Симметриялы жылдамдырулар астында құрылатын инверторлардың ағым шектеу контролінің ескертуі

    Тіркемелі инверторлар (GFM) жалпы электр энергиялық жүйелерде жаңартылу айналу энергиясының көбейтілуіне болашақтыруға болады. Бірақ олар синхронды генераторлармен физикалық құрылымында өзара айырмаланады, мысалы, жоғары ток көпшілігінің мүмкіндігінде. Электр бұлшық құрылғыларын қорғау үшін және тяжел симметриялық ығысу шектеулерінде электр жүйесін қолдайтын үшін GFM басқару жүйелері төмендегі талаптарды орындауға қабілетті болуы керек: токтың өлшемін шектеу, ығыс токына ықпал ету, және ығыс өту қабілеті. Кітаптарда токты шектеу үшін әртүрлі басқару ықтималдылықтары жарияланған, мисалы, ток шектеушілер, ұлғайтқыш импеданс және вольтаж шектеушілер. Бұл мақала олардың қысқаша обзорын береді. Жетіспеуші өзгерістерге, мысалы, уақытша жоғары ток, белгіленген шығыс ток векторының бұрышы, талапсыз токтың қысынуы және уақытша жоғары вольтаж, көңіл бұрылуы керек.

1.Кіріспе.

    GFM инверторларының вольтаж булактық құрылымы олардың шығыс токтарының сыртқы жүйелік шарттарға байланысты болатын өте қатаң тәуелділікті пайдаланады. ППК (Point of Common Coupling - Ортақ байланыс нүктесі) деңгейіндегі вольтаж төмендейіні немесе фаза төмендейіні сияқты зор ығыстарда, синхронды генераторлар 5-7 p.u. (перунит) ток өсуін [8] қабылдай алса, металлургиялық негіздегі инверторлар әдетте 1.2-2 p.u. ток өсуін ғана қабылдай алады, бұл оларды нормалды іске қосу кезіндегі сияқты вольтаж профилін сақтаудан тырнақтай отыр. Ток шектеушілер адатта өзара айырмалы ток шарттарында инверторды ток булак ретінде қарастырады, бұл ығыс токына ықпал ету талаптарын орындау үшін шығыс ток векторының бұрышын басқаруға мүмкіндік береді. Сол сияқты, ұлғайтқыш импеданс ықтималдылықтары және вольтаж шектеушілер ыңғайлау ығыстары кезінде GFM инверторының вольтаж булактық құрылымын бір аймақта сақтауға мүмкіндік береді, бұл автоматты ығыс өтуге мүмкіндік береді. Мақалада осы ықтималдылықтар қарастырылған және жетіспеуші өзгерістерге, мысалы, уақытша жоғары ток, белгіленген шығыс ток векторының бұрышы, талапсыз токтың қысынуы және уақытша жоғары вольтаж, көңіл бұрылуы керек.

2.   Ток шектеу басқару ықтималдылықтарының негіздері.

    Төмендегі суретте ГФМ инверторының ыңғайлау қабырғасындағы ыңғайлау схемасы көрсетілген. GFM инверторы ішкі вольтаж булакы ve және эквивалентті шығыс импедансынан тұрады. Фильтр импедансы Ze-ге енгізіледі, егер ішкі цикл басқару қолданылмаса. Ішкі цикл басқару қолданылғанда, фильтр импедансы Ze-ге енгізілмейді.

3.   Ток шектеуші.

     Қандай түрде сүйікті ток референциясы i¯ref есептелгеніне байланысты, GFM инверторлары үшін үш топтамалық ток шектеушілер қолданылады, олар - моменттік шектеуші, өлшемдік шектеуші және приоритетке негізделген шектеушілер. Моменттік шектеушінің (a) суреті элементтер бойынша қысынды функциясын пайдаланып, сүйікті ток референциясы i¯ref қамтиды. Өлшемдік шектеушінің (b) суреті, бастапқы ток референциясы iref өлшемін тек өзгертеді. i¯ref бұрышы iref-ге сәйкес болады. (c) суреті приоритетке негізделген шектеушінің принципін көрсетеді, ол iref өлшемін өзгертеді және оның бұрышын конкретті ϕI мәніне қолданады. Ескерту: ϕI - пайдаланушы тағайындаған бұрыш, ол i¯ref және θ-ге бағытталған d-өсі арасындағы бұрышты білдіреді.

4.  Виртуалды импеданс.

    Зор ығыстар жасалғанда, вольтаж модуляциясының референциясын түрінде өзгерту ықтималдылығы және тез трекинг жасайтын ток басқару циклімен қамтамыс виртуалды импеданс ықтималдылығы жақсы ток шектеу үздігін бере алады. Сол сияқты, ішкі цикл басқаруы бар виртуалды импеданс ықтималдылығы vref вольтаж референциясының тез трекингін гипотезаға негізделген. Вольтаж басқару циклінің дыбысы өте төмен болғандықтан, уақытша жоғары ток болжауы мүмкін. Бұл проблема мен қарай, виртуалды импеданс, приоритетке негізделген ток шектеуші және ток өлшемін шектеу ықтималдылықтарын біріктірген гибрид ток шектеу ықтималдылықтар ұсынылады.

5. Вольтаж шектеуші.

    Вольтаж шектеушілері vPWM−vt айырмасын ∥Zf∥IM-ден аз етуді мақсат етеді, бұл ток өлшемдерін шектеу үшін сыртқы цикл басқаруы арқылы жасалған вольтаж референциясын өзгертуге мүмкіндік береді. Бұл ықтималдылық ұсынылады, себебі анық шарттарда жүйені стабилизациядан алып тастау мүмкін адаптивті виртуалды импеданс қажет емес. Вольтаж шектеушілері үшін, ішкі басқару циклі ашық болады, яғни vPWM=vref. Содан кейін, бұл ток шектеу ықтималдылығының теңшеу схемасы баяндайтын болады.