Regelung HG?-Umrichter
Regelung eines HG?-Umrichters als fiktiver Maschinensatz
Zur dezentralen Regelung eines HG?-Verbundnetzes wird eine neuartige Regelstruktur untersucht. Dabei wird der Umrichter als fiktiver Maschinensatz betrachtet.
Abb. 1 zeigt den Aufbau eines 澳门皇冠_皇冠足球比分-劲爆体育ere Wechselstromnetze übergreifenden HG?-Verbundnetzes. Zur Kopplung der unterschiedlichen Netze auf Gleichstromebene werden selbstgeführte Umrichter eingesetzt. Der zur Regelung jedes Umrichters eingesetzte fiktive Maschinensatz besteht jeweils aus einer fremderregten Synchronmaschine (EESM), welche starr mit einer fremd-erregten Gleichstrommaschine (GSM) gekoppelt ist. Die St?nderspannungen uS und St?nderstr?me iS der Synchronmaschine stellen dabei die Netzspannungen und Netzstr?me des dreiphasigen Wechselstromnetzes dar, die Ankerspannung ua sowie der Ankerstrom der Gleichstrommaschine entsprechen der Spannung und dem Strom des Gleichstromnetzes. Zur Regelung der St?nderstr?me der fiktiven Synchronmaschine wird ein unterlagerter Stromregler in dq-Komponenten integriert. Abb. 2 zeigt die komplette Struktur der Regelung eines Umrichters.
Aufgrund der physikalischen Eigenschaften der Maschinen lassen sich die Auf- bzw. Abgabe von Wirk- und Blindleistung des Umrichters über die Erregerspannungen der beiden Maschinen einstellen. Die Steuerung der Wirkleistung erfolgt dabei über die Erregerspannung uf,dc der GSM, die Steuerung der Blindleistung über die Erregerspannung uf,sm der EESM. In Abb. 3 ist das Verhalten des Maschinensatzes bei einem Anstieg der Erregerspannung der GSM dargestellt.
Durch den Anstieg der Erregerspannung ?ndert sich das Drehmoment der GSM mit der Zeitkonstanten des Erregerkreises, welche sich aus der Induktivit?t der Erregerwicklung ergibt. Aufgrund der starren Kopplung beider Maschinen ergibt sich somit ein Drehmomentanstieg der EESM und damit einhergehend ein Anstieg der abgegebenen Wirkleistung des Umrichters, da dessen Netzstr?me den St?nderstr?men der EESM entsprechen. Bedingt durch den sprunghaften Anstieg der Erregerspannung der GSM ergibt sich ein transientes Verhalten der Blindleistung w?hrend des Ausgleichvorgangs, d.h. der Reaktion der EESM auf die Drehmoment?nderung. W?hrend dieser Zeit bricht die fiktive Drehzahl des Maschinensatzes kurz ein. Es ist zu beachten, dass es sich bei dem Maschinensatz lediglich um ein Rechenmodell handelt, welches, basierend auf den physikalischen Eigenschaften realer Maschinen, eine Abbildung eines HG?-Umrichters darstellt. Durch die Analyse des dynamischen Verhaltens des Gesamtsystems konnte gezeigt werden, dass sich die Struktur des fiktiven Maschinensatzes zur dezentralen Regelung eines HG?-Umrichters eignet. Im n?chsten Schritt erfolgt die Implentierung der Regelung auf der Mikrorechnerkarte zur Steuerung eines NG?-Umrichters in der Maschinenhalle des IALB.
Gef?rdert von der Deutschen Forschungsgemeinschaft unter der Projektnummer OR 81/24-1
