Способ регулирования статического источника реактивной мощности Советский патент 1989 года по МПК H02J3/18 

(21)4148679/24-07

(22)18.06.86

(46) 15.05.89. Бкш. № 18

(71)Львовский политехнический институт им.Ленинского комсомола

(72)Л.А.Никонец и Е.И.Федив

(53)621.316.925(088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР № 448536, кл. Н 02 J 3/18, 1968.

Веников В.А., Идельчик В.И., Лисеев М.С. Регулирование напряжения в электроэнергетических системах. М.: Энергоатомиздат, 1985.

(54)СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ СТАТИЧЕСКОГО ИСТОЧНИКА РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ

(57)Изобретение относится к элект- роэнергетике и может найти применение для быстродействующего регулирования

реактивной мощности. Цель изобретения - уменьшение воздействий по напряжению на оборудование статического регулируемого источника реактивной мощности и упрощение системы управления. В статическом источнике реактивной мощности с выпрямительно-ин- верторным управлением изменяют углы включения вентилей инвертора и обеспечивают при этом одновременное изменение во времени момента включения вентилей выпрямителя при естественных углах. При этом максимально допустимый угол запирания вентилей инвертора должен быть не более значения, при котором напряжение на вентилях инвертора превышает допустимую для них величину в нормальном режиме работы. 2 ил.

SS

Изобретение относится к электроэнергетике и может найти применение для быстродействующего регулирования реактивной мощности. Цель - уменьшение воздействий по напряжению на оборудование статического регулируемого источника реактивной мощности и упрощение системы управления. В статическом источнике реактивной мощности с выпрямительно-инверторным управлением изменяют углы включения вентилей инвертора и обеспечивают при этом одновременное изменение во времени момента включения вентилей выпрямителя при естественных углах. При этом максимально допустимый угол запирания вентилей инвертора должен быть не более значения, при котором напряжение на вентилях инвертора превышает допустимую для них величину в нормальном режиме работы. 2 ил.

Изобретение относится к электроэнергетике и может найти применение для быстродействующего регулирования реактивной мощности.

Цель изобретения - уменьшение воздействий по напряжению на оборудование статического регулируемого источника реактивной мощности и упрощение системы управления.

На фиг. 1 изображена схема компенсатора реактивной мощности, реализующая предлагаемый способ; на фиг. 2- внешние характеристики преобразователей компенсатора.

Компенсатор реактивной мощности содержит трехфазный мостовой инвертор 1, подключенный на стороне переменного тока через трансформатор 2 и конденсаторную батарею 3 к шинам 4 источника питания, неуправляемый мостовой выпрямитель 5, подключенный на стороне переменного тока через другой трансформатор 6 и другую конденсаторную батарею 7 к шинам 4. На стороне постоянного тока инвертор 1 и выпрямитель 5 подсоединены последовательно через сглаживающий реактор 8.

Фиг. 2 содержит внешние характеристики 9, 10, 11 компенсатора в режиме выдачи реактивной мощности для углов управления соответственно HI иг ц) внешнюю характеристику 42 неуправляемого режима выпрямителя, линию 13, соответствующую минимально допустимым значениям углов запирания вентилей инвертора

«Ј

00 О

О1

«fl

мин

линию 14, соответствующую максимально допустимым значениям углов запирания вентилей инвертора РЛОГ1 , при которых напряжения на вентилях инвертора не превышают амплитудных значений напряжения питающей обмотки трансформатора в режиме холостого хода. Точки 15, 16, 17 пересечения внешних характеристик 9, 10, 11 инвертора с внешней характеристикой 12 выпрямителя являются точками рабочего режима и соответствуют естественным углам d g& , tf0B , pt gB вступления в работу вентилей выпрямителя и углам запирания вентилей инвертора большим минимально допустимого значения мин по условиям восстановлени их запирающих свойств.

Регулирование величины реактив- ной мощности, выдаваемой конденсаторными батареями в питающую сеть без увеличения напряжений на оборудовании статического компенсатора, осуществляется за счет одновремен- ного изменения углов вступления в работу вентилей инвертора и выпрямителя. При этом достаточно воздействовать лишь на систему управления инвертором. Изменяя величины углов управления dH инвертора, -изменяют тем самым величину противо-ЭДС в цепи преобразователей. В результате изменяется величина тока, протекающего через батареи конденсаторов, а значит и величина реактивной мощности, выдаваемой или в питающую сеть. Углы вступления в работу вентилей выпрямителя при этом изменяютс вместе с режимом и определяются мо- ментами перехода через ноль коммутирующего напряжения, равного разности напряжения питающей сети и напряжения на конденсаторах в цепи выпрямителя (т.е. равны естественным углам о/ов вступления вентилей в работу) . При U о( 0 ток I d I rf MC(kc (фиг. 2) и батареи конденсаторов выдают в сеть максимальную величину реактивной мощности. В этом режиме токи и напряжения в схеме компенсатора не превышают номинальных значений.

Отсутствие перенапряжений на оборудовании в рассматриваемом компен- саторе в полном диапазоне регулирования обеспечивается за счет того, чт выпрямитель работает без задержки моментов вступления вентилей в рабо

ту, а инвертор - с наперед заданным опережением, которое обеспечивается не режимным, а параметрическим путем. Важно, что скорость изменения моментов вступления в работу вентилей выпрямителя равна скорости изменения режима как в нормальных режимах регулирования реактивной мощности, так и при повреждениях в преобразователях компенсатора, чего нельзя достичь в известных технических решениях из-за инерционности систем управления выпрямителя и инвертора. Параметрическое обеспечение работы инвертора без перенапряжений на вентилях состоит в том, что параметры компенсатора (ЭДС выпрямителя Ев и инвертора Е

и

также экви05 0 , Q ,

0

валентные сопротивления на промышленной частоте трехфазных цепей выпрямителя Zg и инвертора 7. ) выбирают таким образом, чтобы во всем диапазоне регулирования внешняя характеристика 12 выпрямителя внутри области, ограниченной с одной стороны линией 13, соответствующей углам cf1 , а с другой - линией 14, соответствующей углам еР РДО„ . Исследования и эксперименты показали, что сОДОГ) 7 ммн и практическое выполнение упомянутого условия не составляет трудностей.

Испоьзование такого способа регулирования реактивной мощности позволяет уменьшить воздействия реактивной мощности позволяет уменьшить воздействия по напряжению на оборудование статического компенсатора, что обеспечивает возможность практической реализации прямого вентильного регулирования мощности шунтовых конденсаторных батарей.

При этом не требуется дополнительных капитальных затрат, а, наоборот, возможность диодного выполнения выпрямителя значительно снижает затраты на регулирование; значительно упрощается система управления компенсатором, так как регулирование осуществляется только изменением углов регулирования инвертора, а устойчивость его работы обеспечивается не режимным, а параметрическим путем.

Формула изобретения

Способ регулирования статического источника реактивной мощности с вы51/4

прямительно-шгпгргорным управлением, при котором регулирование реактивной мощности осуществляют иямснением углов включения вентилей выпрямителя и инвертора, при этом обеспечивают минимально допустимый угол запирания вентилей инвертора, отличающийся тем, что, с целью уменьшения воздействий по напряжению на оборудование статического регулиру- емого источника реактивной мощности и упрощения системы управления, регу- t

Риг.1

П6

лирование реактивной мощности ocvne- ствпяют за сче изменения VTJI.I як ченпя вентилей инвертора, обеспгчи- вая при этом одновременное изменение во времени момента включения вентилей выпрямителя при естественных углах, причем максимально доп стимый угол запирания вентилей инвертора должен быть не более значения, при котором напряжение на вентилях инвертора превышает допустимую для них величину в нормальном режиме работы.

п

Id

макс

Фиг:2