Wpływ prądu załączania transformatora na pracę przekształtnika sieciowego

• Autorzy: Chmielewski T.

Warianty tytułu

EN

Impact of power transformer inrush current on operation of grid connected power converter

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Celem artykułu jest przedstawienie wpływu na pracę przekształtników energoelektronicznych zaburzeń w sieci o wysokiej impedancji zwarciowej wywołanych podczas załączania transformatora elektroenergetycznego w stacji SN/nn,. Powyższe zagadnienie leżące na pograniczu elektroenergetyki i energoelektroniki jest rzadko poruszane w dostępnych opracowaniach. Dzieje się tak pomimo faktu, iż konsekwencją przepływu prądu załączania transformatora może być wystąpienie przepięć dorywczych o niepomijalnej wartości i czasie trwania. Na podstawie symulacji przeprowadzonych w programie EMTP-ATP pokazano, iż w wyniku zaburzeń napięcia możliwe jest niewłaściwe działanie układu sterowania przekształtnika prowadzące do jego awaryjnego wyłączenia. Aby temu zapobiec, zaprezentowano układ sterowania przekształtnika z zastosowaniem filtrów sygnału SOGI, który jest odporny na zaburzenia tego typu.

EN

This paper presents the influence of voltage disturbances caused by inrush current of the power transformer in weak networks on operation of power electronic converter. The topic described herein that is relevant both from power electronics and power systems engineering perspectives is hardly addressed in the literature. This is despite the fact that power transformer energization may result in flow of highly distorted currents with excessive amplitudes. Based on the simulations conducted in EMPT-ATP it has been demonstrated that, temporary overvoltages of significant value and duration may arise. In consequence the control algorithm of the power converter operating in the same system may lose its ability to track the reference conditions which results in an emergency trip. In order the prevent it, the robust control algorithm with use of SOGI filters was proposed. Proposed control is immune to analysed type of voltage disturbance.

Słowa kluczowe

PL

załączanie transformatora; przepięcia dorywcze; przekształtnik sieciowy

EN

transformer energization; temporary overvoltages; grid tied converter

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Górnośląski Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Maszyny Elektryczne : zeszyty problemowe
• Rocznik: 2017
• Tom: Nr 3 (115)
• Strony: 103--108
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys.

Twórcy

autor

Chmielewski T.

• Katedra Napędów i Maszyn Elektrycznych, Wydział Elektrotechniki i Informatyki, Politechnika Lubelska, ul. Nadbystrzycka 38a, 20-618 Lublin

Bibliografia

• [1] A. Timbus, M. Liserre, R. Teodorescu, P. Rodriguez, and F. Blaabjerg, “Evaluation of current controllers for distributed power generation systems,” IEEE Trans. Power Electron., vol. 24, no. 3, pp. 654–664, Mar. 2009.
• [2] P. Veena, V. Indragandhi, R. Jeyabharath, and V. Subramaniyaswamy, “Review of grid integration schemes for renewable power generation system,” Renew. Sustain. Energy Rev., vol. 34, pp. 628–641, 2014.
• [3] J. W. Choi and S. K. Sul, “Fast current controller in three-phase AC/DC boost converter using d-q axis crosscoupling,” IEEE Trans. Power Electron., vol. 13, no. 1, pp. 179–185, 1998.
• [4] M. P. Kazmierkowski and L. Malesani, “Current control techniques for three-phase voltage-source PWM converters: a survey,” IEEE Trans. Ind. Electron., vol. 45, no. 5, pp. 691–703, 1998.
• [5] W. Jarzyna and P. Lipnicki, “The comparison of Polish grid codes to certain European standards and resultant differences for WPP requirements,” 2013 15th European Conference on Power Electronics and Applications (EPE). pp. 1–6, 2013.
• [6] C. Li, “On Capacitor Switching Transient Immunity of Inverter-Based Renewable Generations,” IEEE Trans. Power Deliv., vol. 30, no. 5, pp. 2339–2345, 2015.
• [7] IEC Standard, “IEC 60071-1 Insulation co-ordination – Part 1: Definitions, principles and rules Coordination,” 2011.
• [8] IEC Standard, “IEC 60076-8 Power transformers – Application guide,” 2002.
• [9] J. Horiszny, “Influence of circuit breaker operation upon transformer’s residual flux and inrush current,” Prz. Elektrotechniczny, vol. 83, no. 11, pp. 208–211, 2007.
• [10] D. Zielinski, P. Lipnicki, and W. Jarzyna, “Synchronization of voltage frequency converters with the grid in the presence of notching,” COMPEL Int. J. Comput. Math. Electr. Electron. Eng., vol. 34, no. 3, pp. 657–673, 2015.
• [11] N. F. Roslan, J. A. Suul, A. Luna, I. Candela, and P. Rodriguez, “A Simulation Study of Proportional Resonant Controller Based on the Implementation of Frequency- Adaptive Virtual Flux Estimation with the LCL Filter,” in Industrial Electronics Society, IECON 2015-41st Annual Conference of the IEEE, pp. 1934–1941, 2015.
• [12] IEEE Std. C37.011-2011, “IEEE Application Guide for Transient Recovery Voltage for AC High-Voltage Circuit Breakers,” 2011.
• [13] IEC Standard IEC 60071-4, “Insulation coordination – Part 4: Computational guide to insulation coordination and modelling of electrical networks,” 2004.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).