DE3340540A1

DE3340540A1 - Verfahren und vorrichtung zum betrieb einer hochspannungsgleichstromuebertragungsanlage

Info

Publication number: DE3340540A1
Application number: DE19833340540
Authority: DE
Inventors: Helmut Dr. 8520 Erlangen Neupauer
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1983-11-09
Filing date: 1983-11-09
Publication date: 1985-05-15

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Betrieb einer
Hochspannungsgleichstromübertragungsanlage Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betrieb einer Hochspannungsgleichstromübertragungs-(HGÜ)-Anlage mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruches 1.
In Fig. 1 ist eine derartige HGÜ-Anlage dargestellt. Soll mittels dieser Anlage ein Gleichstrom idA von der Station A aus einem Drehstromnetz NA (Spannung UA) entnommen und über die HGÜ-Strecke, die z.B. eine Kurzkupplung oder eine Fernübertragungsstrecke sein kann und deren Übertragungseigenschaft schematisch durch eine Serienschaltung mehrerer LC-Glieder dargestellt ist, zur Station B übertragen werden, um dort in ein anderes Drehstromnetz NB (Spannung UB) eingespeist zu werden, so dient die Station A als Eingang und enthält einen als Gleichrichter betriebenen Stromrichter, der im dargestellten Fall aus zwei Umrichtern 1 und 2 besteht. Die beiden Gleichrichter 1 und 2 sind über unterschiedlich geschaltete Stromrichtertransformatoren an das Netz NA angeschlossen und ermöglichen somit einen 12-pulsigen Betrieb. Der Steuerwinkel i des Gleichrichters 1,2 wird von einer Steuerungs- und Regelungseinheit 3 so bereitgestellt, daß der HGÜ-Strecke mittels eines Eingangsfilters ein vorgegebener Gleichstrom idA eingeprägt wird. Die gleichartig aufgebaute Station D dient als Ausgang, so daß deren beide Umrichter 4 und 5 als Wechselrichter betrieben werden, deren Steuerwinkel von einer Steuerungs- und Regelungseinheit 6 entsprechend geeigneten Sollwerten Bi* und Istwerten Bi bereitgestellt wird.
Die Anwender derartiger Kurzkupplungen oder Fernübertragungsstrecken erwarten im stationären Normalbetrieb einen sicheren Energietransport (stabiler Betrieb) und schnelle Anregelzeiten. Dabei soll die Möglichkeit gegeben sein, die Eigenschaften der HGÜ-Anlage selbst zur Dämpfung möglicher Resonanzerscheinungen in den beteiligten Netzen heranzuziehen, z.B. bei subsynchronen Resonanzen von 10 bis 50 Hz. Neben einer schnellen Regelung soll dabei håu- -fig auch die Möglichkeit einer Blindleistungsregelung oder einer Regelung anderer Führungsgrößen bestehen. Außerdem soll bei Störungen der Netze NA bzw. NB oder der Strekke selbst eine schnelle Sperrung und nach Störungen eine schnelle Wiederaufnahme des Energietransportes möglich sein.
Diese Anforderungen erfordern an sich eine schnelle Stromregelung. Für den Wechselrichter ist dabei die Einhaltung eines minimalen Löschwinkels zu fordern, wobei unter dem Löschwinkel eines Ventils die Phasenlage der Wechselrichtereingangsspannung bezeichnet wird, bei dem das jeweils zu sperrende Ventil stromlos wird. Dieser Löschwinkel darf einen minimalen Wert ("Schonwinkel") nicht unterschreiten, der im wesentlichen durch die Freiwerdezeit der verwendeten Ventile gegeben ist. Der Betrieb bei minimalem Löschwinkel führt dabei zu einem optimalen Wirkungsleistungstransport, d.h. zur höchsten Ausnutzung der Anlage und zu den geringsten Oberschwingungen. Trotz dieser Forderung nach maximalem Wirkungsgrad darf der minimale Löschwinkel gewisse Werte nicht unterschreiten, um noch Sicherheit vor Kippvorgängen zu geben.
Daher sind bekannte HGÜ-Anlagen auf der Gleichrichterseite mit einer Gleichstromregelung und auf der Wechselrichterseite mit einer Löschwinkelregelung ausgestattet.
Diese beiden Regelungen sind über die Strecke miteinander verkoppelt. Die beiden Regler werden dabei jeweils nach Winkel-Strom-Kennlinien betrieben, die so gewählt sind, daß ihr Schnittpunkt den gewünschten Betriebspunkt der Anlage ergeben. Dem wechselrichterseitigen Regler ist dabei ein Stromsollwert vorgegeben, der um einen vorgegebenen Anteil (sogenannter "Marginalstrom") kleiner ist als der Sollwert des gleichrichterseitigen Reglers. Für die Übertragung dieses Marginalstroms wird eine Fernwirkleitung benötigt.
Ein stationärer schwingungsfreier Betrieb ist hierbei aber nur bei langsam eingestellter Löschwinkelregelung möglich. Dies bedeutet Anregelzeiten von beispielsweise 100 ms, die häufig unerwünscht lang sind.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, für eine derartige HGÜ-Anlage eine Regelung zu finden, die es zumindest im stationären Betrieb erlaubt, eine schnelle Stromregelung, d.h. kürzere Anregelzeiten, einzusetzen.
Dies soll insbesondere unter Verzicht auf Fernwirksignale und eine damit verbundene Fernwirkleitung erreicht werden.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1.
Dem gleichrichterseitigen Stromregler und dem wechselrichterseitigen Führungsgrößen-Regler werden also jeweils nur eingangsseitig bzw. ausgangsseitig ohne Verwendung von Fernwirksignalen zur Verfügung stehende Istwerte und Sollwerte eingegeben. Der gleichrichterseitige Stromregler kann also insbesondere lediglich entsprechend den Bedürfnissen der Station A und den dort abgreifbaren elek- trischen Eingangs-Ausgangsgrößen betrieben werden und insbesondere auf kurze Anregelzeiten ausgelegt werden.
Der wechselrichterseitige Führungsgrößenregler ist ebenfalls ohne Verwendung von Fernwirksignalen nur mit den dort zur Verfügung stehenden Ist- und Sollwerten gespeist, ohne daß er über eine Fernwirkleitung mit den Eingabegrößen des gleichrichterseitigen Stromreglers gekoppelt ist.
Dies wird dadurch ermöglicht, daß am Führungsgrößenregler dem an seinem Ausgang bereitstehenden Signal, das den Wechselrichter-Steuerwinkel ß bestimmt, an seinem Ausgang ein Vorsteuerwinkel aufgeschaltet wird, der der Summe aus einem Soll-Löschwinkel und einem vorausberechneten Überlappungswinkel entspricht. Durch diese Winkel-Vorsteuerung wird unter Verwendung eines an sich relativ trägen Winkel reglers eine sehr schnelle Regelung erreicht. Der Soll-Löschwinkel selbst kann unter Einhaltung des minimalen Schonwinkels aus der Forderung nach einem maximalen Wirkungsgrad des Wirkleistungstransportes oder aus der Führungsgröße des Führungsgrößenreglers selbst, z.B. einem Sollwert für die Blindleistung, bestimmt werden. Der vorausberechnete Überlappungswinkel seinerseits wird aus dem Eingangs strom des Wechselrichters und der Spannung des zu speisenden Wechselspannungsnetzes berechnet.
Eine vorteilhafte Vorrichtung gemäß der Erfindung sowie weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weiteren Ansprüchen gekennzeichnet.
Anhand von 4 Figuren und 3 Ausführungsbeispielen wird die Erfindung näher erläutert.
In Fia. 2 ist aestrichelt der Verlauf -- der Ausqanqswech- selspannungen bzw. Netzspannungen'gezeigt. Werden die Ventile jeweils beim Wechselrichter-Steuerwinkel § gezündet, so werden sie nach dem Überlappungswinkel u zum Zeitpunkt des Löschwinkels g = §- u stromlos. Im rechten Teil von Fig. 2 ist der Verlauf der ungeglätteten Eingangsgleichspannung udß (t) sowie dPren Mittelwert Udß dargestellt. deren Mittelwert Ud Im linken Teil der Fig. 2 ist der Verlauf der "ideellen" ungeglätteten Leerlaufgleichspannung udiß (t) für den Wechselrichter-Steuerwinkel ins dargestellt. Dieser Verlauf ist insofern "ideell", als angenommen wird, daß bei diesem Steuerwinkel kein Strom fließt bzw. der gesamte Strom sofort beim Winkel A kommutiert, d.h. es wird eine unendlich schnelle Kommutierung vorausgesetzt (u = 0). Mit Udi ist der geglättete ideelle Mittelwert dieser Gleichspannung gezeigt, der gleich der schraffiert dargestellten Spannungszeitfläche ist und wofür gilt: Udi = Udi . cos Udi ist dabei die ideelle Leerlaufgleichspannung bei Vollaussteuerung. Diese Bezugsgröße ist über Udi = 1,35 . UB einerseits mit dem momentanen Effektivwert UB der verketteten Netzspannungen verknüpft und ist andererseits proportional der Spannungszeitfläche der gleichgerichteten Netzspannung.
In der Mitte von Fig. 2 ist in analoger Weise die ungeglättete ideelle Leerlaufgleichspannung udig (t) des Stromrichters für den Fall gezeigt, daß der Wechselrichter beim Löschwinkel g geschaltet wird und sofort kommutiert. Der Mittelwert Udiγ ist entsprechend der schraffiert dargestellten Spannungszeitfläche gegeben durch: Udig = Udi . cos [.
Der Verlauf der rechts dargestellten tatsächlichen ungeglätteten Gleichspannung ergibt sich praktisch durch den Mittelwert (udi + udiγ )/2 und teilt die rechts schraffiert dargestellte "Spannungs-Kommutierungszeit-Fläche" praktisch in zwei Hälften. Somit ergibt sich für den tatsächlichen Mittelwert Udg der Gleichspannung:

UdF =½Ms.cos + + (cos- - cosß).Udi/2=Udi.cosß+dx.id.

UdiF

Die Größe (dx . id) wird als "induktiver Gleichspannungsabfall" des Wechselrichters bezeichnet und ist über den Wechselrichterparameter dx proportional dem Eingangsgleichstrom. Es gilt also dx . id = Udi (cost - cosF )/2.
Wegen ß = γ + u ergibt sich somit, daß bei gegebenem Eingangsgleichstrom und gegebener Ausgangswechselspannung (durch die dann auch die ideelle Leerlaufgleichspannung Udi bestimmt ist) zwischen dem Steuerwinkel ß , dem Löschwinkel t und dem Überlappungswinkel u der Zusammenhang gilt F = γ + u = arc cos (cos g- 2 id . dx/Udi), in den nur noch der Parameter dx des induktiven Spannungsabfalles eingeht.
Die Erfindung baut nun auf der Existenz einer derartigen Beziehung auf, die von rechts nach links ausgewertet wird: zu einem vorgegebenen Löschwinkel, der z.B. unter Einhaltung eines ausreichenden Schonwinkels zum Zweck einer maximalen Wirkungsleistungsübertragung möglichst klein vorgegeben wird, wird ein zugehöriger Soll-Überlappungswinkel berechnet und aus der Summe der beiden Sollwinkel ein Vorsteuerwinkel für den Zündwinkel des Wechselrichters gebildet, der dem Ausgangssignal des dem Wechselrichter überlagerten Führungsgrößen-Reglers zur Bildung des tatsächlichen Wechselrichter-Zündwinkels p* additiv zugefügt wird.
In Fig. 3 ist eine entsprechende Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gezeigt. Dabei wird ein Sollwert für für den Löschwinkel, der z.B. an einem Hochlaufregler 20 abgegriffen sein kann, mittels eines Cosinus-Funktionsgebers 21 und eines z.B. von der Grundschwingungsamplitude UB des Wechselstromnetzes gespeisten Multiplizierers 22 in das Produkt UB . cos g *= Udi umgesetzt. Hiervon wird der durch Multiplikation des gemessenen Eingangsgleichstromes id mit dem Parameter 2dx gebildete doppelte induktive Gleichspannungsabfall abgezogen. Dadurch erhält man eine Spannung Udi? = UB . cos gy, die zu einem Wechselrichtersteuerwinkel pv = g* + u* gehört. Durch Division mit UB (Dividierer 23) und Bildung des arc cos wird daraus der Vorsteuerwinkel Fv gebildet, der an einem Addierglied 25 mit dem Ausgangssignal eines Reglers zum Steuerwinkel des Wechselrichters (Positionen 4 und 5 in Fig. 1) zusammengesetzt wird.
Das Additionsglied 25 kann sein den Steuerwinkel bestimmendes Signal >* beispielsweise vom Ausgang eines Löschwinkelreglers 28 erhalten, dem die Regelabweichung zwischen dem am Hochlaufgeber 20 abgegriffenen Löschsollwinkel T * und einem z.B. durch Überwachung der Ventilspannungen am Wechselrichter gebildeten Löschwinkel-Istwert zugeführt ist. Es kann aber auch als Führungsgröße für den Wechselrichtersteuerwinkel eine andere Größe, z.B.
ein Blindleistungssollwert Q*, verwendet werden, wie in Fig. 3 anhand eines entsprechenden Blindleistungsreglers 29 dargestellt ist. Insbesondere kann vorteilhaft die Regeleinrichtung so ausgebildet sein, daß sie ohne Umrüstung wahlweise mit der einen oder der anderen Führungsgröße betrieben werden kann. Hierzu ist der Umschalter 30 vorgesehen, der wahlweise das Ausgangssignal des Löschwinkelreglers 28, des Blindleistungsreglers 29 oder irgend eines anderen, für den Betrieb für vorteilhaft angesehenen Reglers 27 auf die Überlagerungsstelle 25 aufschaltet.
Die Elemente 20 bis 30 stellen somit die Steuer- und Regeleinheit der Station B in Fig. 1 dar. Ihre Eingangs-und Ausgangsgrößen sind lediglich nach den Erfordernissen der Station B gewählt. Durch die Vorsteuerung des Wechselrichter-Steuerwinkels ist es möglich, den Löschwinkel dieser Station rasch unter Einhaltung bestimmter Schonwinkel zu ändern, auch wenn die Regler 27 bis 29 selbst an sich aufgrund von Totzeiten oder anderen Einflüssen lange Anregelzeiten besitzen. Die Einhaltung von.
Schonwinkeln kann dabei durch entsprechende Signalbegrenzer sichergestellt werden.
Die Station B kann nun aufgrund dieser schnellen Löschwinkeleinstellung auch dann kippsicher betrieben werden, wenn auch in der Station A eine rasche Stromregelung vorgenommen wird. So kann insbesondere ein Stromregler 31, dem über einen Hochlaufgeber 32 der Sollwert idA* für den einzuprägenden Strom und der am Ausgangsfilter des Gleichrichters (Positionen 1 und 2 in Fig. 1) auftretende Stromistwert vorgegeben ist, mittels einer Vorsteuerung der Eingangsgleichspannung der HGÜ-Strecke auf eine kurze Anregel zeit eingestellt werden, die insbesondere weniger als 50 ms, z.B. vorteilhaft 10 ms und weniger, beträgt.
Ein anschließendes Linearisierungsglied 32 liefert daraus den Steuerwinkel Q für den Gleichrichter. Der HGÜ-Strecke ist in der Regel ein Filter vorgeschaltet. Zur Vorsteuerung des Gleichrichters kann dessen Ausgangsspannung UdA (Fig. 1) verwendet werden; vorteilhaft wird die Vorsteuerspannung aber möglichst nahe an der Station B abgegriffen, also am streckenseitigen Filterausgang (Spannung UdLA in Fig. 1).
Auf die Verwendung einer Marginalstromleitung oder anderer Fernwirkleitungen zur Übertragung von Fernwirksignalen zwischen den Stationen kann hierbei verzichtet werden, da Instabilitäten, die aufgrund der Kopplung beider Stationen über die HGÜ-Strecke auftreten könnten, im Normalbetrieb nicht zu befürchten sind. Die Steuer- und Regeleinheit der Station A enthält also ebenfalls nur Ist- und Sollwerte aufgrund der dort vorliegenden Verhältnisse und kann entsprechend den Wünschen des Anwenders auf kurze Anregelzeiten ausgelegt werden, da auch die Station B eine entsprechend schnelle Regelung aufweist. Insbesondere kann die Anregelzeit des Stromreglers 31 und seiner Vorsteuerung kleiner gewählt werden als die Zeitkonstante des gegebenenfalls in der Station B ausgangsseitig vorgesehenen Löschwinkelreglers 28 -selbst, da ja die Vorsteuerung nunmehr auch dem Stellvorgang der Station B beschleunigt.
Die Kommutierungsinduktivität des Wechselrichters bestimmt praktisch den Parameter dx und kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren jeweils automatisch ermittelt werden, indem sie aus dem tatsächlichen, bei der letzten Wechselrichterzündung aufgetretenen Löschwinkel berechnet wird.
Bei der Station B nach Fig. 4 ist diese Variante dadurch angedeutet, daß der induktive Spannungsabfall 2dx . id mit der entsprechenden Istwertgröße UB (cos cos) verglichen wird, um damit einen Speicher (dargestellt als Regler 40) nachzuführen,dessen Ausgangssignal (2 dx) durch Multiplikation mit dem Meßwert id den für den Vergleich benötigten Spannungsabfall liefert.
Die schon in Fig. 3 dargestellten Elemente 21 bis 25 und 28 zur Bildung des Vorsteuerwinkels tv, des Steuerwinkels tx und des resultierenden Wechselrichter-Zündwinkels ffi * sind in Fig. 4 nur schematisch dargestellt. Dabei ist berücksichtigt, daß bei Verwendung einer von t verschiedenen Führungsgröße (z.B. Q, Q*) der Soll-Löschwinkel t * als Funktion vom Führungsgrößen-Sollwert Q* (oder evtl.
der Regelabweichung Q - Q*) und von Istwerten, insbesondere des Gleichstromes id und der Wechselspannung UB, gebildet wird (Löschwinkel-Bildner 41), wobei insbesondere die Kommutierungsbedingungen berücksichtigt werden können.
Fig. 4 stellt den Wechselrichtersteuersatz etwas genauer dar, wobei ein mit dem Wechselspannungsnetz (Frequenz t3 synchron laufender Bezugsspannungsgenerator ein Wechselspannungs-Phasensignal T = to t ot entsprechend der Phasendifferenz zwischen der momentanen Phase des Netzes und dem in Fig. 1 dargestellten Phasenbezugspunkt t bereit-0 stellt. Die Zündimpulse, also die Kommutierungsbefehle für die Stromkommutierungen im Wechselrichter, werden von einem Schwellwertmelder 42 gebildet aus dem Vergleich des Phasensignals und des Steuersignals ßv + fix. Der Schwellwertmelder verzögert somit nach einem Kommutierungsbefehl jeweils den nächsten Kommutierungsbefehl, bis die Bedingung to - #t >ßv+ #x nicht mehr erfüllt ist.
Dabei wird der Vorsteuerwinkel Fv stets entsprechend der in Fig. 3 gezeigten Weise aus momentanen Ist- und Sollwerten aktualisiert. Dies kann insbesondere dadurch geschehen, daß als Recheneinheit (21 - 25)ein Mikroprozessor verwendet wird, der die Berechnung des Vorsteuerwinkels v im Millisekunden-Takt vornimmt. Dieser Mikroprozessor kann gleichzeitig auch die Nachführung des Induktionsparameters vornehmen, indem der den beim letzten Kommutierungswinkel p* vorausberechneten Winkel * - u mit dem gemessenen Löschwinkel vergleicht.
Die Wirkung des Schwellwertmelders 42 kann auch so interpretiert werden, daß an der Vergleichsstelle 42 der jeweilige augenblickliche Netz-Phasenwinkel verglichen wird mit einem aus dem Soll-Löschwinkel t* berechneten Kommutierungs-Steuerwinkel Fv, der entsprechend dem Ausgangssignal Ax des Reglers 28,also entsprechend der Differenz r* - # bzw. Q* - Q vorgesteuert wird.
Man kann die Kommutierungsbedingung aber auch als Vergleich von (to - Fv) -;t und Ax interpretieren, d.h. &0 durch den Vorsteuerwinkel Fv letztlich die zu g* und den momentanen Netzgrößen id und UB gehörende Kommutierungsdauer gebildet wird und überprüft wird, ob zum momentanen Zeitpunkt t unter Berücksichtigung dieser Kommutierungsdauer noch genügend Zeit zur Verfügung stehen wird,damst entsprechend der Führungsgrößenregelung der Löschzeitpunkt noch um den Winkel # x verschoben werden kann. Dies entspricht dann einer Löschwinkel-Regelung.
Dabei wird deutlich, daß durch eine Minimal- und gegebenenfalls eine Maximalbegrenzung von x die Kippsicherheit des Wechselrichters sichergestellt werden kann.
Die Kommutierungsbedingung kann auch noch auf andere Weisen interpretiert werden, wobei jeweils etwas unterschiedliche Schaltungsvarianten gefunden werden können, deren Bezug zur Vorsteuerung des Winkels p nicht immer ganz deutlich zu sein braucht , die aber von der Lehre dieses Patentes mit umfaßt sind. Fig. 5 zeigt einen entsprechenden Aufbau der Schaltung unter der bereits besprochenen Verwendung eines Mikrokomputers.
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Claims

Patentansprüche 1.)Verfahren zum Betrieb einer Hochspannungs-Gleichstrom-Ubertragungs-Anlage, der eingangsseitig ein geregelter Gleichstrom (idA) eingeprägt wird und die ausgangsseitig mit einem durch Regelung einer Führungsgröße ( , Q) bestimmten Steuerwinkel in ein Wechselspannungsnetz einspeist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß für die Gleichstromregelung (31: und die Regelung (27 - 29) der Führungsgröße jeweils eingangsseitig bzw.
ausgangsseitig ohne Verwendung von Fernwirksignalen zur Verfügung stehende Ist- und Sollwerte verwendet werden und daß der durch die Regelung der Führungsgr;ße bestimmte Steuerwinkel (btx) mit einem der Summe eines Soll-Löschwinkels und eines vorausberechneten Überlappungswinkels entsprechender Vorsteuerwinkel ( Fv) additiv aufgeschaltet ist, wobei der Vorsteuerwinkel (v) aus dem Soll-Löschwinkel ( t*), dem am Ausgang der HGÜ-Strekke anliegenden Gleichstrom (id) und der Spannung (UB) des Wechselspannungsnetzes bestimmt wird. (Fig. 3) 2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß der eingangsseitig einzuprägende Gleichstrom vorzugsweise durch eine Spannungsvorsteuerung am Eingang der HGÜ-Übertragungsstrecke mit einer Zeitkonstante ausgeregelt wird, die kleiner ist als die Zeitkonstante eines gegebenenfalls am Ausgang der HGÜ-Strecke vorgesehenen Winkelreglers (20).
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Vorsteuerwinkel ( Fv) aus einer zur Spannung (UB) des Wechselspannungsnetzes und dem Soll-Löschwinkel < (*) gehörenden idellen Wechselrichter-Leerlaufgleichspannung (Udig ) (d.h. der Eingangsgleichspannung eines mit dem Soll-Löschwinkel(g*) angesteuerten und mit einer Kommutierungszeit Null kommutierenden fiktiven WechselrichterS zur Einspeisung ins Wechselspannungsnetz) und dem aus dem ausgangsseitigen Gleichstrom (id) der HGÜ-Strecke und einem dem ausgangsseitigen Wechselrichter zugeordneten Vorrichtungsparameter bestimmten induktiven Gleichspannungsabfall (2dx . id) berechnet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß der zurBerechnung des Vorsteuerwinkels verwendete Vorrichtungsparameter entsprechend der Abweichung des Soll-Löschwinkels ( *) vom tatsächlichen Löschwinkel (#) nachgestellt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Stromkommutierungsbefehle für die Stromeinspeisung ins Wechselspannungsnetz vorzugsweise unter Verwendung eines Mikroprozessors dadurch gebildet werden, daß jeweils zwischen zwei Stromkommutierungen ständig aus Momentanwerten ein momentaner Vorsteuerwinkel berechnet wird und daß jeweils mit dem momentanen Vorsteuerwinkel die Kommutierungsbedingung rp - ~ dx = 0 überwacht wird, wobei die momentane Phasenlage des Wechselspannungsnetzes, ßv = [* + u der aus dem Soll-Löschwinkel g* und dem vorherberechneten Überlappungswinkel u gebildete Vorsteuerwinkel und # x der entsprechend der Wechselrichtertrittgrenze begrenzte Steuerwinkel ist.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß zur Einprägung des Gleichstromes eine aus einer Gleichstromregelung gebildete Steuergröße verwendet wird, der die Eingangsgleichspannung der HGÜ-Übertragungsstrecke zur Spannungsvorsteuerung additiv aufgeschaltet ist.
7. Vorrichtung zum Betrieb einer HGÜ-Anlage nach Anspruch 1, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h a) einen am Eingang der HGÜ-Strecke vorgesehenen Gleichrichter (1, 2), dessen Gleichrichter-Steuerwinkel (a) von einem Stromregler (31), dem ohne Verwendung eines Fernwirksignals nur eingangsseitig zur Verfügung stehende Ist- und Sollwerte eingegeben werden, gebildet wird, b) einen an das Wechselspannungsnetz angeschlossenen Wechselrichter (4, 5) am Ausgang der HGÜ-Strecke, dessen Wechselrichter-Steuerwinkel ( &*) entsprechend der Abweichung zwischen einem Führungsgrößen-Sollwert ( g*, und einem Führungsgrößen-Istwert ( [) von einem Führungsgrößenregler (28) gebildet wird, dem ohne Verwendung eines Fernwirksignals ausgangsseitig zur Verfügung stehende Ist- und Sollwerte eingegeben werden, und c) eine: Recheneinheit (21 - 24), die aus einem eingegebenen Soll-Löschwinkel ( t*), dem am Ausgang der HGU-Strecke auftretenden Gleichstrom (id) und der Spannungsamplitude (UB) oder der effektiven Spannung des Wechselspannungsnetzes einen Vorsteuerwinkel ( Fv) berechnet, der an einer dem Ausgang des Führungsgrößen-Reglers nachgeordneten Überlagerungsstelle (25) zusammen mit dem Ausgangssignalhx) des Führungsgrößen-Reglers zum Steuerwinkel ( *) des Wechselrichters zusammengesetzt wird.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Recheneinrichtung Mittel enthält, die den Vorsteuerwinkel pv entsprechend der Formel arc cos pv = Uiv/ UB berechnen, wobei UB die Spannungsamplitude oder die effektive Spannung des Wechselspannungsnetzes und UiFv eine Spannungszeitfläche ist, die durch Udi( = Udi g - 2 . id . dx gegeben ist und wobei durch das Produkt des Eingangsgleichstromes id und des Wechselrichterparameters dx der induktive Spannungsabfall des Wechselrichters und durch Udi = UB . cos t* die zum Steuerwinkel * und einem verschwindenden Überlappungswinkel (u) gegebene Spannungszeitfläche der idealisierten Wechselrichterausgangsspannung ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß der Recheneinheit'vorzugsweise einem Mikrocomputer, auch der tatsächliche Löschwinkel zugeführt ist und der den Vorsteuerwinkel bestimmende induktive Gleichspannungsabfall entsprechend der zuletzt aufgetretenen Abweichung des tatsächlichen Löschwinkels vom vorgegebenen Soll-Löschwinkel nachgeführt wird.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Anregelzeit für den den Gleichrichter bestimmenden Gleichrichter-Steuerwinkel weniger als 50 ms, insbesondere etwa 10 ms oder weniger, beträgt, indem der Gleichrichter-Steuerwinkel von einem Stromregler bereitgestellt wird, dessen Ausgangssignal die eingangsseitige Spannung der HGÜ-Strecke überlagert ist.