JPH027252B2 - - Google Patents
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- JPH027252B2 JPH027252B2 JP57084280A JP8428082A JPH027252B2 JP H027252 B2 JPH027252 B2 JP H027252B2 JP 57084280 A JP57084280 A JP 57084280A JP 8428082 A JP8428082 A JP 8428082A JP H027252 B2 JPH027252 B2 JP H027252B2
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- voltage
- phase control
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- phase
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は長距離直流送電系統において起動時の
変換器無効電力消費を抑え、連系交流系統に与え
る無効電力擾乱を抑制する直流送電系統の起動方
式に関する。
変換器無効電力消費を抑え、連系交流系統に与え
る無効電力擾乱を抑制する直流送電系統の起動方
式に関する。
従来、直流送電系統の起動を行う場合には起動
時の過渡的過電圧、あるいは過電流を抑制するた
めにバイパスバルブを点弧して系統の擾乱を抑圧
する方法、あるいは予め直流線路端子の一端を短
絡しておきブリツジ変換器に設けた同一相バルブ
を点弧して前記のバイパスバルブと同様の作用を
行うバイパスペアを点弧させ、しかる後に、他端
の変換器を起動して直流電流を通電し引続いてバ
イパスバルブ、あるいはバイパスペアを解き本来
の変換動作に移行し、直流線路電圧を上昇させて
行く順序起動方法が公知とされている。しかし、
周知の如く直流線路端子の一端が短絡されている
ということは、他端において電流を通電するとき
変換器の直流起電力は必然的に零に近似であり、
これは変換器にとつて点弧位相制御角が極めて大
きいことを意味する。一般に変換器の運転には無
効電力を必要とし、この時の無効電力は直流電流
が増加するとそれに比例して増加し、一方直流電
流が一定であつても変換器の点弧位相制御角が大
きくなると当然無効電力も増加する性質を有する
ものである。このため、変換器起動時のバイパス
ペア運用による直流電流は投入時点での電流断縁
限界値を予め考慮し、その値は一般に定格電流値
のほぼ10％とされているものの、設定された電流
値は小さくとも変換器の点弧位相制御角が大きい
ため、無効電力の消費は無視し得ないものとな
り、その影響は変換器が接続されている交流母線
に当然のことながら擾乱を与え交流母線の電圧低
下等を引き起こす。更に変換器の交流側には通
常、無効電力補償のための静止コンデンサや、同
期調相機等が設置されているが、これらは制御速
度が遅いため起動時の瞬間的な無効電力の補償を
行うことはできず事実上交流側に与える無効電力
擾乱は避け難いという欠点があつた。
時の過渡的過電圧、あるいは過電流を抑制するた
めにバイパスバルブを点弧して系統の擾乱を抑圧
する方法、あるいは予め直流線路端子の一端を短
絡しておきブリツジ変換器に設けた同一相バルブ
を点弧して前記のバイパスバルブと同様の作用を
行うバイパスペアを点弧させ、しかる後に、他端
の変換器を起動して直流電流を通電し引続いてバ
イパスバルブ、あるいはバイパスペアを解き本来
の変換動作に移行し、直流線路電圧を上昇させて
行く順序起動方法が公知とされている。しかし、
周知の如く直流線路端子の一端が短絡されている
ということは、他端において電流を通電するとき
変換器の直流起電力は必然的に零に近似であり、
これは変換器にとつて点弧位相制御角が極めて大
きいことを意味する。一般に変換器の運転には無
効電力を必要とし、この時の無効電力は直流電流
が増加するとそれに比例して増加し、一方直流電
流が一定であつても変換器の点弧位相制御角が大
きくなると当然無効電力も増加する性質を有する
ものである。このため、変換器起動時のバイパス
ペア運用による直流電流は投入時点での電流断縁
限界値を予め考慮し、その値は一般に定格電流値
のほぼ10％とされているものの、設定された電流
値は小さくとも変換器の点弧位相制御角が大きい
ため、無効電力の消費は無視し得ないものとな
り、その影響は変換器が接続されている交流母線
に当然のことながら擾乱を与え交流母線の電圧低
下等を引き起こす。更に変換器の交流側には通
常、無効電力補償のための静止コンデンサや、同
期調相機等が設置されているが、これらは制御速
度が遅いため起動時の瞬間的な無効電力の補償を
行うことはできず事実上交流側に与える無効電力
擾乱は避け難いという欠点があつた。
本発明は上記の欠点を除去するためになされた
もので、直流送電系統の起動時に、まず、順変換
器を起動して直送送電線の系統電圧が定格電圧付
近まで充電されたら、次に逆変換器の出力電圧が
定格電圧近傍の起電力値になる如く３相サイリス
タブリツジの位相制御角を自動転移させ、ここで
起動をかけることにより、変換器出力電流と交流
母線間の位相差を少く抑えて起動時の交流側に対
する無効電力擾乱を少くする様にした直流送電系
統の起動方式を提供することを目的とする。
もので、直流送電系統の起動時に、まず、順変換
器を起動して直送送電線の系統電圧が定格電圧付
近まで充電されたら、次に逆変換器の出力電圧が
定格電圧近傍の起電力値になる如く３相サイリス
タブリツジの位相制御角を自動転移させ、ここで
起動をかけることにより、変換器出力電流と交流
母線間の位相差を少く抑えて起動時の交流側に対
する無効電力擾乱を少くする様にした直流送電系
統の起動方式を提供することを目的とする。
以下、本発明の図示の一実施例について説明す
る。第１図において１，２は３相サイリスタブリ
ツジ変換器で直流リアクトル３，４を互いに直列
に介して直流送電線５に接続している。６，７は
前記２組の３相サイリスタブリツジ１，２の交流
母線８，９側に施設された変換器用変圧器、１０
及び１１は直流送電送受電端に設けた点弧位相制
御装置、１２，１３は前記２組の点弧位相制御回
路１０，１１に制御指令を与える制御選択回路、
１４は送電側の起動時電圧パターン発生器、ま
た、１５は受電側の起動位相決定器、１６は送電
側の直流電流制御回路、１７は受電側の直流電圧
制御回路で起動後には変換器１が順変換運転を行
い、変換器２が逆変換運転を行うものである。
る。第１図において１，２は３相サイリスタブリ
ツジ変換器で直流リアクトル３，４を互いに直列
に介して直流送電線５に接続している。６，７は
前記２組の３相サイリスタブリツジ１，２の交流
母線８，９側に施設された変換器用変圧器、１０
及び１１は直流送電送受電端に設けた点弧位相制
御装置、１２，１３は前記２組の点弧位相制御回
路１０，１１に制御指令を与える制御選択回路、
１４は送電側の起動時電圧パターン発生器、ま
た、１５は受電側の起動位相決定器、１６は送電
側の直流電流制御回路、１７は受電側の直流電圧
制御回路で起動後には変換器１が順変換運転を行
い、変換器２が逆変換運転を行うものである。
この様な構成からなる本発明において直流送電
側の平均直流起電力をEd〓で表わし、前記順変換
器の位相制御角をαとすると、その両者は(1)式の
ように表わすことができる。
側の平均直流起電力をEd〓で表わし、前記順変換
器の位相制御角をαとすると、その両者は(1)式の
ように表わすことができる。
Ed〓≒1.35E1cosα ……(1)
E1は変圧器バルブ側線間電圧である。
ここで、一般に位相制御角αは0゜〜180゜の電気
角で表わされるが順変換器が定常運転をしている
ときには略15゜付近にあり、位相制御角αを、今
α＝15゜で順変換器の起動をしたとすると、直流
送電線５には次の現象が発生する。すなわち進行
サージ電圧でこの時逆変換器側の直流線路端がも
し開放状態にあると線路端末反射の現象により前
記のサージ電圧は益々上昇し、送電線に接続され
ている機器に多大の電圧ストレスを与え最悪状態
では機器を絶縁破壊に至らしめる。従つて、逆変
換器側直流端子が開放されている場合には直流線
路電圧を徐々に上昇させてやる必要があり、瞬時
投入をさけることで大きな過電圧の発生を防ぐ必
要がある。そこで本発明の場合には第１図におけ
る起動時電圧パターン発生器１４によつて第２図
Vdに示すように直流送電電圧がゆるやかな立上
りを示すための制御動作を与える。即ち、平均直
流起電力Edrと変圧器バルブ側線間電圧E1を用い、
cos-1Edr／1.35E1を満足するような制御角αとなるよ う、順変換器の起動と同時に位相制御角αを180゜
近傍から徐々に定格運転時の15゜あたりまで減少
させてやることにより異常な過電圧の発生を伴う
ことなく直流線路電圧を定格電圧付近まで上昇さ
せるものである。尚、このときには順変換器から
流れ出す電流は直流送電線を充電するだけである
ので実質的に殆んど流れることはない。一方逆変
換器側の平均直流起電力をEd1で表わすと、変換
器の位相制御角βとの間には(2)式のような関係が
ある。
角で表わされるが順変換器が定常運転をしている
ときには略15゜付近にあり、位相制御角αを、今
α＝15゜で順変換器の起動をしたとすると、直流
送電線５には次の現象が発生する。すなわち進行
サージ電圧でこの時逆変換器側の直流線路端がも
し開放状態にあると線路端末反射の現象により前
記のサージ電圧は益々上昇し、送電線に接続され
ている機器に多大の電圧ストレスを与え最悪状態
では機器を絶縁破壊に至らしめる。従つて、逆変
換器側直流端子が開放されている場合には直流線
路電圧を徐々に上昇させてやる必要があり、瞬時
投入をさけることで大きな過電圧の発生を防ぐ必
要がある。そこで本発明の場合には第１図におけ
る起動時電圧パターン発生器１４によつて第２図
Vdに示すように直流送電電圧がゆるやかな立上
りを示すための制御動作を与える。即ち、平均直
流起電力Edrと変圧器バルブ側線間電圧E1を用い、
cos-1Edr／1.35E1を満足するような制御角αとなるよ う、順変換器の起動と同時に位相制御角αを180゜
近傍から徐々に定格運転時の15゜あたりまで減少
させてやることにより異常な過電圧の発生を伴う
ことなく直流線路電圧を定格電圧付近まで上昇さ
せるものである。尚、このときには順変換器から
流れ出す電流は直流送電線を充電するだけである
ので実質的に殆んど流れることはない。一方逆変
換器側の平均直流起電力をEd1で表わすと、変換
器の位相制御角βとの間には(2)式のような関係が
ある。
すなわち、
Ed1＝1.35E1′cosβ ……(2)
ここでE1′は逆変換器用変圧器のバルブ側線間電
圧で、既に充電されている直流線路電圧に等しい
逆変換器起動力を与える位相制御角βを決定する
のは極めて容易であり、例えば第１図の起動位相
決定回路１５で起動位相制御角を決定する。実際
の運転時においては逆変換起電力は順変換起電力
より小さくすることによつて直流送電線に電位差
を与え送電電流を流すので直流送電線電圧により
わずかに低い逆変換器電力を生ずる位相制御角β
を与え逆変換器を起動し直流電流を流す。このよ
うにして直流電流が流れ出すと、前記の制御選択
回路１２は電流制御回路１６の出力を選択し、ま
た制御選択回路１３は電圧制御回路１７の出力を
選択することによつて安定な送電を行う。ここ
で、本発明における変換器起動のタイムチヤート
を第２図に示す。第２図において、まずイは順変
換器１を起動する時点でイないしロにかけて第１
図に示す電圧パターン発生回路１４で発生される
電圧パターンに従つて、徐々に直流線路電圧Vd
を上昇させ、その後ハの時点で逆変換器２を起動
させ直流電流Idの通電を開始させる。このとき従
来方式であるバイパスバルブ、あるいはバイパス
ペアを用いて起動すると、起動直後の直流電流は
電流断続限界を考慮し定格電流の10％内外として
いるが、順変換器１の位相制御角αが、α＝90゜
に近く順変換器の発生する直流起電力Ed〓のリツ
プルは大変大きくなる。ところが位相制御角αが
15゜付近では直流起電力Ed〓のリツプルは極めて小
さくなる。この位相制御の様子を第３図に示し
た。また、α＝15゜のときの順変換器起電力Ed〓に
対応する逆変換器の発生起電力Ed1においてもリ
ツプルは小さくなるため、本発明による逆変換器
起動直後の直流電流は従来のバイパスバルブ、あ
るいはバイパスペアを用いて起動する方式に比べ
て1/3〜1/4に下げることが可能である。そして、
起動時の変換器の位相制御角が小さいこと、及び
起動直後の直流電流値が小さくできることによ
り、直流送電系統起動時の無効電力消費を極めて
小さな値に抑えることが出来る。
圧で、既に充電されている直流線路電圧に等しい
逆変換器起動力を与える位相制御角βを決定する
のは極めて容易であり、例えば第１図の起動位相
決定回路１５で起動位相制御角を決定する。実際
の運転時においては逆変換起電力は順変換起電力
より小さくすることによつて直流送電線に電位差
を与え送電電流を流すので直流送電線電圧により
わずかに低い逆変換器電力を生ずる位相制御角β
を与え逆変換器を起動し直流電流を流す。このよ
うにして直流電流が流れ出すと、前記の制御選択
回路１２は電流制御回路１６の出力を選択し、ま
た制御選択回路１３は電圧制御回路１７の出力を
選択することによつて安定な送電を行う。ここ
で、本発明における変換器起動のタイムチヤート
を第２図に示す。第２図において、まずイは順変
換器１を起動する時点でイないしロにかけて第１
図に示す電圧パターン発生回路１４で発生される
電圧パターンに従つて、徐々に直流線路電圧Vd
を上昇させ、その後ハの時点で逆変換器２を起動
させ直流電流Idの通電を開始させる。このとき従
来方式であるバイパスバルブ、あるいはバイパス
ペアを用いて起動すると、起動直後の直流電流は
電流断続限界を考慮し定格電流の10％内外として
いるが、順変換器１の位相制御角αが、α＝90゜
に近く順変換器の発生する直流起電力Ed〓のリツ
プルは大変大きくなる。ところが位相制御角αが
15゜付近では直流起電力Ed〓のリツプルは極めて小
さくなる。この位相制御の様子を第３図に示し
た。また、α＝15゜のときの順変換器起電力Ed〓に
対応する逆変換器の発生起電力Ed1においてもリ
ツプルは小さくなるため、本発明による逆変換器
起動直後の直流電流は従来のバイパスバルブ、あ
るいはバイパスペアを用いて起動する方式に比べ
て1/3〜1/4に下げることが可能である。そして、
起動時の変換器の位相制御角が小さいこと、及び
起動直後の直流電流値が小さくできることによ
り、直流送電系統起動時の無効電力消費を極めて
小さな値に抑えることが出来る。
従つて、本発明によれば直流送電系統起動時に
おいて順変換器、逆変換器とも交流系統電圧と変
換器電流との位相差を小さくする如く位相制御
し、かつ起動時の直流電流を小さくすることがで
きるので起動時の無効電力消費を極めて小さくで
き直流送電系統起動時に変換器が接続されている
交流系統に与える無効電力の擾乱をほとんど皆無
となし得る顕著な効果がある。
おいて順変換器、逆変換器とも交流系統電圧と変
換器電流との位相差を小さくする如く位相制御
し、かつ起動時の直流電流を小さくすることがで
きるので起動時の無効電力消費を極めて小さくで
き直流送電系統起動時に変換器が接続されている
交流系統に与える無効電力の擾乱をほとんど皆無
となし得る顕著な効果がある。
なお、直流送電系統の起動が完了したあとは第
２図ニないしホに示すように直流電流を徐々に増
加させて定格送電電力まで増加させて行くので、
この時にも無効電力増加は少くでき、別途無効電
力補償器を設けるにしても充分に変換器が消費す
る無効電力増加に合わせて制御することができ交
流系統に大きな無効電力擾乱を与えることはなく
なる。
２図ニないしホに示すように直流電流を徐々に増
加させて定格送電電力まで増加させて行くので、
この時にも無効電力増加は少くでき、別途無効電
力補償器を設けるにしても充分に変換器が消費す
る無効電力増加に合わせて制御することができ交
流系統に大きな無効電力擾乱を与えることはなく
なる。
また、第１図においては起動後に順変換器が直
流電流制御、逆変換器が直流電圧制御を行う順序
動作の説明をしたが、これら両者の制御は逆であ
つても本発明が適用しうること多言を要しない。
更に、逆変換器が起動後に定余裕角制御を行う場
合でも本発明は適用できることもちろんである。
また、第１図においては順変換器、逆変換器がそ
れぞれ１台の場合について説明したが、変換器が
２つ以上直列、あるいは並列に構成されていても
かまわない。
流電流制御、逆変換器が直流電圧制御を行う順序
動作の説明をしたが、これら両者の制御は逆であ
つても本発明が適用しうること多言を要しない。
更に、逆変換器が起動後に定余裕角制御を行う場
合でも本発明は適用できることもちろんである。
また、第１図においては順変換器、逆変換器がそ
れぞれ１台の場合について説明したが、変換器が
２つ以上直列、あるいは並列に構成されていても
かまわない。
第１図は本発明の一実施例である直流送電系統
のブロツク図、第２図及び第３図は動作説明用の
波形図である。 １，２……３相ブリツジサイリスタ変換器、
３，４……直流リアクトル、５……直流送電線、
６，７……変換器用変圧器、８，９……交流母
線、１０，１１……位相制御装置、１２，１３…
…制御選択回路、１４……電圧パターン発生器、
１５……起動位相決定器、１６……直流電流制御
回路、１７……直流電圧制御回路。
のブロツク図、第２図及び第３図は動作説明用の
波形図である。 １，２……３相ブリツジサイリスタ変換器、
３，４……直流リアクトル、５……直流送電線、
６，７……変換器用変圧器、８，９……交流母
線、１０，１１……位相制御装置、１２，１３…
…制御選択回路、１４……電圧パターン発生器、
１５……起動位相決定器、１６……直流電流制御
回路、１７……直流電圧制御回路。
Claims (1)
- １ 直流送電系統の起動時に直流送電線に直流電
圧を与える順変換器と、前記順変換器に点弧位相
制御指令を与える第１位相制御回路と、前記第１
位相制御回路に系統起動時のみ直流送電電圧がゆ
るやかな立上りとなるようなパターン信号を与え
る起動時電圧パターン発生器と、前記順変換され
た直流電圧を直流送電線を介し受電側に伝達する
逆変換器と、この逆変換器に点弧位相制御信号を
与える第２位相制御回路と、前記第２位相制御回
路に系統起動時のみ直流送電線電圧よりわずかに
低い逆変換器起電力を生ずる位相制御角を与える
起動位相決定器とを備え、前記変換器側の出力直
流電圧が所定値に達してから前記逆変換器側の直
流電流を流す如く順序起動を行うようにしたこと
を特徴とする直流送電系統の起動方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57084280A JPS58201525A (ja) | 1982-05-19 | 1982-05-19 | 直流送電系統の起動方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57084280A JPS58201525A (ja) | 1982-05-19 | 1982-05-19 | 直流送電系統の起動方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58201525A JPS58201525A (ja) | 1983-11-24 |
| JPH027252B2 true JPH027252B2 (ja) | 1990-02-16 |
Family
ID=13826039
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57084280A Granted JPS58201525A (ja) | 1982-05-19 | 1982-05-19 | 直流送電系統の起動方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58201525A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3070827B1 (en) * | 2015-03-16 | 2022-09-07 | General Electric Technology GmbH | Start-up of hvdc networks |
-
1982
- 1982-05-19 JP JP57084280A patent/JPS58201525A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58201525A (ja) | 1983-11-24 |
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