WO2019101305A1 - Converter and operation thereof - Google Patents

Converter and operation thereof Download PDF

Info

Publication number
WO2019101305A1
WO2019101305A1 PCT/EP2017/080104 EP2017080104W WO2019101305A1 WO 2019101305 A1 WO2019101305 A1 WO 2019101305A1 EP 2017080104 W EP2017080104 W EP 2017080104W WO 2019101305 A1 WO2019101305 A1 WO 2019101305A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
power
converter
station
converters
network
Prior art date
Application number
PCT/EP2017/080104
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Nicolas Söllner
Johann Messner
Original Assignee
Siemens Aktiengesellschaft
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 Siemens Aktiengesellschaft filed Critical Siemens Aktiengesellschaft
Priority to PCT/EP2017/080104 priority Critical patent/WO2019101305A1/en
Priority to EP17816484.4A priority patent/EP3698458A1/en
Publication of WO2019101305A1 publication Critical patent/WO2019101305A1/en

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
    • H02J3/00Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/18Arrangements for adjusting, eliminating or compensating reactive power in networks
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/36Arrangements for transfer of electric power between ac networks via a high-tension dc link
    • 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
    • H02M1/00Details of apparatus for conversion
    • H02M1/42Circuits or arrangements for compensating for or adjusting power factor in converters or inverters
    • 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
    • H02M7/493Conversion 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 the static converters being arranged for operation in parallel
    • 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
    • H02M7/505Conversion 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 thyratron or thyristor type requiring extinguishing means
    • H02M7/515Conversion 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 thyratron or thyristor type requiring extinguishing means using semiconductor devices only
    • 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
    • H02M7/77Conversion 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 arranged for operation in parallel
    • 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
    • H02M1/00Details of apparatus for conversion
    • H02M1/42Circuits or arrangements for compensating for or adjusting power factor in converters or inverters
    • H02M1/4208Arrangements for improving power factor of AC input
    • H02M1/4266Arrangements for improving power factor of AC input using passive elements
    • 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
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/10Technologies improving the efficiency by using switched-mode power supplies [SMPS], i.e. efficient power electronics conversion e.g. power factor correction or reduction of losses in power supplies or efficient standby modes
    • 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
    • Y02E40/00Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
    • Y02E40/30Reactive power compensation
    • 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]

Definitions

  • the invention relates to a converter station with two line-commutated converters and a method for their
  • HVDC high voltage direct current
  • a monopolar HVDC link has only one high-voltage line, at which a high voltage is applied to a ground potential.
  • a bipolar HVDC line has two high-voltage lines, where at one
  • HVDC track High voltage line against the earth potential negative high voltage is applied.
  • the parts of an HVDC track which are assigned to the same voltage polarity are referred to below as poles of the HVDC track.
  • a monopolar HVDC link thus has one pole, a bipolar HVDC link has two poles.
  • a converter station is arranged between the AC grid and one end of the HVDC link, in which the
  • Mains-controlled power converters can not be set independently of each other without further ado.
  • line-commutated power converters can therefore be used without changing the
  • the invention is based on the object, in particular with regard to the reactive power exchange with a
  • AC power system to provide improved converter station on a bipolar high-voltage DC transmission line and an improved reactive power exchange method for the operation of such a converter station.
  • the object is achieved by a method having the features of claim 1 and by a converter station with the features of claim 5.
  • Converter station with two line-commutated converters, the two converters in an anti-parallel circuit with the same voltage polarity of a bipolar
  • High voltage DC transmission link electrically connected.
  • One of the converters is operated as a rectifier on an AC mains
  • the other power converters is operated as an inverter to the AC mains and one between the converter station and the
  • the invention thus provides monopolar operation of the two power converters of the converter station in an anti-parallel circuit, that is, on the same voltage polarity of a bipolar HVDC route.
  • One of the converters is operated as a rectifier to the AC mains, that is, this converter takes active power from the
  • the other power converter is called
  • the station reactive power exchanged by the converter station with the alternating current network is identical to that for both converters
  • the invention makes use of the fact that the station active power, which exchanges the converter station with the AC network, is the difference between the converter converter outputs of the two
  • Power converter is because one of the power converters is operated as a rectifier and the other power converter is operated as an inverter, while the station reactive power is the sum of the converter reactive power. Since the power converters are operated with the same power conversion efficiency, the converter efficiencies cancel each other out neglecting the losses, so that the
  • Station active power which is exchanged between the converter station and the AC network, disappears.
  • each converter reactive power depends on a characteristic curve of the respective converter active power, the Stations reactive power by changing the
  • the invention thus enables in addition to the conventional
  • Inverter and are operated at different poles of the HVDC line, another mode of operation in which no station active power is exchanged between the converter station and the AC mains, but with the converter station a network system service
  • Reactive power compensation is provided, similar to self-commutated power converters or a
  • SVC Static Var Compensator
  • Reactive power setpoint is set. This allows the station blind power through the active power specification for the converter output of the power converter to a
  • Converter station and the AC network is changed by connecting or disconnecting at least one AC filter to a grid connection of the converter station to the AC mains.
  • a reactive power jump of the reactive power exchange between the converter station and the AC network caused by a connection or disconnection of at least one AC filter can be achieved by a the reactive power jump counteracting change in
  • Active power input for the converter performance can be reduced at the time of connecting or disconnecting the at least one AC filter.
  • the reactive power exchange between the converter station and the AC network can be additionally controlled by switching AC filters on or off. Without further action causes the switching on and off of
  • This embodiment of the invention makes use of the fact that the opposite operation of the power converters makes it possible for the station blind power through the
  • a power converter station comprises two line-commutated power converters, each optionally as a rectifier or as an inverter on a
  • Voltage polarity of a bipolar high voltage DC transmission link are electrically connected, and a control unit, which is set up between the
  • Converter station and the AC network replaced station blind power by an identical for both converters active power input for
  • Inverters and the AC mains are exchanged to control, if both power converters in one
  • Antiparallelscrien are connected to the same voltage polarity of the high voltage DC transmission link.
  • a converter station according to the invention makes it possible to carry out the method according to the invention with the advantages mentioned above. Compared to a conventional one
  • Converter station with line-commutated converters only a circuit that allows the anti-parallelization of the two converters, and a control unit, the control of the invention
  • Converter output of the antiparallel switched converter is set up needed. If necessary, already existing switching devices of a converter station can be used for the circuit, wherein
  • the device of the control unit can be any type of circuitry.
  • the device of the control unit can be any type of circuitry.
  • the invention may therefore also be used to upgrade existing bipolar converter stations with line-commutated converters.
  • a further embodiment of the invention provides that the AC network is three-phase.
  • each power converter may, for example twelve in one of two
  • each valve unit may in particular comprise at least one thyristor.
  • each power converter can be connected by a transformer unit with the AC power, the one for each phase of the AC power supply
  • Primary winding a first secondary winding and a second secondary winding, wherein the primary windings are connected by a star connection, the first secondary windings are connected by a delta connection and the second secondary windings are connected by a star connection.
  • each winding end of each first secondary winding is connected to a first six-pulse bridge circuit of a power converter and / or one of a star point of the star connection remote winding end of each second secondary winding is connected to a second six-pulse bridge circuit of
  • AC grids and / or power converters of the aforementioned type is limited, but for example, for single-phase AC grids and / or six-pulse converters
  • FIG. 1 shows a circuit diagram of a converter station according to the prior art
  • FIG. 2 shows schematically two converter stations, which are connected via an HVDC route
  • FIG. 3 shows a network connection of a converter station to an AC network
  • AC filter, 6 shows a third embodiment of a
  • the converter station 1 shows a circuit diagram of a converter station 1 according to the prior art for energy transmission via a bipolar HVDC path 30.
  • Each power converter 4, 5 has twelve valve units 7 which are arranged in a twelve-pulse bridge circuit 26 consisting of two six-pulse bridge circuits 26.2, 26.2.
  • Each valve unit 7 has one or more thyristors connected in series or in parallel.
  • a surge arrester 9 is connected in parallel.
  • Each power converter 4, 5 is connected by a
  • each transformer unit 11 has a primary winding 13, a first secondary winding 15 and a second secondary winding 17 for each phase of the AC network 27.
  • the primary windings 11 of each transformer unit 11 are connected to each other by a star connection
  • the first secondary windings 15 are connected to each other by a delta connection
  • the second secondary windings 17 are connected to each other by a star connection.
  • Each winding end of each first secondary winding 15 is connected to one of six valve units 7
  • each second secondary winding 17 facing away from a star point 19 of the star connection is connected to one of the other six valve units 7 of the respective
  • Power converters 4, 5 formed second six-pulse bridge circuit 26.2 connected.
  • a first power converter 4 is connected to a first pole 21 of the HVDC track 30.
  • the second six-pulse bridge circuit 26.2 of the first power converter 4 is connected to the first pole 21 of the HVDC track 30.
  • Power converter 5 is connected to the second pole 23 of the HVDC track 30. For this, the second six-pulse
  • Bridge circuit 26.2 of the second power converter 5 connected to the second pole 23 of the HVDC track 30. Further, the two power converters 4, 5 via a medium voltage
  • FIG. 2 schematically shows two converter stations 1, 2 which are connected to one another via a HVDC link 30 on the DC side.
  • AC side is a first
  • Converter station 1 is connected to a first AC mains 27, and the second converter station 2 is connected to a second AC network 28.
  • the HVDC path 30 is formed bipolar with a first pole 21 and a second pole 23 and high voltage lines 32, 34 between the two converter stations 1, 2.
  • Each converter station 1, 2 is like that in FIG. 1
  • Converter station 1, 2 via a pole connecting line 36 are connected to each other.
  • the outputs of a converter station 1, 2 which are each connected to a pole 21, 23 can also be connected, for example, via (not shown).
  • Pole connection line 36 of each converter station 1, 2 is further via a reconfiguration switch 40 with the
  • Converter stations 1, 2 are over a
  • Converter station 1, 2, 3 has a control unit 46, through which the valve units 7 of their power converters 4, 5 are driven.
  • Pole connection line 36 connected to each other and separated from the HVDC route 30.
  • the converter stations 1, 2 are thus each monopolar and in a stand-alone operation, that is, at the same,spolartician and decoupled from the HVDC line 30, operated.
  • one of the power converters 4, 5 will be any one of the power converters 4, 5. Further, one of the power converters 4, 5 will be any one of the power converters 4, 5.
  • Converter station 1, 2 operated as an inverter, that is, it transmits a converter active power PI, P2 in the AC network connected to him 27, 28.
  • the other power converter 5 of the converter station 1, 2 is called
  • Rectifier operated, that is, he takes the
  • Power converter 4, 5 each converter station 1, 2 with
  • Power converter 4 a first converter station 1 as
  • Inverter operated, that is, he transmits the
  • Converter active power PI in the first AC mains 27 The second converter 5 of the first converter station 1 is operated as a rectifier, that is, it takes the converter active power PI from the first
  • the first power converter 4 of the second power converter station 2 is operated as a rectifier, that is, it takes the power converter active power P2 from the second
  • the second power converter 5 of the second power converter station 2 is operated as an inverter, that is to say it transmits the power converter active power P2 into the second AC power network 28.
  • Each converter station 1, 2 exchanges with the
  • Station blind power of the first converter station 1 and Q2 denotes the station blind power of the second
  • the station blind power Ql of the first converter station 1 is the sum of
  • Converter power ratings Qll, Q12 which are respectively exchanged between the converters 4, 5 of the first converter station 1 and the first AC network 27.
  • the station blind power Q2 of the second converter station 2 is the sum of
  • Converter power ratings Q21, Q22 which are respectively exchanged between the power converters 4, 5 of the second converter station 2 and the second AC network 28.
  • the Direction of each active and reactive power flow is shown in Figure 2 by an arrow. If the two
  • the converter active power PI, P2 of the power converters 4, 5 of a converter station 1, 2 are by means of
  • Control unit 46 of the converter station 1, 2 controlled by an identical for both converters 4, 5 active power specification for the converter active power PI, P2. Because the
  • Power converter active power PI, P2 of the power converters 4, 5 of the converter station 1, 2 are controlled.
  • the station blind power Ql, Q2 can be increased by increasing the power converter efficiencies PI, P2.
  • the method according to the invention therefore makes it possible, with a converter station 1,
  • the network system service can of course also be provided with only one of the converter stations 1, 2 for the AC network 27, 28 connected to it, the other converter station 1, 2 being switched off, for example is or exchanges electrical power with another (not shown) converter station via a HVDC line.
  • FIG. 3 shows an embodiment of a
  • Power supply 50 a converter station 1 to a
  • the power converter station 1 is like one of the power converter stations 1, 2 shown in FIG.
  • the power connection 50 has several
  • Circuit breaker 56 are interconnected. By switching on and off of AC filters 54, an offset of the reactive power exchange between the converter station 1 and the AC network 27 is changed. It can be provided that a reactive power jump of
  • Switching off at least one AC filter 54 is caused by the reactive power jump counteracting change in the converter performance PI of the converters 4, 5 of the converter station 1 at the time of switching on or off the at least one AC filter 54 is reduced.
  • Power converter active power PI changed so that this change compensates for the reactive power jump at least partially.
  • FIGS. 4 to 6 show circuit diagrams of various
  • FIG. 4 shows an AC filter 54 with a capacitor 60 and a parallel connection of a coil 62 and a capacitor connected in series with the capacitor 60
  • AC filter 54 also includes a grounded filter surge arrester 66.
  • FIG. 5 shows an AC filter 54, which differs from the AC filter 54 shown in FIG. 4 only in that a series connection of a coil 62 and a resonant circuit 68 runs parallel to the resistor 64
  • FIG. 6 shows an AC filter 54, which differs from the AC filter 54 shown in FIG. 4 only in that a series connection of a coil 62 and two oscillating circuits 68 runs parallel to the resistor 64

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

The invention relates to a converter station (1) having two line-commutated converters (4, 5), and to a method for operating the converter station (1). The two converters (4, 5) are electrically connected in an anti-parallel circuit at the same voltage polarity of a bipolar high-voltage direct current transmission line (30). One of the converters (4, 5) is operated as a rectifier in an AC network (27) and the other converter (4) is operated as an inverter in the AC network (27). A station reactive power (Q1) exchanged between the converter station (1) and the AC network (27) is controlled by an active power specification for converter active powers (P1) that is identical for both converters (4, 5), each of these converter active powers being exchanged between the converters (4, 5) and the AC network (27).

Description

Beschreibung description
Stromrichterstation und deren Betrieb Converter station and its operation
Die Erfindung betrifft eine Stromrichterstation mit zwei netzgeführten Stromrichtern und ein Verfahren zu deren The invention relates to a converter station with two line-commutated converters and a method for their
Betrieb . Business .
Elektrische Energie wird zwischen Wechselstromnetzen über große Entfernungen häufig mit hoher Gleichspannung Electrical energy is often transmitted between AC networks over long distances with high DC voltage
übertragen, da die Energieübertragung mit Gleichspannung über große Entfernungen gegenüber einer Energieübertragung mit Wechselspannung verlustärmer und kostengünstiger ist. Diese Art der Energieübertragung wird als Hochspannungs- Gleichstrom-Übertragung (HGÜ) bezeichnet. Die Because the transmission of energy with DC voltage over long distances compared to an energy transfer with AC voltage loss less and cheaper. This type of energy transfer is referred to as high voltage direct current (HVDC) transmission. The
Energieübertragung kann dabei über eine monopolare oder eine bipolare Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragungsstrecke (HGÜ- Strecke) erfolgen. Eine monopolare HGÜ-Strecke weist nur eine Hochspannungsleitung auf, an der eine Hochspannung gegenüber einem Erdpotential anliegt. Eine bipolare HGÜ-Strecke weist zwei Hochspannungsleitungen auf, wobei an einer  Energy transmission can take place via a monopolar or a bipolar high-voltage direct current transmission link (HVDC link). A monopolar HVDC link has only one high-voltage line, at which a high voltage is applied to a ground potential. A bipolar HVDC line has two high-voltage lines, where at one
Hochspannungsleitung eine gegenüber einem Erdpotential positive Hochspannung anliegt und an der anderen High voltage line one against a ground potential positive high voltage is applied and on the other
Hochspannungsleitung eine gegenüber dem Erdpotential negative Hochspannung anliegt. Die der gleichen Spannungspolarität zugeordneten Teile einer HGÜ-Strecke werden im Folgenden als Pole der HGÜ-Strecke bezeichnet. Eine monopolare HGÜ-Strecke weist somit einen Pol auf, eine bipolare HGÜ-Strecke weist zwei Pole auf. High voltage line against the earth potential negative high voltage is applied. The parts of an HVDC track which are assigned to the same voltage polarity are referred to below as poles of the HVDC track. A monopolar HVDC link thus has one pole, a bipolar HVDC link has two poles.
Um eine HGÜ-Strecke mit einem Wechselstromnetz zu verbinden, ist zwischen dem Wechselstromnetz und einem Ende der HGÜ- Strecke eine Stromrichterstation angeordnet, in der die In order to connect an HVDC line to an AC grid, a converter station is arranged between the AC grid and one end of the HVDC link, in which the
Umwandlung zwischen Wechselstrom und Wechselspannung des Wechselstromnetzes in Gleichstrom und Gleichspannung der HGÜ erfolgt. Stromrichterstationen weisen für jeden mit ihr verbundenen Pol der HGÜ-Strecke einen Stromrichter auf, der häufig als ein netzgeführter Stromrichter (LCC = Line Commutated Converter) auf Thyristorbasis ausgeführt ist. Im Unterschied zu einem selbstgeführten Stromrichter (VSC = Voltage Sourced Converter) benötigt ein netzgeführter Conversion between AC and AC voltage of the AC mains in DC and DC voltage of the HVDC takes place. Converter stations have for each connected to her pole of the HVDC track on a power converter, which is often used as a line-commutated power converter (LCC = Line Commutated Converter) is performed on a thyristor basis. Unlike a self-commutated power converter (VSC = Voltage Sourced Converter) requires a mains-powered
Stromrichter zu seinem Betrieb Blindleistung aus dem Power converter to its operation reactive power from the
Wechselstromnetz. Die von einem netzgeführten Stromrichter mit dem Wechselstromnetz ausgetauschte Blindleistung ist prinzipbedingt gemäß einer die Blindleistung mit der AC mains. The reactive power exchanged by a grid-commutated power converter with the AC grid is inherently in accordance with a reactive power with the
Wirkleistung in Beziehung setzenden Kennlinie von der Active power in relation to the set characteristic of the
Wirkleistung abhängig, die von dem Stromrichter übertragen wird. Blind- und Wirkleistung können daher bei einem Active power transmitted by the power converter. Blind and active power can therefore at a
netzgeführten Stromrichter nicht ohne Weiteres unabhängig voneinander eingestellt werden. Insbesondere lassen sich netzgeführte Stromrichter daher ohne Veränderung des Mains-controlled power converters can not be set independently of each other without further ado. In particular, line-commutated power converters can therefore be used without changing the
Wirkleistungsflusses auch nur sehr eingeschränkt zu einer Blindleistungskompensation im Wechselstromnetz verwenden. Use active power flow only very limited to a reactive power compensation in the AC network.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine insbesondere hinsichtlich des Blindleistungsaustausches mit einem The invention is based on the object, in particular with regard to the reactive power exchange with a
Wechselstromnetz verbesserte Stromrichterstation an einer bipolaren Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragungsstrecke und ein hinsichtlich des Blindleistungsaustausches verbessertes Verfahren zu dem Betrieb einer derartigen Stromrichterstation anzugeben . AC power system to provide improved converter station on a bipolar high-voltage DC transmission line and an improved reactive power exchange method for the operation of such a converter station.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch eine Stromrichterstation mit den Merkmalen des Anspruchs 5 gelöst. The object is achieved by a method having the features of claim 1 and by a converter station with the features of claim 5.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betrieb einer In the inventive method for operating a
Stromrichterstation mit zwei netzgeführten Stromrichtern werden die beiden Stromrichter in einer Antiparallelschaltung mit derselben Spannungspolarität einer bipolaren Converter station with two line-commutated converters, the two converters in an anti-parallel circuit with the same voltage polarity of a bipolar
Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragungsstrecke elektrisch verbunden. Einer der Stromrichter wird als Gleichrichter an einem Wechselstromnetz betrieben, der andere Stromrichter wird als Wechselrichter an dem Wechselstromnetz betrieben und eine zwischen der Stromrichterstation und dem High voltage DC transmission link electrically connected. One of the converters is operated as a rectifier on an AC mains, the other power converters is operated as an inverter to the AC mains and one between the converter station and the
Wechselstromnetz ausgetauschte Stationsblindleistung wird durch eine für beide Stromrichter identische AC mains replaced station blind power is identical for both converters
Wirkleistungsvorgabe für Stromrichterwirkleistungen Effective power specification for converter performance
gesteuert, die jeweils zwischen einem Stromrichter und dem Wechselstromnetz ausgetauscht werden. controlled, which are each exchanged between a power converter and the AC mains.
Die Erfindung sieht also vor, die beiden Stromrichter der Stromrichterstation in einer Antiparallelschaltung monopolar, das heißt an derselben Spannungspolarität einer bipolaren HGÜ-Strecke zu betreiben. Einer der Stromrichter wird als Gleichrichter an dem Wechselstromnetz betrieben, das heißt dieser Stromrichter entnimmt Wirkleistung aus dem The invention thus provides monopolar operation of the two power converters of the converter station in an anti-parallel circuit, that is, on the same voltage polarity of a bipolar HVDC route. One of the converters is operated as a rectifier to the AC mains, that is, this converter takes active power from the
Wechselstromnetz. Der andere Stromrichter wird als AC mains. The other power converter is called
Wechselrichter an dem Wechselstromnetz betrieben, das heißt dieser Stromrichter überträgt Wirkleistung in das Inverter operated on the AC mains, that is, this converter transmits active power in the
Wechselstromnetz. Dabei wird die von der Stromrichterstation mit dem Wechselstromnetz ausgetauschte Stationsblindleistung durch eine für beide Stromrichter identische AC mains. In this case, the station reactive power exchanged by the converter station with the alternating current network is identical to that for both converters
Wirkleistungsvorgabe für deren Stromrichterwirkleistungen gesteuert, das heißt beide Stromrichter werden mit derselben Stromrichterwirkleistung betrieben . Active power specification controlled for their converter active power, that is, both converters are operated with the same converter active power.
Die Erfindung nutzt aus, dass die Stationswirkleistung, die die Stromrichterstation mit dem Wechselstromnetz austauscht, die Differenz der Stromrichterwirkleistungen der beiden The invention makes use of the fact that the station active power, which exchanges the converter station with the AC network, is the difference between the converter converter outputs of the two
Stromrichter ist, da einer der Stromrichter als Gleichrichter betrieben wird und der andere Stromrichter als Wechselrichter betrieben wird, während die Stationsblindleistung die Summe der Stromrichterblindleistungen ist. Da die Stromrichter mit gleichen Stromrichterwirkleistungen betrieben werden, heben sich die Stromrichterwirkleistungen unter Vernachlässigung der Verluste gegeneinander auf, so dass die Power converter is because one of the power converters is operated as a rectifier and the other power converter is operated as an inverter, while the station reactive power is the sum of the converter reactive power. Since the power converters are operated with the same power conversion efficiency, the converter efficiencies cancel each other out neglecting the losses, so that the
Stationswirkleistung, die zwischen der Stromrichterstation und dem Wechselstromnetz ausgetauscht wird, verschwindet. Da außerdem jede Stromrichterblindleistung gemäß einer Kennlinie von der jeweiligen Stromrichterwirkleistung abhängt, kann die Stationsblindleistung durch eine Änderung der Station active power, which is exchanged between the converter station and the AC network, disappears. In addition, since each converter reactive power depends on a characteristic curve of the respective converter active power, the Stations reactive power by changing the
Wirkleistungsvorgabe für die Stromrichterwirkleistungen gesteuert werden. Beispielsweise kann die Active power specification for the converter performance can be controlled. For example, the
Stationsblindleistung erhöht werden, indem die Station blindness can be increased by the
Stromrichterwirkleistungen für Gleich- und Wechselrichter um denselben Betrag erhöht werden. Power converter efficiencies for rectifier and inverter are increased by the same amount.
Die Erfindung ermöglicht also neben dem herkömmlichen The invention thus enables in addition to the conventional
Betriebsmodus der Stromrichterstation, in dem die Operating mode of the converter station in which the
netzgeführten Stromrichter beide als Gleich- oder als line-commutated converters both as equal or as
Wechselrichter und an verschiedenen Polen der HGÜ-Strecke betrieben werden, einen weiteren Betriebsmodus, in dem zwischen der Stromrichterstation und dem Wechselstromnetz keine Stationswirkleistung ausgetauscht wird, sondern mit der Stromrichterstation eine Netzsystemdienstleistung der Inverter and are operated at different poles of the HVDC line, another mode of operation in which no station active power is exchanged between the converter station and the AC mains, but with the converter station a network system service
Blindleistungskompensation erbracht wird, ähnlich wie mit selbstgeführten Stromrichtern oder einem Reactive power compensation is provided, similar to self-commutated power converters or a
Blindleistungskompensator (SVC = Static Var Compensator) .  Reactive Power Compensator (SVC = Static Var Compensator).
Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass ein An embodiment of the invention provides that a
Blindleistungssollwert für die Stationsblindleistung Reactive power setpoint for the station reactive power
vorgegeben wird und durch die Wirkleistungsvorgabe eine Summe von Stromrichterblindleistungen, die von den Stromrichtern mit dem Wechselstromnetz ausgetauscht werden, auf den is given and by the active power specification, a sum of converter reactive power, which are exchanged by the converters with the AC mains, on the
Blindleistungssollwert eingestellt wird. Dies ermöglicht, die Stationsblindleistung durch die Wirkleistungsvorgabe für die Stromrichterwirkleistungen der Stromrichter auf einen Reactive power setpoint is set. This allows the station blind power through the active power specification for the converter output of the power converter to a
Sollwert einzustellen. Set value.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass ein Offset eines Blindleistungsaustausches zwischen der A further embodiment of the invention provides that an offset of a reactive power exchange between the
Stromrichterstation und dem Wechselstromnetz durch Zuschalten oder Abschalten wenigstens eines Wechselstromfilters an einem Netzanschluss der Stromrichterstation an das Wechselstromnetz verändert wird. Dabei kann ein durch ein Zuschalten oder Abschalten wenigstens eines Wechselstromfilters verursachter Blindleistungssprung des Blindleistungsaustausches zwischen der Stromrichterstation und dem Wechselstromnetz durch eine dem Blindleistungssprung entgegenwirkende Änderung der Converter station and the AC network is changed by connecting or disconnecting at least one AC filter to a grid connection of the converter station to the AC mains. In this case, a reactive power jump of the reactive power exchange between the converter station and the AC network caused by a connection or disconnection of at least one AC filter can be achieved by a the reactive power jump counteracting change in
Wirkleistungsvorgabe für die Stromrichterwirkleistungen zum Zeitpunkt des Zuschaltens oder Abschaltens des wenigstens einen Wechselstromfilters reduziert werden. Dadurch kann der Blindleistungsaustausch zwischen der Stromrichterstation und dem Wechselstromnetz zusätzlich durch Zu- oder Abschalten von Wechselstromfiltern gesteuert werden. Ohne weitere Maßnahmen verursacht das Zuschalten und Abschalten von Active power input for the converter performance can be reduced at the time of connecting or disconnecting the at least one AC filter. As a result, the reactive power exchange between the converter station and the AC network can be additionally controlled by switching AC filters on or off. Without further action causes the switching on and off of
Wechselstromfiltern jedoch einen Blindleistungssprung des Blindleistungsaustausches zwischen der Stromrichterstation und dem Wechselstromnetz. Dieser Blindleistungssprung kann durch eine Änderung der Stromrichterwirkleistungen zum AC filters, however, a reactive power jump of the reactive power exchange between the converter station and the AC network. This reactive power jump can be caused by a change in the converter efficiency
Zeitpunkt des Zuschaltens oder Abschaltens vorteilhaft reduziert werden. Auch diese Ausgestaltung der Erfindung nutzt aus, dass der entgegensetzte Betrieb der Stromrichter es ermöglicht, die Stationsblindleistung durch die Advantageously reduced at the time of connection or disconnection. This embodiment of the invention makes use of the fact that the opposite operation of the power converters makes it possible for the station blind power through the
Stromrichterwirkleistungen zu beeinflussen. To influence converter performance.
Eine erfindungsgemäße Stromrichterstation umfasst zwei netzgeführte Stromrichter, die jeweils wahlweise als ein Gleichrichter oder als ein Wechselrichter an einem A power converter station according to the invention comprises two line-commutated power converters, each optionally as a rectifier or as an inverter on a
Wechselstromnetz betreibbar und mit derselben AC network operable and with the same
Spannungspolarität einer bipolaren Hochspannungs-Gleichstrom übertragungsstrecke elektrisch verbindbar sind, und eine Steuereinheit, die eingerichtet ist, eine zwischen der  Voltage polarity of a bipolar high voltage DC transmission link are electrically connected, and a control unit, which is set up between the
Stromrichterstation und dem Wechselstromnetz ausgetauschte Stationsblindleistung durch eine für beide Stromrichter identische Wirkleistungsvorgabe für Converter station and the AC network replaced station blind power by an identical for both converters active power input for
Stromrichterwirkleistungen, die jeweils zwischen einem  Power converter active power, each between a
Stromrichter und dem Wechselstromnetz ausgetauscht werden, zu steuern, wenn beide Stromrichter in einer Inverters and the AC mains are exchanged to control, if both power converters in one
Antiparallelschaltung mit derselben Spannungspolarität der Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragungsstrecke verbunden sind.  Antiparallelschaltung are connected to the same voltage polarity of the high voltage DC transmission link.
Eine erfindungsgemäße Stromrichterstation ermöglicht die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit den oben genannten Vorteilen. Gegenüber einer herkömmlichen A converter station according to the invention makes it possible to carry out the method according to the invention with the advantages mentioned above. Compared to a conventional one
Stromrichterstation mit netzgeführten Stromrichtern werden lediglich eine Schaltung, die die Antiparallelisierung der beiden Stromrichter ermöglicht, sowie eine Steuereinheit, die zur erfindungsgemäßen Steuerung der Converter station with line-commutated converters only a circuit that allows the anti-parallelization of the two converters, and a control unit, the control of the invention
Stromrichterwirkleistungen der antiparallel geschalteten Stromrichter eingerichtet ist, benötigt. Für die Schaltung können gegebenenfalls bereits vorhandene Schaltvorrichtungen einer Stromrichterstation verwendet werden, wobei  Converter output of the antiparallel switched converter is set up needed. If necessary, already existing switching devices of a converter station can be used for the circuit, wherein
erforderlichenfalls ein Isolationspegel dieser if necessary, an isolation level of this
Schaltvorrichtungen auf ein Hochspannungspotential erhöht werden muss. Die Einrichtung der Steuereinheit kann Switching devices must be increased to a high voltage potential. The device of the control unit can
beispielsweise durch eine entsprechende Programmierung realisiert werden. Daher ist der zusätzliche Hardwareaufwand für eine erfindungsgemäße Stromrichterstation gegenüber einer herkömmlichen Stromrichterstation mit netzgeführten be realized for example by appropriate programming. Therefore, the additional hardware costs for a converter station according to the invention compared to a conventional converter station with mains-driven
Stromrichtern relativ gering. Die Erfindung kann daher gegebenenfalls auch zur Aufrüstung existierender bipolarer Stromrichterstationen mit netzgeführten Stromrichtern genutzt werden . Power converters relatively low. The invention may therefore also be used to upgrade existing bipolar converter stations with line-commutated converters.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das Wechselstromnetz dreiphasig ist. In diesem Fall kann jeder Stromrichter beispielsweise zwölf in einer aus zwei A further embodiment of the invention provides that the AC network is three-phase. In this case, each power converter may, for example twelve in one of two
Sechspuls-Brückenschaltungen bestehenden Zwölfpuls- Brückenschaltung angeordnete Ventileinheiten aufweisen, wobei jede Ventileinheit insbesondere wenigstens einen Thyristor aufweisen kann. Ferner kann dabei jeder Stromrichter durch eine Transformatoreinheit mit dem Wechselstromnetz verbunden sein, die für jede Phase des Wechselstromnetzes eine Six-pulse bridge circuits existing twelve-pulse bridge circuit arranged valve units, each valve unit may in particular comprise at least one thyristor. Furthermore, each power converter can be connected by a transformer unit with the AC power, the one for each phase of the AC power supply
Primärwicklung, eine erste Sekundärwicklung und eine zweite Sekundärwicklung aufweist, wobei die Primärwicklungen durch eine Sternschaltung miteinander verbunden sind, die ersten Sekundärwicklungen durch eine Dreieckschaltung miteinander verbunden sind und die zweiten Sekundärwicklungen durch eine Sternschaltung miteinander verbunden sind. Bei einer Primary winding, a first secondary winding and a second secondary winding, wherein the primary windings are connected by a star connection, the first secondary windings are connected by a delta connection and the second secondary windings are connected by a star connection. At a
derartigen Ausbildung der Stromrichter ist vorzugsweise jedes Wicklungsende jeder ersten Sekundärwicklung mit einer ersten Sechspuls-Brückenschaltung eines Stromrichters verbunden und/oder ein von einem Sternpunkt der Sternschaltung abgewandtes Wicklungsende jeder zweiten Sekundärwicklung ist mit einer zweiten Sechspuls-Brückenschaltung eines such design of the power converter, preferably, each winding end of each first secondary winding is connected to a first six-pulse bridge circuit of a power converter and / or one of a star point of the star connection remote winding end of each second secondary winding is connected to a second six-pulse bridge circuit of
Stromrichters verbunden. Die vorgenannten Ausgestaltungen der Erfindung beziehen sich auf die vorherrschende Ausbildung von HGÜ-Strecken zwischen dreiphasigen Wechselstromnetzen. In diesen Fällen haben sich insbesondere Stromrichterstationen mit zwölfpulsigen Stromrichtern und den weiteren vorgenannten Eigenschaften bewährt, die daher auch vorteilhafte Power converter connected. The aforementioned embodiments of the invention relate to the prevalent design of HVDC links between three-phase AC networks. In these cases, in particular converter stations have proven with twelve-pulse converters and the other aforementioned properties, which therefore also advantageous
Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung darstellen. Es sei jedoch betont, dass die Erfindung nicht auf dreiphasige Represent embodiments of the present invention. It should be emphasized, however, that the invention is not limited to three-phase
Wechselstromnetze und/oder Stromrichter der vorgenannten Art eingeschränkt ist, sondern beispielsweise auch für einphasige Wechselstromnetze und/oder sechspulsige Stromrichter AC grids and / or power converters of the aforementioned type is limited, but for example, for single-phase AC grids and / or six-pulse converters
anwendbar ist. is applicable.
Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im The above-described characteristics, features and advantages of this invention as well as the manner in which they are achieved will become clearer and more clearly understood
Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung von Related to the following description of
Ausführungsbeispielen, die im Zusammenhang mit den Embodiments associated with the
Zeichnungen näher erläutert werden. Dabei zeigen: Drawings are explained in more detail. Showing:
FIG 1 einen Schaltplan einer Stromrichterstation gemäß dem Stand der Technik, 1 shows a circuit diagram of a converter station according to the prior art,
FIG 2 schematisch zwei Stromrichterstationen, die über eine HGÜ-Strecke verbunden sind, 2 shows schematically two converter stations, which are connected via an HVDC route,
FIG 3 einen Netzanschluss einer Stromrichterstation an ein Wechselstromnetz, 3 shows a network connection of a converter station to an AC network,
FIG 4 eine erste Ausführungsform eines 4 shows a first embodiment of a
Wechselstromfilters ,  AC filter,
FIG 5 eine zweite Ausführungsform eines 5 shows a second embodiment of a
Wechselstromfilters , FIG 6 eine dritte Ausführungsform eines AC filter, 6 shows a third embodiment of a
Wechselstromfilters .  AC filter.
Einander entsprechende Teile sind in den Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Corresponding parts are provided in the figures with the same reference numerals.
Figur 1 zeigt einen Schaltplan einer Stromrichterstation 1 gemäß dem Stand der Technik für eine Energieübertragung über eine bipolare HGÜ-Strecke 30. Die Stromrichterstation 1 umfasst zwei netzgeführte Stromrichter 4, 5 (LCC = Line 1 shows a circuit diagram of a converter station 1 according to the prior art for energy transmission via a bipolar HVDC path 30. The converter station 1 comprises two line-commutated power converters 4, 5 (LCC = Line
Commutated Converter), die jeweils wahlweise als ein Commutated Converter), each as an optional
Gleichrichter oder als ein Wechselrichter an einem Rectifier or as an inverter on one
dreiphasigen Wechselstromnetz 27, 28 betreibbar sind. three-phase AC mains 27, 28 are operable.
Jeder Stromrichter 4, 5 weist zwölf Ventileinheiten 7 auf, die in einer aus zwei Sechspuls-Brückenschaltungen 26.2, 26.2 bestehenden Zwölfpuls-Brückenschaltung 26 angeordnet sind. Jede Ventileinheit 7 weist einen Thyristor oder mehrere in Reihe oder parallel geschaltete Thyristoren auf. Zu jeder Ventileinheit 7 ist ein Überspannungsableiter 9 parallel geschaltet . Each power converter 4, 5 has twelve valve units 7 which are arranged in a twelve-pulse bridge circuit 26 consisting of two six-pulse bridge circuits 26.2, 26.2. Each valve unit 7 has one or more thyristors connected in series or in parallel. For each valve unit 7, a surge arrester 9 is connected in parallel.
Jeder Stromrichter 4, 5 ist durch eine Each power converter 4, 5 is connected by a
Transformatoreinheit 11 mit dem Wechselstromnetz 27 Transformer unit 11 with the AC power 27th
verbunden, die für jede Phase des Wechselstromnetzes 27 eine Primärwicklung 13, eine erste Sekundärwicklung 15 und eine zweite Sekundärwicklung 17 aufweist. Die Primärwicklungen 11 jeder Transformatoreinheit 11 sind durch eine Sternschaltung miteinander verbunden, die ersten Sekundärwicklungen 15 sind durch eine Dreieckschaltung miteinander verbunden und die zweiten Sekundärwicklungen 17 sind durch eine Sternschaltung miteinander verbunden. connected, which has a primary winding 13, a first secondary winding 15 and a second secondary winding 17 for each phase of the AC network 27. The primary windings 11 of each transformer unit 11 are connected to each other by a star connection, the first secondary windings 15 are connected to each other by a delta connection and the second secondary windings 17 are connected to each other by a star connection.
Jedes Wicklungsende jeder ersten Sekundärwicklung 15 ist mit einer von sechs Ventileinheiten 7 gebildeten ersten Each winding end of each first secondary winding 15 is connected to one of six valve units 7
Sechspuls-Brückenschaltung 26.1 verbunden. Ein von einem Sternpunkt 19 der Sternschaltung abgewandtes Wicklungsende jeder zweiten Sekundärwicklung 17 ist mit einer von den anderen sechs Ventileinheiten 7 des jeweiligen Six-pulse bridge circuit 26.1 connected. A winding end of each second secondary winding 17 facing away from a star point 19 of the star connection is connected to one of the other six valve units 7 of the respective
Stromrichter 4, 5 gebildeten zweiten Sechspuls- Brückenschaltung 26.2 verbunden. Power converters 4, 5 formed second six-pulse bridge circuit 26.2 connected.
Ein erster Stromrichter 4 ist mit einem ersten Pol 21 der HGÜ-Strecke 30 verbunden. Dazu ist die zweite Sechspuls- Brückenschaltung 26.2 des ersten Stromrichters 4 mit dem ersten Pol 21 der HGÜ-Strecke 30 verbunden. Der zweite A first power converter 4 is connected to a first pole 21 of the HVDC track 30. For this purpose, the second six-pulse bridge circuit 26.2 of the first power converter 4 is connected to the first pole 21 of the HVDC track 30. The second
Stromrichter 5 ist mit dem zweiten Pol 23 der HGÜ-Strecke 30 verbunden. Dazu ist die zweite Sechspuls-Power converter 5 is connected to the second pole 23 of the HVDC track 30. For this, the second six-pulse
Brückenschaltung 26.2 des zweiten Stromrichters 5 mit dem zweiten Pol 23 der HGÜ-Strecke 30 verbunden. Ferner sind die beiden Stromrichter 4, 5 über eine auf Mittelspannung Bridge circuit 26.2 of the second power converter 5 connected to the second pole 23 of the HVDC track 30. Further, the two power converters 4, 5 via a medium voltage
ausgelegte Stromrichterverbindungsleitung 25 miteinander verbunden. Dazu sind die ersten Sechspuls- Brückenschaltungen 26.1 beider Stromrichter 4, 5 mit der Stromrichterverbindungsleitung 25 verbunden. designed power converter connection line 25 connected to each other. For this purpose, the first six-pulse bridge circuits 26.1 of both power converters 4, 5 are connected to the power converter connection line 25.
Figur 2 zeigt schematisch zwei Stromrichterstationen 1, 2, die gleichstromseitig miteinander über eine HGÜ-Strecke 30 verbunden sind. Wechselstromseitig ist eine erste FIG. 2 schematically shows two converter stations 1, 2 which are connected to one another via a HVDC link 30 on the DC side. AC side is a first
Stromrichterstation 1 mit einem ersten Wechselstromnetz 27 verbunden, und die zweite Stromrichterstation 2 ist mit einem zweiten Wechselstromnetz 28 verbunden. Converter station 1 is connected to a first AC mains 27, and the second converter station 2 is connected to a second AC network 28.
Die HGÜ-Strecke 30 ist bipolar mit einem ersten Pol 21 und einem zweiten Pol 23 und Hochspannungsleitungen 32, 34 zwischen den beiden Stromrichterstationen 1, 2 ausgebildet. The HVDC path 30 is formed bipolar with a first pole 21 and a second pole 23 and high voltage lines 32, 34 between the two converter stations 1, 2.
Jede Stromrichterstation 1, 2 ist wie die in Figur 1 Each converter station 1, 2 is like that in FIG. 1
dargestellte Stromrichterstation 1 ausgebildet, wobei die mit jeweils einem Pol 21, 23 verbundenen Ausgänge jeder formed converter station 1, wherein each connected to one pole 21, 23 outputs each
Stromrichterstation 1, 2 über eine Polverbindungsleitung 36 miteinander verbindbar sind. Die mit jeweils einem Pol 21, 23 verbundenen Ausgänge einer Stromrichterstation 1, 2 können ferner beispielsweise über (nicht dargestellte) Converter station 1, 2 via a pole connecting line 36 are connected to each other. The outputs of a converter station 1, 2 which are each connected to a pole 21, 23 can also be connected, for example, via (not shown).
Polwendeschaltungen miteinander verbindbar sein. Die Polwendeschaltungen be connected to each other. The
Polverbindungsleitung 36 jeder Stromrichterstation 1, 2 ist ferner über einen Umkonfigurationsschalter 40 mit der Pole connection line 36 of each converter station 1, 2 is further via a reconfiguration switch 40 with the
Stromrichterverbindungsleitung 25 der Stromrichterstation 1,Power converter connection line 25 of the converter station 1,
2 verbindbar und weist zwischen ihrer Verbindung mit dem Umkonfigurationsschalter 40 und jedem Stromrichter 4, 5 der Stromrichterstation 1, 2 einen Unterbrechungsschalter 42 auf. Die Stromrichterverbindungsleitungen 25 der 2 connectable and has between its connection to the reconfiguration switch 40 and each power converter 4, 5 of the converter station 1, 2 an interruption switch 42. The power converter connection lines 25 of the
Stromrichterstationen 1, 2 sind über eine Converter stations 1, 2 are over a
Mittelspannungsleitung 44 miteinander verbunden. Jede Medium voltage line 44 connected to each other. each
Stromrichterstation 1, 2, 3 weist eine Steuereinheit 46 auf, durch die die Ventileinheiten 7 ihrer Stromrichter 4, 5 angesteuert werden. Converter station 1, 2, 3 has a control unit 46, through which the valve units 7 of their power converters 4, 5 are driven.
In dem in Figur 2 dargestellten Fall werden beide In the case shown in FIG. 2, both become
Stromrichterstationen 1, 2 gemäß dem erfindungsgemäßen Converter stations 1, 2 according to the invention
Verfahren betrieben. Dabei werden die beiden Stromrichter 4,Operated method. In this case, the two power converters 4,
5 jeder Stromrichterstation 1, 2 in einer 5 each converter station 1, 2 in one
Antiparallelschaltung mit derselben Spannungspolarität der HGÜ-Strecke 30 verbunden, wobei die polseitigen Ausgänge jeder Stromrichterstation 1, 2 über deren  Antiparallelschaltung connected to the same voltage polarity of the HVDC track 30, wherein the pole-side outputs of each converter station 1, 2 via the
Polverbindungsleitung 36 miteinander verbunden und von der HGÜ-Strecke 30 getrennt werden. Alternativ können die  Pole connection line 36 connected to each other and separated from the HVDC route 30. Alternatively, the
polseitigen Ausgänge jeder Stromrichterstation 1, 2 pole-side outputs of each converter station 1, 2
beispielsweise über eine Polwendeschaltung miteinander verbunden werden. Die Stromrichterstationen 1, 2 werden also jeweils monopolar und in einem Stand-Alone-Betrieb, das heißt an derselben Spannungspolarität und von der HGÜ-Strecke 30 entkoppelt, betrieben. be connected to each other for example via a Polwendeschaltung. The converter stations 1, 2 are thus each monopolar and in a stand-alone operation, that is, at the same Spannungspolarität and decoupled from the HVDC line 30, operated.
Ferner wird einer der Stromrichter 4, 5 jeder Further, one of the power converters 4, 5 will be any
Stromrichterstation 1, 2 als Wechselrichter betrieben, das heißt er überträgt eine Stromrichterwirkleistung PI, P2 in das mit ihm verbundene Wechselstromnetz 27, 28. Der andere Stromrichter 5 der Stromrichterstation 1, 2 wird als Converter station 1, 2 operated as an inverter, that is, it transmits a converter active power PI, P2 in the AC network connected to him 27, 28. The other power converter 5 of the converter station 1, 2 is called
Gleichrichter betrieben, das heißt er entnimmt die Rectifier operated, that is, he takes the
Stromrichterwirkleistung PI, P2 aus dem jeweiligen Power converter active power PI, P2 from the respective
Wechselstromnetz 27, 28. Dabei werden die beiden AC power 27, 28. Here are the two
Stromrichter 4, 5 jeder Stromrichterstation 1, 2 mit Power converter 4, 5 each converter station 1, 2 with
derselben Stromrichterwirkleistung PI, P2 betrieben. Dadurch heben sich die Stromrichterwirkleistungen PI, P2 der the same power converter PI, P2 operated. Thereby the power converter efficiencies PI, P2 of the
Stromrichter 4, 5 jeder Stromrichterstation 1, 2 unter Power converter 4, 5 each converter station 1, 2 below
Vernachlässigung der Verluste gegenseitig auf, so dass die Stationswirkleistung jeder Stromrichterstation 1, 2 Neglecting the losses on each other, so that the station active power of each converter station 1, 2
verschwindet . disappears .
In dem in Figur 2 dargestellten Beispiel wird der erste In the example shown in Figure 2, the first
Stromrichter 4 einer ersten Stromrichterstation 1 als Power converter 4 a first converter station 1 as
Wechselrichter betrieben, das heißt er überträgt die Inverter operated, that is, he transmits the
Stromrichterwirkleistung PI in das erste Wechselstromnetz 27. Der zweite Stromrichter 5 der ersten Stromrichterstation 1 wird als Gleichrichter betrieben, das heißt er entnimmt die Stromrichterwirkleistung PI aus dem ersten Converter active power PI in the first AC mains 27. The second converter 5 of the first converter station 1 is operated as a rectifier, that is, it takes the converter active power PI from the first
Wechselstromnetz 27. AC power 27.
Der erste Stromrichter 4 der zweiten Stromrichterstation 2 wird als Gleichrichter betrieben, das heißt er entnimmt die Stromrichterwirkleistung P2 aus dem zweiten The first power converter 4 of the second power converter station 2 is operated as a rectifier, that is, it takes the power converter active power P2 from the second
Wechselstromnetz 28. Der zweite Stromrichter 5 der zweiten Stromrichterstation 2 wird als Wechselrichter betrieben, das heißt er überträgt die Stromrichterwirkleistung P2 in das zweite Wechselstromnetz 28.  AC power network 28. The second power converter 5 of the second power converter station 2 is operated as an inverter, that is to say it transmits the power converter active power P2 into the second AC power network 28.
Jede Stromrichterstation 1, 2 tauscht mit dem Each converter station 1, 2 exchanges with the
Wechselstromnetz 27, 28, mit dem sie verbunden ist, eine Stationsblindleistung Ql, Q2 aus, wobei Ql die AC network 27, 28, to which it is connected, a station blind power Ql, Q2, where Ql the
Stationsblindleistung der ersten Stromrichterstation 1 bezeichnet und Q2 die Stationsblindleistung der zweiten Station blind power of the first converter station 1 and Q2 denotes the station blind power of the second
Stromrichterstation 2 bezeichnet. Die Stationsblindleistung Ql der ersten Stromrichterstation 1 ist die Summe der Converter station 2 called. The station blind power Ql of the first converter station 1 is the sum of
Stromrichterblindleistungen Qll, Q12, die jeweils zwischen den Stromrichtern 4, 5 der ersten Stromrichterstation 1 und dem ersten Wechselstromnetz 27 ausgetauscht werden. Converter power ratings Qll, Q12, which are respectively exchanged between the converters 4, 5 of the first converter station 1 and the first AC network 27.
Entsprechend ist die Stationsblindleistung Q2 der zweiten Stromrichterstation 2 die Summe der Accordingly, the station blind power Q2 of the second converter station 2 is the sum of
Stromrichterblindleistungen Q21, Q22, die jeweils zwischen den Stromrichtern 4, 5 der zweiten Stromrichterstation 2 und dem zweiten Wechselstromnetz 28 ausgetauscht werden. Die Richtung jedes Wirk- und Blindleistungsflusses ist in Figur 2 durch einen Pfeil dargestellt. Wenn die beiden Converter power ratings Q21, Q22, which are respectively exchanged between the power converters 4, 5 of the second converter station 2 and the second AC network 28. The Direction of each active and reactive power flow is shown in Figure 2 by an arrow. If the two
Stromrichter 4, 5 jeder Stromrichterstation 1, 2 gleichartig ausgebildet sind, gilt Qll = Q12 und Q21 = Q22. Power converters 4, 5 of each converter station 1, 2 are formed identically, applies Qll = Q12 and Q21 = Q22.
Die Stromrichterwirkleistungen PI, P2 der Stromrichter 4, 5 einer Stromrichterstation 1, 2 werden mittels der The converter active power PI, P2 of the power converters 4, 5 of a converter station 1, 2 are by means of
Steuereinheit 46 der Stromrichterstation 1, 2 durch eine für beide Stromrichter 4, 5 identische Wirkleistungsvorgabe für die Stromrichterwirkleistungen PI, P2 gesteuert. Da die Control unit 46 of the converter station 1, 2 controlled by an identical for both converters 4, 5 active power specification for the converter active power PI, P2. Because the
Stromrichterblindleistung Qll bis Q22 eines Stromrichters 4,Converter reactive power Qll to Q22 of a power converter 4,
5 gemäß einer Kennlinie von der Stromrichterwirkleistung PI, P2 des Stromrichters 4, 5 abhängt, kann die 5 depends on a characteristic of the converter active power PI, P2 of the power converter 4, 5, the
Stationsblindleistung Ql, Q2 einer Stromrichterstation 1, 2 durch die Wirkleistungsvorgabe für die  Stationsblindleistung Ql, Q2 a converter station 1, 2 by the active power setting for the
Stromrichterwirkleistungen PI, P2 der Stromrichter 4, 5 der Stromrichterstation 1, 2 gesteuert werden. Beispielsweise kann die Stationsblindleistung Ql, Q2 erhöht werden, indem die Stromrichterwirkleistungen PI, P2 erhöht werden.  Power converter active power PI, P2 of the power converters 4, 5 of the converter station 1, 2 are controlled. For example, the station blind power Ql, Q2 can be increased by increasing the power converter efficiencies PI, P2.
Erfindungsgemäß wird ein Blindleistungssollwert der According to the invention, a reactive power setpoint of
Stationsblindleistung Ql, Q2 vorgegeben und die Stationsblindleistung Ql, Q2 given and the
Stationsblindleistung Ql, Q2 wird durch die Station blind power Ql, Q2 is determined by the
Wirkleistungsvorgabe für die Stromrichterwirkleistungen PI, Effective power specification for the converter output PI,
P2 der Stromrichterstation 1, 2 auf den P2 of the converter station 1, 2 on the
Blindleistungssollwert eingestellt. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht daher, mit einer Stromrichterstation 1, Reactive power setpoint set. The method according to the invention therefore makes it possible, with a converter station 1,
2 für ein Wechselstromnetz 27, 28 eine 2 for an AC mains 27, 28 a
Netzsystemdienstleistung der Blindleistungskompensation zu erbringen, ähnlich wie mit selbstgeführten Stromrichtern oder einem Blindleistungskompensator (SVC = Static Var  Power supply system to provide reactive power compensation, similar to self-commutated converters or a reactive power compensator (SVC = Static Var
Compensator) . Compensator).
Statt mit beiden Stromrichterstationen 1, 2 eine derartige Netzsystemdienstleistung der Blindleistungskompensation zu erbringen, kann die Netzsystemdienstleistung natürlich auch mit nur einer der Stromrichterstationen 1, 2 für das mit ihr verbundene Wechselstromnetz 27, 28 erbracht werden, wobei die andere Stromrichterstation 1, 2 beispielsweise abgeschaltet ist oder elektrische Leistung mit einer weiteren (nicht dargestellten) Stromrichterstation über eine HGÜ-Strecke austauscht . Instead of providing such a network system service of reactive power compensation with both converter stations 1, 2, the network system service can of course also be provided with only one of the converter stations 1, 2 for the AC network 27, 28 connected to it, the other converter station 1, 2 being switched off, for example is or exchanges electrical power with another (not shown) converter station via a HVDC line.
Eine Weitergestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens bezieht sich auf das Zuschalten oder Abschalten von A further embodiment of the method according to the invention relates to the connection or disconnection of
Wechselstromfiltern 54 an einem Netzanschluss 50 einer AC filters 54 at a power terminal 50 a
Stromrichterstation 1, 2 an ein Wechselstromnetz 27, 28. Converter station 1, 2 to an AC network 27, 28th
Figur 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines FIG. 3 shows an embodiment of a
Netzanschlusses 50 einer Stromrichterstation 1 an ein Power supply 50 a converter station 1 to a
Wechselstromnetz 27. Die Stromrichterstation 1 ist wie eine der in Figur 2 gezeigten Stromrichterstationen 1, 2 AC power network 27. The power converter station 1 is like one of the power converter stations 1, 2 shown in FIG
ausgebildet. Der Netzanschluss 50 weist mehrere educated. The power connection 50 has several
Sammelschienen 52, Sammelschienenabgänge 53 und Busbars 52, busbar outlets 53 and
Wechselstromfilter 54 auf, die miteinander durch AC filter 54 on each other through
Leistungsschalter 56 verschaltbar sind. Durch das Zuschalten und Abschalten von Wechselstromfiltern 54 wird ein Offset des Blindleistungsaustausches zwischen der Stromrichterstation 1 und dem Wechselstromnetz 27 geändert. Dabei kann vorgesehen sein, dass ein Blindleistungssprung der Circuit breaker 56 are interconnected. By switching on and off of AC filters 54, an offset of the reactive power exchange between the converter station 1 and the AC network 27 is changed. It can be provided that a reactive power jump of
Stationsblindleistung Ql, der durch ein Zuschalten oder  Station blind power Ql, by switching on or
Abschalten wenigstens eines Wechselstromfilters 54 verursacht wird, durch eine dem Blindleistungssprung entgegenwirkende Änderung der Stromrichterwirkleistungen PI der Stromrichter 4, 5 der Stromrichterstation 1 zum Zeitpunkt des Zuschaltens oder Abschaltens des wenigstens einen Wechselstromfilters 54 reduziert wird. Mit anderen Worten wird die Switching off at least one AC filter 54 is caused by the reactive power jump counteracting change in the converter performance PI of the converters 4, 5 of the converter station 1 at the time of switching on or off the at least one AC filter 54 is reduced. In other words, the
Stationsblindleistung Ql der Stromrichterstation 1 zum Station blind power Ql of the converter station 1 to the
Zeitpunkt des Zuschaltens oder Abschaltens des wenigstens einen Wechselstromfilters 54 durch eine Änderung der Time of connection or disconnection of the at least one AC filter 54 by a change of
Stromrichterwirkleistungen PI derart geändert, dass diese Änderung den Blindleistungssprung wenigstens teilweise kompensiert . Power converter active power PI changed so that this change compensates for the reactive power jump at least partially.
Die Figuren 4 bis 6 zeigen Schaltpläne verschiedener Figures 4 to 6 show circuit diagrams of various
Ausführungsformen von Wechselstromfiltern 54, die an einem Netzanschluss 50 verwendet werden können. Figur 4 zeigt einen Wechselstromfilter 54 mit einem Kondensator 60 und einer zu dem Kondensator 60 in Reihe geschalteten Parallelschaltung einer Spule 62 und eines Embodiments of AC filters 54 that may be used on a power supply 50. FIG. 4 shows an AC filter 54 with a capacitor 60 and a parallel connection of a coil 62 and a capacitor connected in series with the capacitor 60
Widerstands 64. Der Wechselstromfilter 54 weist außerdem einen geerdeten Filterüberspannungsableiter 66 auf. Resistor 64. AC filter 54 also includes a grounded filter surge arrester 66.
Figur 5 zeigt einen Wechselstromfilter 54, der sich von dem in Figur 4 gezeigten Wechselstromfilter 54 nur dadurch unterscheidet, dass eine Reihenschaltung einer Spule 62 und eines Schwingkreises 68 parallel zu dem Widerstand 64 FIG. 5 shows an AC filter 54, which differs from the AC filter 54 shown in FIG. 4 only in that a series connection of a coil 62 and a resonant circuit 68 runs parallel to the resistor 64
geschaltet ist. is switched.
Figur 6 zeigt einen Wechselstromfilter 54, der sich von dem in Figur 4 gezeigten Wechselstromfilter 54 nur dadurch unterscheidet, dass eine Reihenschaltung einer Spule 62 und zweier Schwingkreise 68 parallel zu dem Widerstand 64 FIG. 6 shows an AC filter 54, which differs from the AC filter 54 shown in FIG. 4 only in that a series connection of a coil 62 and two oscillating circuits 68 runs parallel to the resistor 64
geschaltet ist. is switched.
Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Although the invention in detail by preferred
Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der While embodiments have been further illustrated and described, the invention is not limited by the disclosed examples, and other variations can be derived therefrom by those skilled in the art without departing from the scope of the present invention
Erfindung zu verlassen. To leave invention.
Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS
1, 2 StromrichterStation 1, 2 power converter station
4, 5 Stromrichter  4, 5 power converters
7 Ventileinheit  7 valve unit
9 Überspannungsableiter  9 surge arresters
11 Transformatoreinheit  11 transformer unit
13 Primärwicklung  13 primary winding
15, 17 Sekundärwicklung  15, 17 secondary winding
19 sekundärseitiger Sternpunkt  19 secondary-side star point
21, 23 Pol  21, 23 pol
25 Stromrichterverbindungsleitung  25 power converter connection line
26 Zwölfpuls-BrückenSchaltung  26 twelve-pulse bridge circuit
26.1, 26.2 Sechspuls-Brückenschaltung  26.1, 26.2 six-pulse bridge circuit
27 bis 29 Wechselstromnetz  27 to 29 AC mains
30 Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragungsstrecke 30 high-voltage DC transmission line
32, 34 Hochspannungsleitung 32, 34 power transmission line
36 Polverbindungsleitung  36 pole connection line
40 UmkonfigurationsSchalter  40 reconfiguration switch
42 UnterbrechungsSchalter  42 interruption switch
44 Mittelspannungsleitung  44 medium voltage line
46 Steuereinheit  46 control unit
50 Netzanschluss  50 power connection
52 Sammelschiene  52 busbar
53 Sammelschienenabgang  53 busbar outlet
54 Wechselstromfilter  54 AC filter
56 LeistungsSchalter  56 power switch
60 Kondensator  60 capacitor
62 Spule  62 coil
64 Widerstand  64 resistance
66 Filterüberspannungsableiter  66 filter surge arresters
68 Schwingkreis  68 resonant circuit
PI, P2 Stromrichterwirkleistung Ql, Q2 Stationsblindleistung PI, P2 converter active power Ql, Q2 Stations reactive power
Qll bis Q22 Stromrichterblindleistung  Qll to Q22 converter reactive power

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zum Betrieb einer Stromrichterstation (1) mit zwei netzgeführten Stromrichtern (4, 5), wobei 1. A method for operating a converter station (1) with two line-commutated converters (4, 5), wherein
- die beiden Stromrichter (4, 5) in einer  - The two power converters (4, 5) in one
Antiparallelschaltung mit derselben Spannungspolarität einer bipolaren Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragungsstrecke (30) elektrisch verbunden werden,  Anti-parallel circuit are electrically connected to the same voltage polarity of a high-voltage bipolar DC transmission link (30),
- einer der Stromrichter (4, 5) als Gleichrichter an einem Wechselstromnetz (27) betrieben wird,  - One of the power converters (4, 5) is operated as a rectifier on an AC network (27),
- der andere Stromrichter (4, 5) als Wechselrichter an dem Wechselstromnetz (27) betrieben wird und  - The other power converter (4, 5) is operated as an inverter to the AC mains (27) and
- eine zwischen der Stromrichterstation (1) und dem  - one between the converter station (1) and the
Wechselstromnetz (27) ausgetauschte AC mains (27) replaced
Stationsblindleistung (Ql) durch eine für beide Station blind power (Ql) by one for both
Stromrichter (4, 5) identische Wirkleistungsvorgabe für Stromrichterwirkleistungen (PI), die jeweils zwischen einem Stromrichter (4, 5) und dem Wechselstromnetz (27) Power converter (4, 5) identical effective power specification for converter active power (PI), each between a power converter (4, 5) and the AC power network (27)
ausgetauscht werden, gesteuert wird. be exchanged, controlled.
2. Verfahren nach Anspruch 1, 2. The method according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet, dass ein Blindleistungssollwert für die Stationsblindleistung (Ql) vorgegeben wird und durch die Wirkleistungsvorgabe eine Summe von characterized in that a reactive power setpoint for the station blind power (Ql) is specified and by the active power setting a sum of
Stromrichterblindleistungen (Qll, Q12), die zwischen den Stromrichtern (4, 5) und dem Wechselstromnetz (27)  Converter power ratings (Qll, Q12) between the converters (4, 5) and the AC mains (27)
ausgetauscht werden, auf den Blindleistungssollwert be replaced, to the reactive power setpoint
eingestellt wird. is set.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Offset eines 3. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that an offset of a
Blindleistungsaustausches zwischen der Reactive power exchange between the
Stromrichterstation (1) und dem Wechselstromnetz (27) durch Zuschalten oder Abschalten wenigstens eines  Converter station (1) and the AC mains (27) by connecting or disconnecting at least one
Wechselstromfilters (54) an einem Netzanschluss (50) der Stromrichterstation (1) an das Wechselstromnetz (27) AC filter (54) at a mains connection (50) of the converter station (1) to the AC network (27)
verändert wird. is changed.
4. Verfahren nach Anspruch 3, 4. The method according to claim 3,
dadurch gekennzeichnet, dass ein durch ein Zuschalten oder Abschalten wenigstens eines Wechselstromfilters (54) characterized in that a by switching on or off at least one AC filter (54)
verursachter Blindleistungssprung des caused reactive power jump of the
Blindleistungsaustausches zwischen der Reactive power exchange between the
Stromrichterstation (1) und dem Wechselstromnetz (27) durch eine dem Blindleistungssprung entgegenwirkende Änderung der Wirkleistungsvorgabe für die Stromrichterwirkleistungen (Pli, P12) zum Zeitpunkt des Zuschaltens oder Abschaltens des wenigstens einen Wechselstromfilters (54) reduziert wird.  Converter station (1) and the AC network (27) by a reactive power jump counteracting change in the active power specification for the converter active power (Pli, P12) at the time of switching on or off the at least one AC filter (54) is reduced.
5. Stromrichterstation (1) umfassend 5. converter station (1) comprising
- zwei netzgeführte Stromrichter (4, 5), die jeweils  - two line-commutated power converters (4, 5), each
wahlweise als ein Gleichrichter oder als ein Wechselrichter an einem Wechselstromnetz (27) betreibbar und mit derselben Spannungspolarität einer bipolaren Hochspannungs-Gleichstrom übertragungsstrecke (30) elektrisch verbindbar sind, optionally operable as a rectifier or as an inverter on an AC mains (27) and electrically connectable to the same voltage polarity of a bipolar high voltage DC transmission line (30),
- und eine Steuereinheit (46), die eingerichtet ist, eine zwischen der Stromrichterstation (1) und dem  - And a control unit (46) which is arranged, one between the converter station (1) and the
Wechselstromnetz (27) ausgetauschte AC mains (27) replaced
Stationsblindleistung (Ql) durch eine für beide Station blind power (Ql) by one for both
Stromrichter (4, 5) identische Wirkleistungsvorgabe für Power converter (4, 5) identical active power specification for
Stromrichterwirkleistungen (PI), die jeweils zwischen einem Stromrichter (4, 5) und dem Wechselstromnetz (27) Power converter active power (PI), each between a power converter (4, 5) and the AC network (27)
ausgetauscht werden, zu steuern, wenn beide Stromrichter (4, 5) in einer Antiparallelschaltung mit derselben be exchanged, when both converters (4, 5) in an anti-parallel circuit with the same
Spannungspolarität der Hochspannungs-Gleichstrom Voltage polarity of high voltage direct current
übertragungsstrecke (30) verbunden sind. transmission link (30) are connected.
6. Stromrichterstation (1) nach Anspruch 5, 6. converter station (1) according to claim 5,
dadurch gekennzeichnet, dass das Wechselstromnetz (27) dreiphasig ist. characterized in that the AC mains (27) is three-phase.
7. Stromrichterstation (1) nach Anspruch 6, 7. converter station (1) according to claim 6,
dadurch gekennzeichnet, dass jeder Stromrichter (4, 5) zwölf in einer aus zwei Sechspuls-Brückenschaltungen (26.1, 26.2) bestehenden Zwölfpuls-Brückenschaltung (26) angeordnete characterized in that each power converter (4, 5) arranged twelve in a twelve-pulse bridge circuit (26) consisting of two six-pulse bridge circuits (26.1, 26.2)
Ventileinheiten (7) aufweist. Valve units (7).
8. Stromrichterstation (1) nach Anspruch 7, 8. converter station (1) according to claim 7,
dadurch gekennzeichnet, dass jede Ventileinheit (7) characterized in that each valve unit (7)
wenigstens einen Thyristor aufweist. has at least one thyristor.
9. Stromrichterstation (1) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Stromrichter (4, 5) durch eine Transformatoreinheit (11) mit dem Wechselstromnetz (27) verbunden ist, die für jede Phase des Wechselstromnetzes (27) eine Primärwicklung (13), eine erste Sekundärwicklung (15) und eine zweite Sekundärwicklung (17) aufweist, wobei die Primärwicklungen (13) durch eine Sternschaltung miteinander verbunden sind, die ersten Sekundärwicklungen (15) durch eine Dreieckschaltung miteinander verbunden sind und die zweiten Sekundärwicklungen (17) durch eine Sternschaltung miteinander verbunden sind. 9. converter station (1) according to one of claims 6 to 8, characterized in that each power converter (4, 5) by a transformer unit (11) to the AC network (27) is connected, for each phase of the AC network (27) Primary winding (13), a first secondary winding (15) and a second secondary winding (17), wherein the primary windings (13) are interconnected by a star connection, the first secondary windings (15) are interconnected by a delta connection and the second secondary windings ( 17) are interconnected by a star connection.
10. Stromrichterstation (1) nach Anspruch 9, 10. converter station (1) according to claim 9,
dadurch gekennzeichnet, dass jedes Wicklungsende jeder ersten Sekundärwicklung (15) mit einer ersten Sechspuls- Brückenschaltung (26.1) eines Stromrichters (4, 5) verbunden ist . characterized in that each winding end of each first secondary winding (15) is connected to a first six-pulse bridge circuit (26.1) of a power converter (4, 5).
11. Stromrichterstation (1) nach Anspruch 9 oder 10, 11. converter station (1) according to claim 9 or 10,
dadurch gekennzeichnet, dass ein von einem Sternpunkt (19) der Sternschaltung abgewandtes Wicklungsende jeder zweiten Sekundärwicklung (17) mit einer zweiten Sechspuls- Brückenschaltung (26.2) eines Stromrichters (4, 5) verbunden ist . characterized in that one of a star point (19) of the star connection remote winding end of each second secondary winding (17) with a second six-pulse bridge circuit (26.2) of a power converter (4, 5) is connected.
PCT/EP2017/080104 2017-11-22 2017-11-22 Converter and operation thereof WO2019101305A1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/EP2017/080104 WO2019101305A1 (en) 2017-11-22 2017-11-22 Converter and operation thereof
EP17816484.4A EP3698458A1 (en) 2017-11-22 2017-11-22 Converter and operation thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/EP2017/080104 WO2019101305A1 (en) 2017-11-22 2017-11-22 Converter and operation thereof

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2019101305A1 true WO2019101305A1 (en) 2019-05-31

Family

ID=60702604

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2017/080104 WO2019101305A1 (en) 2017-11-22 2017-11-22 Converter and operation thereof

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP3698458A1 (en)
WO (1) WO2019101305A1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110912173A (en) * 2019-11-13 2020-03-24 国网天津市电力公司 VSC direct-current power grid control method
CN113659577A (en) * 2021-08-19 2021-11-16 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司昆明局 High-voltage converter station and alternating current filter arrangement structure
CN113890076A (en) * 2021-08-26 2022-01-04 国家电网公司西南分部 Direct current control method for improving direct current bearing capacity
CN114362230A (en) * 2021-12-09 2022-04-15 南方电网科学研究院有限责任公司 Multi-transformer parallel flexible direct current converter station sharing grounding device and switching method thereof

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3829759A (en) * 1973-01-18 1974-08-13 Asea Ab Means for generating reactive power
US4013937A (en) * 1974-07-22 1977-03-22 Westinghouse Electric Corporation Naturally commutated cycloconverter with controlled input displacement power factor
EP0290914A1 (en) * 1987-05-15 1988-11-17 Siemens Aktiengesellschaft Status signal generated for indicating the by-pass transition in a device for high voltage direct current power transmission
JPH11252790A (en) * 1998-02-27 1999-09-17 Mitsubishi Electric Corp Dc transmission method

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3829759A (en) * 1973-01-18 1974-08-13 Asea Ab Means for generating reactive power
US4013937A (en) * 1974-07-22 1977-03-22 Westinghouse Electric Corporation Naturally commutated cycloconverter with controlled input displacement power factor
EP0290914A1 (en) * 1987-05-15 1988-11-17 Siemens Aktiengesellschaft Status signal generated for indicating the by-pass transition in a device for high voltage direct current power transmission
JPH11252790A (en) * 1998-02-27 1999-09-17 Mitsubishi Electric Corp Dc transmission method

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
LARS-ERIK JUHLIN ET AL: "Parallel Connection of Convertors for HVDC Transmission", IEEE TRANSACTIONS ON POWER APPARATUS AND SYSTEMS, IEEE INC. NEW YORK, US, vol. PAS-97, no. 3, May 1978 (1978-05-01), pages 714 - 724, XP011180574, ISSN: 0018-9510, DOI: 10.1109/TPAS.1978.354542 *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110912173A (en) * 2019-11-13 2020-03-24 国网天津市电力公司 VSC direct-current power grid control method
CN110912173B (en) * 2019-11-13 2023-10-10 国网天津市电力公司 VSC direct-current power grid control method
CN113659577A (en) * 2021-08-19 2021-11-16 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司昆明局 High-voltage converter station and alternating current filter arrangement structure
CN113890076A (en) * 2021-08-26 2022-01-04 国家电网公司西南分部 Direct current control method for improving direct current bearing capacity
CN114362230A (en) * 2021-12-09 2022-04-15 南方电网科学研究院有限责任公司 Multi-transformer parallel flexible direct current converter station sharing grounding device and switching method thereof
CN114362230B (en) * 2021-12-09 2024-05-07 南方电网科学研究院有限责任公司 Multi-transformer parallel flexible direct current converter station sharing grounding device and switching method thereof

Also Published As

Publication number Publication date
EP3698458A1 (en) 2020-08-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2898595B1 (en) Modulat multilevel dc/dc converter for hvdc applications
EP3120451B1 (en) Power supply for a non-linear load with multi-level matrix converters
DE112016004548T5 (en) Power management using synchronous shared coupling
EP3005543B1 (en) Modular multilevel dc/dc converter for hvdc applications
WO2019101305A1 (en) Converter and operation thereof
WO2007028350A1 (en) Device for electron energy transfer
EP3270501A1 (en) Device for transferring electrical energy via hvdc
EP3168708B1 (en) Continuously variable saturation compensation choke coil
WO2020079019A1 (en) Multiphase converter topology for multiphase and single-phase operation
EP0166954A1 (en) Method for the reduction of dynamic overvoltages in an alternating current grid system
EP3245723A1 (en) Dc to dc converter
EP3635851B1 (en) Current converter unit
EP2928060A1 (en) Modular frequency converter circuit with submodules having different switching capacities
DE102017220599A1 (en) Converter arrangement for stabilizing an AC voltage network
WO2019007502A1 (en) Multilevel power converter
EP3698449B1 (en) Energy transmission via a bipolar high voltage direct current transmission link
DE102020131349B3 (en) Circuit arrangement and method for controlling and activating the connection of electrical equipment and / or power line sections
EP3180844B1 (en) Power converter arrangement with short-circuit unit and method for separating an ac voltage line
EP3977580B1 (en) Device for connecting two alternating voltage networks and method for operating the device
EP3639352B1 (en) Converter assembly with the capability to disconnect a residual current and method for disconnecting a residual current in a converter assembly of this type
EP3741023B1 (en) Device and method for controlling a load flow in an alternating-voltage network
EP3751718A1 (en) Method for handling of a fault in a direct current line and inverter assembly for implementing the method
WO2019101306A1 (en) Energy transmission via a bipolar high voltage direct current transmission link
EP3379679A1 (en) Electrical energy supply system
WO2014127829A1 (en) Serial tapping with pre-charge unit

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 17816484

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2017816484

Country of ref document: EP

Effective date: 20200518

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE