Способ управления двухзвенным реактивным элементом

(51)4 Н 02 33 1 САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ ДЕТЕЛЬСТ ВУХЗВЕ ННЬ 1 М к элект уемым с жения,На ф 1 представленаля осуществлениясоба; на фиг. 2 схема у едлагапнры роист мого с ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЭОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГННТ СССР(7 1) Научно-исследовательский институт по передаче электроэнергии постоянным током высокого напряжения(56) Веников В.А. и др . Статическиеисточники реактивной мощности в электрических сетях, М,: Энергия, 1975,с, 136,Авторское свидетельство СССР9 1339744, кл. Н 02 1 3/18, 1985,(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ДРЕАКТИВНЫМ ЭЛЕМЕНТОМ(57) Изобретение относиттехнике, а именно к регу Изобретение относится к электротехнике, а именно к регулируемым с помощью ключей реактивным элементам, и может быть использовано в устройствах компенсации реактивной мощности нагрузки пр еобр аз о вател ей или для обеспечения необходимого сдвига по фазе между током и напряжением на выходе преобразователя.Цель изобретения - уменьшение установленной мощности вводимых в цепь нагрузки реактивных элементов и улучшение гармонического состава напряпомощью ключей реактивным элементам,и может быть применено в устройствахкомпенсации реактивной мощности нагрузки преобразователей или для обеспечения необходимого сдвига по фаземежду током и напряжением на выходепреобразователя. Цель изобретения -уменьшение установленной мощностивводимых в цепь нагрузки реактивныхэлементов и улучшение гармонического состава напряжения. Реактивности шунтируют ключами управления суправляемыми углами коммутации. Приэтом один из реактивных элементовна время шунтирования отключают,сохраняя при этом имеющийся на немзаряд, Углы управления ключами выбирают такими, при которых третьи гармоники напряжения на емкостях взаимно компенсируются. 2 ил . токов и напряжений на управляемом КРЭ на схеме.На схеме (фиг, 1) обозначены ис точник 1 синусоидального тока, кон денсаторы КРЭ 2 и 3, ключи 4-6 для управления КРЭ.На эпюрах токов и напряжений (фиг. 2) обозначены: ток источника 1, напряжение П на звене, содерж щем конденсатор 2 и ключи 4 и 5 (в тикальная штриховка), напряжение 0 на конденсаторе 3, шунтируемом без сохранения заряда, 0- напряжение на конденсаторе 2, шунтируемом с сохранением заряда, 1- ток чер конденсатор 3 (горизонтальная штри ховка), Ц - первая гармоника напря(4) 50 жения на КРЭ, 0- форма напряжения на КРЭ.Импульсы на размыкание и замыкание ключей 4-6 обозначены соответст 5 венно 0 Р т 1 эрт 11 ьр и 11 0 061Срабатывание ключей происходит по переднему фронту импульса.Двухэвенным реактивным элементом управляют путем шунтирования составляющих его звеньев ключами. Шунтирование звена, содержащего конденсатор 2 и ключи 4 и 5 и условно названного компаундной емкостью С , осуществляют в окрестности нуля тока, при этом ключ 5 замыкается, а ключ 4 размыкается и на конденсаторе 2 сохраняется заряд в интервале шунтирования.Шунтирование звена, содержащего конденсатор 3 и ключ 6, называемого шунтовой емкостью С , осуществляют в окрестности максимума тока 1,.При отсутствии разрывов напряжения на емкостях 2 и 3 имеет две управляемые величины: ( " угол управления компаундной емкостью Ск, аш - угол управления шунтовой емкостью Сш.При условии синусоидальности тока на входе КРЭ ряды фурье, соответствующие напряжениям на каждом звене, будут содержать только нечетные косинусные составляющие, формулы для амплитуд которых имеют вид:где к)фк) 1Еэ Ыш 1 - функцйи, зависящие от уг-шлов управления к и ьш.Условия регулирования первой гармоники напряжения на КРЭ при компенсации третьей гармоники могут быть эаписаны в виде системы двух трансцендентных уравнений А + А = -- ( (с +1 л,к ш шСк к к+ Кх 1 ( АтА + А = (1 (Ы ) +1 тэк эш уС эккх э (ш где х - эквивалентное сопротивлеш кние. Исследование системы (5) в зависимости от отношения (6) и значения приведенного сопротивления КРЭ позво- ляет сформулировать следующие законы управления.В интервале, когда отношение (6) составляет от единицы до трех и в ин) тервале, когда отношение меньше единицы, но заданное значение эквивалетного приведенного сопротивления находится в пределах от нуля до значения равного отношению, взятому со знаком минус, или в пределах от минус одного до значения, равного сумме единицы и отношения, взятого со знаком минус, в зависимости от знака плюс или минус разности соответственно прибавляют или отнимают приращения к углу Ыш замыкания ключа 6, шунтирующего емкость 3, а в зависимости от знака плюс или минус амплитуды третьей гармоники при необходимости . иметь угол Н размыкания ключа 4 и замыкания ключа 5 больше Г/6 соответственно прибавляют или отнимают прира" щение, а при необходимости иметь угол 3 меньше Ю 6 соответственно отнимают или прибавляют приращение.В интервале, когда отношение (6) больше трех, определяют значения эквивалентных приведенных сопротивле-. ний, соответствующих минимуму или максимуму.Если заданное значение эквивалентного приведенного сопротивления должно располагаться в интервале, в котором возможно изменение заданного значения,сопротивлення от соответствующего минимуму до нуля в зависимости от знака плюс или минус амплитуды третьей гармоники соответственно прибавляют или отнимают приращение к ,углуЫш, а в зависимости от знака5 1490 б плюс или минус разности соответственно прибавляют или отнимают приращение к углу с.Если заданное значение эквивалентного приведенного сопротивления должно располагаться в интервале, в котором возможно изменение заданного зна. чения сопротивления от соответствующего минимуму до минус единицы в зависимости от знака плюс или минус амплитуды третьей гармоники соответственно прибавляют или отнимают приращение к углу Ы , а в зависимости от знака плюс или минус разности соответственно отнимают или прибавляют приращение к углу с .Если заданное значение эквивалентного приведенного сопротивления должно располагаться в интервале, в кото О рым возможно изменение заданного значения сопротивления от соответствующего минимуму до значения, равного отношению (6), взятому со знаком минус, в зависимости от знака плюс или минус амплитуды третьей гармоники соответственно отнимают или прибавляют приращение к углу а( , а в зависимости от знака плюс или минус разности соответственно отнимают или прибавпяют приращение к углу с,Если заданное значение эквивалентного приведенного сопротивления должно располагаться в интервале, в котором возможно изменение заданного значения сопротивления от значения, соответствующего максимуму, до значения, равного сумме отношения и единицы, взятой со знаком минус, в эависи" мости от знака плюс или минус ампли 40 туды третьей гармоники соответственно отнимают или прибавляют приращение к углу Ы , а в зависимости от знака 99плюс или минус разности соответственно прибавляют или отнимают приращение к углу Ы. Формула изобретенияСпособ управления двухзвенным реактивным элементом в цепи переменного тока путем шунтирования реактивностей ключами с управляемыми углами коммутации, при котором измеряют сдвиг по фазе между первыми гармониками тока и напряжения, и в зависимости от величины этого сдвига управляют эквивалентным по первой гармонике сопротивлением двузвенного реактивного элемента путем регулирования интервалов шунтирования, причем при этом 1 контролируют третью гармонику в спектре напряжения, для чего контролируют амплитуду первой гармоники напряжения и тока, по которым получают измеренное сопротивление реактивного элемента, контролируют знак амплитуды третьей гармоники напряжения, определяют разность между заданным и измеренным сопротивлениями реактивного элемента, которую приводят к сопротивлению первого звена, и выбирают интервалы шунтирования итерационным методом, прибавляя или отнимая приращения углов включения шунтирующих ключей в зависимости от знаков приведенной разности и амплитуды третьей гармоники, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью уменьшения установленной мощности вводимьи в цепь нагрузки реактивных сопротивлений и улучшения гармонического состава напряжения, отключают один . из реактивных элементов на время его шунтирования, сохраняя при этом имеющийся на нем заряд.1490699 Дамска Корректор. Т ков ктор А. Огар оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 1 акав 3758/5 НИИПИ Госуд оставител ехред Л.С Тираж 607 Подписноеениого комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 13035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5