Применение управляемых компенсированных преобразователей в энергосистемах

• Автор: Музыка, Дмитрий Филиппович
• Шифр специальности: 05.14.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Иркутск
• Количество страниц: 234 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
1 .Применение управляемых статических преобразователей в качестве регулирующих устройств в электроэнергетических системах.

1.1. Общие положения

1.2.Исторический обзор развития силовой энергетики

1.3. Современные методы компенсации реактивной мощности и гибкие системы электропередач переменного тока

1.4.Вставки и линии электропередач постоянного тока.

1.5. Компенсированные преобразователи как средство улучшения энергетических характеристик в системах.
2. Электромагнитные процессы в трхфазном мостовом преобразователе с коммутирующим устройством на чтных гармониках напряжения при бесконечно большой индуктивности линейного реактора.

2.1. Общие уравнения

2.2. Решение дифференциальных уравнений.

2.3. Зависимость выпрямленного тока от углов отпирания и коммутации

2.4. Зависимость выпрямленного напряжения от углов отпирания и коммутации
2.5. Условия отпирания и запирания вентилей преобразователя.
2.6. Особенности электромагнитных процессов в преобразователе с искусственной коммутацией. Внешние характеристики
2.7. Отстройка преобразователя от режима прерывистых токов
3. Энергетические характеристики преобразователя
3.1. Гармонический анализ выпрямленного напряжения преобразователя
3.2. Гармонический анализ токов и напряжений в трехфазной цепи преобразователя
3.3. Энергетические характеристики
4. Экспериментальное исследование преобразователя с коммутирующим
устройством.
4.1. Экспериментальное подтверждение некоторых характеристик.
4.2. Аварийные режимы и переходные процессы в преобразователе
4.3. Преобразователь с коммутирующим устройством, содержащим резистор
4.4. Преобразователь с коммутирующим устройством, содержащим дополнительную индуктивность
5. Математическое моделирование систем с вставками постоянного тока
5.1. Улучшение режима систем, связываемых некомпенсированной вставкой
5.2. Вставки постоянного тока с использованием компенсированных преобразователей
6. Рекомендации по выбору параметров вентилей и коммутирующего устройства
6.1. Условия работы вентилей в преобразователе с искусственной коммутацией.
6.2. Выбор параметров узла искусственной коммутации
6.3. Испытание преобразователя.
Заключение.
Список литературы


Им же усовершенствовано это устройство добавлением некоторых элементов [1]. Схема этого устройства показана на рис 1. Рис. КО), расположенную между СО и ОУ, соединенную в треугольник в трехфазном исполнении. К компенсационной обмотке подключены фильтры 3-й, 5-й и 7-й гармоник, состоящие из последовательно соединенных конденсатора и дросселя, настроенных в резонанс по частоте подавляемой гармоники. На промышленной частоте реактивное сопротивление фильтра имеет емкостный характер. При разомкнутой ОУ реактор представляет собой источник относительно малой реактивной мощности. Это свойство усилено добавлением к фильтрам емкости Сдоб. При этом в зависимости от значения этой емкости получается различный емкостный ток через сетевую обмотку реактора вплоть до максимального в режиме потребления реактивной мощности. Рассмотренный статический компенсатор реактивной мощности подключается непосредственно к сети высокого напряжения, в том числе непосредственно к линиям электропередачи, с произвольным отношением максимальных емкостного и индуктивного токов. Регулирование от максимального ёмкостного до максимального индуктивного обеспечивается изменением угла зажигания тиристоров от 0° до °. Регулирование тока компенсатора производится на низкой стороне напряжения КО и ОУ, что определяет относительно низкую стоимость системы регулирования. Внедрение подобных устройств позволило частично решить проблемы передачи энергии на переменном токе. Но возможности эффективного управления потоками энергии, быстрого изменения или переброса из одного пункта в другой, исключение опасных колебаний и др. Одновременно рост потребления электроэнергии на постоянном токе в промышленности, массовое внедрение электронной техники практически во все сферы деятельности человека обострили проблему подавления высших гармоник тока и напряжения в линиях электроснабжения. Ее решение на базе только пассивных фильтров стало чрезвычайно затруднительным. Как было упомянуто выше, ситуация в рассматриваемых областях несколько изменилась с созданием полностью управляемых силовых электронных приборов (запираемых тиристоров и силовых транзисторов) и модулей на их основе. Эти приборы позволяют создавать быстродействующие, многофункциональные преобразователи электроэнергии с эффективным управлением основных параметров в широком диапазоне с ограничением уровня высших гармоник на выходе. С учетом новых возможностей, начиная с -х годов, стала разрабатываться концепция гибких управляемых систем электропередачи переменного тока [2,7,,,,4,4]. Эта концепция за рубежом обозначена аббревиатурой FACTS (Flexible AC transmission systems). В основе концепции FACTS лежит использование достижений силовой электроники для эффективного управления потоками электроэнергии в режиме реального времени. Одновременно с этим с начала -х годов в СССР стала успешно развиваться технология, связанная с созданием и применением в электроэнергетике так называемых асинхронизированных машин (ACM), представляющих собой сочетание специальных электрических машин переменного тока и статических преобразователей частоты и являющихся электромашинным аналогом статических устройств FACTS. Наиболее универсальным статическим устройством FACTS является так называемый объединенный регулятор потоков мощности (ОРПМ). ОРПМ состоит из двух преобразователей, способных работать в выпрямительном и инверторном режимах в четырех квадрантах комплексной плоскости. Рис. На рис. ОРПМ, в которой трансформаторный выход одного преобразователя (Пр1) включен последовательно в линию передачи, а другой (Пр2) - параллельно. Выходное напряжение этих преобразователей может плавно и быстро регулироваться как по амплитуде, так и по фазе в диапазоне углов от 0 до 2л. Преобразователь Пр2, работающий в режиме компенсации, является по существу статическим аналогом синхронного электромашинного компенсатора и называется СТАТКОМ. Однако он принципиально превосходит по быстродействию электромашинный компенсатор, а по функциональным возможностям традиционный тиристорный СТК.