CN105186896A - 高压dc电力变换系统和操作该系统的方法 - Google Patents

高压dc电力变换系统和操作该系统的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及高压DC电力变换系统和操作该系统的方法。用于将并联的多个高压直流(HVDC)功率串(1，2，…，n)耦连到HVDC输电系统的分段额定变换系统(320)包括：至少一个分段额定功率变换器(322)，所述分段额定功率变换器(322)耦连到多个HVDC功率串；以及至少一个电容装置(326)，所述电容装置(326)耦连到至少一个分段额定功率变换器。所述至少一个分段额定功率变换器和所述至少一个电容装置将所述多个HVDC功率串中的每个HVDC功率串两端的差分电压(DV1，DV2，…，DVn)调节为基本上彼此相似。

Description

高压DC电力变换系统和操作该系统的方法
技术领域
本发明涉及高压直流(HVDC)输电系统，并且更具体地涉及电力变换系统和他们的操作方法。
背景技术
至少一些已知的发电厂地理上位于遥远的地区或者实际上难以到达的区域。一个示例包括地理上位于崎岖不平的和/或遥远地域(例如多山的山坡、与用户距离广大、近海)的发电厂，例如近海风力涡轮机安装。更特别地，这些风力涡轮机可能物理上一起嵌套在共同的地理位置，以形成风力涡轮机场，并电耦连到共同的交流(AC)收集器系统。这些已知的风力涡轮机和风力涡轮机场中有许多通过功率变换器和电力变压器耦连到AC输电系统。已知的功率变换器中有许多是通过电力变压器电耦连到AC收集器系统的功率变换组件或系统。这些已知的电力变换组件包括整流部分和逆变部分，整流部分将由发电厂产生的AC变换成直流(DC)，逆变部分将DC变换成预定频率和电压幅值的AC。
这些已知的AC收集器系统中一些通过另一电力变压器和单独的电力变换组件或系统的一部分进一步耦连到高压DC(HVDC)输电系统。在这些配置中，单独的电力变换组件的整流部分位于非常靠近关联的AC收集器系统的位置，单独的全功率变换组件的逆变部分位于遥远的工厂，诸如位于陆地上的工厂。这些整流和逆变部分通常通过至少部分地限定HVDC输电系统的水下HVDC电力电缆电连接。同样，至少一些已知的HVDC输电系统不需要AC变换的逆变部分耦连到DC负载。这些已知的AC到DC到AC功率变换/AC收集/AC到DC变换/HVDC输电配置实现相对简单。然而，大量的AC到DC到AC功率变换器显著增大了构造和维修这种配置的成本。
类似地，在第二种已知配置中，多个风力涡轮机和/或风力涡轮机场通过多个电力变换器耦连到公共DC收集系统，所述多个电力变换器包括用于整流的AC到DC变换器和直接耦连到AC到DC变换器用于升压和调制的DC到DC变换器。公共DC收集系统通过另一DC到DC变换器耦连到HVDC输电系统，以用于进一步升高DC电压以便进行远距离输电。还是，大量的DC到DC功率变换器显著增大了构造和维修这种配置的成本。
第三种已知的配置包括通过关联用于整流的AC到DC变换器直接耦连到HVDC输电系统的多个风力涡轮机和/或风力涡轮机场。多个AC到DC变换器分配到多个串(string)中，每个串中的变换器串联耦连，这些串并联耦连到HVDC输电系统。这些配置不用增加升压变压器的成本就能实现高效率的输电。然而，每个串两端的电压必须保持在窄公差带内，以缓解这些串之间的电压不匹配和电流不平衡。通常与可再生能源(诸如风力涡轮机)关联的电压产生有各种不同，维持这种窄的公差带是异常困难的。
发明内容
在一方面，本发明提供了一种用于将并联的多个高压直流(HVDC)功率串(powerstrings)耦连到HVDC输电系统的分段额定电力变换系统(fractionratedconversionsystem)。所述系统包括：至少一个分段额定功率变换器(fractionratedpowerconverter)，所述分段额定功率变换器耦连到多个HVDC功率串；以及至少一个电容装置，所述电容装置耦连到所述至少一个分段额定功率变换器。所述至少一个分段额定功率变换器和所述至少一个电容装置将所述多个HVDC功率串中的每个HVDC功率串两端的差分电压(differentialvoltage)调节到基本上彼此相似。
在另一方面，本发明提供了一种耦连到高压直流(HVDC)输电系统的电力转换系统。所述电力转换系统包括具有第一极性(polarity)的第一HVDC输电通道以及具有第二极性的第二HVDC输电通道。所述电力转换系统还包括在所述第一HVDC输电通道和所述第二HVDC输电通道之间并联延伸的多个HVDC功率串。所述电力转换系统还包括分段额定变换系统，所述分段额定变换系统包括耦连到所述多个HVDC功率串的至少一个分段额定功率变换器。分段额定变换系统还包括至少一个电容装置，所述电容装置耦连到所述至少一个分段额定功率变换器。所述至少一个分段额定功率变换器和所述至少一个电容装置将所述多个HVDC功率串中的每个HVDC功率串两端的差分电压调节到基本上彼此相似。
其中，所述至少一个分段额定功率变换器配置为接收至少通过所述多个HVDC功率串中的每一个传送的DC电流的至少一部分，并调节通过每个所述HVDC功率串传送的DC电流。
其中，所述至少一个分段额定功率变换器使得从所述多个HVDC功率串中的每个HVDC功率串接收的DC电流循环，以将通过每个HVDC功率串传输的DC电流调节为基本上彼此相似。
其中，所述至少一个电容装置和所述至少一个分段额定功率变换器被配置成为所述多个HVDC功率串中的每个HVDC功率串感生补充电压。
其中，所述至少一个分段额定功率变换器被配置成为对所述多个HVDC功率串中的每个HVDC功率串感生补充电压，这些感生的补充电压具有预定值，使得当加入到在HVDC功率串两端感生的现有电压时，在每个HVDC功率串两端感生的总电压基本上彼此相似。
其中，由所述至少一个分段额定功率变换器感生的所有补充电压的和大约为零。
在另一方面，本发明提供了一种操作电力变换系统的方法。所述电力变换系统耦连到高压直流(HVDC)输电系统。所述电力变换系统包括具有第一极性的第一HVDC输电通道和具有第二极性的第二HVDC输电系统。所述系统还包括在第一HVDC输电通道和第二HVDC输电通道之间并联延伸的多个HVDC功率串。所述系统还包括分段额定变换系统，所述分段额定变换系统包括：至少一个分段额定功率变换器，所述分段额定功率变换器耦连到多个HVDC功率串；以及至少一个电容装置，所述电容装置耦连到至少一个分段额定功率变换器。所述方法包括感测每一个HVDC功率串两端的差分电压值，从而确定多个差分电压值。所述方法还包括将多个差分电压值与预定的参考差分电压值进行比较。所述方法进一步包括调节至少一个差分电压值，使得感测的每一个HVDC功率串两端的差分电压值基本上彼此相似。
其中，所述方法进一步包括：感测通过所述HVDC功率串中的每一个的DC电流值，其中调节至少一个差分电压的步骤包括调节通过至少一个HVDC功率串传送的DC电流；传送通过每个功率串传输的DC电流的至少一部分到所述至少一个分段额定功率变换器；和使从每个HVDC功率串接收的DC电流循环，以将通过每个HVDC功率串传输的DC电流调节为基本上彼此相似。
其中，所述调节至少一个差分电压值的步骤包括在至少一个HVDC功率串上感生补充电压，所述在至少一个HVDC功率串上感生补充电压的步骤包括对每个HVDC功率串感生补充电压，每个感生的补充电压具有确定的值，所述确定的值与每个HVDC功率串的每个差分电压值对所述预定的参考差分电压值的比较有关；以及将每个感生的补充电压加入到感测到的在每个关联的HVDC功率串两端的差分电压值。
其中，所述感生用于每个HVDC功率串的补充电压的步骤包括感生具有为正、负、和零中的至少一个的值的多个补充电压，以使得由所述至少一个分段额定功率变换器感生的所有补充电压的和大致为零。
附图说明
当参考附图阅读下面的详细描述时本发明的这些和其它特征、方面和优点将变得更好理解，附图中相同的字符在所有图中代表相同零件，其中：
图1是示例性计算装置的框图；
图2是可以包括图1中所示的计算装置的示例性监视和控制系统的一部分的框图；
图3是可以使用图2中所示的系统监视和控制的示例性电力变换系统的示意图。
除非另外指出，否则本说明书中提供的附图想要图解说明本申请的实施例的特征。这些特征被认为是可用于各种各样的系统，包括本申请的一个或多个实施例。因此，附图并不意味着包括本领域技术人员所知的实践本说明书中公开的实施例所需的所有传统的特征。
具体实现方式
在下面的说明书和权利要求书中，将引用许多词语，这些词语定义为具有以下含义：
单数形式“一”、“该”包括复数引用，除非上下文明确指示为相反。
“可选的”或“可选地”表示随后描述的事件或情况可以出现或者可以不出现，这种描述包括事件出现的情况和事件不出现的情况。
如在说明书和权利要求书中使用的近似性用语可以适用于修饰任何数量表示，在不会造成它涉及的基本功能的改变时允许有变化。因此，由诸如“大约”和“基本上”的词语修饰的值不局限为规定的精确值。在至少一些情况下，近似性用语可以对应于用于测量值的仪器的精度。在说明书和权利要求书中，范围限定可以组合和/或互换，这些范围被确定为包括本说明书中包含的所有子范围，除非上下文或用语指示为相反。
如本说明书中使用的，词语“计算机”和例如“计算装置”的相关词语不局限于本领域中称作计算机的集成电路，还广义上指微控制器、微型计算机、可编程逻辑控制器(PLC)、专用集成电路和其它可编程电路(图1中没有显示)，这些词语在本说明书中可以互换使用。
进一步地，如本说明书中使用的词语“软件”和“固件”是可互换的，包括存储在存储器中由个人计算机、工作站、客户机和服务器执行的任何计算机程序。
而且，如本说明书中使用的词语“非暂态计算机可读介质”包括所有可触知的计算机可读介质(诸如固件、软盘、CD-ROM、DVD)和另一数字源(诸如网络或互联网)以及有待开发的数字装置，唯一的例外是暂态传播的信号。
而且，如本说明书中使用的词语“实时”指相关事件的出现时间、预定数据的测量和采集时间、处理数据的时间和系统对事件和环境的响应时间中的至少一个。在本说明书中描述的实施例中，这些活动和事件基本上瞬间出现。
本说明书中描述的用于HVDC输电系统的电力变换系统提供用于传输HVDC电的成本有效的方法。本说明书中描述的实施例便于在相对大的距离传输HVDC电，同时通过基本上消除对全功率变换器和DC升压变换器的需要而降低资金成本。更具体地，本说明书中描述的实施例用单个分段额定功率变换器耦连到AC到DC变换器的每个并联串，以便于维持每个串两端基本恒定和相同的电压。
图1是可以用来执行高压直流(HVDC)输电系统更具体地是电力变换系统(两者在图1中均未示出)的监视和/或控制的示例性计算装置105的框图。更具体地，计算装置105监视和/或控制任何一个设备、任何系统和与电力变换系统和HVDC输电系统(例如，不局限于功率变换器和监视装置，图1中均未显示)关联的任何过程。计算装置105包括存储装置110和操作耦连到存储装置110以执行指令的处理器115。在一些实施例中，可执行指令存储在存储装置110中。计算装置105可配置成执行本说明书中描述的由编程处理器115执行的一个或多个操作。例如，处理器115可以通过用一个或多个可执行指令对操作编码、并在存储装置110中提供可执行指令而被编程。在示例性实施例中，存储装置110是能够存储和检索信息(诸如可执行指令和/或其它数据)的一个或多个装置。存储装置110可以包括一个或多个计算机可读介质。
存储装置110可以被配置成存储操作测量值，包括但不限于实时和历史振动值和/或其它任何类型的数据。同样，存储装置110包括但不限于足够的数据、算法和便于监视和控制在关联的电力变换系统中的组件的命令。
在一些实施例中，计算装置105包括耦连到处理器115的显示接口120。显示接口120给用户125显示信息，诸如用户接口和/或警报。在一些实施例中，显示接口120包括一个或多个显示装置。在一些实施例中，显示接口120诸如通过使用人机界面(HMI)(图1中没有显示)显示与被监视的HVDC输电系统和关联的电力变换系统关联的警报。同样，在一些实施例中，计算装置105包括用户输入接口130。在示例性实施例中，用户输入接口130耦连到处理器115，从用户125接收输入。
通信接口135耦连到处理器115，并被配置成耦连成与一个或多个其它装置(诸如传感器或另一计算装置105)通信，以对于这些装置执行输入和输出操作，同时作为输入信道操作。通信接口135可以从一个或多个远程装置接收数据和/或向一个或多个远程装置发送数据。例如，计算装置105的通信接口135可以向另一计算装置105的通信接口135发送警报。
图2是可以用来监视和控制电力变换系统300的至少一部分的监视和控制系统(即，在示例性实施例中，是监控与数据采集(SCADA)系统200)的一部分的框图。如本说明书中使用的词语“SCADA系统”指可以跨越多个站点(sites)、远程站点和远距离监视和控制电力变换系统300的任何控制和监视系统。在示例性实施例中，SCADA系统200包括被配置成执行监视算法和监视逻辑的至少一个中央处理单元(CPU)215。CPU215可以通过通信网络225耦连到其它装置220。
参照图1和2，CPU215是计算装置105。在示例性实施例中，计算装置105通过通信接口135耦连到网络225。在替代性实施例中，CPU215与其它装置220集成在一起。
CPU215与第一操作员230交互，例如不局限于通过用户输入接口130和/或显示接口120。在一个实施例中，CPU215向操作员230显示关于电力变换系统300的信息，诸如警报。其它装置220与第二操作员235交互，例如，不局限于，通过用户输入接口130和/或显示接口120。例如，其它装置220向第二操作员235显示警报和/或其它操作信息。如本说明书中使用的词语“操作员”包括在与操作和维护电力变换系统300有关的任何能力范围内的任何人，包括但不局限于轮班作业人员、维修技师和设备主管。
在示例性实施例中，电力变换系统300包括通过至少一个输入信道245耦连到CPU215的一个或多个监视传感器240。监视传感器240采集操作测量值，包括，但不局限于，在电力变换系统300内部产生的及通过其传输的AC和DC电压和电流。监视传感器240重复地(例如周期性地、连续地和/或经请求)发送测量时刻的操作测量读数。CPU215接收并处理操作测量读数。这些数据在网络225上传送，可以由能够访问网络225的任何装置(包括但不限于桌面计算机、膝上型计算机和个人数字助理(PDA)，均未显示)访问。在替代性实施例中，CPU215包括但不限于充足的数据、算法和便于控制通过电力变换系统300的DC电流传输的命令。
图3是可以使用SCADA系统200(图2中显示)监视和控制的电力变换系统300的示意图。在示例性实施例中，电力变换系统300将多个交流(AC)发电装置302耦连到HVDC电力传输网或者系统304，HVDC电力传输网或者系统304可以具有多个部分(未显示)，其可以位于距离装置302几百或几千公里的位置，跨越崎岖不平的和/或遥远的地域，例如多山的山坡、大片水域和与用户相距很远距离。HVDC电力传输系统304包括被配置成用第一极性供能的第一输电通道306和被配置成用与第一极性相反的第二极性供能的第二输电通道308。因此，系统304是单极系统，通道306和308之间预定的系统电压为VDC。
在示例性实施例中，AC发电装置302可以位于近海(off-shore)，即装置302可以是近海风场。替代性地，AC发电装置302可以包括任何类型的可再生发电系统，例如包括，但不限于，太阳能发电系统、燃料电池、热力发电机、地热发电机、水力发电机和/或由可再生能源产生电力的其它任何装置。替代性地，AC发电装置302可以包括任何类型的不可再生发电系统，例如包括但不限于煤和石油火力发电厂、燃气涡轮机、核电厂、柴油发电机、汽油发电机和/或由不可再生能源产生电力的其它任何装置。而且，可以使用任何数目的发电装置302。同时，AC发电装置302中的至少一个可以包括AC电网。因此，AC发电装置302可以包括电力负载。
在示例性实施例中，电力变换系统300包括分配成功率变换器310的分组312的多个功率变换器310，以至少部分地限定多个即整数n个HVDC功率串，功率串包括第一HVDC功率串1、第二HVDC功率串2、直到第n个HVDC功率串n。每个功率变换器310通过AC端子314耦连到AC发电装置302。尽管大多数AC发电装置302是三相系统，但为了简洁，在图3中只示出了一相。每个功率变换器310通过多个DC端子316耦连到HVDC输电系统304。因此，功率变换器310在AC侧并联耦连，在DC侧串联耦连。功率变换器310是AC-到-DC变换器，即整流器。
电力变换系统300还包括分段额定变换系统320，以将HVDC功率串1至n并联耦连到HVDC输电系统304。分段额定变换系统320包括至少一个分段额定功率变换器322(只示出一个)，分段额定功率变换器322耦连到HVDC功率串1至n，以及通过DC端子324耦连到第二HVDC输电通道308。分段额定功率变换器(Fractionratedpowerconverter)322是双向功率变换器，其被配置成将AC变换成DC，将DC变换成DC或者将DC变换到AC，以实现如本说明书中描述的分段额定变换系统320的操作。这种双向功率变换器包括但不限于多电平(multi-level)变换器、模块化多电平变换器以及通过高频AC链路的隔离变换器。分段额定变换系统320耦连到SCADA系统200。
分段额定变换系统320还包括耦连到分段额定功率变换器320的至少一个电容装置326。在示例性实施例中，电容装置326是“悬浮(floating)”电容器，即电容装置326上的电荷维持预定的基本上恒定的电压值。同时，在示例性实施例中，电容装置可以是贯穿电力变换系统300的分布电容的组合，电容装置被配置成并连接到与功率变换器322兼容。然而，为了简洁，示出了单个电容装置326。
在示例性实施例中，SCADA系统200操作耦连到分段额定功率变换器322。SCADA系统200包括多个监视传感器240，监视传感器包括但不限于电压监视传感器和电流监视传感器。分段额定变换系统320和SCADA200还可以包括能够实现如本说明书中描述的分段额定变换系统320的操作的其它任何传感装置。监视传感器240被配置成向SCADA系统200传送实时电流和电压监视信息。可以使用能够实现如本说明书中描述的分段额定变换系统320的操作的监视传感器240的任何位置和配置。而且，分段额定变换系统320被配置成从SCADA系统200接收命令，向SCADA系统200发送状态和反馈信息。
替代性地，可以使用本说明书中描述的能够实现分段额定变换系统320和SCADA系统200的操作的任何控制系统架构。例如，但不局限于分段额定变换系统320可以包括至少一个控制器(未显示)，所述控制器包括至少一个处理器(未显示)。本说明书中使用的词语“控制器”、“控制系统”和“处理器”包括任何可编程系统，包括系统和微控制器、精简指令集电路、专用集成电路、可编程逻辑电路和能够执行本说明书中描述的功能的其它任何电路。上文的示例只是示例性的，因此不想要以任何方式限制词语处理器的定义和/或含义。而且，每个控制器可以包括足够的处理能力，以执行支持应用程序，支持应用程序包括但不限于用于SCADA系统200的那些应用程序。每个关联的控制器可以耦连到关联的监视传感器240，还可以耦连到SCADA系统200和/或是SCADA系统200的一部分。
SCADA系统200通过监视传感器240(如图2所示)接收HVDC功率串1至n中每一个的电流值IDC1至IDCn，串1至n中每一个的差分电压值DV1至DVn，以及HVDC输电系统304的电压VDC。SCADA系统200将测量的差分电压值DV1至DVn与参考值(例如，测量的电压值VDC或预定的电压值VDC)进行比较，确定他们之间的差。
分段额定功率变换器322和电容装置326协作产生HVDC功率串1至n中每一个的补充电压V1至Vn。补充电压V1至Vn的值由SCADA系统200以VDC和电压DV1至DVn之间计算的差的函数来确定。SCADA系统200命令分段额定变换系统320产生补充电压V1至Vn，补充电压会加入到测量电压DV1至DVn，以基本上使测量的差分电压DV1至DVn的值与电压VDC的值相同。由分段额定变换系统320产生的所有补充电压V1至Vn的和近似为零。
此外，分段额定功率变换器322分别接收通过每个HVDC功率串1至n传输的电流的一部分，即IIN1至IINn。分段额定变换系统320使每个HVDC功率串1至n中的电压相等，使得DV1+V1＝DV2+V2＝...DVn+Vn，SCADA系统200命令分段额定功率变换器322使DC电流IIN1至IInn循环，即将DC电流重新分配为DC电流IOUT1至IOUTn，从而调节通过每个功率串1至n传输的DC电流，使得每个串1至n中的电流基本上相等。
操作中，AC发电装置302和他们关联的功率变换器310被设置成与HVDC输电系统304一起使用。在示例性实施例中，VDC被确定为大约为310kV，电容装置326充电为近似30kV。测量电压DV1，DV2，和DVn分别具有大约为300kV、330kV和300kV的值。分段额定功率变换器322和电容装置326协作分别为每个HVDC功率串1至n产生分别为10kV、-20kV和10kV(由SCADA系统200确定的)的补充电压V1，V2和Vn。SCADA系统200命令分段额定变换系统320产生补充电压V1至Vn，补充电压被分别加入到测量电压DV1至DVn，使差分电压DV1+V1至DVn+Vn的测量值基本上等于电压VDC的值，即310kV。由分段额定变换系统320产生的所有补充电压V1至Vn的和近似为零。
在示例性实施例中，发电装置302包括耦连到其上的任何负载是基于AC的。这种基于AC的系统便于连接到可再生AC源(例如风力涡轮机)和不可再生AC源(例如燃气涡轮发动机)。替代性地，装置302可以是基于DC的发电装置和负载。在这种替代性实施例中，DC至DC功率变换器通过DC端子耦连到基于DC的发电装置和负载。这种基于DC的系统便于连接到可再生DC源，例如太阳能发电系统。同样，在这种基于DC的系统中，分段额定功率变换器322和电容装置326分别为每个HVDC功率串1至n产生如上文描述由SCADA系统200确定的补充电压V1、V2和Vn。
上述的用于HVDC输电系统的电力变换系统提供用于传输HVDC电的成本有效的方法。本说明书中描述的实施例便于在相对大的距离上传输HVDC电，同时，通过基本上消除对全功率变换器和DC升压变换器的需要而降低资金成本。更具体地，本说明书中描述的实施例用单个分段额定功率变换器耦连到AC到DC变换器的每个并联串，以便于维持每个串两端基本恒定和相同的电压。
本说明书中描述的方法、系统和设备的示例性技术效果包括以下当中的至少一个：(a)基本上消除在与HVDC输电系统和可再生能源关联的电力变换系统中对全功率变换器和DC升压变换器(voltageboosterconverters)的需要；以及(b)使用耦连到AC到DC变换器的每个并联串的单个分段额定功率变换器，以便于维持与HVDC输电系统和可再生能源关联的电力变换系统的每个串两端基本恒定和相同的电压。
用于耦连发电厂和HVDC输电系统的电力变换系统以及操作这种系统和装置的方法的示例性实施例不局限于本说明书中描述的具体实施例，而是，系统的组件和/或方法的步骤可以被独立地并与本说明书中描述的其它组件和/或步骤分开使用。例如，所述方法还可以与其它需要HVDC传输和功率变换的其它系统以及关联方法结合使用，不局限于只用本说明书中描述的HVDC输电系统和方法来实践。而是，可以与目前被配置成传输并接受电力(例如但不限于遥远地区和工厂的DC配电系统)的许多其它DC传输应用结合来实现和使用示例性实施例。
尽管本发明的各个实施例的特定特征可能在一些附图中示出，而在其它附图中没有显示，但这只是为了方便。根据本发明的原理，一幅图中的任何特征可以与其它任何图中的任何特征结合被引用和/或要求保护。
一些实施例涉及使用一个或多个电子或计算装置。这些装置通常包括处理器或控制器，诸如通用中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、微控制器、精简指令集计算机(RISC)处理器、专用集成电路(ASIC)、可编程逻辑电路(PLC)和/或能够执行本说明书中描述的功能的其它任何电路或处理器。本说明书中描述的方法可以编码为计算机可读介质(包括但不限于存储装置和/或存储器装置)中具体体现的可执行指令。这些指令在被处理器执行时，引起处理器执行本说明书中描述的方法的至少一部分。上文的示例只是示例性的，因此不想要以任何方式限制词语处理器的定义和/或含义。
本说明书使用示例来公开本发明，包括最佳实施方式，还使得本领域技术人员能够实践本发明，包括制造和使用任何装置或系统并执行任何所包括的方法。本发明的可专利范围由权利要求书限定，可以包括本领域技术人员能想到的其它示例。这些其它示例如果具有与权利要求的书面语言没有差异的结构元件或者包括与权利要求的书面语言没有实质性差异的等同结构元件，则也在权利要求的范围内。

Claims (10)

1.一种分段额定变换系统(320)，用于将多个高压直流(HVDC)功率串(1，2，…，n)并联耦连到HVDC输电系统(304)，所述分段额定变换系统包括：
至少一个分段额定功率变换器(322)，所述分段额定功率变换器(322)耦连到多个HVDC功率串；以及
至少一个电容装置(326)，所述电容装置(326)耦连到所述至少一个分段额定功率变换器，所述至少一个分段额定功率变换器和所述至少一个电容装置将贯穿所述多个HVDC功率串中的每个HVDC功率串的差分电压(DV1，DV2，...，DVn)调节到基本上彼此相似。
2.根据权利要求1所述的分段额定变换系统(320)，其特征在于：所述至少一个分段额定功率变换器(322)被配置成接收通过所述多个HVDC功率串(1，2，…，n)中的每个HVDC功率串传输的至少一部分DC电流(IIN1，IIN2，…，IInn)，并调节通过每个HVDC功率串传输的DC电流(IDC1，IDC2，...，IDCn)。
3.根据权利要求1所述的分段额定变换系统(320)，其特征在于：所述至少一个分段额定功率变换器(322)被配置成使得从所述多个HVDC功率串(1，2，…，n)中的每个HVDC功率串接收的DC电流(IOUT1，IOUT2，...，IOUTn)循环，以将通过每个HVDC功率串传输的DC电流(IDC1，IDC2，...，IDCn)调节为基本上彼此相似。
4.根据权利要求1所述的分段额定变换系统(320)，其特征在于：所述至少一个电容装置(326)和所述至少一个分段额定功率变换器(322)被配置成为所述多个HVDC功率串(1，2，…，n)中的每个HVDC功率串感生补充电压(V1，V2，...，Vn)。
5.根据权利要求1所述的分段额定变换系统(320)，其特征在于：所述至少一个分段额定功率变换器(322)被配置成为对所述多个HVDC功率串(1，2，…，n)中的每个HVDC功率串感生补充电压(V1，V2，...，Vn)，这些感生的补充电压具有预定值，使得当加入到在HVDC功率串两端感生的现有电压(DV1，DV2，...，DVn)时，在每个HVDC功率串两端感生的总电压基本上彼此相似。
6.根据权利要求5所述的分段额定变换系统(320)，其特征在于：由所述至少一个分段额定功率变换器(320)感生的所有补充电压(V1，V2，...，Vn)的和大约为零。
7.一种电力转换系统(300)，所述电力转换系统耦连到高压直流(HVDC)输电系统(304)，所述电力转换系统包括：
具有第一极性的第一HVDC输电通道(306)；
具有第二极性的第HVDC输电通道(308)；
在所述第一HVDC输电通道和所述第HVDC输电通道之间并联延伸的多个HVDC功率串(1，2，…，n)；
分段额定变换系统(320)，包括：
至少一个分段额定功率变换器(322)，所述分段额定功率变换器(322)耦连到所述多个HVDC功率串；以及
至少一个电容装置(326)，所述电容装置(326)耦连到所述至少一个分段额定功率变换器，所述至少一个分段额定功率变换器和所述至少一个电容装置将所述多个HVDC功率串中的每个HVDC功率串两端的差分电压(DV1，DV2，...，DVn)调节为基本上彼此相似。
8.根据权利要求7所述的电力变换系统(300)，其特征在于：所述电力转换系统(300)进一步包括多个功率变换器(310)，所述功率变换器中的每一个耦连到交流(AC)电源(302)和DC电源之一。
9.根据权利要求7所述的电力变换系统(300)，其特征在于：所述电力转换系统(300)进一步包括多个功率变换器(310)，所述功率变换器中的每一个耦连到所述多个HVDC功率串(1，2，…，n)中的一个HVDC功率串。
10.根据权利要求9所述的电力变换系统(300)，其特征在于：所述多个HVDC功率串(1，2，…，n)中的至少一个HVDC功率串包括串联耦连的所述多个功率变换器(310)的分组(312)。
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