Аналіз і розробка мостової схем для керування реактивною потужністю

Abstract

Компенсація реактивної потужності є однією зі складових підвищення ефективності роботи електричних мереж, теоретичні засади якої були розроблені ще на початку минулого століття Фрізе і Буденау. Однак розробка ефективних алгоритмів керування пристроями компенсації реактивної потужності триває і зараз. Вона ведеться у двох напрямках – збільшенні ефективності процесу компенсації, що в основному визначається інерційністю алгоритму керування, та у пошуку ефективних та компактних методів опису складових потужності електричної мережі. На даний момент широко використовується p-q теорія миттєвої потужності, запропонована Аkаgі та ряд інших теорій.

Reactive power compensation is one of the components of improving the efficiency of electrical networks, the theoretical foundations of which were developed at the beginning of the last century by Frieze and Budenau. However, the development of effective control algorithms for reactive power compensation devices continues today. It is conducted in two directions - increasing the efficiency of the compensation process, which is mainly determined by the inertia of the control algorithm, and finding effective and compact methods for describing the components of the power of the electrical network. At present, the p-q instantaneous power theory proposed by Akagi and a number of other theories is widely used. The transition to electronic control methods of power devices, such as electric drive, radio transmitting devices - has dramatically increased the efficiency of such systems, but set an urgent task to ensure optimal conditions for power transmission to load, ie coordination of output stages of power amplifiers and actuators. Such coordination is provided at compensation of reactive components in output circles. To implement this task, it is advisable to use a controlled inductance and capacitance. At the same time, the use of traditional solutions used by varicaps or reactive transistors is limited by the technological possibilities of using varicaps at high reactive capacities. The use of an external power supply is a significant disadvantage, limiting the scope of controlled reactivity based on reactive transistors. Setting the DC mode of controlled reactivity transistors requires the use of additional batteries, blocking and filtering, which reduces the reliability of the device. The use of additional power supplies also reduces the energy efficiency of the device as a whole and limits the use of such devices only to low-power electronic components: frequency modulators, frequency tuners, etc. In power electronics, the power of controlled reactivity is energy inefficient.