RU2222856C2 - Способ мгновенного генерирования компенсационного тока в питающую сеть - Google Patents
Способ мгновенного генерирования компенсационного тока в питающую сеть Download PDFInfo
- Publication number
- RU2222856C2 RU2222856C2 RU2002111807/09A RU2002111807A RU2222856C2 RU 2222856 C2 RU2222856 C2 RU 2222856C2 RU 2002111807/09 A RU2002111807/09 A RU 2002111807/09A RU 2002111807 A RU2002111807 A RU 2002111807A RU 2222856 C2 RU2222856 C2 RU 2222856C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- voltage
- current
- value
- supply
- supply mains
- Prior art date
Links
Classifications
-
- 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
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/30—Reactive power compensation
Landscapes
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
Abstract
Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам компенсации неактивных составляющих мощности, и может быть использовано в системах энергоснабжения электротехнических и энергетических цепей с искажающими ток и напряжение нагрузками. Технический результат заключается в повышении эффективности передачи и потребления электроэнергии при резкопеременных нагрузках. Измеряют мгновенные значения тока потребителя и мгновенные значения напряжения в узле сети, определяют их интегралы, активную мощность потребителя и действующее значение напряжения в узле сети. Затем вычисляют величины частного от деления интеграла тока потребителя на емкость конденсатора и частного от деления интеграла напряжения сети, предварительно умноженного на величину активной мощности потребителя, на емкость конденсатора, предварительно умноженную на квадрат действующего значения напряжения в узле сети. Находят разность полученных величин и к результату прибавляют мгновенное значение напряжения в узле сети. Определенное таким образом напряжение прикладывают к конденсатору, подключенному к узлу питающей сети, чем достигается мгновенное генерирование требуемого компенсационного тока в питающую сеть. 1 ил.
Description
Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам компенсации неактивных составляющих мощности, и может быть использовано в системах энергоснабжения электротехнических и энергетических цепей с искажающими ток и напряжение нагрузками для повышения эффективности передачи и потребления электроэнергии.
Наиболее близким аналогом к заявляемому способу является способ, описанный в книге Джюджи Л., Пелли Б. "Силовые полупроводниковые преобразователи частоты", М., Энергоатомиздат, 1983, с.361-369, в котором измеряют мгновенные значения напряжения в узле питающей сети и получают ток компенсации за счет регулирования амплитуды синусоидального напряжения источника, присоединенного к питающей сети.
Недостатком данного способа является низкое быстродействие, вызванное большой постоянной времени реактора, что не позволяет эффективно использовать способ при резкопеременных нагрузках.
Сущность изобретения заключается в том, что измеряют мгновенные значения тока потребителя и мгновенные значения напряжения в узле сети, определяют их интегралы, активную мощность потребителя и действующее значение напряжения в узле сети. Затем вычисляют величины частного от деления интеграла тока потребителя на емкость конденсатора и частного от деления интеграла напряжения сети, предварительно умноженного на величину активной мощности потребителя, на емкость конденсатора, предварительно умноженную на квадрат действующего значения напряжения в узле сети. Находят разность полученных величин и к результату прибавляют мгновенное значение напряжения в узле сети. Определенное таким образом напряжение прикладывают к конденсатору, подключенному к узлу питающей сети, чем достигается мгновенное генерирование требуемого компенсационного тока в питающую сеть.
На чертеже приведена эквивалентная схема, поясняющая принцип генерирования компенсационного тока в питающую сеть.
Эквивалентная схема содержит компенсационный источник напряжения 1, эквивалентный источник напряжения питающей сети 3 и конденсатор 2, включенный между ними.
В соответствии со вторым законом Кирхгофа для напряжений в такой цепи справедливо следующее уравнение:
uк(t)=uc(t)-uвых(t), (1)
где uк(t) - мгновенное значение напряжения, приложенного к конденсатору; uc(t) - мгновенное значение напряжения питающей сети; uвых(1) - мгновенное значение напряжения компенсационного источника.
uк(t)=uc(t)-uвых(t), (1)
где uк(t) - мгновенное значение напряжения, приложенного к конденсатору; uc(t) - мгновенное значение напряжения питающей сети; uвых(1) - мгновенное значение напряжения компенсационного источника.
Полная компенсация неактивных составляющих тока потребителя может быть осуществлена при условии
iк(t)=-iП(t), (2)
где iП(t) - мгновенное значение пассивной составляющей тока потребителя; iк - мгновенное значение компенсационного тока. Пассивная составляющая тока потребителя может быть вычислена (см. Демирчян К.С. "Реактивная мощность на случай несинусоидальных функций. Ортомощность //Изв. РАН. Энергетика, 1992, 1, с.15-38) по:
где iн(t) - мгновенное значение тока потребителя; Рн - активная мощность потребителя;
Uд.с - действующее значение напряжения питающей сети. В свою очередь компенсационный ток, как ток, протекающий через конденсатор, определяется по:
где С - емкость конденсатора.
iк(t)=-iП(t), (2)
где iП(t) - мгновенное значение пассивной составляющей тока потребителя; iк - мгновенное значение компенсационного тока. Пассивная составляющая тока потребителя может быть вычислена (см. Демирчян К.С. "Реактивная мощность на случай несинусоидальных функций. Ортомощность //Изв. РАН. Энергетика, 1992, 1, с.15-38) по:
где iн(t) - мгновенное значение тока потребителя; Рн - активная мощность потребителя;
Uд.с - действующее значение напряжения питающей сети. В свою очередь компенсационный ток, как ток, протекающий через конденсатор, определяется по:
где С - емкость конденсатора.
Подставим (3) и (4) в (2), тогда
Подстановка (1) в (5) и запись полученного выражения относительно uвых приведет к
Полученное таким образом напряжение компенсационного источника, приложенное к конденсатору, подключенному к питающей сети, обеспечивает мгновенное генерирование требуемого компенсационного тока в питающую сеть.
Подстановка (1) в (5) и запись полученного выражения относительно uвых приведет к
Полученное таким образом напряжение компенсационного источника, приложенное к конденсатору, подключенному к питающей сети, обеспечивает мгновенное генерирование требуемого компенсационного тока в питающую сеть.
В предлагаемом способе достигается широкий диапазон регулирования компенсационного тока при быстрой реакции на изменение импеданса потребителя. Кроме того, достигается полная компенсация неактивных составляющих тока потребителя, что позволяет отказаться от фильтрующих устройств, подключаемых к узлу питающей сети, даже при несинусоидальном токе потребителя.
Способ может быть выполнен, например, следующим образом.
Датчики тока и напряжения измеряют мгновенные значения тока потребителя и напряжения питающей сети соответственно. Измеренные сигналы поступают на вход вычислительного устройства, которое вычисляет мгновенные значения напряжения компенсационного источника в соответствии с формулой
и выдает сигнал, соответствующий вычисленным значениям на широтно-импульсный модулятор. Широтно-импульсный модулятор управляет работой инвертора напряжения, подключенного к питающей сети и нагрузке через конденсатор, и осуществляет мгновенное генерирование в питающую сеть требуемого компенсационного тока.
и выдает сигнал, соответствующий вычисленным значениям на широтно-импульсный модулятор. Широтно-импульсный модулятор управляет работой инвертора напряжения, подключенного к питающей сети и нагрузке через конденсатор, и осуществляет мгновенное генерирование в питающую сеть требуемого компенсационного тока.
Claims (1)
- Способ мгновенного генерирования компенсационного тока в питающую сеть, соединенную с потребителем и с компенсационным источником напряжения, заключающийся в том, что измеряют мгновенные значения тока потребителя и мгновенные значения напряжения питающей сети и путем приложения напряжения компенсационного источника генерируют в питающую сеть ток компенсации, отличающийся тем, что питающую сеть соединяют с компенсационным источником через конденсатор, а значение напряжения компенсационного источника вычисляют по формуле
где uвых(t) - мгновенное значение напряжения компенсационного источника;С - емкость конденсатора;iн(t) - мгновенное значение тока потребителя;uс(t) - мгновенное значение напряжения питающей сети;Рн - активная мощность потребителя;Uд.с. - действующее значение напряжения питающей сети.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2002111807/09A RU2222856C2 (ru) | 2002-04-30 | 2002-04-30 | Способ мгновенного генерирования компенсационного тока в питающую сеть |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2002111807/09A RU2222856C2 (ru) | 2002-04-30 | 2002-04-30 | Способ мгновенного генерирования компенсационного тока в питающую сеть |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2002111807A RU2002111807A (ru) | 2003-11-10 |
| RU2222856C2 true RU2222856C2 (ru) | 2004-01-27 |
Family
ID=32091054
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2002111807/09A RU2222856C2 (ru) | 2002-04-30 | 2002-04-30 | Способ мгновенного генерирования компенсационного тока в питающую сеть |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2222856C2 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| MD1002Z (ru) * | 2015-07-09 | 2016-08-31 | ИНСТИТУТ ЭЛЕКТРОННОЙ ИНЖЕНЕРИИ И НАНОТЕХНОЛОГИЙ "D. Ghitu" | Система передачи тока в промышленную сеть |
| RU2726474C1 (ru) * | 2019-08-20 | 2020-07-14 | Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Новосибирский Государственный Технический Университет" | Способ обеспечения баланса накопленной энергии в устройстве автоматической компенсации реактивной мощности |
-
2002
- 2002-04-30 RU RU2002111807/09A patent/RU2222856C2/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ДЖЮДЖИ Л., ПЕЛЛИ Б. Силовые полупроводниковые преобразователи частоты. - М.: Энергоатомиздат, 1983, с.361-369. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| MD1002Z (ru) * | 2015-07-09 | 2016-08-31 | ИНСТИТУТ ЭЛЕКТРОННОЙ ИНЖЕНЕРИИ И НАНОТЕХНОЛОГИЙ "D. Ghitu" | Система передачи тока в промышленную сеть |
| RU2726474C1 (ru) * | 2019-08-20 | 2020-07-14 | Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Новосибирский Государственный Технический Университет" | Способ обеспечения баланса накопленной энергии в устройстве автоматической компенсации реактивной мощности |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9843266B2 (en) | Method for damping resonant component of common-mode current of multi-phase power converter | |
| CN107154646B (zh) | 基于微源最大输出功率的串联型微电网功率协调方法 | |
| Schonardie et al. | Application of the dq0 transformation in the three-phase grid-connected PV systems with active and reactive power control | |
| Gupta et al. | Neural network based shunt active filter for harmonic and reactive power compensation under non-ideal mains voltage | |
| CN203870168U (zh) | 有源电力滤波器中电抗器电感量的测量装置 | |
| Lin et al. | NOC-based multiple low-order harmonic currents suppression method | |
| RU2222856C2 (ru) | Способ мгновенного генерирования компенсационного тока в питающую сеть | |
| WO2005029691A1 (en) | Circuit and system for detecting dc component in inverter device for grid-connection | |
| CN103941103A (zh) | 有源电力滤波器中电抗器电感量的测量装置及方法 | |
| Şerban et al. | Power quality issues in a stand-alone microgrid based on renewable energy | |
| Gao et al. | A shunt active power filter with control method based on neural network | |
| Pregitzer et al. | Simulation and implementation results of a 3 phase 4 wire shunt active power filter | |
| CN102332724A (zh) | 一种单周控制的三相四桥臂有源电力滤波器 | |
| RU131916U1 (ru) | Активный фильтр | |
| CN112803751B (zh) | 功率因数校正电路的控制信号产生方法、控制装置及电源 | |
| KR101567714B1 (ko) | 제로위상 저역필터를 이용한 역률 측정 장치 및 그 방법 | |
| Ismail et al. | The Effect of Amplitude Modulation Index and Frequency Modulation Index on Total Harmonic Distortion in 1-Phase Inverter | |
| Balamurugan et al. | Regulation of current harmonics in grid with dead-beat controlled shunt active power filter | |
| RU2444833C1 (ru) | Векторный способ управления трехфазным статическим преобразователем при несимметричной нагрузке | |
| RU2733999C1 (ru) | Способ управления инвертором напряжения в системах накопления электрической энергии при резкопеременной нагрузке | |
| JP6207796B2 (ja) | 電力変換装置 | |
| RU2183897C1 (ru) | Способ генерирования компенсационного тока в питающую сеть | |
| RU2145761C1 (ru) | Способ компенсации неактивных составляющих мощности | |
| Sanabria-Rojas et al. | Design and implementation of a CSI inverter with unipolar SPWM modulation and PR controller for lineal loads | |
| Szromba | Three-phase four-wire shunt active power filter working simultaneously as energy conditioner |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20060501 |