SE543496C2 - Power supporting arrangement for an ac network - Google Patents

Power supporting arrangement for an ac network

Info

Publication number
SE543496C2
SE543496C2 SE1851656A SE1851656A SE543496C2 SE 543496 C2 SE543496 C2 SE 543496C2 SE 1851656 A SE1851656 A SE 1851656A SE 1851656 A SE1851656 A SE 1851656A SE 543496 C2 SE543496 C2 SE 543496C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
storage system
network
energy storage
source converter
voltage source
Prior art date
Application number
SE1851656A
Other languages
English (en)
Other versions
SE1851656A1 (sv
Inventor
Haofeng Bai
Jan Svensson
Nicklas Johansson
Original Assignee
Abb Power Grids Switzerland Ag
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 Power Grids Switzerland Ag filed Critical Abb Power Grids Switzerland Ag
Priority to SE1851656A priority Critical patent/SE543496C2/sv
Publication of SE1851656A1 publication Critical patent/SE1851656A1/sv
Publication of SE543496C2 publication Critical patent/SE543496C2/sv

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/36—Arrangements for transfer of electric power between ac networks via a high-tension dc link
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/34—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48—Conversion 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
    • H02M7/483—Converters with outputs that each can have more than two voltages levels
    • H02M7/4835—Converters 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
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48—Conversion 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
    • H02M7/483—Converters with outputs that each can have more than two voltages levels
    • H02M7/49—Combination of the output voltage waveforms of a plurality of converters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/28—Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy
    • H02J3/32—Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy using batteries with converting means
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/14—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from dynamo-electric generators driven at varying speed, e.g. on vehicle
    • H02J7/1423—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from dynamo-electric generators driven at varying speed, e.g. on vehicle with multiple batteries
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/60—Arrangements for transfer of electric power between AC networks or generators via a high voltage DC link [HVCD]
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/80—Technologies aiming to reduce greenhouse gasses emissions common to all road transportation technologies
    • Y02T10/92—Energy efficient charging or discharging systems for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors specially adapted for vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)

Claims (19)

1. Effektstödanordning innefattande en första spänningsstyvströmriktare (10) och ett första energilagringssystem (16), varvid nämndaförsta spänningsstyva strömriktare har en första växelströmssida, AC-sida,för koppling till ett första AC-nätverk (20) och en första likströmssida, DC-sida, för koppling till en första ände av en DC-länk (14), varvid nämndaDC-länk har en andra ände för koppling till en andra DC-sida hos en andraspänningsstyv strömriktare (12) som i sin tur har en andra AC-sida som ärkopplingsbar till ett andra AC-nätverk (22), varvid det förstaenergilagringssystemet (16) är kopplat till den första AC-sidan hor denförsta spänningsstyva strömriktaren (10) och är gemensamt konfigureratmed den första spänningsstyva strömriktaren (10) för att stötta ett av AC-nätverken, varvid effektstödsanordningen vidare innefattar en förstastyrenhet (24) konfigurerad att styra det första energilagringssystemet (16)och den första spänningsstyva strömriktaren (10) att verkställa det gemensamma stödet för nämnda ett av AC-nätverken.
2. Effektstödanordning enligt krav 1, varvid det förstaenergilagringssystemet (16) är gemensamt konfigurerat tillsammans medden första spänningsstyva strömriktaren (10) att stötta ett av AC-nätverken, varvid den första styrenheten (24) är konfigurerad att styra detförsta energilagringssystemet (16) att förse det stöttade AC-nätverket med effekt motsvarande tröghet hos en virtuell synkronmaskin.
3. Effektstödanordning enligt krav 2, varvid den förstaspänningsstyva strömriktaren (10) är gemensamt konfigureradtillsammans med det första energilagringssystemet (16) att stötta ett avAC-nätverken, varvid den första styrenheten (24) är konfigurerad att styraden första spänningsstyva strömriktaren (10) att utföra effektsynkroniseringsreglering. lO
4. Effektstödanordning enligt krav 2 eller 3, varvid det förstaenergilagringssystemet (16) är gemensamt konfigurerat tillsammans medden första spänningsstyva strömriktaren (10) att stötta ett av AC-nätverken, varvid den första styrenheten (24) är konfigurerad att styra det första energilagringssystemet (16) att sj älv efterlikna synkronmaskinen.
5. Effektstödanordning enligt krav 2 eller 3, varvid den förstastyrenheten (24) är konfigurerad att styra det förstaenergilagringssystemet (16) och första spänningsstyva strömriktaren (10),när de stöttar ett AC-nätverk, att gemensamt efterlikna synkronmaskinen,varvid den första styrenheten (24) är konfigurerad att styra den förstaspänningsstyva strömriktaren att erhålla den virtuella synkronmaskinens elektriska dynamik.
6. Effektstödanordning enligt något av föregående krav, varvid detförsta energilagringssystemet (16) och den första spänningsstyvaströmriktaren (10) är gemensamt konfigurerade att stötta ett av AC-nätverken, varvid den första styrenheten (24) är konfigurerad att styra detförsta energilagringssystemet (16) och den första spänningsstyva strömriktaren (10) att stabilisera AC-nätverkets frekvens.
7. Effektstödanordning enligt något av föregående krav, varvid detförsta energilagringssystemet (16) och den första spänningsstyvaströmriktaren (10) är gemensamt konfigurerade att stötta ett av AC-nätverken, varvid den första styrenheten (24) är konfigurerad att styra detförsta energilagringssystemet (16) och den första spänningsstyvaströmriktaren (10) att gemensamt erhålla en felström till AC-nätverket ifall det finns ett fel i nämnda AC-nätverk.
8. Effektstödanordning enligt krav 7, varvid den första styrenheten(24) är konfigurerad att styra det första energilagringssystemet (16) att tillföra den negativa fasfölj dsströmmen och att styra den första lO spänningsstyva strömriktaren (10) att tillföra den positiva fasfölj dsströmmen hos felströmmen eller vice versa.
9. Effektstödanordning enligt något av föregående krav, varvid detförsta energilagringssystemet (16) och den första spänningsstyvaströmriktaren (10) är gemensamt konfigurerade att stötta ett av AC-nätverken, varvid den första styrenheten (24) är konfigurerad att styra detförsta energilagringssystemet (16) och den första spänningsstyvaströmriktaren (10) att gemensamt tillföra reaktiv effekt till nämnda AC- nätverk.
10. Effektstödanordning enligt något av föregående krav, varvid denförsta styrenheten (24) är konfigurerad att styra den första spänningsstyvaströmriktaren (10) att erhålla en spänningsvågform för det första AC-nätverket (20) och är konfigurerad att styra det förstaenergilagringssystemet (16) att verka som ett aktivt filter för att avlägsna övertoner i vågformen.
11. Effektstödanordning enligt något av föregående krav, varvid denförsta styrenheten (24) är konfigurerad att styra det förstaenergilagringssystemet (16) att verka som en kraftkälla under svartstart av det första AC-nätverket (20) och den första spänningsstyva strömriktaren (10).
12. Effektstödanordning enligt något av föregående krav, vidareinnefattande en första transformator (T1) som har en primär sida koppladtill den första AC-sidan hos den första spänningsstyva strömriktaren (10)och en sekundär sida för koppling till det första AC-nätverket (20), varvidnämnda första transformator (T1) är inställd att anpassa spänningsnivånhos den första AC-sidan hos den första spänningsstyva strömriktaren (10) till spänningsnivån hos det första AC-nätverket.
13. Effektstödanordning enligt krav 12, varvid det första energilagringssystemet (16) är parallellkopplat med den första lO spänningsstyva strömriktaren (10) via en uppsättning hjälplindningar hos den första transformatorn (T1).
14. Effektstödanordning enligt krav 12, varvid det förstaenergilagringssystemet (16) är parallellkopplat vid en punkt mellan denförsta transformatorns (T1) primära sida och den spänningsstyva strömriktarens (10) första AC-sida.
15. Effektstödanordning enligt krav 12, varvid det förstaenergilagringssystemet (16) är parallellkopplat vid en punkt mellan denförsta transformatorns (T1) sekundära sida och det första AC-nätverket (20).
16. Effektstödanordning enligt nägot av föregående krav, varvid AC-nätverket som stöttas av den första spänningsstyva strömriktaren (10) ochdet första energilagringssystemet (16) är det första AC-nätverket (20) ocheffektstödsanordningen vidare innefattar den andra spänningsstyvaströmriktaren (12) och ett andra energilagringssystem (18) kopplat till denandra AC-sidan hos den andra spänningsstyva strömriktaren (18), varvidnämnda andra energilagringssystem (18) är gemensamt konfigurerattillsammans med den andra spänningsstyva strömriktaren (12) att stöttadet andra AC-nätverket (22), varvid effektstödanordningen vidareinnefattar en andra styrenhet (26) konfigurerad att styra det andraenergilagringssystemet och den andra spänningsstyva strömriktaren att verkställa det gemensamma stödet för det andra AC-nätverket.
17. Effektstödanordning enligt krav 16, varvid ifall det första AC-nätverket 20) levererar överbelastningseffekt ämnad för det andra AC-nätverket (22), är den första styrenheten (24) konfigurerad att styra detförsta energilagringssystemet (16) att dra överbelastningskraften frän denförsta spänningsstyva strömriktarens (10) första AC-sida och den andra styrenheten (26) konfigurerad att styra det andra energilagringssystemet lO (18) att tillföra överbelastningseffekten till den andra spånningsstyva strömriktarens (12) andra AC-sida.
18. Effektstödanordning enligt något av föregående krav, varvid detförsta AC-nätverket (20) är en del av ett första AC-nät och det andra AC- nåtverket (22) är en del av ett andra AC-nåt.
19. Effektstödanordning enligt något av krav 1-17, varvid det förstaAC-nätverket (20) och det andra AC-nätverket (22) år två delar av samma AC-nåt.
SE1851656A 2018-12-21 2018-12-21 Power supporting arrangement for an ac network SE543496C2 (sv)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE1851656A SE543496C2 (sv) 2018-12-21 2018-12-21 Power supporting arrangement for an ac network

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE1851656A SE543496C2 (sv) 2018-12-21 2018-12-21 Power supporting arrangement for an ac network

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SE1851656A1 SE1851656A1 (sv) 2020-06-22
SE543496C2 true SE543496C2 (sv) 2021-03-09

Family

ID=71608105

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE1851656A SE543496C2 (sv) 2018-12-21 2018-12-21 Power supporting arrangement for an ac network

Country Status (1)

Country Link
SE (1) SE543496C2 (sv)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US12119655B2 (en) 2021-06-08 2024-10-15 Hitachi Energy Ltd Energy supporting device

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20230327451A1 (en) * 2020-09-04 2023-10-12 Siemens Energy Global GmbH & Co. KG Arrangement having a dc transmission link or dc transmission grid and method for the operation thereof
EP4304038A1 (en) * 2022-07-05 2024-01-10 General Electric Technology GmbH Electrical assembly comprising a voltage source converter and an energy storage system

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4695932A (en) * 1985-05-15 1987-09-22 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Superconductive energy storage circuit
WO2014071597A1 (en) * 2012-11-09 2014-05-15 Abb Technology Ltd. A step-down dc autotransformer for hvdc and a system thereof
WO2014136248A1 (ja) * 2013-03-08 2014-09-12 株式会社 日立製作所 電源装置
US10116159B1 (en) * 2015-06-02 2018-10-30 The Florida State University Research Foundation, Inc. Family of isolated battery energy storage system (BESS) with multiple functions for DC grid application

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4695932A (en) * 1985-05-15 1987-09-22 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Superconductive energy storage circuit
WO2014071597A1 (en) * 2012-11-09 2014-05-15 Abb Technology Ltd. A step-down dc autotransformer for hvdc and a system thereof
WO2014136248A1 (ja) * 2013-03-08 2014-09-12 株式会社 日立製作所 電源装置
US10116159B1 (en) * 2015-06-02 2018-10-30 The Florida State University Research Foundation, Inc. Family of isolated battery energy storage system (BESS) with multiple functions for DC grid application

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Singh H., Vadhera S.,"Performance Enhancement of VSC-HVDC System Using Energy Storage Device" In: The 2015 International Conference on Energy, Power and Environment: Towards Sustainable Growth (ICEPE), Jun 12-13, Shillong, India, 2015, DOI: 10.1109/EPETSG.2015.7510121 *
Wang P., Zhang T., Li R., "A New Hybrid MMC with Integrated Energy Storage" In: The 2017 IEEE Energy Conversion Congress and Exposition (ECCE), Oct 1-5, Cincinnati, OH, USA, 2017, ss. 4908-4913, DOI: 10.1109/ECCE.2017.8096832 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US12119655B2 (en) 2021-06-08 2024-10-15 Hitachi Energy Ltd Energy supporting device

Also Published As

Publication number Publication date
SE1851656A1 (sv) 2020-06-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Peng et al. On the stability of power electronics-dominated systems: Challenges and potential solutions
Liu et al. Control of VSC-HVDC connected offshore windfarms for providing synthetic inertia
Nian et al. Coordinated direct power control of DFIG system without phase-locked loop under unbalanced grid voltage conditions
Thirumalaivasan et al. Damping of SSR using subsynchronous current suppressor with SSSC
SE543496C2 (sv) Power supporting arrangement for an ac network
US20110019443A1 (en) Series voltage compensator and method for series voltage compensation in electrical generators
Chen et al. Modelling, simulation and hardware-in-the-loop validation of virtual synchronous generator control in low inertia power system
Yang et al. Stability analysis of inverter based generator emulator in test-bed for power systems
Liu et al. Power quality improvement of microgrids by virtual synchronous generator control
Saleh et al. Evaluating the performance of digital modular protection for grid-connected permanent-magnet-generator-based wind energy conversion systems with battery storage systems
Lima et al. Hybrid control scheme for VSC presenting both grid-forming and grid-following capabilities
Li et al. A power decoupling control strategy for droop controlled inverters and virtual synchronous generators
Peng et al. On power electronized power systems: Challenges and solutions
Chen et al. Placement of virtual synchronous generator controlled electric storage combined with renewable generation
Panda et al. An effective inertia control scheme for solar PV systems with conventional dq controller
Gandhar et al. Application of SSSC for compensation assessment of interconnected power system
Weiss et al. Modifications to the synchronverter algorithm to improve its stability and performance
Amin et al. Power quality improvement of grid-connected wind energy conversion system for optimum utilization of variable speed wind turbines
Suppioni et al. Methodology for grid voltage unbalance compensation appling a two-converter series DFIG topology
Babaei et al. A control structure for line-frequency-switched STATCOMs under system faults
Truong et al. Dynamic stability enhancement of a single-machine infinite-bus system using a series vectorial compensator
Youssef et al. Power quality enhancement for nonlinear unbalanced loads through improved active power filter control
Wang et al. Reliability analysis of excitation control modes of a synchronous condenser during grid-integration at the speed-falling stage
Shokri et al. Performance improvement of DFIG-based wind farm using multilevel cascaded H-bridge converter under unbalanced grid voltage conditions
Panchbhai et al. Transient stability improvement of IEEE 9 bus system with shunt facts device statcom