Consequently, the required active p

Consequently, the required active power by the series converter can be written as follows:

where the coefficient C=2X_1/|V_r |^2and A(0,r0,r) is the area of the triangle (0, Sr0 ,Sr). The angle difference pr0 - pr can be positive or negative, and the sign gives the direction of the active power through the DPFC series converters. The positive sign means that the DPFC series converters generate active power at the fundamental frequency and vise versa. The active power requirement varies with the controlled power flow, and the active power requirement has its maximum when the vector Sr - Sr0 is perpendicular to the vector Sr0, as shown in Fig. 12.
According to Fig. 12, the relationship between the power- flow control range and the maximum active power requirement can be represented by

where |Sr,c | is the control range of the DPFC.
Each converter in the DPFC generates two frequency voltages at the same time. Accordingly, the voltage rating of the each converter should be the sum of the maximum voltage of the two frequencies component

During the operation, the active power requirement of the se¬ries converter varies with the voltage injected at the fundamental frequency. When the requirement is low, the series voltage at the third-harmonic frequency will be smaller than |Vse,3,max |. This potential voltage that is between VSe,3 and |Vse,3,max| can be used to control the power flow at the fundamental frequency, thereby increasing the power-flow control region of the DPFC. When Sr,c is perpendicular to the uncompensated power Sr0, the series converters require maximum active power, and the radius of the DPFC control region is given by

If Sr,c is in the same line as Sr0, the series converters only pro¬vide the reactive compensation and the boundary of the DPFC control region will extend to

It shows that the control region of the DPFC can be extended to a shape that is similar as an ellipse, as shown in Fig. 13.

To obtain the same control capability as the UPFC, the rating of the DPFC converter at the fundamental frequency should be the same as the one for the UPFC. Because the voltages and currents at the third-harmonic frequency have to be added, the rating of the DPFC converter is slightly larger than the UPFC. The increased rating is related with the active power exchanged at the third-harmonic frequency. For a transmission line, the line impedance |X11 is normally around 0.05 p.u. (per unit). Assuming the bus voltages V | and uncompensated power flow |Sr 0| is 1 p.u., and then, from (7), we can see that to control 1-p.u. power flow, the exchanged active power is around 0.05 p.u.
Even with this extra voltage and current at the third-harmonic frequency, the cost of the DPFC is still much lower than the UPFC, for the following reasons: 1) the UPFC converter handles the line-to-line voltage isolation that is much larger than voltage injected by the series converter; 2) no land requirement for the series converter; and 3) the active and passive components for the DPFC converter are low-voltage components (less than1 kV and 60 A), which is much cheaper than the high-voltage components in the UPFC.

IV. DPFC Control
To control the multiple converters, DPFC consists of three types of controllers; they are central controller, shunt control, and series control, as shown in Fig. 14.
The shunt and series control are local controllers and are responsible for maintaining their own converters’ parameters. The central control takes account of the DPFC functions at the power-system level. The function of each controller is listed next.

Central Control
The central control generates the reference signals for both the shunt and series converters of the DPFC. It is focused on the DPFC tasks at the power-system level, such as power-flow control, low-frequency power oscillation damping, and balancing of asymmetrical components. According to the system requirement, the central control gives corresponding voltage-reference signals for the series converters and reactive current signal for the shunt converter. All the reference signals generated by the central control are at the fundamental frequency.

Series Control
Each series converter has its own series control. The controller is used to maintain the capacitor dc voltage of its own converter by using the third-harmonic frequency components and to generate series voltage at the fundamental frequency that is prescribed by the central control.
The third-harmonic frequency control is the major control loop with the DPFC series converter control. The principle of the vector control is used here for the dc-voltage control [10]. The third-harmonic current through the line is selected as the rotation reference frame for the single-phase park transformation, because it is easy to be captured by the phase-locked loop (PLL) [11] in the seriesconverter. As the line current contains two frequency components, a third high-pass filter is needed to reduce the fundamental current. The d-component of the third- harmonic voltage is the parameter that is used to control the dc voltage, and its reference signal is generated by the dc-voltage control loop. To minimize the reactive power that is caused by the third harmonic, the series converter is controlled as a resistance at the third-harmonic frequency. The q-component of the third-harmonic voltage is kept zero during the operation.
As the series converter is single phase, there will be voltage ripple at the dc side of each converter. The frequency of the ripple depends on the frequency of the current that flows through the converter. As the current contains the fundamental and third- harmonic frequency component, the dc-capacitor voltage will contain 100-, 200-, and 300-Hz frequency component [12], [13]. There are two possible ways to reduce this ripple. One is to increase the turn ratio of the single-phase transformer of the series converter to reduce the magnitude of the current that flows into the converter. The other way is to use the dc capacitor with a larger capacitance.

Shunt Control
The block diagram of the shunt converter control is shown in Fig. 16.
The objective of the shunt control is to inject a constant third- harmonic current into the line to provide active power for the series converters. The third-harmonic current is locked with the bus voltage at the fundamental frequency. A PLL is used to capture the bus-voltage frequency, and the output phase signal of the PLL is multiplied by three to create a virtual rotation reference frame for the third-harmonic component. The shunt converter’s fundamental frequency control aims to inject a controllable reactive current to grid and to keep the capacitor dc voltage at a constant level. The control for the fundamental frequency components consists of two cascaded controllers. The current control is the inner control loop, which is to modulate the shunt current at the fundamental frequency. The ^-component of the reference signal of the shunt converter is obtained from the central controller, and d-component is generated by the dc control.
LABORATORY RESULTS
An experimental setup has been built to verify the principle and control of the DPFC. One shunt converter and six single¬phase series converters are built and tested in a scaled network, as shown in Fig. 17. Two isolated buses with phase difference are connected by the line. Within the experimental setup, the shunt converter is a single-phase inverter that is connected between the neutral point of the Y-A transformer and the ground. The inverter is powered by a constant dc-voltage source. The specifications of the DPFC experimental setup are listed in the Appendix (see Table I).
Within the setup, multiple series converters are controlled by a central controller. The central controller gives the reference voltage signals for all series converters. The voltages and currents within the setup are measured by an oscilloscope and processed in computer by using the MATLAB. The photograph of the DPFC experimental setup is illustrated in Fig. 18.
To verify the DPFC principle, two situations are demonstrated: the DPFC behavior in steady state and the step response. In steady state, the series converter is controlled to insert a voltage vector with both d- and ^-component, which is Vse,d,ref = 0.3 V and Vsejq,ref = —0.1 V. Figs. 19-21 show one operation point of the DPFC setup. For clarity, only the waveforms in one phase are shown. The voltage injected by theseries converter, the current through the line, and the voltage and current at the A side of the transformer are illustrated.
The constant third-harmonic current injected by the shunt converter evenly disperses to the three phases and is superimposed on the fundamental current, as shown in Fig. 19. The voltage injected by the series converter also contains two fre-quency components in Fig. 20. The amplitude of the pulsewidth- modulated (PWM) waveform represents the dc-capacitor voltage, which is well maintained by the third-harmonic component in steady state. As shown, the dc voltage has a small oscillation; however, it does not influence the DPFC control. Fig. 21 demonstrates the third-harmonic filtering by the Y-A transformers. There is no third-harmonic current or voltage leaking to the A side of the transformer.
The DPFC controls the power flow through transmission lines by varying the voltage injected by the series converter at the fundamental frequency. Figs. 22-26 illustrate the step response of the experimental setup. A step change of the fundamental reference voltage of the series converter is made, which consists of both active and reactive variations, as shown in Fig. 22.
As shown, the dc voltage of the series converter is stabilized before and after the step change. To verify if the series converter can inject or absorb active and reactive power from the grid at the fundamental frequency, the power is calculated from the measured voltage and current in Figs. 23 and

where |Sr,c | is the control range of the DPFC.
Each converter in the DPFC generates two frequency voltages at the same time. Accordingly, the voltage rating of the each converter should be the sum of the maximum voltage of the two frequencies component

During the operation, the active power requirement of the se¬ries converter varies with the voltage injected at the fundamental frequency. When the requirement is low, the series voltage at the third-harmonic frequency will be smaller than |Vse,3,max |. This potential voltage that is between VSe,3 and |Vse,3,max| can be used to control the power flow at the fundamental frequency, thereby increasing the power-flow control region of the DPFC. When Sr,c is perpendicular to the uncompensated power Sr0, the series converters require maximum active power, and the radius of the DPFC control region is given by

If Sr,c is in the same line as Sr0, the series converters only pro¬vide the reactive compensation and the boundary of the DPFC control region will extend to

It shows that the control region of the DPFC can be extended to a shape that is similar as an ellipse, as shown in Fig. 13.

To obtain the same control capability as the UPFC, the rating of the DPFC converter at the fundamental frequency should be the same as the one for the UPFC. Because the voltages and currents at the third-harmonic frequency have to be added, the rating of the DPFC converter is slightly larger than the UPFC. The increased rating is related with the active power exchanged at the third-harmonic frequency. For a transmission line, the line impedance |X11 is normally around 0.05 p.u. (per unit). Assuming the bus voltages V | and uncompensated power flow |Sr 0| is 1 p.u., and then, from (7), we can see that to control 1-p.u. power flow, the exchanged active power is around 0.05 p.u.
Even with this extra voltage and current at the third-harmonic frequency, the cost of the DPFC is still much lower than the UPFC, for the following reasons: 1) the UPFC converter handles the line-to-line voltage isolation that is much larger than voltage injected by the series converter; 2) no land requirement for the series converter; and 3) the active and passive components for the DPFC converter are low-voltage components (less than1 kV and 60 A), which is much cheaper than the high-voltage components in the UPFC.

IV. DPFC Control
To control the multiple converters, DPFC consists of three types of controllers; they are central controller, shunt control, and series control, as shown in Fig. 14.
The shunt and series control are local controllers and are responsible for maintaining their own converters’ parameters. The central control takes account of the DPFC functions at the power-system level. The function of each controller is listed next.

Central Control
The central control generates the reference signals for both the shunt and series converters of the DPFC. It is focused on the DPFC tasks at the power-system level, such as power-flow control, low-frequency power oscillation damping, and balancing of asymmetrical components. According to the system requirement, the central control gives corresponding voltage-reference signals for the series converters and reactive current signal for the shunt converter. All the reference signals generated by the central control are at the fundamental frequency.

Series Control
Each series converter has its own series control. The controller is used to maintain the capacitor dc voltage of its own converter by using the third-harmonic frequency components and to generate series voltage at the fundamental frequency that is prescribed by the central control.
The third-harmonic frequency control is the major control loop with the DPFC series converter control. The principle of the vector control is used here for the dc-voltage control [10]. The third-harmonic current through the line is selected as the rotation reference frame for the single-phase park transformation, because it is easy to be captured by the phase-locked loop (PLL) [11] in the seriesconverter. As the line current contains two frequency components, a third high-pass filter is needed to reduce the fundamental current. The d-component of the third- harmonic voltage is the parameter that is used to control the dc voltage, and its reference signal is generated by the dc-voltage control loop. To minimize the reactive power that is caused by the third harmonic, the series converter is controlled as a resistance at the third-harmonic frequency. The q-component of the third-harmonic voltage is kept zero during the operation.
As the series converter is single phase, there will be voltage ripple at the dc side of each converter. The frequency of the ripple depends on the frequency of the current that flows through the converter. As the current contains the fundamental and third- harmonic frequency component, the dc-capacitor voltage will contain 100-, 200-, and 300-Hz frequency component [12], [13]. There are two possible ways to reduce this ripple. One is to increase the turn ratio of the single-phase transformer of the series converter to reduce the magnitude of the current that flows into the converter. The other way is to use the dc capacitor with a larger capacitance.

Shunt Control
The block diagram of the shunt converter control is shown in Fig. 16.
The objective of the shunt control is to inject a constant third- harmonic current into the line to provide active power for the series converters. The third-harmonic current is locked with the bus voltage at the fundamental frequency. A PLL is used to capture the bus-voltage frequency, and the output phase signal of the PLL is multiplied by three to create a virtual rotation reference frame for the third-harmonic component. The shunt converter’s fundamental frequency control aims to inject a controllable reactive current to grid and to keep the capacitor dc voltage at a constant level. The control for the fundamental frequency components consists of two cascaded controllers. The current control is the inner control loop, which is to modulate the shunt current at the fundamental frequency. The ^-component of the reference signal of the shunt converter is obtained from the central controller, and d-component is generated by the dc control.
LABORATORY RESULTS
An experimental setup has been built to verify the principle and control of the DPFC. One shunt converter and six single¬phase series converters are built and tested in a scaled network, as shown in Fig. 17. Two isolated buses with phase difference are connected by the line. Within the experimental setup, the shunt converter is a single-phase inverter that is connected between the neutral point of the Y-A transformer and the ground. The inverter is powered by a constant dc-voltage source. The specifications of the DPFC experimental setup are listed in the Appendix (see Table I).
Within the setup, multiple series converters are controlled by a central controller. The central controller gives the reference voltage signals for all series converters. The voltages and currents within the setup are measured by an oscilloscope and processed in computer by using the MATLAB. The photograph of the DPFC experimental setup is illustrated in Fig. 18.
To verify the DPFC principle, two situations are demonstrated: the DPFC behavior in steady state and the step response. In steady state, the series converter is controlled to insert a voltage vector with both d- and ^-component, which is Vse,d,ref = 0.3 V and Vsejq,ref = —0.1 V. Figs. 19-21 show one operation point of the DPFC setup. For clarity, only the waveforms in one phase are shown. The voltage injected by theseries converter, the current through the line, and the voltage and current at the A side of the transformer are illustrated.
The constant third-harmonic current injected by the shunt converter evenly disperses to the three phases and is superimposed on the fundamental current, as shown in Fig. 19. The voltage injected by the series converter also contains two fre-quency components in Fig. 20. The amplitude of the pulsewidth- modulated (PWM) waveform represents the dc-capacitor voltage, which is well maintained by the third-harmonic component in steady state. As shown, the dc voltage has a small oscillation; however, it does not influence the DPFC control. Fig. 21 demonstrates the third-harmonic filtering by the Y-A transformers. There is no third-harmonic current or voltage leaking to the A side of the transformer.
The DPFC controls the power flow through transmission lines by varying the voltage injected by the series converter at the fundamental frequency. Figs. 22-26 illustrate the step response of the experimental setup. A step change of the fundamental reference voltage of the series converter is made, which consists of both active and reactive variations, as shown in Fig. 22.
As shown, the dc voltage of the series converter is stabilized before and after the step change. To verify if the series converter can inject or absorb active and reactive power from the grid at the fundamental frequency, the power is calculated from the measured voltage and current in Figs. 23 and

0/5000

Từ: -

Sang: -

Kết quả (Việt) 1: [Sao chép]

Sao chép!

Do đó, sức mạnh hoạt động cần thiết bởi chuyển đổi hàng loạt có thể được viết như sau: nơi hệ số C = 2X_1 / | V_r | ^ 2và A(0,r0,r) là khu vực tam giác (0, Sr0, Sr). Góc khác biệt pr0 - quan hệ công chúng có thể được tích cực hay tiêu cực, và các dấu hiệu cho sự chỉ đạo của sức mạnh hoạt động thông qua chuyển đổi loạt DPFC. Các dấu hiệu tích cực có nghĩa là chuyển đổi loạt DPFC phát điện hoạt động ở tần số cơ bản và vise versa. Các yêu cầu hoạt động điện thay đổi theo dòng kiểm soát quyền lực, và yêu cầu hoạt động điện có tối đa của nó khi vector Sr - Sr0 là vuông góc với véc tơ Sr0, như minh hoạ trong hình 12.Theo hình 12, mối quan hệ giữa phạm vi kiểm soát dòng chảy năng lượng và các yêu cầu công suất hoạt động tối đa có thể được biểu diễn bởinơi | Sr, c | là phạm vi kiểm soát của DPFC.Mỗi chuyển đổi trong DPFC tạo ra hai tần số điện áp cùng một lúc. Theo đó, xếp hạng điện áp của bộ chuyển đổi mỗi nên là tổng hợp điện áp tối đa của các thành phần tần số haiTrong hoạt động, các yêu cầu hoạt động điện của se¬ries chuyển đổi khác nhau với điện áp tiêm ở tần số cơ bản. Khi yêu cầu thấp, điện áp loạt ở tần số điều hòa thứ ba sẽ nhỏ hơn | VSE, 3, tối đa |. Này áp tiềm năng đó là giữa VSe, 3 và | VSE, 3, max| có thể được sử dụng để kiểm soát dòng chảy năng lượng tại tần số cơ bản, do đó tăng vùng kiểm soát dòng chảy năng lượng của DPFC. Khi Sr, c là vuông góc với lực đẩy uncompensated Sr0, chuyển đổi loạt yêu cầu công suất hoạt động tối đa, và bán kính của khu vực kiểm soát DPFC được cho bởiNếu Sr, c là trong cùng một dòng như Sr0, loạt máy biến đổi khác duy nhất pro¬vide bồi thường phản ứng và ranh giới của khu vực kiểm soát DPFC sẽ mở rộng choNó cho thấy rằng khu vực kiểm soát của DPFC có thể được mở rộng để một hình dạng đó là tương tự như một hình elip, như minh hoạ trong hình 13.Để có được khả năng điều khiển tương tự như UPFC, điểm chuyển đổi DPFC ở tần số cơ bản nên là tương tự như một cho UPFC. Bởi vì điện áp và dòng ở tần số thứ ba-dao phải được thêm vào, đánh giá bộ chuyển đổi DPFC là hơi lớn hơn UPFC. Đánh giá tăng có liên quan với sức mạnh hoạt động trao đổi ở tần số điều hòa thứ ba. Cho một đường truyền, trở kháng dòng | X 11 là bình thường khoảng 0,05 p.u. (cho mỗi đơn vị). Giả định điện áp xe buýt V | và uncompensated năng lượng chảy | SR 0| là 1 p.u., và sau đó, từ (7), chúng ta có thể thấy rằng kiểm soát dòng chảy năng lượng 1-p.u., sức mạnh hoạt động trao đổi xung quanh thành phố 0,05 p.u.Ngay cả với điện áp phụ và hiện tại ở tần số thứ ba-dao, chi phí của DPFC là vẫn còn thấp hơn nhiều UPFC, vì những lý do sau đây: 1) chuyển đổi UPFC xử lý sự cô lập dòng để dòng điện áp là lớn hơn nhiều so với điện áp tiêm bởi chuyển đổi hàng loạt; 2) không có yêu cầu đất cho bộ chuyển đổi hàng loạt; và 3) các thành phần hoạt động và thụ động cho chuyển đổi DPFC là thành phần điện áp thấp (ít hơn than1 kV và 60 A), mà là rẻ hơn nhiều so với các thành phần điện áp cao trong UPFC.IV. DPFC kiểm soátĐể kiểm soát các chuyển đổi nhiều, DPFC bao gồm ba loại bộ điều khiển; họ là trung tâm điều khiển, kiểm soát shunt và loạt kiểm soát, như minh hoạ trong hình 14.Shunt và loạt kiểm soát là địa phương bộ điều khiển và chịu trách nhiệm cho việc duy trì riêng của họ chuyển đổi tham số. Điều khiển trung tâm mất tài khoản của các chức năng DPFC ở cấp độ hệ thống điện. Chức năng của mỗi bộ điều khiển được liệt kê tiếp theo.Điều khiển trung tâmĐiều khiển trung tâm tạo ra các tín hiệu tham khảo cho shunt và loạt chuyển đổi của DPFC. Nó là tập trung vào các nhiệm vụ DPFC ở cấp độ hệ thống điện, chẳng hạn như kiểm soát dòng chảy năng lượng, tần số thấp điện dao động dao và cân bằng của các thành phần không đối xứng. Theo yêu cầu hệ thống điều khiển trung tâm cung cấp cho tín hiệu điện áp tham khảo tương ứng cho các chuyển đổi hàng loạt và phản ứng các tín hiệu hiện tại cho bộ chuyển đổi shunt. Tất cả các tín hiệu tham khảo được tạo ra bởi điều khiển trung tâm đang ở tần số cơ bản.Loạt kiểm soátMỗi chuyển đổi hàng loạt đã kiểm soát dòng riêng của nó. Bộ điều khiển được sử dụng để duy trì điện áp dc tụ của chuyển đổi của riêng mình bằng cách sử dụng các thành phần tần số thứ ba-dao và để tạo ra dòng điện áp ở tần số cơ bản theo quy định của điều khiển trung tâm.Kiểm soát tần số điều hòa thứ ba là vòng điều khiển lớn với điều khiển chuyển đổi loạt DPFC. Nguyên tắc điều khiển vector được sử dụng ở đây để kiểm soát điện áp dc [10]. Dòng thứ ba-dao dòng được chọn là chiếu điều khiển quay cho sự chuyển đổi một pha park, bởi vì nó rất dễ dàng để bị bắt bởi khóa pha loop (PLL) [11] trong seriesconverter. Như dòng hiện tại có hai tần số thành phần, một bộ lọc vượt qua cao thứ ba cần thiết để giảm cơ bản hiện nay. D-thành phần thứ ba-điều hòa áp là tham số được sử dụng để điều khiển điện áp dc, và tín hiệu tham chiếu của nó được tạo ra bởi vòng điều khiển điện áp dc. Để giảm thiểu lực đẩy phản ứng đó là do dao thứ ba, bộ chuyển đổi loạt được kiểm soát như là một kháng chiến ở tần số điều hòa thứ ba. Q-thành phần thứ ba-điều hòa áp được giữ zero trong hoạt động.Như chuyển đổi loạt là giai đoạn duy nhất, sẽ có điện áp gợn dc bên của mỗi chuyển đổi. Tần số của gợn phụ thuộc vào tần số của dòng chảy qua bộ chuyển đổi. Vì hiện nay có chứa các thành phần cơ bản và thứ ba-dao tần số, điện áp dc-tụ điện sẽ chứa 100-, 200-, và tần số 300 Hz phần [12], [13]. Có hai cách có thể để giảm gợn này. Một là để tăng tỷ lệ lần lượt của máy biến áp một pha của loạt converter để giảm cường độ của dòng chảy vào bộ chuyển đổi. Một cách khác là sử dụng các tụ điện dc với một điện dung lớn hơn.Shunt kiểm soátSơ đồ khối của bộ điều khiển chuyển đổi shunt được thể hiện trong hình 16.Mục tiêu của kiểm soát shunt là tiêm một dòng thứ ba-dao liên tục vào dòng để cung cấp năng lượng hoạt động cho các chuyển đổi hàng loạt. Dòng thứ ba-dao bị khóa với điện áp xe buýt ở tần số cơ bản. Một PLL được sử dụng để nắm bắt tần số điện áp xe buýt, và các tín hiệu giai đoạn đầu ra của PLL được nhân với ba để tạo ra một khung tham chiếu quay ảo cho các thành phần thứ ba-dao. Chuyển đổi shunt tần số cơ bản kiểm soát nhằm mục đích để tiêm một hiện nay kiểm soát phản ứng lưới và để giữ cho điện áp dc tụ ở mức độ liên tục. Kiểm soát cho các thành phần tần số cơ bản bao gồm hai bộ điều khiển ghép tầng. Kiểm soát hiện nay là vòng bên trong điều khiển, mà là để điều chỉnh các shunt hiện tại ở tần số cơ bản. Các ^-thành phần của các tín hiệu tham chiếu của bộ chuyển đổi shunt được lấy từ bộ điều khiển trung tâm, và d-thành phần được tạo ra bằng cách kiểm soát dc.PHÒNG THÍ NGHIỆM KẾT QUẢMột thiết lập thử nghiệm đã được xây dựng để xác minh các nguyên tắc và kiểm soát của DPFC. Chuyển đổi một shunt và sáu single¬phase loạt chuyển đổi được xây dựng và thử nghiệm trong một mạng lưới thu nhỏ, như minh hoạ trong hình 17. Hai xe buýt bị cô lập với sự khác biệt giai đoạn được kết nối bằng dòng. Trong các thiết lập thử nghiệm, bộ chuyển đổi shunt là một biến tần một pha được kết nối giữa các điểm trung lập của máy biến áp Y-A và mặt đất. Các biến tần được cung cấp bởi nguồn dc điện áp không đổi. Thông số kỹ thuật của các thiết lập thử nghiệm DPFC được liệt kê trong phụ lục (xem bảng tôi).Trong các thiết lập, nhiều loạt chuyển đổi được điều khiển bởi một bộ điều khiển trung tâm. Bộ điều khiển trung tâm cung cấp cho các tín hiệu điện áp tham khảo cho tất cả loạt chuyển đổi. Điện áp và dòng hải lưu trong các thiết lập được đo bằng một oscilloscope và xử lý trong máy tính bằng cách sử dụng MATLAB. Bức ảnh của các thiết lập thử nghiệm DPFC được minh họa trong hình 18.Để xác minh các nguyên tắc DPFC, hai tình huống được chứng minh: hành vi DPFC ở trạng thái ổn định và các bước phản ứng. Trong trạng thái ổn định, chuyển đổi loạt được điều khiển để chèn một vector điện áp với cả hai d - và ^-thành phần, mà là Vse, d, ref = 0,3 V và Vsejq, ref = — 0.1 V. Figs. 19-21 Hiển thị một trong những hoạt động điểm cài đặt DPFC. Cho rõ ràng, chỉ có waveforms trong một giai đoạn được hiển thị. Điện áp tiêm bởi chuyển đổi theseries, hiện nay thông qua dòng, và điện áp và dòng lúc ở A side của máy biến áp được minh họa.Dòng thứ ba-dao liên tục tiêm bởi chuyển đổi shunt đều disperses cho giai đoạn ba và chồng trên hiện tại cơ bản, như minh hoạ trong hình 19. Điện áp tiêm bởi chuyển đổi loạt cũng có hai thành phần fre-quency trong hình 20. Biên độ dạng sóng pulsewidth-điệu (PWM) đại diện cho điện áp dc-tụ điện, cũng được duy trì bởi các thành phần thứ ba-dao trong trạng thái ổn định. Như được hiển thị, điện áp dc có một dao động nhỏ; Tuy nhiên, nó không ảnh hưởng đến sự kiểm soát DPFC. Hình 21 chứng tỏ điều hòa thứ ba lọc theo các máy biến áp Y-A. Không có không có điều hòa thứ ba hiện tại hoặc điện áp rò rỉ để ở A side của máy biến áp.DPFC kiểm soát dòng chảy năng lượng thông qua đường dây bằng cách thay đổi điện áp tiêm bởi chuyển đổi hàng loạt ở tần số cơ bản. Figs. 22-26 minh họa các bước phản ứng của các thiết lập thử nghiệm. Một sự thay đổi bước của điện áp tham khảo cơ bản của bộ phim chuyển đổi được thực hiện, trong đó bao gồm cả hoạt động và phản ứng biến thể, như minh hoạ trong hình 22.Như được hiển thị, điện áp dc của bộ chuyển đổi loạt được ổn định trước và sau khi thay đổi bước. Để xác minh nếu chuyển đổi hàng loạt có thể tiêm hoặc hấp thụ hoạt động và phản ứng điện từ lưới điện ở tần số cơ bản, sức mạnh tính toán từ đo điện áp và hiện tại trong Figs. 23 và

đang được dịch, vui lòng đợi..

Kết quả (Việt) 2:[Sao chép]

Sao chép!

Do đó, yêu cầu điện năng hoạt động của các công cụ chuyển đổi hàng loạt có thể được viết như sau: nơi mà các hệ số C = 2X_1 / | V_r | ^ 2and A (0, r0, r) là diện tích của tam giác (0, sr0, Sr). Các pr0 khác biệt góc - pr có thể là tích cực hoặc tiêu cực, và là dấu hiệu cho sự chỉ đạo của các sức mạnh hoạt động thông qua việc chuyển đổi hàng loạt DPFC. Những dấu hiệu tích cực có nghĩa là chuyển đổi hàng loạt DPFC tạo ra điện năng hoạt động ở tần số cơ bản và ngược lại. Yêu cầu điện năng hoạt động khác nhau với các dòng điện điều khiển, và các yêu cầu điện năng hoạt động tối đa của nó có khi vectơ Sr - sr0 là vuông góc với vector sr0, như thể hiện trong hình. 12. Theo hình. 12, các mối quan hệ giữa các phạm vi kiểm soát dòng chảy power- và yêu cầu điện năng hoạt động tối đa có thể được đại diện bởi nơi | Sr, c |. là phạm vi kiểm soát của DPFC Mỗi chuyển đổi trong DPFC tạo ra hai điện áp tần số cùng một lúc. Theo đó, giá điện áp của mỗi chuyển đổi nên tổng các điện áp tối đa của phần hai tần số Trong các hoạt động, yêu cầu điện năng hoạt động của bộ chuyển đổi se¬ries thay đổi theo điện áp tiêm ở tần số cơ bản. Khi yêu cầu là thấp, dòng điện áp ở tần số thứ ba hài hòa sẽ nhỏ hơn so | Vse, 3, max |. Điều này điện áp tiềm năng đó là giữa VSE, 3 và | Vse, 3, max | có thể được sử dụng để kiểm soát dòng điện ở tần số cơ bản, do đó tăng khu vực kiểm soát quyền lực dòng chảy của DPFC. Khi Sr, c vuông góc với sr0 điện bù, bộ chuyển đổi hàng loạt yêu cầu điện năng hoạt động tối đa, và bán kính của các khu vực kiểm soát DPFC được cho bởi Nếu Sr, c là trong cùng một dòng như sr0, các bộ chuyển đổi hàng loạt chỉ pro¬vide việc bồi thường phản ứng và ranh giới của khu vực kiểm soát DPFC sẽ mở rộng đến Nó cho thấy, khu vực kiểm soát của DPFC có thể được mở rộng đến một hình dạng tương tự như một hình elip, như thể hiện trong hình. 13. Để có được khả năng kiểm soát giống như UPFC, rating của bộ chuyển đổi DPFC ở tần số cơ bản nên được giống như một cho UPFC. Bởi vì điện áp và dòng điện ở tần số thứ ba hài phải được bổ sung, đánh giá của các công cụ chuyển đổi DPFC là hơi lớn hơn so với UPFC. Đánh giá tăng có liên quan với sức mạnh hoạt động trao đổi tại các tần số thứ ba hài hòa. Đối với một đường truyền, dòng trở kháng | X11 là bình thường khoảng 0,05 pu (mỗi đơn vị). Giả sử các xe buýt điện áp V | và dòng điện không được bù | Sr 0 | là 1 pu, và sau đó, từ (7), chúng ta có thể thấy rằng để kiểm soát dòng điện 1-pu, sức mạnh hoạt động trao đổi là khoảng 0,05 pu Ngay cả với phụ này điện áp và dòng điện ở tần số thứ ba hài hòa, các chi phí của DPFC vẫn thấp hơn nhiều so với UPFC, vì những lý do sau đây: 1) Chuyển đổi UPFC xử lý điện áp cách ly line-to-dòng đó là lớn hơn nhiều so với điện áp tiêm bởi công cụ chuyển đổi hàng loạt; 2) không có nhu cầu đất cho các công cụ chuyển đổi hàng loạt; và 3) các thành phần hoạt động và thụ động cho sự đổi DPFC là các thành phần điện áp thấp (ít kV than1 và 60 A), mà là rẻ hơn nhiều so với các thành phần điện áp cao trong UPFC. IV. DPFC điều khiển để điều khiển đóng nhiều bộ chuyển đổi, DPFC bao gồm ba loại bộ điều khiển; họ là trung tâm điều khiển, kiểm soát shunt, và kiểm soát hàng loạt, như thể hiện trong hình. 14. Các shunt và kiểm soát series là bộ điều khiển địa phương và chịu trách nhiệm cho việc duy trì các thông số chuyển đổi của mình '. Các điều khiển trung tâm có tài khoản của các chức năng DPFC ở mức công suất hệ thống. Các chức năng của mỗi bộ điều khiển được liệt kê bên cạnh. điều khiển trung tâm điều khiển tập trung tạo ra các tín hiệu tham chiếu cho cả các shunt và hàng loạt chuyển đổi của DPFC. Đó là tập trung vào các nhiệm vụ DPFC ở mức công suất hệ thống, chẳng hạn như kiểm soát quyền lực dòng chảy, tần số thấp công suất dao động tắt dần, và cân bằng các thành phần đối xứng. Theo yêu cầu của hệ thống, điều khiển trung tâm cho các tín hiệu điện áp tham chiếu tương ứng cho các bộ chuyển đổi hàng loạt và tín hiệu hiện phản ứng cho bộ chuyển đổi shunt. Tất cả các tín hiệu tham chiếu được tạo ra bởi các điều khiển trung tâm là ở tần số cơ bản. Dòng Kiểm soát Mỗi công cụ chuyển đổi hàng loạt đã kiểm soát hàng loạt của riêng mình. Bộ điều khiển được sử dụng để duy trì điện áp tụ dc chuyển đổi riêng của mình bằng cách sử dụng các thành phần tần số thứ ba hài hòa và tạo ra hàng loạt điện áp ở tần số cơ bản được quy định bởi các điều khiển trung tâm. Việc kiểm soát tần số thứ ba hài hòa là vòng điều khiển chính với sự kiểm soát hàng loạt chuyển đổi DPFC. Các nguyên tắc của điều khiển vector được sử dụng ở đây cho việc kiểm soát dc áp [10]. Dòng thứ ba hài hòa thông qua các dòng được chọn là khung tham chiếu xoay vòng cho việc chuyển đổi công viên một pha, bởi vì nó rất dễ dàng để bị bắt bởi các vòng lặp khóa pha (PLL) [11] trong seriesconverter. Như các dòng hiện có chứa hai thành phần tần số, một cao, vượt qua bộ lọc thứ ba là cần thiết để làm giảm hiện cơ bản. Các d-thành phần của điện áp sóng hài thứ ba là các tham số được sử dụng để điều khiển điện áp dc, và tín hiệu tham chiếu của nó được tạo ra bởi sự kiểm soát vòng lặp dc điện áp. Để giảm thiểu công suất phản kháng được gây ra bởi sự hài hòa thứ ba, công cụ chuyển đổi hàng loạt được điều khiển như một kháng ở tần số thứ ba hài hòa. Các q-thành phần của điện áp thứ ba hài hòa được giữ bằng không trong khi hoạt động. Khi chuyển đổi hàng loạt là giai đoạn duy nhất, sẽ có gợn điện áp ở phía bên dc của mỗi chuyển đổi. Tần số của gợn phụ thuộc vào tần số của dòng điện chảy qua bộ chuyển đổi. Như hiện nay có chứa các thành phần cơ bản và thứ ba tần số hài hòa, điện áp dc-tụ điện sẽ chứa 100-, 200, và 300-Hz tần số thành phần [12], [13]. Có hai cách có thể để giảm gợn này. Một là tăng tỷ lệ lần lượt của các máy biến áp một pha của bộ chuyển đổi hàng loạt để giảm độ lớn của dòng chảy vào bộ chuyển đổi. Một cách khác là sử dụng các tụ điện dc với một điện dung lớn hơn. shunt khiển Sơ đồ khối của bộ điều khiển chuyển đổi shunt được hiển thị trong hình. 16. Mục tiêu của kiểm soát shunt là tiêm một hằng số thứ ba hài hòa hiện tại vào các đường dây để cung cấp năng lượng hoạt động cho các bộ chuyển đổi hàng loạt. Dòng thứ ba hài bị khóa với điện áp xe buýt ở tần số cơ bản. Một PLL được sử dụng để nắm bắt được tần số bus điện áp, và các tín hiệu giai đoạn đầu ra của PLL được nhân ba để tạo ra một khung tham chiếu xoay ảo cho thành phần thứ ba hài hòa. Kiểm soát tần số cơ bản chuyển đổi của shunt nhằm mục đích tiêm một phản ứng kiểm soát hiện tại để lưới và để giữ cho điện áp tụ dc ở mức không đổi. Việc kiểm soát đối với các thành phần tần số cơ bản bao gồm hai bộ điều khiển cascaded. Việc kiểm soát hiện nay là vòng điều khiển bên trong, mà là để điều chỉnh shunt hiện tại tần số cơ bản. The ^ -component của tín hiệu tham chiếu của bộ chuyển đổi shunt thu được từ bộ điều khiển trung tâm, và d-thành phần được tạo ra bởi sự kiểm soát dc. LABORATORY KẾT QUẢ An thiết lập thí nghiệm đã được xây dựng để xác minh nguyên lý và kiểm soát của DPFC. Một chuyển đổi shunt và sáu bộ chuyển đổi hàng loạt single¬phase được xây dựng và thử nghiệm trong một mạng lưới thu nhỏ, như thể hiện trong hình. 17. Hai xe buýt bị cô lập với giai đoạn khác nhau được kết nối bởi các dòng. Trong thiết lập thí nghiệm, công cụ chuyển đổi shunt là một biến tần một pha được kết nối giữa các điểm trung tính của máy biến áp YA và mặt đất. Biến tần được cung cấp bởi một nguồn dc-điện áp không đổi. Các thông số kỹ thuật của thiết lập thí nghiệm DPFC được liệt kê trong Phụ lục (xem Bảng I). Trong việc thiết lập, nhiều bộ chuyển đổi hàng loạt được điều khiển bởi một bộ điều khiển trung tâm. Bộ điều khiển trung tâm cho các tín hiệu điện áp tham chiếu cho tất cả các chuyển đổi hàng loạt. Các điện áp và dòng điện trong các thiết lập được đo bằng một dao động và xử lý trong máy tính bằng cách sử dụng MATLAB. Các bức ảnh của thiết lập thí nghiệm DPFC được minh họa trong hình. 18. Để xác minh nguyên tắc DPFC, hai tình huống này được chứng minh: các hành vi DPFC trong trạng thái ổn định và bước đáp ứng. Trong trạng thái ổn định, công cụ chuyển đổi hàng loạt được điều khiển để chèn một vector điện áp với cả d- và ^ -component, đó là Vse, d, ref = 0,3 V và Vsejq, ref = -0,1 V. Figs. 19-21 cho thấy một điểm hoạt động của các thiết lập DPFC. Để rõ ràng, chỉ có các dạng sóng trong một giai đoạn được thể hiện. Điện áp tiêm bởi theseries đổi, dòng điện qua đường, và điện áp và hiện tại Một bên của máy biến áp được minh họa. Dòng thứ ba hài liên tục phát ra bởi các công cụ chuyển đổi shunt đều tán đến ba giai đoạn và được chồng lên trên hiện cơ bản, như thể hiện trong hình. 19. Điện áp tiêm bởi bộ chuyển đổi hàng loạt cũng có chứa hai thành phần fre-tần trong hình. 20. Biên độ của pulsewidth- điều chế (PWM) dạng sóng đại diện cho điện áp dc-tụ, mà cũng được duy trì bởi các thành phần thứ ba hài hòa trong trạng thái ổn định. Như đã trình bày, điện áp dc có dao động nhỏ; Tuy nhiên, nó không ảnh hưởng đến sự kiểm soát DPFC. Hình. 21 chứng tỏ lọc thứ ba hài hòa bởi các máy biến áp YA. Không có hiện tại hoặc điện áp rò rỉ thứ ba hài hòa với A bên trong máy biến áp. Các DPFC kiểm soát dòng điện thông qua các đường truyền bằng cách thay đổi điện áp tiêm bởi bộ chuyển đổi hàng loạt tại các tần số cơ bản. Figs. 22-26 minh họa bước đáp ứng của thiết lập thí nghiệm. Một bước thay đổi của điện áp tham chiếu cơ bản của công cụ chuyển đổi hàng loạt được thực hiện, trong đó bao gồm cả các biến thể hoạt động và phản ứng, như thể hiện trong hình. 22. Như đã trình bày, điện áp dc của bộ chuyển đổi hàng loạt được ổn định trước và sau khi thay đổi bước. Để xác minh, nếu công cụ chuyển đổi hàng loạt có thể tiêm hoặc hấp thụ năng lượng hoạt động và phản ứng từ lưới điện ở tần số cơ bản, năng lượng được tính toán từ điện áp đo được và hiện tại trong Figs. 23 và

đang được dịch, vui lòng đợi..

Kết quả (Việt) 3:[Sao chép]

Sao chép!

đang được dịch, vui lòng đợi..

Các ngôn ngữ khác

Hỗ trợ công cụ dịch thuật: Albania, Amharic, Anh, Armenia, Azerbaijan, Ba Lan, Ba Tư, Bantu, Basque, Belarus, Bengal, Bosnia, Bulgaria, Bồ Đào Nha, Catalan, Cebuano, Chichewa, Corsi, Creole (Haiti), Croatia, Do Thái, Estonia, Filipino, Frisia, Gael Scotland, Galicia, George, Gujarat, Hausa, Hawaii, Hindi, Hmong, Hungary, Hy Lạp, Hà Lan, Hà Lan (Nam Phi), Hàn, Iceland, Igbo, Ireland, Java, Kannada, Kazakh, Khmer, Kinyarwanda, Klingon, Kurd, Kyrgyz, Latinh, Latvia, Litva, Luxembourg, Lào, Macedonia, Malagasy, Malayalam, Malta, Maori, Marathi, Myanmar, Mã Lai, Mông Cổ, Na Uy, Nepal, Nga, Nhật, Odia (Oriya), Pashto, Pháp, Phát hiện ngôn ngữ, Phần Lan, Punjab, Quốc tế ngữ, Rumani, Samoa, Serbia, Sesotho, Shona, Sindhi, Sinhala, Slovak, Slovenia, Somali, Sunda, Swahili, Séc, Tajik, Tamil, Tatar, Telugu, Thái, Thổ Nhĩ Kỳ, Thụy Điển, Tiếng Indonesia, Tiếng Ý, Trung, Trung (Phồn thể), Turkmen, Tây Ban Nha, Ukraina, Urdu, Uyghur, Uzbek, Việt, Xứ Wales, Yiddish, Yoruba, Zulu, Đan Mạch, Đức, Ả Rập, dịch ngôn ngữ.