[go: up one dir, main page]

CN101577501A - 用于传输电功率的装置 - Google Patents

用于传输电功率的装置 Download PDF

Info

Publication number
CN101577501A
CN101577501A CN200910137889.7A CN200910137889A CN101577501A CN 101577501 A CN101577501 A CN 101577501A CN 200910137889 A CN200910137889 A CN 200910137889A CN 101577501 A CN101577501 A CN 101577501A
Authority
CN
China
Prior art keywords
voltage
limiting
filter
converter
connection
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN200910137889.7A
Other languages
English (en)
Inventor
斯文·阿肯巴克
于尔根·里蒂杰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens Corp
Original Assignee
Siemens Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Corp filed Critical Siemens Corp
Publication of CN101577501A publication Critical patent/CN101577501A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/14—Arrangements for reducing ripples from DC input or output
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J1/00—Circuit arrangements for DC mains or DC distribution networks
    • H02J1/02—Arrangements for reducing harmonics or ripples
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for AC mains or AC distribution networks
    • H02J3/36—Arrangements for transfer of electric power between AC networks via a high-tension DC link
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/12—Arrangements for reducing harmonics from AC input or output
    • H02M1/126—Arrangements for reducing harmonics from AC input or output using passive filters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for AC mains or AC distribution networks
    • H02J3/36—Arrangements for transfer of electric power between AC networks via a high-tension DC link
    • H02J2003/365—Reducing harmonics or oscillations in HVDC
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/60—Arrangements for transfer of electric power between AC networks or generators via a high voltage DC link [HVCD]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)
  • Power Conversion In General (AREA)
  • Direct Current Feeding And Distribution (AREA)
  • Ac-Ac Conversion (AREA)

Abstract

本发明公开了一种用于传输电功率的装置(1)，该装置具有：第一换流器(2)，用于将交流电压转换为直流电压并且经过直流电压连接(4)与至少一个用于将直流电压转换为交流电压的第二换流器相连；用于平滑直流电压的滤波扼流圈LG和用于限制直流电压连接(4)中的交流电流分量的限制滤波器(9)，该装置成本低廉，其中所述滤波扼流圈LG至少以段的方式构成所述限制滤波器(9)的一部分。

Description

用于传输电功率的装置
技术领域
本发明涉及一种用于传输电功率的装置，该装置具有：第一换流器，用于将交流电压转换为直流电压并且经过直流电压连接与至少一个用于将直流电压转换为交流电压的第二换流器相连；用于平滑直流电压的滤波扼流圈和用于限制直流电压连接中的交流电流分量的限制滤波器(Begrenzungsfilter)。
背景技术
这样的装置在现有技术中已经公开并且通常被称为高压直流输电设备。图1示意性示出这样的公知设备。那里示出的装置1包括作为第一换流器的整流器2，其经过变压器3与未图形示出的交流电网或三相电网相连。整流器被构造为将经过变压器3从交流电网馈入的交流电压转换为直流电压并且经过直流电压连接4与未图形示出的作为第二换流器的逆变器相连。逆变器经过另一个变压器连接到另一个交流电网，在其上耦合了待供电的负载。借助这样的
Figure A20091013788900032
设备可以实现低成本的远距离电能传输，因为直流电压传输比交流电压传输损耗更低地工作。
直流电压连接4在图1中实现为单极的直流电压连接。换言之在换流器之间仅设置传输导线5。为了平滑直流电压在直流电压导线5中设置由两个滤波扼流圈段7和8组成的滤波扼流圈LG。直流回路在单极设备情况下经过接地连接而闭合。图1中未示出的接地极用于换流器的接地，该接地极经过接地连接导线6与相关换流器的第二直流电压接头相连。
在
Figure A20091013788900033
设备中由于直流电路的拓扑结构、交流电压滤波器和所连接的交流电网的短路功率会产生不利的谐振特性。直流电压连接中的低阻抗谐振点可以位于所连接的交流电网的基频的谐波中。典型的和实践相关的情况下低阻抗的谐振点关于所连接的交流电网的基频在基波或基波的二次谐波中。通过装置中的不对称(该不对称在实践中通常总是出现)，在特定的系统状态下会发生直流电压连接中不期望的高谐波电流，该电流或者完全不能或者仅仅不充分地通过装置现有的滤波器被抑制。现有的滤波器通常针对在换流器中产生的所连接的交流电网的基频的特征谐波，也就是针对较高的频率而设计。因为所说的交流电流分量在图1中示出的按照现有技术的装置中将超过允许的极限值，所以设置了用于限制或者抑制所说的交流电流分量的限制滤波器9。限制滤波器9设置在接地连接导线6中并且由限制电感LS和与之并联的限制电容CS组成，在此与限制电容CS串联连接了限制电阻RS。然而附加的组件、如这样的限制滤波器提高了装置1的成本。
发明内容
由此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，该装置成本低，并同时抑制了直流电压连接中的不期望的交流电流分量。
上述技术问题通过使滤波扼流圈至少以段的方式构成限制滤波器的一部分来解决。
按照本发明滤波扼流圈至少部分地同时还用于抑制直流电压连接中的不期望的交流电流分量。由此在本发明的范围内一个单独的附加的限流线圈是多余的。此外能量损耗更小并且由此还降低了运行成本。
以优选方式将限制滤波器调谐到要限制的交流电流分量的至少一个频率。该频率通常是在相关换流器上连接的交流电网的基波的谐波，在此所说的谐波具有低的次数，例如2-4。为此限制滤波器优选包括扼流圈和限制电容。此外根据需要设置限制电阻。限制电容例如是电容器、超级电容器(Super-Cap)等。限制电阻优选是欧姆电阻。
限制滤波器合适地包括与滤波扼流圈的至少一个段并行设置的并联支路，在该并联支路中连接了平滑电容。根据需要除了限制电容还设置了限制电阻。限制电阻优选与限制电容并联。按照本发明的一个与此不同的实施方式，限制电阻同样连接在并联支路中并且由此与限制电容串联地设置在并行支路中。
滤波扼流圈优选由多个滤波扼流圈段组成。在此整个滤波扼流圈总体上针对直流电流的平滑而设计。此外一个滤波扼流圈段或者多个滤波扼流圈段同时还用于限制直流电压连接中的不期望的交流电流分量。在本发明的范围内主要是，在设计滤波扼流圈时同时还考虑滤波扼流圈段并且由此既在平滑直流电流分量中也在抑制不期望的交流电流分量中发挥其作用。由此滤波扼流圈段就直流电流平滑来说无疑也是按照本发明的装置的一部分，从而虽然有限制滤波器，但是不需要附加的限制扼流圈、线圈或者电感。
按照一种优选实施方式，作为限制滤波器的一部分的滤波扼流圈设置在将接地极与换流器中的一个相连的接地连接导线中。换言之，没有具有起如上所解释的双重作用的滤波扼流圈段的限制滤波器，在其中设置所谓的中性线(Nertralbus)并且在通常的运行参数下处于中压电位，即1kV和50kV之间。
按照一种优选实施方式，直流电压连接是双极的直流电压连接并且具有一个正极和一个负极。就是在双极直流电压连接或装置中也具有优势的是，每个换流器经过接地连接导线与接地极相连。由此在直流电压连接的一个极发生故障的情况下电流可以经过地流过，从而防止装置的完全失效。
按照与此相关的合适的扩展，直流电压连接的每个极配备一个限制滤波器。
附图说明
本发明的其它合适的实施方式和优点是以下结合附图对本发明的实施例的描述的内容，其中对起相同作用的组件使用相同的附图标记，并且其中：
图1示出了按照现有技术的装置，
图2示出了按照本发明的装置的一种实施例，
图3示出了按照本发明的装置的另一种实施例，
图4示出了按照本发明的装置的再另一种实施例，以及
图5示出了按照本发明的装置的又另一种实施例。
具体实施方式
图1示出了按照现有技术的装置，在本申请的开头已经描述了，从而在此不再详细描述。
图2示出按照本发明的装置1的一种实施例，其具有作为第一换流器的整流器2以及未示出的作为第二换流器的逆变器3，在此两个换流器经过直流电压连接4互相连接。每个换流器在交流电压侧与交流电网或者三相电网相连，其中变压器3用于交流电网和换流器之间的电气分离。变压器3包括初级绕组10以及分别与整流器2的交流电压接头相连的两个次级绕组11和12。由于次级绕组的不同接线产生相移，从而通过两个串联连接的电流整流管的六脉波桥式电路提供所谓的十二脉波换流器，其本身对专业人员来说是公知的，从而在此对其结构和工作方式不作进一步讨论。
在示出的实施例中单极的直流电压连接4仅包括直流电压导线5，其中直流电路4经过接地连接而闭合。如在现有技术中通常的、图2中未示出的接地极用于提供可靠的接地连接，该接地极经过接地连接导线6与整流器2的直流电压接头相连。未示出的逆变器相应地接地。在图2中用LG整体表示用于平滑直流电流的滤波扼流圈。滤波扼流圈LG具有两个互相串联的滤波扼流圈段7和8。滤波扼流圈段7和8构造成，使得其总体上产生期望的直流电流的平滑。此外滤波扼流圈段8是用来抑制直流电压连接4中不期望的交流电流分量的限制滤波器9的一部分。
限制滤波器9除了包括滤波扼流圈段8外，还包括电感LG2以及在其中串联了限制电容CS和限制电阻RS的并联支路13。
图3示出了按照本发明的装置1的另一个实施例，其与在图2中示出的实施例的区别在于，限制电阻RS不是设置在其中连接了限制电容的并联支路13中。而是限制电阻RS既并联于滤波扼流圈段8又并联于限制电容CS设置。
图4示出了按照本发明的装置1的另一个实施例，就限制滤波器9的结构来说其相当于图2中示出的实施例。然而在图4中示出的实施例中限制滤波器9不是设置在直流电压连接4的连接导线5中，而是设置在将作为第一换流器的整流器2与未示出的接地极相连的接地连接导线6中。
图5示出按照本发明的装置1的另一个实施例，其中限制滤波器9的结构相应于在图3中示出的实施例。但是相应于图4，限制滤波器9也是设置在接地连接导线6中。
最后要说明的是，未示出的逆变器可以如此处描述的整流器那样构造并且同样可以具有限制滤波器9。逆变器的限制滤波器9例如具有如在图2至5中表明的限制滤波器的结构。

Claims (9)

1.一种用于传输电功率的装置(1)，该装置具有：第一换流器(2)，用于将交流电压转换为直流电压并且经过直流电压连接(4)与至少一个用于将直流电压转换为交流电压的第二换流器相连；用于平滑直流电压的滤波扼流圈LG和用于限制直流电压连接(4)中的交流电流分量的限制滤波器(9)，
其特征在于，
所述滤波扼流圈LG至少以段的方式构成所述限制滤波器(9)的一部分。
2.根据权利要求1所述的装置(1)，其特征在于，所述限制滤波器(9)被调谐到要限制的交流电流分量的至少一个频率。
3.根据权利要求1或2所述的装置(1)，其特征在于，所述限制滤波器(9)具有与滤波扼流圈LG的至少一段平行设置的并联支路(13)，在该并联支路中连接了平滑电容CS。
4.根据权利要求3所述的装置(1)，其特征在于，与限制电容CS并联设置限制电阻RS。
5.根据权利要求3所述的装置(1)，其特征在于，限制电阻RS设置在所述并联支路(13)中。
6.根据上述权利要求中任一项所述的装置(1)，其特征在于，所述滤波扼流圈LG由多个滤波扼流圈段(7，8)组成。
7.根据权利要求6所述的装置(1)，其特征在于，作为所述限制滤波器(9)的一部分的滤波扼流圈段(8)设置在将接地极与换流器(2)中的一个相连的接地连接导线(6)中。
8.根据上述权利要求中任一项所述的装置(1)，其特征在于，所述直流电压连接(4)是双极的直流电压连接并且具有一个正极和一个负极。
9.根据权利要求8所述的装置(1)，其特征在于，所述直流电压连接(4)的每个极配备一个限制滤波器(9)。
CN200910137889.7A 2008-05-06 2009-05-06 用于传输电功率的装置 Pending CN101577501A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102008022737.4 2008-05-06
DE102008022737 2008-05-06

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN101577501A true CN101577501A (zh) 2009-11-11

Family

ID=40792095

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN200910137889.7A Pending CN101577501A (zh) 2008-05-06 2009-05-06 用于传输电功率的装置

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP2009273355A (zh)
CN (1) CN101577501A (zh)
GB (1) GB2459764A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102823122A (zh) * 2010-04-15 2012-12-12 Abb研究有限公司 具有第二和第三阶谐波降低滤波器的模块化多级功率转换器
CN106797124A (zh) * 2014-05-14 2017-05-31 Abb瑞士股份有限公司 Ac故障处理布置

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011127984A1 (en) * 2010-04-15 2011-10-20 Abb Research Ltd Modular multi -level power converter with harmonics reduction and dc blocking filter
WO2012003857A1 (en) 2010-07-05 2012-01-12 Abb Research Ltd Interface arrangement between ac and dc systems
JP5314724B2 (ja) 2011-03-03 2013-10-16 株式会社日立製作所 直流電源装置
JP5690654B2 (ja) 2011-05-25 2015-03-25 株式会社日立製作所 直流電源装置
WO2014072409A2 (de) * 2012-11-07 2014-05-15 Abb Technology Ag System mit einem ersten elektromotor und einem zweiten elektromotor zum antreiben eines strangs
CN205960641U (zh) * 2013-10-18 2017-02-15 西门子公司 用于消除直流传输线中的谐波干扰的电路

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE423771B (sv) * 1978-07-03 1982-05-24 Asea Ab Stromriktarutrustning for overforing av energi mellan ett vexelspenningsnet och ett likspenningsnet
EP0146726B1 (de) * 1983-11-09 1987-04-22 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zum Betrieb einer HGÜ mit Vorsteuerung der Stromrichter
SE502069C2 (sv) * 1993-11-19 1995-07-31 Asea Brown Boveri Högspänningsfilter

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102823122A (zh) * 2010-04-15 2012-12-12 Abb研究有限公司 具有第二和第三阶谐波降低滤波器的模块化多级功率转换器
CN102823122B (zh) * 2010-04-15 2016-01-20 Abb研究有限公司 具有第二和第三阶谐波降低滤波器的模块化多级功率转换器
CN106797124A (zh) * 2014-05-14 2017-05-31 Abb瑞士股份有限公司 Ac故障处理布置
CN106797124B (zh) * 2014-05-14 2018-05-11 Abb瑞士股份有限公司 Ac故障处理布置

Also Published As

Publication number Publication date
JP2009273355A (ja) 2009-11-19
GB2459764A (en) 2009-11-11
GB0907505D0 (en) 2009-06-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101803169B (zh) 用于高电压直流电力传输的电压源换流器
CN102893507B (zh) Ac/dc转换器
CN101577501A (zh) 用于传输电功率的装置
US8767422B2 (en) Interface arrangement between AC and DC systems using grounding switch
EP2876794B1 (en) Input EMI filter and method for motor drive including an active rectifier
US20130070491A1 (en) Interface arrangement between ac and dc systems including filter at transformer neutral point
Sekar et al. A review and study of harmonic mitigation techniques
JP5634102B2 (ja) 系統連系インバータ
CN102474101A (zh) 具有星形中性点电抗器的用于转换电气参数的装置
Antivachis et al. Analysis of capacitive power transfer GaN ISOP multi-cell DC/DC converter systems for single-phase telecom power supply modules
JP5051227B2 (ja) 電力変換装置用コモンモードフィルタおよび出力フィルタおよび電力変換装置
JP6609063B2 (ja) 電力変換装置、電力変換システム、および電力変換システムの使用方法
GB2397445A (en) Power transmission circuits
CN110352550B (zh) 用于具有碳化硅mosfet的功率转换器的接地方法
CN101507080B (zh) Dc滤波器以及包括这种滤波器的电压源换流站
CN106797124B (zh) Ac故障处理布置
CN111614116B (zh) 一种柔性直流系统的接地方法和装置
US11777412B2 (en) Switching power supply apparatus for reducing common mode noise due to line-to-ground capacitances
US20230326646A1 (en) Common mode choke for connecting to dc side of power converter, filter arrangement, and power converter
US11569792B2 (en) Integrated inverter output passive filters for eliminating both common mode and differential mode harmonics in pulse-width modulation motor drives and methods of manufacture and use thereof
US11114932B1 (en) Method and apparatus for reduction of ripple current
CN113824347A (zh) 一种基于三相ac/dc型电力电子变压器的同相供电系统
CN114553047A (zh) 基于三相变压器级联的三相交流变直流变换器
CN204179677U (zh) 一种抑制直流侧基波谐振的特高压直流输电系统
CN119582231A (zh) 配电变压器工作模态的切换电路、切换方法及存储介质

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Open date: 20091111