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