УДК 621.311.2+621.316.1

СИНХРОНІЗАЦІЯ АВТОНОМНОГО ГЕНЕРАТОРА В МЕРЕЖІ ОБМЕЖЕНОЇ ПОТУЖНОСТІ

В.С. Козлов, канд. техн. наук
ДВНЗ «Криворізький національний університет»,
вул. В. Матусевича, 11, м. Кривий Ріг, 50027, Україна

Розглянуто питання синхронізації автономного генератора з мережею обмеженої потужності. В якості базового способу синхронізації обрано метод дискретного перетворення Фур’є (ДПФ), який у випадку трифазної системи обчислюється для вектора напруги першої гармоніки прямої послідовності. Запропоновано модернізувати зазначений спосіб шляхом додавання контура лінійної синхронізації нестандартної частоти. Доведено незначну похибку запропонованого методу. Зазначена модернізація робить систему нечутливою до фазових стрибків напруги та коливань частоти. За результатами моделювання встановлено нелінійно зростаючий характер втрат потужності в мережі за наявності похибки синхронізації. Бібл. 6, рис. 3.
Ключові слова: Smart Grid, інвертор, перетворення Фур’є, синхронізація, ФАПЧ.

СИНХРОНИЗАЦИЯ АВТОНОМНОГО ГЕНЕРАТОРА В СЕТИ ОГРАНИЧЕННОЙ МОЩНОСТИ

В.С. Козлов, канд. техн. наук
ГВУЗ «Криворожский национальный университет»,
ул. В. Матусевича, 11, Кривой Рог, 50027, Украина

Рассмотрены вопросы синхронизации автономного генератора с сетью ограниченной мощности. В качестве базового способа синхронизации выбран метод дискретного преобразования Фурье, который в случае трёхфазной системы вычисляется для вектора напряжения первой гармоники прямой последовательности. Предложено модернизировать упомянутый способ путём добавления контура линейной синхронизации нестандартной частоты. Доказана незначительность погрешности предложенного метода. Такой шаг делает систему нечувствительной к фазовым скачкам напряжения и колебаниям частоты. По результатам моделирования установлен нелинейно растущий характер потерь мощности в сети при наличии ошибки синхронизации. Библ. 6, рис. 3.
Ключевые слова: Smart grid, инвертор, преобразование Фурье, синхронизация, ФАПЧ.

CONVERTER SYNCHRONIZATION IN A WEAK GRID

V.S. Kozlov
SHEE “Kryvyi Rih National University”,
Vitalij Matusevych st., 11, Kryvyj Rig, 50027, Ukraine

The article describes the synchronization issues of parallel generator in weak supply grids. The proposed synchronization system is based on the Discrete Fourier Transform method (DFT). For three-phase systems it is proposed to implement DFT for first voltage harmonic of positive sequence. The article describes the way of DFT synchronization method modernization. The essence is to add to a system the linear synchronization DFT loop of non-standard frequency. It was proven minor error of proposed modernization method. The proposed addition increases the stability of synchronization system when the phase step of frequency derivations is occurred. The article includes the modeling results of generator working in weak grid. According to these results it was found the non-linear dependence of power losses in supply grid in case of wrong synchronization. References 6, figures 3.
Key words: Smart grid, inverter, Fourier Transform, synchronization, PLL.



Література
1. Малышков Г.М. Параллельная работа инверторов // Практическая силовая электроника. – 2009. – № 3 (35). – С. 3–8.
2. Труднев С.Ю. Исследование параллельной работы ШИМ-инвертора и однофазной сети // Вестник Государственного университета морского и речного флота им. адм. С.О. Макарова. – 2014. – № 6. – С. 60–66.
3. Bauer J., Lettl J. Solar power station output inverter control design // Radioengineering. – 2011. – Vol. 20, No. 1. – P. 258–262.
4. Martins A.P., Ferreira J.C. Robust converter synchronization to a weak grid through a DFT-based method // Renewable Energy & Power Quality Journal. – 2006. – Vol. 1, No.4. – P. 57–63.
5. Uemura H. System-level optimization of three-phase three-level T-type UPS system: dissertation for the degree of Doctor of Sciences / ETH. – Zurich, 2015. – 168 p.
6. Yang J.-Z., Liu C.-W. A precise calculation of power system frequency and phasor // IEEE Transactions on Power Delivery. – April 2000. – Vol. 15, No 2. – P. 494–499.