An Analysis of On-Bord High-Voltage Converters of Single-Phase Alternating Current with Increased Miroelectric Power Factor
Keywords:
single-phase AC high voltage converter, single-phase input current, power circuit, evaluation criteria
Abstract
The power circuit arrangements of on-board high-voltage static converters fed from a 3000 V AC single-phase network that in the general case produce multi-channel AC and DC output voltages are considered. The basic technical requirements posed to such converters are formulated. The general structural diagram of high-voltage converters with improved electric power consumption quality is given. Possible power circuit arrangements for the high-voltage converter input unit based on single-phase input current correction devices are considered. A classification and criteria for comparative evaluation of the possible power circuit arrangements of these devices are proposed. The information presented in the article will be of interest for specialists engaged in designing on-board electrical systems involving high-voltage converters that must comply with strict requirements for the quality of consumed single-phase input current.
References
1. Зиновьев Г.С. Силовая электроника: Учебник. ч.1. М.: Юрайт, 2012, 671 с.
2. Кабышев А.В. Компенсация реактивной мощности в электроустановках промышленных предприятий. Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2012, 234 с.
3. Основы современной энергетики/Под ред. Е.В. Амети- стова. М: Изд. дом МЭИ, 2008, т. 2, 632 с.
4. Михайлов В.В., Позднов М.В. Математическое моделирование параллельного компенсатора мощности. Технические науки в России и за рубежом. — Материалы II Международ. науч. конф. (Москва, ноябрь 2012 г.). М.: Буки-Веди, 2012, с. 69—74.
5. Gruundbau R., Utleryd J. Grid flexibility.- ABB Review, 2005, vol. 4, pp. 21-24.
6. Кочкин В.И., Нечаев О.П. Применение статических компенсаторов реактивной мощности в электрических сетях энергосистем и предприятий. М.: НЦ ЭНАС, 2002, 248 с.
7. Лукин А.В., Кастров М.Ю., Малышков Г.М., Герасимов А.А., Макаров В.В., Парфенов А.Н. Преобразователи напряжения силовой электроники. М.: Радио и связь, 2004, 416 с.
8. Сорокин Д.А., Вольский С.И. Сопоставительный анализ схемотехнических решений трехфазных преобразователей AC/DC. — Электроника и электрооборудование транспорта, 2018, № 5, с. 10—15.
9. Дмитриков В.Ф., Сергеев В.В., Самылин И.Н. Повышение эффективности преобразовательных и радиотехнических устройств. М.: Радио и связь, 2005, 423 с.
10. Мелешин В.И., Овчинников Д.А. Управление транзисторными преобразователями электроэнергии. М.: Техносфера, 2001, 411 с.
11. Иванов В., Панфилов Д. Типовые схемы корректоров коэффициента мощности. — Chip News, 1997, № 9—10, с. 38—45.
12. Volskiy S., Skorokhod Y., Nitkin D., Dykin S. Double-loop controlled grid-connected inverter. — PCIM Europe Conf. Proceedings, Nuremberg, 2017, рp. 1654—1659.
13. Дмитриев Б.Ф., Галушин С.Я. Топологии корректоров коэффициента мощности в автономных системах электропитания. — Морской вестник, 2013, № 1(10), с. 37—40.
14. Бурков А.Т. Электронная техника и преобразователи: Учебник для вузов ж.-д. транспорта. М.: Транспорт, 1999, 464 с.
15. Карзов Б.Н., Кастров М.Ю. Схемы коррекции коэффициента мощности с учетом фильтрации сетевого напряжения. — Практическая силовая электроника, 2009, № 2(34), с. 2—7.
#
1. Zinov’yev G.S. Silovaya elektronika: Uchebnik. ch.1 (Power Electronics: A Textbook, part 1). М.: Yurayt, 2012, 671 p.
2. Kabyshev A.V. Kompensatsiya reaktivnoy moshchnosti v elektroustanovkakh promyshlennykh predpriyatiy (Compensation of reactive power in electrical installations of industrial enterprises). Tomsk: Izd-vo Tomskogo politekhnicheskogo universiteta, 2012, 234 p.
3. Osnovy sovremennoy energetiki/Pod red. Ye.V. Ametistova (Fundamentals of modern energy / Ed. E.V. Ametistov). M.: Izd. dom MEI, 2008, vol. 2, 632 p.
4. Mikhaylov V.V., Pozdnov M.V. Matematicheskoye modelirovaniye parallel’nogo kompensatora moshchnosti. Tekhnicheskiye nauki v Rossii i za rubezhom. — Materialy II Mezhdunarod. nauch. konf. (Moskva, noyabr’ 2012 g.) (Mathematical modeling of a parallel power compensator. Technical sciences in Russia and abroad. — Materials of the II Intern. scientific. conf. (Moscow, November 2012), 2012, pp. 69-74.
5. Gruundbau R., Utleryd J. Grid flexibility. - ABB Review, 2005, vol. 4, pp. 21-24.
6. Kochkin V.I., Nechayev O.P. Primeneniye staticheskikh kompensatorov reaktivnoy moshchnosti v elektricheskikh setyakh energosistem i predpriyatiy (On the use of static compensators of reactive power in electrical networks of power systems and enterprises). M.: NTS ENAS, 2002, 248 p.
7. Lukin A.V., Kastrov M.Yu., Malyshkov G.M., Gerasimov A.A., Makarov V.V., Parfenov A.N. Preobrazovateli napryazheniya silovoy elektroniki (Power electronics voltage converters). M.: Radio i svyaz’, 2004, 416 p.
8. Sorokin D.A., Vol’skiy S.I. Elektronika i elektrooborudovaniye transporta — in Russ. (Electronics and Electrical Equipment of Transport), 2018, No. 5, pp. 10-15.
9. Dmitrikov V.F., Sergeyev V.V., Samylin I.N. Povysheniye effektivnosti preobrazovatel’nykh i radiotekhnicheskikh ustroystv (Increase of efficiency of converting and radio engineering devices). M.: Radio i svyaz’, 2005, 423 p.
10. Meleshin V.I., Ovchinnikov D.A. Upravleniye tranzistornymi preobrazovatelyami elektroenergii (Control of transistor power converters). M.: Tekhnosfera, 2001, 411 p.
11. Ivanov V., Panfilov D. Typical power factor correctors. - Chip News, 1997, No. 9-10, pp. 38-45.
12. Vol’skiy S., Skorokhod Y., Nitkin D., Dykin S. Double-loop controlled grid-connected inverter. - PCIM Europe Conf. Proceedings, Nuremberg, 2017, рp. 1654-1659.
13. Dmitriyev B.F., Galushin S.Ya. Morskoy vestnik — in Russ. (Marine Bulletin), 2013, No. 1(10), pp. 37-40.
14. Burkov A.T. Elektronnaya tekhnika i preobrazovateli: Uchebnik dlya vuzov zh.-d. transporta (Electronic technology and converters: Textbook for universities railway transport). M.: Transport, 1999, 464 p.
15. Karzov B.N., Kastrov M.Yu. Prakticheskaya silovaya elektronika — in Russ. (Practical Power Electronics), 2009, No. 2 (34), pp. 2-7.
2. Кабышев А.В. Компенсация реактивной мощности в электроустановках промышленных предприятий. Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2012, 234 с.
3. Основы современной энергетики/Под ред. Е.В. Амети- стова. М: Изд. дом МЭИ, 2008, т. 2, 632 с.
4. Михайлов В.В., Позднов М.В. Математическое моделирование параллельного компенсатора мощности. Технические науки в России и за рубежом. — Материалы II Международ. науч. конф. (Москва, ноябрь 2012 г.). М.: Буки-Веди, 2012, с. 69—74.
5. Gruundbau R., Utleryd J. Grid flexibility.- ABB Review, 2005, vol. 4, pp. 21-24.
6. Кочкин В.И., Нечаев О.П. Применение статических компенсаторов реактивной мощности в электрических сетях энергосистем и предприятий. М.: НЦ ЭНАС, 2002, 248 с.
7. Лукин А.В., Кастров М.Ю., Малышков Г.М., Герасимов А.А., Макаров В.В., Парфенов А.Н. Преобразователи напряжения силовой электроники. М.: Радио и связь, 2004, 416 с.
8. Сорокин Д.А., Вольский С.И. Сопоставительный анализ схемотехнических решений трехфазных преобразователей AC/DC. — Электроника и электрооборудование транспорта, 2018, № 5, с. 10—15.
9. Дмитриков В.Ф., Сергеев В.В., Самылин И.Н. Повышение эффективности преобразовательных и радиотехнических устройств. М.: Радио и связь, 2005, 423 с.
10. Мелешин В.И., Овчинников Д.А. Управление транзисторными преобразователями электроэнергии. М.: Техносфера, 2001, 411 с.
11. Иванов В., Панфилов Д. Типовые схемы корректоров коэффициента мощности. — Chip News, 1997, № 9—10, с. 38—45.
12. Volskiy S., Skorokhod Y., Nitkin D., Dykin S. Double-loop controlled grid-connected inverter. — PCIM Europe Conf. Proceedings, Nuremberg, 2017, рp. 1654—1659.
13. Дмитриев Б.Ф., Галушин С.Я. Топологии корректоров коэффициента мощности в автономных системах электропитания. — Морской вестник, 2013, № 1(10), с. 37—40.
14. Бурков А.Т. Электронная техника и преобразователи: Учебник для вузов ж.-д. транспорта. М.: Транспорт, 1999, 464 с.
15. Карзов Б.Н., Кастров М.Ю. Схемы коррекции коэффициента мощности с учетом фильтрации сетевого напряжения. — Практическая силовая электроника, 2009, № 2(34), с. 2—7.
#
1. Zinov’yev G.S. Silovaya elektronika: Uchebnik. ch.1 (Power Electronics: A Textbook, part 1). М.: Yurayt, 2012, 671 p.
2. Kabyshev A.V. Kompensatsiya reaktivnoy moshchnosti v elektroustanovkakh promyshlennykh predpriyatiy (Compensation of reactive power in electrical installations of industrial enterprises). Tomsk: Izd-vo Tomskogo politekhnicheskogo universiteta, 2012, 234 p.
3. Osnovy sovremennoy energetiki/Pod red. Ye.V. Ametistova (Fundamentals of modern energy / Ed. E.V. Ametistov). M.: Izd. dom MEI, 2008, vol. 2, 632 p.
4. Mikhaylov V.V., Pozdnov M.V. Matematicheskoye modelirovaniye parallel’nogo kompensatora moshchnosti. Tekhnicheskiye nauki v Rossii i za rubezhom. — Materialy II Mezhdunarod. nauch. konf. (Moskva, noyabr’ 2012 g.) (Mathematical modeling of a parallel power compensator. Technical sciences in Russia and abroad. — Materials of the II Intern. scientific. conf. (Moscow, November 2012), 2012, pp. 69-74.
5. Gruundbau R., Utleryd J. Grid flexibility. - ABB Review, 2005, vol. 4, pp. 21-24.
6. Kochkin V.I., Nechayev O.P. Primeneniye staticheskikh kompensatorov reaktivnoy moshchnosti v elektricheskikh setyakh energosistem i predpriyatiy (On the use of static compensators of reactive power in electrical networks of power systems and enterprises). M.: NTS ENAS, 2002, 248 p.
7. Lukin A.V., Kastrov M.Yu., Malyshkov G.M., Gerasimov A.A., Makarov V.V., Parfenov A.N. Preobrazovateli napryazheniya silovoy elektroniki (Power electronics voltage converters). M.: Radio i svyaz’, 2004, 416 p.
8. Sorokin D.A., Vol’skiy S.I. Elektronika i elektrooborudovaniye transporta — in Russ. (Electronics and Electrical Equipment of Transport), 2018, No. 5, pp. 10-15.
9. Dmitrikov V.F., Sergeyev V.V., Samylin I.N. Povysheniye effektivnosti preobrazovatel’nykh i radiotekhnicheskikh ustroystv (Increase of efficiency of converting and radio engineering devices). M.: Radio i svyaz’, 2005, 423 p.
10. Meleshin V.I., Ovchinnikov D.A. Upravleniye tranzistornymi preobrazovatelyami elektroenergii (Control of transistor power converters). M.: Tekhnosfera, 2001, 411 p.
11. Ivanov V., Panfilov D. Typical power factor correctors. - Chip News, 1997, No. 9-10, pp. 38-45.
12. Vol’skiy S., Skorokhod Y., Nitkin D., Dykin S. Double-loop controlled grid-connected inverter. - PCIM Europe Conf. Proceedings, Nuremberg, 2017, рp. 1654-1659.
13. Dmitriyev B.F., Galushin S.Ya. Morskoy vestnik — in Russ. (Marine Bulletin), 2013, No. 1(10), pp. 37-40.
14. Burkov A.T. Elektronnaya tekhnika i preobrazovateli: Uchebnik dlya vuzov zh.-d. transporta (Electronic technology and converters: Textbook for universities railway transport). M.: Transport, 1999, 464 p.
15. Karzov B.N., Kastrov M.Yu. Prakticheskaya silovaya elektronika — in Russ. (Practical Power Electronics), 2009, No. 2 (34), pp. 2-7.
