Труды КНЦ вып.9 (ЭНЕРГЕТИКА вып. 3/2018(9))

При восстановлении напряжения на нагрузке ДКИН могут использовать различные способы введения вектора вольтодобавочного напряжения или, другими словами, различные методы компенсации провалов/перенапряжений. Используемый метод зависит от номинальной мощности ДКИН, параметров нагрузки и типа искажения напряжения. Существует 4 метода компенсации [14, 24]: 1. Метод компенсации «как было до искажения» (англ. «Pre-sag»). Напряжение на нагрузке после восстановления U ' l имеет ту же фазу, что напряжение U l до просадки/ перенапряжения; 2. Метод синфазной «In-phase» компенсации, при котором вольтодобавочное напряжение U c вводится в фазе с напряжением питающей линии U t ; 3. Метод фазового сдвига, при котором вектор ВДН всегда ортогонален вектору тока питающей линии, то есть для компенсации используется реактивная мощность. 4. Метод минимальной активной мощности или метод оптимизации энергии «Energy optimization». Стратегия этого метода состоит в том, чтобы компенсировать провал напряжения, максимально используя реактивную мощность. Или, другими словами, величина фазового угол а вектора напряжения на нагрузке после компенсации U ' l определяется требованиями: Рс=0 или dPc/da=0. Векторные диаграммы, поясняющие различные методы компенсации, приведены на рис. 8 . Пунктирными линиями обозначены вектора до компенсации, сплошными линиями и символами со штрихом — после. Метод компенсации «как было до искажения» требует большой амплитуды вольтодобавочного вектора (рис. 8 , а) и, соответственно, большой активной мощности, которую можно получить либо от накопителя энергии большой емкости, либо от сетевого источника питания. Поэтому этот метод применяется только в тех случаях, когда нагрузка чувствительна к изменениям фазового угла напряжения питания (например, некоторые тиристорные преобразователи, синхронизированные с сетью). Если нагрузка не чувствительна к изменениям фазового угла напряжения питания, то наиболее часто используется «синфазный» метод (рис. 8 , б). Основным преимуществом такого решения является то, что амплитуда ВДН минимальна. Кроме того, применение «синфазного» метода уменьшает требуемую активную мощность, но не сводит ее к минимуму. Недостатком метода фазового сдвига (рис. 8 , в) является то, что фаза напряжения на нагрузке в процессе компенсации непрерывно изменяется. Кроме того, при значительных провалах напряжения, реактивной мощности может не хватить для полной компенсации амплитуды напряжения на нагрузке [24]. Когда величина необходимой для компенсации активной мощности ограничена емкостью накопителя энергии, применяют также метод минимальной активной мощности (рис 8 , г.). У этого метода есть два различных алгоритма регулирования: если при провале напряжения амплитуда напряжения линии U t не падает ниже значения U ' l costyL, где cos^L —коэффициент мощности нагрузки, то выбором необходимого угла a=aopt можно восстановить напряжение на нагрузке без потребления активной мощности. Если же U t <U ' l costyL, то угол a=aopt определяется так, чтобы выполнялось соотношение dPc/da=0. При этом потребляется минимальная активная мощность. Для оптимального регулирования эти два алгоритма могут совмещаться [14]. 96