автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.03, диссертация на тему:Система управления активным параллельным фильтром электроэнергии, адаптированная к электроприводу постоянного тока

На правах рукописи

Коваль Алексей Анатольевич

СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ АКТИВНЫМ ПАРАЛЛЕЛЬНЫМ ФИЛЬТРОМ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ, АДАПТИРОВАННАЯ К ЭЛЕКТРОПРИВОДУ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Специальность 05 09 03 - «Электротехнические комплексы и системы»

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Липецк - 2006

003067860

Работа выполнена в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Липецкий государственный технический университет»

Научный руководитель доктор технических наук, профессор, Мещеряков Виктор Николаевич

Официальные оппоненты

доктор технических наук, профессор, заслуженный изобретатель РФ Литвиненко Александр Михайлович

кандидат технических наук Боев Михаил Викторович

Ведущая организация ОАО «Липецкстальпроект» (г Липецк)

Защита состоится 9 февраля 2007 года в 12 30 на заседании диссертационного совета Д 212.108 01 при государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Липецкий государственный технический университет» по адресу 398600, г Липецк, ул Московская, 30, административный корпус, ауд 601

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке при государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Липецкий государственный технический университет»

Автореферат разослан « » декабря 2006 г

Ученый секретарь диссертационного совета

В.И Бойчевский

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы На современном этапе развития отечественной промышленности, в особенности металлургической, значительное число агрегатов и технологических линий содержат регулируемые электроприводы постоянного тока (ЭП ПТ) средней и большой мощности, созданные в период с 50-х по 80-е годы прошлого века и эксплуатируемые по настоящее время

Использование ЭП ПТ повлекло за собой проблему электромагнитной совместимости питающей сети и вентильного преобразователя (ВП) ЭП ПТ, который негативно влияет на показатели качества электроэнергии А именно, приводит к недопустимым отклонениям и колебаниям, увеличению коэффициента несинусоидальности питающего напряжения, кроме этого ВП обладает невысоким коэффициентом мощности В результате возникают значительные экономические ущербы, обусловленные, главным образом, ухудшением энергетических показателей, снижением надежности функционирования электрических сетей и сокращением срока службы основного электрооборудования

На сегодняшний день существуют различные технические средства минимизации содержания высших гармонических составля, .щих потребляемого тока и компенсации реактивной мощности вентильного преобразователя электропривода постоянного тока, это - пассивные силовые фильтры гармоник, компенсационные конденсаторные батареи, синхронные компенсаторы, активные параллельные фильтры электроэнергии (АПФЭ) В настоящее время наибольшей эффективностью обладают активные параллельные фильтры электроэнергии, позволяющие практически полностыЪ компенсировать гармонические составляющие и реактивную мощность

Однако промышленно выпускаемые АПФЭ имеют высокую стоимость технической реализации, обусловленную в частности сложной системой управления, построенной с применением высоко производительных микропроцессорных систем, выполняющих управление по усложненным алгоритмам, что в конечном итоге снижает их эксплутационную надежность

Поэтому, разработка высокоэффективных и надежных систем управления активными параллельными фильтрами электроэнергии, отличающихся простотой реализации и низкой стоимостью, являются актуальными

Целью работы является разработка системы управления активным параллельным фильтром электроэнергии, адаптированной к электроприводу постоянного тока

Идея работы заключается в использовании каналов обратных связей системы управления электроприводом постоянного тока системой управления активного параллельного фильтра электроэнергии для определения косвенным путем электромагнитной мощности двигателя, преобразуемой затем в заданный ток активного параллельного фильтра электроэнергии Задачи работы

- разработка метода адаптации системы управления АПФЭ к системе управления электроприводом постоянного тока,

-разработка математических моделей систем управления АПФЭ, адаптированных к электроприводам постоянного тока, работающим с однозонным и Доулзонным регулированием,

- исследование переходных процессов при заряде накопительного конденсатора АПФЭ,

- разработка устройства предварительного заряда накопительного конденсатора АПФЭ,

- исследование разработанной системы управления АПФЭ и энергетических характеристик системы «электропривод - активный параллельный фильтр электроэнергии» на математической модели,

- разработка метода ориентировочной оценки мощности АПФЭ и рассмотрение области его применения

Научная новизна заключается в

- разработанных математических моделях систем управления активным параллельным фильтром электроэнергии, адаптированных для работы с электроприводами постоянного тока с однозонным и двухзонным регулированием, отличающихся от известных использованием электромагнитной мощности двигателя электропривода для формирования заданных токов активного параллельного фильтра электроэнергии,

- исследовании переходного процесса заряда накопительного конденсатора активного параллельного фильтра электроэнергии, отличающемся от ранее известных наглядностью и более точным соответствием математических выкладок результатам моделирования,

- разработанном устройстве предварительного заряда накопительного конденсатора активного параллельного фильтра электроэнергии, отличающемся наиболее оптимальным режимом заряда накопительного конденсатора

Практическая ценность состоит в том, что

- разработаны математические модели систем управления активным параллельным фильтром электроэнергии, адаптированные к электроприводам постоянного тока с однозонным и двухзонным регулированием, позволяющие создать высокоэффективные и надежные системы управления АПФЭ, реализуемые как на аналоговой, так и на цифровой элементной базе,

- разработано устройство предварительного заряда накопительного конденсатора активного параллельного фильтра электроэнергии, практическое использование которого оптимизирует выбор элементов силовой части АПФЭ, а также обеспечивает плавный заряд накопительного конденсатора до рабочего напряжения,

- разработаны математические модели, позволяющие проектировать активный параллельный фильтр электроэнергии, вести наладку, исследовать его работу в системе с электроприводом постоянного тока при отсутствии возможности реального экспериментирования

Методы исследования Поставленные в работе задачи решались методами теории автоматического управления, теории электропривода и электротехники, математического моделирования динамических процессов на ЭВМ с использованием численных методов решения

Достоверность результатов подтверждается хорошей сходимостью результатов теоретических исследований с результатами математического моделирования с погрешностью менее 5%, а также математическим обоснованием разработанных моделей, сопоставимостью полученных результатов с положениями общей теории электропривода и электротехники

Реализация работы Результаты исследований, содержащиеся в работе, внедрены в учебный процесс Липецкого государственного технического университета, использованы в ОАО «НЛМК» при проведении научно - исследовательской работы «Исследование возможностей практической реализации системы управления активным параллельным фильтром электроэнергии, адаптированной к электроприводу постоянного тока действующего электрооборудования», что подтверждено соответствующими актами внедрения

Апробация работы Основные положения и результаты диссертации докладывались и обсуждались на Всероссийской научно-технической конференции «Электроэнергетика, энергосберегающие технологии» (Липецкий государственный технический университет. Липецк 2004), Всероссийской научно-технической конференции «Энергосбережение и энергоэффективные технологии» (Липецкий государственный технический университет Липецк 2004), Международной научно-технической конференции «Прогрессивные технологии в машиностроении и металлургии» (Воронежская государственная технологическая академия. Воронеж 2005)

Публикации По теме диссертационной работы опубликовано 5 печатных работ, в том числе получен патент на изобретение

Структура и объем работы Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, библиографического списка и приложений Объем работы составляет 211 страниц, в том числе, 154 страниц основного текста, 64 рисунка, 6 таблиц, список литературы из 76 наименований, 11 приложений на 56 страницах

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, сформулирована цель работы, отмечены научная новизна и практическая ценность результатов исследований, изложены основные положения, выносимые на защиту

В первой главе сделан обзор научно-технической литературы по современному состоянию вопросов, связанных с показателями качества электроэнергии, электромагнитной совместимостью ВП электропривода с питающей сетью, техническими средствами коррекции качества электроэнергии, потребляемой ВП

Проведенный обзор публикаций показал остроту проблемы совместимости ВП и энергосистемы для отечественной промышленности, где велика доля регулируемых приводов постоянного тока, особенно в ответственных приводах средней и большой мощности

Наряду с традиционными техническими средствами коррекции качества электроэнергии, потребляемой ВП, рассмотрены современные перспекгивные

технические решения, это - активные фильтры электроэнергии Созданы различные типы АФЭ, но для «защиты» питающей сети от ВП применяется активный параллельный фильтр электроэнергии Выпускаемые промышленные образцы АПФЭ обладают достаточной эффективностью и универсальностью Наряду с этим, они имеют высокую стоимость и сложную систему управления В результате, их применение в системе с электроприводом постоянного тока оказывается экономически неоправданным

АПФЭ различных производителей не имеют существенных отличий в силовой части, но отличаются принципами построения СУ При всех прочих равных условиях эффективность и надежность АПФЭ тем выше, чем совершеннее его СУ Таким образом, возникла необходимость в разработке высокоэффективных и надежных СУ АПФЭ, отличающихся простотой реализации

Во второй главе рассмотрены управляемые и неуправляемые ВП как

источники высших гармоник в симметричном и несимметричном режимах

Наибольшее распространение получила схема замещения ВП как нелинейного элемента электрических цепей синусоидального тока с источником тока V - й гармоники /„ и внутренней индуктивной проводимостью Ьен у, (см рис 1), мощность источника тока принимается неограниченной (Ьен „ = 0)

Если принять, что ЭДС питающей энергосистемы и система импульсно-фазового управления ВП симметричны, т е интервалы между импульсами одинаковы, то порядок гармоник в кривых первичных токов преобразователя будет оп-где р - число фаз преобразователя, к = 1,2,3 ..

На промышленных предприятиях, в большинстве случаев, применяются шестифазные преобразователи, которые генерируют в питающую сеть гармоники 5, 7, 11, 13, - го и более высоких порядков и 12-фазные преобразователи, которые генерируют гармоники 11, 13, 23, 25 - го порядков

Амплитуда у-й гармоники первичного тока определяется по формуле

= (1)

где а^ и коэффициенты разложения кривой первичного тока преобразователя в ряд Фурье

На основании математического аппарата этой главы разработана программа «Универсальный расчёт гармоник тока, потребляемого трехфазным

®

Рис 1 Схема замещения ВП с источником тока у - й гармоники 1У и внутренней индуктивной проводимостью Ь.и „

ределяться выражением V = к р± 1,

мостовым тиристорным преобразователем», выполненная в программной среде МаЛсаё Она позволяет анализировать ожидаемый уровень гармоник в токе, потребляемом ВП, с учетом изменения параметров питающей сети, а также углов управления и коммутации Все результаты расчета наглядно визуализируются активными графиками МаЙкаё

Также в этой главе рассмотрены пассивные фильтры электроэнергии (ПФЭ), как традиционные технические средства минимизации содержания высших гармонических составляющих потребляемого тока и компенсации реактивной мощности ВП

Фильтр представляет собой ряд звеньев, каждое из которых настроено на резонанс для определенной гармоники Номер резонансной гармоники у„, на

которую настраивается фильтр, определяют из выражения уп =.

где X,

с>

X, - сопротивления емкости (батареи конденсаторов) и индуктивности (реактора) тока на промышленной частоте

Количество звеньев в фильтре практически равно двум или четырем Каждое звено настраивают на частоты 5,7,11 и 13-й гармоник (см рис 2) Фильтры присоединяются как в местах возникновения высших гармоник, так и в пунктах их усиления (резонанс токов) Следует отметить их основной недостаток — это чувствительность к точности настройки При неточной настройке звеньев фильтра эффективность его уменьшается и может привести к увеличению гармоник напряжения на шинах подстанции, а в переходных режимах могут возникать явления антирезонанса, которые приводят к появлению перенапряжений и аварий в системе энергоснабжения В качестве альтернативы ПФЭ рассмотрены АПФЭ, значительно превосходящие по своим технико-экономическим характеристикам традиционные пассивные фильтры Принцип их работы состоит в следующем через АПФЭ протекает ток такой формы, что суммарный ток потребителя и АПФЭ становится синфазным напряжению сети и имеет форму, максимально приближенную к синусоиде (см рис 3)

ШАШ

Тф5 ТФ7 Тф, ,Тф1:

Рис 2. Схема включения фильтров 5, 7, 11 и 13 — й гармоник

= /ис31п((У /) = !„ +г,

Ф

(2)

Основным недостатком АПФЭ является его относительно высокая стоимость, обусловленная реализацией сложных законов управления с использованием высокопроизводительных микропроцессорных систем и дорогостоящим электротехническим оборудованием его силовой части Если последнее являет-

ся отражением современного уровня развития техники, то в вопросах разработки и создания СУ АПФЭ производители применяют различные подходы, стараясь максимально снизить себестоимость АПФЭ без потери их эффективности

Современные СУ АПФЭ обычно реализованы на основе одного из двух методов «временной» или «частотной» коррекции Первый разработан на основе теории мгновенных активной и реактивной мощностей р - q векторов,

потребляемых из питающей сети Теория мгновенных мощностей базируется на классической a-jB теории трансформации, где система векторов abc трансформируется в систему а,/3,0, из которой затем определяются заданные токи фильтра Второй метод «частотной коррекции» основан на вычислении компенсирующих гармоник путем частотного анализа (разложения по спектру) Использование этого метода позволяет определить заданные токи фильтра, инжектируемые в питающую сеть, применяя специальный быстродействующий процессор спектральной трансформации, который преобразует токи как нагрузки, троэнергии, 1с,1ф,1„ - токи сети, фильтра так и фильтра в частотные функции, и нагрузки соответственно, РФ - согла- а сигнал их рассогласования снова сующий реактор АПФЭ преобразуется во временную функ-

цию посредством инвертора быстродействующей трансформации Эти подходы имеют определенные достоинства и недостатки, но их реализация возможна лишь с применением высокопроизводительных микропроцессорных систем, работающих по усложненному алгоритму Существуют и другие типы СУ, но их применение в АПФЭ для совместной работы с ВП ЭП ПТ также оказывается экономически не целесообразным

Таким образом, возникла необходимость в разработке СУ АПФЭ, отличающихся простотой технической реализации, обеспечивающих высокую эффективность и надежность работы АПФЭ совместно с ЭП постоянного тока

В третьей главе осуществлена разработка математической модели системы управления АПФЭ, адаптированной к ЭП ПТ, на основе метода косвенного измерения электромагнитной мощности двигателя независимого возбуждения (ДПТ НВ) ЭП Предложно две модификации адаптации СУ АПФЭ к ЭП ДПТ НВ Первая предназначена для совместной работы с ЭП, работающим с одно-зонным регулированием скорости В этом случае для определения электромагнитной мощности двигателя предложено использовать обратные связи СУ ЭП

Рис 3 Структурная схема системы «ВП - АПФЭ» ПС — питающая сеть, ВП -вентильный преобразователь; АПФЭ -активный параллельный фильтр элек-

по скорости £»(/) и по току якоря ;я(/)

Ра=ки Ф 1а <о = Сп 1а со (3)

Вторая модификация применима для ЭП, работающего с ослаблением магнитного потока Она основана на использовании обратных связей по току якоря гя(/) и ЭДС е(/) Действительно, если ЭДС ДПТ НВ выражать в функции угловой скороеги вращения Е~кЕ Ф со, то кЕ = км = к, а Ма = км Ф 1а, то

Ра=ки Ф 1а т = Е 1а (4)

Было принято допущение, что полная мощность 5,, потребляемая из питающей сети переменного тока, равна электромагнитной мощности Ра и имеет чисто активный характер, т е 5, = Ра = Р.

Исходя из выражения для полной мощности симметричной трехфазной цепи переменного тока и первого допущения, получено следующее выражение

5,=3 1ф иф=Ра, (5)

где 1ф — действующее значение «желаемого» фазного тока, потребляемого ВП ЭП, иф - действующее значение фазного напряжения ВП ЭП

Таким образом, из (5) можно получить амплитудное значение «желаемого» фазного тока вентильного преобразователя ЭП («желаемый», в данном случае, это - синусоидальный ток синфазный питающему напряжению) по следующей формуле

Г (6)

Ф

Для обеспечения энергетического баланса в силовой части АПФЭ и устойчивой работы его СУ введен корректирующий сигнал 1К расчетного значения /* т, который предлагается формировать согласно выражению

ь={и:с-ис)кпис, (7)

где II* с — заданное номинальное напряжение накопительного конденсатора, мс — фактическое напряжение конденсатора, кп,!с — преобразовательный коэффициент, равный кпис = т'(1> , где /т|(|) - амплитудное значение первой гармо-

ники тока фазы ВП ЭП, Дис - отклонение напряжения на обкладках накопительного конденсатора, принимаемое равным ± 10 - 20% 11 н с

Предложенный способ формирования тока коррекции позволяет отказаться от регулятора напряжения накопительного конденсатора, что значительно упрощает СУ АПФЭ, при этом обеспечивается стабильность напряжение накопительного конденсатора во всех режимах работы электропривода

В результате, синусоидальные значения «желаемых» фазных токов ВП ЭП определяются по следующим выражениям

С а = (к„ рРа +1к)к„ ии'т а 0; (8)

Сь=(кпрРа +1К) кпии'тЬ*т(а /-120°), (9)

С =(*, РРа + 1К ) кпии'тс*т(со г-240°) (10)

где к Р — преобразовательный коэффициент мощности к Р — , ,

/-'иФ

кпи — преобразовательный коэффициент напряжения к„и = у ,

/ ^ т

Как следует из (2), заданные значения фазных токов фильтра можно получить как разность «желаемых» расчётных и фактических токов, потребляемых ВП ЭП

(П)

На рис 4 представлена структурная схема блока определения заданных фазных токов фильтра СУ АПФЭ, адаптированной к ЭП с двухзонным регулированием, построенная на основании выражений (2),(4) - (11)

В структурной схеме на рис 4 применены инерционные звенья .Г,,, которые необходимы для обеспечения устойчивой работы СУ АПФЭ Звено позволяет ограничивать значительные производные якорного тока двигателя, обусловленные регулирующим воздействием СУ ЭП (выход на заданную скорость, резкий рост нагрузки, реверс и т д ), а Рис позволяет стабилизировать напряжение накопительного конденсатора АПФЭ Сигнал коррекции с выхода инерционного звена Рис поступает на вход блока ограничения (БО) В БО ток

коррекции 1К ограничивается по величине +/и1(1), при этом положительный

знак корректирующего сигнала соответствует заряду накопительного конденсатора (увеличению напряжения), а отрицательный - разряду (уменьшению напряжения) В результате, корректирующее воздействие 1К поддерживает напряжение накопительного конденсатора стабильным, несмотря на переменный характер тока, потребляемого электроприводом

Полученные заданные значения фазных токов АПФЭ далее используются СУ как задания для контуров регулирования токов фильтра

В случае использования СУ АПФЭ для электропривода постоянного тока с однозонным регулированием структурная схема на рис. 4 незначительно видоизменяется в части определения электромагнитной мощности согласно выражению (3)

Рис 4. Структурная схема блока определения заданных фазных токов фильтра системы управления АПФЭ, адаптированной к электроприводу постоянного тока с двухзонным регулированием , Рис - инерционные звенья, БО-блок ограничения

Разработанные математические модели систем управления АПФЭ позволяют построить высокоэффективные и надежные системы управления АПФЭ, отличающиеся простотой реализации как на аналоговой, так и на цифровой элементной базе Предложенные принципы построения СУ АПФЭ могут применяться для ЭП постоянного тока с различными типами подключения обмоток возбуждения двигателей Для их модификации потребуется лишь частично видоизменить структуру или параметры элементов разработанной СУ АПФЭ в части расчета электромагнитной мощности двигателя

В этой же главе были произведены исследования заряда накопительного-конденсатора АПФЭ, который характеризуется переходными процессами по току и напряжению конденсатора в момент подключения силовой части АПФЭ к питающему напряжению

Результаты моделирования подтвердили аналитические выражения, из которых следует, что в первый момент подключения силовой части АПФЭ к напряжению питающей сети через накопительный конденсатор, а также через одну из фаз (определяемую моментом включения), протекает значительный ток переходного процесса заряда конденсатора (в случае моделирования он двукратно превышает пусковой ток двигателя ЭП) (см рис 5)

«к,В,гк,А __ 1000

Рис

0,001 0,002 0,003 0,004 5 Результаты моделирования

переходного процесса во время заряда накопительного конденсатора АПФЭ, выполненного в среде МаЛЬаЬ (С = 1000 мкФ, иа=иь=ис = 220В) ик,гк- напряжение и ток накопительного конденсатора АПФЭ

Рис 6 Силовая часть УПЗ, интегрированная с силовой частью АПФЭ

Для обеспечения оптимизации выбора элементов силовой части АПФЭ, их защиты во время переходного процесса, а также ликвидации негативного влияния на питающую сеть (просадка напряжения в момент включения) было предложено «Устройство предварительного заряда» (УПЗ) накопительного конденсатора АПФЭ

Силовая часть УПЗ, интегрированная с силовой частью, АПФЭ представлена на рис 6 Элементы УПЗ работают по алгоритму разработанной с учетом УПЗ, СУ АПФЭ Принцип работы УПЗ заключается в следующем, по заданию СУ АПФЭ Кпрз включается контактор КМ 1, подающий на вход силовой части АПФЭ пониженное напряжение с выхода понижающего трансформатора Тр иа{тр)=иЬ{тр)=ис{тр)=7,07В С этого момента происходит управляемый заряд накопительного конденсатора С от нуля до величины рабочего номинального напряжения конденсатора ии с = 800 В за 2-3 секунды, при этом из сети потребляется ток практически синусоидальной формы, не превышающий величины 20 А (см рис 7) Примененный принцип заряда защищен патентом [4]

В момент достижения напряжения конденсатора рабочей величины СУ АПФЭ выходит из режима «управляемого заряда» и через незначительную выдержку времени (когда ток в цепи спадет до нуля) и снимает сигнал Кпр 3,

отключая контактор ЛГАЛ Таким образом, АПФЭ оказывается готов к работе Последующий сигнал Кр «работа» подключает напрямую напряжение питающей сети посредством КМ2 к силовой части АПФЭ, вступающего в работу

Рис 7 Результаты математического моделирования работы УПЗ АПФЭ ик — напряжение накопительного конденсатора, , , 1С — фазные токи АПФЭ с УПЗ, иа,иь,ис - пониженное питающее напряжение

Разработанное «устройство предварительного заряда» для АПФЭ позволяет значительно увеличить срок службы дорогостоящего силового оборудования АПФЭ, а также оградить питающую сеть от негативного влияния переходного процесса при заряде значительной накопительной емкости АПФЭ

В четвёртой главе производились исследования разработанной СУ АПФЭ и энергетических характеристик системы «ЭП постоянного тока — АПФЭ» на математической модели Моделирование осуществлялось на ЭВМ с использованием программы МаЛаЬ 12 1, пакета расширения ЗптшЬпк 4 0 и его дополнительных компонентов Данное программное обеспечение давно зарекомендовало себя как надежное и достоверное средство моделирования в различных областях науки и техники, в том числе электроприводе и электронике Математическая модель в среде МаЛаЬ 12 1 позволяет проектировать АПФЭ, вести наладку, исследовать его работу в системе с электроприводом постоянного тока при отсутствии возможности реального экспериментирования Структура визуализированной математической модели системы «ЭП ПТ — АПФЭ» представлена на рис 8

Результаты моделирования позволяют адекватно оценить эффективность разработанной СУ, а также сравнить энергетические показатели системы «ЭП ПТ - АПФЭ» и ЭП ПТ во всех режимах работы электропривода с учетом внешних возмущающих воздействий как со стороны нагрузки, так и от системы управления электроприводом

Рис 8 Структура визуализированной математической модели системы «ЭП ПТ

— АПФЭ»

На рис 9 представлены графики мгновенных значений фазных токов, потребляемых системой «ЭП ПТ - АПФЭ» и ЭП ПТ, фазного напряжения питающей сети

Рис 9. Графики мгновенных значений фазных токов системы «ЭП ПТ -АПФЭ» 1са, ВП ЭП 1эг1а > фазного напряжения питающей сети иа

Для сравнения энергетических характеристик системы «ЭП ПТ — АПФЭ» и ЭП ПТ получены графики действующих значений пятой гармоники тока рис 10, и реактивных мощностей потребляемых «ЭППТ- АПФЭ» и ЭПГТГ, рис 11

ляемых системой «ЭП ПТ - АПФЭ» /5С и электроприводом I,

дс,вар,дэп,вар

10

1 £эп

— 1 1 ■

1 1 1 1 1 Лч...

- j <2с V

X, с

Рис 11 Графики реактивных мощностей, потребляемых системой «ЭП ГГГ - АПФЭ» Qc и электроприводом постоянного тока (?эп

Результаты моделирования подтвердили высокую эффективность разработанной СУ АПФЭ во всех режимах работы ЭП, показано значительное превосходство энергетических показателей системы «ЭП ПТ - АПФЭ» относительно ЭП ПТ В частности, АПФЭ практически полностью компенсирует гармонические составляющие в токе ВП ЭП ПТ и потребляемую им реактивную мощность При этом моделирование производилось для неблагоприятного режима работы ВП по отношению к питающей сети, разгон двигателя осуществлялся до скорости в два раза меньшей номинальной, при моменте нагрузки две третьих от номинального В этом случае ВП ЭП потребляет значительную реактивную мощность

Получено аналитическое выражение для оценки снижения КПД системы «ЭП ПТ - АПФЭ» относительно КПД ЭП ПТ за счет потерь в силовой части активного параллельного фильтра электроэнергии

п Р

Так как Р2 =ПС рс - Пэт, то -э- = -~ = Ч , выразим Д77 через Т] , а

V с Рзп

п

именно, пусть т]с=т]эп-Кц, тогда -Ш~Г~~11' выразим

А т] —

'.-Г '

. Рс,

р

. Тогда КПД системы будет равен т]с = ~

где Рс - активная мощность, потребляемая системой «ЭП ПТ - АПФЭ», Рэ„ -активная мощность, потребляемая ЭП ПТ, т]эп - КПД электропривода постоянного тока Снижение КПД системы по отношению КПД ЭП составляет 1 - 2%

Предложен метод оценки мощности АПФЭ для ЭП ПТ Мощность АПФЭ должна быть такова, чтобы он мог компенсировать неактивные составляющие полной мощности, потребляемой ЭП ПТ, £)0 + £)а (Ц, - мощность ис-

кажений, ()а - реактивная мощность, определяемая углом управления СУ ЭП) ВП электропривода при наиболее неблагоприятном режиме работы последнего Рассмотрены области применения АПФЭ с предлагаемой системой управления как для индивидуального, так и группового электропривода постоянного тока АПФЭ с разработанной СУ рекомендуется применять для совместной работы с регулируемыми приводами постоянного тока при условии выполнения экономической эффективности

Использование АПФЭ с групповым электроприводом целесообразнее, если приводы работают совместно в одном технологическом цикле на одном агрегате (т е приводы «разматывателя» — «моталки», клетей прокатных станов и т д) В этом случае будет выполняться полная загрузка по номинальной мощности компенсации АПФЭ, тем самым достигается его наивысшая эффективность во время работы агрегата

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате исследований, проведенных при выполнении данной работы, решена актуальная задача - разработаны математические модели систем управления активным параллельным фильтром электроэнергии, адаптированных к электроприводам постоянного тока с однозонным и двухзонным регулированием скорости

Материалы диссертации позволяют сформулировать следующие выводы и практические рекомендации

1 Разработан оригинальный метод адаптации системы управления АПФЭ к системе управления электроприводом постоянного тока, основанный на использовании существующих каналов обратных связей системы управления электроприводом для получения косвенным путем измерения электромагнитной мощности двигателя, преобразуемой в «желаемый» ток вентильного преобразователя, позволяющий значительно упростить алгоритм управления АПФЭ, работающего совместно с электроприводом постоянного тока

2 Созданные математические модели систем управления активным параллельным фильтром электроэнергии, адаптированных к электроприводу постоянного тока, работающего с однозонным и двухзонным регулированием, позволяют создать высокоэффективные и надежные системы управления, отличающиеся простотой и низкой стоимостью реализации как на базе аналоговых, так и на базе цифровых элементах электроники

3 Проведенные исследования переходного процесса заряда накопительного конденсатора АПФЭ позволяют сделать вывод о необходимости ограничения значительной величины тока переходного процесса во время первичного заряда накопительного конденсатора

4 Разработанное устройство предварительного заряда накопительного конденсатора активного параллельного фильтра электроэнергии позволяет осуществить управляемый заряд накопительного конденсатора до рабочей величины с потреблением из сети токов, максимально приближенных к синусоидальной форме синфазных питающим напряжениям

5 Созданная математическая модель системы «электропривод постоянного тока - активный параллельный фильтр электроэнергии» позволила исследовать работу разработанной системы управления и энергетические характеристики системы «электропривод — активный параллельный фильтр электроэнергии» во всех режимах работы электропривода Результаты моделирования позволили подтвердить аналитические выводы и расчеты

6 На основании предложенного метода оценки мощности активного параллельного фильтра электроэнергии, необходимой для работы с электроприводом постоянного тока, определены области его применения как для индивидуального, так и группового электропривода постоянного тока

Работы, опубликованные по теме диссертации

1 Коваль А А., Мещеряков В Н Статический компенсатор неактивных составляющих мощности [текст] Сборник докладов Всероссийской научно- технической конференции «Электроэнергетика и энергосберегающие технологии» -Липецк-ЛГТУ,Ч 1,2004 -с 121-124.

2 Мещеряков В Н, Коваль А А Трехфазный статический компенсатор неактивных составляющих мощности [текст] Сборник докладов Всероссийской научно-технической конференции «Энергосбережение и энергоэффективные технологии» - Липецк ЛГТУ, Ч 2, 2004 - с 91-95

3 Мещеряков В Н , Коваль А А Виртуальное моделирование при проектировании электротехнических систем [текст]// «Современные проблемы прикладной математики и математического моделирования» материалы конференции - Воронеж Воронежская государственная технологическая академия, 2005,-с 152

4 Устройство для заряда накопительного конденсатора [текст] Пат 2279748 С1 Рос Федерация МПК Н 02 I 7/10) / Мещеряков В Н , Коваль А А ; заявитель и патентообладатель Липецкий государственный технический университет - № 2005106514/09, заявл 09 03 05, опубл 10 07 06, Бюл № 19 -13 с ил.

5 Коваль, А А Принципы построения системы управления параллельным активным фильтром электроэнергии, адаптированной к электроприводу постоянного тока [текст] / А А Коваль, В Н Мещеряков // Приборы и системы Управление, контроль, диагностика -2006 №10 -с 12-16

Личный вклад автора в работах, написанных в соавторстве, заключается в следующем в [1] разработана математическая модель однофазного статического компенсатора, работающего в системе с нелинейным потребителем, в [2] разработана математическая модель трехфазного статического компенсатора в системе с нелинейным потребителем, в [3] рассмотрены возможности виртуального моделирования при проектировании и модернизации электрических систем и комплексов, в [4] разработаны принцип заряда накопительного конденсатора и математическая модель системы управления устройством для заряда, в [5] разработана математическая модель системы управления активным параллельным фильтром электроэнергии, адаптированной к электроприводу постоянного тока

Подписано в печать 22 12 200 Формат 60x84 1/16 Ризография. Печ л. 1,1 Тираж 100 экз. Заказ № 992 Липецкий государственный технический университет

398600 Липецк, ул Московская, 30 Типография ЛГТУ 398600 Липецк, ул Московская, 30

ВВЕДЕНИЕ.

1. УЛУЧШЕНИЕ КАЧЕСТВА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ.

1.1. Требования к качеству электроэнергии.

1.2. Влияние на питающую сеть управляемых выпрямителей.

1.3. Технические средства улучшения качества электроэнергии.

ВЫВОДЫ.

2. ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА УЛУЧШЕНИЯ КАЧЕСТВА ЭНЕРГИИ, ПОТРЕБЛЯЕМОЙ ВЕНТИЛЬНЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ ЭЛЕКТРОПРИВОДА.

2.1. Электрическая система с вентильным преобразователем электропривода постоянного тока.

2.2. Пассивные силовые фильтры электроэнергии.

2.3. Активные параллельные фильтры электроэнергии.

2 4. Системы управления активными параллельными фильтрами электроэнергии.

ВЫВОДЫ.

3. СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ АКТИВНЫМ ПАРАЛЛЕЛНЫМ ФИЛЬТРОМ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ, АДАПТИРОВАННАЯ К ЭЛЕКТРОПРИВОДУ ПОСТОЯННОГО ТОКА.

3.1. Разработка метода адоптации системы управления активного параллельного фильтра электроэнергии к системе управления электроприводом постоянного тока.

3 2. Разработка базовой системы управления активным параллельным фильтром электроэнергии, адаптированной к электроприводу постоянного тока.

3 3 Исследование переходного процесса при заряде накопительного конденсатора активного параллельного фильтра электроэнергии

3.4. Устройство предварительного заряда накопительного конденсатора активного параллельного фильтра электроэнергии. 107 ВЫВОДЫ.

4. ИССЛЕДОВАНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА И ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК СИСТЕМЫ «ЭЛЕКТРОПРИВОД ПОСТОЯННОГО ТОКА — АКТИВНЫЙ ПАРАЛЛЕЛЬНЫЙ ФИЛЬТР ЭЛЕТРОЭНЕРГИИ» НА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ. и

4.1. Математическая модель системы «электропривод постоянного тока - активный параллельный фильтр электроэнергии».

4.2. Моделирование системы «электропривод постоянного тока -активный параллельный фильтр электроэнергии».

4.3. Сравнительный анализ энергетических характеристик электропривода постоянного тока с системой «электропривод постоянного тока активный параллельный фильтр электроэнергии»

4.4 Область применения активного параллельного фильтра электроэнергии с предлагаемой системой управления.

ВЫВОДЫ.

Ак1уальность работы На современном этапе развития отечественной промышленности, в особенности металлургической, значительное число агрегатов и технологических линий содержат регулируемые электроприводы постоянного тока (ЭП ПТ) средней и большой мощности, созданные в период с 50-х по 80-е I оды прошлого века и эксплуатируемые по настоящее время.

Между тем широкое использование ЭП постоянного тока повлекло за собой проблемы электромагнишой совместимости питающей сети и ВП электропривода. Под воздействием ВП изменяются параметры напряжения сети, характеризующие показатели качества электрической энергии, которые влияют на работоспособность других потребителей и самого ВП. Такими показателями являются отклонения напряжения, колебания напряжения (размах изменения напряжения), коэффициент несинусоидальности, которые непосредственно связаны со спецификой выпрямителя, как потребителя электроэнергии. Если первый показатель можно поддерживать на высоком уровне путем правильного проектирования и эксплуатации энергосистем, то влияние ВП на остальные - останется по-прежнему негативным. Кроме этого, ВП является потребителем реактивной мощности в функции изменения нагрузки, которая зачастую определена технологией. В результате этого коэффициент мощности ВП оказывается невысоким.

Высокий коэффициент несинусоидальности тока потребляемого ВП характеризует высокий уровень гармонических составляющих, негативное воздействие которых приводит к экономическим ущербам, обусловленным, главным образом, ухудшением энергетических показателей, снижением надежности функционирования электрических сетей и сокращением срока службы основного электрооборудования энергетических систем, снижением надёжности работы систем релейной защиты, автоматики, микропроцессорных систем и связи. В свою очередь, высокий уровень потребляемой реактивной мощности приводит к росту потерь в энергосистеме, перегрузке генераторов и т.д. Также негативны для потребителей и колебания напряжения. Эти нежелательные последствия увеличиваются с ростом единичной мощности статического преобразователя электропривода

На сегодняшний день существуют различные технические средства коррекции одного или нескольких показателей качества электроэнергии, а также связанных с ними параметров потребляемой мощности, это - пассивные силовые фильтры гармоник, компенсационные конденсаторные батареи, синхронные компенсаторы, активные фильтры электроэнергии (АФЭ). В настоящее время АФЭ) - это новейшие устройства, позволяющие наиболее эффективно улучшать качество электроэнергии в распределительных сетях. Применение различных типов АФЭ обусловлено их свойствами для решения той или иной задачи, в частности, для защиты питающей сети о г негативного влияния вентильного преобразователя электропривода постоянного тока используются активные параллельные фильтры электроэнергии (АГТФЭ). Они позволяют значительно снизить величину гармонических составляющих в токе вентильных преобразователей и практически полностью компенсировать потребляемую ими реактивную мощность.

Промышленно выпускаемые АПФЭ обладают достаточной эффективностью и универсальностью, вместе с тем, они имеют высокую стоимость технической реализации и сложную систему управления, построенную с применением высоко производительных микропроцессорных систем, выполняющих управление по усложненным алгоритмам, что снижает их надежность.

Таким образом, исследования, направленные на разработку высокоэффективных и надежных систем управления активными параллельными фильтрами электроэнергии, отличающихся простотой реализации и низкой стоимостью, являются актуальными.

Цель работы. Разработка системы управления активным параллельным фильтром электроэнергии, адаптированной к электроприводу постоянного тока.

Идея работы заключается в использовании каналов обратных связей системы управления электроприводом постоянного тока системой управления активного параллельного фильтра электроэнергии для определения косвенным путем электромагнитной мощности двигателя, применяемой для формирования заданного тока АПФЭ.

Задачи работы

- разработка метода адаптации системы управления АПФЭ к системе управления электроприводом постоянного тока;

- разработка математических моделей систем управления АПФЭ, адаптированных к электроприводам постоянного тока, работающим с однозонным и двухзонным регулированием;

- исследование переходных процессов при заряде накопительного конденсатора АПФЭ;

- разработка устройства предварительного заряда накопительного конденсатора АПФЭ;

- исследование разработанной системы управления АПФЭ и энергетических характеристик системы «электропривод - активный параллельный филыр электроэнергии» на математической модели;

- разработка метода ориентировочной оценки мощности АПФЭ и рассмотрение области его применения.

Методы исследования. Поставленные в работе задачи решались методами. теории автоматического управления, теории электропривода и электротехники, математического моделирования динамических процессов на ЭВМ с использованием численных методов решения.

Научная новизна заключается в:

- разработанных математических моделях систем управления АПФЭ, адаптированных для работы с электроприводами постоянного тока с однозонным и двухзонным регулированием, отличающихся от известных использованием электромагнитной мощной и двигагеля электропривода для формирования заданных токов АПФЭ;

- исследовании переходного процесса заряда накопительного конденсатора АПФЭ, отличающемся от ранее известных наглядностью и более точным соответствием математических выкладок результатам моделирования;

- разработанном устройстве предварительного заряда накопительного конденсатора АПФЭ, отличающемся наиболее оптимальным режимом заряда накопительного конденсатора.

Практическая значимость работы:

- разработаны математические модели сис1ем управления АПФЭ, адаптированные к ЭП постоянного тока с однозонным и двухзонным регулированием, позволяющие создать высокоэффективные и надежные системы управления АПФЭ, реализуемые как на аналоговой, так и на цифровой элементной базе;

- разработано устройство предварительного заряда накопительного конденсатора АПФЭ, практическое использование которого оптимизирует выбор элементов силовой части АПФЭ, а также обеспечивает плавный заряд накопительного конденсатора до рабочего напряжения;- разработаны математические модели, позволяющие проектировать АПФЭ, вести наладку, исследовать его работу в системе с электроприводом постоянного тока при отсутствии возможности реального экспериментирования.

Достоверность результатов подтверждается хорошей сходимостью результатов теоретических исследований с результатами математического моделирования с погрешностью менее 5%, а также математическим обоснованием разработанных моделей, сопоставимостью полученных результатов с положениями общей теории электропривода и электротехники.

На защиту выносятся

- метод адаптации системы управления АПФЭ к системе управления ЭГ1 постоянного тока,

- математическая модель системы управления активным параллельным фильтром электроэнергии, адаптированная к электроприводу постоянного тока с однозонным регулированием;

- математическая модель системы управления активным параллельным фильтром электроэнергии, адаптированная к электроприводу постоянного тока с двухзонным регулированием;

- математическая модель и результаты моделирования системы «Электропривод постоянного тока с одно зонным регулированием - активный параллельный фильтр электроэнергии»;

- математическая модель и результаты моделирования переходного процесса заряда накопительного конденсатора активного параллельного фильтра электроэнергии;

- математическая модель и результаты моделирования устройства предварительного заряда накопительного конденсатора активного параллельного фильтра электроэнергии.

Реализация работы Результаты исследований, содержащиеся в работе, внедрены в учебный процесс Липецкого государственного технического университета; использованы в ОАО «НЛМК» при проведении научно - исследовательской работы «Исследование возможностей практической реализации системы управления активным параллельным фильтром электроэнергии, адаптированной к электроприводу постоянного тока действующего электрооборудования», что подтверждено соответствующими актами внедрения.

Апробация работы Основные положения и результаты диссертации докладывались и обсуждались на Всероссийской научно-технической конференции «Электроэнергетика, энергосберегающие технологии» (Липецкий государственный технический университет Липецк 2004.); Всероссийской научно-технической конференции «Энергосбережение и энергоэффективные технологии» (Липецкий государственный технический университет. Липецк 2004.); Международной научно-технической конференции «Прогрессивные технологии в машиностроении и металлургии» (Воронежская государственная технологическая академия. Воронеж 2005).

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 5 печатных работ, в юм числе получен патент на изобретение

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырёх глав, заключения, библиографического списка, и приложений Объем работы составляет 211 страниц, в юм числе 154 страниц основного текста, 64 рисунка, 6 таблиц, список литературы из 76 наименований, 11 приложений на 56 страницах.

ВЫВОДЫ

1. Разработана математическая модель системы «электропривод постоянного тока — активный параллельный фильтр электроэнергии» для моделирования в среде MatLab 12.0 R Simulink 4.О., позволяющая исследовать работу разработанной СУ и энергетические режимы системы.

2. Результаты моделирования математической модели системы «электропривод постоянного тока — активный параллельный фильтр» электроэнергии подтвердили высокую эффективность разработанной СУ АПФЭ для всех режимов работы ЭП

3. Сравнительный анализ энергетических характеристик электропривода постоянного тока с системой «электропривод постоянного тока — активный параллельный фильтр электроэнергии» показал высокие энергетические показатели системы «ЭП ПТ — АПФЭ» с предлагаемой СУ: использование АПФЭ позволяет получить коэффициент мощности системы максимально приближенный к единице, снизить величины высших гармоник тока, потребляемого ТП ЭП в десятки раз.

4. Получена математическая зависимость между КПД ЭП и КПД системы «ЭП ПТ — АПФЭ», которая пропорциональна отношению их активных мощностей Уменьшение КПД системы, обусловленное потерями в АПФЭ, незначительно около 1 - 2%.

5. Рассмотрены области применения АПФЭ с предлагаемой системой управления, как для индивидуального, так и группового электропривода постоянного тока. Предложен метод оценки мощности АПФЭ для ЭП ПТ.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате исследований, проведенных при выполнении данной работы, решена актуальная задача - разработана система управления активным параллельным фильгром электроэнергии, адаптированная к электроприводу iioci оянного тока.

Материалы диссертации позволяют сформулировать следующие выводы и практические рекомендации.

1. Разработан оригинальный метод адаптации системы управления АПФЭ к системе управления электроприводом постоянного тока основанный на использовании существующих каналов обратных связей системы управления электроприводом для получения косвенным путём измерения электромагнитной мощности двигателя, преобразуемой в «желаемый» ток вентильного преобразователя, позволяющий значительно упростить алгоритм управления АПФЭ работающего совместно с электроприводом постоянного тока

2. Созданные математические модели систем управления активным параллельным фильтром электроэнергии, адаптированных к электроприводу постоянного тока, работающего с однозонным и двухзонным регулированием, позволяют создать высокоэффективные и надежные системы управления, отличающиеся простотой и низкой стоимостью реализации как на базе аналоговых, так и на базе цифровых элементах электроники.

3. Проведенные исследования переходного процесса заряда накопительного конденсатора АПФЭ позволяют сделать вывод о необходимости ограничения значительной величины тока переходного процесса во время первичного заряда накопительного конденсатора.

4. Разработанное устройство предварительного заряда накопительного конденсатора активного параллельного фильтра электроэнергии позволяет осуществить управляемый заряд накопительного конденсатора до рабочей величины с потреблением из сети токов, максимально приближенных к синусоидальной форме синфазных питающим напряжениям.

5. Созданная математическая модель системы «электропривод постоянного тока - активный параллельный фильтр электроэнергии» позволила исследовать работу разработанной системы управления и энергетические характеристики системы «электропривод — активный параллельный фильтр электроэнергии» во всех режимах работы электропривода. Результаты моделирования позволили подтвердить аналитические выводы и расчеты.

6. На основании предложенного метода оценки мощности активного параллельного фильтра электроэнергии, необходимой для работы с электроприводом постоянного тока, определены области его применения, как для индивидуального, так и группового электропривода постоянного тока.

1. Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения текст. : ГОСТ 13109-97. -Введ 1999 01 - 01. - М.: Изд-во стандартов, 2002. - IV, 33 с.: ил.

2. Daniel Sabin, D. Quality Enhance Reliability текст. / D. Daniel Sabin, Ashok Sundaram // Spectrum IEEE. 1996. - Febrary.

3. Curtarelli, F Current harmonic in industrial power systems arisen from AC/DC converters текст. / F. Curtarelli, В Deifino, G. B. Denero // ГРЕС83 Transaction-Tokyo, 1983 p. 1016-1024

4. Hingorani, N.G. Introducing custom power текст. / N.G. Hingorani. //Spewctring IEEE 1995. June. - p.41-48.

5. Ludbork, A Harmonic filters for notch reduction текст. / A. Ludbork. // IEEE IAS 21-th Annual Denver, p.1043-1047.

6. Абакумов, П.Н., Фильтр стабилизатор переменного напряжения для питания персонального компьютера текст. / П.Н. Абакумов, С.А. Баранов //Электротехника. 1993.—№1. - с.57-56.

7. Redi, R. Power electronics polluting effects текст. / R. Redi, P Tenti, J.D. Van Wyk //Spectrum IEEE. 1997. -№5 -p.32-39.

8. Карпов, И В Высшие гармоники в трехфазных цепях текст. / ИВ. Карпов //Электричество. 1992 11.-е. 53-54.

9. Кубацкий, В.Г., Контроль несинусоидальности напряжения в электрических сетях текст. / В.Г. Кубацкий, Г.Г. Трофимов // Электричество. 1991 -№6 - с.17-22

10. Cameron, M.M. Trends in power Factor Correction with Harmonic Fil-teringTeKCT. /М.М. Cameron // IEEE Trans. Ind. Appl. 1993. - T.2 № 1 - p.60-65.

11. IEEE Standard 519-1992. IEEE Recommended Practices and Requirements for Harmonic Contiol in Electric Power Systems текст. / IEEE, New York, NY, USA, 1993

12. Супронович, Г. Улучшение коэффициента мощности преобразовательных установок текст. / Г. Супронович, пер. с польск. М.: Энергоатомиздат, 1985. -136 е., ил.

13. Akagi, Н., Generalized theme of the instantaneous reactive power in three — phase circuit текст. /Н. Akagi, Y. Kanazawa, A. Nabae. //IPEC83 Transaction, Tokyo, p. 1375-1386

14. Брускин, Д Э. и др. Электрические машины Ч. 1 Учебник для вузов текст. / Д Э. Брускин, А Е Захарович, В.С Хвостов М.: Высшая школа, 1979.—288 с, ил

15. Boning, W. Der Einftib von Spannung soberschwingungen auf den Ver-hestfaktor von Maschinenisolierungen текст. — In: Electrotechn. Z., 1963, № 22, s 717-722

16. Jasichi, Z. Wiplyw dobowych wahan napigcia w sieci i vyhszyoh harmonicznych na starzenie sie. Kondensatoryw текст. — «Enegetyka», 1966, v. 20, №8, p. 15-19.

17. Скрябинский, B.C. О частотных характеристиках счетчиков индукционной системы текст. / B.C. Скрябинский. //В кн.: Проблемы технической электродинамики, вып. 23. Киев, «Наукова думка», 1970, с 16—19

18. Гуренко, В. В Влияние высших гармоник на точность статических измерений в электрических сетях текст. / В.В. Гуренко, в кн.: Регулирование напряжения в электрических сетях-М., «Энергия», 1968, с 183-185.

19. A ins worth, J. D. Harmonic instability between controlled stat converters and a.c. networks текст. — In: «Proc. Insth. Electr. Engrs», 1967, v. 14, №7, p. 949-957.

20. Глитерник, C.P. Элекгромагнитная совместимость мощных вентильных преобразователей и электрических систем текст. / С.Р Глитерник // Электричество -№5. 1991 г

21. Жежеленко, И В Высшие 1армоники в системах )лектроснабжения промпредприятий текст. / И.В. Жежеленко. М.: «Энергия», 1974. - 184 с. с ил

22. Скороходов, В.А.,. Обеспечение энергосбережения при повышении качества электрической энергии текст. / В.А. Скороходов, П.Ф. Митрясов. // Научные основы создания энергосберегающей техники и технологий: Тез. Докл. Всесоюз. конф. М., 1990. - с. 254-256.

23. Шипилло, В.П. Влияние тиристорного электропривода на питающую сеть текст. /В.П. Шипилло // Электротехническая промышленность. Электропривод -М : Инфорэлектро. 1970. Вып. 1

24. Справочник по преобразовательной технике текст. / под. ред. И.М. Чиженко. Киев: Техника 1978.

25. Баханов, JI.E. Влияние на сеть мощных управляемых выпрямителей с фильтрокомпенсирующими устройствами текст. /JI.E. Баханов, И.Т. Коваленко, И.И. Левитан.// Электричество. 1986. - №9 - с.32-36

26. Крайчик, Ю.С. Связь меду реактивной мощностью и искажениями напряжений текст. / Ю.С Крайчик // Электричество. 1998. - №5. -с 71-73.

27. Магазинник, Г. Г. Коэффициент несинусоидальности в сети с группой вентильных преобразователей текст. / Г.Г. Магазинник // Электричество. 1991.-№11 - с 78-80.

28. Розанов Ю.К. Современные методы улучшения качества электроэнергии (аналитический обзор) текст. / Ю.К. Розанов, М.В. Рябчиц-кий//Электротехника. 1998. -№3. - с. 10-17.

29. Федоров, А.А. Основы электроснабжения промышленных предприятий. учебник для вузов текст. / А. А. Федоров, В.В. Каменева 4-е изд., псрсраб. и доп. - М.: Энсргоатомиздат, 1984. - 472 с : ил

30. Driesen, J. The development of power quality markets текст. / J. Driesen, T. Green, T. Van Graenenbroeck and R. Belmans. in Proc. IEEE Power Engineering Society Winter Meeting, 2002. vol. 1, p. 262267.

31. Moran, L. Using active power filters to improve power quality текст. / L. Moran, J. Dixon, J. Espinoza, and R. Wallace presented at 5th Brazilian Power Electronics Conference, COBEP'1999.

32. Moran, L. Principles of active power filters, (tutorial course notes) текст. / L. Moran, G. Joos, IEEE Industry applications Society Annual Meeting, October 1998

33. Moran, L. and Multilevel inverter, based on multi-stage connection of three-level converters, scaled in power of three текст. / L. Moran, J. Dixon. in Proc. IEEE 2002 Industrial Electronics Conf., IECON-02, Sevilla, Spain, 5-8 Nov. 2002

34. Manjrekar, M D. and A hybrid multilevel inverter topology for drive applications three текст. / M D. Manjrekar, T.A. Lipo, in Proc. IEEE Applied Power Electronics Conf., 1998, p. 523-529.

35. Peng, F.Z A new approach to harmonic compensation in power systems, a combined system of shunt passive and series active filter, текст. / F.Z. Peng, H. Akagi, A. Nabae, IEEE trans. Ind. Appl, vol. IA-26, p. 983989, Nov/Dec 1990.

36. Rudnick, H. Delivermg Active power filters as a solution to power quality problems in distribution networks текст. / H. Rudnick, J. Dixon, L. Moran IEEE power & energy magazine, September / October 2003.

37. Akagi, II. New trends in active filters for power conditioning текст. / II. Akagi II:KB Transactions on Industrial applications 32(6) 13121322, November/December 1996

38. Singh, В A review of active filters for power quality improvement текст. / В. Singh, К. Al-Haddad, A. Chandia IEEE tiansactions oil industrial Electronics, 46(5) 961-971, Octobcr 1999

39. Глитерник, С.P. Электромагнитные процессы и режимы мощных статических преобразователей текст. / С.Р. Глитерник. JL, «Наука», 1968,-308 е.: ил

40. Крайчик, Ю.С. Гармоники неканонических порядков в схемах с управляемыми выпрямителями текст. /Ю.С Крайчик // Энергетика и транспорт. 1966 - №5 - с.84 - 90.

41. Moran, L. An Active Power Filter Implemented with PWM Voltage-Source Inverters in Cascade текст. / L. Moran, J. Dixon, IEEE ISIE'1994, p. 108-113.

42. Claro, C.A. Analysis and Design of a Shunt Active Power Filter Employing a Dead Beat Control Technique текст. / C.A. Claro, J. Kaffka, A. Campos, IEEE IECON'1999, p. 1427-1433.

43. Shen, D. Fixed-Frequency Space-Vector-Modulation Control for Three-Phase Four-Leg Active Power Filters текст. / D. Shen, P.W. Lehn IEE Proceedings-Electric Power Applications'2002, p. 268-274.

44. Kataoka, T. A Three-Phase Voltage-Type PWM Rectifier with the Function of an Active Power Filter текст. / Т. Kataoka, Y. Fuse, S. Nishi-kata, D. Nakajima, IEE Proceedings-Power Electronics and Variable Speed Drives'2000, p 386-391.

45. Клю, Н.-Н. Novel Analytical Model for Design and Implementation of Three-Phase Active Power Filter Controller текст. / H.-H. Kuo, S.-N Yeh, J. -C. Hwang IEE Proceedings-Electric Power Applica-tions'2001, pp. 369-383.

46. Oh, W.S. Dead Time Compensation of Current Controlled Inverter using Spacc Vcctor Modulation Method тсксг. / W.S. Oh, Y.T. Kim, H J. Kim. IEEE PEDS'1995, pp. 374-378.

47. Blaabjerg, F. A New Optimized Space Vector Modulation Strategy for a Component Minimized Voltage Source Inverter текст. / F. Blaabjerg, S. Freysson, H.-H. Hansen, S. Hansen. IEEE APEC'1995, p. 577-585.

48. Marques, G.D. A PWM Rectifier Control System with DC Current Control Based on the Space Vector Modulation and AC Stabilisation текст. / G.D. Marques IEE Proceedings-Power Electronics and Variable Speed Drives'1998, p. 74-79.

49. Moran, L. A new current control strategy for active power filters using three PWM voltage source inverters текст. / L. Moran, P. Godoy, R. Wallace, J. Dixon. IEEE PESC'93, Seattle, WA, June 20-24, 1993.

50. Ziogas, P.D. A refined PWM scheme for voltage and current source converters текст. / P.D. Ziogas, L. Moran, G. Joos, D. Vincent. In Conf Rec. IEEE Ind Applicat Soc. Annu Mtg, 1990, p.977-983.

51. Лабунцев, В.А. Однофазные полупроводниковые компенсаторы пассивной составляющей мгновенной мощности текст. / В,А. Лабунцев, В.А. Чжан Дайжун // Электричество. 1993. -№ 12.

52. Зиновьев, Г.С. Вентильные компенсаторы реактивной мощности, мощности искажений и мощности несимметрии на базе инвертора напряжения / ГС. Зиновьев //Современные задачи преобразовательной техники. Ч. 2. Киев; Изд. АН УССР. - 1975.

53. Коваль А.А, Мещеряков В.Н Статический компенсатор неактивных составляющих мощности текст.: Сборник докладов Всероссийской научно-технической конференции «Электроэнергетика иэнергосберегающие технологии». Липецк: ЛГТУ, 4.1, 2004. - с 121-124.

54. Мещеряков В.Н., Коваль А.А. Трехфазный статический компенсатор неактивных составляющих мощности текст.' Сборник докладов Всероссийской научно-технической конференции «Энергосбережение и энергоэффективные технологии» Липецк: ЛГТУ, Ч 2, 2004. -с.91-95.

55. Akagi, Н. Generalized theory of the instantaneous reactive power in three phase circuits текст. / H. Akagi, Y. Kanazawa, A. Nabae. -IPEC'83 International Power Electronics Conference - Toyko, Japan, 46(5):1375-1386, 1983.

56. Choe, G. A new injection method for AC harmonic elimination by active power filter текст. / G. Choe, M. Park. IEEE Transactions on Industrial Electronics, 35(1): 141-147, February 1988.

57. Al-Zamid, A. A passive series, active shunt filter for high power applications IEEE Transaction on Power Electronics текст. / A. Al-Zamid, D. Torrey. 16( 1): 101-109, January 2001.

58. Thomas, T. Design and performance of active power filters текст. / T Thomas, G. Joos, K. Haddad, A. Jaafari. -IEEE Industry applications Magazine, p. 38-46, September/October 1998.

59. Ключев, В. И. Теория электропривода текст. / В. И. Ключев- М.: Энергоатомиздат, 1985.-560 с.

60. Дьяконов, В. Simulink 4. Специальный справочник текст. / В. Дьяконов. — СПб: Питер, 2002. 528 е.: ил.

61. Герман-Галкин, С.Г. Компьютерное моделирование полупроводниковых систем в MATLAB 6.0: Учебное пособие текст. / С.Г. Герман-Галкин. — СПб.: КОРОНА принт, 2001.— 320 е., ил.

62. Гультяев, А. Визуальное моделирование в среде MATLAB текст. / А Гультяев СПб : Питер, 2000. - 429 е.: ил.

63. Дьяконов, В.П Matlab 5. Система символьной математики текст. / В П. Дьяконов, И В Абраменкова. М.: Нолидж, 1999. - 633 е.: ил

64. Герман-Галкина, С.Г. Электрические машины. Лабораторные работы на ПК текст. / С.Г. Герман-Галкина, Г.А. Кардонов. СПб.: КОРОНАпринт, 2003 -256 с. ил.

65. Карлащук, В.И. Электронная лаборатория на IBM PC текст. / В.И. Карлащук. -М.: Салон -Р, 1999.-590 е.: ил.

66. Копылов, И. П. Справочник по электрическим машинам текст. / И. П. Копылов, Б. К. Клоков. М.: Энергоатомиздат. 1988 - 630 с.

67. Справочник по автоматизированному электроприводу текст. / под ред. Елисеева В. А. и Шинянского А. В. М.: Энергоатомиздат, 1983.-570 с.

68. Ключев, В.И. Электропривод и автоматизация общепромышленных механизмов: Учебник для ВУЗов текст. / В.И. Ключев, В.М. Терехов.-М.: Энергия, 1980.-360 с.