用于測量高壓直流電的損耗的系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開涉及一種高壓直流電(HVDC)系統(tǒng)，并且更特別地，涉及一種能更精確地測量及監(jiān)控HVDC中的功率損耗的系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]HVDC輸電是一種通過使向遠(yuǎn)程場所輸電中的功率損耗最小化來增加電力輸送效率的技術(shù)。近來，HVDC正被用于在海南郡(Haenam-gun)與濟(jì)州島(Jeju_island)之間輸送電力，并且為此在每個區(qū)域都建立和運營了 HVDC變電站。
[0003]而且，HVDC輸電由于與典型的交流輸電相比損耗較少，所以其更便于執(zhí)行長距離大電量輸電，并且因為HVDC輸電可以降低絕緣水平，可增加電力輸送效率，并且可提高穩(wěn)定性，因此其具有經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢。
[0004]然而，為了執(zhí)行HVDC輸電，花費了許多與高壓整流閥、逆變轉(zhuǎn)換器以及用于無功功率控制的控制設(shè)備有關(guān)的初期投資成本，因此，很多相關(guān)研宄還在持續(xù)進(jìn)行中。
[0005]圖1表示與典型的HVDC系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的AC電力系統(tǒng)。
[0006]如圖1所示，為了補償無功功率，在與HVDC系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的AC電力系統(tǒng)中通常包括濾波器11或電容器12。在對處于瞬態(tài)的無功功率進(jìn)行補償時，結(jié)合與HVDC系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的AC電力系統(tǒng)中的母線來對電容器組13、靜止無功功率補償器14、靜止同步補償器(STATCOM) 15或同步補償器16進(jìn)行控制。
[0007]盡管通過這樣的結(jié)構(gòu)，需要努力實施例如無功功率補償?shù)挠行到y(tǒng)操作，但是目前還未提供能夠精確地確定/檢測HVDC系統(tǒng)的電力效率的裝置。也就是說，還沒有形成一種評價實際構(gòu)造的HVDC系統(tǒng)的方法，或精確確定HVDC的輸電側(cè)與接收側(cè)之間的損耗率的系統(tǒng)。
[0008]由于HVDC系統(tǒng)是與電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)相關(guān)聯(lián)的、轉(zhuǎn)換電壓和電流并且將來自輸電側(cè)的電力提供給電力接收側(cè)的系統(tǒng)，所以存在當(dāng)系統(tǒng)組成完成時評估系統(tǒng)的完備性和性能的需要。
[0009]也就是說，就系統(tǒng)性能和完備性而言，操作的損耗和速度被認(rèn)為是重要的因素。為了從輸電側(cè)提供用電設(shè)備(負(fù)載)需要的電力，由于在輸電側(cè)與電力接收側(cè)之間的輸電過程中的電力轉(zhuǎn)換、輸電線的長度的增加以及環(huán)境因素，必然發(fā)生功率損耗。在這種情況下，當(dāng)發(fā)生大的損耗時，也增大了參與輸電的系統(tǒng)的性能和效率。
[0010]HVDC系統(tǒng)是專用于電力輸送的輸電系統(tǒng)之一，并且需要測量在系統(tǒng)中發(fā)生的損耗的過程以及當(dāng)系統(tǒng)組成完成時判定系統(tǒng)是否與性能標(biāo)準(zhǔn)匹配的過程。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]實施例提供了一種能更精確地測量在HVDC系統(tǒng)中的輸電側(cè)與電力接收側(cè)之間的功率損耗的系統(tǒng)，并且特別地，提供了一種在準(zhǔn)確的時間能精確地測量在期望點上的功率損耗的系統(tǒng)，因為根據(jù)實施例的損耗測量單元可以隨意地安裝在HVDC系統(tǒng)中所期望的位置處，并且可使損耗測量單元的測量時間相匹配。
[0012]在一個實施例中，一種用于測量高壓直流電(HVDC)系統(tǒng)中的輸電側(cè)與電力接收側(cè)之間的功率損耗的系統(tǒng)，包括安裝在輸電側(cè)的第一損耗測量單元以及安裝在電力接收側(cè)的第二損耗測量單元，其中，第一損耗測量單元和第二損耗測量單元中的每個都安裝在測量電流或電壓的位置處，并且包括用于測量電壓的電壓傳感器、用于測量電流的電流傳感器、用于提供關(guān)于電壓傳感器和電流傳感器執(zhí)行測量時的時間信息的GPS模塊以及將所述時間信息與由電壓傳感器和電流傳感器測量的電壓值和電流值一起進(jìn)行存儲的存儲單元。
[0013]第一和第二損耗測量單元可根據(jù)用戶的需求或定期地測量電流值或電壓值，以將這些值與時間信息一起存儲。
[0014]第一和第二損耗測量單元還可以存儲識別損耗測量單元的標(biāo)識信息。
[0015]第一和第二損耗測量單元可進(jìn)一步包括能夠與外部裝置進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的通信模塊，并且第一和第二損耗測量單元可以使用通信模塊來根據(jù)用戶的需求或定期地將所測量的時間信息與所測量的電流值和電壓值一起進(jìn)行傳輸。
[0016]通過上述的實施例可以對HVDC系統(tǒng)的性能進(jìn)行檢查，這可保證提供HVDC系統(tǒng)的公司以及使用該系統(tǒng)的公司的表現(xiàn)。也就是說，通過在HVDC系統(tǒng)中提供多個根據(jù)實施例的損耗測量單元，具有的優(yōu)勢在于，能精確地查出功率損耗發(fā)生在損耗測量單元之間路徑上的哪個位置處，并且因為損耗測量單元使用沒有差值的時間信息所以可精確地計算功率損耗值。
[0017]在下面的附圖和說明中闡述了一個或多個實施例的細(xì)節(jié)。其他的特征通過說明書和附圖以及通過權(quán)利要求書將是顯而易見的。
【附圖說明】
[0018]圖1表示與典型的HVDC系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的AC電力系統(tǒng)。
[0019]圖2示出了根據(jù)一實施例的損耗測量單元的配置。
[0020]圖3示出了根據(jù)另一實施例的損耗測量單元的配置以及系統(tǒng)配置。
[0021]圖4到圖6示出了依據(jù)實施例的損耗測量單元安裝在HVDC系統(tǒng)中的多個位置的實施例。
【具體實施方式】
[0022]現(xiàn)在將詳細(xì)介紹本公開的實施例，其多個示例在附圖中進(jìn)行了圖示。
[0023]下文中，參照附圖詳細(xì)地論述實施例。
[0024]圖2示出了根據(jù)實施例的損耗測量單元的配置圖，圖3示出了根據(jù)另一實施例的損耗測量單元的配置以及系統(tǒng)配置。
[0025]首先，參照圖2對根據(jù)實施例的損耗測量單元100進(jìn)行描述。
[0026]損耗測量單元100可隨意地安裝在HVDC系統(tǒng)中可以測量電壓或電流的位置處。此外，損耗測量單元100包括用于測量輸送的(接收的)電力的電壓或電流的電壓傳感器130以及電流傳感器140。電壓傳感器130是電壓互感器并且測量施加在線路上的電壓的大小，電流傳感器140是電流互感器并且測量在線路中流動的電流的大小。
[0027]另外，損耗測量單元100包括GPS模塊120，且通過使用GPS模塊120可以使損耗測量單元的測量時間同步。就是說，每個損耗測量單元都可使用內(nèi)置的GPS模塊來匹配電壓或電流測量時間。此外，損耗測量單元100中還包括存儲單元150，存儲單元150將由電壓傳感器130或電流傳感器140測量的電壓值或電流值連同通過GPS模塊120測量的時間信息一起存儲。
[0028]另外，損耗測量單元100包括用于控制每個部件的控制單元110，并且當(dāng)有用戶需求時或定期地，控制單元110將由電壓傳感器130和電流傳感器140所測量的電壓值和電流值存儲在存儲單元150中，在這種情況中，通過GPS模塊120將相應(yīng)的測量時間一起進(jìn)行存儲。
[0029]由此，由于使用了 GPS模塊120，所以減小了損耗測量單元之間的測量時間差，因而這可意味著已經(jīng)執(zhí)行了測量時間同步。
[0030]當(dāng)損耗測量單元100測量連接線路的電壓值和電流值并且將它們記錄在存儲單元150中時，控制單元110可以將關(guān)于相應(yīng)測量單元100的標(biāo)識信息與測量時間一起存儲。在該示例中，損耗測量單元100的標(biāo)識信息是用于識別各個損耗測量單元的信息，并且可以將唯一的編號作為標(biāo)識信息分配給各個損耗測量單元。在這種情況下，可以將相應(yīng)的唯一編號、測量時間以及所測量的電壓/電流值一起存儲在存儲單元150。
[0031]由于圖2中的損耗測量單元可以被認(rèn)為其不具有通信功能，所以損耗測量單元定期地測量在相應(yīng)線路上的電壓值和電流值，并且將同步的測量時間與所測量的值一起存儲在存儲單元150中。在這種情況下，由于即使當(dāng)與具有另一位置的損耗測量單元中的存儲單元中存儲的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較時不存在測量時間差，所以可以容易地計算相應(yīng)的損耗測量單元與另一損耗測量單元之間的功率(損耗)的差。
[0032]也就是說，提供HVDC的公司需要為使用HVDC的用戶保障等于或高于特定水平的功率效率。在這種情況下，必要時通過檢查存儲在損耗測量單元中的數(shù)據(jù)，可以確定在同步時間的損耗水平。
[0033]相反的，圖3示出了每個損耗測量單元都包括通信模塊并因此在損耗測量單元之間或經(jīng)由主控制單元50來執(zhí)行數(shù)據(jù)通信的情況。也就是，圖3示出了一種當(dāng)圖2中的損耗測量單元包括用于數(shù)據(jù)通信的通信模塊160時的系統(tǒng)配置。
[0034]圖3示出了根據(jù)第二實施例的損耗測量單元100a，其可以包括網(wǎng)絡(luò)連接到主控制單元50或第二損耗測量單元10b的通信模塊160。
[0035]在這種情況下，主控制單元50具有關(guān)于每個損耗測量單元的位置信息或標(biāo)識信息，并且可以需要時或定期地接收由每個損耗測量單元測量的電壓值和/或電流值。在這種情況下，主控制單元50可以計算損耗測量單元之間的功率損耗，并且精確地跟蹤功率損耗的趨勢。
[0036]然而，根據(jù)實施例的損耗測量單元并不必須包含通信模塊，因為當(dāng)存在用戶需求時或定期地，在存儲單元150中記錄所測量的電壓值和電流值，所以通過同時比較和計算其它損耗測量單元的值的過程可以跟蹤功率損耗。
[0037]圖4到圖6示出了根據(jù)實施例的損耗測量單元安裝在HVDC系統(tǒng)中的多個位置的實施例。
[0038]首先，參照圖4論述HVDC系統(tǒng)的配置。輸電側(cè)的部件與電力接收側(cè)的部件被設(shè)置為互相對應(yīng)，在這種情況下，輸電側(cè)包括用作開關(guān)的輸電側(cè)變壓器氣體絕緣封閉組合電器(GIS) 210、用于根據(jù)匝數(shù)比變換電壓的輸電側(cè)變壓器220以及作為電力轉(zhuǎn)換裝置將AC轉(zhuǎn)換為DC的輸電側(cè)晶閘管閥230。此外，還包括連接輸電側(cè)與電力接收側(cè)的輸電線路240。
[0039]例如，如圖4所示，當(dāng)損耗測量單元安裝在用作開關(guān)裝置的GIS處時，第一損耗測量單元101以及第二損耗測量單元102可以安裝在連接到相同輸電線路240的變壓器GIS210 與 211 處。
[0040]就是說，第一損耗測量單元101可連接至輸電側(cè)變壓器GI