NL8003820A - Werkwijze voor het besturen van een vermogensstroom tussen een elektrochemische cel en een elektriciteits- net. - Google Patents
Werkwijze voor het besturen van een vermogensstroom tussen een elektrochemische cel en een elektriciteits- net. Download PDFInfo
- Publication number
- NL8003820A NL8003820A NL8003820A NL8003820A NL8003820A NL 8003820 A NL8003820 A NL 8003820A NL 8003820 A NL8003820 A NL 8003820A NL 8003820 A NL8003820 A NL 8003820A NL 8003820 A NL8003820 A NL 8003820A
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- power
- signal
- inverter
- electrochemical cell
- phase
- Prior art date
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
- H02J3/18—Arrangements for adjusting, eliminating or compensating reactive power in networks
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
- H02J3/28—Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy
- H02J3/32—Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy using batteries with converting means
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
- H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
- H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
- H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
-
- 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
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
- Control Of Electrical Variables (AREA)
Description
- 1 -
Werkwijze voor het besturen van de vermogensstroom tussen een elektrochemische cel en een elektriciteitsnet.
De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het besturen van een vermogensomvormer, geschakeld tussen een elektrochemische cel en een elektriciteitsnet, dat elektrisch wisseistroomvermogen levert aan een groot aan-5 tal verbruikers. Meer in het bijzonder omvat de uitvinding een werkwijze voor het besturen van de grootte en de richting van zowel het werkelijke vermogen als het reaktieve vermogen, dat vloeit tussen een elektrochemische cel en een elektriciteitsnet via een krachtgecommuteerde omvormer, 10 die het mogelijk maakt, dat de elektrochemische cel wordt gebruikt als elektrische vermogensbron, vermogensopslag-inrichting, of voor bijstelling van de vermogensfaktor.
Vermogenproducerende en vermogenbewarende inrichtingen zijn van bijzonder belang voor utiliteits-15 ondernemingen, die uitgebreide elektriciteitsnetten bedienen, die grote hoeveelheden elektrische wisseistroomvermogen leveren via een complex transmissienetwerk. Er zijn veel verschillende soorten inrichtingen bekend voor het vóórtbrengen van elektrische energie, waarbij één de elektro-20 chemische cel is, die gelijkstroomvermogen voortbrengt langs elektrochemische weg. Alvorens het elektrische vermogen van zo'n gelijkstroominrichting kan worden ingevoerd in een elektriciteitsnet, moet het worden omgezet tot wissel-stroomvermogen. Een omvormer is één richting, in staat 25 voor een dergelijke vermogensconversie en een kenmerkende omvormer omvat een aantal halfgeleiderschakelaars met een hoge stroomcapaciteit zoals thyristors, die periodiek door een besturingsschakeling worden overgeschakeld tussen de geleidende en niet-geleidende toestand. Door deze 30 werking worden afwisselend de positieve en negatieve ingangen van de elektrochemische cel verbonden via de omvormer, waardoor er voor gezorgd wordt, dat elektrische wisselstroom-energie kan worden geleverd aan het elektriciteitsnet voor elektriciteitsverbruik.
35 Een bijzonder probleem, geassocieerd met het gebruik van elektrochemische cellen van het batterijtype 8003820 - 2 - als gelijkstroombron is, dat bij de produktie van grote hoeveelheden elektrische energie op een lange tijdsbasis veel batterijen de actieve chemische componenten, die de cel vormen, verbruiken. Als gevolg neemt de vermogensproduk-5 tiecapaciteit van dergelijke elektrochemische cellen snel af, tenzij zij vanaf een uitwendige bron worden geregenereerd.
Een bepaald type elektrochemische cel is bekend als brandstofcel en produceert elektrische gelijkstroom-energie rechtstreeks door oxydatie van een brandstof afkom-10 stig van een uitwendige bron; bijgevolg is een dergelijke cel in staat om elektrisch wisselstroomvermogen te leveren op een ondersteunde basis. Vanzelfsprekend moet op dezelfde wijze als bij het batterijceltype de elektrische gelijk-stroomenergie worden geconverteerd tot elektrische wissel-15 stroomenergie teneinde geschikt te zijn voor de verbruikerskring. Behalve, dat zij kunnen dienen als bron van elektrische energie, zijn bepaalde soorten elektrochemische cel eveneens geschikt om te worden gebruikt als vermogensopslaginrichting, waarbij deze capaciteit primair aanwezig is, wanneer de 20 elektrochemische cel regeneratief is. Zodoende bezitten de regeneratieve cellen het vermogen om de actieve chemische elementen, hetzij inwendig opgeslagen, hetzij afkomstig van een uitwendige bron, te converteren tot elektrische gelijk-stroomenergie, terwijl zij tevens de mogelijkheid bezitten 25 van het verbruiken van de gelijkstroomenergie voor het vormen van actieve chemische brandstoffen voor later gebruik. Deze tweerichtingsmogelijkheid maakt het mogelijk, dat de elektrochemische cel kan worden gebruikt als een vermogens-bron gedurende de periode van piekverbruik, maar gedurende 30 perioden van lager verbruik, wanneer er overmaat aan elektrische energie beschikbaar is, converteert de cel de overmaat elektrische energie tot actieve chemische elementen, die worden bewaard voor later gebruik.
In dit verband is het Amerikaanse octrooischrift 35 3.991.319 (J. Servos e.a.? STANDBY POWER SUPPLY SYSTEM) van belang. Genoemd octrooischrift beschrijft een beschikbaar-stellings-(standby)-vermogenslevering, die een omvormer heeft, welke een gelijkstroomvermogenslevering gebruikt.
Er is gezorgd voor een synchroniserend netwerk om de fase 40 en amplitude-aanpassing te waarborgen van de omvormeruitgang 8003820 * - 3 - tot de wisselstroomlijn, wanneer de beschikbaarstellings-vermogenbron wordt gebruikt. Deze synchronisatieketen omvat een fasedetector, die een terugkoppelingssignaal ontvangt van de omvormer, en tevens de wisselstroomlijnspanning aftast.
5 De uitgang van de fasedetector wordt via een faseterugkoppe-lingsschakelaar gegeven aan een spanningsgestuurde oscillator voor het variëren van de frequentie en fase van het uitgangssignaal. Een beperking van dit speciale systeem is, dat het niet geschikt is voor het besturen van de 10 richting en grootte van zowel het werkelijke vermogen als het reaktieve vermogen tussen de bron en,de belasting.
Van belang is verder de samenhangende Amerikaanse octrooiaanvrage Serial No. 059.724, afkomstig van dezelfde aanvrager als de onderhavige uitvinding, en waarin een keten-15 configuratie wordt beschreven, die een snelle tijdsconstante-lus en een langzame tijdsconstantelus omvat voor het besturen van een omvormer, gekoppeld tussen een elektrochemische cel en het verdelingsnetwerk van een verbruikersnet.
Volgens de uitvinding wordt nu een werkwijze 20 beschreven voor het besturen van de grootte en de richting van de elektrische energie, die stroomt tussen een elektrochemische cel en een elektriciteitsnet.
Een voordeel van de werkwijze volgens de uitvinding is, dat zowel de grootte als de richting van zowel het 25 werkelijke vermogen als het reaktieve vermogen of vars (volt ampère reactief) van de elektrische energie, die stroomt tussen een elektrochemische cel en een elektriciteitsnet, op onafhankelijke en geschikte wijze kan worden bijgesteld over het werkgebied van de gelijkstroombron.
30 Een speciaal kenmerk van de uitvinding is, dat een var foutsignaal, afgeleid van de vergelijking van een var commandosignaal met de feitelijke vars, die stromen tussen een elektrochemische cel en een elektriciteitsnet, wordt gebruikt voor het bijstellen van de effektieve spannings-35 grootte van de grondgolfvorm van de omvormer, waardoor het mogelijk wordt gemaakt dat de var component vrijwel onafhankelijk van het werkelijke vermogen wordt gevarieerd.
Op een overeenkomstige wijze wordt een vermogensfoutsignaal, afgeleid door vergelijking van een vermogenscommandosignaal 40 met het feitelijke vermogen, dat stroomt tussen een elektro- 8003820 - 4 - chemische cel en een elektriciteitsnet, aangelegd aan een fasebesturingslus, welke de fase varieert van de uitgangs-grondgolfvorm van de omvormer ten opzichte van die van het elektriciteitsnet, teneinde de vermogensstroom daartussen 5 onafhankelijk van de vars te variëren.
Een belangrijk aspect van de werkwijze volgens de uitvinding is gebaseerd op het inzicht, dat het werkelijke vermogen, dat stroomt tussen een omvormer vanaf een elektrochemische cel, het meest gevoelig is voor de fasehoek 10 tussen de spanningsgrondgolfvorm van de omvormer en die van het elektriciteitsnet, en dat deze fasegevoeligheid van de werkelijke vermogensstroom nagenoeg onafhankelijk is van het reactieve vermogen of vars. Met andere woorden werd ingezien, dat de elektrische energie, die gaat tussen 15 een elektrochemische cel via een omvormer naar een elektriciteitsnet, onafhankelijk kon worden bestuurd door het variëren van de fasehoek tussen de spanningsgrondgolfuitgang van de omvormer en die van het elektriciteitsnet. Op overeenkomstige wijze werd ingezien, dat het reaktieve vermogen of de vars, 20 die stromen tussen een elektrochemische cel via een omvormer naar een elektriciteitsnet, het meest gevoelig is voor de effektieve amplitude van de spanningsgrondgolfvorm uit de omvormer ten opzichte van de amplitude van de spanningsgolf-vorm van het verbruikersnet.
25 De uitvinding zal thans nader worden toegelicht aan de hand van de volgende gedetailleerde beschrijving van een voorkeursuitvoering onder verwijzing naar de tekening. In de tekening toont: fig. 1 een schematische weergave van een uitvoerings-30 vorm voor het toepassen van de werkwijze volgens de uitvinding , en fig. 2 een grafiek, waarin de variatie in vermogen en vars van de uitvoeringsvorm, getoond in fig. 1, is gegeven als funktie van de spanning en fase aan de uitgang 35 van de omvormer.
In fig. 1 is een uitvoeringsvorm getoond van een inrichting voor het toepassen van de werkwijze volgens de uitvinding. Een elektrochemische cel 10, bijv. een brandstofcel of batterij of andere vergelijkbare gelijkstroom-40 inrichting, is verbonden via een lijn 12 met een kracht- 8003820 * *· - 5 - gecoramuteerde omvormer 14, waarbij de lijn 12 normaal een negatieve verzamelkabel en een positieve verzamelkabel omvat.
Er dient te worden begrepen, dat hoewel zowel kracht-gecommuteerde omvormers als lijn-gecommuteerde omvormers 5 bekend zijn, de uitvinding primair van toepassing is op het kracht-gecommuteerde type omvormer, aangezien de halfge-leiderschakelelementen kenmerkend niet afhangen van de fasebetrekking van de spannings-stroomgolfvormen op het elektricitietsnet 20 voor het afschakelen. De omvormer 14 10 omvat kenmerkend ten minste één of meer paren schakelelementen en door afwisselend deze elementen te bekrachtigen worden de negatieve en positieve ingangskabels aan de gelijkstroom-zijde verbonden via de omvormer met de wisselstroomzijde, waardoor een wisselstroomsignaal wordt gevormd, dat een 15 grondgolfsignaal omvat samen met een aantal harmonischen.
De wisselstroomlijn van de omvormer 14 is via een lijn 16 verbonden met een parallelimpedantie 18, die een filter kan omvatten, dat is gekozen met het oog op het doorlaten van signalen van de frequentie, waarop het elektriciteits-20 net werkt, gewoonlijk 60 Hz, en om signalen te weigeren buiten deze frequentie. De parallelimpendatie 18 kan tevens een of andere vermogenstransformator en/of harmonische opheffingsreaktoren omvatten voor het conditioneren van de uiteindelijke wisselstroomgolfvorm, die wordt gegeven aan 25 het elektriciteitsnet 20.
Zoals in fig. 1 te zien is, omvat een elektriciteitsnet 22 kenmerkend ten minste ëén bron van elektrische wissel-stroomenergie 24, een transmissie-impendantie 26, die de impedantie omvat van enige transmissielijn, en tevens 30 de impedantie van de bron, en ten minste éën belasting 28, waar elektrische energie wordt verbruikt. Het gebruikelijke geval is evenwel veel complexer dan de eenvoudige illustratie in die zin, dat er meestal een aantal vermogens-bronnen is samen met een groot aantal afzonderlijke 35 belastingen, die verschillende hoeveelheden elektrische energie onttrekken op verschillende tijden, en waarbij deze alle zijn tussenverbonden door transmissielijnen. In elk geval is in fig. 1 het meest ernstige geval getoond, nl. waarbij de belasting is gelegen onmiddellijk aangrenzend 40 aan de omvormer 14.
8003820 - 6 -
Zoals bekend is, zijn er veel locaties of afzonderlijke punten in een elektriciteitsnet, waar het gewenst is om het werkelijke vermogen te besturen, toe te voegen of op te slaan, of om juist de ter plaatse aanwezige vermogens-5 faktor bij te stellen. De werkwijze volgens de uitvinding biedt een uitzonderlijk hoge mate van flexibiliteit bij de besturing van deze belangrijke parameters. Dienovereenkomstig kan de elektrochemische cel 10 worden gebruikt als een bron van energie gedurende perioden, dat het energienet 10 22 een hoge belasting of vraag voor elektrisch vermogen ondervindt, maar wanneer er een overmaat aan vermogen in het elektriciteitsnet 22 aanwezig is, kan de richting van de vermogensstroom worden omgekeerd, waardoor het mogelijk wordt gemaakt, dat de energie wordt opgeslagen in de 15 elektrochemische cel 10. In toevoeging is het verder van groot voordeel om in staat te zijn tot een gemakkelijke besturing van het reaktieve vermogen of vars (voltage ampère reactief) van de belasting teneinde bij te dragen tot de vermogensfaktorbijstelling op een specifieke plaats van het 20 energienet 22.
De werkwijze volgens de uitvinding voor de onafhankelijke bijstelling van zowel de grootte als richting van de elektrische energie, alsook de relatieve vermogens-faktor daarvan, zal thans worden beschreven in samenhang 25 met ëén uitvoeringsvorm van een besturingsketen voor de omvormer 14, welke is tussenverbonden tussen de elektrochemische cel 10 en een punt van het elektriciteitsnet 22.
Een vermogensdetector 30 is geplaatst in de lijn 22 voor het aftasten van de grootte en richting van zowel 30 de werkelijke vermogensstroom alsook de reaktieve vermogens-stroom tussen de omvormer 14 en het energienet 22. In bedrijf levert de vermogensdetector 30 een uitgangssignaal aan de lijn 32, dat evenredig is aan de grootte en de richting van het reaktieve vermogen of de vars, die stromen 35 in de lijn 20. Op overeenkomstige wijze geeft de vermogensdetector 30 een signaal op lijn 34, dat evenredig is aan de grootte en de richting van het werkelijke vermogen dat vloeit in de lijn 20. Een spanningsdetector 36 is eveneens verbonden met de lijn 20 en geeft een signaal op een lijn 40 38, dat evenredig is aan de grootte van de spanningsgolfvorm 8003820 - 7 - op lijn 20, waarbij dit zowel de grondcomponent van de spanningsgolfvorm uit de omvormer is, alsmede de spannings-golfvorm, die aanwezig is op het elektriciteitsnet.
Zoals getoond kan een instelbaar var commando-5 signaal worden gevormd van een variabele potentiometer 44, die één klem 46 gekoppeld heeft met een bron van positieve referentiepotentiaal, terwijl de andere klem 48 is verbonden met een bron van negatieve referentiepotentiaal. De besturingsklem 50 geeft een gewenst spanningsniveau, dat 10 kan worden bijgesteld over een geschikt gebied over een lijn 52 naar één ingang van een eerste vergelijkingsketen 54. De andere ingang van de eerste vergelijkingsketen 54 is verbonden met de leiding 32 voor het ontvangen van het signaal, dat evenredig is aan de grootte en de richting 15 van het reaktieve vermogen, dat loopt in de lijn 20. De eerste vergelijkingsketen 54 combineert het var commando-signaal op lijn 52 met het signaal van detector 32, dat de werkelijke grootte en richting aangeeft van het reaktieve vermogen, en geeft een var foutsignaal aan zijn uitgang op 20 lijn 56 aan de spanningsbesturingsketen 58.
De spanningsbesturingsketen 58 is verbonden met de lijn 38 en de spanningsaftaster 36 voor het ontvangen van een signaal evenredig aan de grootte van de wisselspanning op lijn 20; en is tevens verbonden met lijn 12 voor het 25 aftasten van het niveau van de gelijkspanning van de elektrochemische cel 10. De spanningsbesturingslus vergelijkt een verschilsignaal, afgeleid van de respectievelijke groottes van de uitgang van de elektrochemische cel 10 en die op lijn 20, en combineert dit met het var foutsignaal, ontvangen 30 op lijn 56, voor het vormen van een besturingssignaal aan zijn uitgang op de lijn 62, dat wordt gegeven aan een poor-tende golfvormgenerator 64. Het signaal op de lijn 62 zorgt er voor, dat de poorten de golfvormgenerator 64 de ontstekings-punten van de halfgeleiderschakelaars in de omvormer 14 35 bijstelt op zodanige wijze, dat de effektieve spanning van de grondsignaalgolfvorm uit de omvormer wordt verhoogd of verlaagd in evenredigheid aan het signaal op de lijn 62.
Zoals te zien is in fig. 2, veroorzaakt dit in wezen een verandering in de var isoquant, waarop de omvormer werkt.
40 Nog steeds onder verwijzing naar fig. 1, op 8003820 - 8 - een wijze overeenkomstig aan die hiervoor beschreven, kan een instelbaar vermogenscommandosignaal op eenvoudige en gemakkelijke wijze worden gevormd door een variabele potentiometer 70, die één klem 72 gekoppeld heeft aan een 5 positieve bron van referentiepotentiaal, terwijl de andere klem 74 is verbonden met een negatieve bron van referentiepotentiaal.
De besturingsklem 76 geeft een spanningsniveau, dat kan worden gevarieerd over een geschikt gebied, aan 10 een lijn 78 en één ingang van een tweede vergelijkingsketen 80. De andere ingang van de vergelijkingsketen 80 is verbonden met de lijn 34 voor het ontvangen van een signaal, dat evenredig is aan de grootte en richting van het werkelijke vermogen, dat vloeit in de lijn 20. De tweede 15 vergelijkingsketen 80 creëert een vermogensfoutsignaal aan zijn uitgang op de lijn 82 door differentieel het vermogens-commandosignaal te combineren met het afgetaste signaal op lijn 34, en dit signaal wordt via een lijn 82 aan een faseregelketen 84 gegeven. De faseregelaar 84 is tevens 20 gekoppeld door lijn 86 met lijn 20 voor het aftasten van de fase van het wisselstroomsignaal op lijn 20 en geeft ‘ een faseverschuiving ten opzichte daarvan in evenredigheid aan het ingangssignaal op lijn 82 aan zijn uitgang op lijn 88. De poortende golfvormgenerator 64 is verbonden met 25 lijn 88 en combineert dit faseverschuivingsgolfvormsignaal met het spanningsbesturingssignaal, ontvangen op lijn 62, teneinde een stuursignaal te verschaffen aan zijn uitgang op de lijn 90, dat wordt gegeven aan de omvormer 14.
Zoals hiervoor kort vermeld, is een bijzonder 30 voordeel van de werkwijze volgens de uitvinding, dat deze goed geschikt is voor het bijstellen van de vermogens-stroom tussen de elektrochemische cel en het energienet door het besturen van de omvormer, die daartussen is verbonden. Verder is een additioneel voordeel van de uit-35 vinding, dat een reaktieve component van de elektrische wisseistroomenergie, die loopt door de omvormer, eveneens gemakkelijk kan worden bestuurd, en wel bestuurd op een zodanige wijze, dat zowel de reaktieve vermogenscomponent als de werkelijke vermogenscomponent onafhankelijk van 40 elkaar kunnen worden bijgesteld, dat wil zeggen het werkelijke 800 3 8 20 - 9 - vermogen kan worden gevarieerd zonder dat het reaktieve vermogen in wezen wordt veranderd en omgekeerd. Dit is van bijzonder belang, omdat het betekent, dat de elektrochemische cel/omvormercombinatie de flexibiliteit bezit om te kunnen 5 werken als öf verraogensbron, vermogensopslaginrichting, öf een vermogensfaktorinstelinrichting voor het energienet 22, waarbij deze laatste capaciteit enigszins overeenkomstig is aan de funktie, uitgevoerd door een capaciteitsbank, , maar met een continu varieerbare mogelijkheid over het 10 werkgebied van de combinatie. De karakteristieken van de uitvinding zijn het best toe te lichten onder verwijzing naar de grafische karakterstiek weergegeven in fig. 2.
Zoals getoond laat deze grafiek de werkparameters van de uitvinding zien door de wijze weer te geven, waarop de 15 spanningsvariaties en faseverandering aan de wisselstroom-zijde van de omvormer 14 corresponderende veranderingen veroorzaken in de werkelijke vermogenscomponent en de reaktieve vermogenscomponent van de vermogensstroom. Zo kan bijv, worden opgemerkt, dat, indien de effektieve grootte 20 van de spanningsgolfvorm vanaf de omvormer wordt gevarieerd (een verandering in de Y-richting), er eveneens een verandering optreedt in de grootte van het reaktieve vermogen op lijn 20; en dat deze verandering in wezen evenredig is aan de totaalverandering in richting en grootte van de 25 golfvorm van de omvormer, waarbij dit op bekende wijze is gerelateerd aan het nauwkeurige schakelpunt van de thyristors in de omvormer. Het is verder van belang om op te merken, dat de var isoquant (plaats van constant reaktief vermogen) voor het grootste deel horizontaal of evenwijdig 30 aan de X-as is. Zodoende wordt deze betrekkelijk weinig beïnvloed door veranderingen in de relatieve fase van de spanningsgrondgolfvorm van de wisselstroomzijde van de omvormer in vergelijking met die van het energienet. Dit betekent voor enig gegeven var foutsignaal uit de eerste 35 vergelijkingsketen 54 op lijn 56, dat enige fasevariaties tussen de omvormerspanningsgolfvorm en de golfvorm van het energienet slechts weinig of geen verandering veroorzaakt in de reaktieve vermogenscomponent, die vloeit door de omvormer. Eerder is het var foutsignaal bij de uitvinding 40 er de oorzaak van, dat de spanningsregelketen 58 een signaal 800 3 8 20 - ΙΟΙ evert aan de poortende golfvormgenerator 64, hetgeen op zijn beurt resulteert in een bijstelling in de ontstekings-punten van de halfgeleiderschakelaars in de omvormer 14, hetgeen in wezen slechts de grootte beïnvloedt van de 5 spanningsgrondgolfvorm buiten de omvormer, maar geen veranderingen veroorzaakt, die de fase van de grondgolf-component van deze spanningsgolfvorm zouden beïnvloeden.
Op overeenkomstige wijze kan worden opgemerkt uit de grafiek in fig. 2, dat de grootte en de richting 10 van het werkelijke vermogen, dat vloeit tussen de elektrochemische cel 10 en het energienet 22, primair in betrekking staat met alleen de fase van de grondgolfcomponent van het wisselstroomvermogen uit de omvormer op lijn 16 en dat van het elektriciteitsnet op lijn 20. Met andere 15 woorden de vermogensisoquant (plaats van gelijke vermogens-punten) op deze grafiek is relatief vertikaal, zodat een verandering in juist de fase van de grondcomponent aan de wisselstroomzijde van de omvormer een evenredige verandering veroorzaakt in alleen het vermogen, dat vloeit door 20 de omvormer, en dat deze nagenoeg onbeïnvloed blijft door een variatie in de relatieve effektieve groottes van de twee golfvormen. Dienovereenkomstig wordt bij de uitvinding het werkelijke vermogensfoutsignaal, gevormd door een vergelijking van het commandosignaal met het actuële werke-25 lijke vermogen in lijn 20, alleen gegeven aan de faseregel-keten 84, welke via de poortende golfvormgenerator 64 de ontstekingspunten van de halfgeleiderschakelaars in de omvormer net zo verandert dat alleen de fase van de wisselstroomgrondgolfvorm uit de omvormer in evenredigheid 30 wordt gevarieerd, maar niet de effektieve grootte van deze golfvorm.
Nog steeds verwijzende naar fig. 2 zal het duidelijk zijn, dat de ketenparameters, die leiden tot de speciale isoquant-krommen, slechts van waarde zijn voor 35 een speciaal stel ketenparameters. In bijv. de inductantie van de parallelimpedantie 18 wordt verhoogd, zullen de var isoquanten niet langer in hoofdzaak een funktie blijven van slechts de spanningsgolfvorm van de grondcomponent van de omvormer en die van het elektriciteitsnet, maar eveneens 40 worden beïnvloed door faseveranderingen. Op overeenkomstige 800 3 8 20 - 11 - wijze zullen de vermogensisoquanten eveneens zodanig veranderen, dat het werkelijke vermogen, dat vloeit tussen het elektriciteitsnet en de omvormer, in toevoeging aan het zijn van een funktie van de fase van de spanningsgrond-5 golfvorm van de omvormer ten opzichte van die van het elektriciteitsnet, eveneens worden beïnvloed door optredende faseverschillen daartussen. Als de inductantie in de parallelimpedantie toeneemt, zullen daarom de vermogen-en var isoquanten hun orthogonale betrekking verliezen, 10 waardoor deze twee karakteristieken niet langer onafhankelijk en geïsoleerd ten opzichte van elkaar zijn,> en in het extreme geval zullen bewegen naar een helling van 45°.
Hoewel de uitvinding in het bovenstaande is getoond en beschreven aan de hand van een voorkeursuitvoering 15 daarvan, zal het duidelijk zijn, dat er tal van veranderingen, omissies en modificaties in vorm en detail mogelijk zijn zonder te treden buiten het kader van de uitvinding.
- conclusies - 800 38 20
Claims (2)
1. Werkwijze voor het bijstellen van de grootte en richting van elektrisch vermogen, dat vloeit van een elektrochemische cel door een omvormer naar een vermogens-net of iets dergelijks, gekenmerkt door 5 het verschaffen van een reaktief vermogenscommando- signaal en een werkelijk vermogenscommandosignaal, waarbij elk daarvan respectievelijk evenredig is aan respectievelijk de gewenste reaktieve vermogens- en werkelijke vermogens-energiestroom tussen de elektrochemische cel en het genoemde 10 gebruiksnet, het vergelijken van het reaktieve vermogenscommandosignaal en het werkelijke vermogenscommandosignaal met een afgetast signaal, dat evenredig is aan respectievelijk de feitelijke reactieve vermogen- en werkelijke vermogen-15 componenten van de energiestroom tussen de elektrochemische cel en het gebruiksnet voor het afleiden van een reaktief vermogensfoutsignaal en een werkelijk vermogensfoutsignaal, het vergelijken van het reaktieve vermogensfoutsignaal met het verschil tussen de spanning van de elektro-20 chemische cel en de vermogensnetspanning voor het vormen van een spanningsbesturingssignaal voor het variëren van de amplitude van het grondgolfvormsignaal uit de omvormer, het vergelijken van het werkelijke vermogensfout-commandosignaal met een signaal evenredig aan de fase van 25 het grondgolfvormsignaal, geleverd aan de omvormer voor het vormen van een fasebesturingssignaal voor het variëren van het faseverschil tussen het grondgolfvormsignaal van de omvormer en de golfvorm van het vermogensnet, en het bijstellen van de fase van de schakelpunten van 30 een schakelgolfvormpatroon in de omvormer in responsie op het spanningsbesturingssignaal en het fasebesturingssignaal.
2. Werkwijze volgens conclusie 1, m e t het kenmerk, dat het reaktieve vermogenscommandosignaal en het 35 werkelijke vermogenscommandosignaal onafhankelijk instelbaar zijn, zodat de reaktieve vermogenscomponent en de werkelijke vermogenscomponent van de elektrische enerigestroom af- 8003820 800 3 8 20
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US06/059,725 US4251736A (en) | 1979-07-23 | 1979-07-23 | Method for controlling power flow between an electrochemical cell and a power grid |
US5972579 | 1979-07-23 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NL8003820A true NL8003820A (nl) | 1981-01-27 |
Family
ID=22024850
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NL8003820A NL8003820A (nl) | 1979-07-23 | 1980-07-02 | Werkwijze voor het besturen van een vermogensstroom tussen een elektrochemische cel en een elektriciteits- net. |
Country Status (9)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4251736A (nl) |
JP (1) | JPS5619123A (nl) |
BE (1) | BE884320A (nl) |
CA (1) | CA1133585A (nl) |
DE (1) | DE3027724A1 (nl) |
FR (1) | FR2462053A1 (nl) |
GB (1) | GB2054220B (nl) |
IL (1) | IL60494A (nl) |
NL (1) | NL8003820A (nl) |
Families Citing this family (57)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4330717A (en) * | 1978-12-26 | 1982-05-18 | United Technologies Corporation | Phase adjustment circuit |
JPS58165118A (ja) * | 1982-03-25 | 1983-09-30 | Kansai Electric Power Co Inc:The | 燃料電池発電システム |
CA1193351A (fr) * | 1983-06-14 | 1985-09-10 | Gerald Roberge | Methode et systeme d'interconnexion de reseaux triphases syncrones au asynchrones au moyen d'impedances reactives variables |
CA1292770C (en) * | 1986-07-30 | 1991-12-03 | Kenneth Lipman | Apparatus and method for controlling a force commutated inverter |
US4728806A (en) * | 1986-12-05 | 1988-03-01 | Westinghouse Electric Corp. | DC link variable speed constant frequency power source paralleling controls |
US4766327A (en) * | 1987-07-31 | 1988-08-23 | Westinghouse Electric Corp. | Circuit and method for synchronizing power sources in a parallel AC electrical power system |
JP2526992B2 (ja) * | 1988-05-30 | 1996-08-21 | 三菱電機株式会社 | 交流出力変換器の並列運転システム |
US4950916A (en) * | 1988-08-25 | 1990-08-21 | Westinghouse Electric Corp. | Line voltage regulator |
US4994981A (en) * | 1988-09-30 | 1991-02-19 | Electric Power Research Institute, Inc. | Method and apparatus for controlling a power converter |
JP2635725B2 (ja) * | 1988-11-02 | 1997-07-30 | 東京電力株式会社 | 系統直流連系装置の制御装置 |
US5083039B1 (en) * | 1991-02-01 | 1999-11-16 | Zond Energy Systems Inc | Variable speed wind turbine |
JP2760666B2 (ja) * | 1991-03-15 | 1998-06-04 | 株式会社東芝 | Pwmコンバ―タの制御方法及び装置 |
US5187427A (en) * | 1991-11-27 | 1993-02-16 | U.S. Windpower, Inc. | Static reactive power compensator |
US5369353A (en) * | 1992-12-08 | 1994-11-29 | Kenetech Windpower, Inc. | Controlled electrical energy storage apparatus for utility grids |
US5526252A (en) * | 1994-03-11 | 1996-06-11 | Kenetech Windpower, Inc. | Utility current feedback filter with pulse-width modulated power converter |
US5841267A (en) * | 1995-04-21 | 1998-11-24 | General Electric Co. | Power flow control with rotary transformers |
US5952816A (en) * | 1995-04-21 | 1999-09-14 | General Electric Co. | Compensation for power transfer systems using variable rotary transformer |
CA2174568C (en) | 1995-04-21 | 2009-11-17 | Mark A. Runkle | Interconnection system for transmitting power between electrical systems |
US5742515A (en) * | 1995-04-21 | 1998-04-21 | General Electric Co. | Asynchronous conversion method and apparatus for use with variable speed turbine hydroelectric generation |
US5953225A (en) * | 1995-04-21 | 1999-09-14 | General Electric Co. | Power flow control and power recovery with rotary transformers |
DE19523565C1 (de) * | 1995-06-28 | 1996-11-14 | Siemens Ag | Stromrichter mit Wirk- und Blindbelastungs-Regelung |
DE19538381C2 (de) * | 1995-10-14 | 1999-07-15 | Aeg Energietechnik Gmbh | Anordnung zur unterbrechungsfreien Stromversorgung elektrischer Verbraucher |
US5608615A (en) * | 1996-03-11 | 1997-03-04 | Luce; John W. | Asynchronous intergrid transfer apparatus |
US6600240B2 (en) * | 1997-08-08 | 2003-07-29 | General Electric Company | Variable speed wind turbine generator |
US6420795B1 (en) | 1998-08-08 | 2002-07-16 | Zond Energy Systems, Inc. | Variable speed wind turbine generator |
CN1338139A (zh) * | 1999-01-29 | 2002-02-27 | 美国超导体公司 | 具有超导磁能存储器的公用电力系统 |
FR2790150B1 (fr) * | 1999-02-19 | 2001-06-08 | Ge Medical Syst Sa | Procede de regulation d'un generateur a double resonance |
US6510369B1 (en) | 1999-08-24 | 2003-01-21 | Plug Power Inc. | Residential load shedding |
JP3352662B2 (ja) * | 2000-02-03 | 2002-12-03 | 関西電力株式会社 | 二次電池システムを用いた電力系統安定化装置および電力系統安定化方法 |
CA2403888C (en) | 2000-03-20 | 2007-05-29 | Alpha Technologies Inc. | Uninterruptible power supplies using fuel cells |
EP1284045A1 (en) * | 2000-05-23 | 2003-02-19 | Vestas Wind System A/S | Variable speed wind turbine having a matrix converter |
US6465926B2 (en) | 2000-06-30 | 2002-10-15 | General Electric Company | Cleaning/cooling of high-power rotary current collector system |
CA2351895C (en) | 2000-06-30 | 2009-12-15 | General Electric Company | Slip-ring mounting assembly for high-power rotary current collector system |
US6456021B1 (en) | 2000-06-30 | 2002-09-24 | General Electric Company | Rotating variable frequency transformer with high voltage cables |
US6469414B2 (en) | 2000-06-30 | 2002-10-22 | General Electric Company | Slip-ring mounting assembly for high-power rotary current collector system |
US20020024828A1 (en) * | 2000-08-31 | 2002-02-28 | Hidetake Hayashi | Inverter suitable for use with portable AC power supply unit |
US7015595B2 (en) * | 2002-02-11 | 2006-03-21 | Vestas Wind Systems A/S | Variable speed wind turbine having a passive grid side rectifier with scalar power control and dependent pitch control |
JP4066901B2 (ja) * | 2003-07-03 | 2008-03-26 | ソニー株式会社 | 電源アダプタ及び電力供給システム |
KR100823921B1 (ko) * | 2005-09-30 | 2008-04-22 | 엘지전자 주식회사 | 연료전지의 전력변환장치 |
KR100664090B1 (ko) | 2005-12-13 | 2007-01-03 | 엘지전자 주식회사 | 계통 연계형 연료전지 시스템의 전원공급 제어장치 및 방법 |
KR100641127B1 (ko) * | 2005-12-13 | 2006-11-02 | 엘지전자 주식회사 | 계통 연계형 연료전지 시스템의 전원공급 제어장치 및 방법 |
US7531911B2 (en) * | 2006-12-22 | 2009-05-12 | Ingeteam Energy, S.A. | Reactive power control for operating a wind farm |
DE102007041793B4 (de) * | 2007-09-03 | 2012-05-24 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der Verluste eines Energiewandlers, insbesondere eines Stromrichters oder Synchrongenerators, sowie dazugehöriger Energiewandler |
ITUD20080055A1 (it) * | 2008-03-13 | 2009-09-14 | Transactiva S R L | Procedimento per la produzione di una proteina umana in pianta, in particolare un enzima lisosomiale umano ricombinante in endosperma di cereali |
KR20100135822A (ko) * | 2008-04-18 | 2010-12-27 | 에이비비 리써치 리미티드 | 전송 라인 제어 장치 및 방법 |
EP2294494A4 (en) * | 2008-06-13 | 2012-11-14 | Ceramic Fuel Cells Ltd | FUEL CELL STABILIZATION SYSTEM AND METHOD |
US8352091B2 (en) | 2009-01-02 | 2013-01-08 | International Business Machines Corporation | Distributed grid-interactive photovoltaic-based power dispatching |
US8575779B2 (en) | 2010-02-18 | 2013-11-05 | Alpha Technologies Inc. | Ferroresonant transformer for use in uninterruptible power supplies |
CA2825483C (en) | 2011-01-23 | 2019-11-12 | Alpha Technologies Inc. | Switching systems and methods for use in uninterruptible power supplies |
US9608440B2 (en) * | 2011-11-08 | 2017-03-28 | Eaton Corporation | Methods and apparatus for determining power distribution system topology using disturbance detection |
US9234916B2 (en) | 2012-05-11 | 2016-01-12 | Alpha Technologies Inc. | Status monitoring cables for generators |
CN104104221B (zh) * | 2013-04-11 | 2017-05-17 | 通用电气公司 | 具有有功无功功率解耦补偿机制的能量转换系统和方法 |
EP3345067A4 (en) * | 2015-09-02 | 2019-01-09 | United Technologies Corporation | MULTIFUNCTIONAL CURRENT CORRECTION DEVICE |
US10074981B2 (en) | 2015-09-13 | 2018-09-11 | Alpha Technologies Inc. | Power control systems and methods |
US10381867B1 (en) | 2015-10-16 | 2019-08-13 | Alpha Technologeis Services, Inc. | Ferroresonant transformer systems and methods with selectable input and output voltages for use in uninterruptible power supplies |
CA3069966A1 (en) | 2017-07-14 | 2019-01-17 | Alpha Technologies Services, Inc. | Voltage regulated ac power supply systems and methods |
EP3724487B1 (en) * | 2017-12-15 | 2023-06-07 | Vestas Wind Systems A/S | Constant torque control of a wind turbine using an energy storage system |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3566243A (en) * | 1968-09-30 | 1971-02-23 | Pillar Corp | High frequency power supply |
SE347402B (nl) * | 1971-01-25 | 1972-07-31 | Asea Ab | |
US3821632A (en) * | 1971-11-09 | 1974-06-28 | Ind Heating And Eng Corp | High frequency power generator |
JPS534618B2 (nl) * | 1972-07-21 | 1978-02-18 | ||
CH549894A (de) * | 1972-09-20 | 1974-05-31 | Bbc Brown Boveri & Cie | Einrichtung zur wechselstromspeisung eines verbrauchers. |
US3991319A (en) * | 1975-12-05 | 1976-11-09 | Instrumentation & Control Systems Inc. | Standby power supply system |
US4251735A (en) * | 1979-07-23 | 1981-02-17 | United Technologies Corporation | Dual speed control circuit for power flow through an inverter |
-
1979
- 1979-07-23 US US06/059,725 patent/US4251736A/en not_active Expired - Lifetime
-
1980
- 1980-05-30 CA CA353,063A patent/CA1133585A/en not_active Expired
- 1980-07-02 NL NL8003820A patent/NL8003820A/nl not_active Application Discontinuation
- 1980-07-03 GB GB8021843A patent/GB2054220B/en not_active Expired
- 1980-07-04 IL IL60494A patent/IL60494A/xx unknown
- 1980-07-15 BE BE0/201413A patent/BE884320A/fr not_active IP Right Cessation
- 1980-07-21 FR FR8016021A patent/FR2462053A1/fr active Granted
- 1980-07-22 JP JP10044480A patent/JPS5619123A/ja active Pending
- 1980-07-22 DE DE3027724A patent/DE3027724A1/de active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2462053A1 (fr) | 1981-02-06 |
IL60494A (en) | 1983-02-23 |
DE3027724C2 (nl) | 1989-08-10 |
US4251736A (en) | 1981-02-17 |
CA1133585A (en) | 1982-10-12 |
GB2054220B (en) | 1983-07-27 |
IL60494A0 (en) | 1980-09-16 |
DE3027724A1 (de) | 1981-02-19 |
BE884320A (fr) | 1980-11-03 |
GB2054220A (en) | 1981-02-11 |
JPS5619123A (en) | 1981-02-23 |
FR2462053B1 (nl) | 1983-09-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
NL8003820A (nl) | Werkwijze voor het besturen van een vermogensstroom tussen een elektrochemische cel en een elektriciteits- net. | |
Jayachandran et al. | Predictive power management strategy for PV/battery hybrid unit based islanded AC microgrid | |
US4251735A (en) | Dual speed control circuit for power flow through an inverter | |
CN106030450B (zh) | 控制微电网 | |
US9964978B2 (en) | Control systems for microgrid power inverter and methods thereof | |
WO1996018937A1 (en) | Grid connected bi-directional converter including a pwm, dc-dc chopper, and energy storage/supply device | |
US20140192567A1 (en) | Methods for controlling electrical inverters and electrical inverters and systems using the same | |
Trivedi et al. | $ L_ {1} $ adaptive droop control for AC microgrid with small mesh network | |
Pota et al. | Control for microgrids with inverter connected renewable energy resources | |
Nagliero et al. | Analysis of a universal inverter working in grid-connected, stand-alone and micro-grid | |
CN106300435A (zh) | 孤立微网单相多逆变器并联系统及其分布式控制方法 | |
Gupta et al. | ANFIS-based control of multi-objective grid connected inverter and energy management | |
Jha et al. | Modified VI droop based adaptive vector control scheme for demand side management in a stand-alone microgrid | |
CN106953357A (zh) | 一种含高比例分布式电源的孤网频率控制方法 | |
Matthias et al. | Control of a three phase inverter feeding an unbalanced load and operating in parallel with other power sources | |
Singh | PV-hydro-battery based standalone microgrid for rural electrification | |
Essakiappan et al. | Independent control of series connected utility scale multilevel photovoltaic inverters | |
Akter et al. | Multi-objective model reference modified adaptive PID framework to islanded microgrid control under various load conditions | |
Lissandron et al. | A generalized method to analyze the small-signal stability for a multi-inverter islanded grid with droop controllers | |
Essakiappan et al. | A new control strategy for megawatt scale multilevel photovoltaic inverters under partial shading | |
Singh | Intelligent control of SPV-battery-hydro based microgrid | |
Taneja et al. | LM2L rule based adaptive filter controlled multi-functional SPV plant to enhance DG set utilization | |
Salem et al. | Active power control using an alternative series connection scheme between the utility grid and Microgrid | |
Buccella et al. | Fuzzy control of multilevel inverters for fuel cell generator sets | |
Aghdam et al. | A model predictive control of parallel inverters for distributed generations in microgrids |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A85 | Still pending on 85-01-01 | ||
BA | A request for search or an international-type search has been filed | ||
BB | A search report has been drawn up | ||
BC | A request for examination has been filed | ||
BV | The patent application has lapsed |