1

EN_w08a

WSPÓŁPRACA PRZEKSZTAŁTNIKÓW Z SIECIĄ

Sprzęganie systemów energetycznych (HVDC, FACTS)

Statyczne kompensatory mocy biernej
Przyłączanie odnawialnych źródeł energii i układów

magazynujących energię do sieci energetycznej

Odkształcenie prądu wprowadzanego do sieci przez przekształtniki
Filtry aktywne do kompensacji odkształceń i mocy biernej

2

EN_w08a

Przesył energii linią prądu stałego (HVDC)

3

EN_w08a

Przekształtnik 12-pulsowy

Sumowanie napięć po stronie DC, sumowanie prądów po stronie AC

4

EN_w08a

Napięcia i prądy w przekształtniku 12-pulsowym

AC: h = 12k ± 1

DC: h = 12k

5

EN_w08a

Praca falownikowa przekształtnika

(pominięto L

s

)

6

EN_w08a

Sterowanie systemem HVDC

W pracy ustalonej V

d

możliwie wysokie (

α

≈

α

min

,

γ

=

γ

min

) dla mniejszych strat

( I

2

·R ) i lepszego współczynnika mocy (

φ

1

≈

α

)

Możliwości (m.in.):

rewersji mocy (V

d

<0),

modulacji mocy w celu tłumienia kołysań w systemie energetycznym,

Częstotliwości systemów AC niekoniecznie muszą być identyczne

7

EN_w08a

Filtracja po stronie prądu stałego

Cel podstawowy: zmniejszyć udział 12-tej harmonicznej

8

EN_w08a

Filtracja po stronie systemu AC

9

EN_w08a

Wpływ prądu czynnego i biernego na napięcie

10

EN_w08a

Sterowana tyrystorowo indukcyjność (

L

= var)

11

EN_w08a

Tyrystorowo załączane baterie kondensatorów

Wyłączanie w zerze prądu,
Załączanie w odpowiednio dobranej chwili (maksimum napięcia)

oraz dławiki dla ograniczenia przetężeń

12

EN_w08a

Ciągła regulacja mocy biernej

13

EN_w08a

Charakterystyki ogniw fotowoltaicznych

Ekonomiczna praca (maksimum mocy) w pobliżu kolana charakterystyk

14

EN_w08a

Przyłączanie baterii słonecznych do sieci

Wielokrotne przekształcenie: DC → HFAC → DC → AC(50Hz)

15

EN_w08a

Przyłączanie małej elektrowni wiatrowej lub wodnej

AC (f

1

= var, V

1

= var) → DC → AC (f

1

= const, V

1

= const)

16

EN_w08a

Nowe topologie układów sprzęgających (przykład)

Tylko 2 łączniki w pełni sterowane
Niemal sinusoidalny prąd
Możliwość regulacji mocy biernej

17

EN_w08a

Nadprzewodzący element indukcyjny do magazynowania energii

Przekształtnik 12-pulsowy wykorzystywany w pracy prostownikowej

i falownikowej

Możliwość bardzo szybkiej reakcji na wahania mocy w systemie

18

EN_w08a

Limity harmonicznych prądu dla odbiorników przyłączanych do sieci publicznej oraz harmonicznych napięcia dla producentów energii

19

EN_w08a

Schemat przyłączenia odbiorników do wspólnych szyn

Oprócz składowej podstawowej i

1

prąd zawiera harmoniczne i

h

Napięcie w punkcie przyłączenia (PCC) odkształca się ze względu na L

s

∙ i

h

20

EN_w08a

Filtr aktywny do kompensacji prądów odkształcenia

21

EN_w08a

Jedno z istotniejszych źródeł harmonicznych prądu

22

EN_w08a

Filtry bierne do poprawy kształtu prądu

i

s

23

EN_w08a

Filtr aktywny do poprawy kształtu pradu sieci

Sterowanie ma zapewnić kształt prądu zbliżony do sinusoidy, cos

φ

1

= 1

24

EN_w08a

Regulacja napięcia

V

d

i prądu

i

L

25

EN_w08a

Regulacja przy stałej częstotliwości przełączeń

26

EN_w08a

Poprawa kształtu i współczynnika mocy ćw.iPES

27

EN_w08a

Tyrystorowy przekształtnik nawrotny do zwrotu energii

28

EN_w08a

Przekształtnik impulsowy jako łącznik z siecią

Umożliwia przepływ mocy w obie strony
Możliwa praca z współczynnikiem mocy równym jedności

29

EN_w08a

Wykresy fazorowe dla pracy prostownikowej

i falownikowej

a) wykres ogólny, dla wybranego kąta przesunięcia fazowego

φ

1

=

θ

b) praca prostownikowa dla cos

φ

1

=1, c) praca falownikowa dla cos

φ

1

=1

30

EN_w08a

Schemat blokowy układu regulacji

31

EN_w08a

Przebiegi napięcia i prądów przy cos

φ

1

= 1

32

EN_w08a

Trójfazowy przekształtnik impulsowy do współpracy z siecią

Praca prostownikowa lub falownikowa, zależnie od przepływu mocy

33

EN_w08a

Praca prostownikowa lub falownikowa, zależnie od przepływu mocy