Стабилизация напряжения в высоковольтных преобразователях часто-ты   при работе электроприводов газоперекачивающих агрегатов

Igor V. Gulyaev; Oleg V. Kryukov

doi:10.17213/0136-3360-2023-3-29-35

Authors

Igor V. Gulyaev National Research Ogarev Mordovia State University
Oleg V. Kryukov LLC «TSN-Electro»

DOI:

https://doi.org/10.17213/0136-3360-2023-3-29-35

Keywords:

automated electric drive, voltage observer, gas pumping unit, frequency converter, pulse-width modulation, algorithm

Abstract

Introduction. The article considers a system of voltage stabilization in the DC link of a high-voltage frequency converter, which operates due to the recuperation of kinetic energy from an electric-driven gas-pumping unit.

Methods and results. The presented scheme makes it possible to ensure stable operation of the electric drive in case of power supply voltage failures and the technological process continuity. The system operation is based on the automatic frequency change of the modulating signal in a frequency converter according to mismatch signals of the actual and required values of the DC link voltage.

Conclusion. The proposed algorithm for the voltage observer operation on the switched capacitors, based on the measured stator currents of the blower drive machine, a dynamic model of the AC motor, a state table of converter switches, and the equations for currents and voltages balance can significantly increase its stable operation reliability for the centrifugal blower drive with fluctuations in the supply voltage.

Author Biographies

Igor V. Gulyaev, National Research Ogarev Mordovia State University

Dr. Sci. (Eng.), Professor of the Department «Electronics and Nanoelectronics», Head of Science and Education Center «Power efficient motors»

Oleg V. Kryukov, LLC «TSN-Electro»

Dr. Sci. (Eng.), Professor, Deputy Director for Science and Research, LLC «TSN-Electro»

References

Репин Д.Г. Концепты системы мониторинга технического состояния компрессорных станций // Контроль. Диагностика. 2017. № 12. С. 30 – 35.

Ziuzev A.M., Metelkov V.P., Mikhalchenko S.G. Estimation of thermal state of AC electric motor of trunk gas pipelines com-pressor stations // Bulletin of the Tomsk Polytechnic University, Geo Assets Engineering this link is disabled. 2021. 332(1). Рр. 88 – 96.

Blagodarov D.A., Dulnev N.N., Safonov Y.M., Fedortsov N.N., Kostin A.A. Intelligent control of electric machine drive sys-tems // В сб.: 2018 10th International Conference on Electrical Power Drive Systems, ICEPDS 2018 – Conf. Proceedings 10. 2018. С. 8571670.

Васенин А.Б., Степанов С.Е., Титов В.Г. Реализация капсулированных электроприводных ГПА на объектах ПАО «Газ-пром» // Изв. вузов. Электромеханика. 2020. Т. 63. № 1. С. 31 – 37. DOI:10.17213/0136-3360-2020-1-31-37

Teplukhov D.Y. Method for stabilizing the operation of synchronous machines using a virtual load sensor // Russian Electrical Engineering. 2019. Т. 90. № 7. С. 473 – 478.

Крюков О.В. Оценка эксплуатационных факторов электроприводных газоперекачивающих агрегатов по нормативным требованиям мониторинга // Контроль. Диагностика. 2018. № 10. 50-57. DOI:10.14489/td.2018.10. Pp.050-057.

Teplukhov, D. Invariant Automatic Control System for a Group of Fans in Gas Air Cooling Devices by Means of Energy Effi-ciency Algorithms // 2020 11th International Conference on Electrical Power Drive Systems, ICEPDS 2020 – Proceedings this link is disabled. 2020. 9249270.

Захаров П.А. Методология инвариантного управления агрегатами КС при случайных воздействиях // Изв. вузов. Элек-тромеханика. 2009. № 5. С. 64 – 70.

Serebryakov A.V. A system of online diagnostics of the technical condition of power plants. Russian Electrical Engineering. 2015. T. 86. № 4. C. 208 – 212.

Крюков О.В. Встроенная система диагностирования и прогнозирования работы асинхронных электроприводов // Изв. вузов. Электромеханика. 2005. № 6. С. 43 – 46.

Серебряков А.В. Активно-адаптивные алгоритмы управления и мониторинга автономными энергетическими ком-плексами // В сб.: Пром-Инжиниринг. Труды II МНТК. Челябинск, ЮУрГУ, 2016. С. 286 – 290.

Крюков О.В. Сравнение характеристик высоковольтных преобразователей частоты для электроприводов ГПА // Электротехника: сетевой электронный научный журнал. 2016. Т. 3. № 2. С. 50 – 60.

Belousov A.S., Meshcheryakov V.N., Valtchev S. Development of a control algorithm for three-phase inverter in electric drives reducing the number of commutations // В сборнике: Proceedings - 2019 1st International Conference on Control Systems, Mathematical Modelling, Automation and Energy Efficiency, SUMMA 2019. С. 444-449. DOI: 10.1109/summa48161.2019.8947487.

Serebryakov A.V. Energy efficient power supply systems of oil and gas pipelines electric drives // Bulletin of South Ural State University. Series: Power Engineering. 2017. Т. 17. № 3. С. 102 – 110.

Серебряков А.В. Универсальная система мониторинга электродвигателей ГПА // Изв. вузов. Электромеханика. 2016. № 4 (546). С. 74 – 81. DOI:10.17213/0136-3360-2016-4-74-81

Титов В.Г. Алгоритмы управления на базе множественной регрессии инвариантными технологическими системами с электроприводами // Изв. вузов. Электромеханика. 2021. Т. 64. № 2. С. 32 – 38. DOI:10.17213/0136-3360-2021-2-32-38

Valtchev S., Meshcheryakov V. N., Belousov A.S. Comparative Analysis of Electric Drives Control Systems Applied to In-duction Motors // Proceedings - 2020 2nd International Conference on Control Systems, Mathematical Modeling, Automation and Ener-gy Efficiency, SUMMA 2020this link is disabled. 2020. Рр. 918 – 922, 9280637.

Крюков О.В. Автоматизированное нагружающее устройство для комплексных испытаний поршневых двигателей // Двигателестроение. 2016. № 2. С. 30 – 35.

Леонов В.П., Федоров О.В. Применение микропроцессорной техники в нагружающих устройствах // Двигателестрое-ние. 1987. № 7. С. 37 – 43.

Крюков О.В. Алгоритмы быстрого преобразования Уолша в микропроцессорных системах управления электроприво-дом // Изв. вузов. Электромеханика. 2005. № 4. С. 39 – 44.