SU1229921A1

SU1229921A1 - Method of controlling two static frequency converters operating in parallel on common load

Info

Publication number: SU1229921A1
Application number: SU843798259A
Authority: SU
Inventors: Николай Иванович Бородин; Сергей Александрович Харитонов; Евгений Александрович Подъяков
Original assignee: Новосибирский электротехнический институт
Priority date: 1984-10-09
Filing date: 1984-10-09
Publication date: 1986-05-07

Abstract

Изобретение относитс к преобразовательной технике, а именно к способам управлени преобразовател ми частоты, используемыми в качестве источников электропитани . Цель изобретени - повышение равномерности распределени мощности нагрузки между преобразовател ми (П), работающими параллельно. Управление П осуществл етс следующим образом. Синхронизатор 22 обеспечивает равенство частот и фаз задающих генераторов 3. Вследствие технологических разбросов элементов мощность распредел етс неравномерно между П. Датчики 10 токов измер ют мгновенные значени токов, которые используютс дл измерени в блоке активной (БА) 11 и блоке реактивной (БР) 12 мощностей. На выходе блоков 14 и 15 вычитани формируютс напр жени , пропорциональные разности активных и реактивных составл ющих мощностей П. На выходе сумматоров 18-21 формируетс часть суммарных сигналов амплитуды и фазы, обеспечивающа распределение мощности нагрузки. Полученные сигналы поступают на блоки 5, 6 сравнени , на другие входы которых поступают эталонные напр жени амплитуды или фазы, а на третьи - амплитуды напр жений, пропорциональные напр жению на общей нагрузке 6. Распределение мощности нагрузки между П происходит за счет регулировани встречных ЭДС. 1 ил. ® ьо 1чЭ СО ) гоThe invention relates to a converter technique, and specifically to methods of controlling frequency converters used as power sources. The purpose of the invention is to improve the uniform distribution of the load power between the converters (P), operating in parallel. The control of P is as follows. The synchronizer 22 ensures that the frequencies and phases of the master oscillators 3 are equal. Due to technological variations in the elements, the power is distributed unevenly between P. Current sensors 10 measure instantaneous currents that are used to measure the active (BA) unit 11 and the reactive unit (BR) 12 power unit . At the output of blocks 14 and 15 of the subtraction, voltages are formed that are proportional to the difference between the active and reactive components of the powers P. At the output of the adders 18-21, a part of the total amplitude and phase signals is formed, ensuring the distribution of the load power. The received signals are sent to blocks 5, 6 of the comparison, the other inputs of which receive reference voltages of amplitude or phase, and third inputs of voltage amplitudes proportional to the voltage on the common load 6. The load power distribution between the P occurs due to the control of the counter-emf. 1 il. ® yo 1ch SO) th

Description

Изобретение относитс к преобразовательной технике, а именно к способам управлени преобразовател ми частоты, которые используютс в качестве источников переменного тока стабильной частоты.The invention relates to a converter technique, and specifically to methods of controlling frequency converters, which are used as sources of alternating current at a stable frequency.

Дл увеличени мощности системы электропитани и повышени ее надежности источники включаютс параллельно.To increase the power of the power supply system and increase its reliability, the sources are switched in parallel.

Цель изобретени - повышение равномерности распределени мош,нос.ти нагрузки между преобразовател ми в статическом режиме.The purpose of the invention is to increase the uniformity of the distribution of mosh, nose and load between the converters in the static mode.

На чертеже изображена блок-схема, реализующа способ.The drawing shows a flowchart that implements the method.

Блок-схема состоит из двух идентичных каналов 1 и 2 генерировани мощности, каждый из которых содержит задающий генератор 3, фазовый детектор 4, блоки сравнени фазы 5 и амплитуды 6, формирователь 7, генератор 8 управл ющего напр жени , силовой коммутатор 9, датчик 10 мгновенного значени тока, блоки измерени активной 11 и реактивной 12 мощностей преобразователей и выпр митель 13. Общими блоками блок-схемы вл ютс блоки 14 и 15 вычитани , инверторы 16 и 17, сумматоры 18-21, синхронизатор 22 и нагрузка 23.The block diagram consists of two identical power generation channels 1 and 2, each of which contains a master oscillator 3, phase detector 4, phase 5 amplitude comparison units 6, driver 7, control voltage generator 8, power switch 9, sensor 10 the instantaneous current value, the measurement units of the active 11 and reactive 12 power converters and the rectifier 13. The general blocks of the block diagram are the subtraction blocks 14 and 15, the inverters 16 and 17, the adders 18-21, the synchronizer 22 and the load 23.

Управление преобразовател ми осуществл етс следующим образом.The converter is controlled as follows.

Синхронизатор 22 обеспечивает равенство частот и фаз задающих генераторов 3 систем управлени . После этого преобразователи включаютс параллельно на общую нагрузку. Вследствие технологических и температурных разбросов элементов системы управлени и силовой схемы мощность нагрузки может распредел тьс между преобразовател ми неравномерно. Датчики 10 токов измер ют мгновенные значени токов преобразователей, которые используютс в блоках измерени активной 11 и реактивной 12 мощностей. На вторые входы боков ной 12 мощностей. На вторые входы блоков измерени поступает мгновенное значение напр жени на общей нагрузке.The synchronizer 22 ensures the equality of the frequencies and phases of the master oscillators 3 of the control systems. Thereafter, the converters are connected in parallel to the total load. Due to the technological and temperature variations of the elements of the control system and the power circuit, the load power can be unevenly distributed between the converters. The current sensors 10 measure the instantaneous currents of the transducers that are used in the active 11 and reactive 12 power measurement units. The second inputs are side 12 power. The second inputs of the measuring units receive an instantaneous voltage value at the total load.

Блоки измерени активной 11 и реактивной 12 мощностей преобразователей формируют сигналы посто нного тока, пропорциональные соответственно одной из составл ющих мощностей преобразователей.Measuring units for active 11 and reactive 12 power converters generate DC signals that are proportional to one of the power components of the converters, respectively.

На выходе блоков 15 и 14 вычитани формируютс напр жени , пропорциональные разности активных 11 и реактивных 12 составл ющих мощностей преобразователей, знак которых инверторами 17 и 16 измен етс на противоположный. Проинвертиро- ванные и непроинвертированные напр жени поступают далее на сумматоры 21, 18, 19 и 20. На выходе сумматоров формируетс часть суммарных сигналов амплитуды или фазы, обеспечивающа распределение мощности нагрузки.At the output of blocks 15 and 14 of the subtraction, voltages are formed that are proportional to the difference between the active 11 and reactive 12 component converters, the sign of which is inverted by inverters 17 and 16. The inverted and non-inverted voltages are then fed to the adders 21, 18, 19, and 20. At the output of the adders, a part of the total amplitude or phase signals is formed, ensuring the distribution of the load power.

При этом выполн ютс услови равенства значений коэффициентов пропорциональности составл ющих части суммарных сигналов дл каждого преобразовател , знаки первых составл ющих формируютс одинаковыми , а знаки вторых составл ющих суммарных сигналов амплитуды и фазы форми- , руют противоположными. Полученные сигналы посто нного тока поступают на соответствующие блоки 5 и 6 сравнени . На вторые входы блоков сравнени поступают эталонные напр жени амплитуды б или фазы 5, а на третьи входы - напр жени In this case, the conditions of equality of the values of the proportionality coefficients of the components of the total signals for each converter are satisfied, the signs of the first components are formed the same, and the signs of the second components of the sum signals of the amplitude and phase are opposite. The obtained DC signals are fed to the corresponding blocks 5 and 6 of the comparison. Reference voltages of amplitude b or phase 5 are applied to the second inputs of the comparison units, and voltages are applied to the third inputs.

О посто нного тока, пропорциональные амплитуде напр жени на общей нагрузке, которые формируютс выпр мителем 13, или напр жени с выхода фазового детектора 4, пропорциональные фазе напр жени на общей нагрузке, измеренной относительно фазы напр жени задающего генератора 3.The direct current proportional to the amplitude of the voltage on the total load, which are formed by the rectifier 13, or the voltage from the output of the phase detector 4, is proportional to the phase of the voltage on the total load measured relative to the phase of the voltage of the driving generator 3.

Блоки сравнени содержат интегратор, на выходе которого формируетс напр жение сравнени , путем интегрировани разности соответствующих эталонных и суммар0 ных сигналов. Сигналы Сравнени поступают на входы генератора управл ющего напр жени непосредственно или через формирователь 7. Генератор 8 управл ющего напр жени формирует переменное напр жение , амплитуда которого пропорциональнаComparison units contain an integrator, at the output of which a comparison voltage is formed, by integrating the difference of the corresponding reference and total signals. Comparison signals are fed to the inputs of the control voltage generator directly or through the driver 7. The control voltage generator 8 generates a variable voltage whose amplitude is proportional to

сигналу сравнени амплитуды, а фаза - пропорциональна сигналу сравнени фазы и может представл ть собой умножитель аналоговых сигналов по любой из известных схем. Сформированное по фазе и амплитуде пере менное управл ющее напр жение поступает на силовой коммутатор 9, включающий модул тор фазы преобразовател частоты, импульсный усилитель мощности (выходной каскад системы управлени ), тирнсторную силовую схему, построенную на основе любойthe amplitude comparison signal, and the phase is proportional to the phase comparison signal and can be an analog signal multiplier according to any of the known circuits. The alternating control voltage generated in phase and amplitude is fed to the power switch 9, which includes a phase converter of the frequency converter, a power amplifier (output stage of the control system), a tyrnstor power circuit based on any

2 из известных выпр мительных схем и выходной силовой фильтр. В силовом коммутаторе формируетс переменна ЭДС преобразователей , частота которой совпадает с частотой напр жени задающего генератора 3 систем управлени , а фаза и амплитуда регулируют0 с в соответствии с сигналами схем сравнени 5 и 6. Силовой коммутатор преобразует мощность первичного источника питани нестабильной частоты (Vcri, V сг 2) в мощность переменного тока стабильной частоты.2 of the known rectifier circuits and the output power filter. In the power switch, a variable EMF of the converters is formed, whose frequency coincides with the frequency of the master oscillator 3 of the control systems, and the phase and amplitude adjust 0 in accordance with the signals of comparison circuits 5 and 6. The power switch converts the power of the primary source of unstable frequency (Vcri, V cr 2) in the power of alternating current of stable frequency.

2 Изменение амплитуд и фаз ЭДС преобразователей происходит в соответствии с сигналами обратной св зи, вырабатываемыми схемами измерени активной 11 и реактивной 12 мощностей, выпр мителем 13 и фазовым детектором 4, и позвол ет распредел ть2 The variation of the amplitudes and phases of the EMF of the transducers takes place in accordance with the feedback signals produced by the active 11 and reactive 12 power measurement circuits, the rectifier 13 and the phase detector 4, and allows distribution

0 мощность нагрузки между преобразовател ми при стабилизации амплитуды и фазы напр жени на общей нагрузке. Происходит это потому, что регулирование амплитуды и фазы ЭДС преобразователей в функции параметров разности их мощностей дл каж5 дого преобразовател осуществл етс встречное . При разбалансе, например, активных мощностей амплитуда ЭДС одного преобразовател увеличиваетс , а второго уменьшаетс , амплитуда напр жени на общей нагрузке при этом не измен етс , а перераспределение мощности происходит. Аналогично осуществл етс и регулирование фаз ЭДС преобразователей.0 is the load power between the converters while the amplitude and phase of the voltage are stabilized at the total load. This happens because the amplitude and phase of the EMF of the transducers as a function of the parameters of the difference in their power is controlled for each transducer by a counter. When imbalance, for example, of the active power, the amplitude of the EMF of one converter increases, and the second decreases, the voltage amplitude at the total load does not change, and the power is redistributed. Similarly, the regulation of the phases of emf converters is carried out.

Claims

Invention Formula

A method of controlling two static frequency converters operating in parallel on a common load, which consists in measuring the instantaneous voltage values on the common load and the currents of the converters, measuring the active and reactive components of the power of the converters, forming reference voltages of amplitude and phase control signal, form the sum signals of the amplitude and phase of the control signal, one component of which is proportional to the amplitude or phase of the voltage on the total load, respectively, amplitude and phase comparison signals by integrating the difference between the respective reference voltages and sum signals, proportional to the respective comparison signals, form the amplitude and phase of the control signal, characterized in that, in order to increase the uniformity of the load’s motion between the converters in a static mode, for each the converter form voltages proportional to the difference between the active and reactive powers of the converters, the second component of the total signal The amplitudes are formed from two parts, the first of which is proportional to the voltage corresponding to the difference between the active powers of the converters, and the second is proportional to the voltage corresponding to the difference of the reactive powers of the converters, the second component of the total phase signal is formed from two parts, the first of which is proportional to the voltage corresponding to the difference in reactive powers of the transducers, and the second is proportional to the voltage corresponding to the difference in active powers of the transducer , The values obtained proportionality coefficients

The Q components for each converter are formed equal, the signs of the proportionality coefficients of the first parts of the sum signals are the same and positive, and the signs of the proportionality coefficients of the second parts of the total5 signals are amplitude and phase opposite.

five