RU201614U1 - Voltage dip compensation device - Google Patents
Voltage dip compensation device Download PDFInfo
- Publication number
- RU201614U1 RU201614U1 RU2020105689U RU2020105689U RU201614U1 RU 201614 U1 RU201614 U1 RU 201614U1 RU 2020105689 U RU2020105689 U RU 2020105689U RU 2020105689 U RU2020105689 U RU 2020105689U RU 201614 U1 RU201614 U1 RU 201614U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- voltage
- compensation
- controlled
- inverter
- input
- 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
- H02J3/12—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks for adjusting voltage in ac networks by changing a characteristic of the network load
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Electrical Variables (AREA)
Abstract
Настоящая полезная модель относится к области электротехники и может быть реализована в виде устройства, устанавливаемого на питающем вводе оборудования для компенсации провалов питающего напряжения. Устройство компенсации провалов напряжения включает вольтодобавочный трансформатор, одна из обмоток высокого напряжения которого подключена к управляемому выходному инвертору, а другая обмотка низкого напряжения подключена в сеть между питающей сетью и потребителем. К питающей сети подключена обмотка низкого напряжения вольтодобавочного трансформатора через статический ключ ТК5.Устройство компенсации включает трансформатор, обмотка высокого напряжения которого подключена к входному управляемому инвертору, а обмотка низкого напряжения через статический ключ ТК3 подключена к питающей сети. Входной управляемый инвертор через статический ключ ТК4 также подключен к питающей сети.Между управляемым входным и выходным инверторами, в звено постоянного тока подключен накопитель энергии, обеспечивающий компенсацию провалов напряжения питающей сети. Выходной инвертор подключен через статический ключ ТК2, а также через цепь компенсации ТК1 - вольтодобавочный трансформатор к потребителю.Система управления, на основании информации о значениях напряжения в точках подключения устройства компенсации провалов напряжения к питающей сети и к потребителю, посредством воздействия на управляемые статические ключи, осуществляет переключения между режимами.Устройство компенсации провалов напряжения обеспечивает возможность работы, как минимум в трех режимах, а именно: компенсация неглубоких провалов напряжения, компенсация провалов напряжения средней глубины и компенсация глубоких провалов напряжения.The present utility model relates to the field of electrical engineering and can be implemented in the form of a device installed at the supply input of the equipment to compensate for supply voltage dips. The voltage dip compensation device includes a booster transformer, one of the high voltage windings of which is connected to a controlled output inverter, and the other low voltage winding is connected to the network between the supply network and the consumer. The low voltage winding of the booster transformer is connected to the mains through the static switch TK5. The compensation device includes a transformer, the high voltage winding of which is connected to the input controlled inverter, and the low voltage winding is connected to the mains via the static switch TK3. The input controlled inverter is also connected to the mains through the static switch TK4. Between the controlled input and output inverters, an energy storage device is connected to the DC link, which compensates for the voltage drops in the mains. The output inverter is connected through the static switch TK2, as well as through the compensation circuit TK1 - a booster transformer to the consumer. The control system, based on information about the voltage values at the points of connection of the voltage drop compensation device to the supply network and to the consumer, by acting on the controlled static switches, The voltage dip compensation device provides the ability to operate in at least three modes, namely: compensation for shallow voltage drops, compensation for medium-depth voltage drops and compensation for deep voltage drops.
Description
Настоящая полезная модель относится к области электротехники и может быть реализована в виде устройства, устанавливаемого на питающем вводе оборудования для компенсации провалов питающего напряжения.The present utility model relates to the field of electrical engineering and can be implemented in the form of a device installed at the supply input of the equipment to compensate for supply voltage dips.
Известен трансформаторно-тиристорный компенсатор отклонений напряжения и реактивной мощности (Патент на ИЗ РФ №/2158953 от 10.11.2000 H02J 3/00).Known transformer-thyristor compensator for voltage and reactive power deviations (Patent for FROM RF № / 2158953 from 10.11.2000
Компенсатор содержит датчик реактивной мощности сети и датчик отклонения напряжения нагрузки, первый и второй трехфазные инверторы напряжения с индивидуальными для них системами управления, первый и второй трехфазные вольтодобавочные трансформаторы, первичные обмотки которых соединены последовательно и включены в цепь нагрузки, а их вторичные обмотки соответственно подключены к выходам первого и второго трехфазных инверторов напряжения, при этом входы первого и второго трехфазного инверторов напряжения объединены и через трехфазный рекуперативный выпрямитель подключены к нагрузке, в состав трехфазного рекуперативного выпрямителя входит вентильный блок с системой управления, трехфазный автомат и выходной индуктивно-емкостный фильтр, а управляющий вход системы управления первым трехфазным инвертором напряжения подключен к выходу датчика реактивной мощности сети.The compensator contains a network reactive power sensor and a load voltage deviation sensor, the first and second three-phase voltage inverters with individual control systems for them, the first and second three-phase booster transformers, the primary windings of which are connected in series and included in the load circuit, and their secondary windings are respectively connected to the outputs of the first and second three-phase voltage inverters, while the inputs of the first and second three-phase voltage inverters are combined and connected to the load through a three-phase recuperative rectifier, the three-phase recuperative rectifier includes a valve block with a control system, a three-phase automatic device and an output inductive-capacitive filter, and a control the input of the control system for the first three-phase voltage inverter is connected to the output of the reactive power sensor of the network.
Недостатком устройства является невозможность поддержания напряжения в нагрузке при пропадании напряжения в сети, ограниченный диапазон компенсации реактивной мощности, низкое быстродействие, высокие гармонические искажения, вследствие работы тиристоров, наличие более двух электронных силовых блоков соизмеримой мощности, наличие двух вольтодобавочных трансформаторов.The disadvantage of the device is the impossibility of maintaining the voltage in the load in the event of a voltage failure in the network, a limited range of reactive power compensation, low speed, high harmonic distortions due to the operation of thyristors, the presence of more than two electronic power units of comparable power, the presence of two voltage boost transformers.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является динамический компенсатор напряжений по патенту на изобретение РФ №2656372 от 05.06.2018 г., H02J 3/00.The closest in technical essence and the achieved result is a dynamic stress compensator according to the patent for invention of the Russian Federation No. 2656372 dated 06/05/2018,
Вольтодобавочный трансформатор динамического компенсатора напряжений выполнен с возможностью работы по меньшей мере в двух рабочих режимах. В одном из которых по меньшей мере одна обмотка высокого напряжения подключена к управляемому инвертору, а другая обмотка или группа обмоток включена последовательно в сеть между источником тока и потребителем. При этом во втором из возможных режимов работы низковольтные обмотки вольтодобавочного трансформатора, перекоммутируемые посредством, по меньшей мере одного управляемого коммутационного устройства, соединены в электрическую схему с возможностью обеспечения работы вольтодобавочного трансформатора без подключения к питающей сети, при этом инвертор соединен со звеном накопления и передачи энергии с возможностью питания вольтодобавочного трансформатора.The booster transformer of the dynamic voltage compensator is configured to operate in at least two operating modes. In one of which at least one high voltage winding is connected to a controlled inverter, and another winding or group of windings is connected in series to the network between the current source and the consumer. At the same time, in the second of the possible modes of operation, the low-voltage windings of the booster transformer, which are switched by means of at least one controlled switching device, are connected to an electrical circuit with the possibility of ensuring the operation of the booster transformer without being connected to the mains, while the inverter is connected to the energy storage and transmission link with the possibility of supplying a booster transformer.
К недостаткам данного технического решения следует отнести завышение мощности вольтодобавочного трансформатора, так как в режиме полного пропадания питающей сети, вся мощность от накопителя энергии будет передаваться через вольтодобавочный трансформатор, а также, отсутствие цепи питания накопительного блока при глубоких провалах напряжения (до 20% номинального напряжения)The disadvantages of this technical solution include the overestimation of the power of the booster transformer, since in the mode of complete loss of the supply network, all the power from the energy storage will be transmitted through the booster transformer, as well as the absence of a power supply circuit of the storage unit with deep voltage dips (up to 20% of the nominal voltage )
Технической проблемой является создание устройства компенсации провалов напряжения, которое обеспечивает возможность работы, как минимум в трех режимах, а именно компенсация неглубоких провалов напряжения, компенсацию провалов напряжения средней глубины и компенсация глубоких провалов напряжения.A technical problem is the creation of a voltage dip compensation device that provides the ability to operate in at least three modes, namely, compensation for shallow voltage drops, compensation for medium-depth voltage drops and compensation for deep voltage drops.
Техническим результатом полезной модели является обеспечение работы устройства в дополнительном режиме компенсации средних провалов напряжения с одновременным подзарядом накопителя энергии.The technical result of the utility model is to ensure the operation of the device in an additional mode of compensation for medium voltage drops with simultaneous recharging of the energy storage device.
Техническая проблема решается и технический результат достигается тем, что устройство компенсации провалов напряжения включает вольтодобавочный трансформатор, одна из обмоток высокого напряжения которого подключена к управляемому выходному инвертору, а другая обмотка низкого напряжения подключена в сеть между питающей сетью и потребителем. К питающей сети подключена обмотка низкого напряжения вольтодобавочного трансформатора через статический ключ ТК5.The technical problem is solved and the technical result is achieved by the fact that the voltage dip compensation device includes a booster transformer, one of the high voltage windings of which is connected to a controlled output inverter, and the other low voltage winding is connected to the network between the supply network and the consumer. The low voltage winding of the booster transformer is connected to the supply network through a static switch TK5.
Устройство компенсации включает трансформатор, обмотка высокого напряжения которого подключена к входному управляемому инвертору, а обмотка низкого напряжения через статический ключ ТК3 подключена к питающей сети. Входной управляемый инвертор через статический ключ ТК4 также подключен к питающей сети.The compensation device includes a transformer, the high-voltage winding of which is connected to the input controlled inverter, and the low-voltage winding through the static switch TK3 is connected to the mains. The input controlled inverter is also connected to the mains through the static switch TK4.
Между управляемым входным и выходным инверторами, в звено постоянного тока подключен накопитель энергии, обеспечивающий компенсацию провалов напряжения питающей сети. Выходной инвертор подключен через статический ключ ТК2, а также через цепь компенсации ТК1 - вольтодобавочный трансформатор к потребителю.An energy storage device is connected to the DC link between the controlled input and output inverters, which provides compensation for voltage drops in the supply network. The output inverter is connected through the static switch TK2, as well as through the compensation circuit TK1 - a booster transformer to the consumer.
Устройство связано с системой управления, с возможностью на воздействия на управляемые статические ключи. На основании информации о значениях напряжения в точках подключения устройства компенсации провалов напряжения к питающей сети и к потребителю, посредством воздействия на управляемые статические ключи, осуществляет переключения между режимами.The device is connected to the control system, with the ability to influence the controlled static keys. Based on the information about the voltage values at the connection points of the voltage drop compensation device to the supply network and to the consumer, by acting on the controlled static keys, it switches between modes.
На фиг. представлена структурная схема устройства компенсации провалов напряжения, гдеFIG. the block diagram of the voltage dip compensation device is presented, where
вольтодобавочный трансформатор ВДТ - 1;booster transformer VDT - 1;
трансформатор Т - 2;transformer T - 2;
накопитель энергии - 3;energy storage unit - 3;
выходной управляемый инвертор - 4;output controlled inverter - 4;
входной управляемый инвертор - 5;input controlled inverter - 5;
статические ключи - ТК 1, 2, 3, 4, 5;static keys - TC 1, 2, 3, 4, 5;
выключатели QF1, QF2, QF3 - 6, 7, 8switches QF1, QF2, QF3 - 6, 7, 8
система управления - 9.control system - 9.
Статические ключи выполнены с возможностью приема команд управления от системы управления для обеспечения переключений между режимами работы устройства компенсации провалов напряжения.Static switches are configured to receive control commands from the control system to ensure switching between operating modes of the voltage dip compensation device.
Устройство компенсации провалов напряжения содержит статические ключи - ТК 1, 2, 3, 4, 5, которые предназначены для переключений между режимами работы.The voltage dip compensation device contains static keys -
ТК1 подключен в цепи между выходным управляемым инвертором (4) и обмоткой высокого напряжения ВДТ (1);TK1 is connected in a circuit between the output controlled inverter (4) and the high voltage winding of the RCCB (1);
ТК2 подключен в цепи между выходным управляемым инвертором (4) и потребителем;TK2 is connected in a circuit between the output controlled inverter (4) and the consumer;
ТК3 подключен между питающей сетью и обмоткой низкого напряжения трансформатора Т (2);TK3 is connected between the supply network and the low voltage winding of the transformer T (2);
ТК4 подключен между питающей сетью и входным управляемым инвертором (5);TK4 is connected between the supply network and the input controlled inverter (5);
ТК5 подключен между питающей сетью и обмоткой низкого напряжения ВДТ(1);TK5 is connected between the supply network and the low voltage winding of the RCCB (1);
трансформатор Т (2) - обмотка высокого напряжения подключена к входному управляемому инвертору (5), обмотка низкого напряжения подключена к питающей сети через статический ключ ТК3; ВДТ (1), одна обмотка подключена через статический ключ ТК5 между питающей сетью и потребителем, а другая обмотка подключена к выходному управляемому инвертору (4) через статический ключ ТК1.transformer T (2) - the high voltage winding is connected to the input controlled inverter (5), the low voltage winding is connected to the mains through the static switch TK3; VDT (1), one winding is connected through the static key TK5 between the supply network and the consumer, and the other winding is connected to the output controlled inverter (4) through the static key TK1.
Устройство компенсации провалов напряжения работает следующим образом.The voltage dip compensation device works as follows.
В нормальном режиме или режиме ожидания включен ТК5, ТК 1, 2, 3, 4 - отключены.In normal or standby mode, TK5 is on,
При неглубоких провалах напряжения при включенном ТК5, происходит включение ТК1 и ТК4, посредством чего, через цепь входной инвертор (5) - выходной инвертор (4) - ТК1 - ВДТ (1) в сеть к потребителю происходит добавка напряжения для поддержания напряжения на номинальном уровне, а через ТК4 происходит питание этой цепи.In case of shallow voltage dips when TK5 is on, TK1 and TK4 are switched on, whereby, through the circuit input inverter (5) - output inverter (4) - TK1 - VDT (1), voltage is added to the network to the consumer to maintain the voltage at the nominal level , and through TK4 this circuit is powered.
При средних по глубине провалах напряжения происходит отключение ТК5 и включение ТК3 и ТК2, посредством чего, через цепь выходной инвертор (4) - ТК2 осуществляет питание потребителя на номинальном напряжении, а через ТК3 и трансформатор Т (2) происходит заряд накопителя энергии (3); При глубоких провалах напряжения происходит отключение ТК5 и включение ТК2, посредством чего, через цепь накопитель энергии (3) -выходной инвертор (4) - ТК2 осуществляется питание потребителя на номинальном напряжении.With medium-deep voltage dips, TK5 is turned off and TK3 and TK2 are turned on, whereby, through the circuit, the output inverter (4) - TK2 supplies the consumer at rated voltage, and through TK3 and transformer T (2), the energy storage is charged (3) ; In case of deep voltage dips, TK5 is turned off and TK2 is turned on, whereby, through the energy storage circuit (3) - output inverter (4) - TK2, the consumer is supplied at rated voltage.
Таким образом, разработанное устройство компенсации провалов напряжения имеет возможность работы, как минимум в трех режимах:Thus, the developed voltage dip compensation device can operate in at least three modes:
компенсация неглубоких провалов напряжения через цепь статический ключ ТК1 - ВДТ (1);compensation of shallow voltage drops through the static switch circuit TK1 - VDT (1);
компенсация провалов напряжения средней глубины через цепь статического ключа ТК2 с одновременным зарядом накопителя энергии (3) по цепи с ТК3;compensation of voltage dips of average depth through the circuit of the static switch TK2 with simultaneous charging of the energy storage device (3) along the circuit with TK3;
компенсация глубоких провалов напряжения через цепь статического ключа ТК2 без подключения цепи заряда накопителя энергии (3).compensation of deep voltage dips through the static switch circuit TK2 without connecting the charge circuit of the energy storage device (3).
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020105689U RU201614U1 (en) | 2020-02-06 | 2020-02-06 | Voltage dip compensation device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020105689U RU201614U1 (en) | 2020-02-06 | 2020-02-06 | Voltage dip compensation device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU201614U1 true RU201614U1 (en) | 2020-12-23 |
Family
ID=74062740
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2020105689U RU201614U1 (en) | 2020-02-06 | 2020-02-06 | Voltage dip compensation device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU201614U1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2791049C1 (en) * | 2022-07-14 | 2023-03-01 | Публичное акционерное общество энергетики и электрификации "Мосэнерго" (ПАО "Мосэнерго") | Device for compensation of parallel voltage dip and interruptions |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5905367A (en) * | 1998-05-21 | 1999-05-18 | Siemens Westinghouse Power Corporation | Power inverter apparatus using a transformer with its primary winding connected the source end and a secondary winding connected to the load end of an AC power line to insert series compensation |
| RU2158953C1 (en) * | 1999-06-16 | 2000-11-10 | Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет | Transformer-thyristor voltage and reactive-power corrector |
| RU2656372C1 (en) * | 2017-08-11 | 2018-06-05 | Дмитрий Валерьевич Хачатуров | Dynamic voltage compensator |
-
2020
- 2020-02-06 RU RU2020105689U patent/RU201614U1/en active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5905367A (en) * | 1998-05-21 | 1999-05-18 | Siemens Westinghouse Power Corporation | Power inverter apparatus using a transformer with its primary winding connected the source end and a secondary winding connected to the load end of an AC power line to insert series compensation |
| RU2158953C1 (en) * | 1999-06-16 | 2000-11-10 | Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет | Transformer-thyristor voltage and reactive-power corrector |
| RU2656372C1 (en) * | 2017-08-11 | 2018-06-05 | Дмитрий Валерьевич Хачатуров | Dynamic voltage compensator |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2791049C1 (en) * | 2022-07-14 | 2023-03-01 | Публичное акционерное общество энергетики и электрификации "Мосэнерго" (ПАО "Мосэнерго") | Device for compensation of parallel voltage dip and interruptions |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Pannala et al. | Effective control and management scheme for isolated and grid connected DC microgrid | |
| Ding et al. | Control of hybrid AC/DC microgrid under islanding operational conditions | |
| Kumar et al. | Control strategies of a DC microgrid for grid connected and islanded operations | |
| Abusara et al. | Line-interactive UPS for microgrids | |
| CN210183018U (en) | Grid-connected power supply system and grid-connected device of data center | |
| US10014687B2 (en) | Grid-tied photovoltaic power generation system | |
| Zhang et al. | Droop control of a bipolar dc microgrid for load sharing and voltage balancing | |
| Barone et al. | A dual active bridge dc-dc converter for application in a smart user network | |
| US20170063254A1 (en) | Inverter system | |
| Wu et al. | Coordinated primary and secondary control with frequency-bus-signaling for distributed generation and storage in islanded microgrids | |
| Hou et al. | Communicationless power management strategy for the multiple DAB-based energy storage system in islanded DC microgrid | |
| Akshatha et al. | A unified ac-dc microgrid architecture for distribution of ac and dc power on the same line | |
| An et al. | Flexible transfer converters enabling autonomous control and power dispatch of microgrids | |
| Das et al. | BESS-PV integrated islanded operation of ST-based meshed hybrid microgrid | |
| RU201614U1 (en) | Voltage dip compensation device | |
| KR101409272B1 (en) | Power system associated new regeneration energy | |
| Nair et al. | Large scale grid integration of photovoltaic and energy storage systems using triple port dual active bridge converter modules | |
| Dutta et al. | Black start operation for the solid state transformer created micro-grid under islanding with storage | |
| Josep et al. | Hierarchical control of power plants with microgrid operation | |
| Hema et al. | Analysis of power sharing on hybrid AC-DC microgrid | |
| RU202818U1 (en) | Voltage dips compensation device | |
| Peyghami et al. | Enhanced frequency droop method for load sharing in LVDC power systems | |
| Abuhilaleh et al. | Distributed control and power management strategy for parallel bidirectional power converters in hybrid microgrids | |
| CN109038524B (en) | Active control type current limiting protector for current bidirectional low-voltage direct-current power distribution system and working method thereof | |
| Dey et al. | A Modular DC-DC Converter as a Hybrid Interlink between Monopolar VSC and Bipolar LCC-Based HVDC Links and Fault Management |