RU2014114521A

RU2014114521A - Стабилизация электрической сети постоянного тока

Info

Publication number: RU2014114521A
Application number: RU2014114521/07A
Authority: RU
Inventors: Себастьен ВЬЕЙАР; Пьер МАНЬ; Фарид МЕБОДИ-ТАБАР; Бабак НАХИД-МОБАРАКЕХ; Серж ПЬЕРФЕДЕРИЧИ
Original assignee: Лабиналь Пауэр Системз; Юниверсите Де Лоррэн
Priority date: 2011-09-14
Filing date: 2012-09-12
Publication date: 2015-10-20
Also published as: JP6122852B2; CN103875146B; BR112014005940A2; US10128652B2; EP2756577A1; CA2848316A1; CN103875146A; FR2980052B1; BR112014005940B1; WO2013038105A1; CA2848316C; US20140375128A1; JP2014531889A; FR2980052A1; EP2756577B1; RU2597866C2

Abstract

1. Способ стабилизации электрической сети (10) постоянного тока, при этом сеть содержит источник (11) постоянного напряжения, питающий электрические нагрузки (12, 18, 24), которые подключены параллельно к клеммам источника напряжения и каждая из которых предназначена для получения заданного значения тока или мощности, отличающийся тем, что сеть стабилизируют посредством регулирования заданных значений, применяемых к нагрузкам, при помощи виртуального стабилизационного сопротивления, создаваемого на клеммах каждой нагрузки, причем параметры этих виртуальных сопротивлений рассчитывают таким образом, чтобы стабилизировать сеть в различных необходимых рабочих точках и в различных данных конфигурациях сети, включая состояние, в котором, по меньшей мере, одна нагрузка является неактивной или неисправна, и состояние, в котором стабилизация нагрузки является неактивной, при этом каждое виртуальное сопротивление создают при помощи стабилизационного блока контура нелинейного регулирования, который действует на заданное значение соответствующей нагрузки и который выполнен с возможностью генерирования стабилизационного сигнала p(t), предназначенного для наложения на заданное значение нагрузки для повышения порога этого заданного значения, сверх которого сеть является нестабильной, при этом стабилизационным сигналом являетсяp(t)=v(t).C.dv/dt илиp(t)=K.v -Xгде vобозначает напряжение на клеммах нагрузки, Cи K являются параметрами, определяющими стабилизационное виртуальное сопротивление и Хявляется выходным сигналом фильтра граничной частоты w, который принимает на входе сигнал K.v , при этом чем больше параметр Cили K, тем бо

Claims

1. Способ стабилизации электрической сети (10) постоянного тока, при этом сеть содержит источник (11) постоянного напряжения, питающий электрические нагрузки (12, 18, 24), которые подключены параллельно к клеммам источника напряжения и каждая из которых предназначена для получения заданного значения тока или мощности, отличающийся тем, что сеть стабилизируют посредством регулирования заданных значений, применяемых к нагрузкам, при помощи виртуального стабилизационного сопротивления, создаваемого на клеммах каждой нагрузки, причем параметры этих виртуальных сопротивлений рассчитывают таким образом, чтобы стабилизировать сеть в различных необходимых рабочих точках и в различных данных конфигурациях сети, включая состояние, в котором, по меньшей мере, одна нагрузка является неактивной или неисправна, и состояние, в котором стабилизация нагрузки является неактивной, при этом каждое виртуальное сопротивление создают при помощи стабилизационного блока контура нелинейного регулирования, который действует на заданное значение соответствующей нагрузки и который выполнен с возможностью генерирования стабилизационного сигнала p_v(t), предназначенного для наложения на заданное значение нагрузки для повышения порога этого заданного значения, сверх которого сеть является нестабильной, при этом стабилизационным сигналом является

p_v(t)=v_s(t).C_v.dv_s/dt или

p_v(t)=K.v_s ²-X₃

где v_s обозначает напряжение на клеммах нагрузки, C_v и K являются параметрами, определяющими стабилизационное виртуальное сопротивление и Х₃ является выходным сигналом фильтра граничной частоты w_c, который принимает на входе сигнал K.v_s ², при этом чем больше параметр C_v или K, тем больше стабилизационный сигнал, что повышает порог заданного значения нагрузки и обеспечивает стабильность сети.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что каждый контур регулирования использует нелинейное правило регулирования, согласно которому генерируют выходной сигнал типа K.f(x), где x является переменной управления нагрузкой, и К является коэффициентом коррекции именно для этой нагрузки, при этом коэффициенты коррекции (K₁, K₂, …, K_n) определяют посредством осуществления этапов, на которых:

а) определяют математическую модель электрической сети, при этом модель включает в себя уравнения, содержащие вышеуказанные коэффициенты коррекции (K₁, K₂, …, K_n) для обеспечения стабильности нагрузок и сети;

b) определяют условия, соблюдаемые таким образом, чтобы сеть оставалась стабильной, в частности, во время переконфигурирования сети или отключения, по меньшей мере, одной нагрузки; и

с) определяют оптимальный вектор (Х_о) коэффициентов коррекции при помощи алгоритма оптимизации, предназначенного для проверки соблюдения вышеуказанных условий для данного вектора, и вычисления целевой функции стабилизации с этим вектором, затем эти этапы повторяют, пока вектор с наименьшими возможными

коэффициентами коррекции не будет удовлетворять критериям.

3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что соблюдаемые условия включают в себя интервалы допустимых значений для коэффициентов коррекции и поддержание стабилизации в случае переконфигурирования сети, сбоя стабилизации, по меньшей мере, одной нагрузки и в случае колебаний или неточностей в значениях параметров самой сети.

4. Способ по п. 2, отличающийся тем, что математическая модель включает в себя уравнения, характеризующие сеть в отсутствие одной или нескольких нагрузок и/или в отсутствие стабилизации одной или нескольких нагрузок.

5. Способ по п. 2, отличающийся тем, что алгоритм оптимизации предназначен для сравнения вычисления целевой функции с одним вектором с вычислением этой функции с другим вектором, в котором коэффициенты коррекции являются наименьшими возможными, затем эти этапы повторяют, пока рассматриваемый вектор не станет идентичным вектору с наименьшими возможными коэффициентами.

6. Электрическая сеть (10) типа сети постоянного тока, содержащая источник (11) постоянного напряжения, питающий электрические нагрузки (12, 18, 24), которые подключены параллельно к клеммам источника напряжения и каждая из которых предназначена для получения заданного значения тока или мощности, отличающаяся тем, что сеть стабилизирована посредством регулирования заданных значений, применяемых к нагрузкам при помощи стабилизационных блоков (28), включенных в контуры нелинейного регулирования, при этом каждый стабилизационный блок

предназначен для генерирования виртуального стабилизационного сопротивления для нагрузки и имеет вход, соединенный со средствами измерения напряжения на клеммах соответствующей нагрузки, и выход, соединенный с клеммой приложения заданного значения нагрузки сумматором (36), соединенным также со средствами передачи заданного значения.

7. Сеть по п. 6, отличающаяся тем, что стабилизационный блок (28) содержит фильтр (32) нижних частот и схему вычитания (34), при этом вход фильтра соединен с вышеуказанными средствами измерения, а его выход соединен со схемой вычитания, которая предназначена для вычитания выходного сигнала фильтра из сигнала, поступающего от средств измерения.

8. Транспортное средство, такое как летательный аппарат, отличающееся тем, что содержит электрическую сеть (10) по п. 6 или 7.