电力传输网络的制作方法

本发明涉及用于互连至少一个可变电源和至少一个ac或dc电网络的电力传输网络，并且具体地涉及高压电力传输网络。

背景技术：

可变电源与电网的连接可能导致引入由生成的功率的可变性引起的不期望的功率变化。生成的功率的这种可变性可能是由于可再生能源诸如风、潮汐和太阳能场的间歇性特性产生的。这些功率变化可能导致电网的不稳定，从而影响在电网中传输的功率的质量，这对电力供应商和终端用户有经济意义。

技术实现要素：

根据本发明的第一方面，提供了一种用于互连至少一个可变电源和至少一个ac或dc电网络的电力传输网络，包括：

至少一个dc传输链路，所述至少一个dc传输链路用于至少一个网侧变换器和至少一个源侧变换器之间的dc电力传输；

至少一个ac传输链路，所述至少一个ac传输链路用于从所述或相应的可变电源到至少一个源侧变换器的ac电力传输；

至少一个源侧变换器，所述至少一个源侧变换器包括：可操作地连接至所述或相应的dc传输链路的dc连接点；以及可操作地连接至所述或相应的ac传输链路的ac连接点；

至少一个网侧变换器，所述至少一个网侧变换器包括：用于连接至所述或相应的ac或dc电网络的ac或dc连接点；以及可操作地连接至所述或相应的dc传输链路的dc连接点；以及

控制系统；

其中，至少一个网侧变换器被指定为第一变换器，并且所述控制系统被配置成在dc电压控制模式中操作所述或每个第一变换器作为dc松弛节点(slackbus)以关于由所述或相应的可变电源生成的功率改变在其dc连接点处的dc电压。

可变电源可以是能够生成可变功率的任何电源，诸如间歇性能源。间歇性能源的示例包括但不限于风场、潮汐场和太阳能场。

所述或每个ac电网络可以是或者可以包括ac电网或系统。所述或每个dc电网络可以是或者可以包括dc电网或系统。

在电力传输网络的操作期间，由一个或多个连接的可变电源生成的功率的变化可能出现。这可能是由于例如可再生能源诸如风、潮汐和太阳能场的间歇性性质造成的。

出于经济原因，不是控制由所述或每个可变电源生成的功率的数量，电力传输网络被配置成适应由所述或每个可变电源生成的功率的变化，从而将由所述或每个可变电源生成的所有功率传送至所述或每个ac电网络。

例如，至少一个源侧变换器可以被指定为第二变换器，并且所述控制系统可以被配置成在ac电压控制模式中操作所述或每个第二变换器作为ac松弛节点，以将所述或相应的ac传输链路的ac电压的幅值和/或频率控制在稳态值，从而有利于在其ac和dc连接点之间的功率传输的变化，以适应由所述或相应的可变电源生成的功率的变化。所述或每个第二变换器在ac电压控制模式中的操作有利于在所述或相应的ac传输链路中稳定的ac电压波形的生成，从而允许所述或每个可变电源同步到所述或相应的稳定ac电压波形。这种同步确保由所述或每个可变电源生成的任何功率会被所述或每个源侧变换器适应，从而注入到电力传输网络中以传输到所述或每个ac电网络。

不过，所述或每个第二变换器在ac电压控制模式中的操作意味着如果使用所述或每个第二变换器可用的所有自由度在ac电压控制模式中操作所述或每个第二变换器，则在所述或每个第二变换器的dc连接点处的dc电压不受控制。这种情况要求控制所述或相应的网侧变换器的dc连接点处的dc电压，以便能够操作电力传输网络。

根据本发明在电力传输网络中控制系统的包括能够通过以下控制至少一个网侧变换器的dc连接点处的dc电压：将至少一个网侧变换器指定为第一变换器，并在dc电压控制模式中操作所述或每个第一变换器作为dc松弛节点，以关于由可变电源生成的功率改变在其dc连接点处的dc电压。这允许优化dc传输链路中的电力传输，诸如降低dc传输中的传输损耗。

要理解，在dc连接点处的dc电压的变化可以是控制在dc连接点处的dc电压的直接结果或者是控制在电力传输网络中的另一点处的另一dc电压的间接结果。

从所述或每个可变电源到所述或每个ac电网络的电力传输要求所述或相应的dc传输链路两端的电压斜坡，以使功率从所述或每个源侧变换器传输到所述或相应的网侧变换器。换言之，为了从所述或每个可变电源向所述或每个ac电网络传送功率，在所述或每个源侧变换器的dc连接点处的dc电压必须高于所述或相应的网侧变换器。从所述或每个源侧变换器到所述或相应的网侧变换器的高功率传输要求所述或相应的dc传输链路两端的高电压斜坡，而从所述或每个源侧变换器到所述或相应的网侧变换器的低功率传输要求所述或相应的dc传输链路两端的低电压斜坡。

通过将所述或每个dc传输链路的平均dc电压提高到接近或处于其最大允许水平，可以降低经由所述或每个dc传输链路的电力传输期间的传输损耗，最大允许水平可以由可操作地连接至dc传输链路的每个变换器的dc连接点处的电压额定值或者由连接至dc传输链路的任何其它设备的电压额定值规定。当在至少一个第二变换器的dc连接点处的dc电压不受控时，通过在dc电压控制模式中操作所述或每个相应的第一变换器，以提高在其dc连接点处的dc电压，从而将所述或每个dc传输链路的平均dc电压提高到接近或处于其最大可允许水平，实现传输损耗的降低。

然而，由所述或每个可变电源生成的功率的可变性连同对所述或每个dc传输链路两端的电压斜坡的要求可能导致至少一个变换器的dc连接点处的dc电压提高到超过安全水平(例如在dc连接点处的电压额定值)，这导致电力传输网络的不安全的操作。

如上文提到的，根据本发明在电力传输网络中控制系统的包括能够实现在dc电压控制模式中操作所述或每个第一变换器，以关于由可变电源生成的功率改变在其dc连接点处的dc电压。所述或每个第一变换器在dc电压控制模式中的这种操作不仅能够实现将在每个变换器的dc连接点处的dc电压控制保持低于或处于由所述或每个可变电源生成的功率的变化范围上的安全水平，还能够在由所述或每个可变电源生成的功率减小期间提高所述或相应的dc传输链路的平均dc电压，以降低在所述或相应的dc传输链路中流动的dc电流，以便降低对于由所述或每个可变电源生成的特定功率的传输损耗，因此优化电力传输网络中的电力传输。由此得出，为了使传输损耗保持在最小值，在dc连接点处的dc电压可以被连续地改变以对于由所述或相应的可变电源生成的特定功率保持在最大值。

因此，所述或每个第一变换器在dc电压控制模式中操作的能力允许根据本发明优化电力传输网络的操作，因此带来更高效、可靠和成本有效的电力传输网络。

相比较，从电力传输网络中去掉根据本发明的控制系统消除了所述或每个第一变换器在dc电压控制模式中作为dc松弛节点操作以关于由所述或相应的可变电源生成的功率改变在其dc连接点处的dc电压的能力。结果，为了确保电力传输网络的安全操作，保持所述或每个dc传输链路两端的所需的电压斜坡，在所述或每个网侧变换器的dc连接点处的dc电压必须在所有时间固定在与由所述或每个可变电源生成的功率的最大水平对应的值。不过，这导致电力传输网络的次优操作，原因是每当由所述或每个可变电源生成的功率下降到低于其最大水平时，电力传输网络不能够提高所述或每个网侧变换器的dc连接点处的固定dc电压以降低传输损耗。

所述控制系统可以被配置成当改变在其dc连接点处的dc电压时，操作所述或每个第一变换器以保持所述或相应的dc传输链路的dc电压在dc电压极限。dc电压极限可以由dc传输链路的电压额定值定义或者由低于dc传输链路的电压额定值达预定义的电压安全余量的值定义。

在本发明的实施例中，所述控制系统可以被配置成当所述或每个第一变换器操作于所述dc电压控制模式中时，操作所述或每个第一变换器以保持所述或每个源侧变换器的dc连接点处的dc电压在dc电压极限。所述dc电压极限可以由所述第二变换器的dc连接点的电压额定值定义，或者由低于所述第二变换器的dc连接点的电压额定值达预定义的电压安全余量的值定义。

虽然预定的电压安全余量限制了通过使用本发明能够降低电力传输网络中的传输损耗的程度，但以此方式配置所述控制系统不仅进一步增强了电力传输网络的可靠性，还允许操作员通过修改预定的电压安全余量，容易地确保所述或每个第一变换器在dc电压控制模式中的操作符合特定的安全参数。

可以以不同的方式执行所述或每个第一变换器在dc电压控制模式中作为dc松弛节点以关于由相应的可变电源生成的功率改变在其dc连接点处的dc电压的操作。例如，控制系统可以被配置成接收：

所述电力传输网络的至少一个功率或直流测量值，并且根据所述或每个功率或直流测量值在所述dc电压控制模式中操作所述或每个第一变换器；和/或

来自所述或每个可变电源的预测的或调度的功率生成值，并且根据预测的或调度的功率生成值或者根据从预测的或调度的功率生成值改变预定功率安全余量的值，在所述dc电压控制模式中操作所述或每个第一变换器。

要认识到，可以从其它测量值导出所述或每个功率测量值。例如，所述或每个功率测量值可以是电压和电流测量值的积。

可以在电力传输网络的任何点，诸如与所述或每个可变电源的连接点或源或网侧变换器的ac或dc连接点，测量电力传输网络的所述或每个功率或直流测量值。

在所述或每个第一变换器在dc电压控制模式的操作中功率安全余量的使用最小化预测的或调度的功率生成值的任何误差可能对在所述或每个第一变换器的dc连接点处的dc电压的任何不利影响。

在本发明的另外的实施例中，所述控制系统可以被配置成当功率正从所述或每个可变电源传送至所述或每个ac电网络时，操作所述或每个第一变换器以将在其相应的dc连接点处的dc电压保持连续低于在所述或相应的源侧变换器的dc连接点处的dc电压。以此方式控制系统的配置确保由所述或每个可变电源生成的功率完全疏散到电力传输网络中。

所述控制系统可以被配置成当所述或每个第一变换器操作于dc电压控制模式中时，操作所述或每个第一变换器以改变在其ac连接点处的ac电压幅值或无功功率。

所述或每个第一变换器的附加自由度的可用性允许在操作于dc电压控制模式中时，操作以改变在其ac连接点处的ac电压幅值或无功功率，因此增加至所述或每个第一变换器的功能，从而进一步提高电力传输网络的效率。

在本发明的又一些实施例中，所述控制系统可以被配置成接收所述电力传输网络的至少一个dc电压测量值，并在dc电压校正模式中操作所述或每个第一变换器，以改变在其dc连接点处的dc电压，使得所述电力传输网络的所述或每个dc电压测量值与预定dc电压分布匹配。这允许在所述或每个dc电压测量值与预定的dc电压分布不匹配的情况下，操作所述或每个第一变换器以改变在其dc连接点处的dc电压。

可以在电力传输网络的任何dc点，诸如沿dc传输链路的任何点或源或网侧变换器的dc连接点，测量电力传输网络的所述或每个dc电压测量值。

控制系统的配置可以根据电力传输网络的特定需求而变化。例如，控制系统可以包括用于控制多个变换器的全局变换器、用于控制至少一个变换器的至少一个本地控制器，或其组合。全局变换器可以位于每个变换器远程，并且可以被配置成经由远程通信链路与每个变换器通信。所述或每个本地控制器可以位于至少一个变换器附近。全局控制器可以被配置成经由远程通信链路与至少一个本地控制器通信。

根据电力传输网络的目的，可以以各种方式对其进行配置。

根据本发明的电力传输网络可以被配置用于互连可变电源和ac电网络。更具体地，在本发明的实施例中，所述电力传输网络可以包括：

dc传输链路，所述dc传输链路用于网侧变换器和源侧变换器之间的dc电力传输；

ac传输链路，所述ac传输链路用于从所述可变电源到源侧变换器的ac电力传输；

源侧变换器，所述源侧变换器包括：可操作地连接至所述dc传输链路的dc连接点；以及可操作地连接至所述ac传输链路的ac连接点；以及

网侧变换器，所述网侧变换器包括：用于连接至所述ac电网络的ac连接点；以及可操作地连接至所述dc传输链路的dc连接点。

以此方式，根据本发明的电力传输网络被配置为点对点电力传输网络。

在本发明的此实施例中，所述源侧变换器可以被指定为第二变换器，并且所述控制系统可以被配置成在ac电压控制模式中操作所述第二变换器作为ac松弛节点，以将所述ac传输链路的ac电压的幅值和频率控制在稳态值，从而利于在其ac和dc连接点之间的功率传输的变化，以适应由所述可变电源生成的功率的变化。

根据本发明的电力传输网络可以被配置用于互连至少一个可变电源和至少一个ac电网络。更具体地，在本发明的其它实施例中，电力传输网络可以包括：

dc传输链路，所述dc传输链路用于至少一个网侧变换器和至少一个源侧变换器之间的dc电力传输；

第一和第二dc端子，所述dc传输链路被配置成可操作地互连所述第一和第二dc端子；

至少一个ac传输链路，所述至少一个ac传输链路用于从所述或相应的可变电源到一个或相应的源侧变换器的ac电力传输；

至少一个源侧变换器，所述至少一个源侧变换器包括：可操作地连接至所述第一dc端子的dc连接点；以及可操作地连接至所述或相应的ac传输链路的ac连接点；以及

至少一个网侧变换器，所述至少一个网侧变换器包括：用于连接至所述或相应的ac电网络的ac连接点；以及可操作地连接至所述第二dc端子的dc连接点。

以此方式，根据本发明的电力传输网络被配置为多端子电力传输网络。

在本发明的此实施例中，所述或每个源侧变换器可以被指定为第二变换器，并且所述控制系统可以被配置成在ac电压控制模式中操作所述或每个第二变换器作为ac松弛节点以将所述或相应的ac传输链路的ac电压的幅值和频率控制在稳态值，从而利于在其ac和dc连接点之间的功率传输的变化，以适应由所述或相应的可变电源生成的功率的变化。

在包括多个网侧变换器的本发明的实施例中，不被指定为第一变换器的至少一个网侧变换器可以被指定为第三变换器，并且所述控制系统可以被配置成在dc功率控制模式中操作所述或每个第三变换器以控制在其dc连接点处的dc功率。这允许在至少一个网侧变换器不要求指定为第一变换器时，操作电力传输网络以最大化多个网侧变换器的使用，因此提高电力传输网络的效率。

在包括多个网侧变换器的本发明的另外的实施例中，至少两个网侧变换器可以均被分别指定为第一变换器。当至少两个网侧变换器均被指定为第一变换器时，所述控制系统可以被配置成根据电压-电流或电压-功率垂降特性在dc电压控制模式中操作每个第一变换器，和/或协调第一变换器在dc电压控制模式中的操作。每个第一变换器的这种操作提高电力传输网络的操作的稳定性。

除了被配置成从至少一个dc传输链路到至少一个ac电网络传送功率之外，根据本发明的电力传输网络可以被配置成从至少一个ac电网络向至少一个dc传输链路传送功率。在包括多个网侧变换器的本发明的又一些实施例中，控制系统可以被配置成同时操作：

所述多个网侧变换器的子集，以将功率从所述或相应的dc传输链路传输至所述或相应的ac电网络；以及

所述多个网侧变换器的子集，以将功率从所述或相应的ac电网络传输至所述或相应的dc传输链路。

使用中，例如由于控制系统和所述或相应的网侧变换器之间的通信丢失或控制系统的崩溃，控制系统可能被致使不能够控制所述或相应的网侧变换器。

至少一个网侧变换器可以被配置成响应于控制系统被致使不能够控制所述或相应的网侧变换器，在其dc连接点处生成固定的dc电压。至少一个网侧变换器可以被配置成响应于控制系统被致使不能够控制所述或相应的网侧变换器，接收电力传输网络的至少一个电测量值，并在dc电压控制模式中作为dc松弛节点操作以改变在其dc连接点处的dc电压，从而利于在其ac和dc连接点之间的功率传输的变化，以适应由所述或相应的可变电源生成的功率的变化。

根据本发明，在控制系统被致使不能够控制所述或相应的网侧变换器的情况下，以此方式配置至少一个网侧变换器确保电力传输网络的安全操作。

附图说明

现在，参照附图，通过非限制性示例描述本发明的优选实施例，图中：

图1所示为根据本发明的第一实施例的电力传输网络的示意图；

图2和3分别为图1中电力传输网络中本地控制器配置的示意图；

图4所示为根据本发明的第二实施例的电力传输网络的示意图；

图5所示为图4中电力传输网络的本地控制器的配置的示意图；以及

图6所示为图4中电力传输网络的操作的示意图。

具体实施方式

在图1中示出根据本发明的第一实施例的第一电力传输网络。

第一电力传输网络包括：

dc传输链路20，其用于网侧变换器22和源侧变换器24之间的dc电力传输；

ac传输链路26，其用于从风场28到源侧变换器24的ac电力传输；

源侧变换器24，其包括：连接至dc传输链路20的第一端的dc连接点；以及可可操作地连接至ac传输链路26的ac连接点；

网侧变换器22，其包括：用于连接至ac电网30的ac连接点；以及连接至dc传输链路20的第二端的dc连接点。

以此方式，第一电力传输网络被配置为点对点电力传输网络，以互连风场28和ac电网30。

第一电力传输网络还包括控制系统。控制系统包括用于分别控制源侧变换器和网侧变换器24、22的两个本地控制器32a、32b；以及用于控制源侧变换器和网侧变换器24、22两者的全局控制器34。全局控制器34可以处于源侧变换器和网侧变换器24、22远程位置，并被配置成经由远程通信链路与本地控制器32a、32b通信。每个本地控制器32a、32b位于相应的变换器24、22附近。图2和3分别以示意形式示出用于分别控制网侧变换器和源侧变换器22、24的本地控制器32b、32a。

使用中，风场28生成的功率输入ac传输链路26中。ac传输链路26将生成的功率传送至源侧变换器24的ac连接点。源侧变换器24将功率从其ac连接点传输至其dc连接点，因此将功率传输至dc传输链路20中。dc传输链路20将生成的功率传送至网侧变换器22的dc连接点。网侧变换器22将功率从其dc连接点传输至其ac连接点，因此将功率传输至ac电网30中。

在第一电力传输网络的操作期间，由风场28生成的功率的变化可能是由于其间歇性特性产生的。

出于经济原因，第一电力传输网络被配置成适应由风场28生成的功率的变化，而不是控制由风场28生成的功率的量，由此将由风场28生成的所有功率传送至ac电网30。

更具体地，源侧变换器24被指定为第二变换器，控制系统被配置成在ac电压控制模式中操作第二变换器作为ac松弛节点(slackbus)，以将ac传输链路26的ac电压的幅值和频率控制在稳态值，从而利于在其ac和dc连接点之间的功率传输的变化以适应由风场28生成的功率的变化。在ac电压控制模式中操作第二变换器利于在ac传输链路26中稳定的ac电压波形的生成，从而允许风场28同步到稳定的ac电压波形。这种同步确保由风场28生成的任何功率会被源侧变换器24适应，从而注入到第一电力传输网络中以传输到ac电网30。

使用如图3中所示的开环控制执行在ac电压控制模式中操作第二变换器作为ac松弛节点以将ac传输链路26的ac电压的频率控制在稳态值，但也可以使用反馈控制执行这种操作。

然而，在ac电压控制模式中操作第二变换器意味着在第二变换器的dc连接点的dc电压不受控制。这是因为使用第二变换器可用的两个自由度在ac电压控制模式中操作第二变换器作为ac松弛节点，以将ac传输链路26的ac电压的幅值和频率控制在稳态值。

网侧变换器22被指定为第一变换器。控制系统被配置成在dc电压控制模式中操作第一变换器作为dc松弛节点以关于由风场28生成的功率改变在其dc连接点处的dc电压。

从风场28到ac电网30的电力传输要求dc传输链路20两端的电压斜坡，以使功率从源侧变换器24传输到网侧变换器22。换言之，为了将功率从风场28传送至ac电网30，在源侧变换器24的dc连接点处的dc电压必须高于网侧变换器22。

通过将dc传输链路20的平均dc电压提高到接近或处于其最大可允许水平，可以降低经由dc传输链路20的电力传输过程中的传输损耗，最大可允许水平可以由每个源侧变换器和网侧变换器24、22的dc连接点处的电压额定值规定。当第二变换器的dc连接点处的dc电压不受控制时，通过在dc电压控制模式中操作第一变换器以提高在其dc连接点处的dc电压，从而将dc传输链路20的平均dc电压提高到接近或处于其最大可允许水平，实现传输损耗的降低。

然而，由风场28生成的功率的可变性连同对dc传输链路20两端的电压斜坡的需要，可能导致源侧变换器24的dc连接点处的dc电压提高到超过安全水平(例如在dc连接点处的电压额定值)，这导致第一电力传输网络的不安全的操作。

第一变换器在dc电压控制模式中作为dc松弛节点的操作以关于由风场28生成的功率改变在其dc连接点处的dc电压不仅能够将每个变换器22、24的dc连接点处的dc电压控制保持低于或处于在由风场28生成的功率的变化范围上的安全水平，还能够在由风场28生成的功率减小期间提高dc传输链路20的平均dc电压，以降低在dc传输链路20中流动的dc电流，以便降低对于由风场28生成的给定功率的传输损耗，因此优化第一电力传输网络中的电力传输。

因此，第一变换器在dc电压控制模式中操作的能力允许优化第一电力传输网络的操作，因此带来更高效、可靠和成本有效的第一电力传输网络。

控制系统被配置成当第一变换器在dc电压控制模式中操作时，操作第一变换器以使源侧变换器24的dc连接点处的dc电压保持在dc电压极限。dc电压极限由以下限定：第二变换器的dc连接点的电压额定值，比第二变换器的dc连接点的电压额定值低预定的电压安全余量的值，或者连接至dc传输链路20的任何其它设备的电压额定值。电压安全余量的值可以根据第一电力传输网络的需要诸如安全性和可靠性变化。

以此方式配置控制系统不仅进一步提高第一电力传输网络的可靠性，还允许操作员通过修改预定的电压安全余量容易地确保第一变换器在dc电压控制模式中的操作符合特定的安全参数。

通过如图1中所示的配置控制系统，执行第一变换器在dc电压控制模式中关于由风场28生成的功率的操作，以接收：

·来自源侧变换器和网侧变换器24、22的功率或直流测量值，并根据功率或直流测量值在dc电压控制模式中操作第一变换器；以及

·来自风场28的预测的或调度的功率生成值，并且根据预测的或调度的功率生成值或者从预测的或调度的功率生成值改变预定功率安全余量的值，在dc电压控制模式中操作第一变换器。

在本发明的其它实施例中，设想了控制系统可以被配置成从源侧变换器和网侧变换器24、22接收功率或直流测量值或者从风场28接收预测的或调度的功率生成值。在本发明的又一些其它的实施例中，设想了除了或代替来自源侧变换器和网侧变换器24、22的功率或直流测量值，控制系统可以被配置成接收第一电力传输网络的至少一个其它功率或直流测量值，这可以是在第一电力传输网络的任何点测量的，诸如与风场28的连接点或源或网侧变换器22的ac连接点。

在dc电压控制模式中操作第一变换器时功率安全余量的使用最小化预测的或调度的功率生成值的任何误差可能对第一变换器的dc连接点处的dc电压的任何不利影响。

控制系统被配置成当功率正从风场28向ac电网30传送时，操作第一变换器以将在其dc连接点处的dc电压保持持续地低于在源侧变换器24的dc连接点处的dc电压。以此方式配置控制系统确保由风场28生成的功率完全疏散到第一电力传输网络中。

控制系统还被配置成当第一变换器操作于dc电压控制模式中时，操作第一变换器以改变在其ac连接点处的ac电压幅值或无功功率。

第一变换器的附加自由度的可用性允许正操作于dc电压控制模式中时，操作以改变在其ac连接点处的ac电压幅值或无功功率，因此增加第一变换器的功能，从而进一步提高第一电力传输网络的效率。

控制系统还被配置成接收源侧变换器和网侧变换器24、22的dc电压测量值，并在dc电压校正模式中操作第一变换器以改变在其dc连接点处的dc电压，使得dc电压测量值与电力传输网络的预定dc电压分布匹配。这允许在dc电压测量值与预定的dc电压分布不匹配的情况下，操作第一变换器以改变在其dc连接点处的dc电压。

在本发明的其它实施例中，设想了除了或代替来自源侧变换器和网侧变换器24、22的dc电压测量值，控制系统可以被配置成接收第一电力传输网络的至少一个其它dc电压测量值，该值可以在第一电力传输网络的任何dc点测量，诸如沿dc传输链路20的任何点。

在图4中示出根据本发明的第二实施例的第二电力传输网络。

第二电力传输网络包括：

dc传输链路20，其用于多个网侧变换器22和多个源侧变换器24之间的dc电力传输；

多个ac传输链路26，每个ac传输链路26用于从多个风场28的相应一个到多个源侧变换器24的相应一个的ac电力传输；

第一和第二dc端子，dc传输链路20被配置成互连第一和第二dc端子；

多个源侧变换器24，每个源侧变换器24包括：连接至第一dc端子的dc连接点；以及连接至ac传输链路26的相应的一个的ac连接点；

多个网侧变换器22，每个网侧变换器22包括：用于连接至ac电网30的ac连接点；以及连接至第二dc端子的dc连接点。

以此方式，第二电力传输网络被配置为多端子电力传输网络，以互连多个风场28和ac电网30。设想在本发明的其它实施例中，每个网侧变换器22的ac连接点用于连接至多个ac电网30的相应一个。

第二电力传输网络还包括控制系统。控制系统包括用于分别控制源侧变换器和网侧变换器24、22的多个本地控制器32a、32b(如图4和5所示的)以及用于控制所有的源侧变换器和网侧变换器24、22的全局控制器34(如图6中所示的)。全局控制器34可以设于源侧变换器和网侧变换器24、22的远程位置，并被配置成经由远程通信链路与本地控制器32a、32b通信。每个本地控制器32a、32b位于相应的变换器24、22附近。图5以示意形式示出每个源侧变换器24的本地控制器32a的配置。每个网侧变换器22的本地控制器32b的配置与图2中所示的本地控制器32b的配置相同。

使用中，每个风场28生成功率，进入相应的ac传输链路26中。每个ac传输链路26将生成的功率传送至相应的源侧变换器24的ac连接点。每个源侧变换器24将功率从其ac连接点传输至其dc连接点，因此将功率传输至第一dc端子中。dc传输链路20将生成的功率从第一dc端子传送至第二dc端子。此外，控制系统被配置成同时操作多个网侧变换器22的子集以将功率从dc传输链路20传输至ac电网30；以及多个网侧变换器22的子集，以将功率从ac电网30传输至dc传输链路20。

在第二电力传输网络的操作中，由一个或多个风场28生成的功率的变化可能由其间歇性特性产生。

每个源侧变换器24被指定为第二变换器。控制系统被配置成以与第一电力传输网络的源侧变换器24在ac电压模式中操作的相同方式，在ac电压控制模式中操作每个第二变换器，作为ac松弛节点。每个第二变换器在ac电压控制模式中的操作有利于在每个ac传输链路26中生成稳定的ac电压波形，从而允许每个风场28同步到相应的稳定ac电压波形。这种同步确保由每个风场28生成的任何功率会被相应的源侧变换器24适应，从而注入到第二电力传输网络中以传输到ac电网30。

至少一个网侧变换器22被指定为第一变换器。控制系统被配置成以与第一电力传输网络的第一变换器在dc电压控制模式中作为dc松弛节点操作以关于由每个风场28生成的功率改变在其dc连接点处的dc电压的相同方式，在dc电压控制模式中操作所述或每个第一变换器，因此带来与关于第一电力传输网络在上面描述的那些相同的益处。

除了在dc电压控制模式中之外，控制系统还被配置成以与上面关于第一电力传输网络描述的操作第一电力传输网络的第一变换器的相同方式，操作所述或每个第一变换器。

至少一个网侧变换器22可以被指定为第三变换器。控制系统被配置成在dc功率控制模式中操作所述或每个第三变换器以控制在其dc连接点处的dc功率。这允许当至少一个网侧变换器22不需要被指定为第一变换器时，操作第二电力传输网络以最大化多个网侧变换器22的使用，因此提高第二电力传输网络的效率。

可选地，至少两个网侧变换器22可以被各自指定为第一变换器。当至少两个网侧变换器22各种被指定为第一变换器时，控制系统被配置成根据电压-电流或电压-功率垂降特性在dc电压控制模式中操作每个第一变换器，和/或协调第一变换器在dc电压控制模式中的操作以实现期望的功率流分布。每个第一变换器的这种操作提高了第二电力传输网络的操作的稳定性。

通过如图6中所示的配置控制系统，执行所述或每个第一变换器在dc电压控制模式中的操作，以接收：

来自源侧变换器和网侧变换器24、22的功率或直流测量值，并且根据功率或直流测量值在dc电压控制模式中操作所述或每个第一变换器；以及

来自风场28的预测的或调度的功率生成值，并且根据预测的或调度的功率生成值或者根据从预测的或调度的功率生成值改变预定功率安全余量的值，在dc电压控制模式中操作所述或每个第一变换器。

根据来自源侧变换器和网侧变换器24、22的功率或直流测量值以及来自风场28的预测的或调度的功率生成值，所述或每个第一变换器在dc电压控制模式中的这种操作类似于上文描述的第一电力传输网络的第一变换器的相应操作。

在每个第一和第二电力传输网络的使用中，例如由于控制系统和所述或相应的网侧变换器22之间的通信丢失或控制系统的崩溃，可能致使控制系统不能够控制所述或相应的网侧变换器22。

至少一个网侧变换器22可以被配置成响应于控制系统被致使不能够控制所述或相应的网侧变换器22，在其dc连接点处生成固定的dc电压。至少一个网侧变换器22可以被配置成响应于控制系统被致使不能够控制所述或相应的网侧变换器22，接收电力传输网络的至少一个电测量值，并在dc电压控制模式中作为dc松弛节点操作，以关于由所述或相应的风场28生成的功率改变在其dc连接点处的dc电压。

以此方式配置至少一个网侧变换器22确保在控制系统被致使不能够控制所述或相应的网侧变换器22的情况下，每个第一和第二电力传输网络的安全操作。

设想了在本发明的其它实施例中，所述或每个风场可以由另一种类型的可变电源替代，诸如潮汐或太阳能场，和/或ac电网可以由另一种类型的ac电网络替代。

要认识到，在所示的每个实施例中的所述或每个网侧变换器22可以由dc至dc变换器替代。

控制系统的配置可以根据每个第一和第二电力传输网络的特定需要而变化。在一个示例中，控制系统可以只包括用于控制源侧变换器和网侧变换器的全局控制器，全局控制器可以被配置成经由远程通信链路与每个变换器通信。在另一示例中，控制系统可以只包括用于分别控制源侧变换器和网侧变换器的本地控制器。

要认识到，全局和本地控制器的配置只是被选择以帮助图解说明本发明的操作，全局和本地控制器各自可以由具有不同配置的另一类型的控制器替代。还要认识到，由图1至9中所示的控制系统接收的输入值只是被选择以帮助图解说明本发明的操作，控制系统要执行其功能并非需要所有的输入值，其它类型的输入值可以提供至控制系统，以便于其执行其功能。