DE69526404T2 - Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer serienkompensierten Wechselrichteranlage - Google Patents

Description

Technisches Gebiet
• Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Steuerung einer reihen-kompensierten Stromrichterstation im Wechselrichterbetrieb, die zu einer Anlage zur Übertragung von Hochspannungsgleichstrom gehört, und auf eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens.
• Unter einer reihen-kompensierten Stromrichterstation ist in diesem Zusammenhang eine Stromrichterstation zu verstehen, deren Stromrichterbrücken über Reihenkapazitäten an ein Wechselspannungsnetz angeschlossen sind, zweckmäßigerweise über einen zwischengeschalteten Transformator.
Stand der Technik
• Eine Anlage zur Übertragung von Hochspannungsgleichstrom zwischen zwei Wechselspannungsnetzen enthält zwei Stromrichterstationen, von denen jede an ihrer Wechselstromseite an eines der beiden separaten Wechselspannungsnetze angeschlossen ist, und eine gemeinsame Gleichstromverbindung. Die Gleichstromverbindung kann eine Freileitung und/oder ein Kabel sein, und sie besteht auch in gewissen Teilen aus Erdboden oder Wasser anstelle eines metallischen Leiters. In bestimmten Fällen sind die Stromrichter in unmittelbarer Nachbarschaft zueinander aufgestellt, in einer sogenannte back-to-back-Aufstellung, wobei die Gleichstromverbindung aus kurzen Sammelleitungen bestehen kann. Jede Stromrichterstation enthält einen Stromrichter, gewöhnlich mindestens einen Stromrichtertransformartor zum Anschluß des Stromrichters an das Wechselspannungsnetz sowie Nebenschlußfilter zur Erzeugung von Blindleistung und zur Wegfilterung von Oberwellen. Die Stromrichter sind normalerweise netzkommutierte Stromquellen-Stromrichter, worunter verstanden wird, daß die Stromkommutierung zwischen den Ventilen der Stromrichter mit Hilfe von Spannungen erfolgt, die im Wechselspannungsnetz auftreten, und daß die Gleichstromverbindung aus der Sicht der Stromrichter als eine steife Stromquelle (eingeprägter Strom) erscheint. Um die durch die Stromrichter erzeugten Oberwellen, insbesondere die fünfte und die siebente Oberwelle, zu reduzieren, besteht jeder der Stromrichter gewöhnlich aus zwei miteinander in Reihe geschalteten sechs-pulsigen Brücken, von denen jede über eine separate Sekundärwicklung des Stromrichter-Transformators an das Wechselspannungsnetz angeschlossen ist, wobei die Transformatorwicklungen so zusammen geschaltet sind, daß die Spannungen der beiden Sekundärwicklungen eine Phasenverschiebung von 30º zueinander aufweisen.
• Während des normalen Betriebes arbeitet einer der Stromrichter, im folgenden als Gleichrichter bezeichnet, im Gleichrichter-Betrieb, und der andere, im folgenden als Wechselrichter bezeichnet, arbeitet im Wechselrichter-Betrieb. Eine Steuereinrichtung für den betreffenden Stromrichter erzeugt ein Steuersignal, welches einem Steuerwinkel α entspricht, bei welchem Zündimpulse an die Ventile der Stromrichter gegeben werden. Um den Verbrauch an Blindleistung durch die Stromrichter zu minimieren und um die Beanspruchungen der in den Stromrichterstationen vorhandenen Komponenten zu reduzieren, ist es vorteilhaft, den Gleichrichter mit dem kleinstmöglichen Steuerwinkel α zu steuern und den Wechselrichter mit einem Steuerwinkel zu steuern, der sich als der kleinstmögliche Löschwinkel γ (Kommutierungsmarginal) darstellt, ohne den gesteuerten Betrieb zu gefährden. Das Steuersystem der Anlage ist daher gewöhnlich so beschaffen, daß der Wechselrichter auf eine geeignete maximale Gleichspannung für die Betriebsbedingungen der Anlage gesteuert wird, wobei die Sicherheitsabstände in Bezug auf Kommutierungfehler, Spannungsvariationen in dem Wechselspannungsnetz und andere Abweichungen von dem normalen Betrieb, die auftreten können, berücksichtigt werden. Der Gleichrichter wird stromgesteuert, wobei der Sollwert der Stromes in Abhängigkeit eines Strombefehls, der seinerseits in Abhängigkeit eines Leistungsbefehls gebildet wird, und der herrschenden Gleichspannung in solcher Weise gebildet wird, daß der Gleichstrom und damit die übertragene Wirkleistung auf einem gewünschten Wert verharren.
• Um sicherzustellen, daß im Zündaugenblick eine ausreichende Zündspannung vorhanden ist, das heißt eine Vorwärtsspannung im blockierten Zustand, enthält die Steuereinrichtung des Gleichrichters ferner eine solche untere Begrenzung des Steuerwinkels, daß sein minimaler Wert nicht kleiner ist als ein vorgewählter kleinster Wert. Diese Begrenzung wird in konventioneller Weise erreicht durch Messung der Spannung an dem Ventil mit einer Meßvorrichtung, wobei ein Zündimpuls für das Ventil nur erzeugt wird, wenn die gemessene Spannung einen vorgegebenen Wert überschreitet.
• Gewöhnlich sind die Steuereinrichtungen für Gleichrichter und Wechselrichter identisch aufgebaut, wobei bei dem Gleichrichter ein Stromregler aktiviert wird und bei den Wechselrichter eine Steuereinrichtung aktiviert wird für eine Steuerung mit dem Ziel der Aufrechterhaltung des Löschwinkels bei, aber nicht unter, einem vorgegebenen kleinsten Wert.
• Für eine allgemeine Beschreibung der Technik zur Übertragung von Hochspannungsgleichstrom wird verwiesen auf Erich Uhlmann: "Power Transmission by Direct Current", Springer Verlag, Berlin Heidelberg New York 1975, insbesondere auf die Seiten 125 bis 136.
• Zwischen dem Steuerwinkel α, dem Löschwinkel γ und dem Überlappungswinkel u besteht die bekannte Beziehung α + u + γ = 180º. Es ist daher erwünscht, den Steuerwinkel für den Wechselrichter so zu bestimmen, daß der Löschwinkel (Kommutierungsmarginal) auf einem vorgewählten kleinsten Wert verharrt.
• Die US-A-US 4.210.956 beschreibt ein Verfahren zur Steuerung einer Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragungsanlage. Gemäß diesem Verfahren wird für jeden in der Anlage enthaltenen Stromrichter der Steuerwinkel des Stromrichters berechnet auf der Grundlage von gegebenen Werten für die Spannung und den Strom an jedem Stromrichter in der Anlage. Die Berechnung erfolgt mittels bekannter Beziehungen zwischen Strom, Spannung, Kommutierungsreaktanz und Steuerwinkel mit der Absicht eine Situation herbeizuführen, bei der die Anlage in ihrer Gesamtheit unter stabilen Bedingungen betrieben werden kann. Der kleinstzulässige Steuerwinkel, das heißt die minimale Zündspannung, und der kleinstzulässige Löschwinkel werden daher als Grenzwerte in dieser Berechnung betrachtet. Die Stromrichter sind nicht reihen-kompensiert, und das Verfahren scheint im wesentlichen bestimmt zu sein für sogenannte Multi-Stationssysteme, in welchen mehr als zwei Stromrichterstationen an eine gemeinsame Gleichstromverbindung angeschlossen sind.
• Die US-A-4.264.951 beschreibt eine Einrichtung zur Steuerung einer Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragungsanlage. Zu der Einrichtung gehört, zusätzlich zu den Steuermitteln zur Steuerung auf konstanten Strom, konstante Spannung und konstanten Löschwinkel auch eine Anordnung, welche auf der Grundlage von zugeführten Werten einer Wechselspannung und eines Wechselstromes, gemessen am Stromrichter, die Grenzwerte für den Steuerwinkel des Stromrichters berechnet, bei welchen Grenzwerten die Verluste in den Dämpferkreisen der Stromrichterventile einen bestimmten Wert annehmen. Ausgangssignale von den genannten Anordnungen werden einer Wähleinrichtung zugeführt, in welcher ein Steuerwinkelsignal von einem der genannten Steuermittel gewählt wird, wobei darauf geachtet wird, daß die berechneten Grenzwerte nicht überschritten werden.
• Die US-A-4.563.732, insbesondere die Fig. 1 und 2 mit zugehöriger Beschreibung, zeigen ein Verfahren und eine Anordnung zur Steuerung eines Stromrichters im Wechselrichterbetrieb. Ein Stromregler enthält ein proportional-verstärkendes und ein integrierendes Glied. Dem proportional-verstärkenden Glied wird ein Sollwert für den Strom in der Gleichstromverbindung, vermindert um einen gemessenen Wert dieses Stromes, zugeführt. Dem integrierenden Glied wird ebenfalls der Sollwert für den Strom in der Gleichstromverbindung, vermindert um den gemessenen Wert dieses Stromes, zugeführt, jedoch zusätzlich vermindert um ein Strommarginal. Die Summe der Ausgangssignale von dem proportional-arbeitenden Glied und dem integrierenden Glied bildet den Steuerwinkelbefehl, der von dem Steuersystem der Steuerwinkelvorrichtung des Wechselrichters zugeführt wird. Unter stationären Bedingungen ist das Ausgangssignal des proportional-verstärkenden Gliedes gleich oder annähernd Null, während das Eingangssignal des integrierenden Gliedes aus dem Strommarginal besteht. Das integrierende Glied hat einen steuerbaren Begrenzungseingang, mit dessen Hilfe das Ausgangssignal begrenzt werden kann, und der Wert des Steuerwinkel α, der vom Wechselrichter befohlen wird, wird somit bestimmt durch das genannte Begrenzungssignal. Der Begrenzungseinheit wird ein Begrenzungssignal zugeführt, das von einem Berechnungskreis gebildet wird und das einem Steuersignal für den Wechselrichter entspricht, berechnet auf der Grundlage von Beziehungen, die dem Hauptkreis der Stromrichterstation bekannt sind, zwischen der idealen Gleichspannung des Stromrichters bei dem Steuerwinkel Null, einem Gleichstrom, welcher den Sollwert des Stromreglers entspricht, der Impedanz des Wechselspannungsnetzes, einem vorgewählten Löschwinkel (Kommutierungsmarginal) und dem entsprechenden Steuerwinkel. Das oben genannte Begrenzungssignal kann korrigiert werden durch einen langsam reagierenden Steuerkreis mit negativer Rückkopplung eines gemessenen Wertes des Löschwinkels, der mit einem Sollwert für diesen Winkel verglichen wird. Zusätzlich zu dem oben beschriebenen Steuersystem werden Steuerimpulse auch erzeugt durch einen Löschwinkelsteuerkreis auf der Grundlage der Tatsache, daß eine minimale Spannungszeitfläche für die in den Ventilen enthaltenen Halbleiterelemente, normalerweise Thyristoren, erforderlich ist, um imstande zu sein, ihre Sperrfähigkeit nach der Kommutierung wieder zu erlangen. Auf der Grundlage eines gemessenen Wertes der Kommutierungspannung und unter der Annahme einer bestimmten Kurvenform derselben wird die verbleibende Spannungszeitfläche kontinuierlich bis zum Nulldurchgang der Kommutierungspannug berechnet, korrigiert um die Länge des Kommutierungintervalls, welches von der Größe des Gleichstromes abhängig ist. Wenn die korrigierte Spannungszeitfläche gleich der kleinsten erforderlichen Spannungszeitfläche ist, wird die Erzeugung des Zündimpulses für das Ventil eingeleitet. Der Zündimpuls, welcher abhängig ist von dem Stromregler und dem Löschwinkelsteuerkreis, wird einem ODER- Glied derart zugeführt, daß derjenige der beiden Impulse, welcher zuerst das ODER-Glied erreicht, die Zündung des Ventils einleitet.
• Es hat sich gezeigt, daß das in konventioneller Weise aufgebaute Steuersystem des Wechselrichters anfällig gegenüber Störungen im stationären Betrieb ist. Da die Steuerung des Wechselrichters an sich zu einer negativen Strom-Spannungs- Charakteristik im Wechselrichter führt, kann eine kleine Spannungsverminderung im Wechselspannungsnetz des Wechselrichters zu einem Lawinenartigen Anwachsen des Gleichstromes führen. Um eine stabile Steuerung des Stromes zu erhalten, muß der Gleichrichter durch seine Stromregelung eine positive Strom-Spannungs-Charakteristik haben, um die negative Charakteristik des Steuersystems des Wechselrichters zu kompensieren. Eine große Kapazität der Gleichstromverbindung gegenüber Erde, was der Fall ist, wenn die Gleichstromverbindung ein langes Kabel ist, bedeutet, daß die Stromsteuerung des Gleichrichters und das Steuersystem des Wechselrichters in einem gewissen Ausmaße voneinander getrennt sind. Schnelle Spannungsreduktion in dem Wechselspannungsnetz, beispielsweise im Falle von Kurzschlußfehlern oder einphasigen oder mehrphasigen Erdschlüssen, können dazu führen, daß die Spannung im Wechselrichter zusammenbricht. Damit der Wechselrichter durch seine Steuerwinkelsteuerung imstande ist, solchen Ereignissen entgegenzuwirken, muß daher in konventionellen, nicht-reihenkompensierten Stromrichtern das Steuersystem im stationären Betrieb mit einem Kommutierungsmarginal arbeiten, welches größer ist als das, welches der normalen Sicherheit im Hinblick auf Kommutierungfehlern entspricht. Dies bedeutet jedoch einerseits einen erhöhten Verbrauch an Blindleistung während des stationären Betriebs mit sich daraus ergebenden höheren Kosten für die Kompensation und andererseits eine unwirtschaftliche Dimensionierung der Anlage in ihrer Gesamtheit.
• Es ist bekannt, Stromrichterstationen mit einer Reihenkompensation zu versehen, indem die in der Stromrichterstation vorhandenen Stromrichterbrücken über Reihenkapazitäten an das entsprechende Wechselspannungsnetz angeschlossen werden. Hieraus ergeben sich mehrere Vorteile. Die Reihenkazitäten werden periodisch von dem sie durchfließenden Strom geladen, und die auf diese Weise an den Kapazitäten erzeugten Spannungen bilden eine Zugabe zu der Kommutierungspannung an den Ventilen des Stromrichters. Die Kommutierungspannung wird in solcher Weise im Verhältnis zu den Spannungen des Wechselspannungsnetz phasenverschoben, daß bei Steuer- und Löschwinkeln, die weiter auf die Phasenlage der Spannungen des Wechselspannungsnetzes bezogen sind, die Ventile im Gleichrichterbetrieb mit Steuerwinkeln gesteuert werden können, der kleiner als Null sind, und im Wechselrichterbetrieb mit Löschwinkeln, die kleiner als Null sind (obwohl natürlich das Kommutierungsmarginal, bezogen auf die Kommutierungsspannung des Ventils, größer als Null ist). Dies ermöglicht eine Reduktion des Blindleistungsverbrauches des Stromrichters. Dies reduziert die Notwendigkeit der Erzeugung von Blindleistung in den Nebenschlußfiltern, und diese können daher im wesentlichen entsprechend der Notwendigkeit der Oberwellenfilterung bemessen werden. Der Ladestrom der Kapazitäten und folglich ihre Spannung sind proportional dem Gleichstrom in der Gleichstromverbindung, und bei geeigneter Bemessung der Kapazitäten kann die Abhängigkeit des Überlappungswinkels von der Größe des Gleichstromes kompensiert werden. Dies bedeutet, daß die Reihenkompensation dazu beiträgt, daß Kommutierungsmarginal der Ventile auch im Falle schneller Stromtransienten aufrecht zu erhalten. Auch die Abhängigkeit des Kommutierungsmarginals von der Amplitude des Wechselspannungsnetzes wird durch die Reihenkompensation insofern in vorteilhafter Weise beeinflußt, als die oben genannte negative Strom-Spannungs-Charakteristik der Stromrichtersteuerung in stabilisierender Richtung beeinflußt wird und durch geeignete Wahl der Reihenkazitäten auch positiv gemacht werden kann.
• Eine allgemeine Beschreibung der Art des Betriebes einer Stromrichterstation mit Reihenkazitäten, die in die Wechselstromverbindungen zwischen dem Stromrichtertransformator und einem Stromrichter in sechspulsiger Brückenschaltung geschaltet sind, findet sich bei John Reeve, John A. Baron, und G. A. Hanley: "A Technical Assessment of Artificial Commutation of HUDC Converters with Series Compensation" (IEEE Trans. on Power Apparatus and Systems, Band PAS-87, Okt. 1968, Seiten 1830-1840).
• Daher ist es in vielen Zusammenhängen wünschenswert, Stromrichterstationen in der oben beschriebenen Weise mit Reihenkazitäten zu versehen.
• Jedoch bedeutet die Reihenkompensation der Stromrichterstation, daß die Kommutierungspannung der Ventile abhängig ist sowohl von der Amplitude als auch der Phase der stromabhängigen Spannung an der entsprechenden Reihenkazität. Bei einer Reihenkompensation kann daher die Kommutierungsspannung der Ventile nicht direkt von Spannungen abgeleitet werden, die im Wechselspannungsnetz in der Weise gemessen werden, wie dies in nicht-reihen-kompensierten Stromrichterstationen möglich ist und auf welchen die oben genannten Prinzipien der Steuerung des Löschwinkels und der Zündspannungsbedingungen des Gleichrichters basieren.
• Für die Hauptkreise der reihen-kompensierten Stromrichterstationen können Strom-Spannungsgleichungen in bekannter Weise aufgestellt werden, wobei der Steuerwinkel α (bezogen auf die Spannungen des Wechselspannungsnetzes), der Gleichstrom Id, die ideale Leerlaufgleichspannung UdiO und das Kommutierungsmarginal γm (im Wechselrichterbetrieb) als Variablen auftreten. Wenn in diesen Gleichungen ein konstanter vorgewählter Wert p des Kommutierungsmarginals des Ventils eingesetzt wird, kann der Steuerwinkel α mit dem Gleichstrom und der idealen Leerlaufgleichspannung als Variableflberechnet werden.
• Jedoch werden in reihen-kompensierten Stromrichterstationen die Strom -Spannungs-Gleichungen bedeutend komplizierter als in nicht- reihen-kompensierten Stromrichtern, und die Berechnung kann nicht einfach wie in der USA-4.563.732 in der Weise durchgeführt werden, daß der Steuerwinkel explizit aus der Gleichung gelöst wird. Eine Berechnung des Steuerwinkels auf der Grundlage dieser Gleichungen muß zweckmäßigerweise iterativ durchgeführt werden, was hohe Anforderungen an die Berechnungsgeschwindigkeit und/oder Bereitstellung an Rechenkapazität erfordert.
• Die Steuerung eines Wechselrichters, bei der eine Rechenschaltung imstande ist, ausgehend von den Strom-Spannungs- Gleichungen der Hauptkreise ein Signal explizit zu bilden, welches dem gewünschten Steuerwinkel entspricht, wie dies in der oben genannten US-A-4.563.732 beschrieben wird, wird daher nachteilig im Zusammenhang mit einem reihenkompensierten Stromrichter.
• Eine direkte Messung des Löschwinkels wird bei der Einführung einer Reihenkompensation insofern bedeutend schwieriger, als eine individuelle Messung an jedem einzelnen Ventil erforderlich wird, was zu einer beträchtlich Komplikation und beträchtlichen Kosten führt.
Zusammenfassung der Erfindung
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der oben genannten Art zu entwickeln, welches die Steuerung eines Wechselrichters erlaubt, die vom technischen und wirtschaftlichen Standpunkt aus einfach und zufriedenstellend ist und ohne Messung der Kommutierungspannungen, die an den Ventilen auftreten, auskommt. Der Erfindung liegt auch die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens zu entwickeln.
• Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung ein Verfahren zur Steuerung einer reihen-kompensierten Stromrichterstation gemäß Anspruch 1 vor. Weiterentwicklungen des Verfahrens sind durch die Merkmale der zusätzlichen Ansprüche 2 bis 5 gekennzeichnet.
• Die Erfindung schlägt auch eine Anordnung gemäß Anspruch 6 vor.
• Weiterentwicklungen der Anordnung sind gekennzeichnet durch die Merkmale der zusätzlichen Ansprüche 7 bis 10.
• Dank der Erfindung kann von den Vorteilen der Reihenkompensation Gebrauch gemacht werden, ohne die technisch komplizierten und kostspieligen Messungen des Löschwinkel individuell an jedem Ventil der Stromrichterbrücken durchführen zu müssen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
• Anhand der in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigen
• Fig. 1 schematisch eine Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragungsanlage mit reihen-kompensierten Stromrichterstationen,
• Fig. 2 eine Stromrichterbrücke, die über Reihenkazitäten an ein dreiphasiges Wechselspannungsnetz angeschlossen ist,
• Fig. 3 in Gestalt eines Blockschaltbildes Teile der Steuereinrichtung für die Stromrichterstationen gemäß Fig. 1 bei einem Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung,
• Fig. 4 in Gestalt eines Blockschaltbildes ein Ausführungsbeispiel eines Stromreglers für eine Steuereinrichtung gemäß Fig. 3,
• Fig. 5 in Gestalt eines Blockschaltbildes eine Begrenzung des maximalen Steuerwinkels im Wechselrichterbetrieb für eine Steuereinrichtung gemäß Fig. 3 bei einem Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
• Die folgende Beschreibung bezieht sich sowohl auf das Verfahren als auch auf die Anordnung; die Figuren können daher sowohl als Signalflußdiagramme als auch als Blockschaltbilder der Anordnungen betrachtet werden. Die Ausdrücke "berechneter Wert" und "Signal" werden daher synonym gebraucht.
• Im folgenden wird angenommen, daß der Steuerwinkel α, der Winkel, bei dem die Kommutierung beginnt, und der Löschwinkel γ, bei dem die Kommutierung beendet ist, in herkömmlicher Weise in Beziehung zu den Spannungen des entsprechenden Wechselstromnetzes stehen. Unter dem Kommutierungsmarginal γm wird der Löschwinkel verstanden in Bezug auf die Kommutierungspannung an einem Ventil in einer Stromrichterbrücke. Für eine nicht reihen-kompensierte Stromrichterstation ist daher der Löschwinkel γ gleich dem Kommutierungsmarginal γm, während bei einer reihen-kompensierten Stromrichterstation der Löschwinkel γ im allgemeinen von dem Kommutierungsmarginal γm abweicht und auch Werte kleiner als Null annehmen kann.
• Fig. 1 zeigt eine Anlage zur Übertragung von Hochspannungsgleichstrom zwischen zwei dreiphasigen Wechselspannungsnetzen N1 und N2, die nur grob angedeutet sind.
• Ein Stromrichter SR1 ist mit seinen Wechselspannungsanschlüssen über Reihenkapazitäten SC1 und einen Transformator T1 an das Netz N1 angeschlossen, und ein Stromrichter SR2 ist mit seinen Wechselspannungsanschlüssen über Reihenkapazitäten SC2 und einen Transformator T2 an das Netz N2 angeschlossen. Jeder der Transformatoren ist mit einem Stufenschalter TC1 beziehungsweise TC2 ausgerüstet, was durch einen Pfeil in der Figur angedeutet wird. Eine Gleichstromverbindung L1, L2 verbindet die Gleichspannungsanschlüsse des Stromrichters SR1 mit den entsprechenden Gleichstromanschlüssen des Stromrichters SR2. Die Impedanzen der Gleichstromverbindung sind mit Z1 beziehungsweise Z2 bezeichnet. Ferner sind (in der Figur nicht gezeigte) Nebenschluß-Filter zur Erzeugung von Blindleistung und zum Wegfiltern von Oberwellen an das entsprechende Wechselspannungnetz angeschlossen.
• Für die Beschreibung des Ausführungsbeispieles wird angenommen, daß der Stromrichter SR1 als Gleichrichter und der Stromrichter SR2 als Wechselrichter arbeitet; jedoch sind beide Stromrichter in der Lage, in bekannter Weise sowohl als Gleichrichter als auch als Wechselrichter zu arbeiten.
• Die Stromrichter sind in bekannter Weise aus zwei in Reihe geschalteten sechs-pulsigen Brücken aufgebaut, die zusammen eine zwölf-pulsige Schaltung bilden, wobei jeder der Transformatoren zwei Sekundärwicklungen hat, mit einer gegenseitigen Phasenverschiebung von 30º, beispielsweise eine Sekundärwicklung in Sternschaltung und eine Sekundärwicklung in Dreieckschaltung. Fig. 2 zeigt eine sechs-pulsige Brücke, die sechs untereinander identische Ventile V1 bis V6 enthält, die in der Figur als Thyristoren dargestellt sind. Die Brücke ist auf der Wechselspannungseite über Reihenkazitäten SCR, SCS, SCT an ein dreiphasiges Netz angeschlossen, welches drei Spannungsgeneratoren GR, GS, GT enthält, die in Reihe mit je einer Drosselspule LR, LS beziehungsweise LT geschaltet sind. Dieses Netz stellt ein Ersatzschaltbild für den oben erwähnten Transformator, die Nebenschlußfilter und das Wechselstromnetz dar.
• Beispielsweise während der Kommutierung von dem Ventil V1 zu dem Ventil U3 beträgt die Kommutierungsspannung UKU = US - UCS - UR + UCR.
• Die Gleichspannung der sechs-pulsigen Brücke ist mit Udb bezeichnet, und in dem Falle, daß der Stromrichter zwei in Reihe geschaltete sechs-pulsige Brücken enthält, beträgt die Gleichspannung des Stromrichters, die mit Ud bezeichnet ist das Doppelte der Spannung Udb.
• Jeder Stromrichter ist mit einer Steuereinrichtung CE1 beziehungsweise CE2 ausgerüstet (Fig. 1). Jede Steuereinrichtung enthält eine Steuerwinkeleinheit CAC zur Bildung eines Steuerbefehlswertes für den Steuerwinkel α, welche Steuerwinkeleinheit unten genauer beschrieben werden wird, Einheiten CFC, die dazu dienen, in an sich bekannter Weise den Zündzeitpunkt des betreffenden Ventils in Abhängigkeit des Steuerbefehlswertes für den Steuerwinkel α zu bestimmen, und CPG zur Erzeugung von Steuerimpulsen CP1 beziehungsweise CP2 für die in den Stromrichtern enthaltenen Ventile im Zündzeitpunkt. Von einer Leistungssteuereinheit POC wird die Steuerwinkeleinheit CAC mit einem Sollwert für die Wirkleistung versorgt. Dieser Sollwert wird in einer an sich bekannten Weise gebildet. Die Steuerwinkeleinheit kann auch mit anderen Sollwerten von übergeordneten Steuersystemen versorgt werden, die in der Figur nicht gezeigt sind, wie beispielsweise zur Steuerung eines Austausches von Blindleistung mit den Wechselspannungsnetzen.
• Die Gleichspannung Ud1 des Gleichrichters und die Gleichspannung Ud2 des Wechselrichters werden mit Hilfe von Meßgliedern UM1 beziehungsweise UM2 gemessen, welche die Meßwerte UD1 beziehungsweise UD2 liefern. Der Strom Id durch die Gleichstromverbindung wird mittels Strommeßgliedern IM1 beziehungsweise IM2 gemessen, welche die Meßwerte ID1 beziehungsweise ID2 liefern. Die Spannungen Un1 beziehungsweise Un2 der Wechselspannungsnetze werden mittels Spannungsmeßglieder UMN1 beziehungsweise UMN2 gemessen, welche die Meßwerte UN1 beziehungsweise UN2 liefern.
• Die Steuereinrichtungen der Stromrichter werden mit den oben genannten Meßwerten der Betriebsparameter der Anlage versorgt, das heißt, die Steuereinrichtung für den Gleichrichter wird versorgt mit den Meßwerten für die Spannung des Wechselspannungsnetzes, für die Gleichspannung des Gleichrichters und den Gleichstrom in der Gleichstromverbindung, und die Steuereinrichtung des Wechselrichters wird versorgt mit entsprechenden Meßwerten, die sich auf den Wechselrichter beziehen. Zusätzlich werden die Steuereinrichtungen (in einer in den Zeichnungen nicht gezeigten, aber bekannten Weise) versorgt mit Eingangssignalen, die Informationen über die Stellung der Stufenschalter enthalten, und mit einem Leistungsrichtungssignal RECT/INV, welches Gleichrichterbetrieb beziehungsweise Wechselrichterbetrieb anzeigt und in Abhängigkeit von der Leistungsübertragungsrichtung, die von der Bedienperson der Anlage verlangt wird, bestimmt wird.
• In Abhängigkeit von gemessenen Werten und von Eingangssignalen, welche der Steuereinrichtung zugeführt werden, erzeugt die Steuereinrichtung des Gleichrichters und des Wechselrichters Steuerimpulse CP1 beziehungsweise CP2 für die Ventile der Stromrichter und liefern diese an das entsprechende Ventil.
• Die beiden Steuereinrichtungen kommunizieren miteinander in einer an sich bekannten Weise über eine Telekommunikationsverbindung TL für die Übertragung von Informationen in beiden Richtungen über die Betriebsparameter der Stromrichter.
• Die entsprechende Steuereinrichtung kann auch eine Stufenschalter-Steuereinheit enthalten, die in der Figur nicht gezeigt ist, aber in an sich bekannter Weise aufgebaut ist, zur Erzeugung von VERGRÖSSERUNGS/VERKLEINERUNGS-Impulsen für die Stufenschalter, welche Impulse der Verstellvorrichtung für die Stufenschalter zugeführt werden.
• Fig. 3 zeigt Teile einer Steuereinrichtung für eine Stromrichterstation gemäß Fig. 1 bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Steuereinrichtungen sind gewöhnlich für Gleichrichter und Wechselrichter identisch aufgebaut, und deshalb sind in Fig. 3 und der folgenden Fig. 4 Indizes 1 beziehungsweise 2 zur Anzeige von Größen, die sich auf einen Gleichrichter beziehungsweise einen Wechselrichter beziehen, nicht angegeben.
• Die Leistungssteuereinheit POC enthält ein Berechnungsglied I0CAL zur Berechnung eines Strombefehls I0 als Quotient aus einem Leistungsbefehl P0 zur Übertragung von Wirkleistung durch die Gleichstromverbindung und einen Meßwert UD1 der Gleichspannung Ud1 am Gleichrichter. Der Strombefehl wird einem Begrenzungsglied 1 zugeführt zur Begrenzung des Strombefehls in Abhängigkeit des Meßwertes UD1 der Gleichspannung Ud1, der dem oben genannten Begrenzungsglied zugeführt wird. Das Ausgangssignal I0L des Begrenzungsgliedes 1 wird danach einem Stromregler CC, der in der Steuerwinkeleinheit CAC enthalten ist, als Sollwert für den Regler zugeführt.
• Das Ausgangssignal A0 des Stromreglers wird in einem Begrenzungsglied 2 auf seinen minimalen und seinen maximalen Wert begrenzt durch ein Begrenzungssignal AMINL beziehungsweise ein Begrenzungssignal AMAXL, wobei diese beiden Signale beeinflußt werden können. Das Ausgangssignal A0L des Begrenzungsgliedes 2, welches somit einen Befehlswert für den Steuerwinkel α darstellt, wird der Einheit CFC zur Bestimmung des Zündaugenblicks für das betreffende Ventil zugeführt.
• Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Stromreglers CC von einer Art, die dem in der oben genannten US-A-4,563,732 ähnlich oder gleich ist. Ein erstes Summierungsglied 3 bildet als Ausgangssignal die Differenz zwischen dem Sollwert I0L für den Gleichstrom Id und dem Meßwert ID dieses Stromes. Die Differenz wird einem proportional-arbeitenden Verstärkerglied 4 mit einem Verstärkungsgrad GP und einem Summierungsglied 5 zugeführt. Dem Summierungsglied 5 wird auch ein vorgewähltes Strommarginal I0M zwischen dem Gleichrichter und dem Wechselrichter zugeführt und bildet so als Ausgangssignal die Differenz zwischen dem Strommarginal und dem Ausgangssignal des ersten Summierungsgliedes 3. Das Ausgangssignal des Summierungsgliedes 5 wird einem Integrierglied 6 mit der Integrationszeitkonstante 1/GI zugeführt. Zu dem Integrierglied gehört ein Begrenzungsglied 7, welches das Ausgangssignal des Integriergliedes auf seinen maximalen und seinen minimalen Wert in Abhängigkeit des Begrenzungssignals AMAXL beziehungsweise AMINL bildet. Die Ausgangssignale von dem proportional-arbeitenden Verstärkerglied 4 und dem Integrierglied, begrenzt durch das Begrenzungsglied 7, werden einem dritten Summierungsglied 8 zugeführt, welches als Ausgangssignal das Ausgangssignal A0 des Stromreglers als Differenz zwischen dem Ausgangssignal des Integriergliedes und dem Ausgangssignal des proportional-arbeitenden Verstärkergliedes bildet.
• Die Strombefehle und die Strommarginale für den Gleichrichter und den Wechselrichter werden über die Telekommunikationsverbindung TL in Fig. 1 synchronisiert.
• Das Strommarginal I0M ist normalerweise gleich Null für den Gleichrichter, und für den Wechselrichter wird es auf einen von Null verschiedenen Wert gesetzt und mit einem solchen Vorzeichen, daß die Steuereinrichtung des Wechselrichter versucht, den von dem Gleichrichter gesteuerten Gleichstrom zu verkleinern. Somit besteht bei stationärem Wechselrichterbetrieb das Eingangssignal des Integriergliedes 6 aus dem Strommarginal, was bedeutet, daß sein Ausgangssignal seinen maximalen Wert, begrenzt durch das Begrenzungssignal AMAXL, annimmt. Das Ausgangssignal des proportional-arbeitenden Verstärkergliedes 4 ist im Gleichgewichtszustand gleich oder nahe Null, so daß der Wert für den Steuerwinkel α vorgegeben durch den Wechselrichter, durch das oben genannte Begrenzungssignal bestimmt wird.
• Fig. 5 zeigt, wie bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung das Begrenzungsglied AMAXL gebildet wird. Eine Berechnungseinheit ALCAL bildet ein Ausgangssignal AMARG als einen aus dem Steuerwinkel berechneten Wert gemäß einer bestimmten Beziehung M, von der einige Ausführungsbeispiele unten genauer beschrieben werden. Das Ausgangssignal AMARG wird einem Begrenzungsglied 10 zugeführt, welches durch die Begrenzungssignale AMAX beziehungsweise AMIN das Ausgangssignal AMARG auf seinen maximalen und seinen minimalen Wert begrenzt. Das Ausgangssignal des Begrenzungsglied 10 stellt das Begrenzungsglied AMAXL dar, welches dem Begrenzungsglied 7 zugeführt wird, welches in dem Integrierglied des Stromreglers enthalten ist, und dem Begrenzungsglied 2 der Steuerwinkeleinheit CAC zugeführt wird.
• Für die Hauptkreise der reihen-kompensierten Stromrichterstation im Wechselrichterbetrieb können in einer an sich bekannten Weise Strom/Spannungsgleichungen aufgestellt werden mit dem Steuerwinkel α (bezogen auf die Spannungen des Wechselspannungsnetzes), dem Gleichstrom Id2, der idealen Leerlaufgleichspannung Udi02 und dem Kommutierungsmarginal γm des Ventils als Variablen. Wenn in diesen Gleichungen ein konstanter vorgewählter Wert γp für das Kommutierungsmarginal des Ventils angenommen wird, kann der Steuerwinkel α berechnet werden, zweckmäßigerweise iterativ, mit dem Gleichstrom und der idealen Leerlaufspannung als Variablen. Im formaleil Sinne kann dies so ausgedrückt werden, daß der Steuerwinkel eine Funktion F0 des Gleichstromes Id2 und der idealen Leerlaufgleichspannung Udi02 ist bei einem Kommutierungsmarginal für die Ventile, das gleich einem vorgewählten Wert γp ist, α = F0(Id2, Udi02, γp).
• Ein Spannungswert UDI02 wird in an sich bekannter Weise gebildet aus dem Ausgangssignal eines Gleichrichters 11, welcher den gemessenen Wert UN2 der Spannung Un des Wechselspannungsnetz unter Berücksichtigung des Stromwandler-Übersetzungsverhältnisses gleichrichtet.
• Indem man der Berechnungseinheit ALCAL zuführt einen Meßwert ID2 kontinuierlich gemessener Werte des Gleichstromes Id2 und den Spannungswert UDI02 der idealen Leerlaufgleichspannung des Wechselrichters, gebildet in Abhängigkeit von kontinuierlich gemessenen Spannungswerten in dem Wechselspannungsnetz N2, und unter Einschluß von Berechnungsgliedern in der Berechnungseinheit, die imstande sind, den Steuerwinkel kontinuierlich zu berechnen gemäß einer Beziehung M0, gemäß derer der Steuerwinkel gleich der oben genannten Funktion F0 ist, und durch Zuführung dieses berechneten Wertes für den Steuerwinkel zu den entsprechenden Ventilen des Wechselrichters, werden die Ventile der Wechselrichterbrücken mit einem konstanten Kommutierungsmarginal arbeiten, welches gleich dem vorgewählten Wert γp ist, für varaiierende Werte des Gleichstromes und der idealen Leerlaufgleichspannung, ohne daß die herrschenden Kommutierungsspannungen an den entsprechenden Ventilen bekannt sind.
• Eine Studie repräsentativer Anlagen hat gezeigt, daß man ein zufriedenstellendes Kommutierungsmarginal in reihenkompensierten Stromrichterstationen über weite Intervalle des Stromes und der Spannung erreichen kann, selbst wenn das Ausgangssignal der Berechnungseinheit als berechneter Ausdruck gemäß einer Beziehung gebildet wird, die annährend die oben genannte Beziehung M0 imitiert. Auf diese Weise kann von vereinfachten Funktionen für die Abhängigkeit des befohlenen Steuerwinkels vom Gleichstrom und der idealen Leerlaufgleichspannung bei einem konstanten Kommutierungsmarginal ausgegangen werden, was bedeutet, daß die in der Berechnungseinheit enthaltenen Berechnungsglieder einfacher aufgebaut sein können und die Berechnung schneller durchführen können.
• Durch geeignete Wahl von Reihenkapazitäten kann erreicht werden, daß das Kommutierungsmarginal der Ventile sich nur um wenige Grad über weite Intervalle des Gleichstromes ändert, selbst wenn der Wechselrichter mit einem konstanten Steuerwinkel gesteuert wird, das heißt, die Berechnungseinheit berechnet den Steuerwinkel nach einer Beziehung M1, gemäß deren der Steuerwinkel eine Funktion M1 = constant = A1 ist. Jedoch führt im allgemeinen diese Art der Steuerung des Wechselrichters zu einem Kommutierungsmarginal der Ventile, welches mit zunehmendem Strom größer wird. Um die Fähigkeit des Wechselrichters zu vergrößern, Überströmen entgegen zu wirken, insbesondere in solchen Fällen, in denen die Gleichstromverbindung lange Kabel umfaßt, hat es sich als vorteilshaft erwiesen, den Wechselrichter mit einem Steuerwinkel zu steuern, der mit zunehmendem Gleichstrom größer wird, zumindest bei Strömen größer als eins pro Einheit. Das Studium einer bestimmten Anlage hat gezeigt, daß die Steuerung mit einem konstanten Steuerwinkel, in diesem Falle mit α = 163º, zu einer Variation des Kommutierungsmarginals von nur zwei bis drei Grad über ein Intervall des Gleichstromes von Null bis Eins pro Einheit führte bei einer konstanten Leerlaufgleichspannung, die 1,0 pro Einheit entsprach. Bei Strömen, die 1 pro Einheit überschreiten, vergrößerte sich das Kommutierungsmarginal und hatte sich, bei einem Gleichstrom von 2 pro Einheit, auf etwa 11 Grad über seinen niedrigsten Wert vergrößert.
• Die Steuerung mit einem stromabhängigen Steuerwinkel, das heißt, daß die Berechnungseinheit imstande ist, den Steuerwinkel gemäß der Funktion a = M2(Id2) = A2 + B2·Id2 zu berechnen, wobei Id2 der Gleichstrom in pro Einheit ist, ergab als Ergebnis, daß das Kommutierungsmarginal bei dem Gleichstrom 2 pro Einheit und der idealen Leerlaufgleichspannung 1 pro Einheit bei einem Steuerwinkel, der gemäß dem oben genannten Ausdruck berechnet wurde, sich nur um etwa 5 Grad über seinem untersten Wert vergrößerte. In diesem Falle wurde die Funktion M2 = 157º + 5,5·Id2 gewählt und der so berechnete Wert war begrenzt zwischen einem maximalen Wert von 168 Grad und einem minimalen Wert von 163 Grad, das heißt, AMAX und AMIN gemäß Fig. 5 wurden eingestellt auf 168 Grad beziehungsweise 163 Grad. Für Ströme, die 1 pro Einheit überstiegen, vergrößerte sich daher der Steuerwinkel von einem von Minimalwert von 163 Grad auf einen Maximalwert von 168 Grad bei einem Gleichstrom Id2 = 2 pro Einheit.
• Bei der Betrachtung der Spannungsabhängigkeit des Kommutierungsmarginals der Ventile, wurde jedoch gefunden, daß mit einem Steuerwinkel, der gemäß der Funktion M2 gemäß oben berechnet wurde, das Kommutierungsmarginal bei hohen Strömen mit zunehmender Spannung etwas kleiner wurde, typischerweise in der Größenordnung von 5 Grad, wenn die Spannung von 1 pro Einheit auf 1,3 pro Einheit bei Id2 = 2 pro Einheit anstieg.
• Die Steuerung mit einem strom- und spannungsabhängigen Steuerwinkel, das heißt, daß die Berechnungseinheit imstande ist, den Steuerwinkel gemäß der Funktion α = M3(Id2, Udi02) = A2 + B3·Id2/Udi02 zu berechnen, wobei Udi02 die ideale Leerlaufgleichspannung pro Einheit ist, wird eine zusätzliche Verbesserung der Abhängigkeit des Kommutierungsmarginals vom Strom und von der Spannung der Stromrichterstation erreicht. Als Ergebnis zeigte sich, daß das Kommutierungsmarginal sich nur um drei Grad gegenüber seinem unteren Wert vergrößerte, wenn der Gleichstrom bei einer idealen Leerlaufgleichspannung von 1 pro Einheit sich von 1 pro Einheit auf 2 pro Einheit vergrößerte und sich um 2 bis 3 Grad verkleinerte, wenn die ideale Leerlaufgleichspannung bei einem Gleichstrom von 2 pro Einheit sich von 1 pro Einheit auf 1,5 pro Einheit vergrößerte.
• In diesem Falle wurde die Funktion M3 = 158º + 5·Id2/Udi02 gewählt, und die Begrenzungswerte AMAX und AMIN wurden zu 168º beziehungsweise 160º gewählt. Es wurde eine zusätzliche Verbesserung der Abhängigkeit des Kommutierungsmarginals von dem Strom und der Spannung der Stromrichterstation erreicht. Bei Udi02 = 1 pro Einheit stieg das Kommutierungsmarginal nur um etwa 3º über seinen untersten Wert, wenn der Gleichstrom Id2 bei Udi02 gleich 1 pro Einheit auf 2 pro Einheit stieg, während es bei dem Strom gleich 2 pro Einheit bei einer Spannungsvariation von Udi02 = 1,0 bis Udi02 = 1,5 der um etwa 2 bis 3º sank.
• Wenn die Berechnungseinheit ALCAL imstande ist, den Steuerwinkel gemäß einer der oben genannten Funktionen M0 und M3 zu berechnen, dann wird sie dann kontinuierlich mit dem Meßwert ID2 des Gleichstromes Id2 und dem Spannungswert UdI02 der idealen Leerlaufgleichspannung Udi02 versorgt und berechnet einen Wert des Steuerwinkels in Abhängigkeit dieser gemessenen Werte und eines vorgewählten Werte γp für das Kommutierungsmarginal. Wenn die Berechnungseinheit imstande ist, den Steuerwinkel gemäß der oben genannten Funktion M2 zu berechnen, ist es natürlich ausreichend, wenn sie mit dem Meßwert ID2 versorgt wird, und wenn sie imstande ist, den Steuerwinkel gemäß der oben genannten Funktion M1 zu berechnen, arbeitet sie unabhängig von gemessenen Betriebsparametern in der Stromrichterstation.
• Die Begrenzungsglieder, Berechnungseinheiten und funktionsbildenden Glieder, die in den Blockschaltbildern gezeigt sind, können in anwendbaren Teilen als Modelle aufgebaut sein, die analoge und/oder digitale Mittel zur Modellbildung enthalten, oder sie können vollständig oder teilweise als Berechnungen vorgesehen sein mittels analoger und/oder digitaler Techniken in hartverdrahteten Schaltungen, oder sie können als Programme in einem Mikroprozessor verwirklicht werden.
• In dem Falle, daß es erwünscht sein sollte, die Anlagen mit unterschiedlichen Kommutierungsmarginalen unter unterschiedlichen Betriebsbedingungen zu betreiben, kann das vorgewählte Kommutierungsmarginal γp natürlich als ein Parameter in den Berechnungsgliedern, die in der Berechnungseinheit angeordnet sind, enthalten sein, und der gewünschte Wert kann der Berechnungseinheit als ein Wert zugeführt werden, der von der Bedienungsperson beeinflußt werden kann.
• Obwohl die Fig. 1 und 2 Reihenkapazitäten zeigen, die an die Stromrichterbrücken angeschlossen sind, umfaßt die Erfindung auch solche Fälle, bei denen die Stromrichterbrücken an die Transformatoren angeschlossen sind und die Reihenkapazitäten zwischen den Transformatoren und dem Netz eingefügt sind.
• Obgleich es vorteilhaft ist, den Gleichstrom und die ideale Leerlaufgleichspannung als Variablen in der Funktion F0 zu verwenden, können auch die entsprechenden Wechselstromgrößen in den entsprechenden Stromrichterstationen verwendet werden, da zwischen dem Gleichstrom und dem Wechselstrom beziehungsweise zwischen der idealen Leerlaufgleichspannung und der Spannung des Wechselspannungsnetzes unter Berücksichtigung des Transformatorübersetzungsverhältnisses und der Stellung der Stufenschalter an sich bekannte Beziehungen bestehen. In diesen Fällen kann die Berechnungseinheit natürlich auch mit gemessenen Werten der oben genannten Wechselstromgrößen gespeist werden.

Claims (10)

1. Verfahren zur Steuerung einer reihen-kompensierten, im Wechselrichterbetrieb arbeitenden Stromrichterstation, die Teil einer Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragungsanlage ist, zu welcher Stromrichterstation ein Stromrichter (SR2) gehört, der von einer Steuereinrichtung (CE2) gesteuert wird und der an ein dreiphasiges Wechselspannungsnetz (N2) angeschlossen ist, wobei die Steuereinrichtung einen Befehlswert (A0L) für einen Steuerwinkel (α) für Ventile (V1- V6) erzeugt, die in dem Stromrichter vorhanden sind, wobei der Maximalwert des Steuerwinkels durch ein veränderliches Begrenzungssignal (AMAXL) begrenzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein berechneter Wert (AMARG) des Steuerwinkels (α) für die Stromrichterventile kontinuierlich gemäß einer vorbestimmten Funktion (M0, M1, M2, M3), welche mindestens angenähert den Steuerwinkel (α) ausdrückt, berechnet wird für einen Kommutierungsmarginal (γm) für die Ventile, welches einem vorgewählten Wert (γp) gleich ist, als eine Funktion (F0) des Gleichstromes (Id2) durch den Stromrichter oder des Wechselstromes durch den Stromrichter, welcher dem genannten Gleichstrom entspricht, und der idealen Leerlaufspannung (Udi0) des Stromrichters oder der Wechselspannung des Stromrichters, welche der genannten idealen Leerlaufspannung entspricht, und daß das genannte veränderliche Begrenzungssignal (AMAXL) in Abhängigkeit des genannten berechneten Wertes (AMARG) des Steuerwinkels (α) gebildet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der berechnete Wert des Steuerwinkels gemäß einer vorgegebenen Funktion (M1) berechnet wird, welche den Steuerwinkel als einen konstanten Wert (A1) ausdrückt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der berechnete Wert des Steuerwinkels berechnet wird in Abhängigkeit des Gleichstromes (Id2) durch den Stromrichter oder des Wechselstromes durch den Stromrichter, welcher dem genannten Gleichstrom entspricht, der kontinuierlich in der Stromrichterstation gemessen wird, gemäß einer vorgegebenen Funktion (M2), welche den Steuerwinkel als eine lineare Funktion des genannten Stromes ausdrückt.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der berechnete Wert des Steuerwinkels auch berechnet wird in Abhängigkeit der idealen Leerlaufspannung (Udi0) des Stromrichters oder der Wechselspannung des Stromrichters, welche der genannten idealen Leerlaufspannung entspricht, welche kontinuierlich in der Stromrichterstation gemessen wird gemäß einer vorgegebenen Funktion (M3), welche den Steuerwinkel als lineare Funktion des Quotienten aus dem genannten Strom (Id2) und der genannten Spannung ausdrückt.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der berechnete Wert des Steuerwinkels in der Weise begrenzt wird, daß er einen Maximalwert (AMAX) nicht überschreitet und einen Minimalwert (AMIN) nicht unterschreitet.

6. Anordnung zur Steuerung einer reihen-kompensierten, im Wechselrichterbetrieb arbeitenden Stromrichterstation, die Teil einer Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragungsanlage ist, zu welcher Stromrichterstation ein Stromrichter (SR2) gehört, der von einer Steuereinrichtung (CE2) gesteuert wird und der an ein dreiphasiges Wechselspannungsnetz (N2) angeschlossen ist, wobei die Steuereinrichtung eine Steuerwinkeleinheit (CAC) zur Erzeugung eines Befehlswertes (A0L) für einen Steuerwinkel (α) für Ventile (V1-V6), die in dem Stromrichter vorhanden sind, enthält, wobei der Maximalwert des Steuerwinkels durch ein veränderliches Begrenzungssignal (AMAXL) begrenzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung eine Berechnungseinheit (ALCAL) enthält, welche imstande ist, kontinuierlich einen Wert (AMARG) des Steuerwinkels (α) für die Stromrichterventile zu berechnen gemäß einer vorgegebenen Funktion (M0, M1, M2, M3), welche mindestens angenähert den Steuerwinkel (α) ausdrückt, für ein Kommutierungsmarginal (γm) für die Ventile, welches einem vorgewählten Wert (γp) gleich ist, als eine Funktion (F0) des Gleichstromes (Id2) durch den Stromrichter oder des Wechselstromes durch den Stromrichter, welcher dem genannten Gleichstrom entspricht, und der idealen Leerlaufspannung (Udi0) des Stromrichters oder der Wechselspannung des Stromrichters, welcher der genannten idealen Leerlaufspannung entspricht, und daß die Steuerwinkeleinheit (CAC) imstande ist, das genannte veränderliche Begrenzungssignal (AMAXL) in Abhängigkeit des genannten berechneten Wertes (AMARG) des Steuerwinkels (α) zu bilden.

7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Berechnungsglied imstande ist, den Steuerwinkel gemäß einer vorgegebenen Funktion (M1) zu berechnen, welche den Steuerwinkel als einen konstanten Wert (A1) ausdrückt.

8. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie imstande ist, einen Meßwert (Id2) des Stromes (Id2) durch den Stromrichter oder des Wechselstromes durch den Stromrichter, welcher dem genannten Gleichstrom entspricht, der kontinuierlich in der Stromrichterstation gemessen werden kann, an die Berechnungseinheit zu liefern, welche imstande ist, den Steuerwinkel zu berechnen gemäß einer vorgegebenen Funktion (M2), welche den Steuerwinkel als eine lineare Funktion des genannten Meßwertes ausdrückt.

9. Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß sie imstande ist, einen Spannungswert (UDI02) zu bilden in Abhängigkeit eines Meßwertes der idealen Leerlaufspannung (Udi0) des Stromrichters oder der Wechselspannung des Stromrichters, welche der genannten idealen Leerlaufspannung entspricht, die kontinuierlich in der Stromrichterstation gemessen werden kann, und den genannten Spannungswert der Berechnungseinheit zuzuführen, welche imstande ist, den Steuerwinkel gemäß einer vorgegebenen Funktion (M3) zu berechnen, welche den Steuerwinkel als lineare Funktion eines Quotienten aus dem genannten Meßwert eines Stromes, der kontinuierlich in der Stromrichterstation gemessen wird, und dem genannten Spannungswert ausdrückt.

10. Anordnung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung ein Begrenzungsglied (10) enthält, welches imstande ist, den berechneten Wert des Steuerwinkels so zu begrenzen, daß er einen Maximalwert (AMAX) nicht überschreitet und einen Minimalwert (AMIN) nicht unterschreitet.