Синтез передавальної функції регулятора напруги перетворювача активного фільтра-стабілізатора
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.229827Ключові слова:
передавальна функція, регулятор напруги, перетворювальний агрегат, перехідний процес, система керуванняАнотація
Встановлено, що для забезпечення ефективної фільтрації і стабілізації напруги тягових підстанцій постійного струму доцільно застосовувати активні фільтри-стабілізатори. Виконано аналіз динамічних характеристик активного фільтра-стабілізатора з урахуванням його дискретних властивостей. Показано, що перетворювач напруги активного фільтра-стабілізатора з двобічною широтно-імпульсною модуляцією для малих значень приросту сигналу управління являє собою амплітудно-імпульсний модулятор другого роду.З метою підвищення ефективності застосування активного фільтра-стабілізатора, що входить до складу перетворювального агрегату тягової підстанції постійного струму, була поставлена задача синтезу передавальної функції регулятора напруги його перетворювача. При аналізі замкнутої системи автоматичного регулювання встановлено, що передавальна функція регулятора напруги, що забезпечує реалізацію процесів кінцевої тривалості в замкнутій системі автоматичного регулювання, має пропорційну, інтегральну та диференційну частини. Для визначення постійних часу передавальної функції ПІД-регулятора та коефіцієнта демпфування проведено дослідження замкнутої системи автоматичного регулювання напруги перетворювача активного фільтра-стабілізатора за допомогою апарату Z-перетворення. В результаті синтезу передавальної функції регулятора напруги отримані параметри передавальної функції регулятора, які забезпечують одержання процесу кінцевої тривалості у замкнутій системі автоматичного регулювання вихідної напруги перетворювача. Виконано розрахунок перехідного процесу в системі при ступінчастому вхідному впливі процесів кінцевої тривалості, який підтвердив, що перехідний процес у системі закінчується за три тактових інтервали дискретності. Отримання перехідного процесу, що закінчується за кінцеве число інтервалів дискретності, яке визначається порядком характеристичного рівняння, означає, що процес оптимізовано за швидкодією
Посилання
- Panasenko, M. V., Honcharov, Yu. P., Sychenko, V. H. (2009). Problemy elektromahnitnoi sumisnosti pidsystem elektrychnoi tiahy postiynoho strumu i vykorystannia zasobiv sylovoi elektroniky dlia yikh vyrishennia. Elektrotekhnika ta elektroenerhetyka, 2, 22–28.
- Maksimchuk, V. F. (2013). Strategic objectives and priorities of economic development electrification and power supply. Elektryfikatsiya transportu, 5, 99–105.
- Samsonkin, V. M., Panasenko, N. V., Bozhko, V. V., Goncharov, Yu. P., Eres'ko, A. V., Zamaruev, V. V. et. al. (2008). Energoeffektivnyy preobrazovatel'nyy agregat s funktsiyami fil'tratsii garmonik vyhodnogo napryazheniya tyagovoy podstantsii sistemy elektrosnabzheniya postoyannogo toka napryazheniem 3 kV. Visnyk Dnipropetrovskoho natsionalnoho universytetu zaliznychnoho transportu imeni akademika V. Lazariana, 20, 66–72.
- Goncharov, Yu. P., Panasenko, M. V., Bozhko, V. V. (2008). Tyagoviy vipryamlyach z reversivnim vol'tododatkom na dvohoperatsіynih napіvprovіdnikovih priladah. Tekhnichna elektrodynamika, 2, 16–21.
- Goswami, R., Wang, S. (2017). Investigation of multiple feedback active filter configurations for differential mode(DM) electromagnetic interference(EMI) noise in AC/DC converter applications. IECON 2017 - 43rd Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society. doi: https://doi.org/10.1109/iecon.2017.8217227
- Ribisi, E. T., Freere, P. (2017). Stabilizing photovoltaic DC rail voltage using an active filter. 2017 IEEE AFRICON. doi: https://doi.org/10.1109/afrcon.2017.8095687
- Ivakina, K. Y. (2013). Analysis of electromagnetic processes rectifier with pulse-width modulation. Visnyk of Vinnytsia Polytechnical Institute, 6, 65–67.
- Goncharov, Yu. P., Zamaruev, V. V., Ivahno, V. V., Lyubich, R. I., Panasenko, N. V. (2009). Minimizatsiya fil'trovogo oborudovaniya tyagovyh podstantsiy s pomosch'yu vol'todobavochnogo preobrazovatelya. Visnyk DNUZT im. V. Lazariana, 27, 56–60.
- Urazbahtina, N. G., Kuz'mich, V. N., Styskin, A. V. (2010). Pat. No. 99909 RF. Aktivnyy fil'tr-stabilizator peremennogo napryazheniya. No. 2010119136/07; declareted: 12.05.2010; published: 27.11.2010, Bul. No. 33.
- Gazijahani, F. S., Abadi, A. A., Safari, A. (2017). Robust Bi-level Model for Optimal Allocation and Design of Power System Stabilizer in MultiMachine Power Systems. International Journal of Control and Automation, 10 (9), 67–86. doi: https://doi.org/10.14257/ijca.2017.10.9.07
- Safari, A., Shayeghi, H., Shayanfar, H. A. (2016). Coordinated control of pulse width modulation based AC link series compensator and power system stabilizers. International Journal of Electrical Power & Energy Systems, 83, 117–123. doi: https://doi.org/10.1016/j.ijepes.2016.03.042
- Semenenko, О. І., Semenenko, Y. О. (2016). Active filterstabilizer rectifier unit for traction substation. Information and control systems at railway transport, 4, 29–33. doi: https://doi.org/10.18664/ikszt.v0i4.79392
- Shcherbak, Y., Semenenko, Y., Semenenko, A. (2017). Analysis of dynamic characteristics of the active filter-stabilizer. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2 (8 (86)), 10–15. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2017.95995
- Scherbak, Ya. V. (1999). Parametricheskoe formirovanie protsessa konechnoy dlitel'nosti v sistemah s poluprovodnikovymi preobrazovatelyami. Vestnik HGPU, 69, 15–21.
- Dzhuri, E.; Tsypkin, Ya. Z. (Ed.) (1963). Impul'snye sistemy avtomaticheskogo regulirovaniya. Moscow: Fizmatizdat, 455.
- Shipillo, V. P. (1975). Opredelenie ustanovivsheysya reaktsii lineynoy sistemy na periodicheskoe vozdeystvie metodom z-preobrazovaniya. Izv. VUZov. Elektromehanika, 5, 538–543.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2021 Яков Васильевич Щербак, Юрий Александрович Семененко, Александр Иванович Семененко, Надежда Петровна Карпенко, Александр Данилович Супрун, Александр Андреевич Плахтий, Владимир Павлович Нерубацкий
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.
