JPH0833210A - 交直変換装置 - Google Patents

交直変換装置

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JPH0833210A
JPH0833210A JP6186283A JP18628394A JPH0833210A JP H0833210 A JPH0833210 A JP H0833210A JP 6186283 A JP6186283 A JP 6186283A JP 18628394 A JP18628394 A JP 18628394A JP H0833210 A JPH0833210 A JP H0833210A
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JP
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converter
circuit
converters
systems
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JP6186283A
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Inventor
Kikuo Takagi
喜久雄 高木
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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    • Y02E60/60—Arrangements for transfer of electric power between AC networks or generators via a high voltage DC link [HVCD]

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 交直変換装置において、健全系交流電圧や無
効電力の変動を抑制するようにした。 【構成】 ２つの交流系統に接続された各電源端側から
変換器用変圧器を介して対応する２つの交直変換器に夫
々接続し、前記各変換器の間を直流回路にて接続した交
直変換装置において、交流系統のいずれか一方に事故が
発生したとき、事故発生系統側に接続されている変換器
をバイパスペア運転とし、健全系統側変換器の制御目標
電流を系統故障前の変換器消費無効電力に合わせるよう
に操作する手段を備えた。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、２つの交流系統を連系
する交直変換装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図14に２つの交流系統を連系する交直変
換設備の構成例を示す。図14において、健全側交流系統
１が変換用変圧器２に接続され、変換用変圧器２が変換
器３に接続され、事故側交流系統11が変換用変圧器12に
接続されている。又、変換用変圧器12が変換器13に接続
され、健全系統側変換器３と事故系統側変換器13が直流
回路21に接続されている。
【０００３】一般的な交直変換器では、変換器３及び13
は、順変換器運転側が指定の電力を変換するための定電
力制御回路68の出力である制御目標電流54に従って運転
し、逆変換器側が制御目標電圧74に従って運転する。交
直変換装置は交流を変換器で直流に変換する順変換と、
更にその直流を交流に変換する逆変換器で構成する装置
である。
【０００４】従来の変換器では、図14に示した交流系11
で事故31が発生した場合、主回路電圧を計器用変圧器15
で計測して、その計測電圧から交流系統故障を検出し
て、事故系統側変換器13をバイパスペア（ＢＰＰ）運転
にして、健全系統側変換器３を事故前の運転電流又は電
流をある固定の値に変更して運転していた。又、交流系
統除去後は事故前の運転電流に速やかに戻していた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】図15は従来の交直変換
装置の動作説明図でありこれによって説明する。今、交
流系統で事故が発生して片端の変換器（事故系統側の変
換器）がＢＰＰ運転中は直流電圧が零になる。この場
合、健全側の変換器は制御目標電流を事故前の運転電流
で継続運転するために直流電流は一定であり、変換器の
負荷力率が零となる。従って健全交流系統側で消費され
る無効電力が事故前に比較して増大する。このため健全
側交流系統の電圧低下が課題あった。この電圧低下を低
減するため、ＢＰＰ中は健全側の制御目標電流をある固
定の値に低減して運転を継続する方法もあったが、電圧
変動量の観点から充分な対応ではなかった。
【０００６】又、交流事故系統側の事故が除去された後
に、バイパスペア運転から通常運転に移行させる場合
に、直流電圧が回復すると力率角が大きくなり、仮に電
流が一定だと健全系統側で消費される無効電力が変動し
て交流電圧変動が発生する問題があった。本発明は上記
事情に鑑みてなされたものであり、健全系交流電圧や無
効電力の変動を抑制することを可能とした交直変換装置
を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に係る
交直変換装置は、２つの交流系統に接続された各電源端
側から変換器用変圧器を介して対応する２つの交直変換
器に夫々接続し、前記各変換器の間を直流回路にて接続
した交直変換装置において、交流系統のいずれか一方に
事故が発生したとき、事故発生系統側に接続されている
変換器をバイパスペア運転とし、健全系統側変換器の制
御目標電流を系統故障前の変換器消費無効電力に合わせ
るように操作する手段を備えた。
【０００８】本発明の請求項２に係る交直変換装置は、
２つの交流系統に接続された各電源端側から変換器用変
圧器を介して対応する２つの交直変換器に夫々接続し、
前記各変換器の間を直流回路にて接続した交直変換装置
において、交流系統のいずれか一方に事故が発生したと
き、事故発生系統側に接続されている変換器をバイパス
ペア運転とし、健全系統側変換器の制御目標電流をフィ
ルタを含む調相容量に合わせるように操作する手段を備
えた。
【０００９】本発明の請求項３に係る交直変換装置は、
２つの交流系統に接続された各電源端側から変換器用変
圧器を介して対応する２つの交直変換器に夫々接続し、
前記各変換器の間を直流回路にて接続した交直変換装置
において、交流系統のいずれか一方に事故が発生したと
き、事故発生系統側に接続されている変換器をバイパス
ペア運転とし、健全系統側変換器の制御目標電流を健全
系の交流電圧が一定となるように操作する手段を備え
た。
【００１０】本発明の請求項４に係る交直変換装置は、
２つの交流系統に接続された各電源端側から変換器用変
圧器を介して対応する２つの交直変換器に夫々接続し、
前記各変換器の間を直流回路にて接続した交直変換装置
において、交流系統のいずれか一方に事故が発生したと
き、事故発生系統側に接続されている変換器をバイパス
ペア運転とし、健全系統側変換器の制御目標電流を係数
器を経由した制御目標として操作する手段を備えた。
【００１１】本発明の請求項５に係る交直変換装置は、
２つの交流系統に接続された各電源端側から変換器用変
圧器を介して対応する２つの交直変換器に夫々接続し、
前記各変換器の間を直流回路にて接続した交直変換装置
において、交流系統のいずれか一方に事故が発生したと
き、事故発生系統側に接続されている変換器をバイパス
ペア運転とし、事故系統側の事故が除去された後にバイ
パスペア運転から通常運転に移行させる場合に、健全系
統側での消費無効電力が一定となる手段を備えた。
【００１２】本発明の請求項６に係る交直変換装置は、
２つの交流系統に接続された各電源端側から変換器用変
圧器を介して対応する２つの交直変換器に夫々接続し、
前記各変換器の間を直流回路にて接続した交直変換装置
において、交流系統のいずれか一方に事故が発生したと
き、事故発生系統側に接続されている変換器をバイパス
ペア運転とし、事故系統側の事故が除去された後にバイ
パスペア運転から通常運転に移行させる場合に、健全系
統側の交流電圧が一定となる手段を備えた。
【００１３】
【作用】本発明の請求項１〜請求項６に係る交直変換装
置は、交流系統事故発生時には、事故発生系統側に接続
されている変換器をバイパスペア運転とし、健全系統側
変換器の制御目標電流を系統故障前の変換器消費無効電
力にほゞ一致させるようにするかあるいは相殺するよう
にしている。
【００１４】
【実施例】以下図面を参照して実施例を説明する。図１
は本発明の請求項１に係る交直変換装置の一実施例の構
成図である。図１において、図14と同一部分については
同一符号を付して説明を省略する。図１において４は変
流器、５は計器用変圧器、51は無効電力検出回路（Ｑ検
出）、52は無効電力メモリー回路（Ｑメモリー）、53は
定無効電力制御回路、54は制御目標電流回路、55は制御
目標切換え回路である。
【００１５】次に作用について説明する。先ず、変流器
４，計器用変圧器５から検出した健全系統の電流，電圧
から無効電力検出器（Ｑ検出器）51にて無効電力を検出
し、これを無効電力メモリー回路（Ｑメモリー回路）52
で記憶しておく。交流系統11で事故が発生した時に、故
障系統側変換器13をバイパスペア運転すると共に、健全
系統側変換器の制御目標Ｉｄを制御目標切換え回路55に
て、制御目標電流回路54の出力Ｉdpから定無効電力制御
回路53の出力Ｉdqに切換える。ここで定無効電力制御回
路53は無効電力メモリー回路52の出力を制御目標とし
て、無効電力検出回路51の出力との比較にて出力Ｉdqを
出力する。
【００１６】図２は動作説明図である。図２において、
交流系統事故発生によりバイパスペア運転を行ない、直
流電圧と健全系統力率が零となる。そして直流電流を無
効電力が一定になるように低減することにより、交流電
圧がほゞ一定になることを示す。なお、定無効電力制御
回路53において、実測の無効電力をフィードバックして
いるが、交流系の電圧が一定であるとの仮定において、
無効電力メモリー回路52の出力のみで制御目標Ｉdqを出
力する方法もある。
【００１７】図３は本発明の請求項１に係る交直変換装
置の他の実施例の構成図であり、図１と同一部分につい
ては同一符号を付して説明を省略する。図３において６
は変流器、７はフィルタ、８は調相設備である。本実施
例ではフィルタ７及び調相設備８の無効電力と変換器の
発生無効電力を含めて、交流系事故前の無効電力と一定
になるように構成している。
【００１８】図４は本発明の請求項２に係る交直変換装
置の一実施例の構成図である。図４において図１と同一
部分については同一符号を付して説明を省略する。図４
において59は制御目標無効電力設定回路である。
【００１９】この場合の動作は以下のようになる。交流
系統の事故発生時においては、故障系統側変換器13をバ
イパスペア運転することは既に説明した通りである。そ
してバイパスペア運転中では変流器６と計器用変圧器５
の出力を無効電力検出回路51へ入力して無効電力を検出
することとなるが、この値を制御目標無効電力設定回路
59で設定された制御目標電力にほゞ一致させるように、
定無効電力制御回路53にて制御目標電流Ｉdqを出力す
る。そして制御目標無効電力の設定を零にするとフィル
タを含む調相容量にほゞ一致させて、変換器及び調相設
備の無効電力がほゞ相殺するように制御される。
【００２０】図５は本発明の請求項２に係る交直変換装
置の他の実施例の構成図であり、図４と同一部分につい
ては同一符号を付して説明を省略する。図５において９
は調相設備回路の変流器、56は変換器回路の無効電力検
出回路（Ｑ検出回路１）、57は調相設備回路の無効電力
検出回路（Ｑ検出回路２）である。
【００２１】次に動作であるが、バイパスペア運転中は
調相設備回路の変流器９と計器用変圧器５の出力を無効
電力検出回路（Ｑ検出回路２）57に入力し、この無効電
力検出回路57の出力を定無効電力制御回路53の制御目標
として、変換器出力回路の無効電力検出回路（Ｑ検出回
路１）56の出力との比較から変換器３に目標制御電流Ｉ
dqを出力する。これによりフィルタを含む調相容量にほ
ゞ一致させて、変換器及び調相設備の無効電力がほゞ相
殺するようになる。
【００２２】図６は本発明の請求項２に係る交直変換装
置の他の実施例の構成図であり、図４と同一部分につい
ては同一符号を付して説明を省略する。図６において10
はフィルタ７と調相設備８の開閉器、58は無効電力計算
回路（Ｑ計算回路）である。
【００２３】この場合の動作は、バイパスペア運転中は
フィルタ７と調相設備８の開閉器10の開閉状態から無効
電力計算回路（Ｑ計算回路）58にて調相設備で稼働する
無効電力容量を求める。そしてその無効電力容量を定無
効電力制御回路53の制御目標として、変換器出力回路の
無効電力検出回路56の出力との比較から変換器３に目標
制御電流Ｉdqを出力する。これによりフィルタを含む調
相容量にほゞ一致させて、変換器及び調相設備の無効電
力がほゞ相殺するようになる。
【００２４】図７は本発明の請求項３に係る交直変換装
置の一実施例の構成図であり、図１と同一部分について
は同一符号を付して説明を省略する。図７において60は
係数器、61は電圧制御目標回路、62は制御信号開閉器で
ある。
【００２５】この場合の動作は、バイパスペア運転中は
交流系統電圧が電圧制御目標回路61の電圧になるように
制御するため、計器用変圧器５の二次電圧と電圧制御目
標回路61の比較を行ない、更に変流器４で交流電流を計
測して係数器60を介した信号を加えることにより、それ
らの合成信号としてΔＩdvを制御目標電流Ｉdpに加える
ようにしている。これにより安定した運転が確保でき
る。
【００２６】図８は本発明の請求項３に係る交直変換装
置の他の実施例の構成図であり、図７と同一部分につい
ては同一符号を付して説明を省略する。図８において22
は直流変流器、63は係数器である。
【００２７】この場合の動作は、バイパスペア運転中は
交流系統電圧が電圧制御目標回路61の電圧になるように
制御するため、計器用変圧器５の二次電圧と電圧制御目
標回路61の比較を行ない、更に直流電流を直流変流器22
で計測して係数器63を介した信号を加えることにより、
それらの合成信号としてΔＩdvを制御目標電流Ｉdpに加
えるようにしている。これにより安定した運転が確保で
きる。
【００２８】図９は本発明の請求項４に係る交直変換装
置の一実施例の構成図であり、図１と同一部分について
は同一符号を付して説明を省略する。図９において64は
係数器である。
【００２９】この場合の動作は、バイパスペア運転中は
制御目標電流回路54の出力に係数器64を介した制御目標
にて運転する。係数については制御目標電流から一般的
な理論式により求める方法がある。又、通常運転時の力
率 cosφは運転電力によらずほゞ一定の関係にあること
から、固定の係数とする方法がある。更に又、系統故障
前の力率 cosφを記憶して、それに対応する sinφを係
数とする方法もある。
【００３０】図10は本発明の請求項５に係る交直変換装
置の一実施例の構成図であり、図１と同一部分について
は同一符号を付して説明を省略する。図10において66は
フリップフロップ回路、67はレベル比較器である。
【００３１】本実施例の場合、交流系統で事故が発生し
た場合の動作は図１と基本的に同じである。本実施例で
は制御目標切換え回路55の切換えを、交流系故障検出回
路41の事故検出をもってフリップフロップ66をセットし
て行なうようにしたものである。そして制御目標切換え
回路55への戻しは、交流系統故障が除去されたことと、
直流変流器22の測定した実回路の直流電流Ｉｄと制御目
標電流Ｉdpをレベル比較器67で比較し、その差がある一
定値以下になったことで行なうものである。これにより
通常運転に戻す時にも定無効電力制御が動作して無効電
力一定運転が可能である。なお、系統故障除去後にある
一定時間経過で制御目標切換え器55を制御目標電流54に
戻す方法もある。
【００３２】図11は本発明の請求項５に係る交直変換装
置の他の実施例の構成図であり、図10と同一部分は同一
符号を付して説明を省略する。図11において68は定電力
制御回路（ＡＰＲ）、69は直流電力検出回路（Ｐ検出回
路１）、70，72はレベル比較器、71は交流電力検出回路
（Ｐ検出回路２）、73は制御目標有効電力回路である。
【００３３】本実施例の場合、事故発生時の動作は図10
と同様であり、制御目標切換え回路57の切換え操作を異
にしている。即ち、交流系故障検出器の故障条件で制御
目標切換え回路55を切換える条件のフリップフロップ66
をセットすることは図10の場合と同様である。異なるの
は制御目標切換え器55の制御目標電流回路54への戻しで
ある。本実施例の場合、交流系統故障が除去されたこと
と、直流変流器22と直流計器用変圧器23を入力として直
流電力検出回路（Ｐ検出回路２）69の出力と制御目標有
効電力回路73をレベル比較器70で比較して、その差があ
る一定以下になったことで行なう。又、交流電力検出器
（Ｐ検出回路１）71と制御目標有効電力回路73をレベル
比較器67で比較して、その差が一定以下になったことで
もよい。
【００３４】図12は本発明の請求項５に係る交直変換装
置の他の実施例の構成図であり、図11と同一部分は同一
符号を付して説明を省略する。図12において74は制御目
標電圧回路である。
【００３５】本実施例の場合、事故発生時の動作は前記
同様図10と同様である。本実施例では制御目標切換え回
路55の切換え操作を異にしている。即ち、交流系故障検
出器の故障条件で制御目標切換え回路55を切換える条件
のフリップフロップ66をセットすることは図10の場合と
同様である。異なるのは制御目標切換え器55の制御目標
電流回路54への戻しである。本実施例の場合、交流系統
故障が除去されたことと、直流計器用変圧器23の測定し
た実回路の直流電圧と制御目標電圧回路による電圧をレ
ベル比較器67で比較して、その差がある一定以下になっ
たことで行なう。
【００３６】図13は本発明の請求項６に係る交直変換装
置の一実施例の構成図であり、図10と同一部分について
は同一符号を付して説明を省略する。図13において67は
レベル比較器、66はフリップフロップである。
【００３７】図において交流系故障中はフリップフロッ
プ66がセットされて、交流電圧を一定にする回路が動作
し、制御信号開閉器62の制御目標電流回路54への戻し
は、交流系統故障が除去されたことと、直流変流器22の
測定した実回路の直流電流Ｉｄと制御目標電流Ｉdpをレ
ベル比較器67で比較して、その差がある一定以下になっ
たことで行なう。
【００３８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば健
全系交流電圧や無効電力の変動を抑制することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の請求項１に係る交直変換装置の一実施
例のブロック構成図。
【図２】本発明の第１実施例の動作説明図。
【図３】本発明の請求項１に係る交直変換装置の他の実
施例のブロック構成図。
【図４】本発明の請求項２に係る交直変換装置の一実施
例のブロック構成図。
【図５】本発明の請求項２に係る交直変換装置の他の実
施例のブロック構成図。
【図６】本発明の請求項２に係る交直変換装置の他の実
施例のブロック構成図。
【図７】本発明の請求項３に係る交直変換装置の一実施
例のブロック構成図。
【図８】本発明の請求項３に係る交直変換装置の他の実
施例のブロック構成図。
【図９】本発明の請求項４に係る交直変換装置の一実施
例のブロック構成図。
【図10】本発明の請求項５に係る交直変換装置の一実施
例のブロック構成図。
【図11】本発明の請求項５に係る交直変換装置の他の実
施例のブロック構成図。
【図12】本発明の請求項５に係る交直変換装置の他の実
施例のブロック構成図。
【図13】本発明の請求項６に係る交直変換装置の一実施
例のブロック構成図。
【図14】従来の交直変換装置のブロック構成図。
【図15】従来の交直変換装置の動作説明図。
【符号の説明】
１ 健全側交流系統 ２ 健全系統変換用変圧器 ３ 健全系統側変換器 ４ 変流器 ５，15 計器用変圧器 ６ 変流器 ７ フィルタ ８ 調相設備 ９ 変流器 10 開閉器 11 事故交流系統 12 事故系統側変換用変圧器 13 事故系統側変換器 21 直流回路 22 直流変流器 23 直流計器用変圧器 31 交流系統事故点 41 交流系故障検出回路 42 ＢＰＰ指令回路 51，57 無効電力検出回路 52 無効電力メモリー回路 53 定無効電力制御回路 54 制御目標電流 55 制御目標切替え回路 56 無効電力検出回路 58 無効電力計算回路 59 制御目標無効電力 60，63，64 係数器 61 電圧制御目標回路 62 制御信号開閉器 65 制御目標電流回路 66 フリップフロップ 67，70 レベル比較器 68 定電力制御回路 69 直流電力検出回路 71 交流電力検出回路 74 制御目標電圧回路 77 制御目標有効電力回路

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ２つの交流系統に接続された各電源端側
    から変換器用変圧器を介して対応する２つの交直変換器
    に夫々接続し、前記各変換器の間を直流回路にて接続し
    た交直変換装置において、交流系統のいずれか一方に事
    故が発生したとき、事故発生系統側に接続されている変
    換器をバイパスペア運転とし、健全系統側変換器の制御
    目標電流を系統故障前の変換器消費無効電力に合わせる
    ように操作する手段を備えたことを特徴とする交直変換
    装置。
  2. 【請求項２】 ２つの交流系統に接続された各電源端側
    から変換器用変圧器を介して対応する２つの交直変換器
    に夫々接続し、前記各変換器の間を直流回路にて接続し
    た交直変換装置において、交流系統のいずれか一方に事
    故が発生したとき、事故発生系統側に接続されている変
    換器をバイパスペア運転とし、健全系統側変換器の制御
    目標電流をフィルタを含む調相容量に合わせるように操
    作する手段を備えたことを特徴とする交直変換装置。
  3. 【請求項３】 ２つの交流系統に接続された各電源端側
    から変換器用変圧器を介して対応する２つの交直変換器
    に夫々接続し、前記各変換器の間を直流回路にて接続し
    た交直変換装置において、交流系統のいずれか一方に事
    故が発生したとき、事故発生系統側に接続されている変
    換器をバイパスペア運転とし、健全系統側変換器の制御
    目標電流を健全系の交流電圧が一定となるように操作す
    る手段を備えたことを特徴とする交直変換装置。
  4. 【請求項４】 ２つの交流系統に接続された各電源端側
    から変換器用変圧器を介して対応する２つの交直変換器
    に夫々接続し、前記各変換器の間を直流回路にて接続し
    た交直変換装置において、交流系統のいずれか一方に事
    故が発生したとき、事故発生系統側に接続されている変
    換器をバイパスペア運転とし、健全系統側変換器の制御
    目標電流を係数器を経由した制御目標として操作する手
    段を備えたことを特徴とする交直変換装置。
  5. 【請求項５】 ２つの交流系統に接続された各電源端側
    から変換器用変圧器を介して対応する２つの交直変換器
    に夫々接続し、前記各変換器の間を直流回路にて接続し
    た交直変換装置において、交流系統のいずれか一方に事
    故が発生したとき、事故発生系統側に接続されている変
    換器をバイパスペア運転とし、事故系統側の事故が除去
    された後にバイパスペア運転から通常運転に移行させる
    場合に、健全系統側での消費無効電力が一定となる手段
    を備えたことを特徴とする交直変換装置。
  6. 【請求項６】 ２つの交流系統に接続された各電源端側
    から変換器用変圧器を介して対応する２つの交直変換器
    に夫々接続し、前記各変換器の間を直流回路にて接続し
    た交直変換装置において、交流系統のいずれか一方に事
    故が発生したとき、事故発生系統側に接続されている変
    換器をバイパスペア運転とし、事故系統側の事故が除去
    された後にバイパスペア運転から通常運転に移行させる
    場合に、健全系統側の交流電圧が一定となる手段を備え
    たことを特徴とする交直変換装置。
JP6186283A 1994-07-15 1994-07-15 交直変換装置 Pending JPH0833210A (ja)

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JP6186283A JPH0833210A (ja) 1994-07-15 1994-07-15 交直変換装置

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