I spent most of the day listening, and talking to, professor Lennart Harnefors during his lecture in control of voltage-source converters and (later) the controls of HVDC Light applications. The following statement is freely cited off his lecture:

”It is lucky for one to be an engineer of VSC (Voltage Source Converters), because it doesn’t matter if you are controlling an  AC motor of less than a kV or, say and HVDC Light plant of 1GW, you still use the same control algorithms. You can hardly use the same algorithms for a jumbo jet as you do for a propeller plane. It is very beautiful.”

- Lennart Harnefors

Dagens arbete har gått åt till att sätta mig in i det kontrakt som gäller för det projekt jag är inblandad i. För det första kan jag berätta att försöka läsa ett helt kontrakt för en HVDC-länk skulle ta närmare oändligheten (varav 1 % kanske är utav intresse just för dig). Det svåraste är kanske dock, förutom att lokalisera din information, att verkligen utröna vad kontraktet säger.

Man skulle kunna likna det med en skönlitterär bok. När du läser skön så lämnas väldigt mycket rum för hur du som läsare uppfattar situationen, kärnan av en händelse kanske ligger helt i upplevelsen och subjektiviteten i dina åsikter/känslor. Ett kontrakt, det är helt tvärtom. Ett kontrakt skall tolkas bokstavligt – det var något jag fick lära mig när jag läste JÖKEN förra året. Kontraktet är A och O. Uppstår ett frågetecken så är det kontraktet man vänder sig till i första hand.

Att kunna läsa kontrakt för vad dem är, men också att finna orken att läsa ett kontrakt är av största vikt. Jag kan bara ge ett exempel på utbildningsmaterial som jag tog fram till en kund för två år sedan. Då koncernspråket är engelska så togs materialet fram på det språket – något som förutsattes vara korrekt. Men efter kommentar från kund, två veckor innan utbildningarna skulle hållas, kollade en administrator upp kontraktet – och visst stod det där. Allt utbildningsmaterial skall finnas översatt till [det lokala språket]. Det slutade med att man fick anlita ett översättningsföretag i sista minut.

Det är en del av orsaken till att jag nu ägnat närmare tre dagar åt att sätta mig in i kontraktet för mitt nuvarande projekt, speciellt vad gäller idrifttagningen. Vad kräver kund (?), vad är våra grundkrav (?), och vad säger den internationella standarden?

Bild återfinns HÄR

FST = Factory System Test. Det är där som verifikationen av kontrollsystemet till HVDC-anläggningar sker. Jag skall inte ens försöka erinra hur mycket kod som ligger bakom – att hitta i kontrollen är en kunskap i sig. Mina första veckor på FST:n för mitt nuvarande projekt var ganska förvirrande… att lära sig hitta i ett kodbibliotek med tusentals ”sidor” är inte enkelt. Men så småningom lär man sig en struktur, och tillslut förvånas man över hur ”lätt” det är att hitta rätt kontrollsignal i ett virrvarr av funktioner.

Det som underlättar enormt är att ABB använder ett grafiskt programmeringsverktyg speciellt framtaget för att all personal inte skall behöva ha ”Goda kunskaper i C” skrivet i sitt CV.

HiDraw

Jag är ändock tacksam över att jag läst booleansk algebra på högskolan men det har funnits en symbol som återkommit gång på gång… under min förstudie och senare under examensarbetet och nu i FST. Den så kallade αβ-transformen, även kallad ”Clarke transform”. Min handledare förklarade transformen och användandet av αβ-parametrarna så här: ”αβ-parametrarna gör det enklare att analysera ett systems RMS-värden”. Say what?

Att analysera osymmetriska trefassystem är allt annat än enkelt – detta var en av anledningarna till att vi ägnade näst intill en hel kurs enbart åt symmetriska komponenter – något som jag fann mest tog upp en väldans massa tid. För ett tag sedan började gå på en internkurs som hålls huvudsakligen av professor Lennart Harnefors på ABB där en genomgång av elkraft och matematiken bakom HVDC:s kontrollsystem. I veckan som gått kom han in på αβ-parametrarna, men också de mer kända dq-parametrarna. Clarke- och Park-transformerna som de också kallas efter sina upptäckare används i många sammanhang inom kraftelektroniken – till en början i kontrollen av motorer och rörande massor.

Det som gjorde att Harnefors gav mig ett nytt perspektiv på ovan transformer var hans liknelse med radiovågor och radiotransmission. För att överföra radiovågor utan för mycket störningar så ”moduleras” originalinspelningen upp till en betydligt högre frekvens (MHz-området) på vilken den överförs för att sedan ”demoduleras” tillbaka till talfrekvens i radiomottagaren. αβ- och dq-parametrarna är således modulering/demodulering av spänning/strömmar för att lättare kunna utföra diverse beräkningar som annars skulle bli betydligt mer omfattande. Han kallade det ”real time modelling of the jw method” (sv. realtidsmodellering av jw-metoden):

En så kallad ”converter transformer” är en speciell typ av transformator för användning inom HVDC-tekniken. Åke Carlsson på ABB Transformers sammanfattar HVDC-transformatorns egenskaper och funktioner enligt följande:

• Att förse AC-spänning till två separata kretsar med ett relativt fasskifte på 30 grader för reducering av de lägsta övertonerna 5:an och 7:an.
• Att agera som en galvanisk barriär mellan AC och DC-systemen och för att förhindra att DC-potential övergår i växelströmsnätet.
• Med hjälp av en relativt högre reaktiv impedans i AC-tillförseln, minska eventuella kortslutningsströmmar samt kontrollera ”rate of rise” i ventilströmmen under kommutering.
• Att transformera spänning mellan växelströmsnätet och HVDC-systemet.
• Genom en relativt stor omsättningskopplare med små steg kunna ge nödvändiga justeringar i källspänningen.

5:e och 7:e övertonen (utdrag ur Harmoniska Övertoner):

De flesta utrustningar inom kraftelektroniken ger upphov till dessa övertoner. Detta på grund av att de är så kallade icke-linjära laster, laster som drar ström puls-vis eller på annat sätt påverkar och förvränger sinusformen hos strömkurvan. Detta innebär att de konverterare som finns i HVDC utrustning bland annat ger upphov till dessa övertoner.

Genom att fasvrida transformatorns två sekundära utgångar med 30 grader elimineras de två lägsta övertonerna. Fasvridningen fås genom att sätta två trefastransformatorer parallellt varav en är Y-Y-kopplad och den andra Y-Δ-kopplad (den 30-gradiga fasvridningen är ett fenomen av Δ-formationen).

Bild återfinns hos allaboutcircuits[dot]com

En ökning av den reaktiva impedansen på HVDC-transformatorer jämfört med traditionella krafttransformatorer bidrar till ett ”segare” strömrusningsförlopp på ventilsidan och lägre kortslutningsströmmar – detta bidrar till att skydda ventilerna men också att ventilens fysikaliska egenskaper har mindre krav på strömtålighet än om en traditionell transformator användes.

Men transformatorns största och viktigaste funktion är fortfarande den som även gäller för vanliga krafttransformatorer: Dess uppgift är att överföra spänning från ett nät till ett annat där spänningsvolym (och talar vi HVDC) även frekvens kan skilja åt.

________________________________________________________________________________________

Källor och information:
Specific requirements on HVDC converter transformers av Åke Carlsson LÄNK (pdf)

Nyligen läste jag en mycket intressant semi-självbiografi av Joshua Foer, en journalists resa till att bli korad ”U.S. memory champion”. Boken i sig gav inte så mycket ljus över Joshua själv som över allt som kretsar minnesträning, moderna tävlingar och inte minst människans historiska perspektiv på minnet.

Det som slog mig mest var de avsnitt där diskussionen föll in på inlärning i skolmiljö och hur målet ofta är att memorisera så mycket fakta som möjligt, ofta, genom ren upprepning.

Buzan believes schools go about teaching all wrong. They pour vast amounts of information into students’ heads, but don’t teach them how to retain it. […] But it’s not memorization that’s evil, he says; it’s the tradition of boring rote learning that he believes has corrupted Western education.

Det finns många som anser att vi har “glömt bort” hur man minns allt eftersom internet och andra “externa” källor av information blivit allt mer tillgängliga. Samtidigt finns det dem som ser det helt omvänt – i sin bok ”Moonwalking with Einstein: The Art and Science of Remembering Everything” skriver Joshua bl.a. om Gordon Bell:

Bell sees himself as the vanguard of a new movement that takes the externalization of memory to its logical extreme: a final escape from the biology remembering. […] For the last decade, Bell has kept a digital “surrogate memory” to supplement the one in his brain. […] A miniature digital camera, called a SenseCam, dangles around his neck and records every sight that passes before his eyes.

Hur mycket vi än kan förlita oss på Google, så kan man inte undkomma att ett gott minne fortfarande är användbart. Jag minns hur jag och en barndomsvän fick för oss att lära oss USA:s samtliga delstater och dess huvudstäder utantill i sjunde klass. Hur gick vi tillväga? Vi repeterade, övade, och övade… men tänk om vi hade kunnat lära oss det smidigare (?), snabbare (?), och inte minst mer långvarigt? Idag vet jag inte ens om jag kan nämna en delstat/huvudstads-kombination korrekt. Men ett av de smått ”skrämmande” fakta jag fick veta utifrån att läsa Joshua Foers bok var hur mycket skolväsendet på senare år påverkats av att vi inte behöver minnas eller att skolungdomar överlag inte lär sig det som kan anses vara ”allmänbildning”:

Could any less be said to those two thirds of American teens who don’t have a clue when the Civil War occurred? Or the 20 percent who don’t know who the United States fought against in World War II? Or the 44 percent who think that the subject of “The Scarlet Letter” was either a witch trial or a piece of correspondence? Progressive education reform has accomplished many things. It has made school a lot more pleasant, and a lot more interesting. But it’s also brought with it costs for as individuals and as citizens. Memory is how we transmit virtues and values, and partake of a shared culture.