The Use of Chokes to Improve the Quality of the Static Frequency Converter
Închide
Conţinutul numărului revistei
Articolul precedent
Articolul urmator
48 1
Ultima descărcare din IBN:
2019-05-02 19:01
Căutarea după subiecte
similare conform CZU
621.314.572 (3)
Electrotehnică (541)
SM ISO690:2012
КАЛИНИН, Л.П.; ЗАЙЦЕВ, Д.А.; ГОЛУБ, И.В.; ТЫРШУ, М.С.. The Use of Chokes to Improve the Quality of the Static Frequency Converter. In: Problemele Energeticii Regionale. 2019, nr. 1(39), pp. 34-42. ISSN 1857-0070.
EXPORT metadate:
Google Scholar
Crossref
CERIF
BibTeX
DataCite
Dublin Core
Problemele Energeticii Regionale
Numărul 1(39) / 2019 / ISSN 1857-0070

The Use of Chokes to Improve the Quality of the Static Frequency Converter

Utilizarea inductoarelor pentru îmbunătățirea calității convertorului de frecvență statică

Применение дросселей для повышения качества работы статического преобразователя частоты


CZU: 621.314.572
DOI: 10.5281/zenodo.2650950
Pag. 34-42

Калинин Л.П., Зайцев Д.А., Голуб И.В., Тыршу М.С.
 
Институт энергетики
 
Disponibil în IBN: 30 aprilie 2019


Rezumat

The aim of the work is to develop technical measures to improve the quality of the power transmission process through electrical link, which contains a frequency converter based on a PST (phase-shifting transformer) with circular rotation of the output voltage phase in relation to the input, made according to the triangle scheme and controlled by means of power electronics. To achieve this goal, the use of longitudinal inductive elements (chokes) has been proposed as one of the measures that significantly improves the controlled mode parameters in the process of frequency conversion. The problem has been solved by performing computational experiments on simulation models of electrical links, combining two power systems with a frequency of 60 and 50 Hz, respectively. The structure of electrical links at various stages of the study has included several circuit variants of a frequency converter (single-channel circuit, dual-channel with reversing control winding sections, dual-channel circuit without reversing control winding sections) and has developed by authors earlier. In the process of research, the value of inductance of chokes has been changed, as well as their place of connection. The controlled transmission's characteristics have been analyzed as well. The novelty of the work lies in the use of longitudinally included inductive elements as a possible solution to the problem of improving the quality of power transmission when combining power systems with different operating frequencies using static frequency converters. The optimal values of the parameters of inductive elements, comprised between 0.03-0.035Hn for all circuit versions of the converter, have been identified.

Scopul lucrării constă în elaborarea unor măsuri tehnice de sporire a calităţii procesului de transmitere a energiei prin conexiuni electrice, care conţin un convertizor de frecvenţă bazat pe utilizarea unui transformator cu reglarea diferenţei de fază (TRDF) cu rotirea circulară a vectorului tensiunii de ieşire în raport cu vectorul tensiunii de intrare şi argumentarea unor noi soluţii tehnice de realizare a acestui regim de funcţionare. TRDF are la bază schema conexiunii înfăşurărilor de tip triunghi şi este comandat, utilizând dispositive ale electronicii de putere. Pentru atingerea acestui obiectiv, se propune utilizarea elementelor inductive longitudinale (bobine de inductanţă) ca una dintre măsurile, care îmbunătăţesc esenţial regimurile de funcţionare în procesul reglării frecvenţei. Problema s-a rezolvată prin efectuarea experimentelor computaţionale pe modele de simulare a interconexiunilor electrice, care descriu două sisteme energetice la frecvenţă de 60 şi la 50 Hz. Structura examinată a inclus mai multe variante a schenei de realizarea a convertorului (schema cu un canal, cu dublu canal cu schimbarea schemei de conrexiune a secţiunilor înfăşurării de dirijare, cu dublu canal şi algoritmul de comutare fără schimbarea poziăionării terminalelor secţiilor), care anterior au fost elaborate de autorii prezentei lucrări. Investigaţiile au fost realizate pentru diferite valori a inductanţei, locului lor de conexiune în circuit. S-au analizat caracteristicile de transmisie a puterii vehiculate. Noutatea ştiinţifică a lucrării constă în utilizarea elementelor inductive longitudinale, în calitate de soluţie posibilă pentru sporirea calităţii procesului de transmisie a puterii la interconectarea sistemelor electroenergetice, care funcţionează la diferite standarde de menţinere a frecvenţei cu ajutorul convertoarelor statice de frecvenţă.

Объектом исследования является устройство FACTS - контроллер (Flexible alternating current transmission systems), созданный на базе статического трансформаторного частотного преобразователя, который может быть использован для объединения параллельно работающих энергосистем, имеющих различные рабочие частоты, либо стандарты по поддержанию частоты. Целью работы является разработка технических мероприятий, позволяющих повысить качество процесса передачи мощности по электрической связи, содержащей частотный преобразователь на основе ФПТ (фазоповоротный трансформатор) с круговым вращением фазы выходного напряжения относительно входного, выполненного по схеме треугольник и управляемого средствами силовой электроники, а также поиск технических решений. Для достижения поставленной цели предложено применение продольных индуктивных элементов (дросселей) в качестве одной из мер, существенно улучшающей контролируемые режимные параметры в процессе преобразования частоты. Задача была решена посредством проведения расчетных экспериментов на имитационных моделях электрической связи, объединяющей две энергосистемы с частотой 60 и 50 Гц соответственно. В состав электрической связи на различных этапах исследования входили несколько схемных вариантов частотного преобразователя (одноканальная схема, двухканальная с применением реверсирования секций обмотки управления, двухканальная схема с безреверсной технологией переключения), разработанные авторами ранее. В процессе исследования изменялась величина индуктивности дросселей, место их подключения, также проанализированы контролируемые характеристики передачи. Новизна работы заключается в применении продольно включаемых индуктивных элементов в качестве возможного решения проблемы повышения качества передачи мощности при объединении энергосистем с различной рабочей частотой с помощью статических преобразователей частоты. Показано влияние продольно включаемых в передачу дросселей на качественные характеристики преобразования по мощности и частоте. Найдены оптимальные значения параметров индуктивных элементов, которые составляют 0,03-0,035Гн для всех схемных вариантов преобразователя.

Cuvinte-cheie
interconnection, FACTS – controller, static frequency converter, phase-shifting transformer, choke, active power deviation, total harmonic distortion,

interconexiune dintre sisteme energetic, convertor static de frecvenţă, bobine de inductanţă, deviere de putere activă, coeficient de distorsiune neliniară.,

межсистемная связь, FACTS – контроллер, статический преобразователь частоты, фазоповоротный трансформатор, дроссель, девиация активной мощности, коэффициент нелинейного искажения.