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Patent Searching and Data


Title:
CONVERTER AND OPERATION THEREOF
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/101305
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a converter station (1) having two line-commutated converters (4, 5), and to a method for operating the converter station (1). The two converters (4, 5) are electrically connected in an anti-parallel circuit at the same voltage polarity of a bipolar high-voltage direct current transmission line (30). One of the converters (4, 5) is operated as a rectifier in an AC network (27) and the other converter (4) is operated as an inverter in the AC network (27). A station reactive power (Q1) exchanged between the converter station (1) and the AC network (27) is controlled by an active power specification for converter active powers (P1) that is identical for both converters (4, 5), each of these converter active powers being exchanged between the converters (4, 5) and the AC network (27).

Inventors:
SÖLLNER, Nicolas (Görlitzer Str. 8, Erlangen, 91058, DE)
MESSNER, Johann (Kosbacher Weg 6a, Erlangen, 91056, DE)
Application Number:
EP2017/080104
Publication Date:
May 31, 2019
Filing Date:
November 22, 2017
Export Citation:
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Assignee:
SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT (Werner-von-Siemens-Straße 1, München, 80333, DE)
International Classes:
H02M1/42; H02J3/18; H02J3/36; H02M7/493; H02M7/515; H02M7/757; H02M7/77
Foreign References:
US4013937A1977-03-22
JPH11252790A1999-09-17
US3829759A1974-08-13
EP0290914A11988-11-17
Other References:
LARS-ERIK JUHLIN ET AL: "Parallel Connection of Convertors for HVDC Transmission", IEEE TRANSACTIONS ON POWER APPARATUS AND SYSTEMS, IEEE INC. NEW YORK, US, vol. PAS-97, no. 3, May 1978 (1978-05-01), pages 714 - 724, XP011180574, ISSN: 0018-9510, DOI: 10.1109/TPAS.1978.354542
None
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Claims:
Patentansprüche

1. Verfahren zum Betrieb einer Stromrichterstation (1) mit zwei netzgeführten Stromrichtern (4, 5), wobei

- die beiden Stromrichter (4, 5) in einer

Antiparallelschaltung mit derselben Spannungspolarität einer bipolaren Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragungsstrecke (30) elektrisch verbunden werden,

- einer der Stromrichter (4, 5) als Gleichrichter an einem Wechselstromnetz (27) betrieben wird,

- der andere Stromrichter (4, 5) als Wechselrichter an dem Wechselstromnetz (27) betrieben wird und

- eine zwischen der Stromrichterstation (1) und dem

Wechselstromnetz (27) ausgetauschte

Stationsblindleistung (Ql) durch eine für beide

Stromrichter (4, 5) identische Wirkleistungsvorgabe für Stromrichterwirkleistungen (PI), die jeweils zwischen einem Stromrichter (4, 5) und dem Wechselstromnetz (27)

ausgetauscht werden, gesteuert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, dass ein Blindleistungssollwert für die Stationsblindleistung (Ql) vorgegeben wird und durch die Wirkleistungsvorgabe eine Summe von

Stromrichterblindleistungen (Qll, Q12), die zwischen den Stromrichtern (4, 5) und dem Wechselstromnetz (27)

ausgetauscht werden, auf den Blindleistungssollwert

eingestellt wird.

3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Offset eines

Blindleistungsaustausches zwischen der

Stromrichterstation (1) und dem Wechselstromnetz (27) durch Zuschalten oder Abschalten wenigstens eines

Wechselstromfilters (54) an einem Netzanschluss (50) der Stromrichterstation (1) an das Wechselstromnetz (27)

verändert wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3,

dadurch gekennzeichnet, dass ein durch ein Zuschalten oder Abschalten wenigstens eines Wechselstromfilters (54)

verursachter Blindleistungssprung des

Blindleistungsaustausches zwischen der

Stromrichterstation (1) und dem Wechselstromnetz (27) durch eine dem Blindleistungssprung entgegenwirkende Änderung der Wirkleistungsvorgabe für die Stromrichterwirkleistungen (Pli, P12) zum Zeitpunkt des Zuschaltens oder Abschaltens des wenigstens einen Wechselstromfilters (54) reduziert wird.

5. Stromrichterstation (1) umfassend

- zwei netzgeführte Stromrichter (4, 5), die jeweils

wahlweise als ein Gleichrichter oder als ein Wechselrichter an einem Wechselstromnetz (27) betreibbar und mit derselben Spannungspolarität einer bipolaren Hochspannungs-Gleichstrom übertragungsstrecke (30) elektrisch verbindbar sind,

- und eine Steuereinheit (46), die eingerichtet ist, eine zwischen der Stromrichterstation (1) und dem

Wechselstromnetz (27) ausgetauschte

Stationsblindleistung (Ql) durch eine für beide

Stromrichter (4, 5) identische Wirkleistungsvorgabe für

Stromrichterwirkleistungen (PI), die jeweils zwischen einem Stromrichter (4, 5) und dem Wechselstromnetz (27)

ausgetauscht werden, zu steuern, wenn beide Stromrichter (4, 5) in einer Antiparallelschaltung mit derselben

Spannungspolarität der Hochspannungs-Gleichstrom

übertragungsstrecke (30) verbunden sind.

6. Stromrichterstation (1) nach Anspruch 5,

dadurch gekennzeichnet, dass das Wechselstromnetz (27) dreiphasig ist.

7. Stromrichterstation (1) nach Anspruch 6,

dadurch gekennzeichnet, dass jeder Stromrichter (4, 5) zwölf in einer aus zwei Sechspuls-Brückenschaltungen (26.1, 26.2) bestehenden Zwölfpuls-Brückenschaltung (26) angeordnete

Ventileinheiten (7) aufweist.

8. Stromrichterstation (1) nach Anspruch 7,

dadurch gekennzeichnet, dass jede Ventileinheit (7)

wenigstens einen Thyristor aufweist.

9. Stromrichterstation (1) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Stromrichter (4, 5) durch eine Transformatoreinheit (11) mit dem Wechselstromnetz (27) verbunden ist, die für jede Phase des Wechselstromnetzes (27) eine Primärwicklung (13), eine erste Sekundärwicklung (15) und eine zweite Sekundärwicklung (17) aufweist, wobei die Primärwicklungen (13) durch eine Sternschaltung miteinander verbunden sind, die ersten Sekundärwicklungen (15) durch eine Dreieckschaltung miteinander verbunden sind und die zweiten Sekundärwicklungen (17) durch eine Sternschaltung miteinander verbunden sind.

10. Stromrichterstation (1) nach Anspruch 9,

dadurch gekennzeichnet, dass jedes Wicklungsende jeder ersten Sekundärwicklung (15) mit einer ersten Sechspuls- Brückenschaltung (26.1) eines Stromrichters (4, 5) verbunden ist .

11. Stromrichterstation (1) nach Anspruch 9 oder 10,

dadurch gekennzeichnet, dass ein von einem Sternpunkt (19) der Sternschaltung abgewandtes Wicklungsende jeder zweiten Sekundärwicklung (17) mit einer zweiten Sechspuls- Brückenschaltung (26.2) eines Stromrichters (4, 5) verbunden ist .

Description:
Beschreibung

Stromrichterstation und deren Betrieb

Die Erfindung betrifft eine Stromrichterstation mit zwei netzgeführten Stromrichtern und ein Verfahren zu deren

Betrieb .

Elektrische Energie wird zwischen Wechselstromnetzen über große Entfernungen häufig mit hoher Gleichspannung

übertragen, da die Energieübertragung mit Gleichspannung über große Entfernungen gegenüber einer Energieübertragung mit Wechselspannung verlustärmer und kostengünstiger ist. Diese Art der Energieübertragung wird als Hochspannungs- Gleichstrom-Übertragung (HGÜ) bezeichnet. Die

Energieübertragung kann dabei über eine monopolare oder eine bipolare Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragungsstrecke (HGÜ- Strecke) erfolgen. Eine monopolare HGÜ-Strecke weist nur eine Hochspannungsleitung auf, an der eine Hochspannung gegenüber einem Erdpotential anliegt. Eine bipolare HGÜ-Strecke weist zwei Hochspannungsleitungen auf, wobei an einer

Hochspannungsleitung eine gegenüber einem Erdpotential positive Hochspannung anliegt und an der anderen

Hochspannungsleitung eine gegenüber dem Erdpotential negative Hochspannung anliegt. Die der gleichen Spannungspolarität zugeordneten Teile einer HGÜ-Strecke werden im Folgenden als Pole der HGÜ-Strecke bezeichnet. Eine monopolare HGÜ-Strecke weist somit einen Pol auf, eine bipolare HGÜ-Strecke weist zwei Pole auf.

Um eine HGÜ-Strecke mit einem Wechselstromnetz zu verbinden, ist zwischen dem Wechselstromnetz und einem Ende der HGÜ- Strecke eine Stromrichterstation angeordnet, in der die

Umwandlung zwischen Wechselstrom und Wechselspannung des Wechselstromnetzes in Gleichstrom und Gleichspannung der HGÜ erfolgt. Stromrichterstationen weisen für jeden mit ihr verbundenen Pol der HGÜ-Strecke einen Stromrichter auf, der häufig als ein netzgeführter Stromrichter (LCC = Line Commutated Converter) auf Thyristorbasis ausgeführt ist. Im Unterschied zu einem selbstgeführten Stromrichter (VSC = Voltage Sourced Converter) benötigt ein netzgeführter

Stromrichter zu seinem Betrieb Blindleistung aus dem

Wechselstromnetz. Die von einem netzgeführten Stromrichter mit dem Wechselstromnetz ausgetauschte Blindleistung ist prinzipbedingt gemäß einer die Blindleistung mit der

Wirkleistung in Beziehung setzenden Kennlinie von der

Wirkleistung abhängig, die von dem Stromrichter übertragen wird. Blind- und Wirkleistung können daher bei einem

netzgeführten Stromrichter nicht ohne Weiteres unabhängig voneinander eingestellt werden. Insbesondere lassen sich netzgeführte Stromrichter daher ohne Veränderung des

Wirkleistungsflusses auch nur sehr eingeschränkt zu einer Blindleistungskompensation im Wechselstromnetz verwenden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine insbesondere hinsichtlich des Blindleistungsaustausches mit einem

Wechselstromnetz verbesserte Stromrichterstation an einer bipolaren Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragungsstrecke und ein hinsichtlich des Blindleistungsaustausches verbessertes Verfahren zu dem Betrieb einer derartigen Stromrichterstation anzugeben .

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch eine Stromrichterstation mit den Merkmalen des Anspruchs 5 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betrieb einer

Stromrichterstation mit zwei netzgeführten Stromrichtern werden die beiden Stromrichter in einer Antiparallelschaltung mit derselben Spannungspolarität einer bipolaren

Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragungsstrecke elektrisch verbunden. Einer der Stromrichter wird als Gleichrichter an einem Wechselstromnetz betrieben, der andere Stromrichter wird als Wechselrichter an dem Wechselstromnetz betrieben und eine zwischen der Stromrichterstation und dem

Wechselstromnetz ausgetauschte Stationsblindleistung wird durch eine für beide Stromrichter identische

Wirkleistungsvorgabe für Stromrichterwirkleistungen

gesteuert, die jeweils zwischen einem Stromrichter und dem Wechselstromnetz ausgetauscht werden.

Die Erfindung sieht also vor, die beiden Stromrichter der Stromrichterstation in einer Antiparallelschaltung monopolar, das heißt an derselben Spannungspolarität einer bipolaren HGÜ-Strecke zu betreiben. Einer der Stromrichter wird als Gleichrichter an dem Wechselstromnetz betrieben, das heißt dieser Stromrichter entnimmt Wirkleistung aus dem

Wechselstromnetz. Der andere Stromrichter wird als

Wechselrichter an dem Wechselstromnetz betrieben, das heißt dieser Stromrichter überträgt Wirkleistung in das

Wechselstromnetz. Dabei wird die von der Stromrichterstation mit dem Wechselstromnetz ausgetauschte Stationsblindleistung durch eine für beide Stromrichter identische

Wirkleistungsvorgabe für deren Stromrichterwirkleistungen gesteuert, das heißt beide Stromrichter werden mit derselben Stromrichterwirkleistung betrieben .

Die Erfindung nutzt aus, dass die Stationswirkleistung, die die Stromrichterstation mit dem Wechselstromnetz austauscht, die Differenz der Stromrichterwirkleistungen der beiden

Stromrichter ist, da einer der Stromrichter als Gleichrichter betrieben wird und der andere Stromrichter als Wechselrichter betrieben wird, während die Stationsblindleistung die Summe der Stromrichterblindleistungen ist. Da die Stromrichter mit gleichen Stromrichterwirkleistungen betrieben werden, heben sich die Stromrichterwirkleistungen unter Vernachlässigung der Verluste gegeneinander auf, so dass die

Stationswirkleistung, die zwischen der Stromrichterstation und dem Wechselstromnetz ausgetauscht wird, verschwindet. Da außerdem jede Stromrichterblindleistung gemäß einer Kennlinie von der jeweiligen Stromrichterwirkleistung abhängt, kann die Stationsblindleistung durch eine Änderung der

Wirkleistungsvorgabe für die Stromrichterwirkleistungen gesteuert werden. Beispielsweise kann die

Stationsblindleistung erhöht werden, indem die

Stromrichterwirkleistungen für Gleich- und Wechselrichter um denselben Betrag erhöht werden.

Die Erfindung ermöglicht also neben dem herkömmlichen

Betriebsmodus der Stromrichterstation, in dem die

netzgeführten Stromrichter beide als Gleich- oder als

Wechselrichter und an verschiedenen Polen der HGÜ-Strecke betrieben werden, einen weiteren Betriebsmodus, in dem zwischen der Stromrichterstation und dem Wechselstromnetz keine Stationswirkleistung ausgetauscht wird, sondern mit der Stromrichterstation eine Netzsystemdienstleistung der

Blindleistungskompensation erbracht wird, ähnlich wie mit selbstgeführten Stromrichtern oder einem

Blindleistungskompensator (SVC = Static Var Compensator) .

Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass ein

Blindleistungssollwert für die Stationsblindleistung

vorgegeben wird und durch die Wirkleistungsvorgabe eine Summe von Stromrichterblindleistungen, die von den Stromrichtern mit dem Wechselstromnetz ausgetauscht werden, auf den

Blindleistungssollwert eingestellt wird. Dies ermöglicht, die Stationsblindleistung durch die Wirkleistungsvorgabe für die Stromrichterwirkleistungen der Stromrichter auf einen

Sollwert einzustellen.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass ein Offset eines Blindleistungsaustausches zwischen der

Stromrichterstation und dem Wechselstromnetz durch Zuschalten oder Abschalten wenigstens eines Wechselstromfilters an einem Netzanschluss der Stromrichterstation an das Wechselstromnetz verändert wird. Dabei kann ein durch ein Zuschalten oder Abschalten wenigstens eines Wechselstromfilters verursachter Blindleistungssprung des Blindleistungsaustausches zwischen der Stromrichterstation und dem Wechselstromnetz durch eine dem Blindleistungssprung entgegenwirkende Änderung der

Wirkleistungsvorgabe für die Stromrichterwirkleistungen zum Zeitpunkt des Zuschaltens oder Abschaltens des wenigstens einen Wechselstromfilters reduziert werden. Dadurch kann der Blindleistungsaustausch zwischen der Stromrichterstation und dem Wechselstromnetz zusätzlich durch Zu- oder Abschalten von Wechselstromfiltern gesteuert werden. Ohne weitere Maßnahmen verursacht das Zuschalten und Abschalten von

Wechselstromfiltern jedoch einen Blindleistungssprung des Blindleistungsaustausches zwischen der Stromrichterstation und dem Wechselstromnetz. Dieser Blindleistungssprung kann durch eine Änderung der Stromrichterwirkleistungen zum

Zeitpunkt des Zuschaltens oder Abschaltens vorteilhaft reduziert werden. Auch diese Ausgestaltung der Erfindung nutzt aus, dass der entgegensetzte Betrieb der Stromrichter es ermöglicht, die Stationsblindleistung durch die

Stromrichterwirkleistungen zu beeinflussen.

Eine erfindungsgemäße Stromrichterstation umfasst zwei netzgeführte Stromrichter, die jeweils wahlweise als ein Gleichrichter oder als ein Wechselrichter an einem

Wechselstromnetz betreibbar und mit derselben

Spannungspolarität einer bipolaren Hochspannungs-Gleichstrom übertragungsstrecke elektrisch verbindbar sind, und eine Steuereinheit, die eingerichtet ist, eine zwischen der

Stromrichterstation und dem Wechselstromnetz ausgetauschte Stationsblindleistung durch eine für beide Stromrichter identische Wirkleistungsvorgabe für

Stromrichterwirkleistungen, die jeweils zwischen einem

Stromrichter und dem Wechselstromnetz ausgetauscht werden, zu steuern, wenn beide Stromrichter in einer

Antiparallelschaltung mit derselben Spannungspolarität der Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragungsstrecke verbunden sind.

Eine erfindungsgemäße Stromrichterstation ermöglicht die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit den oben genannten Vorteilen. Gegenüber einer herkömmlichen

Stromrichterstation mit netzgeführten Stromrichtern werden lediglich eine Schaltung, die die Antiparallelisierung der beiden Stromrichter ermöglicht, sowie eine Steuereinheit, die zur erfindungsgemäßen Steuerung der

Stromrichterwirkleistungen der antiparallel geschalteten Stromrichter eingerichtet ist, benötigt. Für die Schaltung können gegebenenfalls bereits vorhandene Schaltvorrichtungen einer Stromrichterstation verwendet werden, wobei

erforderlichenfalls ein Isolationspegel dieser

Schaltvorrichtungen auf ein Hochspannungspotential erhöht werden muss. Die Einrichtung der Steuereinheit kann

beispielsweise durch eine entsprechende Programmierung realisiert werden. Daher ist der zusätzliche Hardwareaufwand für eine erfindungsgemäße Stromrichterstation gegenüber einer herkömmlichen Stromrichterstation mit netzgeführten

Stromrichtern relativ gering. Die Erfindung kann daher gegebenenfalls auch zur Aufrüstung existierender bipolarer Stromrichterstationen mit netzgeführten Stromrichtern genutzt werden .

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das Wechselstromnetz dreiphasig ist. In diesem Fall kann jeder Stromrichter beispielsweise zwölf in einer aus zwei

Sechspuls-Brückenschaltungen bestehenden Zwölfpuls- Brückenschaltung angeordnete Ventileinheiten aufweisen, wobei jede Ventileinheit insbesondere wenigstens einen Thyristor aufweisen kann. Ferner kann dabei jeder Stromrichter durch eine Transformatoreinheit mit dem Wechselstromnetz verbunden sein, die für jede Phase des Wechselstromnetzes eine

Primärwicklung, eine erste Sekundärwicklung und eine zweite Sekundärwicklung aufweist, wobei die Primärwicklungen durch eine Sternschaltung miteinander verbunden sind, die ersten Sekundärwicklungen durch eine Dreieckschaltung miteinander verbunden sind und die zweiten Sekundärwicklungen durch eine Sternschaltung miteinander verbunden sind. Bei einer

derartigen Ausbildung der Stromrichter ist vorzugsweise jedes Wicklungsende jeder ersten Sekundärwicklung mit einer ersten Sechspuls-Brückenschaltung eines Stromrichters verbunden und/oder ein von einem Sternpunkt der Sternschaltung abgewandtes Wicklungsende jeder zweiten Sekundärwicklung ist mit einer zweiten Sechspuls-Brückenschaltung eines

Stromrichters verbunden. Die vorgenannten Ausgestaltungen der Erfindung beziehen sich auf die vorherrschende Ausbildung von HGÜ-Strecken zwischen dreiphasigen Wechselstromnetzen. In diesen Fällen haben sich insbesondere Stromrichterstationen mit zwölfpulsigen Stromrichtern und den weiteren vorgenannten Eigenschaften bewährt, die daher auch vorteilhafte

Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung darstellen. Es sei jedoch betont, dass die Erfindung nicht auf dreiphasige

Wechselstromnetze und/oder Stromrichter der vorgenannten Art eingeschränkt ist, sondern beispielsweise auch für einphasige Wechselstromnetze und/oder sechspulsige Stromrichter

anwendbar ist.

Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im

Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung von

Ausführungsbeispielen, die im Zusammenhang mit den

Zeichnungen näher erläutert werden. Dabei zeigen:

FIG 1 einen Schaltplan einer Stromrichterstation gemäß dem Stand der Technik,

FIG 2 schematisch zwei Stromrichterstationen, die über eine HGÜ-Strecke verbunden sind,

FIG 3 einen Netzanschluss einer Stromrichterstation an ein Wechselstromnetz,

FIG 4 eine erste Ausführungsform eines

Wechselstromfilters ,

FIG 5 eine zweite Ausführungsform eines

Wechselstromfilters , FIG 6 eine dritte Ausführungsform eines

Wechselstromfilters .

Einander entsprechende Teile sind in den Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

Figur 1 zeigt einen Schaltplan einer Stromrichterstation 1 gemäß dem Stand der Technik für eine Energieübertragung über eine bipolare HGÜ-Strecke 30. Die Stromrichterstation 1 umfasst zwei netzgeführte Stromrichter 4, 5 (LCC = Line

Commutated Converter), die jeweils wahlweise als ein

Gleichrichter oder als ein Wechselrichter an einem

dreiphasigen Wechselstromnetz 27, 28 betreibbar sind.

Jeder Stromrichter 4, 5 weist zwölf Ventileinheiten 7 auf, die in einer aus zwei Sechspuls-Brückenschaltungen 26.2, 26.2 bestehenden Zwölfpuls-Brückenschaltung 26 angeordnet sind. Jede Ventileinheit 7 weist einen Thyristor oder mehrere in Reihe oder parallel geschaltete Thyristoren auf. Zu jeder Ventileinheit 7 ist ein Überspannungsableiter 9 parallel geschaltet .

Jeder Stromrichter 4, 5 ist durch eine

Transformatoreinheit 11 mit dem Wechselstromnetz 27

verbunden, die für jede Phase des Wechselstromnetzes 27 eine Primärwicklung 13, eine erste Sekundärwicklung 15 und eine zweite Sekundärwicklung 17 aufweist. Die Primärwicklungen 11 jeder Transformatoreinheit 11 sind durch eine Sternschaltung miteinander verbunden, die ersten Sekundärwicklungen 15 sind durch eine Dreieckschaltung miteinander verbunden und die zweiten Sekundärwicklungen 17 sind durch eine Sternschaltung miteinander verbunden.

Jedes Wicklungsende jeder ersten Sekundärwicklung 15 ist mit einer von sechs Ventileinheiten 7 gebildeten ersten

Sechspuls-Brückenschaltung 26.1 verbunden. Ein von einem Sternpunkt 19 der Sternschaltung abgewandtes Wicklungsende jeder zweiten Sekundärwicklung 17 ist mit einer von den anderen sechs Ventileinheiten 7 des jeweiligen

Stromrichter 4, 5 gebildeten zweiten Sechspuls- Brückenschaltung 26.2 verbunden.

Ein erster Stromrichter 4 ist mit einem ersten Pol 21 der HGÜ-Strecke 30 verbunden. Dazu ist die zweite Sechspuls- Brückenschaltung 26.2 des ersten Stromrichters 4 mit dem ersten Pol 21 der HGÜ-Strecke 30 verbunden. Der zweite

Stromrichter 5 ist mit dem zweiten Pol 23 der HGÜ-Strecke 30 verbunden. Dazu ist die zweite Sechspuls-

Brückenschaltung 26.2 des zweiten Stromrichters 5 mit dem zweiten Pol 23 der HGÜ-Strecke 30 verbunden. Ferner sind die beiden Stromrichter 4, 5 über eine auf Mittelspannung

ausgelegte Stromrichterverbindungsleitung 25 miteinander verbunden. Dazu sind die ersten Sechspuls- Brückenschaltungen 26.1 beider Stromrichter 4, 5 mit der Stromrichterverbindungsleitung 25 verbunden.

Figur 2 zeigt schematisch zwei Stromrichterstationen 1, 2, die gleichstromseitig miteinander über eine HGÜ-Strecke 30 verbunden sind. Wechselstromseitig ist eine erste

Stromrichterstation 1 mit einem ersten Wechselstromnetz 27 verbunden, und die zweite Stromrichterstation 2 ist mit einem zweiten Wechselstromnetz 28 verbunden.

Die HGÜ-Strecke 30 ist bipolar mit einem ersten Pol 21 und einem zweiten Pol 23 und Hochspannungsleitungen 32, 34 zwischen den beiden Stromrichterstationen 1, 2 ausgebildet.

Jede Stromrichterstation 1, 2 ist wie die in Figur 1

dargestellte Stromrichterstation 1 ausgebildet, wobei die mit jeweils einem Pol 21, 23 verbundenen Ausgänge jeder

Stromrichterstation 1, 2 über eine Polverbindungsleitung 36 miteinander verbindbar sind. Die mit jeweils einem Pol 21, 23 verbundenen Ausgänge einer Stromrichterstation 1, 2 können ferner beispielsweise über (nicht dargestellte)

Polwendeschaltungen miteinander verbindbar sein. Die

Polverbindungsleitung 36 jeder Stromrichterstation 1, 2 ist ferner über einen Umkonfigurationsschalter 40 mit der

Stromrichterverbindungsleitung 25 der Stromrichterstation 1,

2 verbindbar und weist zwischen ihrer Verbindung mit dem Umkonfigurationsschalter 40 und jedem Stromrichter 4, 5 der Stromrichterstation 1, 2 einen Unterbrechungsschalter 42 auf. Die Stromrichterverbindungsleitungen 25 der

Stromrichterstationen 1, 2 sind über eine

Mittelspannungsleitung 44 miteinander verbunden. Jede

Stromrichterstation 1, 2, 3 weist eine Steuereinheit 46 auf, durch die die Ventileinheiten 7 ihrer Stromrichter 4, 5 angesteuert werden.

In dem in Figur 2 dargestellten Fall werden beide

Stromrichterstationen 1, 2 gemäß dem erfindungsgemäßen

Verfahren betrieben. Dabei werden die beiden Stromrichter 4,

5 jeder Stromrichterstation 1, 2 in einer

Antiparallelschaltung mit derselben Spannungspolarität der HGÜ-Strecke 30 verbunden, wobei die polseitigen Ausgänge jeder Stromrichterstation 1, 2 über deren

Polverbindungsleitung 36 miteinander verbunden und von der HGÜ-Strecke 30 getrennt werden. Alternativ können die

polseitigen Ausgänge jeder Stromrichterstation 1, 2

beispielsweise über eine Polwendeschaltung miteinander verbunden werden. Die Stromrichterstationen 1, 2 werden also jeweils monopolar und in einem Stand-Alone-Betrieb, das heißt an derselben Spannungspolarität und von der HGÜ-Strecke 30 entkoppelt, betrieben.

Ferner wird einer der Stromrichter 4, 5 jeder

Stromrichterstation 1, 2 als Wechselrichter betrieben, das heißt er überträgt eine Stromrichterwirkleistung PI, P2 in das mit ihm verbundene Wechselstromnetz 27, 28. Der andere Stromrichter 5 der Stromrichterstation 1, 2 wird als

Gleichrichter betrieben, das heißt er entnimmt die

Stromrichterwirkleistung PI, P2 aus dem jeweiligen

Wechselstromnetz 27, 28. Dabei werden die beiden

Stromrichter 4, 5 jeder Stromrichterstation 1, 2 mit

derselben Stromrichterwirkleistung PI, P2 betrieben. Dadurch heben sich die Stromrichterwirkleistungen PI, P2 der

Stromrichter 4, 5 jeder Stromrichterstation 1, 2 unter

Vernachlässigung der Verluste gegenseitig auf, so dass die Stationswirkleistung jeder Stromrichterstation 1, 2

verschwindet .

In dem in Figur 2 dargestellten Beispiel wird der erste

Stromrichter 4 einer ersten Stromrichterstation 1 als

Wechselrichter betrieben, das heißt er überträgt die

Stromrichterwirkleistung PI in das erste Wechselstromnetz 27. Der zweite Stromrichter 5 der ersten Stromrichterstation 1 wird als Gleichrichter betrieben, das heißt er entnimmt die Stromrichterwirkleistung PI aus dem ersten

Wechselstromnetz 27.

Der erste Stromrichter 4 der zweiten Stromrichterstation 2 wird als Gleichrichter betrieben, das heißt er entnimmt die Stromrichterwirkleistung P2 aus dem zweiten

Wechselstromnetz 28. Der zweite Stromrichter 5 der zweiten Stromrichterstation 2 wird als Wechselrichter betrieben, das heißt er überträgt die Stromrichterwirkleistung P2 in das zweite Wechselstromnetz 28.

Jede Stromrichterstation 1, 2 tauscht mit dem

Wechselstromnetz 27, 28, mit dem sie verbunden ist, eine Stationsblindleistung Ql, Q2 aus, wobei Ql die

Stationsblindleistung der ersten Stromrichterstation 1 bezeichnet und Q2 die Stationsblindleistung der zweiten

Stromrichterstation 2 bezeichnet. Die Stationsblindleistung Ql der ersten Stromrichterstation 1 ist die Summe der

Stromrichterblindleistungen Qll, Q12, die jeweils zwischen den Stromrichtern 4, 5 der ersten Stromrichterstation 1 und dem ersten Wechselstromnetz 27 ausgetauscht werden.

Entsprechend ist die Stationsblindleistung Q2 der zweiten Stromrichterstation 2 die Summe der

Stromrichterblindleistungen Q21, Q22, die jeweils zwischen den Stromrichtern 4, 5 der zweiten Stromrichterstation 2 und dem zweiten Wechselstromnetz 28 ausgetauscht werden. Die Richtung jedes Wirk- und Blindleistungsflusses ist in Figur 2 durch einen Pfeil dargestellt. Wenn die beiden

Stromrichter 4, 5 jeder Stromrichterstation 1, 2 gleichartig ausgebildet sind, gilt Qll = Q12 und Q21 = Q22.

Die Stromrichterwirkleistungen PI, P2 der Stromrichter 4, 5 einer Stromrichterstation 1, 2 werden mittels der

Steuereinheit 46 der Stromrichterstation 1, 2 durch eine für beide Stromrichter 4, 5 identische Wirkleistungsvorgabe für die Stromrichterwirkleistungen PI, P2 gesteuert. Da die

Stromrichterblindleistung Qll bis Q22 eines Stromrichters 4,

5 gemäß einer Kennlinie von der Stromrichterwirkleistung PI, P2 des Stromrichters 4, 5 abhängt, kann die

Stationsblindleistung Ql, Q2 einer Stromrichterstation 1, 2 durch die Wirkleistungsvorgabe für die

Stromrichterwirkleistungen PI, P2 der Stromrichter 4, 5 der Stromrichterstation 1, 2 gesteuert werden. Beispielsweise kann die Stationsblindleistung Ql, Q2 erhöht werden, indem die Stromrichterwirkleistungen PI, P2 erhöht werden.

Erfindungsgemäß wird ein Blindleistungssollwert der

Stationsblindleistung Ql, Q2 vorgegeben und die

Stationsblindleistung Ql, Q2 wird durch die

Wirkleistungsvorgabe für die Stromrichterwirkleistungen PI,

P2 der Stromrichterstation 1, 2 auf den

Blindleistungssollwert eingestellt. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht daher, mit einer Stromrichterstation 1,

2 für ein Wechselstromnetz 27, 28 eine

Netzsystemdienstleistung der Blindleistungskompensation zu erbringen, ähnlich wie mit selbstgeführten Stromrichtern oder einem Blindleistungskompensator (SVC = Static Var

Compensator) .

Statt mit beiden Stromrichterstationen 1, 2 eine derartige Netzsystemdienstleistung der Blindleistungskompensation zu erbringen, kann die Netzsystemdienstleistung natürlich auch mit nur einer der Stromrichterstationen 1, 2 für das mit ihr verbundene Wechselstromnetz 27, 28 erbracht werden, wobei die andere Stromrichterstation 1, 2 beispielsweise abgeschaltet ist oder elektrische Leistung mit einer weiteren (nicht dargestellten) Stromrichterstation über eine HGÜ-Strecke austauscht .

Eine Weitergestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens bezieht sich auf das Zuschalten oder Abschalten von

Wechselstromfiltern 54 an einem Netzanschluss 50 einer

Stromrichterstation 1, 2 an ein Wechselstromnetz 27, 28.

Figur 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines

Netzanschlusses 50 einer Stromrichterstation 1 an ein

Wechselstromnetz 27. Die Stromrichterstation 1 ist wie eine der in Figur 2 gezeigten Stromrichterstationen 1, 2

ausgebildet. Der Netzanschluss 50 weist mehrere

Sammelschienen 52, Sammelschienenabgänge 53 und

Wechselstromfilter 54 auf, die miteinander durch

Leistungsschalter 56 verschaltbar sind. Durch das Zuschalten und Abschalten von Wechselstromfiltern 54 wird ein Offset des Blindleistungsaustausches zwischen der Stromrichterstation 1 und dem Wechselstromnetz 27 geändert. Dabei kann vorgesehen sein, dass ein Blindleistungssprung der

Stationsblindleistung Ql, der durch ein Zuschalten oder

Abschalten wenigstens eines Wechselstromfilters 54 verursacht wird, durch eine dem Blindleistungssprung entgegenwirkende Änderung der Stromrichterwirkleistungen PI der Stromrichter 4, 5 der Stromrichterstation 1 zum Zeitpunkt des Zuschaltens oder Abschaltens des wenigstens einen Wechselstromfilters 54 reduziert wird. Mit anderen Worten wird die

Stationsblindleistung Ql der Stromrichterstation 1 zum

Zeitpunkt des Zuschaltens oder Abschaltens des wenigstens einen Wechselstromfilters 54 durch eine Änderung der

Stromrichterwirkleistungen PI derart geändert, dass diese Änderung den Blindleistungssprung wenigstens teilweise kompensiert .

Die Figuren 4 bis 6 zeigen Schaltpläne verschiedener

Ausführungsformen von Wechselstromfiltern 54, die an einem Netzanschluss 50 verwendet werden können. Figur 4 zeigt einen Wechselstromfilter 54 mit einem Kondensator 60 und einer zu dem Kondensator 60 in Reihe geschalteten Parallelschaltung einer Spule 62 und eines

Widerstands 64. Der Wechselstromfilter 54 weist außerdem einen geerdeten Filterüberspannungsableiter 66 auf.

Figur 5 zeigt einen Wechselstromfilter 54, der sich von dem in Figur 4 gezeigten Wechselstromfilter 54 nur dadurch unterscheidet, dass eine Reihenschaltung einer Spule 62 und eines Schwingkreises 68 parallel zu dem Widerstand 64

geschaltet ist.

Figur 6 zeigt einen Wechselstromfilter 54, der sich von dem in Figur 4 gezeigten Wechselstromfilter 54 nur dadurch unterscheidet, dass eine Reihenschaltung einer Spule 62 und zweier Schwingkreise 68 parallel zu dem Widerstand 64

geschaltet ist.

Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte

Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der

Erfindung zu verlassen.

Bezugszeichenliste

1, 2 StromrichterStation

4, 5 Stromrichter

7 Ventileinheit

9 Überspannungsableiter

11 Transformatoreinheit

13 Primärwicklung

15, 17 Sekundärwicklung

19 sekundärseitiger Sternpunkt

21, 23 Pol

25 Stromrichterverbindungsleitung

26 Zwölfpuls-BrückenSchaltung

26.1, 26.2 Sechspuls-Brückenschaltung

27 bis 29 Wechselstromnetz

30 Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragungsstrecke

32, 34 Hochspannungsleitung

36 Polverbindungsleitung

40 UmkonfigurationsSchalter

42 UnterbrechungsSchalter

44 Mittelspannungsleitung

46 Steuereinheit

50 Netzanschluss

52 Sammelschiene

53 Sammelschienenabgang

54 Wechselstromfilter

56 LeistungsSchalter

60 Kondensator

62 Spule

64 Widerstand

66 Filterüberspannungsableiter

68 Schwingkreis

PI, P2 Stromrichterwirkleistung Ql, Q2 Stationsblindleistung

Qll bis Q22 Stromrichterblindleistung