<Desc/Clms Page number 1>
" Transmission de puissance en courant continu entre plusieurs stations convetisseuses".
-La présente invention est relative à une transmission de puissance en courant continu à haute tension destinée à con- necter ensemble plusieurs réseaux à courant alternatif, ladite transmission comprenant au moins trois stations convertisseuses, comportant chacune plusieurs convertisseurs constituante.
Des transmissions de puissance avec un courant continu à haute tension entre deux stations sont à présent connues d'une façon générale et plusieurs de celles-ci 'ont déjà été achevées ou sont en voie de construction. Un facteur décisif pour l'écono- mie d'une telle transmission en courant continu par comparaison
<Desc/Clms Page number 2>
avec une transmission en courant alternatif est la distance entre les deux. stations terminales et la puissance transmise.
Pour une transmission en courant continu entre.plus de deux pointa$ la question d'économie par rapport à une.transmission en courant alter; natif sera immédiatement plus compliquée en même temps que la com- mande d'une telle installation exige des calculs préliminaires plus étendus et un équipement de commande plus complexe. Récemment,, toutefois, ces problèmes ont également trouvé une solution et des propositions pour de telles transmissions de puissance et leur équipement de commande ont été publiées.
De telles installations pourraient être réalisées soit en connexion série, soit en connexio parallèle de différentes stations de convertisseurs, la connexion ; en parallèles des stations de convertisseurs ayant pour conséquen- ce que les différentes stations sont connectées en parallèle entre' deux conducteurs à courant continu, Ceci signifie qui les stations de convertisseurs de différentes catégories, les stations re- ' dresseuses et les stations onduleuses sont connectée? en parai- lèle et en sens inverse.
En ce qui concerne la connexion en parallèle de stations.' de convertisseurs, ceci est plutôt onéreux dans les cas où la distance entre certaines des stations est réduite ou lorsque 1 une des stations est située au voisinage d'une plus longue ligne . de transmission et est réalisée en tent que prise sur celle-ci.
Pour une connexion en parallèle des stations de convertisseurs, la même tension doit en effet être présente dans toutes les sta- tiens, ce qui signifie que toutes ces stations doivent être équipées du même nombre de convertisseurs constituants. Chaque station doit ainsi avoir une réserve complète de convertisseurs constituants quelle que soit la puissance nominale de la station et dans les cas où une relativement petite station est placée près d'autres stations de convertisseurs ou au voisinage d'une plus longue ligne de transmission existante,
la station doit avoir alors le même équipement que toutes les autres stations
<Desc/Clms Page number 3>
sans pouvoir tirer avantage du gain que la transmission à courant continu plus économique représente par rapport à une transmission à courant alternatif à plus grande distance.
Une solution plus économique peut être réalisée par une connexion en série de toutes les stations de convertisseurs dans la transmission, le nombre des convertisseurs constituants dans les différentes stations pouvant alors être choisi de façon favo- rable. Etant donné que dans ce cas le courant e'st le même dans toutes les stations de convertisseurs, un réglage de puissance doit être effectué dans les différentes stations à l'aide du ré- glage de tension dans les stations, ce qui donne une gamme de réglage plutôt limitée et, par conséquent, avec cette solution le rapport entre la puissance des stations sera restreint dans des possibilités de réglage plutôt limitées.
La présente invention offre une combinaison des deux solutions précitées, en d'autres mots une combinaison des con- nexions séries et parallèles, grâce auxquelles les mêmes bonnes possiblités de réglage sont obtenues qu'avec la connexion paral- lèle tout en offrant simultanément la possibilité de construire des stations pour une puissance réduite avec un nombre inférieur de convertisseurs constituants, comme pour une connexion série.
Une installation suivant l'invention se caractérise en ce que chaque station de convertisseurs est dotée de plusieurs convertis- seurs constituants en rapport avec la puissance nominale de la station et les stations de convertisseurs avec des nombres égaux de convertisseurs constituants sont connectées en parallèle et un groupe de stations avec un nombre inférieur de convertisseurs constituants est connecté en série avec un nombre nécessaire de convertisseurs constituants supplémentaires et ensuite connecté en parallèle avec un groupe de stations possédant un plus grand nombre de convertisseurs constituants.
Etant donné que le nombre des convertisseurs constituants de ces stations est relativement
<Desc/Clms Page number 4>
faible, dépassant difficilement à l'heure actuelle un nombre de . dix, la connexion des stations avec des nombres différents de convertisseurs constituants pourrait être effectuée avec un nom- bre tel de convertisseurs constituants supplémentaires que le même nombre de convertisseurs constituants soit toujours connecté en parallèle.
Avec un tel nombre réduit de convertisseurs consti- tuants dans les stations, le fonctionnement en parallèle des ' stations dont le nombre des convertisseurs constituants n'offre qu'une différence de un, exigerait en effet des gammes de régla. ges excessivement importantes dans les transformateurs des conver- tisseurs.
Un cas où une transmission suivant l'invention serait utile est par exemple la transmission sur une longue distance depuis une source de puissance éloignée vers plusieurs emplace- ments de consommation dotés chacun de sa station de convertisseurs dans une gamme limitée. Dans un tel cas, les deux stations terni- ' nalea pour la ligne de transmission la plus longue doivent être équipées suivant l'invention d'un nombre tel de convertisseurs ' constituants que l'on obtienne une tension continue suffisamment élevée pour la longue transmission, tandis que dans la sone de réception, certaines des stations de convertisseurs peuvent être réalisées avec un nombre inf érieur de convertisseurs constituante.
De la cette, l'on obtient d'une part un gain sur le nombre des convertisseurs constituants de certaines des stations réceptrices et, d'un autre côté, les câbles de dérivation plus courts, dont la puissance est à chaque fois inférieure à celle de la ligne principale, peuvent être établis pour une tension inférieure. En plus d'un niveau d'isolement inférieur sur les lignes de dériva- tion, la tension plus faible est avantageuse du point de vue des perturbations radiophoniques.
D'autres détails et particularités de l'invention res- sortiront de la description ci-après, donnée à titre exemple non; limitatif et en se référant aux dessins annexé$, dans leuquels
<Desc/Clms Page number 5>
Les figures 1 et 2 sont des schémas représentant deux exemples d'introduction sous forme monopolaire suivant l'invention.
La figure 3 représente une transmission suivant l'in- vention sous une;forme mono- et bipolaire combinée.
La figure 4 représente un exemple de la façon dont on peut limiter ou éventuellement éliminer dans une transmission suivant l'invention les harmoniques inférieurs sur le côté à cou- rant laternatif d'une station.
La figure 1 représente trois stations de convertisseurs I-III divisées en deux groupes, l'un des groupes étant constitué 'par la station 1 avec quatre convertisseurs constituants, tandis que l'autre groupe comprend les stations II/et III avec chacune trois convertisseurs constituants. Dans chaque station, les con- vertisseurs constituants sont, d'une façon utile, connectée sur le coté à courant alternatif en parallèle avec le réseau à comrant alternatif Vl-V3 et sur le coté à courant continu en série entre la terre et une ligne de transmission.
Les stations II et III sont connectées en parallèle à une ligne 1 à tension inférieur et en série avec un convertisseur constituant IV connecté A une autre ligne à courant continu L à tension plus élevée, à laquelle la station I est également connectée. L'agencement peut être éten- du d'une façon favorable à un nombre arbitraire de stationA de convertisseurs avec un nombre arbitraire de convertisseurs cons- tituants, plusieurs convertisseurs constituants dans une station étant alors toujours connectés en parallèle avec le même nombre de convertisseurs constituants dans une autre station.
A titre d'exemple, lion a indiqué une source de cuissan- ce éloignée qui devait alimenter plusieurs points de consommation dans une gamme limitée, ce qui signifierait dans le présent cas que le dessin doit représenter une station redresseuse I connectée à une source de puissance, d'où de la puissance à courant. continu est transmise par l'intermédiaire de la ligne L et de la terre à
<Desc/Clms Page number 6>
deux stations onduleuses II et III disposées relativement près l'une de l'autre. Tous les autres cas de fonctionnements possibles ! sont toutefois réalisables et, par conséquent, ces cas de fonc- tionnements différents seront illustrés ultérieurement individuel- lement.
Comme dans la cas d'une connexion parallèle de stations avec des nombres égaux de convertisseurs constituants, chaque station est équipée d'un régulateur de'courant, les différents régulateurs de courant étant alors convenablement ajustés de telle! sorte que la somme de tous les réglages de courant des stations de redresseurs connectées en parallèle soit supérieure à la somme de tous les réglages de courant des stations onduleuses connectées, en parallèles, avec un écart qui est dénommé la marge de courant.
De la sorte, la tension continue de la,transmission sera détermi- née par la tension alternative dans la¯station dont la force électromotrice est la plus faible pour'une certaine limite de l' angle de commande.
Pour le convertisseur constituant IV, la réglage de cou- rant est fonction de la combinaison der fonctionnement pour les autres stations.
Comme cas d'exploitation le plus simple, l'on peut ima- giner que la station I travaille en redresseuse, tandis que les stations II et III travaillent en onduleuses. Un cas analogue est celui où la station I est une onduleuse et les stations II et III travaillent en redresseuses, en d'autres mots le cas où la station I représente une catégorie et les stations II et III une autre catégorie. Le convertisseur constituant IV doit travailler de la m"eme façon que les stations 11-et III et son réglage de courant doit être égal à la somme des-réglages de courant dans ces stations.
Le plus simple est que la station I ait la force électromotrice de limite inférieure, Cette station déterminant alors la tension continue dans les deux lignes L et 1 et les deux stations II et III déterminant le courant continu dans ces deux lignes.
<Desc/Clms Page number 7>
Si c'est la station II qui possède la force électro- motrice de limite inférieure, cette station déterminera la tension dans la ligne 1 et, conjointement avec le convertisseur IV, celle dans la ligne L, tandis que les stations I et III détermineront conjointement les courants dans les deux lignes ou, plus précisé- ment, la station I déterminera le courant dans la ligne L et le convertisseur constituant IV tandis que la station III détermine le courant dans la ligne 1 et la station II, dont le courant est égal à la différence entre les courants dans les stations I et III. Des conditions analogues sont rencontrées si c'est la sta- tion III qui possède la force électromotrice de limite relative- ment la plus faible.
Dans le cas d'un défaut dans un convertisseur consti- tuant d'une station, celui-ci sera habituellement connecté en shunt et déconnecté, et, dans une transmission classique avec des stations connectées en parallèle, l'on doit alors soit déconnec- ter l'ensemble de la station, soit diminuer la tension dans l' ensemble de la transmission. Avec une transmission suivant 1' invention, l'on a les possibilités suivantes. Une connexion en dérivation d'un convertisseur constituant dans la station I peut être corrigé le plus utilement par une connexion en dérivation du convertisseur constituant IV, avec pour conséquence que la tension dans la ligne L est abaissée au même niveau que la tension dans la ligne 1 et la transmission travaille avec une connexion parai- lèle classique de stations convertisseuses.
Des défauts dans le convertisseur constituant IV sont corrigés d'une façon analogue par connexion en dérivation de celui-ci et d'un convertisseur constituant dans la station I, 'avec pour résultat que l'on obtient le même cas de fonctionnement que celui mentionné ci-avant. Dans le cas de défauts dans un convertisseur constituant de la station II, l'on peut soit complètement déconnecter cette station, soit connecter en dérivation un convertisseur constituant dans chacune des stations I et III, la tension étant alors réduite à la fois
<Desc/Clms Page number 8>
dans les lignes L et 1.
Des défauts dans les convertisseurs constituants de la station II sont corrigés d'une façon analogue. !
Dans l'exemple précédent, l'on a considéré les condition de fonctionnement qui se présentent lorsque la station I repré- sente une catégorie, tandis que les stations II et III repré- sentent une autre catégorie de convertisseurs. Si l'on imagine que les stations I et II appartiennent à une catégorie et la station III à une autre catégorie, le convertisseur constituant IV et 1' un des convertisseurs constituants dans la station I peuvent être : connectés en dérivation, avec pour conséquence que la ligne L a la même tension que la ligne 1.
Une autre possibilité dans ce cas est de permettre au convertisseur constituant IV de travailler de la même façon que la station III, avec pour conséquence que ce convertisseur constituant conjointement avec la station III forme une catégorie de convertisseurs, tandis que les stations I et II travaillent ensemble et forment une autre catégorie de convertis- seurs. Les mêmes conditions de fonctionnement se présentent lorsque les stations I et III forment une catégorie et la station
II une autre. Le courant dans le convertisseur constituant IV est égal dans les deux cas au courant dans la station I.
Le convertisseur constituant IV peut, comme indiqué à la figure 1, être agencé en tant que station convertisseuse dis- tincte, connectée en série, avec son propre réseau à courant alternatif V., la distribution de puissance combinée avec une : connexion série pouvant cependant alors être un inconvénient comme indiqué précédemment.
Au contraire, le convertisseur constituant IV peut être; situé dans l'une des autre; stations, avec pour conséquence que l'on obtient une transmisse telle que représentée à la figure 2, dans laquelle les stations et II comprennent chacune quatre convertisseurs constituant:, tandis que la station III en possède trois. Le réseau à couran ; alternatif V4 est par enséquent le même que le réseau V2.
<Desc/Clms Page number 9>
Les conditions pendant le fonctionnement normal sont analogues à celles rencontrées avec l'installation suivant la fi- gure 1. Il faut alors tenir compta de ce que les deux parties de la station II doivent chacune posséder un régulateur de courant et doivent être traitées individuellement en ce qui concerne la commande, ce qui dans certains cas de fonctionnement signifie qu' une partie travaille en tant que redresseur et l'autre partie en tant qu'onduleùr. Ceci est par exemple le cas lorsque les stations I et II représentent une catégorie et la station III une autre.
Du point de vue de la technique des convertisseurs, an tel cas de fonctionnement n'offre toutefois que des problèmes classiques.
Dans le cas de défauts dans des convertisseurs constituants des stations II e III, toutefois,certains avantages sont obtenus. La déconnexion du convertisseur constituant IV doit, comme indiqué précédemment, correspondre à une déconnexion d'un convertisseur constituant dans la station I et à une réduction de la tension sur la ligne L au même niveau que sur la ligne 1.
La déconnexion de l'un des convertisseurs constituants ou du convertisseur inférieur dans la station II peut être sup- primée soit par déconnexion des convertisseurs constituants cor- respondants des stations I et III et abaissement de la tension de l'ensemble de la transmission, soit par déconnexion de l'ensemble de la partie.inférieure de la station II. Dans le dernier cas mentionné, toutefois, le convertisseur constituant IV continue à travailler et, par conséquent, la station II n'est pas totalement dépourvue de :courant. La station peut ainsi continuer à travailler avec la charge que le convertisseur constituât.! IV admet. Une troisième possibilité consiste à déconnecter un convertisseur constituant dans la station I et à connecter la ligne 1 directe- ment à la ligne L.
Dans le cas de défauts dans un convertisseur constituant de la station III, cette dernière peut être déconnectée d'une façon classique ou la tension de l'ensemble de la transmission
<Desc/Clms Page number 10>
peut être réduite par déconnexion de convertisseurs constituants correspondants dans les autres stations. Une troisième possibilité dans ce cas consiste à connecter la ligne 1 un point plus bas dans la station II, qui est dotée dans ce but de bornes U entre les différents convertisseurs constituants. Cette dernière solution signifie que la station III suivant la présente invention peut continuer à travailler avec une tension réduite, sans modifier la tension dans l'autre partie de la transmission, ce qui n'était pas le cas avec une connexion en parallèle classique des stations convertisseuses.
Le fait que des commutations du genre précité soient réellement possibles dépend de la condition que lors de la commu- tation de toutes les stations dans la transmission pour l'ondula- tion, il soit possible de réduire la tension de la transmission très rapidement jusqu'à zéro et après reconnexion, de commander la transmission également rapidement jusqu'à la tension désirée.
D'après ce qui précède, il,est évident que suivant 1' invention, l'on obtient d'une part l'avantage que des lignes plus courtes et des lignes avec moins de puissance conjointement avec des stations de convertisseurs correspondantes peuvent être éta- blies pour une tension inférieure et.par conséquent avec des frais réduits, que d'autre part en utilisant différentes tensions dans différentes sections d'une transmission, l'on obtient une plus grande liberté pour commander les différentes stations de conver- . tisseurs l'une par rapport à l'autre', ce qui rend ainsi possible, sans modifier la tension dans les autres parties de la transmis- sion, de maintenir le fonctionnement dans une station défectueuse, qui, suivant le principe de la connexion parallèle classique, aurait dû soit être déconnectée,
soit aurait provoqué une réduc- tion de la tension dans l'ensemble du système de transmission.
D'après ce qui précède, il est également évident que l' invention apporte et rend possible un très grand nombre de com-
<Desc/Clms Page number 11>
binai sons de fonctionnement, qui doivent être considérées et calculées de façon approfondie avant que 1'installation ne soit mise en oeuvre. Afin de pouvoir effectuer les commutations préci- tées et de pouvoir coordonner les différents réglages de courant et de tension dans les stations distinces, une transmission sui- vant l'invention doit être dotée d'un système de commande princi- pal. Parmi les différentes combinaisons, seul un nombre réduit sera probablement intéressant pour l'installation suivant l'inven- tion.
Ces différents cas de fonctionnement doivent utilement être emmagasinés en tant que combinaisons d'ordres dans une mémoire du système de commande principal précité, par exemple sous la forme d'un système à cartes perforées. De la sorte, si les conditions changent, des combinaisons d'ordres emmagasinées dans la mémoire peuvent tout moment être revues et remplacées d'une façon favo- rable si on le considère nécessaire.
Aux figures 1 et 2, l'on n'a représenté que des transmissions dites monopolaires. Il est toute- fois bien évident qu'en doublant les exemples représentés, l'on peut obtenir une transmission de puissance sous forme dite bi- polaire, c'eut-à-dire avec un conducteur positif et un conducteur @égatif dans la transmission, avec pour conséquence que les con- nexions de terra représentées sont essentiellement dépourvues de Murant pour un fonctionnement symétrique.
La figure 3 se réfère à une autre variante d'une telle transmission bipolaire qui se caractérise par deux stations de convertisseurs bipolaires avec le même nombre de convertisseurs constituants connectés en &érie et qui sont connectées auxdita deux câbles de transmission et en plus une troisième station mono- polaire avec la moitié du nombre des convertisseurs constituants par rppport aux deux autres stations, qui est connectée entre 1' un desdits câbles de transmission et la terre.
La troisième sta- tion de convertisseurs sera beaucoup moins onéreuse que le deux autres et elle peut être connectée au câble do transmission sana
<Desc/Clms Page number 12>
modifier essentiellement quoi que ce soit sur celui-ci et l'inven- tion est par conséquent très importante pour les cas où il est dé- sirable d'effectuer une prise intermédiaire sur une transmission de puissanc.e en un endroit où la puissance requise est ,trop faible pour justifier une station de convertisseurs bipolaire.
En outre, l'on se rend compte que dans le cas où cette troisième station de convertisseurs n'est pas située très près de la direction princi- pale de la transmission de puissance, la station peut être conne*- tée à la transmission grâce à un seul conducteur de transmission et par une conduction de retour par la terre, tandis qu'une sta- tion de convertisseurs bipolaires exigerait deux conducteurs de transmission.
Dans certains cas, il peut être convenable do doter la troisième station de moyens de commutation pour alterne= la con- nexion de la station avec l'un et l'autre desdits conducteurs de transmission. Ceci peut par exemple être utile si la troisième station doit être utilisée àla fois en tant qu'onduleuse et en tant que redresseuse. En outre, il peut être désirable, en ce qui concerne le mélange des transmissions mono. et bipolaires, de ren- forcer le pale intéressé dans celle des deux autres stations de convertisseurs qui travaille en tant que redresseuse.
En choisissant entre des transmissions mono- et bipo- laires, différentes considérations s'opposant partiellement doi- vent être mises en ligne. La transmission monopolaire avec un seul conducteur de transmission est en général la moins onéreuse .
Par opposition, la sécurité de fonctionnament dans la transmission bipolaire est plus grande, étant donné qu'en cas de défauts sur un conducteur de transmission, celui-ci peut être déconnecté et le fonctionnement en système monopolaire peut se poursuivre à l'aide de l'autre pôle du circuit de retour par la terre. En ou- tre, la transmission bipolaire est avantageuse du point de vue do la technique des télécommunications. étant-donné que la trans-
<Desc/Clms Page number 13>
EMI13.1
mission monopol@1x e entratne des perturbations dans les télé- transmissions plus élevées que la transmission bipolaire.
La trans mission de puissance avec des conducteurs à air pour un courant continu à haute tension est surtout intéressante pour de longues ;:;,;distances et, dans le cas d'une station de puissance située en un endroit éloigné qui doit alimenter, par l'intermédiaire d'une ligne à courant continu, deux ou plus de deux stations de con- vertisseurs avec une puissance en courant continu, une installa- tion suivant l'invention peut être utilement réalisée de telle sorte que la puissance provenant d'une station redresseuse soit transportée sur-une grande distance jusqu'à la station de con- sertisseurs monopolaire et de celle-ci vers une station onduleuse bipolaire.
Bien souvent, la plus longue partie du conducteur de transmission traverse en effet des contrées désertes ou faible- ment habitées, où leo perturbations dana les télécommunications à partir de la section monopolaire de la transmission sont moins importantes, tandis qua lE. dernière partie de la transmission qui est purement bipolaire traverse des zones de population plus dens où des perturbations dans les télécommunications ne peuvent pas être tolérées.
La figure 3 représente une transmission de puissance suivant l'invention. La figure représente trois stations de con- vertisseurs I, II et III, parmi lesquelles les stations J et II comportent huit :convertisseurs constituants connectés en série.
La station I est considérée comme travaillant en tant que sta- tion redresseuse et la station II en tant que station onduleuse et les deux stations sont connectées à l'aide d'un conducteur de transmission positif et un conducteur de transmission négatif, et chacune comporte une borne centrale mise à la terre. Ces sta- tions sont donc bipolaires et connectées à une transmission bi- polaire. La station III est réalisée en tant que station monopo-
EMI13.2
laire. 3cxxctlcicatxtacxxrxl3rncitrxclcrxixq'ttxx.raotad
<Desc/Clms Page number 14>
avec seulement quatre convertisseurs constituants connectes en série qui sont connectés entre la terre et le conducteur de trans- mission négatif.
L'on se rend compte que la transmission à la gauche de la station III est un mélange de transmissions monopo- laire et bipolaire, tandis que la transmission à la droite de la station II est purement bipolaire, Ceci, toutefois, en admettant que . le courant dans les deux parties de - la station II est identi- .que, de telle sorte que le courant dans la borne centrale mise à la terre de la station est égal à zéro.. Afin d'obtenir une meilleure utilisation des convertisseurs.de la station I, la par- tie inférieure de celle-ci a été renforcée en connectant deux branches de convertisseur en parallèle, chacune avec quatre con- vertisseurs constituants connectés en série.
De la sorte et en utilisant le même type de convertisseurs constituants partout dans les trois stations, l'on obtient une charge assez égale pour,,; tous les convertisseurs constituants. Au- lieu d'utiliser deux branches parallèles de convertisseur, il est possible d'utiliser un plus grand nombre d'anode en parallèle dans les convertisseurs constituants de la partie inférieure de la station 1. Si la char- ge sur la station III est faible, il est possible simplement d'uti- liser le même convertisseur constituant-dans l'ensemble de la station I et de permettre une asymétrie inférieure dans la charge des deux parties de cette station.
Dans certains cas, l'on peut considérer la possibilité ' de laisser la station III travailler alternativement en tant que redresseur et en tant qu'onduleur, la station pouvant alors être dotée de moyens de commutation qui ont été représentée pour la connexion de la station à l'un ou à l'autre des conducteurs de la transmission. Lors du fonctionnement en onduleuse, la station doit être connectée au conducteur de transmission inférieur, tan- dis que pour un fonctionnement en redresssuse, la station doit être connectée au conducteur de transmission supérieur.
Dans ce dernier cas, la station travaillera en parallèle avec la branche
<Desc/Clms Page number 15>
supérieure de la. station I et en série avec les deux branches in- férieures connectées en parallèle de cette station.
Dans tous les cas, l'on se rend compte que la transmis- sion à la droite de la station III pourra travailler d'une façon purement bipolaire et, par conséquent, cette partie de la trans- mission sera relativement dépourvue de perturbations pour d'éven- tuelles télécommunications et, par conséquent, cette partie de la transmission peut s'étendre dans des zones de population plus dense.
Dans la station II représentée à la figure 2, le cou- rant ne sera pas égal dans les différents convertisseurs consti- tuants comme c'est sans cela le des dans des stations de conver- tisseurs normales. Sur le côté à courant alternatif d'une station de convertisseurs, plusieurs harmoniques se produiront, dont le nombre n est déterminé par l'équation n - k .p¯ 1, expression dans laquelle p est le nombre d'impulsions et k peut prbndre dif- férentes valeurs, 1, 2, 3, etc..
Afin d'augmenter le nombre d' impulsions et par conséquent de diminuer le nombre des harmoniques sur le coté à courant alternatif, il est courant dans une station de convertisseurs de déphaser les différents convertisseurs cons- tituants les une par rapport aux autres par une connexion diffé- rentielle des transformateurs de convertisseurs distincts. Une condition pour pouvoir diminuer de la sorte le nombre des harmo- niques est toutefois que la puissance totale de tous les con- vertisseurs constituants dans une position de phase soit égale à la puissance totale des convertisseurs constituants dans une autre position de phase, ce qui est en général assez aisé à réali- ser dans une station de convertisseurs avec un nombre pair de convertisseurs constituants, dont le courant est identique.
Bien qu'il soit ainsi relativement simple avec des sta- tions de convertisseurs classiques d'éliminer les harmoniques inférieurs en augmentant le nombre d'impulsions de la station, il n'est pas parfaitement clair comment l'on peut réaliser une telle
<Desc/Clms Page number 16>
1 chose avec une station de convertisseurs lorsque les courants dans les différents convertisseurs constituants sont différents.
Sui- vant une variante de l'invention, l'on propose dans chaque cas distinct, en connectant les transformateurs de convertisseurs distincts, d'assurer que la puissance des différents convertis- seurs constituants soit répartie de telle sorte que la puissance totale de tous les convertisseurs constituants avec une position de phase au moins en fonctionnement normal soit aussi égale que possible à la puissance totale de tous les convertisseurs consti- . tuants avec une autre position de phase.
Bien qu'il soit souvent alors impossible d'éliminer complètement les harmoniques infé- rieurs, il est en tout cas possible d'obtenir une limitation con- sidérable de la puissance de ceux-ci, grâce à quoi les dimensions des filtres à harmoniques requis pour la station peuvent être fortement.réduites. Un autre perfectionnement des conditions peut être obtenu suivant l'invention en faisant appel à la condition que les différents convertisseurs constituants d'une station du genre décrit soient agencés pour un réglage de courant et de tension individuel, ce qui permet de proposer que les différents régulateurs soient ajustés de telle façon que de la sorte égale- ment les puissances totales pour les groupes distincts soient aussi égales que possible.
L'on admet que Impression aussi égale que possible implique normalement simplement un désir pur, mais l'on doit considérer qu'avec une station de convertisseurs du genre décrit seules quelques combinaisons dont possibles, et, par conséquent, l'idée principale à ce sujet consiste tout simplement à analyser une station de convertisseur réelle.
En outre, il est connu que chaque possibilité de combinaison donne certaines possibilités de commande fortement limitées pour les différents convertisseurs constituants dans la station et, par conséquent, pour la station dans son ensemble et un développement supplémentais de l'inven- tion signifie par conséquent très simplement que dans lesdites
<Desc/Clms Page number 17>
limites et en tenant compte d'autres considérations que le fong- tionnement exige, l'on assure que la répartition de la puissance dans les groupes des convertisseurs constituants ayant différentes positions de phase soit aussi égale que possible.
La figure 4 représente une station de convertisseurs comprenant trois convertisseurs constituants 1, 2, 3 qui, sur le côté à courant. alternatif, sont connectés en parallèle à un réseau à courant alternatif 7. Sur le côté à courant continu, les con- vertisseurs constituants sont connectés en série entre un câble de courant continu entrant 4 et un câble de terre 6. En outre, entre les convertisseurs constituants 1 et 2 a été connecté un câble à courant continu sortant 5. Chaque, convertisseur onsti- tuant comprend une connexion de redresseur 11, 21, 31 et un trans- formateur de convertisseur 12, 22 et 32.
Le courant continu dans le convertisseur constituant 1 est mesuré à l'aide d'un transduc- tar 41 connecté dans le câble à courant continu 4, tandis que le courant continu dans les convertisseurs 2 et 3 est mesuré à 1' aide d'un transducteur 61 dans la connexion de terre 6. A l'aide de bornes non représentées, sur le câble à courant continu, la tension continue aux bornes des différents convertisseurs consti- tuants est mesurée, et, à l'aide des transformateurs de tension 14, 24 et 34, la tension.alternative entre les transformateurs de convertisseur et les connexions de redresseur correspondantes est mesurée.
En outre, chaque convertisseur constituant est doté d'un dispositif de commande d'angle 13, 23, 33 et les transformateurs de convertisseur, comme indiqué par les flèches, sont dotés de sélecteurs de prise. En considérant la station de convertisseur représentée comme faisant partie d'une transmission de puissance dans laquelle une station redresseuse, par l'intermédiaire du câble 4, alimente la station de convertisseurs représentée con- . jointement avec une station de convertisseurs connectée au câble 5, le convertisseur constituant 1 débitera un courant qui est
<Desc/Clms Page number 18>
égal à la somme des courants dans les convertisseurs constituants 2 et 3 et au courant dans le câble 5.
En supposant alors une tension continue pratiquement égale dans les différents conver- tisseurs constituants, les transformateurs de convertisseurs doi- vent suivant l'invention être utilement connectés comme représenté, à savoir de telle sorte que tous les transformateurs sur le côté du réseau soient connectés en étoile, tandis que le transforma- teur de convertisseur 12 sur le coté de redresseur est connecté en étoile et les transformateurs 22,et 32 sur le côté de re- dresseur sont connectés en delta. Dans le cas représenté, c'est en effet cette répartition des connexions de transformateur qui procure la répartition de puissance la plus égale parmi les deux groupes des convertisseurs constituants, chacun avec sa position de phase.
Si la tension est la même aux bornes de tous les con- vertisseurs constituants et que le courant dans les convertisseurs constituants 2 et 3 est égal au courant dans le câble 5, les deux ; puissances totales seront égales et le nombre d'impulsions pour la station dans son ensemble sera double du nombre d'impulsions dans les convertisseurs constituants distincts. Avec de faibles dévia- tions par rapport à une telle répartition, les deux puissances totales seront différentes, mais la puissance des harmoniques supplémentaires qui en résulte, en particulier des harmoniques inférieurs, est toutefois en tout cas largement limitée par rap- port aux puissances qui seraient obtenues pour de telles harmoni- ques avec n'importe quelle autre répartition des connexions de transformateur.
Afin que même dans ces circonstances l'on obtienne une répartition de puissance aussi égale'que possible pcur les deux groupes de convertisseurs constituants, la station doit utilement être équipée d'un système de commande commun comprenant un système de mesure, qui à l'aide des transducteurs 41 et 61 et des tensions' aux bornes des convertisseurs constituants distincte, mesure les
<Desc/Clms Page number 19>
puissances totales pour les deux groupes de convertisseurs cons- tituants. En comparant ces deux puissances totales, l'on produit un signal qui est proportionnel à la différence entre eux et ce signal peut être envoyé dans les dispositifs de commande d'angle 13,
23 et 33 et aux sélecteurs de prise pour les transformateurs de convertisseur 12, 22 et 32. De la sorte, il est possible en fonction de la polarité dudit signal d'augmenter la puissance dans un groupe et de la diminuer dans l'autre groupe des conver- tisseurs constituants, jusqu'à ce que l'on obtienne la meilleure identité possible entre les deux groupes. La limite dans laquelle ' l'on peut agir de la sorte dépend de préférence des limites pour les possibilités de commande en ce qui concerne l'angle de com- mande, le courant et le tension qui doivent toujours exister dans une installation de convertisseurs. Il est évident que l'inter- vention de commande du type précité provient utilement du système de commande principal défini ci-avant.
REVENDICATIONS
1. Transmission de puissance en courant continu et à ; haute tension pour la connexion de plusieurs réseaux à courant alternatif, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins trois stations de convertisseurs insérées entre des conducteurs à courant continu et à haute tension; chacune desdites stations com- portant plusieurs convertisseurs constituants dont le nombre est différent pour certaines des stations ; stations de convertis- Douro avec des nombres égaux de convertisseurs constituants étant connectées sur leur côté en courant continu en parallèle entre des conducteurs à courant continu et à haute tension correspondants;
des convertisseurs constituants supplémentaires: un groupe de stations de convertisseurs connecté en parallèle avec un nombre inférieur de convertisseurs constituants connectés en série qui sont connectées en série avec un nombre approprié desdita conver- tisseurs constituants supplémentaires, en formant ainsi, un nouveau! groupe de convertisseurs; ledit dernier groupe de convertissours
<Desc/Clms Page number 20>
étant connecté en parallèle avec un groupe de stations de conver. tisseurs ; le nombre des convertisseurs constituants connectés en série dans lesdits deux groupes étant égal.
2. Transmission suivant la revendication 1, caractériséej en ce que lesdits convertisseurs constituants supplémentaires sont' disposés dans l'une desdites stations de convertisseurs; la partie; restante de la station étant considérée comme une station connec- tée en parallèle avec une station à nombre inférieur de conver- tisseurs constituants.
3. Transmission suivant la revendication 2, caractérisée en ce que des prises à courant continu sont prévues entre les dif- térent5 convertisseurs constituant de ladite station; des moyens de commutation étant destinés à connecter une autre station à . l'une desiftes prises.
4. Transmission suivant la revendication 2, caractérisée! en ce que les transformateurs de convertisseurs des convertisseurs constituants de ladite station possèdent des connexions différen- tes, de telle sorte que les commutations desdits convertisseurs constituants sont mutuellement déphasées ; les convertisseurs constituants avec un déphasage égal formant des groupes et la puissance totale desdits groupes étant aussi égale que possible.
5. Transmission suivant la revendication 4, caractérisée en ce que chacun desdits groupes est prévu avec des systèmes de commande classiques et des systèmes de mesure de puissance nor- maux, des moyens de comparaison étant destinés à compare? le puissance totale provenant desdits groupes différents; lesdits moyens de comparaison influençant les systèmes de commande dans un sens s'opposant à une puissance totale égale dans les groupes différents.
6. Transmission suivant la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend un conducteur en courant continu positif et un conducteur en courant continu négatif, deux desdites sta-
EMI20.1
i,lon3 @compt,etiant le mente nombre de convertisseurs co 444mmntB
<Desc/Clms Page number 21>
connectés en série, lesdites deux stations étant connectées en parallèle entre lesdits deux conducteurs à courant continu avec chacune une connexion de terre intermédiaire; la troisième station étant connectée entre lesdits conducteurs à courant continu at la terre.
7. Transmission suivant la revendication 6, caractérisée en ce que des moyens de commutation sont prévus dans ladite troi- sième station pour-une connexion alternative de la station à l'un desdits conducteurs à courant continu*
Transmission suivant la revendication 1, caractérisée en ce que des systèmes de commande de tension et de courant clas- siques sont prévus-dans chacune desdites stations; un système de commande principal, étant prévu pour ladite transmission de puis- sance en courant continu à haute tension ; ledit système de comman- de principal influençant lesdits systèmes de commande des diffé- rentes stations suivant un programme prédéterminé.
9. Transmission de puissance à courant continu et à haute tension, tele que décrite ci-àvant ou conforme aux dessins annexés.