[其他]交—直流变换器的控制装置

说明书

本发明涉及用于直流电力传输设备的交-直流变换器或频率变换器等的控制装置。

在惯用的直流电力传输系统中，交流-直流变换器装置与之连接的交流系统的容量大大地大于变换器装置的容量。即这个变流系统是很大的交流系统。在此情况下，变换器装置消耗的无功功率是以由如此之大的交流系统的大容量所补偿。

另一方面，在近几年中，直流传输装置常常建在没有大的发电厂的地方。换句话说，是通过直流电力传输装置把电力提供到较小交流系统的场所。但是当用较小交流系统时，即交流系统的容易远小于变换器装置的容量时，下面将提到的电压不稳性常常发生。

因为交流-直流变换器装置通常在恒功率控制情况下工作。如果因某种原因交流电压下降，则直流电流将为补偿传输电力的下降而增大。以此使传输功率不变。这样，交流-直流变换器装置的工作点移动了，由此消耗的无功功率的增大，导致了交流电压的进一步下降。这样，通过恒功率控制运行装置，直流电流又增加。如此重复运行直到该系统最终脱离稳定状态，即系统失调。

防止如此电压不稳定的方法已经被提出了。为此目的通常所用的系统包括被称为随电压变化的电流限制器，其中恒流控制系统的电流设定值是根据直流电压的减小而减小的。否则将特别使用同步补偿器式调相机或者静态变化补偿器。

下面，将简单讨论防止所述电压不稳定的方法;

（1）当交流系统的电压下降时，超前无功功率被高速提供到交流系统中，或者，反过来，交流-直流变换器装置消耗的滞后无功功率下降，这样交流系统的电压被保持稳定状态。

（2）电压波动被迅速控制使之消除。

调相机并不合适，因为其运行速度不够高，另一方面，静态变化补偿器和随电压变化的电流限制器都能高速运行。但是如果用高运行速度的静态变化补偿器或者随电压变化的电流限制器，电压波动将发生，或者反过来，电压波动将不能被迅速完全消除。同时，调相机或静态变化补偿器容量的增大一般总是增大装置的成本。当然，靠用调相机或静态变化补偿器和随电压变化的电流限制器所产生优点，其方法能明显地加以考虑。但是，在这种情况下，在调相机或静态变化补偿器控制系统和随电压变化的电流限制器的系统间的干扰问题将发生，换句话说，即使用上述方法（1）或（2），也不能克服实际问题。

因此，本发明的目的在于提供一交流-直流变换器的控制装置，它能稳定地运行，同时能把交流系统电压保持在一个规定值上。

为达到此目的，本发明的控制装置包括检测连到交流-直流变换器装置的交流系统的电压低于预定值的装置，在检测交流系统电压减小的同时，用来校正恒流控系统流的电流设定值的第一控制系统，以及当交流系统电压在预定时间周期消逝后还未被校正时用来校正恒流控制系统设定值的第二控制系统，尽管电流定值已由第一控制系统校正，但所述第二控制系统仍具有在预定时间周期内保持其校正输出值的作用。

本发明的控制装置，当交流系统电压在预定时间周期内超过预定值时，也可以具有消除保持所述校正输出值功能的装置。

根据上述装置，当交流系统的电压由于交流系统或类似系统中发生误动作而下降到低于预定值时，通过第一控制装置的作用，恒流控制系统的电流定值迅速减小。该过程的结果，导致交流-直流变换器装置消耗的无功功率的减小，这样，交流系统电压回到正常值。但是由于第一控制系统高速地作用，电压波动仍然发生。

如果交流系统的误动作在短时间内消除，并且如果交流系统回到原来的工作状态，则第二控制系统不运行。但是，如果交流系统的误动作仍然保持，这样，交流系统的条件改变了，则第二控制系统工作以减小恒流控制系统的电流定值，并且把电流定值保持一段时间，以稳定交流系统的工作条件。

从以下结合附图所作的详细描述中，可以更彻底地理解本发明。

图1是惯用的直流电力传输设备控制装置的方框图;

图2说明交流-直流变换器装置的工作特性的一个例子;

图3是本发明的一个实施例的方框图;

图4A-4F是说明本发明实施例的工作时间图;

图5是说明用于本发明实施例的交流系统的部分连接框图;

图6是说明对图3所示实施例作修改的方框图;

图7是说明本发明的另一实施例的方框图;

图8是说明本发明的再一实施例的方框图;

图9是说明图3所示实施例的工作顺序的流程图，其中电路元件23～29被微机取代（图中未示）;

图10A和图10B是共同说明如图7所示实施例的工作顺序的流程图，其中电路元件23～29和35～39被微机所取代（图中未示）。