输电网络制造技术

输电网络包括：连接到公共耦合点的AC电网络，公共耦合点可连接到另外的电气装置；处理电路，配置成接收和处理公共耦合点的电压以在AC电网络与公共耦合点之间的功率交换期间确定在AC电网络的电压与公共耦合点的电压之间的相差。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及输电网络。在输电网络中，交流(AC)功率转换成直流(DC)功率用于经由架空线和/或海底电缆的传输。到DC功率的此转换消除了用来补偿由输电媒介（即，传输线或电缆）强加的AC电容性负载效应的需要，并且降低了线路和/或电缆的每公里成本，并且因此在需要通过长距离传输功率时变为成本效率。诸如电压源转换器的转换器在输电网络内提供在AC功率与DC功率之间的要求的转换。根据本专利技术的一方面，提供了一种输电网络，包括：连接到公共耦合点的AC电网络，所述公共耦合点可连接到另外的电气装置；处理电路，配置成接收和处理公共耦合点的电压以在AC电网络与公共耦合点之间的功率交换期间确定在AC电网络的电压与公共耦合点的电压之间的相差。根据本专利技术在输电网络中处理电路的包括实现在AC电网络与公共耦合点之间的功率交换期间确定在AC电网络的电压与公共耦合点的电压之间的相差。这又准许使用相差提供有关输电网络的电气特性的信息，以便改进输电网络的操作的可靠性和稳定性。AC电网络和公共耦合点的电压在AC电网络与公共耦合点之间的功率交换前可以是同相的。这导致在AC电网络与公共耦合点之间的功率交换期间更准确地确定在AC电网络的电压与公共耦合点的电压之间的相差。公共耦合点连接到的电气装置可根据输电网络的操作要求而变化。例如，公共耦合点可连接到转换器。AC电网络可包含一个或多个源、一个或多个负载和一个或多个输电线路。因此，AC电网络的网络阻抗不但可在AC电网络具有复杂结构时难以确定，而且能够由于在其各种组件之间的一个或多个交互而变化。这又能够使以确保输电网络的可靠和稳定操作的方式操作转换器变得困难。在公共耦合点连接到转换器时，处理电路可配置成与公共耦合点的电压和电流组合来处理相差以确定AC电网络的网络阻抗。处理电路可配置成处理网络阻抗以定义转换器的操作要求，并且根据定义的操作要求操作转换器。处理电路以此方式的配置准许在AC电网络与公共耦合点之间的功率交换期间准确地确定AC电网络的网络阻抗。此外，处理电路的此种配置准许适应转换器的操作，以将网络阻抗中的任何变化考虑在内，以便确保输电网络的可靠和稳定操作。否则，不适应转换器的操作以将网络阻抗中的任何变化考虑在内能够引起不合需要的后果，例如输电网络中的功率传递中的不合需要的瞬时过电流或崩溃的出现。转换器的定义的操作要求可根据输电网络的操作条件而变化。例如，处理电路可配置成处理网络阻抗以定义在AC电网络与转换器之间的功率交换的有功和/或无功功率交换要求，并且根据定义的有功和/或无功功率交换要求，操作转换器。在AC电网络是弱AC电网络时，用来定义在AC电网络与转换器之间的功率交换的无功功率交换要求的处理电路的配置是特别有用的。将领会，只要处理电路能够接收和处理公共耦合点的电压以在AC电网络与公共耦合点之间的有功功率交换期间确定在AC电网络的电压与公共耦合点的电压之间的相差，根据本专利技术的处理电路的配置便可变化。在本专利技术的实施例中，处理电路可以是或者可包含锁相环以接收和处理公共耦合点的电压，以确定在AC电网络的电压与公共耦合点的电压之间的相差。锁相环可包含相位检测器、环路滤波器和第一压控振荡器的级联连接。环路滤波器的输出可配置成提供对应于在AC电网络的电压与公共耦合点的电压之间的相差的相差信号。锁相环的此使用准许在AC电网络与公共耦合点之间的有功功率交换期间持续和实时确定在AC电网络的电压与公共耦合点的电压之间的相差。这确保在相差随时间大大地变化时可以以可靠和稳定的方式操作输电网络。在此类实施例中，锁相环可还包含第二压控振荡器。第二压控振荡器可配置成在AC电网络与公共耦合点之间的功率交换前锁定AC电网络和公共耦合点的电压的相位。锁相环可配置成在第一与第二压控振荡器之间切换。添加第二压控振荡器到锁相环不但消除对于用来执行多个功能的单个压控振荡器的需要，因此简化了锁相环的结构，而且准许关于其相应功能优化每个压控振荡器的设计。在本专利技术的另外的实施例中，处理电路可还包含配置成接收和处理公共耦合点的电压以提供频率参考到压控振荡器的频率检测器。频率检测器可以是或可包含锁频环。频率参考到压控振荡器的提供消除了在确定的相差中将会已由AC电网络的频率中的移位造成的任何误差，由此改进了确定的相差的准确度。频率检测器可配置成在AC电网络与公共耦合点之间的功率交换期间，固定(clamp)频率参考以对应于AC电网络的标称频率。在本专利技术更进一步的实施例中，相位检测器可配置成执行公共耦合点的所接收的电压的变换，以提供由正和负序列分量组成的电压矢量。在此类实施例中，环路滤波器可配置成接收并且处理仅电压矢量的正和负序列分量的正序列分量，以在AC电网络与公共耦合点之间的功率交换期间确定在AC电网络的电压与公共耦合点的电压之间的相差。环路滤波器以此方式的配置实现在输电网络的不平衡操作条件期间确定相差。这是因为在确定相差时，忽略了与负序列分量关联的振荡分量。现在将通过非限制性示例，参照附图描述本专利技术的优选实施例，其中：图1a以示意形式示出根据本专利技术的第一实施例的输电网络；图1b以示意形式示出图1a的输电网络的转换器；图2a和图2b以示意形式示出图1的输电网络的处理电路；图2c图示图2a和2b的处理电路用来在不同压控振荡器之间切换的操作；图3以示意形式示出图1的输电网络的AC侧的等效表示；图4a和4b以曲线图形式图示图1的输电网络的转换器和AC电网络、公共耦合点的电压的矢量图；图5到10以曲线图形式图示图1a的输电网络的示范操作；图11以示意形式示出根据本专利技术的第二实施例的输电网络的处理电路；以及图12到16以曲线图形式图示根据本专利技术的第二实施例的输电网络的示范操作。图1a中示出根据本专利技术的第一实施例的第一输电网络。第一输电网络包含三相AC电网络、公共耦合点(PCC)、变压器和转换器18。转换器18包含多个转换器分支20，如图1b中所示。每个转换器分支20在一对第二电气端子19之间延伸。每个转换器分支20具有由相应第一电气端子25分隔的第一和第二分支部分22、24。每个分支部分22、24包含多个串联连接的切换元件26。每个切换元件26包含与无源电流检查元件反并联连接的有源切换装置。每个有源切换元件采取绝缘栅双极晶体管(IGBT)的形式。可设想到在本专利技术的其它实施例中，每个IGBT可通过栅极可关断晶闸管、场效应晶体管、注入增强栅晶体管、绝缘栅换向晶闸管或任何其它自换向切换装置来替换。每个切换元件中的有源切换装置的数量可根据那个切换元件26的要求的电压额定而变化。每个无源电流检查元件包含采取二极管形式的无源电流检查装置。可设想到在其它实施例中，每个二极管可通过能够仅在一个方向上限制电流的任何其它装置来替换。每个无源电流检查元件中的无源电流检查装置的数量可根据那个无源电流检查元件的要求的电压额定而变化。AC电网络的每个相经由第一传输链路连接到PCC。PCC经由第二传输链路连接到变压器的一次侧。转换器20的第一电气端子25经由第三传输链路连接到变压器的二次侧。以这种方式，转换器20的第一电气端子分别连接到AC电网络的相应相。每个转换器20的第二电气端子连接到携带DC电压Vdc的DC电网络。第一输电网络还包含处理电路，如图2a和2b中所示。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种输电网络，包括：连接到公共耦合点的AC电网络，所述公共耦合点可连接到另外的电气装置；处理电路，配置成接收和处理所述公共耦合点的电压以在所述AC电网络与所述公共耦合点之间的功率交换期间确定在所述AC电网络的电压与所述公共耦合点的电压之间的相差。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.06.09 EP 14275133.81.一种输电网络，包括：连接到公共耦合点的AC电网络，所述公共耦合点可连接到另外的电气装置；处理电路，配置成接收和处理所述公共耦合点的电压以在所述AC电网络与所述公共耦合点之间的功率交换期间确定在所述AC电网络的电压与所述公共耦合点的电压之间的相差。2.如权利要求1所述的输电网络，其中所述AC电网络和所述公共耦合点的所述电压在所述AC电网络与所述公共耦合点之间的所述功率交换前是同相的。3.如任何前述权利要求所述的输电网络，其中所述公共耦合点连接到转换器。4.如权利要求3所述的输电网络，其中所述处理电路配置成与所述公共耦合点的电压和电流组合来处理所述相差以确定所述AC电网络的网络阻抗，处理所述网络阻抗以定义所述转换器的操作要求，以及根据所定义的操作要求操作所述转换器。5.如权利要求4所述的输电网络，其中所述处理电路配置成处理所述网络阻抗以定义在所述AC电网络与所述转换器之间的所述功率交换的有功和/或无功功率交换要求，并且根据所定义的有功和/或无功功率交换要求来操作所述转换器。6.如任何前述权利要求所述的输电网络，其中所述处理电路是或者包含锁相环以接收和处理所述公共耦合点的所述电压，以确定在所述AC电网络的所述电压与所述公共耦合点的所述电压之间的所述相差。7.如权利要求6所述的输电网络，其中所述锁相环包...

【专利技术属性】
技术研发人员：OF贾辛，
申请(专利权)人：通用电器技术有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH