SE505745C2 - Anordning för styrning av en regulatorutrustning för dämpning av effektsvängningar i en kraftlinje - Google Patents

Description

505 väs 2 statiska kompensatorer för reaktiv effekt (SVC) och statiska kompensatorer (STATCON) innefattande styrbara strömriktare.

Termen FACTS (Flexible AC Transmission Systems) har kommit i allmänt bruk för att beteckna ett kraftnät som innehåller åtminstone någon sådan styrbar regulatorutrustning. Å Ölwegård et al: Improvement of Transmission Capacity by Thyristor Controlled Reactive Power [IEEE Trans. on Power App. and Systems, Vol.

PAS-100. No. 8 August 1981, pp 3930-3939] beskriver tillämpning av tyristorkopplade kondensatorbankar i såväl shunt- som i seriekoppling för dämpning av effektsvängningar mellan kraftsystem förbundna av en kraftlinje. En styrlag baserad på avkänning av den överförda aktiva effekten på kraftlinjen föreslås för den seriekopplade kondensatorbanken. Styrlagen innebär principiellt att då tidsderivatan av den överförda effekten är positiv och överstiger en viss nivå, hela kondensatorbanken kopplas in i kraftlinjen. Då effekten når sitt maximala värde förbikopplas den omkopplingsbara delen av kondensatorbanken, varefter, då effekten når sitt minimala värde, åter hela kondensatorbanken kopplas in i kraftlinjen. Det anges att den föreslagna styrlagen har vissa brister i det att vid system med ett flertal kraftlinjer och tyristorkopplade seriekondensatorer dessa stör varandra. En för samtliga seriekondensatorer gemensam styrlag skulle därför vara att föredra men anses orealistisk på grund av tekniska svårigheter att överföra denna till var och en av seriekondensatorema. Även studier av två-maskinsystem förbundna med parallella kraftlinjer har visat att valet av den aktiva effekten som utgångspunkt för en styrlag uppvisar vissa brister.

James F. Gronquist et al: Power Oscillation Damping Control Strategies for FACTS Devices using locally measureable Quantities [IEEE Trans. on Power App. and Systems, Vol. 10. No. 3 August 1995, pp 1598-1605] beskriver användning av energifunktioner för härledning av styrlagar för tyristor- kopplade kondensatorbankar (TCSC), statiska kompensatorer för reaktiv effekt (SVC), statiska kompensatorer (STATCON) och tyristorkopplade fasvridande transformatorer (TCPS) i syfte att dämpa effektsvängningar i och mellan kraftnät. Så kallade universella effektflödesregulatorer (UPFC) seriemässigt inkopplade i kraftlinjer behandlas ej och de genom derivering jsos 745 av energifunktionen med avseende på tiden härledda styrlagarna redovisas i en abstrakt form.

L Ängquist et al: Power Oscillation Damping using Controlled Reactive Power Compensation - a Comparison between Series and Shunt Approaches [Trans. on Power App. and Systems, Vol. 8. No. 2 May 1993, pp 687-700] behandlar dämpning av effektsvängningar av angivet slag och demonstrerar att styrda seriekondensatorer (CSC) ger en bättre dämpande effekt än statiska shuntkopplade kompensatorer för reaktiv effekt. Det konstateras, särskilt för två-maskinsystem, att en effektsvängning ger upphov till en sinusformad avvikelse i de båda maskinerna vinkelskillnad överordnad dess stationära värde. Beträffande styrlagar anges i allmänna ordalag att regulatorutrustningen skall tillföra en aktiv effekt sådan att ett tilläggsmoment skapas med motsatt tecken i förhållande till vinkelskill- nadens tidsderivata. Av ett simuleringsexempel framgår att att med vinkel avses i detta fall maskinernas mekaniska rotationsvinkel, det vill säga vinkelskillnadens tidsderivata är i detta fall det samma som varvtals- skillnaden mellan de två maskinerna. Denna styrlag, som alltså är baserad på mätning av varvtalsskillnader, låter sig inte enkelt utvidgas till krfatnät med flera än två maskiner.

M. Noroozian et al: Damping of Power Systems Oscillafions by use of Controllable Components [IEEE Trans. on Power Delivery, Vol. 9. No. 4 October 1994, pp 2046-2054] behandlar dämpning av effektsvängningar utifrân en linjariserad modell av ett kraftsystem och demonstrerar att styrda seriekondensatorer (CSC) ger en bättre dämpande effekt än statiska shuntkopplade kompensatorer för reaktiv effekt och, för att uppnå samma dämpningsegenskaper, en styrd seriekondensatorer kan dimensioneras för lägre effekt än en så kallad fasvridande regulator (PAR).

Det finns således ett behov av att härleda konkreta och ändamålsenliga styrlagar för regulatorutrustningar för seriemässsig anslutning till en kraftlinje, för att därigenom möjliggöra en snabb och kostnadseffektiv dämpning av effektsvängningar av angivet slag. sos 7š5 4 REDoGöRELsE FÖR UPPmNNmGEN Ändamålet med uppfinningen är att åstadkomma en anordning av inledningsvis angivet slag, vilken möjliggör en en snabb och kostnadseffektiv dämpning av effektsvängningar i ett kraftnät.

Styrlagar enligt uppfinningen baseras på vid regulatorutrustningen aktuella värden på avkända storheter i kraftnätet.

Vad som kännetecknar en anordning enligt uppfinningen framgår av bifogade patentkrav.

FIGURBESKRIVNING Uppfinningen skall närmare förklaras genom beskrivning av utföringsexempel under hänvisning till bifogade ritningar, i vilka figurl figur2 figur3 figur 5 figur 6A figur 6B visar schematiskt som enlinjediagram en del av ett elektriskt kraftnät med en regulatorutrustning enligt uppfinningen, visar i form av ett visardiagram sambandet mellan några olika elektriska storheter i ett kraftnät enligt figur 1, visar en alternativ modell av ett kraftnät enligt figur 1, visar schematiskt som enlinjediagram en första utföringsform av en regulatorutrustning enligt figur 1, visar schematiskt som enlinjediagram en andra utföringsform av en regulatorutrustriing enligt figur 1, visar schematiskt som enlinjediagram en tredje utföringsform av en regulatorutrustning enligt figur 1, visar schematiskt som enlinjediagram en fjärde utföringsform av en regulatorutrustning enligt figur 6A, _15 fses 745 visar schematiskt i form av ett flödesschema ett utförande av en kontrollutrustning vid en utföringsform av regulator- utrustningen enligt figur 4, figur 7 visar schematiskt i form av ett flödesschema ett utförande av en kontrollutrustning vid en utföringsforrn av regulator- utrustningen enligt figur 5, figur 9A visar schematiskt i form av ett flödesschema ett utförande av en kontrollutrustning vid en utföringsform av regulator- utrustningen enligt figur 6A, visar schematiskt i form av ett flödesschema ett utförande av en kontrollutrustning vid en utföringsform av regulator- utrustningen enligt figur 6B, och figur 9B visar schematiskt ett exempel på avkänning av storheter i ett kraftnät vid en utföringsform av uppfinningen enligt figur 6A. figur 10 BESKRIVNING AV UTFÖRINGSEXEMPEL I det följande anges komplexa storheter (vektorstorheter) med ett streck över sin beteckning och beloppet (amplituden) av motsvarande storhet anges utan streck över beteckningen. Exempelvis betecknas en spänning med Vi då såväl dess amplitud som dess fasvinkel avses, medan beloppet av motsvarande spänning betecknas med Vi.

Figur 1 visar en del av ett elektriskt kraftnät för trefasig växelström med vinkelfrekvensen m. Kraftnätet markeras i figuren med en första nod Nl och en andra nod N2, vilka är sinsemellan förbundna med en kraftlinje L.

En regulatorutrustning FDV, av vilka några utföringsformer nedan skall beskrivas, är inkopplad seriemässigt i kraftlinjen L mellan en första anslutningspunkt Ni och en andra anslutningspunkt Nj. Kraftlinjens impedans mellan den första noden och den första anslutningspunkten markeras med ett impedanselement XLl och dess impedans mellan den andra noden och den andra anslutnings med ett impedanselement XL2.

Regulatorutrustningen innefattar en strömgenerator CG, ansluten i shuntkoppling till kraftlinjen L i en kopplingspunkt IP på kraftlinjen, och sos 7115 ~ av en styrbar spänningsgenerator VG, inkopplad i kraftlinjen mellan den första och den andra anslutningspunkten Ni respektive Nj. Genom ström- generatom flyter en ström ïs och spänningsgeneratorn alstrar en spänning V S, vilken spänning alltså uppträder seriemässigt i kraftlinjen. Spännings- generatorns impedans betecknas med 'XS och markeras i figuren med ett impedanselement XS.

Vid noden N1 flyter strömmen ïij in i kraftlinjen och vid noden N2 flyter strömmen ïji in i kraftlinjen. Spänningen i den första noden N1 betecknas med V1, dess amplitud med V1 och dess fasvinkel med 61. Amplitud och fasvinkel för spänningen V2 i den andra noden betecknas med V2 och 62 och för spänningarna Vi och Vi i den första och den andra anslutnings- punkten med Vi och Gi respektive Vi och Gj. Spänningen i en punkt på kraftlinjen mellan spänningsgeneratorn och impedanselementet XS betecknas med Vi.

En kontrollutrustning CE innefattar ett styrorgan CTRL, vilket alstrar en styrorder SO. Styrordern påförs spänningsgeneratorn för styrning av spänningen Vs. Kontrollutrustningen innefattar vidare ett inmatnings- organ INP, vilket tillförs mätvärden Yn på i kraftnätet avkända storheter, vilka mätvärden nedan närmre skall beskrivas. Mätvärdena bildas på något i och för sig känt sätt av i figuren icke visade mätdon. Styrorganet alstrar styrordern i beroende av från inmatningsorganet tillförda storheter, vilka är endera direkt i kraftnätet avkända eller beräknade ur dessa.

Figur 2 visar ett visardiagram över spänningarna Vi, Vs och Vi' samt strömmen ïij. Spänningen Vs bildar vinkeln 'ymed spänningen Vi och vinkeln ßmed strömmen ïij. Spänningen Vi' bildar vinkeln med spänningen Vi.

Det är känt att den i figur 2 visade delen av kraftnätet motsvaras av en modell enligt figur 3, i vilken strömgeneratom CG och spännings- generatom VG i figur 1 ersatts med respektive en vid anslutningspunkten Ni tillförd styrbar skenbar effekt Ssi = P51 + jQsi och en vid anslutnings- punkten Ni tillförd styrbar skenbar effekt S51 = Psj + jQsj. Psi respektive P5]- betecknar härvid aktiv effekt och Qsi respektive Qsj reaktiv effekt i Y f säs 745 .s 7 respektive anslutningspunkter. Dessa effekter kan, som nedan skall visas, uttryckas som funktioner av spänningarna Vi, Vi och V5, impedansen i; och vinkeln y, varvid dessa funktioner får olika form beroende på i vilken utföringsform regulatorutrustningen implementeras.

I en första utföringsforrn av uppfinningen innefattar regulatorutrustningen en i och för sig känd så kallad universell effektflödesregulator (UPFC), av vilken en utföringsform visas schematiskt i figur 4. Strömgeneratorn CG i figur 1 motsvaras av en transformator Tl, vars primärlindning PW1 är ansluten i shuntkoppling till kraftlinjen L vid kopplingspunkten IP och vars sekundärlindning SWl är ansluten till växelströmsuttag på en strörnriktare CONV1. Spänningsgeneratorn VG motsvaras av en transformator T2, vars primärlindning PW2 är ansluten till växelströms- uttag på en strömriktare CONV2 och vars sekundärlindning SW2 är inkopplad seriemässigt i kraftlinjen L mellan anslutningspunkterna Ni och Nj. Strömriktarna är av i och för sig känt utförande och av självkom- muterad spänningsstyv typ. Likspänningsuttag på strömriktaren CONVI är via ett likspänningsmellariled DCL, innefattande en kondensator DCLC, anslutna till motsvarande likspänningsuttag på strömriktaren CONVZ.

Strömriktarens CONV2 utspänning styrs till belopp och fasvinkel relativt spänningen Vi, på något i och för sig känt sätt, exempelvis genom puls- breddsmodulering, i beroende av styrordem SO, alstrad på sätt som beskrivits i anslutning till figur 1 och som nedan skall ytterligare beskrivas.

Strömriktaren CONVI styrs på något i och för sig känt sätt så att den till likspänningsmellanledet avger en aktiv effekt lika med den som ström- riktaren CONV2 förbrukar (och vidareför till transformator-n T2). Dess reaktiva effekt kan för uppfinningens syfte styras till ett värde lika med noll.

Strömriktarens CONV2 utspänning införes i kraftlinjen L som spänningen Vs via transformatorn T2.

Vid denna första utföringsform av uppfinningen erhålles följande i och för sig kända uttryck på effekterna P51, P53, Qsi och Qsj; Psi = - P51' = r bsViVjsinüii - Gj + y) (la) Qsi = rbSVÉ cosy (Ib) Qsj = -rbsV1Vjcos(9i - 6; + y) (lc) där b; betecknar spänningsgeneratorns susceptans, sos 7äs bsfl/Xs, (za) och r betecknar amplituden av spänningen V5 relativt spänningen i den första anslutningspunkten, uttryckt som kvoten av beloppet av arnplituden av V; och beloppet av amplituden av Vi, 1' = Vs/ Vi (2b) Den relativa amplituden r är genom dimensioneringen av de i regulator- utrustningen ingående komponenterna begränsad till ett första övre begränsningsvärde rmax, typiskt av storleksordningen 0.1. Mot värdet rmax svarar ett första övre begränsningsvärde Vsmax i spänning för spänningen Vs, vilken spänning alltså till sin amplitud är styrbar relativt det första övre begränsningsvärdet Vsmax.

I en andra utföringsform av uppfinningen innefattar regulatorutrustningen en i och för sig känd så kallad fasvridande regulator (PAR), av vilken en utföringsform visas schematiskt i figur 5. Strömgeneratorn CG i figur 1 motsvaras av en spänningstransforrnator T3, vars primärlindning PW3 är ansluten i shuntkoppling till kraftlinjen L vid kopplingspunkten IP och vars sekundärlindning SW3, vilken är försedd med styrbara regleruttag TPS för uttag av en variabel sekundärspänning, figuren endast symboliskt markerade med en pil, är ansluten till ett kopplingsorgan SWN.

Spänningsgeneratorn VG motsvaras av en transformator T4, vars sekundärlindning SW2 är inkopplad seriemässigt i kraftlinjen L mellan anslutningspunkterna Ni och Nj. Kopplingsorganet SWN är på i och för sig känt sätt anordnat att i beroende av styrordern SO, alstrad på sätt som beskrivits i anslutning till figur 1 och som nedan skall ytterligare beskrivas, ansluta sekundärspänningen från transformatorn T3 till en primärlindning PW4 på transformatorn T4 på ett sådant sätt att en del av en linjespänning i en av växelströmsnätets faser, via transformatorerna T3 och T4, införes i kraftlinjen L som spänningen 'Vsi en annan av växelströmsnätets faser.

Styrordern SO påverkar även på något i och för sig känt sätt regleruttagen för uttag av variabel sekundärspänning från sekundärlindning SW3.

Spänningen V; styrs därigenom i beroende av styrordern till sitt belopp relativt spänningen '71 i den första anslutningspunkten, medan dess j¿f5 6 5 i 7 4 5 fasvinkel y relativt denna spänning styrs att anta ettdera av värdena i 1t/2 (figur 2).

Vid denna andra utföringsform av uppfinningen erhålles följande i och för sig kända uttryck på effekterna PS1, Psi, Qsi och Qsj; Psi = - Psj = r bsvivjsinwi - Oj + Y) (3a) Qsi = -rbSViVjcosWi - Oj + y) + rzbsviz (Bb) Qsj = -rbsvivjcosüii - 6; + y) (3c) I en tredje utföringsform av uppfinningen innefattar regulatorutrustningen en i och för sig känd styrbar seriekondensatorutrustriing CSC, av vilken en utföringsform visas schematiskt i figur 6A. Strömgeneratorn CG i figur 1 motsvaras vid denna utföringsform av en oändlig impedans, det vill säga strömmen -I-s är noll, och spänningsgeneratorn VG motsvaras av seriekondensatorutrustningen CSC, vilken i kraftlinjen L seriemässigt alstrar en spänning V; =ïij =f XC, där ïij är strömmen genom kraftlinjen och 'XC är seriekondensatorutrustrtingens impedans.

Seriekondensatorutrustningen innefattar ett antal sinsemellan seriekopplade kondensatorer Cl, C2, CS, vilka samtliga är anslutna i kraftlinjen L mellan anslutningspunkterna Ni och Nj. Parallellt med var och en av kondensatorema Cl, C2 och C3 är på i och för sig känt sätt anordnade kopplingsorgan SWl, SW2 och SW3 respektive, vart och ett innefattande två tyristorer i antiparallellkoppling.

Kondensatorutrustningens impedans kan till sitt belopp XC på i och för sig känt sätt styras mellan ett minimalt värde Xcminc = 0, till ett maximalt värde Xcnfaxc = Kc *XFQ där XFC är ett valt impedansvärde, exempelvis motsvarande impedansen för en i kraftlinjen fast inkopplad, i figuren icke visad seriekondensator CF. Styrningen sker i beroende av en styrorder SO, alstrad på sätt som beskrivits i anslutning till figur 1 och som nedan skall ytterligare beskrivas, vilken tillför tändorder till i figuren icke visade styrkretsar för kopplingsorganen och där faktorn Kc är en proportionalitets- faktor, som kan betraktas som en förstärkningsfaktor. Värdet Xcminc erhålles då samtliga kondensatorer är förbikopplade och värdet Xcmaxc då samtliga kondensatorer är inkopplade i kraftlinjen. 505 íšs Spänningen Vs i kraftlinjen L är , vid en given ström ïij, styrbar till sitt belopp genom in- och urkoppling av kondensatorema C1, C2 och C3, vilka in- och urkopplingar sker i beroende av styrordern SO. Dess relativa amplitud r är således, vid en given ström ïij, r = Iij -f Xc/Vi och dess övre begänsningsvärde, likaså vid en given ström, rmaxc = Iij fi Kc =~ XpC/Vi.

Vid denna utföringsforrn fär den relativa amplituden r också, vid en given ström, ett naturligt undre begränsningsvärde rminc = 0, motsvarande att samtliga kondensatorer C1-C3 är förbikopplade. Spänningen V5 bildar vinkeln ß = -n/ 2 med strömmen ïij (figur 2). Spänningen 'V5 kan antså, vifi en given ström ïij, anta ett första reglervärde, vars fasvinkel ß har värdet -it/ 2 relativt nämnda ström, och vars amplitud Vs är styrbar i relation till ett första övre begränsningsvärde Vsmaxc = Iij s Kc =~ XFC. Mot det första övre begränsningsvärdet i spänning, Vsmaxc, svarar ett första övre begränsningsvärde Xcmaxc i impedans av kapacitiv karaktär, Xcmaxc = Kc * XFC, varvid regulatorutrustningens impedans XC är styrbar i relation till det första övre begränsningsvärdet Xcmaxc.

Vid denna tredje utföringsform av uppfinningen erhålles följande i och för sig kända uttryck på. effekterna PS1, Psj, Qsi och Qsj; Psi = [Kcsbs / (1 - KCS)]*ViVjsin(Gi - Sj) (4a) ost = lKcsbs/u - Kcsn-qvf - vivjcoaei - em (is) Psi = [Kcsbs/ (1 - KcsWViVjsinwj - 61) (4c) QS; = lKabs/u - Kawwf - vivjmae; - em (4a) där Kcs är en proportionalitetsfaktor, Kcs = Xc/ X5, och XC är serie- kondensatorutrustningens impedans. Irnpedansen XS utgörs i detta fall av seriekondensatorutrustningens impedans mellan anslutningspunkten Ni och kondensatorn Cl plus dess impedans mellan kondensatorn C3 och anslutningspunkten Nj.

I en fjärde utföringsform av uppfinningen kan regulatorutrustningen enligt figur 6A altemativt utföras som en i och för sig känd kontinuerligt styrd seriekondensatorutrustning enligt figur 6B. Denna figur visar endast regulatorutrustningen, som är ansluten till kraftlinjen pä likartat sätt som regulatorutrustningen enligt figur 6A. En kondensator C4 är härvid 745 11 anordnad i parallellkoppling med en reaktor TCL, seriekopplad med en tyristorkoppling TSW. Tyristorkopplingen innefattar två tyristorer i antiparallellkoppling och medelst fasvinkelstyrning av tyristorkopplingen kan regulatorutrustningens impedans och därmed spänningen V; mellan anslutningspunkterna Ni och Nj styras kontinuerligt och även bringas att bilda en vinkeln ß > 0 (motsvarande att regulatorutrustningens impedans är av induktiv karaktär) med strömmen 'I-ij. XC betecknar vid denna utföringsform impedansen för parallellkopplingen av kondensatorn C4 och reaktorn TCL, varvid den impedans reaktorn uppvisar är en funktion av styrvinkeln för tyristorkopplingen TSW. Vid övervägande kapacitiv impedans hos regulatorutrustningen, då ß < 0, kan spänningen V; uttryckes med hjälp av sin relativa amplitud r = Iij r Xc/Vi såsom beskrivits i anslutning till figur 6A, och dess övre begänsningsvärde, likaså vid en given ström, är rmaxc = Iij r Kc r XFC/Vi. Vid övervägande induktiv impedans hos regulatorutrustningen, då ß > 0, kan spänningen V5 likaså uttryckas på analogt sätt med hjälp av sin relativa amplitud r = Iij r XC/Vi, och dess övre begänsningsvärde, likaså vid en given ström, är rmaxi = Iij r Ki r XFC/Vi, där faktorn Ki är en proportionalitetsfaktor, som kan betraktas som en förstärkningsfaktor. Faktorn Ki kan, men behöver ej, vara lika med faktorn Kc. I detta fall kan spänningen 'VS även åsättas undre begänsnings- värden rminc respektive rmini, svarande mot att regulatorutrustningens kapacitiva respektive induktiva impedans ej får understiga ändliga värden, rminc = Iij r mc r Ke r XFc/Vi, rmaxi = Iij r mir Ki r XFc/Vi, där mc och mi är faktorer < 1.

Spänningen V5 kan alltså, vid en given ström 'I-ij, anta ett första reglervärde, vars fasvinkel ß har värdet -n/Z relativt nämnda ström, och vars amplitud V5 är styrbar i relation till ett första övre begränsningsvärde Vsmaxg = Iij r Kc r XFC, och ett andra reglervärde, vars fasvinkel ß har värdet 1:/ 2 relativt nämnda ström, och vars amplitud V5 är styrbar i relation till ett andra övre begränsningsvärde Vsmaxi = Iij r Ki r XFC. Mot det första övre begränsningsvärdet i spänning, Vsmaxc, svarar ett första övre begränsningsvärde Xmaxc i impedans av kapacitiv karaktär, Xcmaxc = Kc r XFC, och mot det andra övre begränsningsvärdet i spänning, Vsmaxi, svarar ett andra övre begränsningsvärde Xcmaxi i impedans av induktiv karaktär, Xcmaxi = Ki r XFC, varvid regulatorutrustningens impedans XC är styrbar i relation till det första och till det andra övre begränsningsvärdet i impedans. sus 7%s 12 På i och för sig känt sätt kan ett allmänt uttryck för ett elektromekaniskt systems totala energi 13 bildas såsom summan av dess kinetiska och potentiella energi. För det fall effektsvängningar uppträder i ett sådant system, ansätts vidare som kriterium för att dessa svängningar skall dämpas att det betraktade systemets totala energi under därnpningsförloppet måste avta, det vill säga att tidsderivatan d(ö)/ dt av dess energi skall uppfylla villkoret d('ö)/ dt < 0.

Det visar sig nu fördelaktigt att med utgångspunkt i den i anslutning till figur 3 beskrivna modellen beakta bidraget från regulatorutrustningen på så sätt att hälften av den reaktiva effekt, vilken regulatorutrustningen tillför systemet, adderas till uttrycket för systemets potentiella energi. Härigenom erhålls enkla och enhetliga styrlagar, baserade på storheter i kraftnätet vid regulatorutrustningens anslutningspunkter i kraftlinjen, för utdämpning av effektsvängningar i systemet vid de ovan betraktade utföringsformema av regulatorutrustningen.

Energins tidsderivata kan för dessa utföringsformer beräknas utgående från de ovan härledda uttrycken för de fillförda skenbara effekterna S51 och Ssj.

En genomräkning visar att i samtliga fall uttrycket för den totala energins tidsderivata innehåller en term av formen Psåßi - Sj). Det vill säga d(13)/dt är en funktion F av denna term samt, beroende på vilken utföringsform av uppfinningen som betraktas, övriga i uttrycken för Psj och Qsj ingående variabler; de» /at = Fæsågei - ej), Qsj, vi, vi, f, bg, Kas] (s) Simulering av kraftsystem tillsammans med de ovan beskrivna utförings- formerna av regulatorutrustningen har visat att termen Psjåßi - 9j)har det dominerande inflytandet i uttrycket för energins tidsderivata varför det således visar sig fördelaktigt att styra en regulatorutrustning av inledningsvis angivet slag på ett sådant sätt att villkoret Psljåßi - Hj) < 0 uppfylles.

Fysikaliskt innebär detta villkor att regulatorutrustningen i beroende av styrordern skall bringas att alstra en spänning i kraftlinjen, vilken i denna fsos 745 13 matar in en aktiv effekt motverkande med effektsvängningar i kraft- systemet sammanhörande förändringar i aktiv effekt i kraftlinjen.

Användning av de ovan angivna uttrycken på effekten Psj för de beskrivna utföringsforrnerna av regulatorutrustningen samt en beräkning av värden på styrparametrarna r, 7, KC; och ß för dessa sådana att absolutvärdet av d(ü)/ dt blir maximalt leder fram till följande styrlagar.

Vid den första utföringsformen av uppfinningen, då regulatorutrustningen innefattar en universell effektflödesregulator (UPFC), formuleras en styrlag som följer: om åwi - Gj) < 0, sätt r = rmax och y = -1t/ 2 - (Gi - Gj) (6a) om åwi - Gj) 2 0, sätt r = rmax och y = 1:/ 2 - (Gi - Gj) (6b) Detta innebär att spänningen V5 via styrordern SO till sitt belopp skall styras till sitt övre begränsningsvärde medan dess vinkel relativt spänningen 'Vii den första anslutningspunkten skall styras så att den bildar endera vinkeln 1:/ 2 eller vinkeln -1c/2 med differensen (Gi - Gj) av fasvinkeln för spän- ningen vid den första respektive spänningen vid den andra anslutnings- punkten.

Vid den andra utföringsformen av uppfinningen, då regulatorutrustningen innefattar en fasvridande regulator (PAR) formuleras en styrlag som följer: om åßinwi - Gp] < 0, sätt r = rmax och y = -n/ 2 (7a) om åIsiMGi - Gj)] 2 0, sätt r = rmax och 'y = 1:/ 2 (7b) Detta innebär att spänningen V; via styrordern SO till sitt belopp skall styras till sitt övre begränsningsvärde medan dess vinkel relativt spänningen Vi i den första anslutningspunkten skall styras så att den bildar endera vinkeln 1t/2 eller vinkeln -1:/ 2 med spänningen Vi.

Vid den tredje utföringsformen av uppfinningen, då regulatorutrustningen innefattar en seriekondensatorutrustning CSC enligt figur 6A, formuleras en styrlag som följer sos í4s 14 d .. om ílcosæi - 9j)] < 0, satt Kcs = Kcsmax (sf) om å-[coswi - Gp] 2 0, sätt Kcs = Kcsmin (3b') Med ovan angivna samband och definitioner kan denna styrlag, vid en given ström ïij och en given spänning Vi, omformuleras till: om åfcosæi - 6j)] < O, sätt XC = Xcmaxc = KC *XFC (8a) om âiïlcosæi - Op] 2 0, sätt Xc = Xçminç = 0 (8b) Detta innebär att seriekondensatorutrustningen via styrordem SO skall styras så att den endera är helt urkopplad eller helt inkopplad i kraftlinjen och att spänningen 'Vs mellan anslutningspunkterna, vilken alltid bildar en vinkel ß = - 1: / 2 (figur 2) med strömmen ïij genom kondensatorerna, växlar mellan ett undre och ett övre begränsningsvärde, där det undre begränsningsvärdet enligt ovan är lika med noll och det övre lika med Vsmaxc = Iij * KC * XFC- Vid den fjärde utföringsformen av uppfinningen, då regulatorutrustningen innefattar en seriekondensatorutrustning CSC enligt figur 6B, formuleras på analogt sätt en styrlag som följer om ålcosüi - 91)] < 0, sätt Xc = Xcmaxc = Kc *XFQ ß = -1r / 2 (9a) om åiconei - ep] z o, sätt xc = xqmnc = :<1 »xpg ß = n/z (sb) Detta innebär att seriekondensatorutrustningen via styrordem SO och fasvinkelstyrning av tyristorkopplingen skall styras så att den endera uppvisar det valda maximala impedansvärdet av kapacitiv karaktär eller det valda maximala impedansvärdet av induktiv karaktär. Spänningen 'V5 mellan anslutníngspunkterna Ni och Nj styrs därvid via styrordem SO så att den antar belopp lika med ettdera av sitt respektive första övre och andra övre begränsningsvärde, och så att den därvid bildar respektive vinkeln - 1:/ 2 eller vinkeln 1:/ 2 med strömmen ïij. 1st jjsos 745 Faktorn Kc kan vid den tredje utföringsformen enligt figur 6A anta diskreta värden medan vid den fjärde utföringsformen enligt figur 6B faktorerna Kc och Ki kan anta kontinuerliga värden inom intervall bestämt av värdena på de i regulatorutrustningen ingående komponenternas impedanser.

För samtliga beskrivna utföringsformer bildas alltså styrordem i beroende av tidsderivatan av en funktion av differensen (Gi - Gj) av fasvinkeln för den första anslutningspunktens spänning och fasvinkeln för den andra anslutningspunktens spänning. Denna funktion kan vara ETT (ekvationerna 6a, 6b), sinusfunktionen (ekvationerna 7a, 7b) eller cosinusfunktionen (ekvationerna 8a, 8b, 9a, 9b).

Det har också visat sig fördelaktigt att modiñera styrlagarna enligt ekvationerna 6a, 6b, 7a, 7b, 8a, 8b, 9a och 9b med ett stabilitetskriterium innebärande att amplituden av spänningen Vs bringas att avta med minskande värde på beloppet av tidsderivatan åi-twi - Gj) av differensen (Gi - Gj) av fasvinkeln 'för den första anslutningspunktens spänning och fasvinkeln för den andra anslutningspunktens spänning, samt att därutöver tillåta ingrepp från kontrollutrustningen endast för det fall nämnda belopp överstiger ett valt derivatagränsvärde (D),| å (Gi - Gp! > D.

Styrordern modifieras därvid så att den bringar regulatorutrustningen att alstra en spänning vars amplitud är bildad i beroende av en produkt av dess övre begränsningsvärde och beloppet av tidsderivatan av differensen (Gi - Gj).

Vid den första utföringsformen av uppfinningen, då regulatorutrustningen innefattar en universell effektflödesregulator (UPFC), kan därvid en styrlag formuleras som följer: om åwi - Oj) < 0, sätt r = TD ß rmax och y = -zc/2 - (Gi - Gj) (6A) om åæi - ej) z o, san r = ro » rmax Och y = n/z - (ei - ej) (en) där TD antar det värde som är störst av värdet ETI' och av värdet på beloppet av tidsderivatan av differensen (Gi - Gj), TD = max{ 1,' å (Gi - 91)! }. 505 745 1 w' Vid den andra utföringsformen av uppfinningen, då regulatorutrustningen Ls innefattar en fasvridande regulatorn (PAR), kan därvid en styrlag formuleras som följer: itt d . om ä-tísinwi - 91)] < 0, satt r = TD w :max och y = -M2 (7A) d . .. om âlsmwi - 03)] 2 O, satt r = TD * rmax och y = 1: / 2 (73) ~_ t där TD definieras pä sarnma sätt som ovan. 1 Vid den tredje utföringsformen av uppfinningen, då regulatorutrustningen innefattar en seriekondensatorutrustning enligt utföringsformen enligt figur 6A, kan därvid en styr-lag formuleras som foljer: om åicosaa; - ap] < o, sätt xc = ro-Køxrc (SA) om åtcoswi - 63)] z o, sätt xc = o (ss) där TD definieras på samma sätt som ovan.

Vid den fjärde utföringsformen av kondensatorutrustriingen enligt figur 6B, kan därvid en styrlag formuleras som följer: Om å-ticoswi - 6j)] < 0, sätt XC = TDf-»Kc *XFQ ß = -it/ 2 (9A) Om åicosæj - 61)] 2 0, sätt XC = TD*Ki tXpç, ß = 1:/ 2 (913) där TD definieras på samma sätt som ovan.- Figur 7 illustrerar i form av ett flödesschema en implementering av styr- lagen enligt ekvationerna 6A, 6B vid den första utföringsforrnen av uppfinningen, då regulatorutrustningen innefattar en universell effekt- flödesregulator (UPFC).

I figur 7 och i de nedan beskrivna figurerna 8, 9A och 9B används beteckningar på storheter som förekommer i kraftnätet, såsom 61, Hj, y, r, XC, Xpç. Vidare har styrordem SO uttryckts i storheter relaterade till krafmätet.

Givetvis är dock kontrollutrustningen CE anordnad att arbeta med sus 745 is styrlagen alstras utan beaktande av stabilitetskriteriet, varvid den relativa amplituden alltid ges värdet rmax.

Figur 8 illustrerar i form av ett flödesschema en implementering av styrlagen enligt ekvationerna 7A, 7B vid den andra utföringsformen av uppfinningen, då regulatorutrustningen innefattar en fasvridande regulatom (PAR). Kontrollutrustningen och det flödesschema denna arbetar efter är vid denna utföringsform anordnad på likartat sätt som ovan beskrivits i anslutning till figur 7. Dock är inmatningsorganet INP vid denna utföringsform anordnat att i beroende av mätvärdena Yn på något i och för sig känt sätt utöver fasavvikelsen och beloppet av fasavvikelsens deriva beräkna också sinusfunktionen sin(61- Oj) för fasavvikelsen samt tidsderivatan ålsinüli - 6j)] av denna sinusfunktion, varvid, för det fall att derivatan av fasavvikelsen till sitt belopp är större än derivatagränsvärdet D, styrordern bildas i beroende av tecknet på derivatan av sinusfunktionen för fasavvikelsen. Vidare är den via transformatorn T4 (figur 5) i kraftlinjen L alstrade spänningen V; med relativa amplituden r = TD * rmax till sin fasvinkel styrbar till endera vinkeln y = 1:/ 2 eller vinkeln 7 = -1t/ 2 med spänningen Vi.

Figur 9A illustrerar i form av ett flödesschema en implementering av styrlagen enligt ekvationerna 8A, 8B vid den tredje utföringsformen av uppfinningen, då regulatorutrustningen innefattar en seriekondensator- utrustning enligt utföringsformen enligt figur 6A. Kontrollutrustningen och det flödesschema denna arbetar efter är vid denna utföringsform anordnad på likartat sätt som ovan beskrivits i anslutning till figur 8, dock med den skillnaden att i stället för fasavvikelsens sinusfunktion i stället dennas cosinusfunktion cos(61 - Gj) och tidsderivatan av denna utnyttjas.

Eftersom i detta fall regulatorutrustningen är styrbar genom påverkan av dess impedans Xc, visas alstringen av styrordem i figuren som en order om ett visst värde Xc på denna impedans. För det fall derivatan av fasavvikelsen till sitt belopp är mindre än eller lika med derivatagräns- värdet D, sätts regulatorutrustningens impedans till sitt minimala värde, i detta fall lika med noll. För det fall derivatan av fasavvikelsen till sitt belopp är större än derivatagränsvärdet D, sätts regulatorutrustningens impedans i beroende av tecknet på derivatan av fasavvikelsens cosinusfunktion endera till sitt minimala värde lika med noll eller till ett värde XC = TD*Kc=~X1=C, där förstärkningsfaktorn Kc har en analog funktion ¿søs 745 19 med värdet rmax enligt figurerna 7-8. Då faktom TD vid låga amplituder på effektsvängningen kan anta värden < 1, innebär detta att för det fall derivatan av fasavvikelsens cosinusfunktion är mindre än noll endast en viss del av regulatorutrustningens styrbara del skall kopplas in i kraftlinjen.

En fördelarenhet DIST är vid denna utföringsform innefattad i styrorganet och på något i och för sig känt sätt anordnad att i beroende av det begärda värdet på impedansen Xc modifiera styrordern SO till en diskret styrorder SO', vilken påverkar kopplingsorganen SW1, SW2 och SW3 på ett sådant sätt att den kombination av kondensatorer Cl - C3 kopplas in som ger ett impedansvärde närmast det begärda värdet Xc, så att skillnaden mellan av regulatorutrustningen uppvisad impedans och av kontrollutrustningen begärt värde på impedans minimeras. Detta illustreras i figuren med ett samband SO - SO' avbildat som en trappstegsfunktion.

Figur 9B illustrerar i form av ett flödesschema en implementering av styrlagen enligt ekvationerna 9A, 9B vid den fjärde utföringsformen av uppfinningen, då regulatorutrustningen innefattar en seriekondensator- utrustning enligt figur 6B. Kontrollutrustningen och det flödesschema denna arbetar efter är vid denna utföringsform anordnad på likartat sätt som ovan beskrivits i anslutning till figur 9A, dock med den skillnaden att för det fall derivatan av fasavvikelsen till sitt belopp är större än derivatagränsvärdet D, regulatorutrustningen impedans i beroende av tecknet på derivatan av fasavvikelsens cosinusfunktion sätts till antingen ett värde XC = TD-*KUXFC med en vinkel ß = - 1:/ 2 eller ett värde XC = TD=tl multiplikator M1 och produkten TDtKi i en multiplikator M2. Sambandet SO - SO' i fördelarenheten DIST illustreras i detta fall med en linjär funktion som kan anta såväl positiva som negativa värden, indikerande att den av regulatorutrustningen i kraftlinjen alstrade spänningen kan skifta fasläge mellan värdena - 1:/ 2 och 1:/ 2.

De i kraftnätet avkända storheterna Yn, av vilka mätvärden påföres det i kontrollutrustningen anordnade inmatningsorganet INP, kan exempelvis utgöras av effektvärden, ström- och spänningsvärden eller direkta avkän- ningar av fasvinklarna Gi och Sj, varvid inmatningsorganet anordnas att på något för fackmannet känt sätt i beroende av dessa storheter och av kända nätdata beräkna den önskade fasavvikelsen (Gi - 91) mellan spänningarna 505 i4s Vi och Vi i den första och den andra anslutningspunkten, samt fasavikelsens tidsderivata åæi - Oj) och beloppet av denna derivata.

Figur 10 visar såsom ett exempel hur fasavvikelsen kan bildas ur avkända värden på spänningar och på aktiv effekt. Figuren är densamma som figur 1, men med den skillnaden att i figur 10 markerats den aktiva effekt Pij, vilken flyter i riktning från den första noden Nl in i den första anslutningspunkten Ni, den aktiva effekt Psi, vilken flyter från kopplings- punkten IP genom strömgeneratom CG, samt den aktiva effekt Pi, vilken flyter från kopplingspunkten IP genom spänningsgeneratom VG i riktning mot den andra anslutningspunkten Nj.

Det gäller att Pi- = Psi + Pi. l (IOa) För den första och för den andra utföringsformen av uppfinningen erhålles från ekvation la och allmänt kända uttryck från elektrotekniken Pi- = r bsViVjsinwi - Sj + y) + bsViVjsinwi - Gj) 1 (10b) De storheter Yn som avkännes i kraftnätet är i detta fall den aktiva effekten Pij vid den första anslutningspunkten samt spänningarna Vi och Vji respektive den första och den andra anslutningspunkten. Storheterna r och y är kända från det senaste värdet på styrordem medan storheten b; är känd från tillverkningsdata för regulatorutrustningen. Inmatningsorganet INP kan därmed anordnas att på något i och för sig känt sätt beäkna differensen (61- Gi) ur ekvation 10b.

För den tredje och fjärde utföringsformen av uppfinningen gäller att Psi = 0 och P-~ = ViVjsin(6i - 6j)/(Xg - X5) I) (10c) De storheter Yn som avkännes i kraftnätet är i detta fall desamma som vid uppfinningens första och andra utföringsforrn. Storheten XC är känd från det senaste värdet på styrordem medan storheten X5 = 1/ b; är känd från tillverkningsdata eller uppmätta data för regulatorutrustningen. ïfses 745 21 Uppfinningen är inte begränsad till de visade utföringsexemplen utan ett flertal modifikationer är tänkbara inom uppfinningstankens ram. Således kan exempelvis inmatningsorganet och styrorganet helt eller delvis utformas som för ändamålet fast kopplade, analogt eller digitalt arbetande kretsar eller av en mikroprocessor programmerad enligt de principer som anges i figurerna 7 - 9. Härvid kan givetvis också inmatningsenheten och styrorganet helt eller delvis integreras med varandra.

Strömgeneratorn CG kan, särskilt vid uppfinningens första utföringsform, anordnas styrbar i det att strömriktaren CONV1 kan anordnas att påverka spänningen i kopplingspunkten IP på motsvarande sätt som vid utrustningar för statiska kompensering av reaktiv effekt (SVC).

Som mått på regulatorutrustningens ingrepp kan den relativa amplituden r alternativt, och särskilt vid uppfinningens andra utföringsforrn, ersättas med den vinkel spänningen Vi' bildar med spänningen Vi (figur 2).

Vd den i anslutning till figur 6A beskrivna tredje utföringsformen kan seriekondensatorutrustningen givetvis innefatta färre eller flera kondensatorer C1, C2, C3, C4 , var och en med med ett tillordnat kopplingsorgan SW1, SW2, SW3, SW4, .

Regulatorutrustningen kan också anordnas vid eller nära endera av kraftnätets noder, exempelvis den första, varvid impedansen mellan denna nod och den mot noden vettande första anslutningspunkten blir låg eller försumbar. Skillnaden (61- Gj) mellan fasvinklarna för spänningarna i anslutningspunkterna kan då i vissa fall praktiskt sett sättas lika med skillnaden (61 - Sj) mellan fasvinklarna för spänningarna i den första noden och den andra anslutningspunkten.

Styrlagarna enligt uppfinningen baseras på vid regulatorutrustningen aktuella lokala värden på avkända storheter i kraftnätet. Härigenom och genom styrlagarnas tillämplighet på seriemässigt i kraftlinjen ansluna regulatorutrusmingar, kan en snabb och kostnadseffektiv dämpning av effektsvängningar av angivet slag åstadkommas.

Claims (15)

10 15 20 30 35 sos fås PATENTKRAV

1. Anordning för styrning av en regulatorutrustning (FDV) avsedd för seriemässig inkoppling mellan en första och en andra anslutningspunkt (Ni, Nj respektive) i en kraftlinje (L) i ett elektriskt kraftnät för växelström, varvid regulatorutrustningen är anordnad att i beroende av en påförd styrorder (SO, SO') seriemässigt i kraftlinjen (L) alstra en spänning (Vs) i syfte att dämpa effektsvängningar i kraftlinjen, k ä n n e t e c k n a d av att den innefattar en kontrollutrustning (CE) som i beroende av i kraftnätet avkända storheter (Yn) bildar en fasavvikelse (61- Gj) såsom differensen (91- Sj) av fasvinkeln (61) för spänningen (Vi) i den första anslutnings- punkten och fasvinkeln (Gj) för spänningen (Vi) i den andra anslutnings- punkten, och, i beroende av tidsderivatan av en funktion av fasavvikelsen, bildar styrordem sådan att den bringar regulatorutrustningen att alstra en spänning i kraftlinjen, vilken i denna matar in en aktiv effekt motverkande med effektsvängningar sammanhörande förändringar i aktiv effekt i kraftlinjen.

2. Anordning enligt patentkrav 1, varvid den av regulatorutrustningen alstrade spänningen är styrbar till sin amplitud i relation till ett första övre begränsningsvärde (Vsmax) Och till sin fasvinkel (Y) relativt spänningen i den första anslutningspunkten, k ä n n e t e c k n a d av att kontroll- utrustningen, om tidsderivatan av fasavvikelsen (åßfli - 6j)) till sitt belopp överstiger ett valt derivatagränsvärde (D), bildar en styrorder som bringar regulatorutrustningen att alstra en spänning, vars amplitud är bildad i beroende av det första övre begränsningsvärdet, och vars fasvinkel (y) är lika med differensen av -n/Z och fasavvikelsen om tidsderivatan av fasavvikelsen är mindre än noll, och är lika med med differensen av 1t/2 och fasavvikelsen om tidsderivatan av fasavvikelsen är större än noll.

3. Anordning enligt patentkrav 1, varvid den av regulatorutrustningen alstrade spänningen är styrbar till sin amplitud i relation till ett första övre begränsningsvärde (Vsmax) och dess fasvinkel (7) relativt spänningen i den första anslutningspunkten kan anta ettdera av värdena -ir/Z och 1:/ 2, k ä n n e t e c k n a d av att kontrollutrustningen, om tidsderivatan av fasavvikelsen (åífli - Oj» till sitt belopp överstiger ett valt derivatagräns- värde (D), bildar en styrorder som bringar regulatorutrustningen att alstra 10 15 20 30 35 fsos 745 23 en spänning, vars amplitud är bildad i beroende av det första övre begränsningsvärdet, och vars fasvinkel (y) är lika med -n/ 2 om tidsderivatan av sinusfunktionen för fasavvikelsen (å-[sinwi - 9j)]) är mindre än noll, och lika med 1:/ 2 om tidsderivatan av sinusfunktionen för fasavvikelsen är större än noll.

4. Anordning enligt något av patentkraven 2-3, k ä n n e t e c k n a d av att kontrollutrustningen bildar en styrorder som bringar regulator- utrustningen att alstra en spänning vars amplitud är bildad i beroende av en produkt av det första övre begränsningsvärdet och beloppet av tidsderivatan av fasavvikelsen.

5. Anordning enligt något av patentkraven 2-3, k ä n n e t e c k n a d av att kontrollutrustningen bildar en styrordern som bringar regulator- utrustningen att alstra en spänning med amplituden lika med nämnda första övre begränsningsvärde.

6. Anordning enligt patentkrav 1, varvid den av regulatorutrustningen alstrade spänningen, vid en given ström (ïij) genom kraftlinjen (L) vid den första anslutningspunkten, kan anta ett första reglervärde, vars fasvinkel (ß) har värdet -1c/2 relativt nämnda ström, och ett andra reglervärde, vars fasvinkel (ß) har värdet 1:/ 2 relativt nämnda ström, och vars amplituder är styrbara i relation till respektive ett första övre begränsningsvärde (Vsmaxc) och till ett andra övre begränsningsvärde (Vsmaxi) respektive, k ä n n e t e c k n a d av att kontrollutrustningen, om tidsderivatan av fasavvikelsen (åwi - Hj» till sitt belopp överstiger ett valt derivatagräns- värde (D), bildar en styrorder som bringar regulatorutrustningen att alstra en spänning lika med det första reglervärdet, med en amplitud bildad i beroende av det första övre begränsningsvärdet, om tidsderivatan av cosinusfunktionen (íd;[cos(8i - 6j)]) för fasavvikelsen är mindre än noll, och lika med det andra reglervärdet, med en amplitud bildad i beroende av det andra begränsningsvärdet, om tidsderivatan av cosinusfunktionen för fasavvikelsen är större än noll.

7. Anordning enligt patentkrav 6, k ä n n e t e c k n a d av att det första reglervärdets amplitud bildas i beroende av en produkt av det första övre begränsningsvärdet och beloppet av tidsderivatan av fasavvikelsen, och det 10 15 20 30 35 505 íßs 24 andra reglervärdets amplitud bildas i beroende av en produkt av det andra övre begränsningsvärdet och beloppet av tidsderivatan av fasavvikelsen.

8. Anordning enligt något av patentkraven 6-7, k ä n n e t e c k n a d av att det första övre begränsningsvärdet är en funktion av nämnda ström, ett valt reaktansvärde (XFC) Och en första förstärkningsfaktor (Kc), och det andra övre begränsningsvärdet är en funktion av nämnda ström, det valda reaktansvärdet och en andra förstärkningsfaktor (Ki),

9. Anordning enligt något av patentkraven 6-8, k ä n n e t e c k n a d av att kontrollutrustningen bildar en styrsignal som bringar amplituden för det andra reglervärdet till noll.

10. Anordning för styrning av en regulatorutrustning (FDV) avsedd för seriemässig inkoppling mellan en första och en andra anslutningspunkt (N i, Nj respektive) i en kraftlinje (L) i ett elektriskt kraftnät för växelström, i syfte att medelst variation av regulatorutrustningens impedans dämpa effektsvängningar i kraftlinjen, varvid regulatorutrustningen innefattar en seriekondensator (C4) och, parallellkopplad till denna, en seriekoppling innefattande en reaktor (TCL) och en tyristorkoppling (TSW), varvid genom fasvinkelstyming av reaktorn i beroende av en páförd styrorder (SO, SO'), regulatorutrustningens impedans (XC) är styrbar i relation till ett första övre begränsningsvärde (Xcmaxc) av kapacitiv karaktär och i relation till ett andra övre begränsningsvärde (Xcrnaxi) av induktiv karaktär ), k ä n n e t e c k n a d av att den innefattar en kontrollutrustning (CE) som i beroende av i kraftnätet avkända storheter (Yn) bildar en fasavvikelse (Bi - Gj) såsom differensen (61- Sj) av fasvinkeln (Gi) för spänningen (Vi) i den första anslutningspunkten och fasvinkeln (Sj) för spänningen (Vi) i den andra anslutningspunkten, och bildar styrordern sådan att den, om tidsderivatan av fasavvikelsen (ditæi - 6j)) till sitt belopp överstiger ett valt derivatagränsvärde (D), bringar regulatorutrustningen att uppvisa en impedans av kapacitiv karaktär, bildad i beroende av det första övre begränsningsvärdet, om tidsderivatan av cosinusfunktionen (å-[coswi - Gjfl) för fasavvikelsen är mindre än noll, och att uppvisa en impedans av induktiv karaktär, bildad i beroende av det andra övre begränsningsvärdet, om tidsderivatan av cosinusfunktionen för fasavvikelsen är större än noll. 10 15 20 30 35 jsos 745 25

11. Anordning enligt patentkrav 10, k ä n n e t e c k n a d av att kontrollutrustningen bringar regulatorutrustningen att uppvisa en impedans av kapacitiv karaktär, bildad i beroende av en produkt av det första övre begränsningsvärdet och beloppet av tidsderivatan av fasavvikelsen, respektive en impedans av induktiv karaktär, bildad i beroende av en produkt av det andra övre begränsningsvärdet och beloppet av tidsderivatan av fasavvikelsen.

12. Anordning enligt något av patentkraven 10-11, k ä n n e t e c k n a d av att det första övre begränsningsvärdet är en produkt av ett valt reaktansvärde (XFC) Och en första förstärkningsfaktor (Kc), och att det andra övre begränsningsvärdet är en produkt av det valda reaktansvärdet och en andra förstärkningsfaktor (Ki).

13. Anordning för styrning av en regulatorutrustning (FDV), vilken är inkopplad seriemässigt mellan en första och en andra anslutningspunkt (Ni, Nj respektive) i en kraftlinje (L) i ett elektriskt kraftnät för växelström, i syfte att medelst variation av regulatorutrustningens impedans dämpa effektsvängningar i kraftlinjen, varvid regulatorutrustningen innefattar ett antal sinsemellan seriekopplade kondensatorer (C1, C2, C3, ), var och en parallellkopplad med ett kopplingsorgan (SW 1, SW2, SW3, ), varvid medelst inkoppling i kraftlinjen respektive förbikoppling av nämnda kondensatorer via kopplingsorganen, i beroende av en päförd styrorder (SO, SO'), regulatorutrustningens impedans (XC) kan anta ett övre i begränsningsvärde (Xcmaxc), som är en produkt av ett valt reaktansvärde (XFC) och en förstärkningsfaktor (Kc), och ett undre begränsníngsvärde lika med noll, k ä n n e t e c k n a d av att i beroende av i kraftnätet avkända storheter (Yn) en fasavvikelse (Gi - Sj) bildas såsom differensen (91- Sj) av fasvinkeln (Gi) för spänningen (Vi) i den första anslutningspunkten och fasvinkeln (Oj) för spänningen (Vi) i den andra anslutningspunkten, och att om tidsderivatan av fasavvikelsen (ål-tfiši - 61)) till sitt belopp överstiger ett valt derivatagränsvärde (D), styrordern bringar regulatorutrustningen att uppvisa en impedans bildad i beroende av det övre begränsningsvärdet om tidsderivatan av cosinusfunktionen (ålcoswi - Gj)]) för fasavvikelsen är mindre än noll, och att uppvisa en impedans lika med det undre begränsningsvärdet om tidsderivatan av cosinusfunktionen för fasavvikelsen är större än noll. 10 15 20 30 35 505 7%s 26

14. Anordning enligt patentkrav 13, k ä n n e t e c k n a d av att kontroll- utrustningen bildar en styrorder som bringar regulatorutrustningen att uppvisa en impedans, bildad i beroende av en produkt av det övre begränsningsvärdet och beloppet av tidsderivatan av fasavvikelsen.

15. Anordning enligt patentkrav 14, k ä n n e t e c k n a d av att kontroll- utrustningen bringar regulatorutrustningen att uppvisa en impedans som minimerar skillnaden mellan denna och den impedans som bildats i beroende av produkten av det övre begränsningsvärdet och beloppet av tidsderivatan av fasavvikelsen.