CH644721A5 - Verfahren zur anpassung der betriebsparametern einer regelanordnung fuer die gleichspannung einer wechselrichterstation. - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Anpassung der Betriebsparametern einer Regelanordnung für die Gleichspannung einer aus n gleichspannungsseitig in Reihe geschalteten Thyristorbrücken, die über n diesen einzeln zugeordnete Stelltransformatoren an ein Drehstromnetz angeschlossen sind, bestehenden Wechselrichterstation an die in die Regelstrecke bestehenden Verhältnisse, wobei n Löschwinkelregelkreise für die einzelnen Thyristorbrücken und ein Gesamtregelkreis für alle Thyristorbrücken gemeinsam bezüglich der Spannung, dessen Regelgrösse die Gleichspannung der Wechselrichterstation und dessen Stellgrösse die im Gleichlauf für alle Thyristorbrücken arbeitende Transformatorstufenverstellung ist, vorgesehen sind. Die Erfindung bezieht sich ferner auf eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Im Normalfall wird die Gleichspannung eines Pols einer Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragungsanlage durch die Wechselrichterstation festgelegt. Diese besteht aus einer Reihenschaltung von nThyristorbrücken, wobei jeder Brücke ein Transformator zugeordnet ist, der sich zur Spannungsanpassung in Stufen verstellen lässt. Die einzelnen Transformator-verstufungen lassen sich im Gleichlauf steuern. Unter Vernachlässigung des Ventilspannungsabfalls und der ohmschen Spannungsabfälle ergibt sich die Gleichspannung UWr der Wechselrichterstation, wenn ç die Verstufung des Transformators im Verhältnis zum Nennwert ist, bei Gleichlauf der Transformatoren und bei gleichen Kommutierungsreaktanzen wie folgt:
ÜWR " "-1.35ïïs(1 ±1)4^ - a — ß
"^cLN x
Für n ist dabei die Anzahl der in Betrieb befindlichen Thyristorbrücken einzusetzen, während Us die Sekundärspannung am Transformator im Leerlauf, Yj (mit j = 1.. .n) den Löschwinkel der einzelnen Thyristorbrücken, Id den Gleichstrommittelwert, IdN den Gleichstromnennwert und Dx die induktive Gleichspannungsänderung bezeichnen.
Der Löschwinkel yj einer jeden Thyristorbrücke wird getrennt geregelt (Einzelsystem). Die Steuerung erfolgt in diesem Falle über die Gittersteuerung der Thyristorventile. Die Gleichspannung aller Thyristorbrücken (Gesamtsystem) wird mittels Dreipunktregler über die Transformatorverstufung geregelt, wobei die Verstufungen der in Betrieb befindlichen Brücken im Gleichlauf geschaltet sind.
Jede Brücke lässt sich über die Gittersteuerung während des Betriebes in oder ausser Betrieb nehmen. Die Führungs-grösse der Gleichspannungsregelung über die Transformatoren ist dann entsprechend anzupassen; gleichzeitig ist auch die Kreisverstärkung des Regelkreises anzupassen, denn die Kreisverstärkung ist massgebend für die bleibende Regelabweichung im stationären Zustand. Diese Regelabweichung aber soll möglichst klein sein.
Grundsätzlich lässt sich die Anpassung mit Hilfe von Rückmeldungen definierter Schalterstellungen mit dem Beginn oder am Ende einer jeden In- bzw. Ausserbetrieb-nahme einer Thyristorbrücke durchführen. Da der Vorgang aufgrund des Gesamtverhaltens der Anlage über ein längeres Zeitintervall erfolgen kann, ist jedoch eine Fehlstufung unvermeidlich.
Aufgabe der Erfindung ist es, solche Fehlstufungen zu vermeiden.
Diese Aufgabe wird gemäss der Erfindung bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass ein der Brückengleichspannung jeder Thyristorbrücke entsprechender Messwert jeweils mit dem augenblicklichen Grösstwert aus den Messwerten aller Thyristorbrücken verglichen wird und bei Überschreitung einer maximalen Differenz durch ein von dem Überschuss der Differenz gegenüber deren maximal zulässigem Wert ausgelöstes Signal augenblicklich sowohl die betreffende Thyristorbrücke abgeschaltet wird als auch dementsprechend die Führungsgrösse für die Transformatorstufenverstellung und die Kreisverstärkung des Gesamtregelkreises angepasst werden.
Dadurch, dass die Information zur Umschaltung der Führungsgrösse für die Regelung des Gesamtsystem aus den Aus-gangsgrössen der Einzelsysteme, d.h. unmittelbar aus den einzelnen Thyristorbrückenspannungen, gewonnen wird, werden auf vorteilhafte Weise unnötige Verstellungen infolge von Fehlstufungen der Transformatoren vermieden. Es ist eine bessere Anpassung an das Gesamtsystem möglich. Durch die Umschaltung der Kreisverstärkung kann die stationäre Regelabweichung angepasst werden; sie ist unabhängig von der Anzahl der in Betrieb befindlichen Einzelsysteme konstant.
Eine bevorzugte Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass der Vergleich des Messwertes mit dem augenblicklich maximalen Messwert jeweils durch einen Komparator erfolgt, der bei Überschreitung der maximalen Differenz ein Abschaltsignal für die betreffende Thyristorbrücke abgibt, und dass die Komparato-ren insgesamt über Digital-Analog-Wandler die Anpassung im Gesamtregelkreis steuern.
Anhand der Zeichnung, die den Gesamtregelkreis vereinfacht und prinzipiell wiedergibt, wird die Erfindung nachfolgend beispielsweise erläutert.
Die Spannung einer jeden Thyristorbrücke lj (j = 1... n, hier n = 4) wird mittels an sich bekannter (nicht einzeln dargestellter) Spannungsteiler und nachgeschaltetem Differenzverstärker 2j mit Potentialtrennung erfasst und auf einen Komparator 3j gegeben. Jeder Thyristorbrücke lj ist ein sol-
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cher Komparator 3j zugeordnet. Die Vergleichsspannung der Komparatoren ist die Spannung der n in Betrieb befindlichen Thyristorbrücken, die den grössten Wert hat. Sie wird durch ein Glied 5 mit Grösstwertauswahl gebildet.
Durch entsprechende Bewertung der Signale schaltet s jeder Komparator 3j, wenn die ihm zugeordnete Thyristorbrückenspannung z.B. 30% der Vergleichsspannung unterschreitet, die betreffende Thyristorbrücke lj ab. Die beschriebene Spannungsabsenkung ist durch die Einzelregelung der Thyristorbrücke 3j über die Gittersteuerung möglich. io
Die Einstellung für den Schaltpunkt der Komparatoren kann in weiten Grenzen vorgenommen werden.
Die Komparatoren 3j steuern gemeinsam einen Digital-Analog-Wandler 6, der die Umsteuerung der Führungsgrösse w für die Transformatorstufenverstellung (unter Abgriff eines is
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vorwählbaren Spannungswertes am Widerstand 12) bewirkt. Die Regelabweichung der Führungsgrösse w von der Regelgrösse x (momentaner Spannungswert der Wechselrichterstation) wird über einen Regelverstärker 7 einem zweiten Digital-Analog-Wandler 8 zugeführt, der die Kreisverstärkung dieses Regelkreises (Gesamtregelkreis) der jeweils vorliegenden Transformatorstufung anpasst. Die Transformatorverstellung wird dann über das Stellglied 9 durch die Ausgangssignale des zweiten Digital-Analog-Wandlers 8 bewirkt.
Bei der Ausserbetriebnahme einer Brücke wird die Führungsgrösse verkleinert und die Kreisverstärkung wieder angehoben und entsprechend umgekehrt bei der Wiederinbetriebnahme. Durch diese ohne Zeitverzögerung erfolgende Anpassung des Gesamtregelkreises werden Fehlstufungen der Transformatorstufenverstellung weitestgehend vermieden.
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1 Blatt Zeichnungen
Claims (2)
1. Verfahren zur Anpassung der Betriebsparametern einer Regelanordnung für die Gleichspannung einer aus n gleich-spannungsseitig in Reihe geschalteten Thyristorbrücken, die über n diesen einzeln zugeordnete Stelltransformatoren an ein Drehstromnetz angeschlossen sind, bestehenden Wechselrichterstation an die in die Regelstrecke bestehenden Verhälnisse wobei n Löschwinkelregelkreise für die einzelnen Thyristorbrücken und ein Gesamtregelkreis für alle Thyristorbrücken gemeinsam bezüglich der Spannung, dessen Regelgrösse die Gleichspannung der Wechselrichterstation und dessen Stell-grösse die in Gleichlauf für alle Thyristorbrücken arbeitende Transformatorstufenverstellung ist, vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass ein der Brückengleichspannung jeder Thyristorbrücke entsprechender Messwert jeweils mit dem augenblicklichen Grösstwert aus den Messwerten aller Thyristorbrücken verglichen wird und bei Überschreitung einer maximalen Differenz durch ein von dem Überschuss der Differenz gegenüber deren maximal zulässigem Wert ausgelöstes Signal augenblicklich sowohl die betreffende Thyristorbrücke abgeschaltet wird als auch dementsprechend die Führungs-grösse für die Transformatorstufenverstellung und die Kreisverstärkung des Gesamtregelkreises angepasst werden.
2. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Vergleich des Messwertes mit dem augenblicklich maximalen Messwert jeweils durch einen Komparator (3t_4) erfolgt, der bei Überschreitung der maximalen Differenz ein Abschaltsignal für die betreffende Thyristorbrücke abgibt, und dass die Kompa-ratoren insgesamt über Digital-Analog-Wandler (6, 8) die Anpassung im Gesamtregelkreis steuern.
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