電力傳輸網(wǎng)絡(luò)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】一種電力傳輸網(wǎng)絡(luò)(10)包括多個(gè)變換器(12a、12b、12c、12d)。每個(gè)變換器(12a、12b、12c、12d)包括第一和第二電端子(16、18)，每個(gè)第一電端子(16)可連接到電網(wǎng)(28a、28b、28c、28d)，每個(gè)第二電端子(18)操作性地連接到至少一個(gè)其它第二電端子(18)。至少一個(gè)變換器(12a、12b、12c、12d)被指定為第一變換器，至少一個(gè)變換器(12a、12b、12c、12d)被指定為第二變換器，至少一個(gè)其它變換器(12a、12b、12c、12d)被指定為第三變換器，所述或每個(gè)第一變換器包括第一控制器，所述或每個(gè)第一控制器被配置為選擇性地操作所述或相應(yīng)的第一變換器以對(duì)其第一或第二電端子(16、18)處的功率流進(jìn)行調(diào)制，以及所述或每個(gè)第二變換器包括第二控制器，所述或每個(gè)第二控制器被配置為選擇性地操作所述或相應(yīng)的第二變換器以對(duì)其第二電端子(18)處的功率流進(jìn)行調(diào)制，從而產(chǎn)生補(bǔ)償功率以補(bǔ)償通過(guò)所述或每個(gè)第一變換器對(duì)由功率流的調(diào)制導(dǎo)致的電力傳輸網(wǎng)絡(luò)(10)內(nèi)的電力不平衡，并因此禁止所述或每個(gè)第一變換器對(duì)功率流的調(diào)制改變所述或每個(gè)第三變換器中的功率流。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
電力傳輸網(wǎng)絡(luò)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及一種電力傳輸網(wǎng)絡(luò)。
【背景技術(shù)】
[0002]在電力傳輸網(wǎng)絡(luò)中，交流(AC)電力被變換為經(jīng)由架空線路和/或海底電纜進(jìn)行傳輸?shù)闹绷?DC)電力。到DC電力的這種變換不需要補(bǔ)償由電力傳輸介質(zhì)(即傳輸線路或電纜)導(dǎo)致的AC電容性負(fù)載的影響，并降低了線路和/或電纜的每公里成本，當(dāng)需要長(zhǎng)距離傳輸電力時(shí)，該變換因而變得具有成本效益。變換器(諸如電壓源變換器)在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)提供在AC電力與DC電力之間所需的變換。
[0003]—種典型的此類(lèi)電力傳輸網(wǎng)絡(luò)包括多個(gè)變換器，每個(gè)變換器在一側(cè)上連接到相應(yīng)的AC電網(wǎng)且在另一側(cè)上連接到DC電網(wǎng)，該DC電網(wǎng)將該變換器與其它變換器中的一個(gè)或多個(gè)互連。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]根據(jù)本發(fā)明的第一方案，提供一種電力傳輸網(wǎng)絡(luò)，包括多個(gè)變換器，每個(gè)變換器包括第一電端子和第二電端子，每個(gè)第一電端子可連接到電網(wǎng)，每個(gè)第二電端子操作性地連接到至少一個(gè)其它第二電端子，
[0005]其中至少一個(gè)變換器被指定為第一變換器，至少一個(gè)變換器被指定為第二變換器，至少一個(gè)其它變換器被指定為第三變換器，所述或每個(gè)第一變換器包括第一控制器，所述或每個(gè)第一控制器被配置為選擇性地操作所述或相應(yīng)的第一變換器以對(duì)其第一電端子或第二電端子處的功率流進(jìn)行調(diào)制，以及所述或每個(gè)第二變換器包括第二控制器，所述或每個(gè)第二控制器被配置為選擇性地操作所述或相應(yīng)的第二變換器以對(duì)其第二電端子處的功率流進(jìn)行調(diào)制，從而產(chǎn)生補(bǔ)償功率以補(bǔ)償由所述或每個(gè)第一變換器對(duì)功率流的調(diào)制導(dǎo)致的所述電力傳輸網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的電力不平衡，并因此禁止所述或每個(gè)第一變換器對(duì)功率流的調(diào)制改變所述或每個(gè)第三變換器中的功率流。
[0006]電力傳輸網(wǎng)絡(luò)可以是DC電力傳輸網(wǎng)絡(luò)，例如DC電力網(wǎng)或多端子DC電網(wǎng)。多端子DC電網(wǎng)可以包括多個(gè)DC端子，每個(gè)DC端子操作性地連接到至少一個(gè)其它DC端子，每個(gè)變換器的第二電端子連接到多個(gè)DC端子中的相應(yīng)的一個(gè)。
[0007]應(yīng)理解，電網(wǎng)可以是AC電網(wǎng)或DC電網(wǎng)。因此，每個(gè)變換器可以是AC-AC、AC-DC或DC-DC變換器。
[0008]取決于每個(gè)變換器(例如作為整流器或逆變器)的功能，每個(gè)變換器的第一電端子和第二電端子中的一個(gè)作為輸入端子操作，而每個(gè)變換器的第一電端子和第二電端子中的另一個(gè)作為輸出端子操作。應(yīng)理解，每個(gè)變換器可以被操作為對(duì)其輸入端子或輸出端子(即，其第一電端子或第二電端子)處的功率流進(jìn)行調(diào)制。
[0009]在電力傳輸網(wǎng)絡(luò)包括所述或每個(gè)第二控制器允許在所述或每個(gè)第一變換器被操作為對(duì)其第一電端子或第二電端子處的功率流進(jìn)行調(diào)制時(shí)，操作所述或每個(gè)第二變換器以產(chǎn)生補(bǔ)償功率，從而恢復(fù)電力傳輸網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的電力平衡。所述或每個(gè)第二變換器的這種操作無(wú)需使用所述或每個(gè)第三變換器(其既不是第一變換器也不是第二變換器)來(lái)幫助產(chǎn)生所需的補(bǔ)償功率，因此能夠禁止所述或每個(gè)第一變換器對(duì)功率流的調(diào)制改變所述或每個(gè)第三變換器中的功率流。這因此使得所述或每個(gè)第三變換器能夠保持與相應(yīng)的電網(wǎng)的電力交換，從而導(dǎo)致在所述或每個(gè)第一變換器對(duì)功率流進(jìn)行調(diào)制期間，電力傳輸網(wǎng)絡(luò)能夠在其內(nèi)以及在相關(guān)的電網(wǎng)中保持穩(wěn)定的電力傳輸。
[0010]與此相反，在電力傳輸網(wǎng)絡(luò)中省略所述或每個(gè)第二控制器意味著，當(dāng)所述或每個(gè)第一變換器被操作為對(duì)其第一電端子或第二電端子處的功率流進(jìn)行調(diào)制時(shí)，電力傳輸網(wǎng)絡(luò)中的所有非第一變換器(包括所述或每個(gè)第三變換器)需要對(duì)其相應(yīng)的第二電端子處的功率流進(jìn)行調(diào)制，以便保持電力傳輸網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的電力平衡。這因此導(dǎo)致每個(gè)非第一變換器中功率流的改變，從而改變?cè)诿總€(gè)非第一變換器與相應(yīng)的電網(wǎng)之間的電力交換。通過(guò)電力傳輸網(wǎng)絡(luò)中的所有非第一變換器對(duì)功率流進(jìn)行的這種調(diào)制不僅可以對(duì)電力傳輸網(wǎng)絡(luò)和相關(guān)的電網(wǎng)中的電力傳輸?shù)姆€(wěn)定性產(chǎn)生不利影響(特別地，如果，例如由于所述或所述相應(yīng)的電網(wǎng)對(duì)一個(gè)或多個(gè)調(diào)制頻率的敏感性，連接到非第一變換器中的一個(gè)或多個(gè)的所述或所述相應(yīng)的電網(wǎng)沒(méi)有被設(shè)計(jì)為應(yīng)對(duì)所述或每個(gè)第三變換器中功率流的結(jié)果改變)，而且還在所述或每個(gè)第一變換器對(duì)功率流的調(diào)制經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)非第一變換器反映到所述或每個(gè)對(duì)應(yīng)的電網(wǎng)的情況下，減弱或逆轉(zhuǎn)對(duì)所述或每個(gè)對(duì)應(yīng)的電網(wǎng)的凈功率調(diào)制的影響。
[0011]此外，操作所述或每個(gè)第二變換器以傳送電力以及對(duì)其第二電端子處的功率流進(jìn)行調(diào)制以便產(chǎn)生補(bǔ)償功率的能力使得無(wú)需在電力傳輸網(wǎng)絡(luò)中使用額外的功率調(diào)制硬件(例如能量?jī)?chǔ)存器件)。
[0012]此外，在電力傳輸網(wǎng)絡(luò)中包括所述或每個(gè)第二控制器允許通過(guò)選擇性地指定一個(gè)或多個(gè)變換器作為第二變換器來(lái)最優(yōu)化電力傳輸網(wǎng)絡(luò)?？梢愿鶕?jù)以下一個(gè)或多個(gè)要求將至少一個(gè)變換器指定為第二變換器，例如:
[0013].在給定頻率下對(duì)應(yīng)電網(wǎng)對(duì)功率流進(jìn)行調(diào)制的敏感性；
[0014]?變換器額定值；
[0015]?變換器的當(dāng)前操作點(diǎn)；
[0016].到所述或每個(gè)第一變換器的電氣距離。
[0017]可以針對(duì)各種目的(諸如功率振蕩衰減)，通過(guò)所述或每個(gè)第一變換器對(duì)其第一電端子或第二電端子處的功率流進(jìn)行調(diào)制。
[0018]在本發(fā)明的實(shí)施例中，所述或每個(gè)第一控制器可以被配置為選擇性地操作所述或所述相應(yīng)的第一變換器以對(duì)其第一電端子或第二電端子處的功率流進(jìn)行調(diào)制，從而衰減所述或所述相應(yīng)的電網(wǎng)中的至少一個(gè)功率振蕩?？梢酝ㄟ^(guò)調(diào)制在其第一電端子或第二電端子處的功率流的幅值、頻率和/或相位來(lái)實(shí)現(xiàn)這樣的衰減。
[0019]電力系統(tǒng)由各種電力系統(tǒng)組件(諸如發(fā)電機(jī)、傳輸線路和負(fù)載)構(gòu)成。因此，在各種電力系統(tǒng)組件之間存在多種可能的相互作用的模式。通常，電力系統(tǒng)被設(shè)計(jì)為在電力系統(tǒng)組件之間的給定相互作用的特定頻率下衰減。然而，在某些情況下，在電力系統(tǒng)組件之間的相互作用可能不會(huì)衰減，因此導(dǎo)致電力系統(tǒng)中的功率振蕩的積累。功率振蕩是在電力系統(tǒng)的有源電力系統(tǒng)組件之間的有功功率的振蕩交換。
[0020]功率振蕩的頻率取決于相互作用的模式。對(duì)于單獨(dú)的發(fā)電機(jī)之間或者多組發(fā)電機(jī)之間的相互作用(即局部振蕩，local oscillat1ns)，功率振蕩的頻率典型地處于IHz到2Hz的范圍內(nèi)。對(duì)于大面積電力系統(tǒng)之間的相互作用(即區(qū)間振蕩)，功率振蕩的頻率典型地處于0.1Hz到IHz的范圍內(nèi)。對(duì)于單獨(dú)的發(fā)電機(jī)與其它功率控制器件之間的相互作用(即次同步振蕩)，功率振蕩的頻率典型地處于2Hz到50Hz或者2Hz到60Hz的范圍內(nèi)，取決于標(biāo)稱電力系統(tǒng)頻率。其它功率控制器件可以是例如有源傳輸線路補(bǔ)償器件。
[0021]如上所述，操作所述或每個(gè)第二變換器以產(chǎn)生補(bǔ)償功率的能力不僅使得能夠禁止用以衰減所述或所述相應(yīng)的電網(wǎng)中的至少一個(gè)功率振蕩的所述或每個(gè)第一變換器對(duì)功率流的任何調(diào)制改變所述或每個(gè)第三變換器中的功率流，而且還最大限度地減小了對(duì)可能對(duì)與功率振蕩衰減相關(guān)的頻率敏感的部分電力傳輸網(wǎng)絡(luò)的影響。
[0022]在本發(fā)明的另外實(shí)施例中，至少兩個(gè)變換器可以每個(gè)被指定為第二變換器。在這樣的實(shí)施例中，每個(gè)第二控制器可以被配置為選擇性地操作相應(yīng)的第二變換器以對(duì)其第二電端子處的功率流進(jìn)行調(diào)制，從而產(chǎn)生相應(yīng)的部分補(bǔ)償功率。共享在兩個(gè)或多個(gè)第二變換器之間產(chǎn)生的補(bǔ)償功率允許通過(guò)所述或每個(gè)第一變換器對(duì)功率流進(jìn)行更高程度的調(diào)制。
[0023]在本發(fā)明的又另外實(shí)施例中，至少兩個(gè)變換器每個(gè)可以既被指定為第一變換器又被指定為第二變換器。例如，一個(gè)第一變換器可作為相對(duì)于另一個(gè)第一變換器的第二變換器，反之亦然。
[0024]當(dāng)需要通過(guò)至少兩個(gè)第一變換器對(duì)功率流進(jìn)行調(diào)制時(shí)，將至少兩個(gè)變換器每個(gè)既指定為第一變換器又指定為第二變換器，這可以減小通過(guò)第一變換器對(duì)功率流進(jìn)行調(diào)制對(duì)電力傳輸網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的電力平衡的影響，同時(shí)減少對(duì)于分別連接到每個(gè)既被指定為第一變換器又被指定為第二變換器的變換器的電網(wǎng)的功率調(diào)制要求。
[0025]應(yīng)理解，對(duì)于既被指定為第一變換器又被指定為第二變換器的變換器，第一控制器和第二控制器可以彼此分開(kāi)，或者可以集成到組合控制器。
[0026]多個(gè)變換器的第一電端子可以被連接到相同的電網(wǎng)。具有可連接到相同的電網(wǎng)的第一電端子的所述多個(gè)變換器可以被指定為包括至少一個(gè)第一變換器和至少一個(gè)第二變換器。以這種方式配置電力傳輸網(wǎng)絡(luò)不僅減小了通過(guò)所述或每個(gè)第一變換器對(duì)功率流進(jìn)行調(diào)制對(duì)電力傳輸網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的電力平衡的影響，而且還可以提高對(duì)對(duì)應(yīng)電網(wǎng)的功率調(diào)制貢獻(xiàn)和/或可以減少對(duì)于所述或每個(gè)第一變換器的功率調(diào)制要求。
[0027]至少一個(gè)第二變換器可以操作性地連接到一個(gè)能量?jī)?chǔ)存器件或相應(yīng)的能量?jī)?chǔ)存器件。操作性地連接到所述或所述相應(yīng)的能量?jī)?chǔ)存器件的所述或每個(gè)第二變換器的第二控制器可以被配置為選擇性地操作所述或所述相應(yīng)的第二變換器以選擇性地儲(chǔ)存來(lái)自其第二電端子的能量或者將能量釋放到其第二電端子，并因此對(duì)其第二電端子處的功率流進(jìn)行調(diào)制，以便產(chǎn)生至少部分補(bǔ)償功率。
[0028]能量?jī)?chǔ)存器件可以被設(shè)計(jì)為在給定的頻率范圍內(nèi)具有良好衰減的、時(shí)不變特性。因此，操作性地連接到所述或所述相應(yīng)的能量?jī)?chǔ)存器件以選擇性地儲(chǔ)存來(lái)自其第二電端子的能量或者將能量釋放到其第二電端子并因此對(duì)其第二電端子處的功率流進(jìn)行調(diào)制的所述或所述相應(yīng)的第二變換器的操作還減小了通過(guò)所述或每個(gè)第一變換器對(duì)功率流進(jìn)行調(diào)制對(duì)電力傳輸網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的電力平衡的影響。
[0029]在本發(fā)明的實(shí)施例中，至少一個(gè)第一變換器的第一控制器可以被配置為將功率調(diào)制參考信號(hào)傳送到至少一個(gè)第二變換器的第二控制器，以便通過(guò)第一變換器和第二變換器協(xié)調(diào)功率流的調(diào)制。例如，至少一個(gè)第一變換器的第一控制器可以被配置為經(jīng)由電信鏈路將功率調(diào)制參考信號(hào)傳送到至少一個(gè)第二變換器的第二控制器。
[0030]在本發(fā)明的另外實(shí)施例中，電力傳輸網(wǎng)絡(luò)還可以包括功率調(diào)制參考信號(hào)控制器，被配置為處理電力傳輸網(wǎng)絡(luò)的至少一個(gè)電氣測(cè)量值(例如在電力傳輸網(wǎng)絡(luò)的任何變換器的第一電端子和/或第二電端子和/或電力傳輸網(wǎng)絡(luò)的任何其它電端子處的電氣測(cè)量值)，以便產(chǎn)生用于操作所述或所述相應(yīng)的第二變換器的功率調(diào)制參考信號(hào)。
[0031]在電力傳輸網(wǎng)絡(luò)中包括功率調(diào)制參考信號(hào)控制器使得無(wú)需從第一控制器傳輸功率調(diào)制參考信號(hào)以使得所述或所述相應(yīng)的第二變換器能夠?qū)ζ涞诙姸俗犹幍墓β柿鬟M(jìn)行可靠地調(diào)制從而產(chǎn)生補(bǔ)償功率。此外，如果電力傳輸網(wǎng)絡(luò)的所述或每個(gè)電氣測(cè)量值是第二變換器的本地電氣測(cè)量值，則在電力傳輸網(wǎng)絡(luò)中包括功率調(diào)制參考信號(hào)控制器使得無(wú)需將所述或每個(gè)電氣測(cè)量值傳輸(例如經(jīng)由電信鏈路)到第二變換器的第二控制器以使得第二變換器能夠?qū)ζ涞诙姸俗犹幍墓β柿鬟M(jìn)行可靠地調(diào)制從而產(chǎn)生補(bǔ)償功率。
[0032]所述或每個(gè)電氣測(cè)量值可以是，但不限于，DC電壓或電流或功率測(cè)量值、AC電壓或電流或功率或相位角測(cè)量值、DC電壓或電流或功率測(cè)量值的變化率、或者AC電壓或電流或功率或相位角測(cè)量值的變化率。
[0033]在本發(fā)明的又另外實(shí)施例中，至少一個(gè)第二控制器可以與至少一個(gè)第一控制器協(xié)調(diào)調(diào)整，以便通過(guò)對(duì)應(yīng)的第一變換器和第二變換器來(lái)協(xié)調(diào)功率流的調(diào)制。以這種方式調(diào)整至少一個(gè)第一控制器和至少一個(gè)第二控制器提高了通過(guò)對(duì)應(yīng)的第一變換器和第二變換器對(duì)功率流進(jìn)行調(diào)制的同步性，并因此提高了禁止所述或每個(gè)第一變換器對(duì)功率流的調(diào)制改變所述或每個(gè)第三變換器中的功率流。
[0034]應(yīng)理解，當(dāng)電力傳輸網(wǎng)絡(luò)中采用多個(gè)第一控制器時(shí)，多個(gè)第一控制器中的每個(gè)可以不同于每個(gè)第一變換器或者可以形成組合控制器(例如用于電力傳輸網(wǎng)絡(luò)的全局控制器)的一部分。類(lèi)似地，應(yīng)理解，當(dāng)電力傳輸網(wǎng)絡(luò)中采用多個(gè)第二控制器時(shí)，多個(gè)第二控制器中的每個(gè)可以不同于每個(gè)第二變換器或者可以形成組合控制器(例如用于電力傳輸網(wǎng)絡(luò)的全局控制器)的一部分。
[0035]根據(jù)本發(fā)明的第二方案，提供一種控制電力傳輸網(wǎng)絡(luò)的方法，所述電力傳輸網(wǎng)絡(luò)包括多個(gè)變換器，每個(gè)變換器包括第一電端子和第二電端子，每個(gè)第一電端子可連接到電網(wǎng)，每個(gè)第二電端子操作性地連接到至少一個(gè)其它第二電端子，該方法包括以下步驟:
[0036](a)將至少一個(gè)變換器指定為第一變換器；
[0037](b)將至少一個(gè)變換器指定為第二變換器；
[0038](C)將至少一個(gè)其它變換器指定為第三變換器；
[0039](d)操作所述或相應(yīng)的第一變換器以對(duì)其第一電端子或第二電端子處的功率流進(jìn)行調(diào)制；以及
[0040](e)操作所述或所述相應(yīng)的第二變換器以對(duì)其第二電端子處的功率流進(jìn)行調(diào)制，從而產(chǎn)生補(bǔ)償功率以補(bǔ)償由所述或每個(gè)第一變換器對(duì)功率流的調(diào)制導(dǎo)致的所述電力傳輸網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的電力不平衡，并因此禁止所述或每個(gè)第一變換器對(duì)功率流的調(diào)制改變所述或每個(gè)第三變換器中的功率流。
[0041]操作所述或每個(gè)第一變換器以對(duì)其第一電端子或第二電端子處的功率流進(jìn)行調(diào)制的步驟可以包括操作所述或所述相應(yīng)的第一變換器以對(duì)其第一電端子或第二電端子處的功率流進(jìn)行調(diào)制，從而衰減所述或所述相應(yīng)的電網(wǎng)中的至少一個(gè)功率振蕩。
[0042]當(dāng)電力傳輸網(wǎng)絡(luò)包括至少兩個(gè)第二變換器時(shí)，該方法還可以包括操作每個(gè)第二變換器以對(duì)其第二電端子處的功率流進(jìn)行調(diào)制，從而產(chǎn)生相應(yīng)的部分補(bǔ)償功率的步驟。
[0043]該方法還可以包括將至少兩個(gè)變換器每個(gè)既指定為第一變換器又指定為第二變換器的步驟。
[0044]當(dāng)多個(gè)變換器的第一電端子可連接到相同的電網(wǎng)時(shí)，該方法可以包括將具有可連接到相同的電網(wǎng)的第一電端子的多個(gè)變換器指定為包括至少一個(gè)第一變換器和至少一個(gè)第二變換器的步驟。
[0045]當(dāng)至少一個(gè)第二變換器操作性地連接到一個(gè)能量?jī)?chǔ)存器件或相應(yīng)的能量?jī)?chǔ)存器件時(shí)，該方法可以包括操作操作性地連接到所述或所述相應(yīng)的能量?jī)?chǔ)存器件的所述或每個(gè)第二變換器以選擇性地儲(chǔ)存來(lái)自其第二電端子的能量或者將能量釋放到其第二電端子，并因此對(duì)其第二電端子處的功率流進(jìn)行調(diào)制以便產(chǎn)生至少部分補(bǔ)償功率的步驟。
[0046]根據(jù)本發(fā)明的第二方案的方法的實(shí)施例共享與根據(jù)本發(fā)明的第一方案的電力傳輸網(wǎng)絡(luò)的對(duì)應(yīng)特征相同的優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0047]現(xiàn)將參照附圖，通過(guò)非限制性示例的方式來(lái)描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，在附圖中:
[0048]圖1以示意圖的形式示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的電力傳輸網(wǎng)絡(luò)；
[0049]圖2以示意圖的形式示出形成圖1的電力傳輸網(wǎng)絡(luò)的一部分的變換器的結(jié)構(gòu)；
[0050]圖3以曲線圖的形式示出當(dāng)在t= I秒處第一變換器被操作為對(duì)100MW的功率流進(jìn)行調(diào)制時(shí)，形成圖1的電力傳輸網(wǎng)絡(luò)的一部分的多個(gè)變換器的DC電力和DC電壓；
[0051]圖4以曲線圖的形式示出當(dāng)在t= l秒處第一變換器被操作為對(duì)100MW的功率流進(jìn)行調(diào)制以及第二變換器被操作為對(duì)10Mff的功率流進(jìn)行調(diào)制以便產(chǎn)生補(bǔ)償功率時(shí)，形成圖1的電力傳輸網(wǎng)絡(luò)的一部分的多個(gè)變換器的DC電力和DC電壓；以及
[0052]圖5以曲線圖的形式示出當(dāng)在t= l秒處第一變換器被操作為對(duì)100MW的功率流進(jìn)行調(diào)制以及第二變換器被操作為以20%到80%的比例產(chǎn)生相應(yīng)的部分補(bǔ)償功率時(shí)，形成圖1的電力傳輸網(wǎng)絡(luò)的一部分的多個(gè)變換器的DC電力和DC電壓。
【具體實(shí)施方式】
[0053]圖1示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的電力傳輸網(wǎng)絡(luò)10。
[0054]電力傳輸網(wǎng)絡(luò)10包括多個(gè)變換器12a、12b、12c和12d以及多個(gè)DC端子14。
[0055]每個(gè)變換器12a、12b、12c和12d包括第一電端子16和第二電端子18以及多個(gè)變換器臂20，如圖2所示。
[0056]每個(gè)變換器臂20在一對(duì)第二電端子18之間延伸。每個(gè)變換器臂20具有由相應(yīng)的第一電端子16分隔開(kāi)的第一臂部22和第二臂部24。
[0057]每個(gè)臂部22、24包括多個(gè)串聯(lián)連接的開(kāi)關(guān)元件26。每個(gè)開(kāi)關(guān)元件26包括與無(wú)源電流逆止元件反向并聯(lián)連接的有源開(kāi)關(guān)器件。
[0058]每個(gè)有源開(kāi)關(guān)器件為絕緣柵雙極型晶體管(insulated gate bipolartransistorJGBT)的形式。可以設(shè)想，在本發(fā)明的其它實(shí)施例中，每個(gè)IGBT可以由柵極可關(guān)斷晶閘管、場(chǎng)效應(yīng)晶體管、注入增強(qiáng)柵晶體管、集成門(mén)極換向晶閘管或任何其它自換向開(kāi)關(guān)器件來(lái)替代。每個(gè)開(kāi)關(guān)元件26中的有源開(kāi)關(guān)器件的數(shù)量可以取決于該開(kāi)關(guān)元件26所需的額定電壓而變化。
[0059]每個(gè)無(wú)源電流逆止元件包括以二極管的形式的無(wú)源電流逆止器件?？梢栽O(shè)想，在其它實(shí)施例中，每個(gè)二極管可以由能夠限制電流僅在一個(gè)方向上流動(dòng)的任何其它器件來(lái)替代。每個(gè)無(wú)源電流逆止元件中的無(wú)源電流逆止器件的數(shù)量可以取決于該無(wú)源電流逆止元件所需的額定電壓而變化。
[0060]在使用中，每個(gè)變換器12a、12b、12c和12d的第一電端子16分別連接到相應(yīng)的多相AC電網(wǎng)28a、28b、28c和28d的相應(yīng)的相。每個(gè)變換器12&、12以12(3和12(1的第二電端子18連接到多個(gè)DC端子14的相應(yīng)的一個(gè)。
[0061 ] 應(yīng)理解，每個(gè)AC電網(wǎng)28a、28b、28c和28d可以與AC電網(wǎng)28a、28b、28c和28d互連或者彼此隔咼O
[0062]可以設(shè)想，在本發(fā)明的其它實(shí)施例中，每個(gè)第一電端子可以經(jīng)由變壓器和/或任何其它無(wú)源元件連接到相應(yīng)的多相AC電網(wǎng)的相應(yīng)的相。
[0063]電力傳輸網(wǎng)絡(luò)10還包括多個(gè)傳輸鏈路29，用于互連多個(gè)DC端子14，并因此互連多個(gè)變換器12a、12b、12c和12d的第二電端子18。
[0064]每個(gè)變換器12a、12b、12c和12d包括控制器30。每個(gè)控制器30被配置為控制對(duì)應(yīng)的開(kāi)關(guān)元件26的切換，以便操作各個(gè)變換器12a、12b、12c和12d。
[0065]參照?qǐng)D1以及圖3到圖5，對(duì)電力傳輸網(wǎng)絡(luò)10的操作進(jìn)行如下描述。
[0066]變換器中的兩個(gè)12a和12c作為逆變器操作以輸出來(lái)自電力傳輸網(wǎng)絡(luò)10的電力，而剩余的變換器12b和12d作為整流器操作以將電力輸入到電力傳輸網(wǎng)絡(luò)10中。通過(guò)由相應(yīng)的控制器30控制對(duì)應(yīng)的開(kāi)關(guān)元件26來(lái)進(jìn)行作為逆變器或整流器的每個(gè)變換器12a、12b、12c和12d的相應(yīng)的操作。使用500MW的參考功率操作每個(gè)變換器12a、12b、12c和12d。在直接功率控制模式下操作一個(gè)變換器12a，以及在電壓下降控制模式下操作剩余的變換器12b、12c和12d0
[0067]如前所述，由于AC電網(wǎng)28a、28b、28c和28d的各個(gè)電力系統(tǒng)組件之間的未衰減的相互作用，所以在AC電網(wǎng)28a、28b、28c和28d中可能出現(xiàn)功率振蕩。
[0068]如果在連接到在直接功率控制模式下操作的變換器12a的AC電網(wǎng)28a中出現(xiàn)功率振蕩，則在直接功率控制模式下操作的變換器12a被指定為第一變換器12a，并且其控制器30被配置為第一控制器30。第一控制器30被配置為選擇性地操作第一變換器12a以對(duì)其第一電端子16或第二電端子18處的功率流進(jìn)行調(diào)制，從而衰減對(duì)應(yīng)的AC電網(wǎng)28a中的功率振蕩。可以通過(guò)調(diào)制在其第一電端子16或第二電端子18處的功率流的幅值、頻率和/或相位來(lái)實(shí)現(xiàn)這樣的衰減。
[0069]通過(guò)第一變換器12a對(duì)其第一電端子16或第二電端子18處的功率流進(jìn)行調(diào)制導(dǎo)致電力傳輸網(wǎng)絡(luò)10內(nèi)的電力不平衡。
[0070]圖3以曲線圖的形式示出當(dāng)在t= I秒處第一變換器12a被操作為對(duì)10Mff的功率流進(jìn)行調(diào)制時(shí)，多個(gè)變換器12&、1215、12(3和12(1的0(:電力323、3213、32(3和32(1以及0(:電壓343、34b、34c和34d。
[0071]應(yīng)理解，在圖3到圖5中，由附圖標(biāo)記“32a”和“34a”表示的DC電力和DC電壓對(duì)應(yīng)于由附圖標(biāo)記“12a”表示的變換器，由附圖標(biāo)記“32b”和“34b”表示的DC電力和DC電壓對(duì)應(yīng)于由附圖標(biāo)記“12b”表示的變換器，由附圖標(biāo)記“32c”和“34c”表示的DC電力和DC電壓對(duì)應(yīng)于由附圖標(biāo)記“12c”表示的變換器，由附圖標(biāo)記“32d”和“34d”表示的DC電力和DC電壓對(duì)應(yīng)于由附圖標(biāo)記“12d”表示的變換器。
[0072]從圖3可以看出，電力傳輸網(wǎng)絡(luò)10中的所有非第一變換器12b、12c和12d需要對(duì)其相應(yīng)的第二電端子18處的功率流進(jìn)行調(diào)制，以便保持電力傳輸網(wǎng)絡(luò)10內(nèi)的電力平衡。這因此導(dǎo)致每個(gè)非第一變換器12b、12c和12d中的功率流的改變，從而改變每個(gè)非第一變換器12b、12c和12d與相應(yīng)的AC電網(wǎng)28b、28c和28d之間的電力交換。通過(guò)電力傳輸網(wǎng)絡(luò)10中的所有非第一變換器12b、12c和12d對(duì)功率流進(jìn)行的這種調(diào)制可能對(duì)電力傳輸網(wǎng)絡(luò)10和相關(guān)的AC電網(wǎng)28b、28c和28d中的電力傳輸?shù)姆€(wěn)定性產(chǎn)生不利影響(特別地，如果，例如由于相應(yīng)的電網(wǎng)28b、28c和28d對(duì)一個(gè)或多個(gè)調(diào)制頻率的敏感性，連接到一個(gè)或多個(gè)非第一變換器12b、12(:和12(1的相應(yīng)的4(:電網(wǎng)2813、28(3和28(1沒(méi)有被設(shè)計(jì)為應(yīng)對(duì)對(duì)應(yīng)的非第一變換器1213、12(3和12d中功率流的結(jié)果改變)。
[0073]提高電力傳輸網(wǎng)絡(luò)10和相關(guān)的AC電網(wǎng)28a、28b、28c和28d中的電力傳輸?shù)姆€(wěn)定性的一種方式是通過(guò)將非第一變換器12b、12c和12d中的一個(gè)指定為第二變換器12b以及將其它非第一變換器12c和12d指定為第三變換器12c和12d。第二變換器12b的控制器30被配置為第二控制器30。第二控制器30被配置為選擇性地操作第二變換器12b以對(duì)其第二電端子18處的功率流進(jìn)行調(diào)制，從而產(chǎn)生補(bǔ)償功率以對(duì)由通過(guò)第一變換器12a對(duì)功率流進(jìn)行調(diào)制導(dǎo)致的電力傳輸網(wǎng)絡(luò)10內(nèi)的電力不平衡進(jìn)行補(bǔ)償。
[0074]第一變換器12a的第一控制器30被配置為將功率調(diào)制參考信號(hào)傳送到第二變換器12b的第二控制器30，以便通過(guò)第一變換器12a和第二變換器12b協(xié)調(diào)功率流的調(diào)制。由于與AC電網(wǎng)28a、28b、28c和28d相關(guān)的功率振蕩的頻率范圍典型地處于赫茲等級(jí)，因此，第一控制器30被配置為經(jīng)由電信鏈路將功率調(diào)制參考信號(hào)傳送到第二控制器30。
[0075]圖4以曲線圖的形式示出當(dāng)在t= I秒處第一變換器12a被操作為對(duì)10Mff的功率流進(jìn)行調(diào)制以及第二變換器12b被操作為對(duì)10Mff的功率流進(jìn)行調(diào)制以便產(chǎn)生補(bǔ)償功率時(shí)，多個(gè)變換器 12&、1213、12(:和12(1的0(:電力323、3213、32(3和32(1以及0(:電壓343、3413、34(3和34(1。
[0076]從圖4可以看出，如上所述，操作第二變換器12b以產(chǎn)生補(bǔ)償功率的能力不僅允許第一變換器12a容易地對(duì)功率流進(jìn)行調(diào)制以衰減對(duì)應(yīng)的AC電網(wǎng)28a中的功率振蕩，而且還禁止第一變換器12a對(duì)功率流的調(diào)制改變每個(gè)第三變換器12c和12d中的功率流。這是因?yàn)?，用于產(chǎn)生補(bǔ)償功率的第二變換器12b的操作恢復(fù)了電力傳輸網(wǎng)絡(luò)10內(nèi)的電力平衡，并因此無(wú)需使用每個(gè)第三變換器12c和12d來(lái)幫助產(chǎn)生所需的補(bǔ)償功率。因此，用于操作第二變換器12b以產(chǎn)生補(bǔ)償功率的能力最大限度地減小了功率振蕩衰減對(duì)鄰近每個(gè)第三變換器12c和12d的部分電力傳輸網(wǎng)絡(luò)10的影響以及對(duì)可能對(duì)與功率振蕩衰減相關(guān)的頻率敏感的其對(duì)應(yīng)的AC電網(wǎng)28c和28d的影響。
[0077]提高電力傳輸網(wǎng)絡(luò)10和相關(guān)的AC電網(wǎng)28a、28b、28c和28d中電力傳輸穩(wěn)定性的另一種方式是通過(guò)將非第一變換器中的兩個(gè)12b和12d指定為第二變換器12b和12d以及將其它非第一變換器12c指定為第三變換器12c。每個(gè)第二控制器30被配置為選擇性地操作相應(yīng)的第二變換器12b和12d以對(duì)其第二電端子18處的功率流進(jìn)行調(diào)制，從而產(chǎn)生相應(yīng)的部分補(bǔ)償功率，以對(duì)由通過(guò)第一變換器12a對(duì)功率流進(jìn)行調(diào)制導(dǎo)致的電力傳輸網(wǎng)絡(luò)10內(nèi)的電力不平衡進(jìn)行補(bǔ)償。
[0078]第一變換器12a的第一控制器30被配置為將功率調(diào)制參考信號(hào)以20%到80%的比例傳送到第二變換器12b和12d的第二控制器30，以便通過(guò)第一變換器12a以及第二變換器12b和12d協(xié)調(diào)功率流的調(diào)制。
[0079]圖5以曲線圖的形式示出當(dāng)在t= I秒處第一變換器12a被操作為對(duì)10Mff的功率流進(jìn)行調(diào)制以及第二變換器12b和12d被操作為以20%到80%的比例產(chǎn)生相應(yīng)的部分補(bǔ)償功率時(shí)，多個(gè)變換器 12a、12b、12(^P12c^^DCi*32a、32b、32(^P32dW&DCiS34a、34b、34c和 34d。
[0080]從圖5可以看出，如上所述，操作第二變換器12b和12d以產(chǎn)生補(bǔ)償功率的能力不僅允許第一變換器12a容易地對(duì)功率流進(jìn)行調(diào)制以衰減對(duì)應(yīng)的AC電網(wǎng)28a中的功率振蕩，而且還禁止第一變換器12a對(duì)功率流的調(diào)制改變第三變換器12c中的功率流。這是因?yàn)椋糜诋a(chǎn)生補(bǔ)償功率的第二變換器12b和12d的操作恢復(fù)了電力傳輸網(wǎng)絡(luò)10內(nèi)的電力平衡，并因此無(wú)需使用第三變換器12c來(lái)幫助產(chǎn)生所需的補(bǔ)償功率。因此，用于操作第二變換器12b和12d以產(chǎn)生補(bǔ)償功率的能力最大限度地減小了功率振蕩衰減對(duì)鄰近第三變換器12c的部分電力傳輸網(wǎng)絡(luò)10的影響以及對(duì)可能對(duì)與功率振蕩衰減相關(guān)的頻率敏感的其對(duì)應(yīng)的AC電網(wǎng)28c上的影響。共享在兩個(gè)第二變換器12b和12d之間產(chǎn)生的補(bǔ)償功率允許通過(guò)第一變換器12a在第二變換器12b和12d的額定值內(nèi)對(duì)功率流進(jìn)行更高程度的調(diào)制。
[0081]應(yīng)理解，第二變換器12b和12d可以被操作為以不同于前述的20%到80%的比例產(chǎn)生相應(yīng)的部分補(bǔ)償功率。
[0082]因此，在電力傳輸網(wǎng)絡(luò)中包括至少一個(gè)第二控制器30導(dǎo)致在通過(guò)第一變換器12a對(duì)功率流進(jìn)行調(diào)制期間，電力傳輸網(wǎng)絡(luò)1能夠在其內(nèi)以及在相關(guān)的AC電網(wǎng)28a、28b、28c和28d中保持穩(wěn)定的電力傳輸。
[0083]此外，操作至少一個(gè)第二變換器12b和12d以傳送電力以及對(duì)其第二電端子18處的功率流進(jìn)行調(diào)制以便產(chǎn)生補(bǔ)償功率的能力使得無(wú)需在電力傳輸網(wǎng)絡(luò)10中使用額外的功率調(diào)制硬件(例如能量?jī)?chǔ)存器件)。
[0084]此外，在電力傳輸網(wǎng)絡(luò)10中包括至少一個(gè)第二控制器30允許通過(guò)選擇性地指定一個(gè)或多個(gè)變換器12a、12b、12c和12d作為第二變換器的來(lái)最優(yōu)化電力傳輸網(wǎng)絡(luò)10?？梢愿鶕?jù)以下一個(gè)或多個(gè)要求將至少一個(gè)變換器12a、12b、12c和12d指定為第二變換器，例如:
[0085].在給定頻率下對(duì)應(yīng)AC電網(wǎng)28a、28b、28c、28d對(duì)功率流進(jìn)行調(diào)制的敏感性；
[0086]?變換器額定值；
[0087].變換器12a、12b、12c和12d的當(dāng)前操作點(diǎn)；
[0088].到第一變換器的電氣距離。
[0089]可選地，多個(gè)變換器12a、12b、12c和12d中的至少兩個(gè)每個(gè)可以既被指定為第一變換器又被指定為第二變換器。當(dāng)相應(yīng)的AC電網(wǎng)28a、28b、28c和28d具有不同的共振頻率時(shí)，可以進(jìn)行多個(gè)變換器12a、12b、12c和12d中至少兩個(gè)的這種指定。
[0090]將至少兩個(gè)變換器12a、12b、12c和12d每個(gè)既指定為第一變換器又指定為第二變換器可以減小通過(guò)第一變換器對(duì)功率流進(jìn)行調(diào)制對(duì)電力傳輸網(wǎng)絡(luò)10內(nèi)的電力平衡的影響，同時(shí)減少對(duì)于分別連接到每個(gè)既被指定為第一變換器又被指定為第二變換器的變換器12a、12b、12c和12d的電網(wǎng)的功率調(diào)制要求。[0091 ]可以設(shè)想，在本發(fā)明的其它實(shí)施例中，至少一個(gè)第二變換器可以操作性地連接到一個(gè)能量?jī)?chǔ)存器件或各個(gè)能量?jī)?chǔ)存器件。操作性地連接到所述或所述相應(yīng)的能量?jī)?chǔ)存器件的所述或每個(gè)第二變換器的第二控制器可以被配置為選擇性地操作所述或相應(yīng)的第二變換器以選擇性地儲(chǔ)存來(lái)自其第二電端子的能量或者將能量釋放到其第二電端子，并因此對(duì)其第二電端子處的功率流進(jìn)行調(diào)制以便產(chǎn)生至少部分補(bǔ)償功率。
[0092]與AC電網(wǎng)不同，能量?jī)?chǔ)存器件可以被設(shè)計(jì)為在給定的頻率范圍內(nèi)具有良好衰減的、時(shí)不變特性。因此，操作性地連接到所述或所述相應(yīng)的能量?jī)?chǔ)存器件以選擇性地儲(chǔ)存來(lái)自其第二電端子的能量或者將能量釋放到其第二電端子并因此對(duì)其第二電端子處的功率流進(jìn)行調(diào)制的所述或所述相應(yīng)的第二變換器的操作還減小了通過(guò)所述或每個(gè)第一變換器對(duì)功率流進(jìn)行調(diào)制對(duì)電力傳輸網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的電力平衡的影響。
[0093]在本發(fā)明的又其它實(shí)施例中，可以設(shè)想，替代將功率調(diào)制參考信號(hào)從第一控制器傳送到所述或每個(gè)第二控制器，電力傳輸網(wǎng)絡(luò)可以包括功率調(diào)制參考信號(hào)控制器，被配置為處理電力傳輸網(wǎng)絡(luò)的至少一個(gè)電氣測(cè)量值(例如在電力傳輸網(wǎng)絡(luò)的任何變換器的第一電端子和/或第二電端子和/或電力傳輸網(wǎng)絡(luò)的任何其它電端子處的電氣測(cè)量值)，以便產(chǎn)生用于操作所述或所述相應(yīng)的第二變換器的功率調(diào)制參考信號(hào)。
[0094]在電力傳輸網(wǎng)絡(luò)中包括功率調(diào)制參考信號(hào)控制器使得無(wú)需從第一控制器傳輸功率調(diào)制參考信號(hào)以使得所述或所述相應(yīng)的第二變換器能夠?qū)ζ涞诙姸俗犹幍墓β柿鬟M(jìn)行可靠地調(diào)制從而產(chǎn)生補(bǔ)償功率。此外，如果電力傳輸網(wǎng)絡(luò)的所述或每個(gè)電氣測(cè)量值是第二變換器的本地電氣測(cè)量值，則在電力傳輸網(wǎng)絡(luò)中包括功率調(diào)制參考信號(hào)控制器使得無(wú)需將所述或每個(gè)電氣測(cè)量值傳輸(例如經(jīng)由電信鏈路)到第二變換器的第二控制器以使得第二變換器能夠?qū)ζ涞诙姸俗犹幍墓β柿鬟M(jìn)行可靠地調(diào)制從而產(chǎn)生補(bǔ)償功率。
[0095]所述或每個(gè)電氣測(cè)量值可以是，但不限于，DC電壓或電流或功率測(cè)量值、AC電壓或電流或功率或相位角測(cè)量值、DC電壓或電流或功率測(cè)量值的變化率、或者AC電壓或電流或功率或相位角測(cè)量值的變化率。
[0096]優(yōu)選地，至少一個(gè)第二控制器可以與第一控制器協(xié)調(diào)調(diào)整，以便通過(guò)對(duì)應(yīng)的第一變換器和第二變換器來(lái)協(xié)調(diào)功率流的調(diào)制。以這種方式調(diào)整第一控制器和至少一個(gè)第二控制器提高了通過(guò)對(duì)應(yīng)的第一變換器和第二變換器功率流進(jìn)行調(diào)制的同步性，并因此提高了禁止第一變換器對(duì)功率流的調(diào)制改變所述或每個(gè)第三變換器中功率流。
[0097]雖然參照通過(guò)第一變換器12a對(duì)功率流進(jìn)行調(diào)制以衰減AC電網(wǎng)28a中的功率振蕩的使用，主要描述了圖1所示的實(shí)施例，但是應(yīng)理解，針對(duì)最優(yōu)化通過(guò)第一變換器12a對(duì)功率流進(jìn)行調(diào)制用于其它目的(諸如最優(yōu)化功率流質(zhì)量)，也可以實(shí)施圖1的實(shí)施例的操作。
[0098]應(yīng)理解，每個(gè)變換器12a、12b、12c和12d和電力傳輸網(wǎng)絡(luò)10的性能僅被選擇用于幫助說(shuō)明本發(fā)明的操作，并且可以取決于相關(guān)的電力應(yīng)用的要求而變化。
[0099]應(yīng)理解，如上所述的將特定變換器12a、12b、12c和12d指定為第一變換器、第二變換器或第三變換器僅用于幫助說(shuō)明本發(fā)明的操作，并且可以取決于相關(guān)的電力應(yīng)用的要求將每個(gè)變換器12a、12b、12c和12d指定為第一變換器、第二變換器或第三變換器。
[0100]還應(yīng)理解，每個(gè)變換器12a、12b、12c和12d和電力傳輸網(wǎng)絡(luò)10的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)僅被選擇用于幫助說(shuō)明本發(fā)明的操作，并且每個(gè)變換器12a、12b、12c和12d和電力傳輸網(wǎng)絡(luò)10可以分別由具有不同拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的另一個(gè)變換器和具有不同拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的另一個(gè)電力傳輸網(wǎng)絡(luò)來(lái)替代。
[0101]例如，電力傳輸網(wǎng)絡(luò)可以包括具有可連接到相同的AC電網(wǎng)的第一電端子的多個(gè)變換器。
[0102]當(dāng)具有可連接到相同的AC電網(wǎng)的第一端子的多個(gè)變換器包括至少一個(gè)第一變換器時(shí)，如上所述，通過(guò)還形成具有可連接到相同AC電網(wǎng)的第一電端子的多個(gè)變換器的一部分的一個(gè)或多個(gè)非第一變換器，操作所述或每個(gè)第二變換器以產(chǎn)生補(bǔ)償功率的能力最大限度地減小了通過(guò)所述或每個(gè)第一變換器功率流的調(diào)制對(duì)AC電網(wǎng)的任何反映，從而防止凈衰減的減弱或逆轉(zhuǎn)對(duì)AC電網(wǎng)的影響。
[0103]具有可連接到相同的AC電網(wǎng)的第一電端子的多個(gè)變換器可以被指定為包括至少一個(gè)第一變換器和至少一個(gè)第二變換器。以這種方式配置電力傳輸網(wǎng)絡(luò)不僅減小了通過(guò)所述或每個(gè)第一變換器對(duì)功率流進(jìn)行調(diào)制對(duì)電力傳輸網(wǎng)絡(luò)內(nèi)電力平衡的影響，而且還可以提高對(duì)對(duì)應(yīng)的電網(wǎng)的功率調(diào)制貢獻(xiàn)和/或可以減小對(duì)于給定的功率振蕩衰減性能對(duì)于所述或每個(gè)第一變換器的功率調(diào)制要求。
[0104]可以設(shè)想，在本發(fā)明的其它實(shí)施例中，每個(gè)變換器的電端子和開(kāi)關(guān)元件可以被重新布置為將變換器配置為AC-AC或DC-DC變換器。
[0105]每個(gè)變換器中的變換器臂的數(shù)量可以取決于每個(gè)變換器所連接的相應(yīng)AC電網(wǎng)中相的數(shù)量而變化。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種電力傳輸網(wǎng)絡(luò)，包括多個(gè)變換器，每個(gè)變換器包括第一電端子和第二電端子，每個(gè)第一電端子能夠連接到電網(wǎng)，每個(gè)第二電端子操作性地連接到至少一個(gè)其它第二電端子， 其中至少一個(gè)變換器被指定為第一變換器，至少一個(gè)變換器被指定為第二變換器，至少一個(gè)其它變換器被指定為第三變換器，所述或每個(gè)第一變換器包括第一控制器，所述或每個(gè)第一控制器被配置為選擇性地操作所述或相應(yīng)的第一變換器以對(duì)其第一電端子或第二電端子處的功率流進(jìn)行調(diào)制，以及所述或每個(gè)第二變換器包括第二控制器，所述或每個(gè)第二控制器被配置為選擇性地操作所述或相應(yīng)的第二變換器以對(duì)其第二電端子處的功率流進(jìn)行調(diào)制，從而產(chǎn)生補(bǔ)償功率以補(bǔ)償由所述或每個(gè)第一變換器對(duì)功率流的調(diào)制導(dǎo)致的所述電力傳輸網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的電力不平衡，并因此禁止所述或每個(gè)第一變換器對(duì)功率流的調(diào)制改變所述或每個(gè)第三變換器中的功率流。2.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的電力傳輸網(wǎng)絡(luò)，其中所述或每個(gè)第一控制器被配置為選擇性地操作所述或所述相應(yīng)的第一變換器以對(duì)其第一電端子或第二電端子處的功率流進(jìn)行調(diào)制，從而衰減所述或所述相應(yīng)的電網(wǎng)中的至少一個(gè)功率振蕩。3.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的電力傳輸網(wǎng)絡(luò)，其中至少兩個(gè)變換器每個(gè)被指定為第二變換器，并且每個(gè)第二控制器被配置為選擇性地操作相應(yīng)的第二變換器以對(duì)其第二電端子處的功率流進(jìn)行調(diào)制，從而產(chǎn)生相應(yīng)的部分補(bǔ)償功率。4.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的電力傳輸網(wǎng)絡(luò)，其中至少兩個(gè)變換器每個(gè)既被指定為第一變換器又被指定為第二變換器。5.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的電力傳輸網(wǎng)絡(luò)，其中多個(gè)變換器的第一電端子能夠連接到相同的電網(wǎng)，并且具有能夠連接到相同的電網(wǎng)的第一電端子的所述多個(gè)變換器被指定為包括至少一個(gè)第一變換器和至少一個(gè)第二變換器。6.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的電力傳輸網(wǎng)絡(luò)，其中至少一個(gè)第二變換器操作性地連接到一個(gè)能量?jī)?chǔ)存器件或相應(yīng)的能量?jī)?chǔ)存器件，并且操作性地連接到所述或所述相應(yīng)的能量?jī)?chǔ)存器件的所述或每個(gè)第二變換器的所述第二控制器被配置為選擇性地操作所述或相應(yīng)的第二變換器以選擇性地儲(chǔ)存來(lái)自其第二電端子的能量或者將能量釋放到其第二電端子，并因此對(duì)其第二電端子處的功率流進(jìn)行調(diào)制以便產(chǎn)生至少部分補(bǔ)償功率。7.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的電力傳輸網(wǎng)絡(luò)，其中至少一個(gè)第一變換的第一控制器被配置為將功率調(diào)制參考信號(hào)傳送到至少一個(gè)第二變換器的第二控制器，以便通過(guò)所述第一變換器和所述第二變換器協(xié)調(diào)功率流的調(diào)制。8.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的電力傳輸網(wǎng)絡(luò)，還包括功率參考調(diào)制信號(hào)控制器，被配置為處理所述電力傳輸網(wǎng)絡(luò)的至少一個(gè)電氣測(cè)量值，以便產(chǎn)生用于操作所述或相應(yīng)的第二變換器的功率調(diào)制參考信號(hào)。9.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的電力傳輸網(wǎng)絡(luò)，其中至少一個(gè)第二控制器與至少一個(gè)第一控制器協(xié)調(diào)調(diào)整，以便通過(guò)對(duì)應(yīng)的第一變換器和第二變換器協(xié)調(diào)功率流的調(diào)制。10.—種控制電力傳輸網(wǎng)絡(luò)的方法，所述電力傳輸網(wǎng)絡(luò)包括多個(gè)變換器，每個(gè)變換器包括第一電端子和第二電端子，每個(gè)第一電端子能夠連接到電網(wǎng)，每個(gè)第二電端子操作性地連接到至少一個(gè)其它第二電端子，所述方法包括以下步驟: (a)將至少一個(gè)變換器指定為第一變換器； (b)將至少一個(gè)變換器指定為第二變換器； (c)將至少一個(gè)其它變換器指定為第三變換器； (d)操作所述或相應(yīng)的第一變換器以對(duì)其第一電端子或第二電端子處的功率流進(jìn)行調(diào)制；以及 (e)操作所述或相應(yīng)的第二變換器以對(duì)其第二電端子處的功率流進(jìn)行調(diào)制，從而產(chǎn)生補(bǔ)償功率以補(bǔ)償由所述或每個(gè)第一變換器對(duì)功率流的調(diào)制導(dǎo)致的所述電力傳輸網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的電力不平衡，并因此禁止所述或每個(gè)第一變換器對(duì)功率流的調(diào)制改變所述或每個(gè)第三變換器中的功率流。11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中操作所述或每個(gè)第一變換器以對(duì)其第一電端子或第二電端子處的功率流進(jìn)行調(diào)制的步驟包括操作所述或所述相應(yīng)的第一變換器以對(duì)其第一電端子或第二電端子處的功率流進(jìn)行調(diào)制，從而衰減所述或所述相應(yīng)的電網(wǎng)中的至少一個(gè)功率振蕩。12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的方法，其中所述電力傳輸網(wǎng)絡(luò)包括至少兩個(gè)第二變換器，所述方法還包括操作所述第二變換器中的每個(gè)以對(duì)其第二電端子處的功率流進(jìn)行調(diào)制，從而產(chǎn)生相應(yīng)的部分補(bǔ)償功率的步驟。13.根據(jù)權(quán)利要求10到12中任一項(xiàng)所述的方法，還包括將至少兩個(gè)變換器每個(gè)既指定為第一變換器又指定為第二變換器的步驟。14.根據(jù)權(quán)利要求10到13中任一項(xiàng)所述的方法，其中多個(gè)變換器的第一電端子能夠連接到相同的電網(wǎng)，所述方法包括將具有能夠連接到相同的電網(wǎng)的第一電端子的所述多個(gè)變換器指定為包括至少一個(gè)第一變換器和至少一個(gè)第二變換器的步驟。15.根據(jù)權(quán)利要求10到14中任一項(xiàng)所述的方法，其中至少一個(gè)第二變換器操作性地連接到一個(gè)能量?jī)?chǔ)存器件或相應(yīng)的能量?jī)?chǔ)存器件，所述方法包括操作被操作性地連接到所述或所述相應(yīng)的能量?jī)?chǔ)存器件的所述或每個(gè)第二變換器以選擇性地儲(chǔ)存來(lái)自其第二電端子的能量或者將能量釋放到其第二電端子，并因此對(duì)其第二電端子處的功率流進(jìn)行調(diào)制以便產(chǎn)生至少部分補(bǔ)償功率的步驟。
【文檔編號(hào)】H02M7/757GK105849996SQ201480071409
【公開(kāi)日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2014年10月28日
【發(fā)明人】A·亞當(dāng)奇克, 卡爾·大衛(wèi)·巴爾克
【申請(qǐng)人】通用電氣技術(shù)有限公司