SU868972A1 - Регул тор углов отключени вентилей инвертора - Google Patents

Description

(54) РЕГУЛЯТОР УГЛОВ ОТКЛЮЧЕНИЯ ВЕНТИЛЕЙ ИНВЕРТОРА

Изобретение относитс  к электротехнике , в частности к системам управлени  инверторньили подстанци кш электропередач и вставок посто нного тока. йнверторные подставили электропе дач и вставок посто нного тока в ус тановившихс  режимах регулируютс  обычно на посто нство углов отключе ни  вентилей, что обеспечивает требуемый запас вольтсекундной площади коммутирующего напр жени  после отключени  вентил , необходимый дл  восстановлени  вентилем запирающей способности в пр мом направлении. Известны регул торы углов отктао чени  вентилей, осуществл ющие поддерживание среднего или минима4р,ного из углов отключени  вентилей инвертора по принципу обратной св зи по рассогласованию между заданным и текущим значени ми угла отклю чени  Cl 1Однако такие регул торй не надеж ны. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  р гул тор углов отключени  вентилей ;инвертора, содержащий измеритель /глов отключени  и блок формировани заданного значени  углов отключени , выхбды которых подключены к блоку сравнени , к выходу которого подключен усилитель с ограничителем его выходного сигнала. Такие регул торы , например,, при пропорционально-интегральном законе регулировани , обеспечивают поддержание углов отключени  вентилей в установившемс  режиме с высокой точностью 2}. Однако дл  всех регул торов такого типа характерен существенный недостаток , про вл ющийс  при параллельной рабо.те нескольких инверторов с подобными регул торами на общие шины переменного тока, заключающийс  S повыиенном взаимном вли нии инверторов. Как известно, потребл ема  инвертором реактивна  мощность, пропорциональна величине (} sin , где - инвертируемый ток, V- угол сдвига между первой гармоникой фазного тока инвертора и коммутирующим нгшрйжением в соответствующей фазе. Угол Ч приближенно выражаетс  через угол (Г отключени  и угол f коммутации соотношением 4X(f4fj-/2.).

Из этого соотношени  очевидно, что при нарастании инвертируемого тока, сопровождающемс  увеличением угла J коммутации, и неизменном значении сГ угол Ч также увеличиваетс . В результате реактивна  мощнос измен етс  при изменении тока очень резко. Это в свою очередь приводит к существенному изменению амплитуды и фазы напр жений на общих шинах переменного тока за счет падени  напр жени  на реактансе энергосистемы и распространению возмущени  на другие инверторы, подключенные к этим шинам. В р де случаев это может послужить причиной нарушени  нормальны колО«1утаций в других инверторах и серьезному ут желению аварий вплоть до полного отключени  передаваемой инверторами мощности.

Цель изобретени  - повышение устойчивости работы инвертора и уменьшние вли ни  параллельно работающих иверторов .

Указанна  цель достигаетс  тем, что регул тор углов отключени  вентилей инвертора снабжен инерционным усилителем, источником посто нного смещени  и вторьм блоком сравнени , входы которого подключены к блоку формировани-  заданного значени  угn лов отключени , измерител1а углов отключени  и источнику посто нного смещени , а выход через .инерционный усилитель - к ограничителю выходного синала первого усилител .

При этом инерционный усилитель вы полнен в виде интегратора.

На фиг. 1 приведена предлагаема  схема регул тора углов отключени  ве тилей инвертора; на фиг. 2 - схема параллельной работы инверторов на общие шины переменного тока.

Углы отключени  вентилей инвертора 1 измер ютс  в регул торе 2 измерителем 3 углов отключени , на входы которого поступаэт сигнал с трансформатора 4 напр жени , подключенного к шинам 5 переменного тока инвертора, и с датчиков 6 токов фаз, Выходной сигнал измерител  поступает на блок 7 сравнени , где вычитаетс  из сигнала блока 8 фО{ 1Ировани  заданного значени  углов Ьтключени .

Сигнал рассогласовани  с выхода блока сравнени  поступает на вход усилител  9, с помощью которого преобразуетс  в сигисш управлени , подаваемый на систему 1-0, фазового управлени  вентил ми.

Дл  ограничени  диапазона изменени  углов включени  вентилей выходной сигнал усилител  9 обычно ограничиваетс  с псмощью какого-либо ограничител  11.

Второй блок 12 сравнени  вхоДами подключен к блоку 8 формирова и -гэ данного значени  углов отключени , измерителю 3 углов отключени  и источнику 13 посто нного смещени , а выходом через инерционный усилитель 14 подключен к ограничителю 11 выходного сигнала первого усилител , причем инерционный усилитель воздействует на ограничитель 11 в сторону изменени  уровн  ограничени , соответствующую увеличению углов опережени  включени  вентилей инвертора. Усилитель 14 может быть выполнен, например, в виде интегратора с большой посто нной времени.

Инверторна  подстанци  часто снабжаетс  регул тором 15 реактивной мсэщности, воздействующим, в частности , на величину поддерживаемого угла отключени  вентилей. Выходной сигнал этого регул тора может быть также подан на вход блока 12 сравнени .

При параллельной работе инверторов (фиг. 2) инверторы l и l через свои реактансы коммутации 16 и 16 подключены к сборным шинам 5, соединенным с источником ЭДС 17 через эквивалентную индуктивность 18 св зи. Дл  фильтрации высших гармоник тока и напр жени  и компенсации реактивной мощности к сборным шинам обычно подключают батарею 19 фильтров и синхронные или статические компенсатры 20 реактивной мощности.

Максимальна  реактивна  мощность, которую могут вьщавать фильтрокомпенсирук дие устройства, выбираетс  обычно дл  режима работы инверторов с максимальным потреблением реактивной мощности (максимально возможный инвертируемый ток). Поэтому в большинстве практических режимов имеетс  избыток реактивной мощности, что позвол ет поддерживать угды отключени  вентилей инверторов несколько выше их минимально допустимых значений. Это очень полезно дл  повышени  устойчивости работы инверторов при внешних возмущени х, так как обеспечиваетс  больший запас вольтсекундной площади коммутирующего напр жени  на интервдле- отключени  вентилей . При этом увеличение потребл емой инвертором реактивной мощности будет минимально необходимь дл  обеспечени  требуемого запаса коммутации .

За счет избыточного запаса вольтсекундной плсчцади в этих режимах можно прддерживать посто нным в быстрых переходных процессах не угол отключеии , а угол опережени  включени  вентилей (р) .

Так как угол р опережени  и угол (f отключени  св заны между собой соотношением Р - сГ+ЗГ t выражение (1) можно записать в виде

(Т)- (V

Отсюда следует, что при неизменном значении pi увеличение угла коммутации инвертируемого тока приводит к снижению угла Ч сдвига, чем достигаетс  существенное снижение изменени  перетока реактивной мощности и определ емого им изменени  амплитуды и фазы напр жений на шинах примыкани ,

Таким образом, существенно снижаетс  взаимное вли ние параллельно работающих инверторов, т.е. достигаетс  поставленна  цель.

В переходных процессах, сопровождающихс  снижением углов отключени  ниже заданного безопасного значени , можно снова перейти к поддержанию углов отключени  на этом безопасном уровне.

Предлагаема  схема регул тора позвол ет реализовать этот алгоритм.

Устройство работает следующим образом.

В установившемс  режиме с лзбытком реактивной мощности регул тор 15 реактивной мощности -вьщает сигнал, который вместе с сигналом посто нного смещени  суммируетс  с сигналом заданного значени  угла отключени . Рассогласование между полученным сумматорным сигналом и сигналом измерител  3 усиливаетс  инерционным усилителем 14, выходной сигнал которого увеличивает уровень нижнего ограничени  выходного сигнала усилител  9 до тех пор, пока за счет ограничени  выходной сигнал не изменитс  настолько , что углы отключени  вентилей увеличатс  до значений, соответствующих отсутствию рассогласовани  на выходе блока 12 сравнени .

Таким образом, за счет принудительного ограничени  выходного сигнала усилител  9 размыкаетс  контур регулировани  углов отключени  по блоку 7 сравнени  и усилителю 9 и образуетс  новый контур регулировани  через блок 12 сравнени  и усилитель 14. При этом инвертор работает с завышенньми углами отключени  вентилей , определ емьми уровн ми посто нного смещени  и регул тора реактивной мощности, а вследствие существенной инерционности усилител  14 в быстрых переходных процессах уровень сигнала и, следовательно, углы р опережени  будут практически неизменными.

В перекодных процессах, сопровождающихс  снижением углов отключени  ниже значени , зещаваемого блоком 8, под воздействием возникающего на выходе блока 7 сравнени  рассогласовани  выходной сигнал усилител  9 становитс  выше уровн  нижнего ограничени , ограничитель 11 выходит из работы и

контур регулировани  через блок 7 сравнени  поддерживает углы отключени  вентилей на заданном блоком В безопасно уровне. Такой же -режим возникает при по влении сигнала с выхода регул -гора реактивной мощности соответствующего по знаку уменьшению углов отключени  вентилей и по уровню превышающему сигнал смещени . При отключении регул тор реактивной мощности смещени  обеспечивает режим с

инерционным изменением угла ft при величине углов отключени  вентилей, несколько превышающей заданное блоком 8 минимально допустимое значение. Запас по углу отключени  может в

этом случае регулироватьс  вручную соответствующим изменением сигнала смещени  в зависимости от условий по балансу реактивной мощности.

Использование изобретени  позвол ет уменьшить сбросы мощности ППТ, св занные с возмущени ми в приемной энергосистеме и вызванные распространением аварий на параллельно работающие инверторы. Экономический эффект

от использовани  изобретени  учитываетс  по передаче посто нного тока в целом.

30

Claims (2)

1.Регул тор углов отключени  вентилей инвертора, содержащий измеритель углов отключени  и блок формировани  заданного значени  углов

отключени , выходы которых подключены к илоку сравнени , к выходу которого подключен усилитель с ограничителем его выходного, сигнала, о т-пичающи .йс  тем, что, с целью повышени  устойчивости работы инвертора и уменьшени  взаимного вли ни  инверторов при их параллельной работе, он снабжен инерционным усилителем , источником посто нного смещени  и вторым блоком сравнени , входы которого подключены к блоку формировани  заданного значени  углов отключени , измерителю углов отключени  и источнику посто нногосмещени , а выход через инерционный усилитель подключен к ограничителю выходного сигнала первого усилител .

2.Регул тор по п.1, отличающийс  тем, что, инерционный усилитель выполнен в виде интегратора.

Источники информации

прин тые во внимание при экспертизе 1. Патент Великобритании W1171953, кл. Н 2 Р, 1967.

.. 2.Foeret R.i)er Loscti((in-ke,eget(vei3 ur HGUate.AMastsv tevn ETZ-A

H-16, 2/8, 1968.

(put. г