ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ПОДСТАНЦИЯ И СПОСОБ ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЕЮ

1. Преобразовательная подстанция для подключения системы переменного тока (АС) (6) с линией передачи постоянного тока высокого напряжения (HVDC) (3), упомянутая подстанция включает в себя, по крайней мере, один преобразователь (8, 9), имеющий сторону постоянного тока (DC), подключенный с одной части к проводнику упомянутой линии электропередач (4, 5) на высокий потенциал и с другой - на низкий потенциал (10), и АС сторону, подключенную к упомянутой АС системе, причем упомянутая подстанция включает в себя один или более компонент(-тов), который является критическим в смысле, что может быть достигнута максимально допустимая температура упомянутых компонентов, если мощность, переданная через преобразовательную подстанцию, поднимется выше номинальной мощности, определенной для преобразовательной подстанции, как максимальная мощность, которая может быть передана через преобразовательную подстанцию при непрерывной работе и при максимальной температуре окружающей среды,
подстанция также включает в себя устройство (11) управления, выполненное с возможностью управления упомянутым преобразователем (8, 9) для определения уровня мощности, переданной через преобразовательную подстанцию и установку (12) ограничения перегрузки, выполненную с возможностью, основываясь на информации о преобладающей температуре окружающей среды, определения перегрузочной способности преобразовательной подстанции, определяя, сколько еще мощности свыше упомянутой номинальной мощности может быть передано через подстанцию за определенный промежуток времени без превышения упомянутой максимально допустимой температуры упомянутого компонента(-тов), и доставки этой информации упомянутому устройству управления для использования тем самым после возможного запроса использования этой перегрузочной способности, отличающаяся тем, что преобразовательная подстанция также включает в себя средство (30, 31, 32, 33, 36, 38), выполненное с возможностью определения значения фактической температуры упомянутого критического компонента(-тов), и средство (30, 33, 38), выполненное с возможностью определения значения фактической температуры любого носителя, используемого для охлаждения упомянутого критического компонента(-тов), и что упомянутая установка выполнена с возможностью использования этих температурных значений, так же как информации о фактической охлаждающей способности любого текущего охлаждающего оборудования, чтобы охладить упомянутый критический компонент(-ты), и информации о тепловом поведении упомянутого критического компонента(-тов) и упомянутого возможного хладоносителя на возможное изменение мощности, фактически переданной через подстанцию в математической модели, для вычисления реальной перегрузочной способности преобразовательной подстанции для использования в управлении устройства управления после возможного упомянутого запроса.
2. Преобразовательная подстанция по п.1, отличающаяся тем, что упомянутая установка (12) выполнена с возможностью непрерывного вычисления упомянутых текущих перегрузочных способностей.
3. Преобразовательная подстанция по п.1 или 2, отличающаяся тем, что включает в себя множество различных критических компонентов (7, 34, 35), и что упомянутая установка (12) выполнена с возможностью осуществления упомянутого вычисления перегрузочных способностей для каждого из упомянутых критических компонентов и определения самых низких значений перегрузочных способностей, также полученных, как перегрузочные способности преобразовательной подстанции.
4. Преобразовательная подстанция по п.1 или 2, отличающаяся тем, что упомянутая установка (12) выполнена с возможностью вычисления непрерывной перегрузочной способности преобразовательной подстанции, определяя, сколько еще мощности свыше упомянутой номинальной мощности может непрерывно, без какого либо ограничения по времени, быть передано через подстанцию в условиях преобладания температуры окружающей среды и охлаждающей способности упомянутого холодильного агента.
5. Преобразовательная подстанция по п.1 или 2, отличающаяся тем, что упомянутая установка (12) выполнена с возможностью вычисления кратковременной перегрузочной способности преобразовательной подстанции, определяя, сколько еще мощности свыше упомянутой номинальной мощности может быть передано через подстанцию за ограниченный промежуток времени без превышения упомянутой максимально допустимой температуры упомянутого компонента(-тов).
6. Преобразовательная подстанция по п.5, которая предназначена для подключения АС системы (6) с биополярной линией передачи HVDC (3) через два преобразователя (8, 9), отличающаяся тем, что упомянутое устройство (11) управления выполнено с возможностью использования информации об упомянутой кратковременной перегрузочной способности станции, вычисленной для управления упомянутым преобразователем, для определения уровня мощности, которая будет передана через подстанцию свыше упомянутой дозволенной номинальной мощности за определенный промежуток времени, такой как 1-5 ч, после изменения работы подстанции из биполярной в монополярную работу.
7. Преобразовательная подстанция по п.1 или 2, отличающаяся тем, что упомянутое средство выполнено с возможностью определения значения фактической температуры любого носителя, использованного для охлаждения упомянутого критического компонента(-тов), включая средство (30, 33, 38), выполненное с возможностью измерения температуры упомянутого хладоносителя.
8. Преобразовательная подстанция по п.7, отличающаяся тем, что упомянутое средство выполнено с возможностью определения значения фактической температуры упомянутого критического компонента(-тов), выполненного с возможностью определения упомянутого температурного значения его вычислением, основанным на информации о фактической температуре упомянутого хладоносителя и упомянутой охлаждающей способности любого охлаждающего оборудования.
9. Преобразовательная подстанция по п.8, отличающаяся тем, что она включает в себя средство (31, 32, 39), выполненное с возможностью измерения электрического тока, проходящего через упомянутый критический компонент(-ты) (7, 35), и что упомянутая установка выполнена с возможностью базирования вычисления существующих перегрузочных способностей преобразовательной подстанции также на информации о значении упомянутого электрического тока.
10. Преобразовательная подстанция по п.9, отличающаяся тем, что упомянутая установка выполнена с возможностью базирования вычисления существующих перегрузочных способностей преобразовательной подстанции также на тепловой постоянной времени упомянутого хладоносителя и/или упомянутого критического компонента(-тов).
11. Преобразовательная подстанция по п.1 или 2, отличающаяся тем, что упомянутая установка (12) выполнена с возможностью использования математической модели в форме тепловой модели отношения температурного увеличения упомянутого хладоносителя в зависимости от электрического тока, проходящего через вышеупомянутый критический компонент(-ты), для вычисления развития температуры упомянутого критического компонента(-тов) и этим определяя уровень мощности, который может быть передан через преобразовательную подстанцию в различные промежутки времени на момент упомянутого вычисления.
12. Преобразовательная подстанция по п.1 или 2, отличающаяся тем, что упомянутая установка (12) выполнена с возможностью вычисления, какой электрический ток проходит через вышеупомянутый критический компонент(-ты), и этим определяя, какая мощность, переданная через подстанцию, даст определенную, максимально допустимую температуру упомянутого критического компонента(-тов) в пределах предопределенного промежутка времени.
13. Преобразовательная подстанция по п.1 или 2, отличающаяся тем, что она включает, по меньшей мере, один трансформатор (7) на стороне переменного тока упомянутого преобразователя (8, 9) как упомянутый критический компонент(-ты).
14. Преобразовательная подстанция по п.13, отличающаяся тем, что обмотки (13, 14) упомянутого трансформатора являются масляно-изолированными и погруженными в охладитель в форме масляной ванны (16), и что упомянутое средство (30) выполнено с возможностью определения значения фактической температуры любого охладителя, использованного для охлаждения упомянутого критического компонента, выполненного с возможностью измерения температуры упомянутого масла.
15. Преобразовательная подстанция по п.1 или 2, отличающаяся тем, что она включает в себя преобразовательные вентили (35) с силовыми полупроводниковыми устройствами, как упомянутый критический компонент(-ты).
16. Преобразовательная подстанция по п.15, отличающаяся тем, что упомянутая установка (12) выполнена с возможностью базирования упомянутого вычисления на измерении постоянного тока, текущего через упомянутые преобразовательные вентили, и/или на напряжении на концах упомянутых преобразовательных вентилей, и/или на температуре охлаждающей жидкости, такой как вода, используемой для охлаждения вентилей, и/или на заданном угле тиристоров вентилей, когда тиристоры используются как силовые полупроводниковые устройства в вентилях, и/или на угле коммутации, то есть периоде, в течение которого два параллельных вентиля оба проводят электрический ток.
17. Преобразовательная подстанция по п.1 или 2, отличающаяся тем, что она включает в себя вентили реакторов (34), как упомянутый критический компонент(-ты).
18. Преобразовательная подстанция по п.17, отличающаяся тем, что упомянутые вентили реакторов (34) с воздушной изоляцией и охлаждаются окружающим воздухом, и упомянутая установка (12) выполнена с возможностью использования результатов измерений температуры окружающей среды и электрического тока, проходящего через упомянутый реактор, для вычисления упомянутой перегрузочной способности упомянутых реакторов.
19. Преобразовательная подстанция по п.1 или 2, отличающаяся тем, что упомянутая установка (12) выполнена с возможностью осуществления упомянутого вычисления упомянутых существующих перегрузочных способностей преобразовательной подстанции, используя данные, сохраненные в форме результатов испытания на нагрев упомянутого критического компонента(-тов) с упомянутым хладоносителем и возможным охлаждающим оборудованием, через которое оба значения: и повышение конечной температуры, и тепловая постоянная времени были определены для упомянутого критического компонента(-тов) и/или упомянутого хладоносителя.
20. Способ управления преобразовательной подстанцией для подключения АС системы (6) к линии передачи HVDC (3), причем упомянутая подстанция включает в себя, по меньшей мере, один преобразователь (8, 9), имеющий DC сторону, подключенную с одной части к проводнику (4, 5) упомянутой линии электропередачи на высоком потенциале и с другой - на низкий потенциал (10), и АС сторону, подключенную к упомянутой АС системе, причем упомянутая подстанция включает в себя один или более компонентов, который является критическим в смысле, что максимально допустимая температура упомянутого компонента(-тов) может быть достигнута, если мощность, переданная через преобразовательную подстанцию, поднимется выше номинальной мощности, определенной как максимальная мощность преобразовательной подстанции, разрешенная для передачи через преобразовательную подстанцию при непрерывной работе и при максимальной температуре окружающей среды, причем способ включает в себя:
управление упомянутым преобразователем для определения уровня мощности, переданной через преобразовательную подстанцию,
определение, основанное на информации о преобладающей температуре окружающей среды, перегрузочной способности преобразовательной подстанции, определяя, сколько еще мощности свыше упомянутой номинальной мощности может быть передано через подстанцию за определенный промежуток времени, не превышая упомянутой максимально допустимой температуры упомянутого компонента(-тов), и
использование этой информации для упомянутого управления упомянутым преобразователем в зависимости от возможного запроса использования этой перегрузочной способности, отличающийся тем, что он также содержит этапы:
определения значения фактической температуры упомянутого критического компонента(-тов),
определения значения фактической температуры любого носителя, используемого для охлаждения упомянутого критического компонента(-тов),
использования этих температурных значений, так же как и информации о фактической охлаждающей способности любого текущего охлаждающего оборудования для охлаждения упомянутого критического компонента(-тов), и информации о тепловом поведении упомянутого критического компонента(-тов) и упомянутого возможного хладоносителя на возможное изменение мощности, фактически переданной через подстанцию, в математической модели для вычисления реальной перегрузочной способности преобразовательной подстанции для использования в упомянутом управлении в зависимости от возможного упомянутого запроса.
21. Способ по п.20, отличающийся тем, что упомянутые реальные перегрузочные способности вычисляются непрерывно.
22. Способ по п.20 или 21, отличающийся тем, что он осуществлен на подстанции, включающей в себя множество различных упомянутых критических компонентов (7, 34, 35), и что упомянутое вычисление перегрузочных способностей осуществлено для каждого из упомянутых критических компонентов и также получение самых низких перегрузочных способностей, определенных как перегрузочные способности преобразовательной подстанции.
23. Способ по п.20 или 21, отличающийся тем, что он содержит этап вычисления непрерывной перегрузочной способности преобразовательной подстанции, определяя, сколько еще мощности сверх той упомянутой номинальной мощности может непрерывно, без любого ограничения по времени, быть передано через подстанцию в условиях преобладания температуры окружающей среды и охлаждающей способности упомянутого хладоносителя.
24. Способ по п.20 или 21, отличающийся тем, что он содержит этап вычисления кратковременной перегрузочной способности преобразовательной подстанции, определяя, сколько еще мощности, сверх той упомянутой номинальной мощности, может быть передано через подстанцию за ограниченный промежуток времени, не превышая вышеупомянутую максимально допустимую температуру упомянутого компонента(-тов).
25. Способ по п.24, в котором он осуществлен для подстанции, разработанной для подключения АС системы к биполярной линии передачи HVDC (3) через два преобразователя, отличающийся тем, что он содержит этап использования информации об упомянутой кратковременной перегрузочной способности подстанции, вычисленной для управления упомянутым преобразователем, для определения уровня мощности, которая будет передана через подстанцию, свыше упомянутой дозволенной номинальной мощности, за определенный промежуток времени, такой как 1-5 ч, после изменения работы станции из биполярной в монополярную работу.
26. Способ по п.20 или 21, отличающийся тем, что для вычисления роста температуры упомянутого критического компонента(-тов) используется математическая модель в форме тепловой модели отношения температурного увеличения упомянутого хладоносителя в зависимости от электрического тока, протекающего через упомянутый критический компонент(-ты), и этим самым определяет уровень мощности, который может быть передан через преобразовательную подстанцию в различные промежутки времени на момент упомянутого вычисления.
27. Способ по п.20 или 21, отличающийся тем, что он содержит этап вычисления, какой электрический ток проходит через упомянутый критический компонент(-ты) и этим определяя, какая мощность, переданная через подстанцию, даст определенную, максимально допустимую температуру упомянутого критического компонента(-тов) в пределах предопределенного промежутка времени.
28. Способ по п.20 или 21, отличающийся тем, что упомянутое вычисление упомянутых существующих перегрузочных способностей преобразовательной подстанции осуществлено с использованием данных, сохраненных в форме результатов испытания на нагрев упомянутого критического компонента(-тов) с упомянутым хладоносителем и возможным охлаждающим оборудованием, через которое оба значения: и повышение конечной температуры, и тепловая постоянная времени были определены для упомянутого критического компонента(-тов) и/или упомянутого хладоносителя.