DE69920424T2 - Verfahren zur Steuerung eines Wirkleistungsflusses in einem Hochspannungsgleichstrom-Übertragungssystem - Google Patents

Verfahren zur Steuerung eines Wirkleistungsflusses in einem Hochspannungsgleichstrom-Übertragungssystem Download PDF

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Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines Wirkleistungsflusses in einem Hochspannungsgleichstrom-Übertragungssystem das eine erste und eine zweite Umformerstation, die miteinander durch eine Gleichstromverbindung verbunden sind, jede Umformerstation mit einem Spannungsquellenumformer aufweist, wobei die erste Umformerstation die Spannung der Gleichstromverbindung bei der ersten Umformerstation in Abhängigkeit eines ersten Spannungsreferenzwerts steuert, und die zweite Umformerstation den Wirkleistungsfluss durch die zweite Umformerstation steuert, und ein Hochspannungsgleichstrom-Übertragungssystem zum Ausführen des Verfahrens.
  • STAND DER TECHNIK
  • Für eine allgemeine Beschreibung von Steuersystemen für Spannungsquellenumformer wird auf Anders Lindberg: PWM and Control of Two and Three Level High Power Voltage Source Converters. Royal Institute of Technology, Department of Electric Power Engineering. Stockholm 1995, insbesondere Seiten 1, 77–104 und Anhang A verwiesen.
  • Ein Steuersystem gemäß dem Stand der Technik in einem Hochspannungsgleichstrom-Übertragungssystem ist aus der Europäischen Patentanmeldung EP 762 624 A bekannt.
  • 1 zeigt in der Form eines schematischen einpoligen und Blockdiagramm ein Hochspannungsgleichstrom-Übertragungssystem, wie es in dem Stand der Technik bekannt ist. Eine erste bzw. eine zweite Umformerstation STN1 bzw. STN2 sind durch eine Gleichstrom- (dc) Verbindung miteinander verbunden, die zwei Polleiter W1 bzw. W2 aufweist. Die Polleiter sind typischerweise Kabel, aber können ebenfalls wenigstens zum Teil in der Form von Freileitungen sein. Jede Umformerstation weist eine Kondensatorausrüstung auf, die in dieser Ausführungsform schematisch als Kondensatoren C1 bzw. C2 gezeigt ist, die zwischen die Polleiter geschaltet sind, und umfasst einen Spannungsquellenumformer CON1 bzw. CON2.
  • Jeder Umformer umfasst zwei dreiphasige Gruppen von Halbleiterventilen in Sechsimpuls-Brückenschaltung. Die Halbleiterventile umfassen in einer per se bekannten Weise Zweige von Gate turn on/turn off Halbleiterelementen, zum Beispiel Leistungstransistoren vom so-genannten IGBT-Typ, und Dioden in Antiparallelschaltung mit diesen Elementen.
  • Jeder Umformer ist durch Phaseninduktoren bzw. -drosselspulen, PI1 bzw. PI2, mit einem jeweiligen Dreiphasen-Wechselstrom- (ac) Elektroenergienetz, N1 und N2 verbunden. Obwohl es nicht in der Figur gezeigt ist, ist es in dem Fachgebiet wohl bekannt, dass die Umformer durch Transformatoren mit den Dreiphasennetzen verbunden werden können, wobei in diesem Fall die Phaseninduktoren bzw. -drosselspulen in einigen Fällen weggelassen werden können. Filterausrüstung F1 bzw. F2 ist in Nebenschlussschaltung an Verbindungspunkten zwischen den Phaseninduktoren bzw. -drosselspulen und den Dreiphasennetzen verbunden.
  • Die ac-Spannung des Wechselstromnetzes N1 an dem Verbindungspunkt des Filters F1 ist mit UL1 bezeichnet und wird mit einer Abtastvorrichtung M1 abgetastet. Der ac-Strom an dem Umformer CON1 ist mit Iv1 bezeichnet und wird mit einer Messvorrichtung M2 abgetastet. Genauso ist die ac-Spannung an dem Verbindungspunkt des Filters F2 mit UL2 bezeichnet und wird mit einer Abtastvorrichtung M3 abgetastet, und der ac-Strom an dem Umformer CON2 ist mit Iv2 bezeichnet und wird mit einer Messvorrichtung M4 abgetastet.
  • Die dc-Spannung über die Kondensatorausrüstung C1 ist mit Udc1 bezeichnet und wird mit einer nur symbolisch gezeigten Abtastvorrichtung M5 abgetastet, und die dc-Spannung über die Kondensatorausrüstung C2 ist mit Udc2 bezeichnet und wird mit einer nur symbolisch gezeigten Abtastvorrichtung M6 abgetastet.
  • Die erste Umformerstation umfasst Steuerausrüstung CTRL1 und die zweite Umformerstation umfasst Steuerausrüstung CTRL2 ähnlicher Art.
  • Die Steuerausrüstungen arbeiten auf eine herkömmliche Weise mit Dreiphaseneinheiten (Spannungen und Ströme), die in einen Zweiphasen- αβ – Referenzrahmen sowie in einen Drehzweiphasen- dq – Referenzrahmen konvertiert und ausgedrückt sind. Die Phasen der Dreiphasenwechselstromelektroenergienetze bzw. -leistungsnetze werden als der abc- Referenzrahmen bezeichnet. Vektoreinheiten sind in dem Folgenden mit einem Strich oben veranschaulicht (x). In dem folgenden Text und in den Figuren ist der Referenzrahmen, wenn zweckdienlich, mit einem oberen Index (zum Beispiel xdq) angezeigt.
  • Steuerausrüstung CTRL1 umfasst eine dc-Spannungssteuereinrichtung UdcREG, eine ac-Spannungssteuereinrichtung UacREG, Selektormittel SW1 bzw. SW2 und eine innere Umformerstromsteuerung IREG.
  • Der dc-Spannungssteuereinrichtung wird die abgetastete dc-Spannung Udc1 und ein erster Spannungsreferenzwert Udc1R dafür zugeführt und bildet in Abhängigkeit der Abweichung des tatsächlichen Werts Udc1 und des ersten Spannungsreferenzwerts Udc1R ein Ausgangssignal P1C.
  • Der ac-Spannungssteuereinrichtung wird die abgetastete ac-Spannung UL1 und ein Spannungsreferenzwert UL1R dafür zugeführt und bildet in Abhängigkeit der Abweichung des tatsächlichen Werts UL1 und des Referenzwerts UL1R ein Ausgangssignal Q1C.
  • Jede der dc-Spannungssteuereinrichtung und ac-Spannungssteuereinrichtung umfasst ein (nicht gezeigtes) Differenz-bildendes Element, das die Abweichung zwischen jeweiligen Referenzwerten und tatsächlichen Werten bildet, diese Abweichung wird zu einem (nicht gezeigten) Steuereinrichtungselement geführt und darin verarbeitet, das zum Beispiel eine proportionale/integrierende Charakteristik aufweist. Die Spannungssteuereinrichtungen stellen folglich eine Feedback-Steuerung der jeweiligen Spannungen bereit.
  • Das Ausgangssignal P1C und ein Referenzwert P1R für den Wirkleistungsfluss durch den Umformer CON1 werden zu zwei verschiedenen Eingängen an dem Selektormittel SW1 geführt und das Ausgangssignal Q1C und ein Referenzwert Q1R für den Blindleistungsfluss durch den Umformer CON1 werden zu zwei verschiedenen Eingängen an dem Selektormittel SW2 geführt. Die Referenzwerte P1R und Q1R können manuell gesetzt sein, insbesondere der Referenzwert P1R kann ebenfalls die Ausgabe einer anderen Steuereinrichtung wie beispielsweise eine Frequenzsteuereinrichtung sein.
  • In Abhängigkeit eines ersten Modussignals MD11 wird einer von dem Ausgangssignal P1C und dem Referenzwert P1R übertragen und zu der inneren Umformerstromsteuerung IREG in der Form eines Signals geführt, das pref1 bezeichnet ist, das die Signifikanz einer Wirkleistungsordnung aufweist.
  • In Abhängigkeit eines zweiten Modussignals MD21 wird einer von dem Ausgangssignal Q1C und dem Referenzwert Q1R übertragen und zu der inneren Umformerstromsteuerung IREG in der Form eines Signals geführt, das qref1 bezeichnet ist, das die Signifikanz einer Blindleistungsordnung aufweist.
  • Folglich kann jede Umformerstation in vier verschiedenen Modi, einem von dc-Spannungssteuerung und Wirkleistungssteuerung und einem von ac-Spannungssteuerung und Blindleistungssteuerung arbeiten. Im Allgemeinen arbeitet eine der Umformerstationen, zum Beispiel die erste unter dc-Spannungssteuerung, während die zweite Umformerstation (ebenso wie andere, nicht gezeigte, Umformerstationen, die mit der ersten Umformerstation durch andere Gleichstromverbindungen verbunden sein können) unter Wirkleistungssteuerung und unter ac-Spannung oder Blindleistungssteuerung arbeitet.
  • Die Arbeitsmodi sind entweder durch einen Betreiber manuell oder unter bestimmten Umständen automatisch durch ein nicht gezeigtes sequentielles Steuerungssystem gesetzt.
  • Die innere Umformerstromsteuerung IREG ist von einer per se bekannten Art und umfasst eine Stromordnungsberechnungseinheit und eine Umformersteuerungseinheit (nicht gezeigt).
  • Die Stromordnungsberechnungseinheit umfasst ein Stromordnungsberechnungselement und ein Strombegrenzungselement. Die vorstehend erwähnten Wirk- und Blindleistungsordnungssignale, pref1 bzw. qref1, werden zu der Stromordnungsberechnungseinheit geführt. In dem Stromordnungsberechnungselement werden Stromreferenzwerte, die in dem dq-Referenzrahmen als
    Figure 00040001
    ausgedrückt sind, in Abhängigkeit der Stromordnungen berechnet. Die Berechnung wird ausgeführt entsprechend den per se bekannten Beziehungen
    Figure 00050001
    wobei die Spannungen ud und uq Spannungen darstellen, die in dem Wechselstromnetz abgetastet werden und in den dq-Referenzrahmen auf eine per se bekannte Weise umgewandelt werden. Die Stromreferenzwerte
    Figure 00050002
    werden zu dem Strombegrenzungselement geführt und darin wie es der Fall sein kann, entsprechend spezifischer Betriebsbedingungen für das Übertragungssystem begrenzt. Das Strombegrenzungselement gibt den so begrenzten Wert als den Stromvektor
    Figure 00050003
    an die Umformersteuereinheit aus.
  • Die Umformersteuereinheit weist eine innere ac-Stromrückkopplungsschleife auf, die einen Spannungsreferenzvektor in Abhängigkeit des zugeführten Stromvektors
    Figure 00050004
    und eines Phasenreferenzsignals erzeugt. Dieser Spannungsreferenzvektor wird zu einem Impulserzeugenden Element geführt, das in Abhängigkeit davon einen Zug bzw. eine Folge Fp1 von Einschalt/Ausschalt-Anweisungen erzeugt, die zu den Halbleiterventilen entsprechend einem vorbestimmten Impulsbreitenmodulationsmuster geführt wird. Das Phasenreferenzsignal wird auf eine herkömmliche Weise durch einen Phasenregelkreis erzeugt und wenigstens unter Dauerzustandsbedingungen auf die Phase der Filterbusspannung des Wechselstromelektroenergienetzes festgesetzt.
  • Steuerausrüstung CTRL2 in der zweiten Umformerstation ist ähnlich zu vorstehend beschriebener Steuerausrüstung CTRL1 nur in 1 ist Index 1 für die verschiedenen Signale bei zweckdienlichen Gelegenheiten zu Index 2 geändert.
  • Wie vorstehend erwähnt, arbeitet im allgemeinen eine der Umformerstationen, zum Beispiel die erste, unter dc-Spannungssteuerung unter Steuerung der dc-Spannung der dc-Verbindung an dieser Umformerstation, während die zweite Umformerstation unter Wirkleistungssteuerung und unter ac-Spannung oder Blindleistungssteuerung arbeitet. Die Umformerstation, die unter dc-Spannungssteuerung arbeitet, weist dann eine Wirkleistungs-Slackfunktion auf, wobei die Wirkleistung bereitgestellt wird, die von der zweiten Umformerstation angefordert wird, und die dc-Spannung bei dem gewünschten Wert gehalten wird. Bestimmte Störungen in den Stromnetzen und in dem Übertragungssystem, insbesondere ausgleichende Störungen in dem Wechselstromelektroenergienetz, mit dem die dc-Spannung-steuernde Umformerstation verbunden ist, zum Beispiel Phase-zu-Erde Fehler, können jedoch zu beträchtlichen dc-Spannungsvariationen auf der Gleichstromverbindung führen. In derartigen Fällen kann die erste Umformerstation nicht in der Lage sein, die Wirkleistung abzugleichen, die von der zweiten Umformerstation erfordert wird. Derartige Variationen können eine derartige Größe erreichen, dass sie zu einem Abschalten des dc-Übertragungssystems, wie beispielsweise ein temporäres Blockieren der Umformerstation durch einen Überstromschutz oder durch einen Über- oder Unterspannungsschutz, führen würden, wenn keine Maßnahmen ergriffen wurden. Eine derartige Maßnahme ist, den Betriebsmodus der zweiten Umformerstation zu dc-Spannungssteuermodus temporär zu ändern, um das dc-Übertragungssystem in Betrieb zu halten. Wenn die Störung beseitigt ist, sollte der Betriebsmodus des zweiten Umformers wieder zu dem Wirkleistungssteuermodus geändert werden, um den Wirkleistungsfluss zu dem Vor-Fehler-Pegel wieder herzustellen. Derartige Modusänderungen zu dc-Spannungssteuermodus müssen sehr schnell durchgeführt werden, um dc-Überspannungen auf der dc-Verbindung zu vermeiden. Weiterhin, um die Zeit zu bestimmen, bei der eine Änderung zurück zum Wirkleistungssteuermodus durchgeführt werden kann, erfordert in Praxis Intervention des Betreibers des dc-Übertragungssystems und Kommunikation zwischen den Umformerstationen.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren der in der Einleitung beschriebenen Art, das die vorstehend erwähnten Nachteile ausschließt, die eine Änderung von Betriebsmodi betreffen, wie aus dem Stand der Technik bekannt, und ein Hochspannungsgleichstrom-Übertragungssystem zum Ausführen des Verfahrens bereitzustellen. Insbesondere ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und ein Hochspannungsgleichstrom-Übertragungssystem bereitzustellen, die einen glatten Übergang zwischen dc-Spannungssteuerung und Wirkleistungssteuermodi der Umformerstation erlauben.
  • Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe erreicht durch Aufweisen von sowohl der ersten als auch der zweiten Umformerstation im dc-Spannungssteuermodus arbeitend, wobei die erste Umformerstation ein Mittel zur Steuerung der Gleichstromverbindung in Abhängigkeit eines ersten Spannungsreferenzwerts aufweist, und die zweite Umformerstation ein Mittel zur Steuerung des Wirkleistungsflusses durch die zweite Umformerstation aufweist, wobei das Mittel ein Spannungssteuermittel zur Steuerung der Gleichspannung der zweiten Umformerstation in Abhängigkeit eines zweiten Spannungsreferenzwertes aufweist, wobei der zweite Spannungsreferenzwert in Abhängigkeit eines dritten Spannungsreferenzwerts und eines Spannungsreferenzkorrektionssignals gebildet wird, das in Abhängigkeit einer Größe, die für den Wirkleistungsfluss durch die zweite Umformerstation bezeichnend ist, und eines Referenzwerts dafür gebildet wird.
  • In einer vorteilhaften Entwicklung der Erfindung umfasst das Mittel zur Steuerung des Wirkleistungsflusses durch die zweite Umformerstation ein Steuereinrichtungsmittel zum Bilden des Spannungsreferenzkorrektionssignals, wobei es als Eingaben die Größe, die für den Wirkleistungsfluss durch die zweite Umformerstation bezeichnend ist, und das Referenzsignal dafür aufweist, und Summiermittel zum Bilden des zweiten Spannungsreferenzwerts als eine Summe des Spannungsreferenzkorrektionssignals und des dritten Spannungsreferenzwerts.
  • In einer anderen vorteilhaften Entwicklung der Erfindung ist die Größe, die für den Wirkleistungsfluss durch die zweite Umformerstation bezeichnend ist, der Wirkleistungsfluss durch die zweite Umformerstation, der aus Messungen von Spannungen und Strömen in dem Wechselstromnetz umfasst, mit dem die zweite Umformerstation verbunden ist.
  • Andere vorteilhafte Entwicklungen der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung und den Ansprüchen klar werden.
  • Mit der Erfindung werden die dc-Spannungsvariationen in dem Übertragungssystem während einer Störung reduziert werden, und der Leistungsrückgewinnungsprozess nach einer Störung wird vereinfachter und schneller werden. Insbesondere kann der Bedarf an einem Kommunikationssystem zwischen den Umformerstationen ausgeschlossen werden, wobei derartige Systeme ziemlich kompliziert, insbesondere, in Mehranschlusssystemen, sind.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die Erfindung wird nun durch Beschreibung von Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen detaillierter erläutert, die alle schematisch und in der Form von einpoligen Diagrammen bzw. Blockdiagrammen sind, und wobei
  • 1 ein Hochspannungsgleichstrom-Übertragungssystem zeigt, wie es im Stand der Technik bekannt ist, und
  • 2 eine Steuerausrüstung gemäß der Erfindung für einen Spannungsquellenumformer zeigt.
  • BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Die folgende Beschreibung betrifft sowohl das Verfahren als auch das Hochspannungsgleichstrom-Übertragungssystem, und die Blockdiagramme können folglich sowohl als Signalflussdiagramme als auch als Blockdiagramme der Steuerungsausrüstung für das Übertragungssystem angesehen werden. Die von den in den Blockdiagrammen gezeigten Blöcken auszuführenden Funktionen können in anwendbaren Teilen mittels analoger und/oder digitaler Technik in festverdrahteten Schaltungen oder als Programme in einem Mikroprozessor implementiert werden. Es sollte ebenfalls klar sein, dass, obwohl die in den Figuren gezeigten Blöcke als Elemente, Filter, Vorrichtungen etc. erwähnt sind, sie, insbesondere, wo ihre Funktionen als Software für einen Mikroprozessor implementiert sind, als Mittel zum Ausführen der gewünschten Funktion zu interpretieren sind. Wie es der Fall sein kann, kann der Ausdruck „Signal" folglich ebenfalls als ein Wert interpretiert werden, der von einem Computerprogramm erzeugt wird und nur als derartiger erscheinen. Nur funktionale Beschreibungen der Blöcke sind nachstehend gegeben, weil diese Funktionen von Fachleuten auf per se bekannte Weisen implementiert werden können.
  • Um die Beschreibung nicht mit für Fachleute offensichtlichen Unterschieden zu belasten, werden im allgemeinen, die gleichen Bezeichnungen für Größen, die in dem Hochspannungs-Übertragungssystem erscheinen, und für die gemessenen Werte und Signale/berechnete Werte verwendet, die diesen Größen entsprechen, die zu der beschriebenen Steuerausrüstung geführt und darin verarbeitet werden.
  • 2 zeigt in der Form eines schematischen einpoligen und Blockdiagramms ein Hochspannungsgleichstrom-Übertragungssystem ähnlicher Art, wie das unter Bezugnahme auf 1 beschriebene, aber mit einer Steuerausrüstung der zweiten Umformerstation gemäß der Erfindung. Die zweite Umformerstation ist in 2 mit STN2' und seine Steuerausrüstung mit CTRL2' bezeichnet, ansonsten verweisen gleiche Bezugszeichen auf Teile ähnlicher Art in beiden Figuren. Um der Bequemlichkeit willen sind die Details der Umformerstation STN1 nicht in 2 gezeigt.
  • Gemäß der Erfindung arbeiten sowohl die erste als auch die zweite Umformerstation im dc-Spannungssteuermodus. Steuerausrüstung CTRL2' umfasst eine innere Umformerstromsteuerung IREG, wie in Verbindung mit 1 beschrieben. Die innere Umformerstromsteuerung empfängt als Eingaben ein Signal, das pref2 bezeichnet ist, das die Signifikanz einer Wirkleistungsordnung aufweist und die Ausgabe der dc-Spannungssteuereinrichtung UdcREG ist, und ein Signal, das qref2 bezeichnet ist, das die Signifikanz einer Wirkleistungsordnung aufweist. Das Signal qref2 ist eines der Ausgabe Q2C der ac-Spannungssteuereinrichtung UacREG und eines Referenzwerts Q2R für den Wirkleistungsfluss durch den Umformer CON2. Die Werte Q2C und Q2R sind durch ein Selektormittel SW2 in Abhängigkeit eines zweiten Modussignal MD22 auswählbar. Die dc-Spannung der zweiten Umformerstation wird in Abhängigkeit eines zweiten Spannungsreferenzwerts Udc2R gesteuert. Immer noch gemäß der Erfindung wird der zweite Spannungsreferenzwert in Abhängigkeit eines dritten Spannungsreferenzwerts Udc2R' und eines Spannungsreferenzkorrektionssignals ΔUdcR gebildet, dessen Bildung nachstehend erläutert werden wird.
  • Eine Wirkleistungssteuereinrichtung PREG weist als Eingaben eine Größe P2, die für den tatsächlichen Wert des Wirkleistungsflusses durch die zweite Umformerstation bezeichnend ist, und einen Referenzwert P2R davon, und Ausgaben in Abhängigkeit einer Abweichung zwischen diesen Eingaben das Spannungsreferenzkonektionssignal ΔUdcR auf. Das Spannungsreferenzkorrektionssignal und der dritte Spannungsreferenzwert Udc2R' werden zu einem Summiermittel SUM geführt, das den zweiten Spannungsreferenzwert Udc2R als die Summe seiner Eingaben bildet.
  • Die Wirkleistungssteuereinrichtung umfasst auf eine herkömmliche Weise ein (nicht gezeigtes) Differenz-bildendes Element, das die Abweichung zwischen dem Referenzwert und dem tatsächlichen Wert bildet, wobei diese Abweichung zu einem (nicht gezeigten) Steuereinrichtungselement geführt und darin verarbeitet wird, das zum Beispiel eine proportionale/integrierende Charakteristik aufweist, wobei folglich eine Feedback-Steuerung des Wirkleistungsflusses durch die zweite Umformerstation bereitgestellt wird. Die Wirkleistungsflusssteuereinrichtung bildet folglich ein Spannungsreferenzkorrektionssignal, wobei dadurch die dc-Spannung der zweiten Umformerstation auf einen Wert eingestellt wird, der zu dem gewünschten Wirkleistungsfluss durch den Umformer führt.
  • Bei einer Spannungsstörung, wie vorstehend beschrieben, die verursacht, dass die Spannungssteuerung der Gleichstromverbindung, wie von der ersten Umformerstation ausgeführt, nicht funktioniert, wird die Spannung der zweiten Umformerstation durch die Spannungssteuerung der zweiten Umformerstation aufrecht erhalten. Sobald der Fehler beseitigt ist, stellt die erste Umformerstation die Spannungssteuerung der Gleichstromverbindung an der ersten Umformerstation wieder her. Die zweite Umformerstation wird dann zur Wirkleistungssteuerung automatisch zurückkehren, um den Wirkleistungsbetriebspunkt zu erreichen, der vor der Störung vorhanden war.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Größe P2, die für den tatsächlichen Wert des Wirkleistungsflusses durch die zweite Umformerstation bezeichnend ist, in einem Berechnungselement PCALC in Abhängigkeit von abgetasteten Werten der Filterbusspannung UL2 und des ac-Stroms Iv2 berechnet, der durch den Umformer fließt. Die Berechnung wird vorzugsweise mit den abgetasteten ac-Größen ausgeführt, die in den αβ-Referenzrahmen und entsprechend der per se wohl bekannten Beziehung p = uαiα + uβiβ umgeformt werden.
  • Insbesondere während Übergangsbedingungen, wo die Wirkleistung nicht unter Steuerung ist, ist es wichtig, das Ausgangssignal der Wirkleistungssteuereinrichtung zu begrenzen, das das Spannungsreferenzkonektionssignal ΔUdcR ist. In einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird der dritte Spannungsreferenzwert Udc2R' zu dem ersten Spannungsreferenzwert Udc1R der ersten Umformerstation gleich gesetzt. Das bedeutet, dass das Spannungsreferenzkonektionssignal ΔUdcR wenigstens theoretisch Null sein wird, wenn der Wirkleistungsreferenzwert P2R auf Null gesetzt wird, und dass sein Absolutwert sein Maximum erreichen wird, wenn der Wirkleistungsreferenzwert auf einen maximalen Wert gesetzt wird. Folglich können die Begrenzungswerte der Ausgabe der Wirkleistungssteuereinrichtung mit dem Wissen des Widerstands der Gleichstromverbindung leicht definiert werden.
  • In dem Fall, wo das Netz N2 nur begrenzte Wirkleistung-erzeugende Vorrichtungen aufweist, kann die Größe, die für den tatsächlichen Wert des Wirkleistungsflusses durch die zweite Umformerstation bezeichnend ist, ebenfalls die tatsächliche Frequenz f2, wie in dem Netz N2 abgetastet, sein und der Referenzwert davon kann ein Frequenzreferenzwert f2R sein.
  • Obwohl die Erfindung in Verbindung mit einem Zweianschlusssystem beschrieben ist, ist sie ebenfalls auf Mehranschlussübertragungssysteme, wo mehr als eine Umformerstation mit der Spannungs-steuernden Umformerstation verbunden ist und in einem Wirkleistungssteuermodus arbeitet, sowie auf Back-to-back-Systeme anwendbar.
  • Der tatsächliche Wert der Wirkleistung kann natürlich ebenfalls in anderen per se bekannten Weisen erhalten werden.

Claims (12)

  1. Hochspannungsgleichstrom-Übertragungssystem, das eine erste und eine zweite Umformerstation (STN1 bzw. STN2'), die miteinander durch eine Gleichstromverbindung (W1, W2) verbunden sind, jede Umformerstation mit einem Spannungsquellenumformer (CON1 bzw. CON2) aufweist, wobei die erste Umformerstation ein erstes Spannungsabtastmittel (M5) zum Abtasten ihrer Gleichspannung (Udc1) und ein Spannungssteuermittel zur Steuerung ihrer Gleichspannung in Abhängigkeit eines abgetasteten Momentanwerts der Gleichspannung (Udc1) und eines ersten Spannungsreferenzwerts (Udc1R) aufweist, wobei die zweite Umformerstation ein Wirkleistungssteuermittel (PREG) zur Steuerung ihres Wirkleistungsflusses (P2) in Abhängigkeit eines Referenzwertes (P2R, f2R) dafür aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Umformerstation ein zweites Spannungsabtastmittel (M6) zum Abtasten ihrer Gleichspannung (Udc2) umfasst, und dadurch, dass das Leistungssteuermittel der zweiten Umformerstation ein Spannungssteuermittel (UdcREG) zur Steuerung der Gleichspannung der zweiten Umformerstation in Abhängigkeit eines abgetasteten Momentanwerts davon und eines zweiten Spannungsreferenzwerts (Udc2R) umfasst, wobei der zweite Spannungsreferenzwert in Abhängigkeit eines dritten Spannungsreferenzwerts (Udc2R') und eines Spannungsreferenzkorrektionssignals (ΔUdcR) gebildet wird, das in Abhängigkeit einer Größe (P2, f2), die für den Wirkleistungsfluss durch die zweite Umformerstation bezeichnend ist, und des Referenzwerts (P2R, f2E) dafür gebildet wird.
  2. Gleichstrom-Übertragungssystem gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zur Steuerung des Wirkleistungsflusses durch die zweite Umformerstation ein Steuereinrichtungsmittel (PREG) zum Bilden des Spannungsreferenzkorrektionssignals, wobei sie als Eingaben die Größe, die für den Wirkleistungsfluss durch die zweite Umformerstation bezeichnend ist, und das Referenzsignal dafür aufweist, und Summiermittel (SUM) zum Bilden des zweiten Spannungsreferenzwerts als eine Summe des Spannungsreferenzkorrektionssignals und des dritten Spannungsreferenzwerts umfasst.
  3. Gleichstrom-Übertragungssystem gemäß irgendeinem der Ansprüche 1–2, dadurch gekennzeichnet, dass die Größe, die für den Wirkleistungsfluss durch die zweite Umformerstation bezeichnend ist, der Wirkleistungsfluss durch die zweite Umformerstation ist.
  4. Gleichstrom-Übertragungssystem gemäß irgendeinem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zur Steuerung des Wirkleistungsflusses durch die zweite Umformerstation ein Berechnungsmittel (PCALC) zum Berechnen der Größe, die für den Wirkleistungsfluss durch die zweite Umformerstation bezeichnend ist, aus Messungen von Spannungen (UL2) und Strömen (Iv2) in einem Wechselstromnetz (N2) umfasst, mit dem die zweite Umformerstation verbunden ist.
  5. Gleichstrom-Übertragungssystem gemäß irgendeinem der Ansprüche 1–2, dadurch gekennzeichnet, dass die Größe, die für den Wirkleistungsfluss durch die zweite Umformerstation bezeichnend ist, die Frequenz (f2) eines Wechselstromnetzes (N2) ist, mit dem die zweite Umformerstation verbunden ist.
  6. Gleichstrom-Übertragungssystem gemäß irgendeinem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der dritte Spannungsreferenzwert zu dem ersten Spannungsreferenzwert gleich ist.
  7. Verfahren zur Steuerung eines Wirkleistungsflusses (P2) unter Verwendung eines Hochspannungsgleichstrom-Übertragungssystems, das eine erste und eine zweite Umformerstation (STN1 bzw. STN2'), die miteinander durch eine Gleichstromverbindung (W1, W2) verbunden sind, jede Umformerstation mit einem Spannungsquellenumformer (CON1 bzw. CON2) aufweist, wobei die erste Umformerstation ein erstes Spannungsabtastmittel (M5) zum Abtasten ihrer Gleichspannung (Udc1) und ein Spannungssteuermittel zur Steuerung ihrer Gleichspannung in Abhängigkeit eines abgetasteten Momentanwerts der Gleichspannung (Udc1) und eines ersten Spannungsreferenzwerts (Udc1R) aufweist, wobei die zweite Umformerstation ein zweites Spannungsabtastmittel (M6) zum Abtasten ihrer Gleichspannung (Udc2) und ein Wirkleistungssteuermittel (PREG) zur Steuerung ihres Wirkleistungsflusses (P2) in Abhängigkeit eines Referenzwertes (P2R, f2R) dafür aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleichspannung der zweiten Umformerstation in Abhängigkeit eines zweiten Spannungsreferenzwerts (Udc2R) für die Gleichspannung der zweiten Umformerstation gesteuert wird, und der zweite Spannungsreferenzwert in Abhängigkeit eines dritten Spannungsreferenzwerts (Udc2R') und eines Spannungsreferenzkorrektionssignals (ΔUdcR) gebildet wird, der in Abhängigkeit einer Größe (P2, f2), die für den Wirkleistungsfluss durch die zweite Umformerstation bezeichnend ist, und des Referenzwerts (P2R, f2E) dafür gebildet wird.
  8. Verfahren gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Größe, die für den Wirkleistungsfluss durch die zweite Umformerstation bezeichnend ist, und das Referenzsignal dafür, zu einem Steuereinrichtungsmittel (PREG) zum Bilden eines Spannungsreferenzkorrektionssignals als eine Ausgabe des Steuereinrichtungsmittels zugeführt werden, und der zweite Spannungsreferenzwert als eine Summe des Spannungsreferenzkorrektionssignals und des dritten Spannungsreferenzwerts gebildet wird.
  9. Verfahren gemäß irgendeinem der Ansprüche 7–8, dadurch gekennzeichnet, dass die Größe, die für den Wirkleistungsfluss durch die zweite Umformerstation bezeichnend ist, der Wirkleistungsfluss durch die zweite Umformerstation ist.
  10. Verfahren gemäß irgendeinem der Ansprüche 7–9, dadurch gekennzeichnet, dass die Größe, die für den Wirkleistungsfluss durch die zweite Umformerstation bezeichnend ist, aus Messungen von Spannungen (UL2) und Strömen (Iv2) in einem Wechselstromnetz (N2) berechnet wird, mit dem die zweite Umformerstation verbunden ist.
  11. Verfahren gemäß irgendeinem der Ansprüche 7–8, dadurch gekennzeichnet, dass die Größe, die für den Wirkleistungsfluss durch die zweite Umformerstation bezeichnend ist, die Frequenz (f2) eines Wechselstromnetzes (N2) ist, mit dem die zweite Umformerstation verbunden ist.
  12. Verfahren gemäß irgendeinem der Ansprüche 7–11, dadurch gekennzeichnet, dass der dritte Spannungsreferenzwert zu dem ersten
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