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双极功率传输系统中电流返回路径的改变

摘要

一种用于在双极直流功率传输系统中改变电流返回路径的装置包括换流器站(10),该换流器站(10)具有经由第一中性母线(NB1)在有源与无源极线(P1,P2)之间串联连接的有源和无源换流器(14,16);在电极线(L1)中的金属返回转换开关(30);在无源极线(P2)与中性母线(NB1)之间的电流重定向路径(CRDP1)上的接地返回转换开关(24);以及控制单元(40),在改变到无源极线(P2)用于提供返回电流路径的情况下,该控制单元(40)被配置成,在将涉及有源换流器(14)的功率从稳态控制到零时,闭合接地返回转换开关(24)并且随后断开金属返回转换开关(30),因此涉及有源换流器(14)的功率可以被控制回退到稳态。

著录项

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2022-05-10

    专利权人的姓名或者名称、地址的变更 IPC(主分类):H02J 3/36 专利号:ZL201580080258X 变更事项:专利权人 变更前:ABB电网瑞士股份公司 变更后:日立能源瑞士股份公司 变更事项:地址 变更前:瑞士巴登 变更后:瑞士巴登

    专利权人的姓名或者名称、地址的变更

  • 2019-10-08

    授权

    授权

  • 2018-03-23

    实质审查的生效 IPC(主分类):H02J3/36 申请日:20150518

    实质审查的生效

  • 2018-02-27

    公开

    公开

说明书

技术领域

本发明大体涉及功率传输系统。更具体地,本发明涉及用于在双极直流功率传输系统中改变电流返回路径的装置、方法和计算机程序产品。

背景技术

双极功率传输系统经常用于在功率传输系统的两个或更多端子或换流器站之间传输直流(DC)功率。

在其最简单的形式中,DC功率传输系统包括在作为整流器的第一换流器与作为逆变器的第二换流器之间的一个DC连接。

于是在这样的DC连接的第一端处提供的第一换流器站,将包括经由中性母线在两个极线之间串联连接的两个换流器,并且通常在该DC连接的相对的第二端处提供相同的配置。

在这种情况下,每侧上的中性母线通常连接到电极线,为了接地的目的,该电极线将中性母线与接地电极相互连接。这也使得两极就可靠性而言是独立的。

有时需要将这样的换流器站的换流器之一断开连接,例如因为可能有故障或者有换流器需要维护。当发生这种情况时,在线路另一端处的相应的换流器也必须断开连接并避免使用。这将导致该系统在本质上用作不对称的单极系统。被断开连接的换流器以及它们所连接到的极线因此都是无源的。

在一些情况下,当以上述方式存在有源和无源极线时,使用经由无源极线的金属返回路径,而不是使用或附加地使用经由接地电极和电极线的接地返回路径,将会是有利的。对此可能存在多种原因,其中一个可能是环境问题。为了执行路径的改变,在电极线中以及在用于连接到无源极的电流重定向路径中,使用DC断路功能。

这样改变的问题在于DC电流并没有任何过零点。这导致了在电极线中使用大而笨重的DC断路器功能。在这样的有时被称为金属返回转换断路器的DC断路器中,有与谐振电路并联连接的开关,该谐振电路由串联的电抗器和电容器形成,该电抗器和电容器转而又与非线性电阻器并联连接。在使用中,谐振电路与通过开关的电弧的负电阻一起形成电流过零点,使得DC开关能够断开。非线性电阻器转而产生反电压,迫使电流通过电极线而跨到无源极线。

然而,谐振电路和非线性电阻器的需求使得断路器复杂、庞大、维护密集且昂贵。

在电流重定向路径中,相同的问题也是迫在眉睫。

考虑到上文已经描述的内容,获得不需要电路断路功能而只需要开关的更简单的装置将会是有利的。如果可以省略谐振电路和非线性电阻器,那么在换流器站中可能有相当大的简化和节省。

本发明解决了上面提到的一个或多个问题。

发明内容

本发明涉及在双极直流功率传输系统中,对返回路径的改变提供改进。

根据本发明的第一方面,该目标通过用于在双极直流功率传输系统中改变电流返回路径的装置而实现,该装置包括:

第一换流器站,提供该双极直流功率传输系统的接口并且具有

有源换流器和无源换流器,经由第一中性母线在有源极线与无源极线之间串联连接,

第一电极线,连接到第一中性母线,

接地返回转换开关,连接在无源极线与第一中性母线之间的第一电流重定向路径中,以及

第一控制单元,在返回电流路径改变的情况下、以及在将涉及有源换流器的功率从稳态功率水平控制到零时,该第一控制单元被配置成

操作接地返回转换开关以在断开状态与闭合状态之间改变,因此涉及有源换流器的功率可以被控制回退到稳态功率水平。

根据本发明的第二方面,该目标通过用于在双极直流功率传输系统中改变电流返回路径的方法而实现,该双极直流功率传输系统包括第一换流器站,该第一换流器站提供该双极直流功率传输系统的接口,并且具有

有源换流器和无源换流器,经由第一中性母线在有源极线与无源极线之间串联连接,

第一电极线,连接到第一中性母线,

接地返回转换开关,连接在无源极线与第一中性母线之间的第一电流重定向路径中,

该方法在双极直流功率传输系统中执行,并且包括:

在返回电流路径改变的情况下、以及在将涉及有源换流器的功率从稳态功率水平控制到零时,操作接地返回转换开关以在断开状态与闭合状态之间改变,因此涉及有源换流器的功率可以被控制回退到稳态功率水平。

根据本发明的第三方面,该目标通过用于在双极直流功率传输系统中改变电流返回路径的计算机程序产品而实现,该双极直流功率传输系统包括第一换流器站,该第一换流器站提供该双极直流功率传输系统的接口,并且具有:

有源换流器和无源换流器,经由第一中性母线在有源极线与无源极线之间串联连接,

第一电极线,连接到第一中性母线,

接地返回转换开关,连接在无源极线与第一中性母线之间的第一电流重定向路径中,

该计算机程序产品包括具有计算机程序代码的数据载体,该计算机程序代码至少实施第一换流器站的控制单元的功能,该计算机程序代码被配置成,当代码被加载在实施控制单元的计算机中时、并且在返回电流路径改变的情况下、以及在将涉及有源换流器的功率从稳态功率水平控制到零时,

操作接地返回转换开关以在断开状态与闭合状态之间改变,因此涉及有源换流器的功率可以被控制回退到稳态功率水平。

在断开状态与闭合状态之间的改变,是从断开状态到闭合状态的改变,或者从闭合状态到断开状态的改变。

本发明具有许多优点。该装置结构简单,包括很少和较小的元件。因此该装置是经济的。此外返回电流路径的改变也很迅速。

附图说明

下面将参考附图来描述本发明,其中

图1示意性地示出双极功率传输系统,其中有连接到DC连接的一端的第一换流器站以及连接到DC连接的相对端的第二换流器站,其中每个换流器站都设置有控制单元,

图2示意性地示出在第一换流器站的第一控制单元中执行的多个方法步骤,

图3示意性地示出在第二换流器站的第二控制单元中执行的方法步骤,

图4示意性地示出通过电极线和无源极线的控制信号和电流的序列,并且

图5以数据载体的形式示出计算机程序产品,该数据载体具有实施控制单元功能的计算机程序代码。

具体实施方式

下面将给出本发明的优选实施例的详细描述。

图1示意性地示出简化的双极直流(DC)功率传输系统。在该简化的系统中,有连接到DC连接的第一端的第一换流器站10以及连接到DC连接的第二端的第二换流器站12,其中该DC连接包括第一DC线或第一DC极线P1以及第二DC线或第二DC极线P2。

DC功率传输系统的简化在于,仅有经由单个DC连接而相互连接的两个换流器站。然而应该意识到的是,在系统中使用若干DC连接将若干换流器站相互连接是可能的。这类系统也可以被称为DC电网。

在第一换流器站10中,存在具有第一端和第二端的第一换流器14,该第一端经由第一极线隔离开关34连接到DC连接的第一极线P1,该第二端经由第一中性母线NB1连接到第二换流器16的第一端。第二换流器16的第二端经由第二极线隔离开关36连接到DC连接的第二极线P2。

每个换流器14和16都进一步地由两个阀桥组成,上阀桥和下阀桥通常经由提供电流阻断的变压器(未示出)连接到交流(AC)系统。由此第一换流器站10提供双极功率传输系统的接口。其因此提供了该DC系统到AC系统的接口。在图1的双极DC功率传输系统中,第一换流器站10中的换流器14和16是电流源换流器,例如用于电流控制的基于晶闸管的换流器。在该系统中,第一换流器站10的换流器14和16还作为向第二换流器站12递送功率的整流器。因此晶闸管的触发角也被控制,以便将功率跨第一和第二极线P1和P2而传输到第二换流器站12。如果要在相反方向上递送功率,第二换流器站12的换流器42和44也可能作为整流器,在其中,换流器42和44控制在DC系统中的电流流动。在这种情况下,第一换流器站10用作逆变器。

这里应该意识到的是,作为替代,第一换流器站10的换流器14和16可以是电压源换流器,其可以是两电平换流器、使用单元的多电平换流器或者在这些类型之间的变型。

在图1的示例性系统中,第二换流器站12具有与第一换流器站10类似的结构。因此在第二换流器站12中存在第一换流器42的经由极线隔离开关57连接到第一极线P1的第一端,以及第二换流器44的经由极线隔离开关58连接到第二极线P2的第二端。第一换流器42的第二端进一步地经由第二中性母线NB2连接到第二换流器44的第一端。在这种情况下,换流器42和44是由阀桥组成的逆变器,阀桥与第一换流器站10的换流器14和16的阀桥类似,其中这些阀桥经由变压器(未示出)连接到另一个AC系统。由此第二换流器站12提供双极功率传输系统的接口。其因此提供了该DC系统到另一AC系统的接口。在本示例中,第二换流器站12的换流器42和44同样是电流源换流器。它们更特别地用作逆变器。然而应该意识到的是,这些换流器还可以是电压源换流器。即使第一换流器站的换流器是电流源换流器,第二换流器站的换流器实际上也可以是电压源换流器。

第一换流器站10中的第一中性母线NB1连接到第一电极线L1,该第一电极线L1通向用于提供第一换流器站10的中性点接地的第一接地电极GE1。在该第一电极线L1中,连接有与电极线隔离开关32串联的金属返回转换开关30。

第二换流器站12也包括在第二接地电极GE2与第二中性母线NB2之间连接的第二电极线L2。该第二电极线L2还包括电极线隔离开关54。

在第一换流器站10的换流器14和16用作整流器时,它们经由两个极线P1和P2向第二换流器站12的换流器42和44递送功率。

如上所述,第二换流器站12的换流器42和44也可能用作整流器,它们经由两个极线P1和P2向第一换流器站10的换流器14和16递送功率。这通常被称为逆转功率。

在换流器站10和12中的一个换流器上和/或在极线上有故障或执行维护的情况下,取决于哪个换流器和/或极线由于故障和/或维护而不再使用,还可能将第一换流器14的第二端连接到第二极线P2,并且可能将第二换流器16的第一端连接到第一极线P1。为了允许进行这样的连接,提供了串联电路。该串联电路包括金属返回隔离开关22和接地返回转换开关24。该串联电路具有第一端,该第一端经由第一金属返回中性母线隔离开关18可连接到第一换流器14的第二端、或者经由第二金属返回中性母线隔离开关20可连接到第二换流器16的第一端。而该串联电路的第二端转而经由第一金属返回线隔离开关26可连接到第一极线P1,并且经由第二金属返回线隔离开关28可连接到第二极线P2,这两个隔离开关26和28因此在两个极线P1与P2之间相互串联连接,其中中点连接到所述串联电路的第二端,即连接到接地返回转换开关24。

以类似的方式,第一和第二金属返回线隔离开关50和52在第二换流器站12中的两个极线P1与P2之间串联连接,其中第一金属返回线隔离开关50连接到第一极线P1,并且第二金属返回线隔离开关52连接到第二极线P2。该串联连接的中点经由在第一换流器42的第二端处的第一金属返回中性母线隔离开关46、以及经由在第二换流器44的第一端处的第二金属返回中性母线隔离开关48,可连接到第二中性母线NB2。

在第一换流器站10中还有第一控制单元40,并且在第二换流器站56中还有第二控制单元56,第一控制单元40和第二控制单元56能够经由通信链路38而相互通信,该通信链路可以是光纤链路。第一控制单元40进一步地被示出为控制第一换流器14、第一金属返回中性母线隔离开关18、金属返回隔离开关22、接地返回转换开关24、金属返回线隔离开关28、金属返回转换开关30以及电极线隔离开关32。而第二控制单元56转而被示出为控制第一金属返回中性母线隔离开关46以及第二金属返回线隔离开关52。

在该图中,在第二极线P2中示出电流IP2并且在第一电极线L1中示出电流IL1

最后,第一换流器站10的第一金属返回中性母线隔离开关18、金属返回隔离开关22、接地返回转换开关24和金属返回线隔离开关28被示出为形成第一电流重定向路径CRDP1,而第二换流器站12的第一金属返回中性母线隔离开关46和第二金属返回线隔离开关52被示出为形成第二电流重定向路径CRDP2。这里应该认识到的是,第二金属返回中性母线隔离开关20和48也可能是相应的电流重定向路径的一部分。

在这里还可以提到的是,当导体不通电时,隔离开关用于机械地结合和分离导体。因此当执行结合和分离时,没有电流在这些导体中流动。因此这些过程可能是相当缓慢的。另一方面,当导体通电时,开关被设置成切断导体中的连接。因此当电流中存在自然过零点时、或者当通过感应的过零点时,存在被处理的电流并且该电流被中断。因此开关必须相当迅速地操作。

图1中的双极系统可以被设计为具有向第二换流器站12的换流器42和44供电的第一换流器站10的换流器14和16。这可以通过控制第一和第二换流器14和16来完成,以经由第一极线P1向第二换流器站12供应电流,经由第二极线P2将返回电流从第二换流器站12供应回来。

如前所述,存在当正常操作不可行时的状况,即换流器站的其中一个换流器不用于功率的有源传递。一个换流器是有源的,另一个是无源的。由此连接到有源换流器的极线是有源的,且连接到无源换流器的极线也是无源的。这种情况可能由于在连接到无源极线的换流器上存在故障而发生,或者可能由于实行维护而发生。然后双极系统将作为不对称单极系统运行,其中,如果不进行其他操作,该系统将通过接地电极GE1和GE2以及接地电极线L1和L2提供电流的接地返回路径。

如果例如图1中系统的第二极线P2是无源的,第一换流器站10的第二换流器16不被使用,并且因此第二换流器站12的第二换流器44也不被使用。

在这种情况下,有时需要使用无源极线来用于金属返回,而不是通过接地电极GE1和GE2以及两个电极线L1和L2所获得的接地返回。由于许多不同的原因这可能可取的,其中一个原因可以是由于诸如腐蚀的环境问题。

然而,当这样做的时候,到目前为止的原则是在金属返回转换开关的位置使用金属返回转换断路器。然后,该断路器继而将包括与谐振电路以及非线性电阻器(诸如压敏电阻器)并联的开关,以便获得电流过零点,使得开关能够断开以用于中断电流,并且使用压敏电阻器的反电压将电流换向到极线,并且由此完成返回电流路径的改变。

该断路器是复杂、庞大、维护密集且昂贵的。使得接地返回开关24具有类似简化的环境也可以是有吸引力的。

鉴于此,存在简化结构的需要,以使得在不使用这样的结构的情况下可能获得电流路径的改变。因此,将有利的是,仅仅使用与第一电极线L1在第一中性母线NB1与第一接地电极GE1之间的其他元件串联连接的开关,以用于中断在电极线中的电流,并完成返回电流路径的改变。因此,没有电路元件与金属返回转换开关30并联。第一电极线L1仅包括串联连接的电路元件或仅由串联连接的电路元件组成是可能的,其中该串联连接的电路元件中的一个电路元件是金属返回转换开关30。可以看出,金属返回转换开关还可以与第一电极线的其他所有元件串联连接,例如可以在线上提供的所有隔离开关。因此金属返回转换开关30仅与第一电极线的其他元件串联连接。该开关可以是机械开关,有利地是气体绝缘的机械开关。然而,还可能使用诸如电子开关的其他类型的开关。同样可能的是,接地返回转换开关以与金属返回转换开关相对于第一电极被标识的同样的方式,相对于串联电路和第一电流重定向路径而被标识。

还参照图2和图3,现在将描述如何使用简化的结构,其中图2示出由第一控制单元40执行的多个方法步骤,并且图3示出在接收到来自第一控制单元40的指令之后,由第二控制单元56执行的多个方法步骤。

在下文中还假设第二极线P2是无源极线。此外第一和第二换流器站10和12两者中的第二换流器16和44都可能已经通过同样断开的第二极线隔离开关36和58而从第二极线P2断开连接。这都可以已经由第一和第二控制单元40和56完成。

由此,第一换流器站10的第一换流器14是有源的,并且通过在第一有源极线P1中流向第二换流器站12的第一换流器42的电流而向第二换流器站12递送功率,其中来自第二换流器站12的返回电流首先从第二中性母线NB2、第二电极线L2、第二电极GE2、地、第一电极GE1、第一电极线L1和第一中性母线NB1流向第一换流器14。该电流在第一电极线L1中作为电流IL1示出。通常根据需要在第二换流器站12处接收的瓦特数,来以稳态运行的所需功率水平递送功率。此外,第一极线隔离开关34和57两者都闭合。所有金属返回线隔离开关26、28、50和52都断开。电极线隔离开关32和54闭合且接地返回转换开关24断开。金属返回转换开关30闭合。

当电极线中的电流幅值是如此之小,以至于在没有谐振电路和非线性电阻器帮助的情况下,有可能仅使用机械开关通过中断电流来进行电流路径的改变时,为了获得电流路径的改变,以便通过第二极线P2提供返回电流,使有源换流器连接到中性母线的一端连接到无源极线。

为了完成这些,如果第一换流器站10的第一金属返回中性母线隔离开关18和金属返回隔离开关22还没有闭合第一控制单元40使它们闭合(步骤60)。与此同时,在第一金属返回中性母线隔离开关46也断开的情况下,还可以指令第二控制单元56来闭合第一金属返回中性母线隔离开关46。

此后,第一控制单元40使第一换流器站10的第二金属返回线隔离开关28闭合(步骤62)。由此第一电流重定向路径CRDP1被准备好,以用于一旦接地返回转换开关GRTS 24被闭合,就形成第一电流重定向路径CRDP1。第一控制单元40还可以指令第二控制单元56来闭合金属返回隔离开关,在这种情况下包含指令第二控制单元56来闭合第二换流器站的第二金属返回线隔离开关52。

如图1和图3可以看出,在接收到指令之后,第二换流器站12中的第二控制电源56现在可以闭合第一金属返回中性母线隔离开关46(步骤74)、以及闭合第二金属返回线隔离开关52(步骤76)。由此从有源换流器42面向第二中性母线NB2的一端到第二换流器站12中的无源极线P2的第二电流重定向路径CRDP2被创建。这意味着在该示例中,创建了从第一变流器42的第二端、经由第一金属返回中性母线隔离开关46和第二金属返回线隔离开关52、到第二极线P2的第二电流重定向路径CRDP2。

当两个换流器站中的第二金属返回线隔离开关28和52和第一金属返回中性母线隔离开关18和46、以及第一换流器站10中的串联电路的金属返回隔离开关22都已经闭合时,涉及有源换流器的功率被从稳态功率水平控制到零。涉及有源换流器的功率可以是递送到DC输电网络中的功率,或者从DC功率传输网络接收的功率。在本示例中,有源换流器14递送功率,在这种情况下是递送的功率。

然后,第一控制单元40继续并且将第一换流器站10中的有源换流器的功率递送从稳态水平控制到零(步骤64)。这意味着在这里给出的示例中,第一换流器14的功率递送被控制到零。由于该换流器是电流源换流器,这可以意味着在有源极线P1上递送的电流被从稳态电流水平向下控制到零。在触发角控制的情况下,这可以包含给有源换流器一个延迟命令RET,该延迟命令RET是增大触发角直到完全逆变器运行已经实现的命令,完全逆变器运行是触发角的极限。触发角因此增大到最大触发角,在此时没有电流被递送。

当这已经被完成时,第一控制单元40继续并且在断开和闭合状态之间操作接地返回转换开关24和金属返回转换开关30,其中金属返回转换开关30的状态改变与接地返回转换开关24的状态改变相反。在这里给出的示例中,接地返回转换开关24从断开状态被操作成闭合状态,并且金属返回转换开关30从闭合状态被操作成断开状态。

因此,第一控制单元40首先闭合接地返回转换开关24(步骤66)。由此创建了从有源换流器面向第一中性母线NB1的一端到第一换流器站10中的无源极线P2的第一电流重定向路径CRDP1。这意味着在该示例中,创建了从第一换流器14的第二端、经由第一金属返回中性母线隔离开关18、金属返回隔离开关22、接地返回转换开关24和第二金属返回线隔离开关28、到第二极线P2的第一电流重定向路径CRDP1。

由此基于第一和第二电流重定向路径CRDP1和CRDP2以及无源极线P2,创建了用于返回电流的新路径。

由于延迟命令,电流,特别是电极线电流IL1将会是零,这使得在不使用任何谐振电路或非线性电阻器的情况下,使用金属返回转换开关30能够中断电流。

因此,第一控制单元40在电极线电流IL1中检测到零电流时,通过断开金属返回转换开关30来中断电流(步骤68),并且由此返回电流将不再能够经过电极线L1和L2,而是仅通过第二极线P2,该第二极线P2因此不再是无源的。在此之后,电流路径已经被成功地改变,并且现在有可能将涉及有源换流器的功率控制回退到稳态功率水平。在本示例中,这通过第一控制单元40控制有源换流器来恢复所需的功率传递来完成(步骤70),该步骤包含返回到之前稳态功率水平上的功率递送。这可能包含返回到使用在功率递送被控制到零之前出现的初始触发角。以这种方式,可以看出稳态运行恢复了。

第一控制单元40继而可以断开第一电极线L1中的电极线隔离开关32,以用于将第一接地电极GE1与返回电流路径隔离(步骤72)。

图4中示出了用于闭合接地返回转换开关24的控制信号GRTS_ON、用于闭合金属返回转换开关30的控制信号MRTS_ON(闭合)和用来控制有源换流器14的延迟信号RET以及第一电极线L1中的电流IL1和第二电极线L2中的电流IL2的仿真。该仿真对应于图2的步骤64至步骤70。

可以看出,由于信号MRTS_ON的接通状态,在时间0.00s时,金属返回转换开关30被闭合(接通),并且因此唯一的返回电流是第一电极线L1中的电流IL1。然后在时间0.1s时,给出了延迟命令RET,该延迟命令RET在10ms内将电极线电流IL1减小到零。在产生延迟命令RET的20ms之后,接地返回转换开关24通过命令GRTS_ON接通(闭合),这使得由电极线L1和第二极线P2分担返回电流。尽管由于使用延迟命令RET而没有电流控制,仍然有一些难以避免的剩余电流。这些剩余电流由感应电流和电荷引起。然后有可能在电极线L1中的感应电流中寻找电流过零点。

在接地返回转换开关24接通后大约45ms,在电极线电流IL1中存在电流过零点,在此时金属返回转换开关30被断开,并且延迟命令RET也被停用。可以看出的是,在发生这种情况之后,第一电极线L1中不再有电流,电流仅在第二极线P2中。还可以看出的是,正常稳态运行恢复地相当快速。作为示例,稳态在延迟命令暂停后大约150ms恢复。

由此还可以看出的是,操作是快速的。

在延迟RET命令给出之前,还进行了闭合接地返回转换开关的仿真。在这种情况下电流减小到过零点比在延迟命令RET之后闭合的情况明显更长的水平。在金属返回转换开关可以断开之前,延迟命令需要几乎保持1s,这应该与所描述实施例的65ms进行比较。

因此,与使用相反的操作顺序相比,在产生延迟命令RET之后的接地返回转换开关的闭合出人意料地示出了减少的功率递送容量的时间显著更短。

本发明可以进行若干变型。

首先必须提到的是,恢复使用电极线以用于返回电流路径是可能的。这可以刚好在要恢复双极运行之前完成,例如如果维护已完成。然后基本上将使用相反的操作顺序。

然后第一换流器站10中的操作将如下。如果第一电极线L1中的电极线隔离开关32是断开的,首先将其闭合。此后由第一控制单元40将功率递送控制降到零。随后是金属返回转换开关30的闭合。此后,断开接地返回转换开关24,随后恢复所需的功率传递、断开第二金属恢复线隔离开关28,并且可能还断开金属返回中性母线隔离开关18和22。

然后在第二换流器站12中,第二金属返回线隔离开关52和第一金属返回中性母线隔离开关46也可以与第一换流器站10中的相应的隔离开关同步断开。

在一些DC功率传输系统中,在两个换流器站的中性母线之间,而不是在带有接地电极的两条电极线之间,连接有专用的金属返回电极线。在这种情况下,仅将无源极与电极线并联连接,而不使电极线断开连接是可能的。这意味着在这种情况下,金属返回转换开关不需要断开。然而,接地返回转换开关将首先闭合,用以使用用于电流返回路径的无源极。此后为了允许恢复双极运行,该接地返回转换开关断开。于是可以在控制递送功率降到零期间,执行该此后的断开。

如上所述,这些原理也可以用在电压源换流器中。在这种情况下,从稳态水平到零的功率控制通过控制换流器站的有源电压源换流器的电压而执行,以使得没有功率被递送。这可以包含降低换流器站中递送功率的有源电压源换流器的电压,以使得到在有源极线的另一端处的接收电压源换流器的电压差为零或接近零,然后以上述方式来使得路径改变。

在上面给出的示例中,第一换流器和第一极线是有源的,而第二换流器和第二极线是无源的,并且因此第二极线中没有电流。以类似的方式,有可能允许第二换流器和第二极线是有源的,并且允许第一换流器和第一极线是无源的。在这种情况下,使用第二金属返回中性母线隔离开关,而不是第一金属返回中性母线隔离开关,并且使用第一金属返回线隔离开关,而不是第二金属返回线隔离开关。

此外,在上述示例中,第一换流器站向第二换流器站递送功率。第一换流器站还可能接收来自第二换流器站的功率,在这种情况下,第一换流器站的换流器可以用作逆变器。在这种情况下,可以由第二换流器站来完成功率到零和回退的控制,并且向第一换流器站报告,然后第一换流器站将控制接地恢复转换开关和金属恢复转换开关。此后,第二换流器站可以被控制返回回退到稳态。

还可能的是,功率递送和开关控制在接收功率的换流器站中执行。例如,可以通过提高DC电压,使用电压源换流器,在该端处轻松地控制功率递送。

同样可能的是,在递送功率的换流器站中执行开关控制,并且在接收功率的换流器站中执行功率递送控制。

每个控制单元都可以以离散部件的形式实现。然而,它们也可以以处理器的形式来实施,该处理器具有包括计算机程序代码的配套的程序存储器,该计算机程序代码当在处理器上运行时,执行所需的控制功能。承载有所述代码的计算机程序产品可以以数据载体提供,诸如载有计算机程序代码的一个或多个CD ROM盘或者一个或多个存储棒,该计算机程序代码当被加载到换流器站换流器的控制单元中时,执行上述控制功能。图5示出以CDROM盘78形式的数据载体的一个示例,该CD ROM盘78包括计算机程序代码80,该计算机程序代码实施由第一控制单元和可能的第二控制单元使用的控制方法。

图1中示出的多个元素对于本发明的操作来说不是真正需要的。例如省略金属返回隔离开关和金属中性母线返回隔离开关是可能的。极线隔离开关也可以省略。

从前面的讨论中,本发明可以以多种方式变化是显而易见的。因此应该认识到的是,本发明仅由下面的权利要求所限定。

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