Transient modeling in common DC link of power converters (original) (raw)
Related papers
Proceedings of Irkutsk State Technical University, 2021
We develop a simplified model of a current transformer based on its current-voltage characteristic. This model is applicable for studying relay protection operation in transient conditions when no high accuracy or consideration of current transformer magnet core hysteresis is required. The model was developed in MATLAB Simulink using elements of the SimPowerSystems and Simscape libraries. The model uses the transformation ratio and current-voltage characteristic obtained during operational tests of a current transformer. Calculation experiments with non-linear resistance found that a currentvoltage characteristic of voltage and current values can be used to model a current transformer, rather than instantaneous values. The following conditions were simulated: for nominal currents in current transformer windings to check the transformation ratio; for opened secondary winding; with current transformer saturation by increasing secondary loading; increasing the primary current ratio and...
Regimes of DC link with gate turn-off thyristors
Bulletin of NTU "Kharkiv Polytechnic Institute" Series: Electrical Machines and Electromechanical Energy Conversion, 2019
Проведено аналіз недоліків регулювання потоків потужності в електричних мережах та системах за допомогою проміжних ланок постійного струму, які базуються на перетворювачах струму з природною комутацією тиристорів. Показана можливість роботи перетворювачів в режимах з генерацією реактивної потужності зсуву в мережу змінного струму. Режим штучної комутації вентилів, за якого перетворювачі працюють з випереджувальним струмом, досягається закриванням тиристорів раніше природного моменту часу їх закривання. Проведено аналіз електромагнітних процесів в усталеному режимі роботи силового статичного перетворювача струму, виконаного за трифазною мостовою схемою з повністю керованими тиристорами в режимах випрямляча та залежного інвертора, які можуть бути використані для побудови проміжної ланки постійного струму, як компоненти гнучких систем пересилання змінного струму з можливостями чотириквадрантного регулювання міжсистемного обміну потужності. Наведено аналітичні вирази, які можуть бути використані для обчислення основних енергетичних характеристик вставки постійного струму в режимах керованої комутації тиристорів.
2014
Для двухзвенных преобразователей постоянного напряжения в постоянное производится развитие алгоритмов и схемных реализаций принципа разделенной коммутации, применение которых обеспечивает естественное и мягкое бездиссипативное снабберное переключение силовых ключей при минимальном количестве дополнительных силовых компонентов. Описываются результаты имитационного и физического моделирования.For two – stage DC/DC converters with separated commutation the development of algorithms and circuit implementations are producing. In these converters, one stage is constructed on the basis of controlled power switches without reverse blocking capability (MOSFETs or IGBTs with free whiling diode) and represents the voltage – source – inverter; other stage is constructed on the basis of controlled power switches with reverse blocking capability (MOSFETs or IGBTs with series diode) and represents the current – source – inverter. The special control algorithm of separated commutation provides for ...
Energy Security and Controlled Power Transimissions = Энергетическая безопасность и Управляемые электропередачи / Institutul de Energetică; compiled by E.V.Bicova. Chișinău, CEP USM. Труды Лаборатории энергетической безопасности. Proceedings,Vol.13(28),2022. 192 p.20 ex. ISBN 978-9975-62-474-9., 2022
The article describes the results of the set variants of schemes and methodological approaches to the preparation of initial data and parameters of transient processes for modeling the dynamic stability of the power system. Calculation schemes for 7 districts have been developed and modeling of several variants of three-phase short circuits has been performed on 110 kV and 330 kV overhead lines of the power system.
Analysis of the Effectiveness of the Use of Synchronous Rectifiers in Switching Power Supplies
POWER ENGINEERING: economics, technique, ecology, 2017
Национальный технический университет Украины «Киевский политехнический институт имени Игоря Сикорского» Л.В. Давыденко, канд. техн. наук, доц., Н.В. Давыденко Луцкий национальный технический университет ПРОЦЕДУРА ПОСТРОЕНИЯ БАЗОВОГО УРОВНЯ ЭЛЕКТРОПОТРЕБЛЕНИЯ ОБЪЕКТОВ ВОДОСНАБЖЕНИЯ С УЧЕТОМ ВЛИЯНИЯ ВНЕШНИХ ФАКТОРОВ В статье рассмотрены вопросы усовершенствования процедуры построения модели электропотребления объектов водоснабжения как части этапа энергетического планирования в системе энергоменеджмента. Обосновано взаимосвязь задачи планирования расходов электроэнергии с суточным водопотреблением, на которое влияют климатические и социальные факторы. Для учета их влияния предложено выполнить поиск общих черт в суточных графиках расходы воды из сети с помощью кластерного анализа. Сформированы кластеры отражают влияние сезонов года и специфику водопотребления в рабочее и выходной (праздничный) дни и позволяют определить временной период сбора данных о переменных, влияющих на электропотребление. Модель электропотребления представлены уравнением многофакторной регрессии, область использования которого ограничивается изменением сезонной расхода воды и типом дня определяет режим работы насосных агрегатов. Использование предложенных принципов позволяет учитывать параметры режима водоподачи для данного типа дня и выполнить построение базового уровня электропотребления, дифференцированного к сезону года и дня недели. Ключевые слова: система коммунального водоснабжения, базовый уровень электропотребления, модель электропотребления Надійшла 22.09.2017
Моделирање на DC/DC конвертори за управување на еднонасочни мотори со компјутерска симулација
2014
Во трудот е дадена методологијата и добиените резултати од компјутерска симулација и анализа на DC/DC конвертоти базирани на IGBT транзистори и применети во управувањето на еднонасочни електромотори. Направена е хармониска анализа на напонот и струјата на влез и излез од конверторот и одредени се хармониските изобличувања, факторот на моќнос и коефициентот на полезно дејство на конверторот. Исто така, дадени се и експерименталните резултати од примената на овој вид конвертори при регулирање на брзината на еднонасочен електромотор. Компјутерските симулации дадени во овој труд реализирани се со програмскиот пакет PowerSim
DC-DC converter with a wide range of providing a natural switching mode at ZVS mode
Bulletin of NTU "Kharkiv Polytechnic Institute" Series: Electrical Machines and Electromechanical Energy Conversion, 2019
АНОТАЦІЯ В статті описано принцип та режими роботи дволанкового DC-DC перетворювача з проміжною ланкою змінного струму, традиційним вхідним інвертором напруги та активним випрямлячем у вторинній ланці. Конвертор має асиметричну структуру в ланці вихідного інвертора. Керування ключами двох ланок здійснюється із фазовим зсувом. Забезпечення режиму м'якої комутації силових ключів обох ланок перетворювача при малій потужності навантаження відбувається без надмірного значення величини намагнічуючого або циркулюючого струму. Новий принцип керування перетворювачем дозволяє забезпечувати режими м'якої комутації ключів обох ланок при широкому діапазоні зміни струму, у тому числі при близького до нуля значенні навантаження. Режим роботи перетворювача має короткий додатковий інтервал комутації, що мінімізує циркуляцію енергії. Цей інтервал забезпечує перезаряджання снаберної ємності на стороні інвертора напруги. Рішення спрямоване на зменшення проблеми високої циркулюючої енергії в існуючих топологіях ШІМ при невеликому навантаженні. Для запропонованого рішення кількість циркулюючої енергії адаптується до навантаження, що призводить до високої ефективності в діапазоні можливих робочих точок. Надано основні критерії та методику розрахунку параметрів схеми а також мінімальних інтервалів провідності ключів перетворювача. Алгоритми керування та експлуатаційні аспекти роботи перетворювача були представлені та перевірені експериментально. Ключові слова: перетворювач постійного струму; м'яке перемикання; нульовий струм комутації; акумуляторна батарея; ZVS; ZCS.
Design of the Power Transistor Energy Converters for Automated DC-Drive Systems
Elektromehanìčnì ì energozberìgaûčì sistemi, 2021
Однією з невід'ємних частин сучасних мехатронних модулів руху, в яких електричні двигуни забезпечують перетворення електричної енергії в корисну механічну дію, є силові напівпровідникові перетворювачі. На сьогоднішньому етапі розвитку промисловості використання перетворювачів енергії на повністю керованих напівпровідникових ключах відкриває широкі можливості при розробці та впровадженні високоефективних ресурсо-та енергозберігаючих пристроїв. В системах автоматизованого електропривода постійного струму широкого застосування знайшли два типи перетворювачів: керовані тиристорні випрямлячі та широтноімпульсні перетворювачі постійної напруги, основу принципу дії яких складає ключовий режим роботи регулюючого напівпровідника, за допомогою якого здійснюється періодичне підключення напруги джерела до вихідного кола перетворювача. В роботі представлено лабораторний зразок силового напівпровідникового перетворювача енергії постійного струму, що може забезпечити надійну роботу електродвигуна як в двигунному, так і гальмівному режимах роботи. Представлений транзисторний перетворювач енергії містить дві основні частини: перша частина виконує головну-керуючу роль, до складу якої входить блок керування, мікроконтролер, та пристрій відображення поточної інформації. Друга ж частина представляє собою силовий модуль, до складу якого входять необхідні джерела живлення, драйвери керування та силові транзисторні ключі перетворювача. Для можливості отримання високих показників якості перехідних процесів системи електропривода схема оснащена додатковими датчиками струму, напруги та швидкості, які можуть брати участь у формуванні керуючого сигналу та при організації систем захисту від перенапруг та сплесків струму. В роботі обґрунтовано параметри складових частин та розроблено технічні рішення побудови мікропроцесорної системи керування транзисторним перетворювачем енергії постійного струму. Показано, що для забезпечення сталого генераторного режиму в системах автоматизованого електропривода, в яких первинним перетворювачем енергії є некерований випрямляч, в ланці постійного струму доцільно встановлювати коло скидання енергії. Ключові слова: двигун постійного струму, перетворювач енергії, гальмівний режим, коло скидання енергії.
Проблемы региональной энергетики, 2020
In the designing preproduction of power transformers for calculating design data, a circuit models are widely used, which doesn't fully reflect the structural features of the transformer and spatial energy conversion. This leads to a significant increase of the error of design calculations and calculations of the magnetization parameters in load operation of transformers. This is especially the case in networks with alternative generation of electrical energy. Therefore, the aim of the work is to estimate the influence of design features and non-linear characteristics of electrical steel on the magnetization parameters in loading variations mode of the transformer. To achieve this aim, an improved model of electromagnetic processes in loaded power transformers is proposed. Its scientific novelty makes sense in the conjugation circuit models of external network and user's network with a spatial model of the magnetic field in the transformer. When the transformer working in operation mode, the magnetizing currents and idle currents are characterized by asymmetry and nonsinusoidality. Reducing the load of the transformer from operation to idle modes, these effects are enhanced. Therefore, the effective values of the magnetization currents increase in different intervals: (1.066%; 1.161%) for phase A; (1.275%; 1.303%) for phase B; and (1.187%, 1.308%) for phase C. At using of the data of the coupled circuit models and the magnetic field model for the ratios and coefficients of parabolic and polynomial regression provides high accuracy in calculating of the magnetization parameters under various transformer load conditions.