PROCEDIMIENTO PARA LA REGULACIÓN DE ONDULADORES.

La invención se refiere a un procedimiento para regular la tensión y la potencia de varios onduladores de alta frecuencia de una instalación de onduladores en islote, conectados en paralelo en la salida, así como para repartir la carga entre estos onduladores de alta frecuencia, que constan por lo menos cada uno de un convertidor DC-DC, un circuito intermedio y un convertidor DC-AC, formándose para cada ondulador de alta frecuencia una magnitud directriz para especificar un valor de consigna para la regulación de la tensión de un circuito intermedio en el circuito intermedio del ondulador de alta frecuencia. El documento DE 43 12 084 A1 describe un suministro de energía de carácter modular formado por varios módulos convertidores de corriente continua. La tensión del circuito intermedio de los onduladores conectados en paralelo se regula en función de la corriente de salida del ondulador. Por el documento DE 29 04 786 B1 se conoce un procedimiento para regular la tensión y repartir la carga así como para sincronizar varios onduladores cuyas salidas están conectadas entre sí. Para ello se forma una magnitud de regulación equivalente que se calcula a partir de la suma de la tensión alterna de salida del ondulador y el producto de la desviación respecto a un valor de consigna de la corriente del ondulador a la salida, es decir una componente transversal de la corriente, así como una impedancia compleja. El inconveniente que presenta un concepto de regulación de esta clase es que las imprecisiones de la medición entran directamente en la regulación, y por lo tanto incluso con un error de medida pequeño se está especificando como magnitud de regulación un valor real falseado, con lo cual en la salida se regula de acuerdo con una potencia no deseada. Además se requiere la especificación de un valor de consigna para la corriente así como la medición de las corrientes a la salida del ondulador con el fin de determinar la componente transversal de la corriente que fluye entre los onduladores, con lo cual resulta una complejidad de regulación elevada que repercute también negativamente en el tiempo de reacción de la regulación. También se conoce por el documento DE 691 25 462 T2 un sistema de onduladores en paralelo con varios onduladores, que están unidos entre sí por medio de un conductor colector, de tal modo que la corriente de carga se pueda repartir entre los onduladores. Está previsto un circuito detector de corriente que determina una componente transversal de la corriente de una corriente que fluye entre los onduladores, es decir la corriente transversal. A través de un primer circuito regulador de la tensión se puede regular la tensión de salida del regulador para suprimir la componente de corriente transversal que se haya detectado. Para formar una señal de consigna de tensión para la regulación se multiplica la corriente transversal por una impedancia específica, restándose la tensión calculada a partir de ahí de una tensión de referencia para obtener de este modo una señal de consigna de la tensión. En esta forma de proceder existe el inconveniente de la alta complejidad de regulación y el detrimento de la velocidad de regulación ya que es preciso determinar las corrientes transversales para lo cual se requiere un circuito detector de la corriente que ha de determinar las desviaciones con respecto a una corriente de consigna que se ha de especificar. En el documento DE 692 17 109 T2 se describe un sistema para el funcionamiento en paralelo de una pluralidad de onduladores, donde también aquí se efectúa un reparto de la carga determinando para ello la corriente transversal entre los onduladores, por medio de un circuito de determinación de la corriente, formando a continuación una magnitud de regulación que depende de la corriente transversal que se haya determinado. También en este caso surgen los antes descritos inconvenientes relativos a la complejidad de la disposición del regulador, del elevado gasto de regulación y del tiempo de reacción de la regulación. Por el documento US 5,473,528 A y por el artículo de Van Der Broeck, H et al: A simple method for parallel operation of inverters (un método sencillo para el funcionamiento en paralelo de onduladores) (Twentieth International Telecommunications Energy Conference; 4- 8 octubre 1998, páginas 143-150) se conocen circuitos en paralelo de módulos onduladores en los que se determina la corriente necesaria o la potencia necesaria para que resulte posible el funcionamiento en paralelo de un número superior de módulos onduladores. El objeto de la presente invención consiste en crear un procedimiento mediante el cual se pueda realizar la regulación de la tensión y la potencia de varios onduladores de alta frecuencia (onduladores HF) conectados en paralelo, con un menor aparato de regulación. También es uno de los objetivos parciales de la invención conseguir un comportamiento de la regulación de gran estabilidad y que sea insensible frente a las imprecisiones de medida. El objetivo conforme a la invención se resuelve determinando la carga de cada ondulador HF por medio de un dispositivo de control situado a la entrada de cada ondulador de alta frecuencia, mediante la determinación de la potencia de entrada, porque cada dispositivo de control simula una resistencia interna virtual de cada ondulador HF, por medio de la cual se provoca una caída de tensión virtual dependiente de la carga que se ha determinado, cuya caída de tensión virtual se emplea para regular la tensión del circuito intermedio, de modo que se provoca una variación deseada de la tensión de salida de cada uno de los onduladores HF. Por medio de la resistencia simulada se ha hallado una magnitud que provoca una caída de tensión UVR virtual dependiente de la carga, que se puede emplear como magnitud regulada para estabilizar el sistema de onduladores y para efectuar el reparto de la carga. En este caso, la resistencia queda registrada en una memoria como valor o curva característica, es decir que no 2   está realizada con técnica de circuitos sino que en cierto modo está simulada, y se emplea para el tratamiento mediante una lógica de programa, de modo que físicamente no se produce ninguna pérdida de potencia a causa de la resistencia. La ventaja de esta solución es que no es necesaria la determinación de las corrientes transversales o de compensación que fluyen entre los onduladores HF para poder efectuar una regulación de la tensión de salida y además un reparto definido de la carga entre varios onduladores HF. Por lo tanto se reduce considerablemente el aparato de regulación y aumenta la velocidad de regulación al desaparecer la determinación y evaluación de las corrientes transversales. Además se obtiene la ventaja de conseguir una regulación insensible frente a errores de medida o imprecisiones de medida, ya que debido a la especificación flexible de valores de consigna para la tensión del circuito intermedio y por lo tanto para efectuar una adaptación de la tensión de salida en forma de una oscilación de la tensión de la red en función de la potencia necesaria en el caso de que se reconozca un valor de consigna erróneo, se vuelve a regular de nuevo dentro del campo del valor físicamente correcto. Por lo tanto se obtiene un comportamiento de regulación estable y las desviaciones de los valores de consigna se compensan automáticamente. Mediante una regulación de esta clase se consigue también un reparto de la carga definido, por ejemplo simétrico, entre los onduladores HF conectados en paralelo. Se evitan por lo tanto corrientes transversales indeseables entre los onduladores HF, sin que sea necesario conocer magnitudes de otro ondulador HF, o magnitudes que surgen entre los onduladores HF, tales como una corriente transversal. Por lo tanto se puede regular de modo autónomo y de forma ventajosa cada uno de los onduladores HF, con lo cual aumenta la velocidad de regulación y se reduce el aparato de regulación. También es ventajosa una forma de proceder en la que la carga del ondulador HF se determina a la entrada del ondulador HF mediante la determinación de la potencia de entrada, dado de que de este modo se puede determinar de forma sencilla una magnitud de referencia, con independencia de los demás onduladores HF, que se utiliza en cada caso como magnitud de influencia para estabilizar todo el sistema de onduladores. También se puede calcular una magnitud de reducción sirviéndose de la resistencia interna del ondulador HF simulada por el dispositivo de control. Por el hecho de que la magnitud de reducción se calcula a partir del producto de la potencia de entrada Pi y de un factor de adaptación Ki, se puede adaptar la magnitud de reducción a diferentes casos de aplicación y modos de trabajo, mediante el empleo de un factor de adaptación adecuado Ki. En este caso resulta especialmente... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para la regulación de la tensión y de la potencia de varios onduladores HF (2) conectados en paralelo en la salida, de una instalación de onduladores en islote, así como para el reparto de la carga de estos onduladores HF (2), que constan cada uno por lo menos de un convertidor DC-DC (3), un circuito intermedio (4) y un convertidor DC-AC (5), formándose para cada ondulador HF (2) una magnitud directriz (Ui) para especificar un valor de consigna para la regulación de una tensión de circuito intermedio (UZKi) en el circuito intermedio (4) del ondulador HF (2), caracterizado porque la carga de cada ondulador HF (2) viene determinada por un dispositivo de control (13) situado a la entrada de cada ondulador HF (2) mediante la determinación de la potencia de entrada (Pi), porque cada dispositivo de control (13) simula una resistencia interna virtual de cada ondulador HF (2) por medio de la cual se provoca una caída de tensión virtual (UVR) que depende de la carga que se haya determinado, cuya caída de tensión virtual (UVR) se emplea para la regulación de la tensión (UZKi) del circuito intermedio (4), de modo que se provoca una modificación intencionada de la tensión de salida de cada ondulador HF (2). 2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque mediante la resistencia interna simulada por el dispositivo de control (13) de cada ondulador HF (2) se calcula una magnitud de reducción. 3. Procedimiento según la reivindicación 2, caracterizado porque la magnitud de reducción se calcula a partir del producto de la potencia de entrada (Pi) y de un factor de adaptación (Ki). 4. Procedimiento según la reivindicación 3, caracterizado porque el factor de adaptación (Ki) se asigna al tipo de ondulador HF (2) empleado, y porque para calcular la magnitud de reducción se descarga de una memoria del dispositivo de control (13) un correspondiente factor de adaptación específico (Ki). 5. Procedimiento según una de las reivindicaciones 2 a 4, caracterizado porque para cada ondulador HF (2) se determina una magnitud directriz (Ui) para especificar el valor de consigna de la tensión del circuito intermedio (UZKi) en función de la magnitud de reducción. 6. Procedimiento según la reivindicación 5, caracterizado porque la magnitud directriz (Ui) se calcula a partir de la diferencia entre una tensión de referencia (Ui_ref) y la magnitud de reducción. 7. Procedimiento según una de las reivindicaciones 2 a 6, caracterizado porque para la resistencia simulada o la magnitud de reducción se emplean magnitudes reales, en particular magnitudes de corriente continua. 8. Procedimiento según una de las reivindicaciones 5 a 7, caracterizado porque la magnitud directriz (Ui) para la especificación del valor de consigna de la tensión del circuito intermedio (UZKi) se reduce en la salida (8) en caso de producirse un aumento de la carga del ondulador HF (2) o se aumenta en la salida (8) en caso de producirse una reducción de la carga del ondulador HF (2). 9. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque para la regulación de la tensión del circuito intermedio (UZKi) se emplean un regulador de tensión (19), y conectado a continuación de este por lo menos un regulador de intensidad (20), por ejemplo en cada caso un regulador PI, para lo cual se especifica por parte del regulador de tensión (19) otra magnitud directriz (Ui) para la corriente de consigna alimentada al circuito intermedio (4) para la regulación, por parte del regulador de intensidad (20), de modo que se establece la tensión del circuito intermedio (UZKi) por medio de la corriente de consigna alimentada al circuito intermedio (4). 10. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque para la regulación de la tensión del circuito intermedio (UZKi) se mide una corriente de impedancia (UZKi) y se conduce al circuito intermedio (4). 11. Procedimiento según una reivindicación 9 o 10, caracterizado porque se reacoplan al regulador de tensión (19) y eventualmente al regulador de intensidad (20) la tensión del circuito intermedio (UZKi) y eventualmente la corriente de impedancia (IZKi), para formar una desviación de regulación. 12. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los onduladores HF (2) se sincronizan a través de una línea (23) mediante una señal o un impulso, al menos en el momento de inicio del régimen de funcionamiento en paralelo. 13. Procedimiento según la reivindicación 12, caracterizado porque a través de la línea (23) se transmiten otros datos que no sean críticos en el tiempo tales como señales de fallos o de diagnóstico, parámetros de potencia, magnitudes de estado, etc. 9     11