RU2379812C1 - Method to control static stabilised ac voltage sources operated in parallel to common load - Google Patents
Method to control static stabilised ac voltage sources operated in parallel to common load Download PDFInfo
- Publication number
- RU2379812C1 RU2379812C1 RU2008122120/09A RU2008122120A RU2379812C1 RU 2379812 C1 RU2379812 C1 RU 2379812C1 RU 2008122120/09 A RU2008122120/09 A RU 2008122120/09A RU 2008122120 A RU2008122120 A RU 2008122120A RU 2379812 C1 RU2379812 C1 RU 2379812C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- difference
- voltage
- currents
- sources
- signal
- Prior art date
Links
Landscapes
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано при построении систем генерирования электрической энергии или систем гарантированного электропитания, в которых для достижения надежности электропитания и повышения выходной мощности статические стабилизированные источники электрической энергии включаются параллельно на общую нагрузку. Первичными источниками с нестабильными параметрами входной энергии в таких системах может служить сеть промышленной частоты или синхронный генератор с переменной скоростью вращения вала или аккумуляторная батарея. Функция стабилизации параметров переменного выходного напряжения возлагается на статический преобразователь частоты (непосредственный преобразователь частоты), преобразующий напряжение одной, как правило, нестабильной частоты, в напряжение другой, стабильной частоты или на статические преобразователи, реализующие формирование переменного напряжение одной частоты из переменного напряжения другой частоты через звено постоянного тока (выпрямитель-инвертор) или на инвертор при первичном источнике постоянного напряжения. Требуемый гармонический состав выходного напряжения достигается включением на выходе источника низкочастотного фильтра.The invention relates to the field of electrical engineering and can be used in the construction of electrical energy generation systems or guaranteed power supply systems, in which to achieve reliable power supply and increase output power, static stabilized sources of electrical energy are connected in parallel to the total load. The primary sources with unstable input energy parameters in such systems can be an industrial frequency network or a synchronous generator with a variable shaft speed or a battery. The function of stabilizing the parameters of the alternating output voltage is assigned to a static frequency converter (direct frequency converter), which converts the voltage of one usually unstable frequency into the voltage of another, stable frequency or to static converters that realize the formation of an alternating voltage of one frequency from an alternating voltage of another frequency through DC link (rectifier-inverter) or to the inverter with the primary source of constant voltage. The required harmonic composition of the output voltage is achieved by turning on the low-pass filter source at the output.
Известен способ управления статическими стабилизированными источниками напряжения постоянного или переменного тока, работающими параллельно на общую нагрузку [А.С. 1310974 СССР, H02М 7/48. Способ управления статическими преобразователями частоты, работающими параллельно на общую нагрузку // Е.А.Подъяков, Н.И.Бородин, В.В.Иванцов, С.А.Харитонов, Ю.Е.Семенов. - опубл. 15.05.87, бюл. №18], заключающийся в том, что формируют сигнал задания выходного напряжения преобразователей, измеряют напряжение на общей нагрузке и формируют сигнал отрицательной обратной связи по напряжению вычитанием сигнала, пропорционального напряжению на общей нагрузке, из сигнала задания напряжения, измеряют выходной ток каждого преобразователя, формируют эталонный сигнал тока нагрузки параллельно работающих преобразователей суммированием сигналов, пропорциональных токам преобразователей, формируют сигнал задания доли тока каждого преобразователя в токе нагрузки пропорционально эталонному сигналу тока нагрузки, с коэффициентом пропорциональности, равным отношению номинального тока данного преобразователя к номинальному току нагрузки, формируют сигнал отрицательной обратной связи по току путем вычитания сигнала, пропорционального току данного преобразователя, из сигнала задания доли тока данного преобразователя, и формируют сигнал управления каждым преобразователем суммированием сигналов отрицательной обратной связи по току, напряжению и сигналу задания доли тока.A known method of controlling static stabilized voltage sources of direct or alternating current, operating in parallel to the total load [A.S. 1310974 USSR, H02M 7/48. A method for controlling static frequency converters operating in parallel for a common load // E.A. Podyakov, N.I. Borodin, V.V. Ivantsov, S.A. Kharitonov, Yu.E. Semenov. - publ. 05/15/87, bull. No. 18], which consists in generating a signal for setting the output voltage of the converters, measuring the voltage at the total load and generating a negative voltage feedback signal by subtracting the signal proportional to the voltage at the total load from the voltage setting signal, measuring the output current of each converter, forming the reference signal of the load current of the converters operating in parallel by summing the signals proportional to the currents of the converters form a signal for setting the current fraction of each converter in the load current is proportional to the reference signal of the load current, with a proportionality coefficient equal to the ratio of the rated current of the given converter to the rated current of the load, a negative current feedback signal is generated by subtracting the signal proportional to the current of this converter from the signal for setting the current fraction of this converter, and they form a control signal for each converter by summing the negative feedback signals for current, voltage, and a fractional reference signal ka.
Данный способ управления реализует пропорциональное управление, как по мгновенным значениям токов, так и по мгновенному значению выходного напряжения в каждом из параллельно работающих источников, и поэтому он обладает статическими ошибками при стабилизации общего напряжения и распределении тока нагрузки между источниками при изменении величины нагрузки.This control method implements proportional control, both by the instantaneous values of the currents and by the instantaneous value of the output voltage in each of the parallel sources, and therefore it has static errors in stabilizing the total voltage and the distribution of the load current between the sources when the load changes.
Кроме того, известен способ управления статическими стабилизированными источниками напряжения переменного тока, работающими параллельно на общую нагрузку [А.С. 966841 СССР, Н02Р 13/16. Способ управления статическими преобразователями частоты, работающими параллельно на общую нагрузку / Н.И.Бородин, С.А.Харитонов, опубл. 15.10.82, бюл. №38], который является прототипом предлагаемого изобретения, и заключается в том, что для каждого источника, построенного на базе статического преобразователя частоты, измеряют мгновенные значения выходного напряжения и тока, формируют эталонный сигнал амплитуды, формируют эталонный сигнал фазы, формируют сигналы, пропорциональные амплитуде и фазе выходного напряжения источника, измеряют активные и реактивные составляющие токов источника и нагрузки, для каждой составляющей формируют разностные напряжения, пропорциональные соответственно разности активных и реактивных составляющих токов нагрузки и источника, разностное напряжение активных составляющих токов суммируют с сигналом, пропорциональным амплитуде выходного напряжения источника, формирование сигнала сравнения амплитуды проводят путем сравнения эталонного сигнала амплитуды и суммарного сигнала, соответствующего активным составляющим токов, пропорционально сигналу сравнения формируют амплитуду управляющего напряжения, разностное напряжения реактивных составляющих суммируют с сигналом, пропорциональным фазе выходного напряжения источника, эталонный сигнал фазы сравнивают с суммарным сигналом, соответствующим реактивным составляющим токов, пропорционально результату сравнения формируют фазу управляющего напряжения, измеряют мгновенное значение тока нагрузки и формируют сигнал коррекции, равный разности токов нагрузки и источника, формируют управляющий сигнал путем суммирования управляющего напряжения и сигнал коррекции.In addition, a known method of controlling static stabilized AC voltage sources operating in parallel to a common load [A.S. 966841 USSR, Н02Р 13/16. A method for controlling static frequency converters operating in parallel for a common load / N.I. Borodin, S.A. Kharitonov, publ. 10/15/82, bull. No. 38], which is a prototype of the present invention, and consists in the fact that for each source built on the basis of a static frequency converter, instantaneous values of the output voltage and current are measured, an amplitude reference signal is generated, a phase reference signal is generated, signals proportional to the amplitude are generated and the phase of the output voltage of the source, measure the active and reactive components of the currents of the source and load, for each component form differential voltages proportional to the respective the differences between the active and reactive components of the load and source currents, the difference voltage of the active components of the currents are summed with a signal proportional to the amplitude of the output voltage of the source, the amplitude comparison signal is generated by comparing the reference amplitude signal and the total signal corresponding to the active components of the currents, the amplitude is proportional to the comparison signal control voltage, the differential voltage of the reactive components is summed with the signal, proportional In the phase of the output voltage of the source, the phase reference signal is compared with the total signal corresponding to the reactive components of the currents, proportionally to the result of the comparison, the phase of the control voltage is measured, the instantaneous value of the load current is measured and a correction signal equal to the difference of the load currents and the source is generated, the control signal is generated by summing the control voltage and correction signal.
Данный способ управления реализует также пропорциональное управление, как по мгновенным значениям токов, так и по мгновенному значению выходного напряжения в каждом из параллельно работающих источников, и поэтому он обладает статическими ошибками при стабилизации общего напряжения и распределении тока нагрузки между источниками при изменении величины нагрузки.This control method also implements proportional control, both by the instantaneous values of currents and by the instantaneous value of the output voltage in each of the parallel sources, and therefore it has static errors in stabilizing the total voltage and the distribution of the load current between the sources when the load changes.
В этом способе управления, как и в предыдущем, при формировании разностных напряжений для активных и реактивных составляющих токов преобразователя и нагрузки в каждом i-ом источнике применяется разность активных и реактивных составляющих токов преобразователя и нагрузки, приведенного к току преобразователя, т.е. деленного на число преобразователей:In this control method, as in the previous one, when generating differential voltages for the active and reactive components of the converter currents and the load, the difference between the active and reactive components of the converter currents and the load reduced to the converter current is used in each i-th source, i.e. divided by the number of converters:
Из выражения (1) видно, что разности составляющих токов могут иметь противоположные знаки и за счет этого могут скомпенсировать друг друга. Поэтому эффективность регулирования по параметрам токов снижается, и равномерность загрузки источников составляющими тока нагрузки снижаются.From the expression (1) it is seen that the differences of the component currents can have opposite signs and due to this they can compensate each other. Therefore, the efficiency of regulation in terms of current parameters decreases, and the uniformity of the loading of sources by the components of the load current decreases.
Задача изобретения - повышение стабильности амплитуды и фазы напряжения на общей нагрузке и повышение равномерности распределения составляющих тока нагрузки между источниками в статическом режиме.The objective of the invention is to increase the stability of the amplitude and phase of the voltage at the total load and increase the uniformity of the distribution of the components of the load current between the sources in static mode.
Это достигается тем, что в известном способе управления статическими стабилизированными источниками переменного напряжения, работающими параллельно на общую нагрузку, состоящем в том, что для каждого источника измеряют мгновенные значения выходного напряжения и тока, формируют эталонный сигнал амплитуды, формируют эталонный сигнал фазы, формируют сигналы, пропорциональные амплитуде и фазе выходного напряжения источника, измеряют активные и реактивные составляющие токов источников, для каждой составляющей формируют разностное напряжение, разностное напряжение активных составляющих токов суммируют с сигналом, пропорциональным амплитуде выходного напряжения источника, формируют сигнал сравнения амплитуды, пропорционально которому формируют амплитуду управляющего напряжения, разностное напряжение реактивных составляющих токов суммируют с сигналом, пропорциональным фазе выходного напряжения источника, формируют сигнал сравнения фазы, пропорционально которому формируют фазу управляющего напряжения, сигнал сравнения амплитуды формируют путем интегрирования разности эталонного сигнала амплитуды и суммарного сигнала, соответствующего разности активных составляющих токов, сигнал сравнения фазы формируют путем интегрирования разности эталонного сигнала фазы и суммарного сигнала, соответствующего разности реактивных составляющих токов, а указанные разностные напряжения активных и реактивных составляющих токов формируют как разность соответствующих составляющих токов только двух источников, а именно разность составляющих токов данного и другого источников или разность составляющих токов других источников, причем каждая разность составляющих токов при формировании соответствующих суммарных сигналов используется только один раз.This is achieved by the fact that in the known method of controlling static stabilized AC voltage sources operating in parallel for a common load, consisting in the fact that for each source, instantaneous values of the output voltage and current are measured, an amplitude reference signal is generated, a phase reference signal is generated, signals are generated, proportional to the amplitude and phase of the output voltage of the source, measure the active and reactive components of the currents of the sources, for each component form a differential voltage the voltage, the differential voltage of the active components of the currents are summed with a signal proportional to the amplitude of the output voltage of the source, an amplitude comparison signal is generated proportionally to which the amplitude of the control voltage is generated, the differential voltage of the reactive components of the currents is added to the signal proportional to the phase of the output voltage of the source, the phase comparison signal is proportional to which form the phase of the control voltage, the amplitude comparison signal is formed by integrating the differences of the reference phase signal and the total signal corresponding to the difference of the reactive components of the currents, and the indicated difference voltages of the active and reactive components of the currents form as the difference of the corresponding components of the currents only two sources, namely the difference between the components of the currents of this and other sources or the difference of the components of the current in other sources, and each difference of the component currents in the formation of the corresponding total signals is used only once.
На чертеже представлена одна из возможных структурных схем, реализующая предлагаемый способ управления параллельно работающими источниками. Данная структурная схема реализует параллельную работу каждой выходной фазы N статических стабилизированных источников переменного напряжения ИСТ1…ИСТN (блоки 1…3), работающих на общую нагрузку Н (блок 4). Синхронизация источников осуществляется от общего задающего генератора ЗГ0 (блок 5). Каждый источник включает в себя источник эталонного сигнала амплитуды выходного напряжения (блок 6) и источник эталонного сигнала фазы выходного напряжения (блок 7), которые соединены с первыми входами сумматоров (блоки 8 и 9). Вторые входы сумматоров (блоки 8 и 9) соединены с выходами пропорциональных звеньев сигналов, пропорциональных амплитуде и фазе выходного напряжения и (блоки 10 и 11). Третьи входы сумматоров (блоки 8 и 9) соединены с выходами пропорциональных звеньев разностей активных и реактивных составляющих токов источников RA i и RФ i (блоки 12, 13). Выходы сумматоров (блоки 8 и 9) соединены с входами интеграторов ИA i и ИФ i (блоки 14, 15). Выход интегратора фазы ИФ i (блок 14) соединен с первым входом преобразователя Пi (блок 16), а второй вход преобразователя соединен с выходом задающего генератора ЗГ0 (блок 5). Выход интегратора амплитуды ИA i (блок 15) соединен со вторым входом генератора модулирующего напряжения ГMНi (блок 17). Первый вход генератора модулирующего напряжения ГМНi (блок 17) соединен с выходом преобразователя Пi (блок 15). Выход генератора модулирующего напряжения ГМНi (блок 17) соединен с первым входом системы импульсно-фазового управления СИФУi (блок 17), а второй синхронизирующий вход системы импульсно-фазового управления соединен с выходом источника нестабильного напряжения Uci (блок 19). Выход системы импульсно-фазового управления СИФУi (блок 17) соединен с первым управляющим входом силовой схемы статического преобразователя частоты ССi (блок 20), второй силовой вход которого соединен с выходом источника нестабильного напряжения CФi (блок 19). Выход силовой схемы статического преобразователя частоты СС, (блок 20) через силовой фильтр СФi (блок 21) и датчик мгновенного значения тока источника ДТi (блок 22) соединен с общей нагрузкой Н (блок 4). Общая нагрузка Н (блок 4) соединена с входами фазового детектора ФДi (блок 23), выпрямителя Вi (блок 24) и вторыми входами схем измерения активной Ia i (блок 25) и реактивной Ip i (блок 26) составляющих токов источников. Второй вход фазового детектора ФДi (блок 23) соединен с выходом задающего генератора ЗГ0 (блок 5). Выход фазового детектора ФДi (блок 23) соединен с входом пропорционального звена фазы bi Ф, а выход выпрямителя Вi (блок 24) соединен с входом пропорционального звена амплитуды bA i. Вторые входы схем измерения активной Ia i (блок 25) и реактивной Ip i (блок 26) составляющих токов источников соединены с выходом датчика мгновенного значения тока источника ДTi (блок 22). Выходы схем измерения активной Ia i (блок 25) и реактивной Ip i (блок 26) составляющих токов источников соединены с выходами соответствующих схем вычитания СВa i (блоки 27, 29, 31) и СВp i (блоки 28, 30, 32) соответственно. Выходы схем вычитания соединены с входами пропорциональных звеньев разностей активных и реактивных составляющих токов источников RA i и RФ i (блоки 12, 13).The drawing shows one of the possible structural schemes that implements the proposed method for controlling parallel sources. This block diagram implements the parallel operation of each output phase N of static stabilized AC voltage sources IST 1 ... IST N (blocks 1 ... 3) operating on a total load N (block 4). The sources are synchronized from a common master generator ЗГ 0 (block 5). Each source includes an output voltage amplitude reference signal source. (block 6) and the source signal of the phase output voltage (block 7), which are connected to the first inputs of the adders (blocks 8 and 9). The second inputs of the adders (blocks 8 and 9) are connected to the outputs of the proportional parts of the signals proportional to the amplitude and phase of the output voltage and (blocks 10 and 11). The third inputs of the adders (blocks 8 and 9) are connected to the outputs of the proportional links of the differences of the active and reactive components of the currents of the sources R A i and R Ф i (blocks 12, 13). The outputs of the adders (blocks 8 and 9) are connected to the inputs of the integrators And A i and And f i (blocks 14, 15). The output of the phase integrator And Ф i (block 14) is connected to the first input of the converter П i (block 16), and the second input of the converter is connected to the output of the master generator ЗГ 0 (block 5). The output of the amplitude integrator And A i (block 15) is connected to the second input of the modulating voltage generator GMN i (block 17). The first input of the modulating voltage generator GMN i (block 17) is connected to the output of the converter P i (block 15). The output of the modulating voltage generator GMN i (block 17) is connected to the first input of the SIPU i -phase pulse control system (block 17), and the second clock input of the pulse-phase control system is connected to the output of the unstable voltage source U ci (block 19). The output of the pulse-phase control system SIFU i (block 17) is connected to the first control input of the power circuit of the static frequency converter CC i (block 20), the second power input of which is connected to the output of the unstable voltage source CF i (block 19). The output of the power circuit of the static frequency converter SS, (block 20) through the power filter SF i (block 21) and the sensor of the instantaneous value of the current source DT i (block 22) is connected to the total load N (block 4). The total load N (block 4) is connected to the inputs of the phase detector PD i (block 23), rectifier B i (block 24) and the second inputs of the measuring circuits of active I a i (block 25) and reactive I p i (block 26) of the component currents sources. The second input of the phase detector PD i (block 23) is connected to the output of the master oscillator ZG 0 (block 5). The output of the phase detector PD i (block 23) is connected to the input of the proportional phase link b i Ф , and the output of the rectifier B i (block 24) is connected to the input of the proportional link amplitude b A i . The second inputs of the measuring circuits of active I a i (block 25) and reactive I p i (block 26) of the component currents of the sources are connected to the output of the sensor of the instantaneous value of the current source DT i (block 22). The outputs of the measuring circuits of active I a i (block 25) and reactive I p i (block 26) of the component currents of the sources are connected to the outputs of the corresponding subtraction circuits CB a i (blocks 27, 29, 31) and CB p i (blocks 28, 30, 32) respectively. The outputs of the subtraction circuits are connected to the inputs of the proportional links of the differences of the active and reactive components of the currents of the sources R A i and R Ф i (blocks 12, 13).
Нагрузка Н (блок 4) может представлять собой резистор или последовательное или параллельное включение резистора и дросселя. Задающий генератор ЗГ0 представляет собой высокостабильный кварцевый генератор по любой из известных схем (Справочник по кварцевым резонаторам / Андросова В.Г., Банков В.Н., Дикиджи А.Н. и др. Под ред. П.Г.Позднякова. - М.: Связь, 1978. - 288 с.).The load H (block 4) may be a resistor or series or parallel connection of a resistor and inductor. The master oscillator ЗГ 0 is a highly stable quartz oscillator according to any of the known schemes (Reference on quartz resonators / Androsova V.G., Banks V.N., Dikiji A.N. et al. Edited by P.G. Pozdnyakov. - M .: Communication, 1978.- 288 p.).
Источники эталонных сигналов амплитуды (блок 6) и фазы (блок 7) выходного напряжения - параметрические стабилизаторы (см. Источники электропитания радиоэлектронной аппаратуры: Справочник / Под ред. Г.С.Найвельта. - М.: Радио и связь, 1986). Сумматоры (блоки 8 и 9), пропорциональные звенья (блоки 10-13), интеграторы (блоки 14, 15) и схемы вычитания (блоки 27-32) представляют собой типовые элементарные звенья, известные из теории автоматического регулирования (см. Теория автоматического управления. Ч.1. Теория линейных систем автоматического управления. Под ред. А.А.Воронова. Учеб. пособие для вузов. - М.: Высш. школа, 1977).Sources of reference signals of the amplitude (block 6) and phase (block 7) of the output voltage are parametric stabilizers (see Sources of power supply of electronic equipment: Reference / Edited by G.S. Naivelt. - M .: Radio and communication, 1986). Adders (blocks 8 and 9), proportional links (blocks 10-13), integrators (blocks 14, 15) and subtraction schemes (blocks 27-32) are typical elementary links known from the theory of automatic control (see. Theory of automatic control Part 1. Theory of linear systems of automatic control. Edited by A. A. Voronov. Textbook for universities. - M .: Higher school, 1977).
Преобразователь Пi (блок 16) - схема, реализующая принцип вертикального управления, основанный на сравнении опорного пилообразного сигнала двойной частоты по отношению к синхронизирующему сигналу ЗГ0 и постоянного напряжения с последующим делением частоты полученного сигнала сравнения в два раза (см. B.C.Руденко, В.И.Сенько, И.М.Чиженко. Основы преобразовательной техники. - М.: Высш. школа, 1980. - 424 с.). Генератор модулирующего напряжения ГМНi (блок 17) - аналоговый умножитель двух сигналов (см. Тимонеев В.Н., Величко Л.М., Ткаченко В.А. Аналоговые перемножители сигналов в радиоэлектронной аппаратуре. - М.: Радио и связь, 1982. - 112 с.). Система импульсно-фазового управления СИФУi (блок 17) - стандартная система импульсно-фазового управления, реализующая вертикальный принцип управления (см. B.C.Руденко, В.И.Сенько, И.М.Чиженко. Основы преобразовательной техники. - М.: Высш. школа, 1980).Converter П i (block 16) is a circuit that implements the principle of vertical control based on a comparison of a reference sawtooth signal of a double frequency with respect to a synchronizing signal ЗГ 0 and a constant voltage, followed by dividing the frequency of the received comparison signal by half (see BCRudenko, V. I. Senko, I. M. Chizhenko. Fundamentals of transformative technology. - M.: Higher school, 1980. - 424 p.). The GMN modulating voltage generator i (block 17) is an analog multiplier of two signals (see Timoneev V.N., Velichko L.M., Tkachenko V.A. Analog signal multipliers in electronic equipment. - M.: Radio and communication, 1982 . - 112 p.). The system of pulse-phase control SIFU i (block 17) is a standard system of pulse-phase control that implements the vertical control principle (see BC Rudenko, V. I. Senko, I. M. Chizhenko. Fundamentals of converting technology. - M.: Higher. School, 1980).
Силовая схема статического источника переменного напряжения ССi (блок 20) может представлять собой непосредственный преобразователь частоты или последовательное включение выпрямителя и инвертора или инвертор (см. B.C.Руденко, В.И.Сенько, И.М.Чиженко. Основы преобразовательной техники. - М.: Высш. школа, 1980). Источник нестабильного напряжения Uci (блок 19) - промышленная сеть или синхронный генератор с переменной скоростью вращения ротора или аккумуляторная батарея. Силовой фильтр СФi (блок 21), например, - однозвенный LC-фильтр в каждой выходной фазе или С-фильтр в каждой выходной фазе. Датчик мгновенного значения выходного тока источника ДTi (блок 22), например, - трансформатор тока.Static AC power source voltage SS i (block 20), the scheme may be a frequency converter or the direct series connection of a rectifier and an inverter, or the inverter (see BCRudenko, V.I.Senko, Fundamentals I.M.Chizhenko converter technology -... M. : High School, 1980). The unstable voltage source U ci (block 19) is an industrial network or a synchronous generator with a variable rotor speed or a battery. The power filter SF i (block 21), for example, is a single-link LC filter in each output phase or a C filter in each output phase. The sensor of the instantaneous value of the output current of the source DT i (block 22), for example, is a current transformer.
Фазовый детектор ФДi (блок 23) выполнен по одной из стандартных схем (см. Шагильдян В.В., Ляховкин А.А. Системы фазовой автоподстройки частоты. - М.: Связь, 1972. - 447 с.). Выпрямитель Вi (блок 24) представляет собой схему однофазного выпрямителя (см. B.C.Руденко, В.И.Сенько, И.М.Чиженко. Основы преобразовательной техники. - М.: Высш. школа, 1980).The phase detector PD i (block 23) is made according to one of the standard schemes (see Shagildyan V.V., Lyakhovkin A.A. Phase locked loop systems. - M .: Communication, 1972. - 447 p.). Rectifier В i (block 24) is a single-phase rectifier circuit (see BCRudenko, V.I.Senko, I.M. Chizhenko. Fundamentals of converting technology. - M.: Higher school, 1980).
Схемы измерения активной Ia i (блок 25) и реактивной Ip i (блок 26) составляющих токов источников представляют собой стандартные схемы умножителей аналоговых сигналов (см. Тимонеев В.Н., Величко Л.М., Ткаченко В.А. Аналоговые перемножители сигналов в радиоэлектронной аппаратуре. - М.: Радио и связь, 1982. - 112 с.).The measurement schemes of active I a i (block 25) and reactive I p i (block 26) of the component currents of the sources are standard schemes of multipliers of analog signals (see Timoneev V.N., Velichko L.M., Tkachenko V.A. signal multipliers in electronic equipment. - M.: Radio and Communications, 1982. - 112 p.).
Способ управления осуществляется следующим образом. Формируются эталонные сигналы амплитуды UA ЭTi и фазы UФ ЭTi (блоки 6 и 7), представляющие собой постоянные напряжения для стабилизируемых амплитуды и фазы выходного напряжения источников, которые поступают на первые входы соответствующих сумматоров (блоки 8 и 9) с положительным знаком. Напряжение общей нагрузки поступает на выпрямитель Вi (блок 24) и фазовый детектор ФДi (блок 23). На выходе выпрямителя Вi формируется напряжение, постоянная составляющая которого пропорциональна амплитуде напряжения общей нагрузки. С выхода выпрямителя напряжение через пропорциональное звено bA i (блок 11) поступает на второй вход сумматора амплитуды (блок 8) с отрицательным знаком. На выходе фазового детектора ФДi (блок 23) формируется напряжение, постоянная составляющая которого пропорциональна фазе напряжения общей нагрузки относительно фазы напряжения задающего генератора ЗГ0 (блок 5). Это напряжение через пропорциональное звено bФ i поступает на второй вход сумматора фазы (блок 9) с отрицательным знаком.The control method is as follows. The amplitude amplitude signals U A ETi and phases U Ф ETi (blocks 6 and 7) are formed, which are constant voltages for the stabilized amplitudes and phases of the output voltage of the sources, which are supplied to the first inputs of the respective adders (blocks 8 and 9) with a positive sign. The voltage of the total load is supplied to the rectifier In i (block 24) and the phase detector PD i (block 23). At the output of the rectifier B i , a voltage is formed whose constant component is proportional to the amplitude of the voltage of the total load. From the output of the rectifier, the voltage through the proportional link b A i (block 11) is supplied to the second input of the amplitude adder (block 8) with a negative sign. At the output of the phase detector PD i (block 23), a voltage is formed whose constant component is proportional to the phase of the voltage of the total load relative to the voltage phase of the master oscillator ZG 0 (block 5). This voltage is supplied through the proportional link b Ф i to the second input of the phase adder (block 9) with a negative sign.
Схемы измерения активной Ia i (блок 25) и реактивной Ip i (блок 26) составляющих токов источников реализуют умножение мгновенного значения тока источника, измеряемого датчиком ДTi (блок 22), и мгновенного значения выходного напряжения источника при измерении активной составляющей тока Ia i (блок 25) или мгновенного значения выходного напряжения источника с 90-градусным фазовым сдвигом по выходной частоте при измерении реактивной составляющей тока Ip i (блок 26). Выходные напряжения схем измерения активной Ia i (блок 25) и реактивной Ip i (блок 26) составляющих токов источников поступают на соответствующие схемы вычитания активных составляющих токов СВa i (блоки 27, 29, 31) и схемы вычитания реактивных составляющих токов CBp i (блоки 28, 30, 32). Выходные напряжения схем вычитания через соответствующие пропорциональные звенья RA i и RФ i (блоки 12,13) поступают на третьи входы сумматоров (блоки 8, 9) с отрицательным знаком.Measurement schemes of the active I a i (block 25) and reactive I p i (block 26) component source currents multiply the instantaneous value of the source current measured by the DT i sensor (block 22) and the instantaneous value of the source voltage when measuring the active component of current I a i (block 25) or the instantaneous value of the output voltage of the source with a 90-degree phase shift in the output frequency when measuring the reactive component of the current I p i (block 26). The output voltages of the measuring circuits of the active I a i (block 25) and reactive I p i (block 26) of the component currents of the sources are supplied to the corresponding circuit of subtracting the active component of the currents CB a i (blocks 27, 29, 31) and the circuit of subtracting the reactive component of the currents CB p i (blocks 28, 30, 32). The output voltages of the subtraction circuits through the corresponding proportional links R A i and R Ф i (blocks 12,13) are supplied to the third inputs of the adders (blocks 8, 9) with a negative sign.
На выходах сумматоров (блоки 8 и 9) формируются разность эталонного напряжения амплитуды и суммарного сигнала, соответствующего разности активных составляющих токов источников (блок 8), и разность эталонного напряжения фазы и суммарного сигнала, соответствующего разности реактивных составляющих токов источников (блок 9). Выходные сигналы сумматоров интегрируются соответственно интегратором амплитудного контура ИA i (блок 14) и интегратором фазового контура ИФ i (блок 15). Выходной сигнал интегратора фазового контура ИФ i (блок 15) поступает на преобразователь Пi (блок 16), в котором реализуется вертикальный принцип формирования переменного выходного напряжения, синхронизированного сигналом задающего генератора ЗГ0 (блок 5) и имеющего регулируемую фазу относительно фазы сигнала задающего генератора ЗГ0 (блок 5) по сигналу интегратора фазового контура ИФ i (блок 15). Выходное, регулируемое по величине постоянное напряжение интегратора амплитуды ИA i (блок 14), и переменное, регулируемое по фазе выходное напряжение преобразователя Пi (блок 16), поступают на входы генератора модулирующего напряжения ГМНi (блок 17), в котором реализуется перемножение этих сигналов. В результате на выходе генератора модулирующего напряжения ГМНi (блок 17) формируется регулируемое по амплитуде и фазе в функции соответствующих выходных напряжений интеграторов переменное синусоидальное напряжение, которое поступает на управляющий вход системы импульсно-фазового управления СИФУi (блок 17). Система импульсно-фазового управления СИФУi (блок 17) реализует вертикальный способ управления, в ней осуществляется синхронизация опорных пилообразных напряжений напряжением источника нестабильного напряжения Uci (блок 19) и формируются модулированные импульсные сигналы для управления полупроводниковыми ключами силовой схемы ССi (блок 20). В силовой схеме ССi (блок 20) преобразуется энергия первичного источника с нестабильными параметрами напряжения Uci (блoк 19) в выходную энергию с заданными параметрами (амплитуда и фаза) напряжения. Силовой фильтр СФi (блок 21) уменьшает амплитуды высокочастотных составляющих спектра выходного напряжения источника, обеспечивая синусоидальную форму выходного напряжения.At the outputs of the adders (blocks 8 and 9), the difference between the reference voltage of the amplitude and the total signal corresponding to the difference of the active components of the source currents (block 8), and the difference of the reference voltage of the phase and the total signal corresponding to the difference of the reactive components of the source currents (block 9) are formed. The output signals of the adders are integrated respectively by the integrator of the amplitude circuit And A i (block 14) and the integrator of the phase circuit And f i (block 15). The output signal of the integrator of the phase circuit AND Ф i (block 15) is supplied to the converter П i (block 16), which implements the vertical principle of forming an alternating output voltage synchronized by the signal of the master oscillator ЗГ 0 (block 5) and having an adjustable phase relative to the phase of the signal of the master generator ZG 0 (block 5) by the signal of the integrator of the phase circuit And f i (block 15). The output voltage-regulated constant voltage of the amplitude integrator And A i (block 14), and the variable, phase-controlled output voltage of the converter П i (block 16), are fed to the inputs of the modulating voltage generator GMN i (block 17), in which multiplication is implemented these signals. As a result, at the output of the generator of the modulating voltage GMN i (block 17), an alternating sinusoidal voltage, which is supplied to the control input of the pulse-phase control system of SIFU i (block 17), is formed, which is regulated in amplitude and phase as a function of the corresponding output voltages of the integrators. The SIPU i -phase pulse-phase control system (block 17) implements a vertical control method, in which the sawtooth voltage is synchronized by the voltage of the unstable voltage source U ci (block 19) and modulated pulse signals are generated to control the semiconductor switches of the power circuit CC i (block 20) . In the power circuit CC i (block 20), the energy of the primary source with unstable voltage parameters U ci (block 19) is converted to the output energy with the specified voltage parameters (amplitude and phase). The power filter SF i (block 21) reduces the amplitudes of the high-frequency components of the spectrum of the output voltage of the source, providing a sinusoidal shape of the output voltage.
Таким образом, стабилизация параметров напряжения на общей нагрузке и распределение тока нагрузки между источниками осуществляется за счет регулирования амплитуд и фаз управляющих напряжений источников в функции измеряемых параметров общего напряжения и разностей параметров токов источников.Thus, the stabilization of the voltage parameters at the total load and the distribution of the load current between the sources is carried out by regulating the amplitudes and phases of the control voltage of the sources as a function of the measured parameters of the total voltage and the differences in the parameters of the source currents.
Статический режим при параллельной работе N источников описывается следующей системой уравнений, представляющей собой равенства нулю суммы входных токов всех интеграторов:The static mode during the parallel operation of N sources is described by the following system of equations, which is equal to zero the sum of the input currents of all integrators:
где Where
- приведенные относительные эталонные сигналы соответственно амплитуды и фазы выходного напряжения;- given relative reference signals, respectively, of the amplitude and phase of the output voltage;
- относительные значения- relative values
напряжений, пропорциональных амплитуде и фазе выходного напряжения;voltages proportional to the amplitude and phase of the output voltage;
- относительные активная и реактивная составляющие токов источников;- the relative active and reactive components of the source currents;
- приведенные коэффициенты, характеризующие долю сигналов, распределяющих токи источников, в результирующем управляющем сигнале по отношению к сигналам, стабилизирующим параметры напряжения на нагрузке;- given coefficients characterizing the proportion of signals distributing currents of sources in the resulting control signal with respect to signals stabilizing the voltage parameters at the load;
UHном, IHном, ZHном - номинальные действующие значения напряжения и тока нагрузки и модуль номинального значения сопротивления нагрузки;U Hnom , I Hnom , Z Hnom - nominal effective values of the voltage and current of the load and the module of the nominal value of the load resistance;
fa i(…), fp i(…) - в общем случае нелинейные функции от активных и реактивных составляющих токов источников, определяющие распределение тока нагрузки между ними;f a i (...), f p i (...) - in the general case, nonlinear functions of the active and reactive components of the source currents that determine the distribution of the load current between them;
N - число источников, работающих параллельно;N is the number of sources working in parallel;
i=1, 2,…, N - порядковый номер источника.i = 1, 2, ..., N is the serial number of the source.
Предложенное в способе формирование разностей составляющих токов источников как формирование разностей составляющих токов только двух разных источников и использование каждой разницы составляющих токов только один раз приводит к выполнению условий:The formation of differences of component currents of the sources proposed in the method as the formation of differences of component currents of only two different sources and the use of each difference of component currents only once leads to the fulfillment of the conditions:
Тогда суммируя все уравнения для активных или реактивных составляющих в выражении (2), получим:Then summing up all the equations for the active or reactive components in the expression (2), we obtain:
При одинаковых значениях номинальной мощности источников иWith the same values of the rated power of the sources and
соответственно одинаковых коэффициентах пропорциональностиrespectively the same proportionality coefficients
и выражения (4) преобразуются к виду: and expressions (4) are converted to the form:
Последние выражения (5) показывают, что в режиме параллельной работы источников происходит усреднение эталонных сигналов стабилизируемых амплитуды и фазы общего напряжения.The last expressions (5) show that in the parallel operation of the sources, the reference signals of the stabilized amplitude and phase of the common voltage are averaged.
Повышение стабильности параметров напряжения на общей нагрузке в статическом режиме происходит за счет интегрирования алгебраической суммы постоянных напряжений и использования предложенных комбинаций разностей параметров токов. В этом случае амплитуда и фаза напряжения на общей нагрузке определяются усредненными значениями соответствующих эталонных сигналов, за счет чего может повышаться стабильность параметров напряжения на общей нагрузке при компенсации разбросов эталонных сигналов разных знаков, и не зависят от величины нагрузки.Increasing the stability of voltage parameters at a common load in a static mode occurs by integrating the algebraic sum of constant voltages and using the proposed combinations of differences in current parameters. In this case, the amplitude and phase of the voltage at the total load are determined by the averaged values of the corresponding reference signals, due to which the stability of the voltage parameters at the total load can be increased while compensating for the spread of the reference signals of different signs, and do not depend on the magnitude of the load.
Таким образом, стабильность амплитуды и фазы напряжения на общей нагрузке в предложенном способе повышается по сравнению со способом-прототипом.Thus, the stability of the amplitude and phase of the voltage at the total load in the proposed method is increased in comparison with the prototype method.
Определим повышение равномерности распределения составляющих тока нагрузки между источниками в статическом режиме в предложенном способе. Критерием равномерности загрузки примем минимум суммы квадратов разностей составляющих токов всех параллельно работающих источников:Determine the increase in the uniformity of the distribution of the components of the load current between the sources in static mode in the proposed method. As a criterion for the uniformity of the load, we take the minimum of the sum of the squares of the differences of the component currents of all parallel sources:
В качестве функций от составляющих токов источников примем линейную комбинацию разностей составляющих токов всех источников, каждую со своим коэффициентом.As functions of the component currents of the sources, we take a linear combination of the differences of the component currents of all sources, each with its own coefficient.
Тогда уравнения (2) превращаются в системы линейных уравнений относительно токов источников:Then equations (2) turn into systems of linear equations with respect to source currents:
где Where
- вектор-столбец активных составляющих токов источников;- a column vector of the active component currents of the sources;
- вектор-столбец реактивных составляющих- column vector of reactive components
токов источников;source currents;
; ;
- квадратные матрицы размера N×N, элементами которых являются коэффициенты пропорциональности составляющих токов источников, наличие и значения которых влияют на точность распределения нагрузки между источниками;- N × N square matrices whose elements are the proportionality coefficients of the component currents of the sources, the presence and values of which affect the accuracy of the load distribution between the sources;
; ;
- векторы-столбцы правых частей линейных уравнений, каждый элемент которых представляет собой разность соответствующего i-го эталонного сигнала и параметров общего выходного напряжения согласно выражениям (4).- column vectors of the right parts of linear equations, each element of which is the difference of the corresponding i-th reference signal and the parameters of the total output voltage according to expressions (4).
Использование при формировании токовых функций fa i(…) и fp i(…) разностей составляющих токов и выполнение условий (3) при различных значениях составляющих токов источников приводит к особому виду матриц F A и F Ф, именуемых циркулянтами, в которых каждая последующая строка получается циклическим сдвигом предыдущей строки:Using in the formation of the current functions f a i (...) and f p i (...) the differences of the component currents and the fulfillment of conditions (3) for different values of the component current of the sources leads to a special kind of matrices F A and F Ф , called circulants, in which each the next line is obtained by cyclic shift of the previous line:
Диагональные элементы полученных матриц имеют положительный знак, максимальное значение абсолютной величины и характеризуют участие в распределении нагрузки собственных токов модулей. Недиагональные элементы матриц имеют отрицательный знак и характеризуют участие в распределении нагрузки токов других модулей.The diagonal elements of the resulting matrices have a positive sign, the maximum value of the absolute value and characterize the participation in the load distribution of the module's own currents. The off-diagonal matrix elements have a negative sign and characterize the participation in the load distribution of the currents of other modules.
Решение системы уравнений (8) с учетом выбранного вида матриц (9) относительно составляющих токов невозможно из-за тождественного равенства нулю их главных определителей. Поэтому в системе уравнений (8) выполним замену переменных и перейдем от значений токов источников к разности составляющих токов источников относительно любого, например, 1-го источника. Для этого в левую часть каждого уравнения (8) вычтем и прибавим составляющие 1-го тока -аA 0·Ip l+аФ 0·Ip l или -аФ 0·Ip l+аФ 0·Ip l. Первое слагаемое объединим с составляющей тока собственного источника (диагональный элемент матрицы). Второе слагаемое разобьем на N-1 составляющих с коэффициентами, совпадающими по модулю с недиагональными элементами строки, и объединим их с составляющими токов других модулей. В результате составляющие 1-го тока из системы уравнений исключаются (в матрице коэффициентов образуется 1-ый нулевой столбец), а преобразованное 1-ое уравнение становится линейно зависимым с другими уравнениями системы и его тоже следует из преобразованной системы уравнений исключить.The solution of the system of equations (8), taking into account the selected type of matrices (9) with respect to the component currents, is impossible because their principal determinants are identically equal to zero. Therefore, in the system of equations (8) we perform a change of variables and go from the values of the source currents to the difference of the component currents of the sources relative to any, for example, the 1st source. To do this, subtract and add the components of the 1st current -a A 0 · I p l + а Ф 0 · I p l or-а Ф 0 · I p l + а Ф 0 · I p to the left side of each equation (8) l . Combine the first term with the current component of the source (diagonal matrix element). We divide the second term into N-1 components with coefficients that coincide modulo with off-diagonal elements of the string, and combine them with the current components of other modules. As a result, the components of the 1st current are excluded from the system of equations (the first zero column is formed in the coefficient matrix), and the transformed 1st equation becomes linearly dependent on other equations of the system and should also be excluded from the transformed system of equations.
Преобразованная таким образом исходная система уравнений (8) примет следующий вид:The initial system of equations transformed in this way (8) will take the following form:
где - квадратные матрицы размерности N-1, получаемые из матриц (9) вычеркиванием 1-го столбца и 1-ой строки;Where - square matrices of dimension N-1, obtained from matrices (9) by deleting the 1st column and the 1st row;
- векторы-столбцы размерности N-1, получаемые из соответствующих аналогичных векторов-столбцов правых частей исходной системы уравнений (3.12) вычеркиванием 1-ой строки; - column vectors of dimension N-1, obtained from the corresponding similar column vectors of the right-hand sides of the original system of equations (3.12) by deleting the first row;
- вектор-столбец размерности N-1 разности активных составляющих токов источников для каждого i-го и одного 1-го источников;- a column vector of dimension N-1 of the difference of the active component currents of the sources for each i-th and one 1st sources;
- вектор-столбец размерности N-1 разности реактивных составляющих токов источников для каждого i-го и одного 1-го источников;- a column vector of dimension N-1 of the difference of the reactive components of the source currents for each i-th and one 1st sources;
- разности соответствующих составляющих токов i-го и 1-го источников.- differences of the corresponding current components of the i-th and 1st sources.
Главный определитель систем уравнений (10) уже тождественно не равен нулю, и неизвестные этих систем уравнений разности составляющих токов могут быть найдены. Зная разности составляющих токов между каждым i-ым и одним l-ым источниками, можно всегда определить разность составляющих между любыми k-ым и m-ым источниками:The main determinant of the systems of equations (10) is already identically non-zero, and the unknowns of these systems of equations of the difference of the component currents can be found. Knowing the differences of the component currents between each i-th and one l-th sources, you can always determine the difference of the components between any k-th and m-th sources:
Затем по выражениям (6) находятся суммы квадратов разностей составляющих токов и определяются значения коэффициентов матриц FA и FФ по критерию минимума этих сумм.Then, according to expressions (6), the sums of squares of the differences of the component currents are found and the values of the coefficients of the matrices F A and F Φ are determined by the criterion of the minimum of these sums.
Поясним определение оптимальных коэффициентов матриц FA 3 и FФ 3 для случая параллельной работы трех преобразователей. Представим эти матрицы в виде:Let us explain the definition of the optimal coefficients of the matrices F A 3 and F Ф 3 for the case of parallel operation of three converters. We represent these matrices in the form:
Каждый элемент матриц (11) представлен разностью максимального диагонального элемента и некоторого приращения аA i=аA 0-ΔаA i или аФ i=аФ 0-ΔаФ i. При этом в соответствии с требованиями (3) и (7) должны выполняться условия равенства нулю сумм коэффициентов каждой строки и каждого столбца матриц:Each element of the matrices (11) is represented by the difference of the maximum diagonal element and some increment a A i = a A 0 -Δa A i or a Ф i = а Ф 0 -Δа Ф i . Moreover, in accordance with the requirements of (3) and (7), the conditions for equality to zero of the sums of the coefficients of each row and each column of the matrices must be satisfied:
Тогда при переходе от значений составляющих токов источников к разностям составляющих токов относительно составляющих тока третьего источника системы уравнений (10) примут следующий вид:Then, when passing from the values of the component currents of the sources to the differences of the component currents relative to the current components of the third source of the system of equations (10), they will take the following form:
Решив системы уравнений (13) для активных и реактивных составляющих разностей токов и определив по (11) разности составляющих второго и третьего источников, по выражениям (6) определим:Having solved the system of equations (13) for the active and reactive components of the differences of the currents and determined by (11) the differences of the components of the second and third sources, from the expressions (6) we define:
Полученные аналитические зависимости сумм квадратов разностей составляющих токов источников содержат в числителе комбинацию эталонных сигналов, значения которых не могут варьироваться, а однозначно задают параметры выходного напряжения при независимой работе и изменяются незначительно, а знаменатель - комбинацию изменений приращений коэффициентов матриц. Эти параметры могут варьироваться и задают структуру и параметры распределяющих нагрузку токовых функций (2). Для минимума функций (14) их знаменатели должны принимать максимальные значения.The obtained analytical dependences of the sums of squared differences of the component currents of the sources contain in the numerator a combination of reference signals, the values of which cannot vary, and uniquely set the parameters of the output voltage during independent operation and vary slightly, and the denominator - a combination of changes in the increments of the matrix coefficients. These parameters can vary and determine the structure and parameters of the load-distributing current functions (2). To minimize the functions (14), their denominators should take maximum values.
Анализ поведения функций знаменателей (14), представляющих собой функции второго порядка нескольких аргументов, показывает, что максимум знаменателя и соответственно минимум функций (14) достигается в крайних диапазонах изменения приращений их аргументов. Поэтому, если принять ΔаA 1=0; ΔаФ 1=0 и считать ΔаA 2=аA 0; ΔаФ 2=аФ 0 (или ΔаA 3=аA 0; ΔаФ 3=аФ 0), то согласно выражениям (12) получим ΔаA 3=0; ΔаФ 3=0 (или ΔаA 2=0; ΔаФ 2=0). Тогда матрицы FA 3 и FФ 3 примут вид:An analysis of the behavior of the denominator functions (14), which are second-order functions of several arguments, shows that the maximum of the denominator and, accordingly, the minimum of functions (14) is achieved in the extreme ranges of variation of the increments of their arguments. Therefore, if we take Δa A 1 = 0; Δа Ф 1 = 0 and consider Δа A 2 = а A 0 ; Δа Ф 2 = а Ф 0 (or Δа A 3 = а A 0 ; Δа Ф 3 = а Ф 0 ), then according to expressions (12) we obtain Δа A 3 = 0; Δа Ф 3 = 0 (or Δа A 2 = 0; Δа Ф 2 = 0). Then the matrices F A 3 and F Ф 3 take the form:
Если принять ΔаA 1=аA 0; ΔаФ 1=аФ 0 и считать ΔаA 2=0; ΔаФ 2=0 (или ΔаA 3=0; ΔаФ 3=0), то согласно выражениям (12) получим ΔаA 3=2аA 0; ΔаФ 3=2аФ 0 (или ΔаA 2=2аA 0; ΔаФ 2=аФ 0). Тогда матрицы F A 3 и F Ф 3 примут вид:If we take Δa A 1 = a A 0 ; Δа Ф 1 = а Ф 0 and consider Δа A 2 = 0; Δа Ф 2 = 0 (or Δа A 3 = 0; Δа Ф 3 = 0), then according to expressions (12) we obtain Δа A 3 = 2а A 0 ; Δа Ф 3 = 2а Ф 0 (or Δа A 2 = 2а A 0 ; Δа Ф 2 = а Ф 0 ). Then the matrices F A 3 and F Ф 3 take the form:
Полученные структуры матриц показывают, что максимальной равномерностью загрузки источников при параллельной работе обладают структуры, использующие разность активных и реактивных составляющих токов только двух источников, а именно разность составляющих токов данного и другого источников или разность составляющих токов других источников, причем каждая разность при формировании соответствующих суммарных сигналов используется только один раз.The resulting matrix structures show that structures using the difference between the active and reactive components of the currents of only two sources have the maximum uniformity of loading of sources during parallel operation, namely, the difference of the component currents of this and other sources or the difference of the component currents of other sources, each difference in the formation of the corresponding total signals used only once.
Для способа-прототипа значения соответствующих приращений коэффициентов матриц имеют значения ΔаA 1=(1/3)аA 0; ΔаA 2=(2/3)аA 0; ΔаA 3=(2/3)аA 0; ΔаФ 1=(1/3)аФ 0; ΔаФ 2=(2/3)аФ 0; ΔаФ 3=(2/3)аФ 0.For the prototype method, the values of the corresponding increments of the matrix coefficients have the values Δa A 1 = (1/3) and A 0 ; Δa A 2 = (2/3) a A 0 ; Δa A 3 = (2/3) a A 0 ; Δа Ф 1 = (1/3) and Ф 0 ; Δа Ф 2 = (2/3) а Ф 0 ; Δа Ф 3 = (2/3) and Ф 0 .
Ниже приведена таблица, в которой сравниваются способ-прототип, в котором разностный сигнал по составляющим токов источников представляет собой разность составляющих выходного тока источника и составляющих тока нагрузки, деленного на число параллельно работающих источников, и предлагаемый способ для двух, трех и четырех параллельно работающих источников.The table below compares the prototype method, in which the difference signal in terms of the components of the source currents is the difference between the components of the output current of the source and the components of the load current divided by the number of parallel sources, and the proposed method for two, three and four parallel sources .
При параллельной работе двух источников эффективность предлагаемого способа (сравнение значений SA i и SФ i) в 4 раза выше, чем в способе-прототипе, при работе трех источников - в три раза, а при параллельной работе четырех источников - от двух (первые слагаемые) до четырех (вторые слагаемые) раз.With the parallel operation of two sources, the effectiveness of the proposed method (comparing the values of S A i and S Ф i ) is 4 times higher than in the prototype method, three times with three sources, and with four sources in parallel, two (the first terms) up to four (second terms) times.
Повышение равномерности распределения тока нагрузки между источниками достигается за счет использования в каждом источнике разностей составляющих токов только двух источников, что исключает снижение эффективности регулирования по параметрам токов в результате взаимной компенсации разностей составляющих токов противоположных знаков.An increase in the uniformity of the distribution of the load current between the sources is achieved through the use of only two sources of the differences of the component currents in each source, which eliminates the reduction in the efficiency of regulation by the current parameters as a result of mutual compensation of the differences of the component currents of opposite signs.
Таким образом, предложенный векторный способ управления параллельно работающими источниками повышает стабильность амплитуды и фазы напряжения на общей нагрузке и равномерность распределения составляющих тока между параллельно работающими источниками по сравнению со способом-прототипом.Thus, the proposed vector method for controlling parallel working sources increases the stability of the amplitude and phase of the voltage at the total load and the uniformity of the distribution of current components between parallel working sources in comparison with the prototype method.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008122120/09A RU2379812C1 (en) | 2008-06-02 | 2008-06-02 | Method to control static stabilised ac voltage sources operated in parallel to common load |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008122120/09A RU2379812C1 (en) | 2008-06-02 | 2008-06-02 | Method to control static stabilised ac voltage sources operated in parallel to common load |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2379812C1 true RU2379812C1 (en) | 2010-01-20 |
Family
ID=42121002
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008122120/09A RU2379812C1 (en) | 2008-06-02 | 2008-06-02 | Method to control static stabilised ac voltage sources operated in parallel to common load |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2379812C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2452076C2 (en) * | 2010-08-03 | 2012-05-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Новосибирский государственный технический университет" | Methods for control of static stabilised ac voltage sources working in parallel for common load |
RU2517199C1 (en) * | 2013-06-05 | 2014-05-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарева" | Method to arrange grouped operation of reversible converters |
RU2587590C2 (en) * | 2011-03-15 | 2016-06-20 | Лонцын Мотор Ко., Лтд. | Method and device for control of internal combustion engine driven generator, installed with possibility of operation in parallel |
-
2008
- 2008-06-02 RU RU2008122120/09A patent/RU2379812C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2452076C2 (en) * | 2010-08-03 | 2012-05-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Новосибирский государственный технический университет" | Methods for control of static stabilised ac voltage sources working in parallel for common load |
RU2587590C2 (en) * | 2011-03-15 | 2016-06-20 | Лонцын Мотор Ко., Лтд. | Method and device for control of internal combustion engine driven generator, installed with possibility of operation in parallel |
RU2517199C1 (en) * | 2013-06-05 | 2014-05-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарева" | Method to arrange grouped operation of reversible converters |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Tepper et al. | A simple frequency-independent method for calculating the reactive and harmonic current in a nonlinear load | |
KR900008391B1 (en) | Power conversion system | |
US11177660B2 (en) | System and method for power converter control for virtual impedance | |
US8525497B2 (en) | Using offset cancellation circuit to mitigate beat-frequency oscillation of phase currents in a multiphase interleaved voltage regulator | |
US20130336032A1 (en) | Method of controlling single-phase voltage source ac/dc converter and interconnection system | |
JP6398414B2 (en) | Power storage system, power conversion device, self-sustaining operation system, and power storage system control method | |
RU2379812C1 (en) | Method to control static stabilised ac voltage sources operated in parallel to common load | |
US8531852B2 (en) | System and a method for controlling at least one voltage converter having a plurality of cells in series | |
RU2395893C2 (en) | Method for application of conversion circuit and device for realisation of this method | |
US7561451B2 (en) | Power converter apparatus and methods using a phase reference derived from a DC bus voltage | |
Ghosh et al. | The use of instantaneous symmetrical components for balancing a delta connected load and power factor correction | |
RU2256274C1 (en) | Method for control of static stabilized ac voltage sources operating in parallel to common load | |
RU2380820C1 (en) | Method for control of static stabilised ac voltage sources, working in parallel for common load | |
RU2381607C1 (en) | Method to synchronise controlled static source of variable voltage and variable voltage source and switching them into parallel operation | |
US4757415A (en) | Power active filter employing positive sequence filtering | |
RU2475914C1 (en) | Electric energy quality improvement method | |
RU2381609C1 (en) | Method to control static stabilised dc voltage sources operating in parallel into common load | |
RU2353042C1 (en) | Control method of static stabilised dc voltage sources operating in parallel to common load | |
RU2444833C1 (en) | Vector method for control of three-phase static converter with asymmetric load | |
KR19990032204A (en) | Harmonics compensation device for improvement of output voltage distortion of uninterruptible power supply | |
RU2362249C1 (en) | Control metod for four static stabilised dc voltage sources, working in parallel across common load | |
RU2246747C1 (en) | Method for controlling static stabilized direct current voltage sources working in parallel for common load | |
RU2394346C1 (en) | Vector method for control of three-phase static converter with asymmetric load | |
Pacis et al. | Modelling and simulation of active power filters for harmonic compensation, voltage sags and swells mitigation and power factor correction | |
US5047915A (en) | Unrestricted frequency converter for unbalanced loads |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20110603 |