NO792937L - Var-generator. - Google Patents
Var-generator.Info
- Publication number
- NO792937L NO792937L NO792937A NO792937A NO792937L NO 792937 L NO792937 L NO 792937L NO 792937 A NO792937 A NO 792937A NO 792937 A NO792937 A NO 792937A NO 792937 L NO792937 L NO 792937L
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- var
- current
- capacitor
- capacitive
- voltage
- Prior art date
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—ELECTRIC POWER NETWORKS; 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
- H02J3/18—Arrangements for adjusting, eliminating or compensating reactive power in networks
- H02J3/1821—Arrangements for adjusting, eliminating or compensating reactive power in networks using shunt compensators
- H02J3/1835—Arrangements for adjusting, eliminating or compensating reactive power in networks using shunt compensators with stepless control
- H02J3/1864—Arrangements for adjusting, eliminating or compensating reactive power in networks using shunt compensators with stepless control using reactive elements connected in series with semiconductor switches, e.g. static VAR compensators [SVC], thyristor-controlled reactors [TCR] or thyristor-switched capacitors [TSC]
-
- 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
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/10—Flexible AC transmission systems [FACTS]
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Electrical Variables (AREA)
- Saccharide Compounds (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
Description
VAR Generator.
Foreliggende oppfinnelse angår VAR generatorer
og spesielt VAR generatorer av den typen som anvender grupper med koplebare faste kondensatorer benyttet i forbindelse med bryterstyrte induktorer for å frembringe positive og negative VAR'er. Det er kjent å lage VAR generatorer ved å forbinde en fest kondensator og en koplet induktor i parallell over to ledninger til et elektrisk system som skal bli regulert eller styrt av VAR generatoren. Et egnet styresystem er frembragt for å sende et utgangssignal til. bryterdelen til den koplede induktoren for å frembringe et ledeintervall derfor i løpet av en forutbestemt tidsperiode. Ledeintervallet tillater strøm å flyte for en del av den forutbestemte tidsperioden for ååle.des å generere en induktiv reaktiv strøm som påvirker hverandre med fast kapasitiv reaktiyvstrøm for å frembringe en netto reaktiv strøm som samvirker med spenningen over ledningene for å frembringe reaktiv effekt. Det forutbestemte tidsintervallet er vanligvis en halv cykel av linje-volten. På en halv cykel ved en halv cykelbasis kan følgelig koplingsintervallet bli forandret til å frembringe forskjellige reaktive effektverdier som er ønsket er nødvendig ved beregnings-styredelen til systemet. Slike generatorer er beskrevet i US-patentene 3 936 727 og 3 999 117^ Kapasitetverdiene og induktansverdiene er vanligvis valgt ved tidligere kjente anordninger slik at et moderat ledeintervall for den koplede kondensator slik at den frembragte induktive strømmen er til-nærmet lik den til den faste kapasitive strømmen som således frembringer null VAR'er. Dersom lédeintervallet blir øket, øker følgelig verdien av den induktive strømmen som frembringer" en netto induktiv reaktiv strøm. På den andre siden,dersom ledeintervallet blir minsket, blir den induktive strømmen
minsket og frembringer en netto kapasitiv reaktiv strøm. Denne muligheten gir positive og negative VAR muligheter
til systemet. Et system av denne typen har imidlertid flere problemer. Et problem ligger i faktumet at en beredskapstil-stand eller en tilstand hvor ingen VAR generering ér krevet kan bestemt effektgenerering bli krevet i hvert av de induktive kapasitive komponentene til systemet. Sagt på en annen måte, i et system av den typen tidligere nevnt, er tilstrekkelig induktiv strøm generert ved en tid når ingen VAR korreksjon eller frembringelse er krevet på grunn av betydelig induktiv strøm blir benyttet til å oppheve motsatt faset kapasitiv strøm. Dette betyr at det er relativ høyt berede skapstap. Videre er det krevet for enhver gitt maksimal VAR verdikorreksjon enten negativ eller positiv en minimums-kapasitet og induktert verdi. En forbedring ved det ovenfornevnte systemet omfatter benyttelse av en induktiv gren og kapasitiv gren i hvilke den induktive grenen opererer uav-hengig av den kapasitive grenen og vise versa. I dette, systemet ved beredskap leder hverken den induktive delen til systemet eller den kapasitive delen til systemet merk-bar strøm og beredskapstapene er derfor lavere enn i de ovenfornevnte system. Netto induktiv strøm blir frembragt ved å nytte den induktive delen til systemet utelukkende, og netto kapasitiv strøm blir frembragt ved å nytte den kapasitive delen til systemet utelukkende. Et problem er imidlertid tilstede ved denne typen av systemet i hvilke bruken av kapasitiv gren ikke er ledende til kontinuerlig å kople styringen over et bredt område av kapasitive strømmer som ved bruken
av den induktive grenen. I tidligere kjente anordninger benytter den kapasitive delen av slikt et system en gruppe av diskré kondensatorer hvor hver har en separat bryter. Netto kapasitive reaktansen for kapasitiv VAR frembringelse blir frembragt ved skjønnsom utvelgelse av kombinasjoner av kondensatorer i gruppen av kondensatorer for å frembringe diskré kapasitetsverdier. Som nevnt har imidlertid et slikt system den iboende ulempen av bare å tillate diskré kapasitive strømverdier å bli frembragt. Slik styring over et kontinuerlig område er vanskelig om ikke umulig. I området av det krevde kapasitive VAR er bare et relativt lite antall
kapasitive strømverdier tilgjengelig. Som følge av dette er en VAR kompensasjon eller korreksjon i det kapasitive området .i beste fall en tilnærming. Det ville derfor være fordelaktig om et system kunne bli funnet som benytter kontinuerlig VAR styring i både det kapasitive og induktive området, men i hvilke beredskapstapenéoer minimaliserte og i hvilke den relative størrelsen til de induktive og de kapasitive komponentene kunne bli redusert under de tidligere nevnte minimum for et gitt korreksjonsområde. Det ville være av ytterligere fordeler dersom styreanordningen for et slikt system var slik for å frembringe kontinuerlige variabel VAR utgang og hurtig transient reaksjon.
Ifølge foreliggende oppfinnelse er dette tilveie-bragt ved en VAR generator av den type som frembringer en styrt ledebane for reaktiv strøm mellom to ledere i eti. elektrisk system, og erkarakterisert vedat den omfatter,
en diskré variabel kapasitetsanordning anordnet som. en del
av ledebanen for å frembringe en hvilken som helst av et flertall av forutbestemte faste nivåer med kapasitiv strøm i ledebanen i løpet av en forutbestemt tidsøkning, en kontinuerlig variabel induktansanordning anordnet som en del av
ledebanen for å frembringe et hvert nivåcav induktiv strøm innenfor et område av ledende strømmer i ledebanen i løpet
av en forutbestemt tidsøkning, og styreanordning innbyrdes forbundet med kapasitetanordningen og hvor induktansanordningen bestemmer en reaktiv strømstørrelse, for å samvirke med kapasitetsanordningen for å utnytte det forutbestemte nivået med fast kapasitiv strøm som er nærmest i verdi, men større enn den reaktive strømmens bestemte størrelse, og for å sam-;
virke med induktansanordningen. for å velge en oppveiende induktiv strømverdi som, når kombinert med den kapasitive strøm, vil oppveie en tilstrekkelig del av den kapasitive strøm, for å gjøre den netto reaktive strøm hovedsaklig lik i størrelse med den bestemte størrelsen.
Et induktivt apparat og et kapasitivt apparat blir benyttet i sammenheng på en slik måte at det induktive apparatet frembringer hovedsaklig hele VAR genereringen for en netto krevet induktiv VAR. På den andre siden blir adskilte kondensatorer benyttet i sammenheng med samme induktive apparatet for å frembringe VAR generering og et kontinuerlig område for en netto kapasitiv VAR ordre. Den sistnevnte blir frembragt ved kopling i individuelle kondensatorer eller kombinasjoner derav fra en gruppe kondensatorer som således frembringer et adskilt nivå med kapasitiv strøm fra hvilke blir subtrahert enhver av et sammenhengende hele av induktive strømmer frembragt av den induktive delen til kretsen for således å frembringe et kontinuerlig område med kapasitiv VAR generering. Et styresystem er frembragt for å fullføre
de ovenfornevnte hensikter. Styresystemet omfatter en åpen sløyfebane som avføler når VAR korreksjon er nødvendig og frembringer et feilsignal avhengig proporsonalt med den nødvendige VAR korreksjonsverdien. Feilsignalet blir så benyttet i egnet avgjørelse for å gjøre deler av det åpne sløyfestyresystemet for å sette tennvinkelen for den induktive delen til styresystemet og velge det korrekte antallet av bestemte kondensatorer for den kapasitive delen til styresystemet. Videre har styresystemet en forovermatet del som er innbyrdes forbundet med den kapasitive delen og den induktive delen. Forovermatedelen blir benyttet for å bestemme ledevinkelen til den induktive delen til systemet når det blir benyttet som et finavstemningsapparat. Det er når den kapasitive delen til systemet blir benyttet på en adskilt måte for å frembringe adskilte nivåer med kapasitiv VAR'er.
Oppfinnelsen skal nå bli beskrevet ved hjelp av et eksempel med henvisning til medfølgende tegninger, hvor:
figur 1 viser en kurve av fordret VAR i avhengighet
av VAR utgang for apparat ifø]£e foreliggende oppfinnelse,
figur 2 viser en statisk VAR generator'• og styresystem derfor,
figur 3 viser ehblokkdiagramanordning for "spenningsmålingskretsen" på figur 2,
figur 4 viser en blokkdiagramanordning for "fordret VAR komparator" på figar 2,
figur 5A til 5E viser kurver av linjespenningen, kondensåtorspenningen og kondesatorstrømmen i avhengighet av tiden for viktige bryterpunkt for kondensatorene på figur 2,
figur 6 viser et blokkdiagram for "kondensator-brytertidsvelgeren " på figur 2,
figur 7 viser et logisk kretsblokkdiagram for "avgjørelseslogikken for kondensatorbryter" modulen og bestemte kondensatorer og deres tennkretser som vist på figur
figur 8A! til:J8K viser kurver av linjestrømmer, kondensatorspenning og kondesatorstrøm såvel som de logiske nivåene for apparatet på figur 7 for en første koplingssituasjon,
figur 9-A- til 9K viser kurver lignende med de vist
på figur 8A til 8K, men for en andre koplingssituasjon,
figur 10A til 10K,viser en kurve lignende med de på figur 8A til $K og 9-A- til 9K unntatt for en tredje koplings-situas jon,
figur 11 viser et kretsdiagram for "feiljusteringskretsen" på figur 2 og
figur 12 viser et annet blokkdiagram i svært forenklet form for blokkdiagrammet vist på figur 2.
Figur 1 viser en kurve av VAR utgangen i avhengighet av den forlangte VAR for et apparat som har mulighet til både negativ og positiv VAR generering. Apparat av
den ty/pe er vist på :rfigur 2. Det gjeldende apparat har karakteristikken av reaktiv strømfrembringelse over et kontinuerlig område i det induktive område og i det kapasitive område. I det kapasitive området er imidlertid frembragt kontinuerlig styring ved en kombinasjon av adskilte kapasitive styrer og induktive" f i ib avstemningsstyringer. På kurven på figur 1 er forlangt VAR betraktet som negativ til venstre mens forlangt VAR.er betraktet positiv til høyre. På den samme måte ved toppen av figur 1 blir VAR utgangen betraktet positiv mens - ved bunnen på figur 1 blir VAR utgangen betraktet negativ.
I den idielle situasjonen er VAR utgangen lik forlangt VAR
og linjen VART fremstiller en slik idialsituasjon. Dette betyr at kretstilstander forandrer fra en oppstilling i hvilke ingen VAR korreksjon er nødvendig til en oppstilling i hvilke VAR korreksjon er nødvendig eller ønsket, styresystemet (som skal bli beskrevet heretter) vil operere for å beregne f.eks. forlangt VAR for å frembringe bestemte signaler for forskjellige andre deler av VAR frembringelses-kretsen og for å frembringe en VAR utgang som er idiell lik
med forlangt VAR som er vist på figur 1. I virkeligheten er tilpasningen av VAR utgangen med forlangt VAR i det induktive området vist i den nedre venstre kvadranten til figur h relativt lett oppnåbar på grunn av den kontinuerlige styrbare naturen til den induktive strømmen som beskrevet ved tidligere kjente anordninger. På grunn av den diskré naturen til VAR kompensasjonen med hensyn til kapasitive elementer er imidlertid VAR genereringen i området vist i den øvre høyre delen på figur 1 mer vanskelig. I dette tilfellet avføler en bestemt styrer tiden for positiv VAR korreksjon og kopler inn en kondensator for å frembringe et netto nivå av kapasitiv VAR korreksjon, VAR 1, for eksempel, på tross av at kravet
for VAR ;korreks jon i.i dette området kan være betydelig mindre enn VAR 1. Dersom det kapasitive elementet var det eneste tilgjengelige elementet for VAR korreksjon som i tilfellet i tidligere kjente anordninger, hadde systemet måttet operere med, et større VAR korreksjon enn nødvendig for således å innføre uønskelige feil. Foreliggende oppfinnelse benytter imidlertid.det induktive elementet med sin tilbakefasestyring for å kompensere differansen mellom aktuell verdi av forlangt VAR og den som er frembragt av den diskré kondensator. Hvert av nivåene VAR 1, VAR 2, etc., vist i figur 1, fremstiller et fast nivå ved hvilke reaktiv strøm kan bli frembragt i det reaktive området på figur 1. Enhver annen ønsket reaktiv strøm må bli frembragt ved å redusere noe av den diskré reaktive strømmen ved å subtrahere en egnet induktiv strøm-verdi som bestemt av en tennvinkel for en thyristor som er forbundet i serie kretsforbindelse med det induktive elementet. Den sagtannsdelte induktive strømmen vist på bunnen til høyre på figur 1 representerer området for kontinuerlig styring av induktiv strøm. Områdene korresponderende nøyaktig med bremse-punktene i adskilte nivåer til kapasitetsstrømmen. Det kan således bli sett ai; VAR genereringen i det kapasitive området er mulig over et kontinuerlig område med apparater som omfatter prinsippene vist på figur 1.
Figur 2 viser et VAR generatorsystem 10. VAR gene-ratorsystemet 10 er forbindbart ved terminalene X og Y med to ledninger til et elektrisk system over hvilke spenningen v er tilstede. I denne utførelsesformen av oppfinnelsen er den eneste anordningen for kommunikasjon med det elektriske systemet frembragt ved terminalene XTbg Y, skjønt dette er ikke begrensende.' Frembringelsen av VAR1 er er volt amper reaktiv er nyttig for mange hensikter i det elektriske systemet. Det tenderer til å bli en svært god spenningskompensasjon mellom annet. I andre tilfeller kan nettverkspenningen v falle eller stige fra en nominell idiell verdi som last be-tingelser, f.eks., forandres i det elektriske systemet, men forandringen i spenningen v utover et visst forutbestemt tole-ranse område er uønskelig i det elektriske system. VAR generatoren kan frembringe tilstrekkelig rektiv strøm eller reaktiv effekt for å kompensere forandringen i spenningen som således regulerer den når den har falt eller reduserer den når den har: steget. Frembringelsen av reaktiv strøm er avhengig av VAR: frembringelsesapparatet som vanligvis omfatter kapasitive elementer og induktive elementer og et styresystem for tenning av forskjellige elementer eller innfører dem i kretsen med halv cykel ved halv-cykel4.intervaller ifølge med nylige kalkulerte forlange VAR. I denne spesielle utførelsesformen av oppfinnelsen omfatter styresystemet 11 en spenningsmålings-krets lh, en synkron tidskrets 18, en feilgenerator 20, en feilfors.terker 22, en komparator 2k for forlangt VAR, en feiljusteringskrets 26, en feil til tennvinkel omformer 28, og tennkretser 29. I tillegg en avgjørelseslogikk for kondensatorkoplingskretsen 32 og en kondensator koplingstidsvelger 3^+ er også anordnet. Elementene er innbyrdes forbundet med hverandre med forskjellige kondensatorer, induktorer og brytere til VAR generatorkretsen 10 på følgende måte. Spenningsmålekretsen lh er innbyrdés forbundet med terminalene X og Y til å måle fasespenningene vi, v2 og v3, for eksempel, i tilfeller av et trefase elektrisk system og som frembringer en utgangs-bølge "VAVE" som er noe relatert til dem. Spenhingsmålings-kretsen l4 omfatter derfor inngangsterskel logisk styreanordninger for kretsen. I andre utførel sesformer av oppfinnélsen kan det være anordnet en strømmålingskrets, effektmålingskrets, eller lignende. Dens prinsipielle funksjon er å frembringe en utgang som er relatert til vekselstrømsnettets variabler og fra hvilke et feilsignal kan bli utledet. I forbindelse med sistnevnte punkt er VAVE signalet fra spenningsmålings-
kretsen lk tilført til den negative inngangen til en feilgenerator 20. Den positive inngangen blir tilført et forutbestemt referansesignalMVREF. Disse signalene blir addert algebraisk for å frembringe et feilsignal Ve. Feilsignalet blir tilført til en feilforsterker 22 fra hvilket et for-størret feilsignal VARD blir frembragt. Det forstørrede feilsignalet VARD er proporsonalt med feilsignalet Ve. Utgangen til feilforsterkeren 22 blir tilført samtidig ved tre steder. Utgangen blir tilført ved hjelp av en dempempt-stand.DR til en annen negativ inngangsterminal til feilgeneratoren 20 i lukket sløyfe tilbakekopling. Dempemot-standéh DR kan være justert til å frembringe et bestemt dempningsområde for spenningen. Utgangen til feilforsterkeren 22 blir også tilkoplet til en komparator 2k for forlangt
VAR og til en feiljusteringskrets 26. Koihparatoren får< forlangt VAR sammenligner det forlangte VAR-signalet VARD med et referansesignal VART som kan bli utledet fra en fast spenning eller fra en styrt spenning som er avhengig av nettverk variable. Apparatet 24 frembringer utgangssignaler BK1 gjennom BK4 hvor hver av dem er revertert til tennsignaler for faste kondensatorer. Disse signalene blir på sin side anordnet i tandem med avgjørelseslogikken for kondensatorkoplingskretsen 32. Denne kretsen sammenligner adskilte nivåer til forlangte VAR-signaler BK1 i forhold til BK4 som med signaler $P1 til SP4 fra kondensatorkoplingstidsvelgeren 3^ og med signaler VPS og VNS fra synkrontidskretsen 18. To sett med utgangssignaler blir tilført fra avgjørelseslogikken til kondensatorkoplingen 32. Et sett med utganger, representert ved ledningene 36, kan bli betraktet som de lukkede sløyfesignalene DPI, DN1, etc. Disse signalene blir tilført til tennkretsene 29 for påvirkning1' av bryterene THC for egnede kondensatorer Cl, C2, C3 eller Ch. De andre settene utgangssignaler fra av-gjørelseslogikk-kondensatorkoplingen 32 er representert ved ledningene 38 på hvilke signaler C01 til COk er tilstede. Disse kan bli kalt fremovermatedelen til styrekretsen. Disse sistnevnte signalene blir frembragt som et sett av inngangssignaler til en feiljusteringskrets 26. De andre inngangs-signalene til feiljusteringskretsen 26 er forlangt VAR-signalet VARD. Utgangssignalet fra feiljusteringskretsen 26 er det justerte feilsignalet VARD. Dette signalet blir tilført til feil til tennevinkelomformeren 28 som samvirker med synkroni-seringstidskretsen 18 for å frembringe et utgangssignal QJ
på ledningen 30 som på sin side blir tilført tennkretsen 29 for å styre tilbakefasen eller ledevinkelen som tilfellet kan være ved tyristorbryterene THL for induktoren L. Konden-satorbrytertidsvelgeren 3k er innbyrdes forbundet for å måle spenningen over bryterene THC for å frembringe utgangssignalene SP.l til SP4 i forbindelse med utgangs signal e t TS1 fra tidssynkroniseringskretsen 18. I alt vesentlig velger kon-densatorkoblingstidskretsen }" h egnede tidsøyeblikk basert på spenningsforhold over kondensatoren Cl til Ck f.eks. for å tenne kondensatorene i den mest virkningsfulle transientfrie veien i følge tilstanden til signalene BK1 til BKk. Tidssynkroniseringskretsen .18 kan være lik tidssynkroniseringskretsen beskrevet i det tidligere nevnte US-patent nr. 3 999 117• Tidssynkroniseringskretsen 18 frembringer tidsreferanse-basén for operasjonen til hele den statiske VAR generatoren 10, og den har en inngang som er innbyrdes forbundet med terminalene X og Y for benyttelse av vekselstrømsnettverkterminal-spenningen V i den foretrukne utførelsesformen av oppfinnelsen som basis tidsreferanse på alle operasjonene til styringen av den statiske VAR generatoren 10.
Figurene 1 og 2 viser at den statiske VAR generatoren 10 har 3 driftsmåter. Den første driftsmåten kan bli kalt
eksklusiv induktiv strømfrembringelse. Denne driftsmåten tilsvarer VAR gene ra t o rakt ivi teten vist i den nedre venstre kvadranten på figur 1. I dette tilfellet er netto induktiv strøm nødvendig og induktoren L på figur 2 blir benyttet eks-klusivt for å frembringe induktiv strøm. Spenningsmålingskretsen lh frembringer et utgangssignal VAVE som blir sammen-lignet med VREF signalet av feilgeneratoren 20. Utgangssignalet Ve derfra blir tilført til feilforsterkeren 22 fra hvilke den blir ført gjennom feiljusteringskretsen 26 i en vanligvis uforandret tilstand for å frembringe signalet VARLD. Dette sistnevnte signalet blir matet til feil til tennvinkelomformeren 28 hvor den frembringer en bestemt tennvinkel ot for tennkretsene 29. Siden ingen kapasitiv virkning er nød-
vendig ved dette tidspunktet tenner tennkretsen 29 tyristor-portene THL i løpet av bestemte halve cykler for å tillate strømmen iL til å flyte igjennom induktoren L i løpet av bestemte halve cykler av spenningen v for således å frembringe netto induktiv reaktiv strøm for å kompensere spenningen mellom terminalen X og Y. I neste driftstil stand frembringer feilforsterkeren signalet VARD som har motsatt fortegn til signalet VARD frembragt i løpet av situasjonen hvor induktiv reaktiv strøm var ønsket. I dette tilfellet blir signalet VARD behandlet av komparatoren 2k for forlangt VAR og frembringer bestemte signaler BK1 til BK4 til avgjørelseslogikken for k.ondensatorkoplingsblokken 32. Ved en bestemt tid når spenningen over de kapasitive elementene Cl til Ck er i en riktig stilling for tenning vil kondensatorkoplingstidsmoni - toren 3^ alarmere avgjørelseslogikken for kondensatorkoblings-modulen 32 ved det faktumet ved hjelp av signalene SP1 til SP4. Når linjespenningen v er i en bestemt stilling som bestemt av tidssynkroniseringskretsen 18, vil avgjørelses-logikken for kondensatorkoplingsmodulen 32 frembringe bestemte signaler DT1, DNl,etc. til tennkretsen 29 for å påvirke bestemte tyristorbrytere THC til å kople riktig bestemt antall kondensatorer Cl til Ch i parallellkretsforbindelse med terminalene X og Y for således å frembringe et adskilt nivå
med reaktiv strøm IC. I det tilfellet at det adskilte nivået til den valgte reaktive strømmen IC er eksakt lik med strømmen tilstrekkelig til å tilfredstille den forlangte VAR bestemt av komparatoren 2k for forlangt VAR vil det ikke være nød-vendig med noen videre påvirkning av statik VAR generatoren 10. Sistnevnte tilfelle er imidlertid statisk ulikt. Hvilke er mer likt er at tredje operasjonsmåten vil bli benyttet i hvilke bestemt forlangt VAR vil kreve en kapasitiv strøm som er en plass mellom forskjellige adskilte nivåer tilgjengelig til alle kombinasjoner av kondensatorer Cl til Ck. Dersom dette er tilfellet vil avgjørelseslogikken for kondensatorkoplingskretsen tilføre et signal ved hjelp av ledningen 38 til feiljusteringskretsen 26 som på sin side vil frembringe signalet VARLD som blir matet til feil til tennvinkelomformeren 28 som på sin side frembringer en bestemt vinkel ot på ledningen 30 for således å tenne tyristorene THL til å
forårsake induktoren L til å lede. Dette er tilstrekkelig til å forårsake en komponent med induktiv strøm til å flyte som vil oppveie en del av den faste kapasitive strømmen som således produserer nøyaktig kapasitiv strømverdi, innenfor grenser, for å frembringe kapasitive VAR<*>er verdi hvilke er lik med forlangt VAR'er som nødvendiggjort av feilforsterkeren 22. Derfor sammenfattet kan det bli sett at ved negativ,
dvs. i det induktive området til forlangt VAR, er alle kondensatorgruppene koplet ut og den induktive VAR blir variert ved vanlig metode, nemlig fasestyring av reaktanspolen eller induktoren L. Når forlangt VAR blir positiv, dvs. kapasitiv', blir den første kondensatorgruppen koplet inn og reaktor-spolen er i fase styrt til å absorbere overskytende kapasitive VAR'er og således frembringe den nødvendige VAR-utgang. Når forlangt VAR overskrider graden av den første, andre, tredje etc. kondensatorgruppen blir den andre, tredje, fjerde etc. kondensatorgruppen henholdsvis innkoplet og induktor-banken blir styrt hver gang for således å gjøre VAR-utgangen hovedsaklig lik med den forlangte VAR. For å sikre at kondensatorgruppene ikke blir koplet inn og ut på en vekslende måte utenom det programmessige koplingspunktene blir en egnet hysterese anordnet mellom forlangte VAR verdier og plassene hvor innkoplingen og utkoplingen virkelig skal ta plass som vist på figur 1. Dette nødvendiggjør at graden av induktorreaktantspolegruppen er høyere enn den til enkel-kondensatorgruppen, men er ansett for nødvendig i en ut-førelsesform av opp finnelsen, for å frembringe hysterese-funksjonen. Undersøkelsen av figur 2 vil vise at styreanordningen deri vist frembringer følgende hovedfunksjoner. Den bestemmer hvor mange kondensatorgrupper som skal bli koplet inn eller ut for å tilnærme forlangt kompensasjon VAR med positiv (kapasitiv) overskytende VAR. Den bestemmer hvilke kondensatorgruppe som kan bli koplet ved koplingsøye-blikket definert ved minimal transient forstyrrelse. Den bestemmer de induktive VAR'er som er nødvendig for å absorbere overskytende kapasitive<r>VAR'er frembragt av kondensatorgruppehe for lage VAR generator og forlangt VAR lik og den frembringer en over alt lukket sløyfestyring for VAR utgangen for å tilpasse vekselstrømsnettets nødvendige
kompensering. Det kan'følgelig bli sett at ovenfornevnte krets frembringer både lukket sløyfe og forovermatet styring som benytter de samme apparatene som er nødvendige i hvert tilfelle.
. Figur 3 viser et funksjonsblokkdiagram nyttig for å fullføre den viste spenningsmålekretsen l4 sin hensikt. I dette .tilfellet blir tre absolutte verdikretser AB1, AB2
og AB3 tilført tre inngangssignaler vi, v2 og v3 henholdsvis (i en trefase situasjon). I en situasjon vist på figur 2 ville bare en av kretsene være nødvendig da bare en spenning v er vist. De tre signalene blir tilført til en summerings-. krets. SC hvor de blir addert for å frembringe en summert spenning SUMV. Denne blir 'tilført til et harmonisk filter Fl som frembringer som et utgangssignal.verdien VAVE som beskrevet tidligere. Spenningsmålingskretsen bestemmer, derfor størrelsen til vekselstrømsnettets forsyningsspenning som skal bli regulert. Denne kretsen kan benytte vanlig teknikk til å måle trefasegjennomsnitten, enfasegjennomsnitten, en-faseeffektiv-verdien, etc. til vekselstrømsnettets spenning.. Den foretrukne anordningen vist på figur 2 og 3 blir benyttet for mest praktiske anvendelser og frembringer det gjennomsnittlige spenningssignalet VAVE.
Figur h viser kretsanordningen for en komparator 24 for en fire signal forlangt VAR. I dette tilfellet er en spenningsdeler som 'omfatter motstandselementene ri, r2, r3
og r4 anbragt mellom jord og et spenningsreferansesignal VART. Valget av verdien VART eller verdiene av motstandene ri til r4 bestemmer bruddpunktene til den forlangte VAR ved hvilke nye nivåer av kapasitiv strøm vil bli koplet adskilt inn i kretsen. Utgangssignalet VARD (som representerer forlangt VAR) fra feilforsterkeren 22 blir tilført ved hjelp av en vanlig ledning tilcfen negative terminalen til hver av komparator-kretsene CMI til CM4. Hver komparatorkrets.omfatter en inte-grator INT med inngangsmotstander La og Lb for referanse-spenningslinjen VART og signallinjen VARD, henholdsvis. En tilbakekoplingskondensator Lc er anordnet mellom utgangen
til integratoren INT og den positive inngangsterrainalen. Integratoren CM4 er vist mer detaljert enn integratorene
CMI og CM3 for å forenkle illustrasjonen. Integratorene CM2 er strøket for å forenkle illustrasjonen. Når spenningen VARD øker blir overgangspunktene på komparatoren CMI, CM2, CM3, CM4, etc. nådd i hvilke tilfelle et positivt utgangssignal BK1, BK2, BK3 og BK4 frembragt. Tilstedeværelsen av hvert av utgangssignalene BK1 til BK4 blir benyttet av av-gjørelseslogikken for å kople kondensatorkretsen 3? vist på figur 2 for å frembringe bestemte kondesatorer Cl til C4 til å kople inn når nødvendig. Komparatoren for forlangt VAR kan derfor bli sett på som en n nivå komparator (hvor n indikerer antallet av kondensatorgrupper benyttet i hver fase til .
VAR generatoren). Sistnevnte komparator blir benyttet til å bestemme forlangte VAR punkter ved hvilke hver kondensatorgruppe blir koplet inn eller ut av kretsen.
Figur 6 viser en del av kondensatorkoplingstidsvelgéren 3^. På grunn av illustrasjonen er den viste delen av tids-velgeren 34 forbundet med det kapasitive elementet Cl og bryteren THC1. Kondensatorkoplingstidsvelgeren 34 er en krets som overvåker spenningen VSW over faststoffbryteren THC1 er forskjellen mellom kondensatorspenningen og veksel-strømsnettforsyningsspenningen v. Teoretisk er det riktige tidsøyeblikket til å kople inn en kondensatorgruppe når spenningen over fasstoff-bryteren er null. Dvs. når veksel-strømsnettspenningen v er lik kondensatorspenningen . Ved tider når kondensatoren er overladet på grunn av nett-transienter kan denne tilstand ikke bli tilfredstilt.-- I dette tilfellet er tilstanden som skal bli møtt den at mini-mumskoplingsspenningen ikke skal overskride en forutbestemt verdi VPRE, hvor vanligvis spissverdien til den nominelle vekselstrømspenningen blir jyttet. Kondensatorgruppen er således tilatt til å bli koplet inn dersom (a) fass-stoffbryter-spenningen VSV er 0, det er når kondensatorspenningen og vekselstrømsnettspenningen v er lik, eller (b) dersom fass-stoffkoplingsspenningen VSV er mindre enn en foreskreven verdi VPRE ved en tid tsl når forskjellen mellom AC nett-spenningen og kondensatorspenningen er et minimum. For å fullføre dette blir en differensialforsterker AMP nyttet i hvilke dens positive inngang blir tilført fra midtpunktet til en spenningsdeler forbundet mellom jord.og ikke-konden-satorsiden til tyristorbryteren THC1. Spenningsdeleren om fatter motstandselementer rf og rg. Den negative inngangen til differensialforsterkeren blir tilført fra den andre siden til tyristorbryteren THC1 ved hjelp av en motstand rd. En tilbakekoplingsmotstand re blir anordnet mellom den negative inngangsterminalen til forsterkeren AMP og dens utgangs-termirial. Utgangsledningen fra forsterkeren AMP blir tilført samtidig til,en første komparator C0M1 og en andre komparator C0M2. Utgangen til den andre komparatoren blir tilført den
første inngangen til en OG port. Den andre inngangen til
OG porten representerer signalet tsl. Utgangen til 0G-porten og utgangen til den første komparatoren blir tilført til de to'.:inngangene til en ELLER port, hvis utgang representerer signalet SP1. Dersom spenningen VSV over tyristorbryteren THC1 er lik 0 vil utgangen til forsterkeren bli 0 og komparatoren 1 vil bli påvirket ved å frembringe et digi-talt 1 til ELLER porten som således forårsaker et signal SP1 til å være tilstede. På den andre siden dersom spenningen VSV er større enn 0, men mindre enn en forutbestemt verdi vil spenningen ved utgangen til forsterkeren AMP påvirke den andre komparatoren C0M2 og eksklusiv frembringe et utgangssignal som på sin side blir tilført til en inngang til 0G-porten ANDI. Når det bestemte tidssignalet tsl også er tilstede på den andre terminalen til OG porten vil et utgangs-signal bli frembragt ved ELLER porten for også å forårsake signalet SP1 til å være tilstede. Følgelig kan det bli sett at signalet SP1 er tilstede dersom differensialspenningen VSV er lik med 0 eller større enn 0, men ennå mindre enn en forutbestemt verdi VPRE. Verdien VPRE er relatert med fass-stoff-bryter spenningen og den maksimale vekselstrømsnettspenningen.
Figurene 5^ til 5E viser kondensatorspenning, linje-spenning, og kapasitiv strøm for fem forskjellige komplings-situasjoner. På figur 5 er vist en tilstand for kopling ved null kryssing av vekselstrømsnettspenningen v. I denne situasjonen når vekselstrømsnettspenningen er null, er f.eks. kondensatoren Cl koplet til å tillate strøm ic til å flyte og til å tillate spenningen v.vc som er vesentlig lik med
vekselstrømsnettspenningen som skal bli påtrykket oppover kondensatoren Cl. Denne tilstanden eksisterer ved oppstart-ingen eller når kondensatorgruppen blir tillatt til å bli
fullstendig utladet. På figur 5B og 5G er vist koplingen av positi-ve og negative oppladede kondensatorgrupper henholdsvis, ved toppen av forsynt spenning. Det skal bemerkes at på figur 5B forekommer koplingen på en positiv topp av linjespenningen v og på figur 5C forekommer koplingen ved en nega-' tiv topp på linjespenningen v. Koplingstilstanden"på"er vist med SVI og k<p>plingen"av"er vist med SV2...Bemerk at koplingen av også forekommer ved henholdsvis bestemte positive og negative topper. På figur 5D er vist en tilstand når en utladet kondensator er koplet inn. Bemerk at innkoplingen forekommer ved et SVI hvor kondensatorspenningen er mindre enn maksimumsverdien til linjespenningen v. Utkoplingen,
ved SV2 forekommer ved positiv topp i dette tilfellet. Sluttlig viser figur 5E koplingen av en overladet kondensatorgruppe. Dette viser den andre tilstanden tidligere beskrevet, nemlig tilstanden når forskjellen mellom ladningen på kondensatoren og den maksimale vekselstrømsnettspenningen v. er en minimumsverdi VPRE. Med hensyn til bølgeformen som vist på figur 5, jevnfør 5D og 5E, forekommer utkoplingen
av kondensatoren ved stedet SV2 for oppstilling hvor henholdsvis hverken den riegative eller positive ladning er forlangt til å bli opprettholdt på kondensatoren.
Figur 11 viser apparat og kretselementer)egnet for å' konstruere en feiljusteringskrets 26 slik som vist på figur. 2. Feiljusteringskretsen 26 modifiserer det forlangte VAR-signal' VARD oppnådd fra feilforsterkeren 22 i forhold til VAR-graden til de innkoplede kondensatorgruppene. Det modifiserte feilsignalet VARLD representerer VAR'er til å bli absorbert av den tyri storstyrte reaktantspolen. Dette er en viktig del av forovermatedelen til VAR-generatoren 10. Feiljusteringskretsen 26 kan bli realisert ganske enkelt ved en sum-'<*>meringsforsterker ved inngangen til hvilke likestrømssignaler som representerer VAR-utgangen til de individuelle kondensatorgruppene blir koplet av analoge bryteranordninger esl, es2, etc. De analoge bryteranordninger blir operert av drive-signaler til tyristorene utledet i avgjørelseslogikken til å kople kondensatorgruppene. På figur 11 er vist tre sett likestrømsdrivekretser. Hver en omfatter en elektronisk bryter, f.eks. esl, og en strømbestemmelsesmotstand RC1 f.eks.
Likeledes er også anordnet elektroniske brytere ES2 til ESh og strømbestemmelsesmotstander RC2 til RC4. En ende av hver av motstandene RC1 til RC4 er innbyrdes forbundet med hverandre og til en ende av et motstandselement RA. Den felles for-bindelsen danner en inngangsknute for en forsterker AMPR. Spenningen VDC for summeringsnettverkene kan bli tilført fra enhver vanlig lokalisering og kan bli kalibrert på forhånd for å frembringe riktige strømverdier i hvert tilfelle. Signalene C01, C02 til COk blir tilført til styreterminalene til de elektroniske bryterne ESI, ES2, ES4, etc. for å påvirke disse bryterne til å frembringe riktige likestrøms-verdier når de kapasitive elementene blir koplet inn og ut. Den netto forlangte VAR blir tilført til venstre for knuten indikert som VARD. Denne blir tilført som en likestrøm gjennom motstandselementet RA til inngangsknuten til forsterkeren AMPR. Forsteren har en tilbakekoplingsmotstand RB. Den andre inngangsterminalen til forsterkeren AMPR blir forbundet med jord og utgangen er det velkjente signalet VÅRLD. Når hver ny kapasitetsverdi blir koplet inn øker likestrømmen trinnvis på inngangsterminalen til forsterkeren AMPR som således forårsaker signalet VARLD til å øke trinnvis som således alarmerer feil til tennvinkelomformeren til å velge en bestemt a verdi som avhenger av signalnivået.
Avgjørelseslogikken for kondensatorkoplingssignalet 32 er vist på figur 7«Bestemt strøm - 'Og spenningsfor-binde.lse såvel som en digital tids signalf orbindel se fra andre elementer tidligere beskrevet er vist for tre eksempler på figur 8A til 8K, 9A til 9K, og 10A til 10K, henholdsvis. Avgjørelseslogikken for kondensatorkoplingskretsen 26 omfatter en inngangs OG-port Al til hvilke signalene VNS og BK1 blir tilført. Der er også anordnet en OG-port A2 til hvilke signalene BK2, SP2 og utgangen til en forsterker Ah blir tilført. Der er også anordnet en OG-port A3 til hvilke signalene SP1, BK1 og utgangen til OG-porten Al eir tilført. Der er også anordnet en OG-port Ah til hvilke signalene VPS og BK2 blir tilført. Der er også anordnet én OG-port A7 til hvilke signalene VPS og SP1 blir tilført og en OG-port A8 til hvilke signalet SP1 og utgangen til en ELLER-port 0R5 blir tilført. Der er en OG-port A9 til hvilke blir tilført utgangen til en ELLER-port 0R6 og signalet SP2. Der er også en OG-port A10 til hvilke :blir tilført signalet SP2 og signalet VNS. Utgangen til OG-porten Al og utgangen til 0G-porten A2 er anordnet som de to inngangene for ELLER-porten 0R5. På lignende måte er utgangen til OG-porten A3 og utgangen til OG-porten Ak anordnet som to innganger for ELLER-porten 0R6. ■:Utgangen til OG-porten A7 representerer signalet DPI. Utgangen til OG-porten A8 representerer signalet DN1.. Disse signalene blir tilført til to innganger til en ELLER-port 0R11, hvis utgang representerer et signal C01. Utgangen til OG-porten A9 representerer signalet DP2 og utgangen til OG-porten A10 representerer signalet DN2. Disse signalene blir tilført til to innganger til en ELLER-port 0R12, hvis utgang er signalet C02. Tennkretsene 29' er .rvist for de kapasitive elementene Cl og for de kapasitive elementene C2. Signalet CP1 blir tilført til tennkretsen 29 for å•styre en av tyristorene til det bipolare tyristorparet THC1. Signalet DN1 blir tilført til tennkretsen 29' for å styre andre tyristorer til det bipolare tyristorparet THC1. I løpet av vekslende halve cykler blir tyristorene tent som således forbinder kondensatoren Cl over terminalene X og Y som således tillater bestemt strøm iCl til å flyte. På lignende måte blir et signal DP2 og DN2 tilført til tennkretsene 29' for den bipolare tyristoranordningen THC2 for å innbyrdes forbinde de kapasitive elementene C2 i kretsen ved en bestemt tid til å tillate strømmen iC2 å flyte. Spenningen over det kapasitive elementet Cl er betegnet DC1, og spenningen over det kapasitive elementet C2 er. betegnet DC2. Linjene 36, også vist på figur 2, er klart vist på figur 7«Det skal bli bemerket at bare en del av krets-diagrammet for avgjørelseslogikken for kondensatorkoplingskretsen 32 er vist for å lettere forstå illustrasjonen. Avgjørelseslogikken for kondensatorkoplingskretsen 32 bestemmer hvilke kondensatorgruppe som skulle bli koplet inn for å tilfredsstille den forlangte VAR. Siden kondensatorgruppen kan bli ladet alternativt til positiv og negativ topp av vekselstrømsnettforsyningsspenningen v for å oppnå hurtigst mulig reaksjon,, har. avgjørelseslogikken valgt en kondensatorgruppe med spenningspolaritet som tillater tid ligst kopling. En måte dette kan bli utført på er vist skjematisk for to motsatt ladede kondesatorgrupper på figur 7»Den positiv ladede på. kondensatorgruppen Cl blir opprettholdt ved å tenne den positive tyristoren THC1 over OG-porten A7 når signalet SVP1 er en digital 1. Samtidig blir den negative ladningen på kondensatorgruppen C2 opprettholdt ved å tenne den negative tyristoren THC2 over OG-porten A10 når nettverkspenningen har en negativ sløyfe. VNS lik 1 og signalet SVP2 er en digital 1. På lignende måte blir den positiv ladede kondensatoren Cl koplet inn når den negative tyristoren THC1 blir tent over OG-porten A8 og en negativ ladet kondensator C2 blir. ikoplet inn når den positive tyristoren THC2 blir tent over OG-prten A9. Operasjonen av avgjørelseslogikken vist på figur 7 er vist under forskjellige forhold ved bølgeformene vist på figur 8 til 10.
Figur 8A til 8K viser tilfellet hvor komparatoren for;forlangt VAR spør etter en innkopling av kondensatorgruppen Cl nettopp før den negative toppen til vekselstrøm-spenningen v. Det vil hverken være nødvendig å vente inntil vekselstrømspenningen når den positive topp til å kople inn kondensatoren Cl eller til å kople inn kondensatorgruppen C2 som har den korrekte negative ladningen. I stedet for gruppen Cl kopler avgjørelseslogikken inn det andre alternativet med kondensatorgruppen C2 for å frembringe den hurtigst mulige reaksjonstiden. Påfølgende blir kondensatorgruppen C2 innbyrdes vekslet med gruppen Cl. Denne innbyrdes forandringen er uviktig ved det betraktede enkle 2 gruppeeksempelet. I pralsis er det imidlertid ofte ønskelig å kople inn kondens satorgrupper i en på forhånd fastsatt rekke for for eksempel ' å kontrollere resonansen mellom kondensatorgruppene og veksel-strømsnettet. For å utføre den innbyrdes vekslingen blir kondensatorgruppen Cl koplet inn en halv cykel elter innkoplingen av gruppen C2 forekommer. For å opprettholde den på forhånd angitte ladning på kondensatorgruppen C2 ( som er viktig i et flergruppekompensasjonssystem for å unngå muligheten av å ende opp med koplbare kondensatorgrupper alle med samme ladning), blir gruppen C2 koplet ut ved den negative toppen til vekselstrømsspenningen v. Av denne grunn blir begge gruppene Cl og C2 koplet inn for et halvt cykel- inter- vall. Den overskridende kapasitive strømmen blir oppveid av den tyristorstyrte iduktoren L vist på figur 2, over kompensasjonen som ønsket.
Det skal henvises til figurene 7 og 9 samtidig. Som en reaksjon på forlangt VAR signalet BK1 blir signaldriveren DP2 tilknyttet OG-porten A3, ELLER-porten 0R6 og OG-porten
A9. Dette forårsaker innkopling av kondensatorgruppen C2 med den negative toppen til vekselstrømsspenningen v snart etter at det forlangte signalet BK1 har kommet til syne. En halv cykel senere blir imidlertid kondensatorgruppen Cl også koplet inn ved å frembringe det negative drive signalet DN1 over OG-porten Al, ELLER-porten OR 5 og OG-porten A8. Kondensatorgruppen C2 blir så koplet ut ved den påfølgende negative spenningstoppen v og kondensatorgruppen Cl blir hold t koplet inn; sofhtidligere beskrevet.
Figur 10 viser det tredje tilfellet hvor komparatoren for;forlangt VAR spør for påfølgende innkopling av kondensatorgruppen Cl og.C2. På grunn av at signalet BK1 tilsynekommer før den negative spenningstoppen v blir den første kondensatorgruppen C2 og påfølgende kondensatorgruppen Cl koplet inn som beskrevet ovenfor. Siden det forlangte signalet BK2 i mellomtiden også har kommet til syne, vil avgjørelseslogikken for kondensatorkoplingskretsen 32 holde begge gruppene innkoplet. Operasjonen av avgjørelseslogikken har blitt beskrevet og vist i sammenheng med to kondensatorgrupper Cl og C2. Ved bruk av prinsippene ovenfor beskrevet kan logisk
krets få styring av hvilken som helst antall av kondensatorgrupper bli lett anordnet. F.eks. ved å kombinere tre sett med kretser vist på figur 7 kan avgjørelseslogikken bli utvidet til å styre fire kondensatorgrupper. En krets styrer brupper Cl og C2 og den andre styrer gruppene C2 og C3 og den tredje styrer gruppene C3 og Ck. Kondensatorgruppene Cl og C3 blir ladet positivt og gruppene C2 og Ck kan bli ladet negativt. De forlangte VAR signalene kan bli indikert som vist på figur 2 og kan omfatte signalene BK1, BK2, BK3 og BKk. Inntil kondensatoren Cl er koplet inn vil avgjørelseslogikken således velge banen for den hurtigst mulige reaksjonen mellom gruppene Cl positivt og C2 negativt. Når kondensatorgruppen Cl allerede er koplet inn vil avgjrøelseslogikken velge blant gruppene C2
negativ og C3 positiv for å reagere på den hurtigste måten for påfølgende forlangt VAR. Når kondensatorgruppen C2 er koplet inn.vil avgjørelseslogikken velge blant kondensatorgruppene C3 positiv og Ck negativ. Dersom to kondensatorgrupper var nød-vendige til samme tid ville avgjørelseslogikken kople inn på lignende måte ladede grupper ved tidligst mulig tid, og ville så innbyrdes veksle en av dem med den andre eller med en unyttet gruppe for å holde beredskapskondensatorgruppene motsatt ladet. Det prinsipielle ovenfor beskrevet kan bli utvidet til ethvert antall av kondensatorgrupper avhengig av den praktiske begrens-ningen til installasjonen mellom annet. For større systemer som nytter flere kondensatorgrupper kan avg<*>jrøelseslogikken bli mer økonomisk realisert ved å benytte en mikroprosessor eller lignende programmerbare logiske anordninger.
Figur 12 viser en stort sett forenklet verson av blokkdiagrammet på.figur 2. I dette tilfellet kan det bli sett at terminalene X og Y blir benyttet til å frembringe et spenningssignal til elementet lk som på sin side frembringer et gjennom-snittlig spenningssignal VAVE som så blir tilført til den negative terminalen til en summeringsforsterker 20. Referanse-spenningen VREF blir tilført til den positive terminalen til summeringsforsterkeren 20. Utgangen til summeringsforsterkeren blir tilført til en feilforsterker 22 som frembringer forlangt utgangssignal VARD. Det forlangte utgangssignalet kan bli benyttet i sammenheng med egnet avgjørelseslogikk ko til å tenne en kapasitiv krets betegnet med 29b for å frembringe netto kapasitiv VAR'er eller kan bli benyttet med en induktiv krets vist ved 29a for å frembringe netto induktiv VAR'er. I sistnevnte tilfelle blir et utgangssignal tilført fra. summerings— forsterkeren 26a. Utgangssignalet blir betegnet VARLD og blir tilført til en tennvinkelbestemmelséskrets 28 som frembringer et vinkelsignal a som er relatert til ledeintervallet til tyristoren som styrer induktorene. I tilfelle hvor induktorkretsen 29a blir benyttet til å finavstemme kapasitiv VAR'er er signalet VARLD vist utledet fra signalet VAR og fra forovermateutgangen til avgjrøelses-logikken ho.
Med hensyn til utførelsesformene til foreliggende oppfinnelse skal det bli forstått at antallet med induktive elementer og kapasitive elementer ikke er begrenset. Det er klart at antallet med tilgjengelig diskré VAR trinn kan være relativt større på tross av styring over et kontinuerlig område ikke er mulig uten å benytte kooperative induktive elementer. Det er også klart at delkretsanordninger for funksjonsblokken vist på figur 2 i mange tilfeller er relaterte til foretrukne ut-førelsesformer og begrenser ikke frembringelsen av funksjonen av lukket styresløyfe med forovermatet justering.
Det beskrevne apparatet med hensyn til utførelses-formene ifølge foreliggende oppfinnelse har mange fordeler.
En fordel ligger i faktumet at kontinuerlig styring kan bli oppnådd i både kapasitive og induktive VAR områder for en statisk VAR generator.. Videre .'kan kontinuerlig styring bli oppnådd, ved benyttelse av hysterese og kontinuerlig styring kan bli oppnådd ved effektiv reduersing av koplingstransientene. En annen fordel ligger i faktumet at den her i beskrevne statiske VAR generatoren og styresystemet derfor kan bli benyttet til å frembringe en statisk VAR generator som benytter mindre kretselementer enn det som normalt ville være nødvendig dersom en VAR generator av den benyttede typen benyttet en fast kondensator og en tyristor styreleder slik som beskrevet i tidligere kjente anordninger.
Claims (8)
1. VAR generator av den type som frembringer en styrt ledebane for reaktiv strøm mellom to ledere i et elektrisk system, karakterisert ved at den omfatter en diskré variabel kapasitetsanordning anordnet som en del av ledebanen for å frembringe en hvilken som helst av et flertall av forutbestemte faste nivåer med kapasitiv strøm i ledebanen i løpet av en forutbestemt tidsøkning, en kontinuerlig variabel induktans-anordning anordnet som en del av ledebanen for å frembringe et hvert .nivå av induktiv strøm innenfor et område av ledende strømmer i ledebanen i løpet av en forutbestemt tidsøkning, og styreanordning innbyrdes forbundet med kapasi-tet sanordninger og hvor induktansanordningen bestemmer den reaktive strømstørrelse , for å samvirke med kapasitetsanordningen for å utnytte det forutbestemte nivået med fast kapasitiv strøm som er nærmest i verdi, men større enn den reaktive strøm's bestemte størrelse og for å samvirke med induktansanordningen for å velge en oppveiende induktiv strøm-verdi som når den kombinert med. den kapasitive strøm, vil
oppveie en tilstrekkelig del av den kapasitive strømmen for å gjøre den netto reaktive strøm hovedsaklig lik i størrelse med den bestemte størrelsen.
2. Generator ifølge krav 1, karakterisert ved at kontrollanordningen er innbyrdes forbundet med det elektriske systemet for å frembringe lukket styresløyfe for bestemmelse av det benyttede forutbestemte nivået av fast kapasitiv strøm, hvor styreanordningen frembringer forovermatet styring for bestemmelse av den induktive oppveielses-strømverdien.
3. Generator ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at den kontinuerlige variable induktansanordningen og den diskré variable kapasitetsanordningen er innbyrdes forbundet i.en parallell kretsforbindelse.
k.
Generator ifølge hvilket som., helst av kravene 1 til 3» ka Irak teri sert ved at tidsinkrementene omfatter perioden på en halv cykel med veksel spenning, i det elektriske systemet.
5. Generator ifølge krav 4, karakterisert ved at veksel spenningen har en frekvens på 50 Hz eller 60 Hz.
6. Generator ifølge krav 1, karakterisert ved at den kontinuerlige variable.induktansanordningen omfatter en induktor forbundet i seriekretsforbindelse:- med en portstyrt " bryter, hvor portterminalen til den portstyrte koplingen omfatter styreterminalen, og hvor nivået til den induktive strømmen blir bestemt av ledeintervallet til den. portstyrte bryteren som blir styrt av styreterminalen.
7. Generator ifølge krav 1, karakterisert ved at de diskré variable kapasitetsanordningene omfatter et flertall av kondensatorer hvor hver av dem er forbundet i seriekretsforbindelser med en styrt bryter, hvor hver serie-kombinasjon méd styrt bryter og kondensator er forbundet i parallell kretsforbindelse med hverandre, og hvor hver styrt bryter er innbyrdes forbundet med styreanordningen, og at styreanordningen påvirker enhver kombinasjon av styrte brytere til "på"-til standen for å plassere tilsvarende kondensatorer i leding til å frembringe de forutbestemte.faste nivåene med kapasitive strøm.
8. Generator, karakterisert ved at den er konstruert og tilpasset for bruk hovedsaklig som ovenfor beskrevet eller vist med henvisning til medfølgende tegninger.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US05/942,839 US4307331A (en) | 1978-09-15 | 1978-09-15 | Hybrid switched-capacitor controlled-inductor static VAR generator and control apparatus |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO792937L true NO792937L (no) | 1980-03-18 |
Family
ID=25478675
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO792937A NO792937L (no) | 1978-09-15 | 1979-09-11 | Var-generator. |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4307331A (no) |
| JP (1) | JPS5556426A (no) |
| BR (1) | BR7905875A (no) |
| GB (1) | GB2031667A (no) |
| IT (1) | IT1123157B (no) |
| NO (1) | NO792937L (no) |
| SE (1) | SE7907673L (no) |
| ZA (1) | ZA794539B (no) |
Families Citing this family (30)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4353024A (en) * | 1980-06-10 | 1982-10-05 | Westinghouse Electric Corp. | Control for VAR generator with deadband |
| US4348631A (en) * | 1981-06-04 | 1982-09-07 | Westinghouse Electric Corp. | Static VAR generator |
| JPS58195433A (ja) * | 1982-05-07 | 1983-11-14 | 三菱電機株式会社 | 無効電力補償装置 |
| US4470005A (en) * | 1982-11-02 | 1984-09-04 | Westinghouse Electric Corp. | Static VAR generator having a thyristor circuit arrangement providing reduced losses |
| GB8322620D0 (en) * | 1983-08-23 | 1983-09-28 | Binns D F | Alternating current power supplies |
| US4571535A (en) * | 1984-11-15 | 1986-02-18 | Westinghouse Electric Corp. | VAR Generator having controlled discharge of thyristor switched capacitors |
| GB8429683D0 (en) * | 1984-11-23 | 1985-01-03 | Gen Electric Co Plc | Reactive power compensating circuit |
| US4638238A (en) * | 1985-10-15 | 1987-01-20 | Westinghouse Electric Corp | Switching technique for thyristor-switched capacitors to achieve network damping |
| US4719402A (en) * | 1986-12-18 | 1988-01-12 | Westinghouse Electric Corp. | VAR generator system with minimal standby losses |
| AU607497B2 (en) * | 1987-05-25 | 1991-03-07 | Anthony Joseph Griffin | Alternating current traction system voltage regulator |
| ZA889254B (en) * | 1987-12-10 | 1990-08-29 | Uniscan Ltd | Powering and communication apparatus and method(s) |
| ZA892468B (en) * | 1988-04-11 | 1989-12-27 | Uniscan Ltd | Improvements in or relating to cutting elements foactuator and communication system r rotary drill bits |
| US5424627A (en) * | 1991-12-13 | 1995-06-13 | Electric Power Research Institute | Modular thyristor controlled series capacitor control system |
| US5621305A (en) * | 1991-12-13 | 1997-04-15 | Electric Power Research Institute, Inc. | Overload management system |
| US5548203A (en) * | 1994-06-29 | 1996-08-20 | Electric Power Research Institute, Inc. | Capacitor polarity-based var correction controller for resonant line conditions and large amplitude line harmonics |
| US5631545A (en) * | 1994-06-29 | 1997-05-20 | Electric Power Research Institute, Inc. | Apparatus and method for regulating a power line using frequency domain self-synchronization control |
| US5670864A (en) * | 1995-05-26 | 1997-09-23 | Pacific Scientific Company | Adaptive automatic power capacitor for controlling controller a capacitor bank of a power distribution system |
| GB2304240B (en) * | 1995-08-11 | 2000-05-24 | Gec Alsthom Ltd | Static var compensator |
| GB2305030A (en) * | 1995-08-31 | 1997-03-26 | Long Trevor William | Filter circuit for connection across the input of a power supply |
| GB2312301B (en) * | 1996-04-19 | 2000-05-10 | Gec Alsthom Ltd | Control arrangement for a multilevel convertor |
| US5852358A (en) * | 1996-12-11 | 1998-12-22 | The Texas A&M University System | Capactive power circuit |
| US6008548A (en) * | 1997-09-19 | 1999-12-28 | Cinergy Corp. | Programmable logic controller for resonance control in complex capacitor switching |
| US6072304A (en) * | 1999-07-21 | 2000-06-06 | Regent Lighting Corporation | Circuit and method for triggering a thyristor |
| US7091703B2 (en) * | 2004-03-04 | 2006-08-15 | American Superconductor Corporation | Dynamic reactive compensation system and method |
| JP4575272B2 (ja) * | 2005-10-27 | 2010-11-04 | 株式会社日立製作所 | 分散型電源システム及び系統安定化方法 |
| WO2013126660A2 (en) | 2012-02-24 | 2013-08-29 | Board Of Trustees Of Michigan State University | Transformer-less unified power flow controller |
| EP2974012A4 (en) | 2013-03-15 | 2016-11-23 | Wispry Inc | DIVIDING SYSTEMS, DEVICES AND METHOD |
| DE102014100158B4 (de) | 2014-01-08 | 2021-09-02 | Swen Bosch | Zuschaltverfahren |
| KR102505454B1 (ko) * | 2016-04-28 | 2023-03-03 | 엘에스일렉트릭(주) | 무효전력보상장치의 제어장치 및 그의 제어방법 |
| US10193448B1 (en) | 2018-03-26 | 2019-01-29 | Semiconductor Components Industries, Llc | Method of forming a power supply control circuit and structure therefor |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3936727A (en) * | 1973-10-12 | 1976-02-03 | General Electric Company | High speed control of reactive power for voltage stabilization in electric power systems |
| US3999117A (en) * | 1974-12-23 | 1976-12-21 | Westinghouse Electric Corporation | Method and control apparatus for static VAR generator and compensator |
| CH609182A5 (no) * | 1975-12-01 | 1979-02-15 | Asea Ab | |
| US4047097A (en) * | 1976-04-15 | 1977-09-06 | Westinghouse Electric Corporation | Apparatus and method for transient free energization and deenergization of static VAR generators |
| US4139723A (en) * | 1977-04-21 | 1979-02-13 | Ajax Magnethermic Corporation | Power control unit for a single phase load with slightly changing impedances |
-
1978
- 1978-09-15 US US05/942,839 patent/US4307331A/en not_active Expired - Lifetime
-
1979
- 1979-08-28 ZA ZA00794539A patent/ZA794539B/xx unknown
- 1979-09-10 GB GB7931339A patent/GB2031667A/en not_active Withdrawn
- 1979-09-11 NO NO792937A patent/NO792937L/no unknown
- 1979-09-14 SE SE7907673A patent/SE7907673L/xx unknown
- 1979-09-14 IT IT25726/79A patent/IT1123157B/it active
- 1979-09-14 JP JP11747479A patent/JPS5556426A/ja active Pending
- 1979-09-14 BR BR7905875A patent/BR7905875A/pt unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| BR7905875A (pt) | 1980-05-27 |
| IT7925726A0 (it) | 1979-09-14 |
| SE7907673L (sv) | 1980-03-16 |
| JPS5556426A (en) | 1980-04-25 |
| IT1123157B (it) | 1986-04-30 |
| GB2031667A (en) | 1980-04-23 |
| US4307331A (en) | 1981-12-22 |
| ZA794539B (en) | 1980-08-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| NO792937L (no) | Var-generator. | |
| US5532575A (en) | Multilevel converter with capacitor voltage balancing | |
| US4234843A (en) | Static VAR generator with discrete capacitive current levels | |
| US4052657A (en) | Distribution system for a. c. electrical energy derived from d. c. energy sources | |
| US4353024A (en) | Control for VAR generator with deadband | |
| SU776582A3 (ru) | Система электропитани нагрузки переменного тока | |
| EP0239278B1 (en) | Capacitor apparatus for reactive power compensation | |
| EP0439953B1 (en) | Apparatus for controlling the reactive impedance of a transmission line | |
| US4047097A (en) | Apparatus and method for transient free energization and deenergization of static VAR generators | |
| US5424627A (en) | Modular thyristor controlled series capacitor control system | |
| US4348631A (en) | Static VAR generator | |
| US4028614A (en) | High speed control of reactive power for voltage stabilization in electric power systems | |
| WO1997022169A3 (en) | Voltage based var compensation system | |
| US4555659A (en) | Static VAR generator system having improved response time | |
| US4560917A (en) | Static VAR generator having reduced harmonics | |
| NO149483B (no) | Var-generator | |
| CA2202814C (en) | Control arrangement for a multilevel convertor | |
| US4437052A (en) | Static VAR generator | |
| US4357570A (en) | Voltage compensation for an A-C network supplying a rapidly-changing load | |
| CA1232944A (en) | Control method and control apparatus of phase | |
| Rabbani et al. | Fuzzy controlled SMES unit for power system application | |
| JPH07200083A (ja) | 静止形無効電力補償装置 | |
| Li et al. | A start strategy for synchronized connection of MMCs to an AC system | |
| SU1653071A1 (ru) | Способ управлени мостовым тиристорным выключателем | |
| SU1089702A1 (ru) | Устройство дл симметрировани и регулировани уровн напр жений в системе электроснабжени с однофазной нагрузкой |