高压直流输电系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术提供了高压直流(HVDC)输电系统。高压直流(HVDC)输电系统包括：整流器，将交流(AC)电力转换成直流(DC)电力；逆变器，将DC电力转换成AC电力；DC输电线，向逆变器发送通过整流器的转换来获得的DC电力；第一有功功率测量单元，测量输入到整流器的第一有功功率；第二有功功率测量单元，测量从逆变器输出的第二有功功率；以及第一控制单元，基于所测得的第一有功功率和第二有功功率来检测DC输电线上的异常电压状态。

【技术实现步骤摘要】

本公开内容涉及高压直流(HVDC)输电系统及其控制方法，并且更特别地，涉及可以检测DC输电线路上的异常电压的HVDC输电系统及其控制方法。
技术介绍
高压直流(HVDC)输电是指由发送站点将在发电站产生的交流(AC)电力转换成直流(DC)电力以发送DC电力，并且接着由接收站点再将DC电力转换成AC电力以供应AC电力。HVDC输电系统应用于海底电缆输电、大量长距离输电、AC系统间的互连，等等。此外，HVDC输电系统使能实现不同的频率系统互连和异步互连。发送站点将AC电力转换成DC电力。也就是，因为通过使用海底电缆来发送AC电力是非常危险的，所以发送站点将AC电力转换成DC电力以发送DC电力到接收站点。在这一情况下，发送站点通过传输线来发送DC电力到接收站点。但是，当传输线上存在异常DC流动或者存在跨传输线的异常电压时，即，当传输线上存在过流或者过压时，HVDC输电系统会被损坏。因而，存在对快速地检测传输线上的异常状态并且处置该状态的需求。
技术实现思路
实施例提供了可以有效地检测DC输电线上的异常电压状态并且控制HVDC输电系统的操作的高压直流(HVDC)输电系统及其控制方法。在一个实施例中，高压直流(HVDC)输电系统包括:整流器，其将交流(AC)电力转换成DC电力；逆变器，其将DC电力转换成AC电力；DC输电线，其向逆变器发送通过整流器的转换所获得的DC电力；第一有功功率测量单元，其测量输入到整流器的第一有功功率；第二有功功率测量单元，其测量从逆变器输出的第二有功功率；以及第一控制单元，其基于所测得的第一有功功率和第二有功功率来检测DC输电线上的异常电压状态。第一控制单元可以测量第二有功功率与第一有功功率之比，以检测DC输电线上的异常电压状态。当第二有功功率与第一有功功率之比在参考比率范围之外时，第一控制单元可以确认DC输电线上存在异常电压。当确认DC输电线上存在异常电压时，第一控制单元可以生成使HVDC输电系统的操作停止的解扣信号。第一有功功率测量单元可以测量输入到整流器的AC和AC电压，以测量第一有功功率，以及第二有功功率测量单元测量从逆变器输出的AC和AC电压，以测量第二有功功率。高压直流(HVDC)输电系统可以进一步包括第二控制单元，第二控制单元接收由第二有功功率测量单兀测得的第二有功功率。第一控制单元可以从第二控制单元接收关于第二有功功率的信息，以及基于第一有功功率和所接收到的关于第二有功功率的信息来检测DC输电线上的异常电压状态。高压直流(HVDC)输电系统可以进一步包括:第一AC滤波器，其去除在整流器的电力转换过程中生成的谐波电流；以及第二 AC滤波器，其去除在逆变器的电力转换过程中生成的谐波电流。整流器和逆变器中的每个都可以包括晶闸管阀和绝缘栅双极型晶体管(IGBT)阀中的任一个。高压直流(HVDC)输电系统可以进一步包括:第一电容器，其并联连接到整流器并且平滑从整流器输出的DC ;以及第二电容器，其并联连接到逆变器并且平滑输入到逆变器的DC。在所附附图和以下描述中给出一个或多个实施例的细节。其它特征将从描述和附图中、以及将从权利要求中显而易见。【附图说明】图1为用于解释根据实施例的高压直流(HVDC)输电系统的配置的图。图2为用于解释根据实施例的HVDC输电系统的实际配置的图。图3为用于解释根据另一实施例的HVDC输电系统的配置的图。图4为用于解释根据实施例的HVDC输电系统的控制方法的图。【具体实施方式】以下参照所附附图来更具体地描述某些实施例。因为在下面的描述中使用的组件的后缀“模块”和“单元”被给出和互换以用于易化做出本公开，他们不具有区别的含义或功能。本专利技术构思的效果和特征及其实现方法将通过以下参照所附附图具体描述的下面的实施例来阐明。但是，实施例可以具体化为不同的形式并且不应该解释为限于这里给出的实施例。相反，提供这些实施例以使得本公开内容全面且完整以及将实施例的范围充分地传递给本领域技术人员。进一步，本专利技术仅仅由权利要求的范围来限定。通篇本公开内容中的同样的附图标记指代同样的组件。当描述实施例时，将排除与已知功能或配置相关的具体描述，从而不会不必要地模糊实施例的主题。除此之外，因为考虑在实施例中的功能来限定这里使用的术语，这些术语可以取决于用户的或者操作者的意图或者实践来变化。因此，通篇本公开内容中，它们的定义需要基于具体情况来做出。所附附图的每个块的组合以及流程图的每个步骤的组合还可以由计算机程序指令来执行。因为计算机程序指令可以加载到通用计算机、专用计算机或者其它可编程数据处理设备的处理器上，所以由计算机或者其它可编程数据处理设备的处理器执行的指令创建执行附图的每个块或者流程图的每个步骤上所描述的功能的模块。因为计算机程序指令还可以存储在可以旨在计算机或者其它可编程数据处理设备的计算机可用或者计算机可读存储器中，从而以特定方式来实现功能。存储在计算机可用或者计算机可读存储器中的指令还可以产生包括执行附图的每个块或者流程图的每个步骤上所描述的功能的指令模块。计算机程序指令还可以加载到计算机或者其它可编程数据处理设备上。因而，因为一系列的操作步骤在计算机或者其它可编程数据处理设备上执行以创建由计算机执行的过程，操作计算机或者其它可编程数据处理设备的指令还可以提供用于执行在附图的每个块上以及流程图的每个步骤上所描述的功能的步骤。此外，每个块或者每个步骤可以代表包括用于执行(多个)特定逻辑功能的一个或多个可执行指令的模块、段或者代码的一部分。此外，应该注意到，某些可选的实施例可以按照以不同的顺序来执行在块或者步骤处提及的功能的方式来执行。例如，根据对应的功能，一个接一个来示出的两个块或者步骤还可以基本上同时执行，或者，块或者步骤还可以有时以相反的顺序来执行。图1为用于解释根据实施例的高压直流(HVDC)输电系统的配置的图。根据实施例的HVDC输电系统I可以为晶闸管HVDC输电系统和电压HVDC系统中的任一个。晶闸管HVDC系统可以为使用晶闸管阀作为整流器的直流HVDC输电系统，以及电压HVDC输电系统可以为使用绝缘栅双极型晶体管(IGBT)器件的系统。在晶闸管HVDC系统的情况下，逆变器侧系统需要诸如为发电机或者同步补偿器从而对晶闸管阀整流的旋转设备，以及用于补偿无功功率的电容器带可以包括在整流器或者逆变器侧系统中。因为电压HVDC系统通过快速切换来显著减少谐波，有可能减小用于去除谐波的谐波滤波器的尺寸并且无需供应无功功率。此外，电压HVDC输电系统可以独立地控制有功功率和无功功率。参见图1，根据实施例的HVDC输电系统I包括第一电力转换器10和第二电力转换器20。第一电力转换器10包括交流(AC)电源设备11、第一变压器12、整流器13、冷却器14、以及第一控制单元15。AC电源设备11可以产生AC电力并且发送AC电力到第一变压器12。在实施例中，AC电源设备11可以为可以产生和供应电力的发电站，诸如风力发电站。第一变压器12可以增加从AC电源设备11接收的AC电力的AC电压的大小并且转换具有高电压的AC电力。整流器13可以将通过由第一变压器12的转换所获得的HVAC电力转换成DC电力。冷却器14可以冷却从整流器13散出的热。特别地，冷却器14可以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高压直流(HVDC)输电系统，包括：整流器，其将交流(AC)电力转换成直流(DC)电力；逆变器，其将DC电力转换成AC电力；DC输电线，其向逆变器发送通过整流器转换所获得的DC电力；第一有功功率测量单元，其测量输入到整流器的第一有功功率；第二有功功率测量单元，其测量从逆变器输出的第二有功功率；以及第一控制单元，其基于测得的第一有功功率和第二有功功率来检测DC输电线上的异常电压状态。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：孙金太，朴浩焕，
申请(专利权)人：LS产电株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR