JPH07336892A

JPH07336892A - 自励式直流送電設備の制御方法および制御装置

Info

Publication number: JPH07336892A
Application number: JP6119835A
Authority: JP
Inventors: Hiroo Konishi; 博雄小西; Hiroshige Kawazoe; 裕成川添
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1994-06-01
Filing date: 1994-06-01
Publication date: 1995-12-22

Abstract

(57)【要約】【目的】送電電力の指令変更に伴う直流電圧の変動を抑
制し、送電電力と直流電圧を高速且つ安定に制御可能な
直流送電設備の制御方式を提供する。【構成】送電側の変換器３１で交流を直流に変換し、直
流回路４１を介して受電側の変換器３２で直流を交流に
変換する。各変換器は自己消弧機能を持った素子で構成
される。変換器制御部３１０、３２０は、各々電力制御
回路と電圧制御回路を備え、運転指令装値３００からの
潮流方向指令により一方の機能を選択する。変換器制御
部３２０は電力指令と電力検出手段３２３の実測値の電
力偏差に従って変換器３２の送電電力を制御する。変換
器制御部３１０は、電圧指令と電圧検出器３１１の電圧
偏差と前記電力偏差（又は電力指令）に従って電力コン
デンサ４０の直流電圧Ｖｆが一定となるように変換器３
１を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は自己消弧機能を持った素
子で構成される２台の電力変換装置から構成される自励
式直流送電設備に係り、特に直流送電電力を高速且つ安
定に制御する制御方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、直流送電システムは長距離送電や
電源融通などに次々と適用されている。特に、自励式変
換器による直流送電設備は、電源喪失時の交流系統にも
送電でき且つ、進み、遅れいずれの無効電力も任意に制
御可能でニーズが高い。

【０００３】自励式変換器は等価的に電圧源で置くこと
ができる。このため、変換器の至近端で事故が発生する
と、変換器から事故点に事故電流が流れ、事故電流が大
きい場合には変換器が壊れ、直流送電システムが停止す
る事態が懸念される。

【０００４】これを防止するために、特開平４−３６７
０１１号公報に開示されているように、自励式変換器の
電流をｄｑの２軸に変換、即ち有効分（実電流）と無効
分（虚電流）の２軸に分けて、変換器の電流を高速に制
御する方法が本発明者等によって提案されている。

【０００５】さらに、この自励式変換器の制御方法を適
用した直流送電装置の基本的な制御方式が、特開平５−
２１１７７９号公報に開示されている。これは、電流の
有効分の制御として、順変換器で直流回路の直流電圧を
一定に制御し逆変換器で受電電力を指令値通りに制御す
る方法で、逆変換器側の受電電力値を順変換器で知るこ
となしに、即ち順変換器と逆変換器間で信号のやり取り
を行うことなく運転できるメリットがある。

【０００６】この制御方式の動作原理は、逆変換器で電
力制御するときに生じる直流回路の電圧変化を、その変
化に等しい電力を順変換器から直流回路に注入すること
により、即ち直流回路の電力の入出力を自動的にバラン
スさせることで、直流電圧を一定に保つものである。こ
のことを数式を用いて以下に説明する。

【０００７】今、直流回路のコンデンサ容量をＣ、逆変
換器から交流系統に送り出す送電電力をＰｄ、直流回路
の直流電圧をＶｄと置くと、逆変換器に流れる電流Ｉｉ
は以下に示す（数１）となる。

【０００８】

【数１】Ｉｉ＝Ｐｄ／Ｖｄ順変換器から直流回路に流れ込む電流をＩｒと置き、直
流回路の損失を無視すると、直流電圧Ｖｄは（数２）と
なる。

【０００９】

【数２】Ｖｄ＝１／Ｃ ∫（Ｉｒ−Ｉｉ）ｄｔこのように、逆変換器に流れ込む直流電流Ｉｉは電力指
令値から（数１）によって求まり、順変換器から流れ出
る直流電流Ｉｒは順変換器を直流電圧一定制御すること
によって（数２）から必然的に決まる。従って、順変換
器で直流電圧制御、逆変換器で送電電力を制御すること
により、直流送電システムの安定な運転が可能になる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、
（数２）から明かなように、直流電圧は電流の時間積分
から決まるので、逆変換器で指定の電力を交流側に送り
出しても直ちに直流電圧の変化には現われない。このた
め、順変換器から直流電圧を一定に保つのに必要な電流
の流入が遅くなり、直流電圧に変動を生じる。また、送
電電力にも変動を生じる。

【００１１】この対策として直流電圧制御系の応答を上
げることが考えられる。しかし、直流電圧制御系のゲイ
ンをさらに上げるのは、制御系の安定度からみて限界に
近く、送電電力制御の応答を早く安定化することには困
難がある。

【００１２】本発明の目的は、自励式直流送電設備にお
いて、送電電力と直流電圧を高速且つ安定に制御するこ
とのできる制御方法および装置を提供することにある。

【００１３】本発明の他の目的は、潮流反転によって両
方向に送電可能な直流送電設備において、変換器の運転
モードに対応して送電電力制御と直流電圧制御を任意に
選択できる柔軟な制御装置を提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は、送電側で交流
を直流に変換し直流回路を介して、受電側で直流を交流
に変換すると共に、送電側または受電側の一方の側で直
流回路の直流電圧を一定に制御し、他側で送電電力を指
令値通りに制御する自励式直流送電設備の制御方法であ
って、前記直流電圧の指令値と実測値による電圧偏差と
前記送電電力の指令値または指令値と実測値の電力偏差
に基づいて、前記直流電圧を一定に制御することを特徴
とする。

【００１５】本発明は、送電側で交流を直流に順変換す
る第１の変換器と、電力用コンデンサを含む直流回路
と、受電側で直流を交流に逆変換する第２の変換器を備
える自励式直流送電設備の制御装置であって、前記受電
側の送電電力を電力指令値通りとするように、前記電力
指令値とその実測値の電力偏差に応じた電力制御出力に
基づいて、前記第２の変換器を制御する電力制御手段
と、前記直流回路の直流電圧を一定とするように、前記
直流回路の直流電圧指令値とその実測値による電圧偏差
及び前記電力指令値または前記電力偏差に応じた電圧制
御出力に基づいて、前記第１の変換器を制御する電圧制
御手段と、を備えることを特徴とする。

【００１６】本発明は、交流から直流への順変換と直流
から交流への逆変換を分担するに二つの電力変換器と、
前記二つの電力変換器を接続する直流回路と、前記二つ
の電力変換器を制御する制御装置から構成される自励式
直流送電設備の制御装置であって、送電電力指令値、直
流電圧指令値及び潮流方向指令値を出力する運転指令装
値と、前記電力変換器毎に、前記送電電力指令値とその
実測値の電力偏差に応じて送電電力を指令値通りに制御
する電力制御手段、前記直流電圧指令値とその実測値の
電圧偏差に基づいて前記直流電圧を一定制御する電圧制
御手段及び前記潮流方向指令に応じて前記電力制御手段
または前記電圧制御手段の一方を選択するスイッチ手段
を有する単位制御装置を備えることを特徴とする。

【００１７】さらに上記の各構成において、前記電力変
換器の電流を有効分（実電流）と無効分（虚電流）の２
軸に分けて、前記電圧制御または前記電力制御を前記電
力変換器の有効分電流制御として行うことを特徴とす
る。

【００１８】

【作用】本発明の作用として、送電側の順変換器で直流
回路の電圧を一定に制御し、受電側の逆変換器で送電電
力を指定値に制御している場合を考える。いま、逆変換
器から交流系統へ送電する電力指令値を変更したとする
と、電力制御系に発生した電力偏差に応じて逆変換器の
有効電流が高速に制御され、指令通りの電力を交流変換
して出力する。この場合も、逆変換器の出力電力の変化
による直流電圧の変化は直ちには現れない。

【００１９】しかし、本発明の構成によれば、本来電圧
偏差に応じて動作する直流電圧制御系に、前記電力指令
値または電力偏差を制御出力決定の要因として加えてい
るので、逆変換器に対する電力指令の変更が直ちに順変
換器の電圧制御に反映され、電圧制御のための有効分電
流制御を実行する。有効分電流制御は高応答に構成され
ているので、電力指令値または電力偏差に応じた電流が
順変換器から直流回路に注入され、直流回路の電圧変動
が抑制される。これによって電力の変動も抑制されるこ
とになり、高速な電力制御が実現できる。

【００２０】さらに、本発明の構成によれば、電力変換
器を制御する単位制御装置が、電圧制御と電力制御の両
方の機能を選択可能に備える同一の構成とされているの
で、潮流方向指令によって順変換器と逆変換器の分担が
反転する場合、あるいは二つの電力変換器の電圧制御と
電力制御の分担が変更される場合いのいずれの組合せに
も対応できる柔軟なシステム構成が可能になり、電力融
通などの場合に好適である。

【００２１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しながら
詳細に説明する。なお、各図面を通して同じ符号のもの
は同一の機能を示している。

【００２２】図１に、自励式直流送電設備の制御装置の
一実施例を示す。自励式直流送電設備は、交流系統１
１、１２、変換用変圧器２１、２２、自己消弧素子（Ｇ
ＴＯ）で構成される電圧型の自励式変換装置３１、３
２、直流コンデンサ４０及び直流送電線５１、５２から
構成される。直流回路は、直流コンデンサ４０と直流送
電線４１、４２からなるが、電力融通などのように長距
離の送電線を持たない場合もある。

【００２３】本実施例の直流送電設備の制御装置は、運
転指令装置３００、自励式変換器３１、３２の各々を制
御する変換器制御装置３１０、３２０から構成されてい
る。

【００２４】変換器制御装置３１０には、交直連系点の
電圧を検出する交流電圧変成器３１１、交流系統１１に
流れる自励式変換器３１の電流を検出する交流電流変成
器３１２、交流電圧変成器３３１と交流電流変成器３１
２の検出値から自励式変換器３１の有効・無効電力を検
出する電力検出回路３１３及び直流回路の電圧を検出す
る直流電圧変成器３１５の検出値が取り込まれる。

【００２５】同様に、変換器制御装置３２０には、交直
連系点の電圧を検出する交流電圧変成器３２１、交流系
統１２に流れる自励式変換器３２の電流を検出する交流
電流変成器３２２、交流電圧変成器の検出値と交流電流
変成器の検出値から自励式変換器３２の有効・無効電力
を検出する電力検出回路３２３及び直流回路の電圧を検
出する直流電圧変成器３１５の検出値が取り込まれる。

【００２６】一般に、直流送電設備は交流系統１１と１
２の間で電力融通を行なう必要があることから、潮流が
反転できることが必要であり、１つの変換器で順変換器
と逆変換器の両方の運転が可能となるように構成される
場合が多い。

【００２７】図２は、直流送電設備の概略機能を説明す
る図で、潮流反転の前後における電力と電流の関係を示
している。同図（ａ）で、逆変換運転される変換器３２
の送電電力をＰ₂に指定し、電力用コンデンサ４０の電
圧をＶdとする。変換器３２には定常状態で、交流系統
２に電力Ｐ₂を送出するのに必要な電流ｉ₂（＝Ｐ₂／Ｖ
d）がコンデンサ４０から図示の向きに流れる。

【００２８】一方、順変換運転される変換器３１では、
電流ｉ₂の流出による直流電圧の低下を防止するため
に、交流系統１から図示の方向に電流ｉ₁が流れて直流
電圧を一定に保とうとする。回路損失を無視すると、定
常的にはｉ₁＝ｉ₂で、直流電圧Ｖdの低下はなくなり、
（数３）の平衡状態となる。

【００２９】

【数３】Ｐ₁＝Ｖd・ｉ₁＝Ｖd・ｉ₂＝Ｐ₂ 図２（ｂ）は、潮流反転し交流系統２から交流系統１へ
電力を送る場合である。変換器３１は逆変換運転、変換
器３２は順変換運転されている。送電電力をＰ₁に指定
すると、変換器３１には定常状態でコンデンサ４０から
ｉ₁の電流が図示向きに流れ、これによる直流電圧の低
下を防止するために、変換器３２は交流系統２から電流
ｉ₂をコンデンサ４０に流し込みむ。回路損失を無視す
ると、定常的にはｉ₁＝ｉ₂で、直流電圧Ｖdの低下はな
くなり、この場合にも（数３）の平衡状態となる。

【００３０】このように、直流送電設備における電力の
向きが変わっても、順変換器と逆変換器に同じ制御機能
を持たせておくことにより、双方向の電力送電が可能に
なる。本実施例の制御装置も、変換器３１を順変換器、
変換器３２を逆変換器として運転する場合とその反対の
場合の両方に備えて、基本的には同一構成の変換器制御
装置３１０と３２０を備えている。

【００３１】図３に、１つの変換器制御装置３１０（３
２０）の詳細な構成を機能ブロックにより示す。電力制
御回路３１０１（３２０１）は、運転指令装置３００か
らの電力指令値Ｐｐと電力検出回路３１３（３２３）か
らの有効電力検出値Ｐｆを受け、その電力偏差△Ｐを０
とする有効電流指令値Ｉdp₁を出力する。

【００３２】電圧制御回路３１０２（３２０２）は、運
転指令装置３００からの直流回路の直流電圧指令値Ｖｐ
と直流電圧変成器３１５からの直流電圧検出値Ｖｆを受
け、その電圧偏差△Ｖを演算して有効電流指令値Ｉdp₂
を出力する。

【００３３】図４に、電力制御回路３１０１（３２０
１）と電圧制御回路３１０２（３２０２）の構成を示
す。前者は、電力指令値Ｐｐと有効電力検出値Ｐｆの偏
差を求める第１の加算器ＡＤ１、この偏差を増幅して指
令値Ｉdp₁を出力する第１の演算増幅器ＡＭ１から構成
される。後者は、直流電圧指令値Ｖｐと直流電圧検出値
Ｖｆの偏差を求める第２の加算器ＡＤ２、この偏差を増
幅する第２の演算増幅器ＡＭ２、ＡＭ１とＡＭ２の出力
を加算して指令値Ｉdp₂を出力する第３の加算器ＡＤ３
から構成される。

【００３４】スイッチ回路３１０３（３２０３）は、運
転指令装置３００からの潮流方向指令ＣＯＭによって、
Ｉdp₁またはＩdp₂いずれかを選択して出力Ｉｄｐとす
る。潮流方向指令ＣＯＭは、制御対象となる変換器３１
（３２）が、順変換器として運転するか、逆変換器とし
て運転するかを指定する命令である。

【００３５】有効分電流制御回路３１０４（３２０４）
は、自励式変換器３１（３２）の有効分電流（実電流）
成分を指令値Ｉｄｐに制御する。無効電力制御回路３１
０５（３２０５）は、運転指令装置３００からの無効電
力指令値Ｑｐと電力検出回路３１３（３２３）からの無
効電力検出値Ｑｆを受け、無効電力偏差△Ｑを演算して
無効電流指令値Ｉｑｐを出力する。無効分電流制御回路
３１０６（３２０６）は、自励式変換器３１（３２）の
無効分電流（虚電流）成分を指令値Ｉｑｐに制御する。
２相／３相変換回路３１０７（３２０７）は、有効分電
流制御回路３１０４（３２０４）と無効分電流制御回路
３１０６（３２０６）の出力をｄｑ逆変換、αβ逆変換
した後、３相変換する。２相／３相変換回路、ＰＷＭ制
御回路３１０８（３２０８）は、３相変換された制御信
号から自励式変換器３１（３２）を制御する制御パルス
を出力する。

【００３６】なお、自励式変換器におけるｄｑ２軸変換
による有効分電流（実電流）と無効分電流（虚電流）制
御の方法は、応答の早い安定な電力変換方法として、上
記の特開平４−３６７０１１号に詳細に開示されてい
る。同例の図１に説明されているように、有効分電流制
御回路と無効分電流制御回路は指令値と共に、実測した
交流電流の有効分と無効分を分離して各々の入力として
いる。本実施例でも同様に構成されるが、上記した図２
の有効分電流制御回路３１０４（３２０４）と無効分電
流制御回路３１０６（３２０６）では、説明を簡単にす
るために省略的に記述している。

【００３７】次に、上記のように構成される直流送電設
備の制御装置の動作を説明する。直流送電では、受電交
流系統の電力を要求値（指令値）に制御するのが一般的
である。この場合、順変換器で直流電圧の制御を行な
い、逆変換器で送電電力の制御を行なう。以下では、変
換器３１を順変換器、変換器３２を逆変換器として運転
するものとする。

【００３８】運転指令装置３００からの潮流方向指令Ｃ
ＯＭは、変換器３１、３２の運転モードと対応し、各々
の変換器制御装置３１０、３２０に与えられ、そのスイ
ッチ回路３１０３、３２０３を切替る。制御装置３１０
では、電圧制御回路３１０２の出力Ｉdp₂を選択し、順
変換器の電圧一定制御運転を行なう。一方、制御装置３
２０では、電力制御回路３２０１の出力Ｉdp₁を選択
し、逆変換器の電力制御運転を行なう。

【００３９】ここで、電力指令値Ｐｐを変化させたとす
る。制御装置３２０では、電力制御回路３２０１の電力
指令値Ｐｐが変化するために、第１の加算器ＡＤ１に偏
差が現われて、有効分電流指令値Ｉdp₁を変化させる。
Ｉdp₁が変化すると高速応答の有効分電流制御回路３２
０４が動作して逆変換器３２に流れる有効分電流（実電
流）を変化させ、送電電力が電力指令値Ｐｐとなるよう
に制御する。

【００４０】一方、制御装置３１０では、電力指令値Ｐ
ｐが変化し逆変換器３２の有効分電流が変化しても、直
流回路の直流電圧はすぐには変化せず、電圧制御回路３
１０２の第２の加算器ＡＤ２には偏差が現れない。しか
し、電力制御回路３１０１のＩdp₁が変化しているの
で、電圧制御回路３１０２の出力が変化する。Ｉdp₂が
変化すると、有効分電流制御回路３１０４が動作して順
変換器３１に流れる有効分電流を変化させ、直流回路の
電圧変化を抑制する。

【００４１】逆変換器３２の電力制御により、有効電力
検出値が指令値と等しい値となったときには、電力偏差
が０となってＩdp₂の変化もなくなり、電力指令値Ｐｐ
の変化に伴う電圧制御は制定する。

【００４２】従来の電圧制御では、逆変換器の有効電力
が変化しても順変換器はすぐには動作しない。直流回路
の直流電圧が変化して始めて有効分電流指令値Ｉdp₂が
現れ、順変換器の制御が開始される。このように、長距
離の送電線による主回路上での遅れと制御回路での遅れ
の後、順変換器から直流コンデンサへの充電電流が流れ
込んでいた。

【００４３】しかし、本実施例では電力制御回路の出力
を加算して電圧制御回路の出力とすることによって、順
変換器の有効分電流指令値が直ちに変化するので、順変
換器から直流コンデンサに電流が流れ込み、直流電圧の
変化を高速に抑制できる。この結果、自励式直流送電設
備の送電電力を、高速且つ安定に制御することができ
る。

【００４４】次に、本発明の第２の実施例を説明する。
図５に、変換器制御装置の電力制御回路及び電圧制御回
路の構成を示す。同図では、図４の構成に除算器ＤＥＶ
と第４の加算器ＡＤ４が付加されている。

【００４５】除算器ＤＥＶは、運転指令装置３００から
の電力指令値Ｐｐを入力し、このＰｐをもう１つの入力
である直流電圧検出値Ｖｆで除算する。第４の加算器Ａ
Ｄ４は、除算された信号を第１の演算増幅器ＡＭ１の出
力と加算し、指令値Ｉdp₁を出力する。指令値Ｉdp₁が第
３の加算器ＡＤ３で、ＡＭ２の出力と加算されて、指令
値Ｉdp₂となるのは、図４の場合と同じである。

【００４６】この構成によれば、電力指令値Ｐｐまたは
直流電圧Ｖｄの変化が、直ちに電力制御回路３１０１の
出力Ｉdp₁を変化させるので、図４の構成に比べ直流電
圧の制御と電力制御の応答を更に上げることができる。

【００４７】次に、本発明の第３の実施例を説明する。
図６に、変換器制御装置の電圧制御回路の構成を示す。

【００４８】同図では、図４の電圧制御回路３１０２に
除算器ＤＥＶが付加され、運転指令装置３００からの電
力指令値Ｐｐを入力し、このＰｐを直流電圧検出値Ｖｆ
で除算した値を、第３の加算器ＡＤ３で加算して指令値
Ｉdp₂を得ている。

【００４９】即ち、電圧制御回路３１０２の指令値に
は、電力制御回路３１０１の指令値に代えて、運転指令
装置３００からの電力指令値Ｐｐに対応する値を加算
し、これによって直流電圧制御の応答速度を改善してい
る。

【００５０】これによれば、電力制御手段からの出力を
必要としないので、逆変換器側から順変換器側へ、電力
制御指令値Ｉdp₁ないしは有効電力検出値Ｐｆを伝送す
る必要がなくなり、送電線が長距離となる場合にも信号
の伝送遅れによる制御の遅れを生じない。

【００５１】上述の第１乃至り第３の実施例では、順変
換器で電圧制御、逆変換器で電力制御する場合を説明し
たが、これに限定されるものではない。即ち、順変換器
で電力制御、逆変換器で電圧制御する場合も、順変換器
と逆変換器の制御動作が上記とは逆になるだけである。
従って、運転指令装置３００からの潮流方向指令ＣＯＭ
によるスイッチ回路３１０３、３２０３の切替を逆にす
るだけで、本発明を上述と同様に適用でき、自励式直流
送電設備の送電電力を高速且つ安定に制御することがで
きる。

【００５２】次に、本発明の他の適用例を説明する。上
述の実施例では、潮流反転によって両方向に送電可能な
直流送電設備を適用対象とした。しかし、本発明は潮流
反転を行なわない１方向送電の直流送電設備にも適用可
能である。

【００５３】例えば、図１の変換器３１、３２がそれぞ
れ、順変換器と逆変換器の機能に構成されているとす
る。この場合、制御装置３１０は電圧制御を、制御装置
３２０は電力制御を分担するので、各々の専用化が可能
になる。

【００５４】図７は、第４の実施例で、順変換器専用の
制御装置の構成を示したものである。同図を、図４、図
５の制御装置と比べると、電力制御回路３１０１とスイ
ッチ回路３１０３が省略されている。第３の加算器ＡＤ
３に入力される指令値Ｉdp₁は、逆変換器３２の制御装
置３２０から伝送されてくる。なお、図示を省略した制
御装置３２０側には、指令値Ｉdp₁出力する電力制御回
路３２０１が設けられ、電圧制御回路３２０２は省略さ
れる。

【００５５】このように、一方向送電の場合には、順変
換器側に電圧制御回路、逆変換器側に電力制御回路を設
け、電力制御回路の指令値を加算して電圧制御回路の指
令値とすることで、上記実施例の場合と同様に、直流電
圧の制御と電力制御の応答速度を上げることができる。

【００５６】この構成による場合、逆変換器側から順変
換器側への信号の伝送遅れがあるが、直流送電線がない
場合や短い場合は伝送遅れは問題にならない。なお、図
６に示した第３の実施例を、一方向送電の順変換器の電
圧制御回路として適用してもよい。これによれば、長距
離送電の場合にも遅れを生じることがなく、直流電圧の
制御と電力制御の応答速度を上げることができる。

【００５７】上記した一方向送電の場合の制御装置の専
用化は、変換器の制御モード（電圧制御／電力制御）が
運転モード（順変換／逆変換）に関係無く固定化される
場合にも適用可能である。

【００５８】

【発明の効果】本発明によれば、逆変換器に対する電力
指令の変更が順変換器の電圧制御に直ちに反映されるの
で、直流送電設備の電圧一定制御と電力制御が高速化で
きる効果がある。

【００５９】さらに、本発明によれば、電力変換器を制
御する単位制御装置が、電圧制御と電力制御の両方の機
能を任意に選択できる同一構成とされているので、運転
モードや制御モードのいずれの組合せにも対応できる柔
軟なシステム構成を実現できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による自励式直流送電設備の
制御装置の構成図。

【図２】直流送電設備の機能を説明する説明図。

【図３】第１の実施例の制御装置の構成図。

【図４】図３の電力制御手段と電圧制御手段の詳細を示
す構成図。

【図５】本発明の第２の実施例の制御装置の構成図。

【図６】本発明の第３の実施例の制御装置の構成図。

【図７】本発明を一方向送電に適用した第４の実施例の
制御装置の構成図。

【符号の説明】

１１，１２…交流系統、２１，２２…変換用変圧器、３
１，３２…自励式変換装置、４０…直流コンデンサ、４
１，４２…直流送電線、３００…運転指令装置、３１
０，３２０…制御装置、３１１，３２１…交流電圧変成
器、３１２，３２２…交流電流変成器、３１３，３２３
…電力検出回路、３１５…直流電圧変成器、３１０１…
電力制御回路、３１０２…電圧制御回路、３１０３…ス
イッチ回路、３１０４…有効分電流（実電流）制御回
路、３１０５…無効電力制御回路、３１０６…無効分電
流（虚電流）制御回路、３１０７…２相／３相変換回
路、３１０８…ＰＷＭ制御回路、ＡＤ１…第１の加算
器、ＡＤ２…第２の加算器、ＡＤ３…第３の加算器、Ａ
Ｄ４…第４の加算器、ＡＭ１…第１の演算増幅器、ＡＭ
２…第２の演算増幅器、ＤＥＶ…除算器、Ｉdp1…電力
制御回路の出力、Ｉdp2…電圧制御回路の出力、ＣＯＭ
…潮流方向指令、Ｉｄｐ…有効分電流（実電流）指令
値、Ｐｐ…電力指令値、Ｐｆ…電力検出値、Ｖｐ…直流
電圧指令値、Ｖｆ…直流電圧検出値、Ｑｐ…無効電力指
令値、Ｑｆ…無効電力検出値、Ｉｑｐ…無効分電流（虚
電流）指令値。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】送電側で交流を直流に変換し直流回路を
介して受電側で直流を交流に変換すると共に、送電側ま
たは受電側の一方の側で直流回路の直流電圧を一定に制
御し、他側で送電電力を指令値通りに制御する自励式直
流送電設備の制御方法において、前記直流電圧の電圧指令値と電圧実測値による電圧偏差
と、前記送電電力の電力指令値または該指令値と電力実
測値による電力偏差に基づいて、前記直流電圧の制御出
力を求めることを特徴とする自励式直流送電設備の制御
方法。
【請求項２】請求項１において、前記送電側と受電側が潮流方向指令によって反転される
場合は、これに応じて前記直流電圧の制御側と前記送電
電力の制御側を切替ることを特徴とする自励式直流送電
設備の制御方法。
【請求項３】請求項１または２において、前記直流電圧の制御出力は、前記電圧偏差に応じた値
と、前記電力指令値と前記電圧実測値の除算に応じた値
との加算値に基づいて求められることを特徴とする自励
式直流送電設備の制御方法。
【請求項４】請求項１または２において、前記直流電圧の制御出力は、前記電圧偏差に応じた値
と、前記電力偏差に基づいて前記他側で実行される送電
電力の制御出力に応じた値との加算値に基づいて求めら
れることを特徴とする自励式直流送電設備の制御方法。
【請求項５】請求項４において、前記加算値は、前記電力指令値と前記電圧実測値の除算
に応じた値を含むことを特徴とする自励式直流送電設備
の制御方法。
【請求項６】請求項１〜５のいずれか１項において、前記直流電圧の制御出力または前記送電電力の制御出力
は、前記送電側または受電側で実測される電流の有効分
の制御に対応されることを特徴とする自励式直流送電設
備の制御方法。
【請求項７】送電側で交流を直流に順変換する第１の
自励式変換器と、電力用コンデンサを含む直流回路と、
受電側で直流を交流に逆変換する第２の自励式変換器を
備える自励式直流送電設備の制御装置において、前記受電側の送電電力を電力指令値通りとするように、
前記電力指令値とその実測値の電力偏差に応じた電力制
御出力に基づいて、前記第２の自励式変換器を制御する
電力制御手段と、前記直流回路の直流電圧を一定とするように、前記直流
回路の直流電圧指令値とその実測値による電圧偏差及び
前記電力指令値または前記電力偏差に応じた電圧制御出
力に基づいて、前記第１の自励式変換器を制御する電圧
制御手段と、を備えることを特徴とする自励式直流送電
設備の制御装置。
【請求項８】送電側で交流を直流に変換する順変換器
と、電力用コンデンサを含む直流回路と、受電側で直流
を交流に変換する逆変換器を備える自励式直流送電設備
の制御装置において、前記逆変換器の送電電力指令値及び前記順変換器の直流
電圧指令値を出力する運転指令装値と、前記逆変換器の送電電力を電力指令値通りとするよう
に、前記電力指令値とその実測値の電力偏差に応じた電
力制御出力に基づいて、前記逆変換器を制御する電力制
御手段と、前記直流回路の直流電圧を一定とするように、前記直流
電圧指令値とその実測値による電圧偏差に応じた値と前
記電力指令値に応じた値を加算した電圧制御出力に基づ
いて前記順変換器を制御する電圧制御手段と、を備える
ことを特徴とする自励式直流送電設備の制御装置。
【請求項９】請求項８において、前記加算される値は、前記電力制御手段から前記電力制
御出力を与えられるように構成されてなることを特徴と
する自励式直流送電設備の制御装置。
【請求項１０】交流から直流または直流から交流へ両
方向の電力変換が可能な２台の自励式変換器と、この２
台の変換器を接続する電力用コンデンサを含む直流回路
を備え、前記変換器の一方を電力制御し他方を電圧制御
する直流送電設備の制御装置において、送電電力指令値、直流電圧指令値及び潮流方向指令値を
出力する運転指令装値と、前記自励式変換器毎に、前記送電電力指令値とその実測
値の電力偏差に応じて送電電力を指令値通りに制御する
電力制御手段、前記直流電圧指令値とその実測値の電圧
偏差に基づいて前記直流回路の直流電圧を一定に制御す
る電圧制御手段及び前記潮流方向指令に応じて前記電力
制御手段または前記電圧制御手段の一方の出力を選択す
るスイッチ手段を有する単位制御装置と、を備えること
を特徴とする直流送電設備の制御装置。
【請求項１１】請求項１０において、前記潮流方向指令によって前記自励式変換器の一方を順
変換器、他方を逆変換器として運転している場合に、前
記単位制御装置のスイッチ手段は前記順変換器側では前
記電圧制御手段の出力を、前記逆変換器側では前記電力
制御手段の出力を選択するように構成されてなることを
特徴とする自励式直流送電設備の制御装置。
【請求項１２】請求項１０または１１において、前記電圧制御手段は、前記電圧偏差に応じた値と前記電
力指令値または前記電力偏差に応じた値とを加算する加
算手段を設けてなることを特徴とする自励式直流送電設
備の制御装置。