SE518307C2 - Anordning för eliminering av övermodulation i elanläggning - Google Patents

Anordning för eliminering av övermodulation i elanläggning

Info

Publication number
SE518307C2
SE518307C2 SE9701061A SE9701061A SE518307C2 SE 518307 C2 SE518307 C2 SE 518307C2 SE 9701061 A SE9701061 A SE 9701061A SE 9701061 A SE9701061 A SE 9701061A SE 518307 C2 SE518307 C2 SE 518307C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
station
voltage
alternating voltage
signal
direct voltage
Prior art date
Application number
SE9701061A
Other languages
English (en)
Other versions
SE9701061L (sv
SE9701061D0 (sv
Inventor
Kjell Svensson
Rolf Paalsson
Original Assignee
Abb Ab
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Abb Ab filed Critical Abb Ab
Priority to SE9701061A priority Critical patent/SE518307C2/sv
Publication of SE9701061D0 publication Critical patent/SE9701061D0/sv
Priority to US08/950,763 priority patent/US5917718A/en
Priority to CA002219326A priority patent/CA2219326C/en
Priority to DE69839410T priority patent/DE69839410T2/de
Priority to EP98104256A priority patent/EP0868000B1/en
Priority to JP10075588A priority patent/JPH10304574A/ja
Publication of SE9701061L publication Critical patent/SE9701061L/sv
Publication of SE518307C2 publication Critical patent/SE518307C2/sv

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/66Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output with possibility of reversal
    • H02M7/68Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output with possibility of reversal by static converters
    • H02M7/72Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output with possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/75Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output with possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means
    • H02M7/757Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output with possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means using semiconductor devices only
    • H02M7/7575Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output with possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means using semiconductor devices only for high voltage direct transmission link
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J5/00Circuit arrangements for transfer of electric power between ac networks and dc networks
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/53Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M7/537Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters
    • H02M7/539Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters with automatic control of output wave form or frequency
    • H02M7/5395Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters with automatic control of output wave form or frequency by pulse-width modulation
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/60Arrangements for transfer of electric power between AC networks or generators via a high voltage DC link [HVCD]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)
  • Control Of Electrical Variables (AREA)

Description

25 .go -nnun 518 307 2 Före tillkomsten av nämnda avhandling har anläggningar för överföring av elkraft via ett likspänningsnät för högspänd likström byggt på att nätkommuterade strömriktare med tyristorer eller jonventiler och CSC (Current Source Converter)-strömriktare använts. Genom att IGBT-er (Insulated Gate Bipolar Transistor = bipolartransistor med isolerat styre) för högspänningsapplikationer har framta- gits och dessa är lämpade för seriekoppling i ventiler i strömriktare, då de enkelt låter sig tändas och släckas si- har nu istället VSC (Voltage Source strömriktare för tvångsstyrd kommutering kommit ifråga, och multant, Converter)- denna typ av överföring av elektrisk effekt mellan ett därigenom spänningsstyvt likspänningsnät för högspänd likström och därtill anslutna växelspänningsnät erbjuder flera betydande fördelar i förhållande till användande av nätkommuterade CSC-strömriktare i. HVDC, nämnas att flödet av aktiv och reaktiv effekt kan styras av vilka det kan oberoende av varandra och det inte finns någon risk för kommuteringsfel i strömriktaren och därmed inte någon risk för att kommuteringsfel överförs mellan olika HVDC-länkar, såsom kan ske vid nätkommutering. Dessutom finns det en möjlighet att mata ett svagt växelspänningsnät eller ett nät utan någon egen generering (ett dött växelspännings- nät). Ytterligare fördelar finnes också.
Hos en anläggning av den inledningsvis nämnda typen uppstår problem då likspänningen på stationens likspänningssida plötsligt sjunker eller växelspänningen pà stationens växelspänningssida plötsligt stiger, det vill säga om växelspänningen blir för hög i. förhållande till likspän- ningen för att inställda ordrar skall kunna uppfyllas.
Detta kan exempelvis ske vid ett plötsligt ökat uttag av aktiv effekt hos nämnda växelspänningsnät, och även om anläggningen ifråga uppvisar en ytterligare station med därtill anslutet växelspänningsnät och denna station är ut- formad att söka hålla likspänningen hos likspänningsnätet på ett förutbestämt nominellt värde klarar denna stations spänningsreglering inte av att ge motsvarande effektökning 10 15 20 25 .;;nn np|vn 518 307 a in mot likspänningssidan, så att därvid likspänningen I ett sådant fall blir således växelspänningen alltför hög relativt likspänningen på grund av sjunkande sjunker. likspänning. Det därvid uppkomna problemet har med nämnda medel för beräknandet av ett pulsbreddsmoduleringsmönster att göra, då vid uppnående av för hög referensväxelspänning i förhållande till likspänningen så kallad övermodulation Denna har till följd att andra övertoner än de karaktäristiska genereras och därmed störningar uppstår i inträder. näten och därtill anslutna utrustningar, men skulle man helt sonika bara sänka nämnda referensväxelspänning för skulle inte aktiv reaktiv strömorder på växelspänningssidan kunna uppnås. undvikande av övermodulationen och SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Syftet med föreliggande uppfinning är att tillhandahålla en anläggning av det inledningsvis definierade slaget, hos vilken ovannämnda problem med övermodulation och därigenom alstrade tillkommande övertoner löses på ett acceptabelt sätt.
Detta syfte uppnås enligt uppfinningen därigenom att en an- läggning av det inledningsvis definierade slaget förses med organ anordnade att jämföra amplituden hos nämnda refe- rensväxelspänning med likspänningen på stationens likspän- ningssida mellan likspänningsnätets båda poler och vid överskridande av ett förutbestämt värde hos kvoten refe- rensväxelspänningsamplitud/halva nämnda likspänning sända en signal till styrinrättningen, och styrinrättningen är anordnad att tolka erhållande av en sådan signal som en or- der om ökad förbrukning av reaktiv effekt hos stationens växelspänningssida och styra strömriktaren i enlighet med denna order.
Genom att styrinrättningen registrerar mottagande av en or- der om ökad förbrukning av reaktiv effekt vid nämnda kvots överskridande av nämnda förutbestämda värde, ökas den anv; 10 15 20 25 n . ø o ø oo u 518 307 4 reaktiva effektkonsumtionen innebärandes att den av ström- riktaren producerade grundtonsspänningen blir lägre, det vill referensväxelspänningen sänks, vilket kräver en lägre likspänning. Således är det möjligt att pá detta “sätt sänka värdet på nämnda kvot, nämnda förutbestämda värde kan sättas så att övermodulation säga amplituden pà varvid inträffar vid överskridande därav eller strax ovanför det värdet, inga andra övertoner än de karaktäristiska kommer och på detta sätt övermodulationen elimineras och att alstras vid pulsbreddsmoduleringen.
Enligt en annan föredragen utföringsform av uppfinningen är nämnda organ anordnade att sända nämnda signal till styrin- rättningen vid överskridande av ett väsentligen lika med l varande värde hos nämnda kvot. Genom att välja nämnda förutbestämda värde hos kvoten på detta sätt kommer nämnda, en order om ökad förbrukning av reaktiv effekt utlösande signal att uppträda vid ett förhållande mellan likspän- ningen och växelspänningen, vilket vid den vanligaste typen av pulsbreddsmodulering innebär en undre gräns för nämnda att effektivt undvikas under fortsatt uppnáende av aktiv och reaktiv övermodulation, så härigenom denna kan strömorder.
Enligt en annan föredragen utföringsform av uppfinningen är nämnda organ utformat att göra utseendet på nämnda signal beroende av storleken på nämnda kvot, och styrinrättningen är anordnad att registrera ett tillskott till tidigare vilket är desto större ju större nämnda kvot är. Härigenom uppnås att order om nämnda förbrukning av reaktiv effekt, amplituden hos referensspänningen sänks större nämnda kvot skulle bli, mellan växelspänningen och likspänningen blir, så mer ju det vill säga ju större obalansen att amplitudsänkningen hos referensväxelspänningen blir högre genom ordern om tillskott till den reaktiva effekt som skall förbrukas. 10 15 20 25 »unna »n-aa - ~ n a . o n o o | nu u 518 307 s Enligt en annan föredragen utföringsform av uppfinningen är inrättningen anordnad att efter erhållande av nämnda signal under en viss tid styra strömriktaren i enlighet med en or- effekt och sedan enligt en order om förbrukning av reaktiv effekt der av kontinuerligt ökande förbrukning av reaktiv på en väsentligen konstant, högre nivå än före mottagande Genom att på detta sätt hela tiden öka den strömriktaren pålagda förbrukningen av reaktiv effekt av nämnda signal. så länge som nämnda kvot överstiger det kritiska värdet, kommer amplituden hos referensväxelspänningen att kunna sänkas ända tills den anlänt till en acceptabel nivå.
Enligt en annan föredragen utföringsform av uppfinningen är nämnda organ anordnade att sända en signal till styrinrätt- ningen så snart nämnda kvot från att ha överstigit nämnda förutbestämda värde åter sjunker under detta, och styrin- rättningen är anordnad att tolka erhållande av sistnämnda signal som en order om förbrukning av reaktiv effekt på en väsentligen konstant, högre nivå än före mottagande av säkerställs att hinner att komma i balans innan ordern om ökad förbrukning nämnda signal. Härigenom anläggningen av reaktiv effekt avlägsnas, exempelvis genom att en annan i anläggningen ingående spänningsreglerande station förmått öka likspänningen till en nivå som undviker ovan nämnda problem.
Enligt en annan föredragen utföringsfonn av uppfinningen att toppvärdet hos växelströmmen på stationens växelspännings- innefattar anläggningen organ anordnade registrera sida och att styra ökningen hos förbrukningen av reaktiv effekt på stationens växelspänningssida så att en bestämd övre tillåten gräns för nämnda toppvärde ej överskrides.
Genom förekomsten av detta organ undvikes att växelspän- ningsströmmens toppvärde stiger till en så hög nivå att ett överströmsskydd utlöses och exempelvis strömriktaren eller stationen ifråga temporärt kopplas bort. 10 15 20 25 . _._30 »un-- 518 307 6 Enligt en annan föredragen. utföringsform av' uppfinningen. innefattar anläggningen medel för beräkning av nämnda puls- breddsmoduleringsmönster, vilket är anordnat att bestämma bredden hos dettas likströmspulser genom fastställande av korsningspunkter mellan nämnda referensväxelspänning och en tänkt triangelvàg med en amplitud av halva likspänningen mellan likspänningsnätets båda poler vid stationen och en flera gånger högre frekvens än referensväxelspänningen.
Detta sätt att framtaga ett pulsbreddsmoduleringsmönster är passande vid denna typ av anläggningar och det blir därvid enkelt att genom lämpligt väljande av nämnda förutbestämda värde undvika en övermodulation vid en sådan anläggning, vilken uppträder så snart triangelvågens amplitud, vilken är lika med halva likspänningen mellan likspänningsnätets båda poler, underskrider referensväxelspänningens amplitud.
Enligt en annan föredragen utföringsform av uppfinningen innefattar anläggningen organ för mätande av likspänningen hos likspänningsnätet vid stationen och vilka är anordnade att sända informationer därom till nämnda jämförarorgan, vilket i kombination med en ytterligare utföringsform av uppfinningen, hos vilken innefattar anläggningen organ anordnade att mäta växelspänningen hos växelspänningsnätet vid stationen och på grundval därav beräkna referensväxelspänningen och sända informationer därom till jämförarorganet kan det med mycket enkla medel genom jämförelse av dessa båda uppmätta spänningsvärden fastställas huruvida övermodulation föreligger eller ej och mn en order om ökad reaktiv effektförbrukning skall ges till stationens strömriktare.
Enligt en annan föredragen utföringsform av uppfinningen innefattar anläggningen åtminstone ett via en andra station anslutet andra växelspänningsnät, varvid den andra statio- nen är utformad att åstadkomma överföring av elektrisk effekt mellan likspänningsnätet och det andra växelspän- ningsnätet och innefattar åtminstone en VSC-strömriktare anordnad att omvandla likspänning till växelspänning och 10 15 20 25 rupn» n a o u | ø | n v n nu 518 307 v vice versa och en inrättning för styrande av strömriktaren, och att inrättningen hos den andra stationen är anordnad att styra stationens strömriktare för reglering av likspän- ningen hos likspänningsnätet i denna station för hållande av denna på ett bestämt nominellt värde. Härigenom uppnås en tillförlitlig drift med minimerad risk för olika stör- ningar hos en anläggning av denna typ, vilken genom fö- rekomsten av nämnda spänningsreglerande station är att betrakta som spänningsstyv. Emellertid räcker spänningsreg- leringen denna kan utföra normalt inte till för att vid ett ökat effektuttag vid den första stationen ge en motsvarande effektökning in mot likspänningsnätet vid den andra statio- nen, så att även hos en sådan anläggning då likspänningen kommer att sjunka och därigenom ovannämnda kvot att öka.
Enligt en annan föredragen utföringsform av uppfinningen är anläggningen. utformad för överföring av' elkraft via ett (HVDC). med den uppfinningsenliga anordningen är speciellt uppen- likspänningsnät för högspänd likström Fördelarna bara vid denna föredragna applikation.
Ytterligare fördelar med samt fördelaktiga särdrag hos uppfinningen kommer att framgå av den efterföljande be- skrivningen samt övriga osjälvständiga patentkrav.
KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA Här nedan beskrivs en såsom exempel anförd föredragen utföringsform av uppfinningen under hänvisning till bifoga- de ritningar, på vilka: fig 1 är ett mycket schematiskt blockschema illustrerande uppfinningens princip, fig 2 är ett diagram illustrerande principerna för puls- breddsmodulering hos en strömriktare genom att jämföra en triangelvåg med en referensspänning, u av.. 10 15 20 25 m... u o I r q Q ø ~ o Q oo 518 307 s fig 3 är en fig 2 huvudsakligen motsvarande vy illustre- rande uppträdande av övermodulation vid pulsbreddsmodule- ringen, fig 4 är en mycket enkel vy, med hjälp av vilken principen för uppfinningen låter sig förklaras, och fig 5 skottsförbrukningen av är ett diagram illustrerande utvecklingen av till- effekt hos enligt fig 1 över tiden vid uppträdande av ett övermodula- tionstillstånd. reaktiv anläggningen DETALJERAD BESKRIVNING AV EN FÖREDRAGEN UTFÖRINGSFORM AV UPPFINNINGEN I fig 1 illustreras mycket schematiskt uppbyggnaden hos en för elektrisk effekt varvid endast de olika komponenter som har anläggning överföring av enligt uppfinningen, direkt med den uppfinningsenliga funktionen att göra tagits med på ritningen för underlättande av förståelsen av uppfinningen. Anläggningen innefattar ett likspänningsnät 1 för högspänd likström (HVDC = High Voltage Direct Current), och i föreliggande fall två till likspänningsnätet via var vilka är induktans. sin station 2, 3 anslutna växelspänningsnät 4, 5, indikerade genom en växelspänningssymbol och Stationerna är utformade att åstadkomma överföring av elektrisk effekt mellan likspänningsnätet 1 och respektive växelspänningsnät, varvid effekten kan matas in från ett växelspänningsnät till likspänningsnätet eller matas ut Växel- spänningsnäten kan således uppvisa generatorer av elektrisk från likspänningsnätet till ett växelspänningsnät. effekt eller endast vara anslutna till förbrukare av sådan.
Stationerna innefattar vardera åtminstone en VSC-strömrik- tare 6, 7 anordnade att omvandla likspänning till växel- spänning och vice versa. Det är emellertid möjligt att en station innefattar ett flertal sådana strömriktare, men dessa sammanfattas i föreliggande fall genom en enda ruta för varje station. Därvid är det även möjligt att växel- a a .ana 10 15 20 25 aa|na »znun 51 8 307 =::;':2=.f§"=f.-':= 9 . : :n . : 2:29 au spänningsnäten uppvisar fler än en fas, oftast tre faser, men. växelspänningsnätets sammanfattas i figuren genom en innefattar på enda ledning. Respektive VSC-strömriktare konventionellt sätt så kallade ventiler, vilka består av tänd- släckbara företrädesvis i form av IGBT:er, och därmed antiparallellt grenar med seriekopplade och brytare, kopplade dioder på konventionellt sätt. Därvid kan exempel- vis ett stort antal IGBT:er vara seriekopplade hos en enda ventil för att tändas och släckas samtidigt för att fungera som en. enda. brytare, varigenom spänningen. över ventilen delas upp på de olika seriekopplade brytarna. Styrningen av brytarna sker på konventionellt sätt genom pulsbreddsmodu- lering (PWM), ned under hänvisning till fig 2 och 3. vars principer kommer att förklaras längre Stationerna innefattar vidare var och en en schematiskt an- tydd inrättning 8, 9 för styrande av respektive strömrik- tare 6, 7. Den ena stationen 3 är utformad att vara i spänningsregleringsmod, varvid regleringen sker på konventionellt sätt genom sättet på vilket styrpulserna till de olika ventilerna hos strömriktaren utformas. Den spänningsreglerande stationen 3 söker därvid hålla spän- ett bestämt värde, varvid denna definition även inbegriper ett hållande ett tillåtet ningen hos likspänningsnätet på nominellt av likspänningsvärdet inom förutbestämt intervall.
Principen för ovannämnda pulsbreddsmodulering kommer nu att förklaras under hänvisning till både fig 1 och 2. Den är beräknad att ha genom förekommande effektförbrukning :i det växelspän- växelspänning som strömriktaren genererar ningsnätet anges som referensväxelspänning 10 och har ett fastställande riktningen hos de pulser som växelriktaren skall generera sinusformat förlopp. För av bredden och utnyttjas en tänkt triangelvåg ll med en frekvens som är flera gånger högre än frekvensen hos referensväxelspänning- en, och vars amplitud bestäms av spänningen mellan likspän- ningsnätets J. båda poler vid stationen 2 'till att vara 10 15 20 25 fi-ua» 11,1.- 518 307 m .. ,. _... 10 och 11 över varandra och fastställa korsningspunkterna mellan halva denna likspänning. Genom att lägga "kurvorna" referensväxelspänningskurvan 10 och triangelvàgen 11 bestäms även riktning och bredd hos de likspänningspulser som strömriktaren 6 genererar. Därvid pekar respektive puls åt motsatt håll mot spetsen hos ifrågavarande triangelvåg mellan två intilliggande korsningspunkter. Pulserna sänds ut med en frekvens som motsvarar triangelvågens frekvens.
Därvid har pulserna 12 en amplitud av halva nämnda likspän- ning, det vill säga samma amplitud som triangelvàgen, och pulserna 12 är således visade i förminskad skala relativt fig 2. Ett schematiskt antytt medel 21 beräkningen av triangelvàgen i sköter pulsbreddsmoduleringsmönstret.
Företrädesvis hålls spänningen hos likspänningsnätet på en sådan nivå att referensväxelspänningen kommer att skära samtliga vågor hos triangelvàgen med en viss marginal, företrädesvis ca 10%, det vill säga amplituden, hos tri- angelvàgen kommer att överstiga amplituden hos referens- växelspänningen med ca 10%. Större skillnad än så vill man då det kostar att hålla för hög sin tur att det vid inte ha, spänning i likspänningsnätet. Detta innebär i uppträdande av' obalanser mellan likspännings- och växel- spänningssidan lätt kan hända att amplituden hos refe- rensväxelspänningen blir högre än hos den tänkta triangel- vàgen och därmed vissa av triangelvågens vågor ej kommer att skäras av referensväxelspänningskurvan, så att så vilket leder till att inställda ordrar kan ej innehållas och andra övertoner än kallad övermodulation inträffar, de karaktäristiska genereras i de olika näten och i därtill ansluten utrustning stör denna. Befintliga växelspännings- filter- är- dimensionerade för de karaktäristiska tonerna.
Uppfinningens primära syfte är att minimera riskerna för uppträdande av sådan övermodulation, vilken illustreras i fig 3.
Den andra stationen 2 uppvisar organ 13 anordnade att mäta växelspänningen hos stationens växelspänningssida och sända det uppmätta växelspänningsvärdet till ett jämförelseorgan oo n maa: 10 15 20 25 nous; unna: 51 8 307 gjj; .-' =jj¿'j:= :':=_-:. ll . 222 n! 14 som information om nämnda referensväxelspänning. Vidare innefattar anläggningen organ 15 anordnade att mäta lik- spänningen hos likspänningsnätet 1 vid stationen 2 och till Jämförelseorganet 14 är anordnat att jämföra amplituden hos sända informationer därom jämförelseorganet 14. referensväxelspänningen med likspänningen på stationens likspänningssida mellan likspänningsnätets båda poler och av ett förutbestämt vid överskridande värde på kvoten referensväxelspänningsamplitud/halva nämnda likspänning sända en signal till styrinrättningen 8. Denna styrinrätt- ning är i sin tur anordnad att tolka erhållande av en sådan signal som en order om ökad förbrukning av reaktiv effekt hos stationens växelspänningssida och styra växelriktaren 6 i enlighet med denna order. Företrädesvis sätts nämnda förutbestämda värde hos nämnda kvot till väsentligen lika med l, är på väg att träda in. fördelaktigt att sätta exempelvis till 0,98, så att nämnda signal sänds iväg när övermodulering Naturligtvis kan det därvid vara detta för att minimera varaktigheten hos en värde strax under 1, eventuell övermodulation.
Funktionen hos den uppfinningsenliga anläggningen är följande. Vid uppträdande av en i förhållande till likspän- ningen hos likspänningsnätet onormalt hög växelspänning hos växelspänningsnätet, vilket kan ske antingen genom en tilltagande växelspänning eller genom en sjunkande likspän- ning, kommer jämförelseorganet 14 att sända en signal till styrinrättningen, vilken är att tolka som en order om en ökad förbrukning av reaktiv effekt hos stationens växel- spänningssida. Styrinrättningen 8 kommer att utforma sina styrpulser till stationens växelriktare för åstadkommande av sådan ökad förbrukning av reaktiv effekt, och därmed även amplituden hos referensväxelspänningen minskar, så att övermodulationen försvinner. Den ökade reaktiva effektkon- sumtionen betyder således att den av strömriktaren produ- vilket kräver lägre så att den tillgängliga likspänningen räcker cerade grundtonsspänningen blir lägre, likspänning, till. Vidare uppvisar anläggningen organ 16 för övervakande 10 15 20 25 a o ø u Q - . n u ø nu o u 518 307 12 Q ~ . . nu a av växelströmmarnas toppvärde, vilka är anordnade att styra ökningen hos förbrukningen av reaktiv effekt på stationens växelspänningssida så att en bestämd övre tillåten gräns för nämnda toppvärde ej överskrides och det därmed undvikes att något överströmsskydd skrider in och temporärt block- erar strömriktaren ifråga eller hela stationen.
I fig 4 illustreras schematiskt hur en signal om övermodu- lation 17 kommer in till styrinrättningen 8 och därigenom förutom en redan befintlig signal 18 för styrning av reaktiv effektförbrukning en ytterligare signal 19 för ett tillskott till den reaktiva effektförbrukningen sänds till strömriktaren 6.
I fig 5 illustreras hur tillskottet till reaktiv effektför- brukning utvecklas över tiden vid uppträdande av en indike- rad övermodulation vid tidpunkten noll. Följaktligen sker först en rampning av nämnda tillskott, vilket visas genom en ökad växelström i, under viss tid, varvid denna rampning är avsedd att äga rum tills signalen om övermodulation inte längre sänds ut från jämförelseorganet 14, det vill säga någon övermodulation inte längre föreligger. När indike- ringen för övermodulation blir inaktiv behålls sedan ordern om ökad konsumtion av reaktiv effekt under en förutbestämd tid, förlopp, varpå den åter rampas ned till noll. Längden på detta från begynnandet av upprampningen till avslutandet av nedrampningen, är företrädesvis i storleksordningen 10 ms. Genom den streckade linjen 20 anges nämnda gräns för och ordern om ökad effektför- så att detta toppvärdet hos växelströmmen, brukning utformas således toppvärde inte överskrides.
I praktiken utförs ovan beskrivna förfarande och beräknande av pulsbreddsmoduleringsmönster för varje fas för sig hos växelspänningsnätet.
Uppfinningen är givetvis inte på något sätt begränsad till den ovan beskrivna föredragna utföringsformen, utan en 10 15 20 25 | | - - u o o » n . :o n a » . . n. n o 518 307 13 mängd möjligheter till modifikationer därav torde vara uppenbara för en fackman på området, utan att denne för den skull avviker från uppfinningens grundtanke.
Såsom redan tidigare nämnts kan anläggningen uppvisa en mängd komponenter som ej är visade på ritningarna, såsom exempelvis harmoniska filter för avlägsnande av vid puls- breddsmodulering uppkomna övertonsströmmar.
Ehuru symboler ritats in i fig l för vissa organ, medel el- ler dylikt är det inte alls nödvändigt att dessa förekommer som separata komponenter, utan de funktioner' de har att fylla kan mycket väl tillses genom någon komponent som även har andra uppgifter och exempelvis värden inte mätas direkt utan framräknas utifrån uppmätta värden hos någon annan storhet.
Vidare är det inte alls nödvändigt att anläggningen uppvi- sar en andra station, såsom ovan beskrivet, utan det kan mycket väl vara så att den endast har den första stationen, men den kan även uppvisa fler än två stationer. Därvid är det vid två eller flera stationer även möjligt att mer än en av stationerna, företrädesvis samtliga, uppvisar de uppfinningsenliga särdragen som förmår lösa problemet med övermodulation vid just den stationen.

Claims (14)

10 15 20 25 518 307 14 Batenrkrax
1. Anläggning för överföring av elektrisk effekt innefat- tande ett likspänningsnät (1) och åtminstone ett därtill via en station (2) anslutet växelspänningsnät (4), stationen är utformad att åstadkomma överföring av elek- varvid trisk effekt mellan likspänningsnätet och växelspänningsnä- tet (6) anordnad att omvandla likspänning till växelspänning och och innefattar åtminstone en VSC-strömriktare vice versa och en inrättning (8) för styrande av strömrik- (21) anordnade att utifrån en genom effektförbrukning i växel- beräknad (10) storleken pà likspänningsnätets likspänning vid stationen ett enligt vilket inrättningen är strömriktaren för att den jämföra taren, samt varvid anläggningen innefattar medel spänningsnätet referensväxelspänning och beräkna pulsbreddsmoduleringsmönster att kännetecknad därav, (14) att amplituden hos nämnda referensväxelspänning' med likspän- anordnad styra växelspänningsgenerering, dessutom innefattar organ anordnade ningen pá stationens likspänningssida mellan likspännings- nätets båda poler och vid överskridande av ett förutbestämt värde pá kvoten referensväxelspänningsamplitud/halva nämnda likspänning sända en signal till styrinrättningen (8), och att styrinrättningen är anordnad att tolka erhållande av en sådan signal som en order om ökad förbrukning av reaktiv effekt hos stationens växelspänningssida och styra ström- riktaren i enlighet med denna order. att nämnda organ (14) är anordnade att sända nämnda signal till
2. Anläggning enligt krav 1, kännetecknad därav, styrinrättningen (8) vid överskridande av ett väsentligen lika med l varande värde hos nämnda kvot.
3. Anläggning enligt krav 1 eller 2, kännetecknad därav, att nämnda organ (14) är utformade att göra utseendet pà nämnda signal beroende av storleken pà nämnda kvot, och att styrinrättningen (8) är anordnad att registrera ett till- 10 15 20 25 anna. S18 307 15 skott till tidigare order om nämnda förbrukning av reaktiv effekt, vilket är desto större ju större nämnda kvot är.
4. Anläggning enligt något av kraven 1-3, kännetecknad att inrättningen (8) är anordnad att efter erhål- lande av nämnda signal under en viss tid styra strömrikta- därav, ren i enlighet med en order av kontinuerligt ökande för- brukning av reaktiv effekt och sedan enligt en order om förbrukning av reaktiv effekt på en väsentligen konstant, högre nivå än före mottagande av nämnda signal.
5. Anläggning enligt något av kraven l-4, kännetecknad därav, att nämnda organ (14) är anordnade att sända en signal till styrinrättningen (8) så snart nämnda kvot från att ha överstigit nämnda förutbestämda värde åter sjunker under detta, och att styrinrättningen är anordnad att tolka erhållande av sistnämnda signal som en order om förbrukning av reaktiv effekt på en väsentligen konstant, högre nivå än före mottagande av nämnda signal. att styrinrättningen (8) är anordnad att efter mottagande av
6. Anläggning enligt krav 5, kännetecknad därav, nämnda signal om underskridande av nämnda förutbestämda värde hos kvoten och en förbrukning av reaktiv effekt på en väsentligen konstant, högre nivå än före mottagnade av nämnda signal under viss tid styra strömriktaren (6) i enlighet med en order om kontinuerligt minskad förbrukning av reaktiv effekt hos stationens växelspänningssida under viss tid tills den före det tidigare överstigandet av förutbestämda växelspänningssida förbrukade reaktiva effekten överens- nämnda värde hos kvoten hos stationens stämmer med den då förbrukade reaktiva effekten.
7. Anläggning enligt något kraven 1-6, kännetecknad därav, (16) toppvärdet hos växelströmmen på stationens växelspännings- att den innefattar organ anordnade att registrera sida och att styra ökningen hos förbrukningen av reaktiv 10 15 20 25 |1.aø 518 so? 16 a' = °-.= effekt på stationens växelspänningssida så att en bestämd övre tillåten gräns för nämnda toppvärde ej överskrides.
8. Anläggning enligt något av kraven 1-7, kännetecknad därav, att nämnda medel (21) för beräkning av nämnda puls- breddsmoduleringsmönster, vilket är anordnat att bestämma bredden hos dettas likströmspulser genom fastställande av korsningspunkter mellan nämnda referensväxelspänning och en tänkt triangelvåg med en amplitud av halva likspänningen mellan likspänningsnätets båda poler vid stationen och en flera gånger högre frekvens än referensväxelspänningen.
9. Anläggning enligt något av' kraven 1-8, kännetecknad (15) likspänningen hos likspänningsnätet (1) vid stationen och därav, att den innefattar organ anordnade att mäta sända informationer därom till nämnda jämförelseorgan (14).
10. Anläggning enligt krav 8 och 9, kännetecknad därav, att nämnda organ (15) för- mätning av likspänningsnätets likspänning är anordnat att sända informationer därom till nämnda beräkningsmedel (21).
11. ll. Anläggning enligt något av kraven 1-10, kännetecknad därav, att den innefattar organ (13) anordnade att mäta växelspänningen hos stationens växelspänningssida och på grundval därav beräkna referensväxelspänningen och sända informationer därom till nämnda jämförelseorgan (14). kännetecknad att
12. Anläggning enligt något av kraven l-ll, därav, att styrinrättningen (8) är anordnad styra strömriktaren i enlighet med en order om ökad förbrukning av reaktiv effekt hos stationens växelspänningssida i form av ett transient ingrepp i storleksordningen millisekunder.
13. Anläggning enligt något av kraven 1-13, kännetecknad därav, att den station (3) den andra stationen är utformad att åstadkomma överföring innefattar åtminstone ett via en andra anslutet andra växelspänningsnät (5), varvid unna u~u »- 10 15 n c n n » n n o ø n nu I n 518 307 17 : : :F av elektrisk effekt mellan likspänningsnätet (1) och det andra växelspänningsnätet och innefattar åtminstone en VSC- strömriktare (7) växelspänning och vice versa och en inrättning anordnad att omvandla likspänning till (9) för styrande av strömriktaren, och att inrättningen hos den andra stationen är anordnad att styra stationens strömrik- tare för reglering av likspänningen hos likspänningsnätet vid denna station för hållande av denna pà ett bestämt nominellt värde.
14. Anläggning enligt något av kraven 1-13, kännetecknad därav, att den är utformad för överföring av elkraft via ett likspänningsnät (1) för högspänd likström (HVDC).
SE9701061A 1997-03-24 1997-03-24 Anordning för eliminering av övermodulation i elanläggning SE518307C2 (sv)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9701061A SE518307C2 (sv) 1997-03-24 1997-03-24 Anordning för eliminering av övermodulation i elanläggning
US08/950,763 US5917718A (en) 1997-03-24 1997-10-15 Method and apparatus for eliminating overmodulation in a power plant
CA002219326A CA2219326C (en) 1997-03-24 1997-11-13 A plant and method for transmitting electric power
DE69839410T DE69839410T2 (de) 1997-03-24 1998-03-10 Anlage zur elektrischen Kraftübertragung, mit Blindleistungsreglung
EP98104256A EP0868000B1 (en) 1997-03-24 1998-03-10 A plant for transmitting electric power, with regulation of reactive power
JP10075588A JPH10304574A (ja) 1997-03-24 1998-03-24 送電プラント

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9701061A SE518307C2 (sv) 1997-03-24 1997-03-24 Anordning för eliminering av övermodulation i elanläggning

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE9701061D0 SE9701061D0 (sv) 1997-03-24
SE9701061L SE9701061L (sv) 1998-09-25
SE518307C2 true SE518307C2 (sv) 2002-09-24

Family

ID=20406278

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE9701061A SE518307C2 (sv) 1997-03-24 1997-03-24 Anordning för eliminering av övermodulation i elanläggning

Country Status (6)

Country Link
US (1) US5917718A (sv)
EP (1) EP0868000B1 (sv)
JP (1) JPH10304574A (sv)
CA (1) CA2219326C (sv)
DE (1) DE69839410T2 (sv)
SE (1) SE518307C2 (sv)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB0003706D0 (en) * 2000-02-18 2000-04-05 Alstom Control system adapted to control operation of an AC/DC converter
CN103119821B (zh) 2010-09-30 2016-01-13 Abb研究有限公司 多端hvdc系统的协调控制
ES2395460B2 (es) * 2011-05-31 2014-05-23 Universidad Carlos Iii De Madrid Método y dispositivo de transformación de corriente continua en corriente alterna
US9244506B2 (en) * 2012-11-16 2016-01-26 Siemens Aktiengesellschaft Method of controlling a power plant
JP6986321B2 (ja) * 2018-05-31 2021-12-22 東芝三菱電機産業システム株式会社 制御装置および電力変換装置
CN110086192B (zh) * 2019-03-22 2022-12-06 南方电网科学研究院有限责任公司 两区域柔性直流互联系统频率一致性控制方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA1233198A (en) * 1984-03-01 1988-02-23 Helmut Neupauer Method and apparatus to operate a high-voltage dc transmission system (hvdc) with automatic control of the converters
JPS641429A (en) * 1987-06-23 1989-01-05 Toshiba Corp Reactive power regulator
DE3877332T2 (de) * 1987-11-12 1993-05-27 Toshiba Kawasaki Kk Blindleistungsregler.
CA1313219C (en) * 1988-10-07 1993-01-26 Boon-Teck Ooi Pulse width modulation high voltage direct current transmission system and converter
JP3265398B2 (ja) * 1992-01-30 2002-03-11 株式会社日立製作所 直流送電装置の制御装置
JP3296065B2 (ja) * 1994-01-24 2002-06-24 富士電機株式会社 Pwmコンバータの制御回路

Also Published As

Publication number Publication date
SE9701061L (sv) 1998-09-25
EP0868000A1 (en) 1998-09-30
JPH10304574A (ja) 1998-11-13
DE69839410D1 (de) 2008-06-12
EP0868000B1 (en) 2008-04-30
CA2219326C (en) 2002-06-18
SE9701061D0 (sv) 1997-03-24
CA2219326A1 (en) 1998-09-24
US5917718A (en) 1999-06-29
DE69839410T2 (de) 2009-05-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR840008725A (ko) 교류 전류 제어장치
WO1996034326A1 (en) A utility current feedback filter with pulse-width modulated power converter
CN106950512B (zh) 一种储能变流器并离网特性一体化检测系统及方法
SE463953B (sv) Anlaeggning foer avtappning av elektrisk kraft fraan en hoegspaend likstroemstransmissionslinje
CN113678360B (zh) 电力变换装置及发电系统
EP2477298B1 (en) Controllers for static energy supply units
WO1983000961A1 (en) Power conversion circuit
SE518307C2 (sv) Anordning för eliminering av övermodulation i elanläggning
EP2993753B1 (en) Wind turbine generator with fault behavior like a synchronous generator
CN104467024A (zh) 一种逆变器电源、孤岛检测系统及方法
JPH0652991B2 (ja) 直流電圧を交流電圧に変換するためのインバータ
CN109194173B (zh) 单相级联h桥多电平变流器的负载平衡范围优化方法
Buraimoh et al. Simplified LCL filter state space modeling and small signal stability analysis of inverter based microgrid
CN105914773A (zh) 一种确定不对称交流电压下换流器交流侧功率极限的方法
JP4693214B2 (ja) インバータ装置
CN109361324A (zh) 一种基于零序分量的三相逆变电源并联功率均衡方法
Dash et al. Design of an energy function based fuzzy tuning controller for HVDC links
Schwanz et al. Obalans från enfasanslutna solpaneler
CN104167728A (zh) 微电网与大电网间的传输功角的补偿装置及补偿方法
SE525546C2 (sv) Anläggning för överföring av elektrisk effekt samt ett förfarande för drift av en sådan anläggning
JPH09135535A (ja) 静止型無効電力補償装置
CN117096960B (zh) 考虑电气量约束的虚拟同步机限幅运行控制方法及系统
RU2096888C1 (ru) Способ регулирования реактивной мощности и устройство для его осуществления
JP3309453B2 (ja) アクティブフィルタの制御装置
Raghavan et al. Simulation and analysis of power synchronization control for voltage source inverter

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed