JPH09117056A - 自励式直流送電制御装置 - Google Patents
自励式直流送電制御装置Info
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- JPH09117056A JPH09117056A JP7265144A JP26514495A JPH09117056A JP H09117056 A JPH09117056 A JP H09117056A JP 7265144 A JP7265144 A JP 7265144A JP 26514495 A JP26514495 A JP 26514495A JP H09117056 A JPH09117056 A JP H09117056A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明の目的は、系統事故時にも自励式直流送
電設備を安定運転できる自励式直流送電設備の制御装置
を提供することにある。 【解決手段】自己消弧機能を持ったスイッチング素子で
構成される自励式変換器を変換器として持った直流送電
設備の自励式変換器の制御装置において、直流系統の電
圧を指定された一定値に保つ直流電圧制御手段、自励式
変換器の有効電力を指定された一定値に制御する有効電
力制御手段、及び自励式変換器の交流側の無効電力を指
定された一定値に制御する無効電力制御手段を備え、さ
らに直流系統の電圧を指定の一定値に保つ制御を行う自
励式変換器の制御装置の有効電力制御手段の電力指令値
を電力マージンだけ大きくする電力マージン設定手段を
備える。
電設備を安定運転できる自励式直流送電設備の制御装置
を提供することにある。 【解決手段】自己消弧機能を持ったスイッチング素子で
構成される自励式変換器を変換器として持った直流送電
設備の自励式変換器の制御装置において、直流系統の電
圧を指定された一定値に保つ直流電圧制御手段、自励式
変換器の有効電力を指定された一定値に制御する有効電
力制御手段、及び自励式変換器の交流側の無効電力を指
定された一定値に制御する無効電力制御手段を備え、さ
らに直流系統の電圧を指定の一定値に保つ制御を行う自
励式変換器の制御装置の有効電力制御手段の電力指令値
を電力マージンだけ大きくする電力マージン設定手段を
備える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は自励式変換器で構成
される自励式直流送電制御装置により、特に系統事故時
にも自励式直流送電設備を安定に運転の行える自励式直
流送電制御装置に関する。
される自励式直流送電制御装置により、特に系統事故時
にも自励式直流送電設備を安定に運転の行える自励式直
流送電制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】自己消弧機能を持ったスイッチング素子
で構成される自励式変換器は交流系統の波形歪の影響を
受けることなく交流から直流、または直流から交流への
電力変換が行えることから、将来の理想的な変換器とし
て電力系統への適用が期待されており、開発が進められ
ている。最も期待されている適用個所は直流送電設備
で、自励式変換器の適用により交流系統の状況如何に関
わらず安定送電できるばかりでなく、電源のない交流系
統へも電力を送ることが可能といったメリットがでてく
る。現在、自励式変換器は産業用の小容量設備の無停電
電源（ＣＶＣＦ）やアクティブフィルタとして実用化さ
れているが、電力用として使用できる大容量の変換器は
開発中である。
で構成される自励式変換器は交流系統の波形歪の影響を
受けることなく交流から直流、または直流から交流への
電力変換が行えることから、将来の理想的な変換器とし
て電力系統への適用が期待されており、開発が進められ
ている。最も期待されている適用個所は直流送電設備
で、自励式変換器の適用により交流系統の状況如何に関
わらず安定送電できるばかりでなく、電源のない交流系
統へも電力を送ることが可能といったメリットがでてく
る。現在、自励式変換器は産業用の小容量設備の無停電
電源（ＣＶＣＦ）やアクティブフィルタとして実用化さ
れているが、電力用として使用できる大容量の変換器は
開発中である。
【０００３】自励式直流送電の運転制御方法として、特
願平4−15012号に示されるように、一端で直流系統の電
圧を指定し、他端で有効電力を制御する制御方法が開発
されている。しかし直流系統の電圧を制御している変換
所が系統事故により停止すると、直流系統の電圧制御変
換器がなくなり安定運転ができなくなる。また、たくさ
んの自励式変換器が直流系統に接続されて構成される直
流多端子送電の運転制御方法については、従来考えられ
ている制御方式は安定運転を行う上で充分とは言えな
い。
願平4−15012号に示されるように、一端で直流系統の電
圧を指定し、他端で有効電力を制御する制御方法が開発
されている。しかし直流系統の電圧を制御している変換
所が系統事故により停止すると、直流系統の電圧制御変
換器がなくなり安定運転ができなくなる。また、たくさ
んの自励式変換器が直流系統に接続されて構成される直
流多端子送電の運転制御方法については、従来考えられ
ている制御方式は安定運転を行う上で充分とは言えな
い。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、従来
技術の問題点を解決し、系統事故時にも自励式直流送電
を安定に運転の行える自励式直流送電制御装置を提供す
ることにある。
技術の問題点を解決し、系統事故時にも自励式直流送電
を安定に運転の行える自励式直流送電制御装置を提供す
ることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】自己消弧機能を持ったス
イッチング素子で構成される自励式変換器を変換器とし
て持った直流送電設備の自励式変換器の制御装置におい
て、直流系統の電圧を指定された一定値に保つ直流電圧
制御手段、自励式変換器の有効電力を指定された一定値
に制御する有効電力制御手段、及び自励式変換器の交流
側の無効電力を指定された一定値に制御する無効電力制
御手段を備え、さらに直流系統の電圧を指定の一定値に
保つ制御を行う自励式変換器の制御装置の有効電力制御
手段の電力指令値を電力マージンだけ大きくする電力マ
ージン設定手段を備えたようにしたものである。
イッチング素子で構成される自励式変換器を変換器とし
て持った直流送電設備の自励式変換器の制御装置におい
て、直流系統の電圧を指定された一定値に保つ直流電圧
制御手段、自励式変換器の有効電力を指定された一定値
に制御する有効電力制御手段、及び自励式変換器の交流
側の無効電力を指定された一定値に制御する無効電力制
御手段を備え、さらに直流系統の電圧を指定の一定値に
保つ制御を行う自励式変換器の制御装置の有効電力制御
手段の電力指令値を電力マージンだけ大きくする電力マ
ージン設定手段を備えたようにしたものである。
【０００６】自励式直流送電設備を安定運転するために
は、直流系統に接続された一つの自励式変換器で直流系
統の電圧を制御し、残りの変換器は有効電力制御するこ
とによって行える。自励式多端子直流送電となった場合
にもこのルールは同様である。
は、直流系統に接続された一つの自励式変換器で直流系
統の電圧を制御し、残りの変換器は有効電力制御するこ
とによって行える。自励式多端子直流送電となった場合
にもこのルールは同様である。
【０００７】自励式変換器の制御装置には直流制御手
段，有効電力制御手段，無効電力制御手段が備わってい
る。直流電圧制御手段は直流系統の電圧が規定の一定値
となるように直流電圧制御の自励式変換器を動作させ
る。また有効電力制御手段は直流系統の残りの自励式変
換器の有効電力を指定の一定値に保つ制御する。無効電
力制御手段は直流電圧制御，有効電力制御いずれの制御
にも無関係に交流系統の特性に応じて各自励式変換器で
任意に無効電力制御する。ここで有効電力制御を行う自
励式変換器は各自励式変換器の有効電力指令値に従って
有効電力制御手段により有効電力を制御する。これらの
自励式変換器の直流電圧指令値は直流系統の電圧指令値
よりも電圧マージンだけ高いまたは低い、各々異なった
電圧指令値を与えておく。この場合順変換器運転を行う
変換器は高く、インバータ運転を行う変換器は低く設定
するのが好都合である。一方、直流電圧制御を行う自励
式変換器は直流電圧指令値に従って直流電圧制御手段に
より直流系統の電圧を制御する。この自励式変換器の有
効電力指令値は直流系統の有効電力指令値の和が零とな
る有効電力指令値を与え、これに電力マージンだけ大き
な有効電力指令値を与えておく。但し、有効電力指令値
は順変換器では正，逆変換器では負の値とする。従って
順変換運転を行う変換器では有効電力指令値に電力マー
ジンを加算し、インバータ運転を行う変換器では有効電
力指令値から電力マージンを差引いた値となる。これに
より系統事故により自励式変換器が停止し、直流系統か
ら切り離された場合にも安定に運転が行える。
段，有効電力制御手段，無効電力制御手段が備わってい
る。直流電圧制御手段は直流系統の電圧が規定の一定値
となるように直流電圧制御の自励式変換器を動作させ
る。また有効電力制御手段は直流系統の残りの自励式変
換器の有効電力を指定の一定値に保つ制御する。無効電
力制御手段は直流電圧制御，有効電力制御いずれの制御
にも無関係に交流系統の特性に応じて各自励式変換器で
任意に無効電力制御する。ここで有効電力制御を行う自
励式変換器は各自励式変換器の有効電力指令値に従って
有効電力制御手段により有効電力を制御する。これらの
自励式変換器の直流電圧指令値は直流系統の電圧指令値
よりも電圧マージンだけ高いまたは低い、各々異なった
電圧指令値を与えておく。この場合順変換器運転を行う
変換器は高く、インバータ運転を行う変換器は低く設定
するのが好都合である。一方、直流電圧制御を行う自励
式変換器は直流電圧指令値に従って直流電圧制御手段に
より直流系統の電圧を制御する。この自励式変換器の有
効電力指令値は直流系統の有効電力指令値の和が零とな
る有効電力指令値を与え、これに電力マージンだけ大き
な有効電力指令値を与えておく。但し、有効電力指令値
は順変換器では正，逆変換器では負の値とする。従って
順変換運転を行う変換器では有効電力指令値に電力マー
ジンを加算し、インバータ運転を行う変換器では有効電
力指令値から電力マージンを差引いた値となる。これに
より系統事故により自励式変換器が停止し、直流系統か
ら切り離された場合にも安定に運転が行える。
【０００８】今、仮に直流電圧制御の自励式変換器が系
統事故により直流系統から切り離され、直流電圧制御変
換器が無くなったとすると、各自励式変換器は電圧制御
手段を備えているので、直流系統の電圧は次に電圧指令
値の低い設定値を持った自励式変換器が直流系統の電圧
制御変換器に移動し安定運転が行われる。一方、有効電
力制御の自励式変換器が系統から切り離された場合は、
系統の電圧は健全な自励式変換器により電圧制御された
ままであるので安定運転上問題ない。なお電圧マージン
の値は電圧検出器の検出誤差，電圧のリップル等を考慮
し、これらによる誤差を見越した値をマージン値とす
る。また電力マージンの値として変換設備の損失分を見
込んだ値より大きな値とする。
統事故により直流系統から切り離され、直流電圧制御変
換器が無くなったとすると、各自励式変換器は電圧制御
手段を備えているので、直流系統の電圧は次に電圧指令
値の低い設定値を持った自励式変換器が直流系統の電圧
制御変換器に移動し安定運転が行われる。一方、有効電
力制御の自励式変換器が系統から切り離された場合は、
系統の電圧は健全な自励式変換器により電圧制御された
ままであるので安定運転上問題ない。なお電圧マージン
の値は電圧検出器の検出誤差，電圧のリップル等を考慮
し、これらによる誤差を見越した値をマージン値とす
る。また電力マージンの値として変換設備の損失分を見
込んだ値より大きな値とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明の自励式直流送電設備の制
御装置の一実施例を図１〜図５を用いて説明する。図３
は自励式直流送電設備の構成の概要を示す。図３におい
て１，２は電力系統、１１，１２は変換用変圧器、２
１，２２は自励式変換器、３１，３２は電流制限用のリ
アクトル、４１，４２は電流制限用リアクトルに並列に
接続されたフライホイールダイオード、５０は電力用コ
ンデンサ、６０は自励式直流送電設備の運転指令装置、
６１，６２はそれぞれ自励式変換器２１，２２の制御装
置である。
御装置の一実施例を図１〜図５を用いて説明する。図３
は自励式直流送電設備の構成の概要を示す。図３におい
て１，２は電力系統、１１，１２は変換用変圧器、２
１，２２は自励式変換器、３１，３２は電流制限用のリ
アクトル、４１，４２は電流制限用リアクトルに並列に
接続されたフライホイールダイオード、５０は電力用コ
ンデンサ、６０は自励式直流送電設備の運転指令装置、
６１，６２はそれぞれ自励式変換器２１，２２の制御装
置である。
【００１０】図２に自励式変換器２１の詳細構成の一例
を示す。自励式変換器２２の構成も同様である。図を説
明すると、ＧＴ１〜ＧＴ６（２０１〜２０６）は自己消
弧機能を持ったゲートターンオフサイリスタ等のスイッ
チング素子、Ｄ１〜Ｄ６（２１１〜２１６）はスイッチ
ング素子ＧＴ１〜ＧＴ６に逆並列に接続されるダイオー
ドである。自励式変換器はスイッチング素子と逆並列接
続されたダイオードがブリッジ結線されて構成される。
前記リアクトル３１はスイッチング素子が転流失敗を起
こしたときの電力用コンデンサ５０からの電荷の放電電
流の立上りを抑制する、前記ダイオード４１は系統から
のコンデンサの充電を早めるためにリアクトルをバイパ
スすると共にリアクトルの循環電流を流す役目をする。
前記電力用コンデンサ５０は自励式変換器の電圧源とな
り、電圧のリップルを抑制する。また前記変換用変圧器
１１は自励式変換器を系統から絶縁すると共に、系統の
電圧を自励式変換器に適切な電圧に昇圧／降圧する役目
をする。自励式変換器には以上の機器／装置や素子が加
わって、制御装置６１からの制御パルスによって交流か
ら直流、または直流から交流への電力の変換動作を行
う。
を示す。自励式変換器２２の構成も同様である。図を説
明すると、ＧＴ１〜ＧＴ６（２０１〜２０６）は自己消
弧機能を持ったゲートターンオフサイリスタ等のスイッ
チング素子、Ｄ１〜Ｄ６（２１１〜２１６）はスイッチ
ング素子ＧＴ１〜ＧＴ６に逆並列に接続されるダイオー
ドである。自励式変換器はスイッチング素子と逆並列接
続されたダイオードがブリッジ結線されて構成される。
前記リアクトル３１はスイッチング素子が転流失敗を起
こしたときの電力用コンデンサ５０からの電荷の放電電
流の立上りを抑制する、前記ダイオード４１は系統から
のコンデンサの充電を早めるためにリアクトルをバイパ
スすると共にリアクトルの循環電流を流す役目をする。
前記電力用コンデンサ５０は自励式変換器の電圧源とな
り、電圧のリップルを抑制する。また前記変換用変圧器
１１は自励式変換器を系統から絶縁すると共に、系統の
電圧を自励式変換器に適切な電圧に昇圧／降圧する役目
をする。自励式変換器には以上の機器／装置や素子が加
わって、制御装置６１からの制御パルスによって交流か
ら直流、または直流から交流への電力の変換動作を行
う。
【００１１】図１に制御装置６１の一実施例を示す。Ａ
Ｄ１は前記運転指令装置６０からの指令である自励式変
換器２１のインバータ運転時の有効電力指令値３０２と
電力マージン３０４の値を加算する加算器、API308は加
算器AD1(306)からの電力指令値を受けインバータ運転時
に自励式変換器２１の有効電力を指令値の一定値に制御
する有効電力制御回路、AD2(316)は前記運転指令装置６
０からの指令である直流電圧指令値３１２と電圧マージ
ン３１４の値を加算する加算器、AVR318は加算器ＡＤ２
からの直流電圧指令値を受け自励式変換器２１の直流出
力電圧を指令値の一定値に制御する直流電圧制御回路、
AD3(326)は前記運転指令装置６０からの指令である自励
式変換器２１の順変換運転時の有効電力指令値３２２と
電力マージン３２４の値を加算する加算器、APR328は加
算器ＡＤ３からの電力指令値を受け順変換運転時に自励
式変換器２１の有効電力を指令値の一定値に制御する有
効電力制御回路、SEL340はAPI308，AVR318，APR328の各
制御回路の出力信号のうちの最適値を選択する信号選択
回路、この出力が電流制御回路ACR350の有効電流指令値
となる。AQR360は前記運転指令装置６０からの無効電力
指令値を受け自励式変換器２１の無効電力を指令値の一
定値に制御する無効電力制御回路で、この出力が制御回
路ACR350の無効電流指令値となる。ACR350は非干渉電流
制御回路で、有効電流指令値を受け、自励式変換器２１
の有効電流を指令値の一定値に制御する有効電流制御回
路と、無効電流指令値を受け、自励式変換器２１の無効
電流を指令値の一定値に制御する無効電流制御回路から
なり、２つの電流制御回路が非干渉で高速に各々の指令
値に一致するように制御動作する。TRF370は２つの電流
制御回路の出力を３相の電圧基準値に変換する変換回
路、PWM380は３相の電圧基準値から自励式変換器２１に
より電圧基準値に比例した出力電圧を発生させるための
制御パルスを作成するパルス作成回路である。
Ｄ１は前記運転指令装置６０からの指令である自励式変
換器２１のインバータ運転時の有効電力指令値３０２と
電力マージン３０４の値を加算する加算器、API308は加
算器AD1(306)からの電力指令値を受けインバータ運転時
に自励式変換器２１の有効電力を指令値の一定値に制御
する有効電力制御回路、AD2(316)は前記運転指令装置６
０からの指令である直流電圧指令値３１２と電圧マージ
ン３１４の値を加算する加算器、AVR318は加算器ＡＤ２
からの直流電圧指令値を受け自励式変換器２１の直流出
力電圧を指令値の一定値に制御する直流電圧制御回路、
AD3(326)は前記運転指令装置６０からの指令である自励
式変換器２１の順変換運転時の有効電力指令値３２２と
電力マージン３２４の値を加算する加算器、APR328は加
算器ＡＤ３からの電力指令値を受け順変換運転時に自励
式変換器２１の有効電力を指令値の一定値に制御する有
効電力制御回路、SEL340はAPI308，AVR318，APR328の各
制御回路の出力信号のうちの最適値を選択する信号選択
回路、この出力が電流制御回路ACR350の有効電流指令値
となる。AQR360は前記運転指令装置６０からの無効電力
指令値を受け自励式変換器２１の無効電力を指令値の一
定値に制御する無効電力制御回路で、この出力が制御回
路ACR350の無効電流指令値となる。ACR350は非干渉電流
制御回路で、有効電流指令値を受け、自励式変換器２１
の有効電流を指令値の一定値に制御する有効電流制御回
路と、無効電流指令値を受け、自励式変換器２１の無効
電流を指令値の一定値に制御する無効電流制御回路から
なり、２つの電流制御回路が非干渉で高速に各々の指令
値に一致するように制御動作する。TRF370は２つの電流
制御回路の出力を３相の電圧基準値に変換する変換回
路、PWM380は３相の電圧基準値から自励式変換器２１に
より電圧基準値に比例した出力電圧を発生させるための
制御パルスを作成するパルス作成回路である。
【００１２】前記運転指令装置６０は自励式変換器２１
が直流系統の電圧制御変換器として動作するときは加算
器ＡＤ１とＡＤ３に電力マージンΔＰを出力する。ま
た、有効電力制御回路として動作するときは電力マージ
ンΔＰは出力せず、電圧マージンΔＶを出力し、電圧指
令値からマージン分ΔＶを差引く。
が直流系統の電圧制御変換器として動作するときは加算
器ＡＤ１とＡＤ３に電力マージンΔＰを出力する。ま
た、有効電力制御回路として動作するときは電力マージ
ンΔＰは出力せず、電圧マージンΔＶを出力し、電圧指
令値からマージン分ΔＶを差引く。
【００１３】図４に図３の制御装置を備えた自励式変換
器２１の有効電力に対する直流電圧の特性を示す。有効
電力の正の領域は自励式変換器が順変換器運転、負の領
域はインバータ運転を表す。従ってＰ１は制御回路ＡＰ
Ｒの指令値、ＶｐはＡＶＲの指令値、Ｐ２はＡＰＩの指
令値による制御回路の動作による特性を表す。
器２１の有効電力に対する直流電圧の特性を示す。有効
電力の正の領域は自励式変換器が順変換器運転、負の領
域はインバータ運転を表す。従ってＰ１は制御回路ＡＰ
Ｒの指令値、ＶｐはＡＶＲの指令値、Ｐ２はＡＰＩの指
令値による制御回路の動作による特性を表す。
【００１４】即ち、順変換器運転で有効電力を増加して
いくとＰ１までは直流電圧をＶｐ一定に保つ制御動作を
し、Ｐ１以上では直流電圧を低下させてＰ１を一定に保
つ。逆にインバータ運転で有効電力を増加していくとＰ
２までは直流電圧をＶｐ一定に保つ制御動作をし、それ
以上ではＰ２を一定に保って直流電圧が増加する特性と
なる。このような特性となるように図３の信号選択回路
ＳＥＬを動作させる。図５に自励式直流送電の順変換器
とインバータを組合せた場合の変換器の有効電力−直流
電圧上の動作点を示す。図では順変換器（ＲＥＣ）で直
流電圧制御、インバータ(ＩＮＶ)で有効電力制御した場
合を示す。順変換器は前記運転指令装置６０からの直流
電圧指令値Ｖｐ１で直流電圧制御を行う。従って有効電
力指令値は直流送電電力Ｐ２２の値よりもΔＰだけ大き
い指令値Ｐ１１（ＡＰＲの指令値）とＰ１２(ＡＰＩの
指令値)が前記運転指令装置６０から与えられる。一
方、インバータは有効電力制御で有効電力指令値Ｐ２２
が制御回路ＡＰＩに、Ｐ２１がＡＰＲに前記運転指令装
置６０から与えられる。また電圧制御回路ＡＶＲの指令
値はＶｐ１よりも電圧マージンΔＶだけ小さい指令値Ｖ
ｐ２が前記運転指令装置６０から与えられる。これによ
り動作点はそれぞれの自励式変換器の特性上の交点Ｏ１
で安定に運転される。直流の送電電力は前記運転指令装
置６０からの有効電力指令値Ｐ２２の値を変えることに
よって行える。
いくとＰ１までは直流電圧をＶｐ一定に保つ制御動作を
し、Ｐ１以上では直流電圧を低下させてＰ１を一定に保
つ。逆にインバータ運転で有効電力を増加していくとＰ
２までは直流電圧をＶｐ一定に保つ制御動作をし、それ
以上ではＰ２を一定に保って直流電圧が増加する特性と
なる。このような特性となるように図３の信号選択回路
ＳＥＬを動作させる。図５に自励式直流送電の順変換器
とインバータを組合せた場合の変換器の有効電力−直流
電圧上の動作点を示す。図では順変換器（ＲＥＣ）で直
流電圧制御、インバータ(ＩＮＶ)で有効電力制御した場
合を示す。順変換器は前記運転指令装置６０からの直流
電圧指令値Ｖｐ１で直流電圧制御を行う。従って有効電
力指令値は直流送電電力Ｐ２２の値よりもΔＰだけ大き
い指令値Ｐ１１（ＡＰＲの指令値）とＰ１２(ＡＰＩの
指令値)が前記運転指令装置６０から与えられる。一
方、インバータは有効電力制御で有効電力指令値Ｐ２２
が制御回路ＡＰＩに、Ｐ２１がＡＰＲに前記運転指令装
置６０から与えられる。また電圧制御回路ＡＶＲの指令
値はＶｐ１よりも電圧マージンΔＶだけ小さい指令値Ｖ
ｐ２が前記運転指令装置６０から与えられる。これによ
り動作点はそれぞれの自励式変換器の特性上の交点Ｏ１
で安定に運転される。直流の送電電力は前記運転指令装
置６０からの有効電力指令値Ｐ２２の値を変えることに
よって行える。
【００１５】次に自励式多端子送電の場合の動作を図６
と図７により説明する。図６に自励式３端子送電の系統
構成図を示す。図中、図１と同じ番号のものは図１と同
じ機能を表すので異なったものについて説明すると、３
は交流系統、１３は変換用変圧器、２３は３端子目の自
励式変換器、３３はリアクトル、４３はダイオード、６
３は自励式変換器２３の制御装置で、前述の制御装置６
１や６２と同様の回路構成となっていて、各制御回路の
指令値のみが運転指令装置６０から異なった指令値が与
えられているものである。この３端子の動作を図７を使
って説明する。今自励式変換器２１で直流多端子系統の
直流電圧を制御し、自励式変換器２２と２３はインバー
タで有効電力制御を行っているとする。従って運転指令
装置６０から自励式変換器２１には直流電圧指令値ＶＰ
１が与えられ、有効電力指令値は他の自励式変換器（イ
ンバータ）の有効電力指令値の和（Ｐ２２＋Ｐ３２）よ
りも電力マージンΔＰだけ大きい指令値が与えられる。
またインバータ２２には電圧指令値Ｖｐ１より電圧マー
ジンΔＶ１だけ小さい電圧指令値Ｖｐ２、インバータ２
３にはΔＶ２だけ小さいＶｐ３が与えられる。有効電力
指令値はそれぞれＰ２２とＰ３２である。この時の動作
点はＯ１となり安定運転が行える。
と図７により説明する。図６に自励式３端子送電の系統
構成図を示す。図中、図１と同じ番号のものは図１と同
じ機能を表すので異なったものについて説明すると、３
は交流系統、１３は変換用変圧器、２３は３端子目の自
励式変換器、３３はリアクトル、４３はダイオード、６
３は自励式変換器２３の制御装置で、前述の制御装置６
１や６２と同様の回路構成となっていて、各制御回路の
指令値のみが運転指令装置６０から異なった指令値が与
えられているものである。この３端子の動作を図７を使
って説明する。今自励式変換器２１で直流多端子系統の
直流電圧を制御し、自励式変換器２２と２３はインバー
タで有効電力制御を行っているとする。従って運転指令
装置６０から自励式変換器２１には直流電圧指令値ＶＰ
１が与えられ、有効電力指令値は他の自励式変換器（イ
ンバータ）の有効電力指令値の和（Ｐ２２＋Ｐ３２）よ
りも電力マージンΔＰだけ大きい指令値が与えられる。
またインバータ２２には電圧指令値Ｖｐ１より電圧マー
ジンΔＶ１だけ小さい電圧指令値Ｖｐ２、インバータ２
３にはΔＶ２だけ小さいＶｐ３が与えられる。有効電力
指令値はそれぞれＰ２２とＰ３２である。この時の動作
点はＯ１となり安定運転が行える。
【００１６】ここでインバータ２３が系統事故により直
流系統から切り離されると、図７（ｂ）に示したように
動作点はＯ２に移り、インバータが切り離された状態で
も安定に動作できる。
流系統から切り離されると、図７（ｂ）に示したように
動作点はＯ２に移り、インバータが切り離された状態で
も安定に動作できる。
【００１７】また電圧制御端子の自励式変換器２１が切
り離されると、順変換器が無くなるので、インバータ２
２と２３が残り、電力指令値の大きいインバータ２３が
潮流反転が許されるならば潮流反転して電圧制御端子と
なり順変換運転を行い、電圧指令値Ｖｐ３で電圧制御運
転を行う。このとき変換器２２はインバータとして動作
点Ｏ３で安定動作できる。
り離されると、順変換器が無くなるので、インバータ２
２と２３が残り、電力指令値の大きいインバータ２３が
潮流反転が許されるならば潮流反転して電圧制御端子と
なり順変換運転を行い、電圧指令値Ｖｐ３で電圧制御運
転を行う。このとき変換器２２はインバータとして動作
点Ｏ３で安定動作できる。
【００１８】このように各自励式変換器に電圧制御回路
と有効電力制御回路を備え、電圧指令値と有効電力指令
値に対してマージンを与えることによって適切な指令値
とすることにより、系統事故時も系統事故の変換器を切
り離して、健全な変換器で安定運転を行うことができ
る。
と有効電力制御回路を備え、電圧指令値と有効電力指令
値に対してマージンを与えることによって適切な指令値
とすることにより、系統事故時も系統事故の変換器を切
り離して、健全な変換器で安定運転を行うことができ
る。
【００１９】さらに、本発明の一実施例においては、電
力マージンの値は直流系統の電圧制御変換器が、変換器
の損失を含めた直流送電設備の損失を補償して電圧を規
定の一定値に制御することになり、変換器の容量として
は損失分だけ大きくないと電圧制御が行えない。このた
め、電圧制御を行う自励式変換器の有効電力設定値をこ
の損失分より大きい値に設定する必要があり、この大き
くする分を電力マージンとして設定する。
力マージンの値は直流系統の電圧制御変換器が、変換器
の損失を含めた直流送電設備の損失を補償して電圧を規
定の一定値に制御することになり、変換器の容量として
は損失分だけ大きくないと電圧制御が行えない。このた
め、電圧制御を行う自励式変換器の有効電力設定値をこ
の損失分より大きい値に設定する必要があり、この大き
くする分を電力マージンとして設定する。
【００２０】そして、本発明の一実施例において電圧制
御端子は他の自励式変換器の電圧指令値よりも電圧の検
出誤差や電圧のリップル分より大きいマージンをとった
値に設定しないと、電圧制御変換器でないのに系統の電
圧制御を行う危険性がある。このため電圧検出誤差分と
リップル分よりも大きい値を電圧マージンとして、電圧
制御端子よりも電圧指令値を下げて有効電力制御変換器
を運転することが安定運転を行う上で好ましいことにな
る。
御端子は他の自励式変換器の電圧指令値よりも電圧の検
出誤差や電圧のリップル分より大きいマージンをとった
値に設定しないと、電圧制御変換器でないのに系統の電
圧制御を行う危険性がある。このため電圧検出誤差分と
リップル分よりも大きい値を電圧マージンとして、電圧
制御端子よりも電圧指令値を下げて有効電力制御変換器
を運転することが安定運転を行う上で好ましいことにな
る。
【００２１】
【発明の効果】以上説明した本発明の制御装置によれ
ば、系統事故時にも自励式直流送電を安定に運転するこ
とが可能になり、特に複数の自励式変換器で直流送電を
行う場合に系統事故が発生したとしても、送電を安定に
保てる効果がある。
ば、系統事故時にも自励式直流送電を安定に運転するこ
とが可能になり、特に複数の自励式変換器で直流送電を
行う場合に系統事故が発生したとしても、送電を安定に
保てる効果がある。
【図１】本発明の対象をする自励式直流送電設備の１構
成例を示す図。
成例を示す図。
【図２】図１の自励式変換器の構成を示す図。
【図３】本発明自励式変換器の制御装置の１構成例。
【図４】図３の自励式変換器の動作を説明する有効電力
−直流電圧特性図。
−直流電圧特性図。
【図５】自励式直流送電設備の動作を説明する有効電力
−直流電圧特性図。
−直流電圧特性図。
【図６】本発明の対象をする自励式多端子直流送電設備
の１構成例を示す図。
の１構成例を示す図。
【図７】自励式多端子直流送電設備の動作を説明する有
効電力−直流電圧特性図。
効電力−直流電圧特性図。
１，２，３…電力系統、１１，１２，１３…変換用変圧
器、２１，２２，２３…自励式変換器、３１，３２，３
３…電流制限用のリアクトル、４１，４２，４３…フラ
イホイールダイオード、５０…電力用コンデンサ、６０
…運転指令装置、６１，６２，６３…制御装置、２０
１，２０２，２０３，２０４，２０５，２０６…ゲート
ターンオフサイリスタ等のスイッチング素子、２１１，
２１２，２１３，２１４，２１５，２１６…ダイオー
ド、３０６，３１６，３２６…加算器、３０８…インバ
ータ運転時の有効電力制御回路、３１８…直流電圧制御
回路、３２８…順変換運転時の有効電力制御回路、３４
０…信号選択回路、３５０…非干渉電流制御回路、３６
０…無効電力制御回路、３７０…変換回路、３８０…パ
ルス作成回路。
器、２１，２２，２３…自励式変換器、３１，３２，３
３…電流制限用のリアクトル、４１，４２，４３…フラ
イホイールダイオード、５０…電力用コンデンサ、６０
…運転指令装置、６１，６２，６３…制御装置、２０
１，２０２，２０３，２０４，２０５，２０６…ゲート
ターンオフサイリスタ等のスイッチング素子、２１１，
２１２，２１３，２１４，２１５，２１６…ダイオー
ド、３０６，３１６，３２６…加算器、３０８…インバ
ータ運転時の有効電力制御回路、３１８…直流電圧制御
回路、３２８…順変換運転時の有効電力制御回路、３４
０…信号選択回路、３５０…非干渉電流制御回路、３６
０…無効電力制御回路、３７０…変換回路、３８０…パ
ルス作成回路。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０２Ｍ 7/48 9181−5Ｈ Ｈ０２Ｍ 7/48 Ｅ 7/757 9181−5Ｈ 7/757
Claims (6)
- 【請求項１】自己消弧機能を有する可制御型半導体素子
で構成される自励式変換器を直流送電系統を介して接続
して構成される自励式直流送電制御装置において、 前記自励式変換器は前記直流送電電圧制御回路，有効電
力制御回路及び無効電力制御回路を備え、 前記直流送電系統の電圧を制御する自励式変換器の有効
電力制御回路の電力指令値を電力マージンだけ大きくす
ることを特徴とする自励式直流送電制御装置。 - 【請求項２】請求項１の自励式直流送電制御装置におい
て、 有効電力を制御する自励式変換器の電圧制御回路の電圧
指令値を、該変換器が順変換器運転の場合は電圧マージ
ンを加えて直流系統の電圧より高い電圧指令値とし、該
変換器がインバータ運転の場合は電圧マージンを引いて
直流系統の電圧より低い電圧指令値とすることを特徴と
する自励式直流送電制御装置。 - 【請求項３】請求項１の自励式直流送電制御装置におい
て、 インバータ運転の自励式変換器が複数台ある場合、順変
換器の有効電力指令値を前記複数の自励式変換器の有効
電力指令値の合計値以上でかつ、前記電力マージン分大
きな値にしたことを特徴とする自励式直流送電制御装
置。 - 【請求項４】請求項１の自励式直流送電制御装置におい
て、 インバータ運転の自励式変換器が複数台ある場合、該複
数の変換器に対する電圧指令値をそれぞれ順変換器の電
圧指令値より低い値で、かつ異なる値にしたことを特徴
とする自励式直流送電制御装置。 - 【請求項５】請求項１の自励式直流送電制御装置におい
て、 前記電力マージンの値として変換設備及び送電線の損失
分を見込んだ値より大きな値とすることを特徴をする自
励式直流送電制御装置。 - 【請求項６】請求項１の自励式直流送電制御装置におい
て、 電圧マージンの値として電圧検出器の誤差と直流電圧の
リップルを合わせた値より大きな値とすることを特徴を
する自励式直流送電制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26514495A JP3261947B2 (ja) | 1995-10-13 | 1995-10-13 | 自励式直流送電制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26514495A JP3261947B2 (ja) | 1995-10-13 | 1995-10-13 | 自励式直流送電制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09117056A true JPH09117056A (ja) | 1997-05-02 |
| JP3261947B2 JP3261947B2 (ja) | 2002-03-04 |
Family
ID=17413251
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26514495A Expired - Fee Related JP3261947B2 (ja) | 1995-10-13 | 1995-10-13 | 自励式直流送電制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3261947B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014117015A (ja) * | 2012-12-06 | 2014-06-26 | Univ Of Tokyo | 多端子型電力変換装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2991212B1 (en) * | 2013-04-28 | 2020-03-04 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Voltage adjusting power source and method for controlling output voltage |
| US10840813B2 (en) | 2016-06-02 | 2020-11-17 | Mitsubishi Electric Corporation | Power conversion system |
| WO2018135031A1 (ja) | 2017-01-19 | 2018-07-26 | 三菱電機株式会社 | 直流送電システムおよびそれに用いられるｄｃ／ｄｃ変換器 |
-
1995
- 1995-10-13 JP JP26514495A patent/JP3261947B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2014117015A (ja) * | 2012-12-06 | 2014-06-26 | Univ Of Tokyo | 多端子型電力変換装置 |
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|---|---|
| JP3261947B2 (ja) | 2002-03-04 |
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