DE3586955T2 - Regelverfahren und vorrichtung zur regelung eines leistungsumrichters. - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Steuerverfahren zum Steuern eines Leistungsumrichters für ein Gleichstromenergieübertragungssystem oder für ein Frequenzwandlersystem, sowie auf eine mit diesem Steuerverfahren arbeitende Steuervorrichtung.
• Ein herkömmliches Gleichstromenergieübertragungssystem ist mit einem Vorwärtsumrichter (Gleichrichter), der Wechselstromenergie einer Wechselstromleitung in Gleichstromenergie umwandelt, einer Gleichstromenergieübertragungsleitung, die die umgewandelte Gleichstromenergie an eine andere Stelle überträgt, und einem Rückwärts-Umrichter (Wechselrichter) ausgestattet, der an der anderen Stelle angeordnet ist und die übertragene Gleichstromenergie in eine (andere) Wechselstromenergie umwandelt und die umgewandelte Wechselstromenergie einer weiteren Wechselstromleitung zuführt.
• Ein derartiges Gleichstromenergieübertragungssystem besitzt eine Betriebskennlinie, wie sie in Fig. 1 gezeigt ist. In Fig. 1 ist auf der Abszisse ein Gleichstrom Id der Gleichstromenergieübertragungsleitung aufgetragen, während auf der Ordinate deren Gleichspannung Ed aufgetragen ist.
• Gemäß Fig. 1 bilden Abschnitte (a), (b), und (c) eine Betriebskurve bzw. -Kennlinie eines Gleichrichters. Abschnitte (a) und (b) definieren eine Regelkennlinie des Gleichrichters. Abschnitte (b) und (c) definieren eine Konstantstrom- Kennlinie des Gleichrichters. Abschnitte (d), (e) und (f) stellen eine Betriebskurve bzw. Kennlinie eines Wechselrichters dar. Die Abschnitte (d) und (e) definieren eine Konstantstrom-Kennlinie des Wechselrichters. Die Abschnitte (e) und (f) definieren eine Konstant-Löschwinkel-Kennlinie des Wechselrichters. Der Unterschied zwischen den Gleichströmen bei den Abschnitten (c) und (d) repräsentiert eine Stromreserve (Marginalstrom) des Gleichstromenergieübertragungssystems.
• Die aus dem vorstehend erwähnten Gleichrichter und Wechselrichter bestehende Kombination wird bei einem Punkt X in Fig. 1 betrieben. Der Punkt X ist durch die Schnittstelle zwischen den Betriebskurven des Gleichrichters und des Wechselrichters definiert. Wie aus den Betriebskurven in Fig. 1 ersichtlich ist, wird das Gleichstromenergieübertragungssystem derart gesteuert, daß der Wechselrichter die Gleichspannung Ed der Energieübertragungsleitung bestimmt, während der Gleichrichter deren Gleichstrom Id bestimmt.
• Sowohl der vorstehend erwähnte Gleichrichter als auch der vorstehend erwähnte Wechselrichter dienen als phasenverzögerte Last für die Wechselstromleitung. Der Leistungsfaktor des Gleichrichters und des Wechselrichters sind außerdem im wesentlichen proportional zum Cosinus eines Steuerwinkels.
• Es sei angenommen, daß ein Referenz-Grenzwinkel bzw. Löschwinkel, der die Konstant-Grenzwinkel bzw. -Löschwinkel-Kennlinie des Wechselrichters bestimmt, zur Erhöhung der phasenverzögerten Blindleistung des Wechselrichters vergrößert wird und sowohl der Gleichrichter als auch der Wechselrichter beim Punkt X in Fig. 1 betrieben werden.
• In diesem Fall verringert sich die Gleichspannung Ed, und es verschiebt sich die Betriebskennlinie des Wechselrichters von den Abschnitten (d), (e) und (f) zu den Abschnitten (dd), (ee) und (ff). Hierbei wird der Gleichstrom Id vergrößert, um die Abnahme der Gleichspannung Ed zu kompensieren, so daß eine Konstantleistungsübertragung erreicht wird. Dabei wird die Betriebskennlinie des Gleichrichters von den Abschnitten (a), (b) und (c) zu Abschnitten (aa), (bb) und (cc) verschoben, und es verschiebt sich der Betriebspunkt des Gleichrichters/Wechselrichters vom Punkt X zu einem Punkt XX. (Da die Übertragungsleistung durch das Produkt aus der Gleichspannung Ed und dem Gleichstrom Id definiert ist, ist die Kurve der konstanten Leistung hyperbolisch und der Betriebspunkt des Gleichrichters/Wechselrichters ist auf einer solchen hyperbolischen Kurve HC festgelegt, wie in Fig. 1 gezeigt ist.)
• Herkömmlicherweise sind mit dem Gleichstromenergieübertragungssystem gekoppelte Wechselspannungsleitungen mit Nebenschluß-Reaktanzspulen und Nebenschlußkondensatoren versehen. Die Schaltungsverbindung dieser Nebenschluß-Reaktanzspulen und Nebenschlußkondensatoren wird in Abhängigkeit vom Wert der übertragenen Leistung gesteuert. Wenn beispielsweise die übertragene Leistung 30% einer Nennleistung (100% -Leistungsabgabe) oder weniger ist, wird lediglich die Nebenschluß-Reaktanzspule mit der Wechselstromleitung verbunden. Wenn die übertragene Leistung innerhalb eines Leistungsbereichs von 30% bis 70% der Nennleistung liegt, sind sowohl die Nebenschluß-Reaktanzspule als auch der Nebenschlußkondensator von der Wechselstromleitung getrennt. In einem Leistungsbereich von 70% oder mehr wird lediglich der Nebenschlußkondensator mit der Wechselstromleitung verbunden.
• Die vorstehend angegebene Verbindungssteuerung der/des Nebenschluß-Reaktanzspule/Nebenschlußkondensators ist dann ausreichend, wenn eine Gleichspannungssteuerung oder eine Grenzwinkel- bzw. Löschwinkel-Steuerung oder Durchführung einer Blindleistungssteuerung oder Wechselspannungssteuerung der Wechselstromleitung bewirkt wird. Falls jedoch eine Blindleistungssteuerung zusammen mit der Gleichspannungssteuerung oder der Löschwinkel-Steuerung durchgeführt wird, tritt ein gewisse, nachstehend näher beschriebenes Problem auf.
• Fig. 2. zeigt einen steuerbaren Blindleistungsbereich eines herkömmlichen Gleichstromenergieübertragungssystems. In Fig. 2 ist auf der Abszisse die übertragene Leistung bzw. Übertragungsleistung (erfaßte Wirkleistung) Pd und auf der Ordinate die Blindleistung Q aufgetragen. Das Bezugssymbol "p.u" bezeichnet eine Bezugsleistung (Leistungseinheit), die die 100%-Leistungsabgabe repräsentiert. Im folgenden wird aus Vereinfachungsgründen angenommen, daß die Nebenschluß/Reaktanzdrosseln dieselben Blindleistungskapazitäten wie diejenigen der Nebenschlußkondensatoren besitzen. Weiter werden Wechselspannungsfilter, die zur Beseitigung hochfrequenter Komponenten im Gleichrichter/Wechselrichter vorgesehen sind, als Blindleistungsquellen betrachtet. In der Darstellung gemäß Fig. 3 sind die Blindleistungskapazitäten derartiger Wechselspannungsfilter enthalten.
• Bezugnehmend auf Fig. 2 ist innerhalb des durch die Punkte A, B, C, D und E umgrenzten schraffierten Bereichs lediglich ein Nebenschlußkondensator mit der Wechselstromleitung des Wechselrichters verbunden. Die Kurve A-B zeigt die Wirkleistung- Blindleistung (P-Q)-Beziehung an, die beim Betrieb des Systems in Übereinstimmung mit einem minimalen Löschwinkel -min erhalten wird. Die Kurve D-E zeigt eine weitere Wirkleistung- Blindleistung-Beziehung an, die beim Systembetrieb in Übereinstimmung mit einem maximalen Löschwinkel γmax erhalten wird und einen kontinuierlichen Betrieb bei dem Nennstrom (100%-Stromabgabe) des Gleichrichters repräsentiert. Die Linien A-E und B-C zeigen jeweils die untere und die obere Grenze der Übertragungsleistung an. Die Kurve C-D zeigt die Grenze des kontinuierlichen Betriebs mit dem Nennstrom (100%) an.
• Wenn ein Nebenschlußkondensator von der Wechselstromleitung des Wechselrichters abgetrennt wird, verschiebt sich der schraffierte Bereich in Fig. 2 parallel nach unten. Wenn eine Nebenschluß-Reaktanzdrossel mit der Wechselstromleitung verbunden wird, verschiebt sich der vorstehend angegebene verschobene Bereich noch weiter parallel zur vorhergehenden Verschiebung nach unten. Folglich wird die Phasenmodifiziersteuerung durch die selektive Verbindung des Nebenschlußkondensators und/oder der Nebenschluß-Reaktanzdrossel bewirkt. Der steuerbare Blindleistungsbereich, bei dem die Nebenschluß-Reaktanzdrossel angeschlossen und der Nebenschlußkondensator abgetrennt ist, ist durch die Punkte G, H, I, J und K umgeben.
• Bei dem vorstehend angegebenen herkömmlichen Steuerverfahren ist der Nebenschlußkondensator auf der Seite des Wechselrichters beispielsweise mit einem Punkt DD in Fig. 2 verbunden. Der Punkt DD entspricht ungefähr 70% der Referenzleistung "p.u". Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, kann der Gleichrichter/Wechselrichter in diesem Fall nicht in einem durch die Punkte A, BB, CC, F und E umgebenen Bereich arbeiten. Dies bedeutet, daß der steuerbare Blindleistungsbereich des Gleichstromenergieübertragungssystems durch den Einsatz der vorstehend angegebenen Phasenmodifiziersteuerung beträchtlich eingeengt ist. Dieses Problem ist durch vorliegende Erfindung zu lösen (ein gleichartiges Problem tritt auf, wenn der Wechselrichter als Frequenzwandler eingesetzt wird).
• In der EP-A-0 067 978 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zu Erzielung einer raschen Regelung der Blindleistung eines Gleichstromenergieübertragungssystems beschrieben. Bei diesem Stand der Technik wird eine Phasenmodifizieranordnung in Abhängigkeit vom Wert des Steuerwinkels α oder des Löschwinkels γ des Wechselstrom/Gleichstrom-Wandlers aktiviert oder inaktiviert. Gemäß dieser Druckschrift werden Veränderungen der Blindleistung aufgrund von Veränderungen des Gleichstroms unterdrückt oder es werden Veränderungen des Gleichstroms aufgrund von Veränderungen der Blindleistung ausgeschaltet. Folglich werden sowohl der Gleichstrom als auch die Blindleistung derart gesteuert, daß sie konstant bleiben. In der Druckschrift ist eine automatische Stromsteuerung PJ1 offenbart, die mit einem Stromfehlersignal, d. h. dem Unterschied zwischen einem Stromsollwert und einem Stromistwert, gespeist wird. Zum Ausgangssignal der Steuerung wird ein Steuersignal hinzuaddiert, das von einem Blindleistungs-Fehlersignal über einen Funktionsgenerator FGα(γ) gewonnen wird. Die einem Steuerwinkel entsprechende Summe dieser beiden Signale dient zur Steuerung des Leistungsumrichters. Dieses Signal wird weiterhin an Obergrenzen- und Untergrenzen-Detektoren GW3, GW4 angelegt. Die Phasenmodifiziereinrichtung wird aktiviert bzw. deaktiviert, wenn der Wert des Steuersignals den maximalen bzw. den minimalen Wert des Steuerwinkels oder des Löschwinkels erreicht.
• Es ist daher eine Aufgabe der vorliegende Erfindung, ein Steuerverfahren und eine Steuervorrichtung zum Steuern eines Leistungsumrichters zu schaffen, bei der denen steuerbare Blindleistungsbereich wirksam vergrößert ist.
• Diese Aufgaben werden durch das beanspruchte Steuerverfahren und die beanspruchte Steuervorrichtung gelöst.
• Die vorliegende Erfindung läßt sich durch die nachfolgende detaillierte Beschreibung in Verbindung mit den bei liegenden Zeichnungen noch besser verstehen. Es zeigen:
• Fig. 1 eine Betriebskennlinie eines herkömmlichen Gleichstromenergieübertragungssystems,
• Fig. 2 ein graphische Darstellung der Beziehung zwischen der Übertragungsleistung (erfaßte Wirkleistung) Pd und der Blindleistung Q eines herkömmlichen Gleichstromenergieübertragungssystems,
• Fig. 3 ein schematisches Schaltbild einer Leistungsumrichter- Steuervorrichtung mit Phasenmodifizieranordnung, bei der das erfindungsgemäße Steuerverfahren eingesetzt wird,
• Fig. 4 eine Schaltung zum Steuern der Verbindung einer Nebenschluß-Reaktanzdrossel und eines Nebenschlußkondensators, die ein wesentlicher Teil der vorliegenden Erfindung ist,
• Fig. 5 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen der Übertragungsleistung (erfaßte Wirkleistung) Pd und der Nennleistung Q, die beim Betrieb der Schaltung gemäß Fig. 4 erhalten wird und der Darstellung in Fig. 2 entspricht,
• Fig. 6 eine weitere Schaltung zum Steuern der Verbindung eines Nebenschlußkondensators (oder einer Nebenschluß- Reaktanzdrossel), die ein anderer wesentlicher Teil der vorliegenden Erfindung ist, und
• Fig. 5 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen der Übertragungsleistung (erfaßte Wirkleistung) Pd und der Blindleistung Q, die beim Betrieb der Schaltung gemäß Fig. 6 erhalten wird und der Darstellung in Fig. 5 entspricht.
• Im folgendem werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen in näheren Einzelheiten beschrieben.
• Fig. 3 zeigt ein schematisches Schaltbild einer Leistungsumrichter-Steuervorrichtung mit Phasenmodifizieranordnung, bei der ein Steuerverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung eingesetzt wird. Einzelheiten jedes in Fig. 3 gezeigten Elements sind dem Fachmann bekannt. Gemäß Fig. 3 ist der Gleichstromkreis eines Umrichters 1A über eine Gleichstrom-Reaktanzspule 2A, Gleichstromenergieübertragungsleitungen 3 und eine Gleichstrom-Reaktanzspule 2B mit dem Gleichstromkreis eines Umrichters 1B gekoppelt. Der Wechselstromkreis des Umrichters 1A ist über einen Umrichter/Transformators 4A und einen Schaltungsunterbrecher 5A mit einer Drei-Phasen-Wechselstromenergieleitung 6A gekoppelt. Der Wechselstromkreis des Umrichters 1B ist über einen Umrichter-Transformator 4B und einen Schaltungsunterbrecher 5B mit einer Drei-Phasen-Wechselstromenergieleitung 6B gekoppelt.
• Im folgendem werden hauptsächlich Elemente des Umrichters 1A erläutert. Aus Gründen der Einfachheit wird auf gleichartige Elemente auf der Seite des Umrichters 1B durch in Klammern gesetzte Bezugszeichen Bezug genommen.
• Eine Nebenschluß-Reaktanzspule 51A (51B) ist über einen Schaltungsunterbrecher 49A (49B) mit einer Wechselstromenergieleitung 6A (6B) gekoppelt. Weiterhin ist ein Nebenschlußkondensator 52A (52B) über einen Schaltungsunterbrecher 50A (50B) mit der Wechselstromenergieleitung 6A (6B) verbunden. Der Unterbrecher 49A (49B) wird durch einen "AUS"-Befehl I(XSRA) (I(XSRB)) geöffnet und durch einen "EIN"-Befehl I(YSRA) (I(YSRB)) geschlossen. Wenn sich der Unterbrecher 49A (49B) im geöffneten Zustand (Zustand "AUS") befindet, erzeugt er ein "AUS"-Signal XSRA (XSRB) mit dem logischen Pegel "1". Wenn sich der Unterbrecher 49A (49B) im geschlossenem Zustand (Zustand "EIN") befindet, ist der logische Pegel des "AUS"- Signals XSRA (XSRB) "0", d. h., das Signal XRSA (XSRB) mit dem logischen Pegel "1" verschwindet beim Zustand "EIN" des Unterbrechers 49A (49B). In diesem Fall erzeugt der Unterbrecher 49A (49B) ein "EIN"-Signal YSRA (YSRB) mit dem logischem Pegel "1". In gleichartiger Weise wird der Unterbrecher 50A (50B) durch einen "AUS"-Befehl I(XSCA) (I(XSCB)) geöffnet und durch einen "EIN"-Befehl I(YSCA) (I(YSCB)) geschlossen. Wenn sich der Unterbrecher 50A (50B) im geöffneten Zustand (Zustand "AUS") befindet, erzeugt er ein "AUS"-Signal XSCA (XSCB) mit logischem Pegel "1". Wenn sich der Unterbrecher 50A (50B) im geschlossenem Zustand (Zustand "EIN") befindet, ist der logische Pegel des "AUS"-Signals XSCA (XSCB) "0" und es wird ein "EIN"-Signal YSCA (YSCB) mit dem logischen Pegel "1" erzeugt.
• Der Umrichter 1A (1B) ist mit einem automatischen Grenzwinkel- bzw. Löschwinkel-Regler 11A (11B) und einem automatischen Stromregler 13A (13B) verknüpft.
• Der automatische Löschwinkel-Regler 11A (11B) ist für einen vorgegebenen Steuervorgang vorgesehen, bei dem der Löschwinkel γ des Umrichters 1A (1B) einem gegebenen Löschwinkelwert E17A (E17B) folgt. Wenn bei diesem Steuervorgang der Wert E17A (E17B) auf einen konstanten Wert festgelegt ist, ist der Löschwinkel γ des Umrichters 1A (1B) konstant. Der Wert E17A (E17B) wird von einem Addierer 17A (17B) erhalten. Der Addierer 17A (17B) erhält von einer Löschwinkel-Vorstelleinrichtung 18A (18B) einen minimalen Löschwinkelwert E18A (E18B) und ein Ausgangssignal E48 von einer automatischen Blindleistungs-Steuerschaltung 48. Der minimale Löschwinkel γmin des Umrichters 1A (1B) ist durch den Wert E18A (E18B) bestimmt. Das Ausgangssignal E48 dient zur Steuerung der Blindleistung der Wechselstromleitung 6A (6B).
• Die Schaltung 48 spricht auf ein Ausgangssignal E46 eines Subtrahierers 46 an, um eine Blindleistungssteuerung zu erzielen. Der Subtrahierer 46 empfängt an seinem positiven Eingang ein Ausgangssignal E45 (Blindleistungsreferenz) von einer Blindleistungs-Voreinstelleinrichtung 45 und an seinem negativen Eingang ein Ausgangssignal E47 eines Blindleistungsdetektors 47. Der Detektor 47 erfaßt die Größe der durch den Wechselrichter 1A (1B) geführten Blindleistung. Folglich wird die Blindleistung in Abhängigkeit vom Ausgangssignal E48 gesteuert, das den Unterschied zwischen E45 und E47 repräsentiert, und die gesteuerte Blindleistung folgt dem Wert des Ausgangssignals E45.
• Wenn die Blindleistung der Wechselstromleitung 6A (6B) im Bereich des Umrichters 1A (1B) in dieser Weise zu steuern ist, wird der Löschwinkel γ des Umrichters 1B (1A) durch das Ausgangssignal E48 gesteuert, so daß der Steuerwinkel des Umrichters 1A (1B) entsprechend geändert wird.
• Hierbei dient der Umrichter 1A (1B) unabhängig von den Umrichtungsfunktionen (Gleichrichtung, Wechselrichtung) als eine phasenverzögerte Last für die Wechselstromleitung 6A (6B) und der Leistungsfaktor der Umrichters 1A (1B) ist im wesentlichen proportional zum Cosinus des verzögerten Steuerwinkels.
• Der automatische Stromregler 13A (13B) ist für einen vorgegebenen Steuervorgang vorgesehen, wobei die Größe eines durch die Energieübertragungsleitungen 3 fließenden Gleichstroms Id von einem gegebenen Stromsteuerwert E23A (E23B) abhängt. Der Wert E23A (E23B) wird von einem Subtrahierer 23A (23B) abgegebenen. Der Subtrahierer 23A (23B) empfängt an seinem ersten negativen Eingang ein Ausgangssignal E22A (E22B) eines Strom- Spannungswandlers 22A (22B), an seinem zweiten negativen Eingang einen Stromgrenzwert bzw. Stromreservewert (Marginalstromwert) E25A (E25B) von einer Stromreserve-Voreinstelleinrichtung 25A (25B) über einen Schalter 24A (24B) und an seinem positiven Eingang ein Ausgangssignal E44 von einer automatischen Leistungssteuerschaltung 44. Der Wandler 22A (22B) empfängt ein Ausgangssignal E21A (E21B) von einem an der Gleichstromleitung 3 angeordneten Stromwandler 21A (21B) und wandelt das empfangene Signal E21A (E21B) in das Ausgangssignal E22A (E22B) um. Es ist lediglich einer der Schalter 24A und 24B, die den Betrieb des entsprechenden Umrichters (1A oder 1B) als Wechselrichter erlauben, geschlossen oder eingeschaltet. Entsprechend dem Steuerbetrieb des Reglers 13A (13B) wird die Größe des Gleichstroms 1d konstant gehalten, wenn das als Stromreferenz dienende Ausgangssignal E44 auf einen konstanten Wert festgelegt ist. Folglich wird der Gleichstrom Id auf den Leitungen 3 in Abhängigkeit vom Ausgangssignal E44 der Schaltung 44 gesteuert.
• Die automatische Leistungssteuerschaltung 44 ist zur Steuerung der Leistungsübertragung zwischen den Wechselstromleitungen 6A und 6B vorgesehen. Die Schaltung 44 spricht auf ein Ausgangssignal E42 eines Subtrahierers 42 an. Der Subtrahierer 42 empfängt an seinem positiven Eingang ein Ausgangssignal E41 (Wirkleistungsreferenz) von einer Leistungs-Voreinstelleinrichtung 41. Der negative Eingang des Subtrahierers 42 erhält ein Ausgangssignal E43 von einem Leistungdetektor 43, der die Größe der Leistung (Wirkleistung) erfaßt, die über die Gleichstromleitungen 3 übertragen wird. Somit wird die Leistungsübertragung in Abhängigkeit vom Ausgangssignal E42 oder E44 gesteuert, das den Unterschied zwischen den Signalen E41 und E43 repräsentiert, und die gesteuerte Leistung folgt dem Wert des Ausgangssignals E41.
• Ein Ausgangssignal E11A (E11B) des automatischen Löschwinkel- Reglers 11A (11B) und ein Ausgangssignal E13A (E13B) vom automatischen Stromregler 13A (13B) werden einer Vorrangschaltung 28A (28B) für voreilenden Steuerwinkel zugeführt. Die Schaltung 28A (28B) wählt eines der zugeführten Ausgangssignale derart, daß der Steuerwinkel des gewählten Signals bezüglich seiner Phase dem Steuerwinkel des nichtgewählten Signals voreilt. Das gewählte, von der Schaltung 28A (28B) abgegebene Ausgangssignal wird über eine Phasensteuerschaltung 29A (29B) und einen Impulsverstärker 30A (30B) in Tor- bzw. Gate-Impulse E30A (E30B) umgewandelt, die zur Ansteuerung (Triggerung) der Schaltelemente im Umrichter 1A (1B) eingesetzt werden.
• Fig. 4 zeigt eine Schaltung zum Steuern der "EIN"/"AUS"-Zustände der Unterbrecher 49B und 50B. Hierbei steuert die Schaltung gemäß Fig. 4 die Schaltungsverbindung der Nebenschluß-Reaktanzdrossel 41B und des Nebenschlußkondensators 52B. (Die Schaltung gemäß Fig. 4 kann zur Steuerung der Schaltungsverbindung der Nebenschluß-Reaktanzdrossel 51A und des Nebenschlußkondensators 52A eingesetzt werden.)
• Der Löschwinkel γ der Leistungsumrichter-Steuervorrichtung kann aus dem Wert E17B (Fig. 3) erhalten werden. Der erfaßte Löschwinkel γ wird Pegeldetektoren 53 und 54 zugeführt. Der Detektor 53 besitzt einen dem minimalen Löschwinkel entsprechenden Referenzpegel γmin. Der Referenzpegel γmin kann aus dem minimalen Löschwinkelwert E18B (Fig. 3) erhalten werden. Der Detektor 54 besitzt einen anderen Referenzpegel γmin + Δγ der durch Addition des Werts E18B mit einem gegebenen festen Wert Δγ erhalten wird. Wenn der Signalpegel des erfaßten Löschwinkels γ den Referenzpegel γmin erreicht, erzeugt der Detektor 53 ein Ausgangssignal E53 mit einem logischen Pegel "1". Wenn der Pegel des Löschwinkels γ den Referenzpegel γmin um den vorgegebenen festen Wert Δγ überschreitet, erzeugt der Detektor 54 ein Ausgangssignal E54 mit einem logischem Pegel "1".
• Das Ausgangssignal E53 wird einer monostabilen Kippstufe (monostabiler Multivibrator = MMV) 55 zugeführt und das Ausgangssignal E54 wird an eine monostabile Kippstufe (MMV) 56 angelegt. Die monostabile Kippstufe 55 wird durch die ansteigende Flanke des Ausgangssignals E53 angestoßen (getriggert) und erzeugt den "AUS"-Befehl I(XSRB) mit einer Impulsbreite von beispielsweise einigen wenigen hundert Millisekunden. Die monostabile Kippstufe 56 wird durch die ansteigende Flanke des Ausgangssignals E54 angestoßen und erzeugt den "AUS"-Befehl I(XSCB) mit einer Impulsbreite von beispielsweise einigen wenigen hundert Millisekunden. Der Befehl I(XSRB) wird an den ersten Eingang eines UND-Glieds 57 angelegt. Das UND- Glied 57 empfängt an seinem zweiten Eingang das "AUS"-Signal XSRB. Wenn der logische Pegel des Signals XSRB "1" ist, erzeugt das UND-Glied 57 einen "EIN"-Befehl I(YSCB) als Reaktion auf den "AUS"-Befehl I(SXRB). Der Befehl I(XSCB) wird dem ersten Eingang eines UND-Glieds 58 zugeführt. Das UND- Glied 58 empfängt an seinem zweiten Eingang das "AUS"-Signal XSCB. Wenn der logische Pegel des Signals XSCB "1" ist, erzeugt das UND-Glied 58 einen "EIN"-Befehl I(YSRB) als Reaktion auf den "AUS"-Befehl I(XSCB).
• Fig. 5 zeigt eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen der Übertragungsleistung (erfaßte Wirkleistung) Pd und der Blindleistung Q. Diese Beziehung wird durch die Arbeitsweise der Schaltung gemäß Fig. 4 erhalten und entspricht der Darstellung in Fig. 2.
• Bezugnehmend auf Fig. 5 wird davon ausgegangen, daß der Arbeitspunkt der Umrichter 1A (Gleichrichter) und 1B (Wechselrichter) in Fig. 3 ein Punkt P1 ist. Am Punkt P1 sind sowohl die Nebenschluß-Reaktanzspule 51B als auch der Nebenschlußkondensator 53B von der Wechselstromleitung 6B getrennt. In diesem Fall ist der logische Pegel jedes Signals XSRB und XSCB gleich "1". Es sei angenommen, daß die Umrichter 1A und 1B aus einem bestimmten Grund am Punkt P2 betrieben werden müssen. In diesem Fall wechselt ein Systembediener den voreingestellten Wert (E45) der Blindleistung von QA auf QB durch manuelle Betätigung der Blindleistungs-Voreinstelleinrichtung 45. Durch die Arbeitsweise der automatischen Blindleistungs-Steuerschaltung 48 bei dieser Veränderung des voreingestellten Werts wird der Löschwinkel γ verkleinert und der Arbeitspunkt von P1 auf den Punkt P3 verschoben. Da der Punkt P3 auf der Kurve des minimalen Löschwinkels γmin liegt, wird nicht länger eine Verringerung der Löschwinkels γ bewirkt. Daher wird die Verringerung des Löschwinkels γ am Punkt P3 beendet.
• Da der erfaßte Löschwinkel γ am Punkt P3 den Referenzpegel γmin erreicht, gibt der Detektor 53 das Ausgangssignal E53 an die monostabile Kippstufe 55 ab, so daß der "AUS"-Befehl I(XSRB) erzeugt wird. Da weiterhin der logische Pegel des Signals XSRB "1" ist, erzeugt das UND-Glied 57 einen "EIN"-Befehl I(YSCB) mit dem logischem Pegel "1". Durch diesen "EIN"- Befehl I(YSCB) wird der Unterbrecher 50B geschlossen und der Nebenschlußkondensator 52 mit der Wechselstromleitung 6B verbunden. Dann wird der Arbeitspunkt einmal vom Punkt P3 zum Punkt P4 verschoben. Nachfolgend wird der Arbeitspunkt vom Punkt P4 auf den Punkt P2 aufgrund des automatischen Blindleistungs-Steuerbetriebs der Schaltung 48 verschoben.
• Falls der Arbeitspunkt vom Punkt P2 auf den Punkt P1 zu verschieben ist, arbeitet die Schaltung gemäß Fig. 4 wie folgt.
• Wenn der voreingestellte Wert (E45) der Blindleistung von QB auf QA geändert wird, wird der Löschwinkel γ durch die automatische Blindleistungssteuerung der Schaltung 48 vergrößert. Wenn der Löschwinkel γ weiterhin auf γmin + Δγ erhöht wird, erzeugt die Kippstufe 56 den "AUS"-Befehl I(XSCB). Dann wird der Unterbrecher 50B geöffnet und der Nebenschlußkondensator 52B von der Wechselstromleitung 6B abgetrennt, so daß der Arbeitspunkt zum Punkt P1 verschoben wird.
• Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel kann der Löschwinkel γ direkt von dem mit hoher Spannung betriebenen Umrichter (Wechselrichter) 1B erfaßt werden. Jedoch ist eine solche direkte Erfassung des Löschwinkels γ vom Standpunkt der Kosten und der Zuverlässigkeit nicht empfehlenswert. Vielmehr ist es trotz der relativ schwierigen genauen Erfassung des Löschwinkels γ praktikabel, den Löschwinkel γ in arithmetischer Weise in Übereinstimmung mit dem Gleichstrom Id, der Gleichspannung an der Wicklung des Transformators 4B, dessen Kommutierungsimpendanz usw. zu erhalten.
• Fig. 6 zeigt eine weitere Schaltung zum Steuern der Verbindung eines Nebenschlußkondensators (oder einer Nebenschluß- Reaktanzspule), bei der ein dem minimalen Löschwinkel γmin entsprechender Wert (Q1) und ein dem Löschwinkel γ entsprechender Wert (Q2) erfaßt werden.
• Um nachfolgend eine längere Erläuterung zu vermeiden, wird hauptsächlich der Fall beschrieben, daß die Verbindung eines Nebenschlußkondensators (52B) auf der Seite des Wechselrichters (1B) gesteuert wird.
• Gemäß Fig. 6 wird eine analoge Information über die erfaßte Wirkleistung Pd (Ausgangssignal E43 in Fig. 3) einem Analog- Digital-Wandler 59 zugeführt. Der Analog-Digital-Wandler 59 erzeugt digitale Daten E59 entsprechend der Wirkleistung Pd. Die Daten E59 werden einem Codeumsetzer 60 zugeführt. Der Umsetzer 60 kann durch einen Festwertspeicher (ROM) gebildet werden, der eine Codeumsetzung gemäß einer vorgegebenen Funktion "Q = f(Pd)" durchführt. In diesem Fall werden die Daten E59 als Adressdaten für den Festwertspeicher 60 eingesetzt. Im Festwertspeicher 60 sind Daten für die Wirkleistung Q entsprechend der erfaßten Wirkleistung Pd gespeichert, d. h. es sind Daten für die in Fig. 2 gezeigte γmin-Kurve A-B gespeichert.
• Wenn die Daten E59 zugeführt werden, stellt der Festwertspeicher 60 Daten E60 bereit, die einen Wirkleistungswert Q1 auf der γmin-Kurve A-B repräsentierten. Folglich wird ein dem minimalen Löschwinkel γmin entsprechender Wert Q1 durch Funktionsumsetzung im Festwertspeicher 60 erhalten. Allerdings ist diese γmin-Kurve A-B für den Fall erhalten, daß der Nebenschlußkondensator 52B mit der Wechselstromleitung 6B verbunden ist. Somit weicht die γmin-Kurve von der Kurve A-B ab, wenn der Nebenschlußkondensator 52B von der Wechselstromleitung 6B getrennt ist (oder wenn die Nebenschluß-Reaktanzspule 51B mit der Wechselstromleitung 6B verbunden ist), wie aus der Darstellung in Fig. 2 ersichtlich ist. In der Praxis ist es nicht empfehlenswert, mehrere unabhängige Festwertspeicher 60 für jeweilige Verbindungszustände der Nebenschluß-Reaktanzspule 51B und des Nebenschlußkondensators 52B bereitstellen (in diesem Fall sind drei Festwertspeicher erforderlich).
• Hierbei sollte aber wieder in Erinnerung gerufen werden, daß die Kurve A-B in Fig. 2 parallel entlang der Q-Achse bei "EIN"/"AUS"-Betrieb der Unterbrecher 49B und 50B verschoben wird. Auf dieser Grundlage wird bei der Schaltung gemäß Fig. 6 die nachstehende Gestaltung eingesetzt, durch die ein vollständiger Betrieb der Phasenmodifizieranordnung mit Hilfe eines einzigen Festwertspeichers erreicht wird.
• Gemäß Fig. 6 wird analoge Information betreffend die erfaßte Wirkleistung Qd (Ausgangssignal E47 in Fig. 3) einem Addierer 61 zugeführt. Der Addierer 61 empfängt weiterhin ein Signal, das der Blindleistungskapazität der Nebenschluß-Reaktanzspule 41B und des Nebenschlußkondensators 52B entspricht. Es sei angenommen, daß jede Blindleistungskapazität der Reaktanzspule 51B und des Kondensators 52B durch QO repräsentiert ist. In diesem Fall stellt ein Potentiometer 62 ein der Blindleistungskapazität QO entsprechendes Signal E62 bereit, während ein Potentiometer 63 einen der Blindleistungskapazität 2QO entsprechendes Signal E63 erzeugt. Das Signal E62 wird dem Addierer 61 über einen Schalter 64 zugeführt. Das Signal E63 wird dem Addierer 61 über einen Schalter 65 zugeführt.
• Der Schalter 64 wird durch ein von einem UND-Glied erhaltenes Signal E70 mit logischem Pegel "1" eingeschaltet. Der Schalter 65 wird durch ein von einem Inverter 71 erhaltenes Signal E71 mit logischem Pegel "1" eingeschaltet. Das UND-Glied 70 spricht auf das "EIN"-Signal YSCB und das "AUS"-Signal XSRB an und erzeugt das die logische UND-Verknüpfung der Signale YSCB und XSRB repräsentierende Signal E70. Das Signal E71 wird durch Umkehrung der Phase des Signals E70 erhalten.
• Ein Ausgangssignal E61 (Qd + Qo oder Qd + 2Qo) vom Addierer 61 wird einem Addierer 66 zugeführt. Der Addierer 66 empfängt weiterhin ein Signal E67 von einem Potentiometer 67. Das Signal E67 zeigt einen vorbestimmten Wert ΔQ an. Der Addierer 66 erzeugt ein Signal E66, das einen Blindleistungswert Q2 repräsentiert, der E61 + ΔQ und weiterhin dem Löschwinkel γ entspricht. Der Wert ΔQ dient zur Verhinderung unerwünschter häufiger Einschaltungen/Ausschaltungen des Unterbrechers 50B. Solche häufigen Einschaltungen/Ausschaltungen könnten durch häufige Erzeugung von EIN/AUS-Befehlen I(YSCB)/I(XSCB) beim selben Q- (oderγ)-Wert verursacht werden.
• Die digitalen Daten E60 (Q1) werden über einen Digital-Analog-Wandler 60 in ein entsprechendes analoges Signal E600 umgewandelt. Das Signal E600 (Q1) wird einem Pegelvergleicher 68 zugeführt. Der Vergleicher 68 empfängt weiterhin das Signal E66 (Q2 = E61 + ΔQ). Der Pegel des Signals E60 (Q1) wird mit demjenigen des Signals E66 (Q2) im Vergleicher 68 verglichen. Wenn der Fall E600 ≥ E66 oder Q1 ≥ Q2 vorliegt, erzeugt der Vergleicher 68 ein Ausgangssignal E68 mit logischem Pegel "1". Durch die ansteigende Flanke des Ausgangssignals E68 wird eine monostabile Kippstufe 69 getriggert. Die monostabile Kippstufe 69 erzeugt, wenn sie angestoßen wird, einen "AUS"-Befehl I(XSCB) mit einer gegebenen Impulsbreite. Dieser Befehl I(XSCB) öffnet den Unterbrecher 50B, so daß der Nebenschlußkondensator 52B von der Wechselstromleitung 6B abgetrennt wird.
• Der "AUS"-Befehl I(XSCB) wird einem UND-Glied 690 zugeführt. Das UND-Glied 690 empfängt weiterhin das Signal XSCB. Falls der Befehl I(XSCB) bei XSCB = "1" erzeugt wird (der Kondensator 52B ist in diesem Fall von der Wechselstromleitung 6B abgetrennt), erzeugt das UND-Glied 690 einen "EIN"-Befehl I(YSCB) mit dem logischem Pegel "1". Hierdurch wird der Unterbrecher 50B geschlossen und der Nebenschlußkondensator 52B mit der Wechselstromleitung 6B verbunden.
• Fig. 7 zeigt eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen der Übertragungsleistung (erfaßte Wirkleistung) Pd und der Blindleistung Q. Diese Beziehung wird durch den Betrieb der Schaltung gemäß Fig. 6 erhalten und entspricht der Darstellung in Fig. 5.
• Es sei angenommen, daß die Blindleistungen bei den Arbeitspunkten P10 und P12 mit QE bzw. QF bezeichnet sind und der Arbeitspunkt vom Punkt P12 zum Punkt P10 geändert wird. Vor diesem Wechsel des Arbeitspunkts ist die erfaßte Blindleistung Qd = QF. In diesem Fall ist die Nebenschluß-Reaktanzspule 51B von der Wechselstromleitung SB abgetrennt, während der Nebenschlußkondensator 52B mit der Wechselstromleitung 6B verbunden ist. Dann wird das Signal XSRB zu logisch "1" zu das Signal YSCB zu logisch "1", so daß das Signal E70 den logischen Pegel "1" und das Signal E71 den logischen Pegel "0" besitzen. Hieraus ergibt sich, daß der Schalter 64 eingeschaltet und der Schalter 65 ausgeschaltet wird und die folgende Gleichung gilt:
• Q2 (E66) = Qd(QF) + Q0 + ΔQ ... (1)
• Ein Punkt Q2 in Fig. 7 repräsentiert den vorstehend angegebenen Wert Q2 aus der Gleichung (1). Wenn der Löschwinkel γ aufgrund des automatischen Blindleistungs-Steuerbetriebs der Schaltung 48 gemäß Fig. 3 vergrößert wird, wird die erfaßte Blindleistung Qd verringert, so daß der Wert Q2 in Gleichung (1) verkleinert wird. Hieraus ergibt sich, daß der Punkt Q2 nach unten verschoben wird. Wenn E600 = E66 oder Q1 = Q2 gilt, d. h., wenn der Punkt Q2 einen Punkt Q1 auf der γmin- Kurve A-B erreicht, wird ein "AUS"-Befehl I(XSCB) von der monostabilen Kippstufe 69 erzeugt, so daß der Nebenschlußkondensator 52B von der Wechselstromleitung 6B abgetrennt wird. Wenn der Kondensator 52B abgetrennt wird, verschiebt sich der Arbeitspunkt einmal vom Punkt Q1 zu einem Punkt Q1* auf einer weiteren γmin-Kurve A*-B*, und es verschiebt sich nachfolgend der Arbeitspunkt weiter von Q1* zu P10 aufgrund des automatischen Blindleistungs-Steuerbetriebs der Schaltung 48.
• Wenn der Arbeitspunkt vom Punkt P10 zum Punkt P12 geändert wird, arbeitet die Schaltung gemäß Fig. 6 wie folgt.
• Vor dieser Veränderung des Arbeitspunkts ist die erfaßte Blindleistung Qd gleich QE. In diesem Fall ist sowohl die Nebenschluß-Reaktanzspule 51B als auch der Nebenschlußkondensator 52B von der Wechselstromleitung 6B abgetrennt. Dann wird das Signal XSRB zu logisch "1", das Signal XSCB zu logisch "1" und das Signal YSCB zu logisch "0". Hieraus folgt, daß das Signal E70 zu logisch "0" und das Signal E71 zu logisch "1" wird, der Schalter 64 abgeschaltet wird und der Schalter 65 eingeschaltet wird, sowie die nachstehend Beziehung gilt:
• Q2 (E66) = Qd (QE) + 2Q0 + ΔQ ... (2)
• Ein Punkt Q2* in Fig. 7 repräsentiert den Wert Q2 in Gleichung (2). (Der Unterschied (= Qo) zwischen Q2 in Gleichung (2) und Q2 in Gleichung (1) entspricht dem Wert Δγ in Fig. 4). Wenn der Löschwinkel γ durch den automatischen Blindleistungs-Steuerbetrieb der Schaltung 48 vergrößert wird, wird die erfaßte Blindleistung Qd verringert, so daß der Wert Q2 in Gleichung (2) verkleinert wird. Hieraus ergibt sich, daß der Punkt Q2* nach unten verschoben wird. Wenn durch den Vergleicher 68 in Fig. 6 erfaßt wird, daß E600 = E66 ist, oder wenn der Punkt Q2* den Punkt Q1* auf der *min-Kurve A*f-B* erreicht, wird ein "AUS"-Befehl I(XSCB) bei XSCB = "1" erzeugt. In diesem Fall erzeugt das UND-Glied 690 einen "EIN"- Befehl I(YSCB), so daß der Nebenschlußkondensator 52B mit der Wechselstromleitung 6B verbunden wird. Dann wird der Arbeitspunkt einmal von Q1* zu Q1 verschoben und nachfolgend wird der Arbeitspunkt weiterhin aufgrund des automatischen Blindleistung-Steuerbetriebs der Schaltung 48 von Q1 zu P12 verschoben.
• Die vorstehende Erläuterung betrifft den Fall, das im anfänglichen Zustand die Nebenschluß-Reaktanzspule 51B abgetrennt und der Nebenschlußkondensator 52B angeschlossen ist, oder den Fall, daß anfänglich sowohl die Nebenschluß-Reaktanzspule 51B als auch der Nebenschlußkondensator 52B abgetrennt sind. Eine gleichartige Erläuterung läßt sich aber auch für den Fall anwenden, daß die Nebenschluß-Reaktanzspule 51B im anfänglichen Zustand angeschlossen ist, während der Nebenschlußkondensator 52B abgetrennt ist. Wenn hierbei die Bezugszeichen I(XSCB), I(YSCB), I(YSCB), XSCB, YSCB und XSRB jeweils durch I(YSRB), I(XSRB), YSRB, XSRB und YSCB ersetzt werden, kann die Schaltung gemäß Fig. 6 zur Steuerung der Verbindung der Nebenschluß-Reaktanzspule 51B eingesetzt werden.
• Die vorliegende Erfindung wurde unter Bezugnahme auf einen Fall beschrieben, bei dem die Blindleistung der Wechselstromleitung gesteuert wird. Jedoch kann die vorliegende Erfindung auch bei einem Fall angewendet werden, bei dem eine Wechselspannung der Wechselspannungsleitung gesteuert wird. In diesem Fall entspricht die Vergrößerung/Verkleinerung der Wechselspannung dem Produkt aus der Vergrößerung/Verkleinerung der Blindleistung und der Reaktanzkomponente der Wechselstromleitung.
• Die vorliegende Erfindung kann bei einem Umrichtersteuersystem gemäß EP-A-0 129 250 eingesetzt werden. Weiterhin kann die vorliegende Erfindung bei einer Leistungsumrichter-Steuervorrichtung und einem Leistungsumrichter-Steuerverfahren gemäß EP-A-0 156 346 eingesetzt werden.

Claims (8)

1. Steuerverfahren zur Steuerung eines Leistungsumrichters, der Teil eines Gleichstromenergieübertragungssystems oder eines Frequenzwandlersystems ist und eine Phasenmodifizieranordnung aufweist, bei dem die Blindleistung (Q) oder die Wechselspannung einer an eine Gleichstromleitung (3) angekoppelten Wechselstromleitung (6A, 6B) durch Modifizieren eines Löschwinkels gesteuert wird, und bei dem, wenn der Löschwinkel (γ) einen gegebenen minimalen Löschwinkel (γmin) erreicht, ein phasenverzögerndes Reaktanzelement (51B) von der Wechselstromleitung (6B) abgetrennt wird, und, wenn der Löschwinkel (γ) einen gegebenen minimalen Löschwinkel (γmin) um einen vorbestimmten Wert (Δγ) übersteigt, das phasenverzögernde Reaktanzelement (51B) an die Wechselstromleitung (6B) angeschlossen wird, wobei das Steuerverfahren die Schritte umfaßt:

Bilden eines Löschwinkelsteuersignals (E11A) abhängig von einem minimalen Löschwinkel und einem Blindleistungsfehlersignal (E48),

Bilden eines Stromsteuersignals (E13A/E13B) abhängig von der Differenz zwischen einem Gleichstromwert (E21A/E21B) in der Gleichstromleitung (3) und einem Stromreferenzwert, von denen letzterer ein Wirkleistungsfehlersignal (E44) repräsentiert, wenn der Leistungsumrichter (1A/1B) als Gleichrichter arbeitet, und eine Differenz zwischen dem Wirkleistungsfehlersignal (E44) und einem Stromreservesignal (E25A/E25B) repräsentiert, wenn der Leistungsumrichter (1A/1B) als Wechselrichter arbeitet, und

Auswählen zur Steuerung des Leistungsumrichters desjenige der beiden Steuersignale, das einem Steuerwinkel entspricht, der gegenüber dem des nicht ausgewählten Signals in der Phase voreilt.

2. Steuerverfahren zur Steuerung eines Leistungsumrichters, der Teil eines Gleichstromenergieübertragungssystems oder eines Frequenzwandlersystems ist und eine Phasenmodifizieranordnung aufweist, bei dem die Blindleistung (Q) oder die Wechselspannung einer an eine Gleichstromleitung (3) angekoppelten Wechselstromleitung (6A, 6B) durch Modifizieren eines Löschwinkels gesteuert wird, und bei dem, wenn der Löschwinkel (γ) einen gegebenen minimalen Löschwinkel (γmin) erreicht, ein phasenvorstellendes Reaktanzelement (52B) an der Wechselstromleitung (6B) angeschlossen wird, und, wenn der Löschwinkel (γ) einen gegebenen minimalen Löschwinkel (γmin) um einen vorbestimmten Wert (Δγ) übersteigt, das phasenvorstellende Reaktanzelement (52B) von der Wechselstromleitung (6B) abgetrennt wird, wobei das Steuerverfahren die Schritte umfaßt:

Bilden eines Löschwinkelsteuersignals (E11A) abhängig von einem minimalen Löschwinkel und einem Blindleistungsfehlersignal (E48),

Bilden eines Stromsteuersignals (E13A/E13B) abhängig von der Differenz zwischen einem Gleichstromwert (E21A, E21B) in der Gleichstromleitung (3) und einem Stromreferenzwert, von denen letzterer ein Wirkleistungsfehlersignal (E44) repräsentiert, wenn der Leistungsumrichter (1A/1B) als Gleichrichter arbeitet, und eine Differenz zwischen dem Wirkleistungsfehlersignal (E44) und einem Stromreservesignal (E25A/E25B) repräsentiert, wenn der Leistungsumrichter (1A/1B) als Wechselrichter arbeitet, und

Auswählen zur Steuerung des Leistungsumrichters desjenige der beiden Steuersignale, das einem Steuerwinkel entspricht, der gegenüber dem des nicht ausgewählten Signals in der Phase voreilt.

3. Steuervorrichtung zur Steuerung eines Leistungsumrichters, der Teil eines Gleichstromenergieübertragungssystems oder eines Frequenzwandlersystems ist und eine Phasenmodifizieranordnung aufweist, bei der die Blindleistung (Q) oder die Wechselspannung einer an eine Gleichstromleitung (3) angekoppelten Wechselstromleitung (6A, 6B) durch Modifizieren eines Löschwinkels gesteuert wird, umfassend:

eine Einrichtung (53, 55) zum Vergleich des Löschwinkels (γ) mit einem gegebenen minimalen Löschwinkel (γmin) und zum Abschalten eines phasenverzögernden Reaktanzelements (51B) von der Wechselstromleitung (6B), wenn der Löschwinkel (γ) dem gegebenen minimalen Löschwinkel (γmin) entspricht, eine Einrichtung (54, 56, 58) zum Vergleich des Löschwinkels (γ) mit einem speziellen Wert (γmin + Δγ), der aus der Summe des gegebenen minimalen Löschwinkels (γmin) und eines vorbestimmten Werts (Δγ) gebildet ist, und zum Anschließen des phasenverzögernden Reaktanzelements (51B) an die Wechselstromleitung (6B), wenn der Löschwinkel (γ) den gegebenen minimalen Löschwinkel (γmin) um den vorbestimmten Wert (Δγ) übersteigt,

eine Einrichtung (11A) zur Bildung eines Löschwinkelsteuersignals (E11A) abhängig von dem minimalen Löschwinkel und einem Blindleistungsfehlersignal (E48),

eine Einrichtung (13A/13B) zur Bildung eines Stromsteuersignals (E13A/E13B) abhängig von der Differenz zwischen einem Gleichstromwert (E21A/E21B) in der Gleichstromleitung (3) und einem Stromreferenzwert, von denen letzterer ein Wirkleistungsfehlersignal (E44) repräsentiert, wenn der Leistungsumrichter (1A/1B) als Gleichrichter arbeitet, und eine Differenz zwischen dem Wirkleistungsfehlersignal (E44) und einem Stromreservesignal (E25A/E25B) repräsentiert, wenn der Leistungsumrichter (1A/1B) als Wechselrichter arbeitet, und eine Einrichtung (28A/28B), die zur Steuerung des Leistungsumrichters dasjenige der beiden Steuersignale auswählt, das einem Steuerwinkel entspricht, der gegenüber dem des nicht ausgewählten Steuersignals in der Phase voreilt.

4. Steuervorrichtung zur Steuerung eines Leistungsumrichters, der Teil eines Gleichstromenergieübertragungssystems oder eines Frequenzwandlersystems ist und eine Phasenmodifizieranordnung aufweist, bei der die Blindleistung (Q) oder die Wechselspannung einer an eine Gleichstromleitung (3) angekoppelten Wechselstromleitung (6A, 6B) durch Modifizieren eines Löschwinkels gesteuert wird, umfassend:

eine Einrichtung (53, 55, 57) zum Vergleich des Löschwinkels (γ) mit einem gegebenen minimalen Löschwinkel (γmin) und zum Anschließen eines phasenvorstellenden Reaktanzelements (52B) an die Wechselstromleitung (6B), wenn der Löschwinkel (γ) dem gegebenen minimalen Löschwinkel (γmin) entspricht,

eine Einrichtung (54, 56, 58) zum Vergleich des Löschwinkels (γ) mit einem speziellen Wert (γmin + Δγ), der aus der Summe des gegebenen minimalen Löschwinkels (γmin) und eines vorbestimmten Werts (Δγ) gebildet ist, und zum Abtrennen des phasenvorstellenden Reaktanzelements (52B) von der Wechselstromleitung (6B), wenn der Löschwinkel (γ) den gegebenen minimalen Löschwinkel (γmin) um den vorbestimmten Wert (Δγ) übersteigt,

eine Einrichtung (11A) zur Bildung eines Löschwinkelsteuersignals (E11A) abhängig von dem minimalen Löschwinkel und einem Blindleistungsfehlersignal (E48),

eine Einrichtung (13A, 13B) zur Bildung eines Stromsteuersignals (E13A/E13B) abhängig von der Differenz zwischen einem Gleichstromwert (E21A/E21B) in der Gleichstromleitung (3) und einem Stromreferenzwert, von denen letzterer ein Wirkleistungsfehlersignal (E44) repräsentiert, wenn der Leistungsumrichter (1A/1B) als Gleichrichter arbeitet, und eine Differenz zwischen dem Wirkleistungsfehlersignal (E44) und

einem Stromreservesignal (E25A/E25B) repräsentiert, wenn der Leistungsumrichter (1A/1B) als Wechselrichter arbeitet, und

eine Einrichtung (28A/28B), die zur Steuerung des Leistungsumrichters dasjenige der beiden Steuersignale auswählt, das einem Steuerwinkel entspricht, der gegenüber dem des nicht ausgewählten Steuersignals in der Phase voreilt.

5. Steuervorrichtung zur Steuerung eines Leistungsumrichters, der Teil eines Gleichstromenergieübertragungssystems oder eines Frequenzwandlersystems ist und eine Phasenmodifizieranordnung aufweist, bei der die Blindleistung (Q) oder die Wechselspannung einer an eine Gleichstromleitung (3) angekoppelten Wechselstromleitung (6A, 6B) durch Modifizieren eines Löschwinkels gesteuert wird, umfassend:

eine Wirkleistungsdetektoreinrichtung (43 in Fig. 3) zum Erfassen der Wirkleistung (Pd), die von dem Gleichstromenergieübertragungssystem verarbeitet wird, und zum Erzeugen eines Wirkleistungssignals (E43),

eine Blindleistungsdetektoreinrichtung (47 in Fig. 3) zum Erfassen der Blindleistung (Qd), die von dem Gleichstromenergieübertragungssystem oder einem Frequenzwandlersystem verarbeitet wird, und zum Erzeugen eines Blindleistungssignals (E47),

eine Komparatoreinrichtung (59-71 in Fig. 6), die an die Wirkleistungsdetektoreinrichtung (43) und die Blindleistungsdetektoreinrichtung (47) angeschlossen ist, um einen ersten Wert (Q1), der dem Wirkleistungssignal (E43) entspricht, mit einem zweiten Wert (Q2), der dem Blindleistungssignal (E47) entspricht, zu vergleichen und einen Anschlußzustand des phasenverzögernden Reaktanzelements (51B) nach Maßgabe einer Bedingung, daß der erste Wert (Q1) dem zweiten Wert (Q2) entspricht, zu steuern,

eine Einrichtung (11A) zur Bildung eines Löschwinkelsteuersignals (E11A) abhängig von einem minimalen Löschwinkel und einem Blindleistungsfehlersignal (E48),

eine Einrichtung (13A/13B) zur Bildung eines Stromsteuersignals (E13A/E13B) abhängig von der Differenz zwischen einem Gleichstromwert (E21A/E21B) in der Gleichstromleitung (3) und einem Stromreferenzwert, von denen letzterer ein Wirkleistungsfehlersignal (E44) repräsentiert, wenn der Leistungsumrichter (1A/1B) als Gleichrichter arbeitet, und eine Differenz zwischen dem Wirkleistungsfehlersignal (E44) und

einem Stromreservesignal (E25A/E25B) repräsentiert, wenn der Leistungsumrichter (1A/1B) als Wechselrichter arbeitet, und eine Einrichtung (28A/28B), die zur Steuerung des Leistungsumrichters dasjenige der beiden Steuersignale auswählt, das einem Steuerwinkel entspricht, der gegenüber dem des nicht ausgewählten Steuersignals in der Phase voreilt.

6. Steuervorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Komparatoreinrichtung (59-71 in Fig. 6) eine Einrichtung (62-65, 70, 71) zur Änderung des zweiten Werts (Q2) um einen vorbestimmten Betrag (Qo, 2Qo) nach Maßgabe des Anschlußzustands des phasenverzögernden Reaktanzelements (51B) enthält.

7. Steuervorrichtung zur Steuerung eines Leistungsumrichters, der Teil eines Gleichstromenergieübertragungssystems oder eines Frequenzwandlersystems ist und eine Phasenmodifizieranordnung aufweist, bei der die Blindleistung (Q) oder die Wechselspannung einer an eine Gleichstromleitung (3) angekoppelten Wechselstromleitung (6A, 6B) durch Modifizieren eines Löschwinkels gesteuert wird, umfassend:

eine Wirkleistungsdetektoreinrichtung (43 in Fig. 3) zum Erfassen der Wirkleistung (Pd), die von dem Gleichstromenergieübertragungssystem verarbeitet wird, und zum Erzeugen eines Wirkleistungssignals (E43),

eine Blindleistungsdetektoreinrichtung (47 in Fig. 3) zum Erfassen der Blindleistung (Qd), die von dem Gleichstromenergieübertragungssystem oder einem Frequenzwandlersystem verarbeitet wird, und zum Erzeugen eines Blindleistungssignals (E47),

eine Komparatoreinrichtung (59-71 in Fig. 6), die an die Wirkleistungsdetektoreinrichtung (43) und die Blindleistungsdetektoreinrichtung (47) angeschlossen ist, um einen ersten Wert (Q1), der dem Wirkleistungssignal (E43) entspricht, mit einem zweiten Wert (Q2), der dem Blindleistungssignal (E47) entspricht, zu vergleichen und einen Abtrennzustand des phasenvorstellenden Reaktanzelements (52B) nach Maßgabe einer Bedingung, daß der erste Wert (Q1) dem zweiten Wert (Q2) entspricht, zu steuern,

eine Einrichtung (11A) zur Bildung eines Löschwinkelsteuersignals (E11A) abhängig von einem minimalen Löschwinkel und einem Blindleistungsfehlersignal (E48),

eine Einrichtung (13A/13B) zur Bildung eines Stromsteuersignals (E13A/E13B) abhängig von der Differenz zwischen einem Gleichstromwert (E21A/E21B) in der Gleichstromleitung (3) und einem Stromreferenzwert, von denen letzterer ein Wirkleistungsfehlersignal (E44) repräsentiert, wenn der Leistungsumrichter (1A/1B) als Gleichrichter arbeitet, und eine Differenz zwischen dem Wirkleistungsfehlersignal (E44) und einem Stromreservesignal (E25A/E25B) repräsentiert, wenn der Leistungsumrichter (1A/1B) als Wechselrichter arbeitet, und eine Einrichtung (28A/28B), die zur Steuerung des Leistungsumrichters dasjenige der beiden Steuersignale auswählt, das einem Steuerwinkel entspricht, der gegenüber dem des nicht ausgewählten Steuersignals in der Phase voreilt.

8. Steuervorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Komparatoreinrichtung (59-71 in Fig. 6) eine Einrichtung (62-65, 70, 71) zur Änderung des zweiten Werts (Q2) um einen vorbestimmten Betrag (Qo, 2Qo) nach Maßgabe des Anschlußzustands des phasenvorstellenden Reaktanzelements (52B) enthält.