Ensuring high level of power quality (PQ) is one of the most important issues in supplying industry loads. There exist some critical types of loads that should be protected from voltage disturbances. If a voltage disturbance like a voltage dip or short interruption occurs, an alternative energy source is used to ensure the constant voltage amplitude across the protected load. In the described power conditioning system (PCS), a power electronic system is connected in parallel to a group of protected loads. The PCS together with the protected loads have to be disconnected from the mains in the case of the voltage dip or short interruption. This is necessary, to prevent from delivering energy to a low impedance part of the power system (the mains in such case) from energy storage that is contained in the PCS (in this situation - high temperature Superconducting Magnetic Energy Storage (SMES)). In the described system breaking the connection between the mains and the load is realized by means of a thyristor switch (TS). Disconnection and reconnection modes of the PCS operation are in detail described and analysed in the paper. To obtain a relatively low tum off time of the thyristor switch a new method of controlling the PCS is proposed that can assist turning off process of the TS and decreasing turn off time. The resynchronisation of the load voltage and the mains voltage of the PCS is also presented in the paper. It is used to limit the amplitudę of the mains current after reconnection process. The influence of resynchronisation and reconnection oprocesses on the load voltage is also analyzed. In order to prove the correctness of the designed controller simulations and experiments has been carried out. Their results arę presented and discussed in the paper.
PL
Zapewnienie wysokiego poziomu jakości energii elektrycznej jest jednym z najważniejszych zagadnień w układach zasilania odbiorników przemysłowych. Dodatkowo istnieją wybrane układy przemysłowe, które muszą być zabezpieczone przed zaburzeniami w napięciu zasilającym. W tym przypadku, jeżeli nastąpi jakiekolwiek zaburzenie (np. zapad napięcia luk krótka przerwa w zasilaniu), musi być użyte dodatkowe źródło energii, aby zapewnić ciągłość zasilania na zaciskach chronionych odbiorników. W przedstawionym w artykule kondycjonerze mocy, przekształtnik energoelektroniczny jest połączony równolegle do chronionych odbiorników. Kondycjoner mocy i chronione odbiorniki muszą być w tym wypadku odłączone od sieci zasilającej, co jest potrzebne ze względu na niską impedancję systemu energetycznego w przypadku wystąpienia zapadu napięcia. Zachowanie połączenia z siecią zasilającą powoduje, że energia z układu kondycjonera (wraz z zasobnikiem w postaci wysokotemperaturowej cewki nadprzewodzącej (SMES)) jest dostarczana do systemu energetycznego zamiast do odbiornika. W przedstawionym systemie do odłączania zastosowano łącznik zbudowany z tyrystorów. Szczegółowo omówiono i przeanalizowano tryb odłączania i ponownego przyłączania odbiorników chronionych i kondycjonera do sieci zasilającej. Zaproponowano metodę wspomagania wyłączania łącznika tyrystorowego (skrócenia czasu wyłączania tyrystorów) poprzez odpowiednie sterowanie kondycjonerem mocy. Przedstawiono również proces ponownej synchronizacji napięcia odbiornika z siecią zasilającą. Proces ten pozwala na ograniczenie prądu sieci w chwili podłączenia chronionych odbiorników do sieci zasilającej. Przeanalizowano wpływ ponownej synchronizacji i podłączenia na napięcie i prąd w przypadku różnych odbiorników energii. Poprawność pracy układu kondycjonera wraz z łącznikiem tyrystorowym została potwierdzona przedstawionymi wynikami badań symulacyjnych i laboratoryjnych.
The selection of the less expensive Power Conditioning System (PCS) is the aim of the work where two types of PCS arę taken into consideration. The first type of PCS is based on Superconducting Magnetic Energy Storage (SMES) while the second one is based on Supercapacitor Energy Storage (ScES). The comparison is based on installed power as the criterion. An illustrative example is given in the work.
PL
W artykule przedstawiono porównanie kondycjonerów energii: kondycjonera zawierającego cewkę nadprzewodzącą (SMES) z kondycjonerem energii z superkondensatorami (ScES). Głównym kryterium analizy porównawczej kondycjonerów energii (PCS) jest moc zainstalowana. Analiza porównawcza ma na celu określenie, który z omawianych systemów jest tańszym i lepszym rozwiązaniem służącym do poprawy jakości energii.
3
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Artykuł przedstawia zrealizowany układ sterowania kondycjonera z 5-pozimowym przekształtnikiem kaskadowym i zasobnikiem w postaci superkondensatorów, do którego budowy wykorzystano mikrokontroler sygnałowy (DSC) typu TMS 320F2808 i układ programowalny (PLD) typu ispMACH4256V. Opisuje się część sterownika związaną z układem pomiarowym i z modulatorami sterującymi tranzystorami kondycjonera.
EN
The paper presents the realized control system of the power conditioning system with a 5-level cascade converter and supercapacitor energy storage with a digital signal controller TMS 320F2808 and programmable logic device ispMACH4256V. The paper focuses on the unique measuring system and modulators.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.