[发明专利]用于在HVDC电力传送系统中通信的方法、控制器单元和计算机程序产品

说明书

技术领域

本发明一般涉及HVDC电力传送系统的领域，并且具体地说，涉及这种系统中的通信。

背景技术

HVDC(高电压直流)是用于在长距离上传送电力的证明良好的技术，并提供了更常规AC传送的替换方案。大多数HVDC电力传送系统包括点对点连接，但包括多终端连接HVDC电力传送系统(特别是对于基于电压源的HVDC变流器)正在受到越来越多的关注并且处于飞快的发展之下。

在HVDC电力传送系统中，最重要的是能够在这些终端之间、即这些变流器站之间建立通信。在多终端系统中情况尤其是如此，原因在于这种系统相比点对点系统需要一定程度上更复杂的控制方案。在多终端系统中，诸如例如平衡不同变流器站之间的功率数量级(power order)、管理变流器站之间的过载并重新分配功率等方面更为复杂，这是因为具体变流器站可互连到多于一个其它变流器站。

因而，这些变流器站之间的通信包括：例如交换诸如功率调度数量级(power scheduling orders)和功率电平等控制数据。通信部件常规上包括单独的外部数据通信系统和/或电信网络，所有变流器站连接到所述外部数据通信系统和/或电信网络上并可借助外部数据通信系统和/或电信网络来交换控制数据。

HVDC电力传送系统必须甚至在数据通信系统和/或电信网络出故障的情况下也能够操作，并且因此设计用于这种情况。然而，没有外部通信部件将导致如下情形：其中这些变流器站不得不依赖于备份方案，例如利用估计、非更新控制数据和/或仅基于在相应变流器站可得到的数据的控制数据。为了操作HVDC电力传送系统，仅基于本地信息显然差于最优，并且因此在变流器站之间交换控制数据针对获得HVDC电力传送系统的最优操作更为符合需要。

在A. Tuladhar和H. Jin的“A novel control technique to operate DC/DC converters in parallel with no control interconnections”中，描述了用于载荷共享的控制方法。小AC电压被注入到系统中，并用作控制信号。然而，这种方法在高电压侧上将需要用于将高频载波信号调制到传送线上的昂贵设备。另外，这种方法在具有到地的高线电容的大DC电网中是不实际的，其将需要高注入功率电平。

根据上文清楚的是：将期望能够减轻对于外部通信部件(诸如单独数据通信系统和/或电信系统)的需要和依赖。

发明内容

本发明的一般目的是提供用于实现HVDC电力传送系统中通信、用于克服或至少减轻上面提到的现有技术缺点的部件和方法。

除了其它的之外，这个目的由独立权利要求中所述的方法、控制器和计算机程序产品来实现。

根据本发明的一实施例，提供一种在变流器站中用于在包括两个或更多互连的变流器站的DC电力传送系统内通信的方法。所述方法包含如下步骤：在变流器站中接收用于同步两个或更多变流器站的同步信号；在变流器站中获得通信时隙的分配；在变流器站中在通信时隙期间改变设置点DC电压电平；以及在变流器站中在不同于所述通信时隙的时隙中的DC电流的改变。当变流器站同步时，通过在通信时隙中改变设置点DC电压电平，并测量对应的电流改变，可在变流器站之间传递信息，而无需使用外部通信系统。另外，通过本发明，消除了对用于在HVDC电力传送系统的变流器站之间交换相关信息的外部通信网络的需要和依赖。相反，可通过内部通信方法交换信息，这改进了HVDC电力传送系统中例如控制信息交换的可靠性。在现有DC电力传送系统中可容易地实现该通信方法。另外，与实现该方法相关的成本被保持在最低。

根据本发明的另一实施例，所述同步包括将全球定位系统利用向变流器站传送时间参考，或将主变流器站设置成向这些变流器站传送同步信号。通过利用现有且准确的同步部件，诸如全球定位系统，需要小投资成本，同时仍获得充分准确性。

根据本发明的另一实施例，在所述测量步骤中在变流器站测量的改变用于导出距已经在其设置点DC电压电平方面进行改变的变流器站的距离。

根据本发明的另一实施例，该方法包括如下步骤：在指定的通信时隙期间调制设置点DC电压电平，由此在两个或更多变流器站之间交换包括数字控制信息的调制信号。

在以上实施例中，数字控制信息可包括与期望电压电平的偏差，并且所述方法因而可包括如下另外步骤：在变流器站中接收控制信息、调整设置点DC电压电平以便满足传送所述控制信息的变流器站的偏差。因而，快速获得在变流器站之间共享的有效负载，而无需使用外部通信网络。