SE514498C2 - Styrutrustning för ett aktivt filter samt HVDC-anläggning innefattande sådan styrutrustning - Google Patents
Styrutrustning för ett aktivt filter samt HVDC-anläggning innefattande sådan styrutrustningInfo
- Publication number
- SE514498C2 SE514498C2 SE9700897A SE9700897A SE514498C2 SE 514498 C2 SE514498 C2 SE 514498C2 SE 9700897 A SE9700897 A SE 9700897A SE 9700897 A SE9700897 A SE 9700897A SE 514498 C2 SE514498 C2 SE 514498C2
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- signal
- frequency
- control
- identification
- excitation
- Prior art date
Links
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims abstract description 69
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 30
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 claims abstract description 16
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 11
- 230000001131 transforming effect Effects 0.000 claims description 38
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 20
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims description 18
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 9
- 230000009466 transformation Effects 0.000 claims description 4
- 101100058079 Scutellaria baicalensis SGUS gene Proteins 0.000 claims description 3
- 208000005822 chromosome 3-linked frontotemporal dementia Diseases 0.000 claims description 2
- 208000030574 frontotemporal dementia and/or amyotrophic lateral sclerosis 7 Diseases 0.000 claims description 2
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 claims 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 abstract description 24
- 238000009434 installation Methods 0.000 abstract 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 42
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 26
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 22
- 238000011161 development Methods 0.000 description 7
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 7
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 6
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 6
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 3
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 2
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 2
- 239000010261 arctane Substances 0.000 description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 102100032047 Alsin Human genes 0.000 description 1
- 101710187109 Alsin Proteins 0.000 description 1
- 101100298295 Drosophila melanogaster flfl gene Proteins 0.000 description 1
- 101100533725 Mus musculus Smr3a gene Proteins 0.000 description 1
- 101100149716 Rattus norvegicus Vcsa1 gene Proteins 0.000 description 1
- 101150037481 SMR1 gene Proteins 0.000 description 1
- 101100286750 Saccharomyces cerevisiae (strain ATCC 204508 / S288c) ILV2 gene Proteins 0.000 description 1
- 101100028962 Saccharomyces cerevisiae (strain ATCC 204508 / S288c) PDR1 gene Proteins 0.000 description 1
- 101150096622 Smr2 gene Proteins 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000013213 extrapolation Methods 0.000 description 1
- KEBHLNDPKPIPLI-UHFFFAOYSA-N hydron;2-(3h-inden-4-yloxymethyl)morpholine;chloride Chemical compound Cl.C=1C=CC=2C=CCC=2C=1OCC1CNCCO1 KEBHLNDPKPIPLI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J3/00—Circuit arrangements for AC mains or AC distribution networks
- H02J3/36—Arrangements for transfer of electric power between AC networks via a high-tension DC link
-
- 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
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/60—Arrangements for transfer of electric power between AC networks or generators via a high voltage DC link [HVCD]
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
- Networks Using Active Elements (AREA)
- Rectifiers (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
- Power Conversion In General (AREA)
Description
25 30 35 - 514¿ 498 inbegripet en kompensering för icke-minimumfasegenskaper i den nämnda överföringsfunktionen. Genom att utnyttja periodiciteten hos störkällan kan en negativt återkopplad reglerkrets med god stabilitet och dämpning implementeras även för de tillämpningar där exempelvis en lång linje är ansluten till kraftnätet. Arbetsinsatsen för inställning av parametrar i det filter som kompenserar för den nämnda överföringsfunktionen är dock krävande och ökar allteftersom en bättre approximation av kraftnätets dynamiska egenskaper inom det aktuella frekvensområdet eftersträvas.
Vidare leder omkopplingar i kraftnätet till att dess överföringsfunktion förändras och till detta kommer att frekvensen hos störkällan vanligen inte är helt stabil.
I tidskriftsartikeln C Tuttas: Anwendung aktiver Saugkreise in elektrischen Energieversorgungsnetzen. etzArchiv 1987, H.4, sidorna 93-100, beskriver ett trefasigt aktivt filter för anslutning till ett växelströmsnät i och för dämpning av resonanser och vissa bestämda harmoniska strömmar i nätet.
En reglerenhet för reglering av en filterström av en viss frekvens mf innefattar en jämförarkrets för bildande av en regleravvikelse mellan en avkänd filterström och ett ledvärde för denna. Regleravikelsen, som är en växelströmssignal av formen AI*sin(wft + (p) omvandlas, genom multiplikation dels med en signal av formen sin(coft) och dels med en signal av formen cos(coft) samt medelst en löpande medelvärdesbildning av respektive genom rnultiplikationerna erhållna signaler, till två komponenter Alsin = Akcoscp och AICOS = Aksincp, respektive. Dessa komponenter, som alltså är av av frekvensen noll, innehåller tillsammans information om regleravvikelsens amplitud och fasläge. Var och en av dessa komponenter påförs var sin regulator med proportionell-integrerande karakteristik. Utsignalerna från respektive regulator multipliceras med respektive en signal av formen sin(coft) och en signal av formen cos(coft) samt summeras därefter för att bilda en styrsignal av frekvensen Lof för det aktiva filtret. Denna styrsignal påförs vad som i tidskriftsartikeln visas såsom ett i reglerenheten innefattat block benämnt 'Matrix'. Syftet med detta block anges vara att avkoppla och anpassa regulatorn till reglersträckan, varmed torde förstås en anpassning till överförings- funktionen från styrsignalen till den avkända filterströmmen.
Denna 'Matrix' diskuteras ytterligare i tidskriftsartikeln C Tuttas: Regelung von Blindleistungskompensatoren mit aktiven Filtern. Automatisierungs- technik 1986, H.8, sidorna 302-310, av vilken det tycks framgå att 10 15 20 25 30 35 514 498 i 3 _ parametrarna i denna 'Matrix' beräknas utifrån kända data om växel- strömsnätet och komponentdata för filtret. Noggrannheten i anpassningen till nämnda överföringsfunktion blir alltså beroende av hur väl kända de data är som beräkningen bygger på och, som ovan nämnts, leder omkopplingar i kraftnätet till att dess överföringsfunktion förändras och till detta kommer att frekvensen hos störkällan vanligen inte är helt stabil.
REDOGÖRELSE FÖR UPPFINNINGEN Ändamålet med uppfinningen är att åstadkomma en styrutrustning av inledningsvis angivet slag, med vilken en förenklad och förbättrad inställning av dennas reglerparametrar för anpassning till överförings- funktionen från en av styrutrustningen alstrad styrorder till ett styr- utrustningen påfört mätvärde på en ström i nämnda likströmskrets kan åstadkommas.
Vad som kännetecknar en styrutrustning enligt uppfinningen framgår av bifogade patentkrav.
Fördelaktiga vidareutvecklingar av uppfinningen framgår av nedanstående beskrivning och patentkrav.
FIGURBESKRIVNING Uppfinningen skall närmare förklaras genom beskrivning av utföringsexempel under hänvisning till bifogade ritningar, i vilka figur 1 visar i blockschemaform en reglerenhet av känt utförande, figur 2 visar schematiskt en anläggning för överföring av högspänd likström med ett aktivt filter enligt uppfinningen, figur 3 visar ett ekvivalent schema för anläggningen enligt figur 2, figur 4 visar i blockschemaform samband mellan några storheter i anläggningen enligt figur 2, figur 5 visar i blockschemaform en utföringsform av en styrutrustning för det aktiva filtret vid en anläggning enligt figur 2, 10 15 20 25 30 35 513 498 t: figur 6A-6B visar i principiell blockschemaform en utföringsform av en styrenhet enligt uppfinningen för reducering av en ton, figur 7 visar i blockschemaform en utföringsform av en reglerenhet innefattad i en styrenhet enligt figur 6A, figur 8 visar i blockschemaform bildandet av beräknings- och kompenseringssignaler för en reglerenhet enligt figur 7, figur 9 visar i blockschemaform en utföringsform av en inställningsenhet innefattad i en styrenhet enligt figur 6B, figur 10 visar i blockschemaform bildandet av en exitationssignal vid en inställningsenhet enligt figur 9, figur 11 visar i blockschemaform ytterligare en utföringsform av en styrutrustriing för det aktiva filtret vid en anläggning enligt figur 2, figur 12 visar en utföríngsform av ett strömmätdon vid en anläggning enligt figur 2, och figurerna 13 - 17 visar i principiell blockschemaform ytterligare ett antal utföringsformer av en styrenhet för en styrutrustning enligt uppfinningen.
BESKRIVNING AV UTFÖRINGSEXEMPEL Bland annat följande begrepp och beteckningar används i det följande.
Systemfrekvens u) (för ett växelspänningsnäty co = 21rf, där f vanligen är 50 eller 60 Hz.
En nzte ton Idn: en störsignal av en tonfrekvens nu), som påförs en regler- enhet eller en identifieringsutrustning enligt uppfinningen, exempelvis växelströmskomposanten Idn = An » sin(nwt + an) av tonfrekvensen nu) av strömmen Idi en likströmsförbindelse i en anläggning för överföring av 10 15 20 25 30 35 5145498 .Ét.å«; högspänd likström. Styrutrustningen enligt uppfinningen innefattar medel som alstrar och till styrordern adderar en exitationssignal av en exitations- frekvens me, varvid den reglerenheten eller ídentifieringsutrustningen påförda mätvärdet även kommer att innehålla en komposant av exitationsfrekvensen me.
Ordningstal n (för en ton): ett reellt tal skilt från noll, företrädesvis ett heltal, n = nl, n2, ..., nm. Speciellt i anläggningar för överföring av högspänd likström, där ingående strömriktare på grund av sitt funktionssätt på sin likspänningssida alstrar harmoniska övertoner till växelspännings- nätets systemfrekvens co av ordningstalen q = kp, där p är strömriktarens pulstal och k är ett positivt heltal, kan ordningstalen väljas såsom heltalsmultipler av strömriktarens pulstal.
Anordningen innefattar beräkningsorgan, i figurerna visade i form av blockschemor, och det skall förstås att in- och utsignalerna till respektive block kan utgöras av signaler eller beräkningsvärden. Signal- och beräkningsvärde används därför i det följande synonymt.
För att ej tynga framställningen med för fackmannen självklara distinktioner används i allmänhet samma beteckningar för de strömmar och spänningar som uppträder i anläggningen som för de mot dessa storheter svarande mätvärden och signaler/beräkningsvärden som påförs och behandlas i den i det följande beskrivna styrutrustningen.
I blockschemorna visas block för bildande av vissa beräkningsvärden vilka används i andra visade block - sammanbindande linjer mellan dessa block har i vissa fall utelämnats för att ej tynga ritningarna men det skall förstås respektive beräkningsvärden hämtas från de block i vilka de bildas.
Det skall vidare förstås att ehuru de i figurerna visade blocken omtalas som enheter, organ, filter etc, dessa, särskilt för det fall deras funktioner implementeras såsom programvara i exempelvis mikroprocessorer, är att förstå såsom medel för att åstadkomma den önskade funktionen.
Figur 1 visar i blockschemaform en reglerenhet av det ovan med hänvisning till C Tuttas: etzArchiv 1987, beskrivna utförandet. Ett jämförande organ 100 bildar skillnaden mellan ett ledvärde ifR för en ,.,.,,~.. .w 10 15 20 25 30 35 514549810 filterström if och ett avkänt värde på filterströmmen. Ledvärdet är av formen I*sin(coft + (p) och nämnda skillnad, som är av formen AI*sin(wft + (p), påförs dels en multiplikator 101 och multipliceras där med en signal sin(coft) och dels en multiplikator 102 och multipliceras där med en signal cos(wft). Utsignalen S101 från multiplikatorn 101 påförs ett medelvärdes- bildande organ 103 som såsom utsignal S103 bildar ett löpande medelvärde av den påförda insignalen. Utsignalen S103 päförs en regulator 105 med proportionell-integrerande karakteristik som bildar en utsignal S105. Denna utsignal påförs en multiplikator 107 som bildar en utsignal S107 genom multiplikation med signalen sin(coft).
Utsignalen S102 från multiplikatorn 102 behandlas på analogt sätt i ett medelvärdesbildande organ 104, en regulator 106 och en multiplikator 108, där multiplikation sker med signalen cos(mft) för att bilda utsignalen S108.
Med användning av kända matematiska samband finner man att utsignalen S101 innehåller en komposant av frekvensen noll, proportionell mot AI * cos(p, samt en komposant av en frekvens Zmf lika med dubbla frekvensen för ledvärdet ifR. På analogt sätt finner man att utsignalen S102 innehåller en komposant av frekvensen noll, proportionell mot Al =<- sincp, samt en komposant av en frekvens Zcnf lika med dubbla frekvensen för ledvärdet ifR. Komposanterna av den dubbla frekvensen Zcof elimineras i de medelvärdesbildande organen 103 och 104 respektive, och regulatorerna 105 och 106 påförs således signaler av frekvensen noll, vilka tillsammans innehåller information om amplitud AI och fasläge (p för skillnaden mellan ledvärdet ifR och filterströmmen if.
Utsignalerna S107 och S108 påförs ett summerande organ 109 och summan av dessa signaler påförs ett block 110 som bildar en styrsignal SCf för det aktiva filtret. Blocket 110 anges ha en överföringsfunktion för anpassning av reglerenheten till överföringsfunktionen från styrsignalen till den avkända filterströmmen.
Figur 2 visar en enpolig anläggning för överföring av högspänd likström mellan två endast antydda trefasiga växelspänningsnät N1 och N2 med systemfrekvensen w = 21tf, där f vanligen är 50 eller 60 Hz. En strömriktare SR1 är med sina växelspänningsuttag ansluten till nätet N1 via en transformator T1 och en strömriktare SR2 är med sina växelspänningsuttag ansluten till nätet N2 via en transformator T2. En likströmsförbindelse L1, oonn^"' 10 15 20 25 30 35 s;4 498 :tf LZ förbinder strömriktarens SRI likspänningsuttag med motsvarande likspänningsuttag på strömriktaren SR2. Ledaren L1 kan exempelvis utgöras av en luftledning eller en kabel och ledaren L2. kan utgöras av jord varvid strömriktarnas ena likspänningsuttag sätts i förbindelse med jordtag via i figuren icke visade separata elektrodlinjer. Likströmsförbindelsens impedanser markeras i figuren med ZL1 och ZL2 respektive. Vidare är shuntfilter FILT1 och FILTZ, respektive, för generering av reaktiv effekt och för filtrering av av strömriktarna genererade övertoner, anslutna till respektive växelspänningsnät. Strömriktarna kan på känt sätt vara utförda som två seriekopplade 6-pulsbryggor för att bilda en 12-pulskoppling, varvid transformatorerna på sekundärsidan innefattar en Y- och en D-kopplad lindning. Vardera strömriktaren är utrustad med en styranordning, CE1 och CE2 respektive, avi och för sig känt slag, vilken i beroende av i figuren icke visade påförda styrorder och avkända storheter i anläggningen alstrar styrpulser CP1 och CP2, respektive, för styrning av de i strörnriktarna ingående ventilerna.
Vid strömriktaren SRI är en glättningsreaktor SMR med uttag SMR1 och SMR2 inkopplad i ledaren Ll. Mellan en kopplingspunkt I1 på ledaren L1, från strömriktaren SR1 sett belägen bortom glättningsreaktorn, och en kopplingspunkt 12 på ledaren L2 är en seriekoppling innefattande en passiv impedansenhet 1 och ett aktivt filter 2 anslutna. Den passiva impedans- enheten kan exempelvis utgöras av ett avstämt filter eller av ett kopplings- element i form av en kondensator. Det aktiva filtret, som är av i och för sig känt slag, alstrar i beroende av en påförd styrorder SCF en filterspänning UF i seriekretsen mellan kopplingspunkterna Il och I2. Den av det aktiva filtret alstrade spänningen UF ger i seriekretsen upphov till en ström IF, som vid kopplingspunkten I1 adderas till den genom strömriktaren flytande strömmen ISR.
Strömriktaren SRI alstrar en spänning Udl mellan sina likspänningsuttag och det är känt att denna spänning, på grund av strömriktarens funktionssätt, innehåller på likspänningen överlagrade övertoner, nedan betecknade som en växelspänning Ul. I ett teoretiskt idealt fall uppträder på strömriktarens likspänningssida endast harmoniska övertoner till växelspänningsnätets systemfrekvens a) av ordningstalen q = kp, där p är strömriktarens pulstal och k är ett positivt heltal, dvs för en strömriktare i IZ-pulskoppling uppträder på likspänningssidan växelspänningar av den 12:e, 24:e, 36:e osv harmoniska tonen, vid ett växelspänningsnät för 50 Hz 10 15 20 25 30 35 5184 498 motsvarande tonfrekvenserna 600 Hz, 1200 Hz, 1800 Hz osv. Osymmetrier mellan faserna och kommuteringsförlopp i strömriktarna är emellertid upphov till övertoner också av andra ordningstal. Strömmen Id genom ledaren L1 kommer därför att förutom en likströmskomposant Id0 innehålla även en växelströmskomposant Idh(t), vilken kan tecknas som en summa av ett antal harmoniska toner Idk. 00 Id = Ido + Idh(t) = Ido + zIdk = Ido + Ak » 51mm: + dk) (1) k=1 k=1 där Ak är respektive tons amplitud, k är ett positivt heltal, o) är växelspänningsnätets N1 vinkelsystemfrekvens, t är tiden och ock tonens fasläge relativt nollgenomgången för spänningen i en vald fas av växelspänningsnätet N1.
Glättníngsreaktorn dämpar till en viss grad men inte helt och fullt de nämnda harmoniska tonerna i strömmen.
Ett strömmätdon 4, anordnat vid ledaren L1 från strömriktaren SRI sett bortom kopplingspunkten Il, är på något i och för sig känt sätt anordnat att såsom utsignal bilda ett strömmätvärde IM svarande mot växelströmskomposanten Idh(t) av strömmen Id, det vill säga OO IM = zAk - sin(kcot + ak) (1') k=1 Strömmätvärdet påförs en styrutrustníng 5 för det aktiva filtret 2, vilken på sätt som nedan skall närmre beskrivas, i beroende av denna påförda signal alstrar styrordern SCF.
Figur 3 visar ett ekvivalent schema för anläggningen enligt figur 2.
Strömriktaran SR1 och SR2 är här ersatta med ekvivalenta spännings- generatorer SRIG och SR2G, respektive, vilka alstrar de ovan nämnda spänningsövertonerna, i denna figur betecknade med Ul och U2, respektive. Glättiiingsreaktorn är ersatt med ett motsvarande impedans- element Z1, den passiva impedansenheten 1 med ett impedanselement Z2, och likströmsförbindelsens impedanser ZL1 och ZLZ med ett impedans- element Z3. Parallellt med spänningsgeneratorn SR2G finns ett impedans- element Z4 svarande mot de vid strömriktaren SR1 visade impedans- elementen Zl och Z2. 10 15 20 25 30 35 514 9498 < Figur 4 visar ett blockschema svarande mot det ekvivalenta schemat enligt figur 3, där för respektive block angivits deras överföringsfunktioner uttryckta i frekvensplanet med Laplace-operatorn 's'.
G(s) är överföringsfunktionen från den av strömriktaren SRI alstrade växelspänning U1 till växelströmskomposanten Idh av strömmen i likströmsförbindelsen, och H(s) är överföringsfunktionen från den av det aktiva filtret alstrade spänningen UF till samma växelströmskomposant.
Mellan den det aktiva filtret påförda styrordern SCF och spänningen UF förutsätts råda ett konstant förhållande så att UF = KF * SCF. Överförings- funktionen från växelströmskomposanten Idh till styrordern SCF betecknas med R(s), med ett minustecken vid ingången på motsvarande block markeras en negativ återföring av strömmätvärdet IM från strömmätdonet i syfte att åstadkomma en spänning UF av sådan polaritet att de mot strömmätvärdet svarande tonerna i strömmen ld medelst spänningen UF reduceras. Blockschemat är förenklat så till vida att inverkan från strömriktaren SR2 förutsätts kunna försummas, dvs med beteckningar från figur 3, U2 = O. Vidare har förutsatts att inverkan från reflektioner i likströmsförbindelsen kan försummas, dvs med beteckningar från figur 2, ges impedansen 24 ett oändligt värde. Från figur 3 fås mha) = U1G(s)/(1 + R(s)=«1<1=-tH(s)) (z) Av uttrycket (2) framgår att genom att i styrenheten innefatta en reglerenhet vars överföringsfunktion uppvisar ett maximum vid en vald tonfrekvens nu) minimeras växelströmskomposanten Idh för den valda tonen.
Styrordern till det aktiva filtret bildas därvid i beroende av en utsignal, nedan benämnd styrsignal, från reglerenheten på ett sådant sätt att strömmen IF i kopplingspunkten Il adderas till strömmen ISR i motfas med dennas komposant av tonfrekvensen. Genom att i styrenheten innefatta ytterligare reglerenheter, vilkas överföringsfunktioner uppvisar maxima för andra toner kan växelströmskomposanten Idh minimeras för var och en av de valda tonerna.
Figur 5 visar i blockschemaform en utföringsform av styrutrustningen 5 enligt uppfinningen. Styrutrustningen innefattar åtminstone en och i det allmänna fallet ett antal styrenheter CUn, i figuren betecknade med CUn1, CUn2, ..., CUnm, var och en för reduktion av en ton Idn av tonfrekvensen nu) bland likströmmens växelströmskomposanter. Styrenheterna är var och 10 15 20 25 30 35 »§^0«»-« Elílo 498 en uppbyggd på ett likartat sätt, vilket nedan skall närmre beskrivas, och styrenheten CUnl är därvid anordnad att dämpa en ton för vilken ordningstalet n = nl, styrenheten CUn2 att dämpa en ton för vilken ordningstalet n = n2 och styrenheten CUnm att dämpa en ton för vilken ordningstalet n = nm. Var och en av styrenheterna påförs strömmätvärdet IM, svarande mot växelströmskomposanten Idh(t) av strömmen Id, och alstrar en påverkanssignal SFn, i figuren betecknade med SFnl, SFn2, ..., SFnm respektive.
Styrenheten CUnl innefattar en reglerenhet 6, vilken påförs ström- mätvärdet IM och alstrar en styrsignal SCn1. Enligt uppfinningen innefattar styrenheten därutöver en identifieringsutrustning 7. Denna identifieringsutrustning, som nedan skall närmre beskrivas, innefattar ett signalgenererande organ SGU3, vilket alstrar en exitationssignal SEnl, en identifieringsenhet 71 samt två signalgenererande organ SGUI och SGUZ.
Styrenheten innefattar vidare ett summerande organ 8, vilket bildar påverkanssignalen SFnl i beroende av en summa av styrsignalen SCnl och exitationssignalen SEn1.
Identifieringsenheten påförs, vid denna utföringsform av uppfinningen, dels en första identifieringssignal i form av strömmätvärdet IM, dels en andra identifieringssignal i form av påverkanssignalen SFnl och bildar, på sätt som nedan skall beskrivas, i beroende av nämnda identifieringssignaler åtminstone en första kompenseringsparameter och påför reglerenheten denna kompenseringsparameter.
Styrenheterna CUn2, ..., CUnm bildar på likartat sätt, i figuren icke visade, styrsignaler SCn2, ..., SCnm, vilka påförs summerande organ motsvarande det för styrenheten CUnl visade summerande organet 8. Påverkanssignaler SFn2, ..., SFnm från styrenheterna CUn2, ..., CUnm påförs var och en ett i styrutrustningen innefattat summerande organ CES, vars utsignal i detta fall således utgör styrordern SCF. Styrordern är således i detta fall bildad i beroende av en summa av styrsignaler från ett antal parallellkopplade reglerenheter för toner för vilka n = nl, n2, ..., run, varvid uppnås en samtidig reduktion av amplituden för ett antal toner Idn.
Vid denna utföringsform av uppfinningen innefattar var och en av styrenheterna en identifieringsutrustning av likartat slag som den i anslutning till styrenheten CUnl beskrivna, varvid till styrordern även 10 15 20 30 35 514 498 I 11 adderas föreliggande exitationssignal. För det fall styrutrustningen är utförd att endast innefatta en styrenhet för dämpning av en enda ton kan givetvis det summerande organet CES utelämnas och styrordern SCF i detta fall utgöras av påverkanssignalen SFn.
Figur 6A visar en utföringsform av en reglerenhet 6, de i identifierings- utrustningen ingående signalgenererande organen SGU1, SGU2 och SGU3 samt det summerande organet 8. De visade delarna av styrutrustningen är åskådliggjorda i principiell form medelst en Signalbehandling i komplexa storheter för en ton av ordningstalet n.
Reglerenheten innefattar ett första frekvenstransformerande organ FT D1, ett reglerorgan CD och ett andra frekvenstransformerande organ FI'D2. Det signalgenererande organet SGU 1 alstrar i beroende av påförda värden på n och o) en beräkningssignal SEXP = eånfflf. Det signalgenererande organet SGUZ alstrar i beroende av påförda värden på n och w samt åtminstone en första kompenseringsparameter ßn, och i en vidareutveckling av uppfinningen även i beroende av ett värde på en andra kompenserings- parameter KGn, vilka kompenseringsparametrar nedan skall närmre förklaras, en kompenseringssignal SCMn = KGn * ellnwt +ßn)- Med användning av de kända matematiska sambanden elfP = coscp + jsinq) (3) samt smq» = (1/21) a {ei kan strömmätvärdet IM skrivas som [M = zßAk/gj) ., {ej[ko)t + ak] - eílkcot + otkn (5) k=1 Strömmätvärdet IM och beräkningssignalen SEXPn = efinmt påförs ett i det första frekvenstransformerande organet innefattat multiplicerande organ MD1, vilket bildar en utsignal S10' av formen OO sm' =1M » e-iflwf = Epßik/zj) » {e1'l<1<-fl>wf+ <11 k=1 Av formen på uttrycket (6) inses att utsignalen S10' dels innehåller en komposant av frekvensen noll och en komposant av frekvensen Znw, båda svarande mot k = n, och dels komposanter av frekvenserna (k-n)w och (k+n)co, svarande mot k a: n. 10 15 20 25 30 35 514 498 12 Utsignalen S10' påförs ett filterorgan LP1, vilket som utsignal S12' bildar en första filtersignal. Filterorganet LP1 har en överföringsfunktion av lågpasskaraktär, vilken förutsätts vara så vald att filterorganet ur den påförda signalen väsentligen eliminerar komposanten av frekvensen 2nw, samt, för k :ß n, komposanterna av frekvenserna (k-n)(n och (k+n)co.
För den fortsatta signalbehandlingen beaktas alltså endast den ovan nämnda termen av frekvensen noll, varför utsignalen S12', den första filtersignalen, från filterorganet LP1 kan skrivas som 512' = (An/zj) eian (7) Som framgår av uttrycket (7) har, genom bildandet av signalen S12' i det första frekvenstransformerande organet, för den n:te tonen Idn i ström- mätvärdet IM åstadkommits en transformation i frekvensplanet från tonfrekvensen na) till frekvensen noll. Vidare har, bortsett från en faktor 0.5, åstadkommits en uppdelning av denna tons amplitud An och fasvinkel an i två polära komposanter i det komplexa talplanet.
Såväl amplituden An som fasvinkeln an kan variera som funktion av tiden men betraktas i de följande räkningarna formellt som konstanter.
Signalen S12' påförs reglerorganet CD, vars överföringsfunktion innefattar en term av formen Has) = a* 1 +SsTi (8) det vill säga reglerorganet har en proportional/integrerande karakteristik.
Reglerorganet bildar som utsignal en regulatorsignal S142 vilken tillsammans med kompenseringsignalen SCMn = KGn * elÜNDf +ßn) påförs ett i det andra frekvenstransformerande organet innefattat multiplicerande organ MD2, vars utsignal S16', som alltså i denna framställning är en komplex storhet, påförs ett realvärdesbildande organ RPD. Det realvärdesbildande organet vidareför, på något i och för sig känt sätt, som utsignal en styrsignal SCn' som innefattar den påförda komplexa signalens reella komposant men ej dess imaginära komposant. För utsignalen SCn' gäller alltså att scn' = ReflAn/zj) elen =+ Hqo) =~ Kon » eiwwf +ßn)} (9) -t -t nnnnnfi 10 15 20 25 30 35 51% 498 där beteckningen HC(0) skall förstås som ett beteckningssätt för regler- organets överföringsfunktions I-IC(s) amplitudförstärkning och fasvridning vid frekvensen noll (svarande mot en påverkan med avseende på tiden på reglerorganets insignal).
Förenkling av uttrycket (9) ger att SCn' = (An / 2) * HC(0) * KGn * sin(ncot + an +ßn) (10) Som ovan beskrivits i anslutning till figur 5 påförs i denna utföringsform av uppfinningen styrsignalen ett summerande organ 8 varvid styrordern SCF bildas i beroende av detta organs utsignal, betecknad såsom påverkanssignalen SFn.
För enkelhets skull genomförs i det följande beskrivningen av uppf- inningen, enligt vilken identifieringsutrustrtingen bildar åtminstone den första kompenseringsparametern, i ett sammanhang med den vidare- utveckling av uppfinningen enligt vilken identifieringsutrustningen bildar även den andra kompenseringsparametern. För det fall identifierings- utrustningen bildar endast den första kompenseringsparametern sätts i det följande värdet på den andra kompenseringsparametern till ett konstant värde KGn = -1.
Enligt uppfinningen och dess vidareutveckling ges den första och den andra kompenseringsparametern, ßn och KGn respektive, i kompenserings- signalen SCMn = KGn * ellnmf +l3n) värden, bildade i den ovan nämnda identifieringsenheten 71 på i det följande beskrivet sätt.
Principiellt bestäms därvid överföringsfunktionen HI(s) från den av reglerenheten alstrade styrsignalen SCn' till växelströmskomposanten Idh av strömmen i likströmsförbindelsen för en vald tonfrekvens såsom en amplitudförstärkning HIAn och en fasvridning HIPHn, varefter de nämnda kompenseringsparametrarna åsätts värden KGn = - 1/ HIAn (11) ßn = ' HEHÛ (12) Som framgår av uttrycket (10) bildas på detta sätt styrsignalen SCn' från reglerenheten i beroende av reglerorganets karakteristik och kompenserad för överföringsfunktionens Hl(s) amplitudförstärkning och fasvridning vid tonfrekvensen no). oanofit* 10 15 20 25 30 35 O 000000 514 498 14 'J Det har visat sig att en kompensering av beskrivet slag möjliggör en inställning av reglerorganets proportionalförstärkning Kp och integrationstidkonstant Ti som leder till bättre prestanda vad avser reduktionen av den eller de valda tonerna utan att systemets stabilitet äventyras. I synnerhet uppnås dessa fördelar genom att värdet på den första kompenseringsparametern ßn bestämmes så att uttrycket (12) uppfylls.
Genom den vidareutveckling av uppfinningen enligt vilken värdet på den andra kompenseringsparametern bestämmes så att uttrycket (11) uppfylls uppnås även fördelar speciellt för det fall ett flertal regulatorer, var och en för en viss ton, är parallellkopplade såsom ovan beskrivits i anslutning till figur 5, i det att samtliga regulatorer på detta sätt kan ges samma karakteristik vad avser proportional- och integrerande funktion.
Figur 6B visar en utföringsform av en identifieringsenhet 71 enligt uppfinningen, vilken i denna figur är åskådliggjord i principiell form medelst en Signalbehandling i komplexa storheter för en ton av ordningstalet n.
Identifieringsenheten innefattar i denna utföringsform av uppfinningen ett första identifieringsorgan, vilket innefattar ett tredje frekvens- transformerande organ FTD3 och ett första bandpassfiltrerande organ BPD1, ett andra identifieringsorgan, vilket innefattar ett fjärde frekvens- transformerande organ FTD4 och andra bandpassfiltrerande organ BPD2, samt ett tredje identifieringsorgan IDD. i Det tredje och det fjärde frekvenstransformerande organet innefattar i denna utföringsform av uppfinningen vart och ett ett multiplicerande organ MDS, MD4 respektive, och ett filterorgan LPI, LPU respektive, med överföringsfunktioner av lågpasskaraktär.
Som illustreras i figur 6A innefattar identifíeringsutrustningen ett signalgenererande organ SGUS, vilket, vid denna utföringsform av uppfinningen, alstrar en exitationssignal SEn med en exitationsfrekvens we och som är av formen SEn = En * sin(coet) (13) Exitationssignalen påförs det summerande organet 8, vilket därvid såsom utsignal bildar påverkanssignalen SFn' förutom i beroende av styrsignalen flnnnfl" 10 15 20 25 30 35 514 498 15 SCn' också i beroende av exitationssignalen SEn, vilket innebär att exitationssignalen adderas till styrordern.
På grund av den anläggningen påförda exitationssignalen SEn kommer i detta fall strömmätvärdet IM från strömmätdonet 4 också att specifikt innehålla en komposant Ie = Ae =~ sin(met + ye) av exitationsfrekvensen (ne och med fasläget 'ye relativt nollgenomgången för spänningen i den valda fasen av växelspänningsnätet N1.
En första identifieringssignal, vid denna utföringsform av uppfinningen strömmätvärdet lM, och beräkningssignalen SEXPn = efinmt påförs det multiplicerande organet MD3, vars utsignal betecknas med S18'. Specifikt kommer denna utsignal S18' att innefatta en term som i analogi med uttrycket (6) i komplex form kan skrivas som re = (Ae/zj) s {eil(fl>e - flwfi + Ye] - e-iiwe + flflñf + Yel) (14) Av formen på uttrycket (14) inses att termen I'e innehåller dels en komposant av skillnadsfrekvensen (me - nw) mellan exitationsfrekvensen me och den valda tonfrekvensen nco, och dels en komposant av summafrekvensen (we + nco) av nämnda frekvenser.
Utsignalen S18' från det multiplicerande organet MD3 påförs filterorganet LPI, vars överföringsfunktion med fördel väljs så att filterorganet ur den påförda signalen väsentligen eliminerar komposanterna av frekvenser högre än skillnadsfrekvensen (me - mo).
Utsignalen S20' från filterorganet LPI, vilken också är utsignalen från det tredje frekvenstransformerande organet, påförs det första bandpass- filtrerande organet BPD1, vilket har en överföringsfunktion som av de påförda signalerna väsentligen släpper igenom komposanten av skillnadsfrekvensen (coe - nm) men undertrycker komposanter av andra frekvenser. Det första bandpassfiltrerande organet bildar som utsignal x1' en andra filtersignal, som alltså för den fortsatta signalbehandlingen förutsätts ha formen x1' .-_ (Ae/gi) . eilüße-Hfßfi + Ye] (15) Med styrsignalen SCn' enligt uttrycket (10) får påverkanssignalen SFn' i detta fall formen O O HOOOOO ÛOOÛ^Û A Åinqaa 10 15 20 25 30 35 514 498 16 SFn' = ASCn' =+ sin(nmt + an +ßn) + En * sin(met) där ASCn' = (An/Z) -f HC(0) r KGn (16) En andra identifieringssignal, vid denna utföringsform av uppfinningen styrsignalen SFn', och beräkningssignalen SEXPn = eínmf pâförs det multiplicerande organet MD4, vars utsignal betecknas med S22'. Specifikt kommer denna utsignal S22', på analogt sätt som visats vid uttrycket (14), att innefatta dels en komposant av skillnadsfrekvensen (me - nm) mellan exitationsfrekvensen me och den valda tonfrekvensen nm, och dels en komposant av summafrekvensen (me + nm) av nämnda frekvenser.
Utsignalen S22' från det multiplicerande organet MD4 påförs ett filterorgan LPU, vilket är av samma slag som filterorganet LPI.
Utsignalen S24' från filterorganet LPU, vilken också är utsignalen från det fiärde frekvenstransformerande organet, påförs det andra bandpass- filtrerande organet BPD2, vilket är av samma slag som det första bandpassfiltrerande organet BPD1.
Det andra bandpassfiltrerande organet bildar som utsignal x2' en tredje filtersignal, som alltså för den fortsatta signalbehandlingen förutsätts ha formen x2' = (En/zj) » eikfle-nwfi (17) Påverkanssignalen SFn' från det summerande organet 8 bildas såsom summan av styrsignalen SCn' från reglerenheten 6 och exitationssignalen SEn från identifieringsutrustrtingen 7 utan någon amplitudförstärkning eller fasförändring sinsemellan. Av detta inses att överföringsfunktionen I-H(s) från styrsignalen SCn' till det reglerenheten 6 påförda strömmätvärdet IM på växelströmskomposanten Idh(t) av strömmen i likströms- förbindelsen också, åtminstone approximativt, och då särskilt för de toner vars tonfrekvenser ligger nära den valda exitationsfrekvensen, är den överföringsfunktion som gäller från exitationssignalen SEn till det identifieringsutrustningen 7 påförda mätvärdet på samma växelströms- komposant.
Härav och från uttrycken (16) och (18) följer att kvoten x1'/x2'utgör ett beräkningsvärde på överföringsfunktionen Hl(s) vid exitationsfrekvensen me, det vill säga oonn^^ -\ 10 15 20 25 30 35 514 498 i, 17 mqwe) = x1'/x2'= (Ae/En) » eive (is) där uttrycket HIÜwe) skall förstås som ett beteckníngssätt för överförings- funktionens I-1I(s) amplitudförstärkning och fasvridning (motsvarande en påverkan med avseende på tiden) vid exitationsfrekvensen me.
Den andra och den tredje filtersignalen x1' och x2', respektive, påförs det tredje identifieringsorganet IDD, vilket i denna utföringsform av uppfinningen innefattar ett beräkningsorgan CUD, som på något i och för sig känt sätt bildar och som utsignaler avger ett beräkníngsvärde S31' på vinkeln 'ye = HIPHn och ett beräkningsvärde S32' på kvoten (Ae/ En) = HIAn Beräkningsvärdena S31' och S32' påförs var för sig var sitt lågpassfilter 741, 742 respektive, vars brytfrekvenser företrädesvis väljs vara av samma storleksordning som skillnadsfrekvensen (me - nco). Utsignalen S33' från lågpassfiltret 741 påförs ett multiplicerande organ 744 och multipliceras där med faktorn - ETT och utsignalen S34' från lågpassfiltret 742 påförs ett kvotbildande organ 743, vars utsignal utgörs av det inverterade värdet av dess insignal. Utsignalen från det kvotbildande organet påförs ett multiplicerande organ 745 och multipliceras där med faktorn - ETT.
Utsignalen från det multiplicerande organet 744 utgör således ett värde ßn = - 'ye på den första kompenseringsparametern och utsignalen från det multiplicerande organet 745 utgör ett värde KGn = -En / Ae = -1/ HIAn på den andra kompenseringsparametern. Dessa kompenseringsparameter- värden påförs det signalgenererande organet SGU2 som ovan beskrivits.
Exitationsfrekvensen (ne kan företrädesvis väljas att ligga på ett valt avstånd från tonen no), dvs (ne = no) + Ao) (19) I den i figur 5 visade utföringsformen av styrutrustningen innefattar var och en av styrenheterna CUn en reglerenhet 6, en identifieringsutrustning 7 och signalgenererande organ SGUl, SGU2 och SGU3 av ovan beskrivet slag. Det signalgenererande organet SGU1 i styrenheten CUn1 bildar därvid en beräkningssignal SEXPn = efinwf med n = nl, det signalgenererande organet SGU1 i styrenheten CUn2 en beräkningssignal SEXPn = ëlnmf med 1 n = n2 och så vidare. Pâ motsvarande sätt bildar respektive signalgenerande 10 15 20 25 30 35 514 498 Q 18 organ SGUZ kompenseringssignaler SCMn för respektive n = n1, n = n2 och så vidare.
Figur 7 visar i blockschemaform en utföringsform av en reglerenhet enligt uppfinningen såsom ovan beskrivits i anslutning till figur 6A. Det första frekvenstransformerande organet innefattar multiplicerande organ 61, 62 och lågpassfilter 65, 66. Reglerorganet CD innefattar regulatorer 67, 68 och det andra frekvenstransformerande organet innefattar multiplicerande organ 63, 64 samt ett sumrnerande organ 69.
Reglerenheten påförs strömmätvärdet IM från strömmätdonet 4, beräkningssignaler SCOSn, SSlNn och kompenseringssignaler SCMnr och SCMni, vilka nedan skall ytterligare förklaras, samt bildar i beroende av nämnda signaler såsom utsignal en styrsignal SCn.
Beräkningssignalerna SCOSn, SSINn och kompenseringssignalerna SCMnr och SCMni är av formen SCOSn = cos(ncot) (20) SSINn = - sin(nu)t) (21) SCMnr = KGn * cos(nwt +ßn) (22) SCMnr' = - KGn * sin(ncot +ßn) (23) Det multiplicerande organet 61 påförs signalerna IM och SCOSn och bildar utsignalen S10. Det multiplicerande organet 62 påförs signalerna IM och SSINn och bildar utsignalen S11. Med mätvärdet IM enligt uttrycket (1') och med användning av kända trigonometriska sambanden erhålls S10 = É(Ak/ 2) * {sin[(k-n)cot + ork] + sin[(k+n)cot + otk] } (24) k=1 där den ingående termen Ak/2 * sin(otk) av frekvensen noll svarar mot k = n.
På likartat sätt erhålles S11 = š-(Ak/Z) * (cos [(k-n)cnt + ork] - cos[(k+n)wt + ock] } k=1 (25) där den ingående termen (- Ak/ 2) * cos(a1<) av frekvensen noll svarar mot k = n. 10 15 20 25 30 35 514 498 19 Signalerna S10 och S11 påförs lågpassfiltren 65 och 66 respektive. Dessa har vart och ett en överföringsfunktíon av samma slag som det ovan i anslutning till figur 6A beskrivna filterorganet LP1.
För den fortsatta signalbehandlingen beaktas alltså i utsignalerna från lågpassfiltren 65 och 66 endast termen av frekvensen noll, varför utsignalen S12 från lågpassfiltret 65, vilken påförs regulatorn 67, kan skrivas som A s12 = -f- annan) (26) och utsignalen S13 från lågpassfiltret 66, vilken påförs regulatorn 68, kan därför approximativt skrivas som An S13 = - 2 cos(ozn) (27) Den ovan nämnda första fíltersignalen innefattar i detta fall två komposanter, utsignalerna S12 och S13.
Som framgår av uttrycken (26) och(27) har genom bildandet av signalerna S12 och S13 i det första frekvenstransformerande organet, för den nzte tonen ' i strömmätvärdet IM åstadkommits en transformation i frekvensplanet från tonfrekvensen nu) till frekvensen noll. Vidare har, bortsett från en faktor 0.5, åstadkomrnits en uppdelning av denna tons amplitud An i två ortogonala komposanter.
Regulatorerna 67 och 68 har var och en en överföringsfunktion HC(s), vilken innefattar en term av formen K 1 + sTi HC(s)= å* s (23) det vill säga en proportional/integrerande karakteristik.
Utsignalen S14 från regulatorn 67 kan alltså skrivas såsom S14 = HC(0) * A zn satan) (29) och utsignalen S15 från regulatorn 68 såsom A sis =-Hc(o) » 2” 6050111) (30) där beteckningen HC(0) skall förstås på samma sätt som i uttrycket (9).
Den ovan nämnda regulatorsignalen innefattar i detta fall två komposanter, utsignalerna S14 och S15. ftqñkk» 10 15 20 25 30 35 honor) 5304 498 Det multiplicerande organet 63 påförs signalerna S14 och SCMnr = KGn * cos(no)t +ßn) och bildar utsignalen S16. Det multiplicerande organet 64 påförs signalerna S15 och SCMni = - KGn * sin(ncot +ßn) och bildar utsignalen S17.
Signalerna S16 och S17, vilka påförs det summerande organet 69, kan därvid skrivas såsom An S16 = HC(0) * KGn *T sin(an) * cos(nmt + ßn) (31) A si? = HC(0) -f Kon =+ 2” msaxn) =+ sinçm + ßnj (sz) Det summerande organet bildar som utsignal en styrsignal SCn = S16 + S17 vilken, med kända trigonometriska samband kan skrivas såsom SCn = HC(0) * KGn *An * sin(n(nt + ßn + an) (33) Enligt uppfinningen och dess vidareutveckling ges, på principiellt samma sätt som ovan beskrivits i anslutning till figur 5, kompenserings- parametrarna KGn och ßn i kompenseringssignalerna SCMnr och SCMni enligt uttrycken (22) och (23) värdena bildade på i det följande detaljerat beskrivna sätt. Uttrycket (33) visar att utsignalen SCn på detta sätt bildas i beroende av regulatorernas karakteristik med kompensation för den ovan nämnda överföringsfunktionens I-II(s) amplitudförstärkning och fasvridning vid tonfrekvensen nu).
Figur 9 visar i blockschemaform en utföringsform av en i styrenheten CUn innefattad identifieringsenhet 71 enligt uppfinningen, av principiellt samma slag som ovan beskrivits i anslutning till figur 6B. Det tredje frekvenstransformerande organet innefattar multiplicerande organ 711, 712 och lågpassfilter 713, 714. Det Fjärde frekvenstransformerande organet innefattar multiplicerande organ 721, 722 och lågpassfilter 723, 724. Det första bandpassfiltrerande organet BPD1 innefattar bandpassfilter 715, 716 och differensbildande organ 717, 718. Det andra bandpassfiltrerande organet BPD2 innefattar bandpassfilter 725, 726 och differensbildande organ 727, 728.
Det tredje identifieringsorganet IDD innefattar motsvarande organ som ovan beskrivits i anslutning till figur 6B, dock är i denna utföringsform beräkningsorganet CUD anordnat att utföra beräkningar som nedan skall detaljerat beskrivas. Identifieringsenheten påförs strömmätvärdet IM från ^nn/s«^ 10 15 20 25 30 35 514 498 21 strömmätdonet 4, påverkanssignalen SFn från styrenheten samt beräkningssignalerna SCOSn och SSINn och bildar i beroende av påförda signaler värden på den första och, enligt vidareutvecklingen av uppfinningen, även den andra kompenseringsparametern.
På likartat sätt som beskrivits i anslutning till figurerna 5 och 6B bildas vid denna utföringsform av uppfinningen pâverkanssignalen SFn förutom i beroende av styrsignalen SCn också i beroende av en exitationssignal SEn av den form som angivits i uttrycket (13) och strömmätvärdet IM kommer därmed, på samma sätt som ovan beskrivits, att specifikt innehålla en komposant Ie = Ae - sin(coet + ye) av exitationsfrekvensen we och med fasläget ye relativt nollgenomgången för spänningen i den valda fasen av växelspänningsnätet N1. i Det multiplicerande organet 711 påförs signalerna IM och SCOSn och bildar utsignalen S18. Det multiplicerande organet 712 pâförs signalerna IM och SSINn, och bildar utsignalen S19.
Specifikt kommer därvid, i analogi med uttrycket (14), utsignalen S18 att innefatta en term av formen A Iec =-2-e {sin[(coe - nw)t + Ye] + sin[(we + nco)t + 'ye]} (34) och utsignalen S19 en term av formen A Ies = - -äg {cos[(me - nw)t + Ye] - cos[(cne + n(o)t + ye]} (35) Signalerna S18 och S19 påförs lågpassfiltren 713 och 714 respektive. Dessa ges överföringsfunktioner som med fördel väljes så att de ur de påförda signalerna väsentligen eliminerar komposanterna av frekvenser högre än skillnadsfrekvensen (we - non).
Utsignalen S20 från lågpassfiltret 713 påförs bandpassfiltret 715 och utsignalen S21 från lågpassfiltret 714 påförs bandpassfiltret 716.
Bandpassfiltren 715, 716 har en karakteristik som av de påförda signalerna väsentligen släpper igenom komposanten av skillnadsfrekvensen (we - nco) men undertrycker komposanter av andra frekvenser och deras utsignaler påförs var och en var sitt av de differensbildande organen 717, 718 respektive. De differensbildande organen bildar som utsignaler x1, x2 f? 'ifsfvofiø "QGRAA 10 15 20 25 30 35 514 5% » respektive differensen mellan insignalerna vid en tid t1 och vid en tid t2 = tl - 21:/ (n, vilket får till effekt att i signalerna x1 och x2 specifikt alla frekvenser av formen no) eliminerats.
För den fortsatta signalbehandlingen förutsätts alltså att signalerna x1 respektive x2 är av formen »<1 =-*°;-e{smrf+ ven <ß6> xz=êe=icosff+veii (37) Signalerna xl och x2 bildar en första och en andra komponent av den ovan nämnda andra filtersignalen, vilka komponenter tillsammans innehåller information om strömmätvärdets amplitud och fasläge Ae, ye, respektive, för exitationsfrekvensen.
Lågpassfiltren 723, 724 respektive bandpasspassfiltren 725, 726 är av samma slag som motsvarande filter i det tredje frekvenstransformerande organet och i det första bandpassfiltrerande organet, respektive, och påverkans- signalen SFn från styrenheten CUn bearbetas, på sätt analogt med det som ovan beskrivits, i de multiplicerande organen 721, 722, lågpassfiltren 723, 724, bandpasspassfiltren 725, 726 och de differensbildande organen 727, 728.
Utsignalerna X3 och x4, respektive, från de sistnämnda organen kan således skrivas som En _ x3 = _i- sm(we - nw)t (38) En x4 = fi' cos(a)e - nw)t (39) Signalerna X3 och x4 bildar en första och en andra komponent av den ovan nämnda tredje filtersignalen, vilka komponenter tillsammans innehåller information om exitationssignalens amplitud En.
Signalerna x1, x2, x3, x4 påförs beräkningsorganet CUD, vilket på något i och för sig känt sätt är anordnat att som utsignaler z3 och z6 bilda 23 = arctan(x2/x1) - arctan(x4/x3) (40) samt 26 = 24/25 = \/><12 + x22/V x32 + x42 (41) 10 15 20 25 30 35 514 4928 ~É °š 23 ” I figur 9 markeras med beteckningar-na sign(x1), sign(x2), sign(x3) och sign(x4) att beräkningsorganet CUD är anordnat att till arctan-funktionens principalvärde, vilket definitionsmässigt ligger mellan -90° och +90°, med korrekt hänsynstagande till tecknen på signalerna xl, x2, x3 och x4, i förekommande fall addera en vinkel på 180°.
Insättning av uttrycken (36) - (39) i uttrycken (40) - (41) ger, med användning av kända trigonometiska uttryck 23 = 'Yn (42) z6 = Ae/ En (43) Av samma skäl som ovan beskrivits i anslutning till figurerna 6A, 6B inses att överföringsfunktionen HI(s) från styrsignalen SCn till det reglerenheten 6 påförda strömmätvärdet IM på växelströmskomposanten Idh(t) av strömmen i likströmsförbindelsen också åtminstone approximativt är den överföringsfunktion som gäller från exitationssignalen SEn till det identifieringsenheten 71 påförda mätvärdet på samma växelströms- komposant.
Härav och från uttrycken (42) och (43) följer att beräkningsvärdet z6 = Ae / En utgör ett beräkningsvärde på amplitudförstärkningen HIAn i överföringsfunktionen HI(s) vid exitationsfrekvensen me, och att beräkningsvärdet z3 = 'yn utgör ett beräkningsvärde på denna överförings- funktions fasvridning HIPHn, likaså vid exitationsfrekvensen (ne.
Beräkningsvärdena z3 och z6 påförs var och en var sitt lågpassfilter 741, 742 respektive, vars brytfrekvenser företrädesvis väljs vara av samma storleksordning som skillnadsfrekvensen (we - nco). Utsignalerna S33' och S34' från de sistnämnda lågpassfiltren behandlas på sätt som ovan beskrivits i anslutning till figur 6B. och kompenseringsparametervärdena ßn och KGn påförs reglerenheten på sätt som ovan beskrivits i anslutning till figur 7.
Styrordern bildas i beroende av den av reglerenheten bildade styrsignalen SCn, vilken i sin tur är bildad i beroende av en strömkomposant i likströmsförbindelsen med tonfrekvensen nco. Det inses vidare att genom att styrsignalen enligt uttrycket (34), genom att kompenserings- parametervärdet KGn satts till KGn = -HIAn, har teckenvänts i förhållande till tonen Idn, den av det aktiva filtret alstrade spänningen UF (figur 1) i seriekopplingen av den passiva impedansenheten och det aktiva filtret ~oon- -wjq 10 15 20 25 30 35 514 498 24 Chi kommer att generera en ström IF, som vid kopplingspunkten Il adderas till strömmen Id på ett sådant sätt att tonen Idn = An =- sin(nwt + an) i dess växelströmskomposant åtminstone reduceras till sin amplitud och principiellt, genom regulatorernas integrerande funktion, kan helt elimineras.
Figur 11 visar i blockschemaform en annan utföringsform av styr- utrustningen 5 för det aktiva filtret, fördelaktig för det fall styrutrustningen innefattar ett antal parallellkopplade reglerenheter 6n1, 6n2, ..., 6nm för toner för vilka ordningstalet n = n1, n2, ..., nm, och för vilka regleren- heterna värden på kompenseringsparametrarna ßn och KGn respektive bestäms av en för samtliga reglerenheter gemensam identifierings- utrustning 7'.
Identifieringsutrustningen 7' innefattar förutom en identifieringsenhet 71 och signalgenererande organ SGU2 och SGUS av ovan beskrivet slag, två väljarorgan 746 och 747. Väljarorganet 746 påförs de valda ordningstalen nl, n2, nm och vidareför, på något i och för sig känt sätt, i beroende av en påförd tonvalsorder SSEL, ordningstalet (i figuren markerat med 'n') för den ton för vilken identifieringen skall utföras till identifíeringsenheten 71, till det signalgenererande organet SGU2 och till väljarorganet 747.
Identifieringsenheten 71 påförs även strömmätvärdet IM och exitationssignalen SEn samt alstrar, på ovan beskrivet sätt, värden på kompenseringsparametrarna ßn och KGn för den valda tonen. Dessa respektive värden påförs väljarorganet 747, vilket likaledes i beroende av ordningstalet n, på något i och för sig känt sätt, i beroende av tonvalsordern påför respektive reglerenhet de för denna tillämpliga värdena på respektive kompenseringsparameter, i figuren för tydlighets skull endast markerade med de komplexa kompenseringssignalerna SCMn1, ..., SCMnm.
Exitationssignalen SEn = En * sin(cnet) påförs i detta fall ett summerande organ CES' vilket också påförs styrsignalerna SCn från respektive reglerenhet och bildar styrordern SCF i beroende av dessa påförda signaler.
Till skillnad från den i anslutning till figur 5 beskrivna anordningen, där identifieringen utfördes på överföringsfunktionen från den av styrenheten alstrade påverkanssignalen SFn till växelströmskomposanten Idh(t) av strömmen i likströmsförbindelsen utförs i detta fall, såsom illustreras i figur 11, identifieringen på överföringsfunktionen från den av identifierings- enheten alstrade exitationssígnalen SEn till nämnda växelströms- ^ny~tn- 10 15 20 25 30 35 514 498 :W 25 “ komposant. Då som ovan beskrivits, även i detta fall respektive signaler summeras i summerande organ utan någon amplitudförstärkning eller fasförändring sinsemellan, inses att även i detta fall de identifierade värdena på kompenseringsparametrarna ßn och KGn, respektive, är giltiga för överföringsfunktionen HI(s) från den av reglerenheten bildade styrsignalen SCn till det reglerenheten påförda mätvärdet på nämnda växelströmskomposant.
Figur 8 visar schematiskt utföringsformer av de i styrutrustningen 5 innefattade signalgenererande organen SGU1, SGU2. Det signalgenererande organet SGU 1 innefattar ett beräkningsorgan 91 som påförs ordningstalet n, ett värde på systemfrekvensen m, samt en synkroniseringssignal SYNC och i beroende av dessa påförda värden såsom utsignaler alstrar beräknings- signalerna SCOSn = cos(ncot) och SSINn = - sin(nu)t). Signalen SYNC bildas på något i och för sig känt sätt, genom avkänning av växelspänningsnätets spänning, för synkronisering av beräkningssignalernas SCOSn och SSlNn fasläge relativt nollgenomgången för spänningen i en vald fas av växelspänningsnätet Nl.
Det signalgenererande organet SGU2 innefattar ett fördröjningsorgan 921 med en påverkbar tidsfördröjning Td, ett kvotbildande organ 922 och ett beräkningsorgan 923. Ett av en identífieringsenhet bildat värde på den första kompenseringsparametern ßn, ordningstalet n och systemfrekvensen (n påförs det kvotbildande organet, vilket som utsignal bildar kvoten Td = ßn/nm (44) vilket värde tillsammans med synkroniseringssignalen påförs fördröjningsorganet. Detta bildar som utsignal en fördröjd synkroniserings- signal SYNCD, fördröjd med tiden Td i förhållande till synkroniserings- signalen SYNC. Beräkningsorganet 923 påförs ordningstalet n, värdet (o på systemfrekvensen, ett av en identieringsenhet bildat värde på den andra kompenseringsparametern KGn samt den fördröjda synkroniserings- signalen SYNCD och alstrar i beroende av dessa påförda värden såsom utsignaler kompenseringssignalerna SCMnr = KGn * cos(nwt +ßn) och SCMni = - KGn * sin(ncot +ßn).
Figur 10 visar schematiskt ett i styrutrustningen 5 innefattat signal- genererande organ SGU3, i sin tur innefattande ett beräkningsorgan 93 som bildar exitationssignalen SEn. Beräkningsorganet påförs ordningstalet n, ett »tqfloaa 10 15 20 25 30 35 514 498 26 / ° värde på systemfrekvensen o), ett värde på exitationsfrekvensens we frekvensavstånd Ao) från tonen no), med fördel valt enligt uttrycket (19), ett värde på vald amplitud En på exitationssignalen samt synkroniserings- signalen SYNC, och alstrar i beroende av dessa påförda värden såsom utsignal exitationssignalen SEn = En * sin(wet).
I ytterligare en fördelaktig utföringsform av uppfinningen, vid vilken styrutrustningen i tillämpliga delar arbetar med samplade signaler och exempelvis de ovan beskrivna organen och regulatorerna är utformade som programvara för implementering i processdatorer, anordnas olika delar av styrutrustningen att arbeta vid olika samplingsfrekvensen Således kan de första, andra, tredje och fjärde frekvenstransformerande organen arbeta med en första samplingsfrekvens SFI och reglerorganet CD, de bandpassfiltrerande organen BPDI, BPD2 och det tredje identifierings- organet IDD att arbeta med en andra samplingsfekvens SF2, lägre än den första, i det att de första, andra och tredje frekvenstransformerande organen väsentligen transformerar påförda signaler från tonfrekvensen no) till frekvensen noll. Detta markeras i figurerna 6A, 6B, 7, 9 och 12 med dubbelpilar märkt SF1 eller SF2.
En i detta fall fördelaktig utföringsforrn av strörnmätdonet 4 visas i figur 12.
Ett strömavkännade organ 41, anordnat vid ledaren L1 (figur 2), påför ett i strämmätdonet anordnat lågpassfilter 42 ett mätvärde på växelströms- komposanten Idh(t) av strömmen Id. Utsignalen från lågpassfiltret påförs ett analog/ digitalornvandlande organ 43 vilket bildar utsignalen IM. Det analog/ digitalomvandlande organet arbetar synkront med övriga i styr- utrustningen samplat arbetande organ med samplingsfrekvensen SFI, synkroniserat medelst den ovan beskrivna signalen SYNC. Lågpassfiltret 42 ges med fördel en överföringsfunktion sådan att filtret väsentligen filtrerar bort signaler med ett frekvensinnehåll högre än halva samplings- frekvensen SFI.
Typiskt kan i en reglerenhet respektive identifieringsenhet för en ton med tonfrekvensen nco/ 21: = 750 Hz den första samplingsfrekvensen väljas till ca SFI = 13 kHz och den andra samplingsfrekvensen till ca SF2 = 200 Hz.
Genom att använda en lägre samplingsfrekvens för de nämnda organen minskar behovet av beräkningskapacitet väsentligt vilket innebär lägre krav på processdatorer och/ eller ett färre antal processdatorer. 10 15 20 25 30 35 514 498 27 Det har vid denna utföringsform även visat sig ytterligare fördelaktigt att utforma vart och ett av de i de frekvenstransformerande organen FI' D1, FT D2 och FTD4 innefattade lågpassfiltren såsom två sinsemellan kaskad- kopplade lågpassfilter. Det första av dessa kaskadkopplade filter, vilket påförs utsignalen från respektive multiplicerande organ anordnas därvid att arbeta med samplingsfrekvensen SF1 och ges en överföringsfunktion sådan att filtret väsentligen filtrerar bort signaler med ett frekvensinnehåll högre än halva samplingsfrekvensen. Det andra av dessa filter, vilket påförs utsignalen från det första filtret i kaskadkopplingen och vars utsignal utgörs av respektive signaler S12, S13, S20, S21, S24 och S25, anordnas att arbeta vid den lägre samplingsfrekvensen och» ges överföringsfunktioner av de slag som ovan beskrivits i anslutning till respektive filter 65, 66, 713, 714, 723 och 724.
Den ovan beskrivna identifieringsenheten kan åtminstone l vissa tillämpningar användas intermittent, det vill säga tillfälligt anslutas till reglerenheten i beroende av en identifieringsorder IDON, varvid det signalgenererande organet SGU2 anordnas alstra beräkningssignalen SCMn i beroende av de senast beräknade kompenseringsparametervärdena.
Figur 13 visar i schematisk blockschemaform en utföringsform av en styrenhet där respektive block givits samma beteckningar som motsvarande block i figurerna 6A, 6B. Därutöver visar figuren ett anslutningsorgan CON1, vilket i beroende av identifieringsordern IDON ansluter exitationssignalen SEn till det summerande organet 8 och till det fjärde frekvenstransformerande organet FTD4 och strömmätvärdet IM till det tredje frekvenstransformerande organet FT D3, respektive. För att förenkla figuren visas ej de signalgenererande organen SGU1 och SGU2.
Uppfinningen är inte begränsad till de visade utföringsexemplen utan ett flertal modifikationer är tänkbara inom uppfinningstankens ram. I de nedan beskrivna figurerna 14-17, liksom i den ovan beskrivna figuren 13, betecknar hänvisningsbeteckningarna organ och signaler av samma slag som de i anslutning till figurerna 6A, 6B och 8 beskrivna.
Figur 14 visar en annan utföringsform av en styrenhet enligt uppfinningen.
Skillnaden gentemot utföringsformen enligt figur 13 består i att det summerande organet 8 i detta fall är ersatt med ett summerande organ 8', anordnat före det andra frekvenstransformerande organet FTD2 och vars ^fw1o^^ 10 15 20 25 30 35 514 498 28 utsignal påförs detta frekvenstransformerande organ. Det summerande organet 8' bildar summan av reglerenhetens utsignal S14' och av exitationssignalen SEn', då denna är ansluten till det summerande organet 8'. Påverkanssignalen SFn' innefattar alltså i detta fall dels styrsignalen SCn' och dels, då exitationssignalen är ansluten till det summerande organet 8', en komposant av exitationsfrekvensen me.
Det signalgenererande organet SGU3 alstrar vid denna utföringsform en utsignal, som uttryckt i komplexa storheter, är av formen SEn' = En » ellmeflïfflfi. (45) och den i påverkanssignalen innefattade komposanten av exitations- frekvensen me bildas genom multiplikation av utsignalen enligt uttrycket (46) med kompenseringssignalen SCMn = KGn * ellflwf +ßn) i det andra frekvenstransformerande organet FTD2.
Utsignalen från det signalgenererande organet SGU3 påförs direkt det tredje identifieringsorganet IDD. Ovan nämnda andra identifieringssignal och tredje filtersignal utgörs alltså i denna utföringsform av utsignalen enligt uttrycket (45). Genomräkningar visar att i detta fall i det tredje identifieringsorganet IDD skall innefattas ett filterkompenserande organ CIDD för kompensering av förstärkningsfaktorn KGn/2 och fasvridningen ßn i det andra frekvenstransformerande organet PTDZ. Därutöver kan med fördel detta filterkompenserande organ anordnas att kompensera för den amplitudförstärkning ABPD1 och den fasvridning PHBPD1 som det första bandpassfiltrerande organets BPD1 och det i det tredje frekvens- transformerande organet innefattade lågpassfiltrerande organets LPI uppvisar vid skillnadsfrekvensen (me-nw).
Ytterligare en utföringsform illustreras i figur 15, skillnaden mot den i figur 14 illustrerade är att vid denna utföringsform det tredje frekvenstrans- formerande organet FTDB ersatts med det i anslutning till figur 6B beskrivna lågpassfiltret LPI och att den detta filter påförda signalen ej utgörs av det reglerenheten påförda strömmätvärdet IM utan av utsignalen S10' från det i det första frekvenstransformerande organet FTDl innefattade multiplicerande organet MD1. Ovan nämnda första identifieringsorgan innefattar alltså vid denna utföringsform det multiplicerande organet MD1.
Som inses av beskrivningen i anslutning till uttrycket (14) ovan innefattar 10 15 20 25 30 35 514 498 i; 29 ' utsignalen S10' under identifieringen de för styrenhetens funktion relevanta komposanterna (An/2j) »elfiïnl och (Ae/2j) » elllffleflïmfi + Yel.
Detta innebär att i denna utföringsform det i det tredje frekvenstrans- formerande organet innefattade multiplicerande organet MD3 kan elimineras.
Vid en utföringsform enligt figur 16 påförs, till skillnad från utförings- formen enligt figur 15, utsignalen 512' från det första frekvenstrans- former-ande organet FI'D1 direkt det första bandpassfiltrerande organet BPD1. I detta fall innefattar utsignalen S12' under identifieringen samma komponenter som signalen S10' vid en utföringsform enligt figur 15. Vid en utföringsform enligt figur 16 skall i det tredje identifieringsorganet IDD innefattas ett filterkompenserande organ CIDD', som kompenserar för de i anslutning till utföringsformen enligt figur 14 nämnda förstärknings- faktorn KGn/ 2 och fasvridningen ßn i det andra frekvenstransformerande organet FIDZ. Därutöver kan med fördel det filterkompenserande organet CIDD' anordnas att kompensera för den amplitudförstärkning ABPD1' och den fasvridning PHBPD1' som det första bandpassfiltrerande organets BPD1 och det i det första frekvenstransformerande organet innefattade lågpassfiltrerande organets LP1 uppvisar vid skillnadsfrekvensen (we-mn).
Ytterligare en fördelaktig utföringsform illustreras i figur 17. Utförings- formen skiljer sig från den i anslutning till figur 13 beskrivna i det att styrutrustning innefattar ett hållorgan (HOLDn) som påförs styrsignalen SCn' från det andra frekvenstransformenrande organet FI' D2. Detta hållorgan håller, i beroende av en pâförd styrsignalhållningsorder SSTATn styrsignalen för en vald tonfrekvens på till sin amplitud och till sin fasvinkel konstanta värden då exitationssignalen för den valda tonfrekvensen föreligger.
De i figurerna 13-17 visade utföringsformerna kan givetvis var och en utföras för genomförande av signalbehandlingen genom multiplikationer med beräkningssignaler SCOSn. SSINn, SCMnr och SCMni i stället för med beräkningssignaler i komplex exponentiell form. Detta kan utföras på analogt sätt som demonstrerats för utföringsformen enligt figur 13 (och figurerna 6A, 6B) utförd såsom beskrivits i anslutning till figurerna 6A, 6B och 8. Dessa genomräkningar demonstreras ej här då de, liksom genomräkningarna för utföringsformerna enligt figurerna 13-17, för fackmannen kan genomföras med ledning av ovanstående beskrivning. 10 15 20 25 30 35 514? 498 :i 30' I' i: Den ovan nämnda identifieringen utförd vid en viss exitationsfrekvens we kan också utföras upprepat vid olika värden på exitationsfrekvensen varefter kompenseringsparametervärdena ßn och KGn kan bildas genom interpolation eller extrapolation av de på detta sätt erhållna beräknings- värdena på överföringsfunktionens HI(s) amplitudförstärkning HIAn och fasvridning HIPHn.
I ekvationerna 11 och 12 ovan har gjorts ansatsen att nämnda identifieringsenheKer) bildar den första kompenseringsparametern sådan att summan av denna och av fasvridningen för en överföringsfunktion från styrsignalen till strömmätvärdet vid den' valda tonfrekvensen är åflninstone approximativt lika med NOLL, och bildar den andra kompenseringsparameter sådan att produkten av denna och av amplitud- förstärkningen för nämnda överföringsfunktion vid den valda tonfrekvensen är åtminstone approximativt lika med MINUS ETT. Det är givetvis möjligt, och ligger inom uppfinningens ram, att i stället göra ansatsen nämnda identifieringsenhet(er) bildar den första kompenserings- parametern sådan att summan av denna och av fasvridningen för nämnda överföringsfunktion vid den valda tonfrekvensen är åtminstone approximativt lika med ett förvalt värde (Aßn), och bildar den andra kompenseringsparameter sådan att produkten av denna och av amplitudförstärkningen för nämnda överföringsfunktionen vid den valda tonfrekvensen är åtminstone approximativt lika med ett förvalt negativt tal (AKGn). Detta kan åstadkommas genom något för för fackmannen känt sätt genom modifiering av identifieringsorganet.
Det ligger likaså inom uppfinningens ram att det aktiva filtret kan vara anordnat att, i stället för en filterspänning, alstra och påföra likströms- kretsen en filterström, exempelvis på något i den inledningsvis anförda litteraturen visat sätt.
Claims (19)
1. Styrutrustning (5) för ett aktivt filter (2), anslutet till en likströmskrets (L1, L2) vid en strömriktare (SR1) i en anläggning för överföring av högspänd likström, vilken strömriktare på sin växelströmssida är ansluten till ett elektriskt kraftnät (N1) med en systemfrekvens (co), varvid det aktiva filtret i beroende av en av styrutrustningen alstrad styrorder (SCF) alstrar och påför likströmsförbindelsen endera av en filterspänning (UF) och en filterström (IP) för att reducera åtminstone en ton (An =+ sin[ncot + (1111) av en vald tonfrekvens (nm) i en ström (Id) i likströmsförbindelsen, och styrutrustningen bildar styrordem i beroende av en styrsignal (SCn', SCn) av den valda tonfrekvensen, vilken styrutrustning innefattar en reglerenhet (6), som påförs ett _ åtminstone tonen av den valda tonfrekvensen innefattande strömmätvärde (IM) på strömmen i likströmsförbindelsen och i beroende därav, genom en frekvenstransforrnation från den valda tonfrekvensen till frekvensen NOLL, bildar en första filtersignal (S12', S12 och S13), iberoende av denna filtersignal, genom signalbehandling i ett reglerorgan (CD) med proportionell-integrerande karakteristik, bildar en regulatorsignal (S14', S14 och S15) och, i beroende av regulatorsignalen och av en första kompenseringsparameter (ßn), bildar styrsignalen, k ä n n e t e c k n a d av att styrutrustningen vidare innefattar exitationsgenererande medel (SGUS, FTDZ, 8, 8') som alstrar och till styrordern adderar en exitationssignal (SEn) av en exítationsfrekvens (me), och en identifieringsenhet (7), som bildar och påför reglerenheten den första kompenseringsparametern, vilken identifieringsenhet påförs dels en av strömmätvärdet beroende första identifieringssignal (IM, S10', S10, S11, S12, S13), dels en andra identifieringssignal (SEn, SEn', SFn, SFn'), avkänd vid nämnda exitationsgenererande medel och vars amplitud och frekvens är relaterade till exitationssignalen, och som i beroende av nämnda identifieringssignaler bildar den första kompenseringsparametem sådan att summan av denna och av fasvridningen för en överföringsfunktion från styrsignalen till strömmätvärdet 10 15 20 25 30 35 514 498 32 vid den valda tonfrekvensen är åtminstone approximativt lika med ett förvalt Värde
2. Styrutrustriing enligt patentkrav 1, i vilken reglerenheten innefattar ett första frekvenstransformerande organ (FTDl), som påförs strömmätvärdet och i beroende därav bildar den första filtersignalen, k ä n n e t e c k n a d av att det första frekvenstransformerande organet innefattar åtminstone ett filterorgan (LP1, 65, 66) med en överföringsfunktion av lågpasskaraktär, så vald att filterorganet ur den påförda signalen väsentligen eliminerar komposanter av frekvenser, skilda från NOLL, som utgör en summa ((k+n)co) eller en differens ((k-n)co) av heltalsmultipler (km) av systemfrekvensen och av den valda tonfrekvensen (nco), och att den första filtersignalen bildas i beroende av en utsignal från filterorganet.
3. Styrutrustning enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e - t e c k n a d av att reglerenheten bildar styrsignalen i beroende även av en andra kompenseringsparameter (KGn), och identifieringsenheten, i beroende av den första och den andra identifieringssignalen, bildar den andra kompenseringsparameter sådan att produkten av denna och av amplitudförstärkningen för överföringsfunktionen från styrsignalen till strömmätvärdet vid den valda tonfrekvensen är åtminstone approximativt lika med ett förvalt negativt tal (AKGn), och påför reglerenheten den andra kompenseringsparametern.
4. Styrutrustning enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e - t e c k n a d av att identifieringsenheten innefattar första identiferingsorgan (FT D3, MD3, LPI, BPDl), som påförs den första identifieringssignalen och i beroende därav bildar en andra filter-signal (x1', respektive x1, x2) av en frekvens lika med skillnadsfrekvensen (me - nco) mellan exitationsfrekvensen och den valda tonfrekvensen, innefattande en . A A första och en andra komponent (Ae, elYe, respektive *zå sin(ye), *'23 cos('ye)), vilka tillsammans innehåller information om strömmätvärdets amplitud och fasläge (Ae, Ye respektive) för exitationsfrekvensen, andra identifieringsorgan (FTD4, BPD2), som påförs den andra identifieringssignalen och i beroende därav bildar en tredje filtersignal (x2', 10 15 20 25 30 35 514 498 33 respektive x3, X4) av skillnadsfrekvensen, innehållande information om exitationssignalens amplitud (En), och ett tredje identifieringsorgan (IDD), som påförs den andra och den tredje filtersignalen, och som i beroende därav bildar åtminstone den första kompenseringsparametern.
5. Styrutrustning enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e - t e c k n a d av att den andra identifieringssignalen är av en frekvens lika med exitationsfrekvensen.
6. Styrutrustning enligt något av patentkraven 1-4, k ä n n e t e c k n a d av att den andra identifieringssignalen är av en frekvens lika med skillnadsfrekvensen (me - non) mellan exitationsfrekvensen och den valda tonfrekvensen.
7. Styrutrustning enligt något av patentkraven 1-3, k ä n n e t e c k n a d av att den andra identifieringssignalen är av en frekvens lika med skillnadsfrekvensen (we - nco) mellan exitationsfrekvensen och den valda tonfrekvensen, och att identifieringsenheten innefattar första identiferingsorgan (FTD1, MD1, FTD3, LPI, BPD1), som påförs den första identifieringssignalen och iberoende därav bildar en andra filtersignal (x1', respektive x1, x2) av en frekvens lika med skillnadsfrekvensen, - A innefattande en första och en andra komponent (Ae, elYe, respektive "23 A sinWe), ïe' cos(ye)), vilka tillsammans innehåller information om ström- mätvärdets amplitud och fasläge (Ae, 'ye respektive) för exitationsfrekvensen, och ett tredje identifieringsorgan (IDD), som påförs den andra filtersignalen och den andra identifierirrgssignalen, och som iberoende därav bildar åtminstone den första kompenseringsparametern.
8. Styrutrustning enligt något av patentkraven 6-7, i vilken reglerenheten innefattar ett andra frekvenstransformerande organ (FTDZ), som påförs regulatorsignalen och i beroende därav och i beroende av åtminstone den första kompenseringsparametern, bildar styrsignalen av den valda tonfrekvensen, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda exitationsgenererande 10 15 20 25 30 35 514 498 34 medel (SGU3) alstrar och pâför det andra frekvenstransfonnerande organet en insignal (SEn') med en frekvens lika med skillnadsfrekvensen, och att det andra frekvenstransformerande organet genom en frekvenstransformation från skillnadsfrekvensen till exitationsfrekvensen alstrar exitationssignalen i beroende av nämnda irtsignal.
9. Styrutrustning enligt något av patentkraven 4, 5, 6, 8, när patentkraven 5, 6, 8 beror av patentkrav 4, k ä n n e t e c k n a d av att den första identifieringssignalen bildas i beroende av den första filtersignalen.
10. Styrutrustning enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e - t e c k n a d av att den innefattar en första och en andra styrenhet (CUnl, CUnZ respektive), var och en tillordnad en vald första respektive andra tonfrekvens (nlco, n2w respektive), vilka styrenheter var och en innefattar en reglerenhet, som bildar styrsignalen för den till respektive styrenhet tillordnade tonfrekvensen, exitationsgenererande medel (SGUB, FTDZ, 8) som alstrar och till styrordem adderar en exitationssignal (SEn) av en respektive styrenhet tillordnad exítationsfrekvens (me), ett första summerande organ (8), som för var och en av styrenheterna bildar en påverkanssignal (SFn1, SFnZ respektive) i beroende av en summa av styrsignalen och exitationssignalen, en identifieríngsenhet, som alstrar åtminstone den första kompen- seringsparametern för den respektive styrenhet tillordnade tonfrekvensen i beroende av den första och den andra identifieringssignalen, och ett andra summerande organ (CES) som bildar styrordern i beroende av en surnma av påverkanssignalerna.
11. Styrutrustning enligt något av patentkraven 1-9, k ä n n e t e c k n a d av att den innefattar en första och en andra reglerenhet (6n1, 6n2 respektive), var och en tillordnad en vald första respektive andra tonfrekvens (nl (o, n2cn respektive), svarande mot ett första och ett andra ordningstal (nl, n2 respektive), och en identifieringsutrustriirig (7'), vilken identifieringsutrusmmg innefattar 10 15 20 25 30 35 514 498 , « « « < . 35 exitationsgenererande medel (SGUB, FTDZ, 8) som i beroende av ett påfört ordningstal alstrar och till styrordern adderar en exitationssignal (SEn) av en exitationsfrekvens (me), en identieringsenhet (7), som i beroende av den första och den andra identifieringssignalen och av ett pâfört ordningstal alstrar åtminstone den första kompenseringsparametern, ett första väljarorgan (746), som påförs det första och det andra ordningstalet och i beroende av en påförd tonvalsorder (SSEL) vidareför endera av dessa ordningstal till identifieringsenheten och till nämnda exitationsgenererande medel, ett andra väljarorgan (747), som påförs nämnda vidareförda ordningstal och den av identifieringsenheten alstrade åtminstone första kompenseringsparametern och i beroende av tonvalsordern vidareför nämnda kompenseringsparameter till den reglerenhet som är tillordnad tonfrekvensen svarande mot nämnda vidareförda ordningstal, och ett tredje summerande organ (CES) som bildar styrorclern i beroende av en summa av styrsignalerna och av exitationssignalen.
12. Styrutrustning enligt något av patentkraven 4-11, k ä n n e t e c k n a d av att den innefattar ett anslutningsorgan (CONl) som i beroende av en påförd identifieringsorder (IDON) ansluter respektive den första identifieringssignalen och den andra identifíeringssignalen till identifieringsenheten.
13. Styrutrustning enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e - t e c k n a d av att den innefattar ett hållorgan (HOLDn) som i beroende av en påförd styrsignalliållniiigsorder (SSTATn) håller styrsignalen för en vald tonfrekvens på till sin amplitud och till sin fasvinkel konstanta värden då exitationssignalen för den valda tonfrekvensen föreligger.
14. Styrutrustxiirig enligt något av föregående patentkrav, varvid reglerenheten avkänner och bildar respektive signaler i samplad form, k ä n n e t e c k n a d av att reglerenheten bildar den första filtersignalen och styrsignalen med en första samplingsfrekvens (SF1) och regulatorsignalen med en andra samplingsfrekvens (SF2), lägre än den första samplingsfrekvensen. 10 15 20 25 30 35 514 498 36
15. Styrutrustnirig enligt något av patentkraven 4-6, varvid identifieririgsenheten avkänner och bildar respektive signaler i samplad form, kännetecknad avatt det första identifieringsorganet innefattar ett tredje frekvenstrans- formerande organ och ett första bandpassfiltrerande organ, det andra identifieringsorganet innefattar ett fjärde frekvenstrans- formerande organ och ett andra bandpassfiltrerande organ, och att det tredje och det fjärde frekvenstransforrnerande organet därvid arbetar med en första samplingsfrekvens (SF1) och det tredje identifieringsorganet och åtminstone någotdera av det första och det andra bandpassfiltrerande organen därvid arbetar med en andra samplingsfrekvens (SFZ), lägre än den första samplingsfrekvensen.
16. Styrutrusmmg enligt något av patentkraven 14-15, k ä n n e t e c k n a d av att den första samplingsfrekvensen är åtminstone 50 gånger högre än den andra.
17. Styrutrustning enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e - te c k n a d av att nämnda identifieringsenhefler) bildar den första kompenseringsparametern sådan att summan av denna och av fasvridningen för en överföringsfunktion från styrsignalen till strömmätvärdet vid den valda tonfrekvensen är åtminstone approximativt lika med NOLL.
18. Styrutrustning enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e ~ te c k n a d av att nämnda identifieringsenhefler) bildar nämnda andra kompenseringsparameter sådan att produkten av denna och av amplitudförstärkningen för överföringsfunktionen från styrsignalen till strömmätvärdet vid den valda tonfrekvensen är åtminstone approximativt lika med MINUS ETT.
19. Anläggning för överföring av högspänd likström, innefattande en styrutrustning enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a d av att den valda tonfrekvensens (mo) ordningstal (n) är en heltalsmultipel av strömriktarens pulstal (p).
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE9700897A SE514498C2 (sv) | 1997-03-13 | 1997-03-13 | Styrutrustning för ett aktivt filter samt HVDC-anläggning innefattande sådan styrutrustning |
PCT/SE1998/000421 WO1998021924A2 (sv) | 1997-03-13 | 1998-03-10 | Control equipment for an active filter |
EP98905123A EP0901691B1 (en) | 1997-03-13 | 1998-03-10 | Control equipment for an active filter |
JP52358898A JP3825810B2 (ja) | 1997-03-13 | 1998-03-10 | 能動フィルタ用制御装置 |
DE69800858T DE69800858T2 (de) | 1997-03-13 | 1998-03-10 | Steuervorrichtung für aktives filter |
US09/155,890 US5999422A (en) | 1997-03-13 | 1998-03-10 | Control equipment for an active filter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE9700897A SE514498C2 (sv) | 1997-03-13 | 1997-03-13 | Styrutrustning för ett aktivt filter samt HVDC-anläggning innefattande sådan styrutrustning |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SE9700897D0 SE9700897D0 (sv) | 1997-03-13 |
SE9700897L SE9700897L (sv) | 1998-09-14 |
SE514498C2 true SE514498C2 (sv) | 2001-03-05 |
Family
ID=20406128
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SE9700897A SE514498C2 (sv) | 1997-03-13 | 1997-03-13 | Styrutrustning för ett aktivt filter samt HVDC-anläggning innefattande sådan styrutrustning |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5999422A (sv) |
EP (1) | EP0901691B1 (sv) |
JP (1) | JP3825810B2 (sv) |
DE (1) | DE69800858T2 (sv) |
SE (1) | SE514498C2 (sv) |
WO (1) | WO1998021924A2 (sv) |
Families Citing this family (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE112006004118A5 (de) * | 2006-09-07 | 2009-08-13 | Siemens Aktiengesellschaft | Einrichtung zur Dämpfungsregelung |
KR101594013B1 (ko) | 2009-06-15 | 2016-02-26 | 제네럴 일렉트릭 테크놀러지 게엠베하 | 컨버터 |
CN102859861B (zh) | 2009-07-31 | 2016-01-20 | 阿尔斯通技术有限公司 | 可配置的混合转换器电路 |
EP2534742B8 (en) | 2010-02-09 | 2016-02-24 | General Electric Technology GmbH | Converter for high voltage dc dc transmission |
DK2548277T3 (en) | 2010-03-15 | 2016-01-11 | Alstom Technology Ltd | Static reactive power compensator with flertrinskonverter |
DK2556585T3 (da) | 2010-04-08 | 2014-05-05 | Alstom Technology Ltd | Hybrid højspændingsjævnstrømskonverter |
KR101719393B1 (ko) | 2010-04-15 | 2017-03-23 | 제네럴 일렉트릭 테크놀러지 게엠베하 | 하이브리드 2-레벨 및 멀티레벨 hvdc 컨버터 |
EP2583375B1 (en) | 2010-06-18 | 2018-05-30 | General Electric Technology GmbH | Converter for hvdc transmission and reactive power compensation |
EP2599199B1 (en) | 2010-07-30 | 2018-02-28 | General Electric Technology GmbH | Hvdc converter comprising fullbridge cells for handling a dc side short circuit |
CA2833450A1 (en) | 2011-06-08 | 2012-12-13 | Alstom Technology Ltd | High voltage dc/dc converter with cascaded resonant tanks |
WO2013017160A1 (en) | 2011-08-01 | 2013-02-07 | Alstom Technology Ltd | A dc to dc converter assembly |
WO2013068031A1 (en) | 2011-11-07 | 2013-05-16 | Alstom Technology Ltd | Control circuit |
US9362848B2 (en) | 2011-11-17 | 2016-06-07 | Alstom Technology Ltd. | Hybrid AC/DC converter for HVDC applications |
WO2013127461A1 (en) | 2012-03-01 | 2013-09-06 | Alstom Technology Ltd | Control circuit |
JP5779561B2 (ja) * | 2012-09-10 | 2015-09-16 | 株式会社日立製作所 | 電力変換システム |
FR3034929B1 (fr) | 2015-04-08 | 2019-03-22 | Schneider Electric Industries Sas | Systeme de filtrage actif |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4224660A (en) * | 1979-01-22 | 1980-09-23 | The Regents Of The University Of Minnesota | Composite filter for suppressing harmonic frequencies on electric power transmission lines |
JPH0834669B2 (ja) * | 1986-06-26 | 1996-03-29 | 三菱電機株式会社 | 高調波抑制装置 |
JPH0710171B2 (ja) * | 1987-10-12 | 1995-02-01 | 株式会社東芝 | 高周波リンク変換装置 |
US5132894A (en) * | 1990-09-10 | 1992-07-21 | Sundstrand Corporation | Electric power generating system with active damping |
SE469360B (sv) * | 1991-11-04 | 1993-06-21 | Asea Brown Boveri | Foerfarande och anordning foer att i ett kraftnaet reducera stoerningar med ett styrbart aktivt filter |
SE469361B (sv) * | 1991-11-04 | 1993-06-21 | Asea Brown Boveri | Foerfarande och anordning foer reduktion av stoerningar i kraftnaet |
ATE162670T1 (de) * | 1991-11-04 | 1998-02-15 | Asea Brown Boveri | Steuerung eines versorgungsnetzes |
US5397927A (en) * | 1992-08-25 | 1995-03-14 | Helionetics, Inc. | Active filter for reducing non-fundamental currents and voltages |
JP2791273B2 (ja) * | 1993-09-07 | 1998-08-27 | 株式会社東芝 | 電力変換装置 |
US5548165A (en) * | 1994-07-18 | 1996-08-20 | Regents Of The University Of Minnesota | Hybrid filter for reducing distortion in a power system |
US5757099A (en) * | 1996-03-01 | 1998-05-26 | Wisconsin Alumni Research Foundation | Hybrid parallel active/passive filter system with dynamically variable inductance |
US5737198A (en) * | 1996-11-26 | 1998-04-07 | General Electric Company | Hybrid active power filter with programmed impedance characteristics |
-
1997
- 1997-03-13 SE SE9700897A patent/SE514498C2/sv not_active IP Right Cessation
-
1998
- 1998-03-10 JP JP52358898A patent/JP3825810B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1998-03-10 US US09/155,890 patent/US5999422A/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-03-10 DE DE69800858T patent/DE69800858T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1998-03-10 WO PCT/SE1998/000421 patent/WO1998021924A2/sv active IP Right Grant
- 1998-03-10 EP EP98905123A patent/EP0901691B1/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3825810B2 (ja) | 2006-09-27 |
EP0901691B1 (en) | 2001-05-30 |
WO1998021924A2 (sv) | 1998-05-28 |
JP2000514640A (ja) | 2000-10-31 |
DE69800858D1 (de) | 2001-07-05 |
DE69800858T2 (de) | 2002-03-28 |
US5999422A (en) | 1999-12-07 |
WO1998021924A3 (sv) | 1998-09-11 |
EP0901691A2 (en) | 1999-03-17 |
SE9700897D0 (sv) | 1997-03-13 |
SE9700897L (sv) | 1998-09-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
SE514498C2 (sv) | Styrutrustning för ett aktivt filter samt HVDC-anläggning innefattande sådan styrutrustning | |
US4621198A (en) | Method and system for interconnecting two synchronous or asynchronous electrical alternating three-phase networks by means of variable reactive impedances | |
AU7515496A (en) | Apparatus and method for interline power flow control | |
EP0767982B1 (en) | Method and device for compensation of unbalance in a series-compensated converter station | |
EP3070803B1 (en) | Power transmission network | |
CN113422381B (zh) | 一种柔性直流换流器定交流侧电压控制系统及方法 | |
EP2549616B1 (en) | An arrangement and a method for supplying electric power | |
US5694306A (en) | Method and device for control of a series-compensated converter station | |
JP2003510000A (ja) | 電気ネットワークにおける電気エネルギを生成するための装置及び無効電力の調整方法 | |
CN114243761A (zh) | 一种微电网车并离网运行模式切换的控制方法及系统 | |
CN107078506B (zh) | 电压源转换器 | |
CN105870978B (zh) | 一种基于bpf的延时免疫功率均分方法 | |
RU2413350C1 (ru) | Способ компенсации высших гармоник и коррекции коэффициента мощности сети | |
CN118399709A (zh) | 交流稳压设备及信号电源系统 | |
CN115276443A (zh) | 逆变器并机系统及其零序电流控制方法 | |
SE517777C2 (sv) | Anordning och förfarande för spänningsreglering i ett elektriskt transmissionsnät | |
CN114243719A (zh) | 用于长距离供电的电压自动调节装置及系统 | |
US6535404B2 (en) | Controlling operation of an AC/DC converter | |
CN109039097B (zh) | 变频控制方法、装置、岸电系统和存储介质 | |
Meah et al. | Simple fuzzy self-tuning PI controller for multi-terminal HVDC transmission systems | |
Vadher et al. | Mathematical modeling of a VSCF aircraft generating system | |
Kryltcov et al. | Novel Approach to Collect and Process Power Quality Data in Medium Voltage Distribution Grids. Symmetry 2021, 13, 460 | |
Parazdeh et al. | Tan-Sun Transformation based Virtual Inductance Control Loop for Unbalanced Power Sharing of Islanded AC Microgrids | |
Zhang et al. | Impact analysis of time-delay and data dropout on three-phase inverter parallel operation with networked control | |
CN117081092A (zh) | 一种基于多模态扩张状态观测的静止无功发生器控制器 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
NUG | Patent has lapsed |