SU1697183A1

SU1697183A1 - Compensator of reactive current of three-phase load

Info

Publication number: SU1697183A1
Application number: SU884491600A
Authority: SU
Inventors: Василий Иванович Коруд; Юрий Амброзиевич Кенс
Original assignee: Львовский политехнический институт им.Ленинского комсомола
Priority date: 1988-10-10
Filing date: 1988-10-10
Publication date: 1991-12-07

Abstract

Изобретение относитс к электроэнергетике и предназначено дл компенсации реактивных гокоп нагрузки в трехфазной системе , Цель - повышение надежности и эффективности . Исходной информацией дл работы устройств 7 и 8 выделени реактивного мгновенного тока служат сигналы, поступающие от датчиков напр жени 4 и датчиков тока 5 и 6 нагрузки и компенсационного преобразовател - соответственно Каждые полпериода питающего напр жени устройства 7 и 8 выдают информацию о реактивной составл ющей мгновенного тока нагрузки 2 и трехфазного компенсационного поеобразовател 3 соответственно , котора постуг-зрг из соответствующие входы сум,аюр5 9, где осуществл етс их сравнение. Их разница с выхода сумматора, предвари гель; to усиленна а блоке усилит ел« 10, лосгупаег на вход системы формирогэни управл ющих импульсов 11, что и вл етс информацией дл определени опережающего углз управлени вентилей компенсационного преобразовател . 1 ил.The invention relates to electric power industry and is intended to compensate for reactive hock loads in a three-phase system. The goal is to increase reliability and efficiency. The initial information for the operation of devices 7 and 8 of the release of reactive instantaneous current are signals from the voltage sensors 4 and current sensors 5 and 6 of the load and the compensation converter - respectively. Each half-period of the supply voltage of the device 7 and 8 gives information about the reactive component of the instantaneous current loads 2 and three-phase compensation generator 3, respectively, which is the start-up from the corresponding inputs of the sum, Ayur5 9, where they are compared. Their difference from the output of the adder, predvari gel; The amplified on the block is amplified "10", which is the input to the system of the forgenerogen control pulses 11, which is the information for determining the leading angle of the control of the valves of the compensation converter. 1 il.

Description

Изобретение относится к электроэнергетике и предназначается для компенсации реактивных токов трехфазной нагрузки.The invention relates to the electric power industry and is intended to compensate for reactive currents of a three-phase load.

Известны устройства для компенсации реактивной мощности, содержащие датчики тока и напряжения, сумматоры, функциональные преобразователи и систему формирования импульсов [1],Known devices for reactive power compensation, containing current and voltage sensors, adders, functional converters and a pulse generation system [1],

Недостатком этих устройств является использование индуктивного элемента, управляемого тиристорами, вследствие чего не происходит полная компенсация реактивных составляющих токов трехфазной нагрузки, т. е, всегда имеет место потребление реактивной мощности. Кроме этого, работа таких устройств характеризуется высоким уровнем высших гармоник, что является причиной возникновения резонансных явлений.The disadvantage of these devices is the use of an inductive element controlled by thyristors, as a result of which there is no complete compensation of the reactive components of the three-phase load currents, i.e., there is always a consumption of reactive power. In addition, the operation of such devices is characterized by a high level of higher harmonics, which is the cause of resonance phenomena.

Наиболее близким по техническому решению к изобретению 5;вляется устройство управления реактивными токами нагрузки трехфазной системы. Схема этого устройства содержит три преобразователя с принудительной коммутацией, автономный источник энергии, датчики токов нагрузки и преобразователей, датчики напряжения, вычислительное устройство и систему формирования управляющих импульсов, соединенную с управляющими выводами тиристоров преобразователей.The closest in technical solution to invention 5; is a device for controlling reactive load currents of a three-phase system. The circuit of this device contains three converters with forced switching, an autonomous energy source, load current sensors and converters, voltage sensors, a computing device and a control pulse generation system connected to the control terminals of the thyristors of the converters.

Данное устройство обеспечивает компенсацию и балансировку реактивныхтоков нагрузки, используя принцип сравнения действительных величин с эталонными, реализация которого осуществлена путем вычисления по информации датчиков тока и напряжения активной мощности [2].This device provides compensation and balancing of reactive load currents, using the principle of comparing actual values with reference values, the implementation of which is carried out by calculating current sensors and active power voltages according to the information [2].

Недостатком данного устройства является наличие автономного источника энергии и вычислительного устройства по определению средней величины активней мощности, значение которой корректируется каждые'3/2 Т. Вследствие этого уменьшается надежность и экономичность установки, а также эффективность компенсации реактивных токов.The disadvantage of this device is the presence of an autonomous energy source and a computing device for determining the average value of more active power, the value of which is adjusted every'3 / 2 T. As a result, the reliability and efficiency of the installation, as well as the efficiency of reactive current compensation, are reduced.

Целью изобретения является повышение надежности, эффективности и быстродействия компенсации реактивных токов трехфазной нагрузки.The aim of the invention is to increase the reliability, efficiency and speed of compensation of reactive currents of a three-phase load.

Поставленная цель достигается тем, что в компенсатор реактивного тока трехфазной нагрузки, состоит из источника питания, компенсационного преобразователя и трехфазной нагрузки, содержащего датчики тока преобразователя и нагрузки, датчики напряжения, сумматор, подключенные к системе формирования управляющих импуль сов, введены шесть блоков выделения мгновенного реактивного тока, первые входы которых подключены к датчику напряжения, а вторые входы пофазно по одному к соответствующим датчикам тока нагрузки и компенсационного преобразователя, а выходы подключены попарно пофазно на входы сумматора.This goal is achieved by the fact that in the reactive current compensator of a three-phase load, it consists of a power source, a compensation converter and a three-phase load, containing current sensors of the converter and the load, voltage sensors, an adder connected to the control pulse generation system, six instantaneous reactive isolation units are introduced current, the first inputs of which are connected to the voltage sensor, and the second inputs in phases, one at a time, to the corresponding sensors of the load current and the compensation converter Vatel, and the outputs are connected in pairs to each phase of the adder inputs.

На чертеже изображена блок-схема компенсатора реактивного тока трехфазной нагрузки.The drawing shows a block diagram of a reactive current compensator three-phase load.

Компенсатор реактивного тока состоит из источника 1 питания, трехфазной нагрузки 2, трехфазного компенсационного преобразователя 3, датчиков напряжения 4, тока нагрузки 5 и тока преобразователя 6, шести блоков 7 и 8 выделения реактивного мгновенного тока, сумматора 9, усилителя 10 с гибкой отрицательной связью и системы формирования 11 управляющих импульсов.The reactive current compensator consists of a power source 1, a three-phase load 2, a three-phase compensation transducer 3, voltage sensors 4, a load current 5 and a current transducer 6, six reactive instantaneous current isolation units 7, an adder 9, an amplifier 10 with flexible negative coupling, and systems for the formation of 11 control pulses.

Источник питания подключен к датчику 4 напряжения и соответственно через датчики 5 и 6 тока к трехфазной нагрузке 2 и трехфазному компенсационному преобразователю 3, а входы устройств 7 и 8 выделения реактивного мгновенного тока подключены к датчику 4 напряжения и датчикам 6 и 5 тока соответственно, а выходы пофазно подключены к входу сумматора 9, выход которого подключен через усилитель 10 к системе 11 формирования управляющих импульсов.The power source is connected to the voltage sensor 4 and, respectively, through the current sensors 5 and 6 to the three-phase load 2 and the three-phase compensation converter 3, and the inputs of the reactive instantaneous current isolation devices 7 and 8 are connected to the voltage sensor 4 and the current sensors 6 and 5, respectively, and the outputs phase-wise connected to the input of the adder 9, the output of which is connected through an amplifier 10 to the system 11 of the formation of control pulses.

Исходной информацией для работы устройств 7 и 8 выделения реактивного мгновенного тока служат сигналы, поступающие от датчиков 4 напряжения и датчиков 5 и 6 тока нагрузки и компенсационного преобразователя соответственно. Каждые полпериода питающего напряжения устройства 7 и 8 выдают информацию о реактивной составляющей мгновенного тока нагрузки 2 и трехфазного компенсационного преобразователя 3 соответственно, которая поступает на соответствующие входы сумматоре 9, где осуществляется их сравнение. Их разница с выхода сумматора, предварительно усиленная в блоке 10 усилителя, поступает на вход системы 11 формирования управляющих импульсов, что и является информацией для определения опережающего угла управления вентилей компенсационного преобразователя, т. е. его режима работы. Отличительной чертой такого преобразователя является возможность работы в режиме опережающего тока, что достигается регулированием угла управления в сторону его отрицательных значений.The initial information for the operation of devices 7 and 8 allocation of reactive instantaneous current are the signals from the sensors 4 voltage and sensors 5 and 6 of the load current and the compensation transducer, respectively. Each half period of the supply voltage of the device 7 and 8 provides information about the reactive component of the instantaneous current load 2 and the three-phase compensation converter 3, respectively, which is fed to the corresponding inputs of the adder 9, where they are compared. Their difference from the output of the adder, previously amplified in the amplifier unit 10, is fed to the input of the control pulse generation system 11, which is information for determining the leading angle of control of the valves of the compensation converter, i.e., its operating mode. A distinctive feature of such a converter is the ability to work in the leading current mode, which is achieved by adjusting the control angle in the direction of its negative values.

Наличие в усилителе гибкой обратной отрицательной связи обеспечивает надежность и быстродействие контура регулирования. Коррекция тока компенсации осуществляется каждые полпериода часто- 5 ты питающего напряжения.The presence of flexible negative feedback in the amplifier ensures the reliability and speed of the control loop. Compensation current is corrected every half period of the supply voltage frequency.

По сравнению с известным предлагаемое устройство увеличивает быстродействие компенсации примерно в три раза, что особенно важно для динамических режимов. Это достигается применением быстродействующих устройств выделения реактивного мгновенного тока совместно с цифровым фильтром основной частоты с аналоговым преобразователем выходного 15 сигнала, который характеризуется малой инерционностью. Использование трехфазного компенсационного преобразователя повышает эффективность компенсации и позволяет осуществить режим до заданного 20 уровня и заданного характера путем выбора величины угла управления.Compared with the known, the proposed device increases the speed of compensation by about three times, which is especially important for dynamic modes. This is achieved by the use of high-speed devices for isolating reactive instantaneous current together with a digital filter of the fundamental frequency with an analog converter of the output signal 15, which is characterized by low inertia. The use of a three-phase compensation converter increases the efficiency of compensation and allows the mode to be carried out to a predetermined level of 20 and a predetermined character by selecting the value of the control angle.

Claims

Claim

A three-phase load reactive current compensator comprising a power source, to which a three-phase load and a three-phase compensation converter are connected through appropriate current sensors, voltage sensors connected to a power source voltage, an adder whose output is connected 10 through an amplifier to a control pulse generating system of the compensation converter, the fact that, in order to increase reliability and efficiency, it additionally contains six instant reaction reactors of the normal current, the first inputs of which are connected to the voltage sensor, and the second inputs, one at a time, to the corresponding sensors of the load current and the compensation converter, and the outputs are pairwise connected in phase to the inputs of the adder.