SU855862A1

SU855862A1 - Method of continuous ac supply of users

Info

Publication number: SU855862A1
Application number: SU792750345A
Authority: SU
Inventors: Юрий Гаврилович Демин
Original assignee: Мордовский государственный университет им.Н.П.Огарева
Priority date: 1979-03-11
Filing date: 1979-03-11
Publication date: 1981-08-15

Description

Изобретение относитс к преобразовательной технике, а более конкретно к способам бесперебойного электроснабжени потребителей переменньм током с использованием тиристорных преобразователей электрической энергии и аккумул торных батарей и может найти применение в элект роэнергетике, а также в других отрасл х народного хоз йства дл питани ответственных потребителей переменным током. Известны способы бесперебойного электроснабжени потребителей переMeHHtJM током, при которых потребители питают от сети переменного тока через выпр митель и инвертор, а при перебо х электроснабжени по сети от аккумул торной батареи, которую предварительно зар жают от того же в пр мител . При таком способе от выпр мител питают инвертор и одновременно зар жают или подзар жают аккумул торную батарею ( в зависимости от ее состо ни ), В результате напр жение на входе инвертора измен етс от конечного при разр де аккумул тора до конечного при зар де fij. Однако большой диапазон изменени напр жени на входе инвертора обуславливает необходимость увеличени установленной мощности силового оборудовани инвертора (коммутирующих конденсаторов , вентилей, трансформаторов, реакторов). Диапазон изменени выходного напр жени выпр мител и его верхнее значение определ ютс режимом зар да аккумул торной батареи, а ток, потребл емой от выпр мител суммой токов, потребл емых инвертором и аккумул торной батареей. Поэтому при данном способе требуетс больша установленна мощность выпр мител . Кроме того, в номинальном режиме. (при подзар де аккумул торной батареи и номинальной нагрузке инвертора) выпр митель работает в зарегулированном режиме с пониженным выходным напр жением . В результате из сети переменного тока потребл е-сс больша реактивна мощность.The invention relates to converter equipment, and more specifically to methods of uninterrupted power supply to consumers by alternating current using thyristor converters of electrical energy and batteries, and can be used in electrical power engineering, as well as in other households for feeding responsible consumers with alternating current. Methods are known for the uninterrupted power supply of consumers with MeHHTJM current, in which consumers are supplied from the AC mains through a rectifier and an inverter, and in the event of a power outage over the network from a battery that is precharged from the same to the generator. With this method, the inverter is powered by the inverter and at the same time the battery is charged or recharged (depending on its condition). As a result, the input voltage of the inverter changes from the final when the battery is discharged to the final when the battery is charged fij. However, the large range of voltage variation at the input of the inverter necessitates an increase in the installed power of the inverter power equipment (switching capacitors, valves, transformers, reactors). The range of variation of the output voltage of the rectifier and its upper value is determined by the charge mode of the battery, and the current consumed from the rectifier by the sum of the currents consumed by the inverter and the battery. Therefore, this method requires a large installed power of the rectifier. Also in nominal mode. (at battery charging and inverter rated load) the rectifier operates in a regulated mode with a low output voltage. As a result, a large reactive power from the AC mains.

Известен также способ бесперебойного питани потребителей переменным током, при котором потребителей питаю от сети переменного тока через неуправл емый выпр митель и инвертор, а при перебо х электроснабжени по сети питани инвертора переключают на аккумул торную батарею, кото рую предварительно зар жают ( или подзар жают ) от той же сети переменного тока через зар дное устройство. При таком способе установленна мощность выпр мител и потребл ема им из сети переменного тока реактивна мощность минимальны 2j,There is also known a method of uninterrupted power supply to consumers by alternating current, in which consumers are powered from an AC network through an uncontrolled rectifier and an inverter, and when power supply fails, the inverter power supply is switched to a battery that is precharged (or recharged) from the same AC network through the charger. With this method, the installed power of the rectifier and the reactive power consumed from the AC network is minimal 2j,

Однако диапазон изменени напр жени на входе инвертора,обусловлен- ный колебани ми напр жени питающей сети и нагрузки выпр мител , остаетс большим. В результате требуетс больша установленна мощность силового оборудовани инвертора. However, the range of variation of the voltage at the input of the inverter, due to fluctuations in the supply voltage and the load of the rectifier, remains large. As a result, greater installed power of the inverter power equipment is required.

Цель изобретени - уменьшение установленной мощности инвертора.The purpose of the invention is to reduce the installed power of the inverter.

Поставленна цель достигаетс тем, что в способе бесперебойного электроснабжени потребителей переменного тока, заключающемс в том, что электроснабжение потребителей производ т от сети переменного тока через выпр митель и инвертор, а при исчезновении напр жени сети переменного тока - через аккумул торную батарею, которую предварительно зар жают от той же сети переменного тока, инвертор , измер ют выходное напр жение выпр мител , задают опорное напр жение , равное напр жению аккумул торной батареи при разр де, сравнивают измеренное напр жение выпр мител с опорным и регулируют выходное напр жение выпр мител пропорционально полученному сигналу сравнени .The goal is achieved by the fact that in the method of uninterrupted power supply of AC consumers, it follows that the power supply of consumers is supplied from the AC network through a rectifier and an inverter, and in the event of the disappearance of the AC voltage, from the same AC network, the inverter, measure the output voltage of the rectifier, set the reference voltage equal to the battery voltage at the discharge, compare the measured The rectifier voltage is a reference voltage and the rectifier output voltage is proportional to the received comparison signal.

Причем, регулирование вйпр кнтел начинают при выходном напр жении выпр мител больше напр жени аккумул торной батареи в начале разр да. At the same time, the regulation of the vyprcntel starts at the output voltage of the rectifier more than the voltage of the battery at the beginning of the discharge.

Рассмотрим случай реализации предлагаемого способа с использованием тиристорного выпр мител и свинцовой аккумул торной батареи, состо щей из Ii 7 соединенных последовательно элементов.Consider the case of the implementation of the proposed method using a thyristor rectifier and a lead battery consisting of II 7 connected in series cells.

Напр жение аккумул торной батареи в начале разр да 235 В; в конце разр да - 200 В. В.ьтр митель должен быть рассчитан так, чтобы при пониже шом напр жении питающей сети, максимальной нагрузке и минимальных углах включени тиристоров, его выходное напр жение равн лось 200 В. При увеличении напр жени питающей сети и (или) уменьщении нагрузки выпр мител его выходное напр жение увеличиваетс , Однако, углы включени тиристоров не измен ют до тех пор, пока выходное напр жение вьтр мител не достигнет значени 235В. С этого момента углы включени тиристоров увеличивают дл того, чтобы ограничить напр жение вьтр мител на уровне 235В.The battery voltage at the beginning of the discharge is 235 V; at the end of the discharge - 200 V. The voltage switch must be designed so that when the supply voltage is low, the maximum load and the minimum switching angles of the thyristors, its output voltage is 200 V. With an increase in the supply voltage and (or) decreasing the load of the rectifier; its output voltage increases. However, the turn-on angles of the thyristors do not change until the output voltage of the mitels reaches a value of 235V. From this point on, the thyristor switching angles are increased in order to limit the voltage of mitels to 235V.

Дл оценки эффективности предлагаемого способа по сравнению с известным способом произведены расчеты. При этом полагают, что дл реализации обеих способов используютс : сеть переменного Тока частотой 50 Гц с допустимыми отклонени ми напр жени от номинального значени от +10% до -}5%, трехфазный тиристорный мостовой выпр митель, трехфазный параллельный инвертор тока с тиристорнодроссельным компенсатором реактивной мощности и свинцова аккумул торна батаре типа СК. Выходное напр жение инвертора стабилизируетс . Падение нпр жени на элементах выпр мител , в том числе и за счет коммутации, 15% от номинального выпр мленного напр жени .To assess the effectiveness of the proposed method in comparison with the known method, calculations have been made. At the same time, it is believed that for the implementation of both methods are used: a network of alternating current with a frequency of 50 Hz with permissible voltage deviations from the nominal value from + 10% to -} 5%, a three-phase thyristor bridge rectifier, a three-phase parallel current inverter with a thyristor-junction compensator reactive power and lead-acid battery type SK. The output voltage of the inverter is stabilized. A drop in the voltage on the rectifier, including due to switching, is 15% of the nominal rectified voltage.

т -. t -.

Расчеты показывают, что при исползовании нового способа, изменени напр жени на входе инвертора в относительных единицах составл ют 1 - 0,85, в то врем , как в известном способе - ,3-0,85. Установленна мощность коммутирующих конденсаторов и компенсатора реактивной мощности инвертора при предлагаемом способе составл ет 0,63 от номинальной мощности нагрузки инвертора, а в известном способе - 1,15. Требуемы установленш 1е мощности выпр мителей при обоих способах одинаковые. Потребл ема из сети реактивна мощность при номинальном напр жении питающей сети и номинальной нагрузке инвертора при обоих способах одинакова . Последнее объ сн етс тем,что необходимость в увеличении углов включени тиристоров выпр мител воз никает только при повышенном напр жении питающей сети.При этом предельна глубина регулировани выпр мител составл ет 0,9, При больатх колебани х напр жени питающей сети эффективнЬст ь предлагаемого способа увеличиваетс . Формула, изобретени I. Способ бесперебойного электроснабжени потребителей переменным током, заключакицийс в том, что элект роснабжение потребителей производ т от сети переменного тока через выпр митель и инвертор, а при исчезновении напр жени сети переменного тока через аккумул торную батарею, которую предварительно зар жают от той же сети переменного тока, и инвертор, о тл и чающийс тем, что, с . целью уменьшени установленной мощности инвертора, измер ют выходное напр жение выпр мител , задают опорное напр жение, равное напр жению , аккумул торной батареи при разр де, сравнивают измеренное напр жение вы пр мител с опорным и регулируют вы- . ходное напр жение выпр мител пропорционально полученному сигналу сравнени . 2. Способ non.i, отличающийс тем, что регулирование Выпр мител начинают при выходном напр жении выпр мител больше напр жени аккумул торной батареи в начале разр да . Источники информацииу прин тые во внимание при экспертизе 1.Адамий Г.Г. и др. Агрегаты бесперебойного питашл со статическими преобразовател ми.М., Информэлектро, с. 13, рис.3. 2.Адамий Г.Г. и др. Агрегаты бесперебойного пнтани со статическими преобразовател ми, М,, Информдлектро, с,15, рис,5.Calculations show that when using a new method, the voltage change at the input of the inverter in relative units is 1 - 0.85, while in the known method, 3-0.85. The installed power of the switching capacitors and the reactive power compensator of the inverter with the proposed method is 0.63 of the nominal load power of the inverter, and in the known method it is 1.15. The required power of rectifier power is the same for both methods. The reactive power consumed from the network at the rated supply voltage and the rated load of the inverter is the same in both methods. The latter is explained by the fact that the need to increase the switching angles of the thyristors of the rectifier arises only when the supply mains voltage is increased. At the same time, the maximum control depth of the rectifier is 0.9. With large power supply voltage fluctuations increases. The formula of the invention I. A method of uninterrupted power supply to consumers by alternating current, concluded that the power supply of consumers is produced from the AC network through a rectifier and an inverter, and when the AC voltage is removed, the battery is precharged from the same AC network, and the inverter, about t and that, with. to reduce the installed power of the inverter, measure the output voltage of the rectifier, set a reference voltage equal to the voltage of the battery in the discharge, compare the measured voltage of the reference voltage with the reference voltage and regulate the output voltage. the rectifier voltage is proportional to the received comparison signal. 2. A non.i method, characterized in that the regulation of the rectifier starts at the output voltage of the rectifier more than the battery voltage at the beginning of the discharge. Sources of information taken into account in the examination 1. Adamy GG and others. Uninterrupted pitashl units with static converters. M., Informelectro, p. 13, Fig.3. 2. Adamy G.G. and others. Units of uninterrupted pntani with static converters, M ,, Informdlectro, с, 15, rice, 5.

Claims

Formula. from gaining

1, The method of uninterrupted power supply to consumers with alternating current, which consists in the fact that power is supplied to consumers from an alternating current network through a rectifier ₁₅ and an inverter, and when the voltage of the alternating current network disappears through a rechargeable battery, which is pre-charged from the same alternating current network, and an inverter, about t- _20, characterized in that, p. In order to reduce the installed inverter power, the output voltage of the rectifier is measured, the reference voltage is set equal to the voltage <the battery during discharge, the measured voltage of the rectifier * is compared with the reference voltage and the voltage is regulated. The rectifier input voltage is proportional to the received comparison signal.

2. The method according to π, I, characterized in that the regulation of the rectifier begins when the output voltage of the rectifier is greater than the voltage of the battery at the beginning of the discharge.