Устройство для управления вентильным преобразователем Советский патент 1980 года по МПК H02P13/16 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ВЕНТИЛЬНЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам для преобразования переменного тока в постоянный и наоборот, в частности к устройствам для управления статическими преобразователями. Оно может быть использовано на преобразовательных подстанпиях передач постоянного тока как устройство управления гфеобразовательными. мостами. Известны устройства управления вентильцыми преобразователями, которые содержат источник первичных импульсов, непосредственно питаюшийся от сети переменного тока l и 7 . Такие устройства гармонически неустойчивы при работе преобразовательного моста с системой соизмеримой мощности, что обусловлено взаимным влиянием (через источник первичных импульсов) сети переменного тока и системы управления. Одно из известных устройств управления вентильным преобразователем обес печивает высокую Симметрию (равноинтервальность) управляющих импульсов при амплитудных и фазовых искажениях основной гapмoнpпcи,пpи наличии высших гармонических составляющих, а также при наличии высокочастотных домех в питающий п эеобразователь системы соизмери-. мой мощности. Однако, данное устройство не исключает гармонической неустойчивости при работе вентильного преобразователя с системой соизмеримой мощности из-за влияния высших гармоник на моменты перехода через нуль основной гармоники, что приводит к смещению фаз пилообразных ИаПряжёний, из которых формируются управляющие импульсы, друг относительно Друга (фазы напряжений следуют друг за другом не строго через 2К / ni градусов, где m - фазность преобразователя). Наиболее близким по технической сущности к предложенному является устройство, которое содержит формирователь импульсов управления, выходы которого пол йЯйчены к входам вентильного преобразователя ija три входа Через соответствую щие заграждающие фильтры вёгсшйх гармойик подключены к соответствующим фазам сети переменного тока. Это устройство позволяет избежать гармонической неустойчивости при работе вентильного йреобразователя с сетью переменного ток соизмеримой мощности В, Однако в процессе эксплуатации настройка заграждающих фильтров высших .гармоник, установленных между формирователем импульсов управления и соответствующими фазами сети переменного тока может нарушаться вследствие изменения частоты сети пёремейного тока, а так ЯШйрй изменении:параметров элементов, ВЗВОДЯЩИХ и состав заграждающих фильтров высших гармоник. Причем расстройка может иметь разные знаки. Нарушения в настройке заграждающих фильтров высших гармбник приводят к й;:зМбнению величины угла сдвига фазы к ежду- напряжениями на входе и вьпсоде заграждающих фильтро веавДе вйе чего перемещается зона изменения углов зажигания вентилей. Цель изобретения - повышение надежности работы вентильного преобразовате лСс перёмёНЮг В тока соизмеримой мощности, ПосТавЛенная цель достигается тем, что устройство управления вё1й:1 ййьйь1й преобразователем, подключенным к сети переменного тока, содержащее формирователь импульсовуправления, вькоды котЪрого подключены к входам вентильного преобразова1 елй, а Три входа через соответствующие заграждающие фильтрь высших гармоник подключены к соответсо вующим фазам сети переменного тока, снабжено тремя синхронными детекторам сумматором, интегратором, управляемым генератором, распределителем импульсов и тремя блоками сравнения, причем осйовные входы синхронньпс детекторов подключе йы к соответствующим фазам сети Переменного тока, а их выходы/через сум матор и интегратор соединены с управляю щим входом управляемого генератора вы й6тЬ{эбгЪ соедийея с входом распределителя импульсов, каждый из трех выхо дов которого соединен с коммутирующим входом соответствующего синхронного детектора и первым входом соответствующего блока сравнения, выход которого со Шнён с утфавляющйм входом соответствующего заграждающего фй Ш{ЗЖ &ЬГси1йх гармоник, выход, которого подключен ко второму входу данного блока сравнения. 7 8 На чертеже изображена блок-схема устройства управления, вентильным преобразователем. Блок-схема содержит сеть 1 переме ного тока, к которой подключен вентильный преобразователь 2, входы которого соединены с выходами формирователя 3 импульсов управления, три входа которого через заграждающие фильтры 4-6 высших гармоник подключены к соответствующим фазам сети 1 переменного которой подключены основные входы синхронных детектц ов 7, 8, 9, выходы которьпс через сумматор 10 и интегратор 11 подключены к управляющему входу управляемого генератора 12,вьгход которого соединен с входом распределителя 13 импульсов, каждый из трех выходов которого соединен с коммутирующим входом соответствующего синхронного детектора 7, 8, 9 и первымвходом соответствующего - блока 15, 14, 16 сравнения, выход которого соединен с управляющим входом сс ответствующёго заграждающего фильтра 4-6 высший Гармоник, выхбд которого подключен ш второму входу блока 14, 15, 16 сравнения. Устройство работает следующим образом. Напряжения от сети 1 переменного тока, содержащиевысшие гармоники, подаются на входы трех заграждающих фильтров 4, 5, 6 высшта гармоник, каждый из которых настроен предварительно в резонанс на частоту 50 Гц. Поэтому на их выходах будут напряжения первой гармоники, содержащиеся в сети 1 перемен- , ного тока, практически не имеющие в составе вьгсщих гармоник. Напряжения с выходов заграждающих фильтров 4, 5, 6 высщих гармоник поступают на входы формирователя 3 импульсов управления, в, котором формируются импульсы управ лений вентильным преобразователем 2. Одновременно напряжения От сети 1 переменного тока поступают на основные взсоды сййхройных детекторов 7, 8, 9, на коммутирующие входы которых поступают напряжения от распределителя 13 импульсов. При этом частота напряжений, поступающих от распределителя ймпульсов 13 на коммутирующие входы сйнхроиньк детекторов 7, 8, 9 равна частоте напряжений первой гармоники, поступающих от сета 1 переменного тока на основные входы синхронных детекторов 7, 8, 9, причем фазы этих напряжений будут совпадать. (В зависимоста от схемного исполнения синхронных детекторов 7, 8, 9 фазы между этими напряжениями могут быть сдвинуты на упрл 11/2). В случае, если частота или фаза напряженийлпоступающих на основные и ком мутирующие входы синхронных детекторов 7, 8, 9 не будут совпадать, то на выходах последних будут формироваться ; сигналы которые через сумматор 10 и интегратор 11 будут воздействовать на управляющий вход управляемого генератора 12, выходное напряжение которого поступает на вход распределителя 13 импульсов. Частота управляемого генератора 12 выбирается близкой к частоте - , . f г 50-Ж-к где. - частота управляемого генераTopaJ(и -. фазность вентильного преобра.зователя;. К 1, 2, 3 и т.д. Под действием данных сигналов управляемый генератор 12 будет менять частоту или фазу выходного напряжений. Эти изменения будут длиться до тех пор, пока частота управляемого генератора 12 не станет равной f - WK, где f - частота первой гармоншси е сети переменного тока, а фазы напрйжений пер вой гармоники, поступающих от сети 1 переменного тока на основные входы си хронных детекторов. 7, 8, 9, не станут равными фазам напряжений, поступаЮ1аиМ от распределители 13 импульсов на колйгмутируювдке входы сййхронных детекторов 7 8, 9. ; : .;: ..; Это объясняется тем, что сихронные детекторы 7, 8, 9 реагируют на сигнйп только одной частоты, равной частоте Ком мутации, что обусловливает вьтсокую йзби рательн&сть.. V Одновременно напряжения с выходов {эаспределителя 13 импульсов поступают на первые входы соответствующих блоков 14, 15, 16 сравнения, на вторые входи которых поступают напряжения о выходов соответствующих загражцаюпшх фильтров 4, 5, б высщих гармоник. Блоки 14, 15, 16 сравнения сравнивают фазы напряжений, поступивших на первый и вторые входы, и если фазы дан ных напряжений не равны то на их выходах формируются сигналы, которые буДут воздействовать на управляющие входы соответствующих заграждающих фильтров 4, 5, 6 высших гармоник. Это воздействие будет длиться до тех пор, пока фазы напряжений не совпадут, что будет соответствовать настройке в резонанс заграждаюнйпс фильтров 4, 5, 6 высших гармоник на частоту первой гармоники в сети 1 переменного тока. - Инерционность цепи настройки (инерционность интегратора 11) не будет оказыбать влияния/на работу вентильного преобразователя 2, так как она не входит в цепь передачи напряжений от сети 1 переменного тока на входы формирователя 3 импульсов управления. Инерционность не оказывает также влияния на точность у дёржаМя заграждающих фильтров 4, 5, 6 высших гармоник в резонансе, так как изменение ча:стоты в сети перемен-, нрго тока, а также параметров элементов, входящих в срстав фильтров 4, 5, 6, происходит медленно. Хотя заграждающие фильтры 4, 5, 6 высших гармоник можно выполнить с инерционностыбпорядка 1-2 периода, она не оказывает практического влияния на работу вентильного преобразователя 2. . Эффективность предложенного способа заключается в том, что повышается надёжность работы вентильного преобразователя с сетью переменного тока соизмеримой мощности. Осрбенно повышается надежность работы вентильнрго преобразователя в переходных режимах, что повышает устойчивость работы энергосистемы nepedifeHHoro тока. формула изобретения Устройство для управления вентильным рреобразоватепем, прдключеннь1м к сети переменного тРка, содержащее формирователь импульсов управления, выходы которого подключены ко входам вентильного преобраабвателя, а три входа через соответствующие заграждающие фильтры высших Гармоник подключены к соответствующим фазам сети переменного тока, о т л и - . ч а ю щ 6 е с я тем, что, с цепью по ышения надежности, оно снабжено тремя гинхронными детекторами, сумматором, интегратором, управляемы(г генератором, распределителем импульсов и тремя блокш й сравнений, причек основные входы синхронных детекторов подключены к соответствующим фазам сети переменного тока, а их входы : через суммат(чэ я интегратор соединены с управляющим входом управляемого генератора, выход которого соединен с входом распределители импульсов, каждый из трех выходов кото