西門(mén)子6GK5991-2AB00-8AA0 SCALANCE X 附件 媒介模塊
西門(mén)子6GK5991-2AB00-8AA0 SCALANCE X 附件 媒介模塊
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SCALANCE X 附件； 媒介模塊 MM991-2； 2x 100 Mbit/s BFOC-端口， 光學(xué)的；多模式玻璃型至 最大 5 km
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★本公司宗旨：本著以誠(chéng)信為本，以顧客為中心，讓顧客滿意，創(chuàng)造一個(gè)舒心的購(gòu)物環(huán)境！★
對(duì)功能模塊的詳細(xì)說(shuō)明 6
6.1 用于電流閉環(huán)控制運(yùn)行的輔助控制
6.1.1 背景信息
下圖展示了用于結(jié)合典型設(shè)備配置對(duì)聯(lián)合電網(wǎng)進(jìn)行供電的電網(wǎng)逆變器的閉環(huán)控制結(jié)構(gòu)。
標(biāo)記為灰色的區(qū)域?yàn)檠a(bǔ)充的功能塊，其用于滿足世界各地的不同的低壓及中壓電網(wǎng)指令的
要求。
但需要指出的是，僅能通過(guò)整個(gè)發(fā)電系統(tǒng)（例如包含驅(qū)動(dòng)部件）來(lái)滿足所有電網(wǎng)的要求，
例如用于在電網(wǎng)超頻時(shí)減小有功功率。
閉環(huán)控制基本通過(guò)以電網(wǎng)頻率旋轉(zhuǎn)的有功-無(wú)功坐標(biāo)進(jìn)行，Vdc
控制器和有功電流控制器構(gòu)成級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)。
借助旋轉(zhuǎn)運(yùn)算符（派克轉(zhuǎn)換）將有功及無(wú)功電流控制器的輸出電壓換算為具靜態(tài) αβ
坐標(biāo)的空間向量或相電壓。 PWM
調(diào)制器對(duì)電網(wǎng)逆變器在下一脈沖周期的切換操作進(jìn)行測(cè)定。
旋轉(zhuǎn)運(yùn)算符所需的電網(wǎng)角系借助 PLL 根據(jù)電網(wǎng)電壓計(jì)算得出。
相應(yīng)地，無(wú)功電流會(huì)導(dǎo)致逆變器輸出端 u12、u23 上的電壓變化。
選擇特性曲線時(shí)，需確保將電網(wǎng)電壓變化抵消，從而有助于電網(wǎng)電壓的穩(wěn)定化（逆變器用
作電網(wǎng)支持系統(tǒng)）。
應(yīng)用
采用此功能（p5500 至 p5529）的前提條件是：功能模塊“電網(wǎng)動(dòng)態(tài)支持”激活。
整體功能包括兩個(gè)互相關(guān)聯(lián)的子功能：其一為根據(jù)用 p5505 和 p5506
定義的、可根據(jù)當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)運(yùn)營(yíng)公司的要求加以配置的特性曲線來(lái)發(fā)出無(wú)功電流。另一子功
能為：對(duì)穿越較大及可能不對(duì)稱的電壓驟降（FRT）時(shí)的快速電流限制進(jìn)行設(shè)置。
通過(guò)為電網(wǎng)電流（p5503）和電網(wǎng)電壓（p5504）設(shè)定信號(hào)源，可為發(fā)電設(shè)備的不同連接
點(diǎn)配置電網(wǎng)支持功能。特定而言，也可選擇位于連接變壓器的電網(wǎng)側(cè)上的連接點(diǎn)。
建議為了負(fù)序系統(tǒng)的計(jì)算將配置位保留為預(yù)設(shè)置 (p5500.3 = 1)
。否則，特別是在存在不對(duì)稱的電網(wǎng)故障的情況下通常無(wú)法實(shí)現(xiàn)電流對(duì)稱性。若電網(wǎng)故障
期間不需要發(fā)出有功功率和無(wú)功功率（Z 模式），亦可在模式 p5500.3 = 0
中以無(wú)負(fù)序控制器的方式工作。此方案在電網(wǎng)條件惡劣（例如弱電網(wǎng)）的情況下較為有利
。
在出現(xiàn)電網(wǎng)電壓驟降時(shí)，通？刹辉賹⑺锌捎玫挠泄β蕚鬟f至電網(wǎng)。隨后直流母線電
壓提升。根據(jù)應(yīng)用的邊界條件，若電源側(cè)未采取對(duì)應(yīng)措施，可能會(huì)持續(xù)提升直至因直流母
線中的過(guò)壓而發(fā)生故障跳閘。為避免此情形以及重新降低 Vdc，在達(dá)到 Vdc 閾值 p5508[0]
時(shí)，給予有功電流比無(wú)功電流分量更高的優(yōu)先級(jí)。相應(yīng)地，在低于 Vdc 閾值（參見(jiàn)
p5508[1]）時(shí)，亦可視情況注入電動(dòng)有功電流，以避免因欠壓而發(fā)生跳閘。
說(shuō)明
通過(guò)電網(wǎng)電流的動(dòng)態(tài)限制（例如參見(jiàn)
p3524、p3528、p3529、p5520），例如可根據(jù)電網(wǎng)支持的運(yùn)行狀態(tài)（r5502、r5522）
實(shí)現(xiàn)與各電網(wǎng)指令的特定要求的匹配。
說(shuō)明
在 p5500.5 = 1 時(shí)穩(wěn)態(tài)無(wú)功電流設(shè)定值也被限制。這一點(diǎn)在小 k
因素中（如控制特性曲線的較小斜率 p5506 ）尤其要注意（參閱 FP 7996/7997 ）
電流直流分量控制器
背景知識(shí)
特別是對(duì)于發(fā)電設(shè)備中的應(yīng)用而言，電網(wǎng)逆變器通常需要遵循極小的相電流直流分量限值
舉例而言，即便較小的直流分量亦會(huì)對(duì)電網(wǎng)變壓器的運(yùn)行造成負(fù)面影響
[“用于對(duì)與包含可斷開(kāi)的功率半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)的自換向變流器連接的變壓器的勵(lì)磁電流中的
畸變進(jìn)行控制的方法和裝置”，EP0896420，B. Weiss，西門(mén)子股份公司]：
相電流中的直流分量會(huì)使變壓器的磁工作點(diǎn)發(fā)生移動(dòng)。這會(huì)在運(yùn)行中造成不對(duì)稱的電
流曲線，其中，該不對(duì)稱性與該移動(dòng)的幅度密切相關(guān)。當(dāng)變壓器在額定電壓下運(yùn)行時(shí)
，其磁方面的利用率通常*，亦即，勵(lì)磁電流已具有可見(jiàn)且對(duì)稱的畸變。這些畸變
具有對(duì)稱性并僅會(huì)造成奇數(shù)個(gè)諧波。若該變壓器上存在直流分量，即便非常小的直流
幅值便可能導(dǎo)致勵(lì)磁電流中的極大畸變。就現(xiàn)代變壓器而言，用于直流分量的限值僅
允許為額定交流的千分比。在此情形下，這些畸變不再會(huì)被通常大得多的一次電流所
掩蓋，而是產(chǎn)生非常大的勵(lì)磁電流尖峰，該勵(lì)磁電流尖峰會(huì)在一次電流曲線中以可見(jiàn)
的方式造成影響。這些影響包括因電磁流力而產(chǎn)生的噪音、偶數(shù)個(gè)輸出電壓諧波，乃
至因在電阻或電感上造成的較高電壓尖峰而產(chǎn)生的絕緣故障。
常規(guī)的有功及無(wú)功電流控制器便能通過(guò)其比例支路顯著減小 AC
電流中的直流分量，并確保變流器-變壓器可靠地運(yùn)行。
此外，為了在無(wú)連接變壓器的情況下也滿足并網(wǎng)指令的要求，可采用一專門(mén)用于對(duì)剩余直
流分量進(jìn)行控制的附加控制器。
此外，不允許將相電流中的直流分量與自三相電流拆分出的對(duì)稱分量中的所謂“零分量”
混淆。后，此處并非涉及在一個(gè)電網(wǎng)周期內(nèi)求平均值時(shí)（在單線中）的直流分量，而是
以同相方式流入所有 3 線并例如通過(guò)地線返回的電流分量。
應(yīng)用
使用直流分量控制器（p3648 至 p3654）的前提條件是：功能模塊“電網(wǎng)變壓器”激活。
通過(guò)選擇比例增益 p3650 > 0 來(lái)接通控制器。值 p3650 = 100 %
相當(dāng)于正確設(shè)置了變壓器的主電感（p5492）的情況下的推薦預(yù)設(shè)置。
若變壓器的主電感未知（銘牌、數(shù)據(jù)表），也可對(duì)主電感進(jìn)行測(cè)量（p5480 =
11）。其中需要注意的是，特別是對(duì)于勵(lì)磁電流較。ㄖ麟姼 LH
較大）的變壓器而言，檢測(cè)結(jié)果 r5491 對(duì)干擾量非常敏感，可借助 VSM10
獨(dú)立測(cè)定濾波器電流（r3671、r3672）來(lái)改善 LH 測(cè)定的可靠性。為此，必須已通過(guò)
p3678 > 0 激活濾波器監(jiān)控。
負(fù)序電流控制器
背景知識(shí)
根據(jù)某些電網(wǎng)指令（GridCode），即使是在電網(wǎng)故障或電壓驟降不對(duì)稱的情況下亦需要注入對(duì)稱的電網(wǎng)電流，亦
即，所有三個(gè)電網(wǎng)相位中的電流幅值均相同。
與波動(dòng)的電網(wǎng)電壓相結(jié)合時(shí)，上述情形必然會(huì)導(dǎo)致功率波動(dòng)，針對(duì)該功率波動(dòng)將直流母線
電容器用作能量緩沖器。
出發(fā)點(diǎn)為將電流拆分為對(duì)稱的分量，據(jù)此亦可借助針對(duì)零分量、正序系統(tǒng)和負(fù)序系統(tǒng)的復(fù)
合幅值對(duì)每個(gè) 3 相系統(tǒng)進(jìn)行分析。
該負(fù)向系統(tǒng)在時(shí)間范圍內(nèi)與逆向的空間向量對(duì)應(yīng)，即以取反的電網(wǎng)角 -φ 進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換。
在負(fù)序系統(tǒng)設(shè)定值為“0”的情況下，控制器通過(guò)一雙倍電網(wǎng)頻率下的信號(hào)分量對(duì)變頻器
輸出電壓進(jìn)行調(diào)制，從而產(chǎn)生一對(duì)稱的 3 相電流。
通過(guò)適宜地設(shè)定負(fù)序電流設(shè)定值，可視需要對(duì)單個(gè)電網(wǎng)相位進(jìn)行支持。
在正序設(shè)定值與負(fù)序設(shè)定值相同的情形下，甚至可實(shí)現(xiàn)無(wú)電流的電網(wǎng)相位。
應(yīng)用
在相電流的頻譜中，可注意到因 2 倍及多倍電網(wǎng)頻率下的頻率線而產(chǎn)生的負(fù)序系統(tǒng)。
以設(shè)定值零（p3641）激活負(fù)序控制（p3640 = 1），來(lái)對(duì)該電流不對(duì)稱性進(jìn)行調(diào)節(jié)。
負(fù)序控制器的增益與常規(guī)正序電流控制的增益系數(shù)對(duì)應(yīng)，故不可獨(dú)立設(shè)置。
積分時(shí)間則可視需要受到調(diào)整（p3639）。
在一般應(yīng)用中，不為零的設(shè)定值無(wú)意義。 在 FRT
期間，在系統(tǒng)內(nèi)部直接接通可能需要的不對(duì)稱支持電流（p5509[8]）。
在電網(wǎng)動(dòng)態(tài)支持的預(yù)設(shè)為 p5500.3 = 1 時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)激活負(fù)序控制，以便即使是在出現(xiàn)
2 相電網(wǎng)故障時(shí)亦確保電流對(duì)稱性。
電網(wǎng)電壓或電網(wǎng)電流中的負(fù)序系統(tǒng)與會(huì)導(dǎo)致直流母線電壓的相應(yīng)振動(dòng)的功率脈動(dòng)相連。
但為了繼續(xù)對(duì)直流母線電壓的決定性平均值進(jìn)行動(dòng)態(tài)控制，借助可設(shè)置的帶阻濾波器對(duì)
Vdc 進(jìn)行適宜的濾波（p3645）。
說(shuō)明
負(fù)序控制會(huì)增大計(jì)算負(fù)荷和減小閉環(huán)控制系統(tǒng)的魯棒性，因?yàn)闀?huì)產(chǎn)生額外的固有振動(dòng)。
因此請(qǐng)僅于必要時(shí)激活此控制
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