Чопик В. В. Матричні перетворювачі з розширеним діапазоном регулювання вхідного реактивного струму для активної компенсації складових потужності.

1. Об’єкт дослідження: Процеси перетворення параметрів електроенергії з застосуванням матричних перетворювачів. Мета роботи: Розвиток теорії матричних перетворювачів шляхом створення нових та удосконалення існуючих методів керування, спрямованих на розширення діапазону регулювання вхідного реактивного струму для підвищення ефективності активної компенсації небажаних складових потужності. Методи дослідження: Теорія миттєвих потужностей, методи перетворення координат, метод просторових векторів, елементи матричного числення та векторної алгебри, гармонічний аналіз та синтез кривих напруг та струмів, теорія електричних кіл, теорія диференціальних рівнянь, фізичне та математичне моделювання з використанням засобів MathCAD і MATLAB. Теоретичні та практичні результати і новизна: Розроблено новий метод керування матричними перетворювачами із застосуванням сингулярного розкладання матриць для розширення діапазону регулювання вхідного реактивного струму в умовах несиметрії напруг мережі живлення, що полягає у використанні модифікованого перетворення Парка, яке враховує ступінь несиметрії; встановлено залежності показників якості вихідної напруги, вхідного струму та величини пульсацій електромагнітного моменту двигунів, що живляться від МП, від характеру функцій керування ключами перетворювача, згідно з якими безрозривність та підвищення ступеня гладкості цих функцій забезпечують відповідне підвищення показників якості електроенергії та зменшення пульсацій моменту; розроблено новий метод пропорційно-векторного керування силовим перетворювачем паралельного активного фільтра, який полягає у формуванні вектора напруги на обмежуючому реакторі фільтра однонаправленим з вектором похибки між розрахунковим та реальним струмами компенсації; визначено сукупність обмежень, що накладаються на умови ефективного функціонування паралельних активних фільтрів і полягають у виборі діапазонів робочих напруг та параметрів реактора для забезпечення необхідної динаміки регулювання та заданої якості споживаного з мережі струму; запропоновано нову топологію паралельного активного фільтра, яка полягає в застосуванні як силового перетворювача компенсатора автономної системи «МП – трифазний ємнісний накопичувач»; розроблено принципи забезпечення максимально можливого діапазону регулювання вхідного реактивного струму МП, які полягають у застосуванні для визначення відносних тривалостей використання стаціонарних векторів нових співвідношень, що містять коефіцієнти прямого представлення вихідних параметрів перетворювача; розроблено новий метод розрахунку струмів компенсації паралельного активного фільтра з незалежним визначенням небажаних складових без використання проміжкових перетворень координат для трифазного трипровідного навантаження. Предмет і ступінь впровадження: застосування при побудові систем керування перетворювачами і компенсаторами на їх основі, що пройшли експериментальну перевірку та випробування на підприємствах «Кнауф Гіпс Київ», НВП «КЕП», що підтверджено відповідними актами впровадження та застосування. Ефективність впровадження: Підвищення ефективності активної компенсації небажаних складових потужності. Сфера використання: Підприємства електротехнічного профілю. (див. продовження).