[发明专利]直流电源连接系统的控制装置

说明书

本发明涉及一种直流电源连接系统的控制装置，它利用电压源型自激功率转换器在交流电力系统之间进行功率交换。

常规的装置有以下缺陷，假定两个功率转换器通过一个直流电路而相互连接，并且其中一个用于调节直流连接电路的直流电压的转换器由于，如故障，而停止工作，在这种情况下，另一个用于调节有功功率的转换器，尽管在其本身和一个与其连接的交流系统之间仍可以进行无功功率交换，则也必须停止工作。请注意即使另一个用于调节有功功率的转换器停止了工作，用于调节直流电压的转换器在直流连接电路中的直流电流被置于零的一个工作点仍可以继续工作，并且在转换器和与其相连的交流系统之间仍可以进行无功功率交换。

因此，本发明的一个目的是提供一种直流电源连接系统控制装置，其中功率转换器通过一个直流端子或直流线路而相互连接，从而在转换器之间进行有功功率交换，并且，即使其中一个转换器突然停止工作，其余的转换器仍可以继续稳定地工作。

为了达到上述目的，采用了下面的结构。

一个连接系统，其中功率转换器通过一个直流电路（一个直流端子或直流线路）相互连接从而在转换器之间进行有功功率交换，它包括一个用于控制在每个转换器与其交流系统之间交换的有功功率的控制装置。控制装置包括一个用于调节在转换器与交流系统之间交换的有功功率使之达到一个预定的有功功率基准值的自动有功功率调节器，和一个用于调节直流电路的直流电压使之达到一个预定的直流电压基准值的自动直流电压调节器，当用于进行连接操作的来自每一个转换器的自动有功功率调节器的，输出信号（PAPR）被作为自动直流电压调节器的输出信号的上限值输入时，使一个转换器（110）的直流电压基准值（Edp1）设定为等于或大于其余转换器（210）的直流电压基准值（Edp2）（Edp1≥Edp2）并且调节有功功率和直流电压。当用于进行连接操作的，来自每一个转换器的自动有功功率调节器的输出信号（PAPR）被作为自动直流电压调节器输出信号的下限值输入时，使一个功率转换器（110）的直流电压基准值（Edp1）设定为等于或小于其余功率转换器（210）的直流电压基准值（Edp2）（Edp1≤Edp2），从而进行上述两个控制操作。

3.一种直流电源连接系统的控制装置，它由多个通过一个直流电路（Ed-Ld）连接在一起的功率转换器（110，210，310）构成，一个上述功率转换器（110）包括：

第一功率交换装置（10-40，60，81），用来在一个第一交流电力系统（100）和上述直流电路（Ed-Ld）之间进行电功率交换：

第一功率检测装置（71，73），用来检测在上述第一交流电力系统（100）和上述直流电路（Ed-Ld）交换后的电功率的第一有功功率（P）;

第一电压检测装置（72），用来检测上述直流电路（Ed-Ld）的第一直流电压（Ed）;其特征在于进一步包括：

第一功率交换控制装置（90），用来基于上述第一有功功率（P）和上述第一直流电压（Ed）的任意一个对上述第一功率交换装置（10-40，60，81）的功率交换操作进行控制;以及

第一确定装置（92，93），用来根据上述第一直流电压（Ed）对于上述第一有功功率P的相对幅值确定上述第一功率交换控制装置（90）所采用来进行控制的是上述第一有功功率（P）还是上述第一直流电压（Ed）。

图1是一个电路图，表示一个根据本发明的实施例的直流电源连接系统的控制装置，该控制装置具有一个电路结构，其中一个自动有功功率调节器（APR）的一个输出限定一个自动直流电压调节器（AVR）的上限（或下限）值;

图2是一个当一个转换器（110）的直流基准电压（Edp1）高于另一个转换器（210）的直流基准电压（Edp2）时，说明图1（或图14）中装置的工作情况的示意图;

图3是一个当一个转换器（110）的直流基准电压（Edp1）低于另一个转换器（210）的直流基 准电压（Edp2）时，说明图1（或图13）中装置的工作情况的示意图;

图4表示根据本发明另一个实施例的直流电源连接系统的控制装置，其中三个功率转换器的直流电路相互并联连接;

图5A至图5C表示对图4的修改;

图6表明当第一个转换器（110）的直流基准电压（Edp1）高于第二个转换器（210）的直流基准电压（Edp2），且第二个转换器（210）的直流基准电压（Edp2）高于第三个转换器（310）的直流基准电压（Edp3）时，图4中装置的工作情况;

图7是一个电路图，说明一种电压源型自激功率转换器;