Yfirlit yfir stjórnun straumtakmarka á myndefni sem mynda netið við samhverfa stoðvar

    Formskapandi (GFM) inverterar eru þekktir sem viðeigandi lausn til aukins hlutfalls endurbætis orkurafmagns í stórum rafkerfum. En þau eru fysísk orðfræðilega mismunandi frá samhliða gervivélum á grunni ofarmagns virkra strauma. Til að vernda rafsemdir og stuðla við rafkerfi undir alvarlegum samhliða brottfalli, ætti GFM stýrikerfi að geta náð eftirfarandi kröfum: takmarkun magns straums, framburður villustraums og getu á meðferð brottfalls. Í bókmenntum er talað um ýmis aðferðir til að takmarka straum til að uppfylla þessar markmið, eins og straumlömk, myndræn viðbót og spennulömk. Þetta rit gerir yfirlit yfir þessar aðferðir. Nýjar údfordur sem þarf að leysa, eins og tímabundinn ofstraum, ótiltekin útström vektors, óþarnað straummettun og brottaflæðisspenna, eru framkvæmd.

1. Inngangur.

    Spennuvirkni GFM invertera gerir útströmun þeirra mikið háð ytri kerfisforstillingum. Við stór brottföll eins og spennuslepp eða fasasprengingar á sameiginlegu tengipunkti (PCC), geta samhliða gervivélar almennlega tekið 5-7 p.u. ofstraum [8], en sementgervibúnaðsbundið inverter má aðeins vinna við 1,2-2 p.u. ofstraum, sem hindrar þau að halda upp við spennuprofilin eins og í venjulegri verkun. Straumlömk gerast oft notuð til að láta invertera vinna sem straumavara á meðan ofstraum er til staðar, sem getur auðveldað reglun á útström vektorn til að uppfylla kröfur um framburður villustraums. Samanburðarlega, myndræn viðbót aðferðir og spennulömk geta haldið spennuvirkni GFM invertera að einhverju leyti við alvarlegum brottföllum, sem gæti leyft sjálfsækta meðferð brottfalls. Þetta rit skoðar þessar aðferðir og merkir nýjar údfordur sem þarf að leysa, eins og tímabundinn ofstraum, ótiltekin útström vektors, óþarnað straummettun og brottaflæðisspenna.

2.   Grunnatriði aðferða til að takmarka straum.

    Eftirfarandi mynd sýnir einfalda lúppumynd af nettengdu GFM inverter. GFM inverter bestur af innri spennuviðbrögði ve og jafngildri útspennuvirkni. Síaða viðbrot verður innifalið í Ze ef engin innera lykkja stýring er notuð. Þegar innera lykkja stýring er notuð, verður síaða viðbrot ekki innifalið í Ze.

3.   Straumlömk.

     Byggð á hvernig mettuð straumstefna i¯ref er reiknuð, eru þrjár straumlömk algengar fyrir GFM inverter, eins og augnablikslömk, magnslömk og lömk á grundvelli árangrs. Mynd af augnablikslömk er sýnd í Mynd (a), sem notar stakalegar mettunarfall til að ná í mettuð straumstefna i¯ref. Mynd af magnslömk er sýnd í Mynd (b), sem bara lætur magn stofnar straumstefnu iref minnka. Hornið á i¯ref heldur sömu sem á iref. Mynd (c) sýnir grunnatriði lömk á grundvelli árangrs, sem ekki aðeins lætur magn iref minnka, en gefur prióna á horni til ákveðins gildis ϕI. Athugið að ϕI er notandaskilgreint horn sem táknar hornmismun milli i¯ref og d-ásins sem vítt er á θ.Mynd (c) sýnir grunnatriði lömk á grundvelli árangrs, sem ekki aðeins lætur magn iref minnka, en gefur prióna á horni til ákveðins gildis ϕI. Athugið að ϕI er notandaskilgreint horn sem táknar hornmismun milli i¯ref og d-ásins sem vítt er á θ.

4.  Myndræn viðbót.

    Myndræn viðbótaraðferð sem beinar breytir spennuviðbrögðum og myndræn viðbótaraðferð með flötandi straumstýringarslóð geta náð góðum niðurstöðum við straumtakmarkun við alvarleg brottföll. Samanburðarlega, myndræn viðbótaraðferð með innera lykkju stýring náir straumtakmarkun á grunni tilgátunar að spennuviðbrögð vref geti flötast af spennustýringarslóð. Vegna lágs bretthæðar spennustýringarslóðar, gæti verið að tímabundinn ofstraum væri árekstur. Til að meðhöndla þetta mál, eru kynntar blandnar straumtakmarkunar aðferðir sem sameina myndræn viðbót við lömk á grundvelli árangrs og magnslömk.

5. Spennulömk.

    Spennulömk heimila að beina minnka spennudifrun ∥vPWM−vt∥ til að vera minni en ∥Zf∥IM, sem breytir spennuviðbrögðum sem eru búin til af ytri lykkju stýringu til að ná straumtakmarkun. Þessi aðferð er tillögð lausn vegna þess að hún hefur ekki þörf fyrir aðlögunlega myndræn viðbót sem getur óstöðugt kerfið undir ákveðnum skilyrðum. Fyrir spennulömk, er innera stýringarslóð algengt gert öryggishluti, þ.e. vPWM=vref. Í kjölfarið, getur jafngild mynd lúppuverksverkefnis þessa straumtakmarkunar aðferðar verið lýst.