DE1613503A1 - Anordnung zur Steuerung von Wechselrichtern - Google Patents
Anordnung zur Steuerung von WechselrichternInfo
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Description
RlpLJARn CPWI-PF ■ BISMARÖKSTRASSEAS
IUnAnU OUnkbt TELEFON: (0641)73480 .
PATENTANWÄLTE ; M/E1 9021
Västeras/Schweden ; :
Die Erfindung betrifft eine Weiterentwicklung des im Patent ..... (Patentanmeldung A 42 625 VlIIb/21d2) angegebenen Steuerungsprinzips
eines Stromrichters, und zwar die Steuerung eines Wechselrichters,
· v^ V : -
Das Patent betrifft die Steuerung der auf der Weehselstromseite
der Ventile eines Stromrichters auftretenden Wechselspannungen,
z.B. mittels eines Stufenschälters der Stromrichtertrsjisformatoren*
In einer der; Stationen einer Gleichstromanlage geschieht dabei die genannte Steuerung in Hinblick auf eine gewisse gewünschte
Übertragungsgleichspannung, in der bzw. den anderen Stationen erfolgt die genannte Steuerung in.Hinblick auf einen gewisseh
gewünschten Steuerwinkel oder eine gewisse gewünschte.obere oder
untere Grenze für diesen Steuerwinkel. In Stationen, in denen die
Wechselspannung vom Steuerwinkel der Ventile gesteuert wird, ist der genannte Steuerwinkel wiederum durch einen Regler bestimmt,
der von einer Übertragungsgrösse gesteuert wird, beispielsweise
vom übertragenen Gleichstrom. Die Steuerungsreihenfolge wird dann
die, dass dergenannte Regler einen gewissen Steuerwinkel'im
Steuergerät des Stromrichters einstellt, von dem eine vom Steuerwinkel
abhangige Grosse für Steuerung des Stufenschalt-ers der
Stromrichtertransformatoren abgegeben
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In einer Gleichrichterstation ist der genannte Steuerwinkel ein sehr zweckmässiger Parameter für die Steuerung der Stufenschalter,
weil es in einer Stromrichterstation wünschenswert
ist, dass der Steuerwinkel normalerweise über einem gewissen
Minimalwert gehalten wird, so dass es gegebenenfalls möglich
ist, die Gleichspannung der Station durch Vermindern des Steuerwinkels unter den genannten Minimalwert schnell zu
erhöhen.
Andererseits ist es wünschenswert, dass der Steuerwinkel nicht zu gross wird, weil die reaktive Leistung der Gleichriehterstation
mit dem Steuerwinkel zunimmt. In der Praxis hat es sich gezeigt, dass der Steuerwinkel in einem Gleichrichter
zweckmässig innerhalb des Bereichs von 10 Ms 20° gehalten
werden soll. Wenn der Steuerwinkel sich über diese genannte öftere oder untere Grenze hinaus verändert, wird ein Signal zum
Stufenschalter der Stromrichtertransformatoren gesendet, das
dabei die an den Ventilen angeschlossene Wechselspannung vermindert bzw. erhöht. Hierbei ändert sich die Gleichspannung
des Gleichrichters und demzufolge dessen Gleichstrom, was wiederum den genannten Regler "beeinflusst, der dabei den
Steuerwinkel der Ventile in gewünschter Richtung ändert, so dass der Steuerwinkel allmählich auf einen Wert innerhalb der
genannten Grenzen zurückgeht.
In einer Wechselrichterstation ist es indessen nicht der
Steuerwinkel, sondern der Sicherheitswinkel der Ventile, der
bestimmend für die Gleichspannung (Gegenspannung) und die
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reaktive leistung der Station ist, weshalb- es wünschenswert
ist, in' einer Wechselrichterstation den Sdcherheitswinkel innerhalb gewisser im voraus festgelegter Grenzen zu halten. In der
Praxis sollen die Grenzen des genannten Sicherheitswinkels
eines Wechselrichters vorzugsweise irgendwo im Bereich von 15 bis 30° liegen.
Bei einem gegebenen Sicherheitswinkel wird der entsprechende
Steuerwinkel für die Ventile des Wechselrichters unter Rücksicht auf die aktuellen Kommutierungsspannungen und Eommutierungsströme
berechnet. Es besteht somit kein eindeutiger Zusammenhang
zwischen dem Steuerwinkel-und Sicherheitswinkel* in einem
Wechselrichter, so dass der Steuerwinkel in einem Wechselrichter
ein weniger geeigneter Parameter für die Steuerung der Stufenschalter in den StrQm£ichtertransformatoren des Wechselrichters
ist, sondern diese Stufenschalter müssen mit Rücksieht
--auf eine gewünschte obere und untere Grenze des. Sicherheitswinkels gesteuert werden. Es ist jedoch ziemlich umständlich,:
den genannten Sicherhei^swinkel in einem Wechselrichter zu
messen und abzuleiten.
Die Erfindung betrifft die Steuerung der Wechselspannung in einem
Wechselrichter, bei dem der Steuerwinkel für die Ventile des Wechselrichters vom genannten Regler gesteuert wird» Dabei ist
die Steuerung der Wechselspannung dadurch gekennzeichnet, dass
das Regelorgan für die Wechselspannung des Weehselriehters
von. der AusgangsgrÖsse des Reglers gesteuert wird*.
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Es kann sich nämlich herausstellen, dass in einem Wechselrichter
der Zusammenhang zwischen der genannten Regelgrosse und dem Sicherheitswinkel des Wechselrichters wenigstens annähernd einer
einfachen Funktion folgt, so dass man, ,.wenn die Stufenschalter
des Wechselrichtertransformators vom Regler gesteuert werden,
dieselben günstigen Verhältnisse erhält, wie wenn der Wechselrichtertransformator
direkt im Hinblick auf einen gewissen Sicherheitswinkel
des Wechselrichters gesteuert würde. Nach der Erfindung muss deshalb im voraus eine gewisse obere und untere Grenze
für die Regelgrosse gewählt werden, wobei die genannten Stufenschalter beeinflusst werden, wenn die Regelgrosse sich über .die
genannten Grenzen hinaus verändert.
Die Erfindung ist im folgenden anhand der Zeichnung näher beschrieben,
die eine Gleichstromübertragung mit einer Wechselrichterstation nach der Erfindung zeigt.
In der Zeichnung ist eine Gleichstromübertragungsleitung 1 gezeigt. Zwischen dieser und Erde sind mehrere Stromrichterstationen
I-III eingeschaltet. Dabei ist vorausgesetzt, dass
die Station I als Gleichrichter und die Stationen II und III
als Wechselrichter arbeiten. Die Bezugsziffern sind in allen drei Stationen dieselben, aber nur die Station II, die eine erfindungsgemäss
aufgebaute Wechselrichterstation ist, ist im einzelnen gezeigt. Jede Station umfasst eine Ventilbrücke 3
mit sechs Ventilen? diese Ventilbrücke ist über einen Stromriehtertransformator,
von dem nur die Ventilwicklung 2 für die
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Station II gezeigt ist,, an einem Wechselstromnetz- angeschlossen.
Der Anschluss der Ventile an diese Ventilwicklung geschieht über einen Stufenschalter 7. Bei einem der Ventile der Ventilbrücke
ist ein die Komponenten 4, 5, 6 und 10 enthaltendes Steuergerät gezeigt. Die Komponenten 5 und 6 sind dabei gemeinsam
für alle Ventile, während das Gerät 10 Verbindungen zu einem
GitterSpannungsgerät 4 für jedes der sechs Ventile hat. Das
Gerät 10 ist an der Wechselspannung der Wicklung 2 angeschlossen,
und mit Hilfe dieses Geräts werden Bezugsspannungen für jedes der verschiedenen Ventile hergeleitet. Diese-Bezugsspannungen,
die Wechselspannungen sind, sind je an der Eingangsseite eines
Gitterspannungsgerätes 4 in Reihe mit einer Gleichspahnungsgrösse
von einem Stromregler 5 für die Stromrichterstation angeschlossen*
Der Stromregler 5 ist mit Eingangsklemmen 11 für den Anschluss
einer Eingangsgrösse versehen, mittels der eine gewisse gewünschte
Stromstärke für den Stromrichter eingestellt wird, mit Hilfe eines Transduktors 6 auf der Gleichstromseite des
Stromrichters wird der aktuelle Strom in der Station gemessen.
Jede Station ist mit einem zwischen der.Übertragungsleitung
1 und Erde angeschlossenen Spannungsteiler 9 zum Messen der aktuellen
Übertragungsspannung vorsehen. In der Station III wird die Gleichspannung der Übertragung zur Steuerung der an
der Ventilbrücke 3 angeschlossenen Wechselspannung· von dem an
der Station angeschlossenen, nicht gezeigten Wechselstromnetz verwendet, und dies geschieht dadurch, dass der Stufenschalter
über den Wechselkontakt 8 von einer Spannung gesteuert wird,
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die dem Spannungsteiler 9 entnommen, wird. Diese Steuerung setzt
voraus, dass die Station III programmgesteuert ist, d.h. dass sie,
da sie eine Wechselrichterstation ist, mit Hinsicht auf einen
gewissen gewünschten niedrigsten Sicherheitswinkel gesteuert
wird, wobei die Gleichspannung (Gegenspannung) der Station in der Hauptsache direkt von der an der Station angeschlossenen
Wechselspannung bestimmt wird.
Die Station I wird mittels ihres· Reglers 5 mit Hinblick auf
eine gewisse gewünschte ilberträgungsgrösse gesteuert, z.B.
einen gewissen übertragenen Gleichstrom, und in Abhängigkeit
von der an den Klemmen 1t im Regler 5 angeschlossenen Stromorder
werden Steuerimpulse; mit einem gewissen Steuerwinkel
vom Gitterspan&ungsgerät 4 an die Ventile der Ventilschaltung
5 abgegeben.
In der Station I ist das Gerät 4 als Block gezeigt, der ausser
dem Gitterspannungsgerät eine Anordnung zürn Messen des genannten Steuerwinkels enthält* Dieses. Steuerwinkelmass wird
" dem Stufenschalter 7 über den Wechselkontakt 8 für Steuerung
des Stufenschalters zugeführt.
Die Wechselrichterstation II wird wie die Gleichrichterstation
I mit Hinblick auf einen gewissen gewünschten übertragenen Gleichstrom gesteuert, aber im Gegensatz zur Station I, wo
der Stufenschalter 7 vom Steuerwinkel der Ventile gesteuert wird, wird in der Station II der Stufenschalter 7 von der vom
Stromregler 5 dem Gerät 4 gelieferten Ausgangsspannung ge-
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steuert, die über den Wechselkontakt 8 am Stufenschalter 7 angeschlossen-Ist.
Wie bereits erwähnt erhält man liierTdei eine einfache
Methode zum Aufrechterhalten des gewünschten Sicherheitswinkels für die Ventile, abgesehen von der Variation des Gleichstroms
der Station und der an den Ventilen angeschlossenen
¥echse1sρannungeη.
¥echse1sρannungeη.
Aus der Zeichnung ist weiter ersichtlich, dass hei der Station,
nämlich der Station III, die die Gleichspannung der .Übertragung
steuert, der Stufenschalter 7 über den Wechselkontakt 8 vom
Spannungsteiler 9 gesteuert wird, während in allen übrigen Stationen, die ge für sich ihren eigenen übertragenen Strom steuern, der Stufenschalter 7 "bei Gleichrichterbetrieb vom Steuerwinkel
der Ventile und bei Wechselrichterbetrieb τοη der Ausgangsspannung vom Stromregler gesteuert wird» Weiter sieht man, dass es mit Hilfe der Wechselkontakte 8 möglich ist, frei zu wählen, welche Station spannungsbestimmend für die Übertragungsgleichspsimung sein soll und welche Stationen ihren eigenen Strom
regeln sollen. Die Voraussetzung ist nur, dass die von den
Stufensehaltern der Strömrichtertransformatoren angegebenen
Regelbereiche für die an den Ventilschaltungen 3 angeschlossenen Wechselspannungen einigermassen gleichartig sind. Wenn z.B. die Wechselkontakte 8 in den Stationen II und I'll umgeschaltet werden, ändert sich in der Station TII die Einstellung des Stufenschalters, bis man vom Begier 5 eine Ausgangsspannung mit einem Wert erhält, der innerhalb der gegebenen-Grenzen liegt. Vor der Umschaltung des Kontakts 8 war nämlich der vom Transduktor 6
gemessene Strom in der Station III grosser als der auf den
Spannungsteiler 9 gesteuert wird, während in allen übrigen Stationen, die ge für sich ihren eigenen übertragenen Strom steuern, der Stufenschalter 7 "bei Gleichrichterbetrieb vom Steuerwinkel
der Ventile und bei Wechselrichterbetrieb τοη der Ausgangsspannung vom Stromregler gesteuert wird» Weiter sieht man, dass es mit Hilfe der Wechselkontakte 8 möglich ist, frei zu wählen, welche Station spannungsbestimmend für die Übertragungsgleichspsimung sein soll und welche Stationen ihren eigenen Strom
regeln sollen. Die Voraussetzung ist nur, dass die von den
Stufensehaltern der Strömrichtertransformatoren angegebenen
Regelbereiche für die an den Ventilschaltungen 3 angeschlossenen Wechselspannungen einigermassen gleichartig sind. Wenn z.B. die Wechselkontakte 8 in den Stationen II und I'll umgeschaltet werden, ändert sich in der Station TII die Einstellung des Stufenschalters, bis man vom Begier 5 eine Ausgangsspannung mit einem Wert erhält, der innerhalb der gegebenen-Grenzen liegt. Vor der Umschaltung des Kontakts 8 war nämlich der vom Transduktor 6
gemessene Strom in der Station III grosser als der auf den
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Klemmen 11 eingestellte, was "bedeutet, dass die Ausgangsspannung
vom Regler 5 Hull war. Bei der Umschaltung des Kontakts 8 "bex
kommt deshalb der Stufenschalter 7 die S teuer spannung UuIl, so
dass er die an der "Ventils chaltung 4 angeschlossene Wechselspannung
erhöht. Hierbei wird der Gleichstrom der Station aufgrund der erhöhten Gegenspannung vermindert, und da der vom
Transduktor 6 gemessene Gleichstrom die Tendenz hat, den auf den Klemmen 11 eingestellten Gleichstrom zu unterschreiten, erhält
man eine Ausgangsspannung vom Regler 5 für eine Hinalosteuerung,
des Wechselrichters. Wenn die Ausgangsspannung vom Regler 5 so gross geworden ist, dass sie über der gegebenen unteren Grenze
liegt, "bleibt der Stufenschalter 7 in seiner Lage stehen. In der Station II wird der Stufenschalter nach dem Umschalten
des Kontakts 8 mit Hinsicht auf eine gewisse gewünschte Leitungsspannung
gesteuert.
-9-
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Claims (3)
1.) Anordnung bei einer Wechselrichterstation in einer G-leichstromkraftübertragung
nach Patent ... .* (Patentanmeldung
A 4-2 625 YIIIb/21 d2), bei der . die Wechselrichter stat ion mit
einem Regler versehen ist, der mit Hinblick auf eine- gewisse gewünschte TJberträgungsgrösse arbeitet, dadurch gekennzeichnet,
dass das Regelorgan für die Wechselspannung der Station an der
Ausgangsseite des genannten Reglers angeschlossen isto
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein
Steuerkre'is im genannten Regelorgan beeinflusst wird, wenn die
Ausgangsgrösse des genannten Reglers sich über ein gewisses
Intervall hinaus verändert, das einer bestimmten gewünschten oberen und unteren Grenze für den Sicherheitswinkel des Wechselrichters entspricht.
3. Anordnung nach Anspruch 1 bei einer Wechselrichterstation,
die ausser dem genannten Regler ein Organ zum Messen der Gleichspannung
der .übertragung enthält, gekennzeichnet durch ein
Wechselorgan für alternativen Anschluss des genannten Regelorgans
an den genannten Regler bzw. an das genannte spannungsmessende
Organ.
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.Jo .'
Leerseite
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE85866 | 1966-01-24 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1613503A1 true DE1613503A1 (de) | 1971-08-05 |
Family
ID=20257210
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19671613503 Pending DE1613503A1 (de) | 1966-01-24 | 1967-01-14 | Anordnung zur Steuerung von Wechselrichtern |
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Country | Link |
---|---|
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CH (1) | CH481509A (de) |
DE (1) | DE1613503A1 (de) |
GB (1) | GB1164342A (de) |
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---|---|---|---|---|
US3549977A (en) * | 1968-11-13 | 1970-12-22 | Westinghouse Electric Corp | Power processing system employing a plurality of processing units having parallel connected outputs |
SE339046B (de) * | 1970-01-27 | 1971-09-27 | Asea Ab | |
SE373989B (de) * | 1973-06-26 | 1975-02-17 | Asea Ab | |
SE383590B (sv) * | 1974-07-19 | 1976-03-15 | Asea Ab | Likriktarstation for hogspend likstromsoverforing |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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GB1050446A (de) * | 1962-06-21 | 1900-01-01 | ||
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-
1967
- 1967-01-14 DE DE19671613503 patent/DE1613503A1/de active Pending
- 1967-01-20 CH CH96567A patent/CH481509A/de not_active IP Right Cessation
- 1967-01-23 GB GB3324/67A patent/GB1164342A/en not_active Expired
- 1967-01-24 US US611421A patent/US3447063A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CH481509A (de) | 1969-11-15 |
GB1164342A (en) | 1969-09-17 |
US3447063A (en) | 1969-05-27 |
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