RU2776213C1 - Method for regulation of sinusoidal voltage in high-voltage electric network - Google Patents
Method for regulation of sinusoidal voltage in high-voltage electric network Download PDFInfo
- Publication number
- RU2776213C1 RU2776213C1 RU2021136157A RU2021136157A RU2776213C1 RU 2776213 C1 RU2776213 C1 RU 2776213C1 RU 2021136157 A RU2021136157 A RU 2021136157A RU 2021136157 A RU2021136157 A RU 2021136157A RU 2776213 C1 RU2776213 C1 RU 2776213C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- voltage
- booster
- phase
- regulation
- cell
- Prior art date
Links
- 230000001105 regulatory Effects 0.000 abstract 4
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 abstract 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract 1
- 230000003247 decreasing Effects 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 abstract 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 abstract 1
- 230000000087 stabilizing Effects 0.000 abstract 1
- 230000001131 transforming Effects 0.000 abstract 1
Images
Abstract
Description
Предлагаемое техническое решение относится к электротехнике, в частности к электроэнергетике, и может быть использовано в системах электроснабжения для регулирования или стабилизации трехфазного синусоидального напряжения.The proposed technical solution relates to electrical engineering, in particular to the electric power industry, and can be used in power supply systems to regulate or stabilize a three-phase sinusoidal voltage.
Известны способ регулирования синусоидального напряжения в высоковольтной электрической сети (Патент RU №2236078, опубл. 10.09.2004 г.). Это техническое решение (см. вариант 2 с источником постоянного напряжения) выбрано наиболее близким аналогом.Known is a method for regulating a sinusoidal voltage in a high-voltage electrical network (Patent RU No. 2236078, publ. 10.09.2004). This technical solution (see option 2 with a constant voltage source) is chosen as the closest analogue.
В основе технического решения, выбранного за аналог, лежит формирование регулируемого по модулю вектора добавочного напряжения и суммирование его с вектором напряжения сети. Для этого применяют вольтодобавочное устройство, в котором в качестве силового сумматора применен трехфазный вольтодобавочный трансформатор, а в качестве формирователя регулируемого добавочного напряжения используется блок инверторов напряжения, состоящий из трех однофазных мостовых или двух трехфазных мостовых инверторов напряжения, выполненных на IGBT модулях. Первичные обмотки трехфазного вольтодобавочного трансформатора пофазно включены в высоковольтную сеть, а вторичные фазные обмотки началами и концами через блок инверторов напряжения подключены к источнику постоянного напряжения. Транзисторы инверторов напряжения управляются широкими импульсами с длительностью, равной π и применен принцип совместного согласованного управления, при котором импульсы с углами управления α и β = (π - α) подают на транзисторы, соответственно подключенные к началам и концам вторичной обмотки вольтодобавочного трансформатора и производят встречное симметричное регулирование добавочного напряжения внутри каждого полупериода напряжения сети на интервале от π/12 до (π-π/12).The basis of the technical solution, chosen as an analogue, is the formation of an additional voltage vector regulated by the module and its summation with the mains voltage vector. For this, a booster device is used, in which a three-phase booster transformer is used as a power adder, and a voltage inverter block consisting of three single-phase bridge or two three-phase bridge voltage inverters made on IGBT modules is used as a regulated booster voltage driver. The primary windings of a three-phase booster transformer are phase-by-phase connected to a high-voltage network, and the secondary phase windings are connected to a DC voltage source at their beginnings and ends through a block of voltage inverters. The transistors of voltage inverters are controlled by wide pulses with a duration equal to π and the principle of joint coordinated control is applied, in which pulses with control angles α and β = (π - α) are applied to transistors, respectively connected to the beginnings and ends of the secondary winding of the booster transformer and produce an opposite symmetrical regulation of the additional voltage within each half-cycle of the mains voltage in the range from π/12 to (π-π/12).
Установлено, что регулирование напряжения известным способом-аналогом производится в шести поддиапазонах. При α ≤ π/2 регулирование производится в трех положительных поддиапазонах, а при α ≥ π/2 в трех отрицательных поддиапазонах с частотой модуляции в 3 раза выше частоты коммутации транзисторов блока инверторов напряжения (см. в кн. Климаш B.C. «Вольтодобавочные устройства для компенсации отклонений напряжения и реактивной энергии с амплитудным, импульсным и фазовым регулированием»: Монография. - Владивосток: Дальнаука, 2002. - стр. 53-56, рис. 2.13, а). Кроме этого, используя метод наложения (см. там же - стр.24, рис.1.12) и метод комплексно-сопряженных векторов с преобразованиями Эйлера (см. там же - стр. 25, рис. 1.13) установлено также, что модуль вектора добавочное напряжение регулируется в функции cos(α). Учитывая это регулировочное свойство способа-аналога, применяют арккосинусное построение системы управления блоком инверторов, при котором добавочное напряжение регулируется по линейному закону без сдвига относительно напряжения сети и меняет знак по знаку напряжения управления при Uy = 0 и α = arccos(kUy) = π/2.It has been established that voltage regulation by a known analogue method is carried out in six subranges. At α ≤ π/2, regulation is carried out in three positive subranges, and at α ≥ π/2 in three negative subranges with a modulation frequency 3 times higher than the switching frequency of the transistors of the voltage inverter block (see the book Klimash BC “Voltage booster devices for compensating deviations of voltage and reactive energy with amplitude, pulse and phase regulation ": Monograph. - Vladivostok: Dalnauka, 2002. - pp. 53-56, Fig. 2.13, a). In addition, using the overlay method (see ibid. - p. 24, Fig. 1.12) and the method of complex conjugate vectors with Euler transformations (see ibid. - p. 25, Fig. 1.13) it was also established that the modulus of the vector is additional the voltage is adjusted in the cos(α) function. Considering this adjusting property of the analogue method, the arccosine construction of the control system for the inverter unit is used, in which the additional voltage is regulated according to a linear law without shift relative to the mains voltage and changes sign according to the sign of the control voltage at U y = 0 and α = arccos(kU y ) = π/2.
К недостаткам известного способа следует отнести его применение в электрических сетях ограниченной мощности с низким классом напряжения (6-10 кВ).The disadvantages of the known method include its use in electrical networks of limited power with a low voltage class (6-10 kV).
С увеличением мощности и напряжения электрической сети такой принцип регулирования напряжения требует применения в блоке инверторов параллельных и последовательных соединений транзисторных IGBT модулей, что усложняет реализацию и, как следствие, снижает надежность устройства и системы электроснабжения в целом.With an increase in the power and voltage of the electrical network, this principle of voltage regulation requires the use of parallel and serial connections of transistor IGBT modules in the inverter unit, which complicates the implementation and, as a result, reduces the reliability of the device and the power supply system as a whole.
Наиболее близким по физической сущности являются способ и устройство для регулирования синусоидального напряжения в высоковольтной электрической сети, которые взяты за прототип (Патент RU 2717833, 26.03.2020).The closest in physical essence are the method and device for regulating the sinusoidal voltage in a high-voltage electrical network, which are taken as a prototype (Patent RU 2717833, 03/26/2020).
Суть способа-прототипа заключается в формировании регулируемого по модулю и направлению вектора добавочного напряжения и суммировании его с вектором напряжения сети. При регулировании модуля вектора добавочного напряжения его направление может совпадать с направлением вектора напряжения сети или быть противоположным. Модуль вектора добавочного напряжения регулируется пропорционально сигналу управления, а его направления меняется по знаку этого сигнала.The essence of the prototype method lies in the formation of adjustable modulus and direction of the booster voltage vector and its summation with the mains voltage vector. When regulating the module of the additional voltage vector, its direction may coincide with the direction of the mains voltage vector or be opposite. The module of the additional voltage vector is regulated in proportion to the control signal, and its direction changes according to the sign of this signal.
Для реализации способа-прототипа применяют вольтодобавочную ячейку, которая состоит из двух последовательно соединенных вольтодобавочных устройств, описанных в способе-аналоге. Отличительной особенностью способа-прототипа является то, что для транзисторных блоков инверторов первого и второго вольтодобавочных устройств управляющие импульсы сдвинуты относительно напряжения сети в разные стороны на постоянный угол, равный π/24. Это позволило по сравнению со способом-аналогом улучшить качество регулирования напряжения электрической сети за счет увеличения в 2 раза уровней ступенчатого формирования и поддиапазонов регулирования добавочного напряжения, кратных числу m фаз сети (4m у прототипа против 2m у аналога), уменьшить коммутационные потери за счет возможности снижения в 2 раза частоты коммутации транзисторов при сохранении той же частоты модуляции добавочного напряжения, а также, используя тех же сравнительно маломощные IGBT модули в блоках инверторов, увеличить мощность регулятора (стабилизатора) напряжения электрической сети в 2cos(π/24) раза.To implement the prototype method, a booster cell is used, which consists of two serially connected booster devices described in the analog method. A distinctive feature of the prototype method is that for transistor blocks of inverters of the first and second booster devices, the control pulses are shifted relative to the mains voltage in different directions by a constant angle equal to π/24. This made it possible, in comparison with the analogue method, to improve the quality of voltage regulation of the electric network by increasing the levels of stepwise formation and subranges of regulation of the additional voltage by a factor of 2, which are multiples of the number m of network phases (4m for the prototype versus 2m for the analog), to reduce switching losses due to the possibility reducing the switching frequency of transistors by a factor of 2 while maintaining the same frequency of modulation of the additional voltage, and also, using the same relatively low-power IGBT modules in inverter units, increase the power of the voltage regulator (stabilizer) of the electrical network by 2cos(π/24) times.
Способ-прототип обладает теми же регулировочными свойствами, которые подробно раскрыты при описании способа-аналога. Вместе с тем, он имеет улучшенные энергетические показатели.The prototype method has the same control properties, which are disclosed in detail in the description of the analogue method. However, it has improved energy performance.
К недостаткам прототипа следует отнести его применение в электрических сетях ограниченной мощности с низким классом напряжения (6-20) кВ.The disadvantages of the prototype include its use in electrical networks of limited power with a low voltage class (6-20) kV.
С увеличением мощности и напряжения электрической сети такой принцип регулирования напряжения требует применения в блоках инверторов напряжения вольтодобавочной ячейки параллельных и последовательных соединений транзисторных IGBT модулей, что усложняет реализацию силовой части и систему управления и, как следствие, снижает надежность устройства и системы транспортировки электроэнергии в целом.With an increase in the power and voltage of the electrical network, this principle of voltage regulation requires the use of parallel and serial connections of transistor IGBT modules in the voltage inverter units of the booster cell, which complicates the implementation of the power section and the control system and, as a result, reduces the reliability of the device and the power transmission system as a whole.
Задачей изобретения является создание способа регулирования напряжения для высоковольтной электрической сети большой мощности на основе сравнительно маломощных транзисторных модулей.The objective of the invention is to create a voltage regulation method for a high-voltage electrical network of high power based on relatively low-power transistor modules.
В результате решения поставленной задачи будут уменьшены токи транзисторных блоков инверторов, коэффициенты трансформации трехфазных вольтодобавочных трансформаторов и мощность однотипных вольтодобавочных ячеек по отношению к мощности сети. При составлении регуляторов из таких унифицированных ячеек станет возможным построение мощных регуляторов (стабилизаторов) синусоидального напряжения для высоковольтной электрической сети на основе сравнительно маломощных IGBT-транзисторов.As a result of solving the problem, the currents of the transistor blocks of inverters, the transformation ratios of three-phase booster transformers and the power of the same type of booster cells in relation to the power of the network will be reduced. When compiling regulators from such unified cells, it will become possible to build powerful regulators (stabilizers) of sinusoidal voltage for a high-voltage electrical network based on relatively low-power IGBT transistors.
К дополнительным полезностям от решения поставленной задачи следует отнести улучшение синусоидальности и точности при регулировании трехфазного напряжения.Additional benefits from solving the problem should include the improvement of sinusoidality and accuracy in the regulation of three-phase voltage.
Решение поставленной задачи достигается тем, что производят каскадное регулирование напряжения при помощи N последовательно соединенных в каскад вольтодобавочных ячеек, при котором последующая вольтодобавочная ячейка вступает в процесс регулирования добавочного напряжения после завершения регулирования добавочного напряжения предыдущей вольтодобавочной ячейкой, как при регулировании напряжения сети на повышение в 6N положительных поддиапазонах, так и на понижение в 6N отрицательных поддиапазонах, причем смена знака добавочного напряжения каждой ячейки производится по знаку напряжения управления в процессе регулировании напряжения первой ячейкой (N = 1).The solution to this problem is achieved by performing cascade voltage regulation using N series-connected cascade booster cells, in which the subsequent booster cell enters into the process of booster voltage regulation after the completion of booster voltage regulation by the previous booster cell, as when regulating the mains voltage to increase in 6N positive subranges, and downward in 6N negative subranges, and the change of the sign of the additional voltage of each cell is carried out according to the sign of the control voltage in the process of voltage regulation by the first cell (N = 1).
Суть технического решения заключается в формировании и поочередном суммировании с напряжением сети N-го числа добавочных напряжений шестиступенчатой формы, каждое из которых регулируется в двенадцати поддиапазонах, шесть из которых с синфазным и шесть с противофазным формированием по отношению к напряжению сети. При регулировании напряжения сети в сторону увеличения поочередно с ним суммируются n положительных (синфазных) добавочных напряжений, а при регулировании в сторону уменьшения поочередно суммируются N отрицательных (противофазных) добавочных напряжений. Изменение знака добавочного напряжения производится по знаку напряжения управления, в качестве которого может быть использован сигнал обратной связи в области заданного, например номинального, значения напряжения сети при Ν = 1.The essence of the technical solution lies in the formation and alternate summation with the mains voltage of the N-th number of additional voltages of the six-step form, each of which is regulated in twelve subranges, six of which are in-phase and six with anti-phase formation in relation to the mains voltage. When regulating the mains voltage in the direction of increase, n positive (common-mode) additional voltages are summed up with it in turn, and when regulating in the direction of decreasing, N negative (anti-phase) additional voltages are added in turn. The change in the sign of the additional voltage is carried out according to the sign of the control voltage, which can be used as a feedback signal in the area of a given, for example, nominal, value of the mains voltage at Ν = 1.
Техническим результатом от применения предлагаемого способа является возможность построения мощных регуляторов синусоидального напряжения в высоковольтных электрических сетях на основе сравнительно маломощных IGBT-транзисторов.The technical result from the application of the proposed method is the possibility of building powerful sinusoidal voltage regulators in high-voltage electrical networks based on relatively low-power IGBT transistors.
Сущность предлагаемого технического решения поясняется нижеследующим описанием с прилагаемым чертежом, где на фиг. 1 приведена схема вольтодобавочного каскада, реализующая способ регулирования синусоидального напряжения в высоковольтной электрической сети.The essence of the proposed technical solution is illustrated by the following description with the attached drawing, where in Fig. 1 shows a diagram of a booster stage that implements a method for regulating a sinusoidal voltage in a high-voltage electrical network.
Схема вольтодобавочного каскада (фиг.), реализующая предлагаемый способ содержит следующие элементы. Ν = 1…n - вольтодобавочные ячейки, 2 и 3 - вольтодобавочные устройства, 4 и 5 - трехфазные вольтодобавочные трансформаторы, 6 и 7 - транзисторные блоки инверторов напряжения, 8 - система управления инверторами напряжения, 9 - блок синхронизации, 10 - датчик отклонения напряжения, 11 - система управления вольтодобавочным каскадом, 12 и 13 - входные и выходные зажимы вольтодобавочного каскада, предназначенные для включения в высоковольтную электрическую сеть; Uз - напряжение задание, Uy1 - напряжение управление на первую ячейку, Uyn - напряжение управление на n ячейку.Scheme booster stage (Fig.) that implements the proposed method contains the following elements. Ν = 1…n - booster cells, 2 and 3 - booster devices, 4 and 5 - three-phase booster transformers, 6 and 7 - transistor blocks of voltage inverters, 8 - voltage inverter control system, 9 - synchronization unit, 10 - voltage deviation sensor , 11 - control system of the booster stage, 12 and 13 - input and output terminals of the booster stage, designed for inclusion in a high-voltage electrical network; Uz - setting voltage, Uy1 - control voltage for the first cell, Uyn - control voltage for the nth cell.
Элементы вольтодобавочного каскада соединены следующим образом.The elements of the booster stage are connected as follows.
Вольтодобавочные ячейки каскада Ν = 1, 2…n соединены последовательно и включены между входными и выходными зажимами 12 и 13, предназначенные для вставки в электрическую сеть. Ячейки соединяются между собой первичными обмотками первого и второго 4 и 5 вольтодобавочных трансформаторов. Вторичные обмотки вольтодобавочных трансформаторов 4 и 5 через транзисторные блоки инверторов напряжения 6 и 7 подключены к источнику постоянного напряжения. Системы управления инверторами напряжения 8 каждой ячейки синхронизированы с сетью через блок 9, а их управляющие входы подключены к соответствующим выходам системы управления вольтодобавочным каскадом 11. Вход системы управления вольтодобавочным каскадом 11 подключен к выходу датчика отклонения напряжения 10.The booster cells of the cascade Ν = 1, 2…n are connected in series and connected between the input and
Суть предлагаемого способа и его принцип действия заключаются в выполнения последовательности известных и вновь введенных операций.The essence of the proposed method and its principle of operation are to perform a sequence of known and newly introduced operations.
Способ работают следующим образом.The method works as follows.
При изменении напряжения управления, снимаемого с датчика отклонения напряжения 10, ячейки вольтодобавочного каскада поочередно вступают в процесс широтно-импульсного регулирования добавочного напряжения, причем в каждый момент времени в этом процессе участвует только одна ячейка, которая в зависимости от знака напряжения управления производит регулирование в шести положительных или в шести отрицательных поддиапазонах. После прохождения предыдущей ячейкой шести поддиапазонов и дальнейшем увеличении напряжения управления в процесс шестиподдиапазоного широтно-импульсного регулирования вступает последующая ячейка.When the control voltage, taken from the
При реализации режима «стабилизатора» изменение напряжения управления и работа способа производится за счет отклонений напряжения в сети при фиксированном сигнале задания, а при реализации режима «регулятора» за счет регулирования сигнала задания.When implementing the “stabilizer” mode, the change in the control voltage and the operation of the method is carried out due to voltage deviations in the network with a fixed reference signal, and when implementing the “regulator” mode, by regulating the reference signal.
При общем 10% диапазоне регулирования каскадом добавочное напряжение от каждой предыдущей отработанной ячейки равно (0,1/N) Uc и имеет шестиступенчатую форму (вторичные обмотки вольтодобавочных трансформаторов через модули инверторов подключены к источнику постоянного напряжения), а у всех последующих ячеек добавочные напряжения равны нулю (вторичные обмотки вольтодобавочных трансформаторов транзисторами модулей инверторов отключены от источника постоянного напряжения и зашунтированы). При работе каждой из N ячеек вольтодобавочного каскада в 12-ти поддиапазонах вольтодобавочный каскад регулирует напряжения в 12N поддиапазонах, практически сохраняя синусоидальную форму напряжения сети.With a total 10% cascade control range, the boost voltage from each previous spent cell is (0.1 / N) Uc and has a six-step form (secondary windings of booster transformers are connected to a DC voltage source through inverter modules), and all subsequent cells have boost voltages zero (secondary windings of booster transformers by transistors of inverter modules are disconnected from the DC voltage source and shunted). When each of the N cells of the booster stage operates in 12 subranges, the booster stage regulates voltages in 12N subranges, practically maintaining the sinusoidal shape of the mains voltage.
В основе способа формирования и регулирования переменного напряжения сети лежит суммирование напряжения сети и добавочного напряжения ВДК. Формирование добавочного напряжения основано на 180-градусном управлении с ограничением пределов изменения углов управления α и β на 15 градусов, совместном согласованном управлении каскадом и межфазном взаимодействии напряжений в цепи первичной обмотки силового трансформатора с изолированной нейтралью. В результате этих особенностей регулирования напряжения вольтодобавочным каскадом производится без сдвига первой гармонической составляющей относительно напряжения сети.The method of formation and regulation of the alternating voltage of the network is based on the summation of the mains voltage and the additional voltage of the VDC. The formation of additional voltage is based on 180-degree control with limitation of the limits of change of control angles α and β by 15 degrees, joint coordinated cascade control and phase-to-phase interaction of voltages in the primary circuit of a power transformer with an isolated neutral. As a result of these features, voltage regulation by a booster stage is carried out without a shift in the first harmonic component relative to the mains voltage.
Управление транзисторами инверторов напряжения производится широкими импульсами с длительностью, равной π и применен принцип совместного согласованного управления, при котором импульсы с углами управления α и β = (π - α) подают на транзисторы, подключенные соответственно к началам и концам вторичной обмотки вольтодобавочного трансформатора.The transistors of voltage inverters are controlled by wide pulses with a duration equal to π and the principle of joint coordinated control is applied, in which pulses with control angles α and β = (π - α) are applied to transistors connected, respectively, to the beginnings and ends of the secondary winding of the booster transformer.
В результате напряжение на вторичной обмотке определится как векторная разность потенциалов Ud kи ejα и Ud kи ejβ As a result, the voltage on the secondary winding is determined as the vector potential difference U d k and e jα and U d k and e jβ
Uf = Ud kИ ejα - Ud kИ ej(π-α) U f = U d k AND e jα - U d k AND e j(π-α)
или имея в виду, что ej(π-α)=- ej(-α) напряжение Uf можно выразить суммой комплексно сопряженных векторовor bearing in mind that e j(π-α) =- e j(-α) the voltage U f can be expressed as the sum of complex conjugate vectors
Uf = Ud kИ (e+jα + e-jα,U f \u003d U d k AND (e + jα + e -jα ,
которое, с учетом преобразований Эйлера является скалярной величиной, регулируемой в функции cos(α)which, taking into account the Euler transformations, is a scalar value regulated in the function cos(α)
Uf =2 Ud kИ cos(α).U f =2 U d k AND cos(α).
Здесь Ud - напряжение источника на входе инверторов, kИ - коэффициент передачи напряжения инвертором напряжения, α - угол регулирования напряжения.Here U d is the source voltage at the input of the inverters, k I is the voltage transfer coefficient of the voltage inverter, α is the voltage regulation angle.
Добавочное напряжение ячейки с двумя вольтодобавочными устройствами, у которых напряжения сдвинуты относительно напряжения сети в разные стороны на угол γ = π/24Additional voltage of a cell with two booster devices, in which the voltages are shifted relative to the mains voltage in different directions by an angle γ = π/24
UД = kBT Uf(e+jγ + e-jγ) = 2 kBT Uf cos(γ) = 4 Ud kИ kBT cos(π/24) cos(α),U D \u003d k BT Uf (e + jγ + e -jγ ) \u003d 2 k BT U f cos (γ) \u003d 4 U d k And k BT cos (π / 24) cos (α),
где: kBT - коэффициент трансформации первого и второго вольтодобавочных трансформаторов.where: k BT is the transformation ratio of the first and second booster transformers.
При регулировании добавочного напряжения первой ячейкой (N = 1)When regulating the boost voltage by the first cell (N = 1)
UД1 = 4 Ud kИ kBT cos(π/24) cos(α1)U Д1 = 4 U d k AND k BT cos(π/24) cos(α 1 )
в сторону повышения напряжения сети α1 изменяется от π/2 до π/12 и в сторону понижения от π/2 до 11π/12. При α1 = π/2 добавочное напряжение меняет направление регулирования от значения UД1 = 0.in the direction of increasing network voltage α 1 varies from π/2 to π/12 and in the direction of decreasing from π/2 to 11π/12. When α 1 \u003d π / 2, the additional voltage changes the direction of regulation from the value U D1 \u003d 0.
Напряжение на выходных зажимах каскада при повышении напряжения сети первой ячейкой (Ν = 1) до его предельно возможного значения (α1 = π/12) и регулировании напряжения сети второй ячейкой (n = 2) с изменением α2 от π/2 до π/12The voltage at the output terminals of the cascade when the mains voltage is increased by the first cell (N \u003d 1) to its maximum possible value (α 1 \u003d π / 12) and the mains voltage is regulated by the second cell (n \u003d 2) with a change in α 2 from π / 2 to π /12
U2 = U1 + (UД1 + UД2) = U1 + 4 Ud kИ kBT cos(π/24) [cos(π/12) + cos(α2)].U 2 = U 1 + (U D1 + U D2 ) = U 1 + 4 U d k AND k BT cos(π/24) [cos(π/12) + cos(α 2 )].
Напряжение на выходных зажимах каскада при регулировании напряжения сети последней ячейкой (Ν = n) с изменением αN от π/2 до π/12Voltage at the output terminals of the cascade when the mains voltage is regulated by the last cell (N = n) with a change in α N from π/2 to π/12
UДN = 4 Ud kИ kBT cos(π/24) [(n - 1) cos(π/12) + cos(αN)],U ДN = 4 U d k AND k BT cos(π/24) [(n - 1) cos(π/12) + cos(α N )],
где Ν - количество ячеек; n - номер ячейки.where N is the number of cells; n - cell number.
Областью применения способа являются электрические сети напряжением (35-110) кВ, мощностью (25-100) MB А.The scope of the method is electrical networks with a voltage of (35-110) kV, a power of (25-100) MB A.
Предлагаемый способ, как более совершенный по эксплуатационной надежности применительно к высоковольтным электрическим сетям, может заменить известные способы регулирования или стабилизации трехфазного синусоидального напряжения.The proposed method, as more advanced in terms of operational reliability in relation to high-voltage electrical networks, can replace the known methods for regulating or stabilizing a three-phase sinusoidal voltage.
Claims (1)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2776213C1 true RU2776213C1 (en) | 2022-07-14 |
Family
ID=
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3970918A (en) * | 1975-01-13 | 1976-07-20 | Edward Cooper | High speed, step-switching AC line voltage regulator with half-cycle step response |
| GB1465197A (en) * | 1973-04-19 | 1977-02-23 | Westinghouse Electric Corp | Line voltage stabilizer |
| RU2117981C1 (en) * | 1996-04-16 | 1998-08-20 | Климаш Владимир Степанович | Device for stabilization of transforming station voltage |
| RU2158953C1 (en) * | 1999-06-16 | 2000-11-10 | Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет | Transformer-thyristor voltage and reactive-power corrector |
| RU2236078C2 (en) * | 2000-03-27 | 2004-09-10 | Климаш Владимир Степанович | Three-phase voltage regulation process |
| RU2717833C1 (en) * | 2018-12-14 | 2020-03-26 | Александр Сергеевич Лавренов | Voltage regulation method in three-phase electric network |
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1465197A (en) * | 1973-04-19 | 1977-02-23 | Westinghouse Electric Corp | Line voltage stabilizer |
| US3970918A (en) * | 1975-01-13 | 1976-07-20 | Edward Cooper | High speed, step-switching AC line voltage regulator with half-cycle step response |
| RU2117981C1 (en) * | 1996-04-16 | 1998-08-20 | Климаш Владимир Степанович | Device for stabilization of transforming station voltage |
| RU2158953C1 (en) * | 1999-06-16 | 2000-11-10 | Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет | Transformer-thyristor voltage and reactive-power corrector |
| RU2236078C2 (en) * | 2000-03-27 | 2004-09-10 | Климаш Владимир Степанович | Three-phase voltage regulation process |
| RU2717833C1 (en) * | 2018-12-14 | 2020-03-26 | Александр Сергеевич Лавренов | Voltage regulation method in three-phase electric network |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Rao et al. | Development of cascaded multilevel inverter based active power filter with reduced transformers | |
| Najafi et al. | Design and implementation of a new multilevel inverter topology | |
| Tarisciotti et al. | Active DC voltage balancing PWM technique for high-power cascaded multilevel converters | |
| US10831224B2 (en) | Control of voltage source converters | |
| WO2015104922A1 (en) | Power conversion system | |
| Mwinyiwiwa et al. | Multimodular multilevel converters with input/output linearity | |
| Kurdkandi et al. | A new seven-level transformer-less grid-tied inverter with leakage current limitation and voltage boosting feature | |
| Banaei et al. | Asymmetric cascaded multi-level inverter: A solution to obtain high number of voltage levels | |
| Bharatkar et al. | Analysis of three phase cascaded H-bridge multilevel inverter for symmetrical & asymmetrical configuration | |
| Uddin et al. | Implementation of cascaded multilevel inverter with reduced number of components | |
| RU2776213C1 (en) | Method for regulation of sinusoidal voltage in high-voltage electric network | |
| Nandhini et al. | A New Topology of H-bridge based Multilevel Inverter for PV System with Reduced Switches | |
| Cortes et al. | Predictive control of a grid-connected cascaded H-bridge multilevel converter | |
| RU2357352C1 (en) | Three-phase high ac voltage converter | |
| Reddy et al. | Modeling and simulation of 127 level optimal multilevel inverter with lower number of switches and minimum THD | |
| Corzine et al. | Comparison of hybrid propulsion drive schemes | |
| US20240275302A1 (en) | Cell based multilevel converter with multiple operating modes and associated control method | |
| Udovichenko | AC voltage regulators with high frequency transformer review | |
| RU2709186C1 (en) | Three-phase sinusoidal voltage stabilizer with increased frequency link | |
| Anand et al. | Experimental design and analysis of symmetrical and asymmetrical multilevel inverters | |
| Soto et al. | Control of a modular multilevel matrix converter for high power applications | |
| Tabarov et al. | Development of a device for voltage regulation in a high-voltage electrical network | |
| JPS62272870A (en) | Converter equipment | |
| Nagarajan et al. | Phase disposition PWM multicarrier based 5 level modular multilevel inverter for PV applications | |
| RU2749279C1 (en) | Method for controlling power line operation and device for its implementation |