JP2003259655A - 電力供給システムにおける変圧器の励磁方法および電力変換器の制御装置 - Google Patents
電力供給システムにおける変圧器の励磁方法および電力変換器の制御装置Info
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- JP2003259655A JP2003259655A JP2002055997A JP2002055997A JP2003259655A JP 2003259655 A JP2003259655 A JP 2003259655A JP 2002055997 A JP2002055997 A JP 2002055997A JP 2002055997 A JP2002055997 A JP 2002055997A JP 2003259655 A JP2003259655 A JP 2003259655A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 変換器用変圧器と連系用変圧器の励磁突入電
流を抑制し、過度の過負荷耐量を不要として経済性を向
上させる。 【解決手段】 本発明は複数台の電力変換器がそれぞれ
変換器用変圧器を介して共通の母線に接続され、この母
線から連系用変圧器を介して電力系統に電力を供給する
電力供給システムにおける変圧器の励磁方法に関する。
本発明においては、１台の電力変換器によってそれに接
続されている変換器用変圧器および連系用変圧器を低い
電圧から徐々に定格電圧にまで励磁する。
流を抑制し、過度の過負荷耐量を不要として経済性を向
上させる。 【解決手段】 本発明は複数台の電力変換器がそれぞれ
変換器用変圧器を介して共通の母線に接続され、この母
線から連系用変圧器を介して電力系統に電力を供給する
電力供給システムにおける変圧器の励磁方法に関する。
本発明においては、１台の電力変換器によってそれに接
続されている変換器用変圧器および連系用変圧器を低い
電圧から徐々に定格電圧にまで励磁する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数台の電力変換
器がそれぞれ変換器用変圧器を介して共通の母線に接続
され、この母線から連系用変圧器を介して電力系統に電
力を供給する電力供給システムにおける変圧器の励磁方
法および電力変換器の制御装置に関する。
器がそれぞれ変換器用変圧器を介して共通の母線に接続
され、この母線から連系用変圧器を介して電力系統に電
力を供給する電力供給システムにおける変圧器の励磁方
法および電力変換器の制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】複数台の電力変換器をそれぞれ変換器用
変圧器を介して共通の母線に接続し、この母線から連系
用変圧器を介して電力系統に電力を供給する電力供給シ
ステムは公知である。図６は、そのような電力供給シス
テムを示すものである。
変圧器を介して共通の母線に接続し、この母線から連系
用変圧器を介して電力系統に電力を供給する電力供給シ
ステムは公知である。図６は、そのような電力供給シス
テムを示すものである。
【０００３】図６の電力供給システムにおいては、共通
の母線１に対し、第１の電力変換器２ａが第１の変換器
用変圧器３ａおよび第１の変換器用開閉器４ａを介して
接続され、第２の電力変換器２ｂが第２の変換器用変圧
器３ｂおよび第２の変換器用開閉器４ｂを介して接続さ
れている。図６の電力供給システムにおいては、第１の
電力変換器２ａおよび第１の変換器用変圧器３ａからな
る第１の電力変換装置と、第２の電力変換器２ｂおよび
第２の変換器用変圧器３ｂからなる第２の電力変換装置
とが第１の変換器用開閉器４ａおよび第２の変換器用開
閉器４ｂを介して並列接続されている。これらの電力変
換装置は連系用変圧器５および連系用開閉器６を介して
電力系統７に電力を供給する。第１の電力変換器２ａは
電源８ａから電力供給を受け、第２の電力変換器２ｂは
電源８ｂから電力供給を受ける。両電源８ａ，８ｂは図
では互いに独立したものとして表現されているが、共通
の電源によって構成されていてもよい。なお、簡単化の
ために図６では２組の電力変換装置で構成される電力供
給システムが示されているが、３組以上であってもよい
ことはもちろんである。
の母線１に対し、第１の電力変換器２ａが第１の変換器
用変圧器３ａおよび第１の変換器用開閉器４ａを介して
接続され、第２の電力変換器２ｂが第２の変換器用変圧
器３ｂおよび第２の変換器用開閉器４ｂを介して接続さ
れている。図６の電力供給システムにおいては、第１の
電力変換器２ａおよび第１の変換器用変圧器３ａからな
る第１の電力変換装置と、第２の電力変換器２ｂおよび
第２の変換器用変圧器３ｂからなる第２の電力変換装置
とが第１の変換器用開閉器４ａおよび第２の変換器用開
閉器４ｂを介して並列接続されている。これらの電力変
換装置は連系用変圧器５および連系用開閉器６を介して
電力系統７に電力を供給する。第１の電力変換器２ａは
電源８ａから電力供給を受け、第２の電力変換器２ｂは
電源８ｂから電力供給を受ける。両電源８ａ，８ｂは図
では互いに独立したものとして表現されているが、共通
の電源によって構成されていてもよい。なお、簡単化の
ために図６では２組の電力変換装置で構成される電力供
給システムが示されているが、３組以上であってもよい
ことはもちろんである。
【０００４】電力変換器２ａ，２ｂの構成例として、図
７に電圧型自励式変換器を用いた構成例を示す。ここで
は、電力変換器２ａ，２ｂはそれぞれ、入力変圧器２
２、順変換器２１、直流コンデンサ２３、および逆変換
器２４からなっており、電源８から受電した交流電力を
順変換器２１によって直流電力に変換し、得られた直流
電力を逆変換器２４により交流電力に再変換し、こうし
て得られた交流電力を変換器用変圧器３および変換器用
開閉器４を介して母線１に供給する。ここでは電源８と
して交流電圧源を想定しているが、直流電源を容易に得
られる場合は順変換器２１が不要となり、逆変換器２４
に直流電源から直流電力を直接供給するようにすればよ
い。
７に電圧型自励式変換器を用いた構成例を示す。ここで
は、電力変換器２ａ，２ｂはそれぞれ、入力変圧器２
２、順変換器２１、直流コンデンサ２３、および逆変換
器２４からなっており、電源８から受電した交流電力を
順変換器２１によって直流電力に変換し、得られた直流
電力を逆変換器２４により交流電力に再変換し、こうし
て得られた交流電力を変換器用変圧器３および変換器用
開閉器４を介して母線１に供給する。ここでは電源８と
して交流電圧源を想定しているが、直流電源を容易に得
られる場合は順変換器２１が不要となり、逆変換器２４
に直流電源から直流電力を直接供給するようにすればよ
い。
【０００５】順変換器２１は直流電圧Ｅd が一定値とな
るように制御される。直流電圧Ｅdは電圧検出器２１ａ
によって検出され、別途与えられる直流電圧基準Ｅdref
との偏差が零となるように、直流電圧制御回路２１ｂに
よって出力電流基準Ｉdrefが演算される。一方、順変換
器２１の入力電流Ｉs が電流検出器２１ｃによって検出
され、ｄｑ変換回路２１ｄによりｄ軸電流成分ｉd とｑ
軸電流成分ｉq に変換される。このときｄｑ軸変換に用
いられる位相信号θs は計器用変圧器２１ｅによって検
出される電源電圧Ｖs から位相検出回路２１ｆによって
得られる。電流制御回路２１ｇは出力電流基準Ｉdrefに
ｄ軸電流成分ｉd が追従し、その偏差が零となるよう
に、またｑ軸電流成分ｉq が零となるように、ｄ軸制御
電圧Ｖd*とｑ軸制御電圧Ｖq*を演算する。パルス制御回
路２１ｈは制御電圧Ｖd*およびＶq*を用いて順変換器２
１のためのゲートパルスを出力するもので、順変換器２
１の変調率と電源電圧Ｖs に対する導通角を演算し、ス
イッチング素子のオンタイミングおよびオフタイミング
を決定する。このとき位相信号θs を用いて電源電圧Ｖ
s との同期をとる。
るように制御される。直流電圧Ｅdは電圧検出器２１ａ
によって検出され、別途与えられる直流電圧基準Ｅdref
との偏差が零となるように、直流電圧制御回路２１ｂに
よって出力電流基準Ｉdrefが演算される。一方、順変換
器２１の入力電流Ｉs が電流検出器２１ｃによって検出
され、ｄｑ変換回路２１ｄによりｄ軸電流成分ｉd とｑ
軸電流成分ｉq に変換される。このときｄｑ軸変換に用
いられる位相信号θs は計器用変圧器２１ｅによって検
出される電源電圧Ｖs から位相検出回路２１ｆによって
得られる。電流制御回路２１ｇは出力電流基準Ｉdrefに
ｄ軸電流成分ｉd が追従し、その偏差が零となるよう
に、またｑ軸電流成分ｉq が零となるように、ｄ軸制御
電圧Ｖd*とｑ軸制御電圧Ｖq*を演算する。パルス制御回
路２１ｈは制御電圧Ｖd*およびＶq*を用いて順変換器２
１のためのゲートパルスを出力するもので、順変換器２
１の変調率と電源電圧Ｖs に対する導通角を演算し、ス
イッチング素子のオンタイミングおよびオフタイミング
を決定する。このとき位相信号θs を用いて電源電圧Ｖ
s との同期をとる。
【０００６】逆変換器２４は母線１の電圧すなわち母線
電圧Ｖb が所定値となるように制御される。母線電圧Ｖ
b は計器用変圧器２４ａによって検出され、その実効値
Ｖbeが電圧検出回路２４ｂによって演算される。この母
線電圧実効値Ｖbeと電圧基準Ｖbrefとの偏差が零となる
ように出力電圧制御回路２４ｃによってｄ軸制御電圧Ｖ
d*を演算する。パルス制御回路２４ｄは制御電圧Ｖd*か
ら逆変換器２４のためのゲートパルスを出力する。この
とき位相信号θc が母線電圧Ｖb に基づいて位相検出回
路２４ｅによって演算され、逆変換器２４の出力電圧が
母線電圧Ｖb に同期するように制御が行われる。
電圧Ｖb が所定値となるように制御される。母線電圧Ｖ
b は計器用変圧器２４ａによって検出され、その実効値
Ｖbeが電圧検出回路２４ｂによって演算される。この母
線電圧実効値Ｖbeと電圧基準Ｖbrefとの偏差が零となる
ように出力電圧制御回路２４ｃによってｄ軸制御電圧Ｖ
d*を演算する。パルス制御回路２４ｄは制御電圧Ｖd*か
ら逆変換器２４のためのゲートパルスを出力する。この
とき位相信号θc が母線電圧Ｖb に基づいて位相検出回
路２４ｅによって演算され、逆変換器２４の出力電圧が
母線電圧Ｖb に同期するように制御が行われる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】図６のシステムを起動
する場合には、無負荷状態すなわち連系用開閉器６を開
放した状態でまず変換器用変圧器３ａ，３ｂと連系用変
圧器５を電力変換器２ａ，２ｂで励磁する。しかし、変
圧器を一気に定格電圧で励磁すると大きな突入電流が流
れ、その値は定格電流の５〜６倍にも達する。電力変換
器２ａ，２ｂはそれに耐え得るよう、短時間過負荷耐量
を有する必要がある。図示のごとく電力変換装置が２台
の電力変換器で構成される場合には、連系用変圧器５の
定格容量は電力変換器の定格容量の２倍となるので、電
力変換器２ａ，２ｂの過負荷容量は定格容量の１０〜１
２倍が必要となり、装置が極めて大きくなり、経済的で
なくなる。この突入電流に対する対策の一つとして特開
平８−２９８７８３号公報には、起動時に定格周波数よ
り高いスイッチング周波数から徐々に定格周波数まで変
化させることにより変圧器を無負荷励磁することが記載
されている。本発明は、変換器用変圧器と連系用変圧器
の励磁突入電流を抑制し、過度の過負荷耐量を不要とし
て経済性を向上させ得る電力変換器の起動方法を提供す
ることを目的とする。
する場合には、無負荷状態すなわち連系用開閉器６を開
放した状態でまず変換器用変圧器３ａ，３ｂと連系用変
圧器５を電力変換器２ａ，２ｂで励磁する。しかし、変
圧器を一気に定格電圧で励磁すると大きな突入電流が流
れ、その値は定格電流の５〜６倍にも達する。電力変換
器２ａ，２ｂはそれに耐え得るよう、短時間過負荷耐量
を有する必要がある。図示のごとく電力変換装置が２台
の電力変換器で構成される場合には、連系用変圧器５の
定格容量は電力変換器の定格容量の２倍となるので、電
力変換器２ａ，２ｂの過負荷容量は定格容量の１０〜１
２倍が必要となり、装置が極めて大きくなり、経済的で
なくなる。この突入電流に対する対策の一つとして特開
平８−２９８７８３号公報には、起動時に定格周波数よ
り高いスイッチング周波数から徐々に定格周波数まで変
化させることにより変圧器を無負荷励磁することが記載
されている。本発明は、変換器用変圧器と連系用変圧器
の励磁突入電流を抑制し、過度の過負荷耐量を不要とし
て経済性を向上させ得る電力変換器の起動方法を提供す
ることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に係る発明は、複数台の電力変換器がそれ
ぞれ変換器用変圧器を介して共通の母線に接続され、こ
の母線から連系用変圧器を介して電力系統に電力を供給
する電力供給システムにおける変圧器の励磁方法におい
て、１台の電力変換器によってそれに接続されている変
換器用変圧器および連系用変圧器を低い電圧から徐々に
定格電圧にまで励磁することを特徴とする。
に、請求項１に係る発明は、複数台の電力変換器がそれ
ぞれ変換器用変圧器を介して共通の母線に接続され、こ
の母線から連系用変圧器を介して電力系統に電力を供給
する電力供給システムにおける変圧器の励磁方法におい
て、１台の電力変換器によってそれに接続されている変
換器用変圧器および連系用変圧器を低い電圧から徐々に
定格電圧にまで励磁することを特徴とする。
【０００９】請求項２に係る発明は、複数台の電力変換
器がそれぞれ変換器用変圧器を介して共通の母線に接続
され、この母線から連系用変圧器を介して電力系統に電
力を供給する電力供給システムにおける変圧器の励磁方
法において、１台の電力変換器によってそれに接続され
ている連系用変圧器を励磁した状態で、他の変換器用変
圧器を二次側から励磁し、この変換器用変圧器に接続さ
れている電力変換器を起動した後、電力系統と連系する
ことを特徴とする。
器がそれぞれ変換器用変圧器を介して共通の母線に接続
され、この母線から連系用変圧器を介して電力系統に電
力を供給する電力供給システムにおける変圧器の励磁方
法において、１台の電力変換器によってそれに接続され
ている連系用変圧器を励磁した状態で、他の変換器用変
圧器を二次側から励磁し、この変換器用変圧器に接続さ
れている電力変換器を起動した後、電力系統と連系する
ことを特徴とする。
【００１０】請求項３に係る発明は、複数台の電力変換
器がそれぞれ変換器用変圧器を介して共通の母線に接続
され、この母線から連系用変圧器を介して電力系統に電
力を供給する電力供給システムにおける変圧器の励磁方
法において、１台の電力変換器によって連系用変圧器を
励磁した状態で、他の電力変換器によってそれに接続さ
れている変換器用変圧器を励磁し、電力系統と連系する
ことを特徴とする。
器がそれぞれ変換器用変圧器を介して共通の母線に接続
され、この母線から連系用変圧器を介して電力系統に電
力を供給する電力供給システムにおける変圧器の励磁方
法において、１台の電力変換器によって連系用変圧器を
励磁した状態で、他の電力変換器によってそれに接続さ
れている変換器用変圧器を励磁し、電力系統と連系する
ことを特徴とする。
【００１１】請求項４に係る発明は、請求項１に記載の
電力供給システムにおける変圧器の励磁方法において、
１台の電力変換器で全ての変換器用変圧器および連系用
変圧器を励磁した後、他の電力変換器を起動し、電力系
統と連系することを特徴とする。
電力供給システムにおける変圧器の励磁方法において、
１台の電力変換器で全ての変換器用変圧器および連系用
変圧器を励磁した後、他の電力変換器を起動し、電力系
統と連系することを特徴とする。
【００１２】請求項５に係る発明は、複数台の電力変換
器がそれぞれ変換器用変圧器を介して共通の母線に接続
され、この母線から連系用変圧器を介して電力系統に電
力を供給する電力供給システムにおける電力変換器の制
御装置において、電力変換器はそれぞれ、出力電圧を制
御する逆変換器を備えるとともに、逆変換器の出力電圧
をフィードバック制御するための出力電圧制御回路を含
む逆変換器制御装置を備え、逆変換器制御装置は、出力
電圧制御回路の出力側に、フィードバック制御を実施す
る閉ループ側または出力電圧制御回路を無効にして検出
電圧を導く開ループ側に切換可能なループ切換スイッチ
と、このループ切換スイッチの出力側に設けられ、第１
の入力端がループ切換スイッチの出力端に接続された乗
算回路と、起動指令によってスタートしゼロから１にま
で徐々に増大する係数を出力するソフトスタート回路
と、乗算回路の第２の入力端にソフトスタート回路の出
力または係数“１”を切換入力する切換スイッチと、を
備えていることを特徴とする。
器がそれぞれ変換器用変圧器を介して共通の母線に接続
され、この母線から連系用変圧器を介して電力系統に電
力を供給する電力供給システムにおける電力変換器の制
御装置において、電力変換器はそれぞれ、出力電圧を制
御する逆変換器を備えるとともに、逆変換器の出力電圧
をフィードバック制御するための出力電圧制御回路を含
む逆変換器制御装置を備え、逆変換器制御装置は、出力
電圧制御回路の出力側に、フィードバック制御を実施す
る閉ループ側または出力電圧制御回路を無効にして検出
電圧を導く開ループ側に切換可能なループ切換スイッチ
と、このループ切換スイッチの出力側に設けられ、第１
の入力端がループ切換スイッチの出力端に接続された乗
算回路と、起動指令によってスタートしゼロから１にま
で徐々に増大する係数を出力するソフトスタート回路
と、乗算回路の第２の入力端にソフトスタート回路の出
力または係数“１”を切換入力する切換スイッチと、を
備えていることを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。
て図面を参照して詳細に説明する。
【００１４】＜第１の実施の形態＞（請求項１に対応）
図１は、本発明の第１の実施の形態による起動方法を実
施する装置の構成を示すブロック図であり、図６および
図７のものと同一の要素には同一符号を付してその詳細
説明を省略する。図１における主回路構成は図６のそれ
と同一である。また制御装置は、基本的には図７のもの
と同一であるが、本発明のソフトスタートを実施するた
めに逆変換器２４の出力電圧を制御する出力電圧制御回
路２４ｃの出力を制御する回路部分を付加している点が
相違する。
施する装置の構成を示すブロック図であり、図６および
図７のものと同一の要素には同一符号を付してその詳細
説明を省略する。図１における主回路構成は図６のそれ
と同一である。また制御装置は、基本的には図７のもの
と同一であるが、本発明のソフトスタートを実施するた
めに逆変換器２４の出力電圧を制御する出力電圧制御回
路２４ｃの出力を制御する回路部分を付加している点が
相違する。
【００１５】図１の装置においては、出力電圧制御回路
２４ｃとパルス制御回路２４ｄの間に、ループ切換スイ
ッチ２４ｆおよび乗算回路２４ｋを挿入している。ルー
プ切換スイッチ２４ｆの出力は乗算回路２４ｋの第１の
入力となる。ループ切換スイッチ２４ｆは、閉ループの
ときは出力電圧制御回路２４ｃ側に、開ループのときは
電圧検出回路２４ｂ側に切換制御回路２４ｍによって切
換制御される。乗算回路２４ｋの第２の入力端にはソフ
トスタート回路２４ｈの出力が切換スイッチ２４ｇを介
して入力され得る。切換スイッチ２４ｇは、ソフトスタ
ート位置と通常位置を有し、その切換位置は切換制御回
路２４ｎによって切換制御される。ソフトスタート回路
２４ｈは、いわば定数回路であって、出力電圧制御回路
２４ｃの出力に対してソフトスタートのために０（ゼ
ロ）から定格値まで徐々に立ち上げるように０から１
（＝１００％）まで徐々に増加する係数を出力する回路
である。ソフトスタート終了後は、出力電圧制御回路２
４ｃの出力をそのまま１００％パルス制御回路２４ｄに
与えればよいので、切換スイッチ２４ｇは切換制御回路
２４ｎによって係数１側に切り換えられる。
２４ｃとパルス制御回路２４ｄの間に、ループ切換スイ
ッチ２４ｆおよび乗算回路２４ｋを挿入している。ルー
プ切換スイッチ２４ｆの出力は乗算回路２４ｋの第１の
入力となる。ループ切換スイッチ２４ｆは、閉ループの
ときは出力電圧制御回路２４ｃ側に、開ループのときは
電圧検出回路２４ｂ側に切換制御回路２４ｍによって切
換制御される。乗算回路２４ｋの第２の入力端にはソフ
トスタート回路２４ｈの出力が切換スイッチ２４ｇを介
して入力され得る。切換スイッチ２４ｇは、ソフトスタ
ート位置と通常位置を有し、その切換位置は切換制御回
路２４ｎによって切換制御される。ソフトスタート回路
２４ｈは、いわば定数回路であって、出力電圧制御回路
２４ｃの出力に対してソフトスタートのために０（ゼ
ロ）から定格値まで徐々に立ち上げるように０から１
（＝１００％）まで徐々に増加する係数を出力する回路
である。ソフトスタート終了後は、出力電圧制御回路２
４ｃの出力をそのまま１００％パルス制御回路２４ｄに
与えればよいので、切換スイッチ２４ｇは切換制御回路
２４ｎによって係数１側に切り換えられる。
【００１６】図１に示す電力変換器をソフト起動する場
合、まず変換器用開閉器４ａを閉路とし、変換器用開閉
器４ｂおよび連系用開閉器６を開路とし、電力変換器２
ａによって変換器用変圧器３ａと連系用変圧器５を励磁
する。そのため、以下に示す手順により電力変換器２ａ
の出力電圧が０（ゼロ）から定格電圧まで緩やかに立ち
上がるように制御する。
合、まず変換器用開閉器４ａを閉路とし、変換器用開閉
器４ｂおよび連系用開閉器６を開路とし、電力変換器２
ａによって変換器用変圧器３ａと連系用変圧器５を励磁
する。そのため、以下に示す手順により電力変換器２ａ
の出力電圧が０（ゼロ）から定格電圧まで緩やかに立ち
上がるように制御する。
【００１７】（１） 切換制御回路２４ｍによって切換
スイッチ２４ｆを閉ループ側（出力電圧制御回路２４ｃ
側）に切り換え、出力電圧制御回路２４ｃの出力として
制御電圧Ｖd*を出力させる。
スイッチ２４ｆを閉ループ側（出力電圧制御回路２４ｃ
側）に切り換え、出力電圧制御回路２４ｃの出力として
制御電圧Ｖd*を出力させる。
【００１８】（２） それと同時に、切換スイッチ２４
ｇをソフトスタート側に切り換え、ソフトスタート回路
２４ｈの出力を、切換スイッチ２４ｇを介して乗算器２
４ｋに与える。
ｇをソフトスタート側に切り換え、ソフトスタート回路
２４ｈの出力を、切換スイッチ２４ｇを介して乗算器２
４ｋに与える。
【００１９】（３） 起動指令２４ｊにより出力電圧制
御回路２４ｃとソフトスタート回路２４ｈの機能を開始
させる。
御回路２４ｃとソフトスタート回路２４ｈの機能を開始
させる。
【００２０】ソフトスタート回路２４ｈの出力は０から
１まで緩やかに変化し、それに応じて乗算回路２４ｋに
より出力電圧制御回路２４ｃの出力に０から１まで緩や
かに変化する係数が乗算され、パルス制御回路２４ｄに
は０から徐々に増加して１００％に変化する制御電圧Ｖ
d*が入力される。したがって、電力変換器２ａの出力電
圧は０から定格電圧まで緩やかに立ち上がるように制御
される。この様子を図２に示す。図２には、起動指令２
４ｊ、出力電圧制御回路２４ｃの出力、ソフトスタート
回路２４ｈの出力、パルス制御回路２４ｄに入力される
制御電圧Ｖd*、および電力変換器２ａの出力電圧が示さ
れている。
１まで緩やかに変化し、それに応じて乗算回路２４ｋに
より出力電圧制御回路２４ｃの出力に０から１まで緩や
かに変化する係数が乗算され、パルス制御回路２４ｄに
は０から徐々に増加して１００％に変化する制御電圧Ｖ
d*が入力される。したがって、電力変換器２ａの出力電
圧は０から定格電圧まで緩やかに立ち上がるように制御
される。この様子を図２に示す。図２には、起動指令２
４ｊ、出力電圧制御回路２４ｃの出力、ソフトスタート
回路２４ｈの出力、パルス制御回路２４ｄに入力される
制御電圧Ｖd*、および電力変換器２ａの出力電圧が示さ
れている。
【００２１】このように、第１の実施の形態によれば、
変換器用変圧器３ａおよび連系用変圧器５の励磁電圧を
徐々に立ち上げることにより励磁突入電流を抑制するこ
とができる。
変換器用変圧器３ａおよび連系用変圧器５の励磁電圧を
徐々に立ち上げることにより励磁突入電流を抑制するこ
とができる。
【００２２】なお、ここでは電力変換器２ａによって連
系用変圧器５を励磁するものとして説明したが、同様の
制御を電力変換器２ｂで行うこともできる。
系用変圧器５を励磁するものとして説明したが、同様の
制御を電力変換器２ｂで行うこともできる。
【００２３】＜第２の実施の形態＞（請求項２に対応）
図３は、本発明の第２の実施の形態を示す図であり、第
１の実施の形態に係る図１のものと同一の要素には同一
符号を付してその詳細な説明を省略する。
１の実施の形態に係る図１のものと同一の要素には同一
符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００２４】この実施の形態に係る電力変換器の起動方
法では、第１の実施の形態において説明したようにして
電力変換器２ａで連系変圧器５を励磁している状態で、
電力変換器２ｂが停止状態にあるまま、他方の変換器用
開閉器４ｂを投入して変換器用変圧器３ｂを二次側から
励磁する。電力変換器２ｂは、変換器用変圧器３ｂの投
入に伴う励磁突入電流が収まった後に電力変換器２ｂを
起動する。その起動は以下の手順により行われる。
法では、第１の実施の形態において説明したようにして
電力変換器２ａで連系変圧器５を励磁している状態で、
電力変換器２ｂが停止状態にあるまま、他方の変換器用
開閉器４ｂを投入して変換器用変圧器３ｂを二次側から
励磁する。電力変換器２ｂは、変換器用変圧器３ｂの投
入に伴う励磁突入電流が収まった後に電力変換器２ｂを
起動する。その起動は以下の手順により行われる。
【００２５】（１） ループ切換スイッチ２４ｆを閉ル
ープ側に切り換え、出力電圧制御回路２４ｃの出力を乗
算器２４ｋに入力させる。
ープ側に切り換え、出力電圧制御回路２４ｃの出力を乗
算器２４ｋに入力させる。
【００２６】（２） 切換スイッチ２４ｇを“１”側に
切り換える。
切り換える。
【００２７】（３） 起動指令２４ｊにより出力電圧制
御回路２４ｃの機能を開始させる。
御回路２４ｃの機能を開始させる。
【００２８】以上の手順で電力変換器２ｂを起動した
後、連系用開閉器６を投入して電力系統７と連系する。
後、連系用開閉器６を投入して電力系統７と連系する。
【００２９】このようにして変換器用変圧器３ｂを投入
することにより、電力変換器２ａが供給する励磁突入電
流は変換器用変圧器１台分であり、連系用変圧器５の励
磁突入電流は流れないので、従来のものに比較して励磁
突入電流を低減させることができる。
することにより、電力変換器２ａが供給する励磁突入電
流は変換器用変圧器１台分であり、連系用変圧器５の励
磁突入電流は流れないので、従来のものに比較して励磁
突入電流を低減させることができる。
【００３０】＜第３の実施の形態＞（請求項３に対応）
図４は、第３の実施の形態を示す図であり、第１の実施
の形態を示す図１と同一の要素には同一符号を付してそ
の詳細な説明を省略する。
の形態を示す図１と同一の要素には同一符号を付してそ
の詳細な説明を省略する。
【００３１】この実施の形態に係る電力変換器の起動方
法では、第１の実施の形態に係る説明のごとく電力変換
器２ａで連系用変圧器５が励磁された状態で、電力変換
器２ｂで変換器用変圧器３ｂを励磁する。この場合、以
下の手順によって電力変換器２ｂの出力電圧が０から定
格電圧まで緩やかに立ち上がるように制御する。
法では、第１の実施の形態に係る説明のごとく電力変換
器２ａで連系用変圧器５が励磁された状態で、電力変換
器２ｂで変換器用変圧器３ｂを励磁する。この場合、以
下の手順によって電力変換器２ｂの出力電圧が０から定
格電圧まで緩やかに立ち上がるように制御する。
【００３２】（１） ループ切換スイッチ２４ｆを図示
のごとく開ループ側に切り換え、電圧検出回路２４ｂの
出力を乗算器２４ｋの第１の入力端に入力する。
のごとく開ループ側に切り換え、電圧検出回路２４ｂの
出力を乗算器２４ｋの第１の入力端に入力する。
【００３３】（２） 切換スイッチ２４ｇを“ソフトス
タート”側に切り換える。
タート”側に切り換える。
【００３４】（３） 起動指令２４ｊによりソフトスタ
ート回路２４ｈの機能を開始させる。
ート回路２４ｈの機能を開始させる。
【００３５】以上の手順により、電力変換器２ｂの出力
電圧は０から定格電圧まで緩やかに立ち上がるように制
御され、その出力電圧が定格値に達した後、変換器用開
閉器４ｂを投入し、さらに連系用開閉器６を投入して電
力系統７と連系する。
電圧は０から定格電圧まで緩やかに立ち上がるように制
御され、その出力電圧が定格値に達した後、変換器用開
閉器４ｂを投入し、さらに連系用開閉器６を投入して電
力系統７と連系する。
【００３６】このように、変換器用変圧器３ｂに印加さ
れる電圧を徐々に立ち上げることにより、励磁突入電流
を抑制することができる。
れる電圧を徐々に立ち上げることにより、励磁突入電流
を抑制することができる。
【００３７】＜第４の実施の形態＞（請求項４に対応）
図５は、第４の実施の形態を示す図であり、第１の実施
の形態を示す図１と同一の要素には同一符号を付してそ
の詳細な説明を省略する。
の形態を示す図１と同一の要素には同一符号を付してそ
の詳細な説明を省略する。
【００３８】この実施の形態に係る電力変換器の起動に
際しては、まず変換器用開閉器４ａおよび４ｂを閉路、
連系用開閉器６を開路とし、電力変換器２ａで変換器用
変圧器３ａおよび３ｂと連系用変圧器５を励磁する。こ
の際、以下に示す手順によって電力変換器２ａの出力電
圧が０から定格電圧まで緩やかに立ち上がるように制御
する。
際しては、まず変換器用開閉器４ａおよび４ｂを閉路、
連系用開閉器６を開路とし、電力変換器２ａで変換器用
変圧器３ａおよび３ｂと連系用変圧器５を励磁する。こ
の際、以下に示す手順によって電力変換器２ａの出力電
圧が０から定格電圧まで緩やかに立ち上がるように制御
する。
【００３９】（１） ループ切換スイッチ２４ｆを閉ル
ープ側に切り換え、出力電圧制御回路２４ｃの出力を乗
算器２４ｋに入力する。
ープ側に切り換え、出力電圧制御回路２４ｃの出力を乗
算器２４ｋに入力する。
【００４０】（２） 切換スイッチ２４ｇをソフトスタ
ート側に切り換え、ソフトスタート回路２４ｈの出力を
乗算器２４ｋの第２の入力端に入力する。
ート側に切り換え、ソフトスタート回路２４ｈの出力を
乗算器２４ｋの第２の入力端に入力する。
【００４１】（３） 起動指令２４ｊにより出力電圧制
御回路２４ｃとソフトスタート回路２４ｈの機能を開始
させる。その回路動作は第１の実施形態と同じであり、
ここでは説明を省略する。
御回路２４ｃとソフトスタート回路２４ｈの機能を開始
させる。その回路動作は第１の実施形態と同じであり、
ここでは説明を省略する。
【００４２】このように、変換器用変圧器３ａおよび３
ｂと連系用変圧器５に印加される電圧を徐々に立ち上げ
ることにより、変圧器の励磁突入電流を抑制することが
できる。
ｂと連系用変圧器５に印加される電圧を徐々に立ち上げ
ることにより、変圧器の励磁突入電流を抑制することが
できる。
【００４３】
【発明の効果】以上説明したように、電力変換器を制御
して変換器用変圧器と連系用変圧器に印加される電圧を
緩やかに立ち上げることにより、変圧器の励磁突入電流
を抑制することができ、それにより電力変換器は大きな
過負荷耐量を必要とすることなく、システムの経済性を
向上させることができる。
して変換器用変圧器と連系用変圧器に印加される電圧を
緩やかに立ち上げることにより、変圧器の励磁突入電流
を抑制することができ、それにより電力変換器は大きな
過負荷耐量を必要とすることなく、システムの経済性を
向上させることができる。
【図１】本発明の第１の実施の形態を実施する制御装置
のブロック図。
のブロック図。
【図２】本発明の第１の実施の形態を説明するためのタ
イムチャート。
イムチャート。
【図３】本発明の第２の実施の形態を実施する制御装置
のブロック図。
のブロック図。
【図４】本発明の第３の実施の形態を実施する制御装置
のブロック図。
のブロック図。
【図５】本発明の第４の実施の形態を実施する制御装置
のブロック図。
のブロック図。
【図６】本発明を適用する電力供給システムの結線図。
【図７】図６の電力変換器の詳細構成と制御装置を示す
ブロック図。
ブロック図。
１ 母線
２ａ，２ｂ 電力変換器
３ａ，３ｂ 変換器用変圧器
４ａ，４ｂ 変換器用開閉器
５ 連系用変圧器
６ 連系用開閉器
７ 電力系統
８ａ，８ｂ 電源
２１ 順変換器
２１ａ 電圧検出器
２１ｂ 直流電圧制御回路
２１ｃ 電流検出器
２１ｄ ｄｑ変換回路
２１ｅ 計器用変圧器
２１ｆ 位相検出回路
２１ｇ 電流制御回路
２１ｈ パルス制御回路
２２ 入力変圧器
２３ 直流コンデンサ
２４ 逆変換器
２４ａ 計器用変圧器
２４ｂ 電圧検出回路
２４ｃ 出力電圧制御回路
２４ｄ パルス制御回路
２４ｅ 位相検出回路
２４ｆ ループ切換スイッチ
２４ｇ 切換スイッチ
２４ｈ ソフトスタート回路
２４ｊ 起動指令
２４ｋ 乗算回路
２４ｍ 切換制御回路
２４ｎ 切換制御回路
Claims (5)
- 【請求項１】複数台の電力変換器がそれぞれ変換器用変
圧器を介して共通の母線に接続され、この母線から連系
用変圧器を介して電力系統に電力を供給する電力供給シ
ステムにおける変圧器の励磁方法において、１台の電力
変換器によってそれに接続されている変換器用変圧器お
よび前記連系用変圧器を低い電圧から徐々に定格電圧に
まで励磁することを特徴とする電力供給システムにおけ
る変圧器の励磁方法。 - 【請求項２】複数台の電力変換器がそれぞれ変換器用変
圧器を介して共通の母線に接続され、この母線から連系
用変圧器を介して電力系統に電力を供給する電力供給シ
ステムにおける変圧器の励磁方法において、１台の電力
変換器によってそれに接続されている連系用変圧器を励
磁した状態で、他の変換器用変圧器を二次側から励磁
し、この変換器用変圧器に接続されている電力変換器を
起動した後、電力系統と連系することを特徴とする電力
供給システムにおける変圧器の励磁方法。 - 【請求項３】複数台の電力変換器がそれぞれ変換器用変
圧器を介して共通の母線に接続され、この母線から連系
用変圧器を介して電力系統に電力を供給する電力供給シ
ステムにおける変圧器の励磁方法において、１台の電力
変換器によって連系用変圧器を励磁した状態で、他の電
力変換器によってそれに接続されている変換器用変圧器
を励磁し、電力系統と連系することを特徴とする電力供
給システムにおける変圧器の励磁方法。 - 【請求項４】請求項１に記載の電力供給システムにおけ
る変圧器の励磁方法において、１台の電力変換器で全て
の変換器用変圧器および連系用変圧器を励磁した後、他
の電力変換器を起動し、電力系統と連系することを特徴
とする電力変換器の起動方法。 - 【請求項５】複数台の電力変換器がそれぞれ変換器用変
圧器を介して共通の母線に接続され、この母線から連系
用変圧器を介して電力系統に電力を供給する電力供給シ
ステムにおける電力変換器の制御装置において、前記電
力変換器はそれぞれ、出力電圧を制御する逆変換器を備
えるとともに、前記逆変換器の出力電圧をフィードバッ
ク制御するための出力電圧制御回路を含む逆変換器制御
装置を備え、前記逆変換器制御装置は、前記出力電圧制
御回路の出力側に、フィードバック制御を実施する閉ル
ープ側または前記出力電圧制御回路を無効にして検出電
圧を導く開ループ側に切換可能なループ切換スイッチ
と、このループ切換スイッチの出力側に設けられ、第１
の入力端が前記ループ切換スイッチの出力端に接続され
た乗算回路と、起動指令によってスタートしゼロから１
にまで徐々に増大する係数を出力するソフトスタート回
路と、前記乗算回路の第２の入力端に前記ソフトスター
ト回路の出力または係数“１”を切換入力する切換スイ
ッチと、を備えていることを特徴とする電力供給システ
ムにおける電力変換器の制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002055997A JP2003259655A (ja) | 2002-03-01 | 2002-03-01 | 電力供給システムにおける変圧器の励磁方法および電力変換器の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002055997A JP2003259655A (ja) | 2002-03-01 | 2002-03-01 | 電力供給システムにおける変圧器の励磁方法および電力変換器の制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003259655A true JP2003259655A (ja) | 2003-09-12 |
Family
ID=28666689
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002055997A Pending JP2003259655A (ja) | 2002-03-01 | 2002-03-01 | 電力供給システムにおける変圧器の励磁方法および電力変換器の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003259655A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011120396A (ja) * | 2009-12-04 | 2011-06-16 | Fuji Electric Systems Co Ltd | トランスの同期投入方式 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58148675A (ja) * | 1982-02-26 | 1983-09-03 | Toshiba Corp | 電力変換装置 |
| JPH0690522A (ja) * | 1992-09-07 | 1994-03-29 | Mitsubishi Electric Corp | 突入電流抑制装置 |
| JPH1042475A (ja) * | 1996-07-18 | 1998-02-13 | Mitsubishi Electric Corp | インバータ装置 |
| JP2000333373A (ja) * | 1999-05-20 | 2000-11-30 | Toshiba Corp | 分散電源システム |
-
2002
- 2002-03-01 JP JP2002055997A patent/JP2003259655A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58148675A (ja) * | 1982-02-26 | 1983-09-03 | Toshiba Corp | 電力変換装置 |
| JPH0690522A (ja) * | 1992-09-07 | 1994-03-29 | Mitsubishi Electric Corp | 突入電流抑制装置 |
| JPH1042475A (ja) * | 1996-07-18 | 1998-02-13 | Mitsubishi Electric Corp | インバータ装置 |
| JP2000333373A (ja) * | 1999-05-20 | 2000-11-30 | Toshiba Corp | 分散電源システム |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011120396A (ja) * | 2009-12-04 | 2011-06-16 | Fuji Electric Systems Co Ltd | トランスの同期投入方式 |
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|
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