MODELAREA RECEPTOARELOR ALIMENTATE DIRECT LA TENSIUNE CONTINUĂ

download MODELAREA RECEPTOARELOR ALIMENTATE DIRECT LA TENSIUNE CONTINUĂ

of 19

Transcript of MODELAREA RECEPTOARELOR ALIMENTATE DIRECT LA TENSIUNE CONTINUĂ

  • 8/2/2019 MODELAREA RECEPTOARELOR ALIMENTATE DIRECT LA TENSIUNE CONTINU

    1/19

    3.1

    CAPITOLUL 3. MODELAREA RECEPTOARELOR ALIMENTATE DIRECT LA

    TENSIUNE CONTINU

    3.1. Receptoare in microreelele de energie electric

    Receptoarele care pot fi alimentate direct la tensiune continua in nodurile unei microreele, suntechipamentele (ce reclam alimentare cu energie electric de tensiuni reduse i cureni mici) din cldirilepublice si rezideniale (aparate de redare audio-video, aparate de asigurare a microclimatului din locuin,aparate pentru prepararea alimentelor, aparate pentru conservarea alimentelor sau asigurarea igienei n cadrullocuinei aparate pentru racordarea la mediul exterior social calculatoare i echipamente periferice, telefoanemobile etc. aparate pentru asigurarea confortului vizual i proteciei n cadrul locuinei corpuri de iluminat,sisteme de monitorizare, alarmare i protecie etc.).

    Toate aceste echipamente utilizeaz, la ora actual, alimentarea n curent alternativ monofazat, fiind,astfel, racordate la sistemul centralizat de producere, transport i distribuie a energiei electrice. O parte dintreacestea se pot utiliza, cu succes, n ambele microreele (att de curent alternativ ct i de curent continuu) faramodificarea circuitelor de alimentare. Din aceasta categorie de receptoare fac parte:

    motorul serie monofazat cu colector (motorul serie universal); motorul cu comutaie electronic; surse electrice de lumina; receptoare electronice cu surse de tensiune in comutatie.

    Motorul serie monofazat cu colector

    n motorul serie monofazat cu colector, datorit alimentrii n curent alternativ monofazat a nfurrii deexcitaie i a statorului cu simetrie cilindric (specific mainilor asincrone) cmpul magnetic de excitaieeste variabil n timp. Indiferent de forma de variaie a cmpului magnetic (n spaiu, n timp sau spaio-temporal),

    ntr-un circuit electric nchis plasat ntr-un astfel de cmp conform principiului induciei electromagnetice sevor induce tensiuni electromotoare i vor apare cureni indui (implicit cmp magnetic de reacie). Totodat,

    analogia cu maina de curent continuu, sugereaz i posibilitatea alimentrii nfurrii de excitaie n curentcontinuu (i apariia de tensiuni electromotoare induse prin micare spre deosebire de cazul alimentrii n curent

    alternativ monofazat cnd, preponderent, este calea de obinere de t.e.m. induse prin transformare).

    Figura 3.1. Motorul serie monofazat cu colector (elemente constructive)

    n figura 3.1. este prezentat modul particular de funcionare al motorului serie monofazat cu colector(motor serie universal).

  • 8/2/2019 MODELAREA RECEPTOARELOR ALIMENTATE DIRECT LA TENSIUNE CONTINU

    2/19

    3.2

    Motorul serie monofazat cu colector a fost utilizat mult timp n traciunea feroviar. Datorit proceselorde comutaie care au loc n condiii mai dificile in prezent motorul serie monofazat cu colector se construiete

    pentru puteri mici la frecvena industrial, fiind utilizat n acionrile electrice ale aparatelor de uz casnic(aspiratoare, aparate de uscat, maini de cusut, roboi de buctrie etc.) precum i n acionrile electrice aleuneltelor de mn din industrie (maini de gurit de dimensiuni mici, sisteme cu discuri abrazive etc.). n figurile

    3.2 sunt prezentate cteva aplicaii ale acestor motoare universale.

    Figura 3.2. Motoare serie universale alimentate la 230 V/50 Hz

    Motorul de comutaie electronic. Particulariti constructive

    Un alt motor care poate fi utilizat, cu succes, n cadrul microreelelor- i care reflect foarte bine ideeade dualism, precizat mai sus - este motorul cu comutaie electronic (ce ofer aceeai ambiguitate att nconstrucie i funcionare ca i motorul serie cu colector). Mai mult la acest motor exist pn i o ambiguitate ndenumirea sa i, desigur, ridic probleme de clasificare: pe de o parte este motor de curent continuu nconstrucie inversat (brushless DC motor de curent continuu fr perii) iar pe de alt parte este motor sincronfr perii (tocmai datorit inversrii constructive a celor dou armturi).

    Figura 3.3. Caracteristica mecanic a motorului cu comutaie electronic

    La motoarele de c.c. convenionale, excitaia este plasat pe stator, iar nfurarea indus pe rotor. nastfel de condiii este imposibil realizarea unui motor fr perii. De aceea acest tip de motor utilizeazconstrucia invers, similar oarecum celei a unui motor sincron cu magnei permaneni. nfurarea induseste, deci, pe stator i este similar unei maini de c.a. polifazat, n cel mai eficient caz, trifazat. Rotorul estebipolar i realizat din magnei permaneni. Motorul fr perii difer ns de motorul sincron prin aceea c primultrebuie prevzut cu un dispozitiv care s detecteze poziia rotorului i s comande contactoarele electronice prinsemnale adecvate. Cele mai frecvente traductoare de poziie utilizeaz fie efectul Hall, fie senzori optici.

  • 8/2/2019 MODELAREA RECEPTOARELOR ALIMENTATE DIRECT LA TENSIUNE CONTINU

    3/19

    3.3

    Dependena = f(M), adic chiar caracteristica mecanic, este o hiperbol echilater (Figura 3.3), deci ocaracteristic foarte apropiat de cea a motorului serie de c.c.

    Motorul de c.c. fr perii (cu comutaie electronic) se aplic la puteri foarte mici i mici cu deosebitsucces la imprimantele cu raz laser, acionarea floppy-discurilor, sonare, pick-upuri, etc., precum i la puterimedii la acionarea avansurilor mainilor unelte cu comand prin calculator i a roboilor industriali. n concluzie,i acest motor care este ambiguu (fiind tratat dual ca motor de curent continuu dar i ca motor sincron), poate fiutilizat n cadrul microreelelor de curent continuu att din cldirile rezideniale i pentru aplicaii electrocasnicect i pentru aplicaii industriale de mic putere.

    Surse electrice de lumina

    Radiaiile surselor electrice de lumin se obin n principal prin efect termic (incandescen) sielectroluminicen.n cazul lmpilor cu incandescenspectrul de radiaie este continuu, cea mai mare parte dinradiaii fiind emise n infrarou (radiaii termice). Un gaz (i/sau vapori de metal) n care se produce odescrcare electric - prin aplicarea unei tensiuni exterioare - emite una sau mai multe radiaii luminoase(electroluminiscena). Spectrul de radiatii este discontinuu, depinde de nivelele energetice proprii atomilor degaz utilizat, de temperatura si presiunea gazului (vaporilor metalici).

    In sectorul tertiar iluminatul reprezinta aproximativ 15 30 % din consumul de energie, dar influenteazadescisiv asupra randamentului activitatilor umane prin senzatia de confort pe care o produce.

    Caracteristicile principalelor tipuri de lmpi

    Eficienta energetica a surselor de lumina este caracterizata prin eficacitatea luminoasa (lumen/watt),raportul dintre fluxul emis si puterea consumata.

    Lampile cu incandescenta au eficinta minima, in timp ce lampile cu vapori de sodiu de joasa presiuneating 200 lm/W.

    Lampile fluo compacte, concepute ca lampi de inlocuire a celor cu incandescenta, au eficacitate maimare. Prin cresterea presiunii vaporilor metalici si prin adaosul de halogeni in tubul de descarcare seobtin randamente mai bune si spectre de radiatie imbogatite.

    Se estimeaza de asemenea ca lampile semiconductoare (LED-uri) cu lumina alb, care emit numai inspectrul vizibil, vor inlocui in viitor lampile fluo compacte in iluminatul casnic, comercial si nu numai.

    Lampi ce pot fi conectare la microreteaua de current continuu:

    A. Lampa cu incandescena

    Este ceea mai veche sursa de lumina (Edison 1879) si cea mai frecvent surs electric de lumin. Serealizeaz n dou variante: lmpi standard - cu filament de wolfram si gaz inert, argon sau krypton, in amestec cu azot. lmpi cu halogen - de asemenea cu filament de wolfram si umplute cu gaz inert, krypton sau xenon. Pentrua mri durata de viata si a evita nnegrirea balonului prin depunerea particulelor de W, se introduce in tub unhalogen: iod, brom sau fluor, care realizeaz regenerarea filamentului.

    B. Lmpi cu descrcriLmpile cu descrcri se mpart la rndul lor n dou mari categorii, funcie de presiunea vaporilor

    metalici din tubul de descrcare: de joas i de nalt presiune. Pentru iluminatul in cladirile publice sirezidentiale se utilizeaza vapori de joasa presiune.

    Tuburile fluorescente au aprut in anul 1938, sunt surse mai reci dect lmpile cu incandescen, sidin acest motiv o durata de viata mai mare (figura 3.4). Lmpile fluorescente tubulare standard secaracterizeaz prin puteri unitare mici, eficacitate luminoasa buna i prin redarea moderat a culorilor (Indicelede redare a culorilor este mai mic dect la lampa cu incandescen).

  • 8/2/2019 MODELAREA RECEPTOARELOR ALIMENTATE DIRECT LA TENSIUNE CONTINU

    4/19

    3.4

    Lampi fluorescente compacte funcioneaz pe acelai principiu ca i tuburile fluorescente. Aprinderea

    si stabilizarea descrcrii este asigurata de un circuit electronic (un invertor integrat lmpii), aceasta tehnologie

    are drept scop nlocuirea lmpilor cu incandescenta. De exemplu, lampa fluocompacta de 15W inlocuiestelampa cu incandescenta de 75W, pentru acelai flux luminos si o durata de viata de 10 ori mai mare (figura 3.5).

    =38mm40-65 lm/W=26mm80-95 lm/W=16mm100-105lm/W

    Figura 3.4. Lampi fluorescente tubulare. Prin reducerea diametrului tubului de descarcare eficacitatealuminoasa creste

    Spectrul de radiatie este diferit de cel al lampii cu incandescenta si indicile de redare a culorilor este maimic de 100. Un dezavantaj l si reprezint uoara ntrziere la aprindere, iar durata de viata este influenata denumrul de aprinderi.

    Figura 3.5. Lampi fluo compacte variante comerciale Philips

    C. Lampi semiconductoare

    In cazul diodelor electroluminiscente radiaria luminoasa apare ca urmare a recombinarilor purtatorilor desarcina care difuzeaza in zona de trecere a jonctiunii p-n, la polarizarea directa a diodei. Radiatia esteunidirectionala si monocromatica si depinde de natura impuritatilor utilizate. Structurile moderne sunt complexe,utilizeaza materiale diverse, cu bariere de potential diferite.Utilizarea LEDurilor: De la aparitia lor pana in prezent, diodelor electroluminiscente au evoluat destul derepede, s-au diversificat culorile, au crescut fluxul si puterile unitare, s-au multiplicat aplicatiile

    Alimentarea lmpilorMajoritatea lmpilor cu incandescenta se alimentaza in curent alternativ la 230 V. Fabricileconstructoare ofer lmpi utilizabile si la alte tensiuni: 24, 115/120 V. Fiind elemente rezistive ineriale de circuit

    temperatura de lucru a filamentului si deci fluxul luminos depind numai de valoarea efectiva a curentului, decipot fi alimentate si in curent continuu. Prin modificarea tensiunii se modifica temperatura de lucru a filamentuluisi temperatura de culoare, ceea ce const ituie un dezavantaj al ansamblului lamp-variator. In cazul lmpilor cuhalogen daca tensiunea este meninut prea mult timp la o valoare sczut, scade durata de viata deoarecefenomenul de regenerare al filamentului este mai puin eficace, temperatura filamentului fiind prea mic. In cazulalimentarii in curent continuu se utilizeaza un chopper pentru reglarea tensiunii aplicate lampii.

  • 8/2/2019 MODELAREA RECEPTOARELOR ALIMENTATE DIRECT LA TENSIUNE CONTINU

    5/19

    3.5

    Lmpile cu halogen de foarte joasa tensiune de mic putere sunt alimentate la 12V sau 24V. Pentruaceasta se utilizeaz fie un transformator, fie un convertor (invertor) electronic. Noile lmpi de foarte joastensiune au un transformator integrat in soclu si pot fi alimentate in reeaua de joasa tensiune nlocuind lmpilecu incandescent standard, fr alt modificare n instalaie.

    In lmpile cu descrcri conversia energiei electrice in lumina se realizeaz prin excitarea atomilor degaz si/sau vapori metalici asupra crora acioneaz un cmp electric realizat fizic prin aplicarea unei tensiuni lacei doi electrozi montai la capetele incintei nchise si vidate.

    La instalaiile cu tuburi fluorescente, cele mai utilizate scheme de aprindere sunt cele cu starter. Dupa

    amorsarea arcului electric tensiunea pe lampa scade foarte mult si se impune limitarea curentului printr-unelement serie de circuit (balast).

    Balastul inductiv(electromagnetic) este o bobina cu miez de fier in serie cu lampa ce are rolul de limitarea curentului prin arc dup aprindere (amorsare). Balastul capacitiv. Ansamblul lampa-balast este un receptor inductiv, cu factor de putere sczut (0,4 -0,5).Sub influena noilor reglementri privind economisirea energiei (Directiva European, Energy Policy Act -USA), s-au realizat noi balasturi electromagnetice cu circuit magnetic optimizat caracterizate prin consumpropriu diminuat, dar pierderile de putere activa raman totusi importante, mai ales la tuburile fluorescente demica putere. Balastul electronic. Acesta asigura simultan funcia de aprindere (starter) i cea de stabilizare adescrcrii si nu necesita condensator de compensare (figura 3.6). Lampile cu descarcari cu balastelectronic pot fi alimentate in curent continuu sau alternativ.

    Figura 3.6. Balast electronic pentru lampi fluorescente tubulare si fluo compacte

    In principiu, balastul electronic este un convertor ca-ca (sau cc-ca) care produce o tensiunerectangular, de frecventa mai mare decat cea a retelei (figura 3.6). Funcie de frecvena generat balastulpoate fi de joas frecventa (50-500Hz) sau de inalta frecventa (20-60) kHz. Alimentarea lmpilor la naltafrecventa elimina total plpirea i efectul stroboscopic, mrete fluxul luminos, fiind totodat total silenios.

    La ora actuala exista trei solutii de reglare a fluxului luminos:

    BA electronic alimentat printr-un variator de tensiune alternativa de tip graduator, curentul prin lampafiind in funcie de tensiunea aplicata la intrarea in balast. Ajustarea se realizeaza direct de catre utilizatorprin buton sau taste de comanda.

    BA electronic telecomandat printr-un semnal 0-10 V. Tensiunea aplicata tubului are frecventa variabilacare permite reglarea valorii efective a curentului si deci a fluxului luminos, aceasta soluie fiind ceea mai

    utilizata la ora actuala. BA electronic cu comanda numerica. Acesta permite ajustarea fluxului luminos functie de aportul luminii

    naturale si integrarea intr-un sistem inteligent de gestionare a instalatiilor de iluminat. Exista dejamicrocontrolere dedicate circuitelor de iluminat cu lampi fluorescente (figura 3.7).

  • 8/2/2019 MODELAREA RECEPTOARELOR ALIMENTATE DIRECT LA TENSIUNE CONTINU

    6/19

    3.6

    Alimentarea lampilor cu LED-uri

    Un LED este un dispozitiv optoelectronic, element neliniar de circuit, care necesita o alimentare adaptatasi de calitate pentru a-si conseva parametrii : fluxul, durata de viata, culoarea radiatiei.

    LED-urile se alimenteaza in curent continuu, la curent constant sau reglabil, prin intermediul unor

    choppere buck (coborator de tensiune ) sau boost (ridicator de tensiune). Prin comanda inimpulsuri sau PWM se stabileste valoarea curentului prin dioda si deci temperatura jonctiunii si culoarearadiatiei diodei. Convertorul poate si integrat in corpul de iluminat (figura 3.9). Sistemul de alimentare dinfigura a fost proiectat pentru inlocuirea unui bulb cu halogen de 10W cu un LED de 5 W, folosind acelasitip de spot. Spoturile cu halogeni de (10-50) W, alimentate la 12 V ca, emit un flux luminos de (150-800)lm, deci au o eficacitate luminoasa de 15lm/W. Lampile cu LED-ri produc acelasi flux luminos dar la oputere de doua ori mai mica, deci eficacitatea luminoasa se dubleaza.

    Figura 3.7. Balast electronic pentru lampi fluorescente compacte

    Figura 3.8. Balast electronic cu comanda numerica pentru lampi fluorescente.

    Figura 3.9. Spot cu LED-ri de lumina alba, cu sursa integrata de curent

  • 8/2/2019 MODELAREA RECEPTOARELOR ALIMENTATE DIRECT LA TENSIUNE CONTINU

    7/19

    3.7

    Figura 3.10. Generator de curent pentru LEDuri de substituire a lampilor cu halogen in spoturiluminoase de 12 V

    Avand in vedere ca in iluminatul casnic lampile fluorescente tubulare cu starter si balast inductiv nu suntutilizate, toate celelate surse de lumina prezentate mai sus pot fi alimentate atat in curent alternativ, cat si incurent continuu, de la surse centralizate sau locale.

    3.2. Modele numerice

    Analiza complex a reelelor de c.c. implic modelarea matematic a tuturor elementelor la diferitenevele de tensiune. n trecut au fost realizate modele curent-tensiune pentru receptoare [18], [19] pornindu-sede la msurtori n c.c i c.a. De asemenea au fost create modele numerice ale reelei pentru a putea fi folosite

    n simularea reelelor studiate. Pentru a se putea construi anumite modele curent-tensiune pentru diferitereceptoare au fost efectuate msurtori complexe dup cum se poate vedea n continuare:

    Figura 3.11. Diferitele tipuri de receptoare conectate la tensiune continu. Exemple din laboratorulstudenilor

    - Pentru lmpi (cu incandecen de 75 W; economic de 11 W; 23 W i respectiv 24 W; diferite tipuri delmpi fluorecente); pentru fiecatre tip de lamp s-au efectuat msurtori separate i s-au msurat nu doarnevele de current pentru diferite tensiuni dar i luminizitatea fiecrei lmpi pentru a se putea determinaramdamentul n funcie de tensiunea de alimentare. S-au considerat tensiuni ce au fost crescute de la 10 V

  • 8/2/2019 MODELAREA RECEPTOARELOR ALIMENTATE DIRECT LA TENSIUNE CONTINU

    8/19

    3.8

    pn la 250 V i apoi sczute napoi pn la 10 V pentru a se putea studia eventual apariie a fenomenului de

    histerezis. S-au folosit tensiuni incrementate cu 10V i fiecare msurtoare a fost efectuat de 10 ori pentru ase procesa datele din punct de vedere statistic.

    - Calculatoare personale: nti, first, monitorul conectat la unitatea central a fost alimentat cu tensiunealternativ pentru a se vedea separat efectul alimentrii asupra unitii i asupra monitoarelor LCD. In pus, s-auefectuat msurtori n modul standby.

    - Monitoare TFT- LCD (model FP71V de la BenQ Company). Msurtorile au fost effectuate pentrutensiuni cu valori de la 30 la 250 V, cu un pas incremental de 10 V, crescndu-se i apoi sczndu-se valoareatensiunii pentru a se putea studia histerezisul. S-a ales valoarea de 30V deoarece monitoarele nu funcioneazpentru tensiuni sub 40V. fiecare msurtoare a fost efectuat de 10 ori pentru procesarea statistic a datelor.

    - Diferite tipuri de ncrctoare (convertoare AC/DC): ncrctoare pentru dou tipuri de telefoanemobille (Sony Ericsson), i pentru un laptop (Toshiba).

    3.3. Comand i monitorizare. Probleme legate de calitatea energiei

    n primul rnd a fost folosit o strategie simpl de comand n condiiile n care unicele elemente alereelei au fost: (a) receptori: sistemul de iluminat cu diferite tipuri de lmpi (putere total de 400 W,conectare/deconectare manual); receptori comandabili: 5 calculatoare personale cu monitoare, incluzndmodul standby care modifi caracteristica tensiune-curent n funcie de tensiunea de alimentare; (b) surscomandat de tensiune continu (tensiunea de ieire este comandat de la distan) . Celulele fotovoltaice i cucombustibil se consider a nu fi controlabile.

    n plus fa de algoritmul de comand care i propune s controleaze tensiunea continu prindistribuirea receptorilor ntre nodurile de generare, msurtorile n diferite puncte i ale reelei furnizeazformele de und ale curenilor i tensiunilorce for face obiectul viitoarelor studii cu privire la calitatea energiei nreelele de joas tensiune continu [8].

    Pentru estimarea calitii tensiunii se pot mprumuta diferii indicatori din procesarea n timp i frecvena semnalelor. n general tensiunea continu considerat pe un interval de timo este caracterizat de o valoaremedie i de anumite componente suplimentare care pot fi considerate ca i perturbaii. Dac durata de timp este

    relativ mare, valoarea medie i poate modifica amplitudinea,spre exemplu datorit variaiilor de sarcin. Pentrucaracterizarea calitii formei de und este important s se identifice i s se filtreze componenteleperturbatoare dar i s se recunoasc nivelel acceptabile de variaie a valorilor medii.

    Figura 3.12. Caracteristicile curent-tensiune pentru un calculator personal alimentat n .c.c

  • 8/2/2019 MODELAREA RECEPTOARELOR ALIMENTATE DIRECT LA TENSIUNE CONTINU

    9/19

    3.9

    Pentru definirea indicatorilor de calitate a energiei n c.c. se folosesc intuitiv mrimi exprimate ca raporta dou cantiti, mrimea de la numitor reprezennd perturbaia i cea de la numitor componenta medie.Indicatorii de acest tip se pot asocia cu cei de tip zgomot-semnal i se pot exprima n nmai multe feluri.

    Folosindu-se acest tip de indicatori i seturile de cte 10 msurtori prezentate anterior au fost ridicatecaracteristicile curent-tensiune pentru un calculator personal alimentat de la c.c. (Figura 3.12). Curba forrward afost obinut prin creterea tensiunii i cea backward prin scderea tensiunii.

    A fost implemtat un program experimental pentru a se determina caracteristicile pentru diferii receptorialimentai direct de la tensiune continu.Spre exemplu, penmtru lampa cu incandecen L1 (75 W) procedurade test a cuprins aplicarea de tensiuni de la 0 la 240 V, cu un pas incremental de 10 V nti prinn cretere iapoi prin scdere,l meninndu-se valorile constante cte 10 minute pentru a se putea obine regimul stabilizat.

    Au fost nregistrate valorile att pentru curent ct i pentru tensiune.

    a) b) c)

    Figura 3.13.Set de msurtori pentru o lamp cu incandecen; caracteristicile curent-tensiune (a,b) i formele de und pentru curent la U= 140 V (c)

    Figurile 3.13a i b prezint caracteristicile curent-tensiune pentru un set de msurtori efectuate pentruncazul lmpii cu incandecent. Figura 3.13c prezint un detaliu asupra formei de und a curentului pentruacelai set de msurtori atunci cnd tensiunea a fost 140 V.

    Analiza numeric a datelor arat c: valoarea rms a curentului este 21.082 mA entru tensiunecresctoare i 21.457 mA pentru tensiune descresctoare. Variatiile corespunztoare sunt 7.136 A i respectiv

    7.104 A. Valoarea minim este 17.2 mA respectiv 17.6 mA. Valoarea maxim n ambele cazuri este 25.6mA,ceea ce duce la o variaie vrf-vrf de 8.4 mA respectiv 8 mA.

    a) b)

    Figura 3.14. Forme de und pentru un monitorTFT alimentat direct de la tensiune continucaracteristica curent-tensiune (a) i forma curentului la U= 180 V: (b)

  • 8/2/2019 MODELAREA RECEPTOARELOR ALIMENTATE DIRECT LA TENSIUNE CONTINU

    10/19

    3.10

    Figura 3.14a prezint caracteristicile pentru un monitorBenQ FP71V TFT LCD. Figura 3.14b prezintun detaliu asupra formei curentului atunci cnd tensiunea de alimentare a fost 180 V.

    Pentru cazul n care tensiunea crete valoarea medie este de 152 mA i variaia vrf-vrf 120 mA.Figura 3.15 prezint caracteristica curent-tensiune i respectiv un detaliu (la U=240V) de curent pentru

    msurtori efectuate pentru un calculator.

    a) b)Figura 3.15. Forme de und pentru nun calculatopri personal alimentat direct de la tensiune continu: (a)

    caracteristici curent-tensiune (b) forma de und a curentului pentru U=240V.

    Pentru cazul tensiunii cresctoare valoare medie este 11.8 mA i variaia vrf-vrf 12.4 mA la U=240V.Folosindu-se acest scenariu de evoluie a sistemului energetic n care se integreaz sursele distribuite

    de energie, reelele n c.c. ctig teren datoritposibilitii conectrii directe a receptorilor ce folosesc intrinsecenergie n c.c. la aceste reele. n cadrul MicroDERLab au fost fcute studii specifice nsoite de experimente.

    Au fost prezentate n detaliu cteva din rezultatele acestor studii.Folosirea eficient a echipamentelor electronice prin intermediul modulelor bazate pe electronic de

    putere implica distorsiuni mari n forma de und a curentului alternativ absorbit. Recomandrile IEC impunfolisirea de module de filtrare. Astfel devine necesar s se compare efectele acestor receptoare nelineareasupra sistemelor n c.a. i respectiv n c.c. Indicatorii de calitatea energiei sunt disponibili doar pentru sistemele

    n c.a. Se pune n aceste condiii problema identificrii unui set de indicatori care s caracterizeze formele deund n c.c. Se pot introduce un set extins de indicatori prin asociaie cu cei legai de raportele perturbaie-semnal i cu ajutorul elementelor de statistic.

    3.3.Compensatorul static de putere reactiv avansat (STATCOM) in sisteme de

    conversie cc-ca

    Un compensator static de putere reactiv (STATCOM) este un dispozitiv de tip FACTS conectat n

    paralel cu reeaua i capabil s transfere bidirectional energie reactiv inreteaua de curent continuu sau inreteaua de curent alternativ. Acest echipament are in componenta un convertor curent alternativ- curentcontinuu.

    n figura 3.16 se prezint schema unui compensator static de putere reactiv (a) i diagramele fazorialeale tensiunilor (b si c):

  • 8/2/2019 MODELAREA RECEPTOARELOR ALIMENTATE DIRECT LA TENSIUNE CONTINU

    11/19

    3.11

    Figura 3.16. fig.43. Compensator static de putere reactiva

    Principiul de funcionare a unui astfel de echipament este de a mentine nivelul tensiunii unuicondensator ncrcat la o tensiune continu i de a genera prin intermediul convertorului cc-ca, tensiuneaalternativa V0, n faz cu tensiunea V a reelei. Diferena ntre amplitudinile acestor tensiuni se aplic la bornelereactanei inductive XTi produce o circulaie de curent reactiv. Valoarea absolut a acestei tensiuni determinamplitudinea curentului reactiv, iar sensul ei, determin sensul defazajului (+sau 900 ) acestui curent n raportcu tensiunea reelei. Dispozitivul STATCOM va fi vzut de ctre reeaua electric ca un element reactiv inductivsau capacitiv, cu impedana variabil. Proprietile reactive ale unui dispozitiv STATCOM depind numai deamplitudinea tensiunii V0, plecnd de la energia stocata n condensator. Astfel n figura 43(b) dispozitivul secomport ca o inductivitate, absorbind energia reactiv, iar dac curentul I este defazat nainte cu 900 fa de

    tensiunea V, dispozitivul se comport ca un condensator, furniznd energie reactiv, figura 3.16(c). Putereareactiv, vzut din reea este:

    IVQ 3 , )(3

    0VVVL

    Q

    Asadar, dispozitivul poate s injecteze sau s consume putere reactiv similar cu un compensatorsincron. Mrimea tensiunii V0depinde de diferenta de potenial VCC la bornele condensatorului de stocare. Semenioneaz c puterea reactiv maxim ce poate fi produs de un dispozitiv STATCOM este egal cuprodusul dintre tensiune i curent, n timp ce n cazul compensatorului clasic, aceasta este egal cu patratultensiunii, mprit la valoarea impedanei. Astfel, dac tensiunea pe linia electric scade, dispozitivulSTATCOM va putea produce puterea reactiv maxim prin utilizarea capacitii sale de suprancrcare ncurent, pe cnd la compensatorul static puterea reactiv scade n funcie de ptratul tensiunii chiar dac ar fi

    nevoie ca aceasta s cresc. n plus dispunnd de energia nmagazinat n capacitate, dispozitivul STATCOMpoate continua pentru scurt timp, s produc o anumit energie electric, asemntor cu un compensatorsincron care stocheaz energie n masa sa rotativ.

    Pe lng aceste avantaje, comparativ cu compensatoarele statice convenionale, mai putem meniona :-reducerea spaiilor necesare pentru instalare, datorit inexistenei bobinelor i a bateriilor de

    condensatoare;-nu se folosesc filtre de armonice pe partea de curent alternativ;-performanele dinamice sunt imbuntite.

  • 8/2/2019 MODELAREA RECEPTOARELOR ALIMENTATE DIRECT LA TENSIUNE CONTINU

    12/19

    3.12

    Faptul c prin utilizarea unor dispozitive STATCOM, se poate controla tensiunea unei reele electrice,se poate utiliza la amortizarea oscilaiilor de putere, evitndu-se n acest fel construcia de noi linii de transport.

    La ora actual un dezavantaj n utilizarea dispozitivului STATCOM este faptul c acesta are n structurasa tiristoare de tip GTO, mai scumpe, i comparativ cu tiristoarele clasice, cu pierderi mai mari, respectivtensiuni i cureni vehiculati, mai mici.

    Ca orice dispozitiv bazat pe electronica de putere, invertorul cu tiristoare GTO, genereaz armonici nreele, acestea fiind armonici de ordinul 6, datorate faptului c invertoarele efectueaz 6 comutaii pe operioad.

    Pentru a crete rangul armonicelor fr a perturba funcionarea sistemului se poate crete numrul de

    ansambluri transformator-punte, propunndu-se n literatura de specialitate montarea a 8 transformatoare i 8puni de conversie acestea avnd 48 de impulsuri, obinndu-se prin aceasta,armonici cu grad de poluarenesemnificativ pentru reea.

    Dispozitivul STATCOM poate fi montat i n serie cu reeaua electric, formnd astfel un compensatorserie avansat (CSA). Schema electric a compensatorului serie avansat, se aseamna cu schema precedent acompensatorului static de putere reactiv.. n figura 3.17(a), se prezinta o schem simplificat pentru model, infigura 3.17(b), simbolistica compensatorului serie avansat, in figura 3.17(c) i si in figura 3.17(d), caracteristicastatic de funcionare V0I.

    Figura 3.17. . Schema simplificata de model

    Compensatorul serie avansat este un dispozitiv de tip FACTS conectat n serie cu reeaua i estecapabil s controleze circulaia de putere pe linie. Acest dispozitiv dispune la fel ca i dispozitivul STATCOM deun convertor cu comutaie forat, avnd conectat n paralel un condensator.

    Principiul de funcionare al compensatorului serie avansat const n injecia unei tensiuni suplimentareV0, variabil, n cuadratur cu curentul din linie, de unde putem trage concluzia c parametrul controlabil alcompensatorului static avansat este V0. Se poate spune c ntr-un anumit sens, compensatorul serie avansat secomport asemntor cu un condensator i o bobin conectate n serie, care printr-o comutaie repetat,folosesc modul de lucru ca.

    Principala diferen, fa de dispozitivul de compensare static de putere reactiv avansat, const nfaptul c dispozitivul de compensare serie avansat, poate fi modelat ca o surs de tensiune, curentul I i

  • 8/2/2019 MODELAREA RECEPTOARELOR ALIMENTATE DIRECT LA TENSIUNE CONTINU

    13/19

    3.13

    tensiunea injectat V0 fiind perpendiculare. Diagrama fazorial este aceeai ca i n cazul dispozitivuluiSTATCOM.

    Capacitatea acestui dispozitiv (CSA), de a controla circulaia de putere prin modularea tensiunii V0 estedependent de circulaia de curent. Din aceast cauz, dac n exploatarea unei linii de transport se impune acontrola o putere tranzitat foarte mic, atunci compensatorul serie avansat nu poate asigura controlul.

    Regulatorul unificat pentru controlul fluxurilor de putere

    Regulatorul unificat sau universal al fluxurilor de putere (UPFC) poate controla n mod independent maimulti parametrii, care sunt: amplitudinea i faza tensiunii n lungul liniei, respectiv circulaia de putere reactivprin controlul tensiunii de faz.

    Schema unui regulator unificat avansat pentru controlul fluxurilor de putere este prezentata n figura3.18(a), iar modelul unui regulator pentru controlul puterii, in figura 3.18(b).

    Figura 3.18. Regulator unificat avansat pentru controlul fluxurilor

    Regulatorul dispune de dou laturi, una n paralel i una n serie, n raport cu linia de transport, fiecaredintre acestea constnd din cte un transformator, un convertor static cu comutaie autonom i un circuit latensiune continu. Transformatorul auxiliar al laturii n paralel este conectat n derivaie, n raport cu linia n CA,

    n timp ce transformatorul laturii n serie funcioneaz ca un transformator supravoltor.O parte din puterea activ tranzitat pe linia de curent alternativ, extras prin transformatorul auxiliar,

    este preluat de staia de conversie 1. Tensiunea continu, comand invertorul, care este reprezentat de staiade conversie 2 i este culeasa de la legtura n curent continuu care cuprinde i condensatorul C. Pornind de lastaia de conversie 2, care are racordat la ieire transformatorul serie, se genereaz n linia electric o tensiune alternativ Vpq, care se suprapune vectorial cu tensiunea de faz V, obinndu-se la ieire tensiunea V.

    Printr-un astfel de montaj se poate determina ca tensiunea suplimentar injectat Vpqn linie, s fievariabil att n modul ct i n faz. Tensiunea suplimentar introdus Vpq poate avea, n mod teoretic, oricedefazaj n raport cu tensiunea V, iar amplitudinea sa, se poate modifica ntre valorile 0 i Vpq

    max . Aria defuncionare devine regiunea limitat de cercul avnd ca raz Vpq

    max. Vrful fazorului Vpq-i implicit al fazorului V

  • 8/2/2019 MODELAREA RECEPTOARELOR ALIMENTATE DIRECT LA TENSIUNE CONTINU

    14/19

    3.14

    poate lua orice poziie n interiorul acestui cerc. Punctul de funcionare poate fi modificat n mod continuu, prinschimbarea fazei i amplitudinii lui Vpq. Prin controlul raportului ntre amplitudinile tensiunilor V i Vp secontroleaz circulaia de putere reactiv. Diagrama fazorial din figura 3.19 poate ajuta la intelegereafenomenelor prezentate n prealabil:

    Figura 3.19. . Diagrama fazoriala

    Modelul din figura 3.18(b), cuprinde o surs de tensiune Vpqi dou surse independente de curent IqiIT.n funcionarea regulatorului unificat, latura paralel alimenteaza dou sarcini, producnd putere activ careeste injectat n linie, in paralel cu circuitul de curent continuu, prin intermediul laturii serie i este considerat afi o surs controlabil de curent reactiv.

    Sursa de tensiune Vpq, reprezint injecia de tensiune n linie prin latura serie. Puterea injectat prinlatura serie este generat n interiorul acesteia, nefiind necesar a fi transmis de la latura paralel.Latura n serie poate aciona ca un compensator serie avansat, caz n care tensiunea suplimentar

    introdus Vpq, prin transformatorul de supravoltare, este perpendicular pe curentul I2 din linie.Fiecare din cele dou laturi, serie i paralel, ale regulatorului unificat pot deci genera sau absorbi n

    mod independent puterea reactiv i datorit faptului c cele dou laturi sunt legate ntre ele prin intermediulunei legturi n curent continuu, exist posibilitatea de a controla defazajul ntre fazorii V i V ca rezultat alschimbului de putere activ, ntre cele dou laturi.

    Comparativ cu alte dispozitive FACTS, regulatorul unificat pentru controlul fluxurilor de putere are treiparametrii controlai independent i anume: argumentul , amplitudinea tensiunii Vpqi amplitudinea curentuluireactiv Iq al laturii paralel.

    Corespunztor noii tensiuni V de linie, rezult o nou circulaie de putere activ i reactiv. Prinmodificarea valorilor de consemn la dispozitivul de comand-control. se pot impune fluxurile de puteri active ireactive pe linia controlat.

    n afara de faptul c nu conine componente pasive, regulatorul unificat prezint i avantajul c aceeaistructur de convertor poate fi adaptat la trei scheme pentru reglajul tranzitelor i anume: compensatorul deputere reactiv n paralel, compensatorul serie sau defazor de unghi.

  • 8/2/2019 MODELAREA RECEPTOARELOR ALIMENTATE DIRECT LA TENSIUNE CONTINU

    15/19

    3.15

    Software pentru simulare PSCAD

    Istoric, acest software, are ca si origine motorului de simulare EMTDC dezvoltat de UuniversitateaTehnica din Manitoba, urmrindu-se prin acesta, la momentul respectiv. realizarea unui soft pentru simulareasistemelor energetice.

    EMTDC, care este prescurtarea Electromagnetic Transients including DC este conceput pentru

    rezolvarea ecuaiile difereniale n domeniul timp. Soluiile sunt calculate pe baza unor trepte de timp fixe, istructura programului permite reprezentarea sistemelor de control, fie cu sau fr sistemele electromagneticesau electromecanice aferente.

    Primele linii de cod au fost concepute n 1975 la Hydro Manitoba, autor Dennis Woodford, pentrunecesitatea de a crea un compilator care s fie suficient de puternic i flexibil pentru a studia sistemul detransport n nalt tensiune n curent continuu de la Nelson River, Manitoba Canada.

    Ca urmare a succesului acestui studiu, dezvoltarea programului a continuat in urmtoarelor doudecenii. Pe durata acestei perioade de timp s-au dezvoltat o gama mare de modele profesionale care au fostacumulate i nsumate, formind soluiile motorului de compilare actual numit EMTDC. EMTDC, servete ca imotor de soluii electromagnetice n domeniul timp pentru produsele familiei PSCAD.

    PSCAD a fost conceput n 1988 i i-a nceput evoluia, ca un instrument pentru a genera fiierele dedate pentru programul de simulare EMTDC. n forma sa iniial, denumita Versiunea 1, s-a prezentat caprogram experimental. Totui, a produs un salt tehnologic, prin vitez i productivitate, din momentul n careutilizatorii programului de simulare EMTDC au putut s schieze propriile lor sisteme, ceea ce este mult mai usordect s creeze limbaje text. PSCAD a fost introdus prima dat in varianta sa comercial, sub denumireaVersiunea 2, pentru a fi utilizat pe platformele UNIX, aceasta n anul 1994. A aparut sub forma unui supliment,de instrumente software, folosite pentru a realiza proiectarea de circuite electrice i trasarea de caracteristicipentru mrimile din circuit.

    n momentul n care i-a fcut apariia Versiunea 3 pentru Windows n anul 1999 se fceau eforturipentru a introduce un sistem de simulare care s poat fi construit din mai multe module. Astfel prin acestmetod sistemele puteau s fie construite prin interconectarea unor scheme bloc, care erau compilate individuali care aveau propriul lor spaiu de date. Acest sistem modular era caracterizat de acurateea i corectitudineasimulrilor. n plus Versiunea 3 a adus noi faciliti prin integrarea complet a proiectelor i a sistemelor desimulare n timp, ceea ce nu era posibil la predecesorul su. Aceast integrare a produs crearea unui mediuunic pentru simularea circuitelor i pentru proiectarea lor.

    PSCAD Versiunea 4 reprezint ultima dezvoltare a softului pentru simularea sistemelor energetice. Cuun motor de simulare bine pus la punct, avnd multi ani de utilizare n domen iu, a dus la urmrirea unor noiobiective care constau n dezvoltarea instrumentelor pentru proiectare folosite de utilizator. Scopul este de aproduce un soft care s fie puternic i uor de folosit n acelai timp.

    Versiunea 4 a programului PSCAD pstreaz modelele sigure de simulare de la variantele precedentede PSCAD, i n acelai timp aduce i actualizri, cum ar fi o infiare nou pentru fereastra de lucru i pentrucircuite. Noua reprezentare monofilar i noul sistem de compilare mbuntit sporesc acurateea i siguranasimulrii. Noul editor i navigarea mai uoar, duc la proiectarea unor scheme electrice mari i complicate cu ouurin mai mare. Aceste avantaje i multe altele, sporesc motivele pentru care PSCAD a fost i este alegerea

    profesional pentru simulrile n timp.n continuare vom prezenta o parte din facilitile oferite de programul PSCAD n proiectarea asistat pe

    calculator.PSCAD (Power Systems CAD) care tradus este echivalent cu proiectarea asistat pe calculator a

    sistemelor energetice, este o interfa grafic puternic i flexibil utilizat de motorul de soluii EMTDC careeste unul dintre cele mai renumite din lume. PSCAD permite utilizatorului s construiasc schematic un circuit,s ruleze o simulare, s analizeze rezultatele, s conduc i s gestioneze datele ntr-un mediu grafic completintegrat. Funciile de trasare a caracteristicilor n direct, instrumentele de control i msur sunt de asemenea

  • 8/2/2019 MODELAREA RECEPTOARELOR ALIMENTATE DIRECT LA TENSIUNE CONTINU

    16/19

    3.16

    incluse, astfel utilizatorul poate schimba parametrii sistemului pe perioada simulrii, i poate vizualiza directrezultatele. PSCAD este complet echipat cu o librrie de modele programate n prealabil i testate, variante aleelementelor pasive simple i funcii de control, modele complexe ca de exemplu maini electrice, dispozitiveFACTS, linii de transport i cabluri. Dac un anumit model particular nu exist n librrie, PSCAD prevedeflexibilitatea de a construi modelele comandate, fie prin asamblarea grafic a modelelor existente, fie prinutilizarea opiunii Design Editor.

    n continuare vom enumera cteva modele comune care se gsesc n sistemele studiate, folosindPSCAD:

    -rezistene, bobine, condensatoare;-nfurri cuplate mutual, cum ar fi transformatoarele;-linii de transport i cabluri;-surse de curent i surse de tensiune;-comutatoare i ntreruptoare;-protecie i relee;-diode, tiristoare clasice i tiristoare GTO;-funcii de control analog i digital;-maini de curent continuu, maini de curent alternativ, excitatoare, module stabilizatoarei ineriale;-instrumente de msur i funcii de msurare;-sisteme de control pentru curent alternativ i curent continuu;-transport n nalt tensiune n curent continuu, compensatoare de curent alternativ i alte dispozitive

    de tip FACTS;-surse de vnt i turbine eoliene.

    Au trecut aproape 30 de ani de cand programul PSCAD mpreun cu motorul su de simulare EMTDC,au fuzionat cunoscnd o dezvoltare continu, inspirat de ideeile i sugestiile utilizatorilor, din lumea ntreag,cu mult experient n domeniu. Aceast filozofie de dezvoltare a ajutat programul PSCAD s ajung unul dincele mai importante, puternice i intuitive programe n domeniul proiectrii asistate de calculator.

    Grupul de utilizatori ai programului PSCAD include inginerii i oamenii de tiint din cadrulntreprinderilor care se ocup cu utilizarea energiei electrice, sau cu alte cuvinte, cuprinde utilizatorii energieielectrice, productorii de energie electric, birourile de consultan i instituiile academice de cercetare. Deasemenea PSCAD se folosete la operaiile de planificare, proiectare, detalii de ofertare, nvmant i

    cercetare.n continuare o s enumerm cteva exemple de utilizare a programului PSCAD n studierea anumitor

    situaii. Astfel PSCAD se folosete la:- studierea reelelor de curent alternativ care ncorporeaz maini electrice, excitatoare, turbine,

    transformatoare, linii de transport, cabluri i sarcini;- coordonarea proteciei prin relee;- studiul efectelor de saturaie la transformatoare;- studiul nivelului de izolaie a transformatoarelor i studiul ntreruptoarelor, al descrctoarelor i

    al separatoarelor;- testarea transformatoarelor la impulsuri;- studiul rezonanei subsincrone n cadrul reelelor cu maini electrice;- studiul liniilor de transportn curent alternativ, i al sistemelor de transport n curent continuu la

    nalt tensiune;- evaluarea modelelor pentru filtre i analizarea armonicelor;- studiul sistemelor de control i coordonarea dispozitivelor FACTS ncluznd aici i dispozitivul

    STATCOM, compensatorul static de putere reactiv (SVC), i cicloconvertoarele;- studiul parametrilor optimi pentru controlere;

  • 8/2/2019 MODELAREA RECEPTOARELOR ALIMENTATE DIRECT LA TENSIUNE CONTINU

    17/19

    3.17

    - cercetri pentru noile concepte n cadrul circuitelor electrice;- studiul pentru lovitura de trsnet, defecte sau operaii de ntrerupere;- studiul efectelor pulsative ale motorului diesel i ale turbinelor eoliene n cadrul reelelor

    electrice;- studiul caracteristicilor cu pante abrupte/

    Astazi, PSCAD este folosit intensiv pentru simulri i studii a circuitelor electrice de curent alternativ saude curent continuu, incluznd electronica de putere (FACTS), rezonana sub-sincron i supratensiuniprovocate de trznet.

    Transport n curent continuu

    n cele ce urmeaz vom analiza transformarea unei linii de transport n curent alternativ la 400 kV ntr-olinie de transport n curent continuu, folosindu-se aceleai conductoare care care au fost folosite n prealabil latransportul energiei electrice n curent alternativ.

    Pentru a arta diferentele dintre transportul energiei electrice n curentalternativ i transportul n curentcontinuu se calculeaza tensiunea maxim la care poate funciona linia de curent continuu, raportul dintrecurentul pe linia la tensiune continu i curentul pe linia n curent alternativ, raportul ntre puterile tranzitate ncele dou situaii n cazul n care acestea sunt diferite i raportul ntre pierderile de putere pe linia de curentalternativ i pe linia de curent continuu. n acest sens vom considera o linie trifazat dublu circuit avndtensiunea nominal Un=400 kV care va fi transformat ntr-o linie LEA de curent continuu cu trei circuite.Parametrii liniei de transport sunt: l=120 km; R0=0.3599 ohm/km ; X0=1.3416 ohm/km; UL=400 kV. Calculele aufost fcute folosind programul Mathcad Professional.

    Tensiunea de faz este dat de relatia:

    94.2303

    400

    3

    L

    fCA

    UU kV ; fCAU =230.94 kV

    Tensiunea maxim la care poate funciona linia la tensiune continu este limitat de nivelul de izolaie al

    conductoarelor, conform relatiei:

    197.65394.2302222 fCAd UU kV; dU =653.197 kV

    Rezistena ntregii linii este:Rl=R0l=0,3599120=43,188

    Reactana ntregii linii va fi:Xl=X0.l=1,3416.120=160,992

    Impedana liniei de transport este dat de relatia:

    22

    lll XRZ 166,684

    Valoarea curentului alternativ este:

    13851000

    l

    fCA

    CAZ

    UI ; ICA=1,385 kA

    Se consider valoarea curentului continuu egal cu valoarea curentului alternativ:Id=ICA=1,385 k A

    Puterile active de tranzit, se calculeaz cu relaiile:-puterea n curent alternativ: PCA=23UfCAICA=1920 MW-puterea n curent continuu: PCC=3UdId= 2714 MWRaportul dintre puterea n curent continuu i puterea n curent alternativ va fi:

    414.11920

    2714

    CA

    CC

    P

    P

  • 8/2/2019 MODELAREA RECEPTOARELOR ALIMENTATE DIRECT LA TENSIUNE CONTINU

    18/19

    3.18

    n continuare, se calculeaza raportul dintre pierderile de putere n curent continuu i pierderile de puteren curent alternativ:

    -pierderile de putere n curent continuu:

    223 dlCC IRP CCP [%]=

    CC

    CC

    P

    P

    -pierderile de putere n curent alternativ:2

    32CAlCAIRP CAP [%]=

    CA

    CA

    P

    P

    rezultind raportul puterilor:

    71.0[%]

    [%]

    CA

    CC

    P

    P

    Dac se consider o linie electric aerian trifazat simplu circuit cu tensiunea nominal de 400 kV pecare se transmite o putere de 500 MW, iar prin transformarea liniei, n linie de transport n curent continuu,puterea se menine la aceeai valoare de 500 MW, rezultind:

    Tensiunea de linie UL=400 kV , iar n urma efectuarii calculelor, tensiunea de faz, va fi data de relatia:

    94.2303

    400

    3

    LfCA

    UU kV ; fCAU =230.94 kV

    n acest caz, tensiunea maxim la care poate funciona linia la tensiune continu este dat de relatia:

    599.32694,23022 fCAd UU kV; dU =326.599 kV

    Dac puterea n curent alternativ este PCA=500 MW i puterea n curent continuu este PCC=500 MW, sepoate calcula valoarea curentului alternativ i curentului continuu, cu relatiile:

    688.721103

    103

    6

    fCA

    CA

    CAU

    PI A ;

    CAI =721.688 A

    Curentul continuu: 526.764103

    103

    6

    d

    CCd

    UPI A ; dI =764.526 A

    Rezult raportul curenilor: 944.0d

    CA

    I

    I

    Pierderile de putere n cele dou cazuri sunt date de relatiile:

    -pierderile de putere n curent continuu2

    2dlCCIRP

    -pierderile de putere n curent alternativ:2

    3 CAlCA IRP

    Iar raportul pierderilor de putere este:

    337,1

    CC

    CA

    P

    P

    Concluzia care acestei analize este c, n cazul transformrii unei linii de curent alternativ ntr-o linie decurent continuu, puterea n curent continuu tranzitat prin aceleai conductoare este mai mare dect puterea ncurent alternativ de 1.414 ori, iar pierderile de putere n curent alternativ sunt mai mari de 1.337 ori dectpierderile de putere n curent continuu, iar dac puterea de tranzitaren curent continuu se pstreaz egal cuputerea n curent alternativ, atunci curentul alternativ va fi mai mare dect curentul continuu de 0.944 ori,valoarea curentului alternativ fiind deci mai mic dect valoarea curentului continuu.

  • 8/2/2019 MODELAREA RECEPTOARELOR ALIMENTATE DIRECT LA TENSIUNE CONTINU

    19/19

    3.19

    3.B. Bibliografie

    [1] C. Bl Maini electrice teorie i ncercriEditura Didactic i Pedagogic, Bucureti, 1982;[2] Al. Fransua, R. Mgureanu Maini i acionri electrice. Elemente de execuieEditura tehnic,Bucureti, 1986;

    [3] I. Voncil, D. Clueanu, N. Badea, R. Buhosu, Cr. MunteanuMaini electriceEditura FundaieiUniversitare Dunrea de Jos Galai, 2003;[4] http://www.electrome.fr[5] http://www.retscreen.net[6] http://www.s-line.de/homepages/bosch/sensorless/node9.html[7] Bianchi, C.Luminotehnica, Editura didactica si pedagogica, Bucuresti, 1990.[8] Delport, V. Microcontroller Simplify Lamp Ballast Design Power Electronics Technologiy / Februarie2007/ www. Powerelectronics.com[9] Zissis, G.Diodes electroluminiscentes pour leclairage, Cah iers Innovation IN- 18, Technique delingeneur, mai 2004[10] Zissis, G - Diodes electroluminiscentes blanches et leclairage general (Dossier)-Revue du reseauECRIN nr 66, janvier 2007[11] P.A. Riche (Philips) Reunion La revolution de leclairage par les leds, Sophia Antipolis, iunie 2006[12] Schonek, J.Lalimentation des circuits declairage, CT 2005, Schneider Electrique, 2005[13] *** Norma CEI 60929AC supplied electronic ballast for tubular fluorescent lamps.[14] V.Popescu Stabilizatoare de tensiune in comutatie, Ed de vest, 1998[15] Mariana Dumitrescu, Raport intern ENHIT, Univ. th. Galati, decembrie 2007[16] Y. Ito, Y. Zhongqing, H. Akagi: DC Micro-grid Based Distribution Power Generation System, in PowerElectronics and Motion Control Conference, IPEMC 2004, Volume 3, 2004, pp. 1740 1745.

    [17] R. Magureanu, M. Albu, A.-M. Dumitrescu, M. Priboianu: A practical solution for grid connecteddispersed generation from renewable sources: DC connection, Proc. of SPEEDAM 2006, Taormina, Italy.

    [18] M. Albu, D. Deaconu, A. Chirila, M. Toma: Studies on a LV DC network, Proc. of EPE2007, September

    2007, Aalborg, Denmark.[19] M. Albu, A.I.Chiril, I.D. Deaconu: On the Model of a Compact Fluorescent Lamp as Load of a MixedLV Network, Proc. of the Eurosim Congress, Ljubliana, Sept. 2007

    [20] Agustoni, E. Borioli, P. Ferrari, A. Mariscotti, E. Picco, P. Pinceti, G. Simioli: LV DC Networks fordistributed energy resources, Proc. of CIGRE, Athens, 2005.

    [21] http://www.xantrex.com/

    [22] Nechifor, M. Popa, M. Marin, G. Nicolaou: "Online measurements and control of a laboratory scale DCgrid", extended abstract submitted for I2MTC 2009.

    [23] P.F.Ribeiro; An overview of power quality problems in transportation and isolated power systems, IEEEPower Engineering Society Summer Meeting, 2001, Volume 1, 15-19 July 2001, pp. 196 197.

    http://www.electrome.fr/http://www.electrome.fr/http://www.retscreen.net/http://www.retscreen.net/http://www.s-line.de/homepages/bosch/sensorless/node9.htmlhttp://www.s-line.de/homepages/bosch/sensorless/node9.htmlhttp://www.s-line.de/homepages/bosch/sensorless/node9.htmlhttp://www.retscreen.net/http://www.electrome.fr/