RO127975B1 - Metodă de reglare fără senzori a turaţiei şi puterii generatoarelor eoliene cu magneţi permanenţi de mică putere - Google Patents

Description

Orice persoană are dreptul să formuleze in scris și motivat, la OSIM, o cerere de revocare a brevetului de invenție, în termen de 6 luni de la publicarea mențiunii hotărării de acordare a acesteia

RO 127975 Β1

Invenția se referă la o metodă de reglare fără senzori a turației și puterii generatoarelor eoliene cu magneți permanenți de mică putere (în domeniul kilowaților) și cu unghi fixai palelor (fără pitch), conectate direct (fără cutie de viteze) la rotorul eolian. Invenția se încadrează în domeniul sistemelor de reglare a generatoarelor electrice cu surse de energie regenerabilă.

Se cunosc diverse procedee de reglare a generatoarelor eoliene cu magneți permanenți, pentru aplicații de mică putere, atât pentru funcționarea în regim autonom, cât și conectate la o rețea monofazată sau trifazată. Majoritatea soluțiilor prezentate în literatura de specialitate conțin pe partea de putere un generator sincron trifazat cu magneți permanenți, un convertor electronic de interfață și un invertor pentru conectarea la o rețea de curent alternativ. Pe partea de control, procedeele au în comun un regulator de turație (direct sau indirect), care acționează în diferite moduri, în funcție de regimul de funcționare impus.

Soluțiile de control pe partea generatorului sunt împărțite în două categorii principale: cu și fără senzori. în prima categorie se încadrează metodele de control bazate pe senzori de turație și/sau de viteză a vântului (anemometre), avantajul acestora constând într-o precizie de reglare mai ridicată, și un randament mai bun de conversie a energiei eoliene. în această categorie se menționează brevetele: D. G. Calley, „Stall controller and triggering condition control features fora windturbine, US 2010/007145A1; Y. Lang, N. R. Zargari, M. Pânde, B. Wu, „Current source converter-based wind energy system, US 2010/0025995A1; D. G. Calley, Η. M. Knowler, „Windturbine controller, US 6703718 B2; C. W. Gabrys, „Wind turbine direct current control system and methods, US 2010/0060002A1; J. K. Peter, „ Speed setting system and method for a stall-controlled wind turbine , U S 201110241343 A1. Soluțiile prezentate în aceste brevete se bazează pe informația provenită de la un traductor de turație care prezintă ca dezavantaj principal complexitatea mai ridicată a sistemului, ce se va reflecta și într-un cost mai ridicat.

în categoria procedeelor de reglare tară senzori, singurele mărimi achiziționate din sistem sunt cele electrice (tensiuni, curenți), așadar traductoarele de tip mecanic sunt eliminate. Ca urmare, dezavantajele menționate la paragraful anterior sunt atenuate, însă vor fi înlocuite de altele, cum ar fi precizia mai scăzută de reglare, probleme de stabilitate și, eventual, utilizarea de modele ale generatorului eolian pentru determinarea indirectă a mărimilor mecanice (turația generatorului în primul rând). în această categorie se menționează lucrările: K. Tan, S. Islam, „Optimum Control Strategies în Energy Conversion of PMSG Wind Turbine System Without Mechanical Sensors, IEEE Transaction on Energy Conversion, voi. 19, no. 2, June 2004, pp. 392-399; A. Ahmed, Li Ran, J. R. Bumby, „New Constant Electrica! Power Soft-Stalling Control for Small-Scale VAWTs, IEEE Transaction on Energy Conversion, voi. 25, no. 4, Dec. 2010, pp. 1152-1161; R. Rocha, „A sensorless control for a variable speed wind turbine operating at parțial load, Renewable Energy, 2010, voi. 36, no.1, June 2011, pp. 132-141.

Referindu-ne în continuare la procedeele de reglare tară senzori, acestea au abordări și grade de complexitate diferite. Toate asigură reglarea turației generatorului eolian pentru regimul de funcționare la puteri parțiale, adică pentru viteze ale vântului până la valoarea nominală (în general până în jur de 10 m/s) corespunzătoare puterii nominale. în această zonă, scopul este de a maximiza randamentul de conversie a energiei eoliene, prin modificarea continuă a turației generatorului odată cu variația vitezei vântului. Există diverși algoritmi de urmărire a punctului de putere maximă pe caracteristica putere-turație-viteză a vântului, unii de tip dinamici-online (de exemplu, hill-climbing, perturb-and-observe), iar alții de tip tabel de căutare (statice), sau combinații ale celor două tipuri. Se menționează faptul că în prima categorie algoritmii, fiind dinamici, pot să se adapteze la variațiile parametrilor sistemului eolian

RO 127975 Β1 (de exemplu, temperatura aerului), dar se pot produce oscilații în jurul punctului staționar de 1 funcționare, ceea ce constituie un dezavantaj al metodelor (J. S. Thongam, M. Ouhrouche, „MPPT Control Methods in Wind Energy Conversion Systems, pp. 339-360, 2011). în 3 schimb, tabelele de căutare statice (predefinite) sunt mult mai simplu de implementat și elimină dezavantajul menționat anterior, însă au dezavantajul că pot conduce la deviații de la curba 5 optimă de funcționare, din cauza insensibilității la modificarea parametrilor din sistem, și, ca urmare, randamentul de conversie a energiei eoliene poate scădea. 7

Reglarea turației în regim de putere parțială se realizează, în cazul metodelor de reglare fără senzori, prin determinarea frecvenței de la ieșirea generatorului, sau prin intermediul 9 tensiunii redresate. în primul caz, frecvența de ieșire fiind direct proporțională cu turația mecanică în cazul generatorului sincron, s-ar putea spune că metoda beneficiază de performanțe 11 ridicate. Dat fiind faptul că tensiunea de ieșire a generatorului poate prezenta distorsiuni armonice ridicate din cauza funcționării redresorului, determinarea frecvenței este mult 13 îngreunată, conducând la deficiențe dinamice ridicate, fapt care constituie un dezavantaj al acestei metode (K. Tan, S. Islam, „Optimum Control Strategies in Energy Conversion of 15 PMSG Wind Turbine System Without Mechanical Sensors, IEEE Transaction on Energy Conversion, voi. 19, no. 2, June 2004, pp. 392-399). în schimb, reglarea turației generatorului 17 prin intermediul tensiunii redresate elimină dezavantajele metodei anterioare, însă are dezavantajul că precizia de reglare a turației este mai scăzută. Metoda menționată se bazează pe 19 o cvasi directă-proporționalitate dintre tensiunea redresată și turația generatorului, dar care poate fi aplicată numai la funcționarea redresorului în regim de curent (de ieșire) neîntrerupt - 21 ce apare în general pentru o încărcare a generatorului mai mare de 10%.

Unele procedee asigură reglarea puterii generatorului și când viteza vântului depășește 23 valoarea nominală, limitând puterea de ieșire la valoarea nominală. Limitarea puterii mecanice la axul turbinei eoliene se poate realiza prin reducerea randamentului de conversie (coeficien- 25 tului de performanță) a energiei eoliene, odată cu creșterea vitezei vântului peste valoarea nominală. în cazul unui rotor eolian cu unghiul palei fix, modificarea turației în afara carac- 27 teristicii de putere maximă reprezintă metoda general acceptată pentru limitarea puterii de ieșire. în acest sens, o metodă constă în accelerarea rotorului odată cu creșterea vitezei vântu- 29 lui peste valoarea nominală (feathering), iar o alta constă în frânarea aerodinamică a rotorului în aceleași condiții (stall) (I. Munteanu, A. I. Bratcu, N. A. Cutululis, E. Ceanga, Optimal 31 Control of Wind Energy Systems - Towards a Global Approach, Springer-Verlag, USA, 2008, pp. 71-90). Desigur, cele două metode prezintă abordări diferite din punct de vedere al 33 reglării, primafiind de preferat datorită simplității, astfel, după atingerea puterii nominale, rotorul se va accelera de la sine odată cu creșterea vitezei vântului. Ca urmare, turația generatorului 35 nu mai este direct controlată, evitarea supraturării rotorului la valori periculoase realizându-se de o protecție mecanică. în general, turbinele eoliene avute în vedere prezintă un mecanism 37 de protecție mecanică în situații de vânt puternic (furling), prin micșorarea unghiului incident dintre suprafața palelor turbinei și direcția vântului, însă acesta acționează destul de lent, și nu 39 elimină necesitatea asigurării unui control electric al turației și puterii de ieșire a generatorului, în cele mai multe situații, inexistența unui astfel de mecanism de control conduce la activarea 41 protecției de suprasarcină a invertorului, și deconectarea imediată de la rețea, cu consecințe negative asupra producției de energie. 43

Cea de a doua metodă, de frânare aerodinamică, elimină dezavantajul supraturării rotorului, însă generatorul este mai dificil de controlat în această zonă, mai ales imediat după 45 atingerea vitezei nominale a vântului. D. G. Calley, în brevetul US 2010/007145 A1, utilizează un generator cu magneți permanenți special, având șase înfășurări, iar în condiții de vânt 47

RO 127975 Β1 puternic, un set de înfășurări este scurtcircuitat pentru a frâna rotorul eolian și, astfel, limitând puterea de ieșire. Ca dezavantaje principale se menționează complexitatea ridicată a generatorului și calitatea redusă a reglării puterii și turației generatorului la viteze ale vântului peste valoarea nominală. A. Ahmed, în lucrarea sa menționată anterior, prezintă o soluție de control fără senzori al unui generator eolian de mică putere, ce are dezavantajul că utilizează o caracteristică statică (tabel de căutare) atât în zona de puteri parțiale, cât și după atingerea puterii nominale, iar acest lucru reduce calitatea reglării în zona de frânare aerodinamică. Metoda propusă, conform invenției, utilizează frânarea aerodinamică (efectul stall) pentru limitarea puterii generatorului.

Scopul invenției este de a realiza o metodă de reglare integrată și fără senzori pentru generatoare eoliene cu magneți permanenți de mică putere, și cu unghiul palei fix, care să asigure atât extragerea puterii maxime în condiții optime de stabilitate a rotorului la viteze ale vântului până la valoarea nominală, cât și limitarea puterii de ieșire a generatorului când viteza vântului depășește valoarea nominală.

Problema tehnică pe care o rezolvă invenția constă în eficientizarea reglării turației și puterii unui generator eolian cu magneți permanenți de mică putere, al unei turbine eoliene cu unghi fix al palelor, și cuplaj direct cu turbina eoliană.

Soluția la această problemă tehnică va consta într-o metodă de reglare fără senzori a turației și puterii generatoarelor eoliene cu magneți permanenți de mică putere, care, pentru a asigura controlul generatorului pe toată plaja de variație a vitezei vântului, conform invenției, are următoarele etape:

- măsoară două mărimi electrice, tensiunea U_DC și curentul l_DC de pe linia de curent continuu, tensiunea U_DC fiind obținută prin redresarea cu o punte trifazată de diode, și filtrarea cu un condensator electrolitic a tensiunii trifazate alternative, provenite de la un generator eolian;

- reglează turația prin intermediul unei structuri integrate cu două regulatoare proporțional-integrativ conectate în cascadă, primul regulator intrând în componența unui prim bloc, regulator aferent reglării indirecte a turației care utilizează tensiunea U_DC măsurată direct, și al doilea regulator intrând în componența unui al doilea bloc, regulator corespunzător regimului de limitare a puterii, care utilizează reducerea tensiunii de referință a tensiunii U_DC pentru obținerea efectului de frânare aerodinamică a rotorului eolian fără intervenția unei sarcini de balast imediat ce s-a atins puterea nominală;

- calculează într-un bloc de calcul valoarea puterii P_DC generate pe linia de c.c., ca fiind produsul între tensiunea U_DC și curentul l_DC, și care este aplicată unui bloc de transfer care include un tabel de căutare a tensiunii de referință pe linia de c.c. în funcție de o caracteristică optimă tensiune-putere predefinită, tensiunea de ieșire din blocul de transfer fiind limitată la o valoare maximă prin intermediul unui bloc limitator, valoarea rezultată fiind furnizată polului pozitiv al unui bloc sumator, în timp ce diferența dintre puterea măsurată și cea nominală, calculată cu un alt bloc de calcul, fiind aplicată celui de-al doilea bloc regulator, cu ieșirea limitată numai la valori pozitive, este transferată polului negativ al blocului sumator;

- scade într-un bloc de scădere, rezultatul blocului sumator, reprezentând tensiunea de referință de pe linia de c.c., cu valoarea măsurată, eroarea obținută aplicându-se primului bloc regulator, iar valoarea curentului de referință, obținută la ieșirea primului bloc regulator, se scade în alt bloc de scădere, cu valoarea măsurată, obținându-se la ieșirea acestuia curentul de referință din care se calculează, prin alt bloc de calcul, puterea de referință P* pe care convertorul electronic trebuie să o extragă de pe linia de c.c;

- transferă curentul de referință și unui bloc, funcție neliniară, ce furnizează un semnal subunitar proporțional cu diferența dintre curentul de referință și o valoare minimă (presetată), semnal care este aplicat unui generator PWM, care comandă o sarcină de balast.

RO 127975 Β1

Invenția prezintă următoarele avantaje: 1

- poate controla un generator eolian atât în regim de încărcare parțială, cât și peste viteza nominală a vântului, prin crearea indirectă (fără intervenție pe partea mecanică) a efec- 3 tului de frânare aerodinamică a rotorului eolian, fără utilizarea de traductoare sau actuatoare mecanice, ci numai a unui traductor de tensiune și a unuia de curent, iar trecerea de la un regim 5 la altul se face automat și fără șocuri (soft stall);

- implementarea practică a schemei de control se realizează cu ușurință cu ajutorul unui 7 procesor digital uzual, reducând astfel costul sistemului de reglare.

Metoda nu exclude însă posibilitatea utilizării unui anemometru pentru un eventual 9 sistem de achiziție de date, independent de sistemul de reglare al generatorului eolian.

Se dă în continuare un exemplu de realizare a invenției în legătură și cu fig. 1...3, ce 11 reprezintă:

- fig. 1, schema sistemului de conversie a energiei eoliene, evidențiind metoda de 13 reglare fără senzori a generatorului eolian;

- fig. 2, principalele caracteristici statice de funcționare ale generatorului eolian controlat 15 prin metoda inventată: a) P_DC = f(v_w); b) P_DC = f(U_DC); c) U_DC = f(v_w);

- fig. 3, exemplu de implementare a interfeței electronice de putere. 17

Fig. 1 prezintă schema sistemului de conversie a energiei eoliene, căruia îi este destinată metoda de reglare, în care un rotor eolian 1, cu două sau trei pale și cu unghi fix al palei, 19 antrenează direct un generator sincron cu magneți permanenți (GSMP) 2 cu poli multipli. Tensiunea de c.a. de la ieșirea generatorului 2 este redresată prin intermediul unei punți de diode tri- 21 fazată 3, iar tensiunea de c.c. este filtrată prin intermediul unui condensator electrolitic 4. Puterea generată în c.c. este transferată rețelei de c.a. monofazată sau trifazată (fig. 1 ilustrând 23 cazul unei rețele monofazate 5), prin intermediul unei interfețe electronice de putere 6, care poate avea diferite structuri fizice, una dintre cele mai comune fiind redată în fig. 3. Interfața de 25 putere este comandată de către un sistem de control 7, care, pe baza măsurării tensiunii și curentului de pe linia de c.c. (U_DC și l_DC), și a tensiunii și curentului pe partea de c.a. (u_G, i_G), 27 asigură atât reglarea generatorului eolian, cât și controlul puterii injectate în rețea. La ieșirea punții redresoare 3 s-a prevăzut o sarcină de balast 8 cu rol de frânare a generatorului, când 29 se produce energie în exces ce nu poate fi transferată spre rețea, și de limitare a tensiunii redresate, în condiții de rafale de vânt puternice. 31

Schema prezentată în fig. 1 pune în evidență metoda de reglare fără senzori a generatorului eolian, conform invenției, metodă care utilizează ca mărimi provenite din sistem 33 tensiunea U_DC și curentul l_DC, și furnizează la ieșire puterea de referință P* ce trebuie extrasă de pe linia de c.c. în funcție de tipul de interfață de putere adoptată, poate fi utilizat și curentul 35 de referință I* în locul lui P*.

Metoda de reglare constă într-o structură integrată cu două regulatoare de tip pro- 37 porțional-integrativ (P^ și Pl₂) cascadate, unul aferent reglării indirecte a turației 14, și al doilea corespunzător regimului de limitare a puterii 18 prin frânare aerodinamică a rotorului eolian. 39 Valoarea puterii generate pe linia de c.c P_DC, calculată cu un bloc 9, ca produs dintre U_DC și l_DC, este transferată blocului 10, care include un tabel de căutare a tensiunii de referință pe linia de 41 c.cîn funcție de o caracteristică optimă putere-tensiune (COTP) predefinită. Tensiunea de ieșire din blocul 10 este limitată la o valoare maximă (U_DCmax) prin intermediul limitatorului 11, iar 43 valoarea rezultată este furnizată polului pozitiv al sumatorului 12. în același timp, diferența dintre valoarea măsurată (P_DC) și cea nominală (P_DC,n) a puterii, calculată cu blocul de calcul 17, este 45 aplicată regulatorului 18, a cărui ieșire, limitată la valori pozitive, este transferată polului negativ al sumatorului 12. Ieșirea sumatorului 12, reprezentând tensiunea de referință de pe linia de c.c. 47 (U_DC*), se scade din valoarea măsurată cu ajutorul blocului de scădere 13, iar eroarea obținută se aplică regulatorului 14 (P^). Blocul de scădere 15 calculează curentul de referință I* ca 49

RO 127975 Β1 diferență dintre curentul măsurat l_DC și valoarea curentului de referință l_c* obținut la ieșirea lui ΡΙ_Γ în continuare, se poate calcula cu blocul de calcul 16 puterea de referință pe care convertorul electronic trebuie să o extragă de pe linia de c.c.

în plus, metoda de reglare mai ține cont și de limitările în putere ale convertorului electronic în regim tranzitoriu în special, și de alte situații care pot conduce la incapacitatea convertorului de a transfera puterea în rețea (de exemplu, goluri de tensiune). în acest sens, s-a prevăzut un semnal de ieșire suplimentar T_b care comandă în regim de modulație în durată (PWM) un tranzistor din cadrul sarcinii de balast 8, cu rol de frânare a generatorului în condițiile menționate anterior. Astfel, referința de curent de la ieșirea blocului de scădere 15 este transferată și unei funcții neliniare, blocul 19, care furnizează un semnal subunitar d_b proporțional cu diferența dintre referința I* și o valoare minimă a curentului (l_min* care este presetat) de la care blocul 19, funcție neliniară, devine activ. Semnalul obținut este aplicat unui generator PWM 20, care furnizează comanda digitală driverului tranzistorului de putere din cadrul sarcinii de balast 8.

Descrierea matematică a metodei de reglare inventată este realizată prin intermediul expresiilor (1)-(4):

I* = l_DC - PlJmaxiU^; COTP(U_DC · l_DC)]-PI₂[max(U_DCl_DC-P_DCn;0)]-U_DC} (1) pentru U_DC > 0 și l_DC > 0.

f j * j * Λ d_b = max[max —----^;0 ;1] ⁽²⁾ ' Imax ^min ' în care:

ΡΙι,₂(ε) = k_P12 · ε + k_l12 · Js-dt max(x; y) =

(3) (4)

Tabelul următor sintetizează mărimile de intrare și ieșire, precum și parametrii caracteristici metodei de reglare inventată:

Intrare	Udc Idc	Tensiunea redresată, măsurată din sistem; Curentul redresat, măsurat din sistem;
Ieșire	|*(P*) db	Curentul (puterea) de referință furnizat sistemului de control al interfeței electronice; Factorul de umplere al semnalului PWM pentru comanda tranzistorului Tb;
Parametri	Doc.max COTP kpi,2 k|1,2 I * 'mm I * 'max	Tensiunea de referință maximă ce asigură intrarea lină în regim de frânare aerodinamică și limitarea turației generatorului; Caracteristica optimă tensiune-putere prestabilită pentru a extrage puterea maximă din turbină la diferite viteze ale vântului, la puteri parțiale; Constantele proporțională și integrativă corespunzătoare celor două regulatoare; Pli și Pl2; Valorile minimă și maximă (presetate) ale curentului de referință I* între care sarcina de balast acționează.

RO 127975 Β1

Fig. 2 ilustrează sintetic principalele caracteristicile statice de funcționare ale genera- 1 torului eolian controlat după metoda de reglare, conform invenției. S-au pus în evidență punctele de tranziție A - E între diferite zone de funcționare ale sistemului. Zona AB caracterizează 3 funcționarea la puteri parțiale ale generatorului, corespunzătoare valorilor vitezei vântului între minimum (exemplu 4 m/s) și nominal (de exemplu, 10 m/s), în care metoda de reglare asigură 5 extragerea puterii maxime și menținerea stabilității turbinei. Următoarea zonă BC asigură o trecere lină către regimul de frânare aerodinamică (soft stall). Acest efect se realizează după 7 atingerea punctului B, când tensiunea redresată ajunge la valoarea maximă (predefinită prin U_DCmax), '^ar turația rotorului este indirect limitată, asigurând astfel o tranziție fără șocuri spre 9 zona de frânare aerodinamică. Zona CE este caracterizată de faptul că puterea la ieșirea generatorului (P_DC) este menținută constant prin intermediul regulatorului 18 (Pl₂), care controlează 11 referința de tensiune U_DC*. Punctul D nu delimitează un alt regim de funcționare impus de partea de reglare, ci doar indică schimbarea gradientului turației rotorului (implicit și a tensiunii 13 redresate) cu viteza vântului. După atingerea punctului E, corespunzător unei viteze a vântului ridicată (de exemplu, vw = 25 m/s), turbina trebuie oprită prin acționarea altor mecanisme de 15 natură electrică sau mecanică ce sunt prevăzute de producătorul turbinei.

Fig. 3 exemplifică un mod de realizare a interfeței electronice de putere 6 pentru integra- 17 rea turbinei eoliene la o rețea monofazată. Interfața, având două trepte de conversie a puterii, este alcătuită dintr-un convertor ridicător de tensiune 21, o linie de c.c. cu un condensator de 19 filtrare 22, un invertor de tensiune monofazat 23 și un filtru LC trece-jos 24. Tensiunea de pe linia de c.c. este menținută constant prin intermediul convertorului ridicător de tensiune care 21 admite la intrare tensiuni de valori diferite, în funcție de turația generatorului. Invertorul de tensiune, funcționând în modulație PWM sinusoidală, efectuează transferul puterii de pe linia de 23 c.c. către rețeaua de c.a., iar filtrul 24 atenuează componentele armonice ale curentului, generate de comutația tranzistoarelor. 25

Indiferent de structura interfeței electronice de putere, referința de putere P* (rezultatul blocului de calcul 16) este transferată sistemului de control al puterii de ieșire, care comandă 27 convertorul din structura interfeței. Soluții de control dedicate se regăsesc în literatura de specialitate, această temă fiind în afara scopului acestei descrieri. 29

Claims (1)

1. Revendicare

   Metodă de reglare fără senzori a turației și puterii generatoarelor eoliene cu magneți permanenți de mică putere, care, pentru a asigura controlul generatorului pe toată plaja de variație a vitezei vântului, este caracterizată prin aceea că va consta în următoarele etape:

   - măsurarea a două mărimi electrice, tensiunea U_DC și curentul l_DC, de pe linia de curent continuu, tensiunea U_DC fiind obținută prin redresarea cu o punte (3) trifazată de diode, și filtrarea cu un condensator (4) electrolitic a tensiunii trifazate alternative, provenite de la un generator (2) eolian;

   - reglarea turației prin intermediul unei structuri integrate cu două regulatoare proporțional-integrativ (P^ și Pl₂) conectate în cascadă, primul regulator (Pl^ intrând în componența unui prim bloc (14) regulator, aferent reglării indirecte a turației, care utilizează tensiunea U_DC măsurată direct, și al doilea regulator (Pl₂) intrând în componența unui al doilea bloc (18) regulator, corespunzător regimului de limitare a puterii, care utilizează reducerea tensiunii de referință a tensiunii U_DC pentru obținerea efectului de frânare aerodinamică a rotorului eolian fără intervenția unei sarcini de balast, imediat ce s-a atins puterea nominală;

   - calcularea în blocul (9) de calcul a valorii puterii P_DC generate pe linia de c.c., ca fiind produsul între tensiunea U_DC și curentul l_DC, și care este aplicată unui bloc (10) de transfer care include un tabel de căutare a tensiunii de referință pe linia de c.c. în funcție de o caracteristică optimă tensiune-putere (COTP) predefinită, tensiunea de ieșire din blocul (10) de transfer fiind limitată la o valoare maximă prin intermediul unui bloc (11) limitator, valoarea rezultată fiind furnizată polului pozitiv al unui bloc (12) sumator, în timp ce diferența dintre puterea măsurată (P_DC) Și cea nominală (P_DCn), calculată cu un alt bloc (17) de calcul, fiind aplicată celui de-al doilea bloc (18) regulator, cu ieșirea limitată numai la valori pozitive, este transferată polului negativ al blocului (12) sumator;

   - scăderea într-un bloc (13) de scădere a rezultatului blocului (12) sumator, reprezentând tensiunea de referință de pe linia de c.c. U_DC*, cu valoarea măsurată U_DC, eroarea obținută aplicându-se primului bloc (14) regulator, iar valoarea curentului de referință l_c*, obținută la ieșirea primului bloc (14) regulator, se scade în alt bloc (15) de scădere, cu valoarea măsurată l_DC, obținându-se la ieșirea acestuia curentul de referință I* din care se calculează, prin alt bloc (16) de calcul, puterea de referință P* pe care convertorul electronic trebuie să o extragă de pe linia de c.c.;

   - transferarea curentului de referință I* și unui bloc (19) funcție neliniară, ce furnizează un semnal subunitar d_b proporțional cu diferența dintre curentul de referință I* și o valoare minimă (presetată), semnal care este aplicat unui generator (20) PWM, care comandă o sarcină (8) de balast.