RU168544U1 - Устройство комбинированного регулирования напряжения сети - Google Patents
Устройство комбинированного регулирования напряжения сети Download PDFInfo
- Publication number
- RU168544U1 RU168544U1 RU2016107854U RU2016107854U RU168544U1 RU 168544 U1 RU168544 U1 RU 168544U1 RU 2016107854 U RU2016107854 U RU 2016107854U RU 2016107854 U RU2016107854 U RU 2016107854U RU 168544 U1 RU168544 U1 RU 168544U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- voltage
- network
- phase
- output
- load
- Prior art date
Links
Images
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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
Abstract
Устройство предназначено для повышения качества электрической энергии за счет компенсации в электрической сети провалов, перенапряжений и высших гармонических составляющих. Тиристорный управляемый преобразователь напряжения на базе кодо-импульсной модуляции формирует добавочное напряжение требуемой формы, фазы и частоты. При формировании выходного напряжения тиристорного управляемого преобразователя напряжения, приложенного к вторичной обмотке вольтодобавочного трансформатора, учитывается сигнал от блока синхронизации, который на основании сигналов от синхронизированной и сфазированной с сетью системы регулирования фазы выходного напряжения тиристорного управляемого преобразователя напряжения и синхронизированной и сфазированной с нагрузкой системы регулирования фазы выходного напряжения тиристорного управляемого преобразователя напряжения генерирует соответствующий сигнал синхронизации параметров сети и нагрузки в зависимости от режима напряжения.
Description
Полезная модель относится к электротехнике и электроэнергетике, а именно к устройствам регулирования отклонений напряжения в электрических распределительных сетях переменного тока и может быть использована в системах электроснабжения переменного тока.
Из уровня техники известно устройство регулирования напряжения сети (Патент RU №2531389, опубликовано 19.10.1914 г., МПК: H02J 3/00, H02J 3/12), включающее регулятор, содержащий трансформатор со ступенчатым регулированием напряжения, регулировочная обмотка которого снабжена различными ответвлениями, подключаемыми без разрыва переключателем ступеней регулировочной обмотки трансформатора с механически соединенным с ним электроприводом, измерительный трансформатор для регистрации действительного значения напряжения, подлежащего регулированию, контроллер для сравнения измеренного действительного значения напряжения с предварительно установленным заданным значением и для формирования в зависимости от результата сравнения исполнительной команды на приведение в действие электропривода и тем самым переключателя ступеней обмоток трансформатора. При этом первичная обмотка трансформатора, соединенная через реверсивный переключатель полярности с регулировочной обмоткой, являющейся вторичной обмоткой этого трансформатора и размещенная с ней на одном магнитопроводе, установлена с возможностью взаимодействия с обмоткой измерительного трансформатора напряжения, подключенной к контроллеру, соединенному с электроприводом. Устройство содержит дополнительный регулятор, одинаковый с первым, причем, оба регулятора включены в сеть трехфазного напряжения с образованием схемы подключения в виде неполного треугольника так, что ввод одного из регуляторов, являющийся общей точкой соединения концов основной и регулировочной обмоток трансформатора подключен к проводу первой фазы питающей сети, вывод этого регулятора, соединенный с регулировочной обмоткой подключен через трансформатор тока, подключенного к контроллеру, к проводу первой фазы со стороны нагрузки, а свободный конец основной обмотки трансформатора соединен с проводом второй фазы, а ввод другого регулятора, являющийся общей точкой соединения концов основной и регулировочной обмоток трансформатора, подключен к проводу третей фазы питающей сети, вывод этого регулятора, соединенный с регулировочной обмоткой, подключен через трансформатор тока, подключенного к контроллеру, к проводу третьей фазы со стороны нагрузки, а свободный конец основной обмотки трансформатора соединен с проводом второй фазы. К недостаткам устройства можно отнести отсутствие плавности регулирования напряжения в виду наличия ступеней регулирования, и как следствие, ограниченность амплитуды регулирования.
Из уровня техники известно устройство динамического восстановления провалов напряжения (Патент RU №2393611, дата публикации 27.06.1910, МПК H02J 9/06, Н02Н 3/06). При использовании двух независимых источников питания, секционированных через резервирующий выключатель (РВ) и защищаемых коммутирующими выключателями (ВК); вольтодобавочного трансформатора (ВТ), включенного последовательно в цепь электроприемника (ЭП); тиристорного преобразователя (ТП); поглощающего компенсатора (КП) и зарядного устройства (ЗУ) в цепи постоянного тока. С целью обеспечения защиты электроприемника от провалов напряжения при кратковременных перерывах электроснабжения устройством, подводится компенсированное напряжение, величина которого формируется по алгоритму широтно-импульсной модуляции и динамически регулируется по схемам тиристорного управления преобразователем, питаемым от зарядного устройства в контуре постоянного тока, в который включен поглощающий компенсатор, образующий энергетический демпфер для регулирования потоков мощности, служащего для стабилизации компенсационного напряжения требуемой формы, амплитуды, частоты и угла фазового сдвига, и представляющего разность между номинальным и фактическим напряжениями, для подведения в режиме провала к зажимам электроприемника через вольтодобавочный трансформатор на время ликвидации кратковременного нарушения электроснабжения.
Первым недостатком данного устройства является то, что при его функционировании компенсируются только провалы напряжения, вследствие чего отсутствует реакция устройства на квазистационарные перенапряжения и высшие гармоники напряжения в условиях изменения, как амплитуды, так и фазы добавочного напряжения. Вторым недостатком данного устройства является наличие зарядного устройства, которое ограничивает величины компенсационного напряжения, требует постоянного технического обслуживания и контроля, периодической замены, обладает большим активным сопротивлением, имеет значительную массу и габариты при требуемом уровне выдачи мощности. Третьим недостатком устройства является наличие коммутируемых выключателей, которые создают коммутационные напряжения при срабатывании и искажают форму компенсированного напряжения.
Наиболее близким к заявляемому является устройство регулирования отклонений напряжения и реактивной мощности электрической сети (Патент RU №2453020, опубликовано: 10.06.1912 г., МПК: H02J 3/00 (1909)), позволяющее регулировать отклонение напряжения и реактивную мощность в электрических сетях промышленных предприятий, для которых характерны частые провалы напряжения различной глубины, вследствие частого запуска мощных электродвигателей и коммутации нагрузки с различным режимом работы. Устройство регулирования отклонений напряжения и реактивной мощности электрической сети содержит датчик реактивной мощности сети и датчик отклонения напряжения нагрузки, трансформатор с первичной и вторичной обмотками и основной инвертор с синхронизированной и сфазированной с сетью системой регулирования фазы выходного напряжения основного инвертора относительно напряжения сети. Управляющий вход данной системы подключен к выходу датчика отклонения напряжения нагрузки. В состав устройства также входят инвертор, ведомый сетью, с синхронизированной и сфазированной с сетью системой управления и выпрямитель. При этом вход выпрямителя подключен к нагрузке, а его выходные выводы формируют выводы постоянного тока, к которым подключены входы основного инвертора и инвертора, ведомого сетью. Вторичная обмотка трансформатора соединена в звезду и подключена к выходу основного инвертора, а один из выводов его первичной обмотки подключен к нагрузке. Причем другие выводы первичной обмотки трансформатора подключены к сети, к которой присоединен выход инвертора, ведомого сетью. В качестве основного инвертора применен инвертор напряжения, в состав которого входит вентильный блок с прямым тиристорным и обратным диодным мостами и входной фильтр с датчиком направления тока. Кроме того, введена синхронизированная с частотой сети и сфазированная с напряжением нагрузки система управления выпрямителем, узел раздельного управления выпрямителем и инвертором, ведомым сетью. При этом управляющие входы систем управления выпрямителем и ведомым сетью инвертором подключены к выходу датчика реактивной мощности сети. Вход контроля режима работы узла раздельного управления выпрямителем и инвертором, ведомым сетью, подключен к выходу датчика направления тока, а его первый и второй выходы подключены к разрешающим входам систем управления выпрямителем и инвертором, ведомым сетью соответственно. Также в состав устройства входят блок автоматического управления устройством регулирования напряжения под нагрузкой трансформатора, синхронизированная и сфазированная с нагрузкой система регулирования фазы выходного напряжения основного инвертора относительно напряжения нагрузки, датчик отклонения напряжения сети, блок синхронизации. Вторичная обмотка трансформатора снабжена устройством регулирования напряжения под нагрузкой, к входу которого подключен выход блока автоматического управления устройством регулирования напряжения под нагрузкой. Кроме того, выходы синхронизированной и сфазированной с сетью системы регулирования фазы выходного напряжения основного инвертора относительно напряжения сети, датчика отклонения напряжения сети, синхронизированной и сфазированной с нагрузкой системы регулирования фазы выходного напряжения основного инвертора относительно напряжения нагрузки, датчика отклонения напряжения нагрузки, датчика реактивной мощности сети соединены с входом блока автоматического управления устройством регулирования напряжения под нагрузкой. Выходы синхронизированной и сфазированной с сетью системы регулирования фазы выходного напряжения основного инвертора относительно напряжения сети и синхронизированной и сфазированной с нагрузкой системы регулирования фазы выходного напряжения основного инвертора относительно напряжения нагрузки соединены с входом блока синхронизации, выход которого соединен с управляющим входом вентильного блока в составе основного инвертора. Выход датчика отклонения напряжения сети соединен с входом синхронизированной и сфазированной с нагрузкой системы регулирования фазы выходного напряжения основного инвертора относительно напряжения нагрузки, а его вход подключен к сети. Вход синхронизированной и сфазированной с нагрузкой системы регулирования фазы выходного напряжения основного инвертора относительно напряжения нагрузки подключен к нагрузке.
Технический результат полезной модели заключается в повышении качества электрической энергии за счет плавной компенсации в электрической сети провалов, перенапряжений и высших гармонических составляющих в расширенном интервале регулирования напряжения.
Технический результат достигается тем, что устройство комбинированного регулирования напряжения сети включает трансформатор с первичной и вторичной обмотками, тиристорный управляемый преобразователь напряжения, входной фильтр с датчиком направления тока, синхронизированную и сфазированную с сетью систему регулирования фазы выходного напряжения тиристорного управляемого преобразователя наряжения относительно напряжения сети. Также в состав устройства входят выпрямитель, синхронизированная с частотой сети и сфазированная с напряжением нагрузки система управления выпрямителем, ведомый сетью инвертор, синхронизированная с частотой сети и сфазированная с напряжением сети система управления ведомого сетью инвертора, узел раздельного управления выпрямителем и ведомым сетью инвертором, датчик отклонения напряжения нагрузки, датчик реактивной мощности сети, блок автоматического управления тиристорным управляемым преобразователем напряжения, включенного во вторичную обмотку вольтодобавочного трансформатора, синхронизированная и сфазированная с нагрузкой система регулирования фазы выходного напряжения тиристорного управляемого преобразователя напряжения относительно напряжения нагрузки, датчик отклонения напряжения сети, блок синхронизации. При этом оно отличается от прототипа тем, что дополнительно содержит демпфирующий контур постоянного тока, подключенный между выпрямителем и ведомым сетью инвертором, состоящий из параллельно включенного конденсатора и последовательно включенной катушки индуктивности, логический блок, измеритель провалов напряжения и перенапряжений, анализатор высших гармоник. В состав логического блока входят: элемент суммирования сигналов с измерителя провалов напряжения и перенапряжений и анализатора высших гармоник, элемент умножения сигнала на отрицательную единицу, элемент преобразования сигнала в двоичный код. При этом трансформатор с первичной и вторичной обмотками выполнен в виде вольтодобавочного трансформатора. Причем, к вторичной обмотке вольтодобавочного трансформатора подключен выход тиристорного управляемого преобразователя напряжения, параллельно которому включен входной фильтр с датчиком направления тока. К входам фильтра с датчиком направления тока подключены выходы выпрямителя и входы ведомого сетью инвертора. К сети подключаются: первичная обмотка вольтодобавочного трансформатора, датчик реактивной мощности сети, ведомый сетью инвертор, синхронизированная и сфазированная с сетью система регулирования фазы выходного напряжения тиристорного управляемого преобразователя напряжения относительно напряжения сети, датчик отклонения напряжения сети, измеритель провалов напряжения и перенапряжения, анализатор высших гармоник. К нагрузке подключаются: датчик отклонения напряжения нагрузки, выпрямитель, синхронизированная с частотой сети и сфазированная с напряжением нагрузки система управления выпрямителя, синхронизированная и сфазированная с нагрузкой система регулирования фазы выходного напряжения тиристорного управляемого преобразователя напряжения относительно напряжения нагрузки. Выход датчика реактивной мощности соединен с входом синхронизированной с частотой сети и сфазированной с напряжением сети системы управления ведомого сетью инвертора, входом блока автоматического управления тиристорным преобразователем напряжения, включенного во вторичную обмотку вольтодобавочного трансформатора, входы синхронизированной с частотой сети и сфазированной с напряжением нагрузки системы управления выпрямителем. Параллельно выходам выпрямителя и входам ведомого сетью инвертора подключен демпфирующий контур постоянного тока. Выходы блока раздельного управления выпрямителя и ведомого сетью инвертора соединены с входами синхронизированной с частотой сети и сфазированной с напряжением нагрузки системы управления выпрямителя и синхронизированной с частотой сети и сфазированной с напряжением сети системы управления ведомого сетью инвертора. Выход входного фильтра с датчиком направления тока соединен с входом блока раздельного управления. Выходы синхронизированной и сфазированной с сетью системы регулирования фазы выходного напряжения основного тиристорного управляемого преобразователя напряжения относительно напряжения сети и синхронизированной и сфазированной с нагрузкой системой регулирования фазы выходного напряжения тиристорного управляемого преобразователя напряжения относительно напряжения нагрузки подключены к входам блока синхронизации. Выход блока синхронизации соединен с входом тиристорного управляемого преобразователя напряжения. Входы блока автоматического управления тиристорным управляемым преобразователем напряжения, включенного во вторичную обмотку вольтодобавочного трансформатора, соединены с выходами синхронизированной и сфазированной с сетью системы регулирования фазы выходного напряжения тиристорного управляемого преобразователя напряжения относительно напряжения сети, датчика отклонения напряжения сети, синхронизированной и сфазированной с нагрузкой системой регулирования фазы выходного напряжения тиристорного управляемого преобразователя напряжения относительно напряжения нагрузки, датчика отклонения напряжения нагрузки, датчика реактивной мощности сети. Выход блока автоматического управления тиристорным управляемым преобразователем напряжения соединен с входом тиристорного управляемого преобразователя напряжения. Выход синхронизированной с частотой сети и сфазированной с напряжением нагрузки системы управления выпрямителя соединен с входом выпрямителя, выход синхронизированной с частотой сети и сфазированной с напряжением сети системой управления ведомого сетью инвертора соединен с входом ведомого сетью инвертора. Выход датчика отклонения напряжения сети подключен к входу синхронизированной и сфазированной с нагрузкой системой регулирования фазы выходного напряжения тиристорного управляемого преобразователя напряжения относительно напряжения нагрузки. Выход датчика отклонения напряжения нагрузки подключен к входу синхронизированной и сфазированной с сетью системы регулирования фазы выходного напряжения основного тиристорного управляемого преобразователя напряжения относительно напряжения сети. Выходы измерителя провалов напряжения и перенапряжений и анализатора высших гармоник подключены к входу элемента суммирования сигналов, расположенного на входе логического блока, в состав которого также входят элемент умножения сигнала на отрицательную единицу и элемент преобразования сигнала в двоичный код, выход элемента суммирования сигналов подключен к входу элемента умножения на отрицательную единицу. Выход элемента умножения на отрицательную единицу подключен к входу элемента преобразования сигнала в двоичный код, выход элемента преобразования сигнала в двоичный код подключен к входу тиристорного управляемого преобразователя напряжения.
Сущность изобретения поясняется рисунком, на котором изображена структурная схема устройства комбинированного регулирования напряжения сети. В состав устройства входят:
1 - вольтодобавочный трансформатор (ВТ);
2 - демпфирующий контур постоянного тока (ДК), подключенный между выпрямителем 6 и ведомым сетью инвертором 8, состоящий из параллельно включенного конденсатора и последовательно включенной катушки индуктивности;
3 - тиристорный управляемый преобразователь напряжения (ТУПН);
4 - входной фильтр с датчиком направления тока (ВФ);
5 - синхронизированная и сфазированная с сетью система регулирования фазы выходного напряжения тиристорного управляемого преобразователя напряжения 3 относительно напряжения сети (СРФС);
6 - выпрямитель (В);
7 - синхронизированная с частотой сети и сфазированная с напряжением нагрузки система управления выпрямителя 6 (СУВ);
8 - ведомый сетью инвертор (ВСИ);
9 - синхронизированная с частотой сети и сфазированная с напряжением сети система управления ведомого сетью инвертора 8 (СУИ);
10 - узел раздельного управления выпрямителем и ведомым сетью инвертором (УРУ);
11 - датчик отклонения напряжения нагрузки (НН);
12 - датчик реактивной мощности сети (РМ);
13 - блок автоматического управления тиристорным управляемым преобразователем напряжения 3, включенным во вторичную обмотку вольтодобавочного трансформатора 1 (БАУ);
14 - синхронизированная и сфазированная с нагрузкой система регулирования фазы выходного напряжения тиристорного управляемого преобразователя напряжения 3 относительно напряжения нагрузки (СРФН);
15 - датчик отклонения напряжения сети (НС);
16 - блок синхронизации (БС);
17 - логический блок (ЛБ);
18 - измеритель провалов напряжения и перенапряжений (ИПП);
19 - анализатор высших гармоник (АВГ);
20 - элемент суммирования сигналов с измерителя провалов напряжения и перенапряжений 17 и анализатора высших гармоник 19 (ЭС);
21 - элемент умножения сигнала на отрицательную единицу (ЭУО);
22 - элемент преобразования сигнала в двоичный код (ЭП).
Устройство комбинированного регулирования напряжения сети работает следующим образом. Подключается устройство между нагрузкой и электрической сетью и имеет для этого шесть или восемь выводов, в зависимости от отсутствия или наличия нулевого провода, соответственно: три или четыре вывода для подключения устройства к электрической сети - сетевые выводы и три или четыре вывода для подключения устройства к нагрузке - нагрузочные выводы. К сети переменного тока подключен вольтодобавочный трансформатор 1. К вторичной обмотке вольтодобавочного трансформатора 1 подключен выход тиристорного управляемого преобразователя напряжения 3, параллельно которому включен входной фильтр с датчиком направления тока 4, ко входам которого подключены выходы выпрямителя 6 и входы ведомого сетью инвертора 8. К сети подключаются: датчик реактивной мощности сети 12, ведомый сетью инвертор 8, синхронизированная и сфазированная с сетью система регулирования 5 фазы выходного напряжения тиристорного управляемого преобразователя напряжения относительно напряжения сети, датчик 15 отклонения напряжения сети, измеритель провалов напряжения и перенапряжения 18, анализатор высших гармоник. К нагрузке подключаются: датчик 11 отклонения напряжения нагрузки, выпрямитель 6, синхронизированная с частотой сети и сфазированная с напряжением нагрузки система управления 7 выпрямителя 6, синхронизированная и сфазированная с нагрузкой система регулирования 14 фазы выходного напряжения тиристорного управляемого преобразователя напряжения 3 относительно напряжения нагрузки. Выход датчика реактивной мощности 12 соединен с входом синхронизированной с частотой сети и сфазированной с напряжением сети системы управления 9 ведомого сетью инвертора 8, входом блока 13 автоматического управления тиристорным преобразователем напряжения 3, включенного во вторичную обмотку вольтодобавочного трансформатора 1, входит синхронизированная с частотой сети и сфазированная с напряжением нагрузки система 7 управления выпрямителем 6. Параллельно выходам выпрямителя 6 и входам ведомого сетью инвертора 8 подключен демпфирующий контур 2 постоянного тока. Выходы блока 10 раздельного управления выпрямителя 6 и ведомого сетью инвертора 8 соединены с входами синхронизированной с частотой сети и сфазированной с напряжением нагрузки системы управления 7 выпрямителя 6 и синхронизированной с частотой сети и сфазированной с напряжением сети системы управления 9 ведомого сетью инвертора 8. Выход входного фильтра 4 с датчиком направления тока соединен с входом блока раздельного управления 10. Выходы синхронизированной и сфазированной с сетью системы 5 регулирования фазы выходного напряжения основного тиристорного управляемого преобразователя напряжения 3 относительно напряжения сети и синхронизированной и сфазированной с нагрузкой системой 14 регулирования фазы выходного напряжения тиристорного управляемого преобразователя напряжения 3 относительно напряжения нагрузки подключены к входам блока синхронизации 16. Выход блока синхронизации 16 соединен с входом тиристорного управляемого преобразователя напряжения 3. Входы блока 13 автоматического управления тиристорным управляемым преобразователем напряжения 3, включенного во вторичную обмотку вольтодобавочного трансформатора 1, соединены с выходами синхронизированной и сфазированной с сетью система 5 регулирования фазы выходного напряжения основного тиристорного управляемого преобразователя напряжения 3 относительно напряжения сети, датчика 15 отклонения напряжения сети, синхронизированной и сфазированной с нагрузкой системой 14 регулирования фазы выходного напряжения тиристорного управляемого преобразователя напряжения 3 относительно напряжения нагрузки, датчика 11 отклонения напряжения нагрузки, датчика 12 реактивной мощности сети. Выход блока 13 автоматического управления тиристорным управляемым преобразователем напряжения 3 соединен с входом тиристорного управляемого преобразователя напряжения 3. Выход синхронизированной с частотой сети и сфазированной с напряжением нагрузки системы управления 7 выпрямителя 6 соединен с входом выпрямителя 6. Выход синхронизированной с частотой сети и сфазированной с напряжением сети системой управления 9 ведомого сетью инвертора 8 соединен с входом ведомого сетью инвертора 8. Выход датчика 15 отклонения напряжения сети подключен к входу синхронизированной и сфазированной с нагрузкой системой 14 регулирования фазы выходного напряжения тиристорного управляемого преобразователя напряжения 3 относительно напряжения нагрузки. Выход датчика 11 отклонения напряжения нагрузки подключен к входу синхронизированной и сфазированной с сетью системы 5 регулирования фазы выходного напряжения основного тиристорного управляемого преобразователя напряжения 3 относительно напряжения сети. Выходы измерителя 18 провалов напряжения и перенапряжений и анализатора 19 высших гармоник подключены к входу элемента суммирования сигналов 20, расположенного на входе логического блока 17, в состав которого также входят элемент 21 умножения сигнала на отрицательную единицу и элемент 22 преобразования сигнала в двоичный код. Выход элемента 20 суммирования сигналов подключен к входу элемента 21 умножения на отрицательную единицу. Выход элемента 21 умножения на отрицательную единицу подключен к входу элемента 22 преобразования сигнала в двоичный код. Выход элемента 22 преобразования сигнала в двоичный код подключен к входу тиристорного управляемого преобразователя напряжения 3.
В условиях наличия большого количества приемников с нелинейной нагрузкой, высокого уровня потребления реактивной мощности, наличия большого числа мощных электроприемников, а также воздействия нагрузок резко переменного характера, необходима полноценная компенсация отклонений напряжения. Основным недостатком рассматриваемого прототипа является наличие трансформатора с РПН. Как показывает практика эксплуатации, трансформаторы с РПН имеют весьма низкие пределы регулирования напряжения, которые лежат в пределах ±16%, а также обладают малой плавностью регулирования напряжения и низкой скоростью регулирования напряжения, что негативно сказывается на компенсации резкопеременных отклонений напряжения. Замена трансформатора с РПН на вольтодобавочный трансформатор 1 позволяет обеспечивать большую плавность добавки напряжения, а также увеличенную амплитуду добавляемого напряжения, ограниченную номинальным напряжением сети.
Алгоритм, заложенный в блок автоматического управления 13 тиристорным преобразователем напряжения 3, включенного во вторичную обмотку вольтодобавочного трансформатора 1, предусматривает синхронизацию по амплитуде добавляемого напряжения, фазе, частоте и интервалу времени восстановления кривой напряжения до требуемой с учетом уровня отклонения напряжения до и после вольтодобавочного трансформатора 1. На вход блока 13 поступает измерительная информация с датчиков отклонения напряжения 11 и 15 сети и нагрузки соответственно, датчика 12 реактивной мощности сети, а также сигналы от систем 5 и 14, которые, осуществляя синхронизацию параметров со стороны сети и со стороны нагрузки соответственно, дают блоку 13 информацию о синхронизированных параметрах помимо информации о фактических параметрах от датчиков 11 и 15.
Измеритель провалов напряжения и перенапряжений 18 получает из сети информацию об амплитуде отклонения напряжения от требуемого, которая поступает на вход логического блока 17, а анализатор высших гармоник 19 получает из сети информацию о высших гармонических составляющих напряжения сети, требуемого, которая также поступает на вход логического блока 17. Сигнал, поступающий с элемента 20 суммирования сигналов с измерителя провалов напряжения и перенапряжений 18 и анализатора высших гармоник 19, поступает на вход элемента 21 умножения сигнала на отрицательную единицу, с выхода которого поступает на вход элемента 22 преобразования сигнала в двоичный код и далее в виде системы двоичных кодов поступает с выхода логического блока 17 на тиристорный управляемый преобразователь напряжения 3, где на основании заданного алгоритма формирует из двоичных кодов синусоидальный сигнал требуемой формы посредством кодоимпульсной модуляции.
Тиристорный управляемый преобразователь напряжения 3 на базе кодоимпульсной модуляции формирует добавочное напряжения требуемой формы, фазы и частоты. Алгоритм блока 13 по результатам сравнения информации от блоков 11, 15, 5, 14 и 12 вырабатывает сигнал на тиристорный управляемый преобразователь напряжения 3, который корректирует в зависимости от режима напряжения сети добавочное напряжение, вводимое в сеть с помощью вольтодобавочного трансформатора 1, сформированное по результатам кодоимпульсной модуляции на основании сигнала с выхода логического блока 17. Алгоритм, заложенный в блок 13, предусматривает задание надлежащего уровня, частоты и фазы напряжения тиристорного управляемого преобразователя напряжения 3 на каждом интервале времени регулирования на основании сигналов от датчиков 11, 15 и систем 5, 14. Также блок 13 помимо сигналов от блоков 14, 15, 5 и 11 учитывает уровень реактивной мощности со стороны питающей сети с помощью сигнала от датчика 12, что окончательно определяет фазу добавочного напряжения.
При формировании выходного напряжения тиристорного управляемого преобразователя напряжения 3, приложенного к вторичной обмотке вольтодобавочного трансформатора 1, учитывается сигнал от блока синхронизации 16, который на основании сигналов от систем 5 и 14 генерирует соответствующий сигнал синхронизации параметров сети и нагрузки в зависимости от режима напряжения.
Таким образом, повышение качества электрической энергии за счет компенсации в электрической сети провалов, перенапряжений и высших гармонических составляющих в расширенном интервале регулирования напряжения обеспечивается введением с помощью вольтодобавочного трансформатора кривой компенсационного напряжения, которая дополняет кривую действующего в сети напряжения до требуемой формы.
Claims (1)
- Устройство комбинированного регулирования напряжения трехфазной электрической сети, включающее трансформатор с первичной и вторичной обмотками, тиристорный управляемый преобразователь напряжения, входной фильтр с датчиком направления тока, синхронизированную и сфазированную с сетью систему регулирования фазы выходного напряжения основного инвертора относительно напряжения сети, выпрямитель, синхронизированную с частотой сети и сфазированную с напряжением нагрузки систему управления выпрямителя, ведомый сетью инвертор, синхронизированную с частотой сети и сфазированную с напряжением сети систему управления ведомого сетью инвертора, узел раздельного управления выпрямителем и ведомым сетью инвертором, датчик отклонения напряжения нагрузки, датчик реактивной мощности сети, блок автоматического управления тиристорным преобразователем напряжения, включенного во вторичную обмотку трансформатора, синхронизированную и сфазированную с нагрузкой систему регулирования фазы выходного напряжения основного инвертора относительно напряжения нагрузки, датчик отклонения напряжения сети, блок синхронизации, отличающееся тем, что дополнительно содержит демпфирующий контур постоянного тока, подключенный между выпрямителем и ведомым сетью инвертором, состоящий из параллельно включенного конденсатора и последовательно включенной катушки индуктивности, тиристорный управляемый преобразователь напряжения, логический блок, измеритель провалов напряжения и перенапряжений, анализатор высших гармоник, элемент суммирования сигналов с измерителя провалов напряжения и перенапряжений и анализатора высших гармоник, элемент умножения сигнала на отрицательную единицу, элемент преобразования сигнала в двоичный код, при этом трансформатор с первичной и вторичной обмотками выполнен в виде вольтодобавочного трансформатора, причем, к вторичной обмотке вольтодобавочного трансформатора подключен выход тиристорного управляемого преобразователя напряжения, параллельно которому включен входной фильтр с датчиком направления тока, к входам которого подключены выходы выпрямителя и входы ведомого сетью инвертора, к сети подключаются: первичная обмотка вольтодобавочного трансформатора, датчик реактивной мощности сети, ведомый сетью инвертор, синхронизированная и сфазированная с сетью система регулирования фазы выходного напряжения тиристорного управляемого преобразователя напряжения относительно напряжения сети, датчик отклонения напряжения сети, измеритель провалов напряжения и перенапряжения, анализатор высших гармоник, к нагрузке подключаются: датчик отклонения напряжения нагрузки, выпрямитель, синхронизированная с частотой сети и сфазированная с напряжением нагрузки система управления выпрямителя, синхронизированная и сфазированная с нагрузкой система регулирования фазы выходного напряжения тиристорного управляемого преобразователя напряжения относительно напряжения нагрузки, выход датчика реактивной мощности соединен с входом синхронизированной с частотой сети и сфазированной с напряжением сети системы управления ведомого сетью инвертора, входом блока автоматического управления тиристорным преобразователем напряжения, включенного во вторичную обмотку вольтодобавочного трансформатора, входы синхронизированной с частотой сети и сфазированной с напряжением нагрузки системы управления выпрямителем, параллельно выходам выпрямителя и входам ведомого сетью инвертора подключен демпфирующий контур постоянного тока, выходы блока раздельного управления выпрямителя и ведомого сетью инвертора соединены с входами синхронизированной с частотой сети и сфазированной с напряжением нагрузки системы управления выпрямителя и синхронизированной с частотой сети и сфазированной с напряжением сети системы управления ведомого сетью инвертора, выход входного фильтра с датчиком направления тока соединен с входом блока раздельного управления, выходы синхронизированной и сфазированной с сетью системы регулирования фазы выходного напряжения основного тиристорного управляемого преобразователя напряжения относительно напряжения сети и синхронизированной и сфазированной с нагрузкой системой регулирования фазы выходного напряжения тиристорного управляемого преобразователя напряжения относительно напряжения нагрузки подключены к входам блока синхронизации, выход блока синхронизации соединен с входом тиристорного управляемого преобразователя напряжения, входы блока автоматического управления тиристорным управляемым преобразователем напряжения, включенного во вторичную обмотку вольтодобавочного трансформатора, соединены с выходами синхронизированной и сфазированной с сетью системы регулирования фазы выходного напряжения тиристорного управляемого преобразователя напряжения относительно напряжения сети, датчика отклонения напряжения сети, синхронизированной и сфазированной с нагрузкой системой регулирования фазы выходного напряжения тиристорного управляемого преобразователя напряжения относительно напряжения нагрузки, датчика отклонения напряжения нагрузки, датчика реактивной мощности сети, выход блока автоматического управления тиристорным управляемым преобразователем напряжения соединен с входом тиристорного управляемого преобразователя напряжения, выход синхронизированной с частотой сети и сфазированной с напряжением нагрузки системы управления выпрямителя соединен с входом выпрямителя, выход синхронизированной с частотой сети и сфазированной с напряжением сети системой управления ведомого сетью инвертора соединен с входом ведомого сетью инвертора, выход датчика отклонения напряжения сети подключен к входу синхронизированной и сфазированной с нагрузкой системой регулирования фазы выходного напряжения тиристорного управляемого преобразователя напряжения относительно напряжения нагрузки, выход датчика отклонения напряжения нагрузки подключен к входу синхронизированной и сфазированной с сетью системы регулирования фазы выходного напряжения основного тиристорного управляемого преобразователя напряжения относительно напряжения сети, выходы измерителя провалов напряжения и перенапряжений и анализатора высших гармоник подключены к входу элемента суммирования сигналов, расположенного на входе логического блока, в состав которого также входят элемент умножения сигнала на отрицательную единицу и элемент преобразования сигнала в двоичный код, выход элемента суммирования сигналов подключен к входу элемента умножения на отрицательную единицу, выход элемента умножения на отрицательную единицу подключен к входу элемента преобразования сигнала в двоичный код, выход элемента преобразования сигнала в двоичный код подключен к входу тиристорного управляемого преобразователя напряжения.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016107854U RU168544U1 (ru) | 2016-03-03 | 2016-03-03 | Устройство комбинированного регулирования напряжения сети |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016107854U RU168544U1 (ru) | 2016-03-03 | 2016-03-03 | Устройство комбинированного регулирования напряжения сети |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU168544U1 true RU168544U1 (ru) | 2017-02-08 |
Family
ID=58450712
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016107854U RU168544U1 (ru) | 2016-03-03 | 2016-03-03 | Устройство комбинированного регулирования напряжения сети |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU168544U1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112583010A (zh) * | 2020-12-15 | 2021-03-30 | 云南电网有限责任公司 | 一种晶闸管整流的电解类负荷等效参数确定方法及装置 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2393611C1 (ru) * | 2009-05-04 | 2010-06-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Липецкий государственный технический университет (ЛГТУ) | Устройство динамического восстановления провалов напряжения |
| RU2453021C1 (ru) * | 2011-05-05 | 2012-06-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный институт имени Г.В. Плеханова (технический университет)" | Устройство регулирования отклонений напряжения и реактивной мощности электрической сети |
| EP2816703A1 (en) * | 2012-02-15 | 2014-12-24 | Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha | Voltage balance control device |
-
2016
- 2016-03-03 RU RU2016107854U patent/RU168544U1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2393611C1 (ru) * | 2009-05-04 | 2010-06-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Липецкий государственный технический университет (ЛГТУ) | Устройство динамического восстановления провалов напряжения |
| RU2453021C1 (ru) * | 2011-05-05 | 2012-06-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный институт имени Г.В. Плеханова (технический университет)" | Устройство регулирования отклонений напряжения и реактивной мощности электрической сети |
| EP2816703A1 (en) * | 2012-02-15 | 2014-12-24 | Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha | Voltage balance control device |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112583010A (zh) * | 2020-12-15 | 2021-03-30 | 云南电网有限责任公司 | 一种晶闸管整流的电解类负荷等效参数确定方法及装置 |
| CN112583010B (zh) * | 2020-12-15 | 2023-03-24 | 云南电网有限责任公司 | 一种晶闸管整流的电解类负荷等效参数确定方法及装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10434882B2 (en) | Track-bound vehicle converter | |
| RU2498490C1 (ru) | Многозонный выпрямительно-инверторный преобразователь и способ управления преобразователем | |
| JP4735188B2 (ja) | 電力変換装置 | |
| US20230074022A1 (en) | Power converter topologies with power factor correction circuits controlled using adjustable deadtime | |
| RU186406U1 (ru) | Устройство автоматической компенсации реактивной мощности | |
| RU168544U1 (ru) | Устройство комбинированного регулирования напряжения сети | |
| RU2446537C1 (ru) | Устройство регулирования напряжения и передаваемой мощности электрической сети | |
| KR100357276B1 (ko) | 자동 전압 조정기 | |
| JPH03212125A (ja) | ２つの単相交流を１つの対称性３相交流に変換するための回路装置 | |
| US20230076369A1 (en) | Unidirectional power converters with power factor correction circuits controlled using adjustable deadtime | |
| US20230071003A1 (en) | Power factor correction circuits controlled using adjustable deadtime | |
| RU88486U1 (ru) | Устройство управления тиристорным регулятором напряжения | |
| KR20190045292A (ko) | 풍력 발전 설비의 인버터를 이용해서 교류를 생성하기 위한 방법 | |
| JP2015065719A (ja) | 太陽光発電設備用系統連系装置 | |
| RU2534028C1 (ru) | Источник электропитания аппаратуры радиолокационной станции | |
| RU2709186C1 (ru) | Стабилизатор трёхфазного синусоидального напряжения со звеном повышенной частоты | |
| Kim et al. | Design of low-voltage high-current rectifier with high-efficiency output side for electrolytic disinfection of ballast water | |
| RU2659811C1 (ru) | Способ и устройство коммутации электрической энергии постоянного тока возобновляемых источников в трехфазную сеть переменного тока | |
| RU128031U1 (ru) | Устройство компенсации гармонических токов и реактивной мощности | |
| RU2456742C1 (ru) | Способ управления электроприводом переменного тока | |
| Xu et al. | Closed-loop pulse energy modulation of a three-switch buck-boost inverter | |
| RU63994U1 (ru) | Трехфазный инвертор тока | |
| RU2410830C1 (ru) | Способ управления многофазной системой электроснабжения потребителей постоянного тока | |
| RU2626009C1 (ru) | Компенсированная система электроснабжения удаленных потребителей электрической энергии | |
| RU196125U1 (ru) | Устройство компенсации изменений напряжения и реактивной мощности электрической сети |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20170414 |