SE511552C2 - Styrutrustning för aktiva filter och förfarande för reduktion av övertoner i en bipolär likströmslänk - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 511 552 systemet. Vidare genereras under kommuteringar och på grund av fasosym- metrier i växelströmsnätet normalt även övertoner av andra frekvenser än de ovan nämnda.

De passiva filtren kompletteras därför numera ofta med aktiva filter, vilka påför likströmslänken en påverkansstorhet i form av en ström eller en spänning i syfte att reducera amplituden av de övertoner som alstras genom de ovan beskrivna fenomenen. Genom att mäta det kvarstående övertonsinnehållet i likströmmen kan därrned den påförda strömmen eller spänningen ges en sådan form att den i princip fullständigt eliminerar övertonsinnehållet. Ett sådant filter innefattar en effektförstärkare som styrs av en styrutrustning, som påförs ett avkänt värde på övertonema, vanligen ett strömärvärde, bildat i beroende av övertonsströmmen i likströmslänken. Styr-utrustningen bildar i beroende av en differens av ett ledvärde för övertonerna och deras avkända värde en styr- signal som påförs effektförstärkaren. Denna alstrar i beroende av styrsignalen påverkansstorheten och påför denna på likströmslänken såsom endera av en seriestorhet eller som en shuntstorhet. Sådana filterkopplingar exemplifieras i Gyugyi, L och Strycula, E. C.: Active AC Power Filters IAS 76 Annual, Paper 19-C. Dokumentet beskriver filterkopplingar för växelströmsnät, men principiellt likartade kopplingar kan också tillämpas på en likströmslänk. I praktiken påförs vanligen påverkansstorheten såsom en shuntstorhet, i det att effektförstärkaren ansluts parallellt med stömingskällan, i detta fall strömriktaren.

Styrsignalen bildas av en regulator, som vanligen har en proportional eller en proportional/ integrerande karakteristik, vilken regulator påförs den ovan nämnda differensen av ledvärdet för övertonerna och deras avkända värde.

En utföringsform av en sådan regulatorer beskrivs i den publicerade internationella patentansökan WO 93 / 09585. Regulatorn bildar styrsignalen i form av ett pulståg, repetitivt med en periodtid svarande mot störkällarts repetivitet, i detta fall tiden mellan två kommuteringar i strömriktaren och innefattar fördröjningsfilter för anpassning av regulatorn till tidsfördröjningar i överföringsfunktionen för den till regulatorn anslutna yttre kretsen. 10 15 20 25 30 35 511 552 Regulatorn kan även innefatta filteranordningar för att i dess utsignal reducera eller eliminera vissa frekvenskomposanter eller frekvensband, exempelvis inom ett lägre frekvensornråde, vilkas störande inverkan på omgivningen är låg men som kräver högt effektuttag från effektförstärkaren för att kunna elimineras.

I den opublicerade svenska patentansökan 9700897-3 beskrivs en styrutrustning för ett aktivt filter, innefattande åtminstone en och i det allmänna fallet ett flertal sinsemellan på likartat sätt anordnade reglerenheter, var och en för reduktion av en ton av en tonfrekvens nco av likströmmens växelströmskom- posanter. Med en ton avses i detta sammanhang en störsignal, exempelvis en övertonsström, av tonfrekvensen na), där (n betecknar växelspännirigsnåtets systemfrekvens och n, ordningstalet för tonen, ett reellt tal skilt från noll, företrädesvis ett heltal, n = nl, m2, nm. Speciellt i anläggningar för överföring av hö gspänd likström, där ingående strömriktare på grund av sitt funktionssätt på sin likspänningssida alstrar harmoniska-övertoner av ordningstalen q = kp till växelspänningsnätets systemfrekvens, där p är strömriktarens pulstal och k är ett positivt heltal, kan ordningstalen väljas såsom heltalsmultipler av strömriktarens pulstal.

Var och en av reglerenheterna påförs strömärvärdet och alstrar i beroende av detta en utsignal. Styrsignalen för det aktiva filtret alstras i beroende av denna utsignal, eller för det fall styrutrustningen innefattar ett flertal reglerenheter, i beroende av summan av dessas utsignaler, varvid uppnås en samtidig reduktion av amplituden för ett antal strömövertoner av tonfrekvenserna IICO = 111m, H20), ..., IImQ).

Var och en av reglerenhetema innefattar ett första frekvenstransformerande organ, vilket bildar värden på arnplitud och fasläge för den med respektive reglerenhet associerade tonen. Dessa värden behandlas sedan var för sig i var sin regulator med proportional/integrerande karakteristik, varefter utsignalema från de båda regulatorema summeras och en utsignal med en frekvens lika med den till regulatom hörande tonfrekvensen återskapas.

Reglerenhetens överföringsfunktion anpassas därvid till amplitud och fasläge till överföringsfunktionen för den till reglerenheten anslutna yttre kretsen. 10 15 20 25 30 35 511 552 En strömriktarstation avsedd för bipolär drift innefattar väsentligen två på likströmssidan seriekopplade strömriktare och alstrar i förhållande till jord en likspänning med positiv polaritet och en likspänning med negativ polaritet (figur 1). Sammankopplingspunkten mellan strömriktarna är ansluten till jord via en elektrodlinje och en likströmslärik, innefattande två pollinor är spänningssatta med respektive den positiva och den negativa spänningen.

Under bipolär drift är strömmen genom elektrodlinjen noll eller nära noll och effekten överförs via pollinoma. Endast i undantagsfall, vid fel eller underhåll på en pol, används stationen i enpoligt drift varvid likströmskretsen utgörs av den ena pollinan och jordförbindelsen till en till pollinan ansluten ytterligare station.

Vid strömriktarstationer av detta slag ansluts vanligen ett aktivt filter mellan var och en av pollinorna och jord, varvid syftet med stymingen av filtren är att reducera övertonsinnehållet i jordmodsströmmen. Var och en av filtrens styrutrustningarna är därvid anordnad att bilda styrsignalen i beroende av en summa av båda pollinornas övertonsströmmar, med syftet att reducera denna summa av övertonsströmmar. Studier har nu visat att särskilt vid detta driftsfall, där alltså båda styrutrustningarna påförs samma strömärvärden, interferensfenomen kan uppstå mellan filtren, karakteriserade av att vart och ett av filtren alstrar pâverkansstorheter, resulterande i övertonsströmmar med ett visst frekvensinnehåll, som i sin tur det andra filtret strävar att reducera genom att bilda en påverkansstorhet med motsvarande frekvensinnehåll. Detta fenomen leder till en instabil kontroll av övertonsinnehållet i likströmslänken.

REDOGÖRELSE FÖR UPPFINNINGEN Ändamålet med uppfinningen är att åstadkomma ett förfarande av inlednings- vis angivet slag, vilket tillåter en stabil och effektiv reduktion av övertoner i jordmodsströmmen vid bipolär drift av strömriktarstationen, samt en anordning för genomförande av förfarandet.

Enligt uppfinningen åstadkommes detta genom att var och en av styr- utrustningarna innefattar frekvensselekterande medel som påverkar frekvens- innehållet i en av respektive aktiva filter alstrad påverkansstorhet att 10 15 20 25 30 35 511 552 väsentligen ligga inom ettdera av ett första och ett andra av åtminstone två förutbestämda, sinsemellan ej överlappande frekvensband.

Fördelaktiga vidareutvecklingar av uppfinningen framgår av nedanstående beskrivning och patentkrav.

FIGURBESKRIVNING Uppfinningen skall närmare förklaras genom beskrivning av utföringsexempel under hänvisning till bifogade ritningar, vilka samtliga är schematiska och i form av enlinjediagram respektive blockschemor, och i vilka figur 1 visar en bipolär anläggning för överföring av högspänd likström med aktiva filter anslutna till en likströmslänk, figur 2 visar en bipolär strömriktarstation i en anläggning enligt figur 1, figur 3 visar en utföringsform av en avvikelsebildande enhet innefattande frekvensselekterande medel enligt uppfinningen, vid en strömriktar- station enligt figur 2, figur 4 visar en utföringsform av en avvikelsebildande enhet och reglerenhet innefattande frekvensselekterande medel enligt uppfinningen, vid en strömriktarstation enligt figur 2, figur 5 visar en utföringsform av en styrutrusmirig innefattande frekvensselekterande medel enligt uppfinningen, vid en strömriktarstation enligt figur 2, figur 6A-6D illustrerar frekvensinnehållet i påverkansstorheter alstrade av aktiva filter med ett par av styrutrustningar enligt uppfirmingen, vid en utföringsform av en anläggning enligt figur 1, och 10 15 20 25 30 35 511 552 figur 7A-7D illustrerar frekvensinnehållet i påverkansstorheter alstrade av aktiva filter med ett par av styrutrustningar enligt uppfinningen, innefattande entonsregulatorer, vid en utföringsforrn av en anläggning enligt figur 1.

BESKRIVNING AV UTFÖRINGSEXEMPEL Den följande beskrivningen avser såväl förfarandet som anordningen. lblockschemorna visas mätvärden och block för bildande av vissa beräknings- värden vilka används i andra visade block - sammanbindande linjer mellan dessa mätvärden och dessa block har i vissa fall utelämnats för att ej tynga ritningarna men det skall förstås att respektive beräkningsvärden hämtas från de block i vilka de bildas och att mätvärden bildas på något i och för sig känt sätt genom avkänning av motsvarande storheter i anläggningen för överföring av högspänd likström.

Det skall vidare förstås att ehuru de i figurerna visade blocken omtalas som enheter, organ, filtrerande organ etc., dessa, särskilt för det fall deras funktioner implementeras såsom programvara i exempelvis mikroprocessorer, är att förstå såsom medel för att åstadkomma den önskade funktionen.

Figur 1 illustrerar i form av ett enlinjediagram en känd konfiguration av en bipolär anläggning för överföring av högspänd likström. En bipolär strömriktarstation innefattar en strömriktare CV11 och en strömriktare CV12, var och en på sin växelströmssida ansluten till ett växelströmsnät N1.

Strömriktarna är av känt utförande och, ehuru ej specifikt visat i figuren, exempelvis anordnade i 12-pulskoppling. Strömriktartransformatorer, växelströmsfilter och andra för en sådan strömriktarstation konventionellt anordnade växelströrnsapparater förutsätts innefattade i växelströmsnätet.

Strömriktarna är på sina líkströmssidor seriekopplade medelst två neutral- ledare NCll och NC12, respektive, och sammankopplingspunkten mellan neutralledarna är via en elekrodlinje EL1 ansluten till en jordnirigselektrod GEl. Strömriktaren CV11 är via en glättningsinduktor LD11 ansluten till en första pollina PCI och strömriktaren CV12 är via en glättningsinduktor LD12 ansluten till en andra pollina PCZ. Genom strömriktaren CV11 flyter en ström 10 15 20 25 30 35 511 552 ICV11 och genom strömriktaren CV12 flyter en ström ICV12. Mellan en kopplingspunkt 1111 på pollinan PC1 och en kopplingspunkt 1112 på neutral- ledaren NC11 är en seriekrets innefattande ett passivt filter PF11 och ett första aktivt filter AF 11 ansluten. Strömmen I1 i pollinan består av en likströmskom- posant samt en övertonsström och avkänns med ett första strömavkännande organ AV11, vilket som utsignal SI1 bildar ett strömärvärde i beroende av övertonsströmmen. Strömärvärdet SI1 påförs en första styrutrustriirig CE11, vilket i beroende därav bildar en styrsigrial SC11 för det första aktiva filtret.

Detta bildar i beroende av styrsignalen en påverkansstorhet, i denna utförings- form av anläggningen i form av en filterström IF11, vilkeni kopplingspunkten 1111 adderas till strömmen ICV11 genom strömriktaren. Strömmen I1 i pollinan PCI utgörs således av summan av de båda strömmarna ICV11 och IF11.

En seriekrets innefattande ett passivt filter PF12 och ett andra aktivt filter AF12 är ansluten mellan en kopplingspunkt 1121 på pollinan PC2 och en kopplings- punkt 1122 på neutralledaren NC12. Ett andra strömavkännande organ AV12 bildar på likartat sätt som ovan nämnts ett strömärvärde S12 i beroende av en övertonsström i pollinan PC2, vilket strömärvärde påförs en andra styrutrust- ning CE12, vilket i beroende därav bildar en styrsignal SC12 för det andra aktiva filtret AF 12. Detta bildar iberoende av styrsignalen SC12 en påverkans- storhet, i denna utföringsforrn av anläggningen i form av en filterström IF12, vilken i kopplingspunkten 1121 adderas till strömmen ICV12 genom ström- riktaren. Strömmen 12 i pollinan PC2 utgörs således av summan av de båda strömmarna ICV12 och IF12.

Figur 1 visar vidare ytterligare en bipolär strömriktarstation innefattande en strömriktare CV21 och en strömriktare CV22, var och en på sin växelströmssida ansluten till ett växelströmsnät N2. Strömriktaren CV21 är via en glättnings- induktor LD21 ansluten till den första pollinan PCI och strömriktaren CV22 är via en glättningsínduktor LD22 ansluten till den andra pollinan PC2. Ström- riktarna är på sina likströmssidor seriekopplade medelst två neutralledare NC21 och NC22, respektive, och sammankopplingspunkten mellan neutral- ledarna är via en elekrodlinje EL2 ansluten till en jordningselektrod GE2. I övrigt är denna strömriktarstation uppbyggt på likartat sätt som den ovan beskrivna, och beskrivningen ovan är giltig då i hänvisningsbeteckningar för 511 552 10 15 20 25 30 35 motsvarande block, strömmar och signaler index 11 byts mot index 21 och index 12 mot index 22.

Växelströmsnätens systemfrekvens betecknas i det följande med (o.

Styrutrustningarna för de aktiva filtren är i den utföringsform anläggningen har enligt figur 1 anordnade för reducering av övertonsinnehållet i jordmods- strömmen, vilken, med enligt figuren valda referensriktningar för strömmarna i pollinorna, definieras som halva summan av dessa strömmar. Samtliga styr- utrustningar påförs därför såväl strömärvärdet SI1 som strömärvärdet S12 och är anordnade att bilda styrsignalen i beroende av summan av dessa båda strömärvärden.

Konventionellt är styrutrustningarna för de aktiva filtren vid en anläggning som den i anslutning till figur 1 beskrivna så anordnade att vart och ett av de aktiva filtren alstrar en påverkansstorhet med ett frekvensinnehåll svarande mot frekvensinnehållet i övertonsströmmen, eventuellt undertrycks, som ovan nämnts, vissa frekvenskomposanter eller frekvensband exempelvis inom ett lägre frekvensområde, för att reducera effektuttaget från effektförstärkaren.

För detta ändamål undertrycks då dessa frekvenskomposanter eller frekvens- band på ett likartat sätt för samtliga i anläggningen ingående aktiva filter.

Enligt uppfinningen anordnas nu var och en av styrutrustníngama att innefatta frekvensselekterande medel som påverkar respektive påverkansstorhets frekvensinnehåll att väsentligen ligga inom ettdera av ett första och ett andra av åtminstone två förutbestämda, sinsemellan ej överlappande frekvensband.

Vid bipolär drift av strömriktarstationen anordnas därvid de frekvens- selekterande medlen i styrutrustningen för det första aktiva filtret att påverka den av detta filter alstrade påverkansstorhetens frekvensinnehåll att ligga inom det första frekvensbandet och de frekvensselekterande medlen i styrutrust- ningen för det andra aktiva filtret att påverka den av detta filter alstrade påverkansstorhetens frekvensinnehåll att ligga inom det andra frekvensbandet.

Detta illustreras i figurerna 6A och 6B, vilkas horisontella axlar är graderade i frekvens u). I figur 6A, där beteckningen FC/ [F11 betyder frekvensinnehåll i den av det första aktiva filtret alstrade påverkansstorheten, det vill säga i den 10 15 20 25 30 35 511 552 utföringsforrn av anläggningen som beskrivits i anslutning till figur 1, i filter- strömmen IF11, är avsatt ett första frekvensband FR1, och i figur 6B, där beteckningen FC /IF12 betyder frekvensinnehåll i den av det andra aktiva filtret alstrade påverkansstorheten, det vill säga i detta fall i filterströmmen 11:12, är avsatt ett andra frekvensband FR2. Figurema illustrerar också det faktum att de båda nämnda frekvensbanden är så valda att de ej överlappar varandra.

Figur 2 visar mera i detalj styrutrusmirlgarna för de aktiva filtren i en bipolär strömriktarstation i en anläggning enligt figur 1. I övrigt motsvarar figur 2 den vänstra delen av figur 1 och element med samma hänvisningsbeteckningar är av samma slag i båda figurerna. Var och en av styrutrustningarna CE11 och CE12 innefattar en avvikelsebildande enhet DEVU, vilken påförs ström- ärvärdena SI1 och SI2 (det antas i denna utföringsforrn att de aktiva filtren, som ovan nämnts, är anordnade för reduktion av övertoner i jordmodsströmmen).

Respektive avvikelsebildande enhet bildar en avvikelsesignal, i figuren betecknad med SD11 respektive SD12, iberoende av differensen av en (i denna figur icke visad) ledvärdessignal REF för övertonerna och summan av strömärvärdena. Var och en av styrutrustningama innefattar vidare en regleranordning CTR, vilken påförs respektive avvikelsesignal och i beroende därav bildar en styrsignal, i figuren betecknad med SC11 respektive SC12, för respektive det första och det andra aktiva filtret.

Figur 3 illustrerar en utföringsform av uppfinningen där de frekvens- selekterande medlen innefattas i den avvikelsebildande enheten. Ström- ärvärdena SI1 och S12 summeras i ett summerande organ 21 som bildar ett summaärvärde SSI. Summaärvärdet påförs en bandpassfiltrerande enhet BP, vilken på något i och för sig känt sätt är anordnad att som utsignal SSB vidareföra de komposanter av den påförda signalen som har ett valt frekvensinnehåll, exempelvis de som ligger inom det ovan nämnda första frekvensbandet, men spärra övriga komposanter. I figuren illustreras detta schematiskt genom, i detta utföringsexempel, tre i den bandpassfiltrerande enheten innefattade bandpassfiltrerande organ BP1, BP2 och BP3 respektive.

Vart och ett av de bandpassfiltrerande organen är på något i och för sig känt sätt anordnade att i sin utsignal vidareföra de komposanter av den påförda signalen som ligger inom ett visst frekvensband, men spärra övriga komposanter. Vart och ett av dessa organ påförs, via ett i beroende av en 10 15 20 25 30 35 511 552 10 ordersignal FSEL påverkbart kopplingsorgan, SW1, SW2 och SW3 respektive, summaärvärdet. Ett summerande organ 23 påförs utsignalerna från samtliga bandpassfiltrerande organ och bildar utsignalen SSB från den bandpass- filtrerande enheten såsom summan av de sistnämnda utsignalerna.

Utsignalen SSB från den bandpassfiltrerande enheten samt den ovan nämnda ledvärdessignalen REF påförs ett summerande organ 22, som såsom utsignal bildar avvikelsesignalen SD som differensen av ledvärdessignalen och utsig- nalen SSB. Företrädesvis ges ledvärdessignalen värdet noll.

Exempelvis är det bandpassfiltrerande organet BP1 i den första styrutrust- ningen anordnat att vidareföra komposanter med ett frekvensinnehåll inom det första frekvensbandet och det bandpassfiltrerande organet BP2 i den andra styrutrustningen anordnat att vidareföra komposanter med ett frekvens- innehåll inom det andra frekvensbandet. Om därvid i den första styrutrust- ningen kopplingsorganet SW1 är slutet medan övriga kopplingsorgan är öppna, och i den andra styrutrustningen kopplingsorganet SW2 är slutet medan övriga kopplinsorgan är öppna, kommer således det första aktiva filtret att på den första pollínan påföra en av detta filter alstrad påverkansstorhet med ett frekvensinnehåll som ligger inom det första frekvensbandet och det andra aktiva filtret att på den andra pollínan påföra en av detta filter alstrad pâverkansstorhet med ett frekvensinnehåll som ligger inom det andra frekvensbandet.

Figur 4 illustrerar en utföringsform av uppfinningen där de frekvens- selekterande medlen innefattas i regleranordningen CTR. Strömärvärdena S11 och S12 påförs ett summerande organ 31, som såsom utsignal bildar summa- ärvärdet SSI. Summaärvärdet samt en ledvärdessignal REF påförs ett summerande organ 32, som såsom utsignal bildar en avvikelsignal SD i beroende av dífferensen av ledvärdessignalen och summaärvärdet. Regler- anordningen innefattar ett antal, i detta utföringsexempel tre, reglerenheter RD1, RD2 och RD3 respektive, sinsemellan uppbyggda på likartat sätt och av samma slag som de som inledningsvis beskrivits i anslutning till ornnämnandet av den opublicerade svenska patentansökan 9700897-3, var och en för reduktion av en ton av tonfrekvensen nu) i jordmodsströmmen. Avvikelse- signalen, som i detta utföringsexempel således principiellt innehåller alla i 10 15 20 25 30 35 511 552 11 strömmama I1 och I2 förekommande övertoner, påförs var och en av regler- enheterna. Ett signalalstrande organ 33 bildar på något i och för sig känt sätt för varje ordningstal n en sinussignal SSIN (n) = sin(n(nt) och en cosinussignal SCOS(n) = cos(ncot), i beroende av ett påfört värde på växelströmsnätets systemfrekvens co och av en ordersigrial FSEL, innehållande information om åtminstone ett och i allmänhet ett flertal ordningstal n för en eller flera toner,.

Var och en av reglerenhetema bildar på känt sätt, exempelvis på det inledningsvis beskrivna, en utsignal i beroende av avvikelsesignalen.

Utsignalema från samtliga reglerenheter påförs ett summerande organ 34, som såsom utsignal bildar styrsignalen för det med respektive styrutrustrting associerade aktiva filtret, i figuren markerad med SCll för det första aktiva filtret, i beroende av summan av reglerenheternas utsignalers.

Om därvid i den första styrutrustningen sinus- och cosinussignaler svarande mot ordningstalet n = nl bildas och påförs reglerenheten RD1, och i den andra styrutrustningen sinus- och cosinussignaler svarande mot ordningstalet n = nz bildas och påförs reglerenheten RD2, kommer således det första aktiva filtret att på den första pollinan påföra en av detta filter alstrad påverkansstorhet med ett frekvensinnehåll svarande mot frekvensen för tonen nu) = nlw och det andra aktiva filtret att på den andra pollinan påföra en av detta filter alstrad påverkansstorhet med ett frekvensinnehåll svarande mot frekvensen för tonen nu) = nzco. Detta illustreras i figurema 7A och 7B, för vilka i övrigt gäller samma beskrivning som för figurerna 6A och 6B. Figurema 7A och 7B illustrerar också det faktum att de båda nämnda ordningstalen är så valda att de ej sammanfaller.

Ytterligare en utföringsform av uppfinningen visas i figur 5 och illustrera det fall att de frekvensselekterande medlen är anordnade i anslutning till respektive strömavkännande organ. En bandpassfiltrerande enhet BP, som kan vara av samma slag som den i anslumirig till figur 3 beskrivna, påförs ström- ärvärdet SI1 från det strömavkännande organet AV11. Utsignalen från den bandpassfiltrerande enheten, i figuren markerad med SI1B, och en motsva- rande utsignal SIZB, bildad på likartat sätt i beroende av strömmen I2 i den andra pollinan PC2, påförs en avvikelsebildande enhet DEVU. Denna kan i 10 15 20 25 30 35 511 552 12 detta utföringsexempel vara av samma slag som den i anslutning till figur 4 beskrivna, endast med den skillnaden att i stället för strömärvärdena S11 och S12 påförs den avvikelsebildande enheten utsignalerna SI1B och SIZB från respektive bandpassfiltrerande enheter. Dessa bandpassfiltrerande enheter är innefattande i styrutrustningen men är i detta utföringsexempel fysiskt placerade i anslutning till respektive strömavkännande organ, vilket i figuren markeras med en streckprickad linje.

I en fördelaktig utföringsform av uppfinningen kan, såsom illustreras i figurerna 3, 4, 6 och 7 de frekvensselekterande medlen utföras så att de vart och ett påverkar den av respektive filter alstrade påverkansstorhetens frekvens- innehåll att ligga inom åtminstone också ett tredje förutbestämt frekvensband FR3, ej överlappande det första eller det andra frekvensbandet.

I den utföringsforrn som illustreras i figur 3 är därvid det bandpassfiltrerande organet BP3 i den första styrutrustningen anordnat att vidareföra komposanter med ett frekvensinnehåll inom det tredje frekvensbandet. Om därvid i den första styrutrustningen såväl kopplingsorganet SW1 som kopplingsorganet SW3 är slutna medan kopplingsorganet SW2 är öppet, och i den andra styrut- rustningen kopplingsorganet SWZ är slutet medan övriga kopplinsorgan är öppna, kommer således det första aktiva filtret att på den första pollinan påföra en av detta filter alstrad påverkansstorhet med ett frekvensinnehåll som ligger inom det första frekvensbandet och inom det tredje frekvensbandet, medan det andra aktiva filtret på den andra pollinan påför en av detta filter alstrad påver- kansstorhet med ett frekvensinnehåll som ligger inom det andra frekvens- bandet. Detta illustreras i figurerna 6A och 6B. I figur 6A är avsatt det tredje frekvensbandet FR3, så valt att det ej överlappar det första eller det andra frekvensbandet, i detta utföringsexempel så att det andra frekvensbandet är beläget mellan det första och det tredje frekvensbandet.

Det inses från den ovanstående beskrivningen att genom att i den bandpass- filtrerande enheten BP innefatta ytterligare bandpassfiltrerande organ av samma slag som de ovan beskrivna BP1, BP2 och BP3, samt ytterligare i beroende av ordersignalen FSEL påverkbara kopplingsorgan, såväl det första som det andra aktiva filtret kan anordnas att på respektive pollinor påföra en påverkansstorhet med ett frekvensinnehåll som ligger inom ett önskat antal 10 15 20 25 30 35 511 552 13 frekvensband, varvid dessa väljs så att de sinsemellan ej överlappar varandra.

Detta illustreras i figur 6B med att det andra aktiva filtret på den andra pollinan påför en av detta filter alstrad påverkansstorhet med ett frekvensinnehåll som ligger inom ett fjärde frekvensband FR4.

Den inses likaså från den ovanstående beskrivningen att den i anslutning till figur 4 beskrivna reglerenheten på analogt sätt kan anordnas innefatta ytter- ligare reglerenheter för ytterligare ett antal toner, varav en sådan ytterligare reglerenhet RD3 visas i figuren. Figurema 7A och 7B illustrerar att det första aktiva filtret på den första pollinan påför en av detta filter alstrad påverkans- storhet med ett frekvensinnehåll svarande mot frekvensen för en ton med ordningstalet n = n] och frekvensen för en ton med ordningstalet n = ns, och att det andra aktiva filtret på den andra pollinan påföra en av detta filter alstrad pâverkansstorhet med ett frekvensinnehåll svarande mot frekvensen för en ton med ordningstalet n = nz och frekvensen för en ton med ordningstalet n = n 4.

Figurerna 7A och 7B illustrerar också det faktum att de fyra nämnda ordnings- talen är så valda att de ej sammanfaller.

I ytterligare en fördelaktig vidareutveckling av uppfinningen kan ett första par av styrutrustningar (CE11 och CE12 i figur 1), anordnade exempelvis enligt något av föregående utföringsexempel, anordnas vid en första strömriktar- station (med strömriktarna CV11 och CV12 i figur 1) och ett andra par av styrutrustningar (CE21 och CE22 i figur 1), av likartat slag, anordnas vid en andra strömriktarstation (med strömriktama CV21 och CV22 i figur 1). I denna vidareutveckling av uppfinningen anordnas filtret AF11 i den första och filtret AF 21 i den andra strömriktarstationen att påföra den av respektive filter alstrade påverkansstorheten på den del av likströmslänken som innefattar den första pollinan och filtret AF12 i den första och filtret AF 22 i den andra strömriktarstationen att påföra den av respektive filter alstrade påverkans- storheten på den del av likströmslänken som innefattar den andra pollinan. Vid bipolär drift av strömriktarstationerna anordnas därvid de frekvensselek- terande medlen i styrutrustningen för det aktiva filtret AF 11 i den första strömriktarstationen och de frekvensselekterande medlen i styr-utrustningen för det aktiva filtret AF22 i den andra strömriktarstationen att påverka den av respektive filter alstrade påverkansstorhetens frekvensinnehåll att ligga inom det första frekvensbandet, och de frekvensselekterande medlen i styrutrust- 10 15 20 25 30 35 511 552 14 ningen för det aktiva filtret AF 12 i den första strömriktarstationen och de frekvensselekterande medlen i styrutrustningen för det aktiva filtret AF21 iden andra strömriktarstationen att påverka den av respektive filter alstrade påverkansstorhetens frekvensinnehåll att ligga inom det andra frekvensbandet.

Detta illustreras i figurerna 6C och 6D. I figur 6C, där beteckningen FC /IF21 betyder frekvensinnehållet i den av det aktiva filtret AF21 alstrade påverkans- storheten, det vill säga i den utföringsform av anläggningen som beskrivits i anslutning till figur 1, i filterströmmen IF21, är avsatt det andra frekvensbandet FRZ, och i figur 6D, där beteckningen FC / IF22 betyder frekvensinnehåll i den av det andra aktiva filtret alstrade påverkansstorheten, det vill säga i detta fall i filterströmmen IFZZ, är avsatt det första frekvensbandet FRl. Figurer-na illustrerar också det faktum att de båda nämnda frekvensbanden är så valda att de ej överlappar varandra. I övrigt gäller för figurerna 6C och 6D samma beskrivning som för figurerna 6A och 6B Figurerna 6C och 6D illustrera också de utföringsforrner av uppfinningen där för var och en av styrutrustningarna den bandpassfiltrerande enheterna BP innefattar ytterligare bandpassfiltrerande organ så att, i detta utföringsexempel, det aktiva filtret AF21 på den första pollinan påför en av detta filter alstrad påverkansstorhet med ett frekvensinnehåll som ligger inom det andra frekvensbandet FR2 och det fjärde frekvensbandet FR4, och det aktiva filtret AF22 på den andra pollinan påför en av detta filter alstrad påverkansstorhet med ett frekvensinnehåll som ligger inom det första frekvensbandet FR1 och det tredje frekvensbandet FR3. Pigurerna 7C och 7D illustrera motsvarande förhållanden för det fall de frekvensselekterande medlen utgörs av entons- regulatorer av det slag som beskrivits i anslutning till figur 4.

Genom denna anordning av paren av styrutrustningar minimeras âterverkan mellan såväl de båda strömriktarstationerna som mellan de båda polerna i respektive station.

Frekvensbanden för respektive aktiva filter väljs med fördel så att under bipolär drift av strömriktarstationen den av filtren på respektive delar av likströmslänken tillförda effekten fördelas så lika som möjligt mellan filtren. 10 15 20 25 30 35 511 552 15 Uppfinningen är inte begränsad till de visade utföringsexemplen utan ett flertal modifikationer är tänkbara inom patentkravens ram. Exempelvis kan de band- passfiltrerande enheterna utformas på alternativa, för fackrnannen kända sätt.

Styrutrustningarna kan givetvis också utformas att bilda påverkansstorheter med ett frekvensinnehåll fördelat över ett godtyckligt antal frekvensband.

Medelst uppfinningen uppnås att de aktiva filtren för de båda polema inom en strömriktarstation kan arbeta oberoende av varandra, vilket även medför att de ej behöver aktiveras synkroniserat vid upptagning av effekt i stationen.

För det fall endera av filtren av något skål, exempelvis överlast, måste tas ur drift kan det andra filtret bibehållas i drift. Genom att på något i och för sig känt sätt utforrna de frekvensselekterande medlen påverkbara kan därvid det sistnämnda filtret anordnas att tillfälligt överta det ur drift tagna filtrets funktion.

Antalet frekvensband /frekvenser för vilka en reduktion av övertonema erhålles kan fördubblas med bibehållet uppbåd av hårdvara i var och en av styrutrustningarna.

Eventuell återverkan mellan två strörruiktarstationer i bipolär drift kan undvikas genom att för filter kopplade till samma pollina välja olika frekvensband för de båda stationema.

Det skall observeras att för de fall ett frekvensband innefattar en enda frekvens, denna nödvändigtvis inte måste utgöra en heltalsmultipel av system- frekvensen. Som ovan nämnts i anslutning till den i den opublicerade svenska patentansökan 9700897-3 beskrivna styrutrustningen anordnas de i denna innefattade reglerenheterna för reduktion av en ton av en tonfrekvens nco av likströmmens växelströmskomposanter, där n är ett reellt tal skilt från noll.

Styrutrustningarna enligt uppfinningen kan således vid denna utföringsform anordnas att påverka respektive påverkansstorhets frekvensinnehåll att innefatta specifika godtyckliga frekvenser.

Claims (16)

10 15 20 25 30 35 511 552 16 PATENTKRAV

1. Ett par av en första och en andra styrutnistning (CE11, CE12) för ett första respektive ett andra aktivt filter (AF11, AF12) i en bipolär strömriktar- station för omvandling mellan växelström och högspänd likström, vilka filter är avsedda för reduktion av övertoner i en till strömriktarstationen ansluten likströmslänk med en första och en andra pollina (PC1, PC2), varvid vart och ett av filtren i beroende av ett respektive styrutrustning påfört strömärvärde (SSI), bildat i beroende av en summa av övertonsströmmar i respektive pollina, alstrar en påverkansstorhet (IF11, IF12) och påför denna på likströmslänken, det första filtret på den del av likströmslänken som innefattar den första pollinan och det andra filtret på den del av likströmslänken som innefattar den andra pollinan, k ä n n e t e c k n a t av att var och en av styrutrustningarna innefattar frekvensselekterande medel (BP, CTR) som påverkar respektive påverkansstorhets frekvensinnehåll att ligga väsentligen inom ettdera av ett första och ett andra av åtminstone två förutbestämda, sinsemellan ej överlap- pande frekvensband (FR1, FR2) och att vid bipolär drift av strömriktar- stationen, nämnda frekvensselekterande medel i styrutrustningen för det första aktiva filtret påverkar den av detta filter alstrade påverkansstorhetens frekvensinnehåll att ligga inom nämnda första frekvensband och nämnda frekvensselekterande medel i styrutrustningen för det andra aktiva filtret påverkar den av detta filter alstrade påverkansstorhetens frekvensinnehåll att ligga inom nämnda andra frekvensband.

2. Ett par av styrutnistriirigar enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a t av att nämnda frekvensselekterande medel i styrutrustningen för det första filtret påverkar den av detta filter alstrade påverkansstorhetens frekvensinnehåll att därutöver väsentligen ligga också inom ett tredje förutbestämt frekvensband (FRS), ej överlappande nämnda första och andra frekvensband.

3. Ett par av styrutrustriingar enligt patentkrav 2, k ä n n e t e c k n a t av att nämnda andra frekvensband är beläget mellan nämnda första och tredje frekvensband. 10 15 20 25 30 35 511 552 17

4. Ett par av styrutrustningar enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a t av att vart och ett av nämnda frekvensband väsentligen innefattar en enda frekvens (mo), utgörande en multipel av systemfrekvensen (m) för ett till strömriktarstationen anslutet växelströmsnät.

5. Ett par av styrutrustningar enligt patentkrav 4, k ä n n e t e c k n a t av att nämnda enda frekvens utgör en heltalsmultipel (k) av en produkt av nämnda systemfrekvens och pulstalet (p) för en i strömriktarstationen ingående strömriktare.

6. Ett par av styrutrustningar enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a t av att de frekvensselekterande medlen innefattar band- passfiltrerande organ (BP1, BP2, BP3), vart och ett med en frekvenskarakteristik relaterad till ettdera av nämnda första och andra frekvensband, vilka bandpass- filtrerande organ är anordnade i anslutning till ett respektive strömavkännande organ (AVl1, AV12) för bildande av respektive strömärvärde.

7. Ett par av styrutrustningar enligt något av patentkrav 1-5, var och en av styrutrustningarna med en regleranordning (CTR) och en avvikelsebíldande enhet (DEVU), k ä n n e t e c k n a t av att de frekvensselekterande medlen innefattar bandpassfiltrerande organ (BP1, BP2, BP3), vart och ett med en frekvenskarakteristik relaterad till ettdera av nämnda första och andra frekvensband, vilka bandpassfiltrerande organ är anordnade i anslutning till respektive avvikelsebíldande enhet.

8. Ett par av styrutrustningar enligt något av något av patentkrav 1-5, var och en av styrutrustningama med en regleranordning (CTR) innefattande åtminstone en entonsregulator (RD1, RD2, RD3) för utreglering av en ton (nw), valbar inom åtminstone nämnda första och ett andra frekvensband, k ä n n e t e c k n a t av att nämnda frekvensselekterande medel utgörs av entonsregulatorn.

9. Ett första och ett andra par av styrutrustningar (CE11, CE12 och CE21, CE22 respektive) enligt något av föregående patentkrav, varav det första paret är avsett för en första strömriktarstation och det andra paret för en andra strömriktarstation, sinsemellan förbundna medelst likströmslänken, och de 10 15 20 25 30 35 511 552 18 första filtren (AF 11 och AF21 respektive) iden första och i den andra strömriktarstationen påför den av respektive filter alstrade påverkansstorheten på den del av líkströmslänken som innefattar den första pollinan (PC1) och de andra filtren (AF12 och AF22 respektive) i den första och i den andra strömriktarstationen påför den av respektive filter alstrade påverkansstorheten på den del av likströmslänken som innefattar den andra pollinan (PCZ), k ä n n e t e c k n a t av att, vid bipolär drift av strömriktarstationerna, de frekvensselekterande medlen i styrutrustningen för det första aktiva filtret (AF11) i den första strömriktarstationen och de frekvensselekterande medlen i styrutrustningen (AF22) för det andra aktiva filtret i den andra strömriktar- stationen påverkar den av respektive filter alstrade påverkansstorhetens frekvensinnehåll att ligga väsentligen inom det första frekvensbandet (FRl) och att de frekvensselekterande medlen i styrutrustningen för det andra aktiva filtret (AF 12) i den första strömriktarstationen och de frekvensselekterande medlen i styrutrustningen för det första aktiva filtret (AF21) i den andra strömriktarstationen påverkar den av respektive filter alstrade påverkans- storhetens frekvensinnehåll att ligga väsentligen inom det andra frekvens- bandet (FRZ). 10 Pörfarande för att medelst ett par av ett första och ett andra aktivt filter (AFll, AF 12) reducera övertoner i en likströmslänk med en första och en andra pollina (PCI, PCZ), vilken likströmslänk är ansluten till en bipolär strömriktar- station för omvandling mellan växelström och högspänd likström, varvid ett strömärvärde (SSI) bildas i beroende av en summa av övertons- strömmar i respektive pollina, vart och ett av filtren iberoende därav alstrar en påverkansstorhet (IF11, IF12) och påför denna på likströmslänken, det första filtret på den del av likströmslänken som innefattar den första pollinan och det andra filtret på den del av likströmslänken som innefattar den andra pollinan, k ä n n e t e c k n a t av att vid bipolär drift av strömriktarstationen den av det första filtret alstrade påverkansstorhetens frekvensinnehåll påverkas att ligga väsentligen inom åtminstone ett förutbestämt första frekven- sband (FRI), och den av det andra filtret alstrade påverkansstorhetens frekvensinnehåll påverkas att ligga väsentligen inom åtminstone ett förutbestämt andra

10. 15 20 25 30 35 511 552 19 frekvensband (FR2), varvid nämnda första och andra frekvensband är sinsemellan ej överlappande.

11. Förfarande enligt patentkrav 10, k ä n n e t e c k n a t av att den av det första filtret alstrade påverkansstorhetens frekvensinnehåll påverkas att därutöver ligga väsentligen också inom ett förutbestämt tredje frekvensband (FR3), ej överlappande nämnda första och andra frekvensband.

12. Förfarande enligt patentkrav 11, k ä n n e t e c k n a t av att den av det andra filtret alstrade påverkansstorhetens frekvensinnehåll påverkas att ligga väsentligen inom ett andra frekvensband som är beläget mellan nämnda första och tredje frekvensband.

13. Förfarande enligt något av patentkraven 10-12, k ä n n e t e c k n a t av att de av filtren alstrade påverkansstorhetemas frekvensinnehåll påverkas att utgöras av toner (mo), utgörande multiplar av systemfrekvensen (co) för ett till strömriktarstationen anslutet växelströmsnät.

14. Förfarande enligt patentkrav 13, k ä n n e t e c k n a t av att nämnda toner utgör heltalsmultipler (p) av en produkt av nämnda systemfrekvens och pulstalet (p) för en i strömriktarstationen ingående strömriktare.

15. Förfarande enligt något av patentkraven 10-14, k ä n n e t e c k n a t av att de av filtren alstrade påverkansstorheternas frekvensinnehåll påverkas medelst filtrering av respektive strömärvärden.

16. Förfarande enligt något av patentkraven 10-14, k ä n n e t e c k n a t av att de av filtren alstrade påverkansstorheternas frekvensinnehåll påverkas medelst en regleranordning (CTR), innefattande åtminstone en entonsregulator (RD1, RD2, RD3) för utreglering av en ton (nco), vilken ton är valbar inom åtminstone nämnda första och ett andra frekvensband. 17 Förfarande enligt något av patentkraven 10-16 för att medelst ett första och ett andra par av aktiva filter (AF11, AF12 och AF21, AFZZ respektive) reducera övertoner i en likströmslänk med en första och en andra pollina (PC1, PC2), vilken likströmslänk förbinder en första och en andra strömriktarstation 10 15 511 552 20 för omvandling mellan växelström och högspänd likström, varvid det första paret är avsett för den första strömriktarstationen och det andra paret för den andra strömriktarstationen, och de första filtren (AF11 och AF21 respektive) i den första och i den andra strömriktarstationen påför den av respektive filter alstrade påverkansstorheten på den del av likströmslänken som innefattar den första pollinan (PCI) och de andra filtren (AF12 och AFZZ respektive) i den första och i den andra strömriktarstationen påför den av respektive filter alstrade påverkansstorheten på den del av likströmslänken som innefattar den andra pollinan (PC2), k ä n n e t e c k n a t av att, vid bipolär drift av strömriktarstationema de av det första aktiva filtret (AFll) iden första strömriktarstationen och det andra aktiva filtret (AF22) i den andra strömriktarstationen alstrade påverkansstorheterna påverkas att väsentligen ligga inom det första frekvensbandet (FRl), och de av det andra aktiva filtret (AF 1 2) i den första strömriktarstationen och det första aktiva filtret (AF21) iden andra strömriktarstationen alstrade påverkansstorheterna påverkas att väsentligen ligga inom det andra frekvens- bandet (FRZ).