SA111320440B1 - مغيـِّر تيار متناوب/تيار مستمر - Google Patents

مغيـِّر تيار متناوب/تيار مستمر Download PDF

Info

Publication number
SA111320440B1
SA111320440B1 SA111320440A SA111320440A SA111320440B1 SA 111320440 B1 SA111320440 B1 SA 111320440B1 SA 111320440 A SA111320440 A SA 111320440A SA 111320440 A SA111320440 A SA 111320440A SA 111320440 B1 SA111320440 B1 SA 111320440B1
Authority
SA
Saudi Arabia
Prior art keywords
phase
voltage
converter
current
branch
Prior art date
Application number
SA111320440A
Other languages
English (en)
Inventor
Jonsson Tomas U
Anshuman Shukla
Staffan Norrga
Kalpeshi Hirjibhai Bhalod
Praveen Kumar Barupati
Sabhasish Mukherjee
Sasitharan Subramanian
Original Assignee
Abb Research Ltd
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 Abb Research Ltd filed Critical Abb Research Ltd
Publication of SA111320440B1 publication Critical patent/SA111320440B1/ar

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS 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
    • H02M7/00Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/66Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output with possibility of reversal
    • H02M7/68Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output with possibility of reversal by static converters
    • H02M7/72Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output with possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/75Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output with 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
    • H02M7/757Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output with 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
    • H02M7/758Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output with 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 with automatic control of output waveform or frequency
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/36Arrangements for transfer of electric power between ac networks via a high-tension dc link
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS 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
    • H02M7/00Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/483Converters with outputs that each can have more than two voltages levels
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS 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
    • H02M7/00Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/483Converters with outputs that each can have more than two voltages levels
    • H02M7/4835Converters with outputs that each can have more than two voltages levels comprising two or more cells, each including a switchable capacitor, the capacitors having a nominal charge voltage which corresponds to a given fraction of the input voltage, and the capacitors being selectively connected in series to determine the instantaneous output voltage
    • 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
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/60Arrangements for transfer of electric power between AC networks or generators via a high voltage DC link [HVCD]

Landscapes

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

Abstract

يتعلق الاختراع الراهن بمغيـِّر تيار متناوب/تيار مستمر AC/DC converter يشتمل على مرحلتين طوريتين phase legs اثنتين على الأقل موصولتين على التوالي بين مربطي وصلة تيار مستمر DC connection terminals أول وثان لمغيـِّر التيار المتناوب/التيار المستمر، حيث تشتمل كل مرحلة طورية على: وصلة تيار متناوب AC connection لها مربطان terminals أول وثان مرتبان لوصل المرحلة الطورية بطور لنظام تيار متناوب AC system؛ فـرع طوري phase branch يشتمل على خلية مغيـِّر converter cell واحدة على الأقل وله مربطان طرفيان أول وثان للفرع؛ ومكثف capacitor. ويـُوصل المكثـف بين المربط الطرفي الأول للفرع ومربط وصلة التيار المتناوب الأول وبذلك يـُشكـِّل المكثف مكثـفاً مـانعاً للتيـار المستمر DC blocking capacitor. ويوصل مربط التيار المتناوب الثاني بالمربط الطرفي الثاني للفرع. ويكون التوصيل على التوالي للمراحل الطورية بين مربطي وصلة التيار المستمر الأول والثاني بحيث تقع نقطة توصيل على التوالي series connection point أولى في مرحلة طورية بين المربط الطرفي الأول للفرع والمكثف بينما تقع نقطة توصيل على التوالي ثانية بين المربط الطرفي الثاني للفرع ووصلة التيار المتناوب الثانية. ويتعلق الاختراع كذلك بطريقة لتشغيل مغيـِّر تيار متناوب/تيار مستمر من هذا القبيل.

Description

دج مغ تيار متناوب/تيار مستمر ‎An AC/DC converter‏ الوصف الكامل خلفية الاختراع يتعلق الاختراع الراهن بمجال تغيير القدرة ‎power conversion‏ وعلى وجه التحديد بالتغيير بين قدرة تيار مستمر ‎DC power‏ وقدرة تيار متناوب ‎AC power‏ لطورين أو أكثر. ‎ail‏ ثبت أن نقل قدرة تيار مستمر عالي الفلطية ‎(HVDC) High Voltage Direct Current‏ © بديل فعال لنقل قدرة تيار متناوب ‎Alternating Current (AC) transmission‏ في العديد من حالات نقل القدرة ‎sales .power transmission‏ في نظام نقل ‎«HVDC transmission system HVDC‏ يعمل ‎fie‏ تيار متتاوب/تيار مستمر ‎rectifier 23S AC/DC converter‏ يقوم بوصل مصدر قدرة تيار متناوب ‎AC power source‏ بأحد طرفي خط نقل ‎HVDC transmission line HVDC‏ ويقوم ‎fare‏ تيار متناوب/تيار مستمر يعمل كعاكس ‎inverter‏ بوصل الطرف الآخر لخط نقل ‎HVDC‏ ‎٠‏ بشبكة تيار متناوب ‎(AC grid‏ ويمكن ربط عدة خطوط نقل ‎HVDC‏ لتكوين شبكة نقل ‎HVDC‏ ‎transmission network‏ ©11710. وكلما كانت الفلطية ‎voltage‏ المستخدمة على خط نقل ‎HVDC‏ ‏أعلى؛ كلما كان مقدار الفقد في عملية النقل ‎transmission losses‏ أقل. وبالتالي؛ يكون النقل ‎Sle‏ ‏الفلطية مرغوباً ‎(Lille‏ وخصوصاً عندما تنقل القدرة على مسافات أطول. وتاتيح الفلطية المرتفعة عبر خط نقل ‎HVDC‏ نقل بفقد قليل للقدرة المرتفعة. ‎ve‏ ويشتمل ‎fie‏ تيار متناوب/تيار مستمر مشتخدم لوصل شبكة أو مصدر قدرة تيار متناوب ‎AC grid or power source‏ لطورين أو أكثر بخط نقل تيار مستمر ‎sale DC transmission line‏ على مرحلة طورية ‎phase leg‏ واحدة لكل طور تيار متناوب ‎¢AC phase‏ حيث ترتب المرحلة الطورية لتكوين شكل موجي جيبي للفلطية ‎voltage waveform‏ 51071501081 من فلطية تيار مستمر ‎-DC voltage‏ وفي التطبيقات عالية القدرة ‎chigh power applications‏ يتم عادة وصل المراحل ‎Ye‏ الطورية لمغيّر تيار متناوب/تيار مستمر على التوازي على جانب التيار المستمر. إلا أنه؛ في بعض التطبيقات؛ قد يكون من المرغوب وصل شبكة أو مصدر قدرة تيار متناوب ‎AC grid or power source‏ ذي قدرة منخفضة بخط نقل ‎HVDC‏ وتكون متطلبات مقاومة الفلطية لمغيّر تيار متناوب/تيار مستمر يربط نظام تيار متناوب ‎AC system‏ ذي قدرة منخفضة
ا بخط نقل ‎HVDC‏ هي نفس متطلبات الفلطية لمغيّر تيار متناوب/تيار مستمر يربط نظام تيار متتاوب ذي قدرة مرتفعة بخط نقل ‎HVDC‏ نفسه بينما ستكون متطلبات مقاومة التيار أقل. وفي براءة الاختراع الأمريكية رقم ‎e100 ANT‏ تم الكشف عن ‎fie‏ تيار متناوب/تيار مستمر يشتمل على وصلة من مراحل طورية 3850 على التوالي. وبتوصيل المراحل الطورية على ‎٠‏ التوالي؛ ستقل الفلطية التي يجب أن تقاومها كل مرحلة طورية لفلطية تيار مستمر معينة بالمقارنة مع مغيتر تيار متناوب/تيار مستمر حيث توصل المراحل الطورية على التوازي. ‎als‏ تيار متناوب/تيار مستمر يشتمل على عدد 7 من أطوار التيار المتتاوب» سيكون متطلب مقاومة الفلطية لكل مرحلة طورية 7م10 حيث يمثل ‎Upe‏ فلطية التيار المستمر ‎DC voltage‏ عند وصلة التيار المستمر ‎ed DC connection‏ التيار المتناوب/التيار المستمر. وبالتالي» ستقل تكلفة المكوّنات ‎٠‏ ا ‎jad‏ التيار المتناوب/التيار المستمر عادة بتوصيل الأطوار على التوالي. وفي براءة الاختراع الأمريكية رقم 0050497 ‎٠٠١8/07‏ تم اقتراح ‎Sie‏ تيار متناوب/تبار مستمر يشتمل على وصلة من مراحل طورية مرتبة على التوالي؛ حيث يكون لكل مرحلة طورية مجموعتان تعاقبيتان متوازيتان من ‎ae WIS‏ متصلة على التوالي. الوصف العام للاختراع ‎Jaa‏ هدف الاختراع الراهن في تزويد ‎Jura‏ تيار متناوب/تيار مستمر فعال من حيث التكلفة لاستخدامه في التطبيقات عالية الفلطية حيث تكون متطلتبات القدرةٍ أقل شدة. ويزوّد أحد التجسيدات مغيّر تيار متناوب/تيار مستمر يشتمل على مرحلتين طوريتين اثنتين على الأقل موصولتين على التوالي بين مربطي وصلة تيار مستمر ‎Js! DC connection terminals‏ وثان لمغيّرٌ التيار المتناوب/التيار المستمر. وتشتمل كل مرحلة طورية على وصلة تيار متناوب ‎AC‏ ‎connection ٠٠‏ لها مربطان ‎terminals‏ أول وثان مرتتبان لوصل المرحلة الطورية بطور نظام تيار متتاوب؛ فرع طوري ‎phase branch‏ يشتمل على خلية مغيّر ‎converter cell‏ واحدة على الأقل وله مربطان طرفيان أول وثان للفرع؛ ومكثتف ‎capacitor‏ ويوصل المكثق بين المربط الطرفي الأول ‎gill‏ ومربط وصلة التيار المتناوب الأول وبذلك يُشكل المكثف مكثفاً مانعاً للتيار المستمر ‎DC‏ ‎capacitor‏ عدناءه51؛ ويوصل مربط التيار المتناوب الثاني بالمربط الطرفي الثاني للفرع. ويكون ‎vo‏ التوصيل على التوالي للمراحل الطورية بين مربطي وصلة التيار المستمر الأول والثاني بحيث تقع نقطة توصيل على التوالي ‎series connection point‏ أولى في مرحلة طورية بين المربط الطرفي الأول للفرع والمكثف بينما تقع نقطة توصيل على التوالي ثانية بين المربط الطرفي الثاني للفرع ووصلة التيار المتناوب الثانية.
ويزوّد هذا التجسيد ‎fare‏ تيار متناوب/تيار مستمر فغّال يمكن الحصول عليه بتكلفة منخفضة مع المحافظة على الأداء بالمقارنة مع الحلول الموجودة حالياً. فعلى سبيل ‎oJ‏ يمكن تنصيف التيار المقدّر ‎current rating‏ لصمامات ‎valves‏ خلية ‎ural)‏ عند قدرة مقَدَّرة ‎power‏ ‎Laila rating‏ عليها بالمقارنة مع ‎fue‏ تيار متناوب/تيار مستمر يشتمل على مراحل طورية متصلة ‎٠‏ على التوالي؛ ويشتمل كل منها على فرع طوري أحادي ‎single phase branch‏ وفرع مكثف تيار مستمر ‎DC capacitor branch‏ موصول على التوازي؛ وحيث يُْزوّد مخرج طور التيار المتناوب بين نقاط الوسط للفرع الطوري وفرع مكثف التيار المستمر (انظر براءة الاختراع الأمريكية رقم 4 اما ( . وبالمقارنة مع ‎fue‏ تيار متناوب/تيار مستمر يشتمل على فرعين متوازيين» توصل نقاط ‎٠‏ الوسط الخاصة بهما بوصلة تيار متتاوب (انظر براءة الاختراع الأمريكية رقم ‎8/١765‏ ١٠٠)؛‏ يمكن تتصيف عدد الصمامات المطلوبة عند القدرة المقدّرة المحافظ عليها؛ مع الحفاظ على فلطية مقَذَرةِ ‎voltage rating‏ للصمامات. وبالتالي؛ يمكن تنصيف الفلطية الكلية المقذّرة لمغير التيار المتناوب/التيار المستمر الذي تم الكشف عنه في هذا البيان بالمقارنة مع ‎fie‏ تيار متناوب/تيار مستمر معروف كهذا. ‎Ve‏ وقد يشتمل الفرع الطوري لمرحلة طورية على مجموعة تعاقبية ‎cascade‏ من خلايا ‎Je‏ ‎converter cells‏ 446 للتبديل بشكل مستقل وموصولة على التوالي؛ وبذلك يمكن الحصول على فلطية خرج متعددة المستويات ‎multilevel output voltage‏ من الفرع الطوري. وبذلك سيكون ترشيح فلطية الخرج للتيار المتتاوب بدرجة أقل مطلوباً. وقد يشتمل فرع طوري على مجموعة تعاقبية واحدة من هذا القبيل» أو مجموعتين تعاقبيتين اثنتين على الأقل متصلتين على التوازي. وبواسطة التوصيل ‎Yo‏ على التوازي؛ يمكن الحصول على تيار ‎current rating Je‏ عال لمغيثر التيار المتتاوب/التيار المستمر بواسطة نفس نوع المكوّنات في خلايا ‎all‏ ‏ويمكن أن يشتمل ‎sae‏ التيار المتناوب/التيار المستمر بشكل مفيد على نظام تحكم ‎control‏ ‎system‏ مشكل للتحكم بتبديل خلايا المغيتر للفرع الطوري لمرحلة طورية لتزويد فلطية وفقاً للتعبير التالي بين نقطتي التوصيل على التوالي الأولى والثانية للمرحلة الطورية: ‎co‏ م9 + :)02501 + ‎Ui = ULC‏ حيث يشير + إلى المرحلة الطورية ‎PPV] 3 1 ok™‏ يمثل عدد أطوار مغيّر التيار المتناوب/التيار المستمر 300؛ ‎UES‏ يشير إلى فلطية تيار مستمر مرغوبة محدّدة مسبقاً بين
نقطتي التوصيل على التوالي الأولى والثانية حيث “07 = ‎Zhen URS‏ بحيث يمثل ‎UPC‏ الفلطية بين
مربطي وصلة التيار المستمر؛ ويمثل “07 فلطية تيار متناوب ذروية ‎peak AC voltage‏ مرغوبة
بين نقطتي التوصيل الأولى والثانية؛ ؛ يمثل الزمن؛ « يمثل التريد ‎angular frequency id‏
المرغوب عند مخرج التيار المتناوب ‎AC output‏ ويمثل ,© الزاوية الطورية ‎phase angle‏ المرغوبة.
0 وغالباء يتم ضبط فلطية التيار المستمر المحددة مسبقاً عند ‎(Upe/P‏ وبذلك تتحقق الموازنة بين
فلطيات المرحلة الطورية.
ويمكن ‎of‏ يشتمل ‎fue‏ التيار المتناوب/التيار المستمر على سبيل المثال على أداة لقياس
الفلطية ‎fs voltage measurement device‏ 45 لقياس فلطية واحدة على الأقل يمكن منها الحصول
على الفلطية عبر مكثف المرحلة الطورية. ومن ثم يمكن لنظام التحكم ‎control system‏ وعلى نحو
‎٠‏ | مفيد أن يوصل بصورة مستجيبة بأداة قياس الفلطية ويتشكل لاستقبال إشارة ‎signal‏ من أداة قياس
‏الفلطية يمكن منها الحصول على الفلطية عبر المكثف المانع للتيار المستمر ‎DC-blocking‏
‏«0. وفي هذا التجسيد؛ يشكل نظام التحكم لإجراء تحكم بتبديل خلايا ‎fall‏ للفرع الطوري
‎Tole)‏ على إشارة قياس الفلطية التي تم استقبالها بحيث تناظر فلطية التيار المستمر عبر المكثف
‏المائع للتيار المستمر لمرحلة طورية فلطية التيار المستمر المحددة مسبقاً للمكثف. وبذلك لن تدخل
‎١‏ أي تيارات تيار مستمر إلى نظام تيار متتاوب موصول مع وصلات التيار المتتاوب للمراحل
‏الطورية. وغالباً فإن فلطية التيار المستمر المحددة مسبقاً هذه عبر المكثف تساوي فلطية التيار
‏المستمر المحددة مسبقاً بين نقطتي التوصيل على التوالي الأولى والثانية المذكورتين أعلاه؛ ويمكن ضبطها على نحو مفيد عند ‎(Upe/P‏ من أجل الموازنة بين فلطيات المرحلة الطورية.
‏وعلاوة على ذلك؛ يمكن تشكيل نظام التحكم لاستقبال إشارة تدل على مركبة تسلسلية
‎axa ‏من‎ AC output voltage ‏لفاطية التيار المتناوب الخارجة‎ zero sequence component ‏صفرية‎ Y.
‏التيار المتناوب/التيار المستمر؛ وللتحكم بتبديل خلية ‎Fare‏ واحدة على الأقل لمغيٌ التيار
‏المتناوب/التيار المستمر لتخفيف مركتبات التيار التوافقي ‎harmonic current components‏ ذات
‏النمط المشترك على جانب التيار المستمر التي قد تنتج بطريقة أخرى من هذه المركبة التسلسلية
‏الصفرية. ويمكن أن تكون خلية ‎fue‏ واحدة على الأقل كهذه على سبيل المثال عبارة عن خلايا
‎active filter ‏واحدة على الأقل لمرشح فعال‎ Fe ‏مغيتر للأفرع الطورية للمراحل الطورية أو خلية‎ Yo
‏موصول على التوالي مع المراحل الطورية بين مرابط وصلة التيار المستمر. وفي الحالة السابقة؛ إذا
‏تم توصيل وصلة التيار المتتاوب لمرحلة طورية بلفيفة ‎winding‏ أولى لمحوّل ‎transformer‏ في
‏وصلة نجمية ثلاثية ‎connection‏ 7؛ يمكن على نحو مفيد وصل سلك محايد ‎neutral‏ للفيفة الثانية
للمحوّل بواقية صواعق مؤرّضة ‎cgrounded arrester‏ وبالتالي يكون السلك المحايد طليقاً. وبموجب ذلك؛ ستظهر أية فلطية متولدة عند وصلة التيار المتناوب بواسطة تخفيف المركبة التسلسلية الصفرية هذا عبر واقية الصواعق؛ وبالتالي لن تنتقل إلى نظام التيار المتناوب. وقد يشتمل ‎fue‏ التيار المتناوب/التيار المستمر كذلك على مكوّنات مثل مرشح متفعل ‎passive filter | ©‏ على سبيل المثال؛ مفاعل ‎reactor‏ موصول في دارة المرحلة الطورية ‎phase leg‏ ‎circuit‏ بين نقطتي التوصيل على التوالي الأولى والثانية. وفي حالة تيارات دارة قصر ‎short‏ ‎circuit‏ أو عطل أرضي ‎earth fault‏ مفرطة من نظام ‎HVDC‏ الذي يوصل به ‎Fare‏ التيار المتناوب/التيار المستمر؛ قد يكون المكثف المانع للتيار المستمر غير قادر على مقاومة التيار ويحدث تفريغ تياري ‎current discharge‏ خلال المكثف المانع للتيار المستمر أو عن طريق واقية ‎٠‏ الصواعق؛ إن وجدت. وبتزويد مرشح منفعل في دارة المرحلة الطورية بين نقطتي التوصيل على التوالي الأولى والثانية؛ قد ينخفض معدل زيادة ‎«La‏ وبالتالي التأثير المتلف لتيارات دارة القصر أو العطل الأرضي هذه. ويمكن توصيل هذا المرشح ‎filter‏ على سبيل المثال على نفس جانب نقاط التوصيل على التوالي للفرع الطوري أو على نفس جانب نقاط التوصيل على التوالي للمكثف. وإذا تم توصيل هذا ‎٠‏ المرشح على نفس جانب الفرع الطوري؛ ‎sendin‏ المرشح في مفاعلة على جانب التيار المستمر ‎DC‏ ‎fad side reactance‏ التيار المتناوب/التيار المستمر. وقد يسهم المرشح المنفعل هذا على سبيل ‎Jaa‏ في تخفيف التيارات ذات النمط المشترك الناشئة من ‎Cle‏ تسلسلية صفرية-غير صفرية ‎-NON-ZETO Zero sequence components‏ ويتعلق الاختراع الراهن كذلك بطريقة لتشغيل ‎ie‏ تيار متناوب/تيار مستمر. 7 وتوضتح جوانب أخرى للاختراع في الوصف التفصيلي التالي وفي عناصر الحماية المرافقة. شرح مختصر للرسومات الشكل ‎Jia : ١‏ توضيحاً تخطيطياً لنظام تقل ‎HVDC‏ ‏الشكل ‎١‏ : يمثل توضيحاً تخطيطياً لمغيّر تيار متناوب/تيار مستمر ثلاثي الأطوار ‎Cus three phase AC/DC converter‏ توصل المراحل الطورية على التوازي. ‎ve‏ الشكل ‎٠3‏ : يمثل توضيحاً تخطيطياً لمثال على ‎fie‏ تيار متتاوب/تيار مستمر ثلاثي الأطوار حيث لكل طورء؛ يوصل مكثف مانع للتيار المستمر ‎DC-blocking‏ ‏07 على التوالي مع وصلة التيار المتناوب؛ حيث توصل وصلة التوالي ‎series connection‏ هذه على التوازي مع الفرع الطوري لخلايا المغي.
د الشكل ‎fe‏ : يمثل توضيحاً تخطيطياً لتجسيد لمغيّر تيار متناوب/تيار مستمر ثلاثي الأطوار وفقاً للشكل 7 حيث يشتمل الفرع الطوري على خلية ‎Joe‏ أحادية. الشكل كب : يمتل رسماً تخطيطياً لتجسيد لمرحلة طورية حيث يشتمل الفرع الطوري على مجموعة تعاقبية من خلايا ‎fare‏ ذات جسر نصفي ‎half-bridge converter‏ ‎.cells °‏ الشكل ‎Jie : af‏ توضيحاً تخطيطياً لتجسيد لمرحلة طورية حيث يشتمل الفرع الطوري على مجموعة تعاقبية من خلايا ‎Fie‏ ذات جسر كامل ‎full-bridge‏ ‎cells‏ 01176116 . الشكل > : يمثتل توضيحاً تخطيطياً لتجسيد ‎fied‏ تيار متناوب/تيار مستمر وفقاً للشكل ‎oF Ve‏ حيث توصل واقية صواعق لحماية كل من المكشثفات المانعة للتيار المستمر وكذلك كل من ‎١‏ لأفرع الطورية من فرط الفلطية ‎.over voltages‏ الشكل + : ‎Jie‏ توضيحاً تخطيطياً ‎fad‏ تيار متناوب/تيار مستمر يشتمل على نظام تحكم مشكل للتحكم بتبديل صمامات ‎fae‏ التيار المتناوب/التيار المستمر. الشكل لا : يمثل توضيحاً تخطيطياً لتجسيد لمرحلة طورية حيث توصل أداة لقياس ‎Ve‏ الفلطية من أجل قياس الفلطية عبر المكثف المانع للتيار المستمر ولإرسال إشارة تدل على تلك القياسات إلى نظام تحكم. الشكل ‎A‏ : يمتل توضيحاً تخطيطياً لتجسيد لنظام تحكم متشكل للتحكم بتبديل صمامات المرحلة الطورية؛ وبذلك يمكن التحكم بالفلطية عبر ‎Fal‏ المانع للتيار المستمر. ‎٠‏ الشكل 4 : ‎Jia‏ توضيحاً تخطيطياً لتجسيد لمغيّر تيار متناوب/تيار مستمر وفقاً للشكل ‎(F‏ حيث توصل وصلة التيار المتناوب لكل طور بمحوّل وحيث يتم ترتيب أسلاك محايدة للفيفات المحول على جانب التيار المتناوب بحيث تكون طليقة. الشكل ١٠أ‏ : ‎Jas‏ توضيحاً تخطيطياً لتجسيد لمغيّر تيار متتاوب/تيار مستمر وفقاً للشكل ‎us oF‏ ييوصل مرشح فعال على التوالي مع المراحل الطورية. ‎ve‏ الأشكال ١٠ب-و‏ : تمثل توضيحات تخطيطية لتجسيدات مختلفة للمرشح الفعغّال المبين في الشكل ‎Je‏ ‏الشكل ‎١١‏ : يمثل توضيحاً تخطيطياً لمرحلة طورية تشتمل على مرشح منفعل موصول على التوالي مع الفرع الطوري.
ل ْ الشكل ‎١١‏ : يمثل توضيحاً تخطيطياً لمرحلة طورية تشتمل على مرشّح منفعل موصول على التوالي مع المكثف المانع للتيار المستمر ووصلة التيار المتناوب. الوصف التفصيلي يوضح الشكل ‎١‏ مثالاً على نظام نقل ‎HVDC‏ 0١0٠؛‏ حيث تظهر ثلاثة ‎lie‏ تيار © متناوب/تيار مستمر ‎00/٠٠5‏ مربوطة عن طريق خطوط نقل ‎.٠١١ HVDC‏ ويوصل مع كل من ‎fae‏ التيار المتناوب/التيار المستمر ‎Yew Veo‏ نظام تيار متناوب ‎VV oe‏ وقد يكون نظام التيار المتتاوب ‎١١١‏ عبارة عن شبكة تيار متناوب يتم تزويد القدرة ‎Lal)‏ عن طريق خطوط نقل ‎٠١١ HVDC‏ أو مصدر قدرة تيار متناوب يقوم بتزويد قدرة ينبغي إرسالها عن طريق خطوط نقل ‎VY HVDC‏ ويمكن أن يتب نظام التيار المتتاوب ‎١١١‏ على سبيل المثال بحيث يمكن أن يكون ‎٠‏ مصدر قدرةٍ تيار متناوب مرة وشبكة تيار متتاوب في ‎ra‏ أخرى. وفي هذه التشكيلة؛ يكون مغيرٌ التيار المتناوب/التيار المستمر ‎700/٠٠5‏ الذي يوصل به نظام التيار المتناوب ‎١١١‏ عبارة عن مغيرٌ ثنائي الاتجاه ‎bidirectional converter‏ مرب ليكون قادراً على أن يعمل كعاكس ‎inverter‏ أو مقَوّم ‎rectifier‏ ‏ويظهر نظام نقل ‎٠٠١ HVDC‏ أو نظام ‎Laid ٠٠١ HVDC‏ بحيث يكون عبارة ‎Ne‏ عن نظام أحادي القطب ‎cmonopolar system‏ حيث يتم استخدام خطوط إلكترودية ‎dase‏ ‎٠١١ grounded electrode lines‏ لتيار العودة ‎return current‏ ومع ‎«old‏ يظهر نظام ‎HVDC‏ ‎٠‏ وفقاً للشكل ‎١‏ كمثال فقط. وثطبتق التقنية الراهنة على نظام نقل ‎HVDC‏ ثنائي القطب ‎٠٠١ bipolar‏ بنفس القدر حيث يتم استخدام خطوط نقل إضافية ‎٠٠١‏ لتيار العودة. ‎Sab‏ عن ‎cell‏ ثطبق التقنية الراهنة على أي نظام قدرة يشتمل على أي عدد 14 من مغيرّات التيار ‎ve‏ المتتاوب/التيار المستمر؛ بما في ذلك حيث ‎NM‏ ‏وبينما تخضع عادة مغيزّات تيار متناوب/تيار مستمر ‎300/٠٠5‏ مختلفة تصل أنظمة التيار المتتاوب ‎١١١‏ المختلفة بأنظمة نقل ‎٠١١ HVDC‏ لنفس فلطية التيار المستمرء فإنه قد تتغير متطلبات القدرة لأنطمة التيار المتناوب ‎١١١‏ المختلفة المربوطة بواسطة خطوط نقل ‎٠١١ HVDC‏ . فعلى سبيل المثال؛ يمكن أن يكون أحد مغيرّات التيار المتناوب/التيار المستمر ‎500/٠١٠5‏ وفقاً ‎Yo‏ للشكل ‎١‏ عبارة عن ‎300/٠٠١5 Fae‏ يتم استخدامه ‎Jad‏ قدرة منخفضة أو متوسطة إلى أو من خط ‎٠١١ HVDC Ji‏ الذي يربط ما بين ‎cise‏ التيار المتناوب/التيار المستمر الرئيسية عالية القدرة ‎٠0/٠‏ لنظام ‎.٠٠١ HVDC‏
ومع أنه قد تكون متطلبات القدرة أقل بالنسبة لبعض ‎le‏ التيار المتناوب/التيار المستمر ‎You fy oo‏ لنظام ‎٠٠١ HVDC‏ ينبغي ‎sale‏ تصميم كل مغيزّات التيار المتناوب/التيار المستمر ‎٠٠ [Yee‏ ضمن نظام ‎٠٠١ HVDC‏ لمقاومة فلطية التيار المستمر الكاملة لخطوط نقل ‎HVDC‏ ‎.٠‏ ويشتمل ‎fae‏ تيار متناوب/تيار مستمر ‎300/٠٠5‏ لطورين أو أكثر ‎sale‏ على مرحلة © طورية واحدة لكل طور تيار متناوب لنظام التيار المتناوب ‎١٠15‏ حيث تكون المرحلة الطورية قادرة على تكوين شكل موجي جيبي للفلطية ‎sinusoidal voltage waveform‏ من فلطية تيار مستمر. ويظهر في الشكل ‎Y‏ تشكيلة يتم استخدامها ‎fied We‏ تيار متتاوب/تيار مستمر ثلاثي الأطوار ‎٠‏ حيث توصل ثلاث مراحل طورية ‎7٠١0‏ على التوازي مع مكثف ‎٠٠5‏ يمكن عبره أن ‎HLA‏ ‏فلطية تيار مستمر عن طريق وصلة التيار المستمر ‎Slits YoY‏ إلى المراحل الطورية ‎SOE‏ ‎0٠‏ 7.0 وفقاً للشكل ؟ ب المراحل الطورية 17090 ‎170٠0‏ و 117090 بالترتيب. وتشتمل مرحلة طورية ‎Fad Yeo‏ تيار متناوب/تيار مستمر ‎٠١5‏ وفقاً للشكل ؟ على وحدتي صمام ‎valve units‏ متصلتين على التوالي ‎7١١‏ وكذلك وصلة تيار متناوب ‎7٠١‏ تزود المرحلة الطورية ‎Yoo‏ عندها أو تستقبل قدرة تيار متناوب (في الشكل ‎oY‏ تظهر وصلة تيار متناوب واحدة فقط ‎٠١‏ نظراً لأنه في الطوبولوجية ‎topology‏ الموضحة؛ يكون الطرف الآخر لوصلة التيار المتتاوب ‎(Lape‏ وتوصل ‎٠5‏ وصلة التيار المتناوب ‎7٠١‏ بنقطة الوسط للمرحلة الطورية ‎.7٠١‏ ويمكن التحكم بوحدات الصمام ‎YY 0‏ لمرحلة طورية ‎٠٠١‏ بحيث يتم تشكيل فلطية تيار متناوب ثلاثية الطور من فلطية تيار مستمر مسائطة عبر المكثف ‎dy.
Y vo‏ التشكيلة المرتبة على التوازي وفقاً للشكل ‎oF‏ ينبغي تصميم كل مرحلة طورية ‎٠٠0١0‏ لمقاومة فلطية التيار المستمر الكاملة. وفي براءة الاختراع الأمريكية رقم ‎VTA‏ )10 وفي براءة الاختراع الأمريكية رقم ‎YL‏ 4900. .78/27 تم الكشف عن ‎Clie‏ تيار متناوب/تيار مستمر ثلاثية الأطوار ‎three phase‏ ‎AC/DC converters‏ حيث توصل المراحل الطورية ‎fared‏ التيار المتناوب/التيار المستمر على التوالي. وبتوصيل المراحل الطورية على التوالي؛ ينبغي لكل مرحلة طورية أن تقاوم فقط ثلث فلطية التيار المستمر الكاملة. وبالتالي؛ قد يكون تصميم المكونات؛ من حيث إمكانيات مقاومة الفلطية؛ لمرحلة طورية في ‎Sie‏ تيار متناوب/تيار مستمر حيث توصل المراحل الطورية على التوالي أقل ‎Yo‏ تكلفة من ذلك للمكونات في طوبولوجية التوصيل على التوازي وفقاً للشكل . ووفقاً للاختراع الراهن؛ يتم تزويد ‎Fie‏ تيار متناوب/تيار مستمر حيث يتم توصيل مرحلتين طوريتين اثنتين على ‎(JY)‏ تشتمل كل منها على فرع طوري يشتمل على خلية ‎fae‏ قابلة للتبديل واحدة على الأقل؛ على التوالي. وتوصل سلسلة المراحل الطورية بين مربط أول وثان لوصلة تيار a. ‏مرحلة طورية بوصلة تيار متتاوب.‎ JS ‏التيار المتناوب/التيار المستمر ويتم تزويد‎ Fall ‏مستمر‎ ‏التيار المتناوب/التيار المستمر أيضاً على مكثف؛ موصول بين‎ feed ‏وتشتمل كل مرحلة طورية‎ ‏المربط الطرفي الأول للفرع ومربط أول لوصلة التيار المتناوب وبالتالي يعمل كمكثف مانع للتيار‎ ‏المستمر. ويوصل المربط الثاني لوصلة التيار المتتاوب بالمربط الطرفي الثاني للفرع. وبالتالي؛‎ ‏توصل الوصلة المرتبة على التوالي من المكثف المانع للتيار المستمر ووصلة التيار المتناوب على‎ ‏التوازي مع الفرع الطوري؛ وتناظر فلطية التيار المتناوب عند وصلة التيار المتناوب بشكل أساسي‎ ‏فلطية التيار المتناوب المازوّدة عبر الفرع الطوري الكامل للمرحلة الطورية (ناقص هبوط الفلطية‎ ‏عبر المكثف المانع للتيار المستمر). ويكون توصيل المراحل الطورية على التوالي‎ voltage drop ‏في مرحلة طورية بين المربط الطرفي الأول‎ first connection point ‏بحيث تقع نقطة توصيل أولى‎ ‏بين المربط الطرفي الثاني‎ second connection point ‏والمكثف بينما تقع نقطة توصيل ثانية‎ gall ٠ ‏التيار المتناوب/التيار المستمر‎ ad ‏ووصلة التيار المتناوب الثانية. ويتم تزويد مرحلة طورية‎ gal .single phase branch ‏بفرع أحادي الطور‎ ‏الفقرة السابقة‎ Cia ‏وسينشار فيما يلي للتوصيل على التوالي للمراحل الطورية كما‎ ‏التيار المتناوب/التيار‎ Fd ‏بتوصيل على التوالي للمراحل الطورية على جانب التيار المستمر‎ ‏المستمر أو ببساطة توصيل على التوالي للمراحل الطورية.‎ ١ ‏عند‎ DC potential ‏وسيؤدي التوصيل على التوالي للمراحل الطورية إلى جهد تيار مستمر‎ ‏وصلات التيار المتناوب حيث يكون فرق جهد التيار المستمر بين طورين متجاورين عادة مساوياً‎ ‏ويمثل 7 عدد الأطوار. ومن‎ ٠١٠7 ‏الفلطية عبر وصلة التيار المستمر‎ Upe ‏حيث يمثل‎ 0/7 ‏يمكن عادة وصل‎ eV Ve ‏جهد التيار المستمر هذا على نظام التيار المتناوب‎ BLL ‏أجل تفادي أن‎ ‏وصلة ترتتب‎ JS ‏وصلة التيار المتتاوب لكل مرحلة طورية بلفيفة لمحوّل؛ وبالتالي فإن المحوّل‎ “٠ ‏بحيث يتم وصلها بنظام تيار متناوب. ويمكن على نحو مفيد عزل هذا المحوّل لمقاومة فلطية التيار‎ normal ‏أثناء التشغيل العادي‎ 7٠١ ‏المستمر على الأقل التي تظهر عند وصلة التيار المتناوب‎ operation ‏وبتزويد توصيل على التوازي بين الفرع الطوري ووصلة على التوالي لمكثف مانع للتيار‎ ‏المستمر ووصلة التيار المتناوب؛ يمكن أن تتضاعف الفلطية االقصوى للتيار المتنتاوب عبر وصلة‎ Yo ‏تيار متناوب/تيار مستمر يشتمل‎ Fue ‏التيار المتناوب باستخدام فرع أحادي الطور بالمقارنة مع‎ ‏على فرع أحادي حيث 0530 أحد مربطي وصلة التيار المتتاوب عند نقطة الوسط للفرع. وبالتالي؛‎
Ca ‏يمكن أن يكون التيار المقذّر لمكونات الفرع؛ عند قدرة تيار متناوب معينة؛ نصف تلك لمكونات‎ ‏تيار متناوب/تيار مستمر متصل عند نقطة الوسط.‎ Saas
Ada ye ‏وبتوصيل المكثف المانع للتيار المستمر على التوالي مع وصلة التيار المتناوب لكل‎ ‏طورية؛ يمكن الحصول على مخرج طور تيار متناوب لا يحتوي على أي مكون تيار مستمر بواسطة‎ ‏تيار متناوب/تيار مستمر يشتمل على فرعين متوازيين وحيث‎ fe ‏فرع أحادي فقط. وبالمقارنة مع‎ ‏توصل مرابط وصلة التيار المتناوب عند نقطة الوسط للأفرع المعنية؛ يمكن أن تقل الفلطية المقدّرة‎ ‏لمرحلة طورية لمغيّر التيار المتناوب/التيار المستمر‎ switching devices ‏الكلية لأدوات التبديل‎ ‏لأنه يلزم فرع واحد فقط. وبالتالي؛ يمكن أن‎ hai ‏لفلطية تيار مستمر معينة؛ إلى النصف‎ (call ‏يقل العدد الكلي لأدوات التبديل و/أو إمكانية مقاومة الفلطية لأدوات التبديل المستخدمة مع‎ ‏المحافظة على الفلطية المقذّرة لمغيّر التيار المتناوب/التيار المستمر.‎ ٠ ‏الشكل 9 بشكل تخطيطي مثالاً على مغير تيار متناوب/تيار مستمر ثلاثي‎ ang ‏موصولة على التوالي‎ iit») gia) (Fe) ‏يشتمل على ثلاثة مراحل طورية‎ Tor ‏الأطوار‎ ‏لوصلة تيار مستمر 7٠١؛ يمكن أن يوصل بها على‎ poles ‏على جانب التيار المستمر بين قطبين‎ ‏كذلك‎ 30١0 ‏التيار المتناوب/التيار المستمر‎ fee ‏ويشتمل‎ .٠١١ HVDC Ji ‏سبيل المثال خطوط‎ ‏انث‎ ١٠ SEY) GY) ‏على وصلة تيار متتناوب واحدة لكل مرحلة طورية يشار إليها ب‎ Yo ‏بالترتيب؛ وتشتمل وصلة التيار المتتاوب على مربطين لوصلة التيار المتناوب. وعند الإشارة إلى أي‎ ‏كلها)؛ سيتم استخدام المصطلح الشائع المرحلة‎ Sf) iF) ‏”نزو‎ 0٠ 7301 ‏من المراحل الطورية‎ ‏(أو‎ 1117٠١ SHY Ve 17٠١ ‏؟؛ وعند الإشارة إلى أي من وصلات التيار المتناوب‎ 0٠ ‏الطورية‎ ‎Jaap ٠١ ‏تيار متناوب‎ Alay ‏كلها)؛ سيتم استخدام المصطلح الشائع‎ ‏يشتمل على خلية‎ Tov ‏وفقاً للشكل 3 على فرع طوري‎ "0٠ ‏وتشتمل كل مرحلة طورية‎ ve ‏عند‎ E ‏على مربطي توصيل طرفيين للفرع‎ 7٠١7 ‏مغير واحدة على الأقل. ويشتمل الفرع الطوري‎ ‏لمغير التيار المتناوب/التيار‎ Yo) ‏وفي كل مرحلة طورية‎ VT ‏الأطراف المعنية للفرع الطوري‎ end ‏يوصل الفرع الطوري 707 (عن طريق مرابط التوصيل الطرفية‎ oF ‏المستمر 06 وفقاً للشكل‎ ‏على التوازي مع وصلة على التوالي من مكثف مانع للتيار المستمر‎ (E connection terminals .7٠١ ‏ووصلة التيار المتتاوب‎ Fao Ye ‏بين مربطي وصلة التيار المستمر‎ Vo) ‏ويكون التوصيل على التوالي للمراحل الطورية‎
E ‏بحيث تقع نقطة توصيل أولى 101 في مرحلة طورية بين المربط الطرفي الأول للفرع‎ ٠١٠
Cy ‏والمربط الثاني‎ E ‏بين المربط الطرفي الثاني للفرع‎ P2 ‏بينما تقع نقطة توصيل ثانية‎ To 0 CES, .7٠١ ‏لوصلة التيار المتناوب‎ ‏الذي‎ ٠٠١ HVDC ‏تتواجد في نظام‎ fault currents ‏ومن أجل الحد من أي تيارات عطل‎ ‏يمكن أن يشتمل مغير التيار المتناوب/التيار‎ Fe ‏يوصل به مغير التيار المتناوب/التيار المستمر‎ ‏على مكونات‎ Leys ‏على سبيل المثال على مرشح منفعل يشتمل مثلاً على مفاعل‎ Tov ‏المستمر‎ 5 ‏ويظهر‎ .٠١١٠7 ‏وأقطاب وصلة التيار المستمر‎ 7٠0٠ ‏أخرى؛ متصلة على التوالي مع المراحل الطورية‎ ‏في الشكل ؟. وسيشار إلى مرشح منفعل‎ ٠١ ‏ذلك المرشح المنفعل؛ المشكل بواسطة مفاعل‎ ‏ب مرشح خط‎ 7١٠7 ‏وأقطاب وصلة التيار المستمر‎ 30١٠ ‏موصول على التوالي مع المراحل الطورية‎ ‏الخاص به والذي شار إليه ب‎ ٠١ ‏الذي يشكل المفاعل‎ 7٠١ DC line filter ‏التيار المستمر‎ ‏تجسيداً واحداً.‎ YY + DC line reactor ‏مفاعل خط التيار المستمر‎ Ye ‏من خلية مغير واحدة أو من وصلة على التوالي من‎ ١7 ‏ويمكن أن يتكون فرع طوري‎ ‏قابلتين للتبديل بشكل مستقل اثنتين أو أكثر مرتبة بشكل تعاقبي. وباستخدام مجموعة‎ ae ‏خليتي‎ ‏المغييّر الموصولة على التوالي يمكن الحصول على عدة مستويات للفلطية عند‎ LIA ‏تعاقبية من‎ ‏بحيث يمكن الحصول على فلطية تيار متناوب بسلاسة‎ Vo) ‏جانب التيار المتناوب لمرحلة طورية‎ ‏مشكل من خلية مغير واحدة. وبالتالي؛ سيلزم مكوّنات‎ TY ‏أكبر مما لو تم استخدام فرع طوري‎ ١ ‏أقل إذا اشتمل الفرع الطوري 07 على مجموعة تعاقبية من خلايا‎ filtering components ‏ترشيح‎ ‏المغيّر مما لو تم استخدام خلية مغير واحدة كفرع طوري 07 3. وقد تم اقتراح وصلة على التوالي‎ ‏تيار متناوب/تيار مستمر في‎ ae ‏للتبديل بشكل مستقل في‎ ALE ‏مغير‎ LA ‏من مجموعة من‎ ‏مغير قابلة‎ WIA ‏حيث تبين أنه يمكن لمجموعة من‎ ٠١٠٠١07١ ‏براءة الاختراع الألمانية رقم‎ .multilevel switching ‏للتبديل بشكل مستقل أن تزوّد تبديلاً متعدد المستويات‎ Y. ‏ذات جسر نصفي؛‎ Jie ‏عبارة عن خلايا‎ TeV ‏المغير لفرع طوري‎ WA ‏ويمكن أن تكون‎ ‏ذات جسر نصفي وذات جسر كامل. وخلايا‎ fre WIA ‏خلايا مغير ذات جسر كامل أو توليفة من‎ ‏ذات‎ Fae ‏معروفة تماماً في التقنية ولن يتم توضيحها إلا بصورة موجزة هنا. وتشتمل خلية‎ faa ‏متصلتين على التوالي‎ 7١١ electric valve units ‏جسر تنصفي على وحدتي صمام كهربائي‎ cell ‏يوصل على التوازي مع مكثف خلوي‎ «cell element ‏عنصر خلوي‎ oad) ‏تشكلان ما قد يشار‎ vo ‏ذات جسر‎ See ‏وتشتمل خلية‎ half-bridge configuration ‏في تشكيلة جسر نصفي‎ capacitor cell ‏كامل على اثنين من العناصر الخلوية هذه موصول كلاهما على التوازي مع المكثف الخلوي‎ ‏بشكل مفيد‎ 7١١ ‏بشكل ذي جسر كامل أو جسر ]1. ويمكن أن يشتمل صمام كهربائي‎ capacitor
جو على مبدّل أحادي الاتجاه ‎cunidirectional switch‏ أو مبدّل لغرض الاختصار ‎«switch for short‏ وديود متواز مضاد ‎anti-parallel diode‏ حيث يمكن ‎Jal all‏ أحادي الاتجاه من أجل القطع ‎switch off‏ وكذلك الوصل ‎switch on‏ واعتماداً على حالة التبديل للصمامات ‎7١١‏ الخاصة بخلية ‎«Fak‏ قد يكون للفلطية خلال © خلية المُغيرٌ قيمة واحدة من قيمتين مختلفتين (خلية ذات جسر نصفي ‎(half-bridge cell‏ ثلاث قيم مختلفة (خلية ذات جسر كامل ‎(full-bridge cell‏ وفي خلية ‎Fak‏ ذات جسر نصفي؛ تبلغ القيمتين صفر ول1+؛ أو صفر ‎Uc‏ (اعتماداً على أي من الطوبولجيتين المكافئتين ذات الجسر التصفي ‎equivalent half-bridge topologies‏ اللتين يتم استخدامهما)» حيث ‎Ue‏ يمثل الفطية خلال المكثف الخلوي. وفي خلية ‎Jui‏ ذات جسر كامل؛ تكون القيم الثلاث عبارة عن 108+ صفرء و- ‎Ue ٠‏ ويعمل المكثف الخلوي الخاص بخلية ‎Fak‏ لنفس غرض استخدام المكثشف ‎Yoo‏ الخاص بتشكيلة ‎Sd‏ الموضحة في الشكل 7. ويمكن التحكم بحالة التبديل للصمام ‎7٠١‏ الخاص بخلية ‎Wie fail‏ عن طريق إرسال إشارة تحكم ‎switch control signal Jilly‏ (مثلاً إشارة تضمين عرض النبضة ‎(Pulse Width Modulation (PWM) signal‏ إلى ‎Jaw‏ الصمام ‎YY‏ ويتم ‎sale‏ ‏تزويد وحدة دفع ‎drive unit‏ لإرسال إشارات تحكم ‎JAA‏ من هذا القبيل. ويوضح الشكل ‎YU TE‏ لتجسيد خاص بِمُغيرَ تيار متنتاوب/تيار مستمر ثلاثي الأطوار ‎ua Yow‏ الفرع الطوري ‎7٠١7‏ يشتمل على خلية ‎Jil‏ مفردة ‎single converter cell‏ 500 . وتكون ‎LA‏ المُغيّر 080 الخاصة ‎pai‏ التيار المتناوب/التيار المستمر 7060 الموضحة في الشكل ‎Te‏ ‏عبارة عن ‎WDA‏ ذات جسر نصفي ‎fee‏ وفي المرحلة الطورية ‎fall ive)‏ التيار المتناوب/التيار المستمر 3060 الموضح في الشكل ‎df‏ تمت الإشارة إلى خلية ‎Fadl‏ 5060؛ المكثف الخلوي 405 ‎“٠‏ والصمامين ‎١١١‏ حيث يشتمل كل مما سبق على ‎Jit‏ أحادي الاتجاه ‎unidirectional switch‏ وديود متواز مضاد؛ بأرقام مرجعية. وفي الشكلين كب و؛جء تم توضيح أمثلة التجسيدات المختلفة للمراحل الطورية ‎7٠0٠‏ التي تشتمل على فرع طوري 307 يشتمل على مجموعة تعاقبية £10 من خلايا ‎Sh‏ يمكن تبديلها بشكل مستقل ‎40١0‏ بشكل تخطيطي. وقد تكون مرحلتين طوريتين أو أكثر ‎7١٠‏ كما هو موضح في ‎Yo‏ الشكلين كب و؛ج على الترتيب؛ موصولة على التوالي في جانب التيار المستمر لتشكيل ‎Soa‏ ‏تيار مستمر/تيار متناوب ‎Fee‏ وفي المثال الموضح في الشكل ‎cof‏ يشتمل الفرع ‎Vo‏ على مجموعة تعاقبية £0 من خلايا ‎ih‏ ذات جسر نصفي ‎By. fhe‏ الشكل ‎cat‏ يشتمل الفرع 07 على مجموعة تعاقبية £10 من ‎fk WIA‏ ذات جسر كامل ‎fee‏ وفي الشكلين كب وي
تم توضيح خليتي مُغْيرَ 50860 لكل فرع طوري ‎FY‏ بخط مصمت ‎EY‏ يربط خليتي ‎gall‏ 5060 حيث يشير الخط المصمت إلى أنه من الممكن أن تتواجد خلايا ‎Ala) Sah‏ 0860؛ في المجموعة التعاقبية 415. وفي الحقيقة؛ قد تتضمن المجموعة التعاقبية £10 وصلة متوالية | ‎series‏ ‎connection‏ من أي عدد !1 (حيث ‎(Y SN‏ من خلايا المُغيّر ذات الجسر النصفي 00©؛ أو أي 2 عدد ل (حيث ‎(YSN‏ من خلايا المُغير ذات الجسر الكامل 6060؛ أو توليفة من ‎Jud WA‏ ذات الجسر النصفي أو الكامل 4080 . ويمكن توصيل أسلاك التوصيل بخلية ‎Jad‏ ذات جسر نصفي ‎٠0٠‏ 5 وفقاً لطوبولوجيتين مختلفتين» إما خلال صمام "علوي" ‎"top" valve‏ أو صمام 'سفلي" ‎"bottom" valve‏ (لتوضيح زوج المُغِيّرَ ذي الجسر النصفي الذي يشتمل على خليتي ‎Fak‏ ذات جسر نصفي بطوبولوجية مختلفة؛ ‎٠‏ انظر أي من الأشكال ١٠ب-١٠ه).‏ وعلاوة على ذلك؛ قد تكون الصمامات الخاصة بخلية ‎ade‏ ‏ذات جسر نصفي 500 متماثلة أو مختلفة القطبية ‎polarity‏ وفي المجموعة التعاقبية 415؛ يمكن استخدام ‎LDA‏ ذات جسر نصفي 400 متماثلة أو مختلفة الطوبولوجية و/أو متماثلة أو مختلفة القطبية. وغالباً ما يكون استخدام ‎Fadl LDA‏ ذات الجسر النصفي 500 متماثلة الطوبولوجية ومتماثلة القطبية في الفرع الطوري 07" الخاص ‎fark‏ التيار المتناوب/التيار المستمر مكلفاً أكثر مقارنة باستخدام خلايا ‎Fak‏ ذات جسر كامل ‎fetes‏ خلايا ‎Sd‏ ذات جسر نصفي مختلفة الطوبولوجية و/أو مختلفة القطبية؛ لأنه يلزم مكونات أقل ولأنه عادة ما تكون حالة التبديل غير الصفرية للقطبية الأولى كافية. وبشكل نموذجي إذا لم يتم تضمين إلا خلايا ‎Fa‏ القادرة على توليد فلطية متماثلة القطبية في الفرع الطوري ‎Jie FF‏ خلايا المُغيرَ ذات الجسر النصفي 600 ‎٠‏ متمائلة الطوبولوجية والقطبية؛ تكون الفلطية لطور التيار المتناوب الذروية +4 محدودة ب لاج ‎٠ gs‏ وفي حالة استخدام خلايا ‎alll‏ ذات الجسر الكامل ‎0٠‏ 8؛ أو أزواج من خلايا المُغيّرَ ذات الجسر النصفي ‎5٠0٠‏ القادرة على توليد فلطية ذات قطبية معاكسة ‎copposite polarity‏ لا يُطبق هذا التقبيد. ومن أجل تحسين خاصية مقاومة التيار للفرع الطوري ‎FeV‏ يمكن توصيل مجموعتين ‎vo‏ متعاقبتين أو أكثر ١٠؛‏ على التوازي لتكوين فرع طوري مفرد ‎XV‏ ‏وقد تبين أن مُغيرات التيار المتناوب/التيار المستمر ‎7٠0١0‏ الموضحة في الأشكال 6أ-؛ج تتضمن؛ بالنسبة لكل ‎sb‏ محول ‎4٠١‏ يتم وصله بواسطة إحدى لفيفاته بوصلة التيار المتتاوب ‎YY‏ للمرحلة الطورية ‎.7٠١‏ وفي ‎fark‏ تيار متتاوب/تيار مستمر ثلاثي الأطوار ‎Foe‏ يمكن
“eo ‏توصيل الأسلاك المحايدة للمحولات ١٠؛ بوصلة نجمية ثلاثية؛ كما هو مبين في الشكل ؛أ؛ حيث‎ ‏قد تكون النقطة 37 مؤرضة؛ أو عائمة كما ذكر بالنسبة للشكل 9. وتؤدي الوصلة النجمية الثلاثية‎ ‏أقل مقارنة بالوصلة دلتاء‎ zero sequence current ‏للأطوار إلى الحصول على تيار تسلسلي صفري‎ ‏بالرغم من أن الوصلة دلتا قد تؤدي أيضاً إلى ذلك.‎ ° ومن الواضح أن الصمام الكهربائي ‎YY 2 electric valve‏ المبين في الأشكال 4أ-حج يتضمن مُبدّل أحادي الاتجاه وديود متواز مضاد؛ حيث يمكن التحكم بالمُبدّل أحادي الاتجاه للقطع وكذلك للوصل. وقد يكون المُبدّل أحادي الاتجاه مثلاً عبارة عن مقاوم ثنائي قطبي بوابي متكامل ‎Integrated Gate Bipolar Transistor (IGBT)‏ 258% ترانزستوري ‎Jak‏ بوابي متكامل ‎Integrated‏ ‎«Gate-Commutated Thyristor (IGCT)‏ 238% ترانزستوري قاطع بوابي ‎Gate Turn-Off thyristor‏ (Jal) ‏وما إلى ذلك. وفي بعض التطبيقات؛ يمكن دمج الديود المتوازي المضاد في‎ (GTO) | ٠ reverse conducting ‏وبالتالي قد يعكس المُبدّل التوصيل. ومن أمثلة المُبدّلات عكسية التوصيل‎ reverse conducting ‏عكسي التوصيل‎ IGCT «Y10 ‏التي بحد ذاتها قد تعمل كصمام‎ eswitch -bi-mode insulated gate transistor (BIGT) ‏النسق‎ AUS ‏وترانزستور بوابي معزول‎ IGCT ‏على عدة مُبدّلات موصولة على التوالي و/أو‎ 7١١ ‏وعلاوة على ذلك؛ قد يشتمل الصمام الكهربائي‎ anti-parallel rectifying ‏و/أو أكثر من عنصر مُقَوَم متواز مضاد‎ clan ‏على التوازي ومرتبة للتبديل‎ Vo -element ‏على أنها تقع بين وصلة التيار‎ P2 ‏وفي الأشكال ؛أ-؛ج؛ تم توضيح نقطة التوصيل‎ ‏والنقطة الطرفية تا للفرع الطوري 307 بالاتجاه الذي يمكن فيه توصيل التيار‎ 7٠١ ‏المتتاوب‎ ‏بواسطة المُبدّلات أحادية الاتجاه. ومع ذلك؛ قد تقع نقطة التوصيل 72 بشكل بديل بين وصلة التيار‎ ‏والنقطة الطرفية 5 للفرع الطوري 07 بالاتجاه الذي لا يمكن فيه توصيل التيار‎ 7٠١ ‏المتتاوب‎ Ye ‏على جانب التيار‎ Yeo Sl ‏بواسطة المُبدّلات أحادية الاتجاه. وبعبارة أخرى؛ يمكن وضع‎ 7٠07 ‏أحادية الاتجاه للفرع الطوري‎ VIAN ‏بالنسبة للاتجاه الذي تكون فيه‎ 7٠١ ‏المتتاوب للوصلة‎ ‏قادرة على توصيل التيار.‎ ‏ويقابل الانخفاض في فلطية التيار المتتاوب كن خلال المكثف المانع للتيار المستمر‎ ‏في العملية المعادلة التالية:‎ 7٠0١ ‏تيار متناوب/تيار مستمر‎ Fadl Yeo Yo
I
0) Use = Tefen ye
Yeo ‏ويمثل © سعة المكثف المانع للتيار المستمر‎ AC ‏يمثل مقدار التيار الطوري‎ Tee ‏حيث‎ ‏ض | ويمكن اختيار سعة ملائمة © على سبيل المثال بناء على متطلبات مقاومة التيار المتتاوب‎ ‏المزودة بواسطة المكثئف 305 في على سبيل المثال سيناريو عطل أرضيء في توليفة مع كلفة‎ ‏تصنيع المكثف.‎ ‏لمقاومة على الأقل‎ Yo) ‏لمرحلة طورية‎ Yoo ‏وينبغي تصميم المكثف المانع للتيار المستمر‎ > ‏(التي تقابل غالباً “> ) خلال المكثف المانع للتيار المستمر‎ Dee ‏فلطية التيار المستمر المتوقعة‎ ‏وفي‎ ٠ Us ‏المتوقعة‎ AC voltage component ‏بالإضافة إلى مركبة فلطية التيار المتناوب‎ ٠5 ‏يشكل فيه مُغير التيار المتناوب/التيار المستمر‎ ٠٠١ ‏دارة قصر أو وضع عطل أرضي في نظام‎
Mie ‏بسرعة لقيمة معقولة؛ وقد يصل‎ 30٠ ‏أجزائه؛ قد يزداد التيار خلال المرحلة الطورية‎ anf Fo ‏المقدر؛ حيث يمكن أن يكون نصف مقدار هذا التيار عبارة عن‎ AC ‏أضعاف التيار الطوري‎ ٠١ ٠
Teo ‏تيار مستمر. وقد تُؤدي تيارات العطل من هذا القبيل إلى تلف المكثف المانع للتيار المستمر‎ ‏ويكون تلف المكثف المائع‎ Fe) HVDC ‏ما لم تؤخذ بعين الاعتبار هذه الناحية في تصميم محطة‎ ‏الاستعاضة عن المكثف المائع‎ sale ‏المستمر 05 مكلفاً من حيث مدة التوقف؛ لأنه ينبغي‎ lal ‏بشكل طبيعي بعد‎ 7١٠ HVDC station HVDC ‏للتيار المستمر التالف 05 قبل تشغيل محطة‎ ‏من الفلطية الزائدة؛ ينبغي توصيل واقية‎ Veo ‏العطل. ولوقاية المكثتف المانع للتيار المستمر‎ ٠١ ‏كما هو مبين‎ (Teo ‏على التوازي بكل مكثف من المكثفات المانعة للتيار المستمر‎ ٠٠٠ ‏صواعق‎ ‎Lo ‏في الشكل‎ ‏ينبغي توصيل واقيات الصواعق‎ FF ‏وعلاوة على ذلك؛ لوقاية مكونات الفروع الطورية‎ ‏وفي تطبيق حيث يتم توصيل واقية‎ VF ‏على نحو مماتل على التوازي مع الفروع الطورية‎ 5 ‏يمكن استخدام مكونات لها خواص مقاومة‎ (VV ‏الصواعق 000 على التوازي مع فرع طوري‎ Ye ‏ويمكن أيضاً‎ .© ٠0# ‏ما لم تستخدم واقية صواعق‎ "٠07 ‏للفلطية المنخفضة لتشكيل الفرع الطوري‎ ‏وخلال المكتفات الخلوية £00 إذا حبذ‎ 7٠١ ‏توصيل واقيات الصواعق خلال وصلة التيار المتتاوب‎ ‏ذلك.‎ ‏على سبيل المثال على عنصر واحد أو أكثر يبدي‎ 505/50٠0 ‏وتشتمل واقية الصواعق‎ ‏بحيث يمكن الحصول على‎ non-linear resistance characteristics ‏خواص مقاومة غير خطية‎ Yo ‏توصيل عالٍ للتيار فوق مستوى فلطية معين. وقد تكون هذه العناصر على سبيل المثال عبارة عن‎ ‏خواص غير‎ sad semiconductors ‏أو شبه موصلات‎ «ZnO varistors ZnO ‏مقاومات متغيرة من‎ ‏:©07ل62:. ومن المستحسن اختيار‎ diodes (BODs) ‏ديودات التخطي‎ Jie ‏خطية من هذا القبيل؛‎
سلا خواص الفلطية-التيار غير الخطية ‎non-linear current-voltage characteristic‏ لواقية الصواعق 06 بحيث تكون واقية الصواعق ‎٠‏ 000/00 مقاومة بدرجة كبيرة عند أي فلطية تشغيل طبيعية ‎normal operating voltage‏ بينما عند فلطية مناسبة تزيد عن الفلطية المقدرة؛ تبلغ ‎Nie‏ ‏من الفلطية المقدرة؛ تنخفض مقاومة واقية الصواعق ‎٠١0‏ 509/5 بشكل سريع؛ مما يتيح لأي © ثيار معطل بتخطي المكثف المانع للتيار المستمر ‎7٠5‏ و/أو الفرع الطوري ‎TY‏ ‏ويشتمل ‎fad‏ التيار المتناوب/التيار المستمر ‎sale 7٠8١8‏ على نظام تحكم موضوع للتحكم بتبديل وضع الصمامات 0 ‎YY‏ لخلايا ‎Fadl‏ 4060 من أجل التوصل إلى فلطية التيار المتناوب وفلطية التيار المستمر المرغوبة. وفي الشكل ‎TV‏ وضح مثال ‎fad‏ تيار متناوب/تيار مستمر ثلاثني الأطوار ‎0٠‏ بما في ذلك نظام تحكم ‎Te‏ ويتم تشكيل نظام تحكم 109 عادة لاستقبال مجموعة ‎٠‏ من إشارات الوضع ‎status signals‏ 05؛ التي ‎Jas‏ على وضع مُغيرَ التيار المتناوب/التيار المستمر ‎90٠0‏ وللتحكم بتبديل الصمامات 715 لخلايا المُغيرَ ‎©08٠0‏ اعتماداً على إشارات الوضع التي تم استقبالها 6056 بحيث يتم التوصل إلى الوضع المناسب لصمامات التبديل 715 ‎Fad‏ ‏التيار المتناوب/التيار المستمر ‎.70١٠‏ ومن أمثلة إشارات الوضع هذه ‎Teo‏ إشارات تدل على تيار متناوب وفلطية تيار متتاوب على وصلات التيار المتناوب ‎117٠١ 71١0‏ و١٠17نز‏ لمُغيرٌ التيار ‎ve‏ المتناوب/التيار المستمر ‎Fe‏ إشارات تدل على تيار مستمر وفلطية تيار مستمر على وصلة التيار المستمر ‎Sa YY‏ التيار المتناوب/|لتيار المستمر + ‎To‏ وما إلى ذلك. ويتم تشكيل نظام التحكم ‎0٠0‏ لتوليد إشارة تحكم ‎1٠١ control signal‏ لخلايا المُغيرَ 4060 الخاصة ‎fel‏ التيار المتناوب/التيار المستمر من أجل التحكم بالصمامات ‎7١5‏ لخلايا المُغيرَ ‎.40٠9‏ وقد تشتمل إشارة التحكم ‎1٠١‏ على سبيل المثال على مجموعة من الإشارات المضمنة لعرض النبضة. ويتم تغذية ‎ve‏ إشارة التحكم ‎TY‏ أو ‎ea‏ منها عادة إلى ممرات بوابية ‎gate drives‏ لخلايا المُغيّرَ 4060 . وفي ظل ظروف مثالية؛ يمكن التحكم بتبديل الصمامات ‎71١‏ لفرع طوري ‎TT‏ بحيث تتفاوت الفلطية خلال الفرع الطوري ‎Uses Fav‏ وفقاً للتعبير التالي: م6 + ‎Up = UPC + UAC sin(wt‏ )"0 حيث # يشير إلى مرحلة طورية محددة ‎30K‏ حيث ‎ck€ILP]‏ و” يمثل عدد الأطوار لمُغيرَ التيار ‎Yo‏ المتناوب//إلتيار المستمر ‎URS 5 oven‏ يشير إلى فلطية التيار المستمر المرغوبة بين نقاط التوصيل على التوالي 01 و02 للطور حيث ‎=U‏ “25-008, وا يمثل الفلطية خلال وصلة التيار المستمر ‎oY oy‏ و “07 يمثل فلطية تيار متناوب ذروية مرغوبة خلال الفرع الطوري ‎ts FeV‏ يمثل
الزمن» و @ يمثل التردد الزاوي المرغوب عند خرج التيار المتناوب 5 ‎Or‏ يمثل الزاوية الطورية ‎rudy‏ 2 :9. وتتعلق مركبة التيار المتناوب لدالة التحكم ‎controlling function‏ المحددة بالتعبير (١)؛‏ );6 + 501)1 02 » بخرج طور التيار المتناوب المرغوب )6 +5018" نا. وتعتمد هذه 0 العلاقة على أية مركبة؛ بما في ذلك؛ المكثف المانع للتيار المستمر ‎"٠05‏ الموصول على التوالي مع وصلة التيار المتتاوب ‎7٠١‏ بين نقاط التوصيل على التوالي 01 ‎P25‏ حيث تكون قيمة المفاعلة غير صفرية؛ وبالتالي يتم التوصل إلى مركبة التيار المستمر المرغوبة عند وصلة التيار المتتاوب ‎٠‏ . وكما وصف أيضاً بالنسبة للشكل ‎oA‏ يتم تغذية قياسات الفلطية عند وصلة التيار المستمر ‎٠‏ للطورء ““0؛ عادة بشكل مرتد إلى نظام التحكم ‎10١0‏ من أجل تزويد نظام التحكم ‎Ton‏ ‎٠‏ - بمعلومات حول كيفية التحكم بتبديل الفرع الطوري ‎7١٠‏ من أجل التوصل إلى مركبة التيار المتناوب المرغوبة. وقد يكون ل ‎UR‏ المبين في التعبير ‎)١(‏ قيم مختلفة لمختلف ‎Jalal‏ الطورية ‎Fal Ye‏ التيار المتناوب/التيار المستمر ‎7٠0٠‏ ما دام الشرط التالي “07 = ‎Thea URS‏ محققاً. ومع ذلك عن طريق التحكم بتبديل كل فرع طوري ‎٠١7‏ لمُغيرَ تيار متناوب/تيار مستمر ‎٠٠١‏ بحيث تكون مركبة ‎١5‏ فلطية التيار المستمر ‏ ل مكافئة ل = ‎٠»‏ تتعادل قيم الفلطية للمراحل الطورية ‎Fld "0٠‏ التيار المتناوب/التيار المستمر ‎Fev‏ وعليه تكون الفلطية الطورية للتيار المتناوب القصوى مماثلة لكافة المراحل الطورية ‎oF)‏ وبالتالي يمكن استخدام المعدات بالكيفية الأكثر فعالية. ‎Laie‏ يتم توصيل ‎Sid‏ تيار متناوب/تيار مستمر 00" في نظام ‎0٠٠١‏ سيتأثر مُغيرَ التيار المتناوب/التيار المستمر ‎0٠0‏ بالاضطرابات الموجودة في النظام ‎.٠٠١‏ فعلى سبيل المثال؛ ‎Yo‏ يمكن أن تؤثر قيم الفلطية العابرة من النظام ‎٠٠١‏ في قيمة فلطية التيار المستمر خلال المكثف المانع للتيار المستمر ‎To‏ وكما هو ملاحظ؛ على سبيل المثال؛ في الشكل © تشكل المكثفات المائعة للتيار المستمر ذات الأطوار 7 ‎Yeo‏ ووصلات التيار المتناوب ذات الأطوار 7 ‎7٠١‏ ‎fad‏ التيار المتناوب/التيار المستمر ‎7٠١٠‏ وصلة على التوالي؛ يتم توصيلها خلال وصلة التيار المستمر ‎YoY‏ ونظراً لأنه يتم ‎ale‏ تثبيت فلطية التيار المستمر خلال وصلة التيار المستمر ‎"١7‏ ‎Yo‏ عند مستوى ‎Une‏ يتم نقل أي انحراف عن ‎Une‏ في مجموع قيم فلطية التيار المستمر خلال المكثفات المائعة للتيار المستمر مختلفة الأطوار 7 ‎Feo‏ إلى وصلة واحدة أو أكثر من وصلات التيار المتناوب ‎.7٠١‏ ويولد مكوّن فلطية التيار المستمر خلال وصلة التيار المتناوب ‎7٠١‏ تيارات مستمرة على جانب التيار المتناوب ‎fail‏ التيار المتناوب/التيار المستمر ‎Vee‏ وتؤدي مثل هذه
التيارات المستمرة إلى حدوث مشاكل من حيث إشباع المحولات وما إلى ذلك. وبالتالي؛ يحبذ المحافظة على مجموع قيم فلطية التيار المستمر خلال المكثفات المانعة للتيار المستمر ‎Teo‏ عند ‎(UP‏ ومن أجل الحفاظ على الأطوار المتعادلة» يحبذ ‎sale‏ الحفاظ على فلطية التيار المستمر خلال كل مكثف مانع للتيار المستمر ‎Te veo‏ . وهكذاء في حالة تأثر فلطية التيار المستمر خلال ‎٠‏ المكثف المانع للتيار المستمر ‎Yeo‏ بالحالات الموجودة في النظام ١٠٠؛‏ فمن المستحسن التحكم بفلطية ‎all‏ المستمر خلال الفرع الطوري ‎USB 3١7‏ لتتخذ قيمة تختلف (عادة بشكل مؤقت) عن “+ من أجل تعويض أي اضطراب في فلطية التيار المستمر ‎UBS‏ خلال المكثف المانع للتيار المستمر © ‎٠‏ 2. وبالمتل إذا حبذت قيم الفلطية ‎Als pal‏ طورية غير متعادلة ‎«unbalanced phase leg‏ أي إذا اختلف الحد ‎URS‏ عن ع لمرحلتين طوريتين على الأقل ‎oF)‏ يمكن التحكم بفلطية التيار ‎٠‏ المستمر خلال الفروع الطورية المقابلة 03 ‎U8 or‏ لتتخذ قيمة تختلف قيمة “لا المرغوبة من أجل تعويض أي اضطراب في فلطية التيار المستمر ‎UIE‏ خلال المكثف المانع للتيار المستمر ‎Teo‏ ‏وللتأكد من الحصول على خرج موثوق وثابت من ‎Fak‏ التيار المتناوب/التيار المستمر ‎٠‏ يمكن مراقبة فلطية التيار المستمر خلال مكثف مانع للتيار المستمر ‎Too‏ والتحكم بتبديل خلايا ‎08٠ Sad)‏ للفرع الطوري ‎FoF‏ بحيث يتم الحفاظ على فلطية مرغوبة خلال المكثف المانع ‎١5‏ للتيار المستمر ‎Teo‏ وعادة ما تكون الفلطية المرغوبة هذه خلال المكثف المانع للتيار المستمر ‎Yao‏ فلطية التيار المستمر المرغوبة للمرحلة الطورية ‎UR‏ وينبغي عادة معادلة فلطية التيار المستمر خلال المكثفات المانعة للتيار المستمر ‎Feld Feo‏ التيار المتناوب/التيار ‎Foe aid)‏ وبالتالي تكافئ الفلطية المرغوبة خلال المكثف المانع للتيار المستمر م عادة حي . ولهذا الغرض» يمكن ترتيب أداة قياس الفلطية لقياس الفلطية خلال المكثف المانع للتيار ‎Ye‏ المستمر ‎Teo‏ ومن ثم يمكن تغذية نتيجة القياس بشكل مرتد إلى نظام التحكم ‎Tee‏ ويوضح الشكل 7 مثالاً لتجسيد حيث يتم ترتيب أداة قياس الفلطية ‎7٠0٠0‏ لقياس الفلطية خلال المكثف ‎pola)‏ ‏للتيار المستمر 705 للمرحلة الطورية ‎Fe)‏ وتغذية إشارة فلطية المكثف ‎Veo‏ بشكل مرتد إلى نظام التحكم 5 . ويمكن ملاحظة إشارة فلطية المكشف ‎Veo‏ كإشارة وضع 100« ويتم هنا معالجتها بشكل منفصل لغرض التوضيح. ‎Yo‏ وقد تكون أداة قياس الفلطية ‎Veo‏ على سبيل المثال عبارة عن مقسم فلطية مقاوم ‎resistive‏ ‎voltage divider‏ أو أي نوع ملائم آخر لأدوات قياس الفلطية. ويمكن تزويد أداة قياس الفلطية ‎٠‏ بنظير للتحويل الرقمي ‎to digital conversion‏ عناعهام0ة» من أجل نقل إشارة فلطية المكثف الرقمية ‎١7٠0©‏ أو يمكن تشكيل أداة قياس الفلطية ‎70٠0‏ لنقل إشارة فلطية المكثف المناظرة ‎Veo‏
ل ويمكن توصيل أداة قياس الفلطية + ‎Vo‏ على سبيل المثال بنظام التحكم 600 بواسطة وصلة إرسال بصرية ‎optical transmission link‏ من أجل فصل نظام التحكم ‎Tee‏ عن الجهد العالي للمكثف ‎Te 0‏ وقد تتضمن أداة قياس الفلطية ‎70٠0‏ إذا حبذ ذلك؛ مرشحات منخفضة التمرير لترشيح مركبات التيار المتناوب للفلطية المقاسة» وبالتالي تدل إشارة فلطية المكثف 06 على مركبة التيار ‎٠‏ المستمر للفلطية خلال المكثتف ‎Yeo‏ فقط. وبشكل بديل يمكن تشكيل أداة قياس الفلطية ‎70٠١‏ لتوليد إشارةٍ فلطية للمكثف ‎Veo‏ تدل على الفلطية المقاسة خلال المكثف 305؛ بما في ذلك مركبات ‎Ll‏ المتناوب وكذلك التيار المستمر. ويمكن ترشيح إشارة فلطية ‎CCl‏ 705 بواسطة نظام التحكم ‎Se‏ ‏وفي الشكل ‎ov‏ يتم ترتيب ‎shal‏ قياس الفلطية 7080 لقياس الفلطية خلال المكثف ‎lal‏ ‎lal ٠‏ المستمر ‎Yeo‏ وفي تطبيق بديل (غير موضح)؛ يمكن ترتيب أداة قياس الفلطية ‎7٠١‏ لقياس الفلطية خلال وصلة التيار المتناوب ‎Upp ٠١‏ وكذلك الفلطية خلال الفرع الطوري ‎Usps «FT‏ ومن ثم يمكن اشتقاق قيمة الفلطية خلال المكثف المانع للتيار المستمر ‎(Teo‏ على سبيل المثال في نظام التحكم ‎Toe‏ كفرق بين ‎Uses‏ و2,0ل1» ويمكن توليد إشارة فلطية المكثف 705 اعتماداً على ‎Jie‏ هذه القيمة المشتقة ل ‎Upp‏ وفي تطبيق بديل آخر ‎Lia‏ يمكن استخدام قيم الفلطية ‎Usps‏ ‎٠5‏ .خلال المكثفات الخلوية £00 لخلايا ‎50٠0 Fadl‏ في الفرع الطوري ‎oF oF‏ مع المعلومات المتعلقة بحالات تبديل التيار للصمامات ‎Yo‏ في الفرع الطوري ‎(FF‏ لاشتقاق الفلطية ينا خلال الفرع الطوري 307 ولأنه غالباً ما تلزم قيم الفلطية ‎Uggs‏ لنظام التحكم ‎60٠‏ لأغراض أخرى. ولأن حالات التبديل للصمامات ‎71١‏ معروفة أيضاً في نظام التحكم ‎Vee‏ تعتبر هذه الطريقة طريقة فعالة لتحديد الفلطية ‎Us‏ خلال الفرع الطوري ‎FV‏ ‏1 ويوضح الشكل ‎A‏ تخطيطياً مثالاً لتجسيد نظام التحكم ‎760٠0‏ حيث يمكن تثبيت الفلطية خلال المكثف المانع للتيار المستمر 305 في ‎fa‏ التيار المتناوب/|لثيار المستمر 300 من نوع ‎Suk‏ مصدر الفلطية ‎source converter (VSC)‏ عع0118». ويشتمل نظام التحكم ‎٠١‏ الموضح في الشكل ‎A‏ على ‎al‏ تحكم ‎Cus (Av + control mechanism‏ يتم تشكيلها لتوليد شكل موجي مرجعي لفلطية المُغيترَ ‎creference converter voltage waveform‏ .نا اعتماداً على مجموعة إشارات ‎ve‏ الوضع ‎1١ status signals‏ ومجموعة الإشارات المرجعية ‎Aso reference signals‏ حيث ‎Jai‏ ‏الإشارات المرجعية 805 على الشكل الموجي المرجعي للفلطية؛ المحددة مثلاً وفقاً للتعبير (7). وقد تتضمن إشارة الوضع 106 ‎Se‏ إشارات تدل على قياسات للتيار المتتاوب “14 على أطوار التيار المتنتاوب ‎fall‏ التيار المتتاوب/التيار المستمر 300 فلطية التيار المتناوب ‎UC‏ عند وصلات
“vy ‏عند وصلات التيار المستمر 007 و/أو قياسات‎ UPC ‏فلطية التيار المستمر‎ 7٠١ ‏التيار المتتاوب‎ ْ ‏لأي من الوسائط الملائمة الأخرى. وقد تتضمن مجموعة الإشارات المرجعية على سبيل المثال‎ converter phase alll ‏إشارات تدل على قيمة مرجعية لكل من فلاطية التيار المتتاوب الطوري‎ ‏فلطية التيار المستمر‎ (Pre) converter active power ‏القدرة الفعالة للمُغيرٌ‎ of ‏ل‎ ( AC voltage converter reactive power ‏؛ القدرة التفاعلية للمُغيرَ‎ (Ure) ٠١٠١٠ ‏عند وصلة التيار المستمر‎ 2 .8٠١ ‏و/أو أي قيمة مرجعية ملائمة أخرى. ويمكن تخزين القيم المرجعية مثلاً في الذاكرة‎ + (Quer) ‏لا بكيفية‎ dll ‏ويمكن تشكيل آلية التحكم 800 لتوليد شكل موجي مرجعي لفلطية‎
M. Khatir, S. A Zidi, A. Hadjeri and M. K. Fellah, ‏كما وصف في المرجع‎ Sic ‏معروفة‎ ‎"Dynamic performance of a back-to-back hvdc station based on voltage source adsl s cconverters”, Journal of Electrical Engineering, vol. 61, no. 1, pages: 29-36, 2010 Ye
Ure ‏تدل على‎ 87١ ‏إشارة‎ ‎correction ‏تصحيح‎ dl ‏أيضاً على‎ A ‏المبين في الشكل‎ ٠٠١ ‏ويشتمل نظام التحكم‎ ‏لفلطية التيار‎ Ua ‏لفلطية التيار المستمر للمكثف 875 يتم تشكيلها لتوليد إشارة‎ mechanism ‏اعتماداً على الإشارة المرجعية لفلطية التيار المستمر‎ 875 DC voltage error signal ‏المستمر‎ ‏التي تدل على فلطية التيار المستمر المقاسة أو المشتقة خلال‎ veo ‏وإشارة فلطية المكثف‎ AY. ٠ ‏إلى‎ 87٠0 ‏وتشير الإشارة المرجعية لفلطية التيار المستمر‎ Yeo ‏المكثف المانع للتيار المستمر‎ ‏وتشير إشارة‎ Teo ‏فلطية التيار المستمر المرغوبة 7587#" خلال المكثف المائع للتيار المستمر‎ ‏الخطاً لفلطية التيار المستمر 875 إلى خطأً فلطية التيار المستمر +0405 الذي يمثل انحراف‎ ‏عن فلطية التيار المستمر المرغوبة‎ Too ‏فلطية التيار المستمر خلال المكثف المائع للتيار المستمر‎ ‏في‎ Sie 505:7 ‏(المرجعية) 5:#7لةٌل؛ ويمكن تخزين قيم فلطية التيار المستمر المرجعية للمكثف‎ ٠» (AY ‏قد تكون؛ إن حبذ ذلك نفس الذاكرة‎ Al) 45٠ memory ‏الذاكرة‎ ‏دك‎ subtractor ‏على طارح‎ AYO ‏وتشتمل آلية تصحيح فلطية التيار المستمر للمكثف‎ ‏التي أساسها القياسات التي‎ AY ‏مشكل لطرح فلطية التيار المستمر المرجعية للمكثف من الإشارة‎ ‏تشير إلى هذا الفرق. وفي التجسيد‎ ATO ‏لفلطية التيار المستمر‎ Und ‏تم استقبالها ولتكوين إشارة‎ ‏أيضاً على وحدة‎ AYO ‏تشتمل آلية تصحيح فلطية التيار المستمر للمكثف‎ A ‏الموضح في الشكل‎ Ye ‏إلى‎ 45١ ‏ولنقل إشارة‎ 7٠5 ‏تحكم مثبتة +45 يتم تشكيلها لاستقبال وتثبيت إشارة الفلطية للمكثف‎ ‏مثلاً عبارة‎ 85 ٠ ‏الطارح 845 تشير إلى إشارةٍ فلطية المكثف المثبت. وقد تكون وحدة التحكم المثبتة‎ ‏وفي تطبيق بديل؛ ويمكن تطبيق إشارة‎ PT ‏وحدة التحكم‎ Jie ‏عن وحدة تحكم مثبتة بكسب ملائم؛‎
0 فلطية المكثف ‎Veo‏ مباشرة على الطارح ‎AE‏ كإشارة ‎ASY‏ وفي تطبيق من هذا القبيل يمكن إلغاء وحدة التحكم المثبتة ‎cho‏ أو تشكيلها لاستقبال وتثبيت إشارة ‎Und‏ فلطية التيار المستمر ‎AYE‏ ‏ويستحسن أن يكون مجموع قيم فلطية التيار المستمر المرجعية للمكثف لكافة الأطوار للمكثفات المائعة ‎all‏ المستمر ‎Ustsrers‏ 24 مكافناً للفلطية “اا خلال وصلة التيار المستمر 0 707. ومن أجل موازنة قيم فلطية المرحلة الطورية؛ من المرغوب تحقيق الشرط التالي طن << مم وول لكل مرحلة. وفي التشكيلة ‎Anal)‏ في الشكل ‎(A‏ افترض أن إشارة فلطبة المكثئف ‎7٠05‏ قد رشحت بتمرير منخفض بحيث تمت إزالة مركبات التيار المتناوب. واذا تضمنت إشارة فلطية المكثئف ‎Veo‏ التي يتم استقبالها عن طريق نظام التحكم ‎٠0١0‏ مركبات فلطية التيار المتتاوب؛ فقد يتضمن نظام التحكم ‎100000٠‏ مرشح ملائم منخفض التمريرة لاختيار مركبة التيار المستمر. ولأخذ ‎dad‏ فلطية التيار المستمر المقاسة خلال المكثف المانع للتيار المستمر 05 بعين الاعتبار في تبديل الصمامات 0 ‎YY‏ في الفرع الطوري ‎9٠07‏ يتم تزويد نظام التحكم 200 بطارح ‎choo‏ مشكل لاستقبال الإشارة ‎87١‏ التي تدل على الشكل الموجي المرجعي لفلطية ‎Ure Fall‏ وكذلك إشارة الخطأً لفلطية التيار المستمر ‎Uber‏ ويتم تشكيل الطارح 855 أيضاً لطرح القيمة ‎Vo‏ المستقبلة 5557 من القيمة المستقبلة ‎Ug‏ للتوصل إلى شكل موجي معدل مرجعي لفلطية المُغيرَ ‎Unnner‏ « ولتوليد إشارة مرجعية معدلة للفلطية 860 تدل على »سنا . ويشتمل أيضاً نظام التحكم المبين في الشكل ‎A‏ على مضمن لعرض النبضة ‎pulse width‏ ‎(ATO modulator (PWM)‏ يتم تشكيله لتوليد مجموعة من الإشارات المضمنة لعرض النبضة استجابة لإشارة الفلطية المرجعية (التي تمثل في نظام التحكم ‎60٠0‏ المبين في الشكل 8 الإشارة المرجعية المعدلة للفلطية ‎(AT‏ وقد يعمل مضمن عرض النبضة 865 بكيفية معروفة (انظر مثلاً المرجع ‎N.
Mohan, 1. Undeland, W.
Robbins: "Power electronics”, section 8-4-6-2, John‏ ‎(Wiley & sons‏ لتوليد إشارة تحكم ‎76٠١‏ على شكل مجموعة إشارات ‎PWM‏ يراد تغذيتها للمرحلة الطورية ‎Fu)‏ للتحكم بالصمامات ‎7١١‏ الخاصة بها. ويتم ربط نظام التحكم ‎10١0‏ بشكل مستجيب بأداة قياس الفلطية ‎١70٠0‏ بالإضافة إلى أدوات ‎Ye‏ القياس الأخرى (غير المبينة) المرتبة لتزويد إشارات وضع 100 والمشكلة لتوليد إشارة تحكم ‎1٠١‏ ‏يراد استخدامها في التحكم ‎Fuad‏ التيار المتناوب/التيار المستمر ‎٠١0‏ استجابة لإشارة فلطية المكثف ‎Veo‏ وإشارات الوضع ‎Teo‏ المستقبلة من أدوات القياس هذه. ونظام التحكم ‎0١0‏ المبين في الشكل 8 ما هو إلا مثالاً على ذلك ويمكن استخدام تطبيقات أخرى لنظام التحكم ‎710٠0‏ حيث
اج تؤخذ بعين الاعتبار قياسات فلطية التيار المستمر خلال المكثف المانع للتيار المستمر ‎٠05‏ عند التحكم في ‎fad‏ التيار المتناوب/التيار المستمر ‎.7٠8‏ ‏وبوجه عام؛ يفضل أن يكافئ مجموع قيم الفلطية خلال المراحل الطورية الموصولة على التوالي ‎Yay p‏ فلطية التيار المستمر المسلطة خلال وصلة التيار المستمر 097 7. وهذا يقتضي أن ‎o‏ تبلغ المركية التسلسلية الصفرية لفلطية التيار المتتاوب الناتجة صفاً. وبعبارة أخرى» ينبغي أن يكافئ المجموع الفوري للفلطية عند وصلات التيار المتتاوب ‎17٠١ 7٠١‏ و١٠7ثن‏ صفراً. ومع ذلك مثلاً بسبب قيم الفلطية المتموجة ‎ripple voltages‏ الناتجة خلال المكثفات الخلوية 405 لخلايا المُغير 5060 في الأفرع الطورية ‎oF oF‏ قد تنشاً مركبة تسلسلية غير صفرية؛ صفرية ينجم عنها تيارات من النمط التابع المشترك. وقد تكون هذه التيارات التابعة من النمط المشترك ضارةٍ بنظام ‎.٠٠١ 1170© ٠‏ ويمكن الحد منها على سبيل المثال عن طريق التحكم المنفعل؛ باستخدام مرشحات منفعلة كما وصف أدناه؛ و/أو عن طريق التحكم بشكل فعال بخلية ‎aah‏ واحدة على الأقل 00 لتوليد فلطية مقابل المركبة التسلسلية الصفرية غير المرغوبة. وقد تشير قياسات التيار المتدفق خلال وصلة التيار المستمر ‎١٠7‏ وكذلك قياسات مجموع قيم الفلطية خلال وصلات التيار المتناوب © ‎٠7٠١‏ إلى مركبة تسلسلية غير صفرية؛ صفرية. ‎ve‏ وبالتالي؛ يمكن توليد إشارة تدل على ‎GUS‏ التسلسلية الصفرية من هذه القياسات»؛ ويمكن استخدامها في الحد من أو إزالة التيارات التابعة من النمط المشترك. وغالباً ما يمثل إسهام المركبة التسلسلية الصفرية ‎Uzse‏ المعرف عن طريق هذه القياسات مركبات توافقية ‎harmonic components‏ لفلطية التيار المتنتاوب المرغوبة: (مرم - ‎On sin(hwt‏ ورد = ‎Uzse‏ )0( ‎am Ye‏ يمثل ‎cons oF =h‏ « المركبات التوافقية ‎nol‏ ويمثل ‎Th‏ الفلطية الذروية للمركبة 2800 وقد تكون المركبات التوافقية على سبيل المثال عبارة عن مركبات توافقية لتردد تبديل الصمام ‎valve‏ ‎switching frequency‏ أو مركبات توافقية لتردد نظام التيار المتناوب ‎Lads .١١١‏ يلي؛ تستخدم عبارة 'مركبات التيار التوافقي ذي النمط المشترك على جانب التيار المستمر" للإشارة إلى مركبات التيار المستمر التابعة. ‎Yo‏ وفي أحد تجسيدات التحكم بالتيار ذي النمط المشترك؛ يأخذ التحكم بخلايا ‎Fall‏ 406 للأفرع الطورية 307 بعين الاعتبار إسهام المركبة التسلسلية الصفرية المقاسة ‎Vase‏ وإذا استخدم نظام التحكم ‎٠0١‏ المبين في الشكل ‎oh‏ يمكن على سبيل المثال استخدام هذا التحكم الفعال بالتيار ذي النمط المشترك بتزويد الطارح 455 بإشارة ‎Jia‏ إسهام المركبة التسلسلية الصفرية ‎Das‏ بحيث
0 يتم توليد شكل موجي مرجعي معدل لفلطية المُغْيرَ *»دلآً؛ ليتم تغذيتها إلى مضمن عرض النبضة ‎AS ATO‏ يمكن بواسطتها إزالة أو الحد من إسهام المركبة التسلسلية الصفرية غير المرغوبة ‎Use‏ وبالتالي» يمكن تضمين الخرج الناتج عن الأفرع الطورية 707 بكيفية يمكن بواسطتها الحد من إسهام المركبة التسلسلية الصفرية غير المرغوبة ‎Vase‏ وبالتالي يمكن الحد من مركبات التيار 0 التوافقي ذي النمط المشترك على جانب التيار المستمر. وعادة ما يتم طرح نفس مقدار الإسهام من الشكل الموجي المرجعي للفلطية ‎Ung‏ لكل طور من الأطوار © حيث يمكن غالبا وصف هذه الإسهام بالتعبير )7( ومن ناحية ثانية؛ عندما يتم التحكم الفعال بالتيار ذي النمط المشترك بواسطة خلايا ‎Sl)‏ ‏للأفرع الطورية 907 في ‎fad‏ التيار المتناوب/التيار المستمر ‎Tov‏ حيث يوجد فرع طوري ‎٠‏ مفرد ‎TAT‏ فقط لكل مرحلة طورية ‎(Fe)‏ فقد يظهر الإسهام في تضمين خرج الفرع الطوري الناجم عن تخفيف المركبة التسلسلية الصفرية غير المرغوبة؛ في بعض التشكيلات؛ في خرج الفلطية عند وصلات التيار المتناوب ١٠؟.‏ وبناء على ذلك. يُقترح في هذا التجسيد أن يتم تزويد محول ‎4٠١0‏ ‏موصول بخرج التيار المتناوب ‎7٠١‏ للمرحلة الطورية ‎Yo)‏ بنقطة متعادلة عائمة ‎floating neutral‏ ‎LS point‏ هو موضح في الشكل 9؛ حيث يتم وصل النقطة المتعادلة ‎Y‏ للمحولات ‎4٠١‏ بالأرض ‎Ne‏ بواسطة واقية الصواعق ‎.90٠١‏ وقد تظهر قيم الفلطية الناجمة عن تضمين عملية تخفيف التيار ذي النمط المشترك على ‎Alay‏ التيار المتتاوب ‎7٠١‏ في المرحلة الطورية ‎7٠١‏ في هذه التشكيلة خلال واقية الصواعق ‎90٠0‏ وبذلك فإنها لا تتحول إلى نظام التيار المتتاوب ‎Ave‏ ‏ولواقيات الصواعق ‎890٠0‏ خواص مقاومة غير خطية | ‎non-linear resistance‏ ‎characteristics‏ حيث بالنسبة للطاقات المحتملة المتوقعة عند النقاط المتعادلة للمحولات خلال ‎»٠‏ - عملية التشغيل العادية؛ تكون مقاومة واقية الصواعق ‎sale 90٠0‏ عالية ‎call‏ حيث يتم أساساً الحفاظ على نقاط التعادل للمحول عند الطاقة المحتملة العائمة؛ في حين أنه بالنسبة لقيم الفلطية المتوقعة عند أي دارة قصر أو ‎Usd‏ أرضي في النظام ١٠٠؛‏ تظهر واقية الصواعق توصيل ‎Je‏ ‏للتيار. وقد تتضمن واقية الصواعق ‎90٠0‏ على سبيل المثال» مقاومة متغيرة واحدة أو أكثر من ‎sale‏ ‏ملائمة ‎Jie‏ 200؛ أو شبه موصلات تظهر خواص المقاومة غير الخطية المرغوبة؛ ‎Jie‏ ديودات ‎Ye‏ التخطي ‎.(BODs)‏ ‏ف وبشكل بديل يمكن إجراء التحكم الفعال بالتيار ذي النمط المشترك بواسطة مرشح فعال + يشتمل على خلايا ‎Jak‏ إضافية ‎fev‏ ويمكن وصل المرشح الفعال ‎90٠0‏ على التوالي بالمراحل الطورية ‎Fadl Yet‏ التيار المتناوب /التيار المستمر ‎Vee‏ وبواسطة هذا المرشح الفعال
وج 0 ققد تعوض أي من المركبات التسلسلية الصفرية؛ غير الصفرية التي تؤدي إلى تيارات تابعة ذات نمط مشترك على جانب التيار المستمرء وبالتالي يتم الحد من أو إزالة التيارات التابعة ذات النمط المشترك على جانب التيار المستمر. ويوضح الشكل ‎٠١‏ مثالاً على مُغيرَ التيار المتناوب/التيار المستمر ‎Ye‏ الذي يشتمل على مرشح فعال ‎.٠٠٠١‏ ويتم وصل المرشح ‎٠٠٠١‏ ‎٠5‏ المبين في الشكل ‎٠١‏ بين قطب التيار المستمر الأكثر إيجاباً لوصلة التيار المستمر ‎7١7‏ والمرحلة الطورية ‎١٠‏ 13 التي تعتبر أقرب لقطب التيار المستمر الموجب. ومن ناحية ثانية يمكن بشكل بديل وصل مرشح ‎٠٠٠١‏ بين مرحلتين طوريتين ‎"0٠‏ أو بين قطب التيار المستمر الأكثر ‎Llu‏ لوصلة التيار المستمر ‎١7‏ 7 والمرحلة الطورية ‎"0٠‏ التي تعتبر أقرب لقطب التيار المستمر السالب. وعندما يشتمل مرشح ‎٠٠٠١‏ على أكثر من خلية مُغيترَ واحدة ‎ef vv‏ يمكن بشكل بديل توزيع ‎٠١‏ المرشح ‎٠٠٠١‏ بحيث يتم توصيل ‎Fadl WIA‏ المختلفة 50860 للمرشح ‎٠٠٠١‏ عند مواقع مختلفة على امتداد وصلة التوالي للمراحل الطورية ‎30٠‏ بين قطبي التيار المستمر لوصلة التيار المستمر لا١‏ أ وتوضّح الأشكال ١٠ب-١٠و‏ أمثلة مختلفة من تطبيقات المرشح الفعال ‎.٠٠٠١‏ وتوضح الأشكال ١٠ب-١٠١ه‏ بعض التشكيلات البديلة لزوج ذي جسر نصفي يشتمل على خلايا ذات جسر ‎٠5‏ نصفي 400 للطوبولوجيات المختلفة والأقطاب المقابلة. ويتم تكوين المرشحات الفعالة ‎٠٠٠١‏ ‏المبينة في الأشكال ١٠ب-١٠ه‏ من خليتي ‎fil‏ ذات جسر نصفي ‎0٠١‏ للطوبولوجيات المختلفة والأقطاب المتقابلة؛ حيث يكون للفلطية خلال خلية ‎Fadl‏ العلوية ‎50٠‏ أو خلية ‎pall‏ السفلية £0 ب إما قيمة الصفر أو ‎Usps‏ بينما يكون للفلطية خلال خلية ‎dd‏ الأخرى في الزوج قيمة الصفر أو ‎Uggs‏ حيث يمثل ‎Uggs‏ الفلطية خلال المكثف الخلوي ‎٠5‏ 5. وبالتالي؛ قد يكون للفلطية ‎Ys‏ خلال المرشحات الفعالة ‎٠٠٠١‏ المبينة في الأشكال ١٠١ب-هء‏ أي فلطية المرشح الفعال 17,00 أي قيمة من القيم ‎«Usps‏ الصفرء أو ‎~Usos‏ ‏ويتم تكوين المرشح الفعال ‎٠٠٠١‏ المبين في الشكل ١٠و‏ من خلية ‎ik‏ ذات جسر كامل وبالتالي قد يكون لفلطية المرشح الفعال ‎Upon‏ أي قيمة من من القيم ‎Uags‏ الصفر؛ أو - ‎Usgs‏ وقد يشتمل المرشح الفعال ‎Sak WA ٠٠٠١‏ إضافية ++ ‎of‏ اعتماداً على فلطية التعويض ‎Yo‏ المتوقعة اللازمة من المرشح الفعال ‎.٠٠٠١‏ ولإنه بوجه عام؛ لا تحبذ مركبة التيار المستمر في فلطية المرشح الفعال 17,00 يفضل أن يتم تكوين المرشح الفعال ‎٠٠٠١‏ من خلايا ‎Jl‏ ذات جسر كامل ‎5٠0٠‏ و/أو أزواج خلايا مُغيرَ ذات جسر كامل موصولة بحيث يمكن تحقيق كل من الفلطية الموجية والسالبة خلال زوج ‎Jal‏
Ce ومن المستحسن أن يتم التحكم بتبديل الصمامات 0 ‎YY‏ للمرشح الفعال ‎٠٠٠١‏ بحيث يتم توليد فلطية المرشح الفعال ‎Ujpgg‏ لتقابل ‎Use‏ حيث ‎Jie Vase‏ نتائج قياس المركبة التسلسلية الصفرية (الناتجة على سبيل المثال عن طريق التيار المتدفق خلال وصلة التيار المستمر ‎٠١١‏ ‏وكذلك قياسات مجموع قيم الفلطية خلال وصلات التيار المتتناوب © ‎(YY)‏ ويمكن إجراء هذا 0 التحكم بواسطة نظام التحكم ‎Tov‏ الذي قد يحتوي على سبيل ‎JU‏ على وحدة عيارية منفصلة للتحكم بالمرشح الفعال ‎.٠٠٠١‏ وقد تعمل هذه الوحدة العيارية على سبيل المثال بكيفية مماثلة للطارح 885 ومضمن عرض النبضة 75+ المبين في الشكل ‎oA‏ حيث قد يكون ‎Ung‏ عبارة عن إشارة تمثل قيمة الصفر ويمكن تغذية الطارح 855 بإشارة تمثل المركبة التسلسلية الصفرية المعرفة التي ينبغي أن يعوضها المرشح الفعال ‎.٠٠٠١‏ ‎١‏ وكما ذكر أعلاه؛ يمكن بشكل ‎hay‏ الحد من التيارات ذات النمط المشترك التابعة بواسطة المرشحات المنفعلة؛ مثل المفاعلات أو المرشحات المنفعلة التي تشتمل على أكثر من مركبة. واذا استخدمت مرشحات منفعلة فيها أكثر من مركبة؛ يمكن تصميم هذه المرشحات المنفعلة مثلاً لخمد على وجه الخصوص التيارات عند ترددات المركبات التوافقية الناجمة والأكثر شيوعاً. وبسبب دفع التيارات ذات النمط المشترك بقيم فلطية متموجة تحدث ضمن ‎Saal LDA‏ 060 في الأفرع ‎Tv ‏الطورية 07؛ يستحسن توصيل هذه المرشحات المنفعلة على التوالي مع الأفرع الطورية‎ ١٠ ‏موصول على التوالي مع الفرع الطوري‎ ٠١٠١١ ‏بها مفاعل‎ Vo) ‏مرحلة طورية‎ ١١ ‏ويوضح الشكل‎
Yoo ‏يتم وصل هذه الوصلة المتوالية على التوازي مع المكثف المانع للتيار المستمر‎ Cus (FF ‏ويشار للمرشح المنفعل الموصول بهذه الكيفية بمرشح الفرع الطوري‎ .7٠١ ‏ووصلة التيار المتناوب‎ ٠٠١٠١ ‏والذي يشار إليه هنا بمفاعل الفرع الطوري‎ ١١٠١١ ‏حيث يشكل المفاعل الخاص به‎ ٠ ‎٠‏ | تجسيداً. ‏وقد يساهم أيضاً مرشح خط التيار المستمر ١٠3؛‏ الموصول على التوالي مع المراحل الطورية ووصلة التيار المستمر ‎oF ١7‏ بالحد المنفعل للتيارات ذات النمط المشترك. وعلاوة على ذلك قد يقي مرشح الفرع الطوري ‎٠١٠١‏ الذي يحد بشكل منفعل من التيارات ذات النمط المشترك المرحلة الطورية ‎70٠‏ من درارة القصر أو تيارات العطل الأرضي الناتجة عن ‎YO‏ نظام ‎.٠٠١ HVDC‏ وقد تسهم مفاعلة مرشح الفرع الطوري ‎Kuo ٠١٠١‏ في مفاعلة« على جانب التيار المستمر حيث 2200 ‎Xpc=Xa10 +P‏ (حيث تكافي وممدا ؟ ‎2/٠7‏ + موا + 27 = ‎Xpe‏ ‏عندما تشكل المرشحات المفاعلين ‎٠١‏ و١٠١١‏ الذين لهما عاملي الحث ‎Lato inductances‏ و 14209 على الترتيب).
Cv -
وعلى عكس مرشح خط التيار المستمر 0 ‎TY‏ يساهم مرشح الفرع الطوري ‎٠١٠١‏ بشكل
إضافي في المفاعلة ,م لدارة المرحلة الطورية المشكلة من خلال التوصيل المتوازي لوصلة التوالي للمكتف المانع للتيار المستمر ووصلة التيار المتتاوب ١٠؟‏ والفرع الطوري ‎ToT‏ وفي ‎Alls‏ تيارات
دارة قصر أو عطل أرضي مفرطة من نظام ‎٠٠١ HVDC‏ الذي ‎dad‏ به مُغيٌ التيار
‎٠‏ المتناوب/التيار المستمر ‎Yee‏ قد يكون المكثف المانع للتيار المستمر ‎30٠‏ غير قادر على مقاومة ‎«Lgl‏ ويحدث تفريغ تياري خلال المكثف المانع للتيار المستمرء أو عن طريق واقية الصواعق 0< إن وجدت. وسوف يعتمد معدل زيادة التيار في دارة المرحلة الطورية في مثل هذه الحالة
‏على مفاعلة دارة المرحلة الطورية ‎Xagr‏ ومن أجل حماية ‎WIA‏ المغيّر في الفرع الطوري ‎TY‏ من التيارات العابرة المرتفعة؛ من المرغوب تصميم مفاعلة دارة المرحلة الطورية بكيفية ملائمة. ويمكن
‎٠‏ استخدام مرشح فرع طوري ‎٠١٠١١‏ في ‎Jie‏ هذا التصميم. واعتماداً على متطلبات تطبيق خاص؛ ويمكن أن يلغي استخدام مرشحات دارة مرحلة طورية ١٠؟‏ الحاجة إلى مرشح خط التيار المستمر ‎٠6‏
‏ويمكن بشكل بديل (أو ‎(Al)‏ تصميم مفاعلة دارة المرحلة الطورية ‎phase leg circuit‏ ‎reactance‏ :16:0 عن طريق توصيل مرشح فرع وصلة التيار المتناوب ‎٠7٠١‏ على التوالي مع
‎OY ‏ووصلة التيار المتناوب ١٠؛ كما هو مبين في الشكل‎ Teo ‏المكثف المانع للتيار المستمر‎ ٠ ‏ولن يساهم مرشح فرع وصلة‎ VY ew ‏بمفاعل‎ ١8٠٠١ ‏يُمثل مرشح فرع وصلة التيار المتناوب‎ Cus ‏ويمكن استخدام أية توليفة‎ YY + ‏من هذا القبيل في مفاعلة خط التيار المستمر‎ ٠7٠١١ ‏تيار متناوب‎ ‏و/أو مرشحات فرع وصلة‎ ٠١١١ ‏مرشحات الفرع الطوري‎ FY + ‏من مرشح خط التيار المستمر‎ ‏لتصميم حماية منفعلة لمغيّر التيار المستمر/التيار المتناوب.‎ ١7٠١ ‏التيار المتناوب‎
‎Y.‏ وإذا كان الانخفاض في فلطية التيار المستمر عبر مرشح ‎١٠٠١‏ (أو عبر أي من المكونات الأخرى الموصولة على التوالي مع المكثف المانع للتيار المستمر ‎Teo‏ ووصلة التيار المتتاوب ‎7٠١‏ لمرحلة طورية + ‎(YY)‏ كبيراً؛ فإن ‎Jie‏ هذا الانخفاض في فلطية التيار المستمر يمكن مشاهدته؛ لأغراض التحكم الموصوف ‎Lad‏ يتعلق بالشكل ‎oh‏ كجزء من فلطية التيار المستمر عبر المكتف المانع للتيار المستمر 06 ‎Uses‏
‎Yo‏ ومن خلال الاختراع الراهن تم الوصول إلى أنه يمكن الحصول على مُغيرَ تيار متناوب/تيار مستمر فعّال بتكلفة منخفضة مع المحافظة على الأداء بالمقارنة مع الحلول الموجودة حالياً. فعلى سبيل ‎(JU‏ يمكن تنصيف التيار المقدّر لصمامات خلية ‎Fadl‏ عند قدرةٍ ‎Baie‏ ‏محافظ عليها بالمقارنة مع ‎Jide‏ تيار متناوب/تيار مستمر يشتمل على مراحل طورية متصلة على
التوالي» ويشتمل كل منها على فرع طوري أحادي وفرع مكثف تيار مستمر موصول على التوازي؛ وحيث يزوّد مخرج طور التيار المتناوب بين نقاط الوسط للفرع الطوري وفرع مكثف التيار المستمر لمرحلة طورية. وبالمقارنة مع ‎Jud‏ تيار متناوب/تيار مستمر يشتمل على فرعين متوازيين» توصل نقاط الوسط الخاصة بهما بوصلة تيار متناوب؛ ويمكن تنصيف عدد الصمامات المطلوبة عند القدرة 0 المقَدّرةٍ المحافظ عليهاء مع الحفاظ على فلطية 3360 للصمامات. وبالتالي» يمكن تنصيف الفلطية الكلية المقدّرة ‎fal‏ التيار المتناوب/التيار المستمر. ويعتبر الاختراع مفيداً بصفة خاصة لمغيّرات تفريع ‎tapping converters‏ في تطبيقات مرتفعة الفلطية؛ لكن قد يتم استخدامها بشكل متساو في تطبيقات منخفضة أو متوسطة الفلطية؛ أو في مُغيرّات تيار متناوب/تيار مستمر تشكل مُغيرّات رئيسية في نظام ©11710. ‎Lady‏ ذكر أعلاه؛ تم ذكر مُغيرّات تيار متناوب/تيار مستمر ثلاثية ‎٠‏ الأطوار كأمثلة. ومع ذلك؛ تكون التقنية قابلة للتطبيق على حد سواء على مُغيرّات تيار متتاوب/تيار مستمر بأي عدد من الأطوار © حيث © > 7. ويعتبر الاختراع المكشوف عنه مفيداً بصفة خاصة ‎cul fad‏ تيار متناوب/تيار مستمر من نوع مصدر الفلطية؛ التي يطلق عليها اسم مُغيرّات ‎VSC‏ ‎eg‏ الرغم من أنه تُذكر جواتب مختلفة للاختراع في عناصر الحماية المستقلة المرافقة؛ إلا أن جوانب أخرى للاختراع تتضمن توليفة من أي من الميزات المذكورة في الوصف أعلاه و/أو في ‎٠‏ عناصر الحماية المرافقة؛ وليس فقط التوليفات المذكورة صراحة في عناصر الحماية المرافقة. وسيدرك الشخص المتمرس في التقنية أن الاختراع المذكور هنا لا يقتصر على التجسيدات المكشوف عنها في الرسوم المرفقة والوصف التفصيلي السابق؛ والمذكورة لأغراض التوضيح فقط لكن يمكن تطبيقها في عدد من الطرق المختلفة؛ وتُحدد من خلال عناصر الحماية التالية.

Claims (9)

  1. ve عناصر الحماية ‎are -١ \‏ تيار متناوب/تيار مستمر ‎)٠٠١( AC/DC converter‏ يشتمل على: " مرحلتين طوريتين ‎(Yo) phase legs‏ اثنتين على الأقل موصولتين على التوالي ‎r‏ بين مربطي وصلة تيار مستمر ‎DC connection terminals‏ أول وثان لمغيّر التيار ¢ المتناوب/التيار المستمر ‎Cus AC/DC converter‏ تشتمل كل مرحلة طورية ‎phase leg‏ ° على: 4“ وصلة تيار متناوب ‎(YV+) AC connection‏ لها مربطان أول وثان ‎first and‏ ‎second terminals 7‏ مرتبان لوصل المرحلة الطورية ‎phase leg‏ بطور نظام تيار متتاوب ‎AC‏ ‎system A‏ (١١١)؟‏ 4 فرع طوري ‎(YY) phase branch‏ يشتمل على خلية ‎converter cell jae‏ (400) ‎٠١‏ واحدة على الأقل وله مربطان طرفيان أول وثان ‎first and second branch end gall‏ ‎¢(E) terminals VA‏ و ‎١‏ مكثف ‎capacitor‏ (*١٠)؛‏ حيث ‎Jay vy‏ المكثف ‎capacitor‏ بين المربط الطرفي الأول للفرع ‎first branch end‏ ‎terminal Vg‏ ومربط وصلة التيار المتتاوب الأول ‎first AC connection terminal‏ ويشكل ‎Vo‏ المكثف ‎laile Wie capacitor‏ للتيار المستمر ‎¢DC blocking capacitor‏ ‎VY‏ ويوصل مربط التيار المتناوب الثاني ‎second AC terminal‏ بالمربط الطرفي الثاني 7 للفرع ‎¢second branch end terminal‏ وحيث ‎VA‏ يكون التوصيل على التوالي ‎series connection‏ للمراحل الطورية ‎phase legs‏ بين 4 مربطي وصلة التيار المستمر الأول والثاني بحيث تقع نقطة توصيل على التوالي أولى ‎first‏ ‎(P1) series connection point Y.‏ في مرحلة طورية ‎phase leg‏ بين المربط الطرفي الأول ‎7١‏ للفرع ‎first branch end terminal‏ والمكثف المانع للتيار المستمر ‎DC-blocking capacitor‏ ‎Lain YY‏ تقع نقطة توصيل على التوالي ‎second series connection point Axl‏ (02) بين ‎yr‏ المربط الطرفي الثاني للفرع ‎second branch end terminal‏ ووصلة التيار المتناوب الثانية
  2. ‎.second AC connection Yt‏ ‎١‏ "- مغيّر التيار المتناوب/التيار المستمر ‎AC/DC converter‏ وفقاً لعنصر الحماية ‎٠‏ حيث r. ‏على مجموعة‎ phase leg ‏لكل مرحلة طورية‎ phase branch ‏يشتمل الفرع الطوري‎ ‏متصلتين على التوالي اثنتين‎ converter cells jane ‏من خليتي‎ (£10) cascade ‏تعاقبية‎ r ‏على الأفل قابلتين للتبديل بشكل مستقل.‎ ٠: ‏حيث‎ oF ‏وفقاً لعنصر الحماية‎ AC/DC converter ‏التيار المتتاوب/التيار المستمر‎ Se =F ٠ ‏على مجموعتين‎ phase leg ‏لكل مرحلة طورية‎ phase branch ‏يشتمل الفرع الطوري‎ y ‏متصلتين على التوازي اثنتين على الأقل من خلايا المغيز‎ (£10) cascades ‏تعاقبيتين‎ 0 . 017116 cells ¢ Cus F ‏وفقاً لعنصر الحماية‎ AC/DC converter ‏التيار المتتاوب/التيار المستمر‎ faa ‏؛-‎ ١ ‏يشتمل كذلك على:‎ converter ‏مشكل للتحكم بتبديل خلايا المغيرُ‎ (++) control system ‏نظام تحكم‎ 3 ‏وفقاً‎ voltage ‏لتزويد فلطية‎ phase leg ‏لمرحلة طورية‎ phase branch ‏الطوري‎ gall cells ¢ ‏الأولى والثانية‎ series connections points ‏للتعبير التالي بين نقطتي التوصيل على التوالي‎ ‘phase leg ‏لمرحلة طورية‎ (P2 <P1) 5 Up = 1726 + Ufsin(wt + 6) v Fara ‏عدد أطوار‎ Si P [PV] 3 k k™ phase leg ‏حيث يشير + إلى المرحلة الطورية‎ A ‏يشير إلى فلطية تيار‎ URS oF v0 AC/DC converter ‏التيار المتناوب/التيار المستمر‎ 3 ‏مرغوبة محدّدة مسبقاً بين نقطتي التوصيل الأولى والثانية حيث‎ DC voltage ‏مستمر‎ 0 DC ‏الفلطية بين مربطي وصلة التيار المستمر‎ UPC ‏بحيث يمثل‎ ,2:5-1 URC = UPC "١ ‏مرغوبة‎ peak AC voltage ‏فلطية تيار متتاوب ذروية‎ gic ‏ويمتل‎ connection terminals ' angular ‏بين نقطتي التوصيل الأولى والثانية؛ ؛ يمثل الزمن» 0 يمثل التردد الزاوي‎ " ‏ويمثل .© الزاوية الطورية‎ AC output ‏المرغوب عند مخرج التيار المتناوب‎ frequency Ve ‏المرغوبة.‎ phase angle 0 ‏وفقاً لأي من عناصر الحماية‎ AC/DC converter ‏مغيّرز التيار المتناوب/التيار المستمر‎ —o ١ ‏حيث يشتمل على:‎ AGL) ‏مارب لقياس فلطية واحدة‎ (Vo +) voltage measurement device ‏أداة لقياس الفلطية‎ v
  3. 1 على الأقل يمكن منها الحصول على فلطية التيار المستمر ‎DC voltage‏ عبر المكثف 8 المانع للتيار المستمر ‎)٠١٠( DC-blocking capacitor‏ للمرحلة الطورية ‎¢phase leg‏ وحيث ‎(Sa v‏ توصيل نظام التحكم ‎control system‏ (100) بصورة مستجيبة بأداة قياس ‎A‏ الفلطية ‎voltage measurement device‏ ويشكل لاستقبال إشارة ‎signal‏ من أداة قياس 9 الفلطية يمكن منها الحصول على فلطية التيار المستمر ‎DC voltage‏ عبر المكثف المانع ‎٠١‏ للتيار المستمر ‎¢DC-blocking capacitor‏ و ‎١١‏ يشكل نظام التحكم ‎control system‏ لإجراء تحكم بتبديل خلايا ‎converter ural‏ ‎cells VY‏ للأفرع الطورية ‎phase branches‏ اعتماداً على إشارات قياس الفلطية ‎voltage‏ ‎measurement signals‏ التي تم استقبالها بحيث تناظر فلطية التيار المستمر ‎DC voltage‏ ‎Vg‏ عبر المكثف المانع للتيار المستمر ‎DC-blocking capacitor‏ لمرحلة طورية ‎phase leg‏ ‎Ve‏ فلطية تيار مستمر محددة مسبقاً للمكثف ‎.predetermined capacitor DC voltage‏ ‎Sire -> ١‏ التيار المتناوب/التيار المستمر ‎AC/DC converter‏ وفقاً لعنصر الحماية ©« حيث 7 تُشكل ‎shal‏ قياس الفلطية ‎voltage measurement device‏ لقياس الفلطية ‎voltage‏ ‏1 عبر المكثف المانع للتيار المستمر ‎-DC-blocking capacitor‏ ‎fue -7 ٠‏ التيار المتناوب/التيار المستمر ‎AC/DC converter‏ وفقاً لعنصر الحماية ©؛ حيث ‎Y‏ تشكل أداة قياس الفلطية ‎voltage measurement device‏ لقياس: ‎y‏ فلطية ‎voltage‏ واحدة على الأقل حيث يمكن الحصول على الفلطية عبر الفرع ¢ الطوري ‎phase branch‏ للمرحلة الطورية ‎«phase leg‏ و ° الفلطية عبر وصلة التيار المتتناوب ‎AC connection‏ للمرحلة الطورية ‎phase‏ ‎leg 1‏ ‎See - ١‏ التيار المتناوب/التيار المستمر ‎AC/DC converter‏ وفقاً لأي من عناصر الحماية 4 - ‎Cua ١‏ . تناظر فلطية التيار المستمر المرغوبة المحددة مسبقاً ‎predetermined desired DC‏
  4. Ty DC ‏الفلطية بين مربطي وصلة التيار المستمر‎ U7 Jig ‏حيث‎ «Upe/P voltage 1 ‏ويمتل 7 عدد الأطوار.‎ connection terminals 2 ‏وفقاً لأي من عناصر الحماية‎ AC/DC converter ‏التيار المتناوب/التيار المستمر‎ fae -4 ١ ‏السابقة؛ يشتمل على‎ converter ural ‏مشكل للتحكم بتبديل خلايا‎ )٠١( control system ‏نظام تحكم‎ ¥ ‏حيث يشكل نظام التحكم‎ phase leg ‏لمرحلة طورية‎ phase branch ‏للفرع الطوري‎ cells ¢ ‏من أجل:‎ ° zero sequence ‏تدل على مركبة تسلسلية صفرية‎ signal ‏استقبال إشارة‎ , ‏التيار‎ fie ‏من‎ AC output voltage ‏لفلطية التيار المتناوب الخارجة‎ component v ‏و‎ ¢AC/DC converter ‏المتناوب/التيار المستمر‎ A ‏واحدة على الأقل لمغيّر التيار‎ converter cell jie ‏التحكم بتبديل خلية‎ 9 ‏المتتاوب/التيار المستمر اعتماداً على الإشارة المذكورة التي تدل على مركبة تسلسلية‎ ١ ‏لتخفيف مركبات التيار التوافقي ذي النمط المشترك‎ zero sequence component ‏صفرية‎ ١ .
  5. DC side harmonic common mode current components ‏على جانب التيار المستمر‎ VY ‏وفقاً لعنصر الحماية 9؛ حيث‎ AC/DC converter ‏التيار المتناوب/التيار المستمر‎ Sue -٠ ١ ‏الواحدة على الأقل بحيث يشكل نظام التحكم‎ converter cell ‏ل تكون خلية المغيّر‎ ‏المشترك على‎ hall ‏للتحكم بالتبديل لتخفيف مركبات التيار التوافقي ذي‎ control system r ‏هي‎ DC side harmonic common mode current components ‏جانب التيار المستمر‎ ¢ .phase legs ‏للمراحل الطورية‎ phase branches 4) shall ‏خلايا المغيّز للأفرع‎ 5 ‏حيث‎ ٠١ ‏وفقاً لعنصر الحماية‎ AC/DC converter ‏مغيّرٌ التيار المتناوب/التيار المستمر‎ =) \ phase ‏لكل مرحلة طورية‎ (VY) +) AC connection ‏توصل وصلة التيار المتتاوب‎ Y ‏و‎ ¢(€) +) transformer ‏أولى لمحوّل‎ winding ‏بلفيفة‎ leg 1 ‏بواقية‎ transformer ‏الثانية للمحوّل‎ winding ‏للفيفة‎ neutral ‏يوصل السلك المحايد‎ ¢ rv ‏طليقاً.‎ neutral ‏وبالتالي يكون السلك المحايد‎ »)00( grounded arrester ‏صواعق مؤرضة‎ ° ‏وفقاً لعنصر الحماية 4 حيث‎ AC/DC converter ‏التيار المتناوب/التيار المستمر‎ fae -٠ ١ ‏الواحدة على الأقل حيث يشكل نظام التحكم‎ converter cell ‏تكون خلية المغيّر‎ 7 ‏المشترك على‎ hall ‏للتحكم بالتبديل لتخفيف مركبات التيار التوافقي ذي‎ control system Y ‏هي‎ DC side harmonic common mode current components ‏جانب التيار المستمر‎ ¢ ‏موصول على التوالي مع المراحل الطورية‎ )٠٠٠١( active filter ‏جزء من مرشح فعال‎ ° A(Y+V) DC connection ‏وصلة التيار المستمر‎ terminals ‏بين مرابط‎ (VV) phase legs 7 ‏وفقاً لأي من عناصر الحماية‎ AC/DC converter ‏التيار المتناوب/التيار المستمر‎ fee -٠ ١ Cua ‏السابقة؛‎ Y ‏بين نقطتي التوصيل على التوالي‎ )١١١١( passive filter ‏يوصل مرشح منفعل‎ 7 ‏على التوالي مع الفرع‎ cphase leg ‏أ لأولى والثانية لمرحلة طورية‎ series connection points ¢ .phase branch ‏الطوري‎ 5 ‏وفقاً لأي من عناصر الحماية‎ AC/DC converter ‏التيار المتناوب/التيار المستمر‎ fae -٠4 \ Cua ‏السابقة»‎ Y ‏بين نقطتي التوصيل على التوالي‎ )١73٠١( passive filter ‏مرشح منفعل‎ dead Y ‏على التوالي مع‎ phase leg ‏الأولى والثانية لمرحلة طورية‎ series connection points t -DC-blocking capacitor ‏المكثف المانع للتيار المستمر‎ o ‏يشتمل على‎ )٠٠١( AC/DC converter ‏تيار متناوب/تيار مستمر‎ Jae ‏طريقة لتشغيل‎ -١5 ١ ‏حيث‎ (Js ‏اثنتين على الأقل موصولتين على‎ )٠١٠١( phase legs ‏مرحلتين طوريتين‎ ١ ‏تشتمل كل مرحلة طورية على:‎ Y ‏أول وثان‎ terminals ‏لها مربطان‎ (YY +) AC connection ‏وصلة تيار متناوب‎ ¢ ؛)١١١9(‎ AC system ‏بطور لنظام تيار متناوب‎ phase leg ‏مرتبان لوصل المرحلة الطورية‎ : )400( converter cell jue ‏يشتمل على خلية‎ (VY) phase branch ‏فرع طوري‎ \
  6. re
  7. 7 واحدةٌ على الأقل وله مربطان طرفيان ‎end terminals‏ أول وثان للفرع ‎¢(E)‏ و
  8. Cua (T+ 0) capacitor ‏مكثف‎ A
  9. 9 يوصل المكثف ‎capacitor‏ بين المربط الطرفي الأول للفرع ‎first branch end‏ ‎terminal ve‏ ومربط وصلة التيار المتتاوب الأول ‎first AC connection terminal‏ ويشكل ‎VA‏ المكثتف مكتقاً مانعاً للتيار المستمر ‎¢DC blocking capacitor‏
    ‎VY‏ ويوصل مربط التيار المتناوب الثاني ‎second AC terminal‏ بالمربط الطرفي الثاني ‎VY‏ للفرع ‎ ¢second branch end terminal‏
    ‎ve‏ يكون التوصيل على التوالي للمراحل الطورية ‎phase legs‏ بين مربطي وصلة التيار ‎Ve‏ المستمر الأول والثاني بحيث تقع نقطة توصيل على التوالي ‎series connection point‏ ‎Vi‏ أولى ‎(PT)‏ في مرحلة طورية ‎phase leg‏ بين المربط الطرفي الأول للفرع ‎first branch end‏ ‎terminal 7‏ والمكثف المانع للتيار المستمر ‎DC-blocking capacitor‏ بينما تقع نقطة توصيل م على التوالي ثانية ‎(P2)‏ بين المربط الطرفي الثاني للفرع ‎second branch end terminal‏ ‎Va‏ ووصلة التيار المتتاوب الثانية ‎¢second AC connection‏ وتشمل الطريقة:
    ‏7 التحكم بتبديل خلايا المغيرَ ‎converter cells‏ للفرع الطوري ‎phase branch‏ لمرحلة ‎Tn‏ طورية ‎phase leg‏ لتزويد فلطية ‎voltage‏ وفقاً للتعبير التالي بين نقطتي التوصيل على ‎YY‏ التوالي ‎series connections points‏ الأولى والثانية ‎(P2 «P1)‏ لمرحلة طورية ‎‘phase legs‏ ‎Yr‏
    ‎7
    ‎Up = URC + UfCsin(wt + ‏0م96‎ Yo
    ‏5 حيث يشير ‎A‏ إلى المرحلة الطورية ‎[PV] 3 kk" phase leg‏ 7 يمثل عدد أطوار ‎Jake‏ ‎mY‏ التيار المتتاوب/التيار المستمر ‎phase leg‏ 300؛ ‎URS‏ يشير إلى فلطية تيار مستمر ‎DC‏ ‎voltage TA‏ مرغوبة محدّدة مسبقاً بين نقطتي التوصيل ‎connection points‏ الأولى والثانية حيث ‎Beg URC = UF a‏ بحيث يمثل ‎UPC‏ الفلطية بين مربطي وصلة التيار المستمر 76 ‎tconnection terminals rT‏ ويمثل 12 فلطية تيار متناوب ذروية ‎peak AC voltage‏ مرغوبة ‎pT‏ نقطتي التوصيل الأولى والثانية؛ ؛ يمثل الزمن؛ « يمثل التريد الزاوي ‎angular‏ ‎frequency TY‏ المرغوب عند مخرج التيار المتناوب ‎AC output‏ ويمثل .6 الزاوية الطورية ‎phase angle Al‏ المرغوبة.
    vo phase leg ‏الطريقة وفقا لعنصر الحماية 10 حيث تشمل كذلك؛ لكل مرحلة طورية‎ -١١ 0٠ ‏واحدة على الأقل يمكن منها الحصول على فلطية التيار‎ voltage ‏قياس فلطية‎ Y DC-blocking capacitor ‏عبر المكثف المائع للتيار المستمر‎ DC voltage ‏المستمر‎ 1 ‏و‎ ¢phase leg ‏للمرحلة الطورية‎ ¢ phase branch ‏للفرع الطوري‎ converter cells ‏المغيتر‎ LAA ‏التحكم بتبديل‎ 8 ‏التي تم استقبالها بحيث‎ voltage measurement signal ‏اعتماداً على إشارة قياس الفلطية‎ " DC- ‏عبر المكثتف المانع للتيار المستمر‎ 176 voltage ‏تناظر فلطية التيار المستمر‎ v ‏فلطية التيار المستمر المرغوبة المحدّدة‎ phase leg ‏للمرحلة الطورية‎ blocking capacitor A ‏حيث تشمل كذلك:‎ VT ‏أو‎ ١١ ‏الطريقة وفقاً لعنصر الحماية‎ -١# ٠ zero sequence component ‏تدل على مركبة تسلسلية صفرية‎ quantity ‏قياس كمية‎ Y ‏التيار المتتاوب/التيار‎ fee ‏من‎ AC output voltage ‏لفلطية التيار المتناوب الخارجة‎ v ¢AC/DC converter ‏المستمر‎ ¢ ‏التيار‎ ged ‏واحدة على الأقل‎ converter cell jae ‏التحكم بتبديل خلية‎ ° ‏اعتماداً على الكمية المقاسة المذكورة بحيث‎ AC/DC converter ‏المتناوب/التيار المستمر‎ y DC ‏يتم تخفيف مركبات التيار التوافقي ذي النمط المشترك على جانب التيار المستمر‎ v .side harmonic common mode current components A ‏حيث‎ VY ‏الطريقة وفقاً لعنصر الحماية‎ -١8# ٠ ‏الواحدة على الأقل التي يتم التحكم بها بحيث يتم‎ converter cell ‏تكون خلية المغيّر‎ Y DC side ‏تخفيف مركبات التيار التوافقي ذي النمط المشترك على جانب التيار المستمر‎ v active filter Jlad ‏من مرشح‎ sy» harmonic common mode current components 3 .phase legs ‏موصول على التوالي مع المراحل الطورية‎ )٠٠٠١( ° ‏حيث‎ OY ‏الطريقة وفقاً لعنصر الحماية‎ -١9 ٠ ‏الواحدة على الأقل التي يتم التحكم بها بحيث يتم‎ converter cell ‏تكون خلية المغيّرز‎ 7 DC side ‏التوافقي ذي النمط المشترك على جانب التيار المستمر‎ lal ‏تخفيف مركبات‎ vo ‏عبارة عن خلايا المغيّز للأفرع الطورية‎ harmonic common mode current components ¢ .phase legs ‏للمراحل الطورية‎ phase branches 5
SA111320440A 2010-05-11 2011-05-10 مغيـِّر تيار متناوب/تيار مستمر SA111320440B1 (ar)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/EP2010/056501 WO2011141059A1 (en) 2010-05-11 2010-05-11 An ac/dc converter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SA111320440B1 true SA111320440B1 (ar) 2014-07-02

Family

ID=43735135

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SA111320440A SA111320440B1 (ar) 2010-05-11 2011-05-10 مغيـِّر تيار متناوب/تيار مستمر

Country Status (5)

Country Link
US (1) US8711591B2 (ar)
EP (1) EP2569858B1 (ar)
CN (1) CN102893507B (ar)
SA (1) SA111320440B1 (ar)
WO (1) WO2011141059A1 (ar)

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2559143B1 (en) * 2010-04-15 2014-01-01 ABB Research LTD Modular multi-level power converter with second and third order harmonics reduction filter
EP2628238B1 (en) * 2010-10-15 2018-06-20 ABB Schweiz AG Arrangement for transmitting power between a dc power line and an ac power line
DE102011006345A1 (de) * 2011-03-29 2012-10-04 Siemens Aktiengesellschaft Modularer Mehrfachumrichter mit rückwärts leitfähigen Leistungshalbleiterschaltern
JP5903628B2 (ja) * 2012-06-14 2016-04-13 パナソニックIpマネジメント株式会社 電力変換装置
RU2600125C2 (ru) * 2012-06-28 2016-10-20 Сименс Акциенгезелльшафт Преобразователь и способ его эксплуатации для преобразования напряжений
CN104813578A (zh) * 2012-12-10 2015-07-29 西门子公司 具有电流浪涌限制器的子模块
CN105379096B (zh) * 2013-06-14 2018-04-06 Abb 技术有限公司 用于在交流与直流之间转换的布置、用于控制电力输送模块的方法及装置
WO2014198730A1 (en) 2013-06-14 2014-12-18 Alstom Technology Ltd Semiconductor switching circuit
GB2520617B (en) * 2013-10-22 2020-12-30 Abb Schweiz Ag RC-IGBT with freewheeling SiC diode
CN104734178B (zh) * 2013-12-24 2017-05-10 珠海格力电器股份有限公司 太阳能空调系统及其控制方法
EP3093977B1 (en) * 2014-01-06 2020-03-04 Mitsubishi Electric Corporation Electric power conversion device
WO2015124209A1 (en) 2014-02-21 2015-08-27 Abb Technology Ltd Ac/dc converter with serially connected phase converters
EP3164934B1 (de) * 2014-08-15 2022-04-13 Siemens Energy Global GmbH & Co. KG Umrichteranordnung
WO2016101985A1 (en) * 2014-12-22 2016-06-30 Abb Technology Ltd Modular multi-level converter with thyristor valves
CN107104600B (zh) 2016-02-23 2019-09-17 西门子公司 模块化多电平变换器及电力电子变压器
WO2018033204A1 (de) * 2016-08-18 2018-02-22 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum betrieb eines mehrphasigen mehrstufenumrichters
EP3352354B1 (en) * 2017-01-19 2019-12-18 General Electric Technology GmbH A voltage source converter
US10958190B2 (en) * 2017-05-05 2021-03-23 Transgrid Solutions Inc. Multi-level voltage sourced converter
EP3709497B1 (en) * 2019-03-14 2022-12-28 ABB Schweiz AG Cascaded pulse width modulation converter control
FR3096848A1 (fr) * 2019-05-28 2020-12-04 Ecole Centrale De Lyon Convertisseur de tension AC/DC comprenant un transformateur
FR3112042B1 (fr) 2020-06-29 2023-10-27 Inst Supergrid Convertisseur de tension AC/DC triphasé comprenant uniquement deux modules de conversion électrique

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0698564A (ja) * 1992-09-10 1994-04-08 Japan Servo Co Ltd 電流制御装置
US6519169B1 (en) * 1999-03-29 2003-02-11 Abb Ab Multiphase inverter with series of connected phase legs
US6236580B1 (en) * 1999-04-09 2001-05-22 Robicon Corporation Modular multi-level adjustable supply with series connected active inputs
US6411067B1 (en) * 2001-02-20 2002-06-25 Abb Ab Voltage source converters operating either as back-to-back stations or as parallel static var compensators
CN1531180A (zh) * 2003-03-17 2004-09-22 贺小华 多相整流串联电路
DE102004052454B4 (de) * 2004-10-28 2010-08-12 Siemens Ag Hochspannungsumrichter in Halbbrückenschaltung
JP2009507462A (ja) 2005-09-09 2009-02-19 シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト 電気エネルギー伝送のための装置
CN101803169B (zh) * 2007-09-05 2013-01-02 Abb技术有限公司 用于高电压直流电力传输的电压源换流器

Also Published As

Publication number Publication date
EP2569858A1 (en) 2013-03-20
US20130070495A1 (en) 2013-03-21
CN102893507A (zh) 2013-01-23
EP2569858B1 (en) 2018-07-11
US8711591B2 (en) 2014-04-29
WO2011141059A1 (en) 2011-11-17
CN102893507B (zh) 2016-03-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SA111320440B1 (ar) مغيـِّر تيار متناوب/تيار مستمر
CA2622057C (en) Apparatus for electrical power transmission
Gemmell et al. Prospects of multilevel VSC technologies for power transmission
US10256745B2 (en) Multilevel converter with reduced AC fault handling rating
Li et al. Active control of DC fault currents in DC solid-state transformers during ride-through operation of multi-terminal HVDC systems
Liang et al. Current source modular multilevel converter for HVDC and FACTS
US9831759B2 (en) Voltage source converter
CA2622089A1 (en) Apparatus for electrical power transmission
Barker et al. Reactive power loading of components within a modular multi-level HVDC VSC converter
JP6117850B2 (ja) 計器用変圧器の偏差補償方法
CN102570491A (zh) 采用h桥的多电平功率转换器或逆变器装置
WO2015110185A1 (en) A multilevel converter with reduced ac fault handling rating
Manohar et al. Improved controls for LCC-VSC hybrid HVDC system
Li et al. Analysis of single-phase-to-ground faults at the valve-side of HB-MMCs in bipolar HVDC systems
GB2397445A (en) Power transmission circuits
Wasserrab et al. Contribution of HVDC converters to the DC short circuit current
EP2849330A1 (en) Modular Power Converter and module thereof
EP4078797A1 (en) System and method for implementing a zero-sequence current filter for a three-phase power system
Bandaru et al. Minimization of the number of full-bridge submodules in hybrid modular multilevel converter
Qahraman et al. Hybrid HVDC converters and their impact on power system dynamic performance
CN111682575A (zh) 柔性直流输电系统中具备稳压电容桥臂的三相串联ca-mmc及系统
US11418034B1 (en) Zero-sequence current balancer with a real power injector for a three-phase power system
Muneer et al. Cascaded H Bridge based Three-Phase Four-Wire UPQC
EP3607645B1 (en) Dc offset compensation in modular multilevel converter
Elserougi et al. Boost inverter-based HVDC transmission system with inherent blocking capability of AC side contribution during DC side faults