Browse Prior Art Database

PLL-Stabilisierung bei netzgefuehrten Ein- bzw. Rueckspeiseeinheiten

IP.com Disclosure Number: IPCOM000030792D
Original Publication Date: 2004-Sep-25
Included in the Prior Art Database: 2004-Sep-25
Document File: 2 page(s) / 38K

Publishing Venue

Siemens

Related People

Juergen Carstens: CONTACT

Abstract

Fuer den Betrieb von netzgefuehrten Ein- bzw. Rueckspeiseeinheiten ist es zwingend erforderlich, dass sich das Geraet auf die Phasenlage des angeschlossenen Netzes synchronisiert hat. Dies ist notwendig, da sich die Ansteuersignale fuer die Leistungshalbleiter (im generatorischen Betrieb) nur aus der Winkelstellung des angeschlossenen Netzes ableiten. Die Synchronisation wird am einfachsten durch eine PLL-Schaltung (Phase-Locked Loop, PLL) realisiert. Bei einer Netzkurzzeitunterbrechung (<=20ms) jedoch von einer oder mehreren Phasen verstimmt sich der PLL durch die fehlende Netzinformation, und es entsteht ein Fehlverhalten. Dies fuehrt dann zu einer Stoerung und zum Ausfall des Rueckspeisebetriebs des ungeregelten E/R-Moduls (Ein-/Rueckspeiseeinheit). Schematisch ist der Ablauf dabei wie folgt darstellbar: - kurzzeitiger Netzeinbruch auf einer Phase oder mehreren Phasen - PLL regelt den VCO (Voltage Controlled Oscillator) nach - Netz kommt wieder - VCO und Netz nicht mehr synchron - Rueckspeisung wird gesperrt - Stoerung der Anlage mit Zwischenkreisueberspannung - bei Netzwiederkehr muss sich der PLL erst wieder auf die Netzlage aussynchronisieren - Rueckspeisebetrieb fuer bestimmte Zeitdauer nicht moeglich Eine Abhilfemassnahme fuer ungeregelte E/R-Module mit dem Ziel einer hoeheren Robustheit bezueglich Netzkurzzeitunterbrechungen ist im Folgenden aufgefuehrt.

This text was extracted from a PDF file.
At least one non-text object (such as an image or picture) has been suppressed.
This is the abbreviated version, containing approximately 53% of the total text.

Page 1 of 2

S

PLL-Stabilisierung bei netzgefuehrten Ein- bzw. Rueckspeiseeinheiten

Idee: Reinhold Dillig, DE-Erlangen; Juergen Kimpel, DE-Erlangen

Fuer den Betrieb von netzgefuehrten Ein- bzw. Rueckspeiseeinheiten ist es zwingend erforderlich, dass sich das Geraet auf die Phasenlage des angeschlossenen Netzes synchronisiert hat. Dies ist notwendig, da sich die Ansteuersignale fuer die Leistungshalbleiter (im generatorischen Betrieb) nur aus der Winkelstellung des angeschlossenen Netzes ableiten. Die Synchronisation wird am einfachsten durch eine PLL-Schaltung (Phase-Locked Loop, PLL) realisiert. Bei einer Netzkurzzeitunterbrechung (<=20ms) jedoch von einer oder mehreren Phasen verstimmt sich der PLL durch die fehlende Netzinformation, und es entsteht ein Fehlverhalten. Dies fuehrt dann zu einer Stoerung und zum Ausfall des Rueckspeisebetriebs des ungeregelten E/R-Moduls (Ein- /Rueckspeiseeinheit).

Schematisch ist der Ablauf dabei wie folgt darstellbar:

- kurzzeitiger Netzeinbruch auf einer Phase oder mehreren Phasen - PLL regelt den VCO (Voltage Controlled Oscillator) nach - Netz kommt wieder - VCO und Netz nicht mehr synchron - Rueckspeisung wird gesperrt - Stoerung der Anlage mit Zwischenkreisueberspannung - bei Netzwiederkehr muss sich der PLL erst wieder auf die Netzlage aussynchronisieren - Rueckspeisebetrieb fuer bestimmte Zeitdauer nicht moeglich

Eine Abhilfemassnahme fuer ungeregelte E/R-Module mit dem Ziel einer hoeheren Robustheit bezueglich Netzkurzzeitunterbrechungen ist im Folgenden aufgefuehrt.

Durch geeignete Schaltungen/Massnahmen wird der VCO der PLL-Schaltung bei einer kurzzeitigen Unterbrechung der Netzspannung in seiner Regelbandbreite beschraenkt. Waehrend der Zeitdauer des fehlenden Synchronisationssignals (Netzeingangsspannung) bleibt der PLL nahezu stabil in seiner Frequenz und Phasenlage. Dadurch muss nach Wiederkehr des Netzes keine erneute Synchronisation durchgefuehrt werden. Der Rueckspeisebetrieb des ungeregelten E/R-Moduls bleibt erhalten, und die Anlage geht nicht in Stoerung. Nach der Wiederkehr des Versorgungsnetzes kann Energie zurueckgespeist werden.

In diese neue Schaltung geht die Information der Synchronisationserfassung ein. Solange, wie das Netz nicht synchron mit der Frequenz des VCOs ist, besteht ein Phasenunterschied zwischen beiden Systemen. Der PLL ist nicht eingerastet, u...