CN101297469A - 传输系统及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

一种HVDC传输系统，该系统包括各自具有至少两个换流器(6－9)的串联连接的整流器站(2)和逆变器站(3)。旁路DC断路器(12－15)与各换流器并联连接。控制装置(22－25)被适配成当分别要增大和减小所述站之间的传输线的中性母线(11)和极(10)之间的电压时，通过开始以高延迟角控制换流器并逐渐减小延迟角，直到基本上所有DC电流流过该换流器来解闭锁被闭锁的换流器，并然后控制所述旁路断路器在基本上零电流断开，并通过以逐渐增大的延迟角控制换流器，直到换流器上的电压基本上为零来停止所述换流器的工作，然后通过触发换流器的旁路对来控制换流器闭锁，然后控制所述旁路断路器闭合以接管所有DC电流。

Description

传输系统及其控制方法
技术领域和背景技术
本发明涉及一种HVDC(高压直流)传输系统，以及一种控制该传输系统的方法。该传输系统在HVDC传输线的各端包括用于将所述传输线连接到AC系统的换流器站，每个所述站包括至少两个换流器的串联连接，该换流器具有DC侧，该DC侧一方面连接到处于高电势的所述传输线的极，另一方面连接到通过接地处于零电势的中性母线，所述换流器站中的第一个被适配成作为一个整流器工作，而另一个，即第二个作为逆变器工作，每个换流器具有与其并联连接的、在电流路径中的旁路DC断路器，该电流路径当所述断路器闭合时形成所述换流器的旁路，每个换流器站包括被适配成控制通过所述极的DC电流的设备，该换流器站对站的每个换流器包括装置，该装置用于控制该换流器和通过该换流器的电流，以或者通过在换流器闭锁时开始该换流器的工作来增大所述中性母线和所述极之间的电压以及从而增大在所述站之间传输的功率，或者通过在换流器起作用时停止该换流器的工作来减小所述中性母线和所述极之间的电压以及从而减小在所述站之间传输的功率。
本发明不限于所述中性母线和所述HVDC传输线的极之间的任何特定水平的电压，但特别适用于500kV以上的电压，这意味着所述传输线传输较大的功率，且传输系统需要非常高水平的可靠性。本发明不限于通过所述传输线的所述极的任何特定水平的电流，但是所述线优选地额定为1kA以上的电流。
换流器在任何已知的配置，例如12脉冲桥配置中包括多个电流阀。换流器可以是线路换相的电流源换流器(1ine commutated Current SourceConverter)，其中如晶闸管的开关元件在所述AC系统的AC电流的零交叉处关断。换流器也可以是强制换相的电压源换流器(forced commutatedVo1tage Source Converter)，其中所述开关元件是根据脉冲宽度调制(PWM)模式控制的关断(turn off)装置。
当在所述中性母线和所述极之间要获得的电压太高，从而不可能仅通过一个换流器获得时，一般串联连接两个或更多个换流器。如果换流器站的所有换流器且因而换流器站出现故障，以及从而通过系统传输的功率降到零，对连接到所述HVDC传输系统的AC系统会造成大的干扰，同时具有非常严重的后果。这就是对每个换流器布置所述旁路电流路径的主要原因，从而不正确工作的换流器可被旁路，且有可能断开连接以进行维护，同时换流器站可通过控制该站的其它换流器来工作。因此能够以不在传输系统中造成干扰的方式停止该换流器是重要的。这同样适用于开始该系统的换流器，以增大中性母线和所述极之间的电压，且从而增大在所述站之间传输的功率的过程。
用于或者增大或者减小所述中性母线和所述极之间的电压的换流器的该开始过程或停止过程在前面所限定的类型的传输系统中以相当突然的方式执行，这导致在高功率传输系统且因而还在与其连接的AC系统中造成干扰这一相当大的风险。这在电压且因而功率非常高的情况，如电压高于600kV，尤其是约800kV或更高的情况下特别严重。
发明内容
本发明的目的是提供一种前面限定的类型的传输系统以及控制该系统的一种方法，使得有可能控制换流器的开始和停止，最小化对所述传输系统的功率传输的干扰。
根据本发明通过提供一种传输系统实现上述目的，在该传输系统中，每个所述控制装置被适配成通过开始以高延迟角控制换流器，并逐渐减小延迟角，直到基本上所有DC电流流过该换流器来解闭锁被闭锁的所述换流器，该控制装置然后控制所述旁路断路器在基本上零电流断开，并通过以逐渐增加的延迟角控制换流器，直到换流器上的电压基本上为零来控制换流器，从而停止所述换流器的工作，然后通过触发换流器的旁路对来控制换流器闭锁，然后控制所述旁路断路器闭合以接管所有DC电流。
这种使用所述换流器的控制角的方式导致所述换流器的平滑的开始和停止序列。通过以这种方式控制换流器，所述DC旁路断路器可以与HVDC传输系统的实际操作情况无关地、以可靠且安全的方式断开或闭合。根据换流器的工作类型，“高延迟角”具有不同的含义，有时45°以上的角就足以被视为高，而在另一类型的工作中，可能需要140°以上的角才能被视为高。
根据本发明实施例，每个站具有在所述中性母线和所述极之间串联连接的两个所述换流器，这例如在两个换流器都工作时在所述中性母线和所述极之间电压为800kV的情况下意味着如果仅一个换流器工作电压为400kV，且当DC电流保持恒定时传输的功率为一半。
根据本发明另一实施例，每个站具有在所述中性母线和所述极之间串联连接的多于两个所述换流器，且每个站的所述控制装置被适配成通过每次开始或停止换流器站的一个换流器的工作来增大或减小在站之间传输的功率。这样提供了一种增大或减小在站之间传输的功率的可靠且安全的过程。
根据本发明另一实施例，所述设备被适配成在系统的正常情况下将DC电流控制为基本上恒定的全电流值，而不考虑每个站中有多少串联连接的换流器在工作，所述换流器的所述控制装置如下进行合作，以通过开始在所述串连连接的换流器中不起作用的换流器的工作来增大传输的功率，从而增大在中性母线和极之间的电压：
属于所述整流器中称为开始换流器的换流器的控制装置被适配成通过开始以高延迟角控制换流器并逐渐减小延迟角，直到基本上所有DC电流流过该换流器来解闭锁所述换流器，并然后控制与其并联的旁路断路器在基本上零电流断开，属于逆变器的不起作用的换流器的控制装置被适配成然后通过开始以高延迟角控制换流器，并逐渐减小延迟角，直到基本上所有DC电流流过该换流器来解闭锁所述换流器，并然后将与其并联的旁路断路器在基本上零电流断开，且所述设备被适配成然后控制所述开始换流器，以将中性母线和极之间的电压增大到与数量增加了的在工作中的换流器相对应的电压。
根据本发明另一实施例，所述换流器的控制装置如下进行合作，用于通过减小所述中性母线和所述极之间的电压，在基本上恒定的直流电流流过所述传输线时，减小所述站之间传输的功率：属于所述逆变器站中的换流器的控制装置被适配成以逐渐增大的延迟角控制该换流器，直到该换流器上的电压接近于零，然后通过触发该换流器的旁路对来闭锁该换流器，且然后闭合与该换流器并联的旁路断路器，所述整流器站的换流器的控制装置被适配成然后通过增大控制所述换流器的延迟角来补偿所述极和中性母线之间的电压下降，属于所述整流器站中的换流器的控制装置被适配成然后以逐渐增大的延迟角控制所述换流器，直到该换流器上的电压接近于零，然后通过触发该换流器的旁路对来控制该换流器闭锁，且然后闭合所述旁路断路器以接管所有DC电流。该系统提供了减小在系统的站之间传输的功率的平滑且因而可靠、安全的过程。
根据本发明另一实施例，每个所述换流器包括12个换流器阀，这些换流器阀以所谓的12脉冲配置来布置，该12脉冲配置具有串联连接的四个换流器阀的三个支路。
根据本发明另一实施例，作为整流器工作的换流器站的所述换流器被适配成当所有换流器都工作时在所述中性母线和极之间生成600kV以上，例如700-1000kV的直流电压，且根据本发明的进一步实施例，传输系统被设计成能够在所述换流器站之间在所述极中传导500A以上、1kA以上或2kA-5kA的DC电流。
根据所附的独立方法权利要求本发明还涉及用于控制HVDC传输系统的方法。从对根据本发明的传输系统的不同实施例的以上讨论，可清楚看到该方法及其在从属方法权利要求中限定的实施例的优势和特征。
根据相对应的所附的权利要求，本发明还涉及计算机程序和计算机可读介质。容易理解在所附的方法权利要求组中所限定的根据本发明的方法适于通过来自处理器的程序指令来执行，该程序指令可被设置有程序步骤的计算机程序影响。
通过以下说明可看出本发明的进一步优点以及有优势的特征。
附图说明
参照附图，以下是对作为例子引用的本发明的实施例的具体说明：
在附图中：
图1是示出根据本发明第一实施例的HVDC传输系统的总体结构的示意图，且
图2是根据本发明第二实施例的HVDC传输系统的与图1类似的图。
具体实施方式
根据本发明第一实施例的HVDC传输系统如图1所示。该系统在传输线1的各端具有用于将所述传输线连接到示意性示出的交流系统4、5的换流器站2、3。假定交流系统4是具有发电机的任何类型的发电厂形式的发电系统，而假定交流系统5是耗电系统或连接到电力消耗者如工厂和社区的网络。因而，第一换流器站2被适配成用作整流器，而另一个，即第二换流器站3被适配成用作逆变器。每个站包括串联连接的两个换流器6，7以及8，9，所述换流器具有DC侧，该DC侧一方面连接到处于高电势的所述传输线的正极性的极10，另一方面连接到通过接地而处于零电势的中性母线11。每个换流器在任何已知的配置，例如12脉冲桥配置中包括多个换流器阀。这些阀由多个功率半导体器件串联连接而形成，以在其闭锁状态中共同保持高电压。
每个换流器具有与其并联连接的、在电流路径16-19中的旁路DC断路器12-15，该电流路径16-19在所述断路器闭合时形成所述换流器的旁路。
每个换流器站进一步包括设备20，21，设备20、21被适配成通过在站的换流器处于稳定工作时控制该站的换流器来控制通过所述极10的DC电流。每个站对每个换流器进一步包括单独的控制装置22-25，该控制装置22-25被适配成控制与其相关联的换流器，以在换流器被闭锁时开始该换流器的操作，直到达到稳定操作，并在换流器起作用时停止该换流器的操作。如何进行该操作是本发明的关键，以下将对其进行说明。
断路器12-15在与其相关联的换流器工作时断开。现在假定每个站的一个换流器，即换流器6和9工作。这意味着与每个站的两个换流器均工作的情况相比，整流器站可以在中性母线11和极10之间仅产生一半的电压。这意味着例如在该例中约400kV的电压。然后换流器7，8被闭锁，且断路器13，14闭合，从而整个DC电流流过这些断路器。极10中的DC电流被控制设备20控制为与所有换流器都在工作时相同，从而所传输的功率是所有换流器均在工作时传输的功率的一半。在该工作模式下控制设备20和21控制换流器6和9。现在假定要增大中性母线和极之间的电压且因而增大站2，3之间传输的功率。用于换流器7的控制装置23通过开始以如约150°-160°的高延迟角控制换流器7，然后逐渐，即缓慢地减小延迟角，直到基本上所有DC电流都流过该换流器，来解闭锁该换流器7，从而接管对换流器7的控制，其中DC电流同时被控制成与极电流相等。在确定了旁路断路器13中的电流接近于零之后，向该旁路断路器给出断开命令。然后在电流上会有纹波(ripple)，使得有可能断开断路器13。一旦通过旁路断路器13的电流等于零，且旁路断路器确认了断开指示，控制装置23就被设置在保持位置，对换流器7的控制缓慢地转移到控制设备20。
控制装置24对逆变器换流器8进行控制，以通过开始以如约105°的高延迟角控制换流器8来解闭锁换流器8，由此执行了用于增大从整流器站2到逆变器站3传输的功率的下一步。该延迟角然后逐渐缓慢地减小到约90°，同时DC电流被控制为等于极电流，直到基本上所有DC电流流过换流器8，于是向旁路断路器14给出断开命令，该旁路断路器14将在基本上为零的电流断开。一旦旁路断路器确认了断开指示，然后用于控制换流器8的延迟角会向正常的逆变器操作倾斜(ramp)，即18°-20°。然后将控制装置24设置在保持位置，并将对换流器8的控制动作缓慢地转移到控制设备21。整流器站的控制设备20现在开始控制其换流器6和7，以将中性母线11和极10之间的电压从例如400kV增大到800kV，从而，如果电流保持在相同水平，则相应地增大在站之间传输的功率。
当例如由于某种原因，如为了维护换流器6而需要断开换流器6的连接时(虽然图中未示出，在每个换流器的两侧布置有隔离器，使得能够断开换流器的连接)，以如下方式进行。属于逆变器站的换流器如换流器8的控制装置24然后从控制设备21接管对该换流器的控制，并开始以逐渐增大的延迟角控制该换流器，直到该换流器上的电压接近于零，于是通过触发换流器8的电流阀的旁路对来闭锁换流器8。然后控制旁路断流器14闭合。整流器站中的换流器6、7的控制装置22、23通过增大控制这些换流器6、7的延迟角来补偿由对逆变器换流器8的控制导致的所述极和中性母线之间的电压下降，来从控制设备20接管对该换流器的控制。这可能发生在延迟角高达约为60度时。然后用于换流器6的控制装置22开始以逐渐增大的延迟角控制所述换流器，以进一步减小该换流器上的DC电压，直到该电压接近于零。通过触发换流器6的旁路对来闭锁换流器6，然后闭合换流器6的旁路断路器12以接管所有的DC电流。控制设备20和21然后分别接管对整流器站和逆变器站换流器的控制。这意味着在保持DC电流基本上恒定的情况下，通过将中性母线11和极10之间的电压减小约50％，从整流器站2到逆变器站3传输的功率也减小约50％。因而该电压由换流器7的工作产生，且换流器9帮助维持该电压。
由此，开始和停止HVDC传输系统的换流器以增大或减小所传输的功率的这些步骤非常平滑，因此可以可靠且安全地最小化HVDC功率传输的干扰。
图2示出根据本发明另一实施例的HVDC传输系统，其与图1所示的HVDC传输系统不同之处在于在每个站具有三个换流器30-35，而不是两个。每个站具有相对应的三个控制装置40-45和DC断路器50-55。对与根据图1的实施例中相同的部件提供了相同的附图标记。当要通过分别增大和减小中性母线11和极10之间的电压来增大或减小从整流器站2传输到逆变器站3的功率时，该传输系统如以上关于图1所述那样工作。为了使该步骤尽可能平滑，每个站的控制装置被适配成通过每次开始或停止相对应的换流器站的一个换流器的工作来增大或减小在站之间传输的功率。因而，如果例如仅换流器30和33在工作，且要增大在站之间传输的功率，则仅使每个站的另外一个换流器进入工作状态，然后当期望进一步增大传输的功率时，使每个站的其余换流器进入工作状态。相对应的步骤也适用于减小在站之间传输的功率的情况。
当然本发明不以任何方式限于上述实施例，然而在不脱离在所附权利要求中限定的本发明的基本观点的情况下对本领域技术人员来说许多可能的变形是明显的。
每个站中换流器的数目可以与图中所示的不同。而且，传输系统可以是具有负极性的极的双极传输系统，该负极性的极通过相对应的换流器连接到中性母线，且对该极所有组件的设计可以与例如如图所示的其它极相同。

Claims (16)

1.一种高压直流传输系统，该高压直流传输系统在高压直流传输线的各端包括换流器站(2，3)，所述换流器站(2，3)用于将所述传输线连接到交流系统(4，5)，每个所述站包括串联连接的至少两个换流器(6-9，30-35)，所述换流器(6-9，30-35)具有直流侧，所述直流侧一方面连接到处于高电势的所述传输线的极(10)，另一方面连接到通过接地处于零电势的中性母线(11)，所述换流器站的第一个(2)被适配成作为整流器工作，而另一个，即第二个(3)被适配成作为逆变器工作，每个换流器具有与其并联连接的、在电流路径(16-19)中的旁路直流断路器(12-15，50-55)，该电流路径(16-19)在所述断路器闭合时形成所述换流器的旁路，每个换流器站包括设备(20-21)，设备(20，21)被配置成控制通过所述极的直流电流，所述每个换流器站对所述站的每个换流器包括装置(22-25，40-45)，所述装置用于控制该换流器和通过该换流器的电流，以或者通过在换流器闭锁时开始该换流器的工作来增大所述中性母线和所述极之间的电压以及从而增大在所述站之间传输的功率，或者通过在换流器起作用时停止该换流器的工作来减小所述中性母线和所述极之间的电压以及从而减小在所述站之间传输的功率，所述高压直流传输系统的特征在于，每个所述控制装置被适配成通过开始以高延迟角控制闭锁的所述换流器(6-9，30-35)，并逐渐减小延迟角，直到基本上所有直流电流流过该换流器，来解闭锁被闭锁的所述换流器(6-9，30-35)，且然后控制所述旁路断路器(12-15，50-55)在基本上零电流断开，并通过以逐渐增大的延迟角控制所述换流器，直到通过该换流器的电压基本上为零，来停止所述换流器的工作，然后通过触发所述换流器的旁路对来控制该换流器闭锁，然后控制所述旁路断路器闭合，以接管所有的直流电流。
2.根据权利要求1所述的传输系统，其中，每个所述站(2，3)具有在所述中性母线(11)和所述极(10)之间串联连接的两个所述换流器(6-9)。
3.根据权利要求1所述的传输系统，其中，每个所述站(2，3)具有在所述中性母线(11)和所述极(10)之间串联连接的多于两个的所述换流器(30-35)，且每个站的所述控制装置(40-45)被适配成通过每次开始或停止该换流器站的一个换流器的工作来增大或减小在所述站之间传输的功率。
4.根据上述任一项权利要求所述的传输系统，其中，所述设备(20，21)被适配成在系统的正常情况下将直流电流控制在基本上恒定的全电流值，而不管每个站中有多少串联连接的换流器在工作，所述换流器的所述控制装置(22-25，40-45)如下进行合作，用于通过使在所述串联连接的换流器中不起作用的换流器开始工作来增大传输的功率，以从而增大所述中性母线(11)和所述极(10)之间的电压：
属于所述整流器(2)中称为开始换流器的不起作用的换流器的控制装置(22，23，40-42)被适配成通过开始以高延迟角控制所述换流器并逐渐减小所述延迟角直到基本上所有直流电流流过该换流器，来解闭锁所述换流器，然后控制与所述换流器并联的所述旁路断路器(12，13，50-52)在基本上零电流断开，属于所述逆变器(3)的不起作用的换流器的控制装置(24，25，43-45)被适配成然后通过开始以高延迟角控制所述换流器，并逐渐减小所述延迟角，直到基本上所有直流电流流过该换流器，来解闭锁所述换流器，然后将与所述换流器并联的旁路断路器(14，15，53-55)在基本上零电流断开，所述设备(20)被适配成然后控制所述开始换流器，以将所述中性母线和所述极之间的电压增大到与数量增加了的在工作中的换流器相对应的电压。
5.根据上述任一项权利要求所述的传输系统，其中，所述换流器的所述控制装置(22-25，40-45)如下进行合作，用于通过减小所述中性母线(11)和所述极(10)之间的电压，在基本上恒定的直流电流流过所述传输线时，减小所述站之间传输的功率：
属于所述逆变器站(3)中的换流器(8，9，33-35)的控制装置被适配成以逐渐增大的延迟角控制该换流器，直到该换流器上的电压接近于零，然后通过触发该换流器的旁路对来闭锁该换流器，且然后闭合与该换流器并联的旁路断路器(14，15，53-55)，所述整流器站(2)的换流器的控制装置被适配成然后通过增大控制所述换流器的延迟角来补偿所述极和中性母线之间的电压下降，属于所述整流器站(2)中的换流器(6，7，30-32)的控制装置被适配成然后以逐渐增大的延迟角控制所述换流器，直到该换流器上的电压接近于零，然后通过触发该换流器的旁路对来控制该换流器闭锁，且然后闭合所述旁路断路器(12，13，50-52)以接管所有的直流电流。
6.根据上述任一项权利要求所述的传输系统，其中，每个所述换流器包括12个换流器阀，这些换流器阀以所谓的12脉冲配置来布置，该12脉冲配置具有串联连接的四个换流器阀的三个支路。
7.根据上述任一项权利要求所述的传输系统，其中，作为整流器工作的所述换流器站(2)的所述换流器被适配成当所有换流器都工作时在所述中性母线和极之间生成600kV以上例如700-1000kV的直流电压。
8.根据上述任一项权利要求所述的传输系统，其中，该传输系统被设计成能够在所述换流器站(2，3)之间在所述极中传导500A以上、1kA以上或2kA-5kA的直流电流。
9.一种方法，用于控制高压直流传输系统，所述系统在高压直流传输线的各端包括换流器站(2，3)，所述换流器站(2，3)用于将所述传输线连接到交流系统(4，5)，每个所述站包括串联连接的至少两个换流器(6-9，30-35)，该至少两个换流器(6-9，30-35)具有直流侧，所述直流侧一方面连接到处于高电势的所述传输线的极(10)，另一方面连接到通过接地处于零电势的中性母线(11)，所述换流器站中的第一个(2)被适配成作为整流器工作，而另一个，即第二个(3)作为逆变器工作，每个换流器具有与其并联连接的、在电流路径中的旁路直流断路器(12，13，50-55)，当所述断路器闭合时，所述电流路径形成所述换流器的旁路，所述方法包括用于改变所述站之间传输的功率的以下步骤：
a)在所述传输系统的正常情况下，将通过所述极的直流电流控制为基本上恒定的全电流值，
b)通过开始被闭锁的换流器的工作，增大所述中性母线和所述极之间的电压以及从而增大在所述站之间传输的功率，或
c)通过停止起作用的换流器的工作，减小所述中性母线和所述极之间的电压以及从而减小在所述换流器站之间传输的功率，
所述方法的特征在于，如下执行步骤(b)：通过开始以高延迟角控制被闭锁的所述换流器并逐渐减小所述延迟角，直到基本上所有直流电流流过该换流器，来解闭锁被闭锁的所述换流器，然后控制与该换流器并联的所述旁路断路器在基本上零电流断开，在步骤c)中通过以逐渐增大的延迟角控制所述换流器，直到所述换流器上的电压基本上为零，然后通过触发所述换流器的旁路对来控制所述换流器闭锁，且然后控制与所述换流器并联的所述旁路断路器闭合以接管所有直流电流，来停止所述换流器的操作。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，对于所述传输系统执行该方法，在所述传输系统中每个所述站(2，3)具有在所述中性母线(11)和所述极(10)之间串联连接的两个所述换流器(6-9)。
11.根据权利要求9所述的方法，其中，在所述传输系统上执行该方法，所述传输系统在每个所述换流器站(2，3)中具有在所述中性母线(11)和所述极(10)之间串联连接的多于两个的所述换流器(30-35)，且通过每次开始或停止每个换流器站的一个换流器的工作来增大或减小在所述站之间传输的功率。
12.根据权利要求9-11中任一项所述的方法，其中，在步骤b)，通过开始以高延迟角控制所述整流器(2)中不起作用的换流器(6，7，30-32)，此处称为开始换流器，并逐渐减小所述延迟角直到基本上所有直流电流流过该换流器，来解闭锁所述换流器，从而增大在所述换流器站(2，3)之间传输的功率，然后与该换流器并联的所述旁路断路器在基本上零电流断开，且然后通过开始以高延迟角控制所述逆变器(3)的不起作用的换流器(8，9，33-35)并逐渐减小所述延迟角直到基本上所有直流电流流过该换流器，来解闭锁该不起作用的换流器，且将与该换流器并联的所述旁路断路器在基本上零电流断开，控制所述开始换流器将所述中性母线和所述极之间的电压增大到与数量增加了的在工作中的换流器相对应的电压。
13.根据权利要求9-12中任一项所述的方法，其中，在步骤c)通过以下来减小在所述站之间传输的功率：以逐渐增大的延迟角控制所述逆变器站(3)中的换流器(8，9，33-35)，直到该换流器上的电压接近于零，然后通过触发该换流器的旁路对来闭锁该换流器，然后闭合与该换流器并联的所述旁路断路器，控制所述整流器站(2)的所述换流器(6，7，30-32)，以通过增大控制该换流器的延迟角来补偿所述极和所述中性母线之间的电压下降，然后以逐渐增大的延迟角控制该整流器站的换流器，直到该换流器上的电压接近于零，通过触发该换流器的旁路对来闭锁该换流器，将与最后提到的换流器并联的旁路断路器闭合以接管所有直流电流。
14.一种计算机程序，可直接装载到计算机的内部存储器中，该计算机程序包括用于当该程序运行在计算机上时控制权利要求9-13中任一项的步骤的计算机代码部分。
15.根据权利要求14所述的计算机程序，至少部分地通过作为因特网的网络来提供。
16.一种计算机可读介质，具有记录于其上的计算机程序，在该计算机可读介质中所述计算机程序被设计成使计算机控制根据权利要求9-13中任一项的步骤。
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Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101901722A (zh) * 2009-04-03 2010-12-01 法国阿海珐集团输配电自动中心 中断室、hvdc旁路中断器,和包含此室的hvdc换流变电站
CN101902041A (zh) * 2010-04-30 2010-12-01 北京网联直流工程技术有限公司 400kV+400kV+200kV串联型±1000kV直流换流器接线方案
CN102057563A (zh) * 2008-06-09 2011-05-11 Abb技术有限公司 用于输送电能的电厂
CN103098329A (zh) * 2010-09-21 2013-05-08 Abb技术有限公司 用于控制hvdc电力传输系统中的电力传输的设备
CN103181070A (zh) * 2010-10-28 2013-06-26 Abb技术有限公司 直流电力系统中的电压控制
CN103828218A (zh) * 2011-09-21 2014-05-28 阿尔斯通技术有限公司 打开高压直流网络的分路开关的方法
CN104201709A (zh) * 2014-08-15 2014-12-10 浙江大学 一种混合型直流输电系统的停运控制方法
CN104584359A (zh) * 2013-04-28 2015-04-29 Abb技术有限公司 用于闭锁/解锁串联型mtdc系统中的变流器的控制方法及其控制器
CN105052031A (zh) * 2012-11-29 2015-11-11 通用电气公司 高压直流(hvdc)转换器系统及其操作方法
CN105210277A (zh) * 2013-03-14 2015-12-30 通用电气公司 高压直流(hvdc)转换器系统及其操作方法
CN106887823A (zh) * 2010-12-09 2017-06-23 太阳能安吉科技有限公司 传送直流电力的光伏串的断开
CN107732954A (zh) * 2017-11-22 2018-02-23 南京南瑞继保电气有限公司 一种电压源换流器单元在线投入控制方法及装置
CN107743672A (zh) * 2015-05-18 2018-02-27 Abb瑞士股份有限公司 双极功率传输系统中电流返回路径的改变
CN111418127A (zh) * 2017-10-06 2020-07-14 通用电器技术有限公司 转换器方案

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006031662A1 (de) * 2006-07-08 2008-01-10 Semikron Elektronik Gmbh & Co. Kg Stromrichterschaltungsanordnung für eine Hochvoltgleichspannungsverbindung
FR2944135B1 (fr) 2009-04-03 2011-06-10 Areva T & D Sa Chambre de coupure de courant a contact mobile et buse de soufflage mobile manoeuvres independamment, interrupteur by pass hvdc et sous station de conversion hvdc comprenant une telle chambre.
CN101882792B (zh) * 2010-06-30 2012-08-22 国家电网公司 一种用于特高压直流输电的接线方法及特高压换流站
WO2012044369A1 (en) 2010-09-30 2012-04-05 Abb Research Ltd. Coordinated control of multi-terminal hvdc systems
ES2681533T3 (es) * 2010-12-09 2018-09-13 State Grid Corporation Of China Estación convertidora en cascada y sistema de transmisión de energía de HVDC en cascada de múltiples extremidades
US9450412B2 (en) 2010-12-22 2016-09-20 General Electric Company Method and system for control power in remote DC power systems
US9331481B2 (en) 2012-08-31 2016-05-03 General Electric Company Systems and methods for power transmission with cable segment failover support
KR101555498B1 (ko) * 2013-12-30 2015-09-24 주식회사 효성 Hvdc 제어기의 전원장치
US9515565B2 (en) 2014-03-07 2016-12-06 General Electric Company Hybrid high voltage direct current converter systems
US9602021B2 (en) 2014-03-07 2017-03-21 General Electric Company Hybrid high voltage direct current converter system and method of operating the same
DE102015207117A1 (de) * 2014-07-09 2016-01-14 Siemens Aktiengesellschaft Umrichter mit redundanter Schaltungstopologie
EP3070799B1 (en) * 2015-03-16 2018-11-21 General Electric Technology GmbH Start-up of hvdc networks
EP3070827B1 (en) * 2015-03-16 2022-09-07 General Electric Technology GmbH Start-up of hvdc networks
RU2587462C1 (ru) * 2015-03-26 2016-06-20 Илья Николаевич Джус Электропередача постоянного тока
GB2536894B (en) * 2015-03-30 2021-06-23 General Electric Technology Gmbh Converters
CN105372585B (zh) * 2015-11-18 2018-02-23 中国西电电气股份有限公司 一种柔性直流输电工程电压源换流器阀短路电流试验装置
CN109155598B (zh) * 2016-10-31 2021-04-27 Abb电网瑞士股份公司 Hvdc换流器系统及其控制方法和使用该系统的hvdc系统
CN111133670A (zh) * 2017-08-03 2020-05-08 Abb电网瑞士股份公司 控制dc系统中的电压源变流器
CN107546762B (zh) * 2017-09-30 2019-12-27 南方电网科学研究院有限责任公司 一种柔性直流输电系统的链路延时控制方法及装置
US11121645B2 (en) * 2017-11-22 2021-09-14 Siemens Aktiengesellschaft Power transmission via a bipolar high-voltage DC transmission link
CN111656637B (zh) * 2018-01-30 2021-07-16 Abb电网瑞士股份公司 中性装置、换流站和直流电力传输系统
CN108683207B (zh) * 2018-05-28 2021-10-01 南京南瑞继保电气有限公司 一种混合直流换流器阀组在线投入电路和投入方法及装置
CN109494971B (zh) * 2018-10-11 2021-04-13 特变电工新疆新能源股份有限公司 一种柔性直流输电系统直流母线短接情况下的启动策略
CN111817332B (zh) * 2020-05-26 2021-12-14 南方电网科学研究院有限责任公司 一种直流输电系统功率协调控制的方法、装置及存储介质

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1488085B2 (de) * 1963-01-30 1970-12-17 Allmänna Svenska Elektriska AB, Västeras (Schweden)j Übertragungsanlage für hochgespannten Gleichstrom
SE339509B (zh) * 1970-02-19 1971-10-11 Asea Ab
SE380947B (sv) * 1974-04-05 1975-11-17 Asea Ab Stromriktaranordning omfattande atminstone tva stromriktare
DE2712232C2 (de) * 1977-03-19 1982-12-16 Brown, Boveri & Cie Ag, 6800 Mannheim Verfahren zur Außerbetriebnahme eines Pols einer HGÜ-Station
JPS54106832A (en) * 1978-02-10 1979-08-22 Hitachi Ltd Operation control method for a/d converter
SU764036A1 (ru) 1978-02-22 1980-09-15 Научно-Исследовательский Институт Постоянного Тока Преобразовательна подстанци электропередачи посто нного тока
DE3023698A1 (de) * 1980-06-25 1982-01-14 Brown, Boveri & Cie Ag, 6800 Mannheim Verfahren zur inbetriebnahme einer von mehreren in reihe geschalteten stromrichtergruppen einer hochspannungs-gleichstrom-uebertragungsanlage
US4638416A (en) * 1984-03-01 1987-01-20 Siemens Aktiengesellschaft Method and apparatus for high-voltage D.C. transmission with a bypass circuit for malfunctions
CA1233198A (en) * 1984-03-01 1988-02-23 Helmut Neupauer Method and apparatus to operate a high-voltage dc transmission system (hvdc) with automatic control of the converters
JPS62213520A (ja) * 1986-03-14 1987-09-19 株式会社東芝 系統連系用電力変換装置
SE463953B (sv) 1989-06-19 1991-02-11 Asea Brown Boveri Anlaeggning foer avtappning av elektrisk kraft fraan en hoegspaend likstroemstransmissionslinje
SE515140C2 (sv) * 1995-02-10 2001-06-18 Abb Ab Anläggning för överföring av elektrisk effekt med hjälp av högspänd likström
SE504522C2 (sv) * 1995-07-06 1997-02-24 Asea Brown Boveri Kraftöverföring med högspänd likström innefattande fler än två strömriktarstationer
DE69920424T2 (de) 1999-07-01 2006-02-23 Abb Ab Verfahren zur Steuerung eines Wirkleistungsflusses in einem Hochspannungsgleichstrom-Übertragungssystem
US7633770B2 (en) * 2006-12-08 2009-12-15 General Electric Company Collection and transmission system

Cited By (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102057563A (zh) * 2008-06-09 2011-05-11 Abb技术有限公司 用于输送电能的电厂
US8717786B2 (en) 2008-06-09 2014-05-06 Abb Technology Ag Plant for transmitting electric power utilizing asymmetric operation of voltage source converters
CN102057563B (zh) * 2008-06-09 2014-07-16 Abb技术有限公司 用于输送电能的电厂
CN101901722A (zh) * 2009-04-03 2010-12-01 法国阿海珐集团输配电自动中心 中断室、hvdc旁路中断器,和包含此室的hvdc换流变电站
CN101901722B (zh) * 2009-04-03 2014-11-12 阿尔斯通技术有限公司 中断室、hvdc旁路中断器,和包含此室的hvdc换流变电站
CN101902041A (zh) * 2010-04-30 2010-12-01 北京网联直流工程技术有限公司 400kV+400kV+200kV串联型±1000kV直流换流器接线方案
CN103098329A (zh) * 2010-09-21 2013-05-08 Abb技术有限公司 用于控制hvdc电力传输系统中的电力传输的设备
CN103181070A (zh) * 2010-10-28 2013-06-26 Abb技术有限公司 直流电力系统中的电压控制
CN103181070B (zh) * 2010-10-28 2016-06-29 Abb技术有限公司 直流电力系统中的电压控制
CN106887823B (zh) * 2010-12-09 2019-12-13 太阳能安吉科技有限公司 传送直流电力的光伏串的断开
CN106887823A (zh) * 2010-12-09 2017-06-23 太阳能安吉科技有限公司 传送直流电力的光伏串的断开
CN103828218B (zh) * 2011-09-21 2017-02-15 阿尔斯通技术有限公司 打开高压直流网络的分路开关的方法
CN103828218A (zh) * 2011-09-21 2014-05-28 阿尔斯通技术有限公司 打开高压直流网络的分路开关的方法
CN105052031A (zh) * 2012-11-29 2015-11-11 通用电气公司 高压直流(hvdc)转换器系统及其操作方法
CN105210277A (zh) * 2013-03-14 2015-12-30 通用电气公司 高压直流(hvdc)转换器系统及其操作方法
CN105210277B (zh) * 2013-03-14 2018-02-06 通用电气公司 高压直流(hvdc)转换器系统及其操作方法
CN104584359A (zh) * 2013-04-28 2015-04-29 Abb技术有限公司 用于闭锁/解锁串联型mtdc系统中的变流器的控制方法及其控制器
CN104584359B (zh) * 2013-04-28 2017-08-01 Abb技术有限公司 用于闭锁/解锁串联型mtdc系统中的变流器的控制方法及其控制器
CN104201709A (zh) * 2014-08-15 2014-12-10 浙江大学 一种混合型直流输电系统的停运控制方法
CN107743672A (zh) * 2015-05-18 2018-02-27 Abb瑞士股份有限公司 双极功率传输系统中电流返回路径的改变
CN107743672B (zh) * 2015-05-18 2019-10-08 Abb瑞士股份有限公司 双极功率传输系统中电流返回路径的改变
CN111418127A (zh) * 2017-10-06 2020-07-14 通用电器技术有限公司 转换器方案
CN111418127B (zh) * 2017-10-06 2023-09-05 通用电器技术有限公司 转换器结构和操作方法
CN107732954A (zh) * 2017-11-22 2018-02-23 南京南瑞继保电气有限公司 一种电压源换流器单元在线投入控制方法及装置

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Publication number Publication date
RU2384932C1 (ru) 2010-03-20
BRPI0621419A2 (pt) 2011-12-06
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US20090219737A1 (en) 2009-09-03
BRPI0621419B1 (pt) 2018-02-06
WO2007084041A1 (en) 2007-07-26
US8300435B2 (en) 2012-10-30
EP1974454A4 (en) 2017-03-01
ZA200805668B (en) 2009-04-29
CN101297469B (zh) 2011-05-11

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