WO2019112541A1 - Method for dynamically compensating voltage distortion - Google Patents
Method for dynamically compensating voltage distortion Download PDFInfo
- Publication number
- WO2019112541A1 WO2019112541A1 PCT/UA2018/000060 UA2018000060W WO2019112541A1 WO 2019112541 A1 WO2019112541 A1 WO 2019112541A1 UA 2018000060 W UA2018000060 W UA 2018000060W WO 2019112541 A1 WO2019112541 A1 WO 2019112541A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- voltage
- load
- linear
- values
- regulation
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 claims abstract description 12
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 3
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000013011 mating Effects 0.000 claims 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 5
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- 208000015778 Undifferentiated pleomorphic sarcoma Diseases 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 238000004402 ultra-violet photoelectron spectroscopy Methods 0.000 description 1
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
- H02J3/12—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks for adjusting voltage in ac networks by changing a characteristic of the network load
-
- 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
- H02J3/18—Arrangements for adjusting, eliminating or compensating reactive power in networks
Definitions
- the claimed invention relates mainly to multiphase power systems and alternating current devices, and in particular to methods of maintaining a constant level of an alternating voltage on a load, by dynamically compensating for distortions of the supply voltage, in order to reduce or eliminate essential for various types of loads, subsidence and power surges.
- the following devices are distinguished to protect industrial electrical equipment from voltage dips: a flywheel, a static uninterruptible power supply (UPS), a dynamic voltage distortion compensator, a static compensator (Statk), a boost converter, an active filter, and a transformer without a transformer.
- UPS static uninterruptible power supply
- Statk static compensator
- boost converter boost converter
- Uninterruptible power supplies have a rated power of up to 1000 kVA, require monitoring the status of batteries, have special requirements for placing their installation.
- UPSs due to their high cost, the purchase and maintenance of UPSs are installed only at the main structural sites, in places where damage caused by power problems can cause significant damage.
- Dynamic voltage distortion compensators are designed to eliminate overvoltages, as well as voltage dips, and are a simpler and cheaper consumer protection device than uninterruptible power supplies, which are widely used.
- IPC H02J3 / 18 is a known method for regulating the voltage of a power line, according to which, the phase transmitting angle used in the operation of the regulator is set, the change (increase and decrease) of the set angle is carried out over the entire desired control range.
- a shunt transformer by means of a shunt transformer, a transition is made to a fixed coordinate system with the determination of fixed quadrature values of the supply voltage.
- Regulating voltages are generated including an alternating regulating voltage signal at the primary frequency of the alternating current and a predetermined phase angle with respect to the supply voltage, the alternating regulating voltage having a predetermined amplitude.
- the power flow controller includes: a shunt transformer installed at the input of the mains supply line, an inverter that generates a controlled voltage with a controlled phase angle relative to the supply mains voltage.
- Control voltage generating means generating control voltage at a given phase angle relative to the supply voltage, at a given main frequency, as well as means of communication, with vector summing of the controlled voltage generated by a switching converter power, and control voltage to generate a combined voltage added in series with the mains line voltage.
- the technical task for the solutions of which the claimed invention is directed is the implementation of a method for dynamically compensating voltage distortion with increased speed and accuracy of generating correction signals, as well as with the ability to perform regulation in the internal circuit of a voltage distortion compensation device, with significant voltage distortions of the supply network.
- a control task is formed, which is realized by means of linear pulse-width modulation; - with significant distortions of the supply voltage, voltage is also regulated in the internal circuit of the voltage compensation device, by limiting the current of the inverter;
- the regulation task forms the common for all phases, and the regulation is implemented separately for each phase with the formation of the task for each line voltage, and the tasks are linearly dependent on each other.
- figure 1 diagram of the device for dynamic compensation of voltage distortion
- figure 2 block diagram of the algorithm according to the method of dynamic compensation of voltage distortion.
- the inventive method can be implemented on the basis of a dynamic voltage distortion compensation device that contains a booster transformer 1 (FIG. 1) connected to the network between the power source 2 and the load 3. Connected to the specified transformer, the voltage source of the booster presented as at least one controlled inverter 4, which, in turn, is connected to an adjustable DC link including an active rectifier 5 with a charging device 6. Also, said device can ames to keep accumulating unit 7 and the power transmission.
- a dynamic voltage distortion compensation device that contains a booster transformer 1 (FIG. 1) connected to the network between the power source 2 and the load 3. Connected to the specified transformer, the voltage source of the booster presented as at least one controlled inverter 4, which, in turn, is connected to an adjustable DC link including an active rectifier 5 with a charging device 6. Also, said device can ames to keep accumulating unit 7 and the power transmission.
- the method described in the invention can be conventionally divided into functional blocks for determining signals and performing calculations.
- the first stage in blocks 8, 9 ( Figure 2), from the measured line voltages mains Uabc cx and load Uabc Hr, determining the instantaneous values of the main components of the power supply line voltages and load W Art Ul Hr. Then, in a second step, at block 10, implement the binding of one of the linear load stress of the same name line voltage power source by means of the instantaneous value of its phase angle 0a 1st Class, and generating error signals AOab j between the instantaneous values of the phase angles source 0abi CT and load 0aB 1ng .
- the functional unit 11 based on the received signals, as well as the error signals AUm of the amplitude values of the line voltage Um Hr of the load and the specified amplitude value of the voltage Um, a reference for control and rear is formed.
- Pwm which is implemented in block 12, by means of linear pulse-width modulation, with the provision of signals that eliminate the mismatch between the values of the phase angles of the power supply and the load.
- the regulation task is formed common for all phases, and regulation is implemented separately for each phase with the formation of a task for each line voltage, and the tasks are linearly dependent on each other.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
Abstract
The claimed invention relates in general to multiphase power systems and alternating current devices and, in particular, to methods for maintaining a constant level of alternating load voltage by dynamically compensating voltage distortions in the supply network in order to reduce or eliminate significant voltage slumps and surges for different types of loads. According to the claimed method, during compensation of voltage distortions, instantaneous values of the main components of the linear voltages of a power supply and a load are determined. One of the linear voltages of the load is associated with a like linear voltage of the power supply by the value of its phase angle. Next, difference signals between the phase angle values of the power supply and of the load are generated. Then, on the basis of the signals received and also of difference signals between the amplitudes of a linear voltage of the load and a set voltage amplitude, a regulation prescription is formed, said prescription being implemented by linear pulse width modulation. In the event of significant distortions of the supply voltage, voltage regulation is also carried out in an internal circuit of a voltage compensation device by limiting the current of an inverter.
Description
Название изобретения: Способ динамической компенсации Title of the invention: Dynamic compensation method
искажения напряжения voltage distortion
Область техники: Technical Field:
[1] Заявляемое изобретение относится, в основном, к многофазным силовым системам и устройствам переменного тока, а именно к способам поддержания постоянного уровня переменного напряжения на нагрузке, путем динамической компенсации искажений напряжения питающей сети, с целью уменьшения либо устранения существенных для различных видов нагрузки, просадок и скачков напряжения. [1] The claimed invention relates mainly to multiphase power systems and alternating current devices, and in particular to methods of maintaining a constant level of an alternating voltage on a load, by dynamically compensating for distortions of the supply voltage, in order to reduce or eliminate essential for various types of loads, subsidence and power surges.
Предшествующий уровень техники: Prior art:
[2] Известно, что на различные типы электрических устройств может влиять даже незначительные искажения напряжения. К таким устройствам относятся двигатели, приводы с регулируемой скоростью, высокоинтенсивное разрядное освещение и устройства управления, а также такие устройства, как компьютеры, контакторы и программируемые логические контроллеры. [2] It is known that even minor voltage distortions can affect various types of electrical devices. Such devices include motors, variable-speed drives, high-intensity discharge lighting and control devices, as well as devices such as computers, contactors and programmable logic controllers.
[3] Напряжения, возникающие при искажениях питающей сети, могут оказывать значительное влияние на производственное и иное
оборудование. Одиночные фазные и межфазные напряжения могут быть совершенно разными при наличии искажения напряжения, чем могут вызвать сбои в работе оборудования, а также ускорить его износ и выход из строя. [3] Voltages arising from mains distortions can have a significant impact on production and other equipment. Single phase and interfacial voltages can be quite different in the presence of voltage distortion, which can cause malfunctions in the equipment, as well as accelerate its wear and failure.
[4] Важно учитывать, что весь технологический процесс может зависеть от чувствительности того или иного оборудования к искажениям напряжения в питающей сети, а прерывание технологического процесса может привести к значительным финансовым и временным потерям. [4] It is important to bear in mind that the entire technological process may depend on the sensitivity of a particular equipment to voltage distortions in the supply network, and the interruption of the technological process can lead to significant financial and time losses.
[5] Различают следующие устройства, защищающие промышленное электрооборудование от провалов напряжения: маховик, статический источник бесперебойного питания (ИБП), динамический компенсатор искажений напряжения, статический компенсатор (Статком), повышающий преобразователь, активный фильтр и бестрансформаторный последовательный усилитель. [5] The following devices are distinguished to protect industrial electrical equipment from voltage dips: a flywheel, a static uninterruptible power supply (UPS), a dynamic voltage distortion compensator, a static compensator (Statk), a boost converter, an active filter, and a transformer without a transformer.
[6] Источники бесперебойного питания имеют номинальную мощность до 1000 кВА, требуют контроля состояния аккумуляторных батарей, имеют особые требования к помещению их установки. Однако из-за их большой стоимости закупки и обслуживания ИБП устанавливаются только на основных структурных объектах, в местах, где повреждения, вызванные проблемами с электропитанием, могут причинить значительный урон. [6] Uninterruptible power supplies have a rated power of up to 1000 kVA, require monitoring the status of batteries, have special requirements for placing their installation. However, due to their high cost, the purchase and maintenance of UPSs are installed only at the main structural sites, in places where damage caused by power problems can cause significant damage.
[7] Динамические компенсаторы искажений напряжения (ДКИН) предназначены для устранения перенапряжений, а также провалов напряжения и представляют собой более простое и дешевое устройство защиты потребителей, чем источники бесперебойного питания, благодаря чему получили широкое применение. [7] Dynamic voltage distortion compensators (DKIN) are designed to eliminate overvoltages, as well as voltage dips, and are a simpler and cheaper consumer protection device than uninterruptible power supplies, which are widely used.
[8] Одним из основных направлений в развитии подобных устройств является усовершенствование алгоритмов их работы с повышением точности и скорости выполнения расчетов, что позволит максимально
быстро определять и выполнять регулирование искажений напряжения питающей сети. [8] One of the main directions in the development of such devices is the improvement of the algorithms of their work with increasing accuracy and speed of calculations, which will allow quickly identify and perform voltage distortion control
[9] Из патента на изобретение US5469044 от 21.11.1995; МПК H02J3/18 известен способ регулирования напряжения линии электропередач, согласно которому, устанавливают фазовый передающий угол, используемый в работе регулятора, выполняют изменение (увеличения и уменьшения) установленного угла во всем желаемом диапазоне управления. При этом, посредством шунтирующего трансформатора, выполняют переход к неподвижной системе координат с определением фиксированных квадратурных значений напряжения питающей сети. Генерируют напряжения регулирования, включающее сигнал переменного регулирующего напряжения на основной частоте переменного тока и заданный фазовый угол, относительно напряжения питающей сети, причем упомянутое переменное регулирующее напряжение имеет заданную амплитуду. [9] From patent for invention US5469044 from 11/21/1995; IPC H02J3 / 18 is a known method for regulating the voltage of a power line, according to which, the phase transmitting angle used in the operation of the regulator is set, the change (increase and decrease) of the set angle is carried out over the entire desired control range. At the same time, by means of a shunt transformer, a transition is made to a fixed coordinate system with the determination of fixed quadrature values of the supply voltage. Regulating voltages are generated including an alternating regulating voltage signal at the primary frequency of the alternating current and a predetermined phase angle with respect to the supply voltage, the alternating regulating voltage having a predetermined amplitude.
[10] Выполняют векторное суммирование сигналов регулируемого переменного напряжения и переменного корректирующего напряжения для генерирования объединенного сигнала напряжения добавки, последовательно с напряжением питающей сети. [10] Perform a vector summation of the signals of an adjustable AC voltage and an AC correction voltage to generate a combined additive voltage signal, in series with the supply voltage.
[11] Согласно описанному способу, контролер потока мощности включает в себя: шунтирующий трансформатор, установленный на входе линии питающей сети, инвертор, генерирующий управляемое напряжение с управляемым фазовым углом относительно напряжения питающей сети. [11] According to the described method, the power flow controller includes: a shunt transformer installed at the input of the mains supply line, an inverter that generates a controlled voltage with a controlled phase angle relative to the supply mains voltage.
[12] Средство формирования напряжения регулирования, генерирующее напряжение регулирования при заданном фазовом угле относительно питающего напряжения, на заданной основной частоте, а также средства связи, с векторным суммированием управляемого напряжения, генерируемого переключающим преобразователем
мощности, и напряжения регулирования для генерации комбинированного напряжения, добавляемого последовательно с напряжением линии питающей сети. [12] Control voltage generating means, generating control voltage at a given phase angle relative to the supply voltage, at a given main frequency, as well as means of communication, with vector summing of the controlled voltage generated by a switching converter power, and control voltage to generate a combined voltage added in series with the mains line voltage.
[13] К недостаткам указанного способа можно отнести использование шунтирующего трансформатора, что усложняет конструкцию устройства и может привести к снижению скорости регулирования, а также привязку к основной частоте, что может привести к нестабильной работе системы при наличии отклонений в таком показателе. [13] The disadvantages of this method include the use of a shunt transformer, which complicates the design of the device and can lead to a reduction in the regulation speed, as well as reference to the fundamental frequency, which can lead to unstable system operation if there are deviations in this indicator.
[14] Так же из патента на изобретение US5883796 от 16.03.1999, МПК H02J3/18, известен способ динамической компенсации искажения подаваемого на нагрузку многофазной линии электропередач, согласно которому, устройство компенсации напряжения включают в сеть между источником питания и нагрузкой, определяют разность между напряжением на нагрузке и заданным значением напряжения, формируют посредством инвертора сигнал добавки напряжения, позволяющий обеспечить напряжение на нагрузке на уровне заданного. Согласно описанному способу, сигнал напряжения, подаваемый на нагрузку в многофазных линиях электропередач, определяется значениями векторов сбалансированного напряжения на нагрузке, имеющими величины, равные величинам векторов напряжения до момента искажения напряжения питающей сети, при этом значения фазного угла векторов напряжения нагрузки приводят к значениям напряжения на грузке до момента искажения напряжения. [14] Also from patent for invention US5883796 of 03/16/1999, IPC H02J3 / 18, a method is known for dynamically compensating for distortion of a multiphase power line supplied to a load, according to which a voltage compensation device is included in the network between the power supply and the load, the difference between voltage on the load and the specified voltage value, form by means of an inverter a voltage addition signal, allowing to provide the voltage on the load at the specified level. According to the described method, the voltage signal applied to the load in multiphase power lines is determined by the values of the balanced voltage vector on the load, having values equal to the voltage vector values until the voltage of the supply mains voltage distortion leads to voltage values load until voltage distortion.
[15] К недостаткам описанного способа можно отнести то, что при компенсации искажения напряжения, выполняют привязку к значениям фазного угла на нагрузке до момента искажения напряжения, что может привести снижению скорости и точности регулирования, а также требует установки дополнительного шунтирующего
трансформатора с выполнением перехода к вращающейся системе координат dq. [15] The disadvantages of the described method include the fact that when compensating for voltage distortion, they are referenced to the values of the phase angle on the load until the moment of voltage distortion, which may lead to a decrease in speed and control accuracy, and also requires the installation of an additional transformer with the transition to a rotating coordinate system dq.
Техническая задача: Technical task:
[16] Технической задачей на решений которой, направлено заявляемое изобретение, является реализация способа динамической компенсации искажения напряжения с увеличенной скоростью и точностью формирования корректирующих сигналов, а также с возможностью выполнения регулирования во внутреннем контуре устройства компенсации искажения напряжений, при существенных искажениях напряжения питающей сети. [16] The technical task for the solutions of which the claimed invention is directed is the implementation of a method for dynamically compensating voltage distortion with increased speed and accuracy of generating correction signals, as well as with the ability to perform regulation in the internal circuit of a voltage distortion compensation device, with significant voltage distortions of the supply network.
Технический результат: Technical result:
[17] Технический результат, достигнутый от реализации заявляемого изобретения, заключатся в увеличении скорости и точности формирования сигналов регулирования с целью выполнения динамической компенсации искажения напряжения на нагрузке. [17] The technical result achieved from the implementation of the claimed invention will consist in increasing the speed and accuracy of generating control signals in order to perform dynamic compensation of the voltage distortion on the load.
Сущность заявляемого изобретения заключается в том, что при компенсации искажения напряжения, подаваемого на нагрузку: The essence of the claimed invention lies in the fact that when compensating for the distortion of the voltage applied to the load:
- определяют мгновенные значения основных составляющих линейных напряжений источника питания и нагрузки; - determine the instantaneous values of the main components of the linear voltages of the power source and load;
- выполняют привязку одного из линейных напряжений нагрузки к одноименному линейному напряжению источника питания, посредством значения его фазного угла; - carry out the binding of one of the linear voltages of the load to the same linear voltage of the power source, by means of the value of its phase angle;
- формируют сигналы рассогласования между значениями фазных углов источника питания и нагрузки; - form the error signals between the values of the phase angles of the power source and the load;
- после чего, исходя из полученных сигналов, а также сигналов рассогласования амплитудных значений линейного напряжения нагрузки и заданного значения напряжения, формируют задание для регулирования, которое реализуют посредством линейной широтно- импульсной модуляции;
- при существенных искажениях, питающего напряжения, также осуществляют регулирование напряжения во внутреннем контуре устройства компенсации напряжения, посредством ограничения тока инвертора; - then, on the basis of the received signals, as well as the error signals of the amplitude values of the linear load voltage and the specified voltage value, a control task is formed, which is realized by means of linear pulse-width modulation; - with significant distortions of the supply voltage, voltage is also regulated in the internal circuit of the voltage compensation device, by limiting the current of the inverter;
- посредством линейной широтно-импульсной модуляции формируют сигнал устраняющий рассогласование между значениями фазных углов источника питания и нагрузки; - by means of linear pulse-width modulation, they form a signal that eliminates the mismatch between the values of the phase angles of the power supply and the load;
- задание на регулирование формируют общее для всех фаз, при этом регулирование реализуют отдельно по каждой фазе с формированием задания для каждого линейного напряжения, причем задания между собой линейно зависимы. - the regulation task forms the common for all phases, and the regulation is implemented separately for each phase with the formation of the task for each line voltage, and the tasks are linearly dependent on each other.
Краткое описание чертежей: Brief Description of the Drawings:
[18] Сущность заявляемого изобретения поясняется, но не ограничивается следующими изображениями: [18] The essence of the claimed invention is explained, but not limited to the following images:
фиг.1 - схема устройства динамической компенсации искажения напряжения; figure 1 - diagram of the device for dynamic compensation of voltage distortion;
фиг.2 - блок схема алгоритма согласно способу динамической компенсации искажения напряжения. figure 2 - block diagram of the algorithm according to the method of dynamic compensation of voltage distortion.
Промышленная применимость: Industrial Applicability:
[19] Заявляемый способ может быть реализован на базе устройства динамической компенсации искажения напряжения, которое содержит вольтодобавочный трансформатор 1 (фиг.1), включенный в сеть между источником питания 2 и нагрузкой 3. Подключенный к указанному трансформатору, источник напряжения вольтодобавки, представленный в виде, по меньшей мере, одного управляемого инвертора 4, соединенного, в свою очередь, с регулируемым звеном постоянного тока, включающим активный выпрямитель 5 с зарядным устройством 6. Также упомянутое устройство может содержать звено 7 накопления и передачи энергии. б
[20] Описанный в изобретении способ условно можно разделить на функциональные блоки определения сигналов и выполнения расчетов.[19] The inventive method can be implemented on the basis of a dynamic voltage distortion compensation device that contains a booster transformer 1 (FIG. 1) connected to the network between the power source 2 and the load 3. Connected to the specified transformer, the voltage source of the booster presented as at least one controlled inverter 4, which, in turn, is connected to an adjustable DC link including an active rectifier 5 with a charging device 6. Also, said device can ames to keep accumulating unit 7 and the power transmission. b [20] The method described in the invention can be conventionally divided into functional blocks for determining signals and performing calculations.
Описание осуществления изобретения: Description of carrying out the invention:
На первом этапе в блоках 8, 9 (фиг.2), исходя из измеренных линейных напряжений питающей сети Uabccx и нагрузки UabcHr, определяют мгновенные значения основных составляющих линейных напряжений источника питания Шст и нагрузки UlHr. Затем, на втором этапе, в блоке 10, реализуют привязку одного из линейных напряжений нагрузки к одноименному линейному напряжению источника питания, посредством мгновенного значения его фазного угла 0аЬ1ст, и формируют сигналы рассогласования AOabj между мгновенными значениями фазных углов источника питания 0abiCT и нагрузки 0аЬ1нг.The first stage in blocks 8, 9 (Figure 2), from the measured line voltages mains Uabc cx and load Uabc Hr, determining the instantaneous values of the main components of the power supply line voltages and load W Art Ul Hr. Then, in a second step, at block 10, implement the binding of one of the linear load stress of the same name line voltage power source by means of the instantaneous value of its phase angle 0a 1st Class, and generating error signals AOab j between the instantaneous values of the phase angles source 0abi CT and load 0aB 1ng .
На следующем этапе в функциональном блоке 11, исходя из полученных сигналов, а также сигналов рассогласования AUm амплитудных значений линейного напряжения нагрузки UmHr и заданного амплитудного значения напряжения Um, формируют задание для регулирования изад.шим, которое реализуют в блоке 12, посредством линейной широтно-импульсной модуляции, с обеспечением сигналов, устраняющих рассогласование между значениями фазных углов источника питания и нагрузки. При этом, задание на регулирование, формируют общее для всех фаз, а регулирование реализуют отдельно по каждой фазе с формированием задания для каждого линейного напряжения, причем задания между собой линейно зависимы. Как результат, приводят величины углов между линейными напряжениями к значениям, близким к 120°, устраняя рассогласование между значениями фазных углов источника питания и нагрузки. Также, в рамках описанного способа предусмотрен этап, реализуемый в блоке 13, согласно которому, при существенных искажениях питающего напряжения, осуществляют регулирование напряжения во внутреннем контуре устройства компенсации
напряжения, посредством ограничения тока инвертора 1нт.ИНв., до заданного значения, что позволяет устранить нежелательные пульсации тока, которые возникают во внутреннем контуре при просадках напряжения более 30%. At the next stage, in the functional unit 11, based on the received signals, as well as the error signals AUm of the amplitude values of the line voltage Um Hr of the load and the specified amplitude value of the voltage Um, a reference for control and rear is formed. Pwm, which is implemented in block 12, by means of linear pulse-width modulation, with the provision of signals that eliminate the mismatch between the values of the phase angles of the power supply and the load. At the same time, the regulation task is formed common for all phases, and regulation is implemented separately for each phase with the formation of a task for each line voltage, and the tasks are linearly dependent on each other. As a result, the magnitudes of the angles between the linear voltages are brought to values close to 120 °, eliminating the mismatch between the values of the phase angles of the power supply and the load. Also, in the framework of the described method, there is a step implemented in block 13, according to which, with significant distortions of the supply voltage, voltage is controlled in the internal circuit of the compensation device voltage, by limiting the current of the inverter 1n T.IN. , to a predetermined value, which allows you to eliminate unwanted ripple currents that occur in the internal circuit when voltage drops more than 30%.
[21] Реализация заявляемого способа, способствует достижению указанного технического результат, обеспечивая увеличение скорости и точности формирования сигналов регулирования за счет привязки к мгновенным значениям основных составляющих напряжения питающей сети и реализации сформированного задания, посредством линейной ШИМ, позволяющей формировать линейные напряжения с высокой точностью. [21] Implementation of the proposed method contributes to the achievement of this technical result, providing an increase in the speed and accuracy of generating control signals by binding to the instantaneous values of the main components of the supply voltage and the implementation of the generated task, using linear PWM, which allows to form linear voltages with high accuracy.
[22] Исходя из вышеизложенного, следует отметить, что заявляемый способ предусматривает различные варианты и альтернативные формы реализации. Конкретный вариант осуществления показан посредством приведенных графических материалов, а также в описании изобретения. При этом, изобретение не ограничивается конкретной раскрытой формой и может охватывать все возможные варианты реализации, эквиваленты и альтернативы, в рамках существенных признаков раскрытых в формуле изобретения.
[22] Based on the foregoing, it should be noted that the inventive method provides for various options and alternative forms of implementation. A specific embodiment is shown by means of the above graphic materials as well as in the description of the invention. In this case, the invention is not limited to the specific form disclosed and may cover all possible embodiments, equivalents and alternatives, within the framework of the essential features disclosed in the claims.
Claims
1. Способ компенсации искажения напряжения, подаваемого на нагрузку, согласно которому, устройство компенсации напряжения включают в сеть между источником питания и нагрузкой, определяют разность между параметрами напряжением на нагрузке и заданными значениями напряжения, формируют посредством инвертора сигнал добавки напряжения, позволяющий обеспечить напряжение на нагрузке на уровне заданного отличающийся тем, что определяют мгновенные значения основных составляющих линейных напряжений источника питания и нагрузки, выполняют привязку одного из линейных напряжений нагрузки к одноименному линейному напряжению источника питания, посредством значения его фазного угла, затем, формируют сигналы рассогласования между значениями фазных углов источника питания и нагрузки, после чего, исходя из полученных сигналов, а также сигналов рассогласования амплитудных значений линейного напряжения нагрузки и заданного амплитудного значения напряжения, формируют задание для регулирования, которое реализуют посредством линейной широтно-импульсной модуляции, при существенных искажениях, питающего напряжения, также осуществляют регулирование напряжения во внутреннем контуре устройства компенсации напряжения, посредством ограничения тока инвертора. 1. The method of compensating the voltage distortion applied to the load, according to which the voltage compensation device is connected to the network between the power source and the load, determines the difference between the voltage parameters at the load and the specified voltage values, forms an voltage addition signal by the inverter, allowing to provide the voltage at the load at the level specified by the fact that they determine the instantaneous values of the main components of the linear voltages of the power source and load, perform pr mating one of the linear voltages of the load to the same linear voltage of the power source, by means of the value of its phase angle, then form the error signals between the values of the phase angles of the power source and the load, then, based on the received signals, as well as the error signals of the amplitude values of the line voltage of the load and a given amplitude value of the voltage, form the task for regulation, which is implemented by means of linear pulse-width modulation, with significant distortion, supply voltage, voltage regulation is performed also in the inner loop voltage compensation device, through a current limiting inverter.
2. Способ компенсации искажения напряжения по п.1 отличается тем, что посредством линейной широтно-импульсной модуляции формируют сигнал устраняющий рассогласование между значениями фазных углов источника питания и нагрузки. 2. The method of compensating for voltage distortion according to claim 1 is characterized in that by means of linear pulse-width modulation, a signal is generated that eliminates the mismatch between the values of the phase angles of the power supply and the load.
3. Способ компенсации искажения напряжения по п.1 отличается тем, что задание на регулирование формируют общее для всех фаз, при этом
регулирование реализуют отдельно по каждой фазе с формированием задания для каждого линейного напряжения, причем задания между собой линейно зависимы.
3. A method of compensating for voltage distortion according to claim 1, characterized in that the regulation task forms a common feature for all phases, and regulation is implemented separately for each phase with the formation of tasks for each line voltage, and the tasks between themselves are linearly dependent.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAA201712070 | 2017-12-08 | ||
| UA201712070 | 2017-12-08 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2019112541A1 true WO2019112541A1 (en) | 2019-06-13 |
Family
ID=66751088
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/UA2018/000060 WO2019112541A1 (en) | 2017-12-08 | 2018-06-13 | Method for dynamically compensating voltage distortion |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2689776C1 (en) |
| WO (1) | WO2019112541A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111092418A (en) * | 2019-12-31 | 2020-05-01 | 珠海格力电器股份有限公司 | Direct current power supply loop, voltage fluctuation processing method and device thereof, and controller |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5329222A (en) * | 1992-11-30 | 1994-07-12 | Westinghouse Electric Corporation | Apparatus and method for dynamic voltage restoration of utility distribution networks |
| US5883796A (en) * | 1997-04-07 | 1999-03-16 | Wisconsin Alumni Research Foundation | Dynamic series voltage restoration for sensitive loads in unbalanced power systems |
| WO2001082443A1 (en) * | 2000-04-25 | 2001-11-01 | Sp Systems Pte Ltd. | Dynamic series voltage compensator and method thereof |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5905367A (en) * | 1998-05-21 | 1999-05-18 | Siemens Westinghouse Power Corporation | Power inverter apparatus using a transformer with its primary winding connected the source end and a secondary winding connected to the load end of an AC power line to insert series compensation |
| RU2290731C1 (en) * | 2005-05-20 | 2006-12-27 | Липецкий Государственный Технический Университет (Лгту) | Device for protecting power consumers against short-time break in power supply |
| RU2393611C1 (en) * | 2009-05-04 | 2010-06-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Липецкий государственный технический университет (ЛГТУ) | Device of dynamic recovery of voltage dips |
-
2018
- 2018-02-08 RU RU2018104822A patent/RU2689776C1/en active
- 2018-06-13 WO PCT/UA2018/000060 patent/WO2019112541A1/en active Application Filing
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5329222A (en) * | 1992-11-30 | 1994-07-12 | Westinghouse Electric Corporation | Apparatus and method for dynamic voltage restoration of utility distribution networks |
| US5883796A (en) * | 1997-04-07 | 1999-03-16 | Wisconsin Alumni Research Foundation | Dynamic series voltage restoration for sensitive loads in unbalanced power systems |
| WO2001082443A1 (en) * | 2000-04-25 | 2001-11-01 | Sp Systems Pte Ltd. | Dynamic series voltage compensator and method thereof |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111092418A (en) * | 2019-12-31 | 2020-05-01 | 珠海格力电器股份有限公司 | Direct current power supply loop, voltage fluctuation processing method and device thereof, and controller |
| CN111092418B (en) * | 2019-12-31 | 2021-05-07 | 珠海格力电器股份有限公司 | Direct current power supply loop, voltage fluctuation processing method and device thereof, and controller |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2689776C1 (en) | 2019-05-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9812862B2 (en) | Paralleling of active filters with independent controls | |
| US7932693B2 (en) | System and method of controlling power to a non-motor load | |
| US9190846B2 (en) | Power quality management system and methods of controlling phase unbalance | |
| US20170288561A1 (en) | Microgrid Power Architecture | |
| WO2019129729A1 (en) | Unbalance compensation by optimally redistributing current | |
| KR20120030556A (en) | Controlling an inverter device of a high voltage dc system for supporting an ac system | |
| Ranjbaran et al. | A power sharing scheme for voltage unbalance and harmonics compensation in an islanded microgrid | |
| KR20150075454A (en) | Apparatus for compensating reactive power and method for the same | |
| CA2302344A1 (en) | Method and device for improving the voltage quality of a secondary supply unit | |
| EP3709467A1 (en) | Reduction of subsynchronous active power oscillations in grid forming pwm converters for wind turbine generators | |
| RU2689776C1 (en) | Method for dynamic compensation of voltage disturbation | |
| KR101346366B1 (en) | Sag detection method and system for grid voltage | |
| US9906162B2 (en) | Method to control three-phase inverter voltage | |
| CN104038030A (en) | Method for controlling bus ripple, device and system | |
| JP2012231606A (en) | System interconnection power conversion device | |
| JP2010011613A (en) | Pwm converter device | |
| JP4400442B2 (en) | Parallel operation control method for uninterruptible power supply | |
| JP2023517420A (en) | Method and apparatus for detecting grid islanding | |
| Acuña et al. | Simple and robust multi-objective predictive control method for a single-phase three-level NPC converter based active power filter | |
| US11855459B2 (en) | Method for three-phase supply into an alternating voltage network, and three-phase inverter | |
| RU2793193C1 (en) | High voltage frequency converter control unit with active rectifier | |
| RU180656U1 (en) | Static thyristor compensator control system | |
| Kornilov et al. | Improving the quality of voltage in the conditions of the oxygen-converter shop of metallurgical production | |
| Yan et al. | Normalized Control Strategy for Bidirectional Power Converter under Unbalanced Operation | |
| Tasre et al. | Sag and unbalance mitigation using DVR in three-phase four-wire distribution network |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 18885346 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
| NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 18885346 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |