PL223837B1

PL223837B1 - Hybrid system of polyphase surges and dips compensator of AC voltage

Info

Publication number: PL223837B1
Application number: PL399688A
Authority: PL
Inventors: Zbigniew Fedyczak; Jacek Kaniewski
Original assignee: Univ Zielonogórski
Priority date: 2012-06-27
Filing date: 2012-06-27
Publication date: 2016-11-30
Also published as: PL399688A1

Abstract

Układ ma pierwsze końce głównych uzwojeń wtórnych transformatora (WG1, WG2,..., WGN) połączone z odpowiadającymi im zaciskami (U1, U2,..., UN) n-fazowego odbiornika (ODB). Pierwsze końce pomocniczych uzwojeń wtórnych transformatora (WP1, WP2,...., WPN) połączone są z odpowiadającymi im wejściowymi zaciskami przekształtnika AC/AC. Drugie końce głównych uzwojeń wtórnych transformatora (WG1, WG2,..., WGN) połączone są z odpowiadającymi im zaciskami wyjściowymi przekształtnika AC/AC. Drugie końce pomocniczych uzwojeń wtórnych transformatora (WP1, WP2,..., WPN) połączone są ze sobą. Do zacisków (U1, U2, ..., UN) n-fazowego odbiornika (ODB) przyłączony jest sterownik kompensatora (SK), którego wyjścia dołączone są do zacisków sterujących odpowiadających im dwukierunkowych łączników energoelektronicznych strony zasilania (ŁZ1, ŁZ2,..., ŁZN) i dwukierunkowych łączników energoelektronicznych strony odbiornika (ŁO1, ŁO2,..., ŁON).The system has the first ends of the main secondary windings of the transformer (WG1, WG2,..., WGN) connected to the corresponding terminals (U1, U2,..., UN) of the n-phase receiver (ODB). The first ends of the auxiliary secondary windings of the transformer (WP1, WP2,...., WPN) are connected to the corresponding input terminals of the AC/AC converter. The other ends of the main secondary windings of the transformer (WG1, WG2,..., WGN) are connected to the corresponding output terminals of the AC/AC converter. The other ends of the transformer's auxiliary secondary windings (WP1, WP2,..., WPN) are connected to each other. A compensator controller (SK) is connected to the terminals (U1, U2, ..., UN) of the n-phase receiver (ODB), whose outputs are connected to the control terminals of the corresponding bidirectional power electronic switches on the power supply side (ŁZ1, ŁZ2,... , ŁZN) and bidirectional power electronic switches on the receiver side (ŁO1, ŁO2,..., ŁON).

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Wynalazek dotyczy układu hybrydowego wielofazowego kompensatora przepięć i zapadów napięcia przemiennego znajdującego zastosowanie w elektroenergetyce.The invention relates to a hybrid multi-phase compensator system for alternating voltage surges and dips used in the power industry.

Z książek: Kalesz J.: Transformatory: układy nastawiania przekładni, WNT, Warszawa 1968; Jezierski E.: Transformatory, WNT, Warszawa 1975 znane są układy transformowania napięć przemiennych oparte na konwencjonalnych transformatorach elektromagnetycznych prądu przemiennego oraz układy bazujące na energoelektronicznych przekształtnikach prądu przemiennego. Układy transformowania napięcia przemiennego z konwencjonalnymi transformatorami elektromagnetycznymi prądu przemiennego realizują separację galwaniczną pomiędzy źródłem a odbiornikiem energii. W transformatorach ze stałą przekładnią napięciową mają one jednak zasadniczą wadę w postaci braku możliwości sterowania napięciem po stronie wtórnej transformatora. Transformatory wyposażone w zmieniacze odczepów sterowanie napięciem realizują w sposób skokowy, w wąskim zakresie, z niską dynamiką i często w stanie beznapięciowym, co należy uznać za zasadnicze wady. Układy bazujące na przekształtnikach energoelektronicznych AC/AC charakteryzują się dużą dynamiką, jednak ich zasadniczą wadą jest brak separacji galwanicznej pomiędzy źródłem zasilania a obciążeniem.From the books: Kalesz J .: Transformers: transmission setting systems, WNT, Warsaw 1968; Jezierski E .: Transformatory, WNT, Warszawa 1975 known are alternating voltage transformers based on conventional electromagnetic alternating current transformers and systems based on power electronic AC converters. AC voltage transformation systems with conventional AC electromagnetic transformers provide galvanic separation between the energy source and the receiver. However, in transformers with a constant voltage ratio, they have a major disadvantage in the form of the lack of voltage control on the secondary side of the transformer. Transformers equipped with tap changers perform voltage control in a narrow range, with low dynamics and often in a voltage-free state, which should be considered a major disadvantage. Systems based on AC / AC power electronic converters are characterized by high dynamics, but their main disadvantage is the lack of galvanic separation between the power source and the load.

Z publikacji Sasitharana Subramaniana i Mahesha Kumara Mishra: Interphase AC-AC Topology for Voltage Sag Suporter, IEEE Transactions on Power Electronics, Vol. 25, No 2, February 2010 znany jest układ międzyfazowego kompensatora zapadów napięcia wykorzystujący zarówno konwencjonalny transformator elektromagnetyczny jak i transformator dodawczy oraz przekształtnik AC/AC. Opisany układ jest przeznaczony do pracy w systemie trójfazowym, czteroprzewodowym. Jest to układ szeregowego kompensatora zapadów napięcia, w którym uzwojenia wtórne transformatora dodawczego przyłączone są szeregowo pomiędzy odpowiadającymi im zaciskami fazowymi źródła a obciążenia. Każdy z trzech transformatorów dodawczych ma po dwa uzwojenia pierwotne, z których każde przyłączone jest do wyjściowych zacisków przekształtnika AC/AC o charakterze obniżającym napięcie. Zaciski wejściowe przekształtników AC/AC jednostronnie przyłączone są międzyfazowo do dwóch faz 3-fazowego źródła innych niż uzwojenie wtórne transformatora dodawczego przyłączonego do zacisków wyjściowych tych przekształtników. Drugostronnie zaciski wejściowe przekształtnika prz yłączone są w punkcie wspólnym stanowiącym punkt neutralny czteroprzewodowego systemu trójfazowego napięcia przemiennego. Zasadniczą wadą tego rozwiązania jest brak separacji galwanicznej pomiędzy źródłem zasilania a obciążeniem oraz zdolność kompensacji jedynie zapadów napięcia, bez możliwości kompensacji przepięć.From the publication of Sasitharan Subramanian and Mahesh Kumar Mishra: Interphase AC-AC Topology for Voltage Sag Suporter, IEEE Transactions on Power Electronics, Vol. 25, No 2, February 2010, a phase-to-phase voltage sag compensator system using both a conventional electromagnetic transformer and a booster transformer is known. and AC / AC converter. The described system is designed to work in a three-phase, four-wire system. It is a series voltage sag compensator system in which the secondary windings of the booster transformer are connected in series between the corresponding source and load phase terminals. Each of the three auxiliary transformers has two primary windings, each of which is connected to the voltage-reducing AC / AC converter output terminals. The input terminals of the AC / AC converters are connected in phase-to-phase to two phases of a 3-phase source other than the secondary winding of the auxiliary transformer connected to the output terminals of these converters. On the other side, the converter input terminals are connected at the common point which is the neutral point of the four-wire three-phase AC voltage system. The main disadvantage of this solution is the lack of galvanic separation between the power source and the load and the ability to compensate only for voltage dips, without the possibility of overvoltage compensation.

Z artykułu Joaquina Vequero Lopeza, Juana Carlosa Campo, Santiago Monteso Fernandeza, Salvadora Martineza Garcie oraz Miguel Angela Peraza Garcie: Analysis of Fast Onload MultitapChanging Clamped-Hard-Switching AC Stabilizers opublikowanego w IEEE Transactions on Power Delivery, Vol. 21, No 2, April 2006 znany jest układ stabilizatora napięcia przemiennego, w którym uzwojenie wtórne transformatora jednofazowego wyposażone jest w wiele odczepów, z których każdy przyłączony jest do jednego z dwóch zacisków dwukierunkowego łącznika energoelektronicznego. Drugostronnie zaciski łączników energoelektronicznych poprzez elementy o charakterze indukcyjnym przyłączone są do obciążenia. Wadą tego rozwiązania jest konieczność stosowania wielu łączników energoelektronicznych, co zwłaszcza w przypadku rozwinięcia układu do struktury wielofazowej znacznie skomplikuje układ.From an article by Joaquin Vequero Lopez, Juan Carlos Campo, Santiago Monteso Fernandez, Salvador Martinez Garcie and Miguel Angela Peraz Garcie: Analysis of Fast Onload MultitapChanging Clamped-Hard-Switching AC Stabilizers published in IEEE Transactions on Power Delivery, Vol. 21, No 2, In April 2006, an AC voltage stabilizer system is known, in which the secondary winding of a single-phase transformer is equipped with a number of tappings, each of which is connected to one of the two terminals of a bidirectional power electronic switch. On the other side, terminals of power electronic switches are connected to the load by means of inductive elements. The disadvantage of this solution is the need to use many power electronic switches, which will significantly complicate the system, especially when the system is expanded to a multi-phase structure.

Z artykułu Eddy C. Aeloiza, Prased N. Enjeti, Luis A. Moran, Oscar C Montero-Hernandez i Sangsun Kim: Analysis and Design of a New Voltage Sag Compensator for Critical Loads in Electrical Power Distribution System opublikowanego w IEEE Transactions on Industry Applications, Vol. 39, No 4, July/August 2003 znany jest układ kompensatora zapadów napięcia, w którym trójfazowy tran sformator elektromagnetyczny współpracuje z impulsowym przekształtnikiem AC/AC. Uzwojenia pierwotne trójfazowego transformatora skonfigurowane w gwiazdę przyłączone są do trójfazowego źródła zasilania. Punkt wspólny strony pierwotnej transformatora przyłączony jest do punktu neutralnego źródła zasilania. Każde z uzwojeń wtórnych transformatora przyłączone jest do zacisków wejściowych przekształtnika AC/AC. Zaciski wyjściowe przekształtnika AC/AC włączone są szeregowo pomiędzy fazowe zaciski źródła zasilania a odbiornika. Wadą takiego rozwiązania jest brak separacji galwanic znej pomiędzy źródłem zasilania a odbiornikiem.From the article by Eddy C. Aeloiza, Prased N. Enjeti, Luis A. Moran, Oscar C Montero-Hernandez and Sangsun Kim: Analysis and Design of a New Voltage Sag Compensator for Critical Loads in Electrical Power Distribution System published in IEEE Transactions on Industry Applications , Vol. 39, No 4, July / August 2003 There is a known voltage sag compensator system in which a three-phase electromagnetic transducer works with a pulsed AC / AC converter. The primary windings of a three-phase transformer in a star configuration are connected to a three-phase power source. The common point of the transformer primary is connected to the neutral point of the power source. Each of the transformer secondary windings is connected to the input terminals of the AC / AC converter. The AC / AC converter output terminals are connected in series between the phase terminals of the power source and the load. The disadvantage of this solution is the lack of galvanic isolation between the power source and the receiver.

Z opisu patentowego US 2010/0201338 A1 znany jest układ hybrydowego transformowania napięcia, w którym transformator elektromagnetyczny współpracuje z przekształtnikiem AC/DC/AC zawierającym obwód pośredniczący prądu stałego. Transformator wyposażony jest w dwa uzwojeniaFrom US 2010/0201338 A1, a hybrid voltage transformer is known, in which an electromagnetic transformer cooperates with an AC / DC / AC converter having a DC link. The transformer is equipped with two windings

PL 223 837 B1 wtórne w każdej fazie. Przekształtnik AC/DC/AC przyłączony jest do jednego z dwóch wydzielonych uzwojeń wtórnych. Pomiędzy zaciski wyjściowe przekształtnika AC/DC/AC a obciążenie szeregowo przyłączone jest drugie z uzwojeń wtórnych. Zastosowanie trójfazowego transformatora elektromagnetycznego z dwoma uzwojeniami wtórnymi w każdej fazie oraz trzech jednofazowych przekształtników AC/DC/AC pozwala na rozbudowanie obwodu do układu trójfazowego. Do obwodu pośredniczącego prądu stałego przyłączone jest źródło energii DC. Wadą takiego rozwiązania jest konieczność stosowania dwustopniowego przekształcania AC/DC i DC/AC oraz konieczność stosowania dodatkowych urządzeń nadzorujących pracę i eksploatację magazynu energii DC.And secondary to each phase. The AC / DC / AC converter is connected to one of the two separate secondary windings. The second secondary winding is connected in series between the output terminals of the AC / DC / AC converter and the load. The use of a three-phase electromagnetic transformer with two secondary windings in each phase and three single-phase AC / DC / AC converters allows you to expand the circuit to a three-phase system. A DC energy source is connected to the DC link. The disadvantage of this solution is the necessity to use two-stage AC / DC and DC / AC conversion and the need to use additional devices to supervise the operation and operation of the DC energy storage.

Wolnym od przedstawionych niedogodności jest układ hybrydowego wielofazowego kompensatora przepięć i zapadów napięcia przemiennego o n fazach zawierający transformator o n uzwojeniach pierwotnych i odpowiadających im n głównych uzwojeniach wtórnych i n pomocniczych uzwojeniach wtórnych, w którym według wynalazku pierwsze końce głównych uzwojeń wtórnych transformatora połączone są z odpowiadającymi im zaciskami n-fazowego odbiornika. Pierwsze końce pomocniczych uzwojeń wtórnych transformatora połączone są z pierwszymi zaciskami odpowiadających im dwukierunkowych łączników energoelektronicznych strony zasilania oraz z pierwszymi zaciskami odpowiadających im kondensatorów strony zasilania. Drugie zaciski dwukierunkowych łączników energoelektronicznych strony zasilania połączone są z pierwszymi zaciskami dwukierunkowych łączników energoelektronicznych strony odbiornika i z pierwszymi zaciskami odpowiadających im elementów indukcyjnościowych. Drugie zaciski dwukierunkowych łączników energoelektronicznych strony odbiornika połączone są z pierwszymi zaciskami odpowiadających im kondensatorów strony odbiornika i z drugimi końcami głównych uzwojeń wtórnych transformatora. Drugie końce pomocniczych uzwojeń wtórnych transformatora połączone są ze sobą tworząc wspólny węzeł, do którego przyłączone są drugie zaciski kondensatorów strony odbiornika zasilania, drugie zaciski elementów indukcyjnościowych i drugie zaciski kondensatorów strony odbiornika. Do zacisków n-fazowego odbiornika przyłączony jest sterownik kompensatora, którego wyjścia dołączone są do zacisków sterujących odpowiadających im dwukierunkowych łączników energoelektronicznych strony zasilania i dwukierunkowych łączników energoelektronicznych strony odbiornika.Free from the disadvantages presented is the system of the hybrid multiphase overvoltage compensator and AC voltage dips on phases comprising a transformer on primary windings and the corresponding n main secondary windings and n auxiliary secondary windings, in which, according to the invention, the first ends of the main secondary windings of the transformer are connected to the corresponding terminals n -phase receiver. The first ends of the transformer auxiliary secondary windings are connected to the first terminals of the corresponding supply side bi-directional power electronic switches and to the first terminals of the corresponding supply side capacitors. The second terminals of the two-way power electronic switches are connected to the first terminals of the two-way power electronic switches of the receiver side and the first terminals of the corresponding inductive elements. The second terminals of the receiver side bi-directional switches are connected to the first terminals of the corresponding capacitors of the receiver side and to the second ends of the main secondary windings of the transformer. The other ends of the auxiliary secondary windings of the transformer are connected to each other to form a common node to which the second capacitor terminals of the power supply side, the second terminals of the inductive elements and the second capacitor terminals of the load side are connected. The compensator driver is connected to the n-phase terminals of the receiver, the outputs of which are connected to the control terminals of the corresponding bidirectional power electronic switches of the supply side and bidirectional power electronic switches of the receiver side.

Korzystnie sterownik kompensatora na wejściach przyłączanych do odpowiadających im zacisków n-fazowego odbiornika wyposażony jest w detektory wartości szczytowej napięcia podające sygnały proporcjonalne do wartości maksymalnych napięć do węzłów sumacyjnych, do których podawane jest napięcie referencyjne ze źródła napięcia referencyjnego. Sygnały wyjściowe z węzłów sumacyjnych podawane są do odpowiadających im regulatorów typu PI, a z nich do odpowiadających im modulatorów szerokości impulsu PWM, z których otrzymywane są parami wzajemnie zanegowane sygnały podawane do zacisków sterujących odpowiadających im dwukierunkowych łączników energoelektronicznych strony zasilania i dwukierunkowych łączników energoelektronicznych strony odbiornika.Preferably, the compensator controller at the inputs connected to the corresponding terminals of the n-phase receiver is equipped with peak voltage detectors which provide signals proportional to the maximum voltage values to the summation nodes to which the reference voltage is supplied from the reference voltage source. The output signals from the summation nodes are fed to the corresponding PI type regulators, and from them to the corresponding PWM pulse width modulators, from which mutually negated signals are obtained in pairs, fed to the control terminals of the corresponding two-way power electronic switches of the supply side and bidirectional power electronic connectors of the receiver side.

Zaletą układu według wynalazku jest szeroki zakres płynnej regulacji napięcia obciążenia przeprowadzany z dużą dynamiką, pozwalający na stabilizację napięcia obciążenia w warunkach głębokich przepięć i zapadów napięcia zasilania. Ponadto zastosowanie bezpośredniego przekształtnika AC/AC jakim jest sterownik matrycowo-reaktancyjny pozwala na eliminację obwodu pośredniczącego prądu stałego, a tym samym magazynów energii elektrycznej prądu stałego i układów kontrolnopomiarowych nadzorujących eksploatację zasobników energii prądu stałego. Dodatkowym atutem w porównaniu do znanych rozwiązań jest separacja galwaniczna pomiędzy źródłem zasilania a obciążeniem.The advantage of the system according to the invention is a wide range of smooth load voltage control carried out with high dynamics, allowing the stabilization of the load voltage in conditions of deep surges and voltage dips. In addition, the use of a direct AC / AC converter, which is a matrix-reactance controller, allows the elimination of the DC intermediate circuit, and thus the DC electricity storage and control and measurement systems supervising the operation of DC energy storage devices. An additional advantage compared to known solutions is the galvanic separation between the power source and the load.

Układ hybrydowego wielofazowego kompensatora przepięć i zapadów napięcia przemiennego został pokazany w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat połączeń elementów w obwodzie głównym kompensatora oraz ze sterownikiem kompensatora, fig. 2 przedstawia schemat blokowy sterownika kompensatora, a fig. 3 przestawia schemat dwukierunkowego łącznika energoelektronicznego.The circuit of the hybrid multiphase compensator of overvoltage and dips of AC voltage is shown in the embodiment in the drawing, in which Fig. 1 shows the connection diagram of elements in the main circuit of the compensator and with the compensator controller, Fig. 2 shows a block diagram of the compensator controller, and Fig. two-way power electronic switch.

Układ hybrydowego wielofazowego kompensatora przepięć i zapadów napięcia przemiennego o n fazach zawiera transformator TR o n uzwojeniach pierwotnych P1, P2, ..., PN i odpowiadających im n głównych uzwojeniach wtórnych WG1, WG2, ..., WGN i n pomocniczych uzwojeniach wtórnych WP1, WP2, ..., WPN. Początki uzwojeń transformatora TR na fig. 1 oznaczone są kropką. Do początku pierwszego uzwojenia pierwotnego P1 przyłączony jest przewód pierwszej fazy L1 źródła zasilania. Do początku drugiego uzwojenia pierwotnego P2 przyłączony jest przewód drugiej fazy L2 źródła zasi4The system of the hybrid multiphase compensator of overvoltages and dips of alternating voltage on phases includes a transformer TR on primary windings P1, P2, ..., PN and the corresponding n main secondary windings WG1, WG2, ..., WGN and in auxiliary secondary windings WP1, WP2, ..., WPN. The beginnings of the windings of the TR transformer in Fig. 1 are marked with a dot. The first phase line L1 of the power source is connected to the beginning of the first primary winding P1. The second phase conductor L2 of the power source 4 is connected to the beginning of the second primary winding P2

PL 223 837 B1 lania, a do początku n-tego uzwojenia pierwotnego PN przyłączony jest przewód n-tej fazy LN źródła zasilania. Drugie końce uzwojeń pierwotnych P1, P2, ..., PN połączone są ze sobą.Connection, and the n-th phase LN line of the power source is connected to the beginning of the nth primary winding PN. The other ends of the primary windings P1, P2, ..., PN are connected to each other.

Pierwsze końce głównych uzwojeń wtórnych WG1, WG2, ..., WGN, stanowiące ich początki, przyłączone są do odpowiadających im zacisków U1, U2, ..., UN n-fazowego odbiornika ODB. Pierwsze końce pomocniczych uzwojeń wtórnych transformatora WP1, WP2, ..., WPN, stanowiące ich początki, połączone są z pierwszymi zaciskami O1 odpowiadających im dwukierunkowych łączników energoelektronicznych strony zasilania ŁZ1, ŁZ2, ..., ŁZN oraz z pierwszymi zaciskami odpowiadających im kondensatorów strony zasilania CZ1, CZ2, ..., CZN. Drugie zaciski O2 dwukierunkowych łączników energoelektronicznych strony zasilania ŁZ1, ŁZ2, ..., ŁZN połączone są z pierwszymi zaciskami O1 dwukierunkowych łączników energoelektronicznych strony odbiornika ŁO1, ŁO2, ..., ŁON i z pierwszymi zaciskami odpowiadających im elementów indukcyjnościowych LL1, LL2, ..., LLN. Drugie zaciski O2 dwukierunkowych łączników energoelektronicznych strony odbiornika ŁO1, ŁO2, ..., ŁON połączone są z pierwszymi zaciskami odpowiadających im kondensatorów strony odbiornika CO1, CO2, ..., CON i z drugimi końcami głównych uzwojeń wtórnych transformatora WG1, WG2, ..., WGN. Drugie końce pomocniczych uzwojeń wtórnych transformatora WP1, WP2, ..., WPN połączone są ze sobą tworząc wspólny węzeł W, do którego przyłączone są drugie zaciski kondensatorów strony odbiornika zasilania CZ1, CZ2, ..., CZN, drugie zaciski elementów indukcyjnościowych LL1, LL2, ..., LLN, drugie zaciski kondensatorów strony odbiornika CO1, CO2, ..., CON.The first ends of the main secondary windings WG1, WG2, ..., WGN, constituting their beginnings, are connected to the corresponding terminals U1, U2, ..., UN of the n-phase ODB receiver. The first ends of the auxiliary secondary windings of the transformer WP1, WP2, ..., WPN, constituting their beginnings, are connected with the first terminals O1 of the corresponding two-way power electronic switches of the power supply side ŁZ1, ŁZ2, ..., ŁZN and with the first terminals of the corresponding side capacitors CZ1, CZ2, ..., CZN. The second O2 terminals of the bidirectional power electronic switches of the supply side ŁZ1, ŁZ2, ..., ŁZN are connected with the first O1 terminals of the bidirectional power electronic switches of the receiver side ŁO1, ŁO2, ..., LON and with the first terminals of the corresponding inductive elements LL1, LL2, .. ., LLN. The second O2 terminals of the two-way power electronic switches of the receiver side ŁO1, ŁO2, ..., ŁON are connected with the first terminals of the corresponding capacitors of the receiver side CO1, CO2, ..., CON and with the other ends of the main secondary windings of the transformer WG1, WG2, ... , WGN. The other ends of the auxiliary secondary windings of the transformer WP1, WP2, ..., WPN are connected with each other to form a common node W, to which the second capacitor terminals of the power supply receiver CZ1, CZ2, ..., CZN, and the second terminals of the LL1 inductive elements are connected, LL2, ..., LLN, second terminals of the receiver side capacitors CO1, CO2, ..., CON.

Do zacisków U1, U2, ..., UN n-fazowego odbiornika ODB przyłączony jest sterownik kompensatora SK, który na odpowiadających wejściach wyposażony jest w detektory wartości szczytowej napięcia P1, P2, ..., PN podające sygnały proporcjonalne do wartości maksymalnych napięć UM1, UM2, ..., UMN do węzłów sumacyjnych S1, S2, ..., SN, do których podawane jest napięcie referencyjne UR ze źródła napięcia referencyjnego ZNR. Sygnały wyjściowe z węzłów sumacyjnych S1, S2, ..., SN podawane są do odpowiadających im regulatorów proporcjonalno-całkujących PI R1, R2, ..., RN, a z nich do odpowiadających im modulatorów szerokości impulsu PWM M1, M2, ..., MN, z których otrzymywane są parami wzajemnie zanegowane sygnały podawane do zacisków sterujących S odpowiadających im dwukierunkowych łączników energoelektronicznych strony zasilania ŁZ1, ŁZ2, ..., ŁZN i dwukierunkowych łączników energoelektronicznych strony odbiornika ŁO1, ŁO2, ..., ŁON.The compensator controller SK is connected to the terminals U1, U2, ..., UN of the n-phase ODB receiver, which on the corresponding inputs is equipped with peak voltage detectors P1, P2, ..., PN that give signals proportional to the maximum voltage values UM1 , UM2, ..., UMN to the summation nodes S1, S2, ..., SN to which the reference voltage UR from the reference voltage source ZNR is applied. The output signals from the summation nodes S1, S2, ..., SN are fed to the corresponding PI R1, R2, ..., RN PI regulators, and from them to the corresponding PWM pulse width modulators M1, M2, ... , MN, from which mutually negated signals are received in pairs and fed to the control terminals S of the corresponding two-way power electronic switches of the supply side ŁZ1, ŁZ2, ..., ŁZN and the bidirectional power electronic switches of the receiver side ŁO1, ŁO2, ..., ŁON.

Każdy dwukierunkowy łącznik energoelektroniczny strony zasilania ŁZ1, ŁZ2, ..., ŁZN i dwukierunkowy łącznik energoelektroniczny strony odbiornika ŁO1, ŁO2, ..., ŁON zbudowany jest z dwóch diod D1 i D2 oraz dwóch tranzystorów T1 i T2 i wyposażony jest w dwa wyjściowe zaciski O1 i O2 oraz zacisk sterowania S. Pierwsza dioda D1 ma katodę połączoną z kolektorem pierwszego tranzystora T1 i z pierwszym wyjściowym zaciskiem O1. Druga dioda D2 ma katodę połączoną z kolektorem drugiego tranzystora T2 i z drugim wyjściowym zaciskiem O2. Anody diod pierwszej D1 i drugiej D2 połączone są razem z kolektorami tranzystorów pierwszego T1 i drugiego T2. Bramki tranzystorów pierwszego T1 i drugiego T2 połączone są z zaciskiem sterującym S, przez który sterownik kompensatora SK steruje pracą poszczególnego dwukierunkowego łącznika energoelektronicznego strony zasilania ŁZ1, ŁZ2, ...., ŁZN i dwukierunkowego łącznika energoelektronicznego strony odbiornika ŁO1, ŁO2,..., ŁON.Each two-way power electronic switch of the supply side ŁZ1, ŁZ2, ..., ŁZN and the bidirectional power electronic switch of the receiver side ŁO1, ŁO2, ..., ŁON consists of two diodes D1 and D2 and two transistors T1 and T2 and is equipped with two output terminals O1 and O2 and the control terminal S. The first diode D1 has a cathode connected to the collector of the first transistor T1 and to the first output terminal O1. The second diode D2 has a cathode connected to the collector of the second transistor T2 and to the second output terminal O2. The anodes of the first and second diodes D1 and D2 are connected together with the collectors of the transistors T1 and second T2. The gates of the first T1 and the second T2 transistors are connected to the control terminal S, through which the compensator controller SK controls the operation of the individual bi-directional power electronic switch of the supply side ŁZ1, ŁZ2, ...., ŁZN and the bidirectional power electronic switch of the receiver side ŁO1, ŁO2, ... , LON.

Claims

1. A system of a hybrid multiphase compensator of overvoltage and dips of alternating voltage on phases, including a transformer on primary windings and the corresponding n main secondary windings and n auxiliary secondary windings, in which the n-phase power supply wires are connected to one end of the corresponding primary windings of the transformer, which the second ends of the primary windings are connected to each other and containing bidirectional power electronic switches and capacitors, characterized in that the first ends of the main secondary windings of the transformer (WG1, WG2, ..., WGN) are connected to the corresponding terminals (U1, U2, .. ., UN) of the n-phase receiver (ODB), the first ends of the transformer auxiliary secondary windings (WP1, WP2, WPN) are connected to the first terminals (O1) of the respective bi-directional power electronic switches (ŁZ1, ŁZ2, ..., ŁZN) ) and with the first terminals of the corresponding supply side capacitors a (CZ1, CZ2, ..., CZN), the second terminals (O2) of the bi-directional power electronic switches (ŁZ1, ŁZ2, ..., ŁZN) are connected with the first terminals (O1) of the two-way power electronic switches

PL 223 837 B1 receiver sides (ŁO1, ŁO2, LON) and with the first terminals of the corresponding inductive elements (LL1, LL2, LLN), the second terminals (O2) of bidirectional power electronic switches of the receiver side (ŁO1, ŁO2, ..., LON) connected are with the first terminals of the corresponding receiver side capacitors (CO1, CO2, ..., CON) and with the second ends of the transformer main secondary windings (WG1, WG2, ... WGN), the second ends of the transformer secondary auxiliary windings (WP1, WP2,. ..., WPN) are connected with each other to form a common node (W), to which the second capacitor terminals of the supply receiver side (CZ1, CZ2, ..., CZN) are connected, and the second terminals of the inductive elements (LL1, LL2, ... , LLN), the second terminals of the receiver side capacitors (CO1, CO2, ..., CON), and the compensator driver (SK) is connected to the terminals (U1, U2, ..., UN) of the n-phase receiver (ODB), whose outputs are connected to the control terminals (S) of the corresponding bidirectional power electronic switches on the supply side (ŁZ1, ŁZ2, ..., ŁZN) and bidirectional power electronic switches on the receiver side (ŁO1, ŁO2, ..., ŁON).

2. The system according to claim The device according to claim 1, characterized in that the compensator controller (SK) at the inputs connected to the corresponding terminals (U1, U2, ..., UN) of the n-phase receiver (ODB) is equipped with peak voltage detectors (P1, P2, .. ., PN) providing signals proportional to the maximum values (UM1, UM2, ..., UMN) to the summation nodes (S1, S2, ..., SN), to which the reference voltage (UR) from the reference voltage source ( ZNR), and the output signals from the summation nodes (S1, S2, ..., SN) are fed to the corresponding PI type regulators (R1, R2, ..., RN), and from them to the corresponding PWM pulse width modulators ( M1, M2, ..., MN), from which mutually negated signals are obtained in pairs and fed to the control terminals (S) of the corresponding two-way power electronic switches of the supply side (ŁZ1, ŁZ2, ..., ŁZN) and bidirectional power electronic switches of the receiver side (ŁO1, ŁO2, ..., ŁON).