrock-Methode) verwendet. Mittels dieser FBD-Methode, die beispielsweise im Aufsatz "The FBD- Method, a Generally Applicable Tool for Analyzing Power Relations",.abgedruckt in der Zeitschrift IEEE Transactions on Power Systems, Ausgabe 8, Nr. 2. Mai 1993, Seiten 381 bis 387, näher erläutert ist, wird ein Wirk-Ersatzleitwert in Ab­ hängigkeit eines gemessenen Laststromes und einer gemessenen Lastspannung berechnet. Dieser berechnete Wirk-Ersatzleitwert wird anschließend mit der gemessenen Lastspannung multipli­ ziert und man erhält somit den Zeitverlauf des Wirkanteils des Laststromes. Wird nun von diesem Wirkanteil der Laststrom subtrahiert, so erhält man den Zeitverlauf eines Kompensator­ strom-Sollwertes, der dem Blindstromanteil des Laststromes entgegengesetzt ist. Der Schwerpunkt dieses Aufsatzes ist die Herleitung einer Gleichung zur Berechnung eines Wirk-Ersatz­ leitwertes. Mittels dieser FBD-Methode wird ein dynamischer Sollwert für einen Shunt-Aktivfilter generiert, wodurch der Shunt-Aktivfilter dynamisch auftretende Blindanteil eines Laststromes einer passiven Last, kompensieren kann.
Wenn nicht bekannt ist, ob die Last immer passiv ist oder die Last sich zeitweise aktiv und zeitweise passiv verhält, kommt es zu instabilen Verhalten des geregelten Shunt-Aktivfilters. Das heißt, die FBD-Methode ist in ihrer Grundform nicht mehr anwendbar.
Im Aufsatz "Dynamic Parallel Compensation of Active Non- Linear Loads using the FBD-Method", abgedruckt im Konferenz­ band "IEEE Int. Conf. of Harmonics and Quality of Power VII (ICHQP VII)", Las Vegas, Okt. 1996, Seiten 21 bis 26, wird eine Möglichkeit vorgestellt, mit der das Instabilitätspro­ blem eines geregelten Shunt-Aktivfilters bei der Verwendung der FBD-Methode bei der Generierung eines Sollwertes des Kom­ pensator-Stromes gelöst wird. Zur Lösung des Instabilitäts­ problems wird parallel zum Shunt-Aktivfilter und zur Last ein Kondensator und eine Induktivität geschaltet. Mit einem Sta­ bilitätskriterium nach Hurwitz werden der Kondensator und die Induktivität bemessen. Diese Bemessung ist vom Netzersatzwi­ derstand abhängig, d. h., der Netzersatzwiderstand sollte un­ gefähr bekannt sein, zumindest muß dieser Widerstand einen genügend großen Wert aufweisen. Durch diese Maßnahme kann bei bekannten Netzersatzwiderstand eine Stabilität erreicht wer­ den.
Nachteilig bei diesem Verfahren wirken sich die Netzimpedanz und die zusätzlichen Komponenten Kondensator und Induktivität aus, wobei diese Komponenten mit Rücksicht auf Verlustbe­ trachtung dimensioniert werden müssen.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Generierung eines Sollwertes eines Kompensatorstromes für einen geregelten Shunt-Aktivfilter anzugeben, das unabhängig von einem Netzersatzwiderstand und von parallel geschalteten Komponenten ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit dem Merkmal des An­ spruchs 1 gelöst.
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß, wenn die nicht­ lineare Last mittels einer Rechengröße nachgebildet wird, auch die körperlich vorhandenen Komponenten Kapazität und In­ duktivität durch entsprechende Rechengrößen in das Verfahren zur Generierung eines Sollwertes des geregelten Shunt-Aktiv­ filters einbindbar sind. Deshalb wurde die FBD-Methode derart abgeändert, daß nun der Zeitverlauf des Wirkanteils des Last­ stromes mittels eines Modellnetzwerkes berechnet wird, daß den berechneten Wirk-Ersatzleitwert und die Modellelemente Kapazität und Induktivität sowie einen Widerstand aufweist. Dadurch erhält man ein Verfahren zur Generierung eines Soll­ wertes eines Kompensatorstromes für einen geregelten Shunt- Aktivfilter, ohne daß die genannten Nachteile auftreten. So­ mit wird unabhängig vom Innenwiderstand des speisenden Netzes ein stabiler Betrieb des geregelten Shunt-Aktivfilters einer nichtlinearen Last sichergestellt. Das heißt, man erhält eine auf der FBD-Methode basierende Regelung eines Shunt-Aktivfil­ ters, die unabhängig von der Energieflußrichtung einsetzbar ist.
Zur näheren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnung Bezug genommen, in der ein Ausführungsbeispiel schematisch veranschaulicht ist.
Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild einer bekannten Kompensationsschaltung, die
Fig. 2 zeigt ein Ersatzschaltbild des Blockschalt­ bildes nach Fig. 1, die
Fig. 3 zeigt ein Blockschaltbild eines Sollwert­ bildners nach Fig. 2, die
Fig. 4 zeigt ein Ersatzschaltbild des Blockschalt­ bildes nach Fig. 1 für die Stabilitätsanalyse und die
Fig. 5 bis 10 zeigen Simulationsergebnisse, die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erstellt sind.
Die Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild einer bekannten Kompensa­ tionsschaltung, bei der eine nichtlineare Last mittels einer elektrischen Leitung 4 mit einem Energieversorgungsnetz 6 verknüpft ist. Elektrisch parallel zur nichtlinearen Last 2 ist ein Aktivfilter 8 angeschlossen, der mittels einer Regel­ einrichtung 10 angesteuert wird. Als Aktivfilter 8 ist ein selbstgeführter Stromrichter mit gleichspannungsseitiger Kon­ densatorbatterie vorgesehen. Außerdem ist eine Vorrichtung 12 zur Bildung eines Kompensatorstrom-Sollwertraumzeigers vorgesehen, der ausgangsseitig mit einem Sollwert-Eingang 14 der Regeleinrichtung 10 und eingangsseitig mit einer Strom- und Spannungsmeßeinrichtung 16 und 18 verknüpft ist. Die Vor­ richtung 12, die auch als Sollwertbildner 12 bezeichnet wird, ist eingangsseitig mit den Ausgängen zweier Einrichtungen 20 und 22 zur Bildung von Raumzeigern und verbunden.
Diesem Blockschaltbild ist zu entnehmen, daß es sich beim Energieversorgungsnetz 6 um ein Drehstromsystem handelt. Aus diesem Grund werden aus den gemessenen Lastphasenströmen iR(t), is(t), iT(t) und den gemessenen Lastphasenspannungen uR(t), us(t), uT(t) die eingangsseitig an den Einrichtungen 20 und 22 anstehen, jeweils ein Laststrom-Raumzeiger und ein Lastspannungs-Raumzeiger erstellt. Aus diesen Raum­ zeigern und wird mittels der Vorrichtung 12 ein Kom­ pensatorstrom-Sollwertraumzeiger generiert, aus dem die Regeleinrichtung 10 Steuersignale Sv für die Stromrichterven­ tile des selbstgeführten Stromrichters erzeugt.
In der Fig. 2 ist ein zugehöriges Ersatzschaltbild als Block­ schaltbild nach Fig. 1 dargestellt. In diesem Ersatzschaltbild ist das dreiphasige Energieversorgungsnetz 6 als Spannungs­ quelle 24, der innere Scheinwiderstand des Netzes als Induk­ tivität LS, die auch als Netzersatzinduktivität bezeichnet wird, und die nichtlineare Last als Stromquelle 26 und als Spannungsquelle 28 mit nachgeschalteter Reihenschaltung eines Widerstandes RL und einer Induktivität LL dargestellt. Diese Ersatzschaltung der nichtlinearen Last 2 läßt erkennen, daß diese Energie aufnehmen und abgeben kann. Da das erfindungs­ gemäße Verfahren vom Netzersatzwiderstand RS unabhängig ist, ist dieser in diesem Ersatzschaltbild nicht mehr dargestellt. An sich ist dieses Ersatzschaltbild aus dem eingangs genann­ ten Konferenzbericht "IEEE Int. Conf. of Harmonics and Quality of Power VII", Las Vegas, bekannt.
In der Fig. 3 ist das Blockschaltbild des Sollwertbildners 12 näher dargestellt. Dieser Sollwertbildner 12 weist eingangs­ seitig eine Einrichtung 30 zur Bestimmung eines Wirk-Ersatz­ leitwertes GT(k.Δt), dem eine Einrichtung 32 zur Berechnung eines Netzstrom-Sollwertraumzeigers nachgeschaltet ist, und ausgangsseitig einen Subtrahierer 34 aufweist. Die beiden Eingänge der Einrichtung 30 sind mit den Ausgängen der Ein­ richtungen 20 und 22 verknüpft, mittels denen aus gemessenen Lastphasenströmen iR(t), is(t), iT(t) und Lastphasenspannungen uR(t), us(t), uT(t) ein Laststrom-Raumzeiger und ein Lastspannungs-Raumzeiger gebildet werden. Der Aufbau derartiger Einrichtungen 20 und 22 sind aus der feldorien­ tierten Regelung bekannt, so daß hier nicht näher darauf ein­ gegangen werden muß. Wie in der Einrichtung 30 ein Wirk-Er­ satzleitwert GT(k.Δt) bestimmt wird, ist ausführlich in den Entgegenhaltungen "ETEP" und "ICHQP VII" angegeben und erläu­ tert worden. Dieser Wirk-Ersatzleitwert GT(k.Δt) wird mittels der FBD-Methode bestimmt, die beispielsweise durch die fol­ gende Gleichung
wiedergegeben wird. Da das erfindungsgemäße Verfahren diesen Teil unverändert läßt und die FBD-Methode durch die eingangs genannten Aufsätze hinreichend erläutert worden ist, erübrigt sich an dieser Stelle eine nähere Erläuterung der Berechnung des Wirk-Ersatzleitwertes GT(k.Δt).
Nachdem für jedes Zeitintervall Δt ein Wirk-Ersatzleitwert GT(k.Δt) berechnet worden ist, werden diese Werte GT(k.Δt) nacheinander der Einrichtung 32 zur Berechnung eines Netz­ strom-Sollwertraumzeigers zugeführt. Dieser Einrichtung 32 wird außerdem der gebildete Lastspannungs-Raumzeiger zugeführt. Ferner weist diese Einrichtung 32 Modellparameter Modellwiderstand Rp, Modellkapazität Cp und Modellinduktivi­ tät Lp auf. Diese Modellparameter Rp, Cp und Lp bilden zusam­ men mit dem Wirk-Ersatzleitwert GT(k.Δt) ein Modellnetzwerk 36. Bei diesem Modellnetzwerk 36 sind die Modellkapazität Cp und die Modellinduktivität Lp elektrisch parallel geschaltet. Diese Parallelschaltung 38 ist elektrisch in Reihe zum Mo­ dellwiderstand Rp geschaltet. Diese Parameterschaltung 40 ist elektrisch parallel zum Wirk-Ersatzleitwert GT(k.0t) angeord­ net. Am Eingang dieses Modellnetzwerkes 36 steht der gebil­ dete Lastspannungs-Raumzeiger an. In Abhängigkeit von den Wirk-Ersatzleitwerten GT(k.Δt) und den Werten der Modell­ parameter Rp, Cp und Lp, stellt sich ein Strom ein, der ohne Blindstromanteile von der Last 2 aufgeilommen oder abgegeben wird. Da der Shunt-Aktivfilter 8 Blindstromanteile des Last­ stromes i(t) kompensieren soll, ist der sich einstellende Strom des Modellnetzwerkes 36 ein Sollwert. Deshalb wird die­ ser Strom als Netzstrom-Sollwertraumzeiger bezeichnet.
Mittels des Subtrahierers 34 wird von diesem Netzstrom-Soll­ wertraumzeiger der gebildete Laststrom-Raumzeiger subtrahiert, und man erhält einen Kompensator-Sollwertraum­ zeiger . Damit ein stabiler Betrieb des Shunt-Aktivfil­ ters 8 erreicht wird, müssen die Modellparameter Rp, Cp und Lp dimensioniert werden. Die Dimensionierungsvorschrift wird mittels einer Stabilitätsuntersuchung hergeleitet.
Die Stabilitätsuntersuchung erfolgt unter der Annahme, daß der stationäre Wirk-Ersatzleitwert in jedem Zeitintervall Δt konstant ist. In diesem Fall kann das Verhalten von Last 2 und Shunt-Aktivfilter 8 zusammen durch das Ersatzschaltbild nach Fig. 4 dargestellt werden. Für diese Ersatzschaltung gilt folgende Zustandsgleichung:
Die Stabilität dieses Systems wird bestimmt, indem die Hurwitz-Methode auf
det (s . I - A) = 0
angewendet wird, wobei
s = komplexe Frequenz
I = Einheitsmatrix
A = Koeffizientenmatrix
ist.
Durch die Anwendung der Hurwitz-Methode mit 1/Lp = ω2.Cp er­ hält man folgende Gleichung:
(LsRpCp + LSCp)s3 + (RpCp + LS )s2
+ (ω2LSCp . Rp + (ω2LSCp+1)s +ω2 RpCp = 0 (3)
Zusammen fünf Ungleichungen, die durch die Hurwitz-Methode gegeben sind, erfüllen eine asymptotische Stabilität, aber nur zwei Ungleichungen bleiben übrig, welche die Grenzen der gewählten Parameter setzen, wenn folgende Parameter einge­ führt werden.
A = ω2 . LS . Cp = ω2/ws 2 mit ωs = 1/ (4)
mit ωs = Resonanzfrequenz der Reihenschaltung Modellkapazität Cp und Netzinduktivität LS
B = ω . Cp.Rp (5)
und
X = ω . Cp . (6)
mit = 1/
Die Stabilität ist genau dann gegeben, wenn
Rp/(-)<1 (7)
und
erfüllt werden.
Wenn
A << 1 und (A/X)2 << 1
dann kann die Näherung
verwendet werden.
Mit diesen Gleichungen (7) und (8) bzw. (7) und (9) können die Modellparameter Rp, Cp und Lp dimensioniert werden. In den Fig. 5 bis 10 sind nun die Simulationsergebnisse dargestellt, wobei zwei Fälle dargestellt sind. In einem ersten Fall wird bei der Berechnung des Wirk-Ersatzleitwertes GT(k.Δt) die Integrationszeit Ti gleich der Schwingungsdauer T der perio­ dischen Funktion des Laststromes i(t) bzw. u(t) gesetzt, mit dem Zeitintervall Δt = 0,417 ms. Damit ergeben sich pro Inte­ grationszeit Ti 48 Werte des Wirk-Ersatzleitwertes GT. Die zugehörigen Diagramme sind in den Fig. 5, 7 und 9 jeweils dar­ gestellt.
In einem zweiten Fall ist die Integrationszeit Ti gleich der halben Schwingungsdauer T der periodischen Funktion des Last­ stromes i(t) bzw. u(t) mit einem Zeitintervall Δt = 0,277 ms. Damit ergeben sich pro Integrationszeit Ti 36 Werte des Wirk- Ersatzleitwertes GT. Zusätzlich wird eine erweiterte Defini­ tion GE des Ersatzleitwertes verwendet, die in "Kompensation schnell veränderlicher Blindströme", etz-A, Band 98, Nr. 6, Seiten 408 bis 411, beschrieben ist und daher keiner näheren Erläuterung bedarf. Die zugehörigen Diagramme sind jeweils in den Fig. 5, 8 und 10 dargestellt. Dieser Wert GE wird als Energieausgleich-Ersatzleitwert bezeichnet.
In den Fig. 5 und 6 sind jeweils über der normierten Zeit t/T die normierten Größen Wirk-Ersatzleitwert GT/Gn, α-Komponente i/in des Netzstrom-Raumzeigers , α-Komponente uα/un des Lastspannungs-Raumzeigers und Energie w(t)/wn des Shunt- Aktivfilters 8 dargestellt. Wegen der kleineren Integrations­ zeit Ti sind in der Fig. 6 die Überschwingungen des normierten Wirk-Ersatzleitwertes GT/Gn größer. Demgegenüber ist die nor­ mierte Energie w(t)/wn des Shunt-Aktivfilters 8 wegen der Verwendung des Energieausgleichs-Ersatzleitwertes wesentlich kleiner.
In den Fig. 7 und 8 sind jeweils die Trajektorien des normier­ ten Netzstrom-Raumzeigers und des normierten Lastspan­ nungs-Raumzeigers für die nichtlineare Last 2, die sich zeitweise passiv und zeitweise aktiv verhält, in der komple­ xen Ebene dargestellt. Die Fig. 9 und 10 zeigen demgegenüber jeweils die Trajektorien des normierten Kompensatorstrom- Raumzeigers in der komplexen Ebene. Ein Vergleich die­ ser beiden Fig. 9 und 10 zeigen, daß der Spitzenwert des nor­ mierten Kompensatorstrom-Raumzeigers im zweiten Fall viel kleiner ist.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Generierung eines Kompensatorstrom-Sollwertraumzeigers wird ein stabiler Betrieb eines Aktivfilters 8, der parallel zu einer nichtli­ nearen und/oder rückspeisenden Last 2 geschaltet ist, sicher­ gestellt, wobei die guten dynamischen Eigenschaften einer auf der FBD-Methode basierenden Regelung unverändert erhalten bleiben. Gegenüber dem bekannten Verfahren aus dem Konferenz­ bericht ICHQP VII, Las Vegas, ist das erfindungsgemäße Ver­ fahren vom Innenwiderstand des speisenden Netzes 6 unabhängig und der Modellparameter Rp kann ohne Rücksicht auf Verlustbe­ trachtungen dimensioniert werden. Dadurch erhält man eine auf der FBD-Methode basierende Regelung eines Shunt-Aktivfilters, die unabhängig von der Energieflußrichtung einsetzbar ist.

Claims (8)

1. Verfahren zur Generierung eines Kompensatorstrom-Sollwert­ raumzeigers für einen geregelten Aktivfilter (8) der parallel zu einer nichtlinearen und/oder rückspeisenden Last (2) gekoppelt ist, mit folgenden Verfahrensschritten:
  • a) Ermittlung eines Laststrom-Raumzeigers ( und eines Lastspannungs-Raumzeigers ( jeweils aus gemessenen Lastphasenströmen (iR(t), is(t), iT(t)) und Lastphasen­ spannungen (uR(t), us(t), uT(t)),
  • b) sukzessive Berechnung von Wirk-Ersatzleitwerten (GT(k.Δt)) in Abhängigkeit der ermittelten Laststrom- und Lastspan­ nungs-Raumzeiger , ,
  • c) Berechnung eines Netzstrom-Sollwertraumzeigers () mittels eines Modellnetzwerkes (36) bestehend aus dem Wirk-Ersatzleitwert (GT(k.Δt)), einem Modellwiderstand (Rp), einer Modellinduktivität (Lp) und eines Modellkon­ densators (Cp) und des ermittelten Lastspannungs-Raumzei­ gers () und
  • d) Bestimmung eines Kompensatorstrom-Sollwertraumzeigers () durch Subtraktion des ermittelten Laststrom-Raum­ zeigers () vom ermittelten Netzstrom-Sollwertraumzei­ gers ().
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Modellgrößen (Rp, Lp, Cp) mittels folgender Parameter:
A = ω2 . LS . Cp = ω22 s mit ωS = 1/ (4)
B = ω . Cp . Rp (5)
X = ω . Cp . (6)
und folgender Stabilitätskriterien
Rp/(-) < 1 (7)
und
dimensioniert werden.
3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei die Näherungsgleichung
verwendet wird, wenn
A << 1 und (A/X)2 << 1
gilt.
4. Vorrichtung (12) zur Generierung eines Kompensatorstrom- Sollwertraumzeigers () für eine Regeleinrichtung (10) eines Aktivfilters (8), der parallel zu einer nichtlinearen und/oder rückspeisenden Last (2) gekoppelt ist, wobei die Vorrichtung (12) ausgangsseitig mit einem Sollwert-Eingang der Regeleinrichtung (10) des Aktivfilters (8) verbunden ist, wobei diese Vorrichtung (12) eine Einrichtung (30) zur Be­ stimmung eines Wirk-Ersatzleitwertes (GT(k.Δt)), eine Ein­ richtung (32) zur Berechnung eines Netzstrom-Sollwertraumzei­ gers () und einen Vergleicher (34) aufweist, dessen in­ vertierender Eingang mit einer Einrichtung (20) zur Bildung des Laststorm-Raumzeigers () und dessen nichtinvertieren­ den Eingang mit dem Ausgang der Einrichtung (32) zur Berech­ nung des Netzstrom-Sollwertraumzeigers () verknüpft sind und wobei diese Einrichtung (32) eingangsseitig einerseits mit einem Ausgang der Einrichtung (22) zur Bildung des Last­ spannungs-Raumzeigers () und andererseits mit einem Aus­ gang der Einrichtung (30) zur Bestimmung des Wirk-Ersatzleit­ wertes (GT(k.Δt)) verknüpft ist, die ihrerseits eingangssei­ tig jeweils mit einem Ausgang der beiden Einrichtungen (20, 22) zur Bildung der Raumzeiger (), ) verbunden ist.
5. Vorrichtung (12) nach Anspruch 4, wobei die Einrichtungen (20, 22) zur Bildung von Raumzeigern (), ) jeweils ei­ nen Koordinatwandler mit nachgeschalteten Kathesisch-Polar- Koordinatwandler aufweist.
6. Vorrichtung (12) nach Anspruch 4, wobei als Einrichtung (30) zur Bildung eines Wirk-Ersatzleitwertes (GT(k.Δt)) eine Recheneinheit vorgesehen ist.
7. Vorrichtung (12) nach Anspruch 4, wobei als Einrichtung (32) zur Bestimmung eines Netzstrom-Sollwertraumzeigers () eine Recheneinheit vorgesehen ist.
8. Vorrichtung (12) nach Anspruch 4, wobei für die Vorrich­ tungselemente (30, 32, 34) der Vorrichtung (12) ein Signal­ prozessor vorgesehen ist.
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