Разработка и исследование устройства автоматического управления нагрузками тиристоров параллельно соединенных выпрямителей систем возбуждения
Диссертация
В конце 1999 г. в АО «Электросила» были изготовлены головные тири-сторные системы возбуждения, отличающиеся современным подходом к конструированию силовых узлов, применением новейших микропроцессорных средств управления, регулирования и мониторинга. Их выпуск обозначил начало производства серии систем возбуждения нового поколения. Стремление завода к созданию конкурентоспособной техники… Читать ещё >
Содержание
- ГЛАВА 1. ПРОБЛЕМА ПАРАЛЛЕЛЬНОЙ РАБОТЫ ТИРИСТОРОВ
- 1. 1. Факторы, влияющие на небаланс токов
- 1. 2. Индуктивные делители тока
- 1. 3. Задача динамического распределения нагрузок параллельно работающих тиристоров
- ГЛАВА 2. СТАТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ГРУППЫ ПАРАЛЛЕЛЬНО РАБОТАЮЩИХ ВЕТВЕЙ
- 2. 1. Оценка коэффициента передачи тока одиночной ветви
- 2. 2. Статическая модель группы параллельных тиристорных ветвей
- ГЛАВА 3. ДИНАМИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО ВЫРАВНИВАНИЯ ТОКОВ ВЕТВЕЙ
- 3. 1. Динамическая характеристика одиночной тиристорной ветви как объекта регулирования
- 3. 2. Динамическая характеристика замкнутой системы регулирования тока одиночной тиристорной ветви
- 3. 3. Модель линейной дискретной многосвязной системы регулирования токов п параллельных тиристорных ветвей
- ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ РАСПРЕДЕЛЕНИЕМ ТОКОВ ПРИ ПОМОЩИ КОМПЬЮТЕРНОЙ МОДЕЛИ
- 4. 1. Проверка правильности приближенной аналитической оценки коэффициента передачи тиристорной ветви
- 4. 2. Проверка методики определения оценок статических и динамических характеристик системы регулирования токов ветвей
- 4. 3. Исследование влияния фильтрации сигналов, ограничений переменных, дискретности измерений и управления на статические и динамические характеристики системы
- 4. 4. Исследование процессов распределения токов в двухгрупповой системе возбуждения
- 4. 5. Исследование поведения системы в аварийных режимах тиристорного выпрямителя
- ГЛАВА 5. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ ОБРАЗЦОВ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ НАГРУЗКАМИ ПАРАЛЛЕЛЬНО РАБОТАЮЩИХ ТИРИСТОРОВ
- 5. 1. Экспериментальная проверка методики идентификации объекта регулирования и динамики системы
- 5. 2. Экспериментальная проверка статических характеристик системы
Список литературы
- C 34−16−1.1991 — Rotating Electrical Machines. Excitation systems for synchronous machines. Definitions.
- IEC 34−16−2.1991 Rotating Electrical Machines. Excitation systems for synchronous machines. Models for power system studies.
- IEC 34−16−3.1996 Rotating Electri cal Machines. Excitation systems for synchronous machines. Dynamic performance.
- IEEE 421.1−1986 IEEE Standard Definitions for Excitation Systems for synchronous Machines.
- IEEE 421.2−1990 Guide for Identification, Testing and Evaluation of the Dynamic Performance of Excitation Systems.
- IEEE 421.4−1990 Guide for Preparation of Excitation System Specifications.
- IEEE 421.5−1992 Recommended Practice for Excitation System for Power Stability Studies.
- IEC 76 Power transformers.
- IEC 726 Dry-type power transformers.
- IEC 947 Low-voltage switchgear and control gear.
- IEC 146 Semiconductor converter.
- Electromagnetic Compatibility. Practical Installation Guidelines. Telemecanique. Groupe Schneider, 1996.
- EMC-compatible enclosure assembly. Rittal practical assembly tips. Rittal-werk, Herborn, Germany, 1997.
- Хабигер Э. Электромагнитная совместимость. Основы ее обеспечения в технике. М., «Энергоатомиздат», 1995 г.
- F.M.Tesche, M.V.Ianoz, T.Karlsson. EMS Analysis Methods and Computational Models. Wiley, N.J., 1997.
- Кириенко Б.Г., Логинов А. Г., Фадеев A.B. Новое поколение статических систем возбуждения турбо- и гидрогенераторов. Сб. «Электросила» № 39, С-Пб., 2000 г.
- Логинов А.Г., Фадеев А. В. Расширение производства и опыт внедрения статических систем возбуждения нового поколения АО «Электросила». Сб. «Электросила» № 40, С-Пб., 2001 г.
- Логинов А.Г. Системы возбуждения турбо- и гидрогенераторов ОАО «Электросила». «Электротехника» № 5, 2003 г.
- Бурмистров А.А., Логинов А. Г., Фадеев А. В., Хлямков В. А. Унифицированные системы возбуждения турбо- и гидрогенераторов ОАО «Электросила». Достижения и перспективы. Сб. «Электросила» № 42, С-Пб., 2003 г.
- Логинов А.Г., Фадеев А. В. Микропроцессорный автоматический регулятор типа АРВ-М для систем возбуждения АО «Электросила». «Электротехника» № 9, 2001 г.
- Научно-технические рекомендации по использованию АРВ-М. ОАО Научно-исследовательский институт по передаче электроэнергии постоянным током высокого напряжения. Российское акционерное общество энергетики и электрификации «ЕЭС России», С.-Пб., 2002 г.
- Эпштейн В.И., Пратусевич Я. А., Логинов А. Г., Волынский Е. И. Устройство для управления статическим преобразователем АС № 817 974,(СССР), Опубл. 30.03.1981 г. Бюл. № 12.
- Эпштейн В.И., Логинов А. Г., Серебро Е. А. Устройство для управления статическим преобразователем. АС № 921 032. (СССР). Опубл. 15.04.1982. Бюл. № 14.
- Логинов А.Г., Эпштейн В. И., Серебро Е. А. Устройство для управления статическим преобразователем. АС № 936 351. (СССР). Опубл. 15.06.1982. Бюл. № 22.
- Логинов А.Г., Эпштейн В. И. Устройство для управления тиристорным возбудителем синхронного генератора. АС № 1 704 252. (СССР). Опубл. 07.01.1991. Бюл. № 1. •
- Кузьмин В.А. Вольтамперные характеристики полупроводниковых приборов со структурой р-п-р-п во включенном состоянии. «Радиотехника и электроника», 1963, т.8, вып.1, с. 171−177.
- Челноков В.Е., Евсеев Ю. А. Физические основы работы силовых полупроводниковых приборов. «Энергия», М., 1963 г.
- П.Тейлор. Расчет и проектирование тиристоров. «Энергоатомиздат», М., 1990 г.
- Ф.Джентри, Ф. Гутцвиллер, Н. Голоньяк, Э. фон Застров. Управляемые полупроводниковые вентили. «Мир», М., 1967 г.
- Вишневский А.И., Руденко B.C., Платонов А. П. Силовые ионные и полупроводниковые приборы «Высшая школа», М,. 1975 г.
- Исаев И.П., Иньков Ю. М., Маричев М. А. Вероятностные методы расчета полупроводниковых преобразователей. «Энергоиздат», М,. 1983 г.
- Phase control thyristors. ABB Semiconductors AG. Doc№ 5SYA 1001−02. Dec.95.
- Лабунцов B.A., Тугов H.M. Динамические режимы эксплуатации мощных тиристоров. М.:Э., 1977.- 247 с.
- Дерменжи П.Г., Кузьмин В. А., Крюкова Н. Н., Мамонов В. И., Павлик В.Я Расчет силовых полупроводниковых приборов. М.: Энергия, 1980.-184 с.
- Рабинерсон А.А., Ашкинази Г. А. Режимы нагрузки силовых полупроводниковых приборов. М.: Энергия. — 1976.
- Блихер А. Физика тиристоров: пер. с англ.- под ред. И. В. Грехова. Л.:Э., 1981.-264 с.
- Герлах В. Тиристоры: пер. с нем. М.: Энергоатомиздат, 1985. -328 с.
- Отблеск А.Е., Челноков В. Е. Физические проблемы в силовой полупроводниковой электронике. JL: Наука, 1984.
- Dodson W.H., Longini R.L. Probed determination of turn on spread large area thyristors // IEEE. Trans. Electron. Devices. 1966. Vol. ED-13. P. 476−482.
- Yamasaki H. Experimental observation of the lateral plasma propagation in a thy-ristor// IEEE Trans. Electron. Devices. 1975. Vol. ED-22. P.65−68.
- Ikeda S., Araki T. The dl/dt capability of thyristors // Proc. IEEE. Vol. 55. P. 1301−1305.
- Matsuzama T. Spreading velocity of the on state on high speed thyristors // Electrical Engineering in Japan. 1973. Vol. 93. P. 136−140.
- Григорьева Г. В., Чесноков Ю. А. Влияние процесса распространения в структуре мощных высоковольтных тиристоров // Электротехническая промышленность. Преобразовательная техника. 1981. — Вып.7(135). — С. 4−6.
- Modi I.S., Davis I.R. Computer model for rating high power thyristors // Conf. Rec. IEEE Ind. Appl. Soc. 22nd Annu. Meet., 1982- P.751−757.
- Глушков Е.Ф., Куземин А. И. Принципы и реализация непосредственного параллельного соединения тиристоров в вентилях БВПМ-700/120 // Элек-тротехн. оборуд. для вставки постоянного тока. М., 1986. С. 59.
- Somos I.L., Piccone D.E., Tobin W.H. Plasma spreading in 6 kV, 100 mm diameter thyristors // Conf. Rec. IEEE Ind. Appl. Soc. 22nd Annu. Meet., Atlanta, 1987. Pt. 1. New York, 1987. — P.521−526,
- Assalit H., Kim J., Celie B. Static plasma spreading in thyristor devices // Proc. Industry Appl. Soc. IEEE 1983. P. 783−787.
- Лекуанг Чуен, Лунин В. П., Фролов В. Я. Методика экспериментальных исследований распределения тока между параллельно соединенными тиристорами // Труды ЛПИ. 1983. — № 392 С.90−92.
- Гайсаров Р.В., Гольдштейн М. Е., Левин В. Ю., Чадаев С. П. Полупроводниковый преобразователь. А. С. (СССР) № 1 758 712. Опубл. 1992. Бюл. № 32.
- Гайсаров Р.В., Гольдштейн М. Е., Левин В. Ю., Чадаев С. П. Вентильный преобразователь. А. С. (СССР) № 1 820 426. Опубл. 1993. Бюл. № 21.
- Rajagopalan, V., Computer-Aided Analysis of Power Electronic Systems, Marcel Dekker, Inc., New York, 1987.
- Mohan, N., Power Electronic, Converters, Applications and Design, John Wiley & Sons, Inc., New York, 1995.
- Chasnikof I.G., Levinshtein M.E., Shenderey S.V. Experimental investigation of turn-on spread in a thyristor // Solid State Electronics.- 1981. — Vol. 24, № 7. -P.649−653.
- Моделирование и автоматизация проектирования силовых полупроводниковых приборов. «Энергоатомиздат», М,. 1988 г. 280 с.
- Power loss in large area thyristors disigned for 50/60 Hz phase control rectifier circuits. Tobin -W.H., Somos I.L., Piccone D.E., Fulton R.O., Ericsson L.O. IEEE Ind. Appl.Soc. Ann. Meet., p.714−724.
- Кукеков Г. А., Фролов В. Я. Переходные процессы в контактно тиристорных аппаратах. — Л.: Энергоатомиздат, 1988. — 168 с.
- Включение тиристоров при параллельном соединении. В. А. Долгих, Е. Ф. Глушков, Н. З. Плоткина, Ю. Д. Цзин. Труды НИИПТ Вып.27,1978 стр.132−140.
- Гольдштейн М.Е., Коровин Ю. В. Способ комплектования тиристорами группы параллельных вентильных ветвей. Положительное решение по заявке на изобретение № 4 642 460/24−07/1 725 568 от 20.06.1987 г.
- Коровин Ю.В. Влияние переходных вольт амперных характеристик тиристоров на их параллельную работу. В сб. Автоматизация промышленных предприятий. ЧПИ, Челябинск, 1987.
- Гайсаров Р.В., Гольдштейн М. Е. Математическая модель влияния конструкции токоведущих частей многоамперного преобразователя на распределение нагрузки между параллельными вентилями. В сб. Автоматизация промышленных предприятий ЧПИ, Челябинск, 1987.
- Гольдштейн М.Е., Сенигов П. Н., Гайсаров Р. В. Оптимальное местоположение точек токоподвода к группе параллельных вентильных ветвей. «Электричество» № 1, 1988.
- Гольдштейн М.Е., Сенигов П. Н. Математическая модель группы синфазно работающих вентилей многофазного преобразователя. «Электричество» № 2, 1984.
- Калантаров П.Л., Цейтлин Л. А. Расчет индуктивностей. Справочная книга. «Энергоатомиздат», Л.,. 1986 г., 488 с.
- Патент Швейцарии № 424 962 Einrichtung zur gleichmassigen Stromoufteilung auf parallele Zweige einer elektrischen Schaltung.
- Гольдштейн M.E., Сенигов П. Н. Делитель тока. А. С. (СССР) № 584 404. Опубл. 15.12.1977. Бюл. № 46.
- Гольдштейн М.Е., Сенигов П. Н. Индуктивный делитель тока. А. С. (СССР) № 604 099. Опубл. 25.04.1978. Бюл. № 15.
- Гольдштейн М.Е., Сенигов П. Н. Устройство для выравнивания тока. А. С. (СССР) № 930 518. Опубл. 23.05.1982. Бюл. № 19.
- Гольдштейн М.Е., Пястолов В. В., Сенигов П. Н., Синепольский В. А., Стрю-ков Б.А. Делитель тока. А. С. (СССР) № 1 363 397. Опубл. 30.12.1987. Бюл. № 48.
- Гольдштейн М.Е., Сенигов П. Н., Чадаев С. П. Делитель тока. А. С. (СССР) № 1 354 353. Опубл. 23.11.1987. Бюл. № 40.
- Гольдштейн М.Е., Сенигов П. Н. Делитель тока между параллельными вентильными ветвями параллельно включенных статических преобразователей. А. С. (СССР) № 1 221 700. Опубл. 30.03.1986. Бюл. № 12.
- Гайсаров Р. В. Гольдштейн М.Е., Сенигов П. Н., Чаусов О. Г. Группа параллельных вентильных ветвей статического преобразователя. А. С. (СССР) № 1 116 502. Опубл. 30.09.1984. Бюл. № 36.
- Гайсаров Р.В., Гольдштейн М. Е., Матчак А. Т., Ольман Ю. Н., Сенигов П. Н., Таре Д. А., Томсон Т. И. Делитель тока. А. С. (СССР) № 964 891. Опубл. 07.10.1982. Бюл. № 37.
- Гайсаров Р.В., Гольдштейн М. Е., Сенигов П. Н. Делитель тока для параллельно включенных вентилей статического преобразователя. А. С. (СССР) № 957 367. Опубл. 07.07.1982. Бюл. № 33.
- Аптер Э.М., Жемеров Г. Г., Левитан И. И., Элькин А. Г. Мощные управляемые выпрямители для электроприводов постоянного тока. М.," Энергия", 1975.
- Гришуков Л.С., Комаров Ю. И. Исследование параллельной работы кремниевых управляемых вентилей в кн. «Труды Московского института инженеров железнодорожного транспорта». 1967. Вып. 261.
- Schaltungsanordnung mit mehreren parallel geschalteten Halbleiterstromrichtern Патент Швейцарии № 454 263. Опубл. 14.06.1968. Бюл. № 46.
- Демидов С.Л. Распределение тока между параллельно соединенными тиристорами. «Электротехника» № 6, 1973.
- Чаусов О.Г., Феоктистов В. П. Распределение нагрузок между параллельными тиристорами путем их поочередного выключения. «Электротехника» № 11,1975.
- Эпштейн Л.Д., Виницкий Ю. Д., Киеня И. Н., Макаров И. А. Способ управления статическим преобразователем с параллельными вентильными цепями А. С. (СССР) № 523 499. Опубл. 30.07.1976. Бюл. № 28.
- Балыбердин Л.Л., Михайлов Б. Д. Устройство для управления параллельно соединенными тиристорами. А. С. (СССР) № 539 359. Опубл. 15.12.1976. Бюл. № 46.
- Ханцевич В.И., Чепкунов А. И. Способ распределения тока между параллельно включенными тиристорами. А. С. (СССР) № 541 285 Опубл. 30.12.1976. Бюл. № 48.
- Гольдштейн М.Е., Иванов А. И., Сенигов П. Н. Способ выравнивания тока между параллельно включенными вентилями статического преобразователя. А. С. (СССР) № 1 317 586 Опубл. 15.06.1987. Бюл. № 22.
- Герасимов С.А., Гольдштейн М. Е., Сенигов П. Н. Способ распределения тока между параллельно включенными тиристорами. А. С. (СССР) № 1 365 282 Опубл. 07.01.1988. Бюл. № 1.
- Гольдштейн М.Е., Сенигов П. Н., Чернов С. Н. Способ распределения тока между параллельно включенными вентилями статического преобразователя. А. С. (СССР) № 1 467 691 Опубл. 23.03.1989. Бюл. № 11.
- Гольдштейн М.Е., Ольпан Ю. Н., Рефес А. Е., Сенигов П. Н. Способ распределения тока в группе параллельно включенных вентилей статического преобразователя А. С. (СССР) № 1 522 362. Опубл. 15.11.1989. Бюл. № 42.
- Генин А.И. способ управления параллельно включенными управляемыми вентилями и устройство для его осуществления (варианты). Описание изобретения к патенту Российской Федерации RU2908912 С1 Опубл. 10.12.1997 г.
- Глинтерник С.Р. Приближенный метод расчета электрических цепей с ионными преобразователями. «Электроэнергетика», вып. 3, 1961, с. 74−86.
- Черников Г. Б., Евликов А. А. Трансформаторы тока в схемах вентильных преобразователей. М., «Энергия», 1977 .
- Зевеке Г. В., Ионкин П. А., Нетушил А. В., Страхов С. В. Основы теории цепей. М., «Энергоатомиздат», 1989.
- Маделунг Э. Математический аппарат физики. Справочное руководство. Пер. с нем. М., «Наука», 1968.
- Джури Э. Импульсные системы автоматического регулирования. Пер. с англ. М., «Физматгиз», 1963.
- Цыпкин ЯЗ. Теория линейных импульсных систем. М., «Физматгиз», 1963.
- Бесекерский В.А., Попов Е. П. Теория систем автоматического регулирования. М., «Наука», 1972.
- Иващенко Н.Н. Автоматическое регулирование. Теория и элементы систем. М., «Машиностроение», 1973.
- Математические основы теории автоматического регулирования. Том 2. Под ред. проф. Чемоданова Б. К. М., «Высшая школа», 1977.
- Теория автоматического управления. 4.2. Теория нелинейных и специальных систем автоматического управления. Под ред. акад. Воронова А. А. М., «Высшая школа», 1977.
- Титце У., Шенк К. Полупроводниковая схемотехника. М., «Мир», 1982.
- Курош А.Г. Курс высшей алгебры. М., «Наука», 1971.
- Кузовков Н.Т. Модальное управление и наблюдающие устройства. М., «Машиностроение», 1976.
- Справочник по теории автоматического управления. Под ред. Красовско-го А.А. М., «Наука», 1987.
- Гутников B.C. Фильтрация измерительных сигналов. JL, «Энергоатомиздат», 1990.- 192 с.
- Глебов И.А. Системы возбуждения синхронных машин. J1., «Наука», 1979.316 с.
- Электротехнический справочник. Т.1. Под общ. ред. Грудинского П. Г. JL, «Энергия», 1975.
- Isolated Current and Voltage Transducers. Characteristics Application — Calculations. Published by LEM Corporate Communications, LEM Geneva, Switzerland, 1996.
- Censor, Y., «Pareto Optimality in Multiobjective Problems, «Appl. Math. Optimized. 4, pp 41−59, 1977.
- Gembicki, F.W., «Vector Optimization for Control with Performance and Parameter Sensitivity Indices,» Ph.D. Thesis, Case Western Reserve Univ., Cleveland, Ohio, 1977.
- Fleming, P.J., «Application of Multiobjective Optimization to Compensator Design for SISO Control Systems,» Electronics Letters, Vol. 22, No. 5, pp 258 259, 1986.
- Fleming, P.J., «Computer-Aided Control System Design of Regulators using a Multiobjective Optimization Approach,» Proc. IF AC Control Applications of Nonlinear Prog, and Optim., Capri, Italy, pp 47−52, 1985.
- Башкиров В. Новое поколение МОП- транзисторов компании International Rectifier для сетевых преобразователей. «Электронные компоненты» № 2, 2000, с. 38−41.
- Шипилин С., Губанов Д. И др. ПЛИС- элементная база систем управления и обработки сигналов XXI века. «Электронные компоненты» № 2, 2001, с. 6−10.
- Авербух В. Каналы с гальванической изоляцией для передачи аналоговых сигналов. «Электронные компоненты» № 5, 1999, с. 13−18.
- Новые 16-разрядные микроконтроллеры фирм Infenion и ST Microelectronics. «Электронные компоненты» № 5, 2002, с. 97−98.