NO333787B1 - Fremgangsmate for regulering av en til en likespenningskilde tilknyttet stromretter - Google Patents
Fremgangsmate for regulering av en til en likespenningskilde tilknyttet stromretter Download PDFInfo
- Publication number
- NO333787B1 NO333787B1 NO20070036A NO20070036A NO333787B1 NO 333787 B1 NO333787 B1 NO 333787B1 NO 20070036 A NO20070036 A NO 20070036A NO 20070036 A NO20070036 A NO 20070036A NO 333787 B1 NO333787 B1 NO 333787B1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- power semiconductor
- semiconductor switches
- current values
- overcurrent condition
- current
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 25
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 title claims abstract description 9
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 60
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims abstract description 13
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 9
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 241001672018 Cercomela melanura Species 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M5/00—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases
- H02M5/40—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc
- H02M5/42—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters
- H02M5/44—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate dc into ac
- H02M5/453—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate dc into ac using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
- H02M5/458—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate dc into ac using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
-
- 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
- H02J3/34—Arrangements for transfer of electric power between networks of substantially different frequency
-
- 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
- H02J3/36—Arrangements for transfer of electric power between ac networks via a high-tension dc link
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/60—Arrangements for transfer of electric power between AC networks or generators via a high voltage DC link [HVCD]
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
- Rectifiers (AREA)
- Control Of Voltage And Current In General (AREA)
- Direct Current Feeding And Distribution (AREA)
Abstract
Fremgangsmåte for regulering av en til en likespenningskilde (12) tilknyttet strømretter (9) med utkoblbare effekthalvledersjaltere (10a ... 10f), hvilken strømretter benyttes for mating av et fordelingsnett (2) med trefasespenning. De gjennom de respektive effekthalvledersjaltere (10a ... 10f) gående strømmer måles for tilveiebringelse av til effekthalvledersjalterne (10a ... 10f) tilordnede strømverdier. Strømverdiene avsøkes og de avsøkte strømverdier digitaliseres for tilveiebringelse av digitale strømverdier. De digitale strømverdier overprøves av en i en reguleringsenhet implementert logikk med hensyn på forekomsten av en overstrømbetingelse, idet når en overstrømbetingelse ikke foreligger vil effekthalvledersjalterne (10a ... 10f) inn- og utkobles ved hjelp av en nominelldriftsregulering. Når det foreligger en overstrømbetingelse vil i det minste de effekthalvledersjalterne som er belastet med digitale strømverdier som oppfyller overstrømbetingelsen kobles ut etter utløpet av en impulssperretid. Alle effekthalvledersjaltere (10a... 10f) som er forbundet med den positive likespenningstilslutningen, innkobles ved digitale strømverdier som oppfyller overstrømbetingelsen, mens alle effekthalvledersjaltere som er forbundet med den negative likespenningstilslutningen, utkobles eller omvendt. Ved digitale strømverdier som ikke oppfyller overstrømbetingelsen, skjer reguleringen av effekthalvledersjalterne (10a ... 10f) igjen med nominelldriftsreguleringen.
Description
Oppfinnelsen vedrører en fremgangsmåte for regulering av en til en likespenningskilde tilsluttet strømretter med avsjaltbare effekthalvledersjaltere, hvilken strømretter er anordnet for mating av et fordelingsnett med trefase vekselstrøm.
Fremgangsmåter for regulering av strømrettere for en likespenning er eksempelvis kjent fra overføring av høyspent likestrøm. Den høyspente likestrømoverføring benyttes for overføring av elektrisk energi over lengre strekninger. En annen anvendelse er kobling av nett, som eksempelvis har forskjellig trefasevekselstrømfrekvens. For overføring av høyspent likestrøm blir to strømrettere forbundet med hverandre ved hjelp av en likestrømkrets henholdsvis en likespenningsmellomkrets. Strømretterne er tilknyttet et trefase vekselstrømnett og består i hovedsaken av effekthalvledersjaltere. Selvstyrte strømrettere, altså strømrettere med selvstyrte effekthalvledersjaltere, benyttes i økende grad ved nettkobling. Dette gjelder særlig når et insulærnett knyttes til et forsyningsnett. Insulærnett har ingen egen signifikant energiforsyning, slik at en nettoppbygning - med andre ord en black-start - så vel som en nettstyrt kommutering av strømmen vanskeliggjøres. Eksempler på strømrettere for insulærnett er de statiske banestrømrettere som benyttes i den desentrale banestrømforsyning, hvor enkelte kjøreledningsavsnitt mates fra en eneste strømretter.
I alle energiforsyningsnett er den selektive nettbeskyttelse en grunnleggende forutsetning for sikker nettdrift. Dersom det i en nettdel forekommer en kortslutning, så må denne feilaktige nettdelen identifiseres av nettbeskyttelsesutstyret og utkobles så raskt som mulig. I denne forbindelse er det viktig at så få forbrukere som mulig berøres av beskyttelsesutkoblingen. Til enhver tid bør derfor færrest mulige driftsmidler og forbrukere skilles fra spenningsforsyningen. En beskyttelsesinnretning gjenkjenner eksempelvis en feil i den tilordnede underlagrede nettdel ved at den i nettdelen inngående strøm i et på forhånd innstilt minste tidsrom vil ligge over en på forhånd innstilt terskelverdi. Denne beskyttelsestypen betegnes som overstrømtidsbeskyttelse. Foreligger en slik overstrømbetingelse, så vil beskyttelsesinnretningen med én gang bevirke at det underlagrede, feilbelagte delnett straks skilles fra ved hjelp av en effektsjalter.
I forsyningsnettet blir beskyttelsesinnretninger for øking av forsyningssikkerheten innsatt hierarkisk. Dersom den til den feilbeheftede nettdel tilordnede beskyttelsesinnretning ikke utløser en fraskilling, så vil det overordnede beskyttelsesutstyr, som overvåker flere nettdeler, utløses. For dette er overstrømtidsbeskyttelsen utført med tilsvarende større tids- og strømterskelparametere. Dette betegnes som en beskyttelsesprogresjon. Løses først det overordnede beskyttelsesutstyr ut, så vil riktignok flere nettdeler enn den egentlige feilbeheftede nettdel skilles fra forsyningen. I tillegg til overstrømtidsbeskyttelsen finnes det andre beskyttelsestyper, eksempelvis skjevlastbeskyttelse, differensialbeskyttelse, jordfeilbeskyttelse og lignende, som også samtidig kan overtas av en beskyttelsesinnretning.
I større forbindelsesnett blir den for feilutkoblingen nødvendige kortslutningsstrøm levert fra generatorene i nettet. Disse er i hovedsaken synkronmaskiner. Også elektrisk nærliggende, roterende maskiner, så som eksempelvis direkte til nettet knyttede asynkronmaskiner, leverer et bidrag til feilstrømmen. Disse motorlaster kan levere et feilstrømbidrag opp til fem ganger den nominelle strømmen.
En nettfeil vil som regel føre til at nettspenningen innbryter for varigheten av feilen for laster på den samme samleskinnen så vel som i hosliggende nettdeler. Regulerings- og styreenheter for strømrettere vil gjenkjenne et slikt spenningsinnbrudd som følge av en kontinuerlig måling og vurdering av elektriske målestørrelser så som nettspenning og nettstrøm, og vil som regel koble seg ut. Således vil disse nettlaster som regel ikke yte noe bidrag til den stasjonære feilstrøm.
Dersom nettet bare tilveiebringes med selvstyrte strømrettere, så må disse tilveiebringe feilstrømmene alene. Selvstyrte strømrettere arbeider på samme måte som styrte spenningskilder, hvor den indre motstand i hovedsaken bestemmes av tilkoblingsdrosselens reaktans.
Den strøm som går fra strømretteren og til nettet, bestemmes av de tilveiebrakte spenninger og av de begrensende impedanser mellom strømretter-tilslutningsklemmene og feilstedet. Dersom feilstedet ligger elektrisk nært innmatingen, så er det bare tilkoblingsdrosselen som er strømbegrensende. For å unngå beskyttelsesutkoblinger av selve strømretteren, er det derfor utformet en regulering av strømretteren som rettidig bevirker en endring av det tilveiebrakte spenningssystem. Dette korte tidsrommet betyr imidlertid at
beskyttelsesinnretningene ikke kan gjenkjenne feil ut over
overstrømtidsbeskyttelsen. For det trengs det en kortslutningsstrøm over et vesentlig lengre tidsrom.
For at strømretteren ikke skal beskyttelsesutkobles og for at samtidig det skal leveres en maksimal feilstrøm for selektiv beskyttelsesutkobling, må strømretterreguleringen drive den innmatende strømretter til en strømgrense under strømretterens utkoblingsterskel, men over beskyttelsesinnretningenes reaksjonsterskel.
US 5617012 beskriver en krets for beskyttelse av en effektomformer med en strømdetektor, en avgjørelseskrets for å gi et avgjørelsessignal ved inntreffelse av en systemfeil basert på systemstrømmen, hvor svitsjene i effektomformeren slås av basert på at den målte strømmen når en viss verdi. Fra DE 41 15 856 Al er det kjent en fremgangsmåte for utkobling av en overstrøm ved en vekselretter. For å redusere spenningspåkjenningen på den utkoblende effekthalvleder foreslås det at bare én av to i motfase anordnede effekthalvledere som fører overstrømmen, utkobles. Dette gjennomføres hensiktsmessig slik at etter registreringen av en overstrøm blir en fasehalvdel selektivt utkoblet. Med andre ord blir enten alle med den positive likespenningstilknytningen eller alle med den negative likespenningstilknytningen forbundne halvledersjaltere selektivt utkoblet, mens koblingstilstanden for resten av halvledersj alterne forblir uendret.
Denne kjente fremgangsmåte har den ulempe at særlig i forbindelse med insulærnettanvendelser vil strømmen bli kraftig endret som følge av inngrepet, og man får store strømforvrengninger.
Det er derfor en hensikt med oppfinnelsen å tilveiebringe en fremgangsmåte av den innledningsvis nevnte type, med hvilken fremgangsmåte en til en likespenning liggende strømretter kan drives i det feilbeheftede nett på en enkel måte og med bare små strømforvrengninger.
Denne hensikt oppnås ifølge oppfinnelsen med en fremgangsmåte for regulering av en til en likespenningskilde tilknyttet strømretter med utkoblbare effekthalvledersjaltere, hvilken strømretter er anordnet for mating av et fordelingsnett med trefase vekselstrøm, hvorigjennom de respektive effekthalvledersjaltere gående strømmer måles for tilveiebringelse av til effekthalvledersjalterne tilordnede strømverdier, strømverdiene avsøkes og de avsøkte strømverdier digitaliseres for tilveiebringelse av digitale strømverdier, og de digitale strømverdier overprøves av en i en reguleringsenhet impletert logikk med hensyn på forekomsten av en overstrømbetingelse, idet når en overstrømbetingelse ikke foreligger kobles effekthalvledersjalterne inn og ut ved hjelp av en nominell driftsregulering, og når det foreligger en overstrømbetingelse, utkobles i det minste i effekthalvledersjalterne som er belastet med digitale strømverdier som oppfyller overstrømsbetingelsene etter utløpet av en impulssperretid, og alle effekthalvledersjaltere som er forbundet med den positive likespenningstilslutning, innkobles ved digitale strømverdier som oppfyller overstrømbetingelsen, mens alle effekthalvledersjaltere som er forbundet med den negative likespenningstilslutning, utkobles eller omvendt, idet ved digitale strømverdier som ikke oppfyller overstrømbetingelsen, reguleringen av effekthalvledersjalterne igjen skjer med nominell-driftsreguleringen.
Ifølge oppfinnelsen tilveiebringes det en fremgangsmåte for regulering av en strømretter ved kortslutning. Vesentlig er at fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen utgjør en del av nominell-driftsreguleringen og således kan implementeres i bestående regulerings- og styreenheter. Innenfor rammen av oppfinnelsen bortfaller således nødvendigheten av en separat hardware med en spesiell kortslutningsregulering og koblingen av denne med bestående styreenheter. Ifølge oppfinnelsen blir strømmen gjennom effekthalvledersjalterne målt. Dette skjer eksempelvis ved hjelp av strømomformere, hvor sekundærtilknytningen leverer et lavspenningssignal som er proporsjonalt med strømmen gjennom effekthalvlederen. Strømomformere er kjent, og her skal det derfor ikke gås nærmere inn på deres oppbygning og virkemåte. Strømomformerens utgangssignal, som er proporsjonalt med strømmen gjennom den respektive effekthalvleder, avsøkes med en avsøkingstakt for tilveiebringelse av avsøkingsverdier, og avsøkingsverdiene blir ved hjelp av en analog-digital-omformer overført til digitale strømverdier og tilført styreenheten for regulering av strømretteren. Fastslås ingen overstrømbetingelse - foreligger det eksempelvis ingen kortslutning - så blir effekthalvledersjalterne eksempelvis inn- og utkoblet ved hjelp av pulsmønsteret til en pulsbreddemodulasjon, altså ved hjelp av nominell-driftsreguleringen, slik at man får den ønskede overføring av aktiv- og reaktiv effekt. Inntrer en overstrøm eksempelvis i form av en kortslutning, så vil styreenhetens logikk fastslå at det foreligger en overstrømbetingelse og vil bevirke en utkobling i det minste av de effekthalvledersjaltere som belastes med kortslutningsstrømmen. Således kan eksempelvis bare effekthalvledersjalterne til den med overstrømmen pådratte fase utkobles. Avvik her er imidlertid også mulig, idet alle effekthalvledersjalterne for alle faser kan utkobles når det foreligger en overstrøm. Effekthalvledersjalteren eller effekthalvledersjalterne forblir utkoblet i impulssperretiden. Deretter blir de med den positive likespenningstilknytning forbundne effekthalvledersjaltere innkoblet, og alle effekthalvledersjaltere som er forbundet med den negative likespenningstilknytningen, blir utkoblet. Alternativt vil det være mulig etter impulssperretiden å koble inn samtlige med den negative likespenningstilknytning forbundne effekthalvledersjaltere og samtidig koble ut alle effekthalvledersjaltere som er forbundet med den positive likespenningstilknytningen. Med andre ord blir det ifølge oppfinnelsen realisert en nullspenningsviser. Denne nullspenningsviseren gir en myk nedtoning av fasestrømmene, særlig i insulærnett. På denne måten får man en jevn redusering av kortslutningsstrømmen helt til overstrømbetingelsen ikke lenger er oppfylt. Dersom styre- og reguleringsenheten fastslår en slik manglende overstrømbetingelse, så omstilles reguleringen til den vanlige nominell-driftsregulering. Eksempelvis anvendes her pulsmønsteret til reguleringen for normaldriften. Forekommer det en ny fastslåing av overstrømbetingelsen, så vil utkoblingen innbefatte minst den med kortslutningsstrømmen belastede effekthalvledersjalter, etterfulgt av en realisering av en nullspenningsviser osv. Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan benyttes i handelsvanlige mikrokontrollere, som benyttes for regulering av selvstyrte lavspenning-strømrettere. Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er derfor enkel og vil i fordelingsnettet muliggjøre en selektiv utkobling av bestemte nettområder ved kortslutningsstrømmer. Med oppfinnelsen unngås store strømforvrengninger. Fordelaktig blir de målte strømverdier avsøkt med en taktfrekvens på mer enn 5 kHz. Med en slik avsøkingshastighet oppnås en tilstrekkelig rask inngriping av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen ved overstrømmer, eksempelvis kortslutningsstrømmer, slik at man derved unngår uønskede strømvariasjoner, spenningstopper og lignende på en enda mer virkningsfull måte.
Hensiktsmessig er impulssperretiden lik den forblivende pulsperioden til den eller de effekthalvledersjaltere som er belastet med digitale strømverdier, som oppfyller overstrømbetingelsen. Er flere faser belastet med overstrømmer, så er impulssperretiden lik den forblivende pulsperiode. Under impulssperretiden belegges den respektive ledning med en impulssperre. Derved unngås ikke bare en ytterligere strømstigning, men strømmen blir tvert imot redusert.
Hensiktsmessig blir alle effekthalvledersjaltere utkoblet over impulssperretiden. Utkoblingen av samtlige effekthalvledersjaltere forenkler reguleringen. Det oppstår ingen uønskede virkninger.
Hensiktsmessig foreligger det en overstrømbetingelse når de digitale strømverdier overskrider en terskelverdi. Styreenhetens logikk sammenligner de målte digitale strømverdier med terskelverdien. Så lenge strømverdiene er større enn terskelverdien, foreligger det en overstrømbetingelse. Ved en variant foreligger det ikke lenger en overstrømbetingelse når måleverdiene underskrider terskelverdien.
Til avvik herfra kan det ifølge oppfinnelsen være fordelaktig at en overstrømbetingelse først da ikke lenger foreligger når de digitale strømverdier underskrider en andre terskelverdi, hvilken andre terskelverdi er mindre enn den første terskelverdien. På denne måten vil styringen skje i samsvar med en hysterese.
Når det foreligger en overstrømbetingelse blir trefasespenningens referanseamplitude (Sollwert) redusert trinnvis relativt den ved normaldrift herskende nominelle driftsamplitude i reguleringen, og ved etterfølgende bortfall av overstrømbetingelsen blir trefasespenningens referanseamplitude øket trinnvis. Her benyttes det eksempelvis en reduksjonsfaktor, som når det foreligger en overstrømbetingelse, suksessivt reduseres fra 1 til 0. Ved etterfølgende bortfall av overstrømbetingelsen blir den av reguleringen krevde spenningsamplitude, altså referanseamplituden, multiplisert med denne reduksjonsfaktoren. Dette betegnes også som en reduksjon av utstyringen. Ved bortfall av overstrømbetingelsen økes reduksjonsfaktoren igjen trinnvis opp til 1. Forekommer det en ny overstrømbetingelse, så kan reduksjonsfaktoren på nytt reduseres suksessivt. Til avvik herfra blir reduksjonsfaktoren øket langsomt igjen ved bortfall av overstrømbetingelsen, og vil således nå amplituden til nominell-driften etter et tilstrekkelig langt bortfall av overstrømbetingelsen. Senkingen av nominell-driftsreguleringens utstyring vil være merkbart mer utpreget enn den mer snikende øking av utstyringen i tilknytning til forekomsten av en overstrømbetingelse.
Hensiktsmessig er fordelernettet et insulærnett, som i hovedsaken ikke har noen egen spenningskilde. Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er imidlertid også egnet for regulering av strømrettere som på vekselstrømsiden er forbundet med et fordelingsnett med egne spenningskilder, eksempelvis i form av generatorer.
Hensiktsmessige utførelser og fordeler med oppfinnelsen er angitt nedenfor i forbindelse med en beskrivelse av utførelseseksempler av oppfinnelsen under henvisning til tegningen, hvor det i de ulike figurer er benyttet de samme henvisningstall for likt virkende komponenter. På tegningen viser: Fig. 1 den prinsipielle oppbyggingen av en likestrømnettkobling med selvstyrte e ffekthalvledersj altere, Fig. 2 viser den innmatende strømretter i likestrømnettkoblingen i fig. 1 og det her som insulærnett realiserte fordelingsnett, rent skjematisk, og Fig. 3 viser strømforløpet til en fase i en strømretter ifølge fig. 2, rent skjematisk. Fig. 1 viser en likestrømnettkobling 1 for energiforsyning av et insulærnett 2 ved hjelp av et forsyningsnett 3. Forsyningsnettet 3 er forbundet med høyspenning-likestrømbroen 1 via en transformator 4 mens insulærnettet 2 er forbundet med høyspennings-likestrømbroen 1 via en transformator 5. Det er anordnet brytere 6 og 7 for utkobling av høyspenning-likestrømbroen 1 fra forsyningsnettet 3 henholdsvis fra insulærnettet 2.
Likestrømnettkoblingen 1 har to strømrettere 8 og 9 med selvstyrte effekthalvledersjaltere 10 i en 6-puls-brokobling. En friløpsdiode 11 er parallellkoblet med den enkelte effekthalvledersjalter 10. Strømretteren 8 og strømretteren 9 er forbundet med hverandre ved hjelp av en likespenning-mellomkrets 12, som danner en med "+"-tegn forsynt positiv likespenningstilknytning og en med "-"-tegn forsynt negativ likespenningstilknytning. Mellom likespenning-mellomkretsens 12 positive og negative tilknytning er det koblet energiakkumulatorer i form av kondensatorer 13.
For undertrykkelse av oversvingninger, som oppstår ved omrettingen av strømmen, er det anordnet filterbanker 14. Disse er parallellkoblet mellom transformatorene 4, 5 og strømretterne 8, 9.1 hver fase er det også koblet induktiviteter 15 for oppnåelse av et glatt strømforløp.
Fig. 2 viser likestrømnettkoblingen 1 i fig. 1, idet strømretteren 8, som er anordnet for regulering av spenningen i likestrøm-mellomkretsen 12, bare er vist skjematisk. Særlig ser man i denne figuren beskyttelsesinnretninger 16, 17 og 18. Disse griper progressivt inn i energifordelingen og samvirker med en respektiv sjalter 7, 19, 20. For strømmåling er det anordnet strømomformere 24 som tilveiebringer et utgangssignal proporsjonalt med den respektive fase. Utgangssignalet fra den respektive styreenhet 16, 17 eller 18 avsøkes og digitaliseres.
Foreligger det i insulærnettets 2 nettdelområde 25 en kortslutningsstrøm, så vil det gå en fra strømretteren 9 matet kortslutningsstrøm, og denne vil gjenkjennes av strømomformeren 24 så vel som av beskyttelsesinnretningen 16 så vel som 17. Beskyttelsesinnretningene er oppsatt med parametere slikt at
beskyttelsesinnretningen 19 vil reagere først og dermed målrettet koble delnettet 25 fra insulærnettet 2 ved hjelp av sjalteren 19, uten derved å påvirke strømforsyningen i insulærnettets 2 delnett 26. Etter utkoblingen av delnettet 25 er en kortslutning og dermed også en utkobling av hele insulærnettet 2 unngått med beskyttelsesinnretningen 16. Beskyttelsesinnretningen 16 tjener bare som sikkerhetsinnretning og griper inn når beskyttelsesinnretningen 17 ikke utløser selv etter en lengre tid, hvorved man unngår en beskadigelse av ømfintlige komponenter.
Fig. 3 viser et utførelseseksempel av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen rent skjematisk. På aksen 27 er den gjennom en fase i strømretteren 9 gående strøm i et kortslutningstilfelle oppført. Tidsaksen er betegnet med 28. Overstiger strømmen i den viste fasen en terskelverdi 29, så belegges den til denne fasen tilordnede effekthalvledersjalter 10 med en impulssperre på tidspunktet ti. Med andre ord blir effekthalvledersjalteren til fasen utkoblet, eller med andre ord: effekthalvlederen overføres til sin sperrestilling. Etter slutten av impulssperretiden, altså etter slutten av fasens pulsperiode, blir det på tidspunktet t2 tilveiebrakt en nullspenningsviser, idet alle de til den positive tilknytningen tilordnede halvledersjaltere 10a, 10b og 10c innkobles mens effekthalvledersjalterne 10d, 10e og 10f forblir utkoblet. På denne måten får man en myk og jevn nedtoning av strømmen, slik at man unngår heftige strømvariasjoner i insulærnettet 2. På tidspunktet t3 overtas reguleringen av nominell-driftsreguleringen, men med en mindre utstyring. Er nettdelen med kortslutningen effektivt løskoblet fra nettet ved hjelp av beskyttelsesteknikken, så vil strømmen som følge av den resulterende utstyring gå til sin nominelle verdi, slik det er vist med den nederste pilen 30. Foreligger det fremdeles en kortslutning, så øker, som antydet med pilen 31, strømmen på nytt ut over terskelverdien 29, slik at den foran beskrevne fremgangsmåte gjennomføres nok en gang.
En tilsvarende regulering for negative vekselstrømmer er likeledes antydet i fig. 3.
Claims (7)
1. Fremgangsmåte for regulering av en til en likespenningskilde (12) tilknyttet strømretter (9) med utkoblbare effekthalvledersjaltere (10a...l0f), hvilken strømretter (9) er anordnet for mating av et fordelingsnett (2) med trefasevekselstrøm, hvorigjennom de respektive effekthalvledersjaltere (10a... 10f) gående strømmer måles for tilveiebringelse av til effekthalvledersjalterne (10a...lOf) tilordnede strømverdier, strømverdiene avsøkes og de avsøkte strømverdier digitaliseres for tilveiebringelse av digitale strømverdier, og de digitale strømverdier overprøves av en i en regulerings enhet implementert logikk med hensyn på forekomsten av en overstrømbetingelse, idet når en overstrømbetingelse ikke foreligger kobles effekthalvledersjalterne (10a...l0f) inn og ut ved hjelp av en nominell-driftsregulering, og når det foreligger en overstrømbetingelse, utkobles i det minste de effekthalvledersjalterne som er belastet med digitale strømverdier som oppfyller overstrømbetingelsen,
karakterisert vedat etter utløpet av en impulssperretid og ved digitale strømverdier som oppfyller overstrømbetingelsen, innkobling av alle effekthalvledersjaltere (10a...l0f) som er forbundet med den positive likespenningstilslutning, mens alle effekthalvledersjaltere som er forbundet med den negative likespenningstilslutning utkobles, eller omvendt, idet ved digitale strømverdier som ikke oppfyller overstrømbetingelsen, skjer reguleringen av effekthalvledersjalterne (10a...lOf) igjen med nominell-driftsreguleringen.
2. Fremgangsmåte ifølge krav 1,
karakterisert vedat de målte strømverdier avsøkes med en taktfrekvens på mer enn 5 kHz.
3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2,
karakterisert vedat impulssperretiden er lik den forblivende pulsperiode til effekthalvledersjalteren eller effekthalvledersjalterne som er belastet med digitale strømverdier som oppfyller overstrømbetingelsen.
4. Fremgangsmåte ifølge et av de foregående krav,
karakterisert vedat alle effekthalvledersjaltere (10a... lOf) utkobles over impulssperretiden.
5. Fremgangsmåte ifølge et av de foregående krav,
karakterisert vedat det foreligger en overstrømbetingelse når de digitale strømverdier overskrider en terskelverdi (29).
6. Fremgangsmåte ifølge krav 5,
karakterisert vedat en overstrømbetingelse først da ikke lenger foreligger når de digitale strømverdier underskrider en andre terskelverdi, hvilken andre terskelverdi er mindre enn den første terskelverdien.
7. Fremgangsmåte ifølge et av de foregående krav,
karakterisert vedat når det foreligger en overstrømbetingelse blir referanseamplituden til trefasespenningen trinnvis redusert sammenlignet med den ved normaldrift foreliggende nominell-driftsamplitude i reguleringen, og ved etterfølgende bortfall av overstrømbetingelsen blir trefasespenningens referanseamplitude øket trinnvis.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102004034333A DE102004034333A1 (de) | 2004-07-09 | 2004-07-09 | Verfahren zum Regeln eines an einer Gleichspannungsquelle angeschlossenen Stromrichters |
PCT/EP2005/053177 WO2006005695A2 (de) | 2004-07-09 | 2005-07-04 | Verfahren zum regeln eines an einer gleichspannungsquelle angeschlossenen stromrichters |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO20070036L NO20070036L (no) | 2007-01-02 |
NO333787B1 true NO333787B1 (no) | 2013-09-16 |
Family
ID=35453406
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO20070036A NO333787B1 (no) | 2004-07-09 | 2007-01-02 | Fremgangsmate for regulering av en til en likespenningskilde tilknyttet stromretter |
Country Status (9)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20080084643A1 (no) |
EP (1) | EP1766765B1 (no) |
CN (1) | CN100492851C (no) |
AU (1) | AU2005261768B9 (no) |
CA (1) | CA2573005C (no) |
DE (1) | DE102004034333A1 (no) |
HK (1) | HK1102460A1 (no) |
NO (1) | NO333787B1 (no) |
WO (1) | WO2006005695A2 (no) |
Families Citing this family (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2499735A2 (en) * | 2009-11-06 | 2012-09-19 | Inda S.r.l. | Electric drive and battery-charging power electronic system |
US8767422B2 (en) | 2010-06-01 | 2014-07-01 | Abb Technology Ag | Interface arrangement between AC and DC systems using grounding switch |
DE102010055550A1 (de) * | 2010-12-22 | 2012-06-28 | Sma Solar Technology Ag | Wechselrichter, Energieerzeugungsanlage und Verfahren zum Betrieb einer Energieerzeugungsanlage |
CN102624081B (zh) * | 2012-03-27 | 2014-02-05 | 东南大学 | 一种具有故障环流抑制作用的固态开关切换控制方法 |
US9424122B2 (en) * | 2014-05-21 | 2016-08-23 | Hamilton Sundstrand Corporation | Digital information transfer system including fault protection |
CN107078500B (zh) * | 2014-10-30 | 2019-02-15 | Abb瑞士股份有限公司 | 交流电力***与直流电力***之间的方法、设备和接口装置 |
CN104485683B (zh) * | 2014-12-23 | 2018-07-06 | 南京南瑞继保电气有限公司 | 一种孤岛转联网方法 |
US9800134B2 (en) * | 2015-02-25 | 2017-10-24 | Rockwell Automation Technologies, Inc. | Motor drive with LCL filter inductor with built-in passive damping resistor for AFE rectifier |
CN107046370B (zh) * | 2016-02-09 | 2020-05-26 | 松下知识产权经营株式会社 | 变换器、电力传输***及控制器 |
CN107046379B (zh) * | 2016-02-09 | 2020-07-10 | 松下知识产权经营株式会社 | 变换器、电力传输***及控制器 |
EP3591820B1 (en) * | 2018-07-04 | 2021-09-01 | Christian-Albrechts-Universität zu Kiel | Method for controlling a grid-forming converter, computer program and grid-forming converter |
GB201816580D0 (en) * | 2018-10-11 | 2018-11-28 | Univ College Cardiff Consultants Ltd | Fault diagnostics in an electricity supply network |
US10971934B2 (en) * | 2018-12-31 | 2021-04-06 | Abb Schweiz Ag | Distribution networks with flexible direct current interconnection system |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4608626A (en) * | 1984-11-09 | 1986-08-26 | Westinghouse Electric Corp. | Electrical inverter with minority pole current limiting |
DE4115856A1 (de) * | 1991-05-15 | 1992-11-19 | Abb Patent Gmbh | Verfahren und vorrichtung zum abschalten eines ueberstromes bei einem wechselrichter |
US5483167A (en) * | 1992-09-08 | 1996-01-09 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Computer controlled ground detecting method for inverter unit and apparatus therefor |
US5600527A (en) * | 1994-12-22 | 1997-02-04 | Eaton Corporation | Circuit interrupter providing protection and waveform capture for harmonic analysis |
JP3432640B2 (ja) * | 1995-06-27 | 2003-08-04 | 三菱電機株式会社 | 変換器保護装置 |
JP3724634B2 (ja) * | 2000-08-28 | 2005-12-07 | 本田技研工業株式会社 | エンジン発電装置およびコジェネレーション装置 |
-
2004
- 2004-07-09 DE DE102004034333A patent/DE102004034333A1/de not_active Withdrawn
-
2005
- 2005-07-04 CA CA2573005A patent/CA2573005C/en not_active Expired - Fee Related
- 2005-07-04 CN CN200580023204.6A patent/CN100492851C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2005-07-04 EP EP05767933.4A patent/EP1766765B1/de not_active Not-in-force
- 2005-07-04 WO PCT/EP2005/053177 patent/WO2006005695A2/de not_active Application Discontinuation
- 2005-07-04 AU AU2005261768A patent/AU2005261768B9/en not_active Ceased
- 2005-07-04 US US11/631,987 patent/US20080084643A1/en not_active Abandoned
-
2007
- 2007-01-02 NO NO20070036A patent/NO333787B1/no not_active IP Right Cessation
- 2007-10-02 HK HK07110619.3A patent/HK1102460A1/xx not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20080084643A1 (en) | 2008-04-10 |
WO2006005695A3 (de) | 2006-12-28 |
EP1766765A2 (de) | 2007-03-28 |
NO20070036L (no) | 2007-01-02 |
AU2005261768A1 (en) | 2006-01-19 |
AU2005261768B9 (en) | 2010-10-14 |
CA2573005C (en) | 2013-12-03 |
EP1766765B1 (de) | 2015-06-24 |
DE102004034333A1 (de) | 2006-05-18 |
AU2005261768B2 (en) | 2010-06-24 |
CN100492851C (zh) | 2009-05-27 |
CN1985430A (zh) | 2007-06-20 |
WO2006005695A2 (de) | 2006-01-19 |
CA2573005A1 (en) | 2006-01-19 |
HK1102460A1 (en) | 2007-11-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
NO333787B1 (no) | Fremgangsmate for regulering av en til en likespenningskilde tilknyttet stromretter | |
CN108023337B (zh) | 一种柔性直流输电***换流器运行在孤岛状态下故障限流控制与保护配合方法 | |
RU2740012C1 (ru) | Продольный компенсатор и способ управления | |
EP2856590B1 (en) | Method of fault clearance | |
Leterme et al. | Classification of fault clearing strategies for HVDC grids | |
Hajian et al. | Evaluation of semiconductor based methods for fault isolation on high voltage DC grids | |
US10326355B2 (en) | Power conversion device | |
Candelaria et al. | VSC-HVDC system protection: A review of current methods | |
RU2384932C1 (ru) | Система электропередачи и способ управления ею | |
EP3289654B1 (en) | Bipolar dc power transmission scheme | |
EP2472714A1 (en) | Power conversion system and method | |
JP2013198232A (ja) | 三相不平衡抑制システム | |
CN111987706B (zh) | 一种限流型可控避雷器、换流器、输电***以及控制方法 | |
Settemsdal et al. | New enhanced safety power plant solution for DP vessels operated in closed ring configuration | |
Qi et al. | Solid-state fault current limiting for DC distribution protection | |
EP2798713B1 (en) | System for reducing overvoltage damage | |
CN110649565B (zh) | 一种高铁再生制动能量回馈***的保护方法 | |
CN107851528B (zh) | 电气总成 | |
CN115051335A (zh) | 一种抑制直流配电网故障电流的一次回路配置方法和*** | |
Qi et al. | DC distribution protection—Analysis, solutions, and example implementations | |
CN220440383U (zh) | 用于控制交流电网中的潮流的设备 | |
JP2023036148A (ja) | 電源システム | |
JP2002233050A (ja) | 半導体交流スイッチ装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Lapsed by not paying the annual fees |