用于測量高壓直流電的損耗的系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本公開涉及一種高壓直流電(HVDC)系統，并且更特別地，涉及一種能更精確地測量及監控HVDC中的功率損耗的系統。
【背景技術】
[0002]HVDC輸電是一種通過使向遠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。近來，HVDC正被用于在海南郡(Haenam-gun)與濟州島(Jeju_island)之間輸送電力，并且為此在每個區域都建立和運營了 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，并且可提高穩定性，因此其具有經濟優勢。
[0004]然而，為了執行HVDC輸電，花費了許多與高壓整流閥、逆變轉換器以及用于無功功率控制的控制設備有關的初期投資成本，因此，很多相關研宄還在持續進行中。
[0005]圖1表示與典型的HVDC系統相關聯的AC電力系統。
[0006]如圖1所示，為了補償無功功率，在與HVDC系統相關聯的AC電力系統中通常包括濾波器11或電容器12。在對處于瞬態的無功功率進行補償時，結合與HVDC系統相關聯的AC電力系統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進行控制。
[0007]盡管通過這樣的結構，需要努力實施例如無功功率補償的有效系統操作，但是目前還未提供能夠精確地確定/檢測HVDC系統的電力效率的裝置。也就是說，還沒有形成一種評價實際構造的HVDC系統的方法，或精確確定HVDC的輸電側與接收側之間的損耗率的系統。
[0008]由于HVDC系統是與電力系統網絡相關聯的、轉換電壓和電流并且將來自輸電側的電力提供給電力接收側的系統，所以存在當系統組成完成時評估系統的完備性和性能的需要。
[0009]也就是說，就系統性能和完備性而言，操作的損耗和速度被認為是重要的因素。為了從輸電側提供用電設備(負載)需要的電力，由于在輸電側與電力接收側之間的輸電過程中的電力轉換、輸電線的長度的增加以及環境因素，必然發生功率損耗。在這種情況下，當發生大的損耗時，也增大了參與輸電的系統的性能和效率。
[0010]HVDC系統是專用于電力輸送的輸電系統之一，并且需要測量在系統中發生的損耗的過程以及當系統組成完成時判定系統是否與性能標準匹配的過程。

【發明內容】

[0011]實施例提供了一種能更精確地測量在HVDC系統中的輸電側與電力接收側之間的功率損耗的系統，并且特別地，提供了一種在準確的時間能精確地測量在期望點上的功率損耗的系統，因為根據實施例的損耗測量單元可以隨意地安裝在HVDC系統中所期望的位置處，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)系統中的輸電側與電力接收側之間的功率損耗的系統，包括安裝在輸電側的第一損耗測量單元以及安裝在電力接收側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、用于提供關于電壓傳感器和電流傳感器執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行存儲的存儲單元。
[0013]第一和第二損耗測量單元可根據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識信息。
[0015]第一和第二損耗測量單元可進一步包括能夠與外部裝置進行數據通信的通信模塊，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行傳輸。
[0016]通過上述的實施例可以對HVDC系統的性能進行檢查，這可保證提供HVDC系統的公司以及使用該系統的公司的表現。也就是說，通過在HVDC系統中提供多個根據實施例的損耗測量單元，具有的優勢在于，能精確地查出功率損耗發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節。其他的特征通過說明書和附圖以及通過權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系統相關聯的AC電力系統。
[0019]圖2示出了根據一實施例的損耗測量單元的配置。
[0020]圖3示出了根據另一實施例的損耗測量單元的配置以及系統配置。
[0021]圖4到圖6示出了依據實施例的損耗測量單元安裝在HVDC系統中的多個位置的實施例。
【具體實施方式】
[0022]現在將詳細介紹本公開的實施例，其多個示例在附圖中進行了圖示。
[0023]下文中，參照附圖詳細地論述實施例。
[0024]圖2示出了根據實施例的損耗測量單元的配置圖，圖3示出了根據另一實施例的損耗測量單元的配置以及系統配置。
[0025]首先，參照圖2對根據實施例的損耗測量單元100進行描述。
[0026]損耗測量單元100可隨意地安裝在HVDC系統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將相應的測量時間一起進行存儲。
[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執行了測量時間同步。
[0030]當損耗測量單元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可以將關于相應測量單元100的標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據進行比較時不存在測量時間差，所以可以容易地計算相應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據，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由主控制單元50來執行數據通信的情況。也就是，圖3示出了一種當圖2中的損耗測量單元包括用于數據通信的通信模塊160時的系統配置。
[0034]圖3示出了根據第二實施例的損耗測量單元100a，其可以包括網絡連接到主控制單元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具有關于每個損耗測量單元的位置信息或標識信息，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，根據實施例的損耗測量單元并不必須包含通信模塊，因為當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示出了根據實施例的損耗測量單元安裝在HVDC系統中的多個位置的實施例。
[0038]首先，參照圖4論述HVDC系統的配置。輸電側的部件與電力接收側的部件被設置為互相對應，在這種情況下，輸電側包括用作開關的輸電側變壓器氣體絕緣封閉組合電器(GIS) 210、用于根據匝數比變換電壓的輸電側變壓器220以及作為電力轉換裝置將AC轉換為DC的輸電側晶閘管閥230。此外，還包括連接輸電側與電力接收側的輸電線路240。
[0039]例如，如圖4所示，當損耗測量單元安裝在用作開關裝置的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可連接至輸電側變壓器GI