CN101636898B - 用于高压直流输电设备中的变流器站的控制装置 - Google Patents

用于高压直流输电设备中的变流器站的控制装置 Download PDF

Info

Publication number
CN101636898B
CN101636898B CN200780052241.9A CN200780052241A CN101636898B CN 101636898 B CN101636898 B CN 101636898B CN 200780052241 A CN200780052241 A CN 200780052241A CN 101636898 B CN101636898 B CN 101636898B
Authority
CN
China
Prior art keywords
rectifier
inverter
trigger angle
control unit
trigger
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN200780052241.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101636898A (zh
Inventor
于尔根·里蒂格
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens Energy Global GmbH and Co KG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Publication of CN101636898A publication Critical patent/CN101636898A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101636898B publication Critical patent/CN101636898B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/66—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output with possibility of reversal
    • H02M7/68—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output with possibility of reversal by static converters
    • H02M7/72—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output with possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/75—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output with possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means
    • H02M7/757—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output with possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means using semiconductor devices only
    • H02M7/7575—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output with possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means using semiconductor devices only for high voltage direct transmission link
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/36—Arrangements for transfer of electric power between ac networks via a high-tension dc link
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/60—Arrangements for transfer of electric power between AC networks or generators via a high voltage DC link [HVCD]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)
  • Rectifiers (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)

Abstract

本发明涉及一种用于高压直流输电设备(1)中的变流器站(5，6)的控制装置，其具有用于控制作为整流器(5)以及作为逆变器(6)工作的变流器站的整流器控制单元(12)和逆变器控制单元(13)。利用整流器控制单元(12)以及逆变器控制单元(13)可以设置和调节对于整流器(5)以及逆变器(6)的触发角。在整流器控制单元(12)和逆变器控制单元(13)之间设置一个延迟元件(20)，利用该延迟元件可以将用于调节对于逆变器(6)的触发角的开始时刻相对用于调节对于整流器(5)的触发角的开始时刻延迟一个预定的延迟时间(Δt)。因此，由于触发角调节的小的相互影响而形成从初始的运行状态到新的稳定的运行状态的相对快的过渡。

Description

用于高压直流输电设备中的变流器站的控制装置
技术领域
本发明涉及一种用于高压直流输电设备中的变流器站的控制装置。
背景技术
在高压直流输电中必要的是，在高压直流输电设备的运行状态变化时，确定地控制根据电流方向作为整流器或者作为逆变器工作的变流器站。在具有晶闸管的变流器站的目前通常的结构方式中，这通常通过将控制变流器站的触发角调节器设置为预先计算的值来进行，这些预先计算的值是相应于新的运行状态所确定的。在同时将触发脉冲开通到变流器站上之后，同时开通触发角调节器，其中接着通过调节电路将触发角从预先计算的值出发调节到额定值。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，提出一种用于高压直流输电设备中的变流器站的控制装置，利用该装置可以在相对短的时间内从起始的运行状态出发到达新的稳定运行状态。
按照本发明，高压直流输电设备中的变流器站的控制装置的上述技术问题，是通过用于控制作为整流器工作的变流器站的整流器控制单元以及通过用于控制作为逆变器工作的另一个变流器站的逆变器控制单元解决的，它们分别具有用于设置和调节对于整流器以及逆变器的触发角的触发角调节器，其中，在整流器控制单元和逆变器控制单元之间设置延迟元件，利用该延迟元件在开通了整流器控制单元的、用于调节整流器的触发角的触发角调节器之后的一个预定的延迟时间，可以开通逆变器控制单元的、用于调节逆变器的触发角的触发角调节器。
通过按照本发明将用于逆变器的触发角调节器在时间上比用于整流器的触发角调节器延迟地开通，首先可以将对于整流器的触发角从一个从由新的运行状态预先计算的值出发调节到一个过渡值，该过渡值已经相对接近后面的、准稳定值，其中，该调节过程不受在逆变器控制单元上的过程影响地进行。只有当在延迟时间之后，接通用于从一个对于逆变器的触发角起始预先计算的值出发来控制逆变器的逆变器控制单元时，在逆变器上的相应的调节过程才影响整流器控制单元，然而由于那里已经基本上结束的调节过程这避免了持续更长的均衡过程。总的来说形成相对短的持续时间，用来将高压直流输电设备从起始的运行状态转换到另一个运行状态。
本发明的其它合适的实施方式是从属权利要求的内容。
附图说明
以下参考附图结合实施例进一步解释本发明。其中：
图1示意性示出了具有用于变流器站的控制装置的高压直流输电设备，以及
图2示意性示出了用于控制整流器控制单元以及逆变器控制单元的各种组件的信号。
具体实施方式
图1示意性示出了高压直流输电设备1。在该实施例中高压直流输电设备1具有分别通过相对粗的线表示的第一直流电流导线2和第二直流电流导线3，在后者中象征性地示出了耗电器4，用来代表不可避免地会出现的各种损耗。
直流电流导线2、3分别连接基于晶闸管的作为第一变流器站的整流器5以及基于晶闸管的作为第二变流器站的变流器6。整流器5将高压直流输电设备1在馈电侧通过用粗线表示的第一交流电压导线装置7耦合到第一交流电网8，而逆变器6将高压直流输电设备1在输出耦合侧通过用粗线表示的第二交流电压导线装置9耦合到第二交流电网10，使得用于传输能量(此处从第一交流电网8传输到第二交流电网10)的交流电网8、10互相连接。
此外，从图1还可以看出，高压直流输电设备1具有中央单元11，以及具有作为变流器控制单元的与整流器5相连的整流器控制单元12和与逆变器6相连的逆变器控制单元13，其中，在图1中用于传输控制信号的导线为了清楚起见相对直流电流导线2、3以及交流电压导线装置7、9来说明显更细地表示。
利用整流器控制单元12可以通过开通模块14、触发角发生器(Zündwinkelgeber)15以及通过触发角调节器16如以下详细解释地那样控制整流器5。
相应地，用于控制逆变器6的逆变器控制单元13同样被构造为具有开通模块17、触发角发生器18以及触发角调节器19。
利用开通模块14、17，可以激活用于整流器5以及逆变器6的触发脉冲。触发角发生器15、18根据起始的运行状态以及待取得的新的运行状态，将相关的预先计算的触发角馈入整流器5以及逆变器6。
运行状态的典型变换，例如是从断开状态到具有最小功率的状态的过渡，从初始的额定功率到新的额定功率的跳变，或者具有相反的能量流方向的能量方向改变和由此变流器站的功能的改变。
此外，高压直流输电设备1具有延迟元件20，该延迟元件在该实施例中合适地可以通过中央单元11控制并且与整流器控制单元12以及逆变器控制单元13相连。利用延迟元件20可以在开通了整流器控制单元12的、用于调节对于整流器5的触发角的触发角调节器16之后，经过一个预定的延迟时间再开通逆变器控制单元13的、用于调节用于逆变器6的触发角的触发角调节器19。
在稳定的运行状态中，通过中央单元11存在一个在整流器5和逆变器6之间的连接，例如用来计算在直流电流导线2、3中依赖于温度波动的欧姆电阻，该电阻对于预先计算触发角调节器16、19的新的稳定的触发角来说是必要的。
图2作为运行状态的改变的例子，以在图1中解释的高压直流输电设备1的主要组件的信号变化的直观图形表示的形式，示出了从断开状态到具有预先规定的额定功率、例如最小功率的运行状态的过渡。在作为横坐标的时间轴21上以特征性的时刻t1、t2、t3、t4标出了时间t。在作为纵坐标的与时间轴21垂直的信号轴22上以任意单元标出了信号值S。
在图2中最下面的信号变化表示了来自整流器控制单元12的开通模块14的触发脉冲开通信号23。直到时刻t1触发脉冲开通信号23都是被阻止的，从而整流器控制单元12不输出触发脉冲到整流器5。在时刻t1，触发脉冲开通信号23从低电平转变到高电平，然后持续该高电平，在该高电平条件下整流器控制单元12输出触发脉冲到整流器5。
在图2中直接位于触发脉冲开通信号23上面的信号变化表示了来自整流器控制单元12的触发角发生器15的触发角信号24。直到时刻t1，触发角信号24都是相应于90度触发角的值，而从时刻t1开始到一后面的时刻变化到用于整流器5的触发角的预先计算的值。
在图2中直接位于触发角信号24上面的信号变化表示了触发角调节器开通信号25，利用后者在整流器电路的特征参数进入调节器限制之后的时刻t2，开通整流器控制单元12的、用于调节触发角信号24的触发角调节器16，这在按照图2的表示中通过触发角调节器开通信号25从中电平到高电平的变换来表示。由此，从触发角调节器开通信号25的电平改变开始，除了由于调节过程导致的触发角信号24中微小的波动，整流器5处于稳定的运行状态中。
在图2中以一定距离位于触发角调节器开通信号25之上的信号变化表示了来自逆变器控制单元13的开通模块17的触发脉冲开通信号26。用于逆变器6的触发脉冲开通信号26相应于用于整流器5的触发脉冲开通信号23在时刻t1从中电平变换到高电平。
在图2中直接位于用于逆变器6的触发脉冲开通信号26之上的信号变化表示了来自逆变器控制单元13的触发角发生器18的触发角信号27。在时刻t1，触发角信号27从起始电平转变到一个与用于逆变器6的初始控制的、预先计算的值相应的电平，该电平在考虑在新的运行状态中的高压直流输电设备1的运行特征的条件下被预先计算。
在图2中直接在用于逆变器6的触发角信号27之上的信号变化表示了用于开通逆变器控制单元13的触发角调节器19的触发角调节器开通信号28，为了开通逆变器控制单元13的触发角调节器19，该触发角调节器开通信号28在时刻t3从低电平变化到高电平，从而从时刻t3开始，逆变器控制单元13的触发角调节器19调节对于逆变器6的触发角。延迟时间Δt＝t3-t2通过延迟元件20确定。
在一个确定的、在时刻t3之后的时刻t4，高压直流输电设备1处于新的并且也是稳定的运行状态。
典型地，从时刻t1到时刻t4的持续时间大约为250毫秒，而按照通常的技术，运行状态的变换大约持续1秒。
可以理解的是，按照本发明的方案，即，相对于用于作为整流器5工作的变流器站的触发角调节器开通信号25，为了开通而如下足够延迟地接通用于作为逆变器6工作的变流器站的触发角调节器开通信号28：使得用于整流器5的触发角信号24只导致在预定的调节器下限和预定的调节器上限之内的相对小地波动的触发角，相应地在其它运行变换中例如能量方向变换时可以被合适地采用。

Claims (3)

1.一种用于高压直流输电设备(1)中的变流器站(5，6)的控制装置，其具有用于控制作为整流器(5)工作的变流器站的整流器控制单元(12)和用于控制作为逆变器(6)工作的另一个变流器站的逆变器控制单元(13)，它们分别具有用于设置和调节对于所述整流器(5)以及所述逆变器(6)的触发角的触发角调节器(16，19)，其中，在所述整流器控制单元(12)和逆变器控制单元(13)之间设置了延迟元件(20)，利用该延迟元件在开通了所述整流器控制单元(12)的、用于调节所述整流器(5)的触发角的触发角调节器(16)之后的一个预定的延迟时间，能够开通所述逆变器控制单元(13)的、用于调节所述逆变器(6)的触发角的触发角调节器(19)。
2.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，所述变流器站(5，6)通过中央单元(11)互相连接。
3.根据权利要求2所述的控制装置，其特征在于，为了改变所述延迟时间，所述延迟元件(20)能够通过所述中央单元(11)来控制。
CN200780052241.9A 2007-03-19 2007-03-19 用于高压直流输电设备中的变流器站的控制装置 Expired - Fee Related CN101636898B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/DE2007/000512 WO2008113307A1 (de) 2007-03-19 2007-03-19 Steuereinrichtung für stromrichterstationen bei einer hochspannungsgleichstromübertragungseinrichtung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101636898A CN101636898A (zh) 2010-01-27
CN101636898B true CN101636898B (zh) 2012-06-20

Family

ID=38626630

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN200780052241.9A Expired - Fee Related CN101636898B (zh) 2007-03-19 2007-03-19 用于高压直流输电设备中的变流器站的控制装置

Country Status (6)

Country Link
US (1) US8305777B2 (zh)
EP (1) EP2137811B1 (zh)
JP (1) JP5322957B2 (zh)
CN (1) CN101636898B (zh)
DE (1) DE112007003511A5 (zh)
WO (1) WO2008113307A1 (zh)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102023242B (zh) * 2010-12-27 2013-05-22 许继集团有限公司 一种高压直流输电换流阀试验用电流源及其合成试验方法
WO2014176787A1 (en) * 2013-05-03 2014-11-06 Abb Technology Ltd Method for protection of multi-terminal direct current (mtdc) system, controller, converter station and mtdc system
EP3008823B1 (en) 2013-06-14 2020-07-29 General Electric Technology GmbH Semiconductor switching string
KR101553765B1 (ko) 2014-02-10 2015-09-30 인천대학교 산학협력단 Hvdc 시스템의 전류 실패 방지를 위한 방법 및 시스템
KR101561386B1 (ko) 2014-04-14 2015-10-19 엘에스산전 주식회사 Hvdc 시스템의 점호 펄스 예측 제어를 위한 hvdc 제어장치
KR101569613B1 (ko) 2014-04-14 2015-11-17 엘에스산전 주식회사 Ｈｖｄｃ의 손실 측정 시스템
CN104600738B (zh) * 2015-01-21 2017-02-22 南京南瑞继保电气有限公司 一种高压直流输电串联阀组控制装置
CN107103147B (zh) * 2017-05-09 2020-06-23 河海大学 一种面向功率特性的uhvdc简化仿真模型
CN108448605B (zh) * 2018-01-30 2022-06-28 国家电网公司华北分部 一种高压直流输电系统仿真模型
CN112968460B (zh) * 2021-02-05 2023-05-23 国网山西省电力公司检修分公司 一种基于alpha—vdio_r协调控制的换流变分接头控制方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2295506A (en) * 1994-11-24 1996-05-29 Gec Alsthom Ltd HVDC converter control

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE347402B (zh) * 1971-01-25 1972-07-31 Asea Ab
SE383591B (sv) 1974-07-19 1976-03-15 Asea Ab Kraftoverforing for hogspend likstrom
US4146920A (en) * 1977-11-10 1979-03-27 Borg-Warner Corporation Pre-charge circuit for aux-comm inverter
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
SU1283893A1 (ru) 1985-11-28 1987-01-15 Грузинский научно-исследовательский институт энергетики и гидротехнических сооружений Устройство дл св зи двух энергосистем переменного тока
SE463953B (sv) 1989-06-19 1991-02-11 Asea Brown Boveri Anlaeggning foer avtappning av elektrisk kraft fraan en hoegspaend likstroemstransmissionslinje
JPH0865896A (ja) * 1994-08-19 1996-03-08 Toshiba Corp 電力変換器制御システム
SE9403486L (sv) * 1994-10-13 1996-04-14 Asea Brown Boveri Förfarande och anordning för styrning av en anläggning för överföring av högspänd likström
SE515140C2 (sv) 1995-02-10 2001-06-18 Abb Ab Anläggning för överföring av elektrisk effekt med hjälp av högspänd likström
JP2000245066A (ja) * 1999-02-19 2000-09-08 Hitachi Ltd 直流送電システムの制御装置
JP4756758B2 (ja) * 2001-03-27 2011-08-24 大阪瓦斯株式会社 商用電源系統連系式発電装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2295506A (en) * 1994-11-24 1996-05-29 Gec Alsthom Ltd HVDC converter control

Also Published As

Publication number Publication date
JP2010521955A (ja) 2010-06-24
US8305777B2 (en) 2012-11-06
EP2137811A1 (de) 2009-12-30
EP2137811B1 (de) 2016-11-30
CN101636898A (zh) 2010-01-27
DE112007003511A5 (de) 2010-02-18
US20100039841A1 (en) 2010-02-18
JP5322957B2 (ja) 2013-10-23
WO2008113307A1 (de) 2008-09-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101636898B (zh) 用于高压直流输电设备中的变流器站的控制装置
EP2395644B1 (en) Method and system to allow for high dc source voltage with lower dc voltage in a two stage power converter
CN102347700B (zh) 光伏逆变器系统及其在高开路电压的启动方法
US9281761B2 (en) Control scheme for current balancing between parallel bridge circuits
CN102027671B (zh) 用于操作具有双馈异步机的风电设备的方法和具有双馈异步机的风电设备
CN103268136B (zh) 光伏电站有功功率控制方法
CN103534932B (zh) 用于快速启动感应电动机的系统和方法
US9419439B2 (en) Reconnecting a wind power plant to a utility grid
CN107408894B (zh) 用于风力涡轮机转换器系统的dc链路参考电压确定
CN101297468A (zh) 对直流输电的调节方法
CN102904503B (zh) 一种开关磁阻电机的脉宽调制控制方法及系统
CA2725531A1 (en) Control method and system for a wind power installation in case of grid faults
CN105119297A (zh) 一种用于光伏逆变器自适应无功补偿的方法
CN111654125A (zh) 一种多工作模式永磁同步电机及其控制方法
CN111319747B (zh) 基于工业以太环网的船舶直流组网管理控制系统及其功率管理方法
US10355491B2 (en) Inverter, in particular as part of a power generation network, and method
CN102403729B (zh) 转换器控制系统
RU2417500C1 (ru) Устройство управления для преобразовательных подстанций в высоковольтной установке передачи постоянного тока
CN204928656U (zh) 一种基于lte-tdd的高压电机变频控制设备
CN204928362U (zh) 一种基于gsm的高压电机变频控制设备
US10063172B2 (en) Controlled braking of a generator
CN220822920U (zh) 一种双相位调压电路
CN213585615U (zh) 带有硬件保护可组合使用的直流调速器
CN204928657U (zh) 一种基于wcdma的高压电机变频控制设备
CN113972691B (zh) 一种发电机组的控制装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20220216

Address after: Munich, Germany

Patentee after: Siemens energy Global Ltd.

Address before: Munich, Germany

Patentee before: SIEMENS AG

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20120620