SE506199C2 - Förfarande och anordning för bestämning av kortslutningseffekten i ett elektriskt växelströmskraftnät som är anslutet till en högspänd likströmsöverföring - Google Patents

Description

506 199 2 10 15 20 30 35 Ett problem i samband med drift av strömriktaranläggningnar av detta slag är att på grund av omkopplingar mellan olika driftlägen i växelströmsnäten dessas kortslutningseffekt varierar i tiden. Även om kortslutningseffekten i och för sig kan beräknas för samtliga driftlägen finns dock inte alltid informationen om dessa tillgänglig för operatören av strömriktar- anläggningen eller för automatisk inställning av dennas driftparametrar _ REDoGöRELsE FÖR UPPFINNNGI-:N Ändamålet med uppfinningen är att åstadkomma ett förfarande av inledningsvis angivet slag, vilket möjliggör att växelströmskraftnätets aktuella kortslutningseffekt fortlöpande kan bestämmas genom ett mätförfarande via strömriktaranläggningen, samt en anordning för genomförande av förfarandet. g Vad som kännetecknar en anordning enligt uppfinningen framgår av bifogade patentkrav.

Fördelaktiga vidareutvecklingar av uppfinningen framgår av nedanstående beskrivning och patentkrav.

FIGURBESKRIVNING Uppfinningen skall närmare förklaras genom beskrivning av utföringsexempel under hänvisning till bifogade ritningar, i vilka figur l visar schematisk i form av ett enlinjeschema en strömriktaranläggning för överföring av högspänd likström, ansluten mellan två kraftnät för växelström, figur 2 visar delar av en styrutrustning enligt uppfinningen för en strömriktare i en anläggning enligt figur 1, och figur 3 visar ytterligare delar av en styrutrustriing enligt uppfinningen i en anläggning enligt figur l, och figur 4 visar ytterligare en utföringsform av delar av en styrutrustriing enligt figur 3. 10 15 20 30 i spänningskällor symboliseras med ett andra reaktanselement RN2 i 3 5Û6t BESKRIVNING Av UTFöRmGsExEMPEL Den följande beskrivningen avser såväl förfarandet som anordningar: V varvid figurerna kan ses såväl som signalflödesschemor som över anordningar. Uttrycken "beräkningsvärde" och "signal" använd därför synonymt.

Figur 1 visar ett första elektriskt kraftnät N1 för trefasig växelström vinkelfrekvensen m1, som i en första anslutningspunkt Il är anslutet strömriktaranläggning PL för överföring av högspänd likström och v, andra elektriskt kraftnät N2 för trefasig växelström med vinkelfrekv m2, som i en andra anslutningspunkt I2 är anslutet till anläggningen»- Kraftrtätets Nl impedans symboliseras med ett första reaktanselem med induktansen L1 och dess spänningskällor med en första generator? med spänningen UN1. Kraftnätets N2 impedans respektive inre induktansen L2 respektive en andra generator GN2 med spänningen, Anläggningen PL innefattar en första strömriktartransformator Tl, u primärsida ansluten till anslutningspunkten Il och på sin sekundf _ en första strömriktare SRl, och en andra strömriktartransformator sin primärsida ansluten till anslutningspunkten I2 och på sin sekuncl till en andra strömriktare SR2. Strömriktarna SRI och SR2 är sínsem förbundna med en likspänningsförbindelse FW, genom vilken flyter V likström Id. Likspänningen över strömriktaren SRl betecknas med U Anläggningen innefattar vidare ett första växelströmsfilter Fl, anslu. anslutningspunkten Il och ett andra växelströmsfilter P2, anslutet. ' arislumingspurtkten 12. Filtren tjänar till att filtrera av strömriktarna alstrade övertoner samt till att generera reaktiv effekt. Filtren innefattar delfilter F11, F12, F13 respektive F21, F22, F23, i figuren markerade med kondensatorsymboler, ehuru de för filtreringsändamål utfo i delfiltren givetvis, på känt sätt, är utförda som avstämda filter inn även induktiva komponenter. Delfiltren Fll och F12 respektive F21 F22 kan, i beroende av en kopplingsorder SWO1 respektive SWOZ, _, * till respektive anslutningspunkt medelst kopplingsorgan SWl1, sw21, sw22 respektive. suömrikmma innefattar pa kan: san v ' tyristorventiler, vars styrvinklar al respektive 0:2 kan styras relativt' respektive växelspänningar. Strömriktaren SRl styrs av en första 506 199 4 10 15 20 30 35 styrutrustning CEI och strömriktaren SR2 av en andra styrutrustning CE2 av likartat slag. Styrutrustningarna står i förbindelse med varandra via en telelänk TL, över vilken på i och för sig känt sätt information om driftdata och driftorder för anläggningen kan överföras. På. en h i beroende av påförda, i figuren icke visade beordrade och avkända driftstorheter för anläggningen alstrar och påför styrutrustningen CE1 tändpulser CPI, svarande mot en beordrad styrvinkel A01, på strörnriktaren SRI och på likartat sätt alstrar och påför styrutrustningen CE2 tändpulser CP2, svarande mot en beordrad styrvinkel A02, pä strömriktaren SR2.

Till anslutningspunkten Il, vars spänning betecknas med UI, flyter från kraftnätet N1 en reaktiv effekt QNl och från filtret Fl en reaktiv effekt QF1, och från kopplingspunkten Il till strömriktartransformatom T1 flyter en reaktiv effekt Q1. Till anslutningspurikten I2, vars spänning betecknas med U2, flyter från kraftnätet N2 en reaktiv effekt QN2 och från filtret F2 en reaktiv effekt QF2, och från anslutningspunkten 12 till strömriktar- transformatom T2 flyter en reaktiv effekt Q2. Styrutrustningen CE1 påföres medelst i och för sig kända, men för att ej belasta figuren med av fackmannen kända detaljer, i figuren visade endast som ett gemensamt mätorgan M1 vid strömriktaranläggningen, medel anskaffade mätvärden på spänningen U1, likströmmen Id och strömriktarens SRI ideala tomgángslikspänning Udi01. På likartat sätt påföres styrutrustningen CE2 mätvärden på spänningen U2, likströmmen Id och strömriktarens SR2 ideala tomgångslikspänning Udi02, avkända med ett gemensamt mätorgan M2.

I det följande förutsätts att den första strömriktaren SR1, i det följande benämnd likriktaren, arbetar i likriktardrift, medan den andra strömriktaren SR2, i det följande benämnd växelriktaren, arbetar i växelriktardrift. Strömriktaranläggningen styrs på i och för sig känt sätt i beroende av en påförd effektorder, vilken vid likriktaren, i beroende av den likaledes avkända likspänningen Ud, omvandlas till en strömorder lOL.

Likriktaren styr härvid likströmmen Id i beroende av denna strömorder, och växelriktaren styr, genom att i tillägg till den via telelänken överförda strömordem för likriktaren, även påförs en strömmarginal IOM, anläggningens likspänning Ud.

Definitionsmässigt gäller, med ovan angivna beteckningar, för det första kraftnätets kortslutningseffekt SSC1 att SSC1 = (U 1)2/ coLl. 10 15 20 30 35 i m = uN1<-1/wc'm>/<<»L1 - Uwe-m) =iUN1/<1 - QFr/Sscn 5 soef Vart och ett av delfiltren F11, F12, F13 innefattar en kondensator och F1 genererar en reaktiv effekt QF1 = (U 1)2o>CF1, där CF1 är summan? till anslutningspunkten ]1 anslutna kondensatoremas kapacitans.

Under det förenklande antagandet att superpositionsprincipen gäll p, vill säga att inga förändringar i effektflödet till transformatom T1 och strömriktareri SRI sker under den betraktade tidsperioden, samt att i spänningen UNI likaledes förblir konstant, kan följande “ genomföras.

Vid en viss tidpunkt, då filtret F1 har den totala kapacitansen C'F1 ' till anslutningspunkten Il och genererar den reaktiva effekten QFI att En föränaringi de: reakfiva effektfödet i anslumingspunkten 11, orsakad av en omkoppling i filtret F1 som förändrar dess genererat! reaktiva effekt till QF1", medför då en spänningsändringen AU1 i i anslutningspunkten 11 som uppgår till AU1/UN1 = 1/[1 - (QF1' + AQFU/SSCI] - 1/[1 - QFT/SSCI] eller AU1/UN1 = ssc1 - AQ1=1/([ssc1 - (QFr + AQ1=1>1 s [ssc1 - QFrn där AQFI = QF1" - QF1' Med ekvation (1) erhålles AU1 /U1 = AQF1/ ISSCI - (QF1' + AQFD] Enligt uppfinningen åstadkommes nu en förändring i det reaktiva effektflödet i anslutningspunkten 11 genom påverkan på växelrik beordrade styrvinkel A02. Påverkan består däri att den beordrade styrvinkeln ges ett negativt beordrat styrvinkeltillskott AAOZ möts: _ ett (negativt) styrvinkeltillskott Aa2 till växelriktarens styrvinkel I* ~~ ita 506 199 e 10 15 20 30 35 medför i sin tur att växelriktarens likspänning minskar och dess respektvinkel 'y och dess reaktiva effektförbrukning Q2 ökar. En sänkning av likspänningen i likströmsöverföringen medför också initialt en ökning av likströmmen Id, vilken ökning via likriktaren kompenseras genom att dennas styrutrustning ökar likriktarens beordrade styrvinkel A01 och därmed dess styrvinkel al till dess den aktiva effekten återställts till sitt beordrade värde. Det negativa beordrade styrvinkeltillskottet AAOZ vid växelriktaren ger således vid likriktaren upphov till ett positivt styrvinkeltillskott Aal till dennas styrvinkel al. Detta i sin tur medför att likriktarens reaktiva effektförbrukning Q1 ökar. Förutsatt att under detta förlopp ingen ornkoppling sker i filtret Fl blir påverkan på kraftnätet N1 därvid analog med det ovan demonstrerade fallet där genereringen av reaktiv effekt i filtret Fl ändrades, i detta fall minskades. Förloppet leder alltså till ett ökande reaktivt effektföde QNl approximativt lika med ökningen av likriktarens reaktiva effektförbrukning Ql, åtföljd av en - spänningssänkning AUI i anslutningspunkten Il. Som inses från det ovanstående blir därmed en kvot AQI / AUl ett mått på det första kraftnätets N1 kortslutningseffekt. Denna kvot kan bestämmas genom att bilda den ur beräkningsvärden MQ1 och MU1 på storhetererna Ql och U1. Ett motsvarande förlopp äger rum vid växelriktaren, där alltså en kvot AQ2/ AU2 utgör ett mått på det andra kraftnätets N2 kortslumingseffekt.

Figur 2 visar ett utförande av en strömregulatorn CC av känt utförande och ett tillskottsbildande organ AD enligt uppfinningen, innefattade i styrutrustriingen CE2 för växelriktaren. En summator 3 bildar som utsignal differensen av ett i likriktarens styrutrustning bildat och via telelänken TL till växelriktaren överfört ledvärde IOL för likströmmen Id och det vid växelriktaren uppmätta värdet ID på denna ström. Differensen påföres dels ett proportionalförstärkande organ 4 med en förstärkning GP och dels en summator 5. Summatorn 5 påföres också en förutvald strömmarginal IOM mellan lik- och växelriktare, och bildar som utsignal differensen mellan strömmarginalen och utsignalen från summatorn 3. Utsignalen från summatorn 5 påföres ett integrerande organ 6 med integrations- tidkonstanten 1/GI. Ett begränsningsorgan 7, innefattat i det integrerande organet, begränsar dettas utsignal till sitt maximala och till sitt minimala värde i beroende av begränsningssignaler AMAXL och ALPMINL respektive. Utsignalema från det proportionalförstärkande organet 4 och från det integrerande organet, begränsad av begränsningsorganet 7, påföres en summator 8. Utsignalen från summatorn 8 begränsas i ett begränsnings- 10 15 20 30 35 , nämnda begränsningsignal. * noll till summatorn 1 och i påverkat läge till denna summator 7 sov organ 2 till sitt maximala och till sitt minimala värde i beroende av i begränsningssignalerna AMAXL och ALPMINL. Utsignalen A02 fr i begränsningsorganet 2, som utgör ett beordrat värde på styrvinkeln växelriktaren, påföres en enhet CFC för bestämning av respektive tändögonblick och en enhet CPG alstrar styrpulser CP2 till de i växt; ingående ventilema vid tändögonblicket. ~ Strömmarginalen IOM sätts för växelriktaren till ett värde skilt och med sådant tecken att växelriktarens styrutrustning strävar att u den av likriktaren styrda likströmmen. Vid stationär växelriktardifišt alltså insignalen till det integrerande organet 6 av strömmarginal _ medför att dess utsignal kommer att anta sitt maximala värde begränsningssignalen AMAXL. Utsignalen från det proportional- , förstärkande organet 4 är i jämviktstillstånd lika med noll eller nära varför växelriktarens beordrade värde på styrvinkeln (12 bestäms av Begränsningssignalen AMAXL bildas i en summator 1 som summan på något i och för sig känt sätt bildad driftbegränsningssignal ett beordrat styrvinkeltillskott AAO2.

Det beordrade styrvinkeltillskottet AAO2 bildas i det tillskottsbildancl organet AD, vars funktion schematiskt illustreras i figuren. Det ett integrerande organ 9 med negerande ingång, ett omkopplingsor" vilket i opåverkat läge kortsluter det integrerande organets ut- och ' ett omkopplingsorgan 12, vilket i opåverkat läge ansluter en signal utsignalen från det integrerande organet, ett omkopplingsorgan 13 opåverkat läge ansluter en utsignal lika med noll från en signalkälla, figuren illustrerad som en potentiometer med rörligt uttag, till ingån ' det integrerande organet, och i påverkat läge till derma ingång ans! utsignal med positivt tecken. ' Ett begränsningsorgan 10, innefattati det integrerande organet 9, dettas utsignal till sitt maximala och till sitt minimala värde. Samtllg nämnda omkopplingorgan påverkas i beroende av en kontrollsignal på så sätt att då derma föreligger, det beordrade styrvinkeltillskottet tillväxer från värdet noll och med negativ polaritet adderas driftbegränsningssignalen AMAXL' i summatom 1. Begränsningar? 506 199 8 10 15 20 30 35 AMAXL minskar därmed till sitt belopp, vilket innebär att växelriktarens styrvinkel minskar linjärt med tiden. Förloppet pågår så länge kontroll- signalen MSC föreligger (eller till dess begränsningsorganet 10 begränsar det integrerande organets 9 utsignal). Då kontrollsignalen MSC upphör antar det integrerande organets utsignal och det beordrade styrvinkeltillskottet AAO2 åter värdena noll. _ Figur 3 illustrerar schematiskt ett effektberäkningsorgan CALCl, som nedan skall närmre beskrivas, och en mätvärdesbildande enhet CALSSC för bildande av ett mätvärde på kortslutningesffekten i endera av det första och det andra elektriska kraftnätet för växelström. Ett beräkningsorgan och en mätvärdesbildande enhet av detta slag är innefattade i var och en av styrufiusmingarna CEI och CE2 och det skall förstås att de i figuren visade beteckningarna Id, Udi0, u, a, MQ, MU, MSSC, AQ och AU, genom i figuren för enkelhets skull icke visade index 1 respektive index 2, kan hänföras endera till storheter vid det första elektriska kraftnätet respektive den första strörnriktaren eller till motsvarande storheter vid det andra elektriska kraftnätet respektive den andra strömriktaren.

Den mätvärdesbildande enheten CALSSC innefattar en monostabil krets MFF, som i beroende av en påförd initieringssignal MEI alstrar kontroll- signalen MSC, vilken antas uppträda under ett mätintervall mellan en första mättidpunkt tl och en andra mättidpunkt t2. Effektberäkningsorganet CALCl páföres, på något i och för sig känt sätt bestämda, beräkningsvärden på likströmmen Id, på strömriktarens ideala tomgångslikspänning Udi0, dess överlappsvinkel u och dess styrvinkel oz. Effektberäkningsorganet är på något i och för sig känt sätt anordnat att i beroende av nämnda ' beräkningsvärden fortlöpande beräkna den av strömriktaren förbrukade reaktiva effekten enligt det kända uttrycket Q = Id * Udi0 [2u + sin2a - sin 2(or + u)]/4[cosot - cos(oz + u)] (6) och bildar ett beräkningsvärde MQ på denna effekt.

En i den mätvärdesbildande enheten innefattat beräkningsenhet CALCZ innefattar ett första minnesorgan SAHQ, ett andra minnesorgan SAI-IU och ett första och ett andra beräkningsorgan CALC3 respektive CALC4.

Beräkningsvärdena MQ påföres via ett lâgpassfiltrerande organ LPl minnesorganet SAHQ och lagras i detta. Avkända värden MU på 10 15 20 35 - mättidpunkterna tl och t2. Differensema AQ och AU påförs ett i 9 5 spänningen U i anslutningspunkten Il respektive 12 påföres via ett. lågpassfiltrerande organ LP2 minnesorganet SAI-IU och lagras i detta..

Ett första effektvärde MQ(t1), utgörande beräkningsvärdet MQ vid _, mättidpunkten tl, och ett andra effektvärde MQ(t2), utgörande ber värdet MQ vid mättidpunkten t2, påföres beräkningsorganet CALCB; på något i och för sig känt sätt är anordnat att beräkna en effektdiffe _: = MQ(t2) - MQ(t'l) av dessa båda effektvärden. Ett första spänningsv MU(t1), utgörande det avkända spänningsvärdet MU vid mättidpu i ïf och ett andra spänningsvärde MU(t2), utgörande det avkända sp" värdet MU vid mättidpunkten t2, påföres beräkningsorganet CALC-å, på något i och för sig känt sätt är anordnat att beräkna en spänningsï i AU = MU(t2) - MU(t1) av dessa båda spänningsvärden. En signal SYN något i och för sig känt sätt bildad i den monostabila kretsen MFF, anordnad att synkronisera funktionen av minnesorganen SAHQ t, SAHU så att respektive beräknings- och avkända värden lagras i enheten CALC2 innefattar kvotbildande organ DIV, varvid, emedan en . positiv effektdifferens AQ är förknippad med en negativ spänning differens AU, spänningsdifferensen AU påföres en negerande ingångf det kvotbildande organet och effektdifferensen AQ påförs en icke-nej ingång a. Det kvotbildande organet bildar och avger som utsignal mätvärdesbildande enheten CALSSC ett beräkningsvärde MSSC = Å vilket utgör ett mätvärde på kortslutningseffekten för det elektriska kraftnätet för växelström. i Typiskt och med fördel kan den i anslutning till figur 3 beskrivna varaktigheten t2 - tl av kontrollsignalen MSC väljas att vara av sto ordningen 0.5 sekunder. Detta innebär att anläggningens reglersysteit: 3' reglering av likströmmen, som har en väsentligt kortare utregleri i' förmår hålla den aktiva effekten konstant under den tid kortslutningseffekten pågår. Mätintervallets längd, det vill säga varaktigheten av kontrollsignalen MSC, måste också väljas med be 'i av att reglerumistningarna för i växelströmsnäten befintliga genera; strävar att upprätthålla spänningen i näten. Det förutsätts i detta sammanhang också att växelriktarens styrutrusming ej innefattar spänningsreglersystem som under mätförloppet strävar att åters " likspänning med en snabbhet som väsentligt stör mätningen. 506 199 m 10 15 20 30 För det fall avkänningen av spänningen U görs samplat har det visat sig att ett samplingsintervall på 2 ms ger fullt tillfredställande noggrannhet i bestämningen av kortslutningseffekten. De lågpassfiltrerande organen LPI och LP2 gers därvid lärnpligen en karakteristik svarande mot en enkel tidkonstant på ca 10 sekunder. Förändringshastigheten i växelriktarens beordrade styrvinkelvinkeltillskott, bildad i det tillskottsbildande organet AD såsom det beskrivits i anslutning till figur 2, kan, genom förändring av nivån på insignalen till det integrerande organet 9, typiskt väljas i intervallet 1° à 5°/ sekund.

Figur 4 visar en utföringsform av beräkningsenheten CALC2 vid en fördelaktig vidareutveckling av uppfinningen i de fall avkänningen av spänningen U och beräkningen av den reaktiva effekten Q, på sätt som ovan beskrivits, utförs vid ett antal samplingstidpunkter under mättiden t2 - t1. Effektvärden MQ och spänningsvärden MU beräknas vid en första “ beräkningstidpunkt tb och åtminstone vid en andra beräkningstidpunkt, allmänt betecknad tíš, vilken ligger i ett beräkningsintervall mellan den första beräkningstidpunkten och en sista beräkningstidpunkt th. Det förutsätts vidare att mätintervallet, det vill säga intervallet mellan mättidpunktema t1 och t2, och beräkningsintervallet, det vill säga intervallet mellan beräkningstidpunktema th och tíc åtminstone delvis sammanfaller i tiden. Speciellt kan den första beräkningstidpunkten th väljas att sammanfalla med tidpunkten tl då mättiden börjar och den sista beräkningstidpunkten t; att sarnmanfalla med tidpunkten t2 då mättiden slutar. Det skall förstås att vid det i anslutning till figur 4 beskrivna förfarandet de i beräkningsenheten CALCZ innefattade organen utför sina respektive operationer fortlöpande vid varje beräkningstidpunkt.

Minnesorganet SAHQ påför i denna utföringsform beräkningsorganet CALC3 ett första effektvärde MQ(t'O) på den reaktiva effekten, beräknat vid den första beräkningstidpunkten, och ett andra effektvärde MQ(tí<), beräknat vid den andra beräkningstidpunkten. För det fall endast ett första och ett andra effektvärde bildas kan det andra effektvärdet bildas vid den sista beräkningspunkten th såsom effektvärdet MQüà). Beräkningsorganet 10 15 20 30 vid den sista beräkningspunkten En såsom spänningsvärdet MUüh) 11 506 CALCB är på något i och för sig känt sätt anordnat att bilda âtminsto i första effektdifferens, allmänt betecknad AQk, i beroende av differensen *tt det andra och det första effektvärdet, det vill säga AQ'k = MQ(tí<) - Den första effektdifferensen påförs ett effektsummeringsorgan SUM ' vilket bildar en summa av samtliga páförda effektdifferenser och denna summa på det kvotbíldande organet DIV. “ Pâ analogt sätt páför rninnesorganet SAHU i denna utföringsform beräkningsorganet CALC4 ett första spänningsvärde MUüb), avkän " den första beräkningstidpunkten, och ett andra spänningsvärde UQ( avkänt vid den andra beräkningstidpurikten. För det fall endast että och ett andra spänningsvärde bildas kan det andra spänningsvärdetj Beräkningsorganet CALC4 är på något i och för sig känt sätt anordnat-Äta »_ bilda åtminstone en första spänningsdifferens, allmänt betecknad beroende av differensen av det andra och det första spänningsvärdet ' vill säga AU'k = MU(t'k) - MUüb). Den första spänningsdifferensen spänningssummeringsorgan SUMU, vilket bildar en summa av samt pâförda spänningsdifferenser och pâför denna summa på det kvotbl organet DIV. Det kvotbildande organet bildar och avger därvid, på lv sätt som ovan beskrivits i anslutning till figur 3, ett beräkningsvärdeâäíï = AQi/Allíš, utgörande kvoten av den första effektdifferensen och första spänningsdifferensen.

För det fall vid en tredje beräkningstidpunkt, likaså belägen i intervallet, ett tredje effektvärde och ett tredje spänningsvärde bildaa, beräkningsorganet CALCS en andra effektdifferens i beroende av differensen av det tredje och det första effektvärdet och beräkningsor CALC4 en andra spänningsdifferens i beroende av differensen av d och det första spänningsvärdet. Den andra effektdifferensen páförsl summeringsorganet SUMQ, vilket summerar den andra effektdifferw till den första och påför den så bildade summan på det kvotbildande DIV. På analogt sätt påförs den andra spänningsdifferensen spänning meringsorganet SUMU, vilket summerar den andra spänningsdiff 10 15 20 30 35 506 199 12 till den första och páför den så bildade summan på det kvotbildande organet DIV. Det kvotbildande organet bildar och avger därvid fortlöpande ett beräkningsvärde MSSC = ZLAQQ/ Z(AUí<), utgörande kvoten av respektive summan av den första och den andra effektdifferensen och summan av den första och den andra spänningsdifferensen.

Vid ytterligare beräkningstidpunkter fram till den sista beräkningstid- punkten t; beräknas effekt- och spänningsvärden ur vilka fortlöpande bildas effektdifferenser av respektive effektvärde och det första effektvärdet och spänningsdifferenser av respektive spänningsvärde och det första spänningsvärdet. De nämnda effekt- och spänningsdifferenserena påförs fortlöpande på tillhörande summeringsorgan, varvid de av dessa bildade summoma fortlöpande påförs det kvotbildande organet. Detta organ bildar och avger därvid under beräkningsintervallet fortlöpande beräkningsvärdet MSSC = ÉÅAQiQ/ZUXUQ, utgörande kvoten av respektive summan av påförda effektdifferenser och summan av påförda spänningsdifferenser.

Summeringsorganen SUMQ och SUMU nollställes på ett i figurerna inte visat sätt inför varje ny mätperiod.

Initieringssignalen MEI kan bildas endera vid den ort där växelriktaren är belägen eller vid den ort där likriktaren är belägen, varvid den i det senare fallet överförs till orten för växelriktaren via telelänken TL. Telelänken kan givetvis också utnyttjas för att mellan orterna för växel- respektive likriktare överföra mätvärdet MSSC på kortslutningseffekten. Initierings- signalen kan aktiveras manuellt av en operatör eller exempelvis med regelbundna tidsintervall eller i beroende av mottagen information om en förändring av kraftnätens driftläge.

Uppfinningen är inte begränsad till de visade utföringsexemplen utan ett flertal modifikationer är tänkbara inom uppfinningstankens ram. De i blockschemorna visade begränsningsorganen, beräkningsenheterna och funktionsbildande organen kan i tillämpliga delar utföras som modeller innefattande analoga och/ eller digitala medel för modelleringen eller helt eller delvis utföras som beräkningar medelst analog och/ eller digital teknik i fasta kopplade kretsar eller implementerade som program i mikroprocessorer. 10 15 20 30 35 i det inre av mätintervallet. 13 5 06 Självfallet kan även endera eller båda av de för bestämningen av kortslutningseffekten utnyttjade effekt- och spänningsdifferenserna som differenser av respektive effekt- och spänningsvärden vid den ß respektive den andra mättidpunkten.

Det i anslutning till figur beskrivna effektsummeringsorganet SUMMA? spänningssununeringsorganet SUMU är givetvis obehövligt då förf respektive anordningen tillämpas vid endats en första och en andra beräkningstidpunkt.

Ehuru de: i eiieiummg :in figur 2 beskrivna beordrade efyrvinkelæief med fördel bildas som till beloppet linjärt växande i mätintervallet den första och den andra mättidpunkten kan det givetvis även bildas andra förlopp i tiden, med start och stopp vid mätintervallets __ Det skall också förstås att vid en given spänning mätning av kortslue, k: effekt är ekvivalent med mätning av kraftnätets impedans.

Det så erhållna mätvärdet MSSC på kortslutningseffekten kan använd den överordnade styrningen av anläggningen. Vid en order om omkop ling av ett filter, exempelvis betingad av en omkoppling i kraftnäbet v växelström som svarar mot en förändring AQF av dess genererade effekt, kan strömriktaren ges ett styrvinkeltillskott bildat i beroende aktuella korstslutningseffekten, vilket styrvinkeltillskott efter lingen kan reduceras till noll under ett kontrollerat förlopp för att p i i minimera störningar i spänningarna U1 respektive U2. Vid exempehül planerad urkoppling av en del av ett filter, svarande mot en urkopp b den reaktiva effekten AQF, kan en minskning av växelriktarens s _ initieras på sätt som ovan beskrivits under det att effektdifferensen MQ(t) - MQÜÖ) fortlöpande avkänns. Då denna differens är lika med i AQF bringas signalen MSC att upphöra och filterdelen svarande mot 'i reaktiva effekten AQF kan kopplas ur med en minimal stöming i i i ningen UI respektive U2. Omvänt ger en spänníngsändring i anslu f i punkten Il respektive 12, orsakad av exempelvis en omkoppling i I respektive kraftnät, tillsammans med mätvärdet MSSC information hur mycket till respektive anslutningspunkt anslutna filters reakti

Claims (14)

5Û6 199 M 10 15 20 30 effektgenerering, via kopplingsordern SWOI respektive SWO2, skall förändras för att spänningen skall återställas till tidigare nivå. PATENTKRAV

1. Förfarande för bestämning av kortslutningseffekt (SCCl, SCC2) i ett elektriskt kraftnät (N l, N2) för växelström, vilket i en anslutningspunkt (Il, I2) är anslutet till en strörnriktaranläggning (PL) för överföring av högspänd likström, varvid till kraftnätet är ansluten en i strörnriktaranläggningen innefattad strömriktare (SRI, SR2), vilken arbetar med en styrvinkel (al, 0:2) i beroende av en av en styrutrustning (CE1, CEZ) beordrad styrvinkel (AOLAOZLkännetecknat avatt vid en första beräkningstidpunkt (th) ett första effektvärde (MQ(tb)), på av strömriktaren förbrukad reaktiv effekt (Q1, Q2), bildas och lagras, kraftnätets spänning (U 1, U2) i anslutningspunkten avkänns och ett första spänningsvärde (MU(tb)) på nämnda spänning bildas och lagras, vid åtminstone en andra beräkningstidpunkt (ti, th) ett andra effekt- värde (MQ(ti<), MQ(t1,I)) bildas och lagras, kraftnätets spänning i anslut- ningspunkten avkänns och ett andra spänningsvärde (MU(tí<), MU(t;1)) på. nämnda spänning bildas och lagras, varvid den andra beräkningstid- punkten ligger i ett beräkningsintervall (th-th) mellan den första beräkningstidpunkten och en sista beräkningstidpunkt (fn), och under ett rnätintervall (t1-t2) mellan en första mättidpunkt (tl) och en andra mättidpunkt (t2), vilket mätintervall åtminstone delvis sammanfaller med beräkningsintervallet, strömriktarens styrvinkel (al, 0:2) ges ett styrvinkeltillskott (Aul, A112), en första effektdifferens (AQ'k) bildas i beroende av differensen av det första och det andra effektvärdet, en första spänningsdifferens (AUk) bildas i beroende av differensen av det första och det andra spänningsvärdet, och ett mätvärde (MSSC1, MSSCZ) på kraftnätets kortslutningseffekt bildas i beroende av den första effektdifferensen och den första spännings- differensen. 10 15 20 30 35 spänningssumma (2(AIl'k)), och w 506 «

2. Förfarande enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a t av att åtminstone vid en tredje beräkningstidpunkt (tic th) i ber" infefveuef, en tredje effeidvarde (Modig, Moug» den ef: tredje epf' i värde (Muut), Muug» bildas den lagras, en andra effektclifferens (AQíç) bildas i beroende av differensentfan. första och det tredje effektvärdet, s, en andra spänningsdifferens (Alfk) bildas i beroende av av det första och det tredje spänningsvärdet, _ den första och 'den andra effektdifferensen summeras till en effektsumma (ZMQQ), den första och den andra spänningsdifferensen summeras till :år att rnätvärdet på kraftnätets kortslutningseffekt bildas i beroend effektsumman och spänningssumman.

3. Förfarande enligt patentkrav 2, k ä n n e t e c k n a t av att mä på kraftnätets kortslutningseffekt bildas i beroende av en kvot av effel; summan och spänningssumman.

4. Förfarande enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a t av att den första beräkningstidpunkten och den mättidpunkten respektive den sista beräkningstidpunkten och den - mättidpurikten bringas att sammanfalla.

5. Förfarande enligt något av föregående patentkrav, i k ä n n e t e c k n a t av att effektvärdena bildas genom en ' ïad på vid respektive beräkningstidpunkter föreliggande värden på gen ' strömriktaren flytande likström (Id), dess ideala tomgångslikspännin" (IJdiO), dess överlappsvinkel (u) och dess styrvinkel (a).

6. Förfarande enligt något av föregående patentkrav, varvid strör riktaranläggningen innefattar en första strömriktare (SRI), ansluten W första elektriskt kraftnät (N 1) för växelström och en andra strömrik "i" (SR2), ansluten till ett andra elektriskt krafmät (N2) för växelström nämnda strömriktare är sinsemellan förbundna med en likspännings 506 199 16 10 15 20 30 förbindelse (PW) och den andra strömriktaren arbetar i växelriktardrift i beroende av en beordrad styrvinkel (A02), k ä n n e te c k n a t av att styrvinkeltillskottet (Aal, Aa2) bildas genom att den andra strömriktarens beordrade styrvinkel ges ett negativt beordrat styrvinkeltillskott (AAOZ).

7. Förfarande enligt patentkrav 6, k ä n n e t e c k n a t av att det beordrade styrvinkeltillskottet bildas med ett med tiden linjärt växande belopp under mätintervallet.

8. Anordning för bestämning av kortslutningseffekt (SCC1, SCC2) i ett elektriskt kraftnät (N 1, NZ) för växelström, vilket i en anslutningspunkt (Il, 12) är anslutet till en strömriktaranläggning (PL) för överföring av högspänd likström, varvid till kraftnätet är ansluten en i strömriktaranläggningen innefattad strömriktare (SRI, SR2), vilken arbetar med en styrvinkel (al, (12) i beroende av en av en styrutrustning (CE1, C152) beordrad styrvinkel _(AO1,AO2),kännetecknad avattdeninnefattar ett tillskottsbildande organ (AD), som i beroende av en kontrollsignal (MSC), som föreligger under ett mätintervall (t1-t2) mellan en första mättidpunkt (tl) och en andra mättidpunkt (t2), bildar ett styrvinkeltillskott (Aal, Aa2) till strömriktarens styrvinkel (al, 0:2), mätorgan (M1, M2) som avkänner kraftnätets spänning (UI, U2) i anslutningspunkten och bildar ett första spänningsvärde (MU(tb)) på nämnda spänning vid en första beräkningstidpunkt (fo) och åtminstone vid en andra beräkningstidpunkt (tic th) bildar ett andra spänningsvärde (MU(t'k), MU(t;1)) på nämnda spänning, effektberäkningsorgan (CALCI) som bildar ett första effektvärde (MQ(tb)), på av strömriktaren förbrukad reaktiv effekt (Ql, Q2), vid den första beräkningstidpunkten och åtminstone vid den andra beräknings- tidpunkten bildar ett andra effektvärde (MQ(ti<), MQ(t;\)), varvid den andra beräkningstidpunkten ligger i ett beräkningsintervall (th-tå) mellan den första beräkningstidpunkten och en sista beräkningstidpunkt (få), och mätintervallet åtminstone delvis sammanfaller med beräkningsintervallet, en beräkningsenhet (CALC2) som páföres det första och det andra 10 15 20 30 ' och effektbaâkningsorganen bildar ett tredje effektvärde, och ber" 17 spänningsvärdet respektive det första och det andra effektvärdet, samt bildar en första effektdifferens (AQQ i beroende av differensen av det? och det andra effektvärdet, en första spänningsdifferens (Alfk) i beroende av differensen första och det andra spänningsvärdet, och ett mätvärde (MSSC1, MSSC2) på kraftnätets kortslutningseffekti beroende av den första effektdifferensen och den första spänningsdifferensen.

9. Anordning enligt patentkrav 8, k ä n n e te c k n a d av att åtminstone vid en tredje beräkningstidpunkt (tid th) i beräknin intervallet, rnätorganen bildar ett tredje spänningsvärde (MU(ti<), enheten bildar en andra effektdifferens (AQQ i beroende av differensen av det och det tredje effektvärdet, en andra spänningsdifferens (AUk) i beroende av differensen av första och det tredje spänningsvärdet, och summerar den första och den andra effektdifferensen till en effektsumma (ZXAQQ), summerar den första och den andra spänningsdifferensen till spänningssurnma (Z(AU'k)), och bildar mätvärdet på kraftnätets kortslutningseffekt i beroende av effektsurnrnan och spänningssumman. ' i" i

10. Anordning enligt patentkrav 9, k ä n n e t e c k n a d av att beräkningsenheten bildar mätvärdet på kraftnätets kortslutriingseffeit beroende av en kvot av effektsumman och spänningssumman.

11. Anordning enligt något av patentkraven 8-10, V j k ä n n e t e c k n a d av att den bringar den första beräkningstidpurikteri-ïibch den första mättidpunkten respektive den sista beräkningstidpunkten ' den andra mättidpunkten att sammanfalla. 506 199 18 10 15 20

12. Anordning enligt något av patentkraven 8-11, k ä n n e te c k n a d av att effektberäkningsorganet (CALCI) fortlöpande beräknar nämnda effektvärden ur vid respektive beräkningstidpunkter föreliggande värden på genom strömriktaren flytande likström (Id), dess ideala tomgângslik- spänning (Udi0), dess överlappsvinkel (u) och dess styrvinkel (a).

13. Anordning enligt något av patentkraven 8-12, varvid strömriktar- anläggningen innefattar en första strömriktare (SR1), ansluten till ett första elektriskt kraftnät (N 1) för växelström och en andra strömriktare (SR2), ansluten till ett andra elektriskt kraftnät (N2) för växelström och nämnda strörnriktare är sinsemellan förbundna med en likströmslinje (PW) och den andra strömriktaren arbetar i växelriktardrift i beroende av en beordrad styrvinkel (A02), k ä n n e t e c k n a d av att det tillskottsbildande organet (AD) bildar styrvinkeltillskottet (Aonl, Aot2) till strömriktarens styrvinkel (al, 0:2) genom att till den andra strömriktarens beordrade styrvinkel (A02) addera ett negativt beordrat styrvinkeltillskott (AAOZ).

14. Anordning enligt patentkrav 13, k ä n n e t e c k n a d av att det tillskottsbildande organet bildardet beordrade styrvinkeltillskott i styrvinkel med ett med tiden linjärt växande belopp under mätintervallet.