WO2013189525A1 - High-voltage direct current transmission comprising a plurality of taps - Google Patents

High-voltage direct current transmission comprising a plurality of taps Download PDF

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WO2013189525A1
WO2013189525A1 PCT/EP2012/061729 EP2012061729W WO2013189525A1 WO 2013189525 A1 WO2013189525 A1 WO 2013189525A1 EP 2012061729 W EP2012061729 W EP 2012061729W WO 2013189525 A1 WO2013189525 A1 WO 2013189525A1
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Abstract

The invention relates to a serial and a parallel tapping for a high-voltage direct current transmission path, such that electrical power can be provided to an alternating current network along the high-voltage direct current transmission line or electrical power can be fed into the high-voltage direct current transmission path from the alternating current network. Thus it is possible to take power from or feed power into the high-voltage direct current transmission path in a flexible manner. Voltage compensation may take place simultaneously. In particular a longitudinal voltage which is favourable for the high-voltage direct current transmission path can be flexibly coupled in.

Description

Beschreibung description
HOCHSPANNUNGSGLEICHSTROM-ÜBERTRAGUNG MIT MEHREREN HIGH VOLTAGE DC TRANSMISSION WITH SEVERAL
ABGRIFFEN  taps
Die Erfindung betrifft eine Hochspannungsgleichstrom-Übertragungsstrecke (HGÜ-Strecke) , eine Vorrichtung für eine HGÜ- Strecke sowie ein Verfahren zum Transfer elektrischer Leistung aus einer bzw. in eine HGÜ-Strecke. The invention relates to a high-voltage direct-current transmission line (HVDC link), a device for an HVDC link, and a method for transferring electrical power from or to an HVDC link.
Wird Energie mittels Drehstrom übertragen, kann man entlang der Übertragungsstrecke anhand eines Transformators relativ einfach Energie aus- oder einkoppeln. Das ist besonders inte¬ ressant, wenn Langstrecken-Übertragungen durch dünn besiedeltes, wenig erschlossenes Gebiet führen und dort punktuell ei¬ ne Versorgung aus der Langstrecken-Übertragung bereitgestellt werden soll. If energy is transmitted by means of three-phase current, it is relatively easy to decouple or couple energy along the transmission path by means of a transformer. This is especially inte ¬ esting when long-distance transmissions pass through sparsely populated, less developed area and ei ¬ ne supply from the long-distance transmission to be provided there punctually.
Hingegen weist eine Hochspannungsgleichstrom-Übertragungs¬ strecke (nachfolgend auch bezeichnet als "Gleichstrom-Über¬ tragung" oder "DC-Übertragung" ) den Nachteil auf, dass Ausoder Einkopplungen von elektrischer Energie auf der Strecke verhältnismäßig aufwändig sind. Dies gilt in besonderem Maße für elektrische Leistungen, die in Bezug auf die übertragene Leistung gering sind. In contrast, has a high-voltage DC transmission ¬ distance (hereinafter also referred to as "DC About ¬ transmission" or "DC transmission") have the disadvantage that extending or couplings of electrical energy are relatively complex on the track. This is especially true for electrical services that are low in terms of transmitted power.
Eine Abzweigung aus der DC-Übertragung bzw. eine Anzapfung derselben wird auch als "Tapping" bezeichnet. Nachfolgend wird der Begriff Tapping synonym zu dem Begriff Anzapfung verwendet . A branch from the DC transmission or a tapping of the same is also referred to as "tapping". Hereinafter, the term tapping is used synonymously with the term tapping.
Bei einem sogenannten seriellen Tapping wird eine Tapping- Einrichtung in einem Leitungszweig angeordnet, die Tapping- Einrichtung (insbesondere die Leistungselektronik) wird von dem gesamten Hauptstrom der Übertragungsleitung durchflössen. In a so-called serial tapping a tapping device is arranged in a line branch, the tapping device (in particular the power electronics) is traversed by the entire main stream of the transmission line.
Hingegen wird bei einem sogenannten parallelen Tapping die Tapping-Einrichtung z.B. mit beiden Leitungszweigen der Übertragungsstrecke verbunden, also parallel zu der Quelle bzw. Senke angeordnet. In diesem Fall muss die Tapping-Einrichtung für die ganze Spannung der Übertragungsstrecke ausgelegt wer¬ den . Für die Hochspannungsgleichstromübertragung (HGÜ) werden zunehmend sogenannte modulare Multilevel-Umrichter (MMC: "Modu- lar Multilevel Converter") eingesetzt, deren Grundbaustein meist eine sogenannte Halbbrücke aus IGBT und Dioden ist. Dieser Grundbaustein wird auch als Submodul (auch: Konverter- modul) bezeichnet. Es ist bekannt, eine Vielzahl solcher Sub- module in Reihe zu schalten, um eine Hochspannungsfestigkeit zu erreichen. On the other hand, in a so-called parallel tapping, the tapping device is connected, for example, to both lines of the transmission path, ie parallel to the source or Valley arranged. In this case, the tapping device must be designed for the entire voltage of the transmission link . For high-voltage direct current (HVDC) transmission, so-called modular multilevel inverters (MMC: modular multi-level converters) are increasingly being used, the basic building block of which is usually a so-called half bridge of IGBTs and diodes. This basic module is also called a submodule (also: converter module). It is known to connect a large number of such submodules in series in order to achieve high-voltage stability.
Fig.l zeigt beispielhaft eine solche Anordnung, wobei ein Wechselstromnetz 101 über einen Transformator 102 mit einem MMC 103 und somit mit einem Gleichspannungsnetz (mit Anschlüssen 105 und 106) verbunden ist. Der MMC 103 umfasst ei¬ ne Vielzahl von Submodulen 104, wobei beispielhaft der Aufbau eines Submoduls 104 gezeigt ist: Ein elektronischer Schalter Tl ist mit einem zweiten elektronischen Schalter T2 in Reihe geschaltet, wobei jedem elektronischen Schalter Tl, T2 eine Diode Dl, D2 gegensinnig parallel geschaltet ist. Parallel zu der Reihenschaltung aus den elektronischen Schaltern Tl und T2 ist ein Kondensator C angeordnet. Bei den elektronischen Schaltern kann es sich um Transistoren, z.B. Bipolartransistoren, insbesondere um IGBTs handeln. Das Submodul 104 stellt einen Zweipol dar, der einerseits mit einem Mittenab¬ griff zwischen den Schaltern Tl, T2 und andererseits mit einem Pol des Kondensators C verbunden ist. Fig.l shows an example of such an arrangement, wherein an AC network 101 is connected via a transformer 102 with an MMC 103 and thus with a DC voltage network (with terminals 105 and 106). The MMC 103 comprises ei ¬ ne plurality of submodules 104, wherein the construction of a submodule 104 is shown as an example: An electronic switch Tl is connected in series with a second electronic switch T2, each electronic switch Tl, T2 a diode Dl, D2 in opposite directions is connected in parallel. Parallel to the series connection of the electronic switches Tl and T2, a capacitor C is arranged. The electronic switches may be transistors, eg bipolar transistors, in particular IGBTs. The submodule 104 represents a two-terminal, which is connected on the one hand with a Mittenab ¬ grip between the switches Tl, T2 and on the other hand to a pole of the capacitor C.
Durch eine entsprechende Ansteuerung der elektronischen By a corresponding control of the electronic
Schalter der Submodule kann eine effiziente Umsetzung des Wechselstroms in einen Gleichstrom oder umgekehrt erfolgen. In WO2010/115453A1 wird eine Spannungskompensation in DC- Übertragungsnetzen vorgeschlagen. Dort werden Längs- Spannungsquellen in DC-Übertragungsleitungen eingefügt, um die Spannung in DC-Netzen an allen Punkten in einem zulässi- gen Bereich zu halten. Durch das Einfügen der Längs- Spannungsquelle wird dem DC-System an dieser Stelle unvermeidbar Energie zu- oder abgeführt. Gemäß WO2010/115453 wird diese Energie einem vorhandenen Drehstromnetz entnommen oder mittels einer zusätzlichen Einrichtung aus der Gleichstromleitung selbst. Switches of the submodules can be an efficient conversion of the alternating current into a direct current or vice versa. WO2010 / 115453A1 proposes voltage compensation in DC transmission networks. There, longitudinal voltage sources are inserted in DC transmission lines in order to reduce the voltage in DC grids at all points in a permissible gene range. By inserting the longitudinal voltage source, the DC system is unavoidably supplied or removed with energy at this point. According to WO2010 / 115453 this energy is taken from an existing three-phase network or by means of an additional device from the direct current line itself.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine effiziente Mög¬ lichkeit zur Entnahme bzw. zur Einspeisung von elektrischer Energie aus bzw. in eine Hochspannungsgleichstrom- Übertragungsstrecke anzugeben. The object of the invention to provide an efficient Mög ¬ friendliness for removal or for feed of electrical energy from or in a HVDC transmission line.
Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind insbesonde- re den abhängigen Ansprüchen entnehmbar. This object is achieved according to the features of the independent claims. Preferred embodiments are in particular the dependent claims.
Zur Lösung der Aufgabe wird eine Vorrichtung für eine Hochspannungsgleichstrom-Übertragungsstrecke (HGÜ-Strecke) ange¬ geben To solve the problem, a device for a high-voltage direct-current transmission line (HVDC link ) is given ¬
- mit einer seriellen Anzapfung, die zum seriellen An- schluss in eine Leitung der Hochspannungsgleichstrom- Übertragungsstrecke eingerichtet ist,  with a serial tap adapted for serial connection in a line of the high-voltage direct-current transmission link,
- mit einer parallelen Anzapfung, die zum parallelen Anschluss zwischen den beiden Leitungen oder Polen der Hochspannungsgleichstrom-Übertragungsstrecke ein¬ gerichtet ist, with a parallel tap, which is directed towards the parallel connection between the two lines or poles of the high-voltage direct -current transmission path,
- wobei die serielle und die parallele Anzapfung je¬ weils oder in Kombination miteinander eine elektrische Leistung für ein Wechselstromnetz bereitstellen oder eine elektrische Leistung von dem Wechselstromnetz in die Hochspannungsgleichstrom- Übertragungsstrecke einspeisbar ist. - Wherein the serial and the parallel tap je ¬ Weils or in combination with each other provide electrical power for an AC network or an electrical power from the AC mains in the high voltage DC power transmission line can be fed.
Bei der Anzapfung kann es sich um ein Mittel zur seriellen bzw. parallelen Verbindung an die bzw. mit der Übertragungstrecke handeln. Somit ist es möglich, flexibel Leistung aus der HGÜ-Strecke zu entnehmen oder in diese einzuspeisen. Gleichzeitig kann eine Spannungskompensation erfolgen. Insbesondere kann flexibel eine für die HGÜ-Strecke günstige Längsspannung eingekop- pelt werden. The tap may be a means for serial or parallel connection to or with the transmission link. Thus, it is possible to flexibly extract power from the HVDC route or feed it into it. At the same time, a voltage compensation can take place. In particular, a longitudinal voltage which is favorable for the HVDC route can be flexibly coupled in.
Die Ausführungen betreffend die Vorrichtung gelten für die HGÜ-Strecke bzw. das Verfahren entsprechend. Eine Weiterbildung ist es, dass die Vorrichtung eine weitere serielle Anzapfung in einer anderen Leitung der Hochspannungsgleichstrom-Übertragungsstrecke aufweist . The statements concerning the device apply to the HVDC line or the method accordingly. A further development is that the device has a further serial tap in another line of the high-voltage direct current transmission path.
So kann in jeder DC-Leitung (Zweig) der HGÜ-Strecke eine se- rielle Anzapfung vorgesehen sein. Thus, a serial tap can be provided in each DC line (branch) of the HVDC line.
Eine andere Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es, dass die serielle Anzapfung mindestens eine regelbare Längsspannungsquelle aufweist. Another development of the device according to the invention is that the serial tap has at least one controllable longitudinal voltage source.
Insbesondere kann durch die serielle Anzapfung (auch) eine regelbare Längsspannungsquelle realisiert werden. In particular, by the serial tap (also) a controllable source of longitudinal voltage can be realized.
Insbesondere ist es eine Weiterbildung, dass eine Anpassung der Leistung, des Stroms und/oder der Spannung anhand der mindestens einen regelbaren Längsspannungsquelle durchführbar ist . In particular, it is a development that an adjustment of the power, the current and / or the voltage based on the at least one controllable source of longitudinal voltage is feasible.
Bei der Leistung, der Spannung und/oder dem Strom handelt es sich um abgezapfte oder eingespeiste Größen. The power, the voltage and / or the current are tapped or fed quantities.
Beispielsweise kann die Längsspannungsquelle den Strom indi¬ rekt über die Spannung anpassen. Auch ist es möglich, dass die Längsspannungsquelle die Span¬ nungsanpassung zwischen zwei DC-Netzen erlaubt. Die dafür benötigte Energie kann mit dem Querzweig und/oder einem AC-Netz ausgetauscht werden. Hierzu ist die Längsspannungsquelle z.B. zwischen zwei DC-Netzen angeordnet. For example, the longitudinal voltage source may adjust the current indi ¬ rectly on the voltage. It is also possible that the longitudinal voltage source allows the clamping voltage ¬ adjustment between two DC networks. The energy required for this can be achieved with the shunt arm and / or an AC network be replaced. For this purpose, the longitudinal voltage source is arranged, for example, between two DC networks.
Auch ist es eine Weiterbildung, dass die serielle und/oder die parallel Anzapfung Submodule aufweist/aufweisen . It is also a development that the serial and / or the parallel tap has / have submodules.
Im Rahmen einer zusätzlichen Weiterbildung weist das Submodul eine Halbbrücken-Schaltung auf. Auch ist es eine Weiterbildung, dass das Submodul eine Voll¬ brücken-Schaltung aufweist. In the context of an additional development, the submodule has a half-bridge circuit. It is also a development that the submodule has a full ¬ bridge circuit.
Eine nächste Weiterbildung besteht darin, dass die serielle und/oder parallele Anzapfung einen netzgeführten Umrichter aufweist. A next development is that the serial and / or parallel tap has a grid-controlled inverter.
Eine Ausgestaltung ist es, dass die serielle Anzapfung und die parallele Anzapfung mit einem Wechselstromnetz gekoppelt oder verbunden sind. An embodiment is that the serial tap and the parallel tap are coupled or connected to an AC mains.
Insbesondere kann eine solche Kopplung über einen Transforma¬ tor, ggf. mit galvanischer Trennung, realisiert sein. Auch ist es möglich, dass die parallele Anzapfung und/oder die se¬ rielle Anzapfung ein dreiphasiges Wechselstromsignal gene- riert, das z.B. über den Transformator in das Wechselstromnetz gespeist wird (bzw. in umgekehrter Richtung wird das dreiphasige AC-Signal über den Transformator und die Multile- vel-Umrichter in die HGÜ-Strecke gespeist) . Eine alternative Ausführungsform besteht darin, dass eineIn particular, such a feedback through a transformative ¬ gate, if necessary, be realized with galvanic isolation. It is also possible that the parallel tap and / or the se ¬ rielle tap generates a three-phase AC signal, for example, fed via the transformer in the AC mains (or in the opposite direction, the three-phase AC signal via the transformer and the multilevel inverters are fed into the HVDC link). An alternative embodiment is that a
Energieversorgung der seriellen Anzapfung mit Mitteln anhand der Übertragungsstrecke durchführbar ist. Power supply of the serial tap by means of the transmission path is feasible.
Somit kann die serielle Anzapfung durch die DC-Leitung der Übertragungsstrecke selbst versorgt werden. Thus, the serial tap can be powered by the DC line of the transmission line itself.
Eine nächste Ausgestaltung ist es, dass - die serielle Anzapfung die elektrische Leistung für das Wechselstromnetz bereitstellt oder die elektrische Leistung von dem Wechselstromnetz in die Hochspannungsgleichstrom-Übertragungsstrecke einspeist, - wobei eine Energie aus der parallelen Anzapfung ent¬ nehmbar oder in diese zurückspeisbar ist. A next embodiment is that - The serial tap provides the electrical power for the AC mains or feeds the electrical power from the AC mains in the high voltage DC power transmission line, - wherein an energy from the parallel tap ent ¬ is acceptable or fed back into this.
So kann die jeweilige Energie als Leistung aus der parallelen Anzapfung entnommen bzw. (in diese) zurückgespeist werden. Thus, the respective energy can be taken as power from the parallel tap or (in this) fed back.
Auch ist es eine Ausgestaltung, dass die serielle Anzapfung und die parallele Anzapfung zur Symmetrierung von Spannungen und Strömen einsetzbar sind. Insbesondere gilt dies für bipolare Anlagen. Es kann bei¬ spielsweise eine gleichzeitige Symmetrierung von Spannungen und Strömen im positiven wie im negativen System bewirkt werden . Die vorstehend genannte Aufgabe wird auch gelöst durch eine Hochspannungsgleichstrom-Übertragungsstrecke It is also an embodiment that the serial tap and the parallel tap for symmetrizing voltages and currents can be used. This applies in particular to bipolar systems. It can be effected in ¬ example, a simultaneous balancing of voltages and currents in the positive and in the negative system. The above object is also achieved by a high-voltage direct-current transmission path
- mit einer seriellen Anzapfung in einer Leitung der Hochspannungsgleichstrom-Übertragungsstrecke, with a serial tap in a line of the high voltage DC link,
- mit einer parallelen Anzapfung zwischen den beiden Leitungen oder Polen der Hochspannungsgleichstrom-- with a parallel tap between the two lines or poles of the high voltage direct current
Übertragungsstrecke, Transmission link,
- wobei die serielle und die parallele Anzapfung je¬ weils oder in Kombination miteinander eine elektrische Leistung für ein Wechselstromnetz bereitstellen oder eine elektrische Leistung von dem Wechselstromnetz in die Hochspannungsgleichstrom- Übertragungsstrecke einspeisen. - Wherein the serial and the parallel tap je ¬ Weils or in combination with each other provide electrical power for an AC mains or feed electrical power from the AC mains in the high-voltage DC transmission line.
Auch wird zur Lösung der Aufgabe ein Verfahren vorgeschlagen zum Transfer elektrischer Leistung in eine Hochspannungsgleichstrom-Übertragungsstrecke oder aus einer Hochspannungs¬ gleichstrom-Übertragungsstrecke, - bei dem anhand einer seriellen Anzapfung die elektrische Leistung für ein Wechselstromnetz bereitgestellt oder (z.B. von dem Wechselstromnetz) in die Hochspannungsgleichstrom-Übertragungsstrecke eingespeist wird, Also, a method is proposed to solve the problem for the transfer of electrical power in a high-voltage direct -current transmission path or from a high-voltage ¬ DC transmission path, in which, by means of a serial tap, the electrical power is supplied to an AC network or fed into the high-voltage DC transmission link (eg from the AC network),
- bei dem eine Energie aus einer parallelen Anzapfung entnommen oder in diese zurückgespeist wird.  - In which an energy is taken from a parallel tap or fed back into this.
Entsprechend gelten die vorstehend zur Vorrichtung bzw. zur HGÜ-Strecke gemachten Ausführungen auch für das Verfahren. Accordingly, the statements made above on the device or on the HVDC route also apply to the method.
Eine Weiterbildung besteht darin, dass anhand der seriellen Anzapfung und/oder der parallelen Anzapfung eine Spannungskompensation, insbesondere eine Längsspannungskompensation, der Hochspannungsgleichstrom-Übertragungsstrecke durchgeführt wird . A development consists in that based on the serial tap and / or the parallel tap voltage compensation, in particular a longitudinal voltage compensation, the high-voltage direct current transmission path is performed.
Hierbei sei angemerkt, dass die Längsspannungsquelle über je eine Klemme mit einem DC-Netz verbunden und so eine Span- nungsanpassung zwischen zwei DC-Netzen unterschiedlicherIt should be noted here that the longitudinal voltage source is connected to a DC network via a respective terminal and thus a voltage adaptation between two DC networks is different
Spannungen möglich ist. Die Längsspannungsquelle kann zusam¬ men mit dem Querzweig oder dem AC-Anschluss einen geregelten Energieaustausch zwischen zwei DC-Netzen ermöglichen, unabhängig von ihrer Nennspannung oder der momentan vorhandenen Spannung. Tension is possible. The longitudinal voltage source can allow men ¬ together with the transverse branch or the AC terminal a controlled exchange of energy between two DC networks, regardless of their rated voltage or the currently existing voltage.
In einer Weiterbildung der Erfindung ist eine Steuereinheit vorgesehen zur Ansteuerung der Multilevel-Umrichter, so dass eine entsprechende Anpassung der Leistungen erreichbar ist. In a development of the invention, a control unit is provided for controlling the multilevel inverters, so that a corresponding adaptation of the powers can be achieved.
Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden schematischen Beschreibung von Aus- führungsbeispielen, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Dabei können zur Übersichtlichkeit gleiche oder gleichwirkende Elemente mit gleichen Bezugszei¬ chen versehen sein. Es zeigen: The above-described characteristics, features and advantages of this invention, as well as the manner in which they are achieved, will become clearer and more clearly understood in connection with the following schematic description of exemplary embodiments, which will be described in more detail in conjunction with the drawings. The same or equivalent elements can be provided with the same Bezugszei ¬ Chen for clarity. Show it:
Fig.2 ein beispielhaftes schematisches Schaubild mit einer seriellen Anzapfung und mit einer parallelen Anzapfung einer HGÜ-Strecke; 2 shows an exemplary schematic diagram with a serial tap and with a parallel tap of a HVDC link;
Fig.3 ein Beispiel für eine serielle Anzapfung unter Ver¬ wendung zweier AC-seitig gekoppelter Multilevel- Umrichter pro Abgriff. 3 shows an example of a serial tap under Ver ¬ application of two AC side coupled multilevel inverter per tap.
Es wird eine Hochspannungsgleichstrom-Übertragungsstrecke (HGÜ-Strecke) vorgeschlagen, die eine serielle Anzapfung und eine parallele Anzapfung entlang der Übertragungsstrecke auf- weist, wobei die serielle Anzapfung und die parallele Anzap¬ fung vorzugsweise gemeinsam verortet sind, z.B. in einer ge¬ meinsamen Vorrichtung ausgeführt sind. Die serielle Anzapfung ist mit einer Leitung der HGÜ-Strecke in Reihe geschaltet bzw. stellt einen Teil der Leitung der HGÜ-Strecke dar. Die parallele Anzapfung ist mit den beiden Leitungen der HGÜ- Strecke verbunden. It is a high-voltage dc transmission line (HVDC line) is proposed which has a serial tap and a parallel tap along the transmission link up, the serial tap and the parallel Anzap ¬ Fung are preferably locates together, eg in a ge ¬ common device are executed. The serial tap is connected in series with a line of the HVDC link or forms part of the line of the HVDC link. The parallel tap is connected to the two lines of the HVDC link.
Entsprechend wird auch eine Vorrichtung vorgeschlagen, die mit einer HGÜ-Strecke verbindbar ist und eine parallele sowie eine serielle Anzapfung für eine beliebige HGÜ-Strecke auf¬ weist. Insbesondere kann die Vorrichtung zwei Anschlussklemmen zur Verbindung mit der HGÜ-Strecke aufweisen. Bei den Anzapfungen handelt es sich z.B. jeweils um einen Zweipol. Die Vorrichtung kann mindestens eine parallele und/oder mindes- tens eine serielle Anzapfung aufweisen. Accordingly, a device is proposed, which is connectable to a HVDC link and a parallel and a serial tap for any HVDC link has on ¬ . In particular, the device may have two connection terminals for connection to the HVDC route. The taps, for example, are each a two-pole. The device may have at least one parallel and / or at least one serial tap.
Hierbei sei angemerkt, dass die HGÜ-Strecke eine oder mehrere Leitungen aufweisen kann. Es ist von Vorteil, dass die serielle und die parallele An¬ zapfung jeweils oder in Kombination miteinander eine elektrische Leistung für ein Wechselstromnetz bereitstellen können oder dass eine elektrische Leistung von dem Wechselstromnetz in die Hochspannungsgleichstrom-Übertragungsstrecke einge¬ speist werden kann. It should be noted that the HVDC route can have one or more lines. It is advantageous that the serial and the parallel An ¬ tap in each case or in combination with each other can provide an electrical power for an AC power network or that an electric power from the AC mains can be fed ¬ in the high-voltage DC transmission line.
Fig.2 zeigt ein beispielhaftes schematisches Schaubild mit einer seriellen Anzapfung 207 und mit einer parallelen Anzapfung 206. 2 shows an exemplary schematic diagram with a serial tap 207 and with a parallel tap 206.
Ein DC-Netz 201 (kann z.B. auch aus einer HGÜ-Station bestehen) ist über eine zusätzliche (lange) DC-Leitung 202 und ei- ne zusätzliche (lange) DC-Leitung 203 mit einem DC-Netz 204 verbunden. Bei dem DC-Netz 204 kann es sich auch um eine HGÜ- Station handeln. A DC network 201 (may also consist of an HVDC station, for example) is connected to a DC network 204 via an additional (long) DC line 202 and an additional (long) DC line 203. The DC network 204 may also be an HVDC station.
Zwischen den DC-Leitungen 202 und 203 sind die serielle An- zapfung 207 und die parallele Anzapfung 206 angeordnet, wobei die serielle Anzapfung 207 beispielhaft in der oberen Leitung der Übertragungsstrecke und die parallele Anzapfung 206 zwi¬ schen den Leitungen der HGÜ-Übertragungsstrecke liegt. Durch die serielle Anzapfung 207 fließt ein Strom IDC der Übertragungsstrecke und an ihr fällt eine Spannung User ab. Die serielle Anzapfung 207 liefert insbesondere einen drei¬ phasigen Wechselstrom mit einer Leistung Pser über eine Lei¬ tung 209 an ein Wechselstromnetz 205 (auch bezeichnet als AC- Netz) . Beispielsweise ist die Kopplung oder Verbindung mit dem AC-Netz (auch bezeichnet als AC-Ankopplung) als dreiphasiges System mit einer Netzfrequenz ausgeführt; grundsätzlich sind auch andere Phasenzahlen und/oder andere Frequenzen möglich. Between the DC lines 202 and 203, the serial tap 207 and the parallel tap 206 are located, wherein the serial tap 207 by way of example Zvi ¬ rule is the lines of the HVDC transmission line in the top line of the transmission path and the parallel tap 206th Through the serial tap 207, a current I DC of the transmission path flows and at her falls from a voltage U se r. The serial tap 207 provides in particular a three-phase AC ¬ with a power P ser a Lei tung ¬ 209 to an AC power grid 205 (also referred to as AC power). For example, the coupling or connection to the AC network (also referred to as AC coupling) is designed as a three-phase system with a grid frequency; In principle, other phase numbers and / or other frequencies are possible.
Durch die parallele Anzapfung 206 fließt ein Strom Ipar und es fällt an ihr die Spannung UDc ab. Die parallele Anzapfung 206 liefert ein dreiphasiges Wechselstromsignal mit einer Leis¬ tung Ppar über eine Leitung 208 an das AC-Netz 205. Through the parallel tap 206, a current flows I par and it drops the voltage U D c from it. The parallel tap 206 provides a three-phase alternating current signal with a Leis ¬ tung P par via a line 208 to the AC power 205th
Somit wird dem AC-Netz 205 durch die parallele Anzapfung 206 und die serielle Anzapfung 207 in Summe eine Leistung Pnetz bereitgestellt . Die serielle Anzapfung 207 und die parallele Anzapfung 206 weisen vorzugsweise Multilevel-Umrichter auf, die als Halb¬ brücken oder als Vollbrücken ausgeführt sein können und die über einen Transformator (ggf. über mehrere Transformatoren) mit dem AC-Netz 205 gekoppelt sind. Thus, the AC network 205 is provided by the parallel tap 206 and the serial tap 207 in total a power P ne tz. The serial tap 207 and the tap 206 preferably have parallel multi-level inverter, which may be implemented as a half-bridge or full-bridge ¬ and via a transformer (possibly several transformers) are coupled to the AC power 205th
Vorzugsweise sind die parallele Anzapfung 206 und die seriel¬ le Anzapfung 207 gemeinsam verortet, z.B. in einer gemeinsa- men Einrichtung untergebracht und dort mit dem AC-Netz 205 verbunden . Preferably, the parallel tap 206 and the seriel ¬ le tap 207 are located together, for example, housed in a common device and there connected to the AC network 205.
Weiterhin kann entsprechend den vorstehenden Ausführungen auch eine Einkopplung elektrischer Leistung von dem AC-Netz 205 in die HGÜ-Übertragungsstrecke erfolgen. Furthermore, in accordance with the above explanations, a coupling of electrical power from the AC network 205 into the HVDC transmission path can also take place.
Die beiden DC-Leitungen 202 und 203 sind optional, die DC- Netze 201 und 204 können auch über nur eine der DC-Leitungen 202 oder 203 oder direkt miteinander gekoppelt sein. The two DC lines 202 and 203 are optional, and the DC networks 201 and 204 may also be coupled via only one of the DC lines 202 or 203 or directly to each other.
Die Anzapfungen können gleichzeitig zur Energieauskopplung und zur Spannungskompensation eingesetzt werden. Dies nutzt vorteilhaft die benötigten Komponenten doppelt aus und führt zu einer größeren wirtschaftlichen Attraktivität. Weiterhin ist es möglich, dass das DC-Netz 201 und das DC-Netz 204 je eine HGÜ-Station ist und somit auch eine DC-Punkt-zu-Punkt- Verbindung realisiert werden kann. The taps can be used simultaneously for energy extraction and voltage compensation. This advantageously takes advantage of the required components twice and leads to greater economic attractiveness. Furthermore, it is possible for the DC grid 201 and the DC grid 204 to each be an HVDC station, and thus also for a DC point-to-point connection to be realized.
Optional kann die Energieversorgung der gewünschten seriellen Anzapfung 207 über die DC-Leitung selbst erfolgen. Optionally, the power supply to the desired serial tap 207 may be via the DC line itself.
Ein Vorteil ist es, dass durch die Kombination von serieller und paralleler Anzapfung in einer gemeinsamen Einrichtung sowohl Energie ein- als auch Energie ausgekoppelt werden kann. Auch ist es möglich, eine für das DC-Netz vorteilhafte Längs¬ spannung einzukoppeln . Diese beiden Funktionen können vollkommen unabhängig voneinander erfüllt werden: Die Leistung Pser ergibt sich entspre¬ chend Vorzeichen und Größe der gewünschten Längsspannung User und des Hauptstroms IDC auf der Leitung; Die Leistung Pnetz kann entsprechend frei eingestellt werden: One advantage is that combining both serial and parallel taps in a common device allows both energy and energy to be extracted. It is also possible to couple in an advantageous for the DC network longitudinal ¬ voltage. These two functions can be fulfilled completely independent from each other: the power P ser resulting entspre ¬ accordingly sign and magnitude of the desired longitudinal voltage U r se and the main current I DC on the line; The power P ne tz can be freely adjusted accordingly:
- So hat die Leistung Pnetz ein positives Vorzeichen, wenn z.B. eine abgelegene Region mit elektrischer Energie aus der hindurchgeführten Leitung versorgt werden soll. - Thus, the power P ne tz has a positive sign, if, for example, a remote region with electrical energy from the passed line to be supplied.
- Auch kann die Leistung Pnetz ein negatives Vorzeichen aufweisen, wenn z.B. Energie aus einem nahe gelegenen Windpark in die DC-Leitung eingespeist werden soll. - The power P ne tz can also have a negative sign, if, for example, energy from a nearby wind farm is to be fed into the DC line.
Die jeweilige Energie entspricht einer Leistungsdifferenz I PSer-Pnetz I und wird als Leistung Ppar aus der parallelen An¬ zapfung 206 entnommen bzw. zurückgespeist. The respective energy corresponds to a power difference IP S er-Pnetz I and is taken as power P par from the parallel An ¬ tapping 206 or fed back.
In Fig.2 wurde beispielhaft von einer DC-Übertragung mit zwei Polen bzw. Leitungen ausgegangen. Die Ausführungen gelten entsprechend auch bei einer mehrpoligen DC-Übertragung. Ein oder zwei parallele Anzapfungen können verwendet werden, angeschlossen zwischen je einem Pol und der Erde. Serielle Anzapfungen können in einer oder in beiden DC-Leitungen eingebaut werden. FIG. 2 was based, for example, on a DC transmission with two poles or lines. The explanations also apply accordingly to multi-pole DC transmission. One or two parallel taps can be used, connected between each one pole and the earth. Serial taps can be installed in one or both DC lines.
Bei bipolaren Anlagen können vorteilhaft serielle und paral¬ lele Anzapfungen je nach Erfordernis gleichzeitig zur Sym- metrierung von Spannungen und/oder Strömen im positiven und negativen System genutzt werden. Beispielsweise können ent- sprechend symmetrisch serielle und parallele Anzapfungen vor¬ gesehen sein, die so ansteuerbar sind, dass sich im positiven und im negativen System symmetrische Spannungen und/oder Ströme einstellen. Fig.3 zeigt ein Beispiel für eine serielle Anzapfung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. Die beschriebene serielle Anzapfung kann mit einer parallelen Anzapfung gemäß den vorstehenden Ausführungen über Verbindungsmittel gekoppelt werden. Eine DC-Leitung 301 ist symbolisch mittels eines Schalters Sl unterbrechbar, so dass die in Fig.3 gezeigte serielle Anzap¬ fung mit der DC-Leitung 301 funktional in Reihe geschaltet ist . In bipolar systems advantageous serial and paral ¬ lele taps can be used in positive and negative system as required simultaneously for symmetry parameterization of voltages and / or currents. For instance, accordingly symmetrically serial and parallel taps can be seen ¬ which are controllable such that adjustment of the symmetric voltages and / or currents in the positive and negative system. 3 shows an example of a serial tap of a device according to the invention. The described serial tap may be coupled to a parallel tap as described above via connecting means. A DC line 301 is symbolically interruptible by means of a switch Sl, so that the serial Anzap ¬ tion shown in Figure 3 with the DC line 301 is functionally connected in series.
Jeder Multilevel-Umrichter der in Fig.3 gezeigten seriellen Anzapfung verfügt über einen Gleichspannungsanschluss 302 be¬ ziehungsweise 314. Der Gleichspannungsanschluss 302 ist mit drei Phasenmodulen 303 bis 305 verbunden, die eine Reihenschaltung von Submodulen 306 bis 311 aufweisen. Jedes Phasenmodul ist mit einem Wechselspannungsanschluss ausgerüstet, der hier auch als Abgriff bezeichnet ist. Ein Abgriff in der jeweiligen Serienschaltung 303 bis 305 liefert eine Phase für einen dreiphasigen AC-Strom und ist entsprechend über einen Transformator 312 mit einem AC-Netz 313 (Verbrauchernetz) verbunden . Each multi-level inverter of the serial tap shown in Figure 3 has a DC voltage connection 302 be ¬ relationship as 314. The DC terminal 302 is connected with three phase modules 303-305, having a series circuit of submodules 306-311. Each phase module is equipped with an AC voltage connection, which is also referred to here as a tap. A tap in the respective series circuit 303 to 305 provides a phase for a three-phase AC current and is correspondingly connected via a transformer 312 to an AC network 313 (consumer network).
Entsprechendes gilt für den Gleichspannungsanschluss 314 auf der gegenüberliegenden Seite des Schalters Sl: Der Gleichspannungsanschluss 314 ist mit drei parallelen Phasenmodulen 315 bis 317 aus jeweils mehreren in Reihe geschalteten Submo¬ dulen 318 bis 323 verbunden. Ein Abgriff in der jeweiligen Serienschaltung 315 bis 317 liefert eine Phase für das drei- phasige AC-Signal und ist entsprechend über den Transformator 312 mit dem AC-Netz 313 (Verbrauchernetz) verbunden. The same applies to the DC input terminal 314 on the opposite side of the switch Sl: The DC terminal 314 is connected to three parallel phase modules 315-317 from each of a plurality of series Submo ¬ dulen 318-323. A tap in the respective series circuit 315 to 317 supplies a phase for the three-phase AC signal and is correspondingly connected via the transformer 312 to the AC network 313 (consumer network).
Weiterhin ist der gegenüberliegende Gleichspannungsanschluss 324 der parallelen Phasenmodule 303 bis 305 mit dem gegenü- berliegenden Gleichspannungsanschluss 325 der parallelen Pha¬ senmodule 315 bis 317 verbunden. Furthermore, the opposite direct voltage terminal 324 of the parallel phase modules 303-305 with the AGAINST YOU berliegenden DC voltage terminal 325 is parallel Pha ¬ senmodule 315-317 connected to the.
An den parallelen Phasenmodulen 303 bis 305 fällt eine Spannung Ul ab und an den parallelen Phasenmodulen 315 bis 317 fällt eine Spannung U2 ab. Beispielsweise stellen die paral¬ lele Anordnung der Phasenmodule 303 bis 305 eine erste An- zapf-Station und die parallele Anordnung der Phasenmodule 315 bis 317 eine zweite Anzapf-Station dar. Die Gleichspannungsanschlüsse 302 und 314 liegen auf unter¬ schiedlichem DC Potential. Der Transformatoranschluss ist vorzugsweise galvanisch getrennt auszuführen. Dies kann durch einen 3-Wicklungstransformator oder auch durch die Verwendung einzelner Transformatoren für beide Anzapfungen erreicht werden. Bei einer Anzapfung kann es sich um eine AnzapfStation handeln. Auch kann eine AnzapfStation eine oder mehrere Anzapfungen aufweisen. At the parallel phase modules 303 to 305, a voltage Ul drops and at the parallel phase modules 315 to 317 a voltage U2 drops. For example, the paral ¬ Lele arrangement of the phase modules represent 303-305 a first tap station and the parallel arrangement of the phase modules 315-317, a second tap station. The DC terminals 302 and 314 are below ¬ schiedlichem DC potential. The transformer connection is preferably designed to be galvanically isolated. This can be achieved by a 3-winding transformer or by the use of individual transformers for both taps. A tapping may be a tapping station. Also, a tapping station may have one or more taps.
In dem in Fig.3 gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Submo- dule mit Halbbrücken ausgeführt. In the exemplary embodiment shown in FIG. 3, the submodules are designed with half bridges.
Alternativ können die Submodule als Vollbrückenmodule ausge- führt sein. Für Multilevel-Umrichter mit Vollbrücken kann eine Wendeschaltung entfallen Alternatively, the submodules can be designed as full bridge modules. For multilevel inverters with full bridges, a reversing circuit can be omitted
Werden in den in Fig.3 gezeigten Submodulen Vollbrücken eingesetzt, so sind der Umrichter umfassend die Phasenmodule 303 bis 305 und der Umrichter mit den Phasenmodulen 315 bis 317 redundant nutzbar; entsprechend kann auch die abfallende Spannung zwischen den beiden Umrichtern (unterschiedlich) aufgeteilt bzw. eingestellt werden. Ein solcher Umrichter mit Vollbrücken kann Spannungen in unterschiedlichen Polaritäten zwischen Null und einer maximalen Spannung erzeugen. If full bridges are used in the submodules shown in FIG. 3, then the converter comprising the phase modules 303 to 305 and the converter with the phase modules 315 to 317 can be used redundantly; Accordingly, the falling voltage between the two converters (different) can be divided or adjusted. Such a full bridge inverter can generate voltages in different polarities between zero and a maximum voltage.
Handelt es sich bei den Submodulen in Fig.3 hingegen um Halbbrücken, kann die Polarisierung der Spannungen durch die beiden Umrichter genutzt werden, um eine entnommene oder einge- speiste Leistung einzustellen. Beispielsweise können dieOn the other hand, if the submodules in FIG. 3 are half-bridges, the polarization of the voltages through the two inverters can be used to set a drawn or fed-in power. For example, the
Halbbrückenschaltungen der Umrichter auch so gegeneinander geschaltet sein, dass die ausgekoppelte Leistung Null wird. Ein solcher Umrichter mit Halbbrücken kann Spannungen zwischen einer minimalen und einer maximalen Spannung erzeugen; die Polarität der erzeugten Spannung ergibt sich aus der Einbaurichtung der Halbbrücken. Beispielsweise ist die minimale Spannung bestimmt durch eine gleichgerichtete Netzspannung. Die vorgeschlagene Lösung ermöglicht (unabhängig von der bei¬ spielhaften Realisierung gemäß Fig.3) eine Anpassung unterschiedlicher Spannungen (z.B. zwischen Netzen). Insbesondere kann eine Energiefluss-Steuerung bzw. ein Energie-Austausch erreicht werden. Die Anzapfungen können als DC-DC-Wandler fungieren und die Energie zwischen Netzen transferieren. Half-bridge circuits of the inverter also be switched against each other so that the decoupled power is zero. Such a half-bridge converter can generate voltages between a minimum and a maximum voltage; the polarity of the generated voltage results from the mounting direction of the half bridges. For example, the minimum voltage is determined by a rectified mains voltage. The proposed solution allows (regardless of the game adhere at ¬ realization according to Figure 3) an adjustment of different voltages (for example between networks). In particular, an energy flow control or an energy exchange can be achieved. The taps can act as a DC-DC converter and transfer energy between networks.
Bei Halbbrückenmodulen ist es nicht möglich, den durch die Freilaufdioden fließenden Kurzschlussstrom zu begrenzen. Zu diesem Zweck sind AC- oder DC-seitig angeordnete Leistungs¬ schalter zur Unterbrechung des Fehlerstroms vorzusehen und in diesem Szenario zu öffnen. With half-bridge modules, it is not possible to limit the short-circuit current flowing through the freewheeling diodes. For this purpose, AC or DC side arranged power switch ¬ to be provided for interrupting the fault current and open in this scenario.
Dagegen kann bei Verwendung von Vollbrückenmodulen ein von der AC- zur DC-Seite fließender Fehlerstrom vollständig blo¬ ckiert werden. Es sind daher bei der Verwendung der Vollbrü- ckenmodule keine zusätzlichen AC- oder DC-seitigen Schalthandlungen bzw. die hierfür erforderlichen Schaltgeräte erforderlich . In contrast, when using full bridge modules, a current flowing from the AC to DC side fault current can be completely blo ¬ ckiert. Therefore, when using the full-bridge modules, no additional AC or DC-side switching operations or the switching devices required for this purpose are required.
Bei einem Fehler in dem Umrichter der Anzapfung oder in dem angeschlossenen Netz kann der Umrichter gesperrt werden, der Netzschalter wird in diesem Fall geöffnet. Fließt der Haupt¬ strom weiter, so wird die serielle Anzapfung überbrückt, um die Komponenten vor einer Überlastung zu schützen. In the event of a fault in the tap converter or in the connected mains, the inverter can be disabled and the power switch will be opened in this case. ¬ the main current continues to flow, so the serial tap is bridged to protect the components from an overload.
Eine Ausführungsform besteht darin, die Anzapfungen symmetrisch auszuführen und jeweils eine Teilanlage in den Pluspol und eine Teilanlage in den Minuspol der HGÜ-Strecke einzufü- gen. One embodiment is to carry out the taps symmetrically and to insert in each case one subsystem in the positive pole and one subsystem in the negative pole of the HVDC route.
Die Anzapfungen gemäß Fig.3 können für die Aus- bzw. Einkopp- lung von Leistungen verhältnismäßig klein ausgeführt werden. In erster Näherung lässt sich - ausgehend von einem maximalen für die eingesetzten Module zulässigen Effektivstrom Irms und dem DC Betriebsstrom Idc der Übertragung - die DC Spannung Ul (gemäß Fig.3: für die Anzapfung 1: Ul, für die Anzapfung 2: U2) der Anzapfungen und damit ihre Baugröße wie folgt schätzen : The taps according to FIG. 3 can be made relatively small for the extraction or coupling of services. In a first approximation can be - starting from a maximum permissible for the modules used RMS RMS and the DC operating current I dc the transmission - the DC voltage Ul (according to Figure 3: for the tap 1: Ul, for the tap 2: U2) of the taps and thus estimate their size as follows:
Figure imgf000017_0001
mit
Figure imgf000017_0001
With
AC Betriebsstrom der Umrichter AC operating current of the inverter
zulässiger Effektivstrom der Module der Um' richter  permissible RMS current of the modules of the converter
DC Betriebsstrom der Übertragung  DC operating current of the transmission
Gesamte Leistung der Umrichter beider Anzapfungen  Total power of the converters of both taps
Spannungsaussteuerung der Umrichter (Verhältnis Amplitude AC Leiter-Erde Spannung zu halber DC Spannung Ul) Trotz der Randbedingung eines eingeschränkten Stellbereichs für die Spannungen Ul und U2 und eines eingeprägten, nicht beeinflussbaren Übertragungsstroms (dieser muss über die DC- Klemmen der beiden Multilevel-Umrichter fließen) ergibt sich keine Einschränkung der ausgekoppelten Leistung des in Fig.3 gezeigten Verbrauchernetzes, da die DC-seitig in die beiden Teilumrichter ein- bzw. ausgebrachte Leistung stets über die AC-Seite kompensiert werden kann.  Voltage control of the inverters (ratio of amplitude AC phase-to-ground voltage to half DC voltage Ul) Despite the boundary condition of a restricted setting range for the voltages Ul and U2 and an impressed, uncontrollable transmission current (this must flow via the DC terminals of the two multilevel inverters ) results in no restriction of the decoupled power of the consumer network shown in Figure 3, since the DC side in the two partial converter on or applied power can always be compensated on the AC side.
Em Vorteil der Schaltung gemäß Fig.3 ist der geringe, an die auszukoppelnde Leistung anpassbare Aufwand bei den Umrichtern der beiden Anzapfungen. Der Stromrichter muss dabei auch mit seiner Reihenschaltzahl nicht an die Spannung der HGÜ-Strecke angepasst werden. Die Schaltung ist nicht nur mit Multilevel-Umrichtern, sondern auch mit anderen Umrichter-Topologien ausführbar. Die Umrichter können sowohl selbst- als auch netzgeführt sein. Obwohl die Erfindung im Detail durch das mindestens eine ge¬ zeigte Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht darauf eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Em advantage of the circuit according to Figure 3 is the low, adaptable to the output power output in the converters of the two taps. The power converter does not have to be adapted to the voltage of the HVDC transmission with its series switching capacity. The circuit can be executed not only with multilevel inverters but also with other inverter topologies. The converters can be self-or network-controlled. Although the invention in detail by a ge ¬ showed embodiment has been illustrated and described in detail at least, so the invention is not limited to this and other variations can be derived therefrom by the skilled artisan without departing from the scope of the invention.
Bezugs zeichenliste Reference sign list
101 Wechselstromnetz 101 AC mains
102 Transformator  102 transformer
103 MMC (Multilevel-Umrichter) 103 MMC (multilevel inverter)
104 Submodul  104 submodule
105, 106 Anschluss Gleichspannungsnetz  105, 106 DC power connection
Dl, D2 Diode  D1, D2 diode
Tl, T2 elektronischer Schalter (z.B. IGBT)  T1, T2 electronic switch (e.g., IGBT)
201 DC-Netz (Gleichstrom-Netz) 201 DC grid (DC grid)
202, 203 optionale (lange) DC-Leitung  202, 203 optional (long) DC line
204 DC-Netz (Gleichstrom-Netz)  204 DC network (DC network)
205 AC-Netz (Wechselstromnetz), z.B. Verbrauchernetz  205 AC grid (AC mains), e.g. consumer network
206 parallele Anzapfung 206 parallel tapping
207 serielle Anzapfung  207 serial tap
208, 209 Leitung  208, 209 line
301 DC-Leitung (Leitung des Gleichstromnetzes) 301 DC line (line of the DC network)
302 Knoten (Gleichspannungsanschluss ) 302 knots (DC voltage connection)
303 Serienschaltung aus mehreren Submodulen 306 bis 307 (auch bezeichnet als Phasenmodul)303 series connection of several submodules 306 to 307 (also referred to as phase module)
304 Serienschaltung aus mehreren Submodulen 308 bis 309 (auch bezeichnet als Phasenmodul)304 Series connection of several submodules 308 to 309 (also referred to as phase module)
305 Serienschaltung aus mehreren Submodulen 310 bis 311 (auch bezeichnet als Phasenmodul)305 series connection of several submodules 310 to 311 (also referred to as phase module)
306-311 Submodul 306-311 submodule
312 Transformator  312 transformer
313 AC-Netz (z.B. Verbrauchernetz)  313 AC network (eg consumer network)
314 Knoten (Gleichspannungsanschluss)  314 nodes (DC voltage connection)
315 Serienschaltung aus mehreren Submodulen 318 bis 319 (auch bezeichnet als Phasenmodul)315 Series connection of several submodules 318 to 319 (also referred to as phase module)
316 Serienschaltung aus mehreren Submodulen 320 bis 321 (auch bezeichnet als Phasenmodul)316 series connection of several submodules 320 to 321 (also referred to as phase module)
317 Serienschaltung aus mehreren Submodulen 322 bis 323 (auch bezeichnet als Phasenmodul)317 Series connection of several submodules 322 to 323 (also referred to as phase module)
318-323 Submodul 318-323 submodule
324, 325 Knoten (Gleichspannungsanschluss)  324, 325 knots (DC voltage connection)

Claims

Patentansprüche Patent claims
Vorrichtung für eine Hochspannungsgleichstrom- Übertragungsstrecke Device for a high-voltage direct current transmission line
- mit einer seriellen Anzapfung (207), die zum seriellen Anschluss in eine Leitung der Hochspannungs¬ gleichstrom-Übertragungsstrecke eingerichtet ist, - with a serial tap (207), which is set up for serial connection in a line of the high - voltage direct current transmission path,
- mit einer parallelen Anzapfung (206), die zum parallelen Anschluss zwischen den beiden Leitungen oder Polen der Hochspannungsgleichstrom- Übertragungsstrecke eingerichtet ist, - with a parallel tap (206), which is set up for a parallel connection between the two lines or poles of the high-voltage direct current transmission path,
- wobei die serielle Anzapfung (207) und die parallele Anzapfung (206) jeweils oder in Kombination miteinander eine elektrische Leistung für ein Wechselstromnetz (205) bereitstellen oder eine elektrische Leis¬ tung von dem Wechselstromnetz (205) in die Hochspannungsgleichstrom-Übertragungsstrecke einspeisbar ist. - wherein the serial tap (207) and the parallel tap (206) each or in combination with one another provide electrical power for an alternating current network (205) or an electrical power can be fed from the alternating current network (205) into the high-voltage direct current transmission path.
Vorrichtung nach Anspruch 1, mit einer weiteren seriellen Anzapfung, die zum seriellen Anschluss in einer anderen Leitung der Hochspannungsgleichstrom- Übertragungsstrecke vorgesehen ist. Device according to claim 1, with a further serial tap which is provided for serial connection in another line of the high-voltage direct current transmission path.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die serielle Anzapfung mindestens eine regelbare Längsspannungsquelle aufweist. Device according to one of the preceding claims, in which the serial tap has at least one controllable longitudinal voltage source.
Vorrichtung nach Anspruch 3, bei der eine Anpassung der Leistung, des Stroms und/oder der Spannung anhand der mindestens einen regelbaren Längsspannungsquelle durch¬ führbar ist. Device according to claim 3, in which an adjustment of the power, the current and / or the voltage can be carried out using the at least one controllable longitudinal voltage source.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die serielle und/oder die parallel Anzapfung Submo- dule aufweist/aufweisen . 5. Device according to one of the preceding claims, in which the serial and / or the parallel tap has / have submodules.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, bei der das Submodul eine Halbbrücken-Schaltung aufweist. 6. Device according to claim 5, in which the submodule has a half-bridge circuit.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5, bei der das Submodul eine Vollbrücken-Schaltung aufweist. 7. The device according to claim 5, wherein the submodule has a full bridge circuit.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die serielle und/oder parallele Anzapfung einen netzgeführten Umrichter aufweist. 8. Device according to one of the preceding claims, in which the serial and / or parallel tap has a mains-controlled converter.
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die serielle Anzapfung und die parallele Anzapfung mit einem Wechselstromnetz gekoppelt oder verbunden sind . 9. Device according to one of the preceding claims, in which the serial tap and the parallel tap are coupled or connected to an AC network.
10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der eine Energieversorgung der seriellen Anzapfung mit10. Device according to one of the preceding claims, in which a power supply to the serial tap
Mitteln anhand der Übertragungsstrecke durchführbar ist. Means can be carried out using the transmission route.
11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 11. Device according to one of the preceding claims,
- bei der die serielle Anzapfung die elektrische Leis- tung für das Wechselstromnetz bereitstellt oder die elektrische Leistung von dem Wechselstromnetz in die Hochspannungsgleichstrom-Übertragungsstrecke ein¬ speist, - in which the serial tap provides the electrical power for the AC network or feeds the electrical power from the AC network into the high-voltage direct current transmission path,
- wobei eine Energie aus der parallelen Anzapfung ent- nehmbar oder in diese zurückspeisbar ist. - where energy can be taken from the parallel tap or fed back into it.
12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die serielle Anzapfung und die parallele Anzapfung zur Symmetrierung von Spannungen und Strömen einsetzbar sind. 12. Device according to one of the preceding claims, in which the serial tap and the parallel tap can be used to balance voltages and currents.
13. Hochspannungsgleichstrom-Übertragungsstrecke 13. High voltage direct current transmission line
- mit einer seriellen Anzapfung (207) in einer Leitung der Hochspannungsgleichstrom-Übertragungsstrecke, - mit einer parallelen Anzapfung (206) zwischen den - with a serial tap (207) in a line of the high-voltage direct current transmission path, - with a parallel tap (206) between the
beiden Leitungen oder Polen der Hochspannungsgleichstrom-Übertragungsstrecke, - wobei die serielle Anzapfung (207) und die parallele Anzapfung (206) jeweils oder in Kombination miteinander eine elektrische Leistung für ein Wechselstromnetz (205) bereitstellen oder eine elektrische Leis¬ tung von dem Wechselstromnetz (205) in die Hochspannungsgleichstrom-Übertragungsstrecke einspeisen . both lines or poles of the high-voltage direct current transmission line, - wherein the serial tap (207) and the parallel tap (206) each or in combination with one another provide electrical power for an alternating current network (205) or feed electrical power from the alternating current network (205) into the high-voltage direct current transmission path.
14. Verfahren zum Transfer elektrischer Leistung in eine Hochspannungsgleichstrom-Übertragungsstrecke oder aus einer Hochspannungsgleichstrom-Übertragungsstrecke,14. Method for transferring electrical power into a high-voltage direct current transmission path or from a high-voltage direct current transmission path,
- bei dem anhand einer seriellen Anzapfung (207) die elektrische Leistung für ein Wechselstromnetz (205) bereitgestellt oder in die Hochspannungsgleichstrom- Übertragungsstrecke eingespeist wird, - in which the electrical power is provided for an alternating current network (205) or fed into the high-voltage direct current transmission path using a serial tap (207),
- bei dem eine Energiedifferenz aus einer parallelen Anzapfung (206) entnommen oder in diese zurückgespeist wird. - in which an energy difference is taken from a parallel tap (206) or fed back into it.
15. Verfahren nach Anspruch 14, bei dem anhand der seriellen Anzapfung und/oder der parallelen Anzapfung eine Spannungskompensation, insbesondere eine Längsspannungskompensation, der Hochspannungsgleichstrom- Übertragungsstrecke durchgeführt wird. 15. The method according to claim 14, in which a voltage compensation, in particular a longitudinal voltage compensation, of the high-voltage direct current transmission path is carried out using the serial tap and / or the parallel tap.
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