SU886170A1 - System of power supply sources - Google Patents

Description

(54) СИСТЕМА ИСТОЧ11ЖОВ ПИТАНИЯ(54) POWER SUPPLY SYSTEM

Ч Изобретение относитс  к преобразовательной технике и может быть использовано в системах питани  на основе статических преобразователей со стабилизированными выходными параметрами , когда дл  увеличени  суммарной мощности требуетс  параллельна  работа преобразователей на общую нагрузку. Известны системы питани , выполненые на базе параллельно работающих автономных параллельных инверторов тока с индуктивно-вентильным компенсдруюпщм устройством, требующее дл  обеспечени  параллельной работы двух инверторов равной мощности устройств обеспечивающих их синхронную и синфазную работу, и устройств, выравчнивающих . мощности. Синхронность и синфазность работы инверторов в режимах автономной и параллельной работы обеспечиваетс  вентильными компенсируюпщми устройствами, в блоки управлени  которых включены автоматические регул торы фазы и синхронизированные между собой задакнцие генераторы . Выравнивание мощностей параллельна работающих инверторов обеспечиваетс  вентильными коммутаторами (вентильными мостами собственно инвер тора ), в блоки управлени  которых включены устройства выравнивани  мощностей (УВМ). На вход УВМ поступают сигналы с датчиков входного тока инверторов. Полученна  в УВМ разность этих токов усиливаетс  и поступает в систему управлени  коммутатора , измен   фазу импульсов так, чтобы входные токи параллельно работающих иневрторов были равны ll Известны также системы питани , вьтолненные на базе автономных паралг лельных инверторов с комбинированным или зависимым управлением, содержащих коммутатор и вентильный компенсатор реактивной мощности с системами управлени  и последовательный реактивный элемент на выходе, обеспечивающий устойчивость инвертора к перегрузкам- и внешним K,3.f2j. Использование дл  обеспечени  параллельной работы таких инверторов систем управлени  с УВМ обеспечивает параллельную работу только инверторо равной мощности при равных входных напр жени х. При различных входных напр жени х инверторов, а также при разных установленных мощност х УВМ не обеспечивает равномерной загрузки параллельно работающих инверторов. Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой  вл етс  система источников питани , состо ща  из двух параллельно работающих преобразователей с однотипными последовательными реактивными элемен тами на выходе, по меньшей мере один из которых выполнен в виде авто номного инвертора с комбинированным или зависимым управлением. Инвертор содержит кбммутатор с системой управлени , включающий в себ  устройство выравнивани  мощное , и ве тильный компенсатор реактивной мощности . В каждый из преобразователей введен датчик напр жени , включенный до реактивного элемента и выходами подключенный к соответствующим входам устройства выравнивани  мощности автономных инверторов 3, Однако данна  система источников питани  может быть построена только двухисточников,Дли повышени  надежнThe invention relates to converter technology and can be used in power systems based on static converters with stabilized output parameters, when parallel operation of converters on the total load is required to increase the total power. Power supply systems are known that are made on the basis of parallel-running autonomous parallel current inverters with an inductive-valve compensating device, which require parallel power of two inverters to provide equal power to the devices ensuring their synchronous and in-phase operation, and leveling devices. power. The synchronism and synphase operation of the inverters in the autonomous and parallel operation modes is provided by valve compensating devices, the control units of which include automatic phase controllers and oscillators synchronized with each other. The power equalization parallel to the operating inverters is provided by valve switches (valve bridges of the inverter itself), in the control units of which power leveling devices (SWL) are included. Signals from the input current sensors of the inverters are received at the input of the FBM. The difference of these currents obtained in the ACU is amplified and fed into the switch control system, changing the phase of the pulses so that the input currents of parallel operating injectors are equal to II. reactive power compensator with control systems and a sequential reactive element at the output, ensuring the inverter resistance to overloads - and external K, 3.f2j. The use of such control systems with UVM for ensuring the parallel operation of such inverters ensures the parallel operation of only inverter of equal power at equal input voltages. At various input voltages of inverters, as well as at different installed powers, the control power generator does not ensure uniform loading of parallel operating inverters. The closest to the technical essence of the present invention is a power supply system consisting of two parallel operating transducers with the same type of reactive elements at the output, at least one of which is designed as an autonomous inverter with a combined or dependent control. The inverter contains a commutator with a control system, which includes a powerful leveling device, and a powerful reactive power compensator. A voltage sensor is connected to each of the converters, connected up to the reactive element, and the outputs are connected to the corresponding inputs of the power equalization device of autonomous inverters 3. However, only two sources can be built on this system of power sources.

ти желательно иметь в системе большее количество источников. Кроме того целесообразно иметь возможность объединени  в систему источников различной установленной мощности. Это позволило бы расширить функциональные возможности.It is desirable to have more sources in the system. In addition, it is advisable to be able to integrate sources of different installed powers into the system. This would expand the functionality.

Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей системы источников питани  и повьш1ение надежности за счет увеличени  числа параллельно работающих автономных инверторов независимо от величин входных напр жений и установленных мощностей каждого преобразовател .The purpose of the invention is to enhance the functionality of the power supply system and increase reliability by increasing the number of concurrent autonomous inverters, regardless of the values of the input voltages and the installed power of each converter.

.Поставленна  цель достигаетс  тем, что в систему источников питани , содержащую статические преобразователи , выполненные на базе автономных инверторов тока с зависимым или комбинированньт управлением, вы ход каждого -из которых св зан с выходными выводами системы через реаквключены датчики 10-12 напр жени  на коммутаторах и последовательные реао.тивные элементы 13-45, через которые источники 1-3 питани  подключены к нагрузке 16.. Один из источников 2 и 3 может быть источником синусоидального напр жени , отличным от 1, например, сетью. Сигналы с датчиков 10-12 напр жени  поступают в блок 17 Бьгаислени  среднего арифметич ческого.The goal is achieved by the fact that the system of power sources containing static converters made on the basis of autonomous current inverters with dependent or combined control, the output of each — of which is connected to the output pins of the system via switches 10–12 of the voltage on the switches and successive reactive elements 13-45 through which power supplies 1-3 are connected to load 16. One of sources 2 and 3 can be a source of sinusoidal voltage other than 1, for example, a network. The signals from the voltage sensors 10–12 are fed to the block 17 of the arithmetic mean arrays.

. Система работает следующим образом .. The system works as follows.

Claims (3)

При параллельной работе синхронность и синфазность напр жений коммутаторов 4,напр жений до последова тельных реактивных элементов 13-15 обеспечиваетс  блоками 7 управлени  компенсаторов. На один вход устройств 9 выравнивани  мощности поступает сигнал с датчика 10 напр жени  своего коммутатора, а на второй вход - сигнал , с дополнительного устройства 17, 04 тивный элемент, причем ка сдьгй из упом нутых инверторов содержит вентильный коммутатор, блок управлени  вентильным коммутатором с устройством выравнивани  мощности, имеющим два выхода, вентильный компенсатор реактивной мощности, включенный на выходе инвертора датчик напр жени , выход которого подключен к первому входу устройства выравнивани  мощности, введен блок вычислени  среднего арифметического сигналов с числом входов по числу инверторов в системе, причем входы упом нутого блока подключены к выходам соответствующих датчиков напр жени , а выход - ко вторым входам устройства выравнивани  мощности всех инверторов . Jia чертеже приведена функциональна  схема системы питани  с индуктивными последовательными элементами (приведен случай с трем  параллельно работающими источниками). Каждый из автономных инверторов 1-3 содержит коммутатор 4 с блоком 5 управлени , обеспечивающим требуемый угол запирани  вентилей коммутатора , вентильный компенсатор 6 реактивной мощности с системой 7 управлени , обеспечивающей синхронность и синфазность напр жений на шинах . коммутаторов 4, входной реактор 8, устройство 9 выравнивани  мощности. На выходе источников 1-3 питани  58 . формирующего эталонный сигнал. На вход блока 17 поступают сигналы с дат чиков 10-12 напр жений коммутаторов всех параллельно работающих источ НИКОВ 1-3, В блоке 17 формируетс  сигнал, равный среднему арифметическому напр жений датчиков 10-12, который поступает на второй вход всех устройств 9 выравнивани  мощности. В каждом из устройств 9 выравнивание мощности- определ етс  разностью напр жений 4 ц UKJ- Uj , где UKj - напр жение на коммутаторе соответствующе . го источника питани ; U эталонное напр жение, вырабатываемре блоком 17; п - число параллельно работающих преобразователей. В устройстве выравнивани  мощности сигнал Д и j усиливаетс  и -с определенной передаточной функцией, например через аперирдичес1 ое звено первого по р дка, передаетс  в блок 5 управлени  коммутатора. Причем, если л Uj, т.е. иц.иэ, то выходной сигнал устройства выравнивани  мощности, поступа  в блок 5 управлени  коммутатора , уменьшает угол запирани  вентилей коммутатора 4 (угол (Я-). Если , то происходит увеличение угла о . Равенство напр жений коммутатора 4 по величине и совпадение их по фазе однозначно обеспечивает равномерную заГрузку автономных инверторов активными и реактивными мощност ми пропорционально их установленным мощност м Предлагаемое техническое решение . позвол ет расширить области применени  статических источников питани  и повысить их надежность, так как удаетс , создать системы бесперебойного питани  с произвольным числом работающих и резервных преобразователей, т.е. создать системы с наперед задан- ной надежностью, а также повысить надежность каждого источника питани  И всей системь за счет минимального числа св зей между параллельно работающими источниками и минимального числа дополнительных устройств. Формула изобретени  Система, источников питани , содержаща  статические преобразователи, вьтолненные на базе автоиомшлх инверторов тока с зависимым или комбинированным управлением, выход каждого из которых св зан с вьрсодными вьшодами системы через реактивный элемент, причем каждый из упом нутых инверторов содержит вентильный коммутатор, блок управлени  вентильным коммутатором с устройством выравнивани  мйщности , имеюшлм два входа, вентильный компенсатор реактивной мощности, вюйвченный на выходе инвертора датчик нал р жени , выход которого подключен к первому входу устройства выравнива- ни  мощности, отличающа с   тем, что, с целью расщирени  функциональных возможностей и повьщгений надежности, в нее введен блок вьшислени  среднего арифметического сигнала с числом входов по числу инверторов в системе, причем входы упом нутого блока подключены к выхо--, дам соответствующих датчиков напр жени , а выход - ко вторым входам устройства выравнивани  мощности всех инверторов.. Источники информации прин тые во внимание при экспертизе 1.Динамика систем управлени . Материалы семинара по кибернетике. Ч. 1. Кишинев. ШТИИНЦА, 1975. In parallel operation, the synchronism and in-phaseness of the voltages of the switches 4, the voltages up to the successive reactive elements 13-15 are provided by the compensating control units 7. One input of the power equalization devices 9 receives a signal from the voltage sensor 10 of its switch, and the second input receives a signal from an additional device 17, 04, an active element, and each of these inverters contains a valve switch, a valve switch control unit with a device power equalization, having two outputs, a valve compensator of reactive power, a voltage sensor connected at the output of the inverter, the output of which is connected to the first input of the power equalization device, a block is inserted into Numerical arithmetic mean with the number of input signals according to the number of inverters in the system, wherein said input unit connected to the outputs of the respective sensors voltage, and an output - to the second inputs of all power leveling device inverters. Jia drawing shows a functional diagram of a power supply system with inductive series elements (a case with three sources operating in parallel is given). Each of the autonomous inverters 1–3 contains a switch 4 with a control unit 5 providing the required angle of locking the switch valves, a valve compensator 6 of reactive power with a control system 7 providing synchronism and synphase of the voltages on the buses. switches 4, the input reactor 8, the device 9 power equalization. At the output of sources 1-3 power 58. forming a reference signal. The input of block 17 receives signals from sensors 10–12 voltages of switches of all parallel operating sources NIKOV 1–3. In block 17 a signal is generated equal to the arithmetic average of sensors 10–12, which is fed to the second input of all devices 9 power equalization . In each of the devices 9, the power equalization is determined by the difference in voltage of 4 q UKJ-Uj, where UKj is the voltage on the switch is appropriate. th food source; U is the reference voltage generated by block 17; n is the number of parallel converters. In the power equalization device, the signal D and j is amplified and, with a certain transfer function, for example, through an aperidic link of the first in a row, is transmitted to the switch control unit 5. Moreover, if l Uj, i.e. i.e., then the output signal of the power equalization device, entering the switch control unit 5, reduces the locking angle of the switch 4 gates (angle (I-). If, then the angle of the switch increases. Equality of the voltage of switch 4 in terms of magnitude and their coincidence Phase unambiguously ensures uniform loading of autonomous inverters with active and reactive power proportional to their installed power. The proposed technical solution allows expanding the field of application of static power sources and increasing their reliability, as it is possible to create uninterrupted power supply systems with an arbitrary number of working and backup converters, i.e., create systems with a predetermined reliability, as well as improve the reliability of each power source AND the entire system due to the minimum number of connections between parallel operating sources and the minimum number of additional devices. Formula of the Invention System, power sources containing static converters made on the basis of automatic inverters of current with dependent or combines controlled by the output of each of which is connected to the high-voltage outputs of the system through the reactive element, each of these inverters contains a valve switch, a valve switch control unit with an alignment device, having two inputs, a valve compensator of reactive power, a sensor connected at the output of the inverter The pitch of the output is connected to the first input of the power equalization device, characterized in that, in order to extend the functionality and increase the reliability, a block of average arithmetic signal with the number of inputs by the number of inverters in the system is entered into it, the inputs of the above block are connected to the output, I will give the corresponding voltage sensors, and the output to the second inputs of the power equalization device of all inverters .. Sources Information taken into account in the examination 1. Dynamics of control systems. Materials of the seminar on cybernetics. Part 1. Chisinau. STINI, 1975. 2.Авторское свидетельство СССР № 530413, кл. Н 02 Р 13/18, 1976. 2. USSR author's certificate number 530413, cl. H 02 R 13/18, 1976. 3.Авторское свидетельство СССР по за вке № 2757958/24-07, 26.04.79.3. USSR author's certificate for application No. 2757958 / 24-07, 26.04.79. ГR