RU2417500C1 - Control device for transformer substations in high-voltage installation of dc transmission - Google Patents
Control device for transformer substations in high-voltage installation of dc transmission Download PDFInfo
- Publication number
- RU2417500C1 RU2417500C1 RU2009138397/07A RU2009138397A RU2417500C1 RU 2417500 C1 RU2417500 C1 RU 2417500C1 RU 2009138397/07 A RU2009138397/07 A RU 2009138397/07A RU 2009138397 A RU2009138397 A RU 2009138397A RU 2417500 C1 RU2417500 C1 RU 2417500C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rectifier
- inverter
- unit
- control unit
- control
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/60—Arrangements for transfer of electric power between AC networks or generators via a high voltage DC link [HVCD]
Landscapes
- Rectifiers (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к устройству управления для преобразовательных подстанций в высоковольтной установке передачи постоянного тока.The invention relates to a control device for converter substations in a high voltage direct current transmission installation.
При высоковольтной передаче постоянного тока в случае изменения эксплуатационного состояния установки требуется определенным образом управлять преобразовательными подстанциями, работающими в зависимости от направления тока в качестве выпрямителей или инверторов. При обычной сегодня конструкции преобразовательных подстанций с тиристорами это обычно происходит за счет установления управляющих преобразовательными подстанциями регуляторов угла зажигания на предварительно вычисленные значения, которые определяются в соответствии с новым эксплуатационным состоянием. После одновременной подачи управляющих импульсов на преобразовательных подстанциях одновременно включаются регуляторы угла зажигания, причем вслед за этим посредством контура регулирования углы зажигания исходя из предварительно вычисленных значений доводятся до номинальных значений.In the case of high-voltage direct current transmission, in the event of a change in the operational state of the installation, it is necessary to control converter stations in a certain way, operating as rectifiers or inverters depending on the direction of the current. In today's conventional design of converter substations with thyristors, this usually happens due to the installation of ignition angle controllers controlling the converter substations to pre-calculated values that are determined in accordance with the new operational state. After the simultaneous supply of control pulses at the converter substations, the ignition angle controllers are simultaneously turned on, and after that, by means of the control loop, the ignition angles, based on pre-calculated values, are brought to nominal values.
В основе изобретения лежит задача создания устройства управления для преобразовательных подстанций в высоковольтной установке передачи постоянного тока, с помощью которого в относительно короткое время исходя из начального эксплуатационного состояния достигалось бы новое установившееся эксплуатационное состояние.The basis of the invention is the task of creating a control device for converter substations in a high-voltage direct current transmission installation, with the help of which in a relatively short time on the basis of the initial operational state a new steady operational state would be achieved.
Эта задача решается в устройстве управления для преобразовательных подстанций в высоковольтной установке передачи постоянного тока посредством блока управления выпрямителем работающей в качестве выпрямителя преобразовательной подстанции и посредством блока управления инвертором работающей в качестве инвертора другой преобразовательной подстанции, содержащих соответственно регулятор для установления и регулирования углов зажигания выпрямителя и инвертора, причем между блоком управления выпрямителем и блоком управления инвертором расположено звено задержки, с помощью которого по истечении заданного времени задержки после включения регулятора угла зажигания блока управления выпрямителем для регулирования угла зажигания выпрямителя включается регулятор угла зажигания блока управления инвертором для регулирования угла зажигания инвертора.This problem is solved in a control device for converter substations in a high-voltage direct current transmission installation by means of a rectifier control unit operating as a rectifier of a converter substation and by means of an inverter control unit operating as an inverter of another converter substation, respectively containing a regulator for setting and adjusting the ignition angles of the rectifier and inverter , and between the rectifier control unit and the inverter control unit rum delay element is disposed, by which after a predetermined time delay after ignition rectifier control angle unit controller for controlling the rectifier firing angle controller turns the ignition angle inverter control unit for controlling the ignition angle of the inverter.
За счет того что регулятор угла зажигания инвертора включается с временной задержкой после регулятора угла зажигания выпрямителя, сначала угол зажигания выпрямителя можно отрегулировать исходя из предварительно вычисленного для нового эксплуатационного состояния значения до переходного значения, лежащего уже относительно близко к более позднему, квазиустановившемуся значению, причем этот процесс регулирования протекает без влияния процессов, происходящих в блоке управления инвертором. Только когда по истечении времени задержки подключается блок управления инвертором исходя из начального, предварительно вычисленного значения угла зажигания инвертора соответствующий процесс регулирования в блоке управления инвертором влияет на блок управления выпрямителем, что, однако, вследствие, в основном, уже завершенного там процесса регулирования позволяет избежать длительных компенсационных процессов. В целом, возникает относительно короткая продолжительность перехода высоковольтной установки передачи постоянного тока из начального эксплуатационного состояния в другое эксплуатационное состояние.Due to the fact that the inverter ignition angle regulator is switched on with a time delay after the rectifier ignition angle regulator, first, the rectifier ignition angle can be adjusted based on the value previously calculated for the new operational state to a transition value that is already relatively close to the later quasi-established value, and this the regulation process proceeds without the influence of processes occurring in the control unit of the inverter. Only when, after the delay time has passed, the inverter control unit is connected on the basis of the initial, previously calculated value of the inverter ignition angle, does the corresponding regulation process in the inverter control unit affect the rectifier control unit, which, however, due to the regulation process that has already been completed there, avoids lengthy compensation processes. In general, a relatively short duration of transition of a high voltage direct current transmission installation from an initial operational state to another operational state occurs.
Другие целесообразные варианты осуществления изобретения являются объектом зависимых пунктов формулы.Other suitable embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.
Ниже изобретение более подробно поясняется на примере его осуществления со ссылкой на чертежи, на которых изображают:Below the invention is explained in more detail on the example of its implementation with reference to the drawings, which depict:
фиг.1 - блок-схему высоковольтной установки передачи постоянного тока с устройством управления для преобразовательных подстанций;figure 1 is a block diagram of a high-voltage installation of direct current transmission with a control device for converter substations;
фиг.2 - блок-схему сигналов для управления различными конструктивными элементами блока управления выпрямителем и блока управления инвертором.figure 2 is a block diagram of the signals for controlling various structural elements of the rectifier control unit and the inverter control unit.
На фиг.1 изображена блок-схема высоковольтной установки передачи постоянного тока 1. В этом примере установка 1 содержит первую линию 2 постоянного тока и вторую линию 3 постоянного тока, в которой символически показан потребитель 4, обозначающий неизбежно возникающие различные потери.Figure 1 shows a block diagram of a high voltage direct current transmission installation 1. In this example, installation 1 comprises a first direct current line 2 and a second direct current line 3, which symbolically shows a consumer 4, indicating various inevitably occurring losses.
Линии 2, 3 присоединены соответственно к выпрямителю 5 на тиристорной основе в качестве первой преобразовательной подстанции и к инвертору 6 также на тиристорной основе в качестве второй преобразовательной подстанции. Выпрямитель 5 связывает установку 1 со стороны подачи питания через первую линию 7 переменного напряжения с первой сетью 8 переменного напряжения, тогда как инвертор 6 связывает установку 1 со стороны развязки через вторую линию 9 переменного напряжения со второй сетью 10 переменного напряжения, так что сети 8, 10 связаны между собой для передачи энергии, здесь от сети 8 к сети 10.Lines 2, 3 are connected respectively to a rectifier 5 on a thyristor basis as a first converter substation and to an inverter 6 also on a thyristor basis as a second converter substation. The rectifier 5 connects the installation 1 on the supply side through the first AC voltage line 7 to the first AC voltage network 8, while the inverter 6 connects the isolation 1 installation 1 through the second AC voltage line 9 to the second AC voltage network 10, so that the networks 8, 10 are interconnected to transfer energy, here from network 8 to network 10.
Далее из фиг.1 видно, что установка 1 содержит центральный блок 11, а также в качестве блоков управления преобразователем соединенный с выпрямителем 5 блок управления 12 выпрямителем и соединенный с инвертором 6 блок управления 13 инвертором, причем на фиг.1 линии для передачи управляющих сигналов для наглядности выполнены существенно более тонкими по сравнению с линиями 2, 3 постоянного тока и линиями 7, 9 переменного тока.Further, from FIG. 1, it can be seen that the installation 1 contains a central unit 11, and also, as a converter control unit, a control unit 12 of the rectifier connected to the rectifier 5 and an inverter control unit 13 connected to the inverter 6, and in FIG. 1, lines for transmitting control signals for clarity, they are substantially thinner than DC lines 2, 3 and AC lines 7, 9.
Блок 12 управляет выпрямителем 5 через пусковой модуль 14, датчик 15 угла зажигания и регулятор 16 угла зажигания, как это подробно поясняется ниже.Block 12 controls the rectifier 5 through the start-up module 14, the ignition angle sensor 15 and the ignition angle controller 16, as will be explained in detail below.
Соответственно блок 13 управления инвертором 6 также соединен с пусковым модулем 17, датчиком 18 угла зажигания и регулятором 19 угла зажигания.Accordingly, the control unit 13 of the inverter 6 is also connected to the starting module 17, the ignition angle sensor 18 and the ignition angle controller 19.
Пусковые модули 17 активируют импульсы зажигания выпрямителя 5 и инвертора 6. Датчики 15, 18 угла зажигания подают к выпрямителю 5 и инвертору 6 предварительно вычисленные углы зажигания, зависимые от начального эксплуатационного состояния и занимаемого нового эксплуатационного состояния.The starting modules 17 activate the ignition pulses of the rectifier 5 and the inverter 6. The ignition angle sensors 15, 18 supply pre-calculated ignition angles to the rectifier 5 and the inverter 6, depending on the initial operating state and the new operating state occupied.
Типичными изменениями эксплуатационных состояний являются, например, переходы из состояния отключения в состояние с минимальной мощностью, скачок от начальной заданной мощности к новой заданной мощности или изменение направления энергии с обратным направлением потока энергии и тем самым изменением функциональностей преобразовательных подстанций.Typical changes in operational states are, for example, transitions from a shutdown state to a state with a minimum power, a jump from the initial set power to a new set power, or a change in the direction of energy with the opposite direction of the energy flow and thereby a change in the functionality of the converter substations.
Также установка 1 оборудована звеном задержки 20, которым в данном примере управляет целесообразно центральный блок 11 и которое соединено с блоком 12 управления выпрямителем и блоком 13 управления инвертором. Благодаря звену задержки 20 после включения регулятора 16 блока 12 управления выпрямителем для регулирования угла зажигания выпрямителя 5 по истечении заданного времени задержки включается регулятор 19 блока 13 управления инвертором для регулирования угла зажигания инвертора 6.The installation 1 is also equipped with a delay unit 20, which in this example is conveniently controlled by the central unit 11 and which is connected to the rectifier control unit 12 and the inverter control unit 13. Due to the delay link 20, after turning on the regulator 16 of the rectifier control unit 12 to adjust the ignition angle of the rectifier 5, after a predetermined delay time, the regulator 19 of the inverter control unit 13 is turned on to adjust the ignition angle of the inverter 6.
В установившемся эксплуатационном состоянии через центральный блок 11 существует соединение между выпрямителем 5 и инвертором 6 для расчета, например, зависимого от колебаний температуры омического сопротивления в линиях 2, 3 постоянного тока, которое требуется для предварительного расчета новых постоянных углов зажигания регуляторов 16, 19.In the steady state, through the central unit 11, there is a connection between the rectifier 5 and the inverter 6 for calculating, for example, the ohmic resistance dependent on the temperature fluctuations in the DC lines 2, 3, which is required for the preliminary calculation of the new constant ignition angles of the regulators 16, 19.
На фиг.2 в качестве примера изменения эксплуатационного состояния показан переход из состояния выключения в эксплуатационное состояние с заданной номинальной мощностью, например минимальной мощностью, причем он показан в графическом изображении характеристик сигналов для основных конструктивных элементов поясненной с помощью фиг.1 установки 1. На оси 21 в качестве абсциссы нанесено время t с характеристическими моментами t1, t2, t3, t4. На оси 22 в качестве ординаты, перпендикулярной оси 21, нанесены в произвольных единицах значения S сигналов.In Fig. 2, as an example of a change in the operational state, the transition from the shutdown state to the operational state with a given rated power, for example, minimum power, is shown, and it is shown in a graphical representation of the signal characteristics for the main structural elements of installation 1 explained with reference to Fig. 1. On the
Самая нижняя характеристика представляет сигнал 23 подачи импульса зажигания из пускового модуля 14 блока 12 управления выпрямителем. До момента t1 сигнал 23 блокирован, так что блок 12 не подает на выпрямитель 5 никаких импульсов зажигания. К моменту t1 сигнал 23 изменяется с низкого уровня на длительный высокий уровень, при котором блок 12 подает на выпрямитель 5 импульсы зажигания.The lowest characteristic is the ignition
Характеристика, лежащая непосредственно над характеристикой 23, представляет сигнал 24 угла зажигания из датчика 15 блока 12. До момента t1 сигнал 24 имеет соответствующее углу зажигания 90° значение, тогда как начиная с момента t1 до более позднего момента он изменяется до предварительно вычисленного значения угла зажигания выпрямителя 5.The characteristic immediately above
Характеристика, лежащая непосредственно над характеристикой 24, представляет сигнал 25 включения регулятора 16 угла зажигания, который включает регулятор 16 блока 12 для регулирования сигнала 24 угла зажигания в момент t2 после достижения характеристических параметров цепи постоянного тока в пределах регулирования, что на фиг.2 представлено изменением сигнала 25 со среднего уровня на высокий уровень. Таким образом, начиная с изменения уровня сигнала 25 выпрямитель 5 находится в установившемся эксплуатационном состоянии, за исключением незначительных колебаний сигнала 24, возникающих вследствие процесса регулирования.The characteristic lying directly above the
Характеристика, лежащая на определенном расстоянии над характеристикой 25, представляет сигнал 26 подачи импульса зажигания из пускового модуля 17 блока 13 управления инвертором. Сигнал 26 для инвертора 6 в соответствии с сигналом 23 для выпрямителя 5 изменяется в момент t1 со среднего уровня на высокий уровень.The characteristic lying at a certain distance above the
Характеристика, лежащая непосредственно над характеристикой 26, представляет сигнал 27 угла зажигания из датчика 18 блока 13. В момент t1 сигнал 27 изменяется с начального уровня до соответствующего предварительно вычисленному значению для начального управления инвертором 6 уровня, который с учетом эксплуатационной характеристики установки 1 был предварительно вычислен в новом эксплуатационном состоянии.The characteristic immediately above the
Характеристика, лежащая непосредственно над характеристикой 27 сигнала угла зажигания инвертора 6, представляет сигнал 28 включения регулятора 19 сигнала зажигания блока 13 управления инвертором, который в момент t3 изменяется с низкого уровня на высокий уровень для включения регулятора 19, так что начиная с момента t3 регулятор 19 регулирует угол зажигания инвертора 6. Это время задержки Δt=t3-t2 определяется звеном задержки 20.The characteristic, which lies directly above the
В определенный, более поздний после момента t3 момент t4 установка 1 находится в новом, также установившемся эксплуатационном состоянии.At a certain later time after time t 3, moment t 4, installation 1 is in a new, also established operational state.
Обычно продолжительность времени от момента t1 до момента t4 составляет около 250 мс, тогда как изменение эксплуатационного состояния в традиционной технике длится примерно 1 с.Typically, the length of time from time t 1 to time t 4 is about 250 ms, while a change in the operational state in conventional technology lasts about 1 s.
Понятно, что предложение, заключающееся в том, что сигнал 28 включения регулятора угла зажигания для работающей в качестве инвертора 6 преобразовательной подстанции по сравнению с сигналом 25 включения регулятора угла зажигания для работающей в качестве выпрямителя 5 преобразовательной подстанции подается с такой достаточной задержкой, что сигнал 24 угла зажигания выпрямителя 5 приводит к углу зажигания с относительно небольшими колебаниями в заданных нижнем и верхнем пределах регулирования, может использоваться при других изменениях режима, например при изменении направления энергии.It is understood that the proposal that the ignition angle regulator enable
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009138397/07A RU2417500C1 (en) | 2007-03-19 | 2007-03-19 | Control device for transformer substations in high-voltage installation of dc transmission |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009138397/07A RU2417500C1 (en) | 2007-03-19 | 2007-03-19 | Control device for transformer substations in high-voltage installation of dc transmission |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2417500C1 true RU2417500C1 (en) | 2011-04-27 |
Family
ID=44731692
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2009138397/07A RU2417500C1 (en) | 2007-03-19 | 2007-03-19 | Control device for transformer substations in high-voltage installation of dc transmission |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2417500C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111384721A (en) * | 2020-02-24 | 2020-07-07 | 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司检修试验中心 | Redundancy switching system and method for pole control system of conventional direct-current power transmission system |
RU2749913C1 (en) * | 2018-05-18 | 2021-06-21 | Сименс Акциенгезелльшафт | High voltage dc control |
-
2007
- 2007-03-19 RU RU2009138397/07A patent/RU2417500C1/en active
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2749913C1 (en) * | 2018-05-18 | 2021-06-21 | Сименс Акциенгезелльшафт | High voltage dc control |
US11177662B2 (en) | 2018-05-18 | 2021-11-16 | Siemens Energy Global GmbH & Co. KG | Monitoring of a high-voltage DC transmission |
CN111384721A (en) * | 2020-02-24 | 2020-07-07 | 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司检修试验中心 | Redundancy switching system and method for pole control system of conventional direct-current power transmission system |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6849828B2 (en) | Method for regulating and/or controlling a welding current source with a resonance circuit | |
JP4101788B2 (en) | Voltage adjusting device and voltage adjusting method | |
JP5322957B2 (en) | Controller for power converter station in high voltage DC power transmission equipment. | |
KR101711948B1 (en) | Power control device for sub-module of mmc converter | |
JP2007124898A (en) | Wind energy plant operation method | |
JP5592290B2 (en) | Distribution system voltage regulator and power control system | |
RU2417500C1 (en) | Control device for transformer substations in high-voltage installation of dc transmission | |
TW201503532A (en) | Power supply apparatus with controllable multiple input rectification | |
JPS6243416B2 (en) | ||
CA2825537C (en) | On - load tap changer control method for a power excitation chain, related unit and power excitation chain comprising such unit | |
KR100453158B1 (en) | Automatic voltage regulator of generator | |
CN112260254B (en) | Fault current controller and control method | |
CN103475030A (en) | Countercurrent prevention control method and device | |
KR100923331B1 (en) | Utility-Interactive inverter system using high frequency transformer having variable voltage ratio | |
CN115461973A (en) | Method for extending the DC voltage range of a rectifier, rectifier for carrying out said method and electrolysis installation | |
CN113972691B (en) | Control device of generator set | |
JP3607562B2 (en) | Energy saving operation method of reactive power compensator | |
JP2006166683A (en) | Method and system for suppressing voltage fluctuation | |
CN220822920U (en) | Double-phase voltage regulating circuit | |
KR20150006956A (en) | Power quality conditioner | |
EP4211770B1 (en) | A phase voltage regulator and a method for regulating phase voltage | |
JP2018170936A (en) | Electric power conversion device, and electric power conversion system | |
JP3522459B2 (en) | Power supply for electrolysis plant | |
CN114884322A (en) | Power control circuit, switching power supply and electrical equipment | |
SU752296A1 (en) | Power-diode converter current regulator |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20211201 |