高压直流输电系统及其控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种高压直流输电系统及其控制方法，且尤其是，涉及一种可以控制无功功率的高压直流系统及其控制方法。
【背景技术】
[0002]高压直流(HVDC)传输是指这样一种电力传输方法，其将发电站生成的交流(AC)电力转换成直流(DC)电力，并通过电力传输部进行传输，且在电力接收部中将所传输的DC电力重新转换成AC电力以提供电力。
[0003]HVDC系统应用于海底电缆传输、长距离大量传输、交流系统之间的互连等。另外，HVDC系统能使具有不同频率的系统互连和异步互连。
[0004]电力传输部将AC电力转换为DC电力。S卩，由于通过利用海底线缆等传输交流电力的情况是非常危险的，电力传输部就将AC电力转换为DC电力，然后再将DC电力传送给电力接收部。
[0005]—般来讲，当电力传输部是在控制DC电力传输线的DC电压的DC电压控制模式下时，电力接收部可以在AC电力控制模式、AC电压控制模式以及无功功率控制模式下。电力传输部提供电力接收部要求的有功功率，且具有保持DC电压的功能。
[0006]然而，在HVDC输电系统中，一个特定的故障，特别是生成AC电力的发电部的暂时故障会中断有功功率的精确传输。
[0007]因此，要求即使在HVDC输电系统中出现了故障也能使有功功率精确传输的方法。
【发明内容】
[0008]实施例提供了一种高压直流(HVDC)输电系统及其控制方法，其在执行HVDC输电系统的无功功率的反馈控制的AC部中出现故障时，能够积极的进行处理。
[0009]在一个实施例中，一种HVDC输电系统包括:将AC电力转换成DC电力的电力传输部、将DC电力转换成AC电力的接收部，以及将在所述电力传输部转换的DC电力传送至所述电力接收部的DC电力传输部，其中，所述电力传输部和所述电力接收部中的一个包括:用于测量AC电压的测量部、基于测得的AC电压值和参考AC电压生成第一无功功率控制信号的AC电压控制单元、基于所述第一无功功率控制信号和参考无功功率信号生成第二无功功率控制信号的无功功率控制单元，以及基于所述第二无功功率控制信号控制所述电力传输部或所述电力接收部的无功功率的功率控制单元。
[0010]所述第一无功功率控制信号可以是与测得的AC电压和参考AC电压之间的差相对应生成的。
[0011]所述第一无功功率控制信号可以是用于通过将测得的AC电压调节成所述参考AC电压来控制无功功率的补偿信号。
[0012]所述参考无功功率信号可以是与为了 HVDC电力系统的稳定操作而预先设置的无功功率相对应的信号，且所述第二无功功率控制信号可以是和与所述参考无功功率相对应的无功功率和与所述第一无功功率控制信号相对应的无功功率之间的差相对应的信号。
[0013]所述第二无功功率控制信号可以是用于将与所述第一无功功率控制信号相对应的所述无功功率调节成与所述参考无功功率信号相对应的无功功率的信号。
[0014]所述功率控制单元可以将无功功率调节成与所述第二无功功率控制信号Q2D相对应的无功功率。
[0015]所述功率控制单元可以生成导通/关断控制信号，并将生成的所述导通/关断控制信号传送至转换器部，以控制无功功率。
[0016]在下面的附图和描述中详细的说明了一个或多个的实施例的细节。其他的特征将会在说明书、附图以及权利要求中变得显而易见。
【附图说明】
[0017]图1说明了依据实施例的高压直流(HVDC)输电系统；
[0018]图2说明了依据实施例的单极HVDC输电系统；
[0019]图3说明了依据实施例的双极HVDC输电系统；
[0020]图4说明了依据实施例的变压器和三相阀桥之间的连接的图；
[0021 ]图5为说明了依据实施例的HVDC输电系统的结构的示意图；
[0022]图6至图7为说明了包括在依据本发明公开内容的另一个实施例的HVDC输电系统中的第二控制部的示意图；
[0023]图8为说明依据实施例的HVDC输电系统的控制方法的流程图。
【具体实施方式】
[0024]下文中，结合附图对示例性实施例进行更详细的描述。用于表示部件的后缀“部”、“模块”和“单元”被互换使用，以帮助说明书的撰写，因此它们不应当被认为具有特定的意义或作用。
[0025]图1说明了依据实施例的一种高压直流(HVDC)输电系统。
[0026]如图1所示，依据实施例的一种HVDC输电系统100包括:发电部101、发送侧交流(AC)部110、发送侧电力变换部103、直流(DC)电力传输部140、接收侧电力变换部105、接收侧AC部170、电力接收部180以及控制部190。发送侧电力变换部103包括:发送侧变压器部120和发送侧AC-DC转换部130。接收侧电力变换部105包括:接收侧DC-AC转换部150和接收侧变压器部160。
[0027]发电部101生成三相AC电力。发电部101可以包括多个发电站。
[0028]发送侧AC部110将发电部101生成的三相AC电力发送给包括发送侧变压器部120和发送侧AC-DC转换器部130的直流电力变电站。
[0029]发送侧变压器部120使发送侧AC部110隔离于发送侧AC-DC转换部130和DC电力传输部140。
[0030]发送侧AC-DC转换部130将与发送侧变压器部120的输出相对应的三相AC电力转换成DC电力。
[0031 ] DC电力传输部140将发送侧DC电力传送至接收侧。
[0032]接收侧DC-AC转换器部150将由DC电力传输部140传送的DC电力转换成AC电力。
[0033]接收侧变压器部160使接收侧AC部170隔离于接收侧DC-AC转换部150和DC电力传输部140。
[0034]接收侧AC部170向电力接收部180提供与接收侧变压器部160的输出相对应的三相AC电力。
[0035]控制部190控制发电部101、发送侧AC部110、发送侧电力变换部103、DC电力传输部140、接收侧电力变换部105、接收侧AC部170、用户部180、控制部190、发送侧AC-DC转换器部130以及接收侧DC-AC转换器部150中的至少一个。特别的，控制部190可以控制在发送侧AC-DC转换器部130和接收侧DC-AC转换器部150中设置的多个阀的导通和关断的正时。其中，阀可以是晶闸管或绝缘栅双极型晶体管(IGBT)。
[0036]控制部190包括:第一控制部191和第二控制部193。
[0037]第一控制部191控制发电部101、发送侧AC部110、发送侧电力变换部103和DC电力传输部140中的至少一个。
[0038]第二控制部193控制接收侧电力变换部105、接收侧AC部170和接收部180中的至少一个。
[0039]第一控制部191和第二控制部193可以利用电缆通信发送和接收信息。
[0040]图2说明了依据实施例的单极HVDC输电系统。
[0041]特别的，图2说明了利用单极传送DC电力的系统。在下文中，假设该单极是正极进行描述，但并不需要限定于此。
[0042]发送侧AC部110包括:AC电力传输线111和AC滤波器113。
[0043]AC电力传输线111将由发电部101生成的三相AC电力传送至发送侧电力变换部103。
[0044]AC滤波器113从传送的三相AC电力中去除除了变换部103使用的频率分量之外的其他频率分量。
[0045]发送侧变压器部120包括用于正极的一个或多个变压器121。对于该正极，发送侧AC-DC转换部130包括AC-正极DC转换器131，且AC-正极DC转换器131包括分别与一个或多个变压器121相对应的一个或多个三相阀桥131a。
[0046]当使用一个三相阀桥131a时，AC-正极DC转换器131可以通过使用AC电力生成具有6个脉冲的正极DC电力。其中，变压器121中的一个的初级线圈和次级线圈可以具有Y-Y (星形-星形)连接或Y-Δ (星形-三角形)连接。
[0047]当使用两个阀桥131a时，AC-正极DC转换器131可以使用AC电力生成具有12个脉冲的正极DC电力。其中，两个变压器121中的一个变压器的初级和次级线圈可以具有Y-Y连接，且两个变压器121中的另一个变压器的初级线圈和次级线圈可以具有Υ-Δ连接。
[0048]当使用三个阀桥131a时，AC-正极DC转换器131可以使用AC电力生成具有18个脉冲的正极DC电力。正极DC电力的脉冲数量变的越多，滤波器的价格就变的越低。
[0049]DC电力传输部140包括:发送侧正极DC滤波器141、正极DC电力传输线143和接收侧正极DC滤波器145。
[0050]发送