專利名稱：傳輸高壓直流裝置的控制方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及傳輸高壓直流電的裝置的一種控制方法和實(shí)現(xiàn)該方法的一種裝置。
在二個(gè)交流電壓網(wǎng)之間傳輸高壓直流電的裝置包括二個(gè)換流器站和公共的dc連線，每個(gè)換流器在其ac側(cè)與單獨(dú)的其中一個(gè)交流電壓網(wǎng)相連。dc連線可以是以架空線和/或電纜的形式，也可以不用金屬導(dǎo)線，而是由大地或水構(gòu)成的一些部件。每個(gè)換流器站包括一換流器，通常至少一個(gè)換流器變壓器，以將換流器連接至交流電壓網(wǎng)以及并聯(lián)濾波器，用于產(chǎn)生無功功率和濾去諧波。換流器通常為線換流(line-commufated)的電流源換流器，對(duì)此應(yīng)理解在換流器開關(guān)裝置(valve)之間電流換向借助于在交流電壓網(wǎng)中發(fā)生的電壓實(shí)現(xiàn)的，和從換流器角度看，dc連線作為一強(qiáng)(stiff)電流源。
在正常運(yùn)行時(shí)，其中一個(gè)換流器(下文稱之為整流器)運(yùn)行于整流方式，而另一個(gè)換流器(下文稱為之逆變器)運(yùn)行于逆變方式。各個(gè)換流器的控制設(shè)備產(chǎn)生與控制角α對(duì)應(yīng)的控制信號(hào)，控制信號(hào)的觸發(fā)脈沖加在換流器的開關(guān)裝置上。為了使換流器損耗的無功功率減至最小，降低在換流器站中的元件上的應(yīng)力(stress)，若用最小可能的控制角α控制整流器，和用這樣一個(gè)控制角控制逆變器，此控制角導(dǎo)致最小可能的熄滅角γ(換流裕量)，而又不影響受控制的運(yùn)行，則是有益的。
因此，該裝置的控制系統(tǒng)通常如此設(shè)計(jì)，考慮對(duì)于換流故障(commutating error)，交流網(wǎng)絡(luò)上電壓變化和其他可能發(fā)生的從正常運(yùn)行的偏離要留有安全裕量，逆變器被控制在對(duì)于裝置的運(yùn)行條件適當(dāng)?shù)淖畲笾绷麟妷?，而整流器被控制在電流控制。電流控制的電流參考值根?jù)電流指令值(current order)形成，而電流指令值又根據(jù)功率指令值和主要(prevailing)值流電壓以這樣方式形成，使得直流電流和因而傳輸?shù)挠泄β时３衷谝笾怠Ｕ髌鞯目刂平窃陟o態(tài)運(yùn)行時(shí)選擇為盡可能地小，同時(shí)要考慮對(duì)于為保持可靠運(yùn)行所需要的最小允許的控制角，電流控制需要一定的控制裕量。
通常，整流器和逆變器的控制設(shè)備的相同方式設(shè)計(jì)，因而在整流器中電流控制器被啟動(dòng)，逆變器中用于控制旨在保持熄滅角在一預(yù)選的最小值，但不小于該最小值的控制設(shè)備被啟動(dòng)。達(dá)到這一點(diǎn)是通過將根據(jù)對(duì)整流器的電流指令值形成的電流參考值加至整流器和逆變器兩者的電流控制器，而在逆變器的電流控制器上還加有其值不為零的電流裕量，電流裕量的符號(hào)使得該電流控制器努力減小由整流器控制的直流電流。整流器的電流裕量被給予等于零的值。對(duì)于整流器和逆變器的電流指令值和電流裕量通過遠(yuǎn)程通信線路協(xié)調(diào)。
在整流器的交流電壓網(wǎng)中電壓下降可能導(dǎo)致整流器不能保持指令的電流。當(dāng)電流跌落的量正好對(duì)應(yīng)逆變器的電流裕量時(shí)，逆變器接管電流控制，并將電流控制在等于電流指令值減去電流裕量的值。這樣在dc’連線中傳輸?shù)挠泄β室才c電壓下降和電流裕量的量有關(guān)地跌落。過渡過程通常也與電流瞬時(shí)減少大于電流裕量的值相聯(lián)系。
為了一般地說明傳輸高壓直流電的技術(shù)，參考Erich Uhlmann所著的《運(yùn)用直流電的電力傳輸》中125-140頁(Springer Verlag.Berlin Heidelberg New York 1975年)。
為了克服在上述情況下傳輸功率的減小，已建議使用一電流控制器，當(dāng)已確定逆變器已接管電流控制時(shí)，該電流控制器通過反饋控制電路將逆變器的電流參考值增加與電流裕量相對(duì)應(yīng)的值。然而，這引起控制設(shè)備的復(fù)雜化和往往難以調(diào)節(jié)控制器的動(dòng)態(tài)運(yùn)行情況。
這樣，為了減小所傳輸功率的瞬變和損失。希望減小電流裕量。電流裕量通常已定為典型的0.1單位的值，其中由于整流器和逆變器之間電流指令值的協(xié)調(diào)的需要，這種協(xié)調(diào)已往往通過普通的電話通信實(shí)現(xiàn)。運(yùn)用更快和自動(dòng)運(yùn)行的遠(yuǎn)程通信線路，電流裕量可以減小至典型的0.02單位幅度的數(shù)量級(jí)。這意味對(duì)逆變器的電流控制的不可避免的轉(zhuǎn)變是以較小的電流減小和過渡過程中更小的瞬變被實(shí)現(xiàn)。
串聯(lián)補(bǔ)償?shù)膿Q流器站是指其換流器電橋通過串聯(lián)電容，可能還通過中間變壓器連接到各自的交流電壓網(wǎng)。在串聯(lián)補(bǔ)償?shù)膿Q流器站中被傳送到逆變器的電流控制的風(fēng)險(xiǎn)增加。這理由是在串聯(lián)補(bǔ)償換流器站中整流器可以正常地運(yùn)行與交流電壓網(wǎng)的電壓的相位位置有關(guān)的額定控制角，這控制角小于非串聯(lián)補(bǔ)償?shù)膿Q流器站中整流器的控制角，典型的控制角約為5°，而不是約為15°。當(dāng)整流器的電壓作為控制角α的函數(shù)，基本上正比于COSα?xí)r，對(duì)于串聯(lián)補(bǔ)償換流器站在額定控制角下直流電壓將對(duì)控制角有更平坦的依賴關(guān)系，這需要減小電流裕量。
在整流器的交流器電壓網(wǎng)的大電壓減小，一般為大于0.1單位的情況下，例如由交流電壓網(wǎng)故障引起的，或者假如這網(wǎng)絡(luò)是弱的但當(dāng)連接一大負(fù)載時(shí)，在整流器和逆變器的電流指令值之間的協(xié)調(diào)可能引起一些問題。換流器的控制設(shè)備通常包括根據(jù)在各自換流器的直流電壓對(duì)電流指令值的限制，它這樣設(shè)計(jì)，使得電流指令值隨減小的直流電壓被限制在隨電壓減小的一個(gè)值，和在更低電壓值時(shí)限制在一常數(shù)值。在換流器的控制設(shè)備的電流控制器上加有這樣限制的電流指令值作為電流參考值。然而，電流指令值在這限制之前通過整流器和逆變器之間遠(yuǎn)程通信線路協(xié)調(diào)。可能發(fā)生與上述大電壓減小相聯(lián)系的，對(duì)電流指令值的依賴于電壓的限制成為有效的。然而，因?yàn)檎髌鞯闹绷麟妷河绕湓诠收系那闆r下可能明顯地偏離逆變器的直流電壓，對(duì)整流器和逆變器的電流指令值的分別限制可能使逆變器的電流控制器上所加的電流參考值大于在整流器的電流控制器上所加的電流參考值。假如這二電流參考值之間差超過電流裕量，那么逆變器的電流控制器傾向于增加電流，這只有通過進(jìn)一步減小逆變器的直流電壓才能發(fā)生。那么，在這樣情況下逆變器的控制設(shè)備相對(duì)于逆變器的直流電壓在針對(duì)其控制的方向相反的方向上努力，顯然這種情況引起的風(fēng)險(xiǎn)隨減小的電流裕量而增大。
如上所述，與整流器的交流電壓網(wǎng)中電壓減小相聯(lián)系可能發(fā)生的現(xiàn)象也可能與逆變器的交流電壓網(wǎng)中電壓增加相聯(lián)系地類似地發(fā)生。因?yàn)樵赿c傳輸中的故障，逆變器的交流電壓網(wǎng)中電壓增加可能在(尤其假如這網(wǎng)絡(luò)是弱的)所傳輸?shù)挠泄β蕼p小的情況中發(fā)生。
本發(fā)明的目的是提供序言中所說明的這種方法，這種方法容許與在正常運(yùn)行時(shí)發(fā)生電壓變化相聯(lián)系的低電流裕量，和在大電壓減小的情況下這種方法能確保逆變器的控制設(shè)備繼續(xù)以所要求的方式運(yùn)行，即努力增加電壓至對(duì)裝置的運(yùn)行條件適當(dāng)?shù)淖畲箅妷骸?br> 從所附的權(quán)利要求書可以清楚理解依照本發(fā)明的方法和裝置的特征。
從以下說明和權(quán)利要求可以清楚理解本發(fā)明的改進(jìn)的優(yōu)越之處。
以下結(jié)合


實(shí)施例，更詳細(xì)地闡述本發(fā)明，附圖如下圖1示意性地圖示具有串聯(lián)補(bǔ)償換流器站的傳輸高壓直流電的裝置，圖2以方塊圖形式表示依照?qǐng)D1的換流器站的控制設(shè)備的部件，圖3以方塊圖形式表示依照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中依照?qǐng)D2的控制設(shè)備的電流控制器的一個(gè)實(shí)施例，圖4表示依照?qǐng)D2的控制設(shè)備中用于限制電流指令值的限制部件的已知種類的電壓和電流參考值之間的關(guān)系，圖5表示與公共dc連線相連整流器和逆變器的已知種類的電流/電壓特性曲線，圖6表示在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中電壓和電流裕量之間的關(guān)系，以及圖7表示與公共dc連線相連的整流器和逆變器的依照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例修改的電流/電壓特性曲線。
以下說明既涉及本方法，又涉及本裝置，因而附圖既可看為信號(hào)流向圖，又可看為裝置方塊圖。
圖1表示在二個(gè)三相交流電壓網(wǎng)N1和N2之間傳輸高壓直流電的一個(gè)裝置，僅粗略地畫出。
第一換流器SR1通過串聯(lián)電容SC1和變壓器T1與電網(wǎng)N1的交流電壓端相連，和第二換流器SR2通過串聯(lián)電容SC2和變壓器T2與電網(wǎng)N2的交流電壓端相連。每個(gè)變壓器分別裝備有抽頭變換器TC1，TC2，在圖中用箭頭標(biāo)志。dc(直流)連線L1，L2使換流器SR1的直流電壓端與換流器SR2的對(duì)應(yīng)直流電壓端相連。dc連線的阻抗分別用Z1，Z2表示。用于產(chǎn)生無功功率和濾去諧波的并聯(lián)濾波器(圖中未示出)與各自的交流電壓網(wǎng)相連。
為說明本實(shí)施例起見，假定在正常運(yùn)行時(shí)有功功率以從換流器SR1至換流器SR2的方向被傳輸，即換流器SR1運(yùn)行為整流器，而換流器SR2運(yùn)行為逆變器。然而，二個(gè)換流器均適應(yīng)于能以已知方式運(yùn)行為整流器和逆變器。
整流器的直流電壓UD1和逆變器的直流電壓UD2分別由電壓測量裝置UM1，UM2測量，裝置UM1，UM2分別傳送測量值UD1和UD2。通過dc連線的電流Id分別由電流測量裝置IM1，IM2測量，裝置IM1，IM2分別傳送測量值ID1和ID2。交流電壓網(wǎng)的各電壓Un1和Un2分別由電壓測裝置UMN1和UMN2測量，裝置UMN1和UMN2分別傳送測量值UN1和UN2。
每個(gè)換流器分別有一件控制設(shè)備CE1，CE2，該裝置運(yùn)行參數(shù)的上述測量值送至控制設(shè)備CE1，CE2，即整流器的控制設(shè)備上加有交流電壓網(wǎng)電壓，整流器直流電壓和dc連線的直流電流的測量值，和逆變器的控制設(shè)備上的加有與逆變器有關(guān)的對(duì)應(yīng)的測量值。此外，第二件控制設(shè)備上加有(其方式在圖中沒有表示，但本身眾所周知)有關(guān)抽頭變換器的位置的信息的輸入信號(hào)和電力方向信號(hào)RECT/INV，電力方向信號(hào)RECT/INV分別指示整流器運(yùn)行和逆變器運(yùn)行，和取決于該裝置的操作人員請(qǐng)求的電力方向而決定。
整流器和逆變器的這二件控制設(shè)備根據(jù)所加至的測量值和輸入信號(hào)，分別產(chǎn)生控制脈沖CP1和CP2，用于控制在換流器中以已知方式安排的開關(guān)裝置，并將控制脈沖CP1和CP2加至各個(gè)開關(guān)裝置(下文簡稱開關(guān))。
每件控制設(shè)備包括控制角單元CAC，單元CFC和CPG，控制角單元CAC形成控制角α的一個(gè)指令值，用于控制各自換流器的開關(guān)，這單元在下文還要詳細(xì)說明；單元CFC以已知方式設(shè)計(jì)，用于根據(jù)控制角α的指令值決定各個(gè)開關(guān)的導(dǎo)通瞬間；單元CPG用于分別產(chǎn)生控制脈沖CP1和CP2。以本身已眾所周知的方式形成的dc連線中直流電流的參考值從電力控制單元POC加至控制角單元CAC。控制角單元也可以加有來自其它(superordinate)控制系統(tǒng)的其它參考值(圖中未示出)，例如用于控制與交流電壓網(wǎng)無功功率交換的參考值。
這二件控制設(shè)備以本身已眾所周知的方式通過通訊線路TL相互通訊，雙向傳輸有關(guān)換流器的運(yùn)行參數(shù)的信息。
圖2表示在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中依據(jù)圖1的換流器站中一件控制設(shè)備的諸部件。這些控制設(shè)備通常對(duì)于整流器和逆變器是完全相同設(shè)計(jì)的，因而在以下圖2和繼后的圖3中，為指示與整流器和逆變器有關(guān)的數(shù)字分別為下標(biāo)1和2均不標(biāo)明。
功率控制單元POC包括計(jì)算部件IOCAL，用于計(jì)算dc連線中所傳輸有功功率的功率指令值PO和整流器中直流電壓Ud的測量值UD之間的商作為電流指令值10。電流指令值送至限制部件1，用于按照對(duì)該裝置預(yù)先選擇的關(guān)系，根據(jù)加至上述限制部件的直流電壓Ud的測量值UD限制電流指令值。此后從限制部件1的輸出信號(hào)IOL加至包含在控制角單元CAC中的電流控制器CC，作為此控制器的電流參考值，因而整流器的電流控制器加有第一電流參考值IOL1和逆變器的電流控制器加有第二電流參考值IOL2。
電流控制器的輸出信號(hào)AO。在限制部件2中產(chǎn)分別受到限制信號(hào)AMAXL和AMINL的作用，被限制其最大值和最小值，限制信號(hào)AMAXL和AMI NL以某種本身已眾所周知的方式形成并能受到影響。從限制部分2的輸出信號(hào)AOL形成控制角α的指令值，并被送至單元CFC，用于決定各自開關(guān)的導(dǎo)通瞬間。
圖3表示電流控制器CC的一個(gè)實(shí)施例。加法器3形成直流電流Id的電流參考值IOL和這電流的測量值ID之間的差值作為輸出信號(hào)。這差值被加至具有增益FP的比例放大部件4和加法器5。加法器5上也加有整流器和逆變器之間預(yù)選的電流裕量IOM，因而獲得電流裕量和來自加法器3的輸出信號(hào)之間差值作為輸出信號(hào)。加法器5的輸出信號(hào)加至積分時(shí)間常數(shù)為I/GT的積分部件6。積分部件包含限制部件7，它分別根據(jù)限制信號(hào)AMAXL和AMINL限制積分部件輸出信號(hào)的最大值和最小值。來自比例放大部件4和來自積分部件受到限制部件7限制的輸出信號(hào)被加至加法器8，加法器8獲得積分部件輸出信號(hào)和比例放大部件輸出信號(hào)之間差值作為輸出信號(hào)AO。
對(duì)于整流器和逆變器的電流指令值IO通過遠(yuǎn)程通信線路TL進(jìn)行協(xié)調(diào)。
借助受電力方向信號(hào)RECT/INV控制的選擇器9，電流裕量IOM對(duì)整流器設(shè)置等于零，而對(duì)逆變器設(shè)置為不同于零的值，并具有這樣符號(hào)，使得逆變器的控制設(shè)備努力減小受整流器控制的直流電流。
這樣，至此就逆變器而言，在靜態(tài)運(yùn)行時(shí)，當(dāng)直流電流的測量值ID2至少幾乎等于電流參考值IOL2時(shí)，積分部件6的輸入信號(hào)由電流裕量組成，這意味其輸出信號(hào)將接受由限制信號(hào)AMAXL限制其最大值。從比例放大部件4輸出的信號(hào)在上述條件下等于零或接近零，因此由逆變器指令的控制角α的值由上述限制信號(hào)所決定。
圖4表示在各自換流器的直流電壓Ud測量值UD和限部件1輸出信號(hào)IOL之間一種已知種類的關(guān)系，信號(hào)IOL即為換流器的電流控制器的電流參考值。在垂直軸上以每單位表示輸出信號(hào)IOL，在水平軸上也以每單位表示直流電壓的測量值UD。點(diǎn)C和C＇對(duì)應(yīng)于第一限制電壓Udlim1，對(duì)應(yīng)測量值UDlim1，而點(diǎn)D對(duì)應(yīng)于第二限制電壓Udlim2，該電壓小于第一限制電壓，對(duì)應(yīng)測量值Udlim2。對(duì)于小于Udlim2的電壓，其最大輸出信號(hào)IOL等于電流指令值受限制的最小值IOLmin。點(diǎn)E對(duì)應(yīng)于零電壓。對(duì)于超過第一限制電壓Udlim1的電壓，限制裝置的輸出信號(hào)IOL對(duì)應(yīng)于加至限制部件的電流指令值IO。當(dāng)電壓從第一限制電壓減至第二限制電壓時(shí)，限制發(fā)揮作用，和限制部件的最大輸出信號(hào)隨該電壓線性地減小，如分別由曲線段C-D和C＇-D所示。曲線B-C-D-E對(duì)應(yīng)等于1.0單位的電流指令值，曲線B＇-C＇-D-E對(duì)應(yīng)等于0.5單位的電流指令值，和曲線B＇-D-E對(duì)應(yīng)等于0.3單位的電流指令值。在這實(shí)施例中，第一限制電壓等于0.6單位和第二限制電壓等于0.1單位，和電流指令值受限制的最小值IOLmin限制等于0.3單位。
圖5表示參照?qǐng)D1說明的裝置的一種已知種類的靜態(tài)電流/電壓特性。在垂直軸上以每單位表示各自換流器的直流電壓，和在水平軸上也以每單位表示dc連線中直流電流Id。曲線A-B-C-D-E表示整流器，即第一換流器SR1和曲線F＇-F-G-H-I-K-L表示逆變器，即第二換流器SR2。當(dāng)電流指令值等于1.0單位時(shí)，F(xiàn)成為該裝置的運(yùn)行點(diǎn)。逆變器的電流裕量I0M具有值0.1，和構(gòu)成圖5中垂直曲線段B-C-D-E和G-H-I-K之間水平距離。逆變器的曲線段F-G有正的斜率，以達(dá)到對(duì)在工作點(diǎn)下附近的振蕩的阻尼。曲線段B-C-D-E反映上述的在各自換流器的直流電壓Ud和限制部件1的輸出信號(hào)IOL之間的關(guān)系。
根據(jù)本發(fā)明，現(xiàn)在電流裕量根據(jù)在各自換流器中直流電壓Ud形成的。直流電壓的測量值UD加至具有低通特性的濾波器10(圖3)，其輸出信號(hào)又加至函數(shù)形成部件11。函數(shù)形成部件11的輸出信號(hào)加至選擇器9，并當(dāng)選擇器受電力方向信號(hào)RECT/INV控制，將上述輸出信號(hào)連接至逆變器的電流控制器中加法器5時(shí)形成電流裕量IOM。
函數(shù)形成部件11的輸出信號(hào)依照如圖6所示的為該裝置預(yù)先選擇的關(guān)系，根據(jù)測量值UD形成的。
圖6表示與圖5所示相同種類的靜態(tài)電流/電壓特性，但為了闡明本發(fā)明，圖6沒有表示限制部件1的介入。對(duì)于超過對(duì)應(yīng)于逆變器特性曲線上M點(diǎn)的第一電壓值Udf并直至對(duì)應(yīng)于G點(diǎn)的電壓值的電壓，電流裕量接受第一值IOMf，對(duì)應(yīng)于曲線段B-B＇和G-M之間的水平距離。對(duì)于小于第一電壓值Udf但超過對(duì)應(yīng)于逆變器特性曲線上N點(diǎn)的第二電壓值Uds的電壓，電流裕量隨減小的電壓而單調(diào)地增加至第二值IOMS，以本實(shí)施例中為線性地增加至第二值IOMS，對(duì)應(yīng)于曲線段B-B＇和N-N＇之間水平距離，第二值IOMS的幅度大于第一值的幅度。對(duì)于小于第二電壓值的電壓。電流裕量保持不變并等于第二值IOMS。在這實(shí)施例中第一電壓值Udf等于0.8單位，而第二電壓值Uds等于0.6單位。電流裕量的第一值IOMf等于0.02單位，而第二值IOMS等于0.4單位。
圖7表示與圖5所示相同種類的靜態(tài)電流/電壓特性，但具有限制部件1的介入和具有如參照?qǐng)D6所說明的隨電壓變化的電流裕量。圖5中H點(diǎn)和圖4中C點(diǎn)處于相同電壓值，圖5中H點(diǎn)和圖6中N點(diǎn)在這實(shí)施例中處于相同電壓。在流裕量對(duì)應(yīng)于曲線段B-C-D-E和F-G-M-H，H-I＇之間的水平距離。
優(yōu)點(diǎn)在于如此選擇電流裕量，使得其第二值在幅度上大于電流指令值I0受第一限制部件1限制的最小電流參考值I0Lmin。尤其在dc傳輸故障之后重新開始供電時(shí)，這保證當(dāng)整流器正增大直流電流時(shí)逆變器的控制設(shè)備將努力朝向最高的可能的直流電壓，這意味可迅速達(dá)到指令的有功功率。在如上所示的實(shí)施例中，對(duì)于小于0.6單位的電壓Ud，電流裕量已選擇為0.4單位的值，它在幅度上大于最小限制值，等于0.3單位，限制部件1限制供給電流控制器的電流參考值I0L的最小限制值為0.3單位。
此外，優(yōu)點(diǎn)在于選擇函數(shù)形成部件11的第一電壓值Udf要高于限制部件1的第一限制電壓Udlim1。
圖6中所示的電流裕量沿曲線段M-N具有正的斜率。這是本發(fā)明實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)，當(dāng)電壓位于第一和第二電壓值之間區(qū)域時(shí)，即Udf＞Ud＞Uds，導(dǎo)致從整流器至逆變器的電流控制的更平滑的不可避免的過渡。然而，為了達(dá)到本發(fā)明的主要目的，當(dāng)電壓小于預(yù)先選擇值時(shí)增加電流裕量是足夠的，例如當(dāng)電壓小于第一電壓值，函數(shù)形成部件11形成等于0.4單位的電流裕量值。這在圖6中對(duì)應(yīng)于這種情況，與垂直軸平行的曲線段M-N在電壓值為0.8單位處。
這樣，借助于本發(fā)明獲得的優(yōu)點(diǎn)在于在正常運(yùn)行時(shí)發(fā)生電壓變化的情況下，該裝置能以低電流裕量運(yùn)行，在對(duì)逆變器的電流控制的不可避免的過渡時(shí)，這意味這些過渡的發(fā)生對(duì)運(yùn)行的擾動(dòng)很小和所傳輸功率的較低的減小，而同時(shí)在大電壓減小情況下，一般為大于0.1單位，逆變器的控制設(shè)備繼續(xù)以所要求的方式運(yùn)行，即對(duì)于該裝置的運(yùn)行條件努力增加電壓至適當(dāng)?shù)淖畲箅妷骸?br> 圖1所示的裝置包括串聯(lián)補(bǔ)償換流器站。然而，本發(fā)明要解決的問題也在非串聯(lián)補(bǔ)償?shù)膿Q流器站中發(fā)生，因此它也適用于這種裝置。然而，在串聯(lián)補(bǔ)償換流器站中整流器運(yùn)行在低額定控制角，和對(duì)逆變器的電流控制的躍變的風(fēng)險(xiǎn)遠(yuǎn)比對(duì)于非補(bǔ)償換流器站來得大，因而本發(fā)明對(duì)于串聯(lián)補(bǔ)償換流器站尤為重要。
方塊圖中所示的限制部件和函數(shù)形成部件可以適用的部件設(shè)備為包括模擬和/或數(shù)字裝置的模塊，以供模塊化，或被完全或部分地設(shè)計(jì)為借助硬件電路中模擬和/或數(shù)字技術(shù)的計(jì)算，或由微處理器中程序加以實(shí)現(xiàn)。
權(quán)利要求
1.傳輸高壓直流電的裝置的一種控制方法，該裝置包括第一和第二串聯(lián)補(bǔ)償?shù)膿Q流器(分別為SR1，SR2)，二個(gè)換流器通過公共dc連線(L1，L2)互相連接，每一換流器受一獨(dú)立的控制設(shè)備(分別為CE1，CE2)控制和每一換流器與一獨(dú)立的交流電壓網(wǎng)(分別為N1，N2)相連，每一件控制設(shè)備包括電流控制器(CC)，其上加有對(duì)于dc連線中電流(Id)的電流參考值(分別為IOL1，IOL2)，第一換流器的電流控制器上加有第一電流參考值(IOL1)，和第二換流器的電流控制器上加有第二電流參考值(IOL2)，除此以外還加有電流裕量(IOM)，其特征在于當(dāng)在第二換流器的直流電壓超過第一預(yù)先選擇的電壓值(Udf)時(shí)第一值(IOMf)被指定為電流裕量，和當(dāng)所述直流電壓低于第一電壓值的幅度時(shí)，第二值(IOMs)被指定為電流裕量、所述第二值的幅度大于第一值的幅度。
2.依照權(quán)利要求1的一種方法，其特征在于當(dāng)?shù)诙Q流器的直流電壓低于第一電壓值但超過第二預(yù)先選擇的電壓值(Uds)時(shí)，當(dāng)所述直流電壓從第一電壓值變化至第二電壓值時(shí)，電流裕量從其第一值單調(diào)地變化至其第二值。
3.依照權(quán)利要求1或2的一種方法，其中每件控制設(shè)備還包括限制部件(1)，其上加有對(duì)換流器為公共的電流指令值(IO)，根據(jù)在各換流器的直流電壓(分別為Ud1，Ud2)所加測量值(UD)，通過對(duì)電流指令值的限制分別表成第一和第二電流參考值，當(dāng)所述直流電壓小于第一限制電壓(Udlim1)時(shí)所述限制發(fā)揮作用，其特征在于選擇第一電壓值高于限制部件的第一限制電壓。
4.依照以上任一項(xiàng)權(quán)利要求的一種方法，其特征在于電流裕量的第二值在幅度上大于電流指令值受限制的最小值(IOLmin)。
5.傳輸高壓直流電的裝置的一種控制裝置，該裝置包括第一和第二串聯(lián)補(bǔ)償?shù)膿Q流器(分別為SR1，SR2)，二個(gè)換流器通過公共dc連線(L1，L2)互相連接，每一換流器受一獨(dú)立的控制設(shè)備(分別為CE1，CE2)控制和每一換流器與一獨(dú)立的交流電壓網(wǎng)(分別為N1，N2)相連，每一件控制設(shè)備包括電流控制器(CC)，其上加有對(duì)于dc連線中電流(Id)的電流參考值(分別為IOL1，IOL2)，第一換流器的電流控制器上加有第一電流參考值(IOL1)，和第二換流器的電流控制器上加有第二電流參考值(IOL2)，除此以外還加有電流裕量(IOM)，其特征在于至少第二換流器的控制設(shè)備還包括函數(shù)形成部件(11)，它根據(jù)在第二換流器的直流電壓的所加測量值(UD)，這樣地形成電流裕量，當(dāng)所述直流電壓超過第一預(yù)先選擇的電壓值(Udf)時(shí)第一值(IOMf)被指定為電流裕量，和當(dāng)所述直流電壓低于第一電壓值時(shí)第二值(IOMs)被指定為電流裕量，第二值的幅度大于第一值的幅度。
6.依照權(quán)利要求5的一種裝置，其特征在于當(dāng)?shù)诙Q流器的直流電壓低于第一電壓值但超過第二預(yù)先選擇的電壓值(Uds)時(shí)，該函數(shù)形成部件這樣地形成電流裕量，使得當(dāng)所述直流電壓從第一電壓值變化至第二電壓值時(shí)電流裕量從其第一值單調(diào)地變化至其第二值。
7.依照權(quán)利要求5或6的一種裝置，其中每件控制設(shè)備還包括限制部件(1)，其上加有對(duì)換流器為公共的電流指令值(IO)，根據(jù)在各換流器的直流電壓(分別為Ud1，Ud2)的所加測量值(UD)，通過對(duì)電流指令值的限制分別形成第一和第二電流參考值。當(dāng)所述直流電壓小于第一限制電壓(Udlim1)時(shí)所述限制發(fā)揮作用，其特征在于第一電壓值高于限制部件的第一限制電壓。
8.依照以上任一權(quán)利要求的一種裝置，其特征在于函數(shù)形成部件這樣形成電流裕量的第二值，使得電流裕量的第二值在幅度上大于限制部件限制電流指令值的最小值(IOLmin)。
9.傳輸高壓直流電的裝置的一種控制方法，該裝置包括第一和第二串聯(lián)補(bǔ)償?shù)膿Q流器(分別為SR1，SR2)，二個(gè)換流器通過公共dc連線(L1，L2)相互連接，每一換流器受一獨(dú)立的控制設(shè)備(分別為CE1，CE2)控制和每一換流器與一獨(dú)立的交流電壓網(wǎng)(分別為N1，N2)相連，每一件控制設(shè)備包括電流控制器(CC)，其上加有對(duì)于dc連線中電流(Id)的電流參考值(分別為IOL1，IOL2)，第一換流器的電流控制器上加有第一電流參考值(IOL1)，和第二換流器的電流控制器上加有第二電流參考值(IOL2)，除此以外還加有電流裕量(IOM)，每件控制設(shè)備還包括限制部件(11)，其上加有對(duì)換流器為公共的電流指令值(IO)，根據(jù)加在各自換流器上的直流電壓(分別為Ud1，Ud2)的測量值(UD)，通過對(duì)電流指令值的限制分別形成第一和第二電流參考值，當(dāng)所述直流電壓小于第一限制電壓(Udlim1)時(shí)所述限制發(fā)揮作用，其特征在于當(dāng)在第二換流器的直流電壓超過第一預(yù)先選擇的電壓值(Udf)時(shí)第一值(IOMf)被指定為電流裕量，和所述直流電壓低于第一電壓值時(shí)，第二值(IOMs)被指定為電流裕量，所述第二值的幅度大于第一值的幅度，和選擇第一電壓值高于限制部件的第一限制電壓。
10.傳輸高壓直流電的裝置的一種控制裝置，該裝置包括第一和第二串聯(lián)補(bǔ)償?shù)膿Q流器(分別為SR1，SR2)，二個(gè)換流器通過公共dc連線(L1，L2)相互連接，每一換流器受一獨(dú)立的控制設(shè)備(分別為CE1，CE2)控制和每一換流器與一獨(dú)立的交流電壓網(wǎng)(分別為N1，N2)相連，每一件控制設(shè)備包括電流控制器(CC)，其上加有對(duì)于dc連接中電流(Id)的電流參考值(分別為IOL1，IOL2)，第一換流器的電流控制器上加有第一電流參考值(IOL1)，和第二換流器的電流控制器上加有第二電流參考值(IOL2)，除此以外還加有電流裕量(IOM)，每件控制設(shè)備還包括限制部件(11)，其上加有對(duì)換流器為公共的電流指令值(IO)，根據(jù)加在各自換流器上的直流電壓(分別為Ud1，Ud2)的測量值(UD)，通過對(duì)電流指令值的限制分別形成第一和第二電流參考值，當(dāng)所述直流電壓小于第一限制電壓(Udlim1)時(shí)所述限制發(fā)揮作用，其特征在于至少第二換流器的控制設(shè)備還包括函數(shù)形成部件(11)，它根據(jù)在第二換流器的直流電壓的所加測量值(UD)，這樣地形成電流裕量，當(dāng)所述直流電壓超過第一預(yù)先選擇的電壓值(Udf)時(shí)第一值(IOMf)被指定為電流裕量，和當(dāng)所述直流電壓低于第一電壓值時(shí)第二值(IOMs)被指定為電流裕量，所述第二值的幅度大于第一值的幅度，和第二電壓值高于限制部件的第一限制電壓。
全文摘要
傳輸高壓直流電的裝置包括第一和第二換流器，每個(gè)換流器受一獨(dú)立的控制設(shè)備的控制。每件控制設(shè)備包括電流控制器。第二換流器的電流控制器上加有第二電流參考值和電流裕量。第二換流器的控制設(shè)備包括函數(shù)形成部件，它根據(jù)直流電壓的所加測量值這樣形成電流裕量，使得當(dāng)直流電壓超過第一預(yù)先選擇的電壓值時(shí)，第一值被指定為電流裕量，和當(dāng)直流電壓低于第一電壓值時(shí)，第二值被指定為電流裕量，第二值的幅度大于第一值的幅度。
文檔編號(hào)H02J5/00GK1128431SQ9511677
公開日1996年8月7日 申請(qǐng)日期1995年10月13日 優(yōu)先權(quán)日1994年10月13日
發(fā)明者P·-E·比約隆德, T·揚(yáng)森, L·-E·尤林 申請(qǐng)人:瑞典通用電器勃朗勃威力公司