DE699323C - AC grid - Google Patents

AC grid

Info

Publication number
DE699323C
DE699323C DE1933A0068645 DEA0068645D DE699323C DE 699323 C DE699323 C DE 699323C DE 1933A0068645 DE1933A0068645 DE 1933A0068645 DE A0068645 D DEA0068645 D DE A0068645D DE 699323 C DE699323 C DE 699323C
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
circuit
current
voltage
inverter
rectifier
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE1933A0068645
Other languages
German (de)
Inventor
Dr-Ing Bernhard Kalkner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
AEG AG
Original Assignee
AEG AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by AEG AG filed Critical AEG AG
Priority to DE1933A0068645 priority Critical patent/DE699323C/en
Application granted granted Critical
Publication of DE699323C publication Critical patent/DE699323C/en
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/18Arrangements for adjusting, eliminating or compensating reactive power in networks
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E40/00Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
    • Y02E40/30Reactive power compensation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Description

Anordnung zur Regelung der Blindleistung in einem Wechselsitromnetz Es sind bereits Anordnungen zur Regelung der Blindleistung in einemWechselstromnetz vorgeschlagen worden, bei den-en gittergesteuerte Entladungsstrecken, vorzugsweise solche mit Dampf- oder Gasfüllung, sich in einem paraÜel zu oder in Reihe mi ' t den Leitungen des Wechselstroninetzes liegenden, zweckmäßigerweis,e kurz#geschlossenen Stromkreis befinden. - Die Erfindung stellt eine Weiterbildung des Vorschlages dar, bei dem die Entladungsstrecken parallel zum Wechselstromnetz liegen. Sie besteht erflii-dungsgemäß darin, daß in den Gleichstromkreis der Schaltung eine Gleichstromdrosselspule eingefügt ist und die Schaltun- mit solcher Einstellung der Gittersteuerung betrieben wird, daß -die Gleichspannung möglichst klein bzw. praktisch Null ist. Zweckmäßigerweise sind die Entladungsstrecken in Gleich- und Wechselrichterschaltung' gleichstroms-eitig miteinander in Reihe geschaltet.Arrangement for controlling the reactive power in a Wechselsitromnetz There have already been proposed arrangements for regulating the reactive power in an AC power line, on-en grid-controlled discharge paths, such preferably with steam or gas filling, in a paraÜel to or in series mi 't the lines of the The alternating current network is conveniently located in a short-circuited circuit. - The invention represents a further development of the proposal in which the discharge paths are in parallel with the AC mains. According to the invention, a direct current choke coil is inserted into the direct current circuit of the circuit and the circuit is operated with the grid control set in such a way that the direct voltage is as small as possible or practically zero. The discharge paths in the rectifier and inverter circuit are expediently connected in series with one another on the direct current side.

In Abb. i der Zeichnung sind die beiden Gruppen von Entladungsstrecken 13 (Gleichrichtergruppe) und 14 (Wechselrichtergruppe) dargestellt, die einerseits mit dem, Wechselstroninetz stromführende io und Leitung anderseits 17, in über deren die Zug gleich' die Gleichstromdrosselspule 18 liegt, unmittelbar miteinander verbunden sind. Das Wechselstromnetz i o besitzt beispielsweise einen Nullleiter 17, der z. B. aus dem Sternpunkt eines in Ste ' rn -geschalteten Netztransformators ig herausgeführt ist. Zwischen diesem Nulleiter U' und der Leitung 17 herrscht die Gleich-Spannung, die gemäß der Erfindung allemi durch Einstellung der - Gittersteuerung der Gruppen 13 und 14 möglichst klein gehalten werden soll. Auf die Gefäße bezogen, besagt diese Steuervorschrift, daß die Anoden im wesentlichen zur Zeit des Nulldurchganges ihrer Anodenspannung Strom führ-en sollen. Dies ist -bekanntlich durch die Wirkung der Drosselspule 18 ohne weitergs möglich. Nünnit man zunächst an, daß der Gleichrichter mit den Entladungsstrecken 13R, 13S und 13T SO gesteuert ist,. daß er annähernd volle Gleichspannung liefert, und daß der Wüchselrichter mit den Entladungsstrecken 14R, i4s und 14T mit entsprechender Einstellungder Steuerung zurücharbeitet, so gelten die in Abb. 2 angegebenen Spannungs- und Stromverhältniss-e, wobei EI.3 die vom Gleichrichter gelieferte, EI4 die am Wechselrichter -liegende ungeglättete Gleichspannung bedeuten. Die KurvenE,3 und EL4 entsprechen dabei- dem normalen Gleichrichterbetrieb bzw. de#m# normalen I Wechselrichterbetrieb. Der Übergang der Stromführung von einer Entladungsstrecke zur anderen erfolgt innerhalb jeder Gruppe normal, genau so, als ob die andere Gruppe nicht vorhanden wäre. In Abb. 2 ist außer den Spannungen nochder Strom der Phase Reingezeichnet, und zwar ist der über das Gleichrichtergefäß 13R fließende Strom I,3p nach oben und der über das Wechselricht-ergefäß 14R fließende StromII4R nach unten aufgetragen. Man erkennt, daß sich die Gleichrichter- und Wechselrichterstromanteile bei dieser Aussteuerung zum Teil überlappen und daß daher aus der betrachteten Netzphase R nur der schraffiert gezeichnete Anteil des Stromes I13R dem Gleichstromkreis zufließt bzw. nur der schraffiert gezeichnete Anteil des Stromes I1,iR an das Wechselstromnetz abgegeben wird. Für die Aufrechterhaltung des Stromes im Zwischenkreis 17, 18 sorgt die der Einfachheit halber als unendlich groß angenommene Drosselspule 18. Bezüglich der Blindleistungslieferung ist aber eine Aussteuerung entsprechend der Abb. 2 ungünstig; denn es ergibt sich, daß für jede Phase der positive und der negative Stromteil innerhalb ein und derselben, dieser Phase zugeordneten Halbwelle der Spannung liegen, während in der darauffolgenden Halbwelle die Phase stromlos ist. Der Strom ist also unsymmetrisch, er enthält außer dem gewünechten Blindstrom noch einen recht erheblichen Verzerrungsstrorn.In Fig. I of the drawing, the two groups of discharge paths 13 (rectifier group) and 14 (inverter group) are shown, which on the one hand with the AC network current-carrying io and line 17, in which the train is equal to 'the DC choke coil 18, directly with one another are connected. The AC network io has, for example, a neutral 1 7, the z. B. is led out of the star point of a power transformer switched in Ste 'rn ig. Should be kept grid control of the groups 13 and 14 as small as possible - between this neutral U 'and the line 17, the DC-voltage to the invention by adjusting the allemi according prevails. In relation to the vessels, this control regulation states that the anodes should carry current essentially at the time their anode voltage crosses zero. This is known to be possible through the action of the choke coil 1 8 without weitergs. Now it is assumed first of all that the rectifier is controlled with the discharge paths 13R, 13S and 13T SO . that it supplies approximately full DC voltage, and that the inverter works back with the discharge paths 14R, i4s and 14T with the corresponding setting of the control, the voltage and current ratios given in Fig. 2 apply, where EI.3 is the one supplied by the rectifier, EI4 mean the unsmoothed DC voltage on the inverter. Curves E, 3 and EL4 correspond to normal rectifier operation or to normal inverter operation. The transfer of the current from one discharge path to the other takes place normally within each group, exactly as if the other group were not there. In Fig. 2, in addition to the voltages, the current of the phase Pure is plotted, namely the current I, 3p flowing through the rectifier vessel 13R upwards and the current II4R flowing through the inverter vessel 14R downwards. It can be seen that the rectifier and inverter current components partially overlap with this modulation and that therefore only the hatched portion of the current I13R flows into the direct current circuit from the considered network phase R or only the hatched portion of the current I1, iR to the AC network is delivered. For the sake of simplicity, the choke coil 18, which is assumed to be infinitely large for the sake of simplicity, ensures that the current in the intermediate circuit 17, 18 is maintained. because it results that for each phase the positive and the negative current part lie within one and the same half-wave of the voltage assigned to this phase, while the phase is de-energized in the following half-wave. The current is therefore asymmetrical; besides the desired reactive current, it also contains a considerable amount of distortion current.

Regelt man dagegen mittels der Steuerung den Gleichrichter auf die Gleichspannung Null und den Wechselrichter auf eine Gleichspannung von nahezu Null, so erhält man den in Abb. 3 dargestellten Verlauf von Strom und Spannung. Sowohl beim Gleichrichter als auch beim Wechselrichter führt jetzt jede Entladungsstrecke gerade dann Strom, wenn die zugehörige Phasenspannung durch Null geht. Gleich- und Wechselrichterstrom überdecken sich nicht mehr, die Stromant#eile liegen jetzt in bezug auf jede Halbwelle der zugeordneten Phasenspannung in gleichem Maße phasenverschoben und haben die Lage des Blindstromes. Wie das Diagrammder Abb. 3 durch die ausgezogene Linie des Wechselrichterbetriebes bzw. die gestrichelt eingezeichnete Linie des Gleichrichterbetriübes zeigt, führt z. B. das Gefäß I IR einen Gleichrichterstrom IlsR in den Zeitabschnitten i und 2, der im Zeitabschnitt i als StromI14_s über das Ge-fäß I 4s, im Zeitabschnitt 2 als Strom IiIT über das Gefäß 147- an die Phasen S und T des Wecliselstromnetzes zurückgeliefert wird. Entsprechend ;erhält das Gefäß i4,R der Wechselrichtergrup##e in dem Zeitabschnitt 4 den StromIlss vom Gefäß 13s und im Zeitabschnitt 5 den Strom IIBT vom Gefäß i 3T der Cleichrichtergruppe. Entsprechend verteilt sich auch beispielsweise der in den Zeitabschnitten3 -und 4 vom Gleichrichter aus der Netzphase S bezogene Strom II.,s, der im Zeitabs#Imitt3 von der Wechselrichtergruppe als .StromII4T an die PhaseT, im Zeitabschnitt4 als Strom114R an die PhaseR zurückgeliefert wird, sowie der Strom l,.37- der Phase T (s. die Diagramme der Abb.3). Bei dieser Einstellung der Steuerung wird der Gleichstrom, der beispielsweise durch geringe Verschiedenheit der Gleich- und Wechselrichteraussteuerung hervorgei-ufen und durch die Wirkung der Drosselspule 18 ungefähr konstant aufm rechterhalten wird, am wirkungsvollsten in Blindleistung umgesetzt. Gleichzeitig besitzt die Verzerrungsleistung einen Mindestwert. Die Transformatorausnutzung besitzt für eine geforderte Blindleistung einen Höchstwert. Die Regelung der Blindleistung kann durch geringe Änderung der Steuerung des Gleich-oder Wechselrichters abweichend von der günstigsten Lage erfolgen. Zweckmäßigerweise arbeitet man aber mit fester Einstellung der günstigsten Betriebslage und verändert die Blindleistung durch Regelung einer in den Gleichstromkreis eingeführten Zusatzgleichspannung, z.B. Maschine, gesteuerterGleichrichter. InAbb.4isteineGleichstrommaschine 29 für die Erzeugung der Zusatzspannung angenommen.If, on the other hand, the rectifier is regulated to a direct voltage of zero and the inverter to a direct voltage of almost zero by means of the controller, the current and voltage curve shown in Fig. 3 is obtained. Both the rectifier and the inverter for each discharge path ührt now power when the associated phase voltage crosses zero. The DC and inverter currents no longer overlap, the current components are now phase-shifted to the same extent with regard to each half-wave of the assigned phase voltage and have the position of the reactive current. As the diagram of Fig. 3 shows by the solid line of the inverter operation or the broken line of the rectifier operation, e.g. B. the vessel I IR a rectifier current IlsR in the periods i and 2, which in the period i as StromI14_s via the vessel I 4s, in the period 2 as a current IiIT via the vessel 147- returned to the phases S and T of the AC network will. Accordingly, the vessel i4, R receives the e Wechselrichtergrup ## in the period 4, the StromIlss from the vessel 13s and in the period 5, the current i from the vessel IIBT 3T of Cleichrichtergruppe. Correspondingly, for example, the current II., S drawn by the rectifier from grid phase S in time segments 3 - and 4 is distributed, which is returned from the inverter group as .StromII4T to phaseT in time interval # Imitt3, and in time segment 4 as Strom114R to phaseR, as well as the current I, .37- of phase T (see the diagrams in Fig.3). With this setting of the control, the direct current, which, for example, is caused by the small difference in the rectifier and inverter modulation and is kept approximately constant by the action of the choke coil 18, is most effectively converted into reactive power. At the same time, the distortion power has a minimum value. The transformer utilization has a maximum value for the required reactive power. The regulation of the reactive power can take place by a slight change in the control of the rectifier or inverter deviating from the most favorable position. However, it is expedient to work with a fixed setting of the most favorable operating position and to change the reactive power by regulating an additional direct voltage introduced into the direct current circuit, e.g. a machine, controlled rectifier. In Fig. 4, a DC machine 29 is assumed to generate the additional voltage.

Der Phasenschieber liefert bei natürlicher Kommutierung induktive Blindleistung. Soll er kapazitive Blindleistung liefern, so werden zusätzliche Kom#mutie=gssclialtniittel benötigt, wie sie bereits zahlreich vorgeschlagen worden sind. Man kann also mit dem ruhenden Phasenschi#ber den Leistungsfaktor in beliebigern Sinn beeinflussen.* Erwähnt sei noch, daß beim Betrieb mit der mittleren Gleichspannung Nullkein Unter-,schied mehr besteht zwischen der als Gleichrichter und der als Wechselrichter arbeitenden Gruppe von Entladungsstrecken. Man kann daher den Gleichstromkreis von Gleich-und Wechselrichter auftrennen -und jeder Gruppe je eine Gleichstromdrosselspule 15 öder 16 zuordnen (vgl. Abb. 5). The phase shifter supplies inductive reactive power with natural commutation. If it is to supply capacitive reactive power, additional communication devices are required, as have already been proposed in large numbers. The power factor can therefore be influenced in any way with the stationary phase shifter. * It should also be mentioned that when operating with the mean DC voltage zero there is no difference between the group of discharge paths working as rectifiers and those working as inverters. One can therefore separating -and each group depending on a DC reactor 15 barren assign 16 (see. Fig. 5) to the DC circuit of DC and inverters.

Claims (2)

PATENTANSPRÜCHE: i. Anordnung zur Regelung der Blindleistung in einem Wechselstromnetz mittels gittergesteuerter Entladungsstrecken, vorzugsweise `solcher mit Dampf- oder Gasfüllung, bei der die Entladungsstrecken sich in einem parallel zu den Leitungen des Wechselstromnetzes liegenden Stromkreis, insbesondere inGleich- und Wechselrichterschaltung, befinden, dadurch gekennzeichnet, daß in den Gleichstromkreis der Schaltung eine Gleichstromdrosselspule eingefügt ist und die Schaltungmitsolcher Einstellung der Gittersteuerung betrieben wird, daß die Gleichspannung möglichst -klein bzw., praktisch Null ist. PATENT CLAIMS: i. Arrangement for regulating the reactive power in one Alternating current network by means of grid-controlled discharge paths, preferably such with steam or gas filling, in which the discharge paths are parallel to the lines of the alternating current network, especially in the same and inverter circuit, characterized in that in the direct current circuit the Circuit a DC choke coil is inserted and the Circuit is operated with the grid control setting such that the DC voltage is as small as possible or practically zero. 2. Anordnung nach Anspruch i"dadurch gekennzeichnet, daß zwei"Schaltungen vorgesehen sind, die wech##eIstromseitig zueinander parallel an das zu regelnde Netz angeschlossen sind, gleichstromseitig miteinander in Reihe Z#es-challtet sind. 3. Anordnung -nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellung der Gittersteu-ena-ig unveränderlich ist und die Größe der Blindleistung durch eine in den Gleichstromzwischenkreis eingefügte zusätzliche regelbart Gleichspannung gesteuert wird.2. Arrangement according to claim i "characterized in that two" circuits are provided which are connected alternately to one another in parallel to the network to be controlled, on the direct current side in series with one another Z # es-challtet. 3. Arrangement -according to claim 2, characterized in that the setting of the grid control-ena-ig is unchangeable and the size of the reactive power is controlled by an additional regulated direct voltage inserted into the direct current intermediate circuit.
DE1933A0068645 1933-02-17 1933-02-17 AC grid Expired DE699323C (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1933A0068645 DE699323C (en) 1933-02-17 1933-02-17 AC grid

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1933A0068645 DE699323C (en) 1933-02-17 1933-02-17 AC grid

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE699323C true DE699323C (en) 1940-11-27

Family

ID=6944753

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE1933A0068645 Expired DE699323C (en) 1933-02-17 1933-02-17 AC grid

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE699323C (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2201800A1 (en) * 1971-01-18 1972-08-03 Allmaenna Svenska Elek Ska Ab Arrangement for generating reactive power

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2201800A1 (en) * 1971-01-18 1972-08-03 Allmaenna Svenska Elek Ska Ab Arrangement for generating reactive power

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE699323C (en) AC grid
DE718519C (en) Arrangement for grid control with converters working with steam or gas-filled discharge sections
DE1513518B2 (en) DEVICE FOR FORCED COMPUTATION FOR A SELF-GUIDED CONVERTER TO CONTROL THE SPEED AND ROTATION DIRECTION OF A THREE-PHASE AC MOTOR
DE642511C (en) Arrangement for controlling the passage of current in conversion devices which contain at least two series-connected, phase-shifted groups of at least two grid-controlled discharge paths, preferably vapor or gas discharge paths
DE646783C (en) Device for regulating several electricity consumers, which are connected to a common transformer via controllable discharge paths
DE685162C (en) Arrangement for regulating the reactive power in an alternating current network
DE967084C (en) Arrangement of converters working with grid-controlled discharge paths
DE661087C (en) Arrangement for commutation in converting devices with controlled discharge paths
DE671186C (en) Arrangement for grid control of grid-controlled discharge vessels with direct frequency conversion
DE644083C (en) Arrangement to achieve a forced commutation
DE668882C (en) Arrangement to suppress the circular currents in a cross connection of two converters with mutually dependent control
DE631299C (en) Arrangement for grid control of a multi-phase rectifier or inverter operated with synchronous isolators and vapor or gas discharge paths
DE639960C (en) Arrangement for the operation of converting devices working as rectifiers or inverters
DE1513518C (en) Device for forced commutation for a self-commutated converter to control the speed and direction of rotation of a three-phase motor
DE962541C (en) Arrangement for the supply of direct current circuits via rectifiers from an alternating current network with the help of a step transformer
DE641407C (en) Method for frequency control of self-excited inverters operated with grid-controlled steam or gas discharge paths
DE659734C (en) Arrangement to achieve a forced commutation
DE634341C (en) Arrangement for the continuous regulation of the exchange rate between two AC networks
DE690103C (en) Device for regulating the voltage of direct current motors, in particular vehicle motors
DE687689C (en) Arrangement for the operation of multi-phase inverters
DE725545C (en) Arrangement for power transmission between two direct current networks or between a direct current and an alternating current network
DE968096C (en) Brushless converter motor with direct current excitation
DE658982C (en) Arrangement to achieve a forced commutation with any power factor for forming devices with controlled discharge paths
DE681135C (en) Arrangement for grid control of grid-controlled discharge vessels, preferably with vapor or gas filling
DE1413461C (en) Converter circuit