[发明专利]用于调节高压直流输电设备的装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于调节具有至少一个由分别具有可控的功率半导体的整流管组(Ventilgruppe)组成的串联电路的高压直流输电设备的装置，其中，该装置具有用于采集通过串联电路流动的整流管组电流的至少一个电流传感器和与该至少一个电流传感器相连并且用于借助控制信号调整整流管组电流的至少一个电流调节单元。

本发明还涉及一种具有这样的装置的高压直流输电设备。

背景技术

这样的装置和这样的高压直流输电设备在现有技术中是公知的。在电能传输和分配领域中通常的实践是，将交流电流通过变流器转换为直流电流并且传输到另一个变流器，该变流器将直流电流又转换为交流电流。为此采用的变流器通常包括一个由可控功率半导体组成的整流管组。在此，每个整流管组的功率半导体互相连接成六脉冲或十二脉冲桥。通常仅设置一个整流管组用于电能传输。然而在一些应用中会需要互相串联多个这样的整流管组。可选地，借助电流调节单元、伽马调节单元或电压调节单元进行变流器的控制。在调节中特别具有优势的是，调节单元尽可能靠近控制的功率半导体设置。

如果整流管组互相串联，则分别通过整流管组的功率半导体流动的整流管组电流对于每个整流管组来说是相同的。由于测量精度和调节公差，每个整流管组不是对应于一个自身的电流调节单元，这二者都调节一个共同的参数，即，串联电流。因此，按照现有技术两个整流管组在所谓的极层面(Polebene)对应于一个共同的电流调节单元，其中该共同的电流调节单元与每个整流管组相连并且将各个合适的控制信号传输到功率半导体上。

按照现有技术的该解决方案具有如下缺点：在两个整流管组所共有的电流调节单元和另一个保留在组级别(Gruppenlevel)上的调节单元之间需要快速的数据通信连接。尽管该快速通信连接，然而按照现有技术却会发生不期望的延迟，在该延迟的情况下造成数据通信具有增加的调节惯性和降低的调节稳定性。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种本文开头提到种类的装置，该装置提供小的调节延迟和增加的调节稳定性。

本发明通过如下解决上述技术问题：对于每个整流管组设置一个电流调节单元，该电流调节单元为了控制与其对应的整流管组的功率半导体而与该整流管组相连，其中，串联电路的每个电流调节单元与平衡单元相连，该平衡单元被用于与其相连的电流调节单元的控制信号的互相均衡。

按照本发明，在各个整流管组的层面进行电流调节。由此每个整流管组具有其自身的电流调节单元。为了避免在控制信号中的不期望的时间偏移，设置了平衡单元，其与对应的串联电路的每个整流管组相连。该平衡单元产生输出信号，该输出信号被传输到分别相连的电流调节单元并且这样应用于电流调节，使得电流调节单元的控制信号被互相均衡。在本发明的范围中“互相均衡”的概念例如被理解为：由电流调节单元产生同步的触发角，在每个整流管组上降落相同的电压、通过每个整流管组的电流相同，等等。为了能够产生相应的输出信号，在平衡单元在输入侧与分别对应于一个整流管组的整流管组传感器相连。整流管组传感器的测量信号被传输到平衡单元，该平衡单元根据内部逻辑基于整流管组传感器采集的测量值产生一个或多个输出信号。以这种方式可以实现局部的(ortsnahe)电流调节，其中，单个整流管组的电流调节单元的控制信号互相同步。在整流管组上例如降落超过200kV的高压。

按照本发明的一种优选实施方式，平衡单元与分别对应于一个整流管组并且用于确定在对应的整流管组上降落的整流管组电压的整流管组电压单元相连。整流管组电压单元例如是电压传感器。该电压传感器测量在整流管组上降落的电压例如以获得整流管组电压测量值，这些整流管组电压测量值被传输到平衡单元，平衡单元将不同的整流管组的整流管组电压测量值互相比较，并且根据该比较产生输出信号，该输出信号被传输到与整流管组相应地对应的电流调节单元，从而这些输出信号用于同步，或者换言之，用于整流管组的控制信号的均衡。

按照本发明的一种不同的实施方式，每个整流管组电压单元与两个电压传感器相连，其中，电压传感器在与整流管组电压单元对应的整流管组的两侧设置，并且其中，电压传感器分别采集相对于地电势降落的、电压整流管组的各个接线柱的电压。将以这种方式获得的电压值互相相减，其中最后差是在整流管组上降落的整流管组电压，即，整流管组端口电压。