MD1002Z - System for transmission of current into the industrial network - Google Patents
System for transmission of current into the industrial network Download PDFInfo
- Publication number
- MD1002Z MD1002Z MDS20150094A MDS20150094A MD1002Z MD 1002 Z MD1002 Z MD 1002Z MD S20150094 A MDS20150094 A MD S20150094A MD S20150094 A MDS20150094 A MD S20150094A MD 1002 Z MD1002 Z MD 1002Z
- Authority
- MD
- Moldova
- Prior art keywords
- capacitor
- resistor
- positive terminal
- constant resistor
- terminal
- Prior art date
Links
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 title claims abstract description 12
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 69
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 19
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 2
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000009533 lab test Methods 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/30—Reactive power compensation
Landscapes
- Power Conversion In General (AREA)
Abstract
Description
Invenţia se referă la electronică şi poate fi utilizată în energetică pentru transmiterea curentului de la sursa externă de energie în reţeaua industrială. The invention relates to electronics and can be used in energy for transmitting current from an external energy source to the industrial network.
Este cunoscut sistemul de conectare la reţea a bateriilor solare, executat pe baza unui microcontroler, care include un invertor, dirijat de un microcontroler, algoritmul de lucru al căruia este bazat pe aprecierea amplitudinii şi fazei tensiunii din reţeaua industrială, totodată este folosit un sistem de sincronizare a fazei, pentru care este utilizat un generator virtual bifazat cu defazajul tensiunii de referinţă de 90°. Conectarea la reţea se execută prin programarea unui microcontroler de tip STM32F103xx cu utilizarea unei programe speciale, în care se face analiza fazei tensiunii din reţeaua industrială şi a fazei tensiunii virtuale [1]. The system for connecting solar batteries to the grid is known, based on a microcontroller, which includes an inverter, controlled by a microcontroller, the working algorithm of which is based on the assessment of the amplitude and phase of the voltage in the industrial network, at the same time a phase synchronization system is used, for which a virtual two-phase generator with a 90° reference voltage phase shift is used. The connection to the grid is performed by programming a microcontroller of the STM32F103xx type using a special program, in which the analysis of the phase of the voltage in the industrial network and the phase of the virtual voltage is performed [1].
Dezavantajul acestui sistem constă în aceea că, pe lângă microcontroler, sistemul mai include şi alte dispozitive şi elemente electronice, iar pentru funcţionarea lui este necesar de a utiliza o programă specială cu un algoritm de lucru sofisticat, care poate fi elaborat numai de un specialist în domeniu bine calificat. The disadvantage of this system is that, in addition to the microcontroller, the system also includes other devices and electronic elements, and for its operation it is necessary to use a special program with a sophisticated working algorithm, which can only be developed by a well-qualified specialist in the field.
Este cunoscută metoda de transmitere a curentului în reţea, care include măsurarea tensiunii momentane a reţelei industriale şi a curentului consumatorului, aprecierea derivatei acestora, puterii active şi valorii RMS a tensiunii. După calcularea derivatei valorilor inductanţei reactorului şi a tensiunii reţelei industriale, în prealabil înmulţită la una din părţile raportului puterii active, şi la derivata curentului consumatorului, se calculează diferenţa valorilor obţinute şi, la rezultatul obţinut, se adaugă valoarea momentană a tensiunii din reţeaua industrială. Tensiunea, calculată în aşa mod, este aplicată la reactorul, conectat la reţeaua industrială, şi, în aşa mod, este generat curentul de compensare necesar [2]. The method of transmitting current in the network is known, which includes measuring the instantaneous voltage of the industrial network and the consumer current, assessing their derivative, active power and RMS value of the voltage. After calculating the derivative of the reactor inductance values and the industrial network voltage, previously multiplied by one of the parts of the active power ratio, and the derivative of the consumer current, the difference of the obtained values is calculated and, to the obtained result, the instantaneous value of the voltage in the industrial network is added. The voltage, calculated in this way, is applied to the reactor, connected to the industrial network, and, in this way, the necessary compensation current is generated [2].
Dezavantajul metodei constă în aceea că pentru efectuarea calculelor este necesară utilizarea unui microcontroler cu o programă sofisticată şi a altor dispozitive şi elemente electronice. The disadvantage of the method is that to perform the calculations it is necessary to use a microcontroller with sophisticated software and other electronic devices and elements.
Problema pe care o rezolvă prezenta invenţie constă în simplificarea schemei sistemului de transmitere a curentului în reţeaua industrială prin utilizarea schemelor analogice combinate, compuse din elemente pasive şi active, care permit transmiterea curentului maxim în reţeaua industrială fără a supraîncărca sursa externă de energie. The problem solved by the present invention consists in simplifying the scheme of the current transmission system in the industrial network by using combined analog schemes, composed of passive and active elements, which allow the transmission of maximum current in the industrial network without overloading the external energy source.
Sistemul, conform invenţiei, înlătură dezavantajele menţionate mai sus prin aceea că include un reactor L1, un capăt al căruia este conectat la borna pozitivă a sursei externe U1 de energie electrică, la care sunt conectate şi bornele pozitive ale unor condensatoare C1, C2, iar celălalt capăt al reactorului L1 - la anodul unei diode D1 şi la colectorul unei chei de putere Q1, totodată borna negativă a condensatorului C1 este conectată la borna negativă a sursei U1, la care de asemenea sunt conectate un capăt al unui rezistor constant R16 şi un capăt al unui rezistor de măsurare R0, la celălalt capăt al căruia sunt conectate borna negativă a condensatorului C2, capetele unor rezistoare variabile R17, R2, emitorii cheii de putere Q1 şi ai unei chei de putere Q3, bornele negative ale unor dispozitive de comandă 1, 2, 3, bornele negative ale unor condensatoare C3, C5, C6, C7 şi anozii diodelor D2, D3, D4, D5; un al doilea reactor L2, un capăt al căruia este conectat la emitorul unei chei de putere Q2, colectorul cheii de putere Q3 şi la nodul de conexiune B al bornei pozitive a condensatorului C3 şi bornei negative a unui condensator C4, borna pozitivă a căruia este conectată la catodul diodei D1, un capăt al unui rezistor constant R1, şi la colectorul cheii de putere Q2, iar la celălalt capăt al reactorului L2 sunt conectate borna pozitivă a unui condensator C10, formând un filtru de ieşire, şi o bornă a reţelei industriale Ac1, totodată borna negativă a condensatorului C10 este conectată la nodul de conexiune B şi la cealaltă bornă a reţelei industriale Ac2; un transformator de măsurare T1, care conţine o înfăşurare primară, conectată la bornele condensatorului C10, şi două înfăşurări secundare, izolate galvanic, prima conţinând două capete, conectate la intrarea dispozitivului de comandă 2, două ieşiri ale căruia sunt conectate, respectiv, la baza şi emitorul cheii de putere Q3 şi alte două ieşiri - respectiv, la baza şi emitorul cheii de putere Q4, iar a doua înfăşurare secundară - trei capete, conectate, respectiv, la catozii diodelor D2, D3 şi la borna pozitivă a condensatorului C6, totodată borna pozitivă a condensatorului C6 este conectată la intrarea dispozitivului de comandă 3, borna pozitivă a condensatorului C5, bornele pozitive ale dispozitivelor de comandă 1, 2 şi la un capăt al unui rezistor constant R4; un transformator de măsurare T2, care conţine o înfăşurare primară, conectată la filtrul de ieşire sus-menţionat, şi o înfăşurare secundară cu trei capete, conectate, respectiv, la catozii diodelor D4, D5 şi la borna pozitivă a condensatorului C7, la care este conectat un capăt al unui rezistor constant R5; un comparator COMP, intrarea neinversoare a căruia este conectată printr-un rezistor constant R8 la nodul de conexiune al unui divizor rezistiv, format dintr-un rezistor constant R6 şi un rezistor variabil R7, un capăt al căruia este conectat la borna negativă a comparatorului COMP, la borna negativă a unui condensator C8 şi la borna negativă a condensatorului C7, iar celălalt capăt al divizorului - la borna pozitivă a condensatorului C8, şi la nodul de conexiune a celorlalte capete ale rezistoarelor R4, R5, iar intrarea inversoare a comparatorului COMP este conectată la un capăt al unui rezistor constant R9 şi la un capăt al unui rezistor constant R10, celălalt capăt al căruia este conectat la ieşirea comparatorului COMP şi la anodul unei diode D6, catodul căreia este conectat la un capăt al unui rezistor constant R3, celălalt capăt al căruia este conectat la celălalt capăt al rezistorului R2 şi la intrarea dispozitivului de comandă 1, ieşirile căruia sunt conectate, respectiv, la baza şi emitorul cheii de putere Q1; un amplificator AMPL, intrarea neinversoare a căruia este conectată printr-un rezistor constant R19 la nodul de conexiune al celuilalt capăt al rezistorului R17 şi al unui capăt al unui rezistor constant R18, celălalt capăt al căruia este conectat la un capăt al unui rezistor constant R20, borna pozitivă a amplificatorului AMPL, borna pozitivă a comparatorului COMP şi la ieşirea dispozitivului de comandă 3, iar intrarea inversoare a amplificatorului AMPL este conectată la un capăt al unui rezistor constant R21, capătul celălalt al căruia este conectat la nodul de conexiune al celorlalte capete ale rezistoarelor R16, R20 şi la un capăt al unui rezistor variabil R15, celălalt capăt al căruia este conectat la ieşirea amplificatorului AMPL, totodată ieşirea amplificatorului AMPL este conectată printr-un rezistor constant R14 la un capăt al unui rezistor constant R11, un capăt al unui rezistor constant R13, celălalt capăt al lui fiind conectat la borna pozitivă a condensatorului C2, şi la borna pozitivă a unui condensator C9, borna negativă a căruia este conectată la borna negativă a amplificatorului AMPL, borna negativă a comparatorului COMP şi la un capăt al unui rezistor variabil R12, celălalt capăt al căruia este conectat la celălalt capăt al rezistoarelor R11, R9. The system, according to the invention, eliminates the above-mentioned disadvantages by including a reactor L1, one end of which is connected to the positive terminal of the external power source U1, to which are also connected the positive terminals of capacitors C1, C2, and the other end of the reactor L1 - to the anode of a diode D1 and to the collector of a power switch Q1, at the same time the negative terminal of the capacitor C1 is connected to the negative terminal of the source U1, to which are also connected one end of a constant resistor R16 and one end of a measuring resistor R0, to the other end of which are connected the negative terminal of the capacitor C2, the ends of variable resistors R17, R2, the emitters of the power switch Q1 and of a power switch Q3, the negative terminals of control devices 1, 2, 3, the negative terminals of capacitors C3, C5, C6, C7 and the anodes of the diodes D2, D3, D4, D5; a second reactor L2, one end of which is connected to the emitter of a power switch Q2, the collector of the power switch Q3 and to the connection node B of the positive terminal of the capacitor C3 and the negative terminal of a capacitor C4, the positive terminal of which is connected to the cathode of the diode D1, one end of a constant resistor R1, and to the collector of the power switch Q2, and to the other end of the reactor L2 are connected the positive terminal of a capacitor C10, forming an output filter, and a terminal of the industrial network Ac1, while the negative terminal of the capacitor C10 is connected to the connection node B and to the other terminal of the industrial network Ac2; a measuring transformer T1, which contains a primary winding, connected to the terminals of the capacitor C10, and two secondary windings, galvanically isolated, the first containing two ends, connected to the input of the control device 2, two outputs of which are connected, respectively, to the base and emitter of the power switch Q3 and two other outputs - respectively, to the base and emitter of the power switch Q4, and the second secondary winding - three ends, connected, respectively, to the cathodes of the diodes D2, D3 and to the positive terminal of the capacitor C6, at the same time the positive terminal of the capacitor C6 is connected to the input of the control device 3, the positive terminal of the capacitor C5, the positive terminals of the control devices 1, 2 and to one end of a constant resistor R4; a measuring transformer T2, which contains a primary winding, connected to the aforementioned output filter, and a secondary winding with three ends, connected, respectively, to the cathodes of diodes D4, D5 and to the positive terminal of capacitor C7, to which one end of a constant resistor R5 is connected; a comparator COMP, the non-inverting input of which is connected through a constant resistor R8 to the connection node of a resistive divider, formed by a constant resistor R6 and a variable resistor R7, one end of which is connected to the negative terminal of the comparator COMP, to the negative terminal of a capacitor C8 and to the negative terminal of the capacitor C7, and the other end of the divider - to the positive terminal of the capacitor C8, and to the connection node of the other ends of the resistors R4, R5, and the inverting input of the comparator COMP is connected to one end of a constant resistor R9 and to one end of a constant resistor R10, the other end of which is connected to the output of the comparator COMP and to the anode of a diode D6, the cathode of which is connected to one end of a constant resistor R3, the other end of which is connected to the other end of the resistor R2 and to the input of the control device 1, the outputs of which are connected, respectively, to the base and emitter of the power key Q1; an amplifier AMPL, the non-inverting input of which is connected via a constant resistor R19 to the connection node of the other end of the resistor R17 and one end of a constant resistor R18, the other end of which is connected to one end of a constant resistor R20, the positive terminal of the amplifier AMPL, the positive terminal of the comparator COMP and to the output of the control device 3, and the inverting input of the amplifier AMPL is connected to one end of a constant resistor R21, the other end of which is connected to the connection node of the other ends of the resistors R16, R20 and to one end of a variable resistor R15, the other end of which is connected to the output of the amplifier AMPL, at the same time the output of the amplifier AMPL is connected via a constant resistor R14 to one end of a constant resistor R11, one end of a constant resistor R13, the other end of which is connected to the positive terminal of the capacitor C2, and to the positive terminal of a capacitor C9, the negative terminal of which is connected to the negative terminal of the amplifier AMPL, the negative terminal of the comparator COMP and to one end of a variable resistor R12, the other end of which is connected to the other end of the resistors R11, R9.
Invenţia se explică prin desenul din figură, care reprezintă schema sistemului de transmitere a curentului în reţeaua industrială. The invention is explained by the drawing in the figure, which represents the diagram of the current transmission system in the industrial network.
Sistemul de transmitere a curentului în reţeaua industrială include un reactor L1, un capăt al căruia este conectat la borna pozitivă a sursei externe U1 de energie electrică, la care sunt conectate şi bornele pozitive ale unor condensatoare C1, C2, iar celălalt capăt al reactorului L1 - la anodul unei diode D1 şi la colectorul unei chei de putere Q1, totodată borna negativă a condensatorului C1 este conectată la borna negativă a sursei U1, la care de asemenea sunt conectate un capăt al unui rezistor constant R16 şi un capăt al unui rezistor de măsurare R0, la celălalt capăt al căruia sunt conectate borna negativă a condensatorului C2, capetele unor rezistoare variabile R17, R2, emitorii cheii de putere Q1 şi ai unei chei de putere Q3, bornele negative ale unor dispozitive de comandă 1, 2, 3, bornele negative ale unor condensatoare C3, C5, C6, C7 şi anozii diodelor D2, D3, D4, D5; un al doilea reactor L2, un capăt al căruia este conectat la emitorul unei chei de putere Q2, colectorul cheii de putere Q3 şi la nodul de conexiune B al bornei pozitive a condensatorului C3 şi bornei negative a unui condensator C4, borna pozitivă a căruia este conectată la catodul diodei D1, un capăt al unui rezistor constant R1, şi la colectorul cheii de putere Q2, iar la celălalt capăt al reactorului L2 sunt conectate borna pozitivă a unui condensator C10, formând un filtru de ieşire, şi o bornă a reţelei industriale Ac1, totodată borna negativă a condensatorului C10 este conectată la nodul de conexiune B şi la cealaltă bornă a reţelei industriale Ac2; un transformator de măsurare T1, care conţine o înfăşurare primară, conectată la bornele condensatorului C10, şi două înfăşurări secundare, izolate galvanic, prima conţinând două capete, conectate la intrarea dispozitivului de comandă 2, două ieşiri ale căruia sunt conectate, respectiv, la baza şi emitorul cheii de putere Q3 şi alte două ieşiri - respectiv, la baza şi emitorul cheii de putere Q4, iar a doua înfăşurare secundară - trei capete, conectate, respectiv, la catozii diodelor D2, D3 şi la borna pozitivă a condensatorului C6, totodată borna pozitivă a condensatorului C6 este conectată la intrarea dispozitivului de comandă 3, borna pozitivă a condensatorului C5, bornele pozitive ale dispozitivelor de comandă 1, 2 şi la un capăt al unui rezistor constant R4; un transformator de măsurare T2, care conţine o înfăşurare primară, conectată la filtrul de ieşire sus-menţionat, şi o înfăşurare secundară cu trei capete, conectate, respectiv, la catozii diodelor D4, D5 şi la borna pozitivă a condensatorului C7, la care este conectat un capăt al unui rezistor constant R5; un comparator COMP, intrarea neinversoare a căruia este conectată printr-un rezistor constant R8 la nodul de conexiune al unui divizor rezistiv, format dintr-un rezistor constant R6 şi un rezistor variabil R7, un capăt al căruia este conectat la borna negativă a comparatorului COMP, la borna negativă a unui condensator C8 şi la borna negativă a condensatorului C7, iar celălalt capăt al divizorului - la borna pozitivă a condensatorului C8, şi la nodul de conexiune al celorlalte capete ale rezistoarelor R4, R5, iar intrarea inversoare a comparatorului COMP este conectată la un capăt al unui rezistor constant R9 şi la un capăt al unui rezistor constant R10, celălalt capăt al căruia este conectat la ieşirea comparatorului COMP şi la anodul unei diode D6, catodul căreia este conectat la un capăt al unui rezistor constant R3, celălalt capăt al căruia este conectat la celălalt capăt al rezistorului R2 şi la intrarea dispozitivului de comandă 1, ieşirile căruia sunt conectate, respectiv, la baza şi emitorul cheii de putere Q1; un amplificator AMPL, intrarea neinversoare a căruia este conectată printr-un rezistor constant R19 la nodul de conexiune al celuilalt capăt al rezistorului R17 şi al unui capăt al unui rezistor constant R18, celălalt capăt al căruia este conectat la un capăt al unui rezistor constant R20, borna pozitivă a amplificatorului AMPL, borna pozitivă a comparatorului COMP şi la ieşirea dispozitivului de comandă 3, iar intrarea inversoare a amplificatorului AMPL este conectată la un capăt al unui rezistor constant R21, celălalt capăt al căruia este conectat la nodul de conexiune al celorlalte capete ale rezistoarelor R16, R20 şi la un capăt al unui rezistor variabil R15, celălalt capăt al căruia este conectat la ieşirea amplificatorului AMPL, totodată ieşirea amplificatorului AMPL este conectată printr-un rezistor constant R14 la un capăt al unui rezistor constant R11, un capăt al unui rezistor constant R13, celălalt capăt al lui fiind conectat la borna pozitivă a condensatorului C2, şi la borna pozitivă a unui condensator C9, borna negativă a căruia este conectată la borna negativă a amplificatorului AMPL, borna negativă a comparatorului COMP şi la un capăt al unui rezistor variabil R12, celălalt capăt al căruia este conectat la celălalt capăt al rezistoarelor R11, R9. The current transmission system in the industrial network includes a reactor L1, one end of which is connected to the positive terminal of the external power source U1, to which are also connected the positive terminals of capacitors C1, C2, and the other end of the reactor L1 - to the anode of a diode D1 and the collector of a power switch Q1, at the same time the negative terminal of the capacitor C1 is connected to the negative terminal of the source U1, to which are also connected one end of a constant resistor R16 and one end of a measuring resistor R0, to the other end of which are connected the negative terminal of the capacitor C2, the ends of variable resistors R17, R2, the emitters of the power switch Q1 and of a power switch Q3, the negative terminals of control devices 1, 2, 3, the negative terminals of capacitors C3, C5, C6, C7 and the anodes of the diodes D2, D3, D4, D5; a second reactor L2, one end of which is connected to the emitter of a power switch Q2, the collector of the power switch Q3 and to the connection node B of the positive terminal of the capacitor C3 and the negative terminal of a capacitor C4, the positive terminal of which is connected to the cathode of the diode D1, one end of a constant resistor R1, and to the collector of the power switch Q2, and to the other end of the reactor L2 are connected the positive terminal of a capacitor C10, forming an output filter, and a terminal of the industrial network Ac1, at the same time the negative terminal of the capacitor C10 is connected to the connection node B and to the other terminal of the industrial network Ac2; a measuring transformer T1, which contains a primary winding, connected to the terminals of the capacitor C10, and two secondary windings, galvanically isolated, the first containing two ends, connected to the input of the control device 2, two outputs of which are connected, respectively, to the base and emitter of the power switch Q3 and two other outputs - respectively, to the base and emitter of the power switch Q4, and the second secondary winding - three ends, connected, respectively, to the cathodes of the diodes D2, D3 and to the positive terminal of the capacitor C6, at the same time the positive terminal of the capacitor C6 is connected to the input of the control device 3, the positive terminal of the capacitor C5, the positive terminals of the control devices 1, 2 and to one end of a constant resistor R4; a measuring transformer T2, which contains a primary winding, connected to the aforementioned output filter, and a secondary winding with three ends, connected, respectively, to the cathodes of diodes D4, D5 and to the positive terminal of capacitor C7, to which one end of a constant resistor R5 is connected; a comparator COMP, the non-inverting input of which is connected through a constant resistor R8 to the connection node of a resistive divider, formed by a constant resistor R6 and a variable resistor R7, one end of which is connected to the negative terminal of the comparator COMP, to the negative terminal of a capacitor C8 and to the negative terminal of the capacitor C7, and the other end of the divider - to the positive terminal of the capacitor C8, and to the connection node of the other ends of the resistors R4, R5, and the inverting input of the comparator COMP is connected to one end of a constant resistor R9 and to one end of a constant resistor R10, the other end of which is connected to the output of the comparator COMP and to the anode of a diode D6, the cathode of which is connected to one end of a constant resistor R3, the other end of which is connected to the other end of the resistor R2 and to the input of the control device 1, the outputs of which are connected, respectively, to the base and emitter of the power key Q1; an amplifier AMPL, the non-inverting input of which is connected via a constant resistor R19 to the connection node of the other end of the resistor R17 and one end of a constant resistor R18, the other end of which is connected to one end of a constant resistor R20, the positive terminal of the amplifier AMPL, the positive terminal of the comparator COMP and to the output of the control device 3, and the inverting input of the amplifier AMPL is connected to one end of a constant resistor R21, the other end of which is connected to the connection node of the other ends of the resistors R16, R20 and to one end of a variable resistor R15, the other end of which is connected to the output of the amplifier AMPL, at the same time the output of the amplifier AMPL is connected via a constant resistor R14 to one end of a constant resistor R11, one end of a constant resistor R13, the other end of which is connected to the positive terminal of the capacitor C2, and to the positive terminal of a capacitor C9, the negative terminal of which is connected to the negative terminal of the amplifier AMPL, the negative terminal of the comparator COMP and to one end of a variable resistor R12, the other end of which is connected to the other end of the resistors R11, R9.
Sistemul de transmitere a curentului în reţeaua industrială funcţionează în modul următor: The current transmission system in the industrial network operates in the following way:
Pentru pornirea şi funcţionarea normală a schemei sistemului de transmitere a curentului în reţeaua industrială este necesar de a îndeplini anumite condiţii, şi anume, de a avea o tensiune minimă în reţeaua industrială, la care se produce pornirea funcţionării sistemului şi o tensiune maximă în reţeaua industrială, la care se produce stoparea funcţionării sistemului. Să admitem că la bornele sursei externe U1 este aplicată tensiunea continuă a sursei de energie electrică externă, iar la bornele Ac1 şi Ac2 ale reţelei industriale tensiunea lipseşte. Deci pe înfăşurările primară şi secundară ale transformatorului de măsurare T1 lipseşte tensiunea alternativă şi, ca urmare, lipseşte tensiunea continuă la intrarea dispozitivului de comandă 3, ceea ce la rândul său, indică asupra lipsei tensiunii continue la bornele dispozitivelor de comandă 1 şi 2 şi asupra lipsei semnalelor de dirijare la intrările cheii de putere Q1 şi ale cheilor de putere Q2 şi Q3. În acest caz transmiterea curentului în reţeaua industrială de la sursa externă de energie electrică este blocată. Pentru a putea transmite curent de la sursa externă de energie electrică în reţeaua industrială este necesar ca valoarea tensiunii de la bornele Ac1 şi Ac2 să crească până la o valoare mai mare decât valoarea tensiunii minime în reţeaua industrială, la care se declanşează funcţionarea sistemului, după care pe borna pozitivă a condensatorului C6, redresată pe diodele D3 şi D2 şi aplicată la intrarea dispozitivului de comandă 3, se va forma un nivel al tensiunii mai mare de un oarecare prag, care va duce în regim automat la apariţia tensiunii continue la ieşirea dispozitivului de comandă 3, de la care se vor alimenta dispozitivele de comandă 1 şi 2, comparatorul COMP şi amplificatorul operaţional AMPL. În cazul când tensiunea din reţeaua industrială va depăşi valoarea tensiunii maxime în reţeaua industrială, la care se stopează funcţionarea, dispozitivul de comandă 3, în regim automat va deconecta toate sarcinile şi, în aşa mod, va fi asigurată funcţionarea tuturor cheilor de putere. Tensiunea alternativă de pe una din înfăşurările de ieşire ale transformatorului de măsurare 1 este aplicată la intrarea dispozitivului de comandă 2, la ieşirea căruia sunt formate semnale puls lăţime de modulare, aplicate la intrările cheilor de putere Q2 şi Q3, care, la rândul său, sunt alimentate de curent continuu de la condensatoarele C4 şi C3. La nodul de conexiune al emitorului cheii de putere Q2 şi colectorului cheii de putere Q3 se formează un semnal de formă sinusoidală, a cărui fază este strict sincronizată cu faza tensiunii din reţeaua industrială, iar amplitudinea semnalului format depinde de amplitudinea tensiunii de la ieşirea înfăşurării secundare a transformatorului de măsurare 1. Nodurile de conexiune ale cheilor de putere Q2 şi Q3 şi ale condensatoarelor C4 şi C3 sunt unite la un filtru de ieşire, format din reactorul L2 şi condensatorul C10, la ieşirea căruia consecutiv cu reţeaua industrială este conectată înfăşurarea primară a transformatorului de măsurare 2, care, de fapt, este măsurătorul curentului generat în reţeaua industrială. Valoarea curentului este proporţională cu valoarea tensiunii constante de la condensatorul C7, redresată de diodele D4 şi D5. Generarea corectă a curentului în reţeaua industrială poate avea loc în cazul când diferenţa tensiunii dintre nodurile +U2 şi -U2 va fi permanent mai mare decât valoarea maximă a amplitudinii tensiunii alternative în reţeaua industrială, aplicată la bornele Ac1 şi Ac2 şi care deviază în limitele între tensiunea minimă în reţeaua industrială, la care se declanşează funcţionarea sistemului şi cea maximă în reţeaua industrială, la care se produce stoparea funcţionării sistemului, totodată această diferenţă nu trebuie să creeze un astfel de curent maxim, care să deterioreze sursa de energie electrică externă. În acelaşi timp, diferenţa de tensiune dintre nodurile +U2 şi -U2 depinde de nivelul tensiunii continue de la nodul A, care este aplicată la intrarea dispozitivului de comandă 1 şi care, la rândul său, este formată de divizorul rezistiv constituit din rezistoarele R1 şi R2, şi care depinde totodată şi de curentul ce se scurge în nodul A prin dioda D6 şi rezistorul R3. Important este faptul că creşterea curentului ce se scurge în nodul A duce la scăderea diferenţei de tensiune dintre nodurile +U2 şi -U2. For the normal start-up and operation of the current transmission system scheme in the industrial network, it is necessary to meet certain conditions, namely, to have a minimum voltage in the industrial network, at which the system starts to operate, and a maximum voltage in the industrial network, at which the system stops operating. Let us assume that the DC voltage of the external power source is applied to the terminals of the external source U1, and the voltage is absent at the terminals Ac1 and Ac2 of the industrial network. So, on the primary and secondary windings of the measuring transformer T1, there is no AC voltage, and, as a result, there is no DC voltage at the input of the control device 3, which in turn indicates the absence of DC voltage at the terminals of the control devices 1 and 2 and the absence of control signals at the inputs of the power switch Q1 and power switches Q2 and Q3. In this case, the transmission of current to the industrial network from the external power source is blocked. In order to be able to transmit current from the external power source to the industrial network, it is necessary for the voltage value at the terminals Ac1 and Ac2 to increase to a value higher than the minimum voltage value in the industrial network, at which the system operation is triggered, after which a voltage level higher than a certain threshold will be formed on the positive terminal of the capacitor C6, rectified on the diodes D3 and D2 and applied to the input of the control device 3, which will automatically lead to the appearance of a DC voltage at the output of the control device 3, from which the control devices 1 and 2, the comparator COMP and the operational amplifier AMPL will be powered. In case the voltage in the industrial network exceeds the maximum voltage value in the industrial network, at which the operation stops, the control device 3, in automatic mode, will disconnect all loads and, in this way, the operation of all power switches will be ensured. The alternating voltage from one of the output windings of the measuring transformer 1 is applied to the input of the control device 2, at the output of which pulse width modulation signals are formed, applied to the inputs of the power switches Q2 and Q3, which, in turn, are powered by direct current from the capacitors C4 and C3. At the connection node of the emitter of the power switch Q2 and the collector of the power switch Q3, a sinusoidal signal is formed, the phase of which is strictly synchronized with the phase of the voltage in the industrial network, and the amplitude of the formed signal depends on the amplitude of the voltage at the output of the secondary winding of the measuring transformer 1. The connection nodes of the power switches Q2 and Q3 and of the capacitors C4 and C3 are connected to an output filter, consisting of the reactor L2 and the capacitor C10, to the output of which the primary winding of the measuring transformer 2 is connected consecutively with the industrial network, which, in fact, is the meter of the current generated in the industrial network. The value of the current is proportional to the value of the constant voltage from the capacitor C7, rectified by the diodes D4 and D5. Correct generation of current in the industrial network can occur when the voltage difference between the nodes +U2 and -U2 will be permanently greater than the maximum value of the amplitude of the alternating voltage in the industrial network, applied to the terminals Ac1 and Ac2 and which deviates within the limits between the minimum voltage in the industrial network, at which the system operation is triggered and the maximum in the industrial network, at which the system operation stops, at the same time this difference must not create such a maximum current, which would damage the external electrical energy source. At the same time, the voltage difference between the nodes +U2 and -U2 depends on the level of the direct voltage from the node A, which is applied to the input of the control device 1 and which, in turn, is formed by the resistive divider consisting of resistors R1 and R2, and which also depends on the current flowing into the node A through the diode D6 and the resistor R3. The important thing is that the increase in current flowing in node A leads to a decrease in the voltage difference between nodes +U2 and -U2.
De asemenea la ieşirea dispozitivului de comandă 1 se formează semnale puls lăţime de modulare, care apoi sunt aplicate la intrarea cheii de putere Q1, care împreună cu reactorul L1 şi condensatoarele C1 şi C2 formează primul invertor, al cărui curent este măsurat ca căderea de tensiune de pe rezistorul de măsurare R0. Direcţia curentului Iintr este de aşa natură, încât potenţialul bornei negative a condensatorului C1 este întotdeauna mai jos decât potenţialul bornei negative a capacităţii C2, şi cu cât este mai mare curentul Iintr cu atât este mai mic acest potenţial. Creşterea căderii de tensiune de pe rezistorul de măsurare R0 duce la debalansarea punţii, create din rezistoarele R16, R17, R20, R18, din diagonalele căreia prin rezistoarele R21, R19 aceste semnale sunt transmise la intrările amplificatorului operaţional AMPL, al cărui coeficient de amplificare este reglat cu ajutorul rezistorului R15. Nivelul curentului maxim primit de la sursa externă de energie electrică este reglat cu ajutorul rezistorului R17. Cu cât este mai mare curentul ce trece prin rezistorul de măsurare R0 cu atât este mai mare nivelul tensiunii de la ieşirea amplificatorului operaţional AMPL. Tensiunea constantă de la borna pozitivă a condensatorului C6 este proporţională cu amplitudinea tensiunii alternative din reţeaua industrială, iar tensiunea continuă de la borna pozitivă a condensatorului C7 este proporţională cu amplitudinea curentului alternativ generat în reţeaua industrială. Rezistoarele R4 şi R5, conectate cu un capăt la bornele corespunzătoare ale condensatoarelor C6 şi C7, iar cu alt capăt la rezistorul R6, unit consecutiv cu rezistorul variabil R7, formează un divizor rezistiv, tensiunea de la care este integrată de către condensatorul C8. În aşa fel, ca rezultat al funcţionării sistemului, pe borna pozitivă a condensatorului C8 se formează un potenţial al tensiunii continue, care este proporţional cu puterea electrică, generată în reţeaua industrială. Rezistoarele R14 şi R13, unite corespunzător cu un capăt la ieşirea amplificatorului operaţional AMPL şi borna pozitivă a sursei externe de energie electrică, iar cu celelalte capete la borna pozitivă a condensatorului C9, formează un al doilea divizor rezistiv, tensiunea de la care este integrată cu ajutorul condensatorului C9. În aşa fel, ca rezultat al funcţionării sistemului, pe borna pozitivă a condensatorului C9 se formează un potenţial al tensiunii continue, care este proporţional cu puterea electrică, generată de sursa externă de curent continuu. Also at the output of the control device 1, pulse width modulation signals are formed, which are then applied to the input of the power switch Q1, which together with the reactor L1 and the capacitors C1 and C2 form the first inverter, the current of which is measured as the voltage drop across the measuring resistor R0. The direction of the current Iintr is such that the potential of the negative terminal of the capacitor C1 is always lower than the potential of the negative terminal of the capacitance C2, and the higher the current Iintr, the lower this potential. The increase in the voltage drop across the measuring resistor R0 leads to unbalancing of the bridge, created from the resistors R16, R17, R20, R18, from the diagonals of which through the resistors R21, R19 these signals are transmitted to the inputs of the operational amplifier AMPL, the amplification coefficient of which is adjusted using the resistor R15. The maximum current level received from the external power source is adjusted using resistor R17. The higher the current passing through the measuring resistor R0, the higher the voltage level at the output of the operational amplifier AMPL. The constant voltage at the positive terminal of capacitor C6 is proportional to the amplitude of the alternating voltage in the industrial network, and the direct voltage at the positive terminal of capacitor C7 is proportional to the amplitude of the alternating current generated in the industrial network. Resistors R4 and R5, connected with one end to the corresponding terminals of capacitors C6 and C7, and with the other end to resistor R6, connected consecutively with variable resistor R7, form a resistive divider, the voltage from which is integrated by capacitor C8. Thus, as a result of the system operation, a direct voltage potential is formed on the positive terminal of capacitor C8, which is proportional to the electric power generated in the industrial network. Resistors R14 and R13, connected with one end to the output of the operational amplifier AMPL and the positive terminal of the external power source, and with the other ends to the positive terminal of the capacitor C9, form a second resistive divider, the voltage from which is integrated using the capacitor C9. Thus, as a result of the system operation, a DC voltage potential is formed on the positive terminal of the capacitor C9, which is proportional to the electric power generated by the external DC source.
Reglarea tensiunii necesare între nodurile +U2 şi -U2 are loc ca rezultat al lucrului comparatorului COMP, ambele intrări ale căruia sunt conectate la divizoarele formate, respectiv, din rezistoarele R6 şi R7, şi rezistoarele R11 şi R12. Intrarea neinversoare a comparatorului COMP este conectată la acel divizor, care răspunde de puterea electrică generată în reţeaua industrială, pe când intrarea inversoare a comparatorului COMP este conectată la divizorul, ce răspunde de puterea sursei externe de curent continuu. Dacă curentul generat în reţeaua industrială este prea mare pentru puterea sursei externe de energie electrică de curent continuu, atunci va avea loc debalansarea divizorului şi la ieşirea comparatorului COMP va fi format un semnal cu nivel înalt al tensiunii, ce va duce la trecerea curentului de scurgere spre nodul A prin rezistorul R3 şi dioda D6 până la scăderea tensiunii între nodurile +U2 şi -U2 şi, ca rezultat, la micşorarea curentului generat în reţeaua industrială. Acest proces va avea loc atâta timp, cât va fi nevoie pentru trecerea divizorului în stare de echilibru. Reglând divizoarele cu ajutorul rezistoarelor R12 şi R7, poate fi obţinută o aşa situaţie de echilibru, în care este posibilă generarea puterii maxime din sursa externă de energie electrică de curent continuu în reţeaua industrială şi, totodată, excluderea supraîncărcării sarcinii. The regulation of the required voltage between the nodes +U2 and -U2 occurs as a result of the operation of the comparator COMP, both inputs of which are connected to the dividers formed, respectively, by resistors R6 and R7, and resistors R11 and R12. The non-inverting input of the comparator COMP is connected to that divider, which is responsible for the electric power generated in the industrial network, while the inverting input of the comparator COMP is connected to the divider, which is responsible for the power of the external DC source. If the current generated in the industrial network is too high for the power of the external DC source, then the divider will be unbalanced and a high voltage signal will be formed at the output of the comparator COMP, which will lead to the passage of the leakage current to the node A through the resistor R3 and the diode D6 until the voltage between the nodes +U2 and -U2 decreases and, as a result, to a decrease in the current generated in the industrial network. This process will take as long as it takes for the divider to reach equilibrium. By adjusting the dividers with resistors R12 and R7, such an equilibrium situation can be achieved, in which it is possible to generate maximum power from the external DC power source in the industrial network and, at the same time, exclude overloading of the load.
În baza cercetărilor a fost elaborată o construcţie a acestui sistem. S-au făcut teste de laborator, în urma cărora a fost apreciat lucrul sistemului de transmitere a curentului în reţeaua industrială. Based on the research, a design of this system was developed. Laboratory tests were conducted, as a result of which the operation of the current transmission system in the industrial network was assessed.
1. AN 3095 Application note. Doc ID 16555 Rev. 3. STMicroelectronics group of companies. November 2012, p. 55 1. AN 3095 Application note. Doc ID 16555 Rev. 3. STMicroelectronics group of companies. November 2012, p. 55
2. RU 2183897 C1 2002.06.20 2. RU 2183897 C1 2002.06.20
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| MDS20150094A MD1002Z (en) | 2015-07-09 | 2015-07-09 | System for transmission of current into the industrial network |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| MDS20150094A MD1002Z (en) | 2015-07-09 | 2015-07-09 | System for transmission of current into the industrial network |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| MD1002Y MD1002Y (en) | 2016-01-31 |
| MD1002Z true MD1002Z (en) | 2016-08-31 |
Family
ID=55235472
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| MDS20150094A MD1002Z (en) | 2015-07-09 | 2015-07-09 | System for transmission of current into the industrial network |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| MD (1) | MD1002Z (en) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2183897C1 (en) * | 2000-11-02 | 2002-06-20 | Агунов Александр Викторович | Process of generation of compensation current to supply line |
| RU2222856C2 (en) * | 2002-04-30 | 2004-01-27 | Агунов Александр Викторович | Method for instant generation of correction- current for supply mains |
-
2015
- 2015-07-09 MD MDS20150094A patent/MD1002Z/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2183897C1 (en) * | 2000-11-02 | 2002-06-20 | Агунов Александр Викторович | Process of generation of compensation current to supply line |
| RU2222856C2 (en) * | 2002-04-30 | 2004-01-27 | Агунов Александр Викторович | Method for instant generation of correction- current for supply mains |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| AN 3095 Application note. Doc ID 16555 Rev. 3. STMicroelectronics group of companies. November 2012, p. 55 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| MD1002Y (en) | 2016-01-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11689026B2 (en) | Photovoltaic power system and control method thereof | |
| US9859814B2 (en) | Method and apparatus for independent control of multiple power converter sources | |
| CN101957413B (en) | Relay protection device detection circuit | |
| ES2863468T3 (en) | Method and device for detecting the short-circuit capacity of a point connected to the network of a wind generator set | |
| KR20130050935A (en) | Method for leakage current control in a inverter system | |
| US20220263311A1 (en) | System and Method for Managing Power | |
| KR20160129265A (en) | Grid connected power apparatus using solar converter and energy storage converter | |
| CN102075107B (en) | Main circuit of three-phase four-wire DC/AC convertor and control method thereof | |
| CN102545161A (en) | Overcurrent protection device of variable-frequence governor | |
| JP2019527020A (en) | Hybrid clock method for transformerless single phase network inverter | |
| CN103023070A (en) | Hybrid-clamped three-electric-level three-phase four-wired photovoltaic system based on 3D-SPWM (three-dimensional sinusoidal pulse width modulation) | |
| Skocil et al. | Passive and active methods of islanding for PV systems | |
| CN101976967B (en) | Method for controlling balance of three-level inverter and direct current busbar voltage | |
| JP2017038435A (en) | Power converter | |
| MD1002Z (en) | System for transmission of current into the industrial network | |
| Vandoorn et al. | Improvement of active power sharing ratio of P/V droop controllers in low-voltage islanded microgrids | |
| WO2016171575A1 (en) | Dc/dc/ac converter system | |
| Estébanez et al. | An overview of anti-islanding detection algorithms in photovoltaic systems in case of multiple current-controlled inverters | |
| Hashmi et al. | An improved control scheme for power sharing between distributed power converters in islanded AC microgrids | |
| CN104505857A (en) | Power frequency isolation type photovoltaic grid-connected inverter | |
| RU197445U1 (en) | VOLTAGE PROTECTION DEVICE | |
| CN108054756A (en) | A kind of topological structure for distribution network planning | |
| KR20180024317A (en) | Bi-directional dc-ac invertor | |
| CN109936168B (en) | Inverter, operation method thereof and controller | |
| RU175607U1 (en) | Three phase active power filter |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG9Y | Short term patent issued | ||
| KA4Y | Short-term patent lapsed due to non-payment of fees (with right of restoration) |