RU2573599C1 - Device to compensate high harmonics and correct grid asymmetry - Google Patents
Device to compensate high harmonics and correct grid asymmetry Download PDFInfo
- Publication number
- RU2573599C1 RU2573599C1 RU2014144588/07A RU2014144588A RU2573599C1 RU 2573599 C1 RU2573599 C1 RU 2573599C1 RU 2014144588/07 A RU2014144588/07 A RU 2014144588/07A RU 2014144588 A RU2014144588 A RU 2014144588A RU 2573599 C1 RU2573599 C1 RU 2573599C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- current
- output
- phase
- components
- unit
- 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
- Y02E40/40—Arrangements for reducing harmonics
-
- 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
- Y02E40/50—Arrangements for eliminating or reducing asymmetry in polyphase networks
Abstract
Description
Изобретение относится к электротехнике и электроэнергетике, а именно к устройствам подавления и компенсации высших гармоник в электрических сетях и коррекции несимметрии электрической сети. Устройство может быть использовано в системах электроснабжения промышленных предприятий с большим количеством нелинейной и несимметричной нагрузки.The invention relates to electrical engineering and the electric power industry, and in particular to devices for suppressing and compensating for higher harmonics in electric networks and correcting asymmetries in an electric network. The device can be used in power supply systems of industrial enterprises with a large number of non-linear and asymmetric loads.
Известно устройство для управления активным фильтром (патент JP №3125354, опубл. 15.01.2001), содержащее сумматор, регуляторы напряжения и тока, генератор, компаратор и вычислительную схему. Сумматор складывает выходной сигнал регулятора напряжения с напряжением сети; генератор вырабатывает опорный фазовый сигнал в результате контроля нулевого уровня выходного сигнала сумматора компаратором. Полученный в результате опорный фазовый сигнал поступает в вычислительную схему. Основная составляющая выходного тока источника питания определяется вычислительной схемой, после чего определяется разность между фактическим током сети и вычисленной основной гармоникой. Выходной сигнал регулятора напряжения, поддерживающего напряжение на стороне постоянного тока преобразователя равным заданной величине, умножается на выходное напряжение источника питания переменного тока, в результате чего определяется сигнал задания по переменному току. Полученный сигнал алгебраически суммируется с разностью между фактическим током сети и вычисленной основной составляющей со знаком, соответствующим компенсации потерь в инверторе.A device for controlling an active filter is known (JP patent No. 3125354, publ. 15.01.2001), comprising an adder, voltage and current regulators, a generator, a comparator and a computing circuit. The adder adds the output signal of the voltage regulator to the mains voltage; the generator generates a reference phase signal as a result of monitoring the zero output signal of the adder by the comparator. The resulting reference phase signal is supplied to the computing circuit. The main component of the output current of the power source is determined by the computational circuit, after which the difference between the actual network current and the calculated fundamental harmonic is determined. The output signal of the voltage regulator supporting the voltage on the DC side of the converter equal to a predetermined value is multiplied by the output voltage of the AC power source, as a result of which the AC reference signal is determined. The received signal is algebraically summed with the difference between the actual current of the network and the calculated main component with a sign corresponding to the compensation of losses in the inverter.
Недостатком является невозможность регулятором тока формировать помимо задания на ток компенсации высших гармоник тока и напряжения задание на компенсацию реактивной мощности в условиях динамичного режима работы нелинейной нагрузки. Устройство не позволяет выполнять фазовую синхронизацию напряжения и тока сети с целью компенсации реактивной мощности. Также отсутствует возможность компенсации несимметрии нелинейной нагрузки.The disadvantage is the inability of the current regulator to generate, in addition to setting the compensation current for higher harmonics of current and voltage, a task for reactive power compensation in a dynamic mode of non-linear load operation. The device does not allow phase synchronization of the voltage and current of the network to compensate for reactive power. Also, there is no way to compensate for the asymmetry of the nonlinear load.
Известен активный фильтр (патент JP №6091711, опубл. 04.03.1988), содержащий инвертор, накопительный конденсатор, вычислительные схемы и блок памяти. Выходной ток активного фильтра корректируется в зависимости от регулирующей величины тока, в качестве которой используется высокочастотная составляющая тока нелинейной нагрузки. Активный фильтр в данном устройстве содержит вычислительные схемы, определяющие разность между регулирующей величиной тока и выходным током фильтра, и блок памяти, на вход которого поступает выходной сигнал схем, где записана, по меньшей мере, часть периода регулирующей величины тока. В самообучающихся схемах управления за опорные приняты моменты времени, следующие через интервалы запаздывания, например, равные одному периоду регулирующей величины тока. Вычислительные схемы вырабатывают сигнал корректировки регулирующей величины тока в результате считывания содержимого блока памяти с опережением опорных моментов времени на определенный интервал, равный времени запаздывания выходного тока фильтра.Known active filter (JP patent No. 6091711, publ. 04.03.1988) containing an inverter, a storage capacitor, computational circuits and a memory unit. The output current of the active filter is adjusted depending on the regulatory value of the current, which is used as the high-frequency component of the current of the nonlinear load. The active filter in this device contains computational circuits that determine the difference between the regulating current value and the output current of the filter, and a memory unit, the input of which receives the output signal of the circuits, where at least part of the period of the regulating current value is recorded. In self-learning control circuits, the time moments following the delay intervals, for example, equal to one period of the current control value, are taken as reference ones. Computational circuits generate a signal for adjusting the current regulating value as a result of reading the contents of the memory block ahead of the reference time points by a certain interval equal to the delay time of the filter output current.
Недостатком является невозможность выполнения фазовой синхронизации напряжения и тока компенсируемой сети, а механизм подавления высших гармоник основан на корректировке регулирующей величины тока в течение времени запаздывания фильтра, что в условиях режима динамичного изменения тока нелинейной нагрузки не позволит фиксировать и отрабатывать резкие скачки тока сети. В устройстве отсутствует регулятор напряжения накопительного конденсатора для управления величиной компенсационного тока и отработки резких изменений тока компенсируемой нагрузки. Устройство не позволяет инвертору активного фильтра работать с переменной частотой широтно-импульсной модуляции (ШИМ).The disadvantage is the impossibility of phase synchronization of the voltage and current of the compensated network, and the mechanism for suppressing higher harmonics is based on the adjustment of the regulating current during the filter delay time, which under the conditions of the dynamic change of the current of the nonlinear load will not allow fixing and working out sudden surges of the network current. The device does not have a voltage regulator for the storage capacitor to control the magnitude of the compensation current and to work out sudden changes in the current of the compensated load. The device does not allow the inverter of the active filter to work with a variable frequency pulse width modulation (PWM).
Известно устройство управления активным фильтром (патент JP №6055009, опубл. 25.05.1989), содержащее блок фазовой синхронизации, вычислительные схемы, накопительный конденсатор и инвертор. Блок фазовой синхронизации вырабатывает фазовые сигналы синхронно с напряжением источника, которые обрабатываются вычислительными схемами. В результате формируются высокочастотные сигналы тока, являющиеся разностью между сигналами тока основной гармоники и сигналами измерения тока нагрузки, которые используются в качестве опорных сигналов при регулировании с применением ШИМ выходного тока активного фильтра.A device for controlling an active filter (JP patent No. 6055009, publ. 05.25.1989) containing a phase synchronization unit, computational circuits, a storage capacitor and an inverter is known. The phase synchronization unit generates phase signals synchronously with the voltage of the source, which are processed by computer circuits. As a result, high-frequency current signals are generated, which are the difference between the main harmonic current signals and the load current measurement signals, which are used as reference signals when regulating the active filter's output current using PWM.
Недостатком устройства является отсутствие регулятора напряжения накопительного конденсатора, и что инвертор в составе устройства работает с постоянной частотой ШИМ.The disadvantage of this device is the lack of a voltage regulator for the storage capacitor, and that the inverter in the device operates with a constant PWM frequency.
Известен активный фильтр высших гармонических составляющих токов и устройство коррекции коэффициента мощности (патент US №5977660, опубл. 02.11.1999), содержащий инвертор, контроллер, накопительные конденсаторы и выходной пассивный сглаживающий фильтр. Контроллер выполняет процедуру прогноза тока в следующий промежуток времени с целью уменьшения создаваемой нагрузкой разницы фаз между током и напряжением сети. Управляющая процедура выполняет интегрирование разницы между реальными токами в линии и их требуемыми значениями в эквивалентные промежутки времени на различных циклах переменного тока основной частоты. Интегральные величины можно комбинировать с пропорционально регулируемыми разностными токами для снижения или полной компенсации гармонических токов. Процедура балансировки токов позволяет активному фильтру выравнивать токи в многофазных силовых линиях. Все эти процедуры можно использовать как по отдельности, так и вместе.Known active filter of higher harmonic components of the currents and the power factor correction device (US patent No. 5977660, publ. 02.11.1999) containing an inverter, controller, storage capacitors and output passive smoothing filter. The controller performs the current prediction procedure for the next period of time in order to reduce the phase difference created by the load between the current and the mains voltage. The control procedure integrates the difference between the real currents in the line and their required values at equivalent time intervals on various alternating current cycles of the fundamental frequency. Integral values can be combined with proportionally adjustable differential currents to reduce or completely compensate for harmonic currents. The current balancing procedure allows the active filter to equalize currents in multiphase power lines. All these procedures can be used both individually and together.
Недостатком является невозможность инвертора работать с переменной частотой ШИМ.The disadvantage is the inability of the inverter to operate with a variable PWM frequency.
Известно устройство фильтрации гармоник тока и компенсации реактивной мощности в тяговой сети 27,5 кВ, 50 Гц (патент RU №2191458, опубл. 20.10.2002), содержащее основную и резонансную батареи, резонансный реактор, резистор, отличающееся тем, что оно снабжено выключателем, при этом выключатель и резистор включены параллельно резонансным батарее и реактору, а между выключателем и резистором подключена дополнительная шунтирующая батарея конденсаторов и между выводом, соединяющим резонансный реактор и резонансную батарею, и выводом, соединяющим резистор и шунтирующую батарею, включен выключатель и последовательно с ним бетэловый резистор.A device for filtering harmonics of current and compensation of reactive power in a traction network of 27.5 kV, 50 Hz (patent RU No. 2191458, publ. 20.10.2002), containing the main and resonant batteries, a resonant reactor, a resistor, characterized in that it is equipped with a switch while the switch and the resistor are connected in parallel with the resonant battery and the reactor, and between the switch and the resistor an additional shunt capacitor bank is connected and between the terminal connecting the resonant reactor and the resonant battery and the terminal connecting the resistor p and a shunt battery, the switch is turned on and in series with resistor betel.
Недостатком устройства является возможность наличия резонансных явлений.The disadvantage of this device is the possibility of resonance phenomena.
Известно устройство компенсации высших гармоник и коррекции коэффициента мощности сети (патент RU №2446536, опубл. 27.03.2012 г.), принятое за прототип, содержащее инвертор, накопительный конденсатор, выходной сглаживающий пассивный фильтр и контроллер системы управления, отличающееся тем, что контроллер системы управления снабжен датчиком тока фильтра, датчиком тока сети, датчиком напряжения, формирователем импульсов на основе релейных регуляторов с изменяемой шириной гистерезиса, фазовыми преобразователями тока и напряжения, блоком фазовой синхронизации, регулятором напряжения накопительного конденсатора, причем вход датчика тока сети соединен с зажимами питающей сети, вход датчика тока фильтра соединен с зажимами линии, питающей выходной сглаживающий пассивный фильтр и инвертор, вход датчика напряжения соединен с зажимами питающей сети, выход регулятора напряжения накопительного конденсатора соединен с входами драйверов управления силовыми ключами инвертора, вход регулятора напряжения накопительного конденсатора соединен с зажимами накопительного конденсатора, выход датчика тока сети соединен с входом формирователя импульсов, выход датчика тока фильтра соединен с входом формирователя импульсов, выход датчика тока сети соединен с входом регулятора напряжения накопительного конденсатора, выход датчика напряжения соединен с входом фазового преобразователя напряжения, выход фазового преобразователя напряжения соединен с входом блока фазовой синхронизации, выход блока фазовой синхронизации соединен с входом фазового преобразователя тока, выход регулятора напряжения накопительного конденсатора соединен с входом фазового преобразователя тока, выход фазового преобразователя тока и выход регулятора напряжения накопительного конденсатора соединены с входом формирователя импульсов, выход которого соединен с входами драйверов управления силовыми ключами инвертора.A device for the compensation of higher harmonics and correction of the power factor of the network (patent RU No. 2446536, published March 27, 2012), adopted as a prototype, comprising an inverter, a storage capacitor, an output smoothing passive filter and a control system controller, characterized in that the system controller The control unit is equipped with a filter current sensor, a network current sensor, a voltage sensor, a pulse shaper based on relay controllers with a variable hysteresis width, phase current and voltage converters, a phase unit synchronization, by the voltage regulator of the storage capacitor, the input of the network current sensor connected to the terminals of the supply network, the input of the filter current sensor connected to the terminals of the line supplying the output smoothing passive filter and the inverter, the input of the voltage sensor connected to the terminals of the supply network, the output of the voltage regulator of the storage capacitor is connected with the inputs of the inverter power switch drivers, the input of the storage capacitor voltage regulator is connected to the terminals of the storage capacitor, output The network current sensor is connected to the input of the pulse generator, the output of the filter current sensor is connected to the input of the pulse generator, the output of the network current sensor is connected to the input of the storage capacitor voltage regulator, the voltage sensor output is connected to the input of the voltage phase converter, the output of the voltage phase converter is connected to the input of the unit phase synchronization, the output of the phase synchronization unit is connected to the input of the phase current converter, the output of the storage capacitor voltage regulator connected to the input of the phase current converter, the output of the phase current converter and the output of the storage capacitor voltage regulator are connected to the input of the pulse shaper, the output of which is connected to the inputs of the inverter power switch drivers.
Недостатком является отсутствие возможности компенсации несимметрии нелинейной нагрузки.The disadvantage is the inability to compensate for the asymmetry of the nonlinear load.
Технический результат изобретения заключается в снижении коэффициентов искажения синусоидальности формы кривых тока и напряжения сети при наличии несимметричной нелинейной нагрузки, режим работы которой связан с динамическим изменением потребляемого несинусоидального тока и нарушением симметрии токов и напряжений сети. Предлагаемое устройство может быть востребовано в сетях предприятий, где широкое распространение получила нелинейная нагрузка в виде различного типа преобразователей частоты систем регулируемого электропривода технологических установок и комплексов при наличии несимметрии токов и напряжений в сети.The technical result of the invention is to reduce the distortion coefficients of the sinusoidal shape of the current and network voltage curves in the presence of an asymmetric non-linear load, the mode of operation of which is associated with a dynamic change in the consumed non-sinusoidal current and a violation of the symmetry of the currents and mains voltages. The proposed device can be in demand in enterprise networks, where the non-linear load in the form of various types of frequency converters of adjustable electric drive systems of technological installations and complexes in the presence of asymmetry of currents and voltages in the network is widespread.
Технический результат достигается тем, что контроллер системы управления снабжен блоком выявления составляющих токов обратной и нулевой последовательности и блоком фазовой коррекции несимметричных составляющих тока, при этом вход блока выявления составляющих токов обратной и нулевой последовательности соединен с выходом датчика тока сети, а выход блока выявления составляющих токов обратной и нулевой последовательности соединен с входом блока фазовой коррекции несимметричных составляющих тока, который также соединен с выходом блока фазовой синхронизации, при этом выход блока фазовой коррекции несимметричных составляющих тока соединен с входом формирователя импульсов.The technical result is achieved by the fact that the controller of the control system is equipped with a unit for detecting components of the currents of the negative and zero sequence and a phase correction unit for asymmetrical components of the current, while the input of the unit for detecting the components of the currents of negative and zero sequence is connected to the output of the current sensor of the network, and the output of the block for detecting components of the current reverse and zero sequence is connected to the input of the phase correction block of asymmetric components of the current, which is also connected to the output of the unit and phase synchronization, the output of the phase correction block unbalanced current components is coupled to an input of the pulse shaper.
Устройство компенсации высших гармоник и коррекции несимметрии сети поясняется фигурами:A device for compensating higher harmonics and correcting network asymmetry is illustrated by the figures:
фиг. 1 - устройство компенсации высших гармоник и коррекции несимметрии сети, где:FIG. 1 - device for the compensation of higher harmonics and network asymmetry correction, where:
1 - нелинейная нагрузка;1 - nonlinear load;
2 - инвертор;2 - inverter;
3 - накопительный конденсатор;3 - storage capacitor;
4 - выходной пассивный фильтр;4 - output passive filter;
5 - датчик напряжения;5 - voltage sensor;
6 - фазовый преобразователь напряжения;6 - phase voltage converter;
7 - блок фазовой синхронизации;7 - phase synchronization block;
8 - фазовый преобразователь тока;8 - phase current converter;
9 - формирователь импульсов;9 - pulse shaper;
10 - датчик тока сети;10 - network current sensor;
11 - регулятор напряжения накопительного конденсатора;11 - voltage regulator of the storage capacitor;
12 - датчик тока фильтра;12 - filter current sensor;
13 - контроллер системы управления;13 - controller control system;
14 - блок выявления составляющих токов обратной и нулевой последовательности;14 - block detecting the component currents of the reverse and zero sequence;
15 - блок фазовой коррекции несимметричных составляющих тока.15 is a block phase correction of asymmetric components of the current.
Устройство компенсации высших гармоник и коррекции коэффициента мощности сети состоит из инвертора 2, накопительного конденсатора 3, выходного пассивного фильтра 4, датчика напряжения 5, фазового преобразователя напряжения 6, блока фазовой синхронизации 7, фазового преобразователя тока 8, формирователя импульсов 9, датчика тока сети 10, регулятора напряжения накопительного конденсатора 11, датчика тока фильтра 12, контроллера системы управления 13, блока выявления составляющих токов обратной и нулевой последовательности 14, блока фазовой коррекции несимметричных составляющих тока 15.The device for compensating higher harmonics and correcting the power factor of the network consists of an inverter 2, a storage capacitor 3, an output passive filter 4, a voltage sensor 5, a phase converter 6, a phase synchronization unit 7, a phase converter 8, a pulse shaper 9, a current sensor 10 , the voltage regulator of the storage capacitor 11, the current sensor of the filter 12, the controller of the control system 13, the unit for detecting the component currents of the reverse and zero sequence 14, the phase corrector ktsii asymmetrical components of the current 15.
К инвертору 2 подключен накопительный конденсатор 3, к выходу инвертора 2 подключается выходной пассивный фильтр 4. Контроллер системы управления 13 осуществляет регулирование напряжения накопительного конденсатора 3 и генерацию импульсов управления силовыми ключами инвертора 2. Контроллер системы управления 13 в свою очередь состоит из датчика напряжения 5, фазового преобразователя напряжения 6, блока фазовой синхронизации 7, фазового преобразователя тока 8, формирователя импульсов 9, датчика тока сети 10, регулятора напряжения накопительного конденсатора 11, датчика тока фильтра 12, блока выявления составляющих токов обратной и нулевой последовательности 14, блока фазовой коррекции несимметричных составляющих тока 15.A storage capacitor 3 is connected to the inverter 2, an output passive filter 4 is connected to the inverter 2 output. The control system controller 13 controls the voltage of the storage capacitor 3 and generates control pulses of the power keys of the inverter 2. The control system controller 13, in turn, consists of a voltage sensor 5, phase voltage converter 6, phase synchronization unit 7, phase current converter 8, pulse shaper 9, current sensor network 10, voltage regulator the first capacitor 11, filter sensor 12, a current detection unit constituting the reverse currents and zero sequence 14, phase correction unit unbalanced current components 15.
Вход датчика тока сети 10 соединен с зажимами питающей сети, вход датчика тока фильтра 12 соединен с зажимами линии, питающей выходной сглаживающий пассивный фильтр 4 и инвертор 2, вход датчика напряжения 5 соединен с зажимами питающей сети, выход регулятора напряжения накопительного конденсатора 11 соединен с входами драйверов управления силовыми ключами инвертора 2, вход регулятора напряжения накопительного конденсатора 11 соединен с зажимами накопительного конденсатора 3, выход датчика тока сети 10 соединен с входом формирователя импульсов 9, выход датчика тока фильтра 12 соединен с входом формирователя импульсов 9, выход датчика тока сети 10 соединен с входом регулятора напряжения накопительного конденсатора 11, выход датчика напряжения 5 соединен с входом фазового преобразователя напряжения 6, выход фазового преобразователя напряжения 6 соединен с входом блока фазовой синхронизации 7, выход блока фазовой синхронизации 7 соединен с входом фазового преобразователя тока 8, выход регулятора напряжения накопительного конденсатора 11 соединен с входом фазового преобразователя тока 8, выход фазового преобразователя тока 8 и выход регулятора напряжения накопительного конденсатора 11 соединены с входом формирователя импульсов 9, выход которого соединен с входами драйверов управления силовыми ключами инвертора 2, вход блока выявления составляющих токов обратной и нулевой последовательности 14 соединен с выходом датчика тока сети 10, выход блока выявления составляющих токов обратной и нулевой последовательности 14 соединен с входом блока фазовой коррекции несимметричных составляющих тока 15, который также соединен с выходом блока фазовой синхронизации 7, выход блока фазовой коррекции несимметричных составляющих тока 15 соединен с входом формирователя импульсов 9.The input of the current sensor of network 10 is connected to the terminals of the supply network, the input of the sensor of current of the filter 12 is connected to the terminals of the line supplying the output smoothing passive filter 4 and the inverter 2, the input of the voltage sensor 5 is connected to the terminals of the supply network, the output of the voltage regulator of the storage capacitor 11 is connected to the inputs drivers for controlling the power keys of the inverter 2, the input of the voltage regulator of the storage capacitor 11 is connected to the terminals of the storage capacitor 3, the output of the current sensor of the network 10 is connected to the input of the pulse shaper at 9, the output of the current sensor of the filter 12 is connected to the input of the pulse former 9, the output of the current sensor of the network 10 is connected to the input of the voltage regulator of the storage capacitor 11, the output of the voltage sensor 5 is connected to the input of the phase voltage converter 6, the output of the phase voltage converter 6 is connected to the input of the unit phase synchronization 7, the output of the phase synchronization unit 7 is connected to the input of the phase current converter 8, the output of the voltage regulator of the storage capacitor 11 is connected to the input of the phase converter then 8, the output of the phase current converter 8 and the output of the voltage regulator of the storage capacitor 11 are connected to the input of the pulse shaper 9, the output of which is connected to the inputs of the drivers for controlling the power switches of the inverter 2, the input of the detection unit for the components of the reverse and zero sequence currents 14 is connected to the output of the network current sensor 10, the output of the unit for detecting the components of the currents of the reverse and zero sequence 14 is connected to the input of the phase correction unit of the asymmetric components of the current 15, which is also connected to swing phase synchronization unit 7, the phase correction block output unbalanced current components 15 is connected to the input of the pulse shaper 9.
Для компенсации несимметрии нелинейной нагрузки сигнал с датчика тока сети 10 поступает на вход блока выявления составляющих токов обратной и нулевой последовательности 14, в котором определяется уровень несимметрии по фазам на частоте основной гармоники. После этого блок фазовой коррекции несимметричных составляющих тока 15 осуществляет изменение фазовых углов выявленных составляющих несимметрии токов с учетом сигнала от блока фазовой синхронизации 7. Коррекция фазовых углов выявленных составляющих несимметрии токов осуществляется таким образом, чтобы при их сложении с исходными составляющими несимметрии со стороны нелинейной нагрузки результирующие векторы тока обратной и нулевой последовательности были минимальными. Выходной сигнал блока фазовой коррекции несимметричных составляющих тока 15 поступает на вход формирователя импульсов 9. Таким образом, ток инвертора содержит информацию не только о величине и фазе высших гармоник, но и данные об уровне несимметрии сети.To compensate for the asymmetry of the nonlinear load, the signal from the current sensor of the network 10 is fed to the input of the detection unit of the components of the currents of the reverse and zero sequence 14, in which the level of asymmetry is determined by the phases at the fundamental frequency. After that, the phase correction block of the asymmetric components of the current 15 changes the phase angles of the detected components of the asymmetry of the currents taking into account the signal from the phase synchronization unit 7. Correction of the phase angles of the detected components of the asymmetry of the currents is carried out so that when they are added to the original components of the asymmetry from the side of the nonlinear load, the resulting the reverse and zero sequence current vectors were minimal. The output signal of the phase correction block of the asymmetric components of the current 15 is fed to the input of the pulse shaper 9. Thus, the inverter current contains information not only about the magnitude and phase of the higher harmonics, but also information about the asymmetry level of the network.
По результатам сравнения заданного и фактического тока инвертора 2 и тока нелинейной нагрузки 1 на основе сигналов от датчика тока сети 10 и датчика тока фильтра 12 с учетом сигнала задания по току от регулятора напряжения накопительного конденсатора 11 для инвертора 2, от блока фазовой коррекции несимметричных составляющих тока 15 формирователь импульсов 9, выполненный на основе релейных регуляторов, вырабатывает импульсы управления силовыми ключами инвертора 2. Формирователь импульсов 9 состоит из трех релейных регуляторов, по числу фаз питающей сети, каждый из которых формирует импульсы управления ключами инвертора 2 по току и напряжению. Импульсы поступают на управляющие электроды силовых ключей инвертора 2.According to the results of comparing the set and actual current of inverter 2 and current of non-linear load 1 based on signals from the current sensor of network 10 and current sensor of filter 12, taking into account the current reference signal from the voltage regulator of storage capacitor 11 for inverter 2, from the phase correction block of asymmetric current components 15, the pulse shaper 9, made on the basis of relay controllers, generates control pulses of the power keys of the inverter 2. The pulse shaper 9 consists of three relay controllers, according to the number of phases pi ayuschey network, each of which forms the key management of the inverter 2 pulses of voltage and current. The pulses are fed to the control electrodes of the power switches of the inverter 2.
Аппаратная реализация предлагаемого устройства может быть осуществлена с помощью существующих силовых электротехнических, электронных и микропроцессорных устройств при надлежащем выборе и настройке соответствующих параметров.The hardware implementation of the proposed device can be carried out using existing power electrical, electronic and microprocessor devices with proper selection and configuration of the relevant parameters.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014144588/07A RU2573599C1 (en) | 2014-11-05 | 2014-11-05 | Device to compensate high harmonics and correct grid asymmetry |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014144588/07A RU2573599C1 (en) | 2014-11-05 | 2014-11-05 | Device to compensate high harmonics and correct grid asymmetry |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2573599C1 true RU2573599C1 (en) | 2016-01-20 |
Family
ID=55087242
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2014144588/07A RU2573599C1 (en) | 2014-11-05 | 2014-11-05 | Device to compensate high harmonics and correct grid asymmetry |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2573599C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2657007C1 (en) * | 2017-08-03 | 2018-06-08 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Липецкий государственный технический университет" (ЛГТУ) | Device for compensation of higher harmonics and recovery of energy into mains adapted to ac electric drive |
| RU2692288C1 (en) * | 2018-09-24 | 2019-06-24 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" | Autonomous vehicle traction electric drive |
| RU2793449C1 (en) * | 2022-12-06 | 2023-04-04 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" | Higher harmonic suppression and power factor correction device |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2191458C1 (en) * | 2001-10-02 | 2002-10-20 | Московский государственный университет путей сообщения | DEVICE FOR CURRENT HARMONIC FILTERING AND COMPENSATION OF REACTIVE POWER IN 27,5-Kv 50-hZ TRACTION LINE |
| RU2446536C1 (en) * | 2010-11-30 | 2012-03-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный институт имени Г.В. Плеханова (технический университет)" | Device to compensate high harmonics and correct grid power ratio |
| RU2514439C2 (en) * | 2012-08-07 | 2014-04-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Липецкий государственный технический университет (ЛГТУ) | Higher harmonic compensation device adapted to alternating current drive |
-
2014
- 2014-11-05 RU RU2014144588/07A patent/RU2573599C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2191458C1 (en) * | 2001-10-02 | 2002-10-20 | Московский государственный университет путей сообщения | DEVICE FOR CURRENT HARMONIC FILTERING AND COMPENSATION OF REACTIVE POWER IN 27,5-Kv 50-hZ TRACTION LINE |
| RU2446536C1 (en) * | 2010-11-30 | 2012-03-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный институт имени Г.В. Плеханова (технический университет)" | Device to compensate high harmonics and correct grid power ratio |
| RU2514439C2 (en) * | 2012-08-07 | 2014-04-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Липецкий государственный технический университет (ЛГТУ) | Higher harmonic compensation device adapted to alternating current drive |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2657007C1 (en) * | 2017-08-03 | 2018-06-08 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Липецкий государственный технический университет" (ЛГТУ) | Device for compensation of higher harmonics and recovery of energy into mains adapted to ac electric drive |
| RU2692288C1 (en) * | 2018-09-24 | 2019-06-24 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" | Autonomous vehicle traction electric drive |
| RU2793449C1 (en) * | 2022-12-06 | 2023-04-04 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" | Higher harmonic suppression and power factor correction device |
| RU221347U1 (en) * | 2023-09-25 | 2023-11-01 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" | DEVICE FOR COMPENSATION OF HIGH HARMONICS AND POWER MAINTENANCE |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9812862B2 (en) | Paralleling of active filters with independent controls | |
| RU2446536C1 (en) | Device to compensate high harmonics and correct grid power ratio | |
| JP6490249B2 (en) | Power conversion device and power conversion system | |
| KR101606882B1 (en) | Apparatus for compensating reactive power and method for the same | |
| RU155594U1 (en) | MULTIFUNCTIONAL ELECTRICITY QUALITY REGULATOR FOR THREE PHASE DISTRIBUTION SYSTEMS OF ELECTRICITY SUPPLY OF 0.4 KV | |
| RU2354025C1 (en) | Method for high harmonics compensation and system power factor correction | |
| RU186406U1 (en) | REACTIVE AUTOMATIC COMPENSATION DEVICE | |
| EP0610058B1 (en) | Device for suppressing voltage fluctuation and higher harmonics | |
| RU176107U1 (en) | HYBRID COMPENSATION DEVICE FOR HIGH HARMONICS | |
| RU2573599C1 (en) | Device to compensate high harmonics and correct grid asymmetry | |
| RU2619919C1 (en) | Higher-order harmonics compensation device adapted to the alternating current electric motor drive | |
| RU2413350C1 (en) | Method to compensate high harmonics and correction of grid power ratio | |
| KR101166663B1 (en) | Apparatus of 3-phase uninterruptable power supplies having optimum gain control module in closed-loop | |
| RU2512886C1 (en) | Device to compensate high harmonics and correct grid power ratio | |
| CN107634657B (en) | Predictive control method and device for matrix converter | |
| Qasim et al. | ADALINE based control strategy for three-phase three-wire UPQC system | |
| RU198721U1 (en) | DEVICE FOR SUPPRESSING HIGHER HARMONICS AND CORRECTING THE MAINS POWER FACTOR | |
| RU128031U1 (en) | HARMONIC CURRENT COMPENSATION AND REACTIVE POWER DEVICE | |
| RU2741061C1 (en) | Multi-level active filter control system | |
| RU2524347C2 (en) | Device for earth fault current compensation in three-phase electrical networks (versions) | |
| Acuña et al. | Simple and robust multi-objective predictive control method for a single-phase three-level NPC converter based active power filter | |
| JP2001512956A (en) | Method and apparatus for improving current quality in superimposed networks | |
| RU185875U1 (en) | HYBRID COMPENSATION DEVICE FOR HIGH HARMONICS | |
| RU2726474C1 (en) | Method of providing balance of accumulated energy in automatic reactive power compensation device | |
| RU2744807C1 (en) | Control device for semiconductor reactive power regulator |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20181106 |