[发明专利]用于控制补偿电压扰动的端口的装置

说明书

一种用于控制多端口高压直流输电设备中连接的端口(100、200、300)的装置。该端口能够在设备的DC部分(16)上提供或汲取包含在功率上限和功率下限之间的功率。该装置进一步包括至少一个调节模块(20)，其被配置成根据设备的DC部分的电压变化来改变端口在设备的DC部分上提供或汲取的功率。所述装置还包括限制模块(24)，该限制模块被配置成：当端口提供或汲取的功率与功率上限或功率下限之间的功率差变得小于确定值时，针对给定的电压变化，限制端口所提供或汲取的功率的变化。

背景技术

本发明涉及多端口高压直流(HVDC)输电设备技术领域，尤其涉及一种用于控制这种设备的端口的装置。

这种HVDC设备允许通过数百公里的直流电线路进行长距离输电，这些直流电线路构成了所述设备的DC部分。因此，这些设备允许传输直流电，而不是像传统设备情形下那样传输交流电。这种设备尤其用于向海上风电场输电或从海上风电场输电。

这种设备的端口通常允许将交流(AC)电压转换为直流(DC)电压，或将DC电压转换为AC电压。这些端口连接在AC供电网络和所述设备的DC部分之间。这些端口中的每个端口在所述设备的DC部分上提供或汲取功率。

图1示出了这种HVDC设备14的一个示例。在该示例中，第一端口100、第二端口200、第三端口300和第四端口400分别连接至第一AC供电网络102、第二AC供电网络202、第三AC供电网络302和第四AC供电网络402。这四个端口还通过DC线路连接至所述设备的DC部分16。在该示例中，第四端口400连接至风电场，并且将恒定功率传送至所述设备的DC部分16。

实际上，这种设备的DC部分的电压是变化的。例如，端口可能会发生故障，或端口与设备的DC部分或与其中一个AC供电网络断开连接，以进行维护操作。在这种情况下，端口不再在设备的DC部分上提供或汲取功率，使得设备的DC部分上汲取的功率与提供的功率之间出现总体不平衡。所提供或汲取的功率与DC部分的电压共同增加或减少。例如，第四端口400可能发生故障，使得提供给设备的DC部分的功率降低，因此设备的DC部分的电压下降。

为了补偿DC部分的功率损失，现有技术已知的控制装置允许通过增加其余端口100、200、300中的每个端口的功率贡献来控制设备的端口。

图2给出了由根据现有技术的装置执行的这种补偿的一个示例。图2中的曲线图示出图1的设备14的DC部分16的电压变化，该变化是现有技术的装置控制的每个端口在所述DC部分上提供或汲取的功率的函数。P₅是示出在设备的DC部分上提供的功率与所汲取的功率之间不平衡的情况下(例如在第四端口400发生故障之后)设备的DC部分16中的电压变化的特性曲线。由于丢失了原本向设备的DC部分提供500兆瓦(MW)功率的第四端口，因而出现了相当于500MW的功率赤字ΔP_dis。所述设备遭受的该功率赤字会导致DC部分的电压下降ΔV_dc。原本等于V_dc0的DC部分的电压现在等于修改后的电压V′_dc。