RU2413350C1 - Method to compensate high harmonics and correction of grid power ratio - Google Patents

Method to compensate high harmonics and correction of grid power ratio Download PDF

Info

Publication number
RU2413350C1
RU2413350C1 RU2009146366/07A RU2009146366A RU2413350C1 RU 2413350 C1 RU2413350 C1 RU 2413350C1 RU 2009146366/07 A RU2009146366/07 A RU 2009146366/07A RU 2009146366 A RU2009146366 A RU 2009146366A RU 2413350 C1 RU2413350 C1 RU 2413350C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
voltage
current
output signals
phase
network
Prior art date
Application number
RU2009146366/07A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Борис Николаевич Абрамович (RU)
Борис Николаевич Абрамович
Вадим Васильевич Полищук (RU)
Вадим Васильевич Полищук
Юрий Анатольевич Сычев (RU)
Юрий Анатольевич Сычев
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный институт имени Г.В. Плеханова (технический университет)"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный институт имени Г.В. Плеханова (технический университет)" filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный институт имени Г.В. Плеханова (технический университет)"
Priority to RU2009146366/07A priority Critical patent/RU2413350C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2413350C1 publication Critical patent/RU2413350C1/en

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E40/00Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
    • Y02E40/30Reactive power compensation

Landscapes

  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

FIELD: electricity.
SUBSTANCE: method consists in generation of pulses of control of power keys of inverter with application of phase synchronisation of voltage and current of grid, processing of signals from sensors of voltage by phase converter to phase synchronisation of voltage and current. At the same time output signals from sensor of grid current arrive at the inlet of the first additional phase converter, output signals of which together with output signals of unit of phase synchronisation arrive at inlet of the second additional phase converter, output signals from which together with output signal of accumulating capacitor voltage controller and output signals of unit of phase synchronisation arrive at the inlet of unit of voltage shapers, output signals of which arrive to inlet of phase converter, output signals of which together with output signal of voltage controller of accumulating capacitor arrive at the inlet of unit of relay controllers.
EFFECT: reduction of coefficients of distortion of grid current and voltage harmonicity and increased power ratio.
1 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике и электроэнергетике, а именно к способам подавления и компенсации высших гармоник в электрических сетях и коррекции коэффициента мощности. Способ может быть использован в системах электроснабжения промышленных предприятий с большим количеством нелинейной нагрузки, генерирующей высшие гармоники тока и напряжения, для приведения в соответствие с требованиями нормативной документации величины коэффициента искажения синусоидальности и коэффициента n-й гармонической составляющей кривой напряжения.The invention relates to electrical engineering and the electric power industry, and in particular to methods of suppressing and compensating for higher harmonics in electric networks and correcting a power factor. The method can be used in power supply systems of industrial enterprises with a large amount of non-linear load generating higher harmonics of current and voltage, in order to bring the values of the distortion coefficient of the sinusoidality and the coefficient of the nth harmonic component of the voltage curve in accordance with the requirements of the regulatory documentation.

Известен способ и устройство для адаптивного подавления гармоник тока в силовой линии (патент США №5726504, дата подачи заявки: 24.05.1996, H02J 3/01), содержащее датчик тока, шаблонную цепь, цепь сравнения и цепь коррекции тока. Датчик тока измеряет амплитуду тока силовой линии на каждой половине периода основной гармоники. Шаблонная цепь формирует чистый синусоидальный ток основной частоты в качестве эталона. Цепь сравнения получает сигналы с датчика тока и шаблонной цепи и формирует сигнал разности этих двух сигналов. Полученный сигнал поступает в цепь коррекции, которая несколько раз на полупериоде основной гармоники поглощает часть тока силовой линии, если этот ток превышает шаблонный, или формирует добавочный ток, если ток линии меньше шаблонного. Цепь коррекции тока содержит накопитель энергии, который заряжается при поглощении тока линии и разряжается при необходимости генерации тока в линию.A known method and device for adaptive suppression of current harmonics in a power line (US patent No. 5726504, application filing date: 05.24.1996, H02J 3/01), comprising a current sensor, a template circuit, a comparison circuit and a current correction circuit. A current sensor measures the amplitude of the power line current at each half of the fundamental period. The template circuit generates a pure sinusoidal current of the fundamental frequency as a reference. The comparison circuit receives signals from the current sensor and the template circuit and generates a difference signal between these two signals. The received signal enters the correction circuit, which absorbs part of the current of the power line several times during the half-cycle of the fundamental harmonic if this current exceeds the template current, or generates an additional current if the line current is less than the template. The current correction circuit contains an energy storage device that is charged when the line current is absorbed and discharged if necessary to generate current in the line.

Недостатком способа является отсутствие фазовых преобразований измеренного тока и напряжения компенсируемой сети. При этом невозможно осуществить компенсацию высших гармоник и коррекцию коэффициента мощности в условиях режима работы нелинейной нагрузки с динамическим изменением потребляемого искаженного тока.The disadvantage of this method is the lack of phase transformations of the measured current and voltage of the compensated network. At the same time, it is impossible to compensate for higher harmonics and correct the power factor under the conditions of the nonlinear load operating mode with a dynamic change in the consumed distorted current.

Известен способ и устройство для компенсации появляющихся в сети искажений формы сетевого напряжения (патент Германия №19738125, дата подачи заявки: 01.09.1997, H02J 3/01) на основе активного фильтра, содержащее импульсный преобразователь тока в виде инвертора и индуктивно-емкостную связь колебательного контура. Способ заключается в формировании импульсов управления силовыми ключами инвертора на основе определения пространственных векторов искаженного напряжения сети.There is a method and device for compensating distortions of the form of mains voltage appearing in the network (German patent No. 19738125, application filing date: 09/01/1997, H02J 3/01) based on an active filter, containing a pulsed current converter in the form of an inverter and inductive-capacitive coupling of the oscillatory contour. The method consists in the formation of control pulses of the inverter power switches based on the determination of the spatial vectors of the distorted network voltage.

Недостатком способа является отсутствие фазовых преобразований и фазовой синхронизации измеренного тока и напряжения компенсируемой сети, что не позволяет осуществить компенсацию высших гармоник и коррекцию коэффициента мощности сети в условиях режима работы нелинейной нагрузки с динамичным изменением потребляемого искаженного тока. Инвертор согласно способу работает в режиме постоянной частоты широтно-импульсной модуляции (ШИМ).The disadvantage of this method is the lack of phase transformations and phase synchronization of the measured current and voltage of the compensated network, which does not allow the compensation of higher harmonics and the correction of the power factor of the network under the conditions of the non-linear load with a dynamic change in the consumed distorted current. The inverter according to the method operates in a constant frequency pulse width modulation (PWM) mode.

Известен способ формирования группы управляющих сигналов для полупроводникового преобразователя активного фильтра для компенсации гармонических и других колебаний и устройство для осуществления способа (патент Германия №10244056, дата подачи заявки: 10.09.2002, H02M 1/12). В соответствии со способом измеряются токи или напряжения в сетевых проводах и, при необходимости, в нулевом проводе. Из измеренных сигналов удаляется, по меньшей мере, основная составляющая с частотой f0. Для выработки управляющего сигнала или сигналов используется преобразованная функция tr(t) на каждом измеренном сигнале.A known method of forming a group of control signals for a semiconductor converter of an active filter to compensate for harmonic and other vibrations and a device for implementing the method (German patent No. 10244056, filing date: 09/10/2002, H02M 1/12). In accordance with the method, currents or voltages in the network wires and, if necessary, in the neutral wire are measured. At least the main component with frequency f 0 is removed from the measured signals. To generate a control signal or signals, the transformed function tr (t) on each measured signal is used.

Недостатком способа является отсутствие фазовых преобразований и фазовой синхронизации измеренных напряжений и токов компенсируемой сети.The disadvantage of this method is the lack of phase transformations and phase synchronization of the measured voltages and currents of the compensated network.

Известен способ управления активным фильтром в системе компенсации реактивной мощности (патент Япония №6087631, дата подачи заявки: 19.01.1988, H02J 3/01), который заключается в формировании импульсов управления силовыми ключами инвертора в составе активного фильтра на основе вычисления разности между полным током сети и суммой активной и реактивной составляющей тока сети. Реактивная мощность контролируется по вычисленной величине полного тока и напряжению сети. По среднему значению реактивной мощности и стандартному синусоидальному сигналу, синхронному с напряжением сети, вычисляется реактивный ток неизменяющейся составляющей тока нагрузки. По величине тока нагрузки и напряжению сети вычисляется активная мощность, которая используется вместе со стандартным синусоидальным сигналом для вычисления активной составляющей тока. Из полного тока вычисляется активная и реактивная составляющие и в соответствии с полученным значением формируются импульсы управления силовыми ключами инвертора активного фильтра.A known method of controlling an active filter in a reactive power compensation system (Japan Patent No. 6087631, filing date: 01/19/1988, H02J 3/01), which consists in generating impulses to control the power keys of the inverter as part of the active filter based on calculating the difference between the total current network and the sum of the active and reactive component of the current network. Reactive power is controlled by the calculated value of the total current and the network voltage. Using the average value of reactive power and the standard sinusoidal signal synchronous with the mains voltage, the reactive current of the unchanging component of the load current is calculated. Based on the magnitude of the load current and the mains voltage, the active power is calculated, which is used together with the standard sinusoidal signal to calculate the active component of the current. From the total current, the active and reactive components are calculated and, in accordance with the obtained value, impulses for controlling the power keys of the inverter of the active filter are formed.

Недостатком способа является отсутствие фазовых преобразований измеренных напряжений и токов искаженной сети. Инвертор согласно способу не может работать в режиме переменной частоты ШИМ.The disadvantage of this method is the lack of phase transformations of the measured voltages and currents of the distorted network. The inverter according to the method cannot operate in a variable frequency PWM mode.

Известен способ компенсации высших гармоник и коррекции коэффициента мощности сети (патент РФ №2354025, дата подачи заявки: 4.05.2008, H02J 3/18), принятый за прототип, заключающийся в формировании импульсов управления силовыми ключами инвертора с использованием фазовой синхронизации напряжения и тока сети.A known method of compensating for higher harmonics and correcting the power factor of the network (RF patent No. 2354025, filing date: 05/04/2008, H02J 3/18), adopted as a prototype, which consists in the formation of impulses for controlling the power keys of the inverter using phase synchronization of the voltage and current of the network .

Недостатком прототипа является отсутствие возможности компенсации реактивной мощности основной составляющей (первой гармоники). Прототип эффективен при компенсации реактивной мощности, которую создают высшие гармоники.The disadvantage of the prototype is the lack of compensation for the reactive power of the main component (first harmonic). The prototype is effective in compensating for the reactive power created by higher harmonics.

Технический результат изобретения заключается в снижении коэффициентов искажения синусоидальности формы кривых тока и напряжения сети при наличии нелинейной нагрузки, режим работы которой связан с динамическим изменением потребляемого несинусоидального тока, и повышении коэффициента мощности сети по основной составляющей.The technical result of the invention is to reduce the distortion coefficients of the sinusoidal shape of the curves of the current and voltage of the network in the presence of a non-linear load, the mode of operation of which is associated with a dynamic change in the consumed non-sinusoidal current, and increase the power factor of the network along the main component.

Технический результат изобретения достигается тем, что в способе компенсации высших гармоник и коррекции коэффициента мощности сети, заключающемся в формировании импульсов управления силовыми ключами инвертора с использованием фазовой синхронизации напряжения и тока сети, обработке сигналов от датчиков напряжения фазовым преобразователем до фазовой синхронизации напряжения и тока, выходные сигналы от датчика тока сети поступают на вход первого дополнительного фазового преобразователя, выходные сигналы которого вместе с выходными сигналами блока фазовой синхронизации поступают на вход второго дополнительного фазового преобразователя, выходные сигналы от которого вместе с выходным сигналом регулятора напряжения накопительного конденсатора и выходными сигналами блока фазовой синхронизации поступают на вход блока формирования напряжений, выходные сигналы от которого поступают на вход фазового преобразователя, выходные сигналы которого вместе с выходным сигналом регулятора напряжения накопительного конденсатора поступают на вход блока релейных регуляторов.The technical result of the invention is achieved by the fact that in the method of compensating for higher harmonics and correcting the power factor of the network, which consists in generating impulses to control the power switches of the inverter using phase synchronization of the voltage and current of the network, processing signals from voltage sensors with a phase converter to phase synchronization of voltage and current, the output the signals from the network current sensor are fed to the input of the first additional phase converter, the output signals of which, together with the output the signals of the phase synchronization block are fed to the input of the second additional phase converter, the output signals from which together with the output signal of the storage capacitor voltage regulator and the output signals of the phase synchronization block are fed to the input of the voltage generation block, the output signals from which are fed to the input of the phase converter, the output signals of which together with the output signal of the voltage regulator of the storage capacitor are fed to the input of the relay control unit .

Предлагаемый способ поясняется чертежом, где показана структура параллельного активного фильтра, на основе которого реализуется предлагаемый способ. На чертеже: 1 - нелинейная нагрузка; 2 - инвертор; 3 - накопительный конденсатор; 4 - выходной пассивный фильтр; 5 - датчик напряжения; 6, 8 - преобразователи фаз; 7 - блок фазовой синхронизации; 9 - блок релейных регуляторов, состоящий из трех релейных регуляторов для каждой фазы компенсируемой сети; 10 - датчик тока; 11 - регулятор напряжения накопительного конденсатора; 12 - контроллер системы управления; 13 - первый дополнительный фазовый преобразователь; 14 - второй дополнительный фазовый преобразователь; 15 - блок формирования напряжений.The proposed method is illustrated in the drawing, which shows the structure of a parallel active filter, on the basis of which the proposed method is implemented. In the drawing: 1 - non-linear load; 2 - inverter; 3 - storage capacitor; 4 - output passive filter; 5 - voltage sensor; 6, 8 - phase converters; 7 - phase synchronization block; 9 is a block of relay controllers, consisting of three relay controllers for each phase of the compensated network; 10 - current sensor; 11 - voltage regulator of the storage capacitor; 12 - controller control system; 13 - the first additional phase converter; 14 - second additional phase converter; 15 - block the formation of stresses.

Параллельный активный фильтр (чертеж) состоит из инвертора 2, к которому со стороны постоянного тока подключен накопительный конденсатор 3. Со стороны переменного тока к инвертору подключен выходной пассивный фильтр 4. Импульсы управления силовыми ключами инвертора 2 генерирует контроллер 12 системы управления, который состоит из датчика напряжения 5, фазовых преобразователей 6 и 8, блока фазовой синхронизации 7, блока релейных регуляторов 9, датчика тока 10, регулятора напряжения накопительного конденсатора 11, первого дополнительного фазового преобразователя 13, второго дополнительного фазового преобразователя 14, блока формирования напряжений 15.The parallel active filter (drawing) consists of an inverter 2, to which a storage capacitor 3 is connected from the DC side. An output passive filter 4 is connected to the inverter from the AC side. The controller 12 of the control system, which consists of a sensor, generates control pulses of the inverter 2 power switches voltage 5, phase converters 6 and 8, phase synchronization unit 7, relay control unit 9, current sensor 10, storage capacitor voltage regulator 11, the first additional phase th converter 13, a second additional phase converter 14, a voltage generating unit 15.

Предлагаемый способ отличается от прототипа наличием первого дополнительного фазового преобразователя 13, второго дополнительного фазового преобразователя 14, блока формирования напряжений 15, отсутствием датчика фактического тока инвертора (в прототипе он указан под позицией 12 фиг.1), отсутствием связи между фазовым преобразователем 8 и регулятором напряжения накопительного конденсатора 11, отсутствием связи между датчиком тока 10 и блоком релейных регуляторов 9, отсутствием сравнения фактического тока инвертора, тока сети и задания по току регулятора напряжения накопительного конденсатора 11, отсутствием связи между датчиком фактического тока инвертора (в прототипе позиция 12 фиг.1) с блоком релейных регуляторов 9.The proposed method differs from the prototype in the presence of a first additional phase converter 13, a second additional phase converter 14, a voltage generation unit 15, the absence of an actual inverter current sensor (in the prototype, it is indicated at 12 in FIG. 1), the lack of communication between the phase converter 8 and the voltage regulator storage capacitor 11, the lack of communication between the current sensor 10 and the block of relay controllers 9, the lack of comparison of the actual inverter current, mains current and the reference for t ku storage capacitor voltage regulator 11, the lack of communication between the actual inverter current sensor (position 12 in the prior art Figure 1) from the relay unit 9 controls.

Способ компенсации высших гармоник и коррекции коэффициента мощности реализуется следующим образом.The method of compensation of higher harmonics and power factor correction is implemented as follows.

Измерительные сигналы линейных напряжений искаженной сети от датчика напряжения 5 поступают на вход фазового преобразователя 6, обрабатывающего поступающие сигналы в соответствии со следующими выражениями:The measuring signals of the line voltage of the distorted network from the voltage sensor 5 are fed to the input of the phase Converter 6, which processes the incoming signals in accordance with the following expressions:

Figure 00000001
Figure 00000001

где uab, ubc - измеренные линейные напряжения искаженной сети; uα, uβ - преобразованные линейные напряжения искаженной сети в системе координат αβ0. Фазовые преобразования позволяют определить угол φ между изображающим вектором искаженного напряжения сети и его проекцией на ось α. Характер изменения и величина угла φ содержит информацию об уровне искажения, присутствующих высших гармониках и фазовом сдвиге напряжения и тока компенсируемой сети.where u ab , u bc are the measured linear voltages of the distorted network; u α , u β are the transformed linear voltages of the distorted network in the coordinate system αβ0. Phase transformations make it possible to determine the angle φ between the image vector of the distorted network voltage and its projection onto the α axis. The nature of the change and the value of the angle φ contains information about the level of distortion, the higher harmonics present and the phase shift of the voltage and current of the compensated network.

Выходные сигналы uα, uβ фазового преобразователя 6 поступают на вход блока фазовой синхронизации 7, который выполняет подстройку направляющих косинусов и синусов угла φ так, чтобы полученная в результате этого величина φ' соответствовала синусоидальной форме кривых напряжения сети. Исходные направляющие косинусы и синусы определяются следующим образом:The output signals u α , u β of the phase converter 6 are fed to the input of the phase synchronization unit 7, which performs the adjustment of the direction cosines and sines of the angle φ so that the resulting value φ 'corresponds to the sinusoidal shape of the network voltage curves. The initial guide cosines and sines are defined as follows:

Figure 00000002
Figure 00000002

Далее полученные значения cosφ и sinφ подстраиваются блоком фазовой синхронизации 7 до величин cosφ' и sinφ', соответствующих синусоидальной форме кривых напряжений сети.Further, the obtained values of cosφ and sinφ are adjusted by the phase synchronization unit 7 to the values cosφ 'and sinφ' corresponding to the sinusoidal shape of the voltage curves of the network.

Измерительные сигналы фазных токов компенсируемой сети ia, ib, ic от датчика тока 10 поступают на вход первого дополнительного фазового преобразователя 13, обрабатывающего поступающие сигналы в соответствии со следующими выражениями:The measuring signals of the phase currents of the compensated network i a , i b , i c from the current sensor 10 are fed to the input of the first additional phase converter 13, which processes the incoming signals in accordance with the following expressions:

Figure 00000003
Figure 00000003

После этого выходные сигналы cosφ' и sinφ' блока фазовой синхронизации 7 и выходные сигналы iα и iβ первого дополнительного фазового преобразователя 13 поступают на вход второго дополнительного фазового преобразователя 14, который осуществляет обработку входных сигналов в соответствии со следующими выражениями:After that, the output signals cosφ 'and sinφ' of the phase synchronization unit 7 and the output signals i α and i β of the first additional phase converter 13 are input to the second additional phase converter 14, which processes the input signals in accordance with the following expressions:

Figure 00000004
Figure 00000004

Далее выходные сигналы id и iq второго дополнительного фазового преобразователя 14 вместе с выходным сигналом задания по току iз от регулятора 11 и выходными сигналами cosφ' и sinφ' блока фазовой синхронизации 7 подаются на вход блока формирования напряжений 15, который осуществляет обработку входных сигналов в соответствии со следующими выражениями:Next, the output signals i d and i q of the second additional phase converter 14, together with the output signal of the current reference i s from the controller 11 and the output signals cosφ 'and sinφ' of the phase synchronization unit 7, are supplied to the input of the voltage generation unit 15, which processes the input signals in accordance with the following expressions:

Figure 00000005
Figure 00000005

где K1, K2, ΔT, Lд, ωk, Um - параметры блока формирования напряжений 15, величины которых определяются в зависимости от параметров компенсируемой сети.where K 1 , K 2 , ΔT, L d , ω k , U m are the parameters of the voltage generating unit 15, the values of which are determined depending on the parameters of the compensated network.

После этого выходные сигналы блока формирования напряжений 15 uα и uβ поступают на вход фазового преобразователя 8, который осуществляет обработку входных сигналов в соответствии со следующими выражениями:After that, the output signals of the voltage generating unit 15 u α and u β are fed to the input of the phase converter 8, which processes the input signals in accordance with the following expressions:

Figure 00000006
Figure 00000006

Далее выходные сигналы ua, ub, uc фазового преобразователя 8 вместе с сигналом задания по току от регулятора 11 iз поступают на вход блока релейных регуляторов 9.Next, the output signals u a , u b , u c of the phase converter 8 together with the current reference signal from the controller 11 i s are fed to the input of the relay control unit 9.

Регулятор 11 также контролирует уровень напряжения накопительного конденсатора 3 у заданной величины и дает сигнал на силовые ключи инвертора 2 для подзарядки конденсатора 3, если фактическое напряжение ниже задания. Сравнивая заданную и фактическую величину напряжения накопительного конденсатора 3 с учетом величины искаженного тока сети от датчика 10, регулятор 11 формирует сигнал задания по току заряда iз для инвертора. Регулятор 11, обладая высоким быстродействием, которое позволяет отрабатывать резкие изменения тока нелинейной нагрузки длительностью от единиц до десятков микросекунд, обеспечивает запас величины напряжения конденсатора 3 в случае внезапного изменения режима работы нелинейной нагрузки, приводящего к увеличению потребляемого ей искаженного тока и, как следствие, к росту величины необходимого компенсационного тока. Регулятор 11 имеет верхний и нижний пределы ограничения, не позволяющие устройству работать в режиме длительной перегрузки.The controller 11 also controls the voltage level of the storage capacitor 3 at a given value and gives a signal to the power switches of the inverter 2 to recharge the capacitor 3 if the actual voltage is lower than the reference. Comparing the set and the actual value of the voltage of the storage capacitor 3, taking into account the magnitude of the distorted current of the network from the sensor 10, the controller 11 generates a reference signal for the charge current i s for the inverter. The controller 11, having high speed, which allows you to process sudden changes in the current of a nonlinear load lasting from units to tens of microseconds, provides a margin of the voltage of the capacitor 3 in the event of a sudden change in the operating mode of the nonlinear load, leading to an increase in the distorted current consumed by it and, as a result, increase in the value of the required compensation current. The controller 11 has upper and lower limits, which do not allow the device to operate in continuous overload mode.

Изменение ширины и частоты гистерезиса релейных регуляторов в предлагаемом способе позволяет обеспечить режим работы инвертора с переменной частотой ШИМ, требуемую точность отработки задания по компенсационному току при сохранении уровня быстродействия, достаточного для отслеживания динамических изменений режима работы большинства типов нелинейной нагрузки, контролировать непрерывное изменение спектра генерируемого компенсационного тока.Changing the width and frequency of the hysteresis of the relay controllers in the proposed method makes it possible to provide an inverter operating mode with a variable PWM frequency, the required accuracy of working out the compensation current task while maintaining a speed level sufficient to track dynamic changes in the operating mode of most types of non-linear load, and to monitor a continuous change in the spectrum of the generated compensation current.

С увеличением частоты гистерезиса релейных регуляторов растет точность отработки задания по компенсационному току инвертора. Величина ширины гистерезиса релейных регуляторов Δi определяет частоту ШИМ инвертора.With an increase in the hysteresis frequency of relay controllers, the accuracy of working out the task for the inverter compensation current increases. The hysteresis width of the relay controllers Δi determines the frequency of the PWM inverter.

Динамическое изменение режима работы компенсируемой нелинейной нагрузки и генерируемого ею гармонического спектра делает неэффективным использование других типов регуляторов для формирования импульсов управления ключами инвертора в данном способе.The dynamic change in the operating mode of the compensated non-linear load and the harmonic spectrum generated by it makes it inefficient to use other types of controllers to generate control pulses of the inverter keys in this method.

Наличие двух дополнительных фазовых преобразователей 13, 14 и блока формирования напряжений 15 позволяет осуществлять коррекцию коэффициента мощности сети по основной составляющей.The presence of two additional phase converters 13, 14 and a voltage generation unit 15 allows for the correction of the power factor of the network according to the main component.

Аппаратная реализация предлагаемого способа может быть осуществлена с помощью существующих силовых электротехнических, электронных и микропроцессорных устройств при надлежащем выборе и настройке соответствующих параметров.The hardware implementation of the proposed method can be carried out using existing power electrical, electronic and microprocessor devices with proper selection and configuration of the relevant parameters.

Claims (1)

Способ компенсации высших гармоник и коррекции коэффициента мощности сети, заключающийся в формировании импульсов управления силовыми ключами инвертора с использованием фазовой синхронизации напряжения и тока сети, обработке сигналов от датчиков напряжения фазовым преобразователем до фазовой синхронизации напряжения и тока, отличающийся тем, что выходные сигналы от датчика тока сети поступают на вход первого дополнительного фазового преобразователя, выходные сигналы которого вместе с выходными сигналами блока фазовой синхронизации поступают на вход второго дополнительного фазового преобразователя, выходные сигналы от которого вместе с выходным сигналом регулятора напряжения накопительного конденсатора и выходными сигналами блока фазовой синхронизации поступают на вход блока формирования напряжений, выходные сигналы от которого поступают на вход фазового преобразователя, выходные сигналы которого вместе с выходным сигналом регулятора напряжения накопительного конденсатора поступают на вход блока релейных регуляторов. The method of compensating higher harmonics and correcting the power factor of the network, which consists in generating pulses for controlling the inverter power keys using phase synchronization of the voltage and current of the network, processing signals from voltage sensors with a phase converter to phase synchronization of voltage and current, characterized in that the output signals from the current sensor networks are fed to the input of the first additional phase converter, the output signals of which, together with the output signals of the phase synchronization unit they are fed to the input of the second additional phase converter, the output signals from which together with the output signal of the storage capacitor voltage regulator and the output signals of the phase synchronization unit are fed to the input of the voltage generation unit, the output signals from which are fed to the input of the phase converter, the output signals of which together with the output the signal of the voltage regulator of the storage capacitor is fed to the input of the block of relay controllers.
RU2009146366/07A 2009-12-14 2009-12-14 Method to compensate high harmonics and correction of grid power ratio RU2413350C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009146366/07A RU2413350C1 (en) 2009-12-14 2009-12-14 Method to compensate high harmonics and correction of grid power ratio

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009146366/07A RU2413350C1 (en) 2009-12-14 2009-12-14 Method to compensate high harmonics and correction of grid power ratio

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2413350C1 true RU2413350C1 (en) 2011-02-27

Family

ID=46310747

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009146366/07A RU2413350C1 (en) 2009-12-14 2009-12-14 Method to compensate high harmonics and correction of grid power ratio

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2413350C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2512886C1 (en) * 2013-04-26 2014-04-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный минерально-сырьевой университет "Горный" Device to compensate high harmonics and correct grid power ratio
RU2649888C2 (en) * 2013-07-26 2018-04-05 Сименс Акциенгезелльшафт Assembly for compensating reactive power and active power in a high-voltage network
RU2674166C1 (en) * 2017-05-18 2018-12-05 Дмитрий Валерьевич Хачатуров Method of compensation of higher harmonics and improving the quality of consumed power energy
RU188573U1 (en) * 2018-12-29 2019-04-17 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") Multifunctional power quality regulator for three-phase 0.4 kV power distribution systems

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2512886C1 (en) * 2013-04-26 2014-04-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный минерально-сырьевой университет "Горный" Device to compensate high harmonics and correct grid power ratio
RU2649888C2 (en) * 2013-07-26 2018-04-05 Сименс Акциенгезелльшафт Assembly for compensating reactive power and active power in a high-voltage network
RU2674166C1 (en) * 2017-05-18 2018-12-05 Дмитрий Валерьевич Хачатуров Method of compensation of higher harmonics and improving the quality of consumed power energy
RU188573U1 (en) * 2018-12-29 2019-04-17 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") Multifunctional power quality regulator for three-phase 0.4 kV power distribution systems

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9812862B2 (en) Paralleling of active filters with independent controls
RU2446536C1 (en) Device to compensate high harmonics and correct grid power ratio
RU2354025C1 (en) Method for high harmonics compensation and system power factor correction
CN108512452A (en) A kind of control system and control method of direct-current grid grid-connection converter electric current
JPH08507627A (en) Low cost active power line conditioner
KR101562848B1 (en) Method for uninterruptible power supply system control by using active damping control scheme and repeat control techniques
RU2413350C1 (en) Method to compensate high harmonics and correction of grid power ratio
US20090097288A1 (en) Output power switching vector scaling system and method
Mohanraj et al. A unified power quality conditioner for power quality improvement in distributed generation network using adaptive distributed power balanced control (ADPBC)
RU186406U1 (en) REACTIVE AUTOMATIC COMPENSATION DEVICE
Agrawal et al. Artificial neural network based three phase shunt active power filter
RU2674166C1 (en) Method of compensation of higher harmonics and improving the quality of consumed power energy
RU176107U1 (en) HYBRID COMPENSATION DEVICE FOR HIGH HARMONICS
RU2619919C1 (en) Higher-order harmonics compensation device adapted to the alternating current electric motor drive
KR100707081B1 (en) Apparatus and method for controlling instantaneous current
RU2697262C1 (en) Control method of voltage inverter in uninterrupted power supply systems and systems of electric energy accumulation at sharply alternating load
JP6837576B2 (en) Power converter
RU2512886C1 (en) Device to compensate high harmonics and correct grid power ratio
RU2665697C1 (en) Method of joint compensation of reactive power, suppression of harmonic currents and balancing of traction load currents of railway
RU198721U1 (en) DEVICE FOR SUPPRESSING HIGHER HARMONICS AND CORRECTING THE MAINS POWER FACTOR
RU128031U1 (en) HARMONIC CURRENT COMPENSATION AND REACTIVE POWER DEVICE
RU2573599C1 (en) Device to compensate high harmonics and correct grid asymmetry
RU2741061C1 (en) Multi-level active filter control system
RU2669770C1 (en) Method of joint partial compensation of reactive power, suppression of harmonic currents and balancing of the railroad traction load currents
RU2677628C1 (en) Three-phase reactive power compensator

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20111215