RU2658904C1 - Two rectifier units control method - Google Patents

Two rectifier units control method Download PDF

Info

Publication number
RU2658904C1
RU2658904C1 RU2017112005A RU2017112005A RU2658904C1 RU 2658904 C1 RU2658904 C1 RU 2658904C1 RU 2017112005 A RU2017112005 A RU 2017112005A RU 2017112005 A RU2017112005 A RU 2017112005A RU 2658904 C1 RU2658904 C1 RU 2658904C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
bridges
different
pairs
transformers
rectifier
Prior art date
Application number
RU2017112005A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Илья Николаевич Джус
Original Assignee
Илья Николаевич Джус
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 Илья Николаевич Джус filed Critical Илья Николаевич Джус
Priority to RU2017112005A priority Critical patent/RU2658904C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2658904C1 publication Critical patent/RU2658904C1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/02—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal
    • H02M7/04—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/12—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/145—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means
    • H02M7/155—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means using semiconductor devices only
    • H02M7/19—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means using semiconductor devices only arranged for operation in series, e.g. for voltage multiplication

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Rectifiers (AREA)

Abstract

FIELD: electrical equipment.
SUBSTANCE: invention relates to the field of electrical equipment and can be used in the DC inserts. There are two power units, into each of which two bridges are in-series included, by the phases connected to the transformer windings with different connection group. Performing the alternate control over belonging to different bridges half-bridges heterogeneous pairs, in which the external and internal half-bridges operate in the same mode. This eliminates the bridges voltages asymmetry.
EFFECT: increase in the energy performance is achieved by reduction of the reactive power consumption.
1 cl, 2 dwg

Description

Способ может использоваться во вставках постоянного тока. Известен /1/ способ управления двумя выпрямительными блоками, содержащими два одинаковых мостовых выпрямителя, питающимися от трансформаторов с разными группами соединения, путем поочередного управления разными полумостами. Недостаток такого управления состоит в наличии в гармониках сетевого тока 5,7 гармоник.The method can be used in DC inserts. There is a known / 1 / method of controlling two rectifier blocks containing two identical bridge rectifiers, powered by transformers with different connection groups, by alternately controlling different half-bridges. The disadvantage of this control is the presence of 5.7 harmonics in the harmonics of the mains current.

Наиболее близким по технической сути и достигаемым результатам является /2, 3/ способ управления двумя выпрямительными блоками, в каждом из которых четыре полумоста - с последовательным соединением, питающихся от разнородных пар полумостов, образующих мост от трансформаторов с разными группами соединения, состоящий в изменении фазы импульсов управления симметричным образом. Недостаток такого способа состоит в относительно большом потреблении реактивной мощности. Для смягчения этого недостатка можно было бы применить синтетический способ управления, то есть сочетание двух предыдущих, а именно: поочередное управление разными мостами. Однако в мощных высоковольтных установках это вызвало бы перекос напряжений изоляции выходных полюсов мостов. В таких установках с целью выравнивания напряжений изоляции мостов и защит используют резисторы, включенные между общими точками мостов и заземлением. Это также увеличило бы потери энергии в этих резисторах.The closest in technical essence and the achieved results is / 2, 3 / a way to control two rectifier blocks, in each of which four half-bridges - with series connection, powered by heterogeneous pairs of half-bridges, forming a bridge from transformers with different connection groups, consisting in phase change control pulses in a symmetrical manner. The disadvantage of this method is the relatively large consumption of reactive power. To mitigate this drawback, it would be possible to apply a synthetic control method, that is, a combination of the two previous ones, namely: alternately managing different bridges. However, in high-power high-voltage installations this would cause a distortion of the insulation voltage of the output poles of the bridges. In such installations, in order to equalize the insulation voltage of the bridges and protections, resistors are used that are connected between the common points of the bridges and ground. It would also increase the energy loss in these resistors.

Техническим результатом изобретения является повышение энергетических показателей путем снижения потребления реактивной мощности. The technical result of the invention is to increase energy performance by reducing the consumption of reactive power.

Технический результат достигается в схеме с двумя выпрямительными блоками, в каждом из которых содержатся два моста с последовательным соединением, питающиеся от трансформаторов с разными группами соединения, состоящий в изменении фазы импульсов управления поочередным образом, при котором два полумоста находятся в предельном угловом режиме, а два других - в регулируемом, за счет того, что указанные пары полумостов питаются от разных трансформаторов и в разных блоках набор этих пар - инверсный.The technical result is achieved in a circuit with two rectifier blocks, each of which contains two bridges with series connection, powered by transformers with different connection groups, consisting in changing the phase of the control pulses in an alternate manner, in which two half-bridge are in the maximum angular mode, and two others - in an adjustable one, due to the fact that these pairs of half-bridges are powered by different transformers and in different blocks the set of these pairs is inverse.

На фиг. 1 приведена однолинейная схема выпрямительной установки для реализации способа.In FIG. 1 shows a single-line diagram of a rectifier installation for implementing the method.

К шинам 1 сети присоединены два силовых блока, в каждом из которых имеется трансформаторы 2 и 3 соответственно. Вторичные обмотки разных групп соединения (У и Д) трансформаторов подключены каждая к двум разным полумостам 4 и 5, 6 и 7, 8 - трансформатор 2, а 8 и 9, 10 и 11 - трансформатор 3. Полумосты 4-11 представляют собой три тиристора, объединенные катодами и подключенные к фазам трансформатора анодами-полумосты 4, 6, 8, 10. А полумосты 5, 7 и 9, 11 включены наоборот по отношению к предыдущим. Два разнородных полумоста образуют выпрямительный мост. В каждом силовом блоке два моста включены последовательно и их средние (общие) точки заземлены через резисторы 12 и 13. Каждый полумост управляющими входами связан со своим блоком фазового управления 18-25. В каждом блоке пара таких блоков фазового управления связана с блоком 26 уставки непосредственно, а вторая пара - через блоки 27 нелинейности. Two power units are connected to the busbars 1 of the network, each of which has transformers 2 and 3, respectively. The secondary windings of different connection groups (U and D) of the transformers are each connected to two different half-bridges 4 and 5, 6 and 7, 8 - transformer 2, and 8 and 9, 10 and 11 - transformer 3. Half-bridges 4-11 are three thyristors connected by cathodes and connected to the phases of the transformer by anodes, half-bridges 4, 6, 8, 10. And half-bridges 5, 7 and 9, 11 are turned on inversely with respect to the previous ones. Two dissimilar half-bridges form a rectifier bridge. In each power unit, two bridges are connected in series and their midpoints (common) points are grounded through resistors 12 and 13. Each half-bridge by control inputs is connected to its phase control unit 18-25. In each block, a pair of such phase control blocks is connected directly to the setpoint block 26, and the second pair is connected through non-linearity blocks 27.

На фиг. 2 приведены зависимости угла включения УВ от управляющего сигнала СУ блока 26 уставки. При этом кривая А относится к полумостам 4, 7, 9, 10, а В - к оставшимся 5, 6, 8, 11. Выпрямительная установка служит для электропитания нагрузок постоянного тока, в качестве которых могут быть, например, в каждом силовом блоке два инвертора вставки постоянного тока. При этом оба силовых блока работают в одинаковом нагрузочном режиме. Внешние и внутренние пары полумостов работают с одинаковыми углами регулирования. В любом режиме одна из указанных пар полумостов находится в предельном выпрямительном или инверторном режимов (соответственно ноль электроградусов или 150-165 электроградусов). Выходное напряжения каждого из полных мостов (1 и 2 полумост, 3 и 4 полумост) равны. Поэтому через заземляющие резисторы ток не протекает. В данном случае реализуется поочередное управление парами разнородных мостов, принадлежащих разным мостам. При этом исключено постоянное подмагничивание трансформаторов. Каждый мост 4, 5 и 6, 7 в одном блоке и 8, 9 и 10, 11 в другом генерирует четные гармоники, которые взаимно компенсируются в первичных обмотках трансформаторов 2, 3. То есть токи каждого из силовых блоков содержат гармоники, которые характерны двум мостам: одному - полностью открытом (с нулевым потреблением реактивной мощности) и второму - регулируемому. То есть в сетевом токе блока имеются гармоники 5, 7 и т.п. Но второй блок поставляет аналогичные гармоники, но в противофазе. В результате на шинах высокой стороны они взаимно компенсируются. По своему воздействию на сеть два, подобным образом управляемых силовых блока эквивалентны одному 12-пульсному выпрямителю с углом включения, равным нулю, и 12-пульсному выпрямителю с произвольным (плавающим) углом. Такое поочередное управление парами полумостов позволяет снизить потребление реактивной мощности, не увеличивая уровня сетевых гармоник тока.In FIG. 2 shows the dependence of the angle of inclusion of the HC from the control signal of the control unit 26 settings. In this case, curve A refers to half bridges 4, 7, 9, 10, and B to the remaining 5, 6, 8, 11. The rectifier installation serves to power DC loads, which, for example, can be two in each power unit inverter insert DC. In this case, both power units operate in the same load mode. External and internal pairs of half-bridges work with the same control angles. In any mode, one of the indicated pairs of half-bridges is in the limiting rectifier or invertor modes (respectively zero electro-degrees or 150-165 electro-degrees). The output voltage of each of the full bridges (1 and 2 half-bridge, 3 and 4 half-bridge) are equal. Therefore, no current flows through the grounding resistors. In this case, the alternate control of pairs of dissimilar bridges belonging to different bridges is implemented. At the same time, permanent magnetization of transformers is excluded. Each bridge 4, 5 and 6, 7 in one block and 8, 9 and 10, 11 in the other generates even harmonics that are mutually compensated in the primary windings of transformers 2, 3. That is, the currents of each of the power blocks contain harmonics that are characteristic of two bridges: one - completely open (with zero consumption of reactive power) and the second - adjustable. That is, in the mains current of the unit there are harmonics 5, 7, etc. But the second block delivers similar harmonics, but in antiphase. As a result, on high side tires, they are mutually compensated. In their effect on the network, two similarly controlled power units are equivalent to one 12-pulse rectifier with a switching angle equal to zero, and a 12-pulse rectifier with an arbitrary (floating) angle. Such alternate control of pairs of half-bridges allows to reduce the consumption of reactive power without increasing the level of network current harmonics.

Источники информацииInformation sources

1. Двухдвигательный электропривод постоянного тока. Авторское свидетельство СССР №1610586, 1990 г. Бюл. 44.1. A twin-engine direct current electric drive. USSR copyright certificate No. 1610586, 1990. Bull. 44.

2. Капитула Ю.В. Особенности выполнения защит мощных высоковольтных преобразователей на Выборгской выпрямительно-инверторной подстанции и опыт их эксплуатации, с. 1, рис. 1, www.energyexpo.ru |016NIIPT|.2. Kapitula Yu.V. Features of protection of high-power high-voltage converters at the Vyborg rectifier-inverter substation and the experience of their operation, p. 1, fig. 1, www.energyexpo.ru | 016NIIPT |.

3. www.leg.co.ua/ archive/podstancii//opyt-sozdaniya-i-raboty-vyborgskoy-vypramitelno-invertornoy-podstancii html.3. www.leg.co.ua/ archive / podstancii // opyt-sozdaniya-i-raboty-vyborgskoy-vypramitelno-invertornoy-podstancii html.

Claims (1)

Способ управления двумя выпрямительными блоками, в каждом из которых содержатся два моста с последовательным соединением, питающиеся от трансформаторов с разными группами соединения, состоящий в изменении фазы импульсов управления поочередным образом, при котором два полумоста находятся в предельном угловом режиме, а два других - в регулируемом, отличающий тем, что указанные пары разнородных полумостов питаются от разных трансформаторов и в разных блоках набор этих пар - инверсный.A method of controlling two rectifier blocks, each of which contains two bridges with series connection, powered by transformers with different connection groups, which consists in changing the phase of the control pulses in an alternate manner, in which two half-bridges are in the limiting angular mode, and the other two are in the adjustable , characterized in that the indicated pairs of dissimilar half-bridges are powered by different transformers and in different blocks the set of these pairs is inverse.
RU2017112005A 2017-04-10 2017-04-10 Two rectifier units control method RU2658904C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017112005A RU2658904C1 (en) 2017-04-10 2017-04-10 Two rectifier units control method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017112005A RU2658904C1 (en) 2017-04-10 2017-04-10 Two rectifier units control method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2658904C1 true RU2658904C1 (en) 2018-06-26

Family

ID=62713567

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017112005A RU2658904C1 (en) 2017-04-10 2017-04-10 Two rectifier units control method

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2658904C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2709454C1 (en) * 2019-02-19 2019-12-18 Илья Николаевич Джус Rectifier

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU117933A1 (en) * 1957-12-23 1958-11-30 В.Т. Енин Method for increasing power factor of three-phase current converters and device for its implementation
GB1018025A (en) * 1963-06-27 1966-01-26 Oerlikon Maschf Improvements in semiconductor rectifying installations
SU1742963A1 (en) * 1989-10-31 1992-06-23 Г.Б. Черников 24-pulse ac-to-dc voltage converter

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU117933A1 (en) * 1957-12-23 1958-11-30 В.Т. Енин Method for increasing power factor of three-phase current converters and device for its implementation
GB1018025A (en) * 1963-06-27 1966-01-26 Oerlikon Maschf Improvements in semiconductor rectifying installations
SU1742963A1 (en) * 1989-10-31 1992-06-23 Г.Б. Черников 24-pulse ac-to-dc voltage converter

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2709454C1 (en) * 2019-02-19 2019-12-18 Илья Николаевич Джус Rectifier

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3657661B1 (en) Conversion circuit, control method, and power supply device
Townsend et al. Phase-shifted carrier modulation techniques for cascaded H-bridge multilevel converters
US8923026B2 (en) Power conversion circuits
US10270367B2 (en) Frequency converter with LCL line and common mode filter
Kawamura et al. Control and experiment of a 380-V, 15-kW motor drive using modular multilevel cascade converter based on triple-star bridge cells (MMCC-TSBC)
RU157682U1 (en) HIGH POWER HIGH POWER FREQUENCY CONVERTER WITH ACTIVE RECTIFIERS
KR20160142185A (en) SVPWM scheme for common-mode voltage reduction in five-level ANPC inverters
RU2658904C1 (en) Two rectifier units control method
KR101465973B1 (en) Power converter for fuel cell system using multilevel inverter and method for reducing unbalance of neutral point potential
WO2015172825A1 (en) Ac fault handling arrangement
Gopalakrishnan et al. Space vector based modulation scheme for reducing capacitor RMS current in three-level diode-clamped inverter
JP2015035948A (en) Method for determining phase angle in phase shift transformer for high voltage inverter
RU2428783C1 (en) Method of formation and control of high voltage of matrix cycloconverter of cascade type with high-frequency sine pulse-width modulation
CN108054929B (en) Current transformation device of electrified railway ground automatic neutral section passing system
RU2639048C2 (en) Method of frequency conversion
Wang et al. A new concept of multilevel converter motor drive with modular design and split winding machine
JP2003324990A (en) Variable-speed driving device
Vivek et al. A reduced switch count five level inverter with extended linear modulation range up to full base speed
US10938213B2 (en) Power transmission via a bipolar high-voltage DC transmission link
US11121645B2 (en) Power transmission via a bipolar high-voltage DC transmission link
KR20130062970A (en) Multi-level inverter and driving method thereof
RU2539323C2 (en) Phase control method of thyristor converters simultaneously operating for individual loads
RU2709455C1 (en) 12-pulse converter
KR20130061011A (en) Multi-level inverter and driving method thereof
Kitidet et al. Reduction of switching step/commutation using unipolar CB-SVPWM for three-level NPC inverters