JPH07170761A - 回生制御逆変換装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、複数台並行して運転する場合にも、
回生電力分担を均等にすることができるようになる回生
制御逆変換装置を提供することにある。 【構成】直流側系統の電力を所定の電圧‐電流変換特性
の関係となるように逆変換装置を制御して直流側系統の
電圧に応じた交流電力に変換し、交流側系統に給電する
装置として、直流側系統の電圧を検知する第１検知手段
15,16 と、電圧‐電流変換特性を所望の特性とすべく、
調整する電圧‐電流変換特性調整手段21,22,29,24 と、
交流変換の開始点となる電圧値を設定する開始点設定手
段28と、第１検知手段による検知電圧が開始点を超える
とき、当該第１検知手段の検知電圧と予め設定した所望
の設定値との差に対応する電圧を得て、これを前記調整
した電圧‐電流変換特性に基づき、対応する電流値の交
流電力に前記直流側系統の電力を逆変換すべく、逆変換
装置を制御する手段18,19,20,28 とを具備する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電鉄用など、直流き電か
らの直流電力を交流系統へ回生する回生制御逆変換装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】直流モータを動力とする電車や機関車等
（以下、列車等と呼ぶ）では、直流モータを発電機とし
ても利用でき、運転時に発電機として機能させて電車の
運動エネルギを電力に変換することにより、電車等の減
速等に利用することができる。

【０００３】ところで、近年の半導体技術の進歩に伴
い、エネルギ有効利用の観点から、例えば、列車制動時
等の運動エネルギを直流系統より交流系統へ逆送させ、
電力として活用する所謂電力回生制御が各方面で利用さ
れるようになってきた。

【０００４】一般的にはこの制御方式は直流側電圧を制
御帰還とした直流側電圧の電圧一定制御（以下、これを
ＡＶＲ制御と称する）を行っており、列車等の運転本数
の増大による回生制動の増大に伴う回生電力の増加に従
い、上昇した直流系統側の余剰電力を交流側系統に電力
変換する方式がとられている。

【０００５】図３にこのような電力変換を行う従来シス
テムの構成例を単線結線図で示す。図において、１０は
列車（電車や電気機関車等）、１１は直流母線であり、
架線（トロリー線）から電力を供給する鉄道の場合には
架線と軌道に相当する。１２はサイリスタ・ブリッジ回
路を使用した逆変換装置であり、直流母線１１からの直
流電力をスイッチング制御して所定周波数の交流電力に
変換して出力するものである。１３は逆変換装置１２の
変換出力である交流電力を変圧する変圧器であり、この
変圧器１３により変圧された交流電力が交流系統１４に
供給される。

【０００６】１５，１６は分圧抵抗器であり、直列接続
されて直流母線１１間に接続されており、直流母線電圧
を分圧するものであって、その分圧出力はフィードバッ
ク電圧として使用する。２３はＡＶＲ制御装置（定電圧
制御装置）であり、直流母線１１間の電圧に応じて逆変
換装置１２の出力電圧が一定になるように制御するもの
であって、リミッタ回路１７、増幅回路１８、ＥC ‐α
変換ゲート信号発生器１９、電圧基準設定器２０より構
成されている。

【０００７】これらのうち、リミッタ回路１７は、制御
信号のリミットの範囲、すなわち、上限値，下限値の範
囲を調整する設定器である。また、電圧基準設定器２０
は基準電圧を設定して与えるものであり、増幅回路１８
は信号増幅回路であって、電圧基準設定器２０の基準電
圧と、分圧抵抗器１５，１６の分圧電圧の代数加算値
（ここでは電圧基準設定器２０から与えられる基準電圧
に対する上記分圧電圧の差分値）を信号入力として、こ
れを増幅して出力するものである。

【０００８】ＥC ‐α変換ゲート信号発生器１９は増幅
回路１８の出力する制御信号をゲート信号に変換する回
路あって、制御信号のレベル対応に逆変換装置１２のサ
イリスタのゲート制御を行い、逆変換装置１２の変換出
力が所定周波数、所定電圧となるようにするものであ
る。

【０００９】このような構成のシステムは、列車１０が
回生制動することにより発生した回生出力が直流母線１
１に帰還され、直流母線１１の負荷が軽減されてその
分、電圧が上昇する。

【００１０】直流母線１１の電圧は分圧抵抗器１５，１
６により分圧されてＡＶＲ制御装置２３に入力される。
ＡＶＲ制御装置２３ではこの分圧出力と電圧基準設定器
２０からの基準値との差を得て、この差を増幅回路１８
に入力するので、増幅回路１８からは当該入力対応の増
幅出力が得られる。当該増幅出力は制御信号としてＥC
‐α変換ゲート信号発生器１９に入力され、ここで当該
制御信号のレベル対応のゲート信号に変換され、逆変換
装置１２のサイリスタ・ブリッジに対するゲート信号と
して逆変換装置１２に与えられる。逆変換装置１２は直
流母線１１の直流電圧をゲート信号対応の電圧レベル
の、しかも、所定の周波数の交流電圧に変換し、出力し
て変圧器１３に与える。そして、変圧器１３により変圧
した後、交流系統１４に給電する。

【００１１】ＡＶＲ制御装置２３ではＥC ‐α変換ゲー
ト信号発生器１９にリミッタ回路１７が接続され、ゲー
ト信号に変換する制御信号の上限値，下限値を設定して
おり、制御信号が当該上限値，下限値の範囲内のレベル
のとき、当該制御信号のレベル対応のゲート信号を出力
し、上限値を越える時は上限値のレベルのゲート信号を
出力する。

【００１２】そして、当該制御信号は電圧基準設定器２
０より与えられる基準電圧を基準とし、分圧抵抗器１
５，１６を介して与えられる直流母線１１間の電圧の差
対応の信号であり、逆変換装置１２の出力交流電力がこ
の制御信号のレベルに対応するものとなるように逆変換
装置１２のサイリスタ・ブリッジ回路の導通角の制御に
使用されるものであるから、電圧基準設定器２０からの
電圧基準を直流系統の余剰電力発生時における下限の電
圧値対応に設定しておくことで、直流系統で列車等の回
生制御による回生電力が生じて余剰電力対応分、直流電
圧が上がり、当該下限の電圧値に達した段階で、この設
定した電圧基準に対する直流母線１１間の電圧の差に応
じた電力量分の電力を所定周波数の交流に逆変換するこ
とができるようになる。すなわち、余剰電力対応分の直
流電力を交流電力に変換することができる。

【００１３】また、直流系統の電圧が電圧基準設定器２
０の設定値で定まる下限値より低い時は、逆変換動作を
停止して電力回生制御を中止させることができる。この
ようにして、直流系統に列車１０からの回生制御出力に
よる余剰電力があるときに、この余剰電力を交流電力に
逆変換して交流系統に供給することができるので、交流
系統では直流系統でのこの余剰電力を活用することがで
きる。そして、列車１０からの回生制御出力による余剰
電力は列車運行状況により、変動するので十分な安定電
力供給源としては不安があるものの、鉄道構内の照明用
や、エスカレータ、空調設備等の電力を補うと云った用
途には十分利用でき、また何より無駄にされていた回生
制御による余剰電力を有効に活用でき、しかも、クリー
ンエネルギであると云う点で、画期的である。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】上述の如く直流系統側
の余剰電力を交流側系統に電力変換して供給することが
できる回生制御逆変換装置は、電力の有効活用をするこ
とができるもので、この回生制御逆変換装置の有効性が
認められるようになるに伴い、最近、その設置台数が増
えてきた。

【００１５】ところが、同一直流系統に回生制御逆変換
装置を増設して複数台で運用する場合においては、増設
の際に、既に設置されている回生制御逆変換装置と、増
設される回生制御逆変換装置との回生電力量の分担がバ
ランスされていなければ、既設若しくは増設されたいず
れかの回生制御逆変換装置に回生電力量が集中してしま
い、回生制御逆変換装置増設の効果、すなわち、回生電
力量の増加が十分に得られないことになる。

【００１６】つまり、回生制御逆変換装置はその回生制
御特性（Ｖ‐Ｉ特性（但し、Ｖは電圧、Ｉは電流を示
す））に各々差異があり、これが不一致のままである
と、回生制御逆変換装置の有効な回生電力分担にアンバ
ランスが生じる。

【００１７】図４に回生制御逆変換装置の回生制御特性
（Ｖ‐Ｉ特性）例を示す。Ａは第１の回生制御逆変換装
置のＶ‐Ｉ特性であり、Ｂは第２の回生制御逆変換装置
のＶ‐Ｉ特性である。ａ１は前者の、また、ｂ１は後者
のそれぞれ逆変換開始点の電圧であって、直流母線の電
圧がこの逆変換開始点電圧値以上の電圧値になると、Ｖ
‐Ｉ特性曲線に従った変換を行う。

【００１８】列車の回生制御により直流系統に発生する
電力量が増大して余剰電力量が多くなると直流母線１１
の電圧が高くなり、そして、当該直流母線１１の電圧が
高くなると、逆変換出力の電流値も大きくなり、従っ
て、交流に逆変換される電力量が増大することになる
が、この電力量を決めるＶ‐Ｉ特性曲線の傾きは装置に
より異なり、傾きの小さいＡの特性を示す装置では、同
じ入力電圧値でも、傾きの大きいＢの特性を示す装置に
比べ、大きな回生電力量を得ることができることにな
る。従って、Ａの特性を示す装置は効率が良いが、Ｂの
特性を示す装置は効率が悪いことになる。

【００１９】逆変換開始点電圧値はリミッタ回路の設定
値により設定できるが、この例のように、Ｖ‐Ｉ特性曲
線はその傾きが回生制御逆変換装置により異なるのが普
通であり、これでは回生制御逆変換装置を複数台設置し
て運転しても、それぞれが自己の持つＶ‐Ｉ特性に対応
する運転状況となるので変換できる電力量がばらばらで
あり、回生電力分担がアンバランスとなる。

【００２０】そこでこの発明の目的とするところは、同
一直流系統に複数台設置して運転しても回生電力分担を
均等にすることができるようにした回生制御逆変換装置
を提供することにある。

【００２１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は次のように構成する。すなわち、第１には
直流側系統の電力を所定の電圧‐電流変換特性の関係と
なるように逆変換装置を制御して直流側系統の電圧に応
じた交流電力に変換し、交流側系統に給電する装置とし
て、直流側系統の電圧を検知する第１の検知手段と、前
記電圧‐電流変換特性を所望の特性とすべく、調整する
電圧‐電流変換特性調整手段と、前記交流変換の開始点
となる電圧値を設定する開始点設定手段と、前記第１の
検知手段による検知電圧が前記開始点を超えるとき、当
該第１の検知手段の検知電圧と予め設定した所望の設定
値との差に対応する電圧を得て、これを前記調整した電
圧‐電流変換特性に基づき、対応する電流値の交流電力
に前記直流側系統の電力を逆変換すべく、逆変換装置を
制御する制御手段とを具備して構成した。

【００２２】また、第２には逆変換回路により直流側系
統の電力を交流電力に逆変換して交流側系統に給電する
装置として、ゲート制御されるスイッチング回路を有
し、直流側系統の電力を交流電力に逆変換して出力する
逆変換手段と、所望の電圧基準を発生する第１の設定手
段と、前記直流側系統の電圧を検知する第１の検知手段
と、前記逆変換手段の変換出力電流値を検出する電流検
出手段と、この検出した電流値に予め設定した所望の補
正を施して傾き補正量を得る補正手段と、前記第１の検
知手段の検知電圧と前記電圧基準との差信号を得ると共
に、当該差信号に前記傾き補正量を補正し、制御量を得
る制御量獲得手段と、この制御量対応の電流値出力とな
るゲート信号を発生して逆変換手段に与えるゲート信号
発生手段とを具備して構成した。更には逆変換開始点の
直流側電圧値を定める調整電圧を発生するための第２の
設定手段を設けてこの発生させた調整電圧を制御量獲得
手段に与え、前記電圧基準との差信号に前記調整電圧を
加えて、逆変換開始電圧を調整できるようにした。

【００２３】

【作用】上記第１の構成において、前記交流変換の開始
点となる電圧値を設定しておき、また、第１の検知手段
により直流側系統の電圧を検知して、これが前記開始点
を超えるとき、制御手段は当該第１の検知手段の検知電
圧と予め設定した所望の設定値との差に対応する電圧を
得て、これを前記調整した電圧‐電流変換特性に基づ
き、対応する電流値の交流電力に前記直流側系統の電力
を逆変換すべく、逆変換装置を制御する。

【００２４】前記電圧‐電流変換特性は電圧‐電流変換
特性調整手段により所望の特性に調整することができ、
また、直流系統の電力を交流電力に変換する開始点電圧
も任意に設定できることより、所望の開始点電圧より所
望の電圧‐電流変換特性に基づいて直流系統の電力を交
流電力に変換することができる。従って、同一の直流系
統に本装置を複数台設置して運転するにあたっても、互
いの電圧‐電流変換特性や直流系統の電力を交流電力に
変換する開始点電圧を一致させることができるようにな
り、同一直流系統に複数台設置して運転しても回生電力
分担を均等にすることができるようになる回生制御逆変
換装置が得られる。

【００２５】また、第２の構成の場合、逆変換手段には
ゲート制御されるスイッチング回路を有して直流側系統
の電力を交流電力に逆変換するものを使用し、そのゲー
ト制御には制御量獲得手段にて前記第１の検知手段の検
知電圧と前記電圧基準との差信号を得ると共に、当該差
信号に前記補正量を補正し、制御量を得、これをゲート
信号発生手段に与えて当該制御量対応の電流値出力とな
るゲート信号を発生して逆変換手段に与え、直流系統の
電力を交流電力に変換するようにした。

【００２６】前記補正量は、電流検出手段により検知さ
れた前記逆変換手段の変換出力電流値に対して補正手段
により、予め設定した所望の補正を施して得るようにし
ており、これによって結果的に逆変換の際の交流電力量
の変換特性が所望の特性に調整されたことになる。

【００２７】更には逆変換開始点の直流側電圧値を定め
る調整電圧を発生するための第２の設定手段を設けてこ
の発生させた調整電圧を制御量獲得手段に与え、前記電
圧基準との差信号に前記調整電圧を加えて、逆変換開始
電圧を調整できるようにした。従って、直流系統の電力
を交流電力に変換する開始点電圧が任意に設定できるこ
とより、所望の開始点電圧より所望の特性に従った電力
量に変換することができるようになるから、同一の直流
系統に本装置を複数台設置して運転するにあたっても、
互いの電圧‐電流変換特性や直流系統の電力を交流電力
に変換する開始点電圧を一致させることができるように
なり、同一直流系統に複数台設置して運転しても回生電
力分担を均等にすることができるようになる回生制御逆
変換装置が得られる。

【００２８】

【実施例】本発明は、直流側系統の電力を交流電力に逆
変換して交流側系統に給電する回生制御逆変換装置にお
いて、直流側系統の電圧値を一定電圧に保つ定電圧制御
機能に逆変換器側出力電流を制御帰還要素として取り込
み、複数台の回生制御逆変換装置が同一直流線路に接続
されている場合に各々の回生制御逆変換装置の回生電流
分担が均等になるように制御特性を微調整できるように
することを特徴とするもので、以下、本発明の一実施例
について、その詳細を図面を参照して説明する。

【００２９】図１は本発明による回生制御逆変換装置の
一実施例を示すシステム構成図であり、図２は本発明よ
る回生制御逆変換装置のＡＶＲ制御装置部分の一実施例
を示す単線結線図である。

【００３０】図１および図２において、１０は列車（電
車や電気機関車等）、１１は直流母線であり、架線（ト
ロリー線）から電力を供給する鉄道の場合には架線と軌
道に相当する。１２はサイリスタ・ブリッジ回路を使用
した逆変換装置であり、直流母線１１からの直流電力を
スイッチング制御して所定周波数の交流電力に変換して
出力するものである。１３は逆変換装置１２の変換出力
である交流電力を変圧する変圧器であり、この変圧器１
３により変圧された交流電力が交流系統１４に供給され
る。２１は変流器であり、変圧器１３から交流系統１４
に供給される交流回生電流値を検出して電流値対応の検
出出力を発生する装置である。

【００３１】１５，１６は分圧抵抗器であり、直列接続
されて直流母線１１間に接続されており、直流母線電圧
を分圧するものであって、その分圧出力はフィードバッ
ク電圧として使用する。２３ＡはＡＶＲ制御装置（定電
圧制御装置）であり、直流母線１１間の電圧に応じて逆
変換装置１２の出力電圧が一定になるように制御するも
のであって、リミッタ回路１７、増幅回路１８、ＥC ‐
α変換ゲート信号発生器１９、電圧基準設定器２０、Ｖ
‐Ｉ特性傾き調整器２２より構成されている。

【００３２】これらのうち、リミッタ回路１７は、制御
信号のリミット（上限値，下限値）を調整する設定器で
あり、逆変換を行わせるリミット（上限と下限）を定め
る電圧基準を出力する設定器であって、所望値に設定操
作できるものである。また、電圧基準設定器２０は逆変
換動作を実行開始する直流母線１１の下限電圧値を定め
る電圧基準を設定するものであり、これも所望値に設定
できるものである。また、増幅回路１８は信号増幅回路
であって、電圧基準設定器２０の電圧基準と、分圧抵抗
器１５，１６の分圧電圧の代数加算値（電圧基準設定器
２０より与えられる電圧基準に対する分圧抵抗器１５，
１６による分圧電圧の差）を信号入力としてこれを増幅
して出力するものである。

【００３３】また、Ｖ‐Ｉ特性傾き調整器２２はＶ‐Ｉ
特性（但し、Ｖは電圧、Ｉは電流）の傾きを調整する設
定器であり、任意に設定可能であって、変流器２１の検
出電流値をこの調整されたＶ‐Ｉ特性対応に電圧変換す
るものである。

【００３４】制御装置２３Ａはその詳細を図２に示す如
き構成としてあり、電圧基準設定器２０から与えられる
電圧基準に対する差分の信号（代数加算値）である制御
信号は入力抵抗２５を介して増幅回路１８に、また、Ｖ
‐Ｉ特性傾き調整器２２の信号は入力抵抗２４を介して
増幅回路１８に入力される。また、Ｖ‐Ｉ特性の開始点
を調整する設定器であるＶ‐Ｉ特性開始点調整器２８が
あり、このＶ‐Ｉ特性開始点調整器２８の設定出力が入
力抵抗２６を介して増幅回路１８に入力される。そし
て、増幅回路１８はこれら入力抵抗２４〜２６を介して
入力される信号を増幅してＥC ‐α変換ゲート信号発生
器１９に出力する。なお、２７は増幅回路１８の帰還抵
抗である。

【００３５】Ｖ‐Ｉ特性開始点調整器２８は可変抵抗器
で構成されており、電位＋Ｖと−Ｖの電位差を可変抵抗
器で分圧してＶ‐Ｉ特性開始点（変換開始点電圧）の設
定値として出力する構成である。また、Ｖ‐Ｉ特性傾き
調整器２２は可変抵抗器で構成されており、変流器２１
の検出出力信号である電流信号を電流／電圧変換器２９
を介して入力電流対応の電圧に変換したものを減衰させ
て増幅回路１８に与える構成である。減衰される大きさ
はＶ‐Ｉ特性傾き調整器２２の設定抵抗値に対応したも
のとなり、逆変換装置１２で逆変換された交流電力の電
流値にこのような補正を加え、制御信号に加えることで
結果的にＶ‐Ｉ特性傾き調整の作用を与えることができ
るものである。

【００３６】ＥC ‐α変換ゲート信号発生器１９は増幅
回路１８の出力する制御信号をゲート信号に変換する回
路あって、制御信号のレベル対応に逆変換装置１２のサ
イリスタのゲート制御を行い、逆変換装置１２の変換出
力が所定周波数で、かつ、制御信号レベル対応の電流値
となるようにするものである。また、ＥC ‐α変換ゲー
ト信号発生器１９は制御信号のレベルがリミッタ回路１
７により与えられる上限値，下限値の範囲内で上記変換
を行い、制御信号のレベルが上限値を外れる時は当該上
限値対応のレベルでのゲート信号変換動作を行い、下限
値を外れる時はゲート信号変換動作を停止する。

【００３７】つぎにこのような構成の本システムの作用
を説明する。列車１０が回生制動することにより発生し
た回生出力が直流母線１１に帰還され、直流母線１１の
負荷が軽減されてその分、電圧が上昇する。

【００３８】直流母線１１の電圧は分圧抵抗器１５，１
６により分圧されてＡＶＲ制御装置２３Ａに入力され
る。ＡＶＲ制御装置２３Ａではこの分圧出力と予め設定
した電圧基準設定器２０からの電圧基準値との差を得
て、この差を増幅回路１８に入力するので、増幅回路１
８からは当該入力対応の増幅出力が得られる。当該増幅
出力は制御信号としてＥC ‐α変換ゲート信号発生器１
９に入力され、ここで当該制御信号のレベル対応のゲー
ト信号に変換され、逆変換装置１２のサイリスタ・ブリ
ッジに対するゲート信号として逆変換装置１２に与えら
れる。逆変換装置１２はゲート信号によってスイッチン
グ制御されて直流母線１１の直流電力をゲート信号対応
の電流レベルの、しかも、所定の周波数の交流電圧に変
換し、出力して変圧器１３に与える。そして、変圧器１
３により変圧した後、交流系統１４に給電する。

【００３９】交流系統１４に給電される電力の電流値は
変流器２１により検出され、電流／電圧変換器２９によ
りその検出電流値対応の電圧に変換されてＶ‐Ｉ特性傾
き調整器２２に与えられる。

【００４０】Ｖ‐Ｉ特性傾き調整器２２は可変抵抗器で
構成されており、交流系統に供給される電流値対応の当
該電圧は設定抵抗値対応の減衰を与えて増幅回路１８に
入力する。そして、増幅回路１８は上記制御信号にこの
Ｖ‐Ｉ特性傾き調整器２２からの電圧信号を加えたもの
を入力として、これを増幅して出力する。

【００４１】Ｖ‐Ｉ特性傾き調整器２２により減衰され
る大きさは予め所望値に設定されたＶ‐Ｉ特性傾き調整
器２２の設定抵抗値に対応したものとなり、逆変換装置
１２で逆変換された交流電力の電流値にこのような補正
を加え、制御信号に加えることで直流母線１１の電圧に
対応した制御信号は、当該補正により結果的にＶ‐Ｉ特
性傾き調整の処理が施されたことになり、直流母線１１
の電圧に対応してＶ‐Ｉ特性の傾きがこの補正量対応分
補正されたことになる。

【００４２】ＡＶＲ制御装置２３ＡではＥC ‐α変換ゲ
ート信号発生器１９にリミッタ回路１７が接続され、ゲ
ート信号に変換する制御信号の下限値を設定しており、
制御信号が当該下限値以上のレベルのとき、当該制御信
号のレベル対応のゲート信号を出力する。

【００４３】そして、当該制御信号は電圧基準設定器２
０より与えられる基準電圧を基準とし、分圧抵抗器１
５，１６を介して与えられる直流母線１１間の電圧の差
対応の信号であり、逆変換装置１２の出力交流電力がこ
の制御信号のレベルに対応するものとなるように逆変換
装置１２のサイリスタ・ブリッジ回路の導通角の制御に
使用されるものであるから、電圧基準設定器２０からの
電圧基準を直流系統の余剰電力発生時における下限の電
圧値対応に設定しておくことで、直流系統で列車等の回
生制御による回生電力が生じて余剰電力対応分、直流電
圧が上がり、当該下限の電圧値に達した段階で、この設
定した電圧基準に対する直流母線１１間の電圧の差に応
じた電力量分の電力を所定周波数の交流に逆変換するこ
とができるようになる。すなわち、余剰電力対応分の直
流電力を交流電力に変換することができる。

【００４４】また、直流系統の電圧が電圧基準設定器２
０の設定値で定まる下限値より低い時は、逆変換動作を
停止して電力回生制御を中止させることができる。な
お、制御信号はそのレベルが、リミッタ回路１７の設定
値で定まる上限値と下限値の範囲内にある場合おいては
そのレベルそのままで出力されて、逆変換動作を行わせ
ることができ、当該上限値を外れる時（上限値を超える
時）は上限値レベルとなり、下限値を外れる時（下限値
を下回る時）は制御信号は出力されず、逆変換動作は停
止されて電力回生制御は中止される。但し、制御信号は
そのレベルが、リミッタ回路１７の設定値で定まる上限
値を外れる場合にも、制御信号の出力を停止させて逆変
換動作を停止させる構成とすることもできる。この構成
は、直流系統の電圧が高すぎる場合に、逆変換系の段お
よびそれ以降の構成要素に電気的に支障があるような場
合に有効である。

【００４５】このようにして、直流系統に列車１０から
の回生制御出力による余剰電力があるときに、この余剰
電力を所要のＶ‐Ｉ特性傾きで、しかも、所望の変換開
始点電圧で交流電力に逆変換して交流系統に供給するこ
とができるので、交流系統では直流系統でのこの余剰電
力を活用することができるばかりか、複数台並行して運
転する場合にも、回生電力分担を均等にすることができ
るようになる回生制御逆変換装置を得られる。

【００４６】本発明では回生制御逆変換装置のＡＶＲ制
御に取り込まれている直流電圧基準信号と、直流電圧帰
還信号に、交流側回生電流を新たに制御信号として取り
込むこととした。そして、この交流側回生電流を新たな
帰還信号として制御に入れることにより、ＡＶＲ制御の
Ｖ‐Ｉ特性の開始点、傾きを変更し、既設の回生制御Ｖ
‐Ｉ特性に一致させるようにした。

【００４７】そして、回生制御Ｖ‐Ｉ特性を基準とする
既設の回生制御をＶ‐Ｉ特性に一致させることができる
ことにより、複数台の同時運転に際しても回生時の電力
分担を均等にすることができる。

【００４８】交流側回生電流をＡＶＲ制御に取り込む
と、本来のＡＶＲ制御、すなわち、直流側電圧上昇に伴
う交流側系統への電力回生動作を行うと同時に、交流側
回生電流が増加し、Ｖ‐Ｉ特性に補正が加わることにな
る。この補正により、回生制御Ｖ‐Ｉ特性を基準とする
既設の回生制御をＶ‐Ｉ特性に一致させることができる
ことになることから、複数台の同時運転に際しても回生
時の電力分担を均等にすることができる。

【００４９】そして、基準とする回生制御Ｖ‐Ｉ特性を
有する回生制御逆変換装置に対し、回生制御に交流側回
生電流を取り込んだ回生制御逆変換器の交流回生電流の
取り込み量等を列車走行等に合わせて微調整することに
より、各々の回生制御逆変換装置の回生電力量が均等に
分担される。

【００５０】以上の機能を回生制御逆変換装置に持たせ
ることができることにより、既存の回生制御逆変換装置
に全く手を加えることなく、同一直流系統に増設した回
生制御逆変換装置との回生電力量を均等に分担する本来
の機能を満足することができ、さらにその調整について
も、新たに制御要素として取り込んだ交流側回生電流量
の取り込み量微調整で行えると云う簡素化が図れること
になる。

【００５１】なお、本発明は上述した実施例に限定され
ることなく、その要旨を変更しない範囲内で適宜変形し
て実施することができる。例えば、上記実施例ではアナ
ログ的手法で装置を実現したが、要は直流を交流電力に
変換するにあたり、装置により異なる電圧‐電流変換の
特性の傾きを自由に調整できるようにし、また、交流電
力に変換する直流の開始点電圧を自由に設定できるよう
にすることにあるので、このような技術思想を満たすこ
とができる構成であれば、本発明は具体的構成を問わな
い。

【００５２】そして、本発明は電圧‐電流変換特性を所
望の特性に調整することができ、また、直流系統の電力
を交流電力に変換する開始点電圧も任意に設定できるこ
とより、所望の開始点電圧より所望の電圧‐電流変換特
性に基づいて直流系統の電力を交流電力に変換すること
ができ、従って、同一の直流系統に本装置を複数台設置
して運転するにあたっても、互いの電圧‐電流変換特性
や直流系統の電力を交流電力に変換する開始点電圧を一
致させることができるようになり、同一直流系統に複数
台設置して運転しても回生電力分担を均等にすることが
できるようになる回生制御逆変換装置が得られる。

【００５３】

【発明の効果】以上、詳述したように本発明によれば、
複数台並行して運転する場合にも、回生電力分担を均等
にすることができるようになる回生制御逆変換装置を提
供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を説明するための図であって、
本発明の回生制御逆変換装置の一実施例を示す単線結線
図。

【図２】本発明の実施例を説明するための図であって、
本発明装置に使用するＡＶＲ制御装置の詳細図。

【図３】従来の回生制御逆変換装置の構成例を示す単線
結線図。

【図４】２台の異なった回生制御逆変換装置のＶ‐Ｉ特
性例を説明するための図。

【符号の説明】

１１…直流母線 １２…逆変換装置 １３…変圧器 １４…交流系統 １５，１６…分圧抵抗器 １７…リミッタ回路 １８…増幅回路（信号増幅回路） １９…ＥＣ‐α変換ゲート信号発生器 ２０…電圧基準設定器 ２１…変流器 ２２…Ｖ‐Ｉ特性傾き調整器 ２３，２３Ａ…ＡＶＲ制御装置 ２４，２５，２６…抵抗器 ２７…抵抗器 ２８…Ｖ‐Ｉ特性開始点調整器 ２９…電流／電圧変換器

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 直流側系統の電力を所定の電圧‐電流変
   換特性の関係となるように逆変換装置を制御して直流側
   系統の電圧に応じた交流電力に変換し、交流側系統に給
   電する装置として、 直流側系統の電圧を検知する第１の検知手段と、 前記電圧‐電流変換特性を所望の特性とすべく、調整す
   る電圧‐電流変換特性調整手段と、 前記交流変換の開始点となる電圧値を設定する開始点設
   定手段と、 前記第１の検知手段による検知電圧が前記開始点を超え
   るとき、当該第１の検知手段の検知電圧と予め設定した
   所望の設定値との差に対応する電圧を得て、これを前記
   調整した電圧‐電流変換特性に基づき、対応する電流値
   の交流電力に前記直流側系統の電力を逆変換すべく、逆
   変換装置を制御する制御手段とを具備して構成すること
   を特徴とする回生制御逆変換装置。
2. 【請求項２】 逆変換回路により直流側系統の電力を交
   流電力に逆変換して交流側系統に給電する装置として、 ゲート制御されるスイッチング回路を有し、直流側系統
   の電力を交流電力に逆変換して出力する逆変換手段と、 所望の電圧基準を発生する第１の設定手段と、 前記直流側系統の電圧を検知する第１の検知手段と、 前記逆変換手段の変換出力電流値を検出する電流検出手
   段と、 この検出した電流値に予め設定した所望の補正を施して
   補正量を得る補正手段と、 前記第１の検知手段の検知電圧と前記電圧基準との差信
   号を得ると共に、当該差信号に前記補正量を補正し、制
   御量を得る制御量獲得手段と、 この制御量対応の電流値出力となるゲート信号を発生し
   て逆変換手段に与えるゲート信号発生手段と、 を具備して構成することを特徴とする回生制御逆変換装
   置。
3. 【請求項３】 逆変換回路により直流側系統の電力を交
   流電力に逆変換して交流側系統に給電する装置として、 ゲート制御されるスイッチング回路を有し、直流側系統
   の電力を交流電力に逆変換して出力する逆変換手段と、 所望の電圧基準を発生する第１の設定手段と、 前記直流側系統の電圧を検知する第１の検知手段と、 前記逆変換手段の変換出力電流値を検出する電流検出手
   段と、 この検出した電流値に予め設定した所望の補正を施して
   補正量を得る補正手段と、 逆変換開始点の直流側電圧値を定める調整電圧を発生す
   るための第２の設定手段と、 前記第１の検知手段の検知電圧と前記電圧基準との差信
   号を得ると共に、当該差信号に前記調整電圧を加え、か
   つ、前記補正量を補正して制御量を得る制御量獲得手段
   と、 この制御量対応の電流値出力となるゲート信号を発生し
   て逆変換手段に与えるゲート信号発生手段と、 を具備して構成することを特徴とする回生制御逆変換装
   置。