具有多个变流器的直流传输调节方法

专利名称：具有多个变流器的直流传输调节方法
技术领域：
本发明涉及一种用于在能量分配和传输领域调节至少三个变流器的方法， 该变流器作为整流器或逆变器是可调的并经过直流电网互相连接。
背景技术：
这样的方法例如由DE 195 44 777C1已经公知。那里描写的方法用于调节 所谓的高压直流传输系统，其由多个变流器组成，其中变流器可选地作为整流 器或逆变器运行。在此变流器经过直流电网互相连接。设置变压器以将变流器 与各自对应的能量分配网络耦合。在调节整流器或逆变器时采集各变流器的直 流电流和直流电压作为测量值。此外对每个变流器确定以电流标称值和电压标 称值形式的标称值对。每个调节计算与此相关的调节偏差，换句话说即形成测 量值与标称值之间的差值。这样实施对整流器的调节，使调节偏差的总和最小 化。而对逆变器的调节则是使调节偏差的差值最小化。该公知方法的缺点是， 需要设置在上一级的调节层。但是层次化的调节结构费用过高并且会导致不期 望的不稳定性。发明内容因此本发明要解决的技术问题是提供本文开始提到的 一种方法，该方法具 有筒单的结构并同时可以可靠稳定地工作。本发明要解决的技术问题通过一种方法解决，该方法对每个变流器分别测 量一个测量直流电压和一个测量直流电流并且传输给用于调节各整流器的整流 器调节装置或用于调节各对应的逆变器的逆变器调节装置。对每个整流器调节 装置和每个逆变器调节装置确定一个对应的整流器标称直流功率以及逆变器标 称直流功率，其中所有整流器标称直流功率和逆变器标称直流功率的总和等于 零，由每个逆变器标称直流功率确定一个对应的逆变器标称直流电压，将所有 连接于直流电网的逆变器的最小逆变器标称直流电压确定为最小直流电压，借助该最小直流电压，可以由每个整流器标称直流功率以及由每个逆变器标称直 流功率计算出整流器标称直流电流以及逆变器标称直流电流，其中每个整流器 调节装置在获得整流器差值直流电压的情况下形成最小直流电压和相应的接收 的整流器测量直流电压之间的差值，以及在获得整流器差值直流电流的情况下 形成整流器标称电流和相应接收的整流器测量直流电流之间的差值，并这样调 节相应的整流器，使差值直流电压和差值直流电流的总和最小，以及其中每个 逆变器调节装置在获得逆变器差值直流电压的情况下形成最小直流电压和相应 的接收的逆变器测量直流电压之间的差值，以及在获得逆变器差值直流电流的 情况下形成各逆变器标称电流和相应接收的逆变器测量直流电流之间的差值， 并这样调节相应的逆变器，使逆变器差值直流电流和逆变器差值直流电压的差 值最小。根据本发明原则上不但可以避免调节方法的层次化结构而且可以避免调节分离(Regelabloesung )。用于调节变流器的功率标称值的确定例如通过中心调度台实施，其中功率 标称值从调度台经过合适的数据传输传输到各调节装置。但是根据本发明可以 避免使用置于上级的调节，其在某个事先确定的情景下主动作用于调节，如由 现有技术公知的。中心调度台仅确定必要的功率标称值。在中心位置置于上级 的调节装置其实选择最小逆变器标称直流电压和在所有变流器的调节中应用所 选的最小直流电压作为标称直流电压。这样可以避免变流器的直流电压侧的太 高的高压直流电压，从而根据本发明可以取消置于上级的调节。本发明的方法 因此是分散的，比现有技术公知的方法更具动态性，费用更低并更稳定。优选 地对最小逆变器标称直流电压的选择分散地即对各调节分开地进行。应注意，测量值例如借助电流互感器以及电压互感器测得，其输出信号分 别与监测的直流电压，例如500KV，以及与由该直流电压驱动的直流电流，例的情况下通过采样单元采样，该采样值通过数模转换器转换成数字测量值。换 句话说即测量直流电压和测量直流电流处理的是例如数字的测量值，传送给各 调节装置并用其软件进一步处理。优选地每个整流器和逆变器的调节越过整流器和逆变器的共同工作范围 不但根据各自对应的整流器差值直流电流、而且根据整流器差值直流电压、以 及根据各对应的逆变器差值直流电流、而且根据对应的逆变器差值直流电压实施。根据该合适的进一步扩展取消如一直设置的从差值直流电流和差值直流电 压的总和或差值调节的界限。因此可以避免调节分离并且提供方法的稳定性。优选变流器在形成近耦合(Kurzkupplung )的情况下在空间并排设置。这 样构成的近耦合用于例如多个交流电压网的耦合。在本发明的一个与此不同的进一步扩展中，变流器在形成直流电流远程传 输系统的情况下构造成互相相距至少lkm。根据本发明的该进一步扩展，电功 率在两个以上的变流器之间的远程传输作为直流电流传输系统的 一个经典的应 用范围是可能的。在此变流器通常经过相隔几百公里构成并且经过相应长的直 流连接互相连接并且与直流电网连成闭合电网并耦合。用这种方法可以在多个 网点间经过更长的距离以小的损失传输功率。在一个实施例中，调度台将由本发明方法的使用者确定的标称直流功率和 作为整流器或逆变器的运行方式的说明传递到各对应的变流器的调节装置，其 中每个调节装置具有将从传输的标称直流功率确定逆变器标称直流电压的装 置。这种方法装置例如是具有特性曲线的函数发生器，其变化取决于各变流器 和整个设备的结构和配置以及经验值。逆变器调节装置将由它确定的标称直流 电压经过数据远程传输传输到其余调节装置。在由本发明的进一 步扩展可以实施的直流电流远程传输中各所需的标称 值，如各标称直流电压借助数据远程传输介质在变流器之间交换。合适的数据 远程传输介质不仅包括线路引导的传输介质，如因特网或经高压线的通讯，还 有非引导的传输方法，如无线设备等。合适地，整流器和逆变器分别具有一个由晶闸管整流阀(Thyristorventil) 组成的桥式电路。晶闸管整流阀与其它功率半导体整流阀相比损失更少地工作 并且特别用于高压直流传输。合适地，将每个标准化为额定电流的整流器测量直流电流重新标准化为各 对应的同样标准化为额定电流的整流器标称直流电流，将每个标准化为额定电 流的逆变器测量直流电流重新标准化为各对应的同样标准化为额定电流的逆变 器标称直流电流，并且不仅将每个标准化为标称电压的整流器测量直流电压而 且将每个标准化为标称电压的逆变器测量直流电压重新为标准化最小电压，其中将每个整流器差值直流电流和每个逆变器差值直流电流作为在1与用这种方 法重新标准化的各对应的整流器测量直流电流以及逆变器测量直流电流之间的 差值计算，以及将整流器差值直流电压和逆变器差值直流电压作为在1与用这种方法重新标准化的各对应的整流器测量直流电压以及逆变器测量直流电压之 间的差值计算。根据该优选的进一步扩展在保留要求的传输功率，即标称直流 功率的情况下，实施值的重新标准化。通过这些重新标准化获得特别的低负载 运行的优点。根据现有技术在边缘电流方法中甚至对强的交流电网，即在交流 电网中在高的所谓的短路比率条件下，即网络短路功率对直流电流传输系统的额定功率的比率，在低负载范围出现不利的调节特性。高的短路比率例如为5。而根据本发明的进一步扩展与此相反即使在低负载范围也可以快速到达期望的 工作点。优选地在每个逆变器上测量测量灭弧角(Messloeschwinkel)并向对应的y 调节装置传输，其中7调节装置将测量灭弧角和与逆变器对应的标称灭弧角比 较，并且当各测量灭弧角低于对应的标称灭弧角时，产生相对于给定的逆变器 标称直流电压降低的逆变器直流电压标称值，其中该降低的逆变器直流电压标 称值传输给所有其它逆变器调节装置和所有其它整流器调节装置并用于确定最 小直流电压。根据本发明的该进一步扩展提供一个r调节装置，用于安全避免 在开通每个逆变器的整流阀时的换向失败。与现有技术相反还避免在使用在, 调节与例如本发明范围的电流调节之间的最小或最大选择的情况下的竟争调的"周节器保持例如由本方法的应用者调整的逆变器标称直流电压。此外y调节 器例如向上限制于调整的逆变器标称直流电压。如果低于调整的标称灭弧角， 则由y调节相反确定相对于初始调整的逆变器标称直流电压缩小的或降低的逆 变器标称直流电压作为逆变器直流电压标称值，其然后用于确定最小直流电压。 此外逆变器直流电压标称值优选地向所有调节装置发送。"周节器还合适地具 有一个调节下限，其确保，降低的逆变器标称直流电压不低于一个下阈值。根据本发明的另一个优选进一步扩展，每个整流器调节具有一个限制调节 器，其向上限制整流器调节的整流器调节器，使不超过给定的最大电流和/或给 定的最大电压。例如在故障情况下有力的限制用于被调节的设备的安全和根据 本发明的方法的额外的稳定。根据与此相关的合适的进一步扩展所述限制调节器限制对应的整流器调 节器，当各接收的整流器测量直流电流比各整流器标称直流电流和预先确定的 与整流器分别相应的差值直流电流偏差之和大时或当各接收的整流器测量直流 电压比最小直流电压和预先确定的差4直直流电压偏差之和大时。差值直流电流偏差和差值电压偏差可以设置任意的公差范围，其中对应的标称值允许各测量 值的偏差，无需配合上述的整流器调节的限制。根据另一合适的进一步扩展，在整流器测量直流电压和/或逆变器测量直流 电压下降的情况下，将整流器标称直流功率以及逆变器标称直流功率根据各整 流器测量直流电压以及根据各逆变器测量直流电压在获得各对应的故障标称直 流功率的情况下降低到一个较小的值，其中整流器标称直流电流以及逆变器标 称直流电流不是由整流器标称直流功率以及逆变器标称直流功率而是由各故障 标称直流功率确定。标称直流功率的降低用于在故障情况下直流电流传输系统 的调节，例如交流电网或在直流电路中出现的电压扰动。根据与此相关的合适的进一步扩展，故障标称直流功率的确定在使用带有 基于经验值的特性曲线的函数发生器的情况下实施。在此测量直流电压合适地 被平滑处理并传送给函数发生器。测量直流电压的平滑通常是必须的，因为测 量直流电压在故障情况下会强烈波动。函数发生器产生取决于被平滑处理的测 量直流电压的故障限制功率。其合适地用于向上限制积分器的输出值，其中积 分器的输出值是故障标称直流功率。积分器的输出用于确定标称直流电压和标 称直流电流。在正常运行情况下积分器的输出值等于由使用者调整的标称直流 功率，换句话即故障处理在正常运行时是不激活的。如果各测量直流电压相反 低于预先确定的阈值，则函数发生器产生一个相对标称直流功率减小的故障限 制功率。其首先是积分器的输出值并且同时是故障标称直流功率。如果被平滑 处理的测量直流电压在函数发生器的输入端上升，则函数发生器产生升高的故 障限制功率作为积分器的上限。积分器以 一个例如可调的积分速度向升高的故 障限制功率向上积分。在一个优选实施例中积分速度取决于测量直流电压的波 动的种类和高度。在此测量直流电压的波动用来作为提示，是否一个任意的故 障仍然存在或已经解决。根据本发明的方法不仅适用于高压直流传输、中压直流传输而且也适用于低压直流传丰lr。


通过以下结合附图对本发明实施方式的描述，本发明的其它方面、优点和细节将更加清楚，其中对相同的组成部分釆用相同的附图标记，其中图1示出根据本发明方法的一个通过具有多个变流器的高压直流远程传输系统说明的实施例，以及图2示出根据图1的设备的详细示图用来显示本发明方法的一个实施例的 故障限制的说明。
具体实施方式
图1用示意图说明本发明方法的一个实施例。具有多个变流器2的所谓的 多 终端 高压 直流传输 系 统 1 ( Multi-Terminal-Hochspannungsgleichstromiibertragungs, M丁-HGt))示出,戶斤显示的本发明方法 的实施例用于该系统的调节。该MT-HGtJ 1对每个变流器2包括一个电源变压 器3,其用于各变流器2与交流电网4的耦合。在此每个电源变压器3具有与 交流电网4电相连的初级线圈，其与电源变压器3的两个次级线圈电感地相连。 电源变压器3的次级线圈提供不同的相位偏差，以实现具有多个变流器2的所 谓的12脉动高压直流传输系统(12-Puls-HGtJ-System) 1。该12脉动高压直流 传输系统对该领域的专业人员是公知的，在此不需详细说明。所述电源变压器3的次级线圈分别与 一个由晶闸管整流阀5组成的桥式电 路相连，其在图l中仅示意地说明。这些桥式电路同样是公知的。精确的描述 在此同样是多余的。由晶闸管整流阀5组成的桥式电路在所示的实施例中根据 图l这样调节，使实现多个整流器6。整流器6经过直流网络7与多个逆变器8 相连，其中直流电路7经过电阻9在变流器2接地。滤波扼流圈IO用于平滑直 流电流，其连接在每个变流器2和直流网络7的连接中。自然每个变流器2既 可以作为逆变器也可以作为整流器工作。每个整流器6和每个逆变器8具有电流互感器，其用来采集在对应的整流 器中流过的直流电流以及在对应的逆变器中流过的直流电流。电流互感器在其 输出端产生一个与整流器6以及逆变器8流过的直流电流成比例的信号。通过 使用被校准的设备从测量信号可以确定直流电流。测量信号在获得采样值的情 况下借助釆样单元被采样，该采样的值在获得测量直流电流值的情况下通过模 拟/数字转换器数字化，其中整流器的测量直流电流值称为整流器测量直流电流 Idc—rr而逆变器的测量直流电流值称为Idcji。与在每个变流器6下降的直流电 压成比例的测量信号在电阻9测出。这个信号也被采样并数字化，其中得出数 字化的测量直流电压值，其在此称为整流器测量直流电压Udc—rr以及称为逆变 器测量直流电压Udc ii。在MT-HGi)系统1中整流器6和逆变器8 ^^皮构造成相距凄史千米。 变流器调节装置用于调节变流器2,其中每个整流器具有一个整流器调节 装置11以及每个逆变器8具有一个逆变器调节装置12。由于清楚性的原因在 图1中仅示出一个整流器调节装置11和一个逆变器调节装置12。对每个整流器6和每个逆变器8分别通过一个图中未示出的调度台确定 整流器标称直流功率Pdco—rl...Pdcojr以及逆变器标称直流功率 Pdco—il...Pdco_ii。从调度台发送标称直流功率到对应的变流器2的无线接收器 13。以下首先探讨逆变器调节装置12。在每个逆变器调节装置12中从无线接 收器13接收的逆变器标称直流功率Pdco—il输送给函数发生器14。函数发生器 14具有一个特性曲线，借助该特性曲线根据接收的逆变器标称直流功率Pdco—il 确定逆变器标称直流电压Udcpo一il。函数发生器的特性曲线的变化取决于HGt) 设备的结构、组成和配置并此外基于经验值。该借助函数发生器14计算的逆变器标称直流电压Udcpo一il用作"周节装 置16的,-;r调节器15的上限，其具有图中未示出的装置，用来为对应的逆变 器8确定测量灭弧角&。此外"周节装置16具有标称灭弧角y。,"其施加在加 法器17的负输入端，换句话即从灭弧角&减去。"周节装置16除了具有加法 器17，还包括所述的y-;r调节器15以及一个乘法器18。该乘法器18用来由逆 变器标称直流电压Udcpo—il确定"周节器15的下限，其中Udcpo一il与一个同 时预先给出的因子LL一Udco—il相乘。在所示的实施例中因子LL— Udco—il等于 0.7。因此y调节器15向上限于逆变器标称直流电压Udcpo一il,向下限于逆变器 标称直流电压Udcpo—il的70%。在正常运行时y调节装置16不被激活，使上 限值Udcpo一il等于积分器15的输出值Udco—il。如果由于相应的测量灭弧角^ 将出现通信故障，则";r调节器15调节合适的逆变器标称直流电压Udco一il， 其经过无线发送器19向所有整流器调节ll和所有其它逆变器调节12发送。每 个整流器调节11以及每个逆变器12具有无线接收器20以接收发送的所有或者 说所有其它的逆变器8的逆变器标称直流电压Udco—i2,...,Udco_ii。逆变器标称 直流电压Udc—il.,.Udc—ii由最小选择单元21互相比较，其中最小选才奪单元21 确定最小的逆变器标称直流电压值作为最小直流电压Udco。逆变器8以及整流 器6的其它调节现在基于所有调节的原理实现共同的最小电压Udco。最小直流电压Udco用于重新标准化逆变器测量直流电压Udc—il。为此将逆变器测量直流电压Udc—il和最小直流电压Udco传输到除法器22,其将逆变 器测量直流电压Udc—il除以最小直流电压。除法器22的输出施加到加法器17 的负输入，其第二输入端被施以-1。用这种方法计算出逆变器差值直流电压 dujl。逆变器差值直流电流di—il借助加法器17与逆变器差值直流电流di_il 相力口。以下解释逆变器差值直流电流di—il的确定。每个逆变器调节12以及每个 整流器11具有限制设备23,其包括平滑单元24以及函数发生器25。通过限制 单元23初始要求的逆变器标称直流功率以及整流器标称直流功率Pdco一il以及 Pdco—rl根据测量的逆变器测量直流功率Udc—il以及Udc—rl下降为Pvdpo—il 以及Pvdpo—rl。这合适地在故障情况下直流电压崩溃后实施，例如在交流电网 4或在直流电网7内部的故障。故障恢复后首先直流电压连接7的直流电压在 标称直流功率升高到初始值Pdco—il以及Pdco一rl之前升高。结合图2探讨限 制设备23的精确的工作方式。在正常运行时函数发生器25的输出Pvdpo—il以 及Pvdpo—rl等于预先给出的逆变器标称直流功率Pdco—il以及整流器标称直流 功率Pdco—rl。函数发生器25的输出传输到除法器26，各标称直流功率在获得逆变器标 称直流电流Idcojl以及整流器标称直流电流Idco—rl的条件下除以最小直流电 压Udco。然后逆变器测量直流电流Idc—il以及整流器测量直流电流Idc一rl借助 除法器22重新标准化以及然后借助加法器17确定逆变器差值直流电流di—il 以及整流器差值直流电流di—rl。在逆变器8逆变器差值直流电压du—il被逆变 器差值直流电流di—il减去。这才艮据^>式di—il-du—il=l-x—Idc—il-l+x—Udc—rl实 现，其中x_Idc—il以及x一Udc—il代表重新标准化的测量值。用这种方法形成的 差值应当尽可能最小或换句话说调节为0。基于此目的，加法器17的输出传输 给逆变器;r调节器27,在其输出端确定开通角《的余弦。在此逆变器;r调节器 27向下和向上限制于最大开通角《_以及最小开通角",，。逆变器;r调节器27 后面连接着反余弦单元28,其确定反余弦并且因此确定开通角《,并传输这些 到开通发电机(Zuendgenemtor) 29,其根据传输的开通角a为逆变器8的晶闸 管整流阀5提供开通脉冲。每个整流器调节装置11的结构基本上相应于所述的逆变器调节装置12, 但是整流器调节11没有y调节装置16，整流器调节装置11自然也不产生逆变 器标称直流电压，但是具有所述的最小选择单元21用来确定最小直流电压Udco。如逆变器调节装置12 —样，整流器调节装置11也具有限制装置23以及 借助于除法器22进行重新标准化。然而通过前置于;r直流电压调节器27的加 法器17，不是形成整流器差值电流和整流器差值电压之间的差值而是在重新标 准化之后根据公式di—rl +du—r 1=1 -x_Idc_r 1 +1 -x—Idc—r 1形成整流器差值电流和 整流器差值电压之和。与逆变器调节12相反，整流器"调节器27具有最大电流和/或最大电压限 制。此外设置两个加法器30以及一个最小选择单元31和一个;r调节器32。该;r 调节器32用于整流器;r调节器27的上限。所述加法器30将差值直流电压du_rl 的最大差值电压偏差du一xxl和差值直流电流di—ri的最大差值电流偏差di_xxl 相加。如果整流器测量直流电流Idc—rl超过/人整流器标称直流电流Idco—rl和 最大的差值电流偏差di—xxl之和计算的结果的整流器标称电流值，则整流器测 量直流电流借助于;r调节器32减小为结果的整流器标称电流值。用同样的方式 整流器测量直流电压Udc一rl减小为从整流器标称直流电压Udcojl和最大差值 电压偏差du—xxl之和产生的结果的整流器标称电压值。通过最小选择单元31 出现最大偏差。最小选择单元31的输出传送到;r调节器32，其在它的输出端在 cos"^7l和cosa^—H之间产生一个控制角的余弦。；r调节器32的输出用于整 流器调节11的;r调节器27的上限。du—xxl和di—xxl的典型值在0.01和0.1之 间。c^一r的限制根据HGtJ设备的性能在40°和50。之间变化。整流器的最小 灭弧角《mm—d通常为5。。在此还需注意，待相加的值自然是标准化的值。换句话说测量值在重新 标准化之前标准化为所谓的额定值。图2以整流器6为例精确说明限制装置23的作用。整流器测量直流电压 Udc一rl传送给平滑单元24,使在交流电网4出现的电压扰动或其它故障情况下 经常出现的电压波动平滑并由此转换为可处理的整流器测量直流电压Udc—rl。 被平滑处理的整流器测量直流电压与标准化为额定值的整流器标称直流功率 Pdco—rl —起传送给函数发生器25。该函数发生器25在其输出端根据基于 MT-HGtJ系统的设计者的经验的特性曲线产生标准化的故障情况限制功率 Pvdpol—rl。如果该平滑处理的整流器测量直流电压Udc—ii超过作为阁值的最 大直流电压Umax—rl，则该函数发生器25在其输出端产生施加在其输入端的整 流器标称直流功率Pdco_rl。函数发生器25的输出用于积分器33的最大限制，其中积分器33的最小 输出电压是Pmino。此外限制值报警器34具有两个输入端。限制值报警器34 的低压输入端施加有整流器测量直流电压Udc一rl。在其第二输入端输入函数发 生器25的最大电压Umax—rl。限制值报警器34比较该两个输入值。如果该整 流器测量直流电压Udc—rl比最大电压Umax一rl大，如在通常的额定运行情况 下，则限制值报警器34的输出Y设置为1。如果整流器测量直流电压Udc—rl 下降到最大电压Umax一rl以下，则限制值报警器34的输出为0。因此在故障情 况下会出现0作为乘法器35的因子，使积分器33根据整流器测量直流电压 Udc—rl的下降，在其输出端在最小功率Pmino和最大功率Pdcojl之间产生值 Pvdpo_rl。如图1中，在这种情况下整流器差值直流电流di—rl的确定基于 Pvdpo—rl实施。在排除故障之后整流器测量直流电压Udc一rl上升。其基于函数发生器25 的特性曲线在其输出端导致Pvdpo1—rl的提高。积分器33的输出首先保持在故 障情况下出现的最低值Pvdpo—rl。但是如果比较器34提示，整流器测量直流 电压Udc—rl超过阈值Umax—rl,则积分器33积分为由函数发生器25传送的值 Pvdpol—rl。最后Pdpo一rl、 Pvdpol—rl和Pdco—rl互相一致，4吏达到正常运4亍。在图2中所示的其余组件用于将积分器33从Pmino调节到整流器标称直 流功率Pdcojl的积分速度。为确定积分速度首先设置限制器36,其检查，整 流器测量直流电压Udc—rl是否在Umin和WUmin之间的范围内。如果Udc—rl 低于Umin,则在比较器36的输出端出现Umin,使其后连接的、在其负的输入 端上施加有Umin的加法器37的输出端产生0信号。除法器38因此同样在其 输出端产生0信号，借助加法器39从其减去前面的电压值。该前面的电压值由 平滑单元40在0与1之间产生并在所示情况下同样置为0。如果相反整流器测量直流电压Udc_rl在限制值Umin和WUmin之间，则 在除法器38的输出端产生由此标准化为WUmin的差值电压。借助加法器39 从其减去前述的平滑处理的电压值。在该加法器39的输出端产生的值dudt可 以为正的或负的，根据整流器测量直流电压Udc—rl是上升或下降。通过随后的 最小选择装置41可以确保，只有负的dudt值从最小选择装置41传递。如果整 流器测量电压Udc—rl上升，则结果dudt为正并且最小选择装置41向乘法器42 传送一个0，该乘法器42将与预先确定的参数V一dudt相乘得出的结果，在该 情况下为O,向加法器43传送，其然后与同样预先确定的参数Kx—vdpol累加。该值Kx—vdpol等于或大于1。在降低的电压情况下通过另一个最小选择装置44 确保一个等于1的值向乘法器35传送，该乘法器35将该1与限制值报警器34 的输出端和同样可预调整的参数Km—vdpol相乘并且最后提供给积分器33。结 果Yxkm—vdpolx 1等于Km—vdpol。积分器33用调整的标准速度积分。如果整流器测量直流电压Udc—rl在积分过程期间由于故障或由于弱电网 降低，则dudt相反为负。该dudt值被传送，与V一dudt相乘并最后借助加法器 43与Kx—vdpol累加，由此在加法器43的输出端产生一个小于1的值，其最后 传送到乘法器35。积分器33用这样确定的9个时间常数緩慢提高在其输出端 施加的减小的整流器标称直流功率Pvdpo—rl 。
权利要求
1.一种在能量分配和传输领域调节至少3个变流器(2)的方法，该变流器作为整流器(6)或逆变器(8)可调并经过直流电网(7)互相连接，其中对每个变流器(2)分别测量一个测量直流电压(Udc_r1，...Udc_rr；Udc_i1，...Udc_ii)和一个测量直流电流(Idc_r1，...Idc_rr；Idc_i1，...Idc_ii)，并且传输给用于调节各整流器(6)的整流器调节装置(11)或用于调节各对应的逆变器(8)的逆变器调节装置(12)；对每个整流器调节装置(11)和对每个逆变器调节装置(12)分别确定对应的整流器标称直流功率(Pdco_r1，...，Pdco_rr)以及逆变器标称直流功率(Pdco_i1，...，Pdco_ii)，其中所有整流器标称直流功率(Pdco_r1，...，Pdco_rr)和所有逆变器标称直流功率(Pdco_i1，...，Pdco_ii)的总和等于零；由每个逆变器标称直流功率(Pdco_i1，...，Pdco_ii)分别确定一个对应的逆变器标称直流电压(Udco_i1，...Udco_ii)；将所有连接于直流电网(7)的逆变器(8)中最小的逆变器标称直流电压(Udco_i1，...Udco_ii)确定为最小直流电压(Udco)；借助该最小直流电压(Udco)从每个整流器标称直流功率(Pdco_r1，...，Pdco_rr)以及从每个逆变器标称直流功率(Pdco_i1，...，Pdco_ii)计算出整流器标称直流电流(Idco_r1，...，Idco_rr)以及逆变器标称直流电流Idco_i1，...，Idco_ii)；其中，每个整流器调节装置(11)在获得整流器差值直流电压(du_r1，...du_rr)的情况下形成最小直流电压(Udco)和相应的接收的整流器测量直流电压(Udc_r1，...Udc_rr)之间的差值，以及在获得整流器差值直流电流(di_r1，...，di_rr)的情况下形成整流器标称电流(Idco_r1，...，Idco_rr)和相应接收的整流器测量直流电流(Idc_r1，...，Idc_rr)之间的差值，并这样调节对应的整流器(6)，使差值直流电压(du_r1，...，du_rr)和差值直流电流(di_r1，...，di_rr)的总和最小；以及其中，每个逆变器调节装置(12)在获得逆变器差值直流电压(du_i1，...du_ii)的情况下形成最小直流电压(Udco)和相应的接收的逆变器测量直流电压(Udc_i1，...，Udc_ii)之间的差值，以及在获得逆变器差值直流电流(di_i1，...，di_ii)的情况下形成各逆变器标称电流(Idco_i1，...Idco_ii)和相应接收的逆变器测量直流电流(Idc_i1，...Idc_ii)之间的差值，并这样调节各对应的逆变器(8)，使逆变器差值直流电流(di_i1，...，di_ii)和逆变器差值直流电压(du_i1，...du_ii)之间的差值最小。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对每个整流器(6)和每 个逆变器(8)的调节越过整流器(6)和逆变器(8)的共同工作区域基于各对应的整 流器差值直流电流(di—rl,...，di_rr)和基于整流器差值直流电压(du—rl,…,du—ri) 以及基于各对应的逆变器差值直流电流(di—il，…,di—ii)和基于对应的逆变器差 值直流电压(dujl，…，du—ii)实施。
3. 根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述变流器(2) 在形成近耦合的情况下在空间并排地设置。
4. 根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述变流器(2)在形成 直流电流传输系统(l)的情况下构造成互相相距至少lkm。
5. 根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，将每个标准化 为额定电流的整流器测量直流电流(Idcj 1,...,Idc_rr)重新标准化为各对应的同 样标准化为额定电流的整流器标称直流电流(Idco一r 1,... ,Idco一rr),将每个标准化 为额定电流的逆变器测量直流电流(Idc—i 1 ，... ,Idcji)重新标准化为各对应的同样 标准化为额定电流的逆变器标称直流电流(Idco—il,…,Idco—ii),并且不仅将每个 标准化为标称电压的整流器测量直流电压(Udc—rl,...，Udc一rr)而且将每个标准化 为标称电压的逆变器测量直流电压(Udc—il,...，Udc—ir)重新标准化为最小电压 (Udco),其中，将每个整流器差值直流电流(di—rl,…,di—rr)和每个逆变器差值 直流电流(di—il，...,diji)作为1与用这种方式重新标准化的各对应的整流器测 量直流电流(Idc—r 1,...，Idc—rr)以及逆变器测量直流电流(Idc—il，...，Idc—ii)之间的 差值计算，以及将整流器差值直流电压(du—rl,.,.,du—rr)和逆变器差值直流电 压(di—il,…，di—ii)作为1与用这种方式重新标准化的各对应的整流器测量直流 电压(Udc—r 1 ，... ,Udc—rr)以及逆变器测量直流电压(Udc—i 1,... ,Udc—ii)之间的差值 计算。
6. 根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在每个逆变器 (8)上测量测量灭弧角(ii)并传输给对应的/调节装置(16)，其中，该r调节装置(16)将该测量灭弧角(ii)和一个与该逆变器(8)对应 的标称灭弧角(il，…y。—ii)进行比较，并且当各测量灭弧角(y—低于对应的标称灭弧角(z。—il,...r。_ii)时，产生相对于预先给定的逆变器标称直流电压(Udcpo—i 1,..., Udcpo—ii)降低的逆变器直流电压标称值(Udco—i 1,..., Udco—ii),将该降低的逆变器直流电压标称值(Udcojl,...， Udco—ii)传输给所有 其它逆变器调节装置(12)和所有整流器调节装置(11)并用于确定最小直流电压 (Udco)。
7. 根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，每个整流器调节 装置(11 )具有一个限制调节器(32),其向上限制该整流器调节装置(11 )的 整流器调节器(27),使其不超过预先给定的最大电流和/或预先给定的最大电 压。
8. 根据权利要求7所述的方法，其特征在于，当各接收的整流器测量直流 电流(Idc—r 1,... ，Idc_rr)比各整流器标称直流电流(Idco—r 1,... ,Idco—rr)和预先确定 的与整流器分别对应的差值直流电流偏差(di一xx1—rl,...， di—xxl—rr)之和大时，或 当各接收的整流器测量直流电压(Udc—r 1,... ，Udc—rr)比最小直流电压(Udco)和预 先确定的差值直流电压偏差(du—xxl_rl，...， du_xxl—rr)之和大时，所述限制调节 器(32)限制对应的整流器调节器(27)。
9. 根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在所述整流器测 量直流电压(Udc一rl,...，Udc—rr)和/或逆变器测量直流电压(Udc—i 1,... ,Udc—ii)下 降时，在获得各对应的故障标称直流功率(Pvdpo—rl，...Pvdpo-rr; Pvdpo—il,…Pvdpo—ii)的情况下，将整流器标称直流功率(Pdco—rl,... ， Pdco—rr ) 以及逆变器标称直流功率(Pdco—i 1,..., Pdco一ii)才艮据相应整流器测量直流电 压(Udc—r 1 ，... ,Udc一rr)以及4艮据相应逆变器测量直流电压(Udc—i 1,... ,Udc—ii)降低 到一个较小的值，其中，整流器标称直流电流(Idco—rl,...,Idco一rr)以及逆变器标 称直流电流(Idco—i 1,... ，Idco—ii)不是由整流器标称直流功率(Pdco—r 1,..., Pdco—rr)以及逆变器标称直流功率(Pdco—il,..., Pdco—ii)确定的而是由相应 的故障标称直流功率(Pvdpo—rl,...Pvdpo-rr; Pvdpo—il，…Pvdpo—ii)确定的。
全文摘要
本发明涉及一种在能量分配和传输领域调节至少3个变流器(2)的方法，该变流器作为整流器(6)或逆变器(8)可调并经过直流电网(7)互相连接，该方法结构简单并同时可靠稳地定工作，对每个变流器分别测量测量直流电压(Udc_1，...Udc_rr；Udc_i1，...Udc_ii)和测量直流电流(Idc_r1，...Idc_rr；Idc_i1，...Idc_ii)并传输给整流器调节装置(11)或逆变器调节装置(12)，对每个变流器确定整流器标称直流功率和逆变器标称直流功率(Pdco_r1，...Pdco_rr；Pdco_i1，...Pdco_ii)，其中所有标称直流功率的总和等于零，由每个标称直流功率确定一个对应的标称直流电压(Udco_r1，...Udco_rr；Udco_i1，...Udco_ii)，将所有连接的逆变器的最小逆变器标称直流电压(Udco_i1，...Udco_ii)确定为最小直流电压(Udco)，借助最小直流电压和标称直流功率分别形成一个标称直流电流(Idco_r1，...Idco_rr；Idco_i1，...Idco_ii)，由最小电压(Udco)和测量直流电压分别形成一个差值直流电压(du_r1，...du_rr；du_i1，...du_ii)，由标称直流电流和测量直流电流形成一个差值直流电流(di_r1，...di_rr；di_i1，...di_ii)，其中这样调节整流器(7)的整流器调节装置(11)，使差值直流电压(du_r1，...du_rr；du_i1，...du_ii)和差值直流电流(di_r1，...di_rr；di_i1，...di_ii)之和最小，以及这样调节逆变器(8)的逆变器调节装置(12)，使差值直流电流和差值直流电压的差值最小。
文档编号H02M7/757GK101273518SQ200580051662
公开日2008年9月24日 申请日期2005年9月22日 优先权日2005年9月22日
发明者弗朗兹·卡利西克-梅尔 申请人:西门子公司