JPH07101974B2 - 周波数変換装置 - Google Patents
周波数変換装置Info
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- JPH07101974B2 JPH07101974B2 JP60162066A JP16206685A JPH07101974B2 JP H07101974 B2 JPH07101974 B2 JP H07101974B2 JP 60162066 A JP60162066 A JP 60162066A JP 16206685 A JP16206685 A JP 16206685A JP H07101974 B2 JPH07101974 B2 JP H07101974B2
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- control circuit
- converter
- voltage
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/60—Arrangements for transfer of electric power between AC networks or generators via a high voltage DC link [HVCD]
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- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野］ 本発明は、直流送電あるいは交流系統の連系に使用され
る順変換器動作する変換装置と、逆変換器動作をする変
換装置から成る周波数変換装置に関するものである。
る順変換器動作する変換装置と、逆変換器動作をする変
換装置から成る周波数変換装置に関するものである。
［発明の技術的背景と問題点］ 従来の周波数変換装置の概略構成とその制御回路の概略
ブロック図を第４図に示す。周波数変換装置の主回路
は、順変換器動作をする変換器５−１と、逆変換動作を
する変換器５−２の直流側が相互に直流線路７で接続さ
れるように構成され、各変換装置は他励式変換器5,直流
リアクトル４及び変換器用変圧器3,しゃ断器２で構成さ
れ、それぞれの変換装置の交流側は交流系統１−1,1−
２にそれぞれ接続されている。かゝる周波数変換装置
は、融通電力が電力基準値に追従する様に制御されてい
る。周波数変換装置全体として、１つの定電力制御回路
が設けられており、その定電力制御回路は、第４図に示
すように構成されている。電力設定器21で融通電力の電
力基準値（Pdp）が設定され、融通電力は電力検出器22
で検出され、検出された電力検出値信号（Pd）と、前記
電力基準値（Pdp）が加算器23で図示の極性で加算さ
れ、電力制御調整器24に入力される。
ブロック図を第４図に示す。周波数変換装置の主回路
は、順変換器動作をする変換器５−１と、逆変換動作を
する変換器５−２の直流側が相互に直流線路７で接続さ
れるように構成され、各変換装置は他励式変換器5,直流
リアクトル４及び変換器用変圧器3,しゃ断器２で構成さ
れ、それぞれの変換装置の交流側は交流系統１−1,1−
２にそれぞれ接続されている。かゝる周波数変換装置
は、融通電力が電力基準値に追従する様に制御されてい
る。周波数変換装置全体として、１つの定電力制御回路
が設けられており、その定電力制御回路は、第４図に示
すように構成されている。電力設定器21で融通電力の電
力基準値（Pdp）が設定され、融通電力は電力検出器22
で検出され、検出された電力検出値信号（Pd）と、前記
電力基準値（Pdp）が加算器23で図示の極性で加算さ
れ、電力制御調整器24に入力される。
電力制御調整器24の出力である電流基準値信号（Idp）3
1は順変換器動作をしている他励式変換器５−１の制御
装置及び逆変換器動作をする他励式変換器５−２の制御
装置に入力される。制御装置には定電流制御回路が設け
られており、定電流制御回路は、直流電流検出器32,加
算器33,直流電流調整器34とで構成され、前記電流基準
値信号31に直流電流が追従するように制御される。逆変
換器動作をする他励式変換器５−２には、逆変換器動作
をさせるために必要な電流マージン信号（△Idp）が電
流マージン設定器35から加算器33−２に入力されている
と共に転流失敗を防止し、最小の余裕角を確保して逆変
換器動作をさせるための定余裕角制御回路36が具備さ
れ、進み優先回路37で電流制御調整器34−２の出力（定
電流制御回路の出力）と定余裕角制御回路36の出力で、
変換器５−２の制御進み角として進んでいる方が選択さ
れるように構成されている。
1は順変換器動作をしている他励式変換器５−１の制御
装置及び逆変換器動作をする他励式変換器５−２の制御
装置に入力される。制御装置には定電流制御回路が設け
られており、定電流制御回路は、直流電流検出器32,加
算器33,直流電流調整器34とで構成され、前記電流基準
値信号31に直流電流が追従するように制御される。逆変
換器動作をする他励式変換器５−２には、逆変換器動作
をさせるために必要な電流マージン信号（△Idp）が電
流マージン設定器35から加算器33−２に入力されている
と共に転流失敗を防止し、最小の余裕角を確保して逆変
換器動作をさせるための定余裕角制御回路36が具備さ
れ、進み優先回路37で電流制御調整器34−２の出力（定
電流制御回路の出力）と定余裕角制御回路36の出力で、
変換器５−２の制御進み角として進んでいる方が選択さ
れるように構成されている。
位相制御回路38は前記定電流制御回路あるいは定余裕角
制御回路からの信号を受けて変換器５の制御進み角を決
定し、変換器５の点弧信号をパルス増巾器39を介して変
換器５に送出する。以上のように構成されて周波数変換
装置の融通電力は前記電力基準値に追従するように制御
され、順変換器動作をする変換装置は直流電流を制御を
し、逆変換器動作をする変換装置は他励式変換器５−２
の余裕角を一定にするように制御されるのが一般的であ
り、かゝる技術は公知の技術であるので詳細な説明は省
略する。
制御回路からの信号を受けて変換器５の制御進み角を決
定し、変換器５の点弧信号をパルス増巾器39を介して変
換器５に送出する。以上のように構成されて周波数変換
装置の融通電力は前記電力基準値に追従するように制御
され、順変換器動作をする変換装置は直流電流を制御を
し、逆変換器動作をする変換装置は他励式変換器５−２
の余裕角を一定にするように制御されるのが一般的であ
り、かゝる技術は公知の技術であるので詳細な説明は省
略する。
かゝる周波数変換装置では、協調をはかって運転するた
めに順変換器動作する変換装置の制御装置と、逆変換器
動作をする変換装置の制御装置に、定電力制御回路の出
力である前記電流基準値信号31を入力する必要がある。
直流送電系では当然のことながら各変換器５−1,5−２
は互いに離れた地点に設置されるので前記電流基準値信
号31を伝送するためにマイクロ回線等を利用した伝送装
置が必要であった。
めに順変換器動作する変換装置の制御装置と、逆変換器
動作をする変換装置の制御装置に、定電力制御回路の出
力である前記電流基準値信号31を入力する必要がある。
直流送電系では当然のことながら各変換器５−1,5−２
は互いに離れた地点に設置されるので前記電流基準値信
号31を伝送するためにマイクロ回線等を利用した伝送装
置が必要であった。
［発明の目的］ 本発明の目的は定電力制御回路の出力を伝送する必要の
ない周波数変換装置を提供することにある。
ない周波数変換装置を提供することにある。
［発明の概要］ 本発明は、順変換器として動作する変換装置と逆変換器
として動作する自励式逆変換装置で周波数変換装置を構
成し、前記変換装置の制御装置の主制御として定電力制
御回路、従制御として定電流制御回路を設け、前記自励
式逆変換装置の制御装置の主制御として定電圧制御回
路、従制御として相差角制御回路を設けて、前記変換装
置側で、融通電力の設定をして融通電力を制御し、前記
自励式変換装置側で直流電圧を制御することにより、融
通電力を制御するようにしたものである。
として動作する自励式逆変換装置で周波数変換装置を構
成し、前記変換装置の制御装置の主制御として定電力制
御回路、従制御として定電流制御回路を設け、前記自励
式逆変換装置の制御装置の主制御として定電圧制御回
路、従制御として相差角制御回路を設けて、前記変換装
置側で、融通電力の設定をして融通電力を制御し、前記
自励式変換装置側で直流電圧を制御することにより、融
通電力を制御するようにしたものである。
［発明の実施例］ 本発明の実施の一例として周波数変換装置の概略構成
と、その制御回路の概略ブロック図を第１図に示す。従
来例で説明した機能と同一のものは同一符号を付し、以
下詳細説明を省略する。
と、その制御回路の概略ブロック図を第１図に示す。従
来例で説明した機能と同一のものは同一符号を付し、以
下詳細説明を省略する。
順変換器動作をする変換装置の制御装置は、主制御とし
て電力設定器21,融通電力を検出する電力検出器22,加算
器23,電力制御調整器24とで構成される定電力制御回路
と、従制御として、直流電流基準値信号31,直流電流検
出器32,加算器33,直流電流制御調整器34とから構成され
る定電流制御回路と、位相制御回路38,点弧信号を他励
式変換器５に送出するパルス増巾回路39とで構成され
る。
て電力設定器21,融通電力を検出する電力検出器22,加算
器23,電力制御調整器24とで構成される定電力制御回路
と、従制御として、直流電流基準値信号31,直流電流検
出器32,加算器33,直流電流制御調整器34とから構成され
る定電流制御回路と、位相制御回路38,点弧信号を他励
式変換器５に送出するパルス増巾回路39とで構成され
る。
逆変換器動作をする自励式変換装置は一例として第２図
に示すように、ゲート・ターンオフサイリスタ11−１〜
11−６と、ダイオード12−１〜12−６を逆並列接続した
回路を３相結線した自励式逆変換器６を具備して構成さ
れている。自励式逆変換装置は従制御として一般にフェ
ーズロックループ回路（PLL回路）と呼称されるPLL回路
を利用した相差角制御回路が設けられている。相差角制
御回路は逆変換器動作をする自励式逆変換装置の交流系
統１−２即ち、受電系統の電圧を検出し、位相差検出回
路41に入力するための電圧変成器40とカウンター回路45
の出力と前記受電系統の電圧の位相差を検出する位相差
検出回路41と、位相差検出回路41の出力信号である位相
差信号と後述する主制御回路の出力信号である相差角基
準信号49とを図示の極性で加算する加算器42と加算器42
の出力である誤差信号を誤差増巾し、前記相差角基準値
信号に、前記位相差検出回路41の出力信号である位相差
信号が追従するように制御するための相差角制御調整器
43と相差角制御回路43の出力信号が増加すると発振周波
数が増加し、前記相差角制御回路43の出力信号が減少す
るとその発振周波数が減少する電圧制御形発振回路44と
電圧制御形発振回路45の出力信号を前記位相差検出回路
41の入力信号として適切な信号に変換し、かつ、自励式
逆変換器６の点弧信号として適切な信号に変換するため
のカウンター回路45とで構成され、パルス増巾回路46
は、前記カウンター回路45の点弧信号を自励式逆変換器
６に送出する。自励式逆変換装置の主制御は、定電圧制
御回路として動作し、直流電圧を設定するための直流電
圧設定器51と直流電圧を直流電圧を検出する直流電圧検
出器52と前記直流電圧設定器51の出力信号である直流電
圧基準値信号と前記直流電圧検出器52の出力信号である
直流電圧検出値信号とを図示の極性で加算する加算器53
と、加算器53の出力信号である誤差信号を反転誤差増巾
して直流電圧を制御する反転式の直流電圧調整器54とで
構成される。自励式逆変換装置の制御装置としては主制
御の定電圧制御回路の出力（直流電圧調整器54の出力）
信号が従制御の相差角制御回路の相差角基準信号49とな
るように構成される。
に示すように、ゲート・ターンオフサイリスタ11−１〜
11−６と、ダイオード12−１〜12−６を逆並列接続した
回路を３相結線した自励式逆変換器６を具備して構成さ
れている。自励式逆変換装置は従制御として一般にフェ
ーズロックループ回路（PLL回路）と呼称されるPLL回路
を利用した相差角制御回路が設けられている。相差角制
御回路は逆変換器動作をする自励式逆変換装置の交流系
統１−２即ち、受電系統の電圧を検出し、位相差検出回
路41に入力するための電圧変成器40とカウンター回路45
の出力と前記受電系統の電圧の位相差を検出する位相差
検出回路41と、位相差検出回路41の出力信号である位相
差信号と後述する主制御回路の出力信号である相差角基
準信号49とを図示の極性で加算する加算器42と加算器42
の出力である誤差信号を誤差増巾し、前記相差角基準値
信号に、前記位相差検出回路41の出力信号である位相差
信号が追従するように制御するための相差角制御調整器
43と相差角制御回路43の出力信号が増加すると発振周波
数が増加し、前記相差角制御回路43の出力信号が減少す
るとその発振周波数が減少する電圧制御形発振回路44と
電圧制御形発振回路45の出力信号を前記位相差検出回路
41の入力信号として適切な信号に変換し、かつ、自励式
逆変換器６の点弧信号として適切な信号に変換するため
のカウンター回路45とで構成され、パルス増巾回路46
は、前記カウンター回路45の点弧信号を自励式逆変換器
６に送出する。自励式逆変換装置の主制御は、定電圧制
御回路として動作し、直流電圧を設定するための直流電
圧設定器51と直流電圧を直流電圧を検出する直流電圧検
出器52と前記直流電圧設定器51の出力信号である直流電
圧基準値信号と前記直流電圧検出器52の出力信号である
直流電圧検出値信号とを図示の極性で加算する加算器53
と、加算器53の出力信号である誤差信号を反転誤差増巾
して直流電圧を制御する反転式の直流電圧調整器54とで
構成される。自励式逆変換装置の制御装置としては主制
御の定電圧制御回路の出力（直流電圧調整器54の出力）
信号が従制御の相差角制御回路の相差角基準信号49とな
るように構成される。
一般に自励式逆変換器６の出力電圧をEo,交流系統１−
２の系統電圧をEtとし前記出力電圧EOと前記系統電圧Et
との間のリアクタンスをXs,又電圧の位相差即ち相差角
をδとすると、そのベクトル図は第３図に示すようにな
り、自励式逆変換器６から交流系統１−２に融通される
電力Ｐは で表わされるのは衆知の事実である。
２の系統電圧をEtとし前記出力電圧EOと前記系統電圧Et
との間のリアクタンスをXs,又電圧の位相差即ち相差角
をδとすると、そのベクトル図は第３図に示すようにな
り、自励式逆変換器６から交流系統１−２に融通される
電力Ｐは で表わされるのは衆知の事実である。
ところで本発明では、順変換器動作をする変換装置は主
制御として融通電力を制御する定電力制御回路と従制御
として直流電流を制御する定電流制御回路を具備してい
るので、今、例えば電力設定器21を操作して電力基準値
（Pdp）を増加させ融通電力を増加させようとすると、
電力制御調整器24の出力である直流電流基準値信号31が
増加し、周波数変換装置の直流電流が増加することとな
る。一方、自励式逆変換装置側での動作を考えると、リ
アクタンスXsは一定の値であり、又、交流系統１−２の
電圧は一定であるので前記相差角δが一定であると仮定
すると前記（１）式で自励式逆変換器６の出力電圧Eoが
変化することになる。ところで、自励式逆変換器６の出
力電圧Eoと自励式逆変換器６の入力電圧がある直流電圧
Edとは比例の関係にあることは衆知の事実であるので、
先に仮定したように、相差角δが一定であると前記直流
電圧Edが増加することになる。
制御として融通電力を制御する定電力制御回路と従制御
として直流電流を制御する定電流制御回路を具備してい
るので、今、例えば電力設定器21を操作して電力基準値
（Pdp）を増加させ融通電力を増加させようとすると、
電力制御調整器24の出力である直流電流基準値信号31が
増加し、周波数変換装置の直流電流が増加することとな
る。一方、自励式逆変換装置側での動作を考えると、リ
アクタンスXsは一定の値であり、又、交流系統１−２の
電圧は一定であるので前記相差角δが一定であると仮定
すると前記（１）式で自励式逆変換器６の出力電圧Eoが
変化することになる。ところで、自励式逆変換器６の出
力電圧Eoと自励式逆変換器６の入力電圧がある直流電圧
Edとは比例の関係にあることは衆知の事実であるので、
先に仮定したように、相差角δが一定であると前記直流
電圧Edが増加することになる。
本発明では、前述したように、主制御として定電圧制御
回路、従制御として相差角制御回路が設けられている。
従って直流電圧Edが増加すると定電圧制御調整器54の出
力信号である相差角基準値信号49が増加することとな
る。従制御の相差角制御回路は、前記相差角基準値信号
49が増加するので相差角基準値信号49に追従するよう
に、位相差検出回路の入力信号が変化することになる。
こゝで位相差検出回路41の一方の入力は、交流系統１−
２の系統電圧であるのでもう一方の入力であるカウンタ
ー回路45の信号が変化することになるがこの信号は第１
図で示すように自励式逆変換器６の点弧信号に相当して
いるので、自励式逆変換器６の出力電圧の位相と交流系
統１−２との位相差、即ち、相差角δが前記位相差基準
信号49に追従して増加することになる。以上の動作によ
り、相差角δが増加し、直流電圧は直流電圧設定器51
で、設定された直流電圧に制御され、相差角δが変化す
ることになる。
回路、従制御として相差角制御回路が設けられている。
従って直流電圧Edが増加すると定電圧制御調整器54の出
力信号である相差角基準値信号49が増加することとな
る。従制御の相差角制御回路は、前記相差角基準値信号
49が増加するので相差角基準値信号49に追従するよう
に、位相差検出回路の入力信号が変化することになる。
こゝで位相差検出回路41の一方の入力は、交流系統１−
２の系統電圧であるのでもう一方の入力であるカウンタ
ー回路45の信号が変化することになるがこの信号は第１
図で示すように自励式逆変換器６の点弧信号に相当して
いるので、自励式逆変換器６の出力電圧の位相と交流系
統１−２との位相差、即ち、相差角δが前記位相差基準
信号49に追従して増加することになる。以上の動作によ
り、相差角δが増加し、直流電圧は直流電圧設定器51
で、設定された直流電圧に制御され、相差角δが変化す
ることになる。
以上まとめて、順変換器動作をしている変換装置の制御
装置で融通電力を増加させようとして、電力基準値Pdp
を増加させると、自励式逆変換装置の制御装置は、直流
電圧を一定に保ちつつ相差角δを増加させて融通電力を
交流系統１−２に送電するように動作する。逆に電力基
準値Pdpを減少させた場合には以上説明した動作と逆の
動作を行ない直流電圧を一定に保ちつつ相差角δが減少
することは明らかである。
装置で融通電力を増加させようとして、電力基準値Pdp
を増加させると、自励式逆変換装置の制御装置は、直流
電圧を一定に保ちつつ相差角δを増加させて融通電力を
交流系統１−２に送電するように動作する。逆に電力基
準値Pdpを減少させた場合には以上説明した動作と逆の
動作を行ない直流電圧を一定に保ちつつ相差角δが減少
することは明らかである。
即ち、本発明によれば電力基準Pdpに相当した融通電力
が、直流電圧を一定に保ちつつ交流系統１−１から交流
系統１−２に送電される。
が、直流電圧を一定に保ちつつ交流系統１−１から交流
系統１−２に送電される。
［発明の効果］ 以上説明のように、本発明によれば順変換器動作をする
変換装置の制御装置と自励式逆変換装置の制御装置との
間に融通電力に関連した制御信号を授受することなく、
即ち、従来例の電流基準値信号を相互に伝送する必要が
ない、周波数変換装置を具現することができる。
変換装置の制御装置と自励式逆変換装置の制御装置との
間に融通電力に関連した制御信号を授受することなく、
即ち、従来例の電流基準値信号を相互に伝送する必要が
ない、周波数変換装置を具現することができる。
第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
自励式逆変換器の一例を示す主回路構成図、第３図は自
励式逆変換装置の動作を説明するためのベクトル図、第
４図は従来例を示すブロック図である。 １−1,1−２……交流系統、２−1,2−２……しゃ断器 ３−1,3−２……交換器用変圧器 ４−1,4−２……直流リアクトル 5,5−1,5−２……他励式変換器 ６……自励式逆変換器、７……直流線路 11−１〜11−６……ゲートターンオフサイリスタ 12−１〜12−６……ダイオード、21……電力設定器 22……電力検出器、23,33,42,53……加算器 24……電力制御調整器、31……直流電流基準値信号 32−1,32−２……直流電流検出器 34……直流電流制御調整器 36……定余裕角制御回路、37……進み優先回路 38,38−1,38−２……位相制御回路 39,39−1,39−２……パルス増巾回路 35……電流マージン設定器、40……電圧変成器 41……位相差検出回路、43……相差角制御調整器 44……電圧制御形発振回路、45……カウンター回路 46……パルス増巾回路、51……直流電圧設定器 52……直流電圧検出器、54……直流電圧制御調整器 49……相差角基準信号
自励式逆変換器の一例を示す主回路構成図、第３図は自
励式逆変換装置の動作を説明するためのベクトル図、第
４図は従来例を示すブロック図である。 １−1,1−２……交流系統、２−1,2−２……しゃ断器 ３−1,3−２……交換器用変圧器 ４−1,4−２……直流リアクトル 5,5−1,5−２……他励式変換器 ６……自励式逆変換器、７……直流線路 11−１〜11−６……ゲートターンオフサイリスタ 12−１〜12−６……ダイオード、21……電力設定器 22……電力検出器、23,33,42,53……加算器 24……電力制御調整器、31……直流電流基準値信号 32−1,32−２……直流電流検出器 34……直流電流制御調整器 36……定余裕角制御回路、37……進み優先回路 38,38−1,38−２……位相制御回路 39,39−1,39−２……パルス増巾回路 35……電流マージン設定器、40……電圧変成器 41……位相差検出回路、43……相差角制御調整器 44……電圧制御形発振回路、45……カウンター回路 46……パルス増巾回路、51……直流電圧設定器 52……直流電圧検出器、54……直流電圧制御調整器 49……相差角基準信号
Claims (1)
- 【請求項１】一方の交流系統に交流側端子が接続され直
流側端子が直流リアクトルを介して直流回路に接続され
る順変換器として動作する他励式変換器と、他方の交流
系統に交流側端子が接続され直流側端子が前記直流回路
に接続される逆変換器として動作する自励式逆変換装置
と、前記一方の交流系統から前記他方の交流系統へ融通
する電力を制御するために前記他励式変換器側に設けら
れる定電力制御回路と、該定電力制御回路の出力信号を
電流基準信号として印加される定電流制御回路と、該定
電流制御回路の出力信号が印加され前記他励式変換器の
点弧位相を制御する位相制御回路と、前記直流回路の電
圧を制御するために前記自励式逆変換装置側に設けられ
る定電圧制御回路と、該定電圧制御回路の出力信号を前
記他方の系統電圧と前記自励式逆変換装置が発生する電
圧との相差角基準として印加される相差角制御回路と、
該相差角制御回路の出力信号に応じて前記自励式逆変換
装置の点弧タイミングを制御するゲート制御回路を具備
した周波数変換装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60162066A JPH07101974B2 (ja) | 1985-07-24 | 1985-07-24 | 周波数変換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60162066A JPH07101974B2 (ja) | 1985-07-24 | 1985-07-24 | 周波数変換装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6225830A JPS6225830A (ja) | 1987-02-03 |
| JPH07101974B2 true JPH07101974B2 (ja) | 1995-11-01 |
Family
ID=15747441
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60162066A Expired - Lifetime JPH07101974B2 (ja) | 1985-07-24 | 1985-07-24 | 周波数変換装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07101974B2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5514176B2 (ja) * | 1972-05-01 | 1980-04-14 | ||
| JPS5833774B2 (ja) * | 1976-03-15 | 1983-07-22 | 株式会社東芝 | 周波数変換装置の制御装置 |
-
1985
- 1985-07-24 JP JP60162066A patent/JPH07101974B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6225830A (ja) | 1987-02-03 |
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