[發(fā)明專利]用于在HVDC電力傳送系統(tǒng)中通信的方法、控制器單元和計算機程序產(chǎn)品

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201080069603.7
• 申請日: 2010-10-15
• 公開（公告）號: CN103190053B
• 公開（公告）日: 2016-10-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: S.托爾布恩
• 申請（專利權(quán)）人: ABB瑞士有限公司
• 主分類號: H02J3/36
• 分類號: H02J3/36
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 湯春龍;朱海煜

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明一般涉及HVDC電力傳送系統(tǒng)的領(lǐng)域，并且具體地說，涉及這種系統(tǒng)中的通信。

背景技術(shù)

HVDC(高電壓直流)是用于在長距離上傳送電力的證明良好的技術(shù)，并提供了更常規(guī)AC傳送的替換方案。大多數(shù)HVDC電力傳送系統(tǒng)包括點對點連接，但包括多終端連接HVDC電力傳送系統(tǒng)(特別是對于基于電壓源的HVDC變流器)正在受到越來越多的關(guān)注并且處于飛快的發(fā)展之下。

在HVDC電力傳送系統(tǒng)中，最重要的是能夠在這些終端之間、即這些變流器站之間建立通信。在多終端系統(tǒng)中情況尤其是如此，原因在于這種系統(tǒng)相比點對點系統(tǒng)需要一定程度上更復(fù)雜的控制方案。在多終端系統(tǒng)中，諸如例如平衡不同變流器站之間的功率數(shù)量級(power?order)、管理變流器站之間的過載并重新分配功率等方面更為復(fù)雜，這是因為具體變流器站可互連到多于一個其它變流器站。

因而，這些變流器站之間的通信包括：例如交換諸如功率調(diào)度數(shù)量級(power?scheduling?orders)和功率電平等控制數(shù)據(jù)。通信部件常規(guī)上包括單獨的外部數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)和/或電信網(wǎng)絡(luò)，所有變流器站連接到所述外部數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)和/或電信網(wǎng)絡(luò)上并可借助外部數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)和/或電信網(wǎng)絡(luò)來交換控制數(shù)據(jù)。

HVDC電力傳送系統(tǒng)必須甚至在數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)和/或電信網(wǎng)絡(luò)出故障的情況下也能夠操作，并且因此設(shè)計用于這種情況。然而，沒有外部通信部件將導(dǎo)致如下情形：其中這些變流器站不得不依賴于備份方案，例如利用估計、非更新控制數(shù)據(jù)和/或僅基于在相應(yīng)變流器站可得到的數(shù)據(jù)的控制數(shù)據(jù)。為了操作HVDC電力傳送系統(tǒng)，僅基于本地信息顯然差于最優(yōu)，并且因此在變流器站之間交換控制數(shù)據(jù)針對獲得HVDC電力傳送系統(tǒng)的最優(yōu)操作更為符合需要。

在A.?Tuladhar和H.?Jin的“A?novel?control?technique?to?operate?DC/DC?converters?in?parallel?with?no?control?interconnections”中，描述了用于載荷共享的控制方法。小AC電壓被注入到系統(tǒng)中，并用作控制信號。然而，這種方法在高電壓側(cè)上將需要用于將高頻載波信號調(diào)制到傳送線上的昂貴設(shè)備。另外，這種方法在具有到地的高線電容的大DC電網(wǎng)中是不實際的，其將需要高注入功率電平。

根據(jù)上文清楚的是：將期望能夠減輕對于外部通信部件(諸如單獨數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)和/或電信系統(tǒng))的需要和依賴。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的一般目的是提供用于實現(xiàn)HVDC電力傳送系統(tǒng)中通信、用于克服或至少減輕上面提到的現(xiàn)有技術(shù)缺點的部件和方法。

除了其它的之外，這個目的由獨立權(quán)利要求中所述的方法、控制器和計算機程序產(chǎn)品來實現(xiàn)。

根據(jù)本發(fā)明的一實施例，提供一種在變流器站中用于在包括兩個或更多互連的變流器站的DC電力傳送系統(tǒng)內(nèi)通信的方法。所述方法包含如下步驟：在變流器站中接收用于同步兩個或更多變流器站的同步信號；在變流器站中獲得通信時隙的分配；在變流器站中在通信時隙期間改變設(shè)置點DC電壓電平；以及在變流器站中在不同于所述通信時隙的時隙中的DC電流的改變。當(dāng)變流器站同步時，通過在通信時隙中改變設(shè)置點DC電壓電平，并測量對應(yīng)的電流改變，可在變流器站之間傳遞信息，而無需使用外部通信系統(tǒng)。另外，通過本發(fā)明，消除了對用于在HVDC電力傳送系統(tǒng)的變流器站之間交換相關(guān)信息的外部通信網(wǎng)絡(luò)的需要和依賴。相反，可通過內(nèi)部通信方法交換信息，這改進了HVDC電力傳送系統(tǒng)中例如控制信息交換的可靠性。在現(xiàn)有DC電力傳送系統(tǒng)中可容易地實現(xiàn)該通信方法。另外，與實現(xiàn)該方法相關(guān)的成本被保持在最低。

根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，所述同步包括將全球定位系統(tǒng)利用向變流器站傳送時間參考，或?qū)⒅髯兞髌髡驹O(shè)置成向這些變流器站傳送同步信號。通過利用現(xiàn)有且準(zhǔn)確的同步部件，諸如全球定位系統(tǒng)，需要小投資成本，同時仍獲得充分準(zhǔn)確性。

根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，在所述測量步驟中在變流器站測量的改變用于導(dǎo)出距已經(jīng)在其設(shè)置點DC電壓電平方面進行改變的變流器站的距離。

根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，該方法包括如下步驟：在指定的通信時隙期間調(diào)制設(shè)置點DC電壓電平，由此在兩個或更多變流器站之間交換包括數(shù)字控制信息的調(diào)制信號。

在以上實施例中，數(shù)字控制信息可包括與期望電壓電平的偏差，并且所述方法因而可包括如下另外步驟：在變流器站中接收控制信息、調(diào)整設(shè)置點DC電壓電平以便滿足傳送所述控制信息的變流器站的偏差。因而，快速獲得在變流器站之間共享的有效負載，而無需使用外部通信網(wǎng)絡(luò)。