DE2608973C2 - Steuereinrichtung für Stromrichter in Starkstromübertragungssystemen - Google Patents

Description

— einem ersten Spannungssignal-Generator, der ein erstes Spannungssignal entsprechend einem Soll-Grenzwinkel des Stromrichters als Funktion der Spannung an der Verbindungsstelle zwischen der Wechselstrom- und der Gleichstrom-Übertragungsleitung und des Stroms in

. der Gleichstrom-Übertragungsleitung erzeugt,

— einem zweiten Spannungssignal-Generetor, der ein zweites Spannungssignal als Funktion der Differenz zwischen einem Bezugs-Stromwert des Gleichstrom-Übertragungssystems und dessen Ist-Stromwert erzeugt,

— einem Spannungswähler, der das erste oder zweite Spannungssignal wählt, und

— einem Zündsignal-Generator, der abhängig von einem Phasensignal in Phase mit der Spannung an der Wechsel/Gleichstrom-Verbindungsstelle an den Stromrichter ein Zündsignal abgibt, dessen Verzögerungswinkel entsprechend dem gewählten Spannungssignal gesteuert ist,

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gekennzeichnet durch

— ein Halteglied (6), das riie Phase des Phasensignals gleichphasig mit der Spannung an der Wechsel/Gleichstrom-Verbindungsstelle (t\*) selbst nach einem transienten Abfall der Spannung an der Wechsel/Gleichstrom-Verbindungsstelle (ti*) hält,

— einen dritten Spannungssignal-Generator (Va:9o·, — V*90"), der ein drittes Spannungssignal entsprechend einem vorgegebenen gesteuerten Verzögerungswinkel erzeugt und

— eine Verzögerungswinkel-Steuereinrichtung (22,24,45,18, SW₂, SVV₃,5), die den gesteuerten Verzögerungswinkel von demjenigen, der dem gewählten Spannungssignal entspricht, zu demjenigen, der dem dritten Spannungssignal entspricht, wenn die Spannung an der Wechsel/ Gleichstrom-Verbindungsstelle (t\*) unter einen vorgegebenen Pegel abfällt, umschaltet.

2. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der vorgegebene gesteuerte Verzögerungswinkel zu 90° el. gewählt ist.

3. Steuereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerungswinkel-Steuereinrichtung aufweist

— einen vierten Spannungssignal-Generator (22, 24,26,34,36,20,32,28,30,27,40,29,38) der ein viertes Spannungssignal bei Zunahme der Übertragungsleistung in der Gleichstrom-Übertragungsleitung erzeugt, das von einem ersten Zeitpunkt, zu dem die Spannung an der Wechsel/Gleichstrom-Verbindungsstelle (t\*) nach dem Spannungsabfall wiederhergestellt ist, bis zu einem zweiten Zeitpunkt andauert, zu dem die Phasendifferenz zwischen den Spannungen an den Wechsel/Gleichstrom-Verbindungsstellen (U*, f₂*) beiderseits des Starkstromübertragungssystems einen Maximalwert erreicht, und

— einen Addierer (31), der das vierte Spannungssignal zu dem Bezugs-Stromwert (IdP) addiert

4. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (17,25,32,33,35,37,39, SWi) den Bezugsstromwert (Idp) entsprechend dem Spannungsabfall an der Wechsel/Gleichstrom-Verbindungsstelle (U*) verringert.

5. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet daß der vierte Spannungssignalgenerator über den Addierer (31) den Bezugsstromwert (idp) vergrößert wenn die Spannung ander Wechsel/Gleichstrom-Verbindungsstelle ffi*)nachdemSpannungsabfall Wiederhergestelltist

6. Steuereinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet daß eine Erfassungseinrichtung (22, 32; 58,72, 74, 70) eine vorbestimmte Betriebsbedingung im Übertragungssystem nach Erhöhung des Bezugs-Stromwertes (Idp) erfaßt und davon abhängig verhindert, daß der Bezugsstromwert (Idp) weiter anwächst

7. Steuereinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Wiederherstellung der Spannung an der Wechsel/Gleichstrom-Verbindungsstelle (t\*) durch Überwachen der Wechselspannung erfaßt wird.

8. Steuereinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Wiederherstellung der Spannung an der Wechsel/Gleichstrom-Verbindungsstelle (t\*) durch Überwachen der Spannung der GleichstromübertragungsleitungfDi^erfaßbarist.

9. Steuereinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet daß der vierte Spannungssignal-Generator über den Addierer (31) zum zweiten Zeitpunkt den Bezugs-Stromwert (Idp) wieder auf seinen ursprünglichen Pegel bringt.

10. Steuereinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Erfassungseinrichtung einen einen vorbestimmten Wert überschreitenden Spannungsabfall der Gleichstrom-Übertragungsleitung (DL) infolge Zunahme des Bezugs-Stromwertes nach Wiederherstellung der Spannung der Gleichstrom-Übertragungsleitung (DL) erfaßt.

11. Steuereinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Erfassungseinrichtung einen einen vorbestimmten Wert überschreitenden Abfall der Wechselspannung an der Wechsel/ Gleichstrom-Verbindungsstelle (t\*) infolge Zunahme des Bezugs-Stromwertes nach Wiederherstellung der Wechselspannung an der Wechsel/Gleichstrom-Verbindungsstelle (t\*) erfaßt

12. Steuereinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Erfassungseinrichtung eine einen vorbestimmten Wert überschreitende Verringerung des Leistungsfaktors des Stromrichters (1) infolge Zunahme des Bezugs-Stromwertes erfaßt.

Die Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung für Stromrichter in Starkstromübertragungssystemen mit gleichzeitigem Energietransport über eine Gleichstrom-Übcrtragungsleitung parallel zu einer Wechselstrom-

Übertragungsleitung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Die ineisten gegenwärtigen Starkstromübertragungssysteme bestehen lediglich aus einem Wecnselstrom-Übertragungssystem. Mit fortschreitendar Entwicklung der Schalt-Bauelemente zum Schalten hoher Leistungen, wie z. B. Thyristoren, hat ein Stromrichter, der derartige Schalt-Bauelemente verwendet, nahezu praktische Bedeutung erlangt Mit dem Einsatz dieser Schaltbauelemente et der Energietransport mittels eines Gleichstrom-Übertragungssystems geplant und wird gegenwärtig ausgeführt Beim Energietransport mittels Gleichstrom-Übertragung muß im Gegensatz zur Wechselstrom-Übertragung die transiente Stabilität des verwendeten Systems nicht beachtet werden. Dies hat den Vorteil, daß eine Anlage mit Gleichstrom-Übertragungssystemen z.B. zur vollen Stromkapazität der Übertragungsleitung des Gleichstrom-Übertragungssystems ausgenutzt werden kann. Da jedoch ein Gleichstrom-Leistungsschalter mit großer Leistung gegenwärtig noch entwickelt wird, ist das System nicht beliebig einsetzbar.

Eines der größten, beim parallelen Betneb des Gleichstromübertragungssystems und des Wechselstrom-Übertragungssystems auftretenden technologischen Probleme liegt in der Auswirkung von Störungen im Wechselstrom-Übertragungssystem auf den Stromrichter im Gleichstrom-Übertragungssystem. Eine typische derartige Auswirkung ist die Verringerung der Wechselspannung an der Wechsel/Gleichstrom-Verbirdungsstelle aufgrund einer Störung. Mit anderen Worten, das gegenwärtig für Stromrichter verwendete Hochleistungs-Schaltelement wie z. B. ein Thyristor, ist so aufgebaut daß die Zeit steuerbar ist, in der es mit einem Zündsignal eingeschaltet wird, aber der Thyristor kann nicht mit einem Steuersignal ausgeschaltet werden. Daher kann das durch das Zündsignal eingeschaltete Schalt-Bauelement lediglich durch Sperrspannung am Schalt-Bauelement ausgeschaltet werden. Da die Sperrspannung durch die Wechselspannung an der Wechsel/Gleichstrom-Verbindungsstelle gegeben ist, mit der der Stromrichter verbunden ist, macht eine Verringerung der Wechselspannung an der Wechsel/ Gleichstrom-Verbindungsstelle den Betrieb des Stromrichters unmöglich ist.

Wenn aus diesem Grund die Wechselspannung an der mit dem Stromrichter verbundenen Wechsel/Gleichstrom-Verbindungsstelle unter einen bestimmter, Pegel fällt, wird der Betrieb des Stromrichters gewöhnlich unterbrochen. Er wird später wieder aufgenommen, wenn die Störung des Wechselstrom-Übertragungssystems beseitigt und die ursprüngliche Wechselspannung wiederhergestellt ist.

Auf diese Weise kann das Wechsel/Gleichstrom-Übertragungssystem betrieben werden. Der Steuersatz für den Stromrichter hat jedoch ein Hauptverzögerungsglied und verschiedene andere zeitverzögernde Bauelemente. Daher ist der Stromrichter erst einige Zeit nach Wiederherstellung der Wechselspannung voll in Betrieb. Dieses bedeutet, daß über das Zeitintervall hinaus, während dem die Spannung des Starkstromsystems durch die Störung des Wechselstrom-Übertragungssystems verringert ist, die Energieübertragung durch das Gleichstrom-Übertragungssystem selbst einige Zeit nach Beseitigung der Störung unmöglich ist. Für den Betrieb des Starkstromsystems ist es jedoch vorteilhaft, wenn das Gleichstromübertragungssystem gleichzeitig mit der Beseitigung der Störung voll eingesetzt werden kann, um so zur Stabilisierung des Starkstromsystems beizutragen.

Aus der Druckschrift »IEEE Transactions on Power Apparatus and Systems« Vol. PAS 85. März 1965, Seiten 226—232 ist ein Starkstromübertragungssystem mit zueinander parallelen Gleichstrom- und Wechselstrom-Übertragungswegen und insbesondere die Steuerung der über die Gleichstromleitung übertragenen Energie, wenn die Wechselstromübertragung fehlerhaft ist be-

10 kannt Das bekannte Steuersystem wirkt dabei folgendermaßen (vgL Fig. 1).

Beim Erfassen eines durch irgendeine Störung verursachten Spannungsabfalls auf der Wechselstrom-Uber-

tragungsleitung wird ein Schalter geschlossen, um die über die Gleichstrom-Übertragungsleitung übertragene Gleichstromleistung zu erhöhen. Nach Beseitigung¹ der Störungen und nach dem die Wechselspannung ihren Normalwert wieder erreicht hat, wird der Schalter wieder geöffnet. Diese Anordnung beruht auf folgendem:

Wenn die Wechselspannung aufgrund irgendwelcher Störungen im Wechselstrom-Übertragungssystem verringert wird, würde normalerweise die Gleichspannung auch abnehmen, wodurch die übertragene Gleichstrom-Leistung verringert und das Energiegleichgewicht im gesamten System gestört würde. Dadurch geht die Stabilität im Starkstromübertragtingssystem bezüglich Übergangsbedingungen verloren. Um diese Stabilität zu verbessern, schlägt die genannte Druckschrift vor (vgl. S. 226, erste Spalte, letzter Absatz), die Gleichstromenergie bei Störungen des Wechseistromsystems zu erhöhen. Dies wird durch Schließen des Schalters erreicht, wodurch der Bezugswert für den Gleichstrom im Steuersystem gemäß F i g. 1 erhöht wird, oder auch durch zusätzliches Erhöhen des Bezugswertes des Steuerwinkels β für den Wechselrichter des Steuersystems gemäß Fig. 10. Weiter arbeitet gemäß F i g. 11 der Wechselrichter im Konstantstrom-Steuermodus, wenn der Gleichstrom unter seinen zulässigen Minimalwert absinkt und verhindert, daß die übertragene Gleichstrom-Leistung weiter abnimmt.

Zusammenfassend schlägt demnach die genannte Druckschrift lediglich vor, die Gleichspannungsenergie zu erhöhen, wenn das Wechselstromsystem gestört ist. Der im bekannten System eingesetzte Stromrichter ar-

beitet jedoch unter praktischen Bedingungen nicht zufriedenstellend, wenn die Wechselspannung des zugeordneten Wechselstromübertragungssystens abfällt.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Steuereinrichtung für Stromrichter in Starkstromübertragungssy-

stemen mit gleichzeitigem Energietransport über eine Gleichstrom-Übertragungsleitung parallel zu einer Wechselstrom-Übertragungsleilung so anzugeben, daß die Stromrichter ihren normalen Betrieb unmittelbar nach Beseitigung jeder Störung des Wechselstrom-

Übertragungssystems aufnehmen; insbesondere soll eine optimale Übertragungsleistung des Gleichstrom-Übertragungssystems im Zeitpunkt der Beseitigung einer Störung im Wechselstrom-Übertragungssystem bestimmbar sein, damit das Gleichstrom-Übertragungssy-

b5 stern zu stabilem Betrieb des Wechsel/Gleichstrom-Übertragungssystems beitragen kann; dabei soll die Übertragungsleistung des Gleichstrom-Übertragungssystems verringert sein, um die Spannung an der Wech-

sel/Gleichstrorn-Verbindungsstelle des Wechsel/ Gleichstrom-Übertragungssystems zu hallen, wenn die Spannung an einer derartigen Verbindungsstelle aufgrund einer Störung im Wechselstrom-Übertragungssystem abfällt.

Die Lösung dieser Aufgabe ist bei einem Steuersatz der eingangs genannten Art durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 gegeben.

Vorteilhafte Ausführungsarten sind durch die Unteransprüche 2 bis ^gekennzeichnet.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. la, Ib und Ic Blockschaltbilder zur Erläuterung des Ausgangspunktes der Erfindung, nämlich Fig. la schematisch ein Beispiel für den Aufbau eines Wechsel/ Gleichstrom-Übertragungssystems, Fi g. Ib ein Beispiel für den Grundaufbau der Steuereinrichtung für den Stromrichter des Gleichstrom-Übertragungssystems und F i g. Ic ein Beispiel eines bei der Steuereinrichtung der F i g. 1 b verwendeten PL-Oszillators,

F i g. 2a, 2b und 2c Signale zur allgemeinen Erläuterung der Erfindung, nämlich F i g. 2a den Verlauf der Übertragungsleistung für das Wechsel/Gleichstrom-Übertragungssystem, F i g. 2b die Übertragungsleistung bei Auftreten einer Störung im Wechselstromübertragungssystem ohne die erfindungsgemäße Steuereinrichtung und F i g. 2c den Verlauf der Übertragungsleistung bei Auftreten der gleichen Störung wie in Fig.2b mit der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung,

F i g. 3 ein Diagramm zur Erläuterung der Arbeitsweise der Erfindung,

Fig. 4 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels der Erfindung,

F i g. 5 Signale zur Erläuterung des Betriebs des Ausführungsbeispiels der F i g. 4,

F i g. 6 ein Diagramm zur Erläuterung einer anderen Auswirkung des Ausführungsbeispiels der F i g. 4,

F i g. 7 ein Blockschaltbild eines Beispieles einer Schaltung, die beim Ausführungsbeispiel der F i g. 4 vorgesehen ist,

F i g. 8a bis 8f Signale zur Erläuterung des Betriebes der Schaltung der F i g. 7,

F i g. 9 und 10 zwei teilweise Abwandlungen des Ausführungsbeispiels der F i g. 4 und

Fig. 11 ein Blockschaltbild eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung.

Bevor Einzelheiten der Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert werden, soll zunächst deren Ausgangspunkt beschrieben werden.

Es wurde schon erläutert, daß das Wechselstrom-Übertragungssystem und das Gleichstrom-Übertragungssystem jeweils besondere Vorteile haben. Um daher das Gleichstrom-Übertragungssystem in das Starkstromsystem vorteilhaft einzubauen, bietet sich das in den Fig. la bis Ic dargestellte Wechsel/Gleichstrom-Übertragungssystem an.

Der Gesamtaufbau eines derartigen Systems ist schematisch in Fig. la gezeigt Kraftwerke A und Bhaben Stromversorgungen G\ und G₂ jeweils hinter Reaktanzen ACL eines Wechselstrom-Übertragungssystems. Zwei Wechselstrom-Übertragungssysteme AL\ und ALi und ein Gleichstrom-Übertragungssystem DL liegen zwischen den Kraftwerken A und B. Die Wechselstrom-Übertragungssysteme AL\ und ALi sind jeweils über Leistungsschalter CBu CB₂ und CB,' und CB₂' mit Sammel- oder Stromschienen AB und BB verbunden. Das Gleichstrom-Übertragungssystem DL ist an die Sammelschienen AB und BB jeweils über Stromrichter I und 2 und Transformatoren TR\ und TRj angeschlossen. Weiterhin hat das Gleichstrom-Übertragungssystem DL eine Gleichstromdrossel DCL. Filter F\ und F₂ für höhere Harmonische oder Oberwellen liegen jeweils zwischen der Sammelschiene AB und Masse und zwischen der Sammelschiene BB und Masse.

Der Grundaufbau einer Steuereinrichtung 9 für den Stromrichter 1 des oben beschriebenen Systems ist in Fig. Ib dargestellt. Die Steuereinrichtung 9' für den

ίο Stromrichter 2 ist gleich der Steuereinrichtung 9 aufgebaut, und daher sind in der F i g. 1 b die Einzelheiten der Steuereinrichtung 9' nicht gezeigt. Außerdem wird im folgenden lediglich die Steuereinrichtung 9 näher beschrieben. Die Steuereinrichtung 9 wird einerseits jeweils mit einem Spannungssignal von der Sammelschiene Λ ß und einem Stromsignal von der Gleichstrom-Übertragungsleitung DL über einen Wechselspannungstransformator 15 und einen Gleichstromtransformator 25 und andererseits mit einem Strom-Bezugssignal Idp für den Stromrichter 1 und einem Befehl beaufschlagt, um zu bestimmen, ob ein Strom-Führungs- oder -Grenzsignal (eng!.: current margin signal) AI abhängig von der Betriebsart des Stromrichters, nämlich Wechselrichter- oder Gleichrichter-Betrieb, gegeben werden sollte. Eine als Spannungssignal-Generator arbeitende Steuereinrichtung 4 für konstanten Löschwinkel erzeugt abhängig von Signalen vom Wechselspannungstransformator 15 und Gleichstromtransformator 25 ein Ausgangsspannungssignal entsprechend einem gesteuerten Verzögerungswinkel, um den Betrieb des Stromrichters 1 ohne jeden Kommutierungsverlust zu gewährleisten. Ein als weiterer Spannungssignal-Generator dienender Addierer 11 wird mit dem Strom-Bezugssignal Idp, einem Ist-Strom /λ-des Gleichstrom-Übertragungssystems, der vom Gleichstromtransformator erhalten wird, und dem Strom-Grenzsignal Al vom Schalter SW_x beaufschlagt, der abhängig von einem Befehl zur Abgabe des Strom-Grenzsignales AI eingeschaltet ist. Alle diese Signale werden an den Addierer 11 mit den in der Zeichnung dargestellten Polaritäten abgegeben. Ein Verstärker 13 verstärkt das Ausgangssignal des Addierers 11. Ein Spannungswähler 10 erzeugt von einer Steuerspannung E_c entsprechend einem Verzögerungswinkel, der durch das Ausgangssignal des Steuersatzes 4 für konstanten Löschwinkel bestimmt ist, oder entsprechend einem Verzögerungswinkel, der durch das Ausgangssignal des Verstärkers 13 bestimmt ist, das kleinere Signal. Ein PL-Oszillator 6 erzeugt ein Phasensignal in Phase mit der Leitungsspannung des Kraftwerkes, die durch den Wechselspannungstransformator gegeben ist, d. h. durch die Wechselspannung an den Wechsel/Gleichstrom-Verbindungsstellen U*It₂*. Ein als Zündsignal-Generator dienender automatischer Impulsphasenschieber 8 speist ein Zündsignal zum Stromrichter 1 bei gesteuertem Verzögerungswinkel cc entsprechend dem Steuersignal E₀. Der automatische Impulsphasenschieber 8 hat einen gesteuerten Verzögerungswinkel von «min bis OCm_1x, wobei seine Eigenschaften in der Zeichnung kurz dargestellt sind, obwohl er nicht auf dieses Beispiel beschränkt ist Gewöhnlich sind die zahlreichen Konstanten jedes Schaltungsgliedes bei normaler Steuerung so bestimmt daß χ einen geeigneten Wert kleiner als 90" (z. B. 15°) im ausgeschalteten Zustand des Schalters SlVi, insbesondere bei Gleichrichterbetrieb, und einen größeren Wert als 90° (z. B. 140°) im eingeschalteten Zustand des Schalters SWu insbesondere bei Wcchselrichterbetrieb, annimmt In zahlreichen Fällen nehmen «„,,„ und «πω* jeweils die

Werte von ungefähr 5° und 160° an.

Ein Beispiel für den PL-Oszillator 6 ist in Fig. Ic gezeigt (vgl. Proceedings of the IEEE, Band 63, Nr. 2, Februar 1975, S. 291 bis 306: »Phase-Locke Loops« von Someshwar C. Gupta). Die Eingangsklemme und die Ausgangsklemme sind jeweils durch EIN bzw. AUS dargestellt. Ein Phasendifferenzfühler 61 erzeugt eine der Phasendifferenz zwischen dem Eingang EIN und dem Ausgang AUS zugeordnete Ausgangsspannung. Ein Glättungsglied 62 gibt abhängig vom Ausgangssignal des Phasendifferenzfühlers 61 ein um seine Zeitkonstante verzögertes Ausgangssignal ab. Ein spannungsabgestimmter Oszillator 63 schwingt mit einer Frequenz entsprechend der Ausgangsspannung des Glättungsgliedes 62. Durch geeignete Bestimmung der Konstanten jedes Gliedes können die Signale EiN und AUS in gleicher Phase gehalten werden, und es kann ein Signal AUS immer, selbst bei kurzzeitigem Fehlen des Signales EIN, in Phase mit dem Signal EIN gerade vor dessen Verschwinden erzeugt werden.

Wie aus den obigen Erläuterungen folgt, wird durch konstante stationäre Einspeisung eines Phasensignales von der Wechsel/Gleichstrom-Verbindungsstelle zur Steuereinrichtung des beschriebenen Stromrichters der Betrieb des Gleichstrom-Übertragungssystems gleichzeitig mit der Wiedergewinnung oder Wiederherstellung der Spannung möglich, die flüchtig an der Wechsel/ Gleichstrom-Verbindungsstelle abgefallen sein kann.

Der Spannungsabfall an der Wechsel/Gleichstrom-Verbindungsstelle kann zahlreiche Ursachen haben. Die meisten von ihnen sind Erdungs- oder Kurzschlußstörungen der Wechselstrom-Übertragungsleitung, die z. B. an Stellen f, Pund /""(vgl. Fi g. la) auftreten. Diese Störungen werden durch den Betrieb geeigneter Schutzrelais (nicht dargestellt) ausgeschlossen. Bei z. B. einer Störung fm der Wechselstrom-Übertragungsleitung AL₂ sind die Leistungsschalter CB]' und CB₂' geöffnet, so daß die Spannungen an den Wechsel/Gleichstrom-Verbindungsstellen ti* und «2* wieder aufgebaut werden.

In den F i g. 2a, 2b und 2c sind jeweils der Differenzwinkel θ zwischen den Wechselspannungen an den Kraftwerken A und Sauf der Abszisse und die Übertragungsleistung P auf der Ordinate aufgetragen. Die Kurve der Fig. 2a betrifft den normalen Zustand. Das mit herkömmlicher Steuerung erhaltene Ergebnis ist in der F i g. 2b gezeigt. Die Auswirkung der erfindungsgemäßen Steuerung ist in der F i g. 2c dargestellt. In den Figuren zeigen Kurven /j, /2, /2' und /j jeweils die durch die Wechselstrom-Übertragungsleitungen AL\ und ALi übertragbare Leistung. Mit anderen Worten, die Kurve }\ entspricht einem Faii, in dem beide Wechseisirom-Übertragungsleitungen AL\ und AL2 normal arbeiten. Die Kurve /2 entspricht einem Fall, in dem eine der Wechselstrom-Übertragungsleitungen AL\ und AL2 nicht arbeitet Die Kurve /3 entspricht dem Fall, in dem die Spannung aufgrund einer Störung der Wechselstrom-Übertragungsleitung abgefallen ist Diese in der Wechselstrom-Übertragiingsleitung übertragbare Leistung kann bekanntlich durch

sine

angegeben werden, mit
X

= Reaktanz des Wechselstrom-Übertragungssystems,

V| und

V₂ = Spannungen an den Klemmen der Wechselstrom-Übertragungsleitung, und
Θ = Phasendifferenz zwischen V\ und Vj.

Die Kurve der F i g. 2a zeigt einen Zustand, in dem die Übertragungsleislung P₁, unter normaler Betriebsbedingung zwischen der Wechselstrom-Übertragungsleitung und der Gleichstrom-Übertragungsleitung verteilt ist, die jeweils Anteile P„ und Pd haben. Unter dieser Bedingung wird die Phasendifferenz zwischen den Kraftwerken A und B durch θο ausgedrückt. Wenn eine Störung (durch /gezeigt) in der Wechselstrom-Übertragungsleitung AL₂ auftritt, ist das Ergebnis der herkömmlichen Steuerung in F i g. 2b dargestellt. Die Spannung an den Weehsel/Gleichsirom-Verbindungssieilen fi* und <"₂* fällt ab. Die Übertragungsleistung Pd wird selbstverständlich auf Null herabgesetzt, während die Leistung P, ebenfalls auf die Kurve /3 abfällt. Bei plötzlicher Ver-

ringerung der Übertragungsleistung aufgrund einer Störung des Übertragungssystems kann die Kraftmaschine (z. B. Dampfturbine), die den Wechselstromgenerator des Kraftwerks antreibt, nicht unmittelbar der Abnahme der Übertragungsleistung folgen und gibt daher für kurze Zeit im wesentlichen die gleiche mechanische Ausgangsleistung wie vor dem Auftreten der Störung ab. Die an die Generatoren von der Kraftmaschine abgegebene mechanische Leistung bleibt daher in Beziehung zur Übertragungsleistung P₀, so daß die Generatoren beschleunigt werden. Die Differenz θ beginnt zu wachsen. Wenn die Störung beseitigt wird, sobald θ_ο den Wert 6Ί erreicht, wird die Übertragungsleistung auf die Kurve I₂ wiederhergestellt, aber die Gleichstrom-Übertragungsleistung muß noch die Übertragung aufnehmen. Wenn danach der Wert O₂ erreicht ist, beginnt die Gleichstrom-Übertragungsleitung mit der Übertragung der Leistung Pd. Die Phasendifferenz wächst jedoch weiter ab, bis die Verzögerung im Wettstreit mit der durch die Änderungsvorgänge von θο nach θ\ bis θ₂ auftretenden Beschleunigung, nämlich bis eine höhere Leistung als die Eingangsgröße P_u übertragen wird. Wenn der Wert ft erreicht ist, wird die Beschleunigung schließlich mit der Verzögerung ausgeglichen, und die Phasendifferenz beginnt abzufallen. Es zeigt sich, daß bei herkömmlicher Steuerung die Gleichstrom-Übertragung nicht gleichzeitig mit der Beseitigung einer Störung wiederhergestellt wird, und daher nimmt die Beschleunigung so stark zu.

Die Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der

so Fig.2c. Wie in der Fig.2b tritt eine Störung bei Übertragung der Leistung />_o (= ft + P_d) bei der Phasendifferenz θο auf, und die Störung wird bei der Phasendifferenz θ\ beseitigt Bei der in der F i g. 2c dargestellten Wirkung der erfindungsgemäßen Steuerungseinrich-

tung wird nicht nur die Gleichstrom-Übertragung wiederhergestellt sondern die Übertragung der Leistung PJ beginnt gleichzeitig mit der Beseitigung der Störung bei θ\ (PJ ist selbstverständlich größer als P_d). Als Ergebnis nimmt einerseits die Beschleunigung nicht unnötig zu, und andererseits wird eine große Verzögerung erhalten. Es wird damit verhindert, daß die Phasendifferenz über &-i anwächst was beträchtlich zur Stabilisierung des Systems beiträgt
In der F i g. 2c wächst die Gleichstromleistung auf den Pegel PJ lediglich während des Zeitintervalls zunehmender Phasendifferenz an und wird nach Erreichen von &i wieder auf den Wert P_d eingestellt Auf diese Weise kann eine unnötige Fluktuation des Differenz-

winkeis verhindert werden.

Wie leicht ohne besondere Bezugnahme auf die Zeichnung verständlich ist, trägt bei Störungen, wie z. B. /'und (", die außerhalb des Wechsel/Gleichstrom-Übertragungssystems auftreten, eine Steuerung ähnlich der F i g. 2c zum stabilen Betrieb bei, wenn die Störung relativ nahe beim System auftritt und die Leistungsübertragung der Gleichstrom-Übertragungsleitung während der Fortdauer der Störung unterbrochen ist.

Trotz der oben erläuterten Vorteile kann der erfindungsgemäße Betrieb bewirken, daß die Übertragungsleistung vorübergehend auf PJ ansteigt. Da jedoch die Zeitdauer dieser transienten Leistungszunahme sehr kurz ist, verursacht sie keine Störung, die eine Überlastung der Stromrichter 1 und 2 und andere Bauelemente während einer derartigen Gelegenheit bewirkt. Ais weiterer Vorteil der Erfindung ist es daher nicht erforderlich, ein Gleichstrom-Übertragungssystem mit einer Nennkapazität PJ vorzusehen.

Das Diagramm der F i g. 3 erläutert, bis zu welchem Wert die Übertragungsleistung der Gleichstrom-Übertragungsleitung bei Beseitigung einer Störung zunehmen sollte. Indieser Figursind auf der AbszissederStrom /<*der Gleichstrom-Übertragungsleitung und auf der Ordinate die Wechselspannung Et an der Wechsel/Gleichstrom-Verbindungsstelle, die Spannung Vd der Gleichstrom-Übertragungsleitung, die Gleichstromleistung Pa, der Betriebsleistungsfaktor Pf der Stromrichter und die Phasendifferenz θ der Wechselspannungen der Kraftwerke A und ßdargestellt. Die F i g. 3 beruht auf Berechnungen.die unter der Annahme aufgestellt wurden, daß die Abgriffstellen andenTransformatoren77?i und 77?2unddamitdie SpannungenderantriebsseitigenGeneratoren festliegen, und daß die sich ergebende zu übertragende Nenn-Leistung auf die Wechselstrom-Übertragungsleitungen AL\ und /4Z.2 und die Gleichstrom-Übertragungsleitung DL aufgeteilt wird. Es wird angenommen, daßdieSysteme bei ld(= Io) betrieben werden. Aus dieser Figur geht hervor, daß der Strom vorzugsweise auf /*„ anwachsen sollte, wenn lediglich die Vergrößerung der Gleichstromleistung Pdberücksichtigt wird. Im Ergebnis fallen jedoch Er und V_d beide auf P_t ab, wodurch der Differenzwinkei θ vergrößert wird. Für stabilen Betrieb des Starkstromübertragungssystems wird eine kleinere Phasendifferenz ^bevorzugt. Daher sollte jede Zunahme des Stromes von id( = Io) auf Ido beschränkt werden. Der erfindungsgemäße Betrieb kann die Tatsache ausnutzen, daß Er, V_d und Pr ihre Knickpunktebeim Wert/dodesGleichstromeshaben.

Ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispieles der Erfindung mit lediglich einem Kraftwerk ist in F i g. 4 dargestellt In dieser Figur sind einander entsprechende Teiie mit den gleichen Bezugszeichen versehen wie in Fig. 1.

Wechselstromtransformatoren 2t und 23 erfassen die in den Wechselstrom-Übertragungsleitungen AL\ und AL-i fließenden Ströme. Ein Widerstand r und eine Reaktanz χ simulieren jeweils die Wechselstrom-Übertragungsleitungen AL₁ und AL₂. Durch Einspeisung der Summe der Ausgangssignale der Wechselstromtransformatoren 21 und 23 in die Widerstand-Reaktanz-Einheit wird dazwischen eine das Phasensignal der Wechselspannung am Kraftwerk B simulierende Spannung erhalten. Weiterhin ist ein Fühler 20 für maximale Phasendifferenz vorgesehen. Ein »1«-Signal wird von diesem Fühler 20 erzeugt wenn die Phasendifferenz zwischen der Simulationsspannung des anderen Kraftwerkes, die an der Serienschaltung aus rund χ erhalten wird, und der Spannung des Kraftwerkes an diesem Anschluß, die vom Wechselspannungstransformator 15 erhalten wird, einen maximalen Wert erreicht, d. h. wenn die Phasendifferenz, die bisher angestiegen ist, abzufallen beginnt. Ein Beispiel des betrachteten Schaltungsgliedes wird weiter untjn näher erläutert: Ein Transformator 17 gibt die Spannung Vjder Gleichstrom-Übertragungsleitung ab. Gleichrichter 22 und 32 richten jeweils die von den Transformatoren 15 und 17 erhaltenen Spannungen gleich und erzeugen aus diesen Gleichspannungen. Vergleicher 24, 28 und 40 vergleichen jeweils Bezugsspannungen Vc ι, Vci und V(j mit den Eingangsspannungen ei, C2 und ej. Insbesondere wird angenommen, daß der Vergleicher 24 ein »!«-Ausgangssignal erzeugt, wenn ei größer als V_(l ist, daß der Vergleicher 28 ein »1«-Ausgangssignal erzeugt, wenn e2 größer als Vr2 ist, und daß der Vergieicher 40 ein »!«-Signal erzeugt, wenn cj größer als Vc j ist. Unter normalen Bedingungen des Starkstromsystems betragen die Spannungen Vo und Vc2 jeweils ungefähr 50% der Spannungen ei und e2, während die Spannung V_t j einen positiven Wert nahe Null annimmt. Als Ergebnis erzeugen die Vergleicher 24 und

28 natürlich ein »1 «-Signal, wenn die Spannung der Wechsel/Gleichstrom-Verbindungsstelle normal ist. Ein Flipflop 26 wird von einem Eingangssignal an seinem Setzanschluß S gesetzt und erzeugt ein »1 «-Signal, wenn sich das Ausgangssignal des Vergleichers 24 von »0« nach »1« ändert, insbesondere, wenn die Spannung an der Wechsel/Gleichstrom-Verbindungsstelle kleiner als 50% des Nennwertes wieder auf den Nennwert hergestellt ist. Das Flipflop 26 wird von einem Eingangssignal zum Rücksetzanschluß R rückgesetzt und erzeugt ein »0«-Signal, wenn sich das Ausgangssignal des Fühlers 20 für maximale Phasendifferenz von »0« nach »1« ändert. Ein Rampenspannungs-Generator 34 erzeugt eine kontinuierlich anwachsende Spannung abhängig von einem »!«-Signal vom Flipflop 26. Wenn sich andererseits das Ausgangssignal des Flipflops 26 nach »0« ändert, geht das Ausgangssignal des Generators 34 unmittelbar auf Null. Weiterhin ist ein Such- und Halteglied 36 vorgesehen. Wenn das Flipflop 38 ein »0«-Ausgangssignal erzeugt, folgt auf das Ausgangssignal des Rampenspannungs-Generators 34 das Ausgangssignal des Such- und Haltegliedes 36. Wenn sich dagegen das Ausgangssignal des Flipflops 38 nach »1« ändert erzeugt das Such- und Halteglied 36 das gleiche Ausgangssignal wie das durch den Rampenspannungs-Generator 34 erzeugte Signal unmittelbar nachdem sich der Zustand des Flipflops 38 nach »1« ändert. Ein sogenanntes Hauptverzögerungsglied 30 oder ein Verzögerungsglied erster Ordnung hat eine vergleichsweise kleine Zeitkonstante. Ein Addierer 27 bildet eine Summe aus den Ausgangssignaien des Hauptverzögerungsgiiedes 30 und des Gleichrichters 32 mit den dargestellten Polaritäten. Solange die Spannung der Gleichstrom-Übertragungs- leitung für einen stabilen Betrieb konstant ist wird die Ausgangsspannung e3 des Addierers 27 bei Null gehalten. Wenn die Spannung der Gieichstrom-Übertragungsleitung jedoch plötzlich abfällt, ändert sich die Spannung £3 in den positiven Bereich und umgekehrt Wenn daher angenommen wird, daß der Vergleicher 40 das Ausgangssignal des Addierers 27 mit einer Bezugsspannung Vc3 vergleicht, die im wesentlichen Null ist, und ein Ausgangssignal erzeugt wenn e3 größer als Vcs ist dann können das Haupt-Verzögerungsglied 30, der Addierer 27 und der Vergleicher 40 die Stelle eines plötzlichen Spannungsabfalles erfassen. Ein UND-Glied

29 erzeugt ein »1 «-Ausgangssignal, wenn beide Ausgangssignale der Vergleicher 28 und 40 vorliegen und

ein Eingangssignal »1« zum Eingangsanschluß TOO gespeist ist. Das »!«-Eingangssignal wird zum UND-Glied 29 nur gespeist, wenn das Gleichstrom-Übertragungssystem in Betrieb ist. Dadurch wird das Ausgangssignal des Vergleichers 40 unwirksam, wenn die Gleichstrom-Übertragungsleitung vom Übertragungssystem getrennt ist. Das Vorliegen jedes 1-Ausgangssignales vom UND-Glied 29 bedeutet daher, daß der Spannungsabfall der Gleichstrom-Übertragungsleitung aufgetreten ist. Ein Flipflop 38 wird von einem »1 «-Signal des U N D-Güeds 29 gesetzt und erzeugt ein »1 «-Signal und wird von einem »1«-Signal des Fühlers 20 für maximale Phasendifferenz rückgesetzt und gibt ein »O«-Signal ab. In diesem Zusammenhang ist das Ausgangssignal des Such- und Haitegliedes 36 abhängig vom Zustand des Wechselstromübertragungssystems zu beachten. Sobald die Spannung nach ihrem Abfall (tatsächlich fällt die Spannung der Gleichstrom-Übertragungsleitung auch gleichzeitig ab) wiederaufgebaut ist (der Gleichstrom ist auch wiederaufgebaut), erzeugt das Such- und Halteglied 36 das gleiche Ausgangssignal wie der Rampenspannungs-Generator 34. In einem Zeitpunkt, wenn die Spannung der Gleichstrom-Übertragungsleitung abzufallen beginnt und das Flipflop 38 ein »1 «-Signal erzeugt, hält das Such- und Halteglied 36 den Wert des Ausgangssignales des Rampenspannungs-Generators 34 genau in diesem Zeitpunkt. Wenn die Phasendifferenz einen Maximalwert erreicht, erzeugt der Fühler 20 für maximale Phasendifferenz ein »1 «-Ausgangssignal, das die Flipflops 26 und 38 rücksetzt, worauf das Such- und Halteglied 36 ein »O«-Ausgangssignal abgibt. Das Ausgangssignal des Such- und Haltegliedes 36 wird zum Addieren 31 mit der dargestellten Polarität gespeist. Mit anderen Worten, je höher die Ausgangsspannung des Such- und Haltegliedes 36 ist, desto größer wird in gleicher Weise der laufende Bezugswert Id_P der Stromrichter. Es wurde bereits erläutert daß das Such- und Halteglied 36 den Spannungsabfall der Gleichstrom-Übertragungsleitung erfaßt und hält, wenn der Strom der Gleichstrom-Übertragungsleitung auf den in der F i g. 3 durch Jdo dargestellten Pegel anwächst. Auf diese Weise wird das Ausgangssignal der Stromrichter 1 auf einen optimalen Wert für einen stabilen Betrieb gesteuert. Aus den obigen Erläuterungen geht auch hervor, daß ein derartiges Ausgangssignal vom Such- und Halteglied 36 erzeugt wird, bis der Phasendifferenzwinkel den Wert θ $ in F i g. 2c erreicht.

Im folgenden werden die übrigen Teile der Schaltung der F i g. 4 erläutert. In Addierer 33, 35,37 und 39 werden Eingangssignale mit jeweils den dargestellten Polaritäten gespeist Der Addierer 33 wird mit dem Ausgangssignal des Addierers 31 beaufschlagt und auch mit dem Grenzstrom Δ1, wenn der Schalter SWi bei als Wechselrichter betriebenem Stromrichter 1 eingeschaltet ist. Der Addierer 39 wird mit dem Ausgangssignal des Gleichrichters 32 und der Vorspannung Vb beaufschlagt Die Vorspannung Vb wird auf einen am Ausgang des Gleichrichters 22 erhaltenen Pegel gesetzt wenn die Gleichstrom-Übertragungsleitung im Nennzustand ist Der Addierer 39 erzeugt daher positive Spannung, solange die Gleichstrom-Übertragungsleitung mit ihrer unter einen vorbestimmten Pegel verringerten Spannung betrieben wird. Der Addierer 35 wird mit dem Ausgangssignal des Addierers 39 in der dargestellten Polarität beaufschlagt Wenn die Spannung der Gleichstrom-Übertragungsleitung verringert ist ist der Betrieb anscheinend gleichwertig zu einem Fall, in dem der Strom-Bezugswert des Stromrichters verringert ist.

Die Betriebskennlinien unter einer derartigen Bedingung sind in F i g. 6 gezeigt. Die Vollinien in dieser Figur stellen die Operationen im Nennbetrieb dar. Unter der Annahme, daß das System mit Vj und ld_p betrieben wird

und die Spannung der Wechselstrom-Übertragungsleitung auf V'j abfällt, wird der Strom auch auf /,/,,' verringert, was bewirkt, daß das System mit den strichliert dargestellten Kennlinien arbeitet.

Durch diese Verringerung des Stromes entsprechend des Spannungsabfalles wird auch die für den Stromrichter 1 erforderliche Blindleistung herabgesetzt mit dem Ergebnis, daß der Spannungsabfall an der Wechsel/ Gleichstrom-Verbindungsstelle seinen kleinstmöglichen Wert annimmt. Der Addierer 37 bewirkt, daß der Bezugswert des aufgrund zahlreicher Faktoren (vgl. oben) korrigierten Stromes in Übereinstimmung mit dem Ist-Strom der Gleichstrom-Übertragungsleitung gebracht wird. Weiterhin sind Spannungswähler 3 und 5 wie der Spannungswähler 10 vorgesehen. Der Spannungswähler 3 vergleicht das Ausgangssignal des Spannungswählers 10 mit einer positiven Spannung V^₉₀, die an ihn über den Schalter SW2 abgegeben wird, und erzeugt von diesen das kleinere Signal. Polaritätsumkehrer 41 und 43 erzeugen eine Spannung gleicher Größe aber unterschiedlicher Polarität. Der Spannungswähler 5 vergleicht das Ausgangssignal des Polaritätsumkehrers 41 mit der negativen Spannung — V^₉₀, die an ihn über den Schalter SWi abgegeben wird, und erzeugt das negativere Signal von den beiden Signalen. Der Polaritätsumkehrer 43 dient zur Umkehrung der Polarität des Ausgangssignales des Spannungswählers 5 und zu dessen Einspeisung in den automatischen Impulsphasenschieber 8. Die Spannungen + V^₉₀ und — V^o haben einen zur Erzeugung eines Zündsignales durch den automatischen Impulsphasenschieber 8 bei λ = 90° geeigneten Absolutwert. Wenn die Schalter SlV₂ und SW₃ eingeschaltet sind, wird daher ein Zündsignal vom automatischen Impulsphasenschieber 8 im Zeitpunkt a = 90° unabhängig vom Betrieb jedes Bauelementes erzeugt wie weiter unten näher beschrieben wird.

Die Schalter SW₂ und SW₃ werden durch ein Schalter-Ansteuerglied 18 gesteuert. Das Schalter-Ansteuerglied 18 wird mit dem Ausgangssignal des Polaritätsumkehrers 45 beaufschlagt der das Ausgangssignal des Vergleichers 24 umkehrt. Solange die Wechselstrom-Übertragungsleitung normal arbeitet, erzeugt der Vergleicher 24 ein »1 «-Signal, und daher ist das Ausgangssignal des Polaritätsumkehrers 45 im »0«-Zustand, was das Ausgangssignal der Schalter SW₂ und SW₃ im AUS-Zustand hält. Wenn sich dagegen die Spannung der Wechselstrom Übertragungsleitung verringert und das Ausgangssignal des Vergleichers 24 Null wird, erzeugt der Polaritätsumkehrer 45 ein »1 «-Signal, so daß die Schalter SW₂ und SW₃ durch das Schalter-Ansteuerglied 18 eingeschaltet werden. Mit anderen Worten, wenn die Spannung der Wechselstrom-Übertragungsleitung in einem solchen Maß abfällt, daß ein normaler Stromrichterbetrieb unmöglich ist wird die Steuerfunktion unwirksam gemacht und es liegt weiter ein Zündsignal am Stromrichter. Auf diese Weise wird die Wiederherstellung der Spannung abgewartet.

Die Größe und die Änderung der Signale der jeweiligen Teile entsprechend den obigen Erläuterungen sind im Diagramm der F i g. 5 gezeigt, in der auf der Abszisse die Zeit aufgetragen ist Vom gesteuerten Verzögerungswinkel cc des Stromrichters wird angenommen, daß er unter normalen Bedingungen den Wert x, hat Wenn während der Zeitdauer von i] bis f₂ die Wechsel-

spannung plötzlich abfällt, wird ä zu 90° angenommen. Bis zum Zeitpunkt ij, in dem Jie Phasendifferenz ihren Maximalwert erreicht, wird der verzögerte Winkel cc\ um «ο verringert, woearch die Übertragungsleistung erhöht wird. Wenn während der folgenden Ze-tintervalle, wie z. B. zwischen U und is, der Spannungsabfall gering ist, wird οΌ zu tx\ addiert, um die vom Stromrichter benötigte Blind-Kotnponente zu vermindern.

Ein Beispiel für den Fühler 20 für maximale Phasendifferenz und dessen Kennlinien werden anhand der F i g. 7 und 8 beschrieben, die jeweils ein Blockschaltbild des Fühlers 20 und dessen Kennlinien zeigen. In der Fig.7 werden Nullspannungs-Fühler 201 und 203 mit den Spannungen E,*\ und E*i an den Wechsel/Gleichstrom-Verbindungsstellen fi* und ti* beaufschlagt und erzeugen einen Impuls an einer Stelle, in der die oben erläuterten Spannungen jeweils auf Null verringert sind. Der Betrieb der Nullspannungs-Fühler 201 und 203 ist in den F i g. 8a, 8b und 8c dargestellt. Ein Flipflop 202 ist jeweils abhängig von den Ausgangsimpulsen der Nullspannungs-Fühler 201 und 203 gesetzt und rückgesetzt. (Das Setzen erfolgt durch einen dem Nullwert der Spannung an der Wechsel/Gleichstrom-Verbindungsstelle auf der Seite des Kraftwerkes A zugeordneten Impuls, während das Rücksetzen durch einen Impuls erfolgt, der dem Nullwert der Simulationsspannung an der Wechsel/Gleichstrom-Verbindungsstelle auf der Seite des Kraftwerkes B zugeordnet ist.) Die Signale für derartige Operationen sind in F i g. 8d gezeigt. Ein Integrierer 204 integriert das Ausgangssignal des Flipflops 202. Das Ausgangssignal des Integrierers 204 hat einen Spitzenwert proportional zur Phasendifferenz und ist in F i g. (Se gezeigt. Ein Glättungsglied 205 wird mit dem Ausgangssignal des Integrierers 204 beaufschlagt und glättet dieses, wobei der Signalverlauf in F i g. 8f dargestellt ist. Ein Speicher 206 besteht aus einem Hauptverzögerungsglied, das mit dem Ausgangssignal des Glättungsgliedes 204 beaufschlagt wird und das gleiche Signal eine vorbestimmte Zeit später abgibt Ein Addierer 207 addiert die Ausgangssignale des Hauptverzögerungsgliedes 206 und des Glättungsgliedes 205 miteinander bei den dargestellten Polaritäten. Ein Vergleicher 208 erzeugt abhängig vom Ausgangssignal des Addierers 207 ein Ausgangssignal. Dieses Ausgangssignal ändert sich von »1« nach »0«, wenn sich die Polarität des Ausgangssignales des Addierers 207 von positiv nach negativ ändert, insbesondere, wenn die Phasendifferenz verringert ist. Ein Differenzierer 209 speist Rücksetzsignale zu den Flipflops 26 und 38, wenn sich das Ausgangssignal des Gliedes 209 von »1« nach »0« ändert. Auf diese Weise wird die Tatsache, daß die Phasendifferenz den Wert &₃ erreicht hat, in F i g. 2 erfaßt, wonach die Gleichstrom-Übertragungsleistung von PJ nach Pd zurückkehrt.

Die Erfindung ist nicht auf das Ausführungsbeispiel der Fig.4 beschränkt. Vielmehr sind zahlreiche Abwandlungen möglich. Wenn, wie anhand der Fiig.3 erläutert wurde, der Strom in der Gleichstrom-Übertragungsleitung über l_do hinaus erhöht wird, unterliegt nicht nur die Gleichspannung V</i, sondern auch die Spannung an der Wechsel/Gleichstrom-Verbindungsstelle und der Leistungsfaktor des Stromrichters einer plötzlichen Veränderung. Es soll darauf hingewiesen werden, daß dieser Knickpunkt erfaßt werden kann, um das Flipflop 38 in F i g. 4 zu setzen. Dieses Prinzip wird bei den Ausführungsbeispielen der Fig.9 und 10 verwendet. Diese Schaltungen sind um die zum Setzen des Flipflops 38 verwendeten Bauelemente vorgesehen, wobei die übrigen Teile identisch zu entsprechenden Hau elementen in den anderen Ausführungsbeispielen sind Auch sind die Bauelemente, deren Funktionen ähnlici sind, mit gleichen Bezugszeichen versehen. Wie aus einem Vergleich des Ausganges des Gleichrichters 32 ir F i g. 4 mit dem des Gleichrichters 22 in F i g. 9 folgt, isi der Schaltungsaufbau dieses bestimmten Teiles genat gleich mit Ausnahme der Erfassung des Knickpunkte! der Spannung an der Wechsel/Gleichstrom-Verbin dungssteile. Die Schaltung der Fig. 10 ist unter beson

ίο derer Berücksichtigung der Änderung des Leistungsfak tors des Stromrichters 1 aufgebaut und hat einen zusatz liehen Wechselspannungstransformator 58. Die Aus gangssignale Kund /des Wechselspannungstransforma tors 15 und des Wechselstromtransfqrmators 58 werdet jeweils zu einem Hall-Umsetzer 72 und einem Multipli zierer 74 gespeist, um VI cos φ und VI zu berechnen wobei φ den Differenzwinkel zwischen Vund /darstellt Die Ausgangssignale des Hall-Umsetzers 72 und de; Multiplizierers 74 werden an einen Dividierer 70 abge geben, um einen durch VIcos ΘΙVI = cos θ ausge drückten Leistungsfaktor zu erhalten. Dieses Signa wird zum Hauptverzögerungsglied 28, zum Addierer Tt und zum Verglwcher 40 gespeist, um einen Knickpunk; zu erfassen. Ei UND-Glied 102 ermöglicht, daß da:

Ausgangssignal des Vergleichers 40 an das Flipflop 3t abgegeben wird, wenn an einem Anschluß 103 ein Signal »1« liegt, das nur dann erzeugt wird, wenn die Gleichstrom-Übertragungsleitung in Betrieb ist. Wenr in diesem Fall die Spannung Null ist, wird kein Lei stungsfaktor ermittelt, und daher sind der Vergleiche! 28 und das UND-Glied 29 wie bei der Schaltung dei F i g. 4 nicht erforderlich.

Weiterhin kann anstelle des beginnenden Anstieg! des Strom-Bezugswertes im Zeitpunkt des Wiederauf baues der Spannung an der Wechsel/Gleichstrom-Ver bindungssteile nach Aufnahme der Störung die Span nungswiederherstellung des Gleichstrom-Übertra gungssystems tatsächlich verwendet werden, wie dies it F i g. 11 gezeigt ist. Durch Vergleich der F i g. 11 mi Fig.4 folgt, daß es beim Ausführungsbeispiel dei Fig. Π genügt, wenn der Ausgang des Gleichrichter: 20 in F i g. 4 durch denjenigen des Gleichrichters 32 al: ein Eingang zum Vergleicher 24 ersetzt wird. In F i g. 1 \ entspricht das UND-Glied 104 dem UND-Glied 102 ir Fig. 10, und sein Eingang 105 empfängt ein »1 «-Signa nur dann, wenn die Gleichstrom-Übertragungsleitung ir Betrieb ist.

Wenn eine Störung im Starkstromsysterr. einschließlicl eines Wechsel/Gleichstrom-Übertragungssystems unc

so der sich ergebende Spannungsabfall an der Wechsel, Gleichstrom-Verbindungsstelle auftreten, wird dei Stromrichter betriebsbereit gemacht, um gleichzeitig mi der Spannungswiederherstellung abhängig vom Span nungsabfall seinen Betrieb aufzunehmen. Auch wenn de:

Stromrichter seinen Betrieb wiederaufnimmt, wird auto matisch eine Übertragungsleistung bestimmt, die für ei nen stabilen Betrieb des Starkstromsystems am geeignet sten ist. Wenn weiterhin die Spannung an der Wechsel Gleichstrom-Verbindungsstelle nicht so stark abfällt, dal

to der Stromrichter betriebsbereit gemacht wird, kann di< Übertragungsleistung der Gleichstrom-Übertragungs leitung entsprechend verringert werden. Als Ergebni: ermöglicht die Erfindung eine beträchtliche Verbesse rung des Wechsel/Gleichstrom-Übertragungssystem:

nebenanderenTeilendesStarkstromsystems.

Hierzu 11 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Steuereinrichtung für Stromrichter in Starkstromübertragungssystemen mit gleichzeitigem Energietransport über eine Gleichstrom-Übertragungsleitung parallel zu einer Wechselstrom-Übertragungsleitung, mit