DE202011102535U1

DE202011102535U1 - Kaskadierte Konverterstation und kaskadiertes Mehrfachanschluss-HVDC-Leistungsübertragungssystem

Info

Publication number: DE202011102535U1
Application number: DE201120102535
Authority: DE
Original assignee: State Grid Corp of China SGCC
Current assignee: State Grid Corp of China SGCC
Priority date: 2010-12-09
Filing date: 2011-06-28
Publication date: 2011-11-07
Anticipated expiration: 2021-06-29
Also published as: CN202068184U

Abstract

Kaskadierte Konverterstation für eine kaskadierte Mehrfachanschluss-HVDC-Leistungsübertragung mit: einer LV-Konverterstation (11), die eine Positivpolseite und eine Negativpolseite enthält, wobei jede Seite enthält: einen Konvertertransformator (111a, 111b), der mit einem ersten AC-Leistungsnetz (110) verbunden ist, ein Konverterventil (112a, 112b), das mit dem Konvertertransformator verbunden ist, zum Durchführen einer AC/DC-Wandlung, und Glättungsdrosseln (115a, 115b), die an den Enden des Konverterventils angeordnet sind, und einer HV-Konverterstation (12), die über einer MVDC-Übertragungsleitung (13) in Reihe zu der LV-Konverterstation geschaltet und mit einer HVDC-Übertragungsleitung (14) verbunden ist, wobei die HV-Konverterstation eine Positivpolseite und eine Negativpolseite enthält, wobei jede Seite enthält: einen Konvertertransformator (121a, 121b), der mit einem zweiten AC-Leistungsnetz (120) verbunden ist, ein Konverterventil (122a, 122b), das mit dem Konvertertransformator verbunden ist, zum Durchführen einer AC/DC-Wandlung, und Glättungsdrosseln (125a, 125b), die an den Enden des Konverterventils angeordnet sind, wobei in der LV-Konverterstation eine Erdungselektrodenleitung (126), die mit...

Description

Die vorliegende Anmeldung bezieht sich auf das Gebiet der DC-Leistungsübertragungstechnik, insbesondere auf eine kaskadierte Konverterstation für eine kaskadierte Mehrfachanschluss-HVDC-Leistungsübertragung sowie auf ein kaskadiertes Mehrfachanschluss-HVDC-Leistungsübertragungssystem, das durch die kaskadierte Konverterstation gebildet ist.
Mit der Entwicklung der Leistungselektroniktechnologie und insbesondere der Entwicklung der Herstellungstechnologie für gesteuerte Hochleistungssiliziumvorrichtungen wurde die DC-Leistungsübertragungstechnik (Gleichstromübertragungstechnik) weit verbreitet in Leistungssystemen verwendet. Ein kaskadiertes Mehrfachanschluss-HVDC-Leistungsübertragungssystem besteht aus mehr als drei Konverterstationen und DC-Übertragungsleitungen, wobei mehr als eine Konverterstation als Gleichrichterstation oder Wechselrichterstation wirkt. Verglichen mit HVDC-Leistungsübertragungssystemen mit zwei Anschlüssen können kaskadierte Mehrfachanschluss-HVDC-Leistungsübertragungssysteme beispielsweise unter den folgenden Umständen in einer wirtschaftlicheren und flexibleren Weise arbeiten: Sammeln der Leistung in DC-Form von einer Mehrzahl von Leistungsquellenbasen (z. B. Windleistungsparks) innerhalb eines großen Bereichs für die Übertragung nach außen, Übertragen einer großen Menge von Leistung von einer Leistungsquellenbasis zu mehreren entfernten Lastzentren, DC-Leistungsverzweigung zum Anschließen einer Leistungsquelle oder einer Last, verschiedene getrennte AC-Systeme, die eine asynchrone Netzwerkverbindung über DC-Leitungen verwirklichen, Lieferung von Leistung an mehrere Konverterstationen über eine DC-Leistungsübertragung, wobei aufgrund der Begrenzung des Überlandleitungskorridors Kabel verwendet werden müssen oder eine AC-Leistungsübertragung nicht geeignet ist aufgrund der Begrenzung der Kurzschlussfähigkeit im Fall des Lieferns von Leistung an Großstädte oder Industriezentren.
Bei kaskadierten Mehrfachanschluss-HVDC-Leistungsübertragungssystemen können Hochspannungs-DC-Ausrüstungen wie z. B. Konverter, Glättungsdrosseln oder DC-Filter aufgrund einer hohen Spannung, eines hohen Stroms, der natürlichen Umgebung und einer Beeinflussung durch das angeschlossene AC-System ausfallen. Wenn ein bestimmtes Teil (z. B. ein Konverter in einem Pol) in dem System ausfällt, ist es wünschenswert, dass das Teil zuverlässig von dem System getrennt werden kann und dass die verbleibenden Teile des Systems weiterarbeiten können, um die Sicherheit des HVDC-Leistungsübertragungssystems sicherzustellen und seine Energieverfügbarkeit zu verbessern.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, das obige Problem zu lösen und eine Technik zum Implementieren einer HVDC-Leistungsübertragung auf flexible, zuverlässige und wirtschaftliche Weise bereitzustellen.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine kaskadierte Konverterstation gemäß Anspruch 1.
Die kaskadierte Konverterstation für eine kaskadierte Mehrfachanschluss-HVDC-Leistungsübertragung enthält eine LV-Konverterstation, die eine Positivpolseite und eine Negativpolseite enthält, wobei jede Seite einen Konvertertransformator, der mit einem ersten AC-Leistungsnetz verbunden ist, ein Konverterventil, das mit dem Konvertertransformator verbunden ist zum Durchführen einer AC/DC-Wandlung, und Glättungsdrosseln, die an den Enden des Konverterventils angeordnet sind, enthält, und eine HV-Konverterstation, die über einer MVDC-Übertragungsleitung in Reihe zu der LV-Konverterstation geschaltet und mit einer HVDC-Übertragungsleitung verbunden ist, wobei die HV-Konverterstation eine Positivpolseite und eine Negativpolseite enthält, wobei jede Seite einen Konvertertransformator, der mit einem zweiten AC-Leistungsnetz verbunden ist, ein Konverterventil, das mit dem Konvertertransformator verbunden ist zum Durchführen einer AC/DC-Wandlung, und Glättungsdrosseln, die an den Enden des Konverterventils angeordnet sind, enthält, wobei in der LV-Konverterstation eine Erdungselektrodenleitung, die mit einer Erdungselektrode verbunden ist, und eine Metallrückflussleitung, die zwischen die Positivpolleitung und die Negativpolleitung geschaltet ist, angeordnet sind.
Die Aufgabe wird ebenfalls gelöst durch eine kaskadierte Konverterstation gemäß Anspruch 5.
Die kaskadierte Konverterstation für eine kaskadierte Mehrfachanschluss-HVDC-Leistungsübertragung enthält eine LV-Konverterstation, die eine Positivpolseite und eine Negativpolseite enthält, wobei jede Seite einen Konvertertransformator, der mit einem ersten AC-Leistungsnetz verbunden ist, ein Konverterventil, das mit dem Konvertertransformator verbunden ist zum Durchführen einer AC/DC-Wandlung, und Glättungsdrosseln, die an den Enden des Konverterventils angeordnet sind, enthält, und eine HV-Konverterstation, die über einer MVDC-Übertragungsleitung in Reihe zu der LV-Konverterstation geschaltet und mit einer HVDC-Übertragungsleitung verbunden ist, wobei die HV-Konverterstation eine Positivpolseite und eine Negativpolseite enthält, wobei jede Seite einen Konvertertransformator, der mit einem zweiten AC-Leistungsnetz verbunden ist, ein Konverterventil, das mit dem Konvertertransformator verbunden ist zum Durchführen einer AC/DC-Wandlung, und Glättungsdrosseln, die an den Enden des Konverterventils angeordnet sind, enthält, wobei in der LV-Konverterstation eine Erdungselektrodenleitung, die mit einer Erdungselektrode verbunden ist, und eine Metallrückflussleitung, die zwischen die Positivpolleitung und die Negativpolleitung geschaltet ist, angeordnet sind und in der HV-Konverterstation eine Erdungselektrodenleitung, die mit einer Erdungselektrode verbunden ist, und ein Neutralbustrennschalter angeordnet sind.
Die Aufgabe wird ebenfalls gelöst durch eine kaskadierte Konverterstation gemäß Anspruch 11.
Die kaskadierte Konverterstation für eine kaskadierte Mehrfachanschluss-HVDC-Leistungsübertragung enthält eine LV-Konverterstation, die eine Positivpolseite und eine Negativpolseite enthält, wobei jede Seite einen Konvertertransformator, der mit einem ersten AC-Leistungsnetz verbunden ist, ein Konverterventil, das mit dem Konvertertransformator verbunden ist zum Durchführen einer AC/DC-Wandlung, und Glättungsdrosseln, die an den Enden des Konverterventils angeordnet sind, enthält, und eine HV-Konverterstation, die über einer MVDC-Übertragungsleitung in Reihe zu der LV-Konverterstation geschaltet und mit einer HVDC-Übertragungsleitung verbunden ist, wobei die HV-Konverterstation eine Positivpolseite und eine Negativpolseite enthält, wobei jede Seite einen Konvertertransformator, der mit einem zweiten AC-Leistungsnetz verbunden ist, ein Konverterventil, das mit dem Konvertertransformator verbunden ist zum Durchführen einer AC/DC-Wandlung, und Glättungsdrosseln, die an den Enden des Konverterventils angeordnet sind, enthält, wobei in der LV-Konverterstation eine Erdungselektrodenleitung, die mit einer Erdungselektrode verbunden ist, und eine Metallrückflussleitung, die zwischen die Positivpolleitung und die Negativpolleitung geschaltet ist, angeordnet sind und in der HV-Konverterstation eine Erdungselektrodenleitung, die mit einer Erdungselektrode verbunden ist, ein Neutralbusschalter und ein Neutralbustrennschalter angeordnet sind.
Die Aufgabe wird ebenfalls gelöst durch eine kaskadierte Konverterstation gemäß Anspruch 16.
Die kaskadierte Konverterstation für eine kaskadierte Mehrfachanschluss-HVDC-Leistungsübertragung enthält eine LV-Konverterstation, die eine Positivpolseite und eine Negativpolseite enthält, wobei jede Seite einen Konvertertransformator, der mit einem ersten AC-Leistungsnetz verbunden ist, ein Konverterventil, das mit dem Konvertertransformator verbunden ist zum Durchführen einer AC/DC-Wandlung, und Glättungsdrosseln, die an den Enden des Konverterventils angeordnet sind, enthält, und eine HV-Konverterstation, die über einer MVDC-Übertragungsleitung in Reihe zu der LV-Konverterstation geschaltet und mit einer HVDC-Übertragungsleitung verbunden ist, wobei die HV-Konverterstation eine Positivpolseite und eine Negativpolseite enthält, wobei jede Seite einen Konvertertransformator, der mit einem zweiten AC-Leistungsnetz verbunden ist, ein Konverterventil, das mit dem Konvertertransformator verbunden ist zum Durchführen einer AC/DC-Wandlung, und Glättungsdrosseln, die an den Enden des Konverterventils angeordnet sind, enthält, wobei in der LV-Konverterstation eine Erdungselektrodenleitung, die mit einer Erdungselektrode verbunden ist, und eine Metallrückflussleitung, die zwischen die Positivpolleitung und die Negativpolleitung geschaltet ist, angeordnet sind, in der HV-Konverterstation eine Erdungselektrodenleitung, die mit einer Erdungselektrode verbunden ist, ein Neutralbusschalter und ein Neutralbustrennschalter angeordnet sind und ein Pfad zum Umgehen der HV-Konverterstation zwischen die MVDC-Übertragungsleitung und die HVDC-Übertragungsleitung geschaltet ist.
Die Aufgabe wird ebenfalls gelöst durch ein kaskadiertes Mehrfachanschluss-HVDC-Leistungsübertragungsystem gemäß Anspruch 21.
Das kaskadierte Mehrfachanschluss-HVDC-Leistungsübertragungssystem enthält eine Konverterstation auf einer Sendeseite, eine Konverterstation auf einer Empfangsseite und eine HVDC-Übertragungsleitung dazwischen, wobei zumindest die Konverterstation auf der Sendeseite oder die Konverterstation auf der Empfangsseite aus der kaskadierten Konverterstation gemäß einem der Ansprüche 1 bis 20 gebildet ist.
Weiterbildungen der Erfindung sind jeweils in den Unteransprüchen angegeben.
Da mit der kaskadierten Konverterstation der vorliegenden Erfindung und dem dadurch gebildeten kaskadierten Mehrfachanschluss-HVDC-Leistungsübertragungssystem flexible Kombinationen von Erdungselektrodenleitungen, Metallrückflussleitungen, Neutralbusausrüstungen und Trennschaltern in der Verkabelung der kaskadierten Konverterstation bereitgestellt werden, können im Fall der Störung eines Teils des Systems die verbliebenen Teile des Systems weiter arbeiten, so dass Sicherheit und Energieverfügbarkeit des HVDC-Leistungsübertragungssystems verbessert sind. Außerdem kann die Anordnung von Glättungsdrosseln an den Enden der Konverterventile einen wirkungsvollen Blitzschutz bieten.
Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der beigefügten Zeichnungen.
1 zeigt den Aufbau und die Verdrahtung einer kaskadierten Konverterstation für eine kaskadierte Mehrfachanschluss-HVDC-Leistungsübertragung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 zeigt das vollständige Bipolarbetriebsverdrahtungsschema der kaskadierten Konverterstation der ersten Ausführungsform im Normalbetrieb.
3A bis 3C zeigen die 3/4-Bipolarbetriebsverdrahtung der kaskadierten Konverterstation der ersten Ausführungsform.
4A und 4B zeigen die 1/2-Bipolarbetriebsverdrahtung der kaskadierten Konverterstation der ersten Ausführungsform.
5 zeigt die vollständige Monopolar-Erdrückfluss-Betriebsverdrahtung der kaskadierten Konverterstation der ersten Ausführungsform.
6A und 6B zeigen die 1/2-Monopolar-Erdrückfluss-Betriebsverdrahtung der kaskadierten Konverterstation der ersten Ausführungsform.
7 zeigt die vollständige Monopolar-Metallrückfluss-Betriebsverdrahtung der kaskadierten Konverterstation der ersten Ausführungsform.
8A und 8B zeigen die 1/2-Monopolar-Metallrückfluss-Betriebsverdrahtung der kaskadierten Konverterstation der ersten Ausführungsform.
9 zeigt den Aufbau und die Verdrahtung einer kaskadierten Konverterstation für eine kaskadierte Mehrfachanschluss-HVDC-Leistungsübertragung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
10 zeigt das vollständige Bipolarbetriebsverdrahtungsschema der kaskadierten Konverterstation der zweiten Ausführungsform im Normalbetrieb.
11A bis 11C zeigen die 3/4-Bipolarbetriebsverdrahtung der kaskadierten Konverterstation der zweiten Ausführungsform.
12A und 12B zeigen die 1/2-Bipolarbetriebsverdrahtung der kaskadierten Konverterstation der zweiten Ausführungsform.
13 zeigt die vollständige Monopolar-Erdrückfluss-Betriebsverdrahtung der kaskadierten Konverterstation der zweiten Ausführungsform.
14A bis 14C zeigen die 1/2-Monopolar-Erdrückfluss-Betriebsverdrahtung der kaskadierten Konverterstation der zweiten Ausführungsform.
15 zeigt die vollständige Monopolar-Metallrückfluss-Betriebsverdrahtung der kaskadierten Konverterstation der zweiten Ausführungsform.
16A bis 16C zeigen die 1/2-Monopolar-Metallrückfluss-Betriebsverdrahtung der kaskadierten Konverterstation der zweiten Ausführungsform.
17 zeigt ein erstes erweitertes Verdrahtungsschema der kaskadierten Konverterstation der zweiten Ausführungsform.
18 zeigt die HV-Konverterstation-Monopolar-Metallrückfluss-Betriebsverdrahtung des ersten erweiterten Verdrahtungsschemas der zweiten Ausführungsform.
19 zeigt ein zweites erweitertes Verdrahtungsschema der kaskadierten Konverterstation der zweiten Ausführungsform.
20 zeigt die LV-Konverterstation-Monopolar-Erdrückfluss-Betriebsverdrahtung des zweiten erweiterten Verdrahtungsschemas der zweiten Ausführungsform.
21 zeigt den Aufbau und die Verdrahtung einer kaskadierten Konverterstation für eine kaskadierte Mehrfachanschluss-HVDC-Leistungsübertragung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
22 zeigt die 3/4-Bipolarbetriebsverdrahtung der kaskadierten Konverterstation der dritten Ausführungsform.
23 zeigt die HV-Konverterstation-Bipolarbetriebsverdrahtung der kaskadierten Konverterstation der dritten Ausführungsform
24 zeigt ein erweitertes Verdrahtungsschema der kaskadierten Konverterstation der dritten Ausführungsform.
25 zeigt den Aufbau und die Verdrahtung einer kaskadierten Konverterstation für eine kaskadierte Mehrfachanschluss-HVDC-Leistungsübertragung gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
26 zeigt das vollständige Bipolarbetriebsverdrahtungsschema der kaskadierten Konverterstation der vierten Ausführungsform im Normalbetrieb.
27A und 27B zeigen die 3/4-Bipolarbetriebsverdrahtung der kaskadierten Konverterstation der vierten Ausführungsform.
28A und 28B zeigen die 1/2-Bipolarbetriebsverdrahtung der kaskadierten Konverterstation der vierten Ausführungsform.
29 zeigt die vollständige Monopolar-Erdrückfluss-Betriebsverdrahtung der kaskadierten Konverterstation der vierten Ausführungsform.
30A und 30 zeigen die 1/2-Monopolar-Erdrückfluss-Betriebsverdrahtung der kaskadierten Konverterstation der vierten Ausführungsform.
31 zeigt die vollständige Monopolar-Metallrückfluss-Betriebsverdrahtung der kaskadierten Konverterstation der vierten Ausführungsform.
32A und 32B zeigen die 1/2-Monopolar-Metallrückfluss-Betriebsverdrahtung der kaskadierten Konverterstation der vierten Ausführungsform.
33 zeigt ein erstes erweitertes Verdrahtungsschema der kaskadierten Konverterstation der vierten Ausführungsform.
34 zeigt ein zweites erweitertes Verdrahtungsschema der kaskadierten Konverterstation der vierten Ausführungsform.
35 zeigt ein optionales DC-Filteraufbauschema.
36 zeigt ein weiteres optionales DC-Filteraufbauschema.
37 zeigt noch ein weiteres optionales DC-Filteraufbauschema.
38 zeigt ein kaskadiertes Mehrfachanschluss-HVDC-Leistungsübertragungssystem der vorliegenden Erfindung.
Die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nun mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, wobei dieselben oder ähnliche Bezugzeichen dieselben oder ähnliche Elemente bezeichnen. Es sei angemerkt, dass die Ausführungsformen lediglich zum Zweck der Veranschaulichung dienen und nicht dazu gedacht sind, den Schutzumfang der vorliegenden Anmeldung einzuschränken.
1 zeigt den Aufbau und die Verdrahtung einer kaskadierten Konverterstation für eine kaskadierte Mehrfachanschluss-HVDT-Leistungsübertragung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der Einfachheit halber zeigt 1 nur die Sendeseite, d. h. die Gleichrichterseite des HVDC-Übertragungssystems. Der Fachmann ist jedoch in der Lage, zu verstehen, dass die Empfangsseite, d. h. die Wechselrichterseite des HVDC-Leistungsübertragungssystems im Wesentlichen denselben Aufbau und dieselbe Verdrahtung anwenden kann wie auf der Sendeseite außer dass der Konverter auf der Wechselrichterseite unter einer Wechselrichterbedingung arbeitet und der Aufbau des Filters sich geringfügig von dem auf der Gleichrichterseite unterscheiden kann.
Wie in 1 gezeigt, enthält die kaskadierte Konverterstation der ersten Ausführungsform eine LV-Konverterstation 11 (LV = low voltage, Niederspannung) und eine HV-Konvertersstation 12 (HV = high voltage, Hochspannung). Diese zwei Konverterstationen 11 und 12 können an verschiedenen geographischen Orten angeordnet sein. Die HV-Konverterstation 12 ist über eine MVDC-Übertragungsleitung 13 (MVDC = medium voltage direct current, Mittelspannungsgleichstrom) in Reihe zu der LV-Konverterstation 11 geschaltet. Die HV-Konverterstation 12 ist auch mit einer HVDC-Übertragungsleitung 14 (HVDC = high voltage direct current, Hochspannungsgleichstrom) verbunden.
Die LV-Konverterstation 11 wandelt die AC-Leistung (AC = alternating current, Wechselstrom) einer ersten AC-Leistungsquelle 110 in eine DC-Leistung (DC = direct current, Gleichstrom) um und liefert sie über die MVDC-Übertragungsleitung 13 an die HV-Konverterstation 12. Die HV-Konverterstation 12 wandelt die AC-Leistung einer zweiten AC-Leistungsquelle 120 in DC-Leistung um und überlagert sie mit der von der LV-Konverterstation 11 ausgegebenen DC-Leistung, um eine Hochspannungs-DC-Leistung zu erzeugen und sie über eine HVDC-Übertragungsleitung 14 zu der Empfangsseite, d. h. der (in 1 nicht gezeigten) Wechselrichterseite des HVDC-Leistungsübertragungssystems zu übertragen. Die erste AC-Leistungsquelle 110 und die zweite AC-Leistungsquelle 120 können beispielsweise Windleistungsanlagen an verschiedenen Orten sein. Auf diese Weise kann Leistung in DC-Form von einer Mehrzahl von AC-Leistungsquellen für die Übertragungen nach außen gesammelt werden.
Die HV-Konverterstation 12 kann eine hohe DC-Spannung von mehr als ±750 kV ausgeben. Die DC-Hochspannung kann beispielsweise ±800 kV oder ±1.000 kV betragen. In dieser Beschreibung wird eine DC-Hochspannung von ±800 kV als Beispiel verwendet. In diesem Fall gibt die LV-Konverterstation 11 eine DC-Spannung aus, die vorzugsweise die Hälfte der Hochspannung ist, d. h. ±400 kV. Die Spannung, die durch die HV-Konverterstation 12 gewonnen wird, die die zweite AC-Leistungsquelle 120 gleichrichtet, beträgt ebenfalls ±400 kV, und die Überlagerung dieser beiden führt zu einer DC-Hochspannung von ±800 kV.
Die Negativpolseite der LV-Konverterstation 11 enthält einen Konvertertransformator 111a, der mit der ersten AC-Leistungsquelle 110 verbunden ist. Der Konvertertransformator 111a wird verwendet zum Ändern das AC-Spannung und zum elektrischen Trennen des AC-Abschnitts und des DC-Abschnitts des Leistungsübertragungssystems.
Ein Konverterventil 112a ist mit dem Konvertertransformator 111a verbunden zum Durchführen einer AC/DC-Wandlung. In den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist das Konverterventil 112a vorzugsweise ein Zwölf-Puls-Konverterventil.
An jedem Ende des Konverterventils 112a ist eine Glättungsdrossel 115a angeordnet. Die Glättungsdrosseln 115a werden verwendet, um die Welligkeit des DC-Stroms zu glätten, um eine Unterbrechung des DC-Stroms zu vermeiden. Die Glättungsdrosseln 115a können auch verhindern, dass die steilen Strompulse, die durch DC-Leitungen oder DC-Ausrüstungen erzeugt werden, in das Ventilgehäuse eindringen, um Überstrombeschädigungen des Konverterventils 112a zu verhindern. Das Anordnen der Glättungsdrosseln 115a an den Enden des Konverterventils 112a kann auch einen wirkungsvollen Blitzschutz bieten und dadurch die Sicherheit des Leistungsübertragungssystems verbessern.
In dem in 1 gezeigten Schema ist ein DC-Filter 117a zwischen die Glättungsdrosseln 115a geschaltet zum Ausfiltern des harmonischen Stroms (Oberwellenstroms), der durch das Konverterventil erzeugt wird, um eine Störung des Systems durch den harmonischen Strom zu verhindern. Gemäß einem optionalen Schema können Trennschalter an den Enden des DC-Filters 117a angebracht sein.
Ein Bypasstrennschalter 116a ist zwischen den Glättungsdrosseln 115a angeordnet, um das Konverterventil 112a im Fall einer Störung vorbeizuleiten. Ein Bypass-AC-Schalter 113a und Trennschalter 114a sind neben dem Konverterventil 112a angeordnet.
Die Positivpolseite der LV-Konverterstation 111 verwendet einen Aufbau, der symmetrisch zu dem der Negativpolseite ist und enthält einen Konvertertransformator 111b, ein Konverterventil 112b, Glättungsdrosseln 115b, ein DC-Filter 117b, einen Bypasstrennschalter 116b, einen Bypass-AC-Schalter 113b und Trennschalter 114b. Da diese Vorrichtungen dieselben Funktionen haben wie auf der Negativpolseite, unterbleibt ihre detaillierte Beschreibung an dieser Stelle.
Die HV-Konverterstation 112 verwendet ähnlich wie die LV-Konverterstation 11 einen bipolaren Aufbau. Insbesondere enthält die HV-Konverterstation 112: Konvertertransformatoren 121a, 121b, die mit der zweiten AC-Leistungsquelle 120 verbunden sind, Konverterventile 122a, 122b, die mit den Konvertertransformatoren 121a, 121b verbunden sind, Glättungsdrosseln 125a, 125b, die an den Enden der Konverterventile 122a, 122b angeordnet sind, DC-Filter 127a, 127b, die zwischen die Glättungsdrosseln 125a, 125b geschaltet sind, Bypasstrennschalter 126a, 126b, die zwischen den Glättungsdrosseln 125a, 125b angeordnet sind, sowie Bypass-AC-Schalter 123a, 123b und Trennschalter 124a, 124b. Da diese Vorrichtungen dieselben Funktionen haben wie bei der LV-Konverterstation 111, unterbleibt ihre detaillierte Beschreibung an dieser Stelle.
Bei der in 1 gezeigten ersten Ausführungsform sind die DC-Filter übrigens sowohl in der LV-Konverterstation 11 als auch in der HV-Konverterstation 12 zwischen die Glättungsdrosseln geschaltet, und dieser Aufbau kann die harmonischen Ströme an verschiedenen Stellen in dem System unterdrücken. Es sei jedoch angemerkt, dass bei der Auswahl des Verdrahtungsschemas des kaskadierten Mehrfachanschluss-HVDC-Leistungsübertragungssystems der DC-Filteraufbau je nach dem äquivalenten Störstrom, der durch den Entwurf erforderlich ist, vernünftig gewählt werden kann. Wenn es erforderlich ist, dass der äquivalente Störstrom über alle Leitungen hinweg einen gesetzten Standard erreicht, werden die DC-Filter zwischen die Glättungsdrosseln geschaltet. Wenn andererseits es nicht erforderlich ist, dass der äquivalente Störstrom über alle Leitungen hinweg einen gesetzten Standard erreicht, können die DC-Filter weggelassen werden. Der Aufbau der DC-Filter wird später detaillierter beschrieben.
Bei der kaskadierten Konverterstation der ersten Ausführungsform sind eine Erdungselektrodenleitung 126, die mit einer Erdungselektrode verbunden ist, und eine Metallrückflussleitung 128, die zwischen die Positivpolleitung und die Negativpolleitung geschaltet ist, in der LV-Konverterstation 11 bereitgestellt. Die Erdungselektrode kann beispielsweise in einem Abstand von 40–50 km von der LV-Konverterstation angeordnet sein. Weiter sind in der Verdrahtung der LV-Konverterstation 11 Neutralbusschalter (NBS) 119a, 119b, ein Neutralbuserdungsschalter (NBGS, neutral bus grounding switch) 121, ein Erdrückflussübergangsschalter (GRTS, ground return transistion switch) 120, ein Metallrückflussübergangsschalter (MRTS, metal return transition switch) 125 bereitgestellt. Die NBS 119a, 119b dienen dazu, den Pol im Normalbetrieb und den Pol, der blockiert ist und dabei ist, außer Betrieb zu fallen, schnell zu trennen. Der NBGS 121 dient dazu, den Neutralbus mit einem temporären Erdungsgitter der LV-Konverterstation 11 zu verbinden, wenn die Erdungselektrode in dem Bipolarbetrieb außer Betrieb fällt. Die MRTS 125 und der GRTS 120 wirken beim Übergang zwischen den zwei Betriebsarten des monopolaren Erdrückflusses und des monopolaren Metallrückflusses mit.
In der HV-Konverterstation 12 ist keine Erdungselektrodenleitung, die mit einer Erdungselektrode verbunden ist, und keine Metallrückflussleitung bereitgestellt.
2–8 zeigen sieben Betriebsverdrahtungsschemen der obigen kaskadierten Konverterstation gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und zwar:

(1) vollständige Bipolarbetriebsverdrahtung,
(2) 3/4-Bipolarbetriebsverdrahtung,
(3) 1/2-Bipolarbetriebsverdrahtung,
(4) vollständige Monopolar-Erdrückfluss-Verdrahtung,
(5) 1/2-Monopolar-Erdrückfluss-Verdrahtung,
(6) vollständige Monopolar-Metallrückfluss-Verdrahtung,
(7) 1/2-Monopolar-Metallrückfluss-Verdrahtung.

Unter den sieben Betriebsverdrahtungsschemen ist die vollständige Bipolarbetriebsverdrahtung ein Verdrahtungsschema im Normalbetrieb, während die verbleibenden Betriebsverdrahtungsschemen im Fall einer Störung angewendet werden.
2 zeigt das vollständige Bipolarbetriebsverdrahtungsschema im Normalbetrieb, wobei die aktiven Teile in der kaskadierten Konverterstation in dicken durchgezogenen Linien gezeichnet sind. Die vier Konverterventile 112a, 112b, 122a und 122b in dem Positivpol und dem Negativpol der LV-Konverterstation 11 und der HV-Konverterstation 12 sind alle in Betrieb.
3A–3C zeigen die 3/4-Bipolarbetriebsverdrahtung. Diese Betriebsart bedeutet, dass von den vier Konverterventilen 112a, 112b, 122a und 122b in dem positiven und negativen Pol der LV-Konverterstation 11 und der HV-Konverterstation 12 ein Konverterventil aufgrund einer Störung außer Betrieb fällt, während die verbleibenden drei Konverterventile in Betrieb bleiben.
3A und 3B zeigen die Betriebsverdrahtung, wenn das Konverterventil 112a auf der Niederspannungsseite außer Betrieb fällt. Wie in 3A und 3B gezeigt, gibt es zwei Umleitungspfade beim Ausfall des Konverterventils 112a: den Kreis über den GRTS und die Metallrückflussleitung oder den Kreis über den Bypasstrennschalter. In dem Fall, in dem die Glättungsdrosseln 115a und das DC-Filter 117a des Konverterventils 112a auf der Niederspannungsseite ausfallen, können der GRTS 120 und die Metallrückflussleitung 128 für die Umleitung verwendet werden. In diesem Fall können die Konverterventile 122a und 122b auf der Hochspannungsseite weiter arbeiten. Da diese beiden Schaltungen einen DC-Schaltungsunterbrecher aufweisen, kann das Schalten online durchgeführt werden.
3C zeigt die Betriebsverdrahtung, wenn das Konverterventil 122a auf der Hochspannungsseite außer Betrieb fällt. Wie in 3C gezeigt, sind die Glättungsdrosseln 125a an den Enden des Konverterventils 122a, wenn das Konverterventil 122a auf der Hochspannungsseite außer Betrieb fällt, noch in der Betriebsschaltung angeschlossen und fallen nicht außer Betrieb.
4A und 4B zeigen die 1/2-Bipolarbetriebsverdrahtung. Diese Betriebsart bedeutet, dass von der LV-Konverterstation 11 und der HV-Konverterstation 12 die eine aufgrund einer Störung außer Betrieb fällt, während der positive und negative Pol der anderen Konverterstation in Betrieb bleiben.
4A zeigt die Betriebsverdrahtung, wenn die Konverterventile 122a und 122b auf der Hochspannungsseite außer Betrieb fallen. Wie in 4A gezeigt, sind die Glättungsdrosseln 125a und 125b an den Enden der Konverterventile 122a und 122b, wenn die Konverterventile 122a und 122b auf der Hochspannungsseite außer Betrieb fallen, noch in der Betriebsschaltung angeschlossen und fallen nicht außer Betrieb.
4B zeigt die Betriebsverdrahtung, wenn die Konverterventile 112a und 112b auf der Niederspannungsseite außer Betrieb fallen. Wie in 4B gezeigt, sind die Glättungsdrosseln 115b an den Enden des Konverterventils 112b nach in der Betriebsschaltung angeschlossen und fallen nicht außer Betrieb.
5 zeigt die vollständige Monopolar-Erdrückfluss-Betriebsverdrahtung. Diese Betriebsweise bedeutet, dass in dem positiven und negativen Pol der LV-Konverterstation 11 und der HV-Konverterstation 12 die Konverterventile eines Pols aufgrund einer Störung außer Betrieb fallen, während die Konverterventile eines anderen Pols (sowohl auf der Hochspannungsseite als auch auf der Niederspannungsseite) im Betrieb bleiben und ein Kreis über die Erde gebildet wird. 5 zeigt, dass das Konverterventil 112b auf der Niederspannungsseite und das Konverterventil 122b auf der Hochspannungsseite in dem Positivpol außer Betrieb fallen, während das Konverterventil 112a auf der Niederspannungsseite und das Konverterventil 122a auf der Hochspannungsseite in dem Negativpol in Betrieb bleiben.
6A und 6B zeigen den 1/2-Monopolar-Erdrückfluss-Betriebsverdrahtung. Diese Betriebsart bedeutet, dass von der LV-Konverterstation 11 und der HV-Konverterstation 12 die Konverterventile einer Konverterstation (sowohl des Positivpols als auch des Negativpols) aufgrund eines Fehlers außer Betrieb fallen und in der anderen Konverterstation nur das Konverterventil eines Pols in Betrieb bleibt und ein Kreis über die Erde gebildet wird.
6A zeigt die Betriebsverdrahtung, wenn die Konverterventile 122a und 122b der HV-Konverterstation 12 außer Betrieb fallen und in der LV-Konverterstation 11 nur das Konverterventil 112a in dem Negativpol in Betrieb bleibt. Wie in 6A gezeigt, sind die Glättungsdrosseln 125a an den Enden des Konverterventils 122a, wenn das Konverterventil 122a auf der Hochspannungsseite außer Betrieb fällt, noch in der Betriebsschaltung angeschlossen und fallen nicht außer Betrieb.
6B zeigt die Betriebsverdrahtung, wenn die Konverterventile 112a und 112b der LV-Konverterstation 11 außer Betrieb fallen und in der HV-Konverterstation 12 nur das Konverterventil 122a in dem Negativpol in Betrieb bleibt.
7 zeigt die vollständige Monopolar-Metallrückfluss-Betriebsverdrahtung. Diese Betriebsart bedeutet, dass von den Positivpolen und den Negativpolen der LV-Konverterstation 11 und der HV-Konverterstation 12 die Konverterventile eines Pols aufgrund eines Fehlers außer Betrieb fallen, während die Konverterventile eines anderen Pols (sowohl auf der Hochspannungsseite als auch auf der Niederspannungsseite) in Betrieb bleiben und ein Kreis über eine Metallleitung gebildet wird. 7 zeigt, dass das Konverterventil 112b auf der Niederspannungsseite und das Konverterventil 122b auf der Hochspannungsseite des Positivpols außer Betriebs fallen, während das Konverterventil 112a auf der Niederspannungsseite und das Konverterventil 122a auf der Hochspannungsseite des Negativpols in Betrieb bleiben.
8A und 8B zeigen die 1/2-Monopolar-Metallrückfluss-Betriebsverdrahtung. Diese Betriebsverdrahtung bedeutet, dass in der LV-Konverterstation 11 und der HV-Konverterstation 12 die Konverterventile einer Konverterstation (sowohl des Positivpols als auch des Negativpols) aufgrund eines Fehlers außer Betrieb fallen und dass in der anderen Konverterstation nur das Konverterventil in einem Pol in Betrieb bleibt und ein Kreis über eine Metallleitung 128 gebildet wird.
8A zeigt die Betriebsverdrahtung, wenn die Konverterventile 122a und 122b der HV-Konverterstation 12 außer Betrieb fallen und in der LV-Konverterstation 11 nur das Konverterventil 112a des Negativpols in Betrieb bleibt. Wie in 8A gezeigt sind die Glättungsdrosseln 125a und 125b an den Enden der Konverterventile 122a und 122b, wenn die Konverterventile 122a und 122b außer Betrieb fallen, noch in der Betriebsschaltung angeschlossen und fallen nicht außer Betrieb.
8B zeigt die Betriebsverdrahtung, wenn die Konverterventile 112a und 122b der LV-Konverterstation 11 außer Betrieb fallen und in der HV-Konverterstation 112 nur das Konverterventil 122a des Negativpols in Betrieb bleibt. Wie in 8B gezeigt sind die Glättungsdrosseln 125b und 115a an den Enden der Konverterventile 122b und 112a, wenn das Konverterventil 122b auf der Hochspannungsseite und das Konverterventil 112a auf der Niederspannungsseite außer Betrieb fallen, noch in der Betriebsschaltung angeschlossen und fallen nicht außer Betrieb.
Das Verdrahtungsschema der kaskadierten Konverterstation gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, das oben in Verbindung mit 1–8 beschrieben wurde, hat die folgenden Vorteile: Wenn ein Konverterventil in der LV-Konverterstation 11 den Betrieb einstellt, kann eine Metallrückflussleitung für eine Online-Umleitung verwendet werden, oder es kann auch ein Bypasstrennschalter für eine Online-Umleitung verwendet werden, wodurch eine flexible Steuerung bereitgestellt wird. Die Schaltung hat eine geringe Anzahl von Elementen und eine hohe Zuverlässigkeit. Verglichen mit dem Xiangjiaba-Shanghai-HVDC-Leistungsübertragungssystem des Stands der Technik verringert die Anordnung der Metallrückflussleitung 128 in der LV-Konverterstation 11 den Isolationsgrad, der für die Ausrüstungen erforderlich ist, und erzielt dieselben Funktionen.
Wenn in dem Verdrahtungsschema der kaskadierten Konverterstation der ersten Ausführungsform die MVCD-Leitungen in einem Pol ausfallen oder die Neutralbusausrüstungen (NBS, Trennschalter, CT, PT, usw.) in einem Pol einer LV-Konverterstation ausfallen, muss der monopolare Erdrückfluss-Betrieb verwendet werden. Die MVCD-Leitungen beider Pole ausfallen, müssen beide Pole angehalten werden. Um die Energieverfügbarkeit zu verbessern, ist gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine andere kaskadierte Konverterstation bereitgestellt.
9 zeigt den Aufbau und die Verdrahtung einer kaskadierten Konverterstation für eine kaskadierte Mehrfachanschluss-HVDC-Leistungsübertragung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Verglichen mit der ersten Ausführungsform ist in der kaskadierten Konverterstation gemäß der zweiten Ausführungsform in der HV-Konverterstation eine Erdungselektrodenleitung 133, die mit der Erdungselektrode verbunden ist, 12 bereitgestellt. Zusätzlich sind Neutralbustrennschalter 137a und 137b hinzugefügt.
Ähnlich wie bei der ersten Ausführungsform zeigen 10–16 jeweils sieben Betriebsverdrahtungsschemen der kaskadierten Konverterstation gemäß der zweiten Ausführungsform, und zwar:

10 zeigt die vollständige Bipolarbetriebsverdrahtung im Normalbetrieb. Die vier Konverterventile 112a, 112b, 122a, 122b in dem positiven Pol und dem negativen Pol der LV-Konverterstation 11 und der HV-Konverterstation 12 sind alle in Betrieb.
11A–11C zeigen die 3/4-Bipolarbetriebsverdrahtung.
11A zeigt die Betriebsverdrahtung, wenn das Konverterventil 122a auf der Hochspannungsseite außer Betrieb fällt. Wie in 11A gezeigt, sind die Glättungsdrosseln 125a an den Enden des Konverterventils 122a, wenn das Konverterventil 122a auf der Hochspannungsseite außer Betrieb fällt, noch in der Betriebsschaltung angeschlossen und fallen nicht außer Betrieb.
11B und 11C zeigen die Betriebsverdrahtung, wenn das Konverterventil 112a auf der Niederspannungsseite außer Betrieb fällt. Wie in 11B und 11C gezeigt, gibt es zwei Umleitungspfade für das ausgefallene Konverterventil 112a: den Kreis über den GRTS und die Metallrückflussleitung oder den Kreis über den Bypasstrennschalter. Wenn die Glättungsdrosseln 115a und das DC-Filter 117a des Konverterventils 112a auf der Niederspannungsseite ausfallen, können der GRTS 120 und die Metallrückflussleitung 128 für die Umleitung verwendet werden.
12A und 12B zeigen die 1/2-Bipolarbetriebsverdrahtung.
12A zeigt die Betriebsverdrahtung, wenn die Konverterventile 122a und 122b auf der Hochspannungsseite außer Betrieb fallen. Wie in 12A gezeigt, sind die Glättungsdrosseln 125a und 125b an den Enden der Konverterventile 122a und 122b, wenn die Konverterventile 122a und 122b auf der Hochspannungsseite außer Betrieb fallen, noch in der Betriebsschaltung angeschlossen und fallen nicht außer Betrieb.
12B zeigt die Betriebsverdrahtung, wenn die Konverterventile 112a und 112b auf der Niederspannungsseite außer Betrieb fallen. Wie in 12B gezeigt, sind die Glättungsdrosseln 115a und 115b an den Enden der Konverterventile 112a und 112b, wenn die Konverterventile 112a und 112b auf der Niederspannungsseite außer Betrieb fallen, noch in der Betriebsschaltung angeschlossen und fallen nicht außer Betrieb.
13 zeigt die vollständige Monopolar-Erdrückfluss-Betriebsverdrahtung, wenn das Konverterventil 112b auf der Niederspannungsseite und das Konverterventil 122b auf der Hochspannungsseite des Positivpols außer Betrieb fallen, während das Konverterventil 112a auf der Niederspannungsseite und das Konverterventil 122a auf der Hochspannungsseite des Negativpols in Betrieb bleiben.
14A–14C zeigen die 1/2-Monopolar-Erdrückfluss-Betriebsverdrahtung.
14A zeigt die Betriebsverdrahtung, wenn die Konverterventile 122a und 122b in der HV-Konverterstation außer Betrieb fallen und in der LV-Konverterstation 11 nur das Konverterventil 112a des Negativpols in Betrieb bleibt. Wie in 14A gezeigt, sind die Glättungsdrosseln 125a an den Enden der Konverterventile 122a, wenn das Konverterventile 122a außer Betrieb fällt, noch in der Betriebsschaltung angeschlossen und fallen nicht außer Betrieb.
14B und 14C zeigen die Betriebsverdrahtung, wenn die Konverterventile 112a und 112b in der LV-Konverterstation 11 außer Betrieb fallen und in der HV-Konverterstation 12 nur das Konverterventil 122a in dem Negativpol in Betrieb bleibt.
15 zeigt die vollständige Monopolar-Metallrückfluss-Betriebsverdrahtung, bei der das Konverterventil 112b auf der Niederspannungsseite und das Konverterventil 122b auf der Hochspannungsseite des Positivpols außer Betrieb fallen, während das Konverterventil 112a auf der Niederspannungsseite und das Konverterventil 122a auf der Hochspannungsseite des Negativpols in Betrieb bleiben.
16A–16C zeigen die 1/2-Monopolar-Metallrückfluss-Betriebsverdrahtung.
16A zeigt die Betriebsverdrahtung, wenn die Konverterventile 122a und 122b in der HV-Konverterstation 12 außer Betrieb fallen und in der LV-Konverterstation 11 nur das Konverterventil 112a in dem Negativpol in Betrieb bleibt. Wie in 16A gezeigt, sind die Glättungsdrosseln 125a und 125b an den Enden der Konverterventile 122a und 122b, wenn die Konverterventile 122a und 122b auf der Hochspannungsseite außer Betrieb fallen, noch in der Betriebsschaltung angeschlossen und fallen nicht außer Betrieb.
16B und 16C zeigen die Betriebsverdrahtung, wenn die Konverterventile 112a und 112b in der LV-Konverterstation 11 außer Betrieb fallen, und in der HV-Konverterstation 12 nur das Konverterventil 122a des Negativpols in Betrieb bleibt. Wie in 16B und 16C gezeigt, sind die Glättungsdrosseln 125b an den Enden der Konverterventile 122b, wenn die Konverterventile 122b auf der Hochspannungsseite außer Betrieb fällt, noch in der Betriebsschaltung angeschlossen und fallen nicht außer Betrieb.
Die Energieverfügbarkeit der kaskadierten Konverterstation gemäß der zweiten Ausführungsform ist größer als die der ersten Ausführungsform. Wenn die MV-Leitungen in beiden Polen ausfallen oder die Neutralbusausrüstungen (NBS, NBGS, Trennschalter, usw.) in beiden Polen der LV-Konverterstation ausfallen, fällt die LV-Station 11 außer Betrieb, und die HV-Konverterstation 12 kann einen Monopolar-Metallrückfluss-Betrieb oder einen Monopolar-Erdrückfluss-Betrieb annehmen.
Auf der Grundlage des Verdrahtungsschemas der kaskadierten Konverterstation der zweiten Ausführungsform kann es erweiterte Verdrahtungsschemen entsprechend spezifischen Anforderungen der Technik geben.
17 zeigt ein erstes erweitertes Verdrahtungsschema auf der Grundlage der zweiten Ausführungsform, bei dem in der HV-Konverterstation 12 eine Metallrückflussleitung 138 hinzugefügt ist. Wenn die HV-Konverterstation 12 im Monopolar-Metallrückfluss-Betrieb ist, werden die Glättungsdrosseln 125b und das DC-Filter 127b des anderen Pols wie in 18 gezeigt innerhalb der Station nicht durchlaufen.
19 zeigt ein zweites erweitertes Verdrahtungsschema auf der Grundlage der zweiten Ausführungsform, bei dem Konverterbypasspfade 139a und 139b in der HV-Konverterstation 12 hinzugefügt sind. Wenn die Glättungsdrosseln oder das DC-Filter der MV-Konverterstation 12 ausfällt, kann die LV-Konverterstation 11c wie in 20 gezeigt, noch arbeiten, was die Monopolar-Masserückfluss-Betriebsverdrahtung der LV-Konverterstation 11 zeigt.
Wenn in der ersten Ausführungsform beim Bipolarbetrieb oder beim Monopolar-Erdrückfluss-Betrieb die Glättungsdrosseln, das DC-Filter oder die Bypasstrennschalter in einem Pol der LV-Konverterstation 11 ausfallen, können die Metallrückflussleitung und der GRTS offline zur Umleitung benutzt werden, aber im Fall einer Störung der 400 kV-MVDC-Übertragungsleitung in einem 201 oder im Fall einer Störung einer Neutralbusausrüstung (NBS, CT, PT, Trennschalter) in einem 201 (N-1-Störung) muss der eine Pol angehalten werden und ein DC-Bipolarbetrieb wird unmöglich. Um die Energieverfügbarkeit weiter zu verbessern, ist gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine weitere kaskadierte Konverterstation bereitgestellt.
21 zeigt den Aufbau und die Verdrahtung der kaskadierten Konverterstation für eine kaskadierte Mehrfachanschluss-HVDC-Leistungsübertragung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Verglichen mit der zweiten Ausführungsform sind auf der Basis der HV-Konverterstation 12, die Neutralbustrennschalter enthält, weiter zwei NBS-Schaltungsunterbrecher 140a, 140b und zwei Neutralbustrennschalter 141a, 141b bereitgestellt.
Mit dem Verdrahtungsschema der dritten Ausführungsform kann die kaskadierte Konverterstation im Fall einer N-1-Störung, d. h. einer Störung der 400 kV-MVDC-Leitung in einem Pol oder einer Störung von Neutralbusausrüstungen (NBS, CT, PT, Trennschalter, usw.) in einem Pol weiter wie in 22 gezeigt den 3/4-Bipolarbetrieb verwirklichen.
Im Fall einer N-2-Störung, d. h. einer Störung der MV-Leitung in beiden Polen oder während der Wartung der LV-Konverterstation 11, kann die HV-Konverterstation 12 einen Bipolarbetrieb, einen Monopolar-Metallrückflussbetrieb oder einen Monopolar-Erdrückflussbetrieb durchführen, um so die Energieverfügbarkeit des Systems zu verbessern. Da die NBS 140a, 140b in der Neutralbusschaltung der HV-Konverterstation 12 eingebaut sind, müssen während der Überholung der LV-Konverterstation 11 und dem Bipolarbetrieb der HV-Konverterstation 12 nicht notwendigerweise beide Pole im Fall eines Fehlers in einem Pol angehalten werden, wie es in 23 gezeigt ist, die die Bipolarbetriebsverdrahtung der HV-Konverterstation 12 zeigt. Auf der Grundlage des Verdrahtungsschemas der dritten Ausführungsform kann, wenn die HV-Konverterstation 12 ein Online-Schalten zwischen dem Monopolar-Erdrückfluss und dem Monopolar-Metallrückfluss und einen unabhängigen Metallrückflussleitungsbetrieb durchführen muss ohne den anderen Konverter zu passieren und zum Verwirklichen eines Bipolarbetriebs unter Verwendung einer temporären Erdung der Konverterstation ein erweitertes Verdrahtungsschema nach 24 verwendet werden, bei dem in der HV-Konverterstation 12 eine Metallrückflussleitung 138, ein MRTB 143, ein GRTS 142 und ein NGBS 144 hinzugefügt sind.
25 zeigt den Aufbau und die Verdrahtung einer kaskadierten Konverterstation für eine kaskadierte Mehrfachanschluss-HVDC-Leistungsübertragung gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Verglichen mit der dritten Ausführungsform sind in der kaskadierten Konverterstation der vierten Ausführungsform Bypasspfade 139a, 139b zum Umgehen der HV-Konverterstation zwischen die MVDC-Übertragungsleitung 13 und die HVDC-Übertragungsleitung 14 geschaltet. 800 kV-Trennschalter sind zwischen den Glättungsdrosseln 125a, 125b und die HVDC-Übertragungsleitung 14 und in die Bypasspfade 139a, 139b geschaltet.
26–32 zeigen sieben Betriebsverdrahtungsschemen der obigen kaskadierten Konverterstation gemäß der vierten Ausführungsform, und zwar:

(1) vollständige Bipolarbetriebsverdrahtung,
(2) 3/4-Bipolarbetriebsverdrahtung,
(3) 1/2-Bipolarbetriebsverdrahtung,
(4) vollständige Monopolar-Erdrückflussverdrahtung,
(5) 1/2-Monopolar-Erdrückflussverdrahtung,
(6) vollständige Monopolar-Metallrückflussverdrahtung
(7) 1/2-Monopolar-Metallrückflussverdrahtung.

Unter den sieben Betriebsverdrahtungsschemen ist die vollständige Bipolarbetriebsverdrahtung ein Verdrahtungsschema im Normalbetrieb, während die verbleibenden Betriebsverdrahtungsschemen im Fall einer Störung verwendet werden.
26 zeigt die vollständige Bipolarbetriebsverdrahtung im Normalbetrieb. Die vier Konverterventile 112a, 112b, 122a und 122b in dem Positivpol und dem Negativpol der LV-Konverterstation 11 und der HV-Konverterstation 12 sind alle im Betrieb.
27A und 27B zeigen die 3/4-Bipolarbetriebsverdrahtung. 27A zeigt die Betriebsverdrahtung, wenn das Konverterventil 112a auf der Niederspannungsseite außer Betrieb fällt. 27B zeigt die Betriebsverdrahtung, wenn das Konverterventil 122a auf der Hochspannungsseite außer Betrieb fällt. Wie in 27B gezeigt, wird, wenn das Konverterventil 122a auf der Hochspannungsseite außer Betrieb fällt, ein Kreis gebildet über einen Bypasspfad 139a, aber die Einrichtungen, die die Glättungsdrosseln 125a enthalten, sind nicht in der Betriebsschaltung angeschlossen.
28A und 28B zeigen die 1/2-Bipolarbetriebsverdrahtung. 28A zeigt die Betriebsverdrahtung, wenn die Konverterventile 122a und 122b auf der Hochspannungsseite außer Betrieb fallen. Wie in 28A gezeigt wird, wenn die Konverterventile 122a und 122b auf der Hochspannungsseite außer Betrieb fallen, ein Kreis gebildet über die Bypasspfade 139a, 139b, aber die Einrichtungen, die die Glättungsdrosseln 125a, 125b enthalten, sind nicht in der Betriebsschaltung angeschlossen. 28B zeigt die Betriebsverdrahtung, wenn die Konverterventile 112a und 112b auf der Niederspannungsseite außer Betrieb fallen.
29 zeigt die vollständige Monopolar-Erdrückfluss-Betriebsverdrahtung, bei der das Konverterventil 112b auf der Niederspannungsseite und das Konverterventil 122b auf der Hochspannungsseite des positiven Pols außer Betrieb fallen, während das Konverterventil 112a auf der Niederspannungsseite und das Konverterventil 122a auf der Hochspannungsseite des Negativpols in Betrieb bleiben.
30A und 30B zeigen die 1/2-Monopolar-Erdrückfluss-Betriebsverdrahtung.
30A zeigt die Betriebsverdrahtung, wenn die Konverterventile 122a und 122b in der HV-Konverterstation 12 außer Betrieb fallen und in der LV-Konverterstation 11 nur das Konverterventil 112a des Negativpols in Betrieb bleibt. Wie in 30A gezeigt, wird, wenn das Konverterventil 122a auf der Hochspannungsseite außer Betrieb fällt, ein Kreis gebildet über die Bypasspfade 139a und die Erdungselektrodenleitung 125, aber die Einrichtungen, die die Glättungsdrosseln 125a enthalten, sind nicht in der Betriebsverdrahtung angeschlossen.
30B zeigt die Betriebsverdrahtung, wenn die Konverterventile 112a und 112b in der LV-Konverterstation 11 außer Betrieb fallen und in der HV-Konverterstation 12 nur das Konverterventil 122a des Negativpols in Betrieb bleibt, wobei ein Kreis über eine Erdungselektrodenleitung 133 gebildet wird.
31 zeigt die vollständige Monopolar-Metallrückfluss-Betriebsverdrahtung, wobei das Konverterventil 112b auf der Niederspannungsseite und das Konverterventil 122b auf der Hochspannungsseite des Positivpols außer Betrieb fallen, während das Konverterventil 112a auf der Niederspannungsseite und das Konverterventil 122a auf der Hochspannungsseite des Negativpols in Betrieb bleiben. Wie in 31 gezeigt, wird, wenn das Konverterventil 122b auf der Hochspannungsseite außer Betrieb fällt, ein Kreis gebildet über die Bypasspfade 139b und die Metallrückflussleitung 128, aber die Einrichtungen, die die Glättungsdrosseln 125b enthalten, sind nicht in der Betriebsverdrahtung angeschlossen.
32A und 32B zeigen die 1/2-Monopolar-Metallrückfluss-Betriebsverdrahtung.
32A zeigt die Betriebsverdrahtung, wenn die Konverterventile 122a und 122b in der HV-Konverterstation 12 außer Betrieb fallen und in der LV-Konverterstation 11 nur das Konverterventil 112a des Negativpols in Betrieb bleibt. Wie in 32A gezeigt, wird, wenn die Konverterventile 122a und 122b auf der Hochspannungsseite außer Betrieb fallen, ein Kreis gebildet über die Bypasspfade 139a, 139b und die Metallrückflussleitung 128, aber die Einrichtungen, die die Glättungsdrosseln 125a und 125b enthalten, sind nicht in der Betriebsverdrahtung angeschlossen.
32B zeigt die Betriebsverdrahtung, wenn die Konverterventile 112a und 112b in der LV-Konverterstation 11 außer Betrieb fallen und in der HV-Konverterstation 12 nur das Konverterventil 122a des Negativpols in Betrieb bleibt.
Das Verdrahtungsschema der vierten Ausführungsform hat die folgenden Vorteile: die LV-Konverterstation 11 und die HV-Konverterstation 12 können unabhängig arbeiten, ohne einander zu beeinträchtigen (z. B. während der Überholung der Konverterstationen), wodurch die Energieverfügbarkeit des Systems verbessert wird. In dem Fall, in dem die Glättungsdrosseln und DC-Filter der HV-Konverterstation 12 ausfallen, kann der Konverter desselben Pols in der LV-Konverterstation weiterarbeiten, ohne dass ein Pol stillgelegt werden muss.
Auf der Grundlage des Verdrahtungsschemas der kaskadierten Konverterstation der vierten Ausführungsform kann es noch erweiterte Verdrahtungsschemen geben, wie sie in 33 und 34 gezeigt sind.
33 zeigt ein erstes erweitertes Verdrahtungsschema auf der Grundlage der obigen Ausführungsform, wobei ein MRTB 143 und ein NBGS 144 in der Erdungselektrodenleitungsschaltung in der MV-Konverterstation 112 angeordnet sind und Trennschalter 130a, 130b neben den Glättungsdrosseln angeordnet sind. Mit diesem Verdrahtungsschema kann die HV-Konverterstation 12 ein Online-Schalten zwischen dem Monopolar-Erdrückfluss und dem Monopolar-Metallrückfluss und einen unabhängigen Metallrückfluss-Leitungsbetrieb verwirklichen, ohne die Glättungsdrosseln des anderen Konverters zu passieren, und einen Bipolarbetrieb verwirklichen unter Verwendung eines temporären Erdens der Konverterstation.
34 zeigt ein zweites erweitertes Verdrahtungsschema auf der Basis der obigen Ausführungsform, bei der ein MRTB 143 und ein NBGS 144 in der Erdungselektrodenleitungsschaltung in der HV-Konverterstation 112 angebracht sind. Mit diesem Verdrahtungsschema kann die HV-Konverterstation 12 ein Online-Schalten zwischen dem Monopolar-Erdrückfluss und dem Monopolar-Metallrückfluss verwirklichen und einen Bipolarbetrieb verwirklichen unter Verwendung eines temporären Erdens der Konverterstation. Anders als in 33 benötigt der Monopolar-Metallrückflussbetrieb eines Pols den Glättungsdrosselzweig des anderen Konverters, da keine Trennschalter 130a, 130b neben den Glättungsdrosseln angeordnet sind.
Bei den kaskadierten Konverterstationen der ersten bis vierten Ausführungsform und deren erweiterten Aufbauten, die oben in Verbindung mit 1–34 beschrieben wurden, sind DC-Filter sowohl in der LV-Konverterstation 11 als auch in der HV-Konverterstation 12 zwischen die Glättungsdrosseln geschaltet. Dieser DC-Filteraufbau ist jedoch lediglich ein bevorzugtes Schema, dient aber nicht der Einschränkung. 35–37 zeigen drei alternative DC-Filteraufbauten, und diese alternativen DC-Filteraufbauten können mit den verschiedenen Verdrahtungsschemen der kaskadierten Konverterstation der ersten bis vierten Ausführungsform, die in 1–34 gezeigt sind, in einer beliebigen geeigneten Weise kombiniert werden (wobei sie die darin gezeigten DC-Filter ersetzen). Bei der Wahl des Verdrahtungsschemas des kaskadierten Mehrfachanschluss-HVDC-Leistungsübertragungssystems kann der DC-Filteraufbau vernünftig gewählt werden gemäß dem äquivalenten Störstrom, wie er durch die Technik erfordert ist.
Der äquivalente Störstrom ist wie folgt definiert: Wenn die integrierte Interferenz aller harmonischen Ströme (Oberwellenströme) aller Frequenzen einer Leitung auf einer benachbarten oder kreuzenden Kommunikationsleitung dieselbe ist wie die Interferenz, die durch den harmonischen Strom einer einzigen Frequenz erzeugt wird, wird der harmonische Strom der einzigen Frequenz äquivalenter Interferenzstrom genannt. Entsprechend der spezifischen Situation der Technik kann die Begrenzung des äquivalenten Interferenzstroms geeignet eingestellt werden als Kompromiss zwischen den Kosten zum Handhaben der harmonischen Ströme und den Kosten zum Kompensieren der harmonischen Störungen, um so minimale Kosten für die Handhabung und Kompensation der Harmonischen zu erzielen.
Es gibt die folgenden drei möglichen Situationen:

(1) In dem Fall, in dem der äquivalente Interferenzstrom über alle Leitungen hinweg einen gesetzten Standard erreichen muss, wird das DC-Filter wie bei dem Konverteraufbau, wie er in 1–34 gezeigt ist, zwischen die Glättungsdrosseln der Konverter geschaltet.
(2) In dem Fall, in dem die 400 kV-MV-Leitungen nicht den eingestellten Standard erreichen müssen, können DC-Filter 142a, 142b in der HV-Konverterstation 12 bereitgestellt sein, während die DC-Filter über die Konverter hinweg weggelassen sein können, wie es in 35 und 36 gezeigt ist. 35 zeigt die HV-Konverterstation 12, die mit einer Erdungselektrodenleitung 133 versehen ist. 36 zeigt die HV-Konverterstation 12 ohne eine Erdungselektrodenleitung, und in diesem Fall treten die harmonischen Ströme, die durch den Konverter erzeugt werden, durch das Erdungsgitter der HV-Konverterstation 12 und kehren über die Erdungselektrode der LV-Konverterstation 11 zurück.
(3) In dem Fall, in dem der äquivalente Störungsstrom über alle Leitungen hinweg nicht den eingestellten Standard erreichen muss, können die DC-Filter weggelassen werden, wie es in 37 gezeigt ist.

Die vorliegende Erfindung stellt auch ein kaskadiertes Mehrfachanschluss-HVDC-Leistungsübertragungssystem bereit. Wie in 38 gezeigt, enthält das System eine Konverterstation auf einer Sendeseite, eine Konverterstation auf einer Empfangsseite und eine HVDC-Übertragungsleitung dazwischen. Die Konverterstationen auf der Sendeseite und auf der Empfangsseite sind jeweils mit einer AC-Leistungsquelle und einem Lastbereich verbunden. Dabei sind die Konverterstationen auf der Sendeseite und/oder der Empfangsseite durch die kaskadierte Konverterstation gebildet, wie sie oben in der ersten bis vierten Ausführungsform beschrieben ist. Dementsprechend enthalten die AC-Leistungsquelle und der Lastbereich eine oder mehrere AC-Leistungsquellen und Lastbereiche.
Es sei angemerkt, dass die Auswahl beispielsweise des numerischen Spannungsbereichs der HVDC, die Anzahl der Trennschalter und die Art der Konverterventile in dieser Beschreibung nur als Beispiel dienen. Fachleute können Modifikationen durchführen, wie sie durch die technische Praxis erforderlich sind. Außerdem dienen in der vorliegenden Beschreibung relative Begriffe wie z. B. ”erste” und ”zweite” nur zum Unterscheiden einer Entität oder Aktion von einer anderen Entität oder Aktion, sie erfordern oder implizieren jedoch keinerlei tatsächliche Beziehung oder Reihenfolge zwischen diesen Entitäten oder Aktionen. Weiter sind die Begriffe ”umfassen”, ”enthalten” oder beliebige andere Variationen beabsichtigt, nicht ausschließliche Inklusionen zu enthalten, so dass ein Prozess, Verfahren, Artikel oder Apparat, die eine Reihe von Elementen enthalten, nicht nur diese Elemente enthalten, sondern auch andere Elemente enthalten können, die nicht explizit aufgezählt sind, oder weiter Elemente enthalten, die diesem Prozess, Verfahren, Artikel oder Apparat inhärent sind. Ohne weitere Einschränkungen schließt ein Element, das durch den Begriff ”enthaltend ein ...” definiert ist, nicht die Existenz von weiteren gleichen Elementen in dem Prozess, Verfahren, Artikel oder Apparat aus, die das Element enthalten.
Die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wurden oben mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Es ist jedoch klar, dass diese Ausführungsformen nur zum Zweck der Veranschaulichung dienen und nicht als Beschränkung des Schutzumfangs der vorliegenden Erfindung angesehen werden dürfen. Fachleute können verschiedene Modifikationen, äquivalente Ergänzungen und Verbesserungen zu diesen Ausführungsformen durchführen.

Claims

Kaskadierte Konverterstation für eine kaskadierte Mehrfachanschluss-HVDC-Leistungsübertragung mit: einer LV-Konverterstation (11), die eine Positivpolseite und eine Negativpolseite enthält, wobei jede Seite enthält: einen Konvertertransformator (111a, 111b), der mit einem ersten AC-Leistungsnetz (110) verbunden ist, ein Konverterventil (112a, 112b), das mit dem Konvertertransformator verbunden ist, zum Durchführen einer AC/DC-Wandlung, und Glättungsdrosseln (115a, 115b), die an den Enden des Konverterventils angeordnet sind, und einer HV-Konverterstation (12), die über einer MVDC-Übertragungsleitung (13) in Reihe zu der LV-Konverterstation geschaltet und mit einer HVDC-Übertragungsleitung (14) verbunden ist, wobei die HV-Konverterstation eine Positivpolseite und eine Negativpolseite enthält, wobei jede Seite enthält: einen Konvertertransformator (121a, 121b), der mit einem zweiten AC-Leistungsnetz (120) verbunden ist, ein Konverterventil (122a, 122b), das mit dem Konvertertransformator verbunden ist, zum Durchführen einer AC/DC-Wandlung, und Glättungsdrosseln (125a, 125b), die an den Enden des Konverterventils angeordnet sind, wobei in der LV-Konverterstation eine Erdungselektrodenleitung (126), die mit einer Erdungselektrode verbunden ist, und eine Metallrückflussleitung (128), die zwischen die Positivpolleitung und die Negativpolleitung geschaltet ist, angeordnet sind.
Kaskadierte Konverterstation gemäß Anspruch 1, bei der in der LV-Konverterstation (11) und der HV-Konverterstation (12) ein DC-Filter (117a, 117b, 127a, 127b) zwischen die Glättungsdrosseln (115a, 115b, 125a, 125b) geschaltet ist.
Kaskadierte Konverterstation gemäß Anspruch 1 oder 2, bei der in der HV-Konverterstation (12) ein Erdungs-DC-Filter (142a, 142b) angeordnet ist.
Kaskadierte Konverterstation gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der in der LV-Konverterstation (11) und der HV-Konverterstation (12) ein Bypasstrennschalter (116a, 116b, 126a, 126b) zwischen den Glättungsdrosseln (115a, 115b, 125a, 125b) angeordnet ist.
Kaskadierte Konverterstation für eine kaskadierte Mehrfachanschluss-HVDC-Leistungsübertragung mit: einer LV-Konverterstation (11), die eine Positivpolseite und eine Negativpolseite enthält, wobei jede Seite enthält: einen Konvertertransformator (111a, 111b), der mit einem ersten AC-Leistungsnetz (110) verbunden ist, ein Konverterventil (112a, 112b), das mit dem Konvertertransformator verbunden ist, zum Durchführen einer AC/DC-Wandlung, und Glättungsdrosseln (115a, 115b), die an den Enden des Konverterventils angeordnet sind, und einer HV-Konverterstation (12), die über einer MVDC-Übertragungsleitung (13) in Reihe zu der LV-Konverterstation geschaltet und mit einer HVDC-Übertragungsleitung (14) verbunden ist, wobei die HV-Konverterstation eine Positivpolseite und eine Negativpolseite enthält, wobei jede Seite enthält: einen Konvertertransformator (121a, 121b), der mit einem zweiten AC-Leistungsnetz (120) verbunden ist, ein Konverterventil (122a, 122b), das mit dem Konvertertransformator verbunden ist, zum Durchführen einer AC/DC-Wandlung, und Glättungsdrosseln (125a, 125b), die an den Enden des Konverterventils angeordnet sind, wobei in der LV-Konverterstation eine Erdungselektrodenleitung (126), die mit einer Erdungselektrode verbunden ist, und eine Metallrückflussleitung (128), die zwischen die Positivpolleitung und die Negativpolleitung geschaltet ist, angeordnet sind, und in der HV-Konverterstation eine Erdungselektrodenleitung (133), die mit einer Erdungselektrode verbunden ist, und ein Neutralbustrennschalter (137a, 137b) angeordnet sind.
Kaskadierte Konverterstation gemäß Anspruch 5, bei der in der HV-Konverterstation (12) eine Metallrückflussleitung (138), die zwischen die Positivpolleitung und die Negativpolleitung geschaltet ist, angeordnet ist.
Kaskadierte Konverterstation gemäß Anspruch 5 oder 6, bei der ein Pfad (139a, 139b) zum Umgehen der HV-Konverterstation (12) zwischen die MVDC-Übertragungsleitung (13) und die HVDC-Übertragungsleitung (14) geschaltet ist.
Kaskadierte Konverterstation gemäß einem der Ansprüche 5 bis 7, bei der in der LV-Konverterstation (11) und der HV-Konverterstation (12) ein DC-Filter (117a, 117b, 127a, 127b) zwischen die Glättungsdrosseln (115a, 115b, 125a, 125b) geschaltet ist.
Kaskadierte Konverterstation gemäß einem der Ansprüche 5 bis 8, bei der in der HV-Konverterstation (12) ein Erdungs-DC-Filter (142a, 142b) angeordnet ist.
Kaskadierte Konverterstation gemäß einem der Ansprüche 5 bis 9, bei der in der LV-Konverterstation (11) und der HV-Konverterstation (12) ein Bypasstrennschalter (116a, 116b, 126a, 126b) zwischen den Glättungsdrosseln (115a, 115b, 125a, 125b) angeordnet ist.
Kaskadierte Konverterstation für eine kaskadierte Mehrfachanschluss-HVDC-Leistungsübertragung mit: einer LV-Konverterstation (11), die eine Positivpolseite und eine Negativpolseite enthält, wobei jede Seite enthält: einen Konvertertransformator (111a, 111b), der mit einem ersten AC-Leistungsnetz (110) verbunden ist, ein Konverterventil (112a, 112b), das mit dem Konvertertransformator verbunden ist, zum Durchführen einer AC/DC-Wandlung, und Glättungsdrosseln (115a, 115b), die an den Enden des Konverterventils angeordnet sind, und einer HV-Konverterstation (12), die über einer MVDC-Übertragungsleitung (13) in Reihe zu der LV-Konverterstation geschaltet und mit einer HVDC-Übertragungsleitung (14) verbunden ist, wobei die HV-Konverterstation eine Positivpolseite und eine Negativpolseite enthält, wobei jede Seite enthält: einen Konvertertransformator (121a, 121b), der mit einem zweiten AC-Leistungsnetz (120) verbunden ist, ein Konverterventil (122a, 122b), das mit dem Konvertertransformator verbunden ist, zum Durchführen einer AC/DC-Wandlung, und Glättungsdrosseln (125a, 125b), die an den Enden des Konverterventils angeordnet sind, wobei in der LV-Konverterstation eine Erdungselektrodenleitung (126), die mit einer Erdungselektrode verbunden ist, und eine Metallrückflussleitung (128), die zwischen die Positivpolleitung und die Negativpolleitung geschaltet ist, angeordnet sind, und in der HV-Konverterstation eine Erdungselektrodenleitung (133), die mit einer Erdungselektrode verbunden ist, ein Neutralbusschalter (140a, 140b) und ein Neutralbustrennschalter (137a, 137b) angeordnet sind.
Kaskadierte Konverterstation gemäß Anspruch 11, bei der in der HV-Konverterstation (12) eine Metallrückflussleitung (138), die zwischen die Positivpolleitung und die Negativpolleitung geschaltet ist, angeordnet ist.
Kaskadierte Konverterstation gemäß Anspruch 11 oder 12, bei der in der LV-Konverterstation (11) und der HV-Konverterstation (12) ein DC-Filter (117a, 117b, 127a, 127b) zwischen die Glättungsdrosseln (115a, 115b, 125a, 125b) geschaltet ist.
Kaskadierte Konverterstation gemäß einem der Ansprüche 11 bis 13, bei der in der HV-Konverterstation (12) ein Erdungs-DC-Filter (142a, 142b) angeordnet ist.
Kaskadierte Konverterstation gemäß einem der Ansprüche 11 bis 14, bei der in der LV-Konverterstation (11) und der HV-Konverterstation (12) ein Bypasstrennschalter (116a, 116b, 126a, 126b) zwischen den Glättungsdrosseln (115a, 115b, 125a, 125b) angeordnet ist.
Kaskadierte Konverterstation für eine kaskadierte Mehrfachanschluss-HVDC-Leistungsübertragung mit: einer LV-Konverterstation (11), die eine Positivpolseite und eine Negativpolseite enthält, wobei jede Seite enthält: einen Konvertertransformator (111a, 111b), der mit einem ersten AC-Leistungsnetz (110) verbunden ist, ein Konverterventil (112a, 112b), das mit dem Konvertertransformator verbunden ist, zum Durchführen einer AC/DC-Wandlung, und Glättungsdrosseln (115a, 115b), die an den Enden des Konverterventils angeordnet sind, und einer HV-Konverterstation (12), die über einer MVDC-Übertragungsleitung (13) in Reihe zu der LV-Konverterstation geschaltet und mit einer HVDC-Übertragungsleitung (14) verbunden ist, wobei die HV-Konverterstation eine Positivpolseite und eine Negativpolseite enthält, wobei jede Seite enthält: einen Konvertertransformator (121a, 121b), der mit einem zweiten AC-Leistungsnetz (120) verbunden ist, ein Konverterventil (122a, 122b), das mit dem Konvertertransformator verbunden ist, zum Durchführen einer AC/DC-Wandlung, und Glättungsdrosseln (125a, 125b), die an den Enden des Konverterventils angeordnet sind, wobei in der LV-Konverterstation eine Erdungselektrodenleitung (126), die mit einer Erdungselektrode verbunden ist, und eine Metallrückflussleitung (128), die zwischen die Positivpolleitung und die Negativpolleitung geschaltet ist, angeordnet sind, und in der HV-Konverterstation eine Erdungselektrodenleitung (133), die mit einer Erdungselektrode verbunden ist, ein Neutralbusschalter (140a, 140b) und ein Neutralbustrennschalter (137a, 137b) angeordnet sind und ein Pfad (139a, 139b) zum Umgehen der HV-Konverterstation zwischen die MVDC-Übertragungsleitung und die HVDC-Übertragungsleitung geschaltet ist.
Kaskadierte Konverterstation gemäß Anspruch 16, bei der in der HV-Konverterstation (12) ein Metallrückflussübergangsschalter (143) und ein Neutralbuserdungsschalter (144) angeordnet sind.
Kaskadierte Konverterstation gemäß Anspruch 16 oder 17, bei der in der LV-Konverterstation (11) und der HV-Konverterstation (12) ein DC-Filter (117a, 117b, 127a, 127b) zwischen die Glättungsdrosseln (115a, 115b, 125a, 125b) geschaltet ist.
Kaskadierte Konverterstation gemäß einem der Ansprüche 16 bis 18, bei der in der HV-Konverterstation (12) ein Erdungs-DC-Filter (142a, 142b) angeordnet ist.
Kaskadierte Konverterstation gemäß einem der Ansprüche 16 bis 19, bei der in der LV-Konverterstation (11) und der HV-Konverterstation (12) ein Bypasstrennschalter (116a, 116b, 126a, 126b) zwischen den Glättungsdrosseln (115a, 115b, 125a, 125b) angeordnet ist.
Kaskadiertes Mehrfachanschluss-HVDC-Leistungsübertragungssystem mit einer Konverterstation auf einer Sendeseite, einer Konverterstation auf einer Empfangsseite und einer HVDC-Übertragungsleitung (14) dazwischen, wobei zumindest die Konverterstation auf der Sendeseite oder die Konverterstation auf der Empfangsseite aus der kaskadierten Konverterstation gemäß einem der obigen Aspekte gebildet ist.