JPH05284657A - 交直変換システムの制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】非同期運転する多重系の変換器共通制御装置に
おいて外部からの制御信号に対して常時同じ演算結果を
出力する制御装置を得ることにある。 【構成】複数の交直変換器の融通電力の制御を、少なく
とも２重系構成にして各構成はれぞれを非同期運転する
交直変換システムの制御装置において、融通電力量設定
値、緊急融通電力量設定値、緊急融通電力方向信号、緊
急融通電力指令信号を入力するデジタル入力回路２２を
介して入力し、融通電力量指令値を演算するＣＰＵ１７
と、それぞれ系の変換器制御装置６間の内部の融通電力
指令値のデータを相互に交換するシリアル通信回路２３
と、この通信回路２３により交換したデータと各々の制
御装置の演算した融通電力指令値を外部からの信号によ
って選択する選択回路９と、この選択回路９の出力を最
終の融通電力指令値として出力するシリアル通信回路２
３を具備したもの。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は直流送電システムあるい
は、周波数変換装置に使用される交直変換システムの制
御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図３は従来の交直変換システムの１例を
示すもので、１は変換器用変圧器、２はサイリスタ変換
器、３は直流リアクトル、４はゲートパルス発生器、５
は１２相制御装置、６は変換器共通制御装置、７は交流
電力検出回路、８は定電力制御（ＡＰＲ）回路、１０は
融通電力量設定値演算回路、１１は緊急融通電力量設定
値演算回路、１２は切り替えスイッチ、１３は前値保持
回路、１４は融通電力量設定値ａ，緊急融通電力量設定
値ｂ，緊急融通電力指令信号ｃ，緊急電力融通方向信号
ｄを出力する直接制御装置、１５は周波数６０Ｈｚの交
流系統、１６は周波数５０Ｈｚの交流系統である。

【０００３】図３の変換器共通制御装置６の実際の構成
（Ａ系およびＢ系のいずれも同一である）は、図４に示
すように、ＣＰＵ１７、メモリ１８、タイマー２０、割
込制御回路２１、ディジタル入力回路２２、シリアル通
信回路２３からなっている。

【０００４】タイマー２０により一定周期でパルスが発
生すると、割込制御回路２１からＣＰＵ１７に信号が入
力され、メモリ１８に記憶されているプログラムによ
り、図２に示すタイマー割り込みプログラムを実行す
る。はじめに、上位の直接制御装置１４より変換器共通
制御装置６のＡ系、Ｂ系へ融通電力量設定値ａが出力さ
れ、融通電力量設定値演算回路１０にて平常の融通電力
指令値Pdp を計算する。

【０００５】次に、交流電力トランスデューサから変換
器の出力電力を検出し、平常の融通電力指令値Pdp と融
通電力量が等しくなるように、定電力制御用１次遅れ演
算（ＡＰＲ演算）を行い、この演算結果を１２相制御装
置５の電流指令値Idp として出力する。

【０００６】１２相制御装置５は変換器共通制御装置６
から受けた電流指令値Idp と交直変換システムの交流電
流または直流電流が等しくなるように定電流制御を行な
い適切な位相制御信号を、ゲートパルス発生器（ＰＧ）
４に出力する。ゲートパルス発生器４はサイリスタ変換
器２にゲートパルスを与える。このような制御システム
により周波数６０Ｈｚの交流系統１５と周波数５０Ｈｚ
の交流系統１６間で電力の融通を行う。

【０００７】さて、２つの交流系統間１５，１６で緊急
に電力を融通する場合の動作を以下に説明する。変換器
共通制御装置６は、外部から緊急融通電力信号設定値ｂ
（５０Ｈｚの交流系統１６から６０Ｈｚの交流系統１５
へ融通する時と、６０Ｈｚの交流系統１５から５０Ｈｚ
の交流系統１６へ融通する時の緊急融通電力量設定値は
別々に入力する）、緊急融通電力指令信号ｃ，緊急電力
融通方向信号ｄ（周波数５０Ｈｚの交流系統１６と周波
数６０Ｈｚの交流系統１５の間で電力融通を行う方向を
示す）が入力されると、その時点の緊急融通電力信号設
定値ｂを演算回路１１で変換した緊急融通電力設定値ｅ
を緊急融通電力方向信号ｄによって選択し、融通電力指
令値ａと加算または減算する。加算結果または減算結果
を前値保持回路１３によって保持し、これを切り換えス
イッチ１２によって出力を切り換えることによって、緊
急時の融通電力指令値を演算する。サイリスタ変換器２
の電力制御は、この緊急時の融通電力指令値に応じて行
われることになる。図２において、ｆはＡ系緊急融通電
力量設定値、ｇはＡ系緊急融通電力指令信号、ｈはＡ系
緊急融通電力方向指令信号、ｉはＡ系最終融通電力量、
ｋはＢ系融通電力量設定値、ｌはＢ系緊急融通電力量設
定値、ｍはＢ系緊急融通電力指令信号、ｎはＢ系緊急融
通電力方向指令信号、ｏはＢ系最終融通電力量、ｐはＡ
系・Ｂ系外部入力信号、ｑはＡ系外部読み込み信号、ｒ
はＢ系外部読み込み信号、ｔ１は融通電力量設定値出力
タイミング、ｔ２は緊急融通電力量設定値，融通電力指
令信号，緊急融通電力方向指令信号出力タイミングであ
る。

【０００８】

【発明が解決しょうとする課題】以上述べた従来の交直
変換システムの制御装置は、Ａ系とＢ系が互いに影響を
受けないように独立した構成となっており、変換器共通
制御装置６を非同期運転をする場合、演算結果のタイミ
ングがずれる。すなわち、図３において外部よりＡ系、
Ｂ系に融通電力量設定値ａの設定変更が図２に示すよう
なタイミングｔ１で、緊急融通電力設定値ｂ、緊急の融
通電力指令信号ｃ、緊急融通方向信号ｄが図２に示すよ
うなタイミングｔ２で入力される場合、Ａ系はタイミン
グｔ１の平常融通電力量設定値ａ（ｐｄ）と緊急融通電
力量設定値ｂとから最終融通電力量指令値ｉを演算す
る。Ｂ系は、融通電力量設定値ａの読み込み緊急融通電
力設定値ｂ、緊急融通電力指令信号ｃ、緊急電力融通方
向信号ｄの読み込みに対して１回遅れるため、ｔ１の前
の融通電力設定値ａ（ｐｄ）と緊急融通電力設定値ｂと
から最終融通電力量ｏを演算するためＡ系、Ｂ系で保持
する最終融通電力指令値の演算結果が異なる。変換器共
通制御装置６は演算結果によって電力融通方向及び、融
通電力指令値を上位直接制御装置に出力しており、系列
間で電力融通方向が逆になるケースが発生し正常な運転
を継続できなくなる不具合がある。

【０００９】一般に、緊急融通電力指令が上位直接制御
盤１４から入力されるのは、融通する系統の周波数が変
動（低下）した場合であり、このような緊急時に前述の
理由により交直変換システムの運転継続ができなくなる
と、電力系統の運用に重大な支障をきたす恐れがある。

【００１０】本発明は前述の不具合を解決し、非同期運
転する多重系の変換器共通制御装置において外部からの
制御信号に対して常時同じ演算結果を出力する交直変換
システムの制御装置を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、請求項１に対応する発明は、複数の交直変換器の融
通電力の制御を、少なくとも２重系構成にして各構成は
れぞれを非同期運転する交直変換システムの制御装置に
おいて、融通電力設定値、緊急融通電力設定値、緊急融
通電力方向信号、緊急融通電力指令信号を入力する入力
手段を介して入力し、融通電力指令値を演算する演算手
段と、それぞれ系の変換器制御装置間の内部の融通電力
指令値のデータを相互に交換する通信手段と、この通信
手段により交換したデータと各々の制御装置の演算した
融通電力指令値を外部からの信号によって選択する選択
手段と、この選択手段の出力を最終の融通電力指令値と
して出力する出力手段とを具備している。

【００１２】

【作用】請求項１に対応する発明によれば、少なくとも
２重系構成の最終の融通電力読み込みタイミングが異な
るため、内部演算結果（最終融通電力量）が系列間で異
なるようなケースが発生した場合にも、各系の変換器共
通制御装置は選択手段によって必ず同一の値を出力する
ため、確実に電力融通を実施できる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の一実施例について図１を参照
して説明する。図１の中で、図３と同じ部分の説明は省
略する。ここでは、Ａ系を中心に説明するが、Ｂ系につ
いては、ＡとＢを読みかえればよい。図３の融通電力量
設定値ａ、緊急融通電力量設定値ｂ、緊急融通電力方向
指令信号ｄ、緊急融通電力指令信号ｃを入力する入力回
路２２（図４）を介して入力し、融通電力指令値を演算
する演算回路例えばＣＰＵ１７（図４）と、それぞれ系
の変換器制御装置６（図４）間の内部の融通電力指令値
のデータを相互に交換するシリアル通信回路２３（図
４）と、このシリアル通信回路２３により交換したデー
タと各々の制御装置の演算した融通電力指令値を外部か
らの信号によって選択する選択回路９と、この選択回路
９の出力を最終の融通電力指令値として出力する出力回
路例えばシリアル通信回路２３（図４）から構成され
る。

【００１４】本発明の作用を図１を用いて説明する。Ａ
系の内部演算結果をＢ系変換器共通制御装置に出力する
手段、Ｂ系変換器共通制御装置からの演算結果をＡ系変
換器共通制御装置に入力する手段を用いて交換する。

【００１５】外部よりＡ系、Ｂ系に緊急融通電力設定値
ｂ、緊急融通電力指令信号ｃ、緊急電力融通方向信号ｄ
が入力されると、Ａ系の内部演算結果とＢ系変換器共通
制御装置の演算結果を緊急融通電力方向信号によって緊
急融通電力方向に対して最大となる演算結果を選択して
出力する。

【００１６】図１はそれぞれ系列間で各系の内部演算結
果を他系列変換器共通制御装置に出力し、他系列変換器
共通制御装置からの演算結果を入力する図４のシリアル
通信回路２３と、内部演算結果と他系変換器共通制御装
置からの演算結果を緊急融通電力方向信号ｄによって選
択出力する選択回路９から構成される。

【００１７】以下、このように構成された本実施例の動
作を説明する。平常の運転状態の時はＡ系Ｂ系のそれぞ
れ上位直接制御装置１４の出力の融通電力量設定値ａを
融通電力量演算回路１０にて演算した値を出力する。選
択回路９は緊急融通電力方向信号ｄが入力されると、Ａ
系の演算結果とＢ系の演算結果の内で、緊急融通電力方
向に対して最大となる値を、緊急融通電力方向信号ｄか
ら判断し選択出力する。１列をあげると、平常の運転状
態のとき６０Ｈｚ側交流系統から５０Ｈｚ交流系統側に
１００ＭＷの電力を融通している状態から、融通する電
力量を６０Ｈｚ側交流系統から５０Ｈｚ交流系統側に１
５０ＭＷに変更し、同時に緊急融通電力指令によりさら
に６０Ｈｚ側交流系統から５０Ｈｚ交流系統側に１００
ＭＷの電力を緊急融通するような場合を例にとって説明
する。

【００１８】このケースにおいて、先に述べたように片
系の前値保持回路１３は変更前の１００ＭＷを保持し、
緊急融通する電力量１００ＭＷを加算した２００ＭＷを
最終出力し、他の片系の前値保持回路１３は変更後の１
５０ＭＷを保持し、緊急融通する電力量を加算して２５
０ＭＷとなった場合、本発明によれば最終出力は両系と
も電力の融通方向に対して大きい値の２５０ＭＷを選択
して出力し系列間の出力は一致する。

【００１９】以上述べた実施例によれば、Ａ系Ｂ系の最
終の融通電力読み込みタイミングが異なるため、内部演
算結果（最終融通電力量）が系列間で異なるようなケー
スが発生した場合にも、Ａ系、Ｂ系の変換器共通制御装
置６は選択回路９によって必ず同一の値を出力するた
め、確実に電力融通を実施できるといった効果がある。
図１の例では２重系の場合について説明したが３重系以
上の場合においても同様である。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、多
重系変換器共通制御装置において、周波数低下時等の緊
急時に系列間で外部信号の読み込みタイミングのずれが
あっても、多重系の変換器共通装置の融通電力指令値を
一致させることができ、交直変換システムの運転が継続
でき、多重系により信頼性が高くなおかつ緊急時におい
ても確実に電力融通を行えるといった効果がある交直変
換システムの制御装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の交直変換システムの制御装置の実施例
を示す制御ブロック図。

【図２】図１の融通電力量指令値の演算のタイミングチ
ャート。

【図３】従来の交直変換システムの制御装置の一例を示
す制御ブロック図。

【図４】図１および図３の変換器共通制御装置を示すブ
ロック図。 １…変換器用変圧器、２…サイリスタ変換器、３…直流
リアクトル、４…ゲートパルス発生器、５…１２相制御
装置、６…変換器共通制御装置、７…交流電力検出回
路、８…定電力制御（ＡＰＲ）回路、９…選択回路、１
０…融通電力量設定値演算回路、１１…緊急融通電力量
設定値演算回路、１２…切り換えスイッチ、１３…前値
保持回路、１４…直接制御装置、１５…周波数６０Ｈｚ
の交流系統、１６…周波数５０Ｈｚの交流系統、１７…
ＣＰＵ、１８…メモリ、２０…タイマー、２１…割り込
み制御回路、２２…ディジタル入力回路、２３…シリア
ル通信回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の交直変換器の融通電力の制御を、
   少なくとも２重系構成にして各構成はれぞれを非同期運
   転する交直変換システムの制御装置において、 融通電力設定値、緊急融通電力設定値、緊急融通電力方
   向信号、緊急融通電力指令信号を入力する入力手段を介
   して入力し、融通電力指令値を演算する演算手段と、 それぞれ系の変換器制御装置間の内部の融通電力指令値
   のデータを相互に交換する通信手段と、 この通信手段により交換したデータと各々の制御装置の
   演算した融通電力指令値を外部からの信号によって選択
   する選択手段と、 この選択手段の出力を最終の融通電力指令値として出力
   する出力手段と、 を具備した交直変換システムの制御装置。