專利名稱：傳輸系統(tǒng)及其控制方法
傳輸系統(tǒng)及其控制方法技術(shù)領(lǐng)域和背景技術(shù)本發(fā)明涉及一種HVDC (高壓直流)傳輸系統(tǒng)，以及一種控制該傳輸 系統(tǒng)的方法。該傳輸系統(tǒng)在HVDC傳輸線的各端包括用于將所述傳輸線連 接到AC系統(tǒng)的換流器站，每個(gè)所述站包括至少兩個(gè)換流器的串聯(lián)連接， 該換流器具有DC側(cè)，該DC側(cè)一方面連接到處于高電勢(shì)的所述傳輸線的 極，另一方面連接到通過接地處于零電勢(shì)的中性母線，所述換流器站中的 第一個(gè)被適配成作為一個(gè)整流器工作，而另一個(gè)，即第二個(gè)作為逆變器工 作，每個(gè)換流器具有與其并聯(lián)連接的、在電流路徑中的旁路DC斷路器， 該電流路徑當(dāng)所述斷路器閉合時(shí)形成所述換流器的旁路，每個(gè)換流器站包 括被適配成控制通過所述極的DC電流的設(shè)備，該換流器站對(duì)站的每個(gè)換 流器包括裝置，該裝置用于控制該換流器和通過該換流器的電流，以或者 通過在換流器閉鎖時(shí)開始該換流器的工作來增大所述中性母線和所述極之 間的電壓以及從而增大在所述站之間傳輸?shù)墓β?，或者通過在換流器起作 用時(shí)停止該換流器的工作來減小所述中性母線和所述極之間的電壓以及從 而減小在所述站之間傳輸?shù)墓β省１景l(fā)明不限于所述中性母線和所述HVDC傳輸線的極之間的任何特 定水平的電壓，但特別適用于500kV以上的電壓，這意味著所述傳輸線傳 輸較大的功率，且傳輸系統(tǒng)需要非常高水平的可靠性。本發(fā)明不限于通過 所述傳輸線的所述極的任何特定水平的電流，但是所述線優(yōu)選地額定為 lkA以上的電流，換流器在任何已知的配置，例如12脈沖橋配置中包括多個(gè)電流閥。換 流器可以是線路換相的電流源換流器(line commutated Cuirent Source Converter),其中如晶閘管的開關(guān)元件在所述AC系統(tǒng)的AC電流的零交 叉處關(guān)斷。換流器也可以是強(qiáng)制換相的電壓源換流器(forced commutated Voltage Source Converter),其中所述開關(guān)元件是才艮據(jù)脈沖寬度調(diào)制 (PWM)模式控制的關(guān)斷(turnoff)裝置。當(dāng)在所述中性母線和所述極之間要獲得的電壓太高，從而不可能僅通 過一個(gè)換流器獲得時(shí)， 一般串聯(lián)連接兩個(gè)或更多個(gè)換流器。如果換流器站 的所有換流器且因而換流器站出現(xiàn)故障，以及從而通過系統(tǒng)傳輸?shù)墓β式档搅?，?duì)連接到所述HVDC傳輸系統(tǒng)的AC系統(tǒng)會(huì)造成大的干擾，同時(shí)具 有非常嚴(yán)重的后果。這就是對(duì)每個(gè)換流器布置所述旁路電流路徑的主要原 因，從而不正確工作的換流器可被旁路，且有可能斷開連接以進(jìn)行維護(hù)， 同時(shí)換流器站可通過控制該站的其它換流器來工作。因此能夠以不在傳輸 系統(tǒng)中造成干擾的方式停止該換流器是重要的。這同樣適用于開始該系統(tǒng) 的換流器，以增大中性母線和所述極之間的電壓，且從而增大在所述站之 間傳輸?shù)墓β实倪^程。
用于或者增大或者減小所述中性母線和所述極之間的電壓的換流器的
式執(zhí)行，這導(dǎo)致在高功率傳輸系統(tǒng)且因而還在與其連接的AC系統(tǒng)中造成 干擾這一相當(dāng)大的風(fēng)險(xiǎn)。這在電壓且因而功率非常高的情況，如電壓高于 600kV，尤其是約800kV或更高的情況下特別嚴(yán)重。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種前面限定的類型的傳輸系統(tǒng)以及控制該系統(tǒng) 的一種方法，使得有可能控制換流器的開始和停止，最小化對(duì)所述傳輸系 統(tǒng)的功率傳輸?shù)母蓴_。
根據(jù)本發(fā)明通過提供一種傳輸系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)上述目的，在該傳輸系統(tǒng)中， 每個(gè)所述控制裝置被適配成通過開始以高延遲角控制換流器，并逐漸減小 延遲角，直到基本上所有DC電流流過該換流器來解閉鎖被閉鎖的所述換 流器，該控制裝置然后控制所述旁路斷路器在基本上零電流斷開，并通過 以逐漸增加的延遲角控制換流器，直到換流器上的電壓基本上為零來控制 換流器，從而停止所述換流器的工作，然后通過觸發(fā)換流器的旁路對(duì)來控 制換流器閉鎖，然后控制所述旁路斷路器閉合以接管所有DC電流。
這種使用所述換流器的控制角的方式導(dǎo)致所述換流器的平滑的開始和 停止序列。通過以這種方式控制換流器，所述DC旁路斷路器可以與HVDC 傳輸系統(tǒng)的實(shí)際操作情況無關(guān)地、以可靠且安全的方式斷開或閉合。才艮據(jù) 換流器的工作類型，"高延遲角"具有不同的含義，有時(shí)45。以上的角就足 以被視為高，而在另一類型的工作中，可能需要140。以上的角才能初L視為 高。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，每個(gè)站具有在所述中性母線和所述極之間串聯(lián)連 接的兩個(gè)所述換流器，這例如在兩個(gè)換流器都工作時(shí)在所述中性母線和所述極之間電壓為800kV的情況下意味著如果僅一個(gè)換流器工作電壓為 400kV,且當(dāng)DC電流保持恒定時(shí)傳輸?shù)墓β蕿橐话搿?br>
根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例，每個(gè)站具有在所述中性母線和所述極之間串 聯(lián)連接的多于兩個(gè)所述換流器，且每個(gè)站的所述控制裝置被適配成通過每 次開始或停止換流器站的一個(gè)換流器的工作來增大或減小在站之間傳輸?shù)?功率。這樣提供了一種增大或減小在站之間傳輸?shù)墓β实目煽壳野踩倪^ 程。
根據(jù)本發(fā)明另 一實(shí)施例，所述設(shè)備被適配成在系統(tǒng)的正常情況下將DC 電流控制為基本上恒定的全電流值，而不考慮每個(gè)站中有多少串聯(lián)連接的 換流器在工作，所述換流器的所述控制裝置如下進(jìn)行合作，以通過開始在 所述串連連接的換流器中不起作用的換流器的工作來增大傳輸?shù)墓β?，?而增大在中性母線和極之間的電壓
屬于所述整流器中稱為開始換流器的換流器的控制裝置被適配成通過 開始以高延遲角控制換流器并逐漸減小延遲角，直到基本上所有DC電流 流過該換流器來解閉鎖所述換流器，并然后控制與其并聯(lián)的旁路斷路器在 基本上零電流斷開，屬于逆變器的不起作用的換流器的控制裝置被適配成 然后通過開始以高延遲角控制換流器，并逐漸減小延遲角，直到基本上所 有DC電流流過該換流器來解閉鎖所述換流器，并然后將與其并聯(lián)的旁路 斷路器在基本上零電流斷開，且所述設(shè)備被適配成然后控制所述開始換流 器，以將中性母線和極之間的電壓增大到與數(shù)量增加了的在工作中的換流 器相對(duì)應(yīng)的電壓。
根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例，所述換流器的控制裝置如下進(jìn)行合作，用于 通過減小所述中性母線和所述極之間的電壓，在基本上恒定的直流電流流 過所述傳輸線時(shí)，減小所述站之間傳輸?shù)墓β蕦儆谒瞿孀兤髡局械膿Q 流器的控制裝置被適配成以逐漸增大的延遲角控制該換流器，直到該換流 器上的電壓接近于零，然后通過觸發(fā)該換流器的旁路對(duì)來閉鎖該換流器， 且然后閉合與該換流器并聯(lián)的旁路斷路器，所述整流器站的換流器的控制 裝置被適配成然后通過增大控制所述換流器的延遲角來補(bǔ)償所述極和中性 母線之間的電壓下降，屬于所述整流器站中的換流器的控制裝置被適配成 然后以逐漸增大的延遲角控制所述換流器，直到該換流器上的電壓接近于 零，然后通過觸發(fā)該換流器的旁路對(duì)來控制該換流器閉鎖，且然后閉合所 述旁路斷路器以接管所有DC電流。該系統(tǒng)提供了減小在系統(tǒng)的站之間傳 輸?shù)墓β实钠交乙蚨煽?、安全的過程。根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例，每個(gè)所述換流器包括12個(gè)換流器閥，這些換 流器閥以所謂的12脈沖配置來布置，該12脈沖配置具有串聯(lián)連接的四個(gè) 換流器閥的三個(gè)支路。
根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例，作為整流器工作的換流器站的所述換流器被 適配成當(dāng)所有換流器都工作時(shí)在所述中性母線和極之間生成600kV以上， 例如700-1000kV的直流電壓，且根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步實(shí)施例，傳輸系統(tǒng) 被設(shè)計(jì)成能夠在所述換流器站之間在所述極中傳導(dǎo)500A以上、lkA以上 或2kA-5kA的DC電流。
根據(jù)所附的獨(dú)立方法權(quán)利要求本發(fā)明還涉及用于控制HVDC傳輸系 統(tǒng)的方法。從對(duì)根據(jù)本發(fā)明的傳輸系統(tǒng)的不同實(shí)施例的以上討論，可清楚 看到該方法及其在從屬方法權(quán)利要求中限定的實(shí)施例的優(yōu)勢(shì)和特征。
根據(jù)相對(duì)應(yīng)的所附的權(quán)利要求，本發(fā)明還涉及計(jì)算機(jī)程序和計(jì)算機(jī)可 讀介質(zhì)。容易理解在所附的方法權(quán)利要求組中所限定的根據(jù)本發(fā)明的方法 適于通過來自處理器的程序指令來執(zhí)行，該程序指令可被設(shè)置有程序步驟 的計(jì)算積一呈序影響。
通過以下說明可看出本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)點(diǎn)以及有優(yōu)勢(shì)的特征。
參照附圖，以下是對(duì)作為例子引用的本發(fā)明的實(shí)施例的具體說明 在附圖中
圖1是示出根據(jù)本發(fā)明第 一 實(shí)施例的HVDC傳輸系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)的示 意圖，且
圖2是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的HVDC傳輸系統(tǒng)的與圖1類似的圖。
具體實(shí)施例方式
根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的HVDC傳輸系統(tǒng)如圖1所示。該系統(tǒng)在傳輸 線1的各端具有用于將所述傳輸線連接到示意性示出的交流系統(tǒng)4、 5的換 流器站2、 3。假定交流系統(tǒng)4是具有發(fā)電機(jī)的任何類型的發(fā)電廠形式的發(fā) 電系統(tǒng)，而假定交流系統(tǒng)5是耗電系統(tǒng)或連接到電力消耗者如工廠和社區(qū) 的網(wǎng)絡(luò)。因而，第一換流器站2被適配成用作整流器，而另一個(gè)，即第二換流器站3被適配成用作逆變器。每個(gè)站包括串聯(lián)連接的兩個(gè)換流器6， 7 以及8, 9，所述換流器具有DC側(cè)，該DC側(cè)一方面連接到處于高電勢(shì)的 所述傳輸線的正極性的極10，另一方面連接到通過接地而處于零電勢(shì)的中 性母線11。每個(gè)換流器在任何已知的配置，例如12脈沖橋配置中包括多個(gè) 換流器閥。這些閥由多個(gè)功率半導(dǎo)體器件串聯(lián)連接而形成，以在其閉鎖狀 態(tài)中共同保持高電壓。
每個(gè)換流器具有與其并聯(lián)連接的、在電流路徑16 - 19中的旁路DC斷 路器12-15，該電流路徑16-19在所述斷路器閉合時(shí)形成所述換流器的 旁路。
每個(gè)換流器站進(jìn)一步包括^1備20， 21,設(shè)備20、 21被適配成通it^ 站的換流器處于穩(wěn)定工作時(shí)控制該站的換流器來控制通過所述極10的DC 電流。每個(gè)站對(duì)每個(gè)換流器進(jìn)一步包括單獨(dú)的控制裝置22-25，該控制裝 置22 - 25被適配成控制與其相關(guān)聯(lián)的換流器，以在換流器被閉鎖時(shí)開始該 換流器的操作，直到達(dá)到穩(wěn)定操作，并在換流器起作用時(shí)停止該換流器的 操作。如何進(jìn)行該操作是本發(fā)明的關(guān)鍵，以下將對(duì)其進(jìn)行說明。
斷路器12-15在與其相關(guān)聯(lián)的換流器工作時(shí)斷開?，F(xiàn)在假定每個(gè)站的 一個(gè)換流器，即換流器6和9工作。這意味著與每個(gè)站的兩個(gè)換流器均工 作的情況相比，整流器站可以在中性母線11和極10之間僅產(chǎn)生一半的電 壓。這意味著例如在該例中約400kV的電壓。然后換流器7， 8被閉鎖， 且斷路器13, 14閉合，從而整個(gè)DC電流流過這些斷路器。極10中的 DC電流被控制設(shè)備20控制為與所有換流器都在工作時(shí)相同，從而所傳輸 的功率是所有換流器均在工作時(shí)傳輸?shù)墓β实囊话?。在該工作模式下控?設(shè)備20和21控制換流器6和9?，F(xiàn)在假定要增大中性母線和極之間的電 壓且因而增大站2， 3之間傳輸?shù)墓β?。用于換流器7的控制裝置23通過 開始以如約150° -160。的高延遲角控制換流器7，然后逐漸，即緩慢地 減小延遲角，直到基本上所有DC電流都流過該換流器，來解閉鎖該換流 器7，從而接管對(duì)換流器7的控制，其中DC電流同時(shí)被控制成與極電流 相等。在確定了旁路斷路器13中的電流接近于零之后，向該旁路斷路器給 出斷開命令。然后在電流上會(huì)有紋波(ripple )，使得有可能斷開斷路器13。 一旦通過旁路斷路器13的電流等于零，且旁路斷路器確認(rèn)了斷開指示，控 制裝置23就被設(shè)置在保持位置，對(duì)換流器7的控制緩'匱地轉(zhuǎn)移到控制^1備 20。
控制裝置24對(duì)逆變器換流器8進(jìn)行控制，以通過開始以如約105。的高延遲角控制換流器8來解閉鎖換流器8,由此執(zhí)行了用于增大從整流器站 2到逆變器站3傳輸?shù)墓β实南乱徊?。該延遲角然后逐漸緩慢地減小到約 卯° ，同時(shí)DC電流被控制為等于極電流，直到基本上所有DC電流流過 換流器8，于是向旁路斷路器14給出斷開命令，該旁路斷路器14將在基 本上為零的電流斷開。 一旦旁路斷路器確認(rèn)了斷開指示，然后用于控制換 流器8的延遲角會(huì)向正常的逆變器^Mt傾斜(ramp)，即18° - 20。。然 后將控制裝置24設(shè)置在保持位置，并將對(duì)換流器8的控制動(dòng)作緩慢地轉(zhuǎn)移 到控制設(shè)備21。整流器站的控制設(shè)備20現(xiàn)在開始控制其換流器6和7，以 將中性母線ll和極10之間的電壓從例如400kV增大到800kV，從而，如 果電流保持在相同水平，則相應(yīng)地增大在站之間傳輸?shù)墓β省?br>
當(dāng)例如由于某種原因，如為了維護(hù)換流器6而需要斷開換流器6的連 接時(shí)(雖然圖中未示出，在每個(gè)換流器的兩側(cè)布置有隔離器，使得能夠斷 開換流器的連接)，以如下方式進(jìn)行。屬于逆變器站的換流器如換流器8的 控制裝置24然后從控制設(shè)備21接管對(duì)該換流器的控制，并開始以逐漸增 大的延遲角控制該換流器，直到該換流器上的電壓接近于零，于是通過觸 發(fā)換流器8的電流閥的旁路對(duì)來閉鎖換流器8。然后控制旁路斷流器14閉 合。整流器站中的換流器6、 7的控制裝置22、 23通過增大控制這些換流 器6、 7的延遲角來補(bǔ)償由對(duì)逆變器換流器8的控制導(dǎo)致的所述極和中性母 線之間的電壓下降，來從控制設(shè)備20接管對(duì)該換流器的控制。這可能發(fā)生 在延遲角高達(dá)約為60度時(shí)。然后用于換流器6的控制裝置22開始以逐漸 增大的延遲角控制所述換流器，以進(jìn)一步減小該換流器上的DC電壓，直 到該電壓接近于零。通過觸發(fā)換流器6的旁路對(duì)來閉鎖換流器6，然后閉合 換流器6的旁路斷路器12以接管所有的DC電流。控制設(shè)備20和21然 后分別接管對(duì)整流器站和逆變器站換流器的控制。這意味著在保持DC電 流基本上恒定的情況下，通過將中性母線11和極10之間的電壓減小約 50%，從整流器站2到逆變器站3傳輸?shù)墓β室矞p小約50%。因而該電壓 由換流器7的工作產(chǎn)生，且換流器9幫助維持該電壓。
由此，開始和停止HVDC傳輸系統(tǒng)的換流器以增大或減小所傳輸?shù)墓?率的這些步驟非常平滑，因此可以可靠且安全地最小化HVDC功率傳輸?shù)?干擾。
圖2示出根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的HVDC傳輸系統(tǒng)，其與圖1所示的 HVDC傳輸系統(tǒng)不同之處在于在每個(gè)站具有三個(gè)換流器30-35,而不是兩 個(gè)。每個(gè)站具有相對(duì)應(yīng)的三個(gè)控制裝置40-45和DC斷路器50-55。對(duì)與根據(jù)圖1的實(shí)施例中相同的部件提供了相同的附圖標(biāo)記。當(dāng)要通過分別增大
和減小中性母線11和極10之間的電壓來增大或減小從整流器站2傳輸?shù)?逆變器站3的功率時(shí)，該傳輸系統(tǒng)如以上關(guān)于圖1所述那樣工作。為了使 該步驟盡可能平滑，每個(gè)站的控制裝置被適配成通過每次開始或停止相對(duì) 應(yīng)的換流器站的一個(gè)換流器的工作來增大或減小在站之間傳輸?shù)墓β?。?而，如果例如僅換流器30和33在工作，且要增大在站之間傳輸?shù)墓β剩?則僅使每個(gè)站的另外一個(gè)換流器進(jìn)入工作狀態(tài)，然后當(dāng)期望進(jìn)一步增大傳 輸?shù)墓β蕰r(shí)，使每個(gè)站的其余換流器i^工作狀態(tài)。相對(duì)應(yīng)的步驟也適用 于減小在站之間傳輸?shù)墓β实那闆r。
當(dāng)然本發(fā)明不以任何方式限于上述實(shí)施例，然而在不脫離在所附權(quán)利 要求中限定的本發(fā)明的基本觀點(diǎn)的情況下對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來說許多可能 的變形是明顯的。
每個(gè)站中換流器的數(shù)目可以與圖中所示的不同。而且，傳輸系統(tǒng)可以 是具有負(fù)極性的極的雙極傳輸系統(tǒng)，該負(fù)極性的極通it^目對(duì)應(yīng)的換流器連 接到中性母線，且對(duì)該極所有組件的設(shè)計(jì)可以與例如如圖所示的其它^M目 同。
權(quán)利要求
1.一種高壓直流傳輸系統(tǒng)，該高壓直流傳輸系統(tǒng)在高壓直流傳輸線的各端包括換流器站(2，3)，所述換流器站(2，3)用于將所述傳輸線連接到交流系統(tǒng)(4，5)，每個(gè)所述站包括串聯(lián)連接的至少兩個(gè)換流器(6-9，30-35)，所述換流器(6-9，30-35)具有直流側(cè)，所述直流側(cè)一方面連接到處于高電勢(shì)的所述傳輸線的極(10)，另一方面連接到通過接地處于零電勢(shì)的中性母線(11)，所述換流器站的第一個(gè)(2)被適配成作為整流器工作，而另一個(gè)，即第二個(gè)(3)被適配成作為逆變器工作，每個(gè)換流器具有與其并聯(lián)連接的、在電流路徑(16-19)中的旁路直流斷路器(12-15，50-55)，該電流路徑(16-19)在所述斷路器閉合時(shí)形成所述換流器的旁路，每個(gè)換流器站包括設(shè)備(20-21)，設(shè)備(20，21)被配置成控制通過所述極的直流電流，所述每個(gè)換流器站對(duì)所述站的每個(gè)換流器包括裝置(22-25，40-45)，所述裝置用于控制該換流器和通過該換流器的電流，以或者通過在換流器閉鎖時(shí)開始該換流器的工作來增大所述中性母線和所述極之間的電壓以及從而增大在所述站之間傳輸?shù)墓β剩蛘咄ㄟ^在換流器起作用時(shí)停止該換流器的工作來減小所述中性母線和所述極之間的電壓以及從而減小在所述站之間傳輸?shù)墓β?，所述高壓直流傳輸系統(tǒng)的特征在于，每個(gè)所述控制裝置被適配成通過開始以高延遲角控制閉鎖的所述換流器(6-9，30-35)，并逐漸減小延遲角，直到基本上所有直流電流流過該換流器，來解閉鎖被閉鎖的所述換流器(6-9，30-35)，且然后控制所述旁路斷路器(12-15，50-55)在基本上零電流斷開，并通過以逐漸增大的延遲角控制所述換流器，直到通過該換流器的電壓基本上為零，來停止所述換流器的工作，然后通過觸發(fā)所述換流器的旁路對(duì)來控制該換流器閉鎖，然后控制所述旁路斷路器閉合，以接管所有的直流電流。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的傳輸系統(tǒng)，其中，每個(gè)所述站(2， 3) 具有在所述中性母線(11)和所述極(10)之間串聯(lián)連接的兩個(gè)所述換流 器(6-9)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的傳輸系統(tǒng)，其中，每個(gè)所述站(2， 3) 具有在所述中性母線(11)和所述極(10)之間串聯(lián)連接的多于兩個(gè)的所 述換流器(30-35),且每個(gè)站的所述控制裝置(40-45)被適配成通過 每次開始或停止該換流器站的一個(gè)換流器的工作來增大或減小在所述站 之間傳輸?shù)墓β省?br>
4. 根據(jù)上述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的傳輸系統(tǒng)，其中，所述設(shè)備(20， 21 )被適配成在系統(tǒng)的正常情況下將直流電流控制在基本上恒定的 全電流值，而不管每個(gè)站中有多少串聯(lián)連接的換流器在工作，所述換流器 的所述控制裝置(22-25， 40-45)如下進(jìn)行*，用于通過使在所述串聯(lián) 連接的換流器中不起作用的換流器開始工作來增大傳輸?shù)墓β?，以從而?大所述中性母線(11)和所述極(10)之間的電壓屬于所述整流器(2)中稱為開始換流器的不起作用的換流器的控制 裝置(22， 23， 40-42)被適配成通過開始以高延遲角控制所述換流器并 逐漸減小所述延遲角直到基本上所有直流電流流過該換流器，來解閉鎖所 述換流器，然后控制與所述換流器并聯(lián)的所述旁路斷路器(12， 13， 50-52) 在基本上零電流斷開，屬于所述逆變器(3)的不起作用的換流器的控制 裝置(24， 25， 43-45)被適配成然后通過開始以高延遲角控制所述換流 器，并逐漸減小所述延遲角，直到基本上所有直流電流流過該換流器，來 解閉鎖所述換流器，然后將與所述換流器并聯(lián)的旁路斷路器(14， 15， 53-55)在基本上零電流斷開，所述設(shè)備(20)被適配成然后控制所述開 始換流器，以將所述中性母線和所述極之間的電壓增大到與數(shù)量增加了的 在工作中的換流器相對(duì)應(yīng)的電壓。
5. 根據(jù)上述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的傳輸系統(tǒng)，其中，所述換流 器的所述控制裝置(22-25, 40-45)如下進(jìn)行合作，用于通過減小所述中 性母線(11)和所述極(10)之間的電壓，在基本上恒定的直流電流流過 所述傳輸線時(shí)，減小所述站之間傳輸?shù)墓β蕦儆谒瞿孀兤髡?3)中的換流器(8， 9， 33-35)的控制裝置被適 配成以逐漸增大的延遲角控制該換流器，直到該換流器上的電壓接近于 零，然后通過觸發(fā)該換流器的旁路對(duì)來閉鎖該換流器，且然后閉合與該換 流器并聯(lián)的旁路斷路器(14， 15， 53-55),所述整流器站(2)的換流器 的控制裝置被適配成然后通過增大控制所述換流器的延遲角來補(bǔ)償所述 極和中性母線之間的電壓下降，屬于所述整流器站(2)中的換流器(6， 7， 30-32 )的控制裝置被適配成然后以逐漸增大的延遲角控制所述換流器， 直到該換流器上的電壓接近于零，然后通過觸發(fā)該換流器的旁路對(duì)來控制 該換流器閉鎖，且然后閉合所述旁路斷路器(12， 13， 50-52)以接管所 有的直纟充電^危。
6. 根據(jù)上述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的傳輸系統(tǒng)，其中，每個(gè)所述 換流器包括12個(gè)換流器閥，這些換流器閥以所謂的12脈沖配置來布置， 該12脈沖配置具有串聯(lián)連接的四個(gè)換流器閥的三個(gè)支路。
7. 根據(jù)上述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的傳輸系統(tǒng)，其中，作為整流 器工作的所述換流器站(2)的所述換流器被適配成當(dāng)所有換流器都工作 時(shí)在所述中性母線和;fel之間生成600kV以上例如700 - 1000kV的直流電 壓。
8. 根據(jù)上述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的傳輸系統(tǒng)，其中，該傳輸系 統(tǒng)被設(shè)計(jì)成能夠在所述換流器站(2,3)之間在所述極中傳導(dǎo)500A以上、 lkA以上或2kA - 5kA的直流電流。
9. 一種方法，用于控制高壓直流傳輸系統(tǒng)，所述系統(tǒng)在高壓直 流傳輸線的各端包括換流器站(2， 3),所述換流器站(2, 3)用于將所 述傳輸線連接到交流系統(tǒng)(4, 5),每個(gè)所述站包括串聯(lián)連接的至少兩個(gè) 換流器(6-9, 30-35)，該至少兩個(gè)換流器(6-9， 30-35)具有直流側(cè)，所 述直流側(cè)一方面連接到處于高電勢(shì)的所述傳輸線的極(10)，另一方面連 接到通過接地處于零電勢(shì)的中性母線(11),所述換流器站中的第一個(gè)(2 ) 被適配成作為整流器工作，而另一個(gè)，即第二個(gè)(3)作為逆變器工作， 每個(gè)換流器具有與其并聯(lián)連接的、在電流路徑中的旁路直流斷路器(12, 13， 50-55)，當(dāng)所述斷路器閉合時(shí)，所述電流路徑形成所述換流器的旁路， 所述方法包括用于改變所述站之間傳輸?shù)墓β实囊韵虏襟Ea) 在所述傳輸系統(tǒng)的正常情況下，將通過所述極的直流電流控制為基 本上恒定的全電流值，b) 通過開始被閉鎖的換流器的工作，增大所述中性母線和所述極之間 的電壓以及從而增大在所述站之間傳輸?shù)墓β?，或c) 通過停止起作用的換流器的工作，減小所述中性母線和所述極之間 的電壓以及從而減小在所述換流器站之間傳輸?shù)墓β?，所述方法的特征在于，如下?zhí)行步驟(b):通過開始以高延遲角控制 被閉鎖的所述換流器并逐漸減小所i^遲角，直到基本上所有直流電流流 過該換流器，來解閉鎖被閉鎖的所述換流器，然后控制與該換流器并聯(lián)的 所述旁路斷路器在基本上零電流斷開，在步驟c)中通過以逐漸增大的延遲 角控制所述換流器，直到所述換流器上的電壓基本上為零，然后通過觸發(fā) 所述換流器的旁路對(duì)來控制所述換流器閉鎖，且然后控制與所述換流器并 聯(lián)的所述旁路斷路器閉合以接管所有直流電流，來停止所述換流器的操 作。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，對(duì)于所述傳輸系統(tǒng)執(zhí)行該方法，在所述傳輸系統(tǒng)中每個(gè)所述站(2， 3)具有在所述中性母線(11) 和所述極(10)之間串聯(lián)連接的兩個(gè)所述換流器(6 - 9 )。
11. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，在所述傳輸系統(tǒng)上執(zhí)行 該方法，所述傳輸系統(tǒng)在每個(gè)所述換流器站(2， 3)中具有在所述中性母 線(11)和所述極(10)之間串聯(lián)連接的多于兩個(gè)的所述換流器(30-35 )， 且通過每次開始或停止每個(gè)換流器站的一個(gè)換流器的工作來增大或減小 在所述站之間傳輸?shù)墓β省?br>
12. 根據(jù)權(quán)利要求9-11中任一項(xiàng)所述的方法，其中，在步驟b)， 通過開始以高延遲角控制所述整流器(2)中不起作用的換流器(6, 7， 30-32)，此處稱為開始換流器，并逐漸減小所述延遲角直到基本上所有 直流電流流過該換流器，來解閉鎖所述換流器，從而增大在所述換流器站(2, 3)之間傳輸?shù)墓β?，然后與該換流器并聯(lián)的所述旁路斷路器在基本 上零電流斷開，且然后通過開始以高延遲角控制所述逆變器(3)的不起 作用的換流器(8， 9, 33-35)并逐漸減小所述延遲角直到基本上所有直 流電流流過該換流器，來解閉鎖該不起作用的換流器，且將與該換流器并 聯(lián)的所述旁路斷路器在基本上零電流斷開，控制所述開始換流器將所述中 性母線和所述極之間的電壓增大到與數(shù)量增加了的在工作中的換流器相 對(duì)應(yīng)的電壓。
13. 根據(jù)權(quán)利要求9-12中任一項(xiàng)所述的方法，其中，在步驟c)通 過以下來減小在所述站之間傳輸?shù)墓β室灾饾u增大的延遲角控制所述逆 變器站(3)中的換流器(8, 9， 33-35)，直到該換流器上的電壓接近于 零，然后通過觸發(fā)該換流器的旁路對(duì)來閉鎖該換流器，然后閉合與該換流 器并聯(lián)的所述旁路斷路器，控制所述整流器站(2)的所述換流器(6, 7， 30-32 )，以通過增大控制該換流器的延遲角來補(bǔ)償所述極和所述中性母線 之間的電壓下降，然后以逐漸增大的延遲角控制該整流器站的換流器，直 到該換流器上的電壓接近于零，通過觸發(fā)該換流器的旁路對(duì)來閉鎖該換流 器，將與最后提到的換流器并聯(lián)的旁路斷路器閉合以接管所有直流電流。
14. 一種計(jì)算機(jī)程序，可直接裝載到計(jì)算機(jī)的內(nèi)部存儲(chǔ)器中，該 計(jì)算機(jī)程序包括用于當(dāng)該程序運(yùn)行在計(jì)算機(jī)上時(shí)控制權(quán)利要求9 - 13中 任一項(xiàng)的步驟的計(jì)算機(jī)代碼部分。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的計(jì)算機(jī)程序，至少部分地通過作為因 特網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)來提供。
16. —種計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，具有記錄于其上的計(jì)算機(jī)程序，在該 計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中所述計(jì)算機(jī)程序被設(shè)計(jì)成使計(jì)算機(jī)控制根據(jù)權(quán)利要求 9-13中任一項(xiàng)的步驟。
全文摘要
一種HVDC傳輸系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括各自具有至少兩個(gè)換流器(6-9)的串聯(lián)連接的整流器站(2)和逆變器站(3)。旁路DC斷路器(12-15)與各換流器并聯(lián)連接?？刂蒲b置(22-25)被適配成當(dāng)分別要增大和減小所述站之間的傳輸線的中性母線(11)和極(10)之間的電壓時(shí)，通過開始以高延遲角控制換流器并逐漸減小延遲角，直到基本上所有DC電流流過該換流器來解閉鎖被閉鎖的換流器，并然后控制所述旁路斷路器在基本上零電流斷開，并通過以逐漸增大的延遲角控制換流器，直到換流器上的電壓基本上為零來停止所述換流器的工作，然后通過觸發(fā)換流器的旁路對(duì)來控制換流器閉鎖，然后控制所述旁路斷路器閉合以接管所有DC電流。
文檔編號(hào)H02M7/757GK101297469SQ200680039644
公開日2008年10月29日 申請(qǐng)日期2006年6月15日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月18日
發(fā)明者漢斯·比約克隆德, 羅爾夫·永奎斯特 申請(qǐng)人:Abb技術(shù)有限公司