本发明专利技术涉及控制逆变器装置的方法、控制装置以及逆变器装置和直流电力传输系统。直流电力传输系统(10)被提供用于连接到AC电力系统(14)的AC电压母线(13)，并且包括控制装置(24)以及在DC电力和AC电力之间转换的逆变器装置(18)。控制装置(24)接收AC电压母线(13)处的电压(VAC)的测量结果，并且控制逆变器装置(18)在该母线上提供恒定的AC电压。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总体上涉及电力传输系统。更具体地，本专利技术涉及用于控制连接到AC电力系统的AC电压母线的逆变器装置的方法和控制装置、这样的逆变器装置以及直流电力传输系统。
技术介绍
与连接到弱AC网络的高压直流(HVDC)转换器相关的现象已经被深入地研究。 例如参考"Guide for planning DC links terminating at AC locations having Low Short-Circuit capacities " -Part I :AC/DC interaction phenomena ' , CIGRE working group 14. 07, Report 68,1992 年 6 月禾口" IEEE guide for planning DC links terminating at AC locations having Low Short-Circuit capacities " , IEEE Std 1204-1997。这些现象对HVDC系统的设计有不同的暗示。下面的问题尤为关注 电压/功率不稳定的风险 高的暂时过电压 低频谐振 长的重启时间 换向失败的风险所有这些因素都影响系统性能，为了减轻它们的影响，可能需要安装额外的元件， 诸如静态或同步补偿器，这增加了所安装的设备的总体成本。通过短路比SCR来给出AC系统的强度的量度。这被定义为AC网络在换向母线处的短路容量与标称DC功率电平之间的比率。如果SCR低于3，则AC系统通常被视为是弱的。当具有线换向(line-commutated)转换器的HVDC转换器连接到弱AC系统时，电压/功率稳定性是基本的关注问题。不稳定情况下的基本机制是所连接的电力系统不能提供转换器维持可接受的系统电压所需的无功功率。线换向逆变器的传统设计采取以恒定的熄灭角(extinction angle) γ来工作。这种设计允许转换器以最小无功功率消耗来工作，并且允许无功功率分流补偿的量减小。替代地，也可以找到其它工作性质，诸如恒定的DC电压或恒定的点火角(firing angle) α。 然而，所有这些工作条件暗示了在所连接的AC系统的强度方面类似的限制条件。为了减轻转换器和所连接的AC系统之间的互作用，已经开发了使用电容器换向转换器(CCC转换器)的转换器。CCC转换器是传统的基于晶闸管的转换器，其设有在转换器阀和转换器变压器之间布置的串联电容器。在这些转换器中使用的串联电容器常常被称为换向电容器。例如，Τ，Jonsson 禾口 P. Ε. Bj0rklllIld在〃 Capacitor Commutated Converters for HVDC“ , IEEE PES PowerTech conference, Stockholm,44-51 页，1995 年 6月中描述了这种类型的转换器。根据Jonsson和Bj0rkhmd的文章，尤其是当ccc转换器连接到弱AC系统时， CCC转换器与常规HVDC转换器相比具有改善的性能。研究已经表明，有可能可以将这些类型的转换器连接到弱达SCR= 1的AC系统。在此应当注意，具有线换向转换器以及无来自串联电容器的辅助的转换器的常规HVDC系统被限制于SCR ^ 2。然而，当两种类型的转换器即常规和CCC转换器所连接到的AC系统弱时，仍然需要改善它们的工作。
技术实现思路
本专利技术的目的是当用于在AC和DC之间转换的转换器连接到弱AC系统时提供对该转换器的改善的控制。根据本专利技术的第一方面，这个目的是通过一种用于控制连接到AC电力系统的AC 电压母线并且在DC电力和AC电力之间转换的逆变器装置的方法来实现的，所述方法包括以下步骤接收所述AC电压母线处的电压的测量结果，以及基于接收到的所述测量结果来控制所述逆变器装置在所述母线上提供恒定的AC 电压。根据本专利技术的第二方面，这个目的是通过一种用于控制连接到AC电力系统的AC 电压母线的逆变器装置的控制装置来实现的，所述控制装置被配置成接收所述AC电压母线处的电压的测量结果，并且控制所述逆变器装置在所述母线上提供恒定的AC电压。根据本专利技术的第三方面，这个目的是通过一种用于连接到AC电力系统的AC电压母线并且被配置成在DC电力和AC电力之间转换的逆变器装置来实现的，所述逆变器装置包括电压转换部分，以及控制单元，其被配置成接收所述AC电压母线处的电压的测量结果，并且控制所述电压转换部分在所述母线上提供恒定的AC电压。此外，根据本专利技术的第四方面，这个目的是通过一种用于连接到AC电力系统的AC 电压母线的直流电力传输系统来实现的，所述直流电力传输系统包括被配置成在DC电力和AC电力之间转换的逆变器装置以及控制装置，所述控制装置被配置成接收所述AC电压母线处的电压的测量结果，并且控制所述逆变器装置在所述母线上提供恒定的AC电压。本专利技术具有多个优点。它可以与弱AC系统相组合。通过模仿根据本专利技术的原理的电压源转换器，有可能向AC系统产生无功功率以及从AC系统吸收无功功率，这增大了组合的AC和DC系统的瞬态机械和电压稳定性。附图说明下面将参考附图描述本专利技术，在附图中图1示意性地示出了整流器转换器和逆变器转换器的Ud。/Id。特性，图2示出了描述HVDC传输链路的工作的整流器转换器和逆变器转换器的Ud。/Id。 特性，图3示意性地示出了具有经由三相变压器连接到三相电压源的串联电容器的 HVDC转换器的换向电路，图4示出了传统和CCC转换器的UdcZIdc特性的比较，图5A示出了具有等于2的短路比率的传统HVDC系统的MPC曲线，图5B示出了也具有等于2的短路比率的CCC HVDC系统的MPC曲线，图6示意性地示出了根据本专利技术的HVDC系统。图7示出了根据本专利技术的逆变器转换器的控制装置的示意框图，图8示出了根据本专利技术的多个方法步骤的流程图，图9示出了提供点火角控制的根据本专利技术的控制装置的变化形式中的一些单元的示意框图，图10示出了提供换向裕度的确定的多个单元的示意框图，图11示出了下垂(droop)控制单元的示意框图，图12示出了电压控制松弛单元的示意框图，图13示意性地示出了偏差工作检测单元，图14示出了传统转换器、CCC转换器和根据本专利技术的原理控制的CCC转换器的Ud。/Id。特性的比较，并且图15示出了根据本专利技术的具有恒定AC电压控制的CCC转换器的和具有恒定换向裕度控制的CCC逆变器转换器的MPC曲线。具体实施例方式下面，将给出根据本专利技术的装置、方法和系统的优选实施例的详细说明。然而，首先，将给出与传统控制策略相关的一些背景信息。用于控制DC线上的电力流的传统控制系统可以在两个转换器站的Ud。/Id。特性 (表示流过转换器的直流电流Id。与转换器上的直流电压Udc之间的关系的特性)中被可视化。这在图1中示意性地示出，图1示出了整流器(在第一象限中)和逆变器(在第四象限中，具有阴影线)的特性。基本上，可以通过下面的整流器关系来描述整流器的Ud。/Id。特性权利要求1.一种用于控制连接到AC电力系统(14)的AC电压母线(13)并且在DC电力和AC电力之间转换的逆变器装置(18)的方法，所述方法包括以下步骤接收(50)所述AC电压母线处的电压(Uac)的测量结果，以本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：保罗·菲舍尔德托莱多，
申请(专利权)人：ABB技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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