JPH09154284A - 電力変換器の制御装置 - Google Patents
電力変換器の制御装置Info
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- JPH09154284A JPH09154284A JP7331015A JP33101595A JPH09154284A JP H09154284 A JPH09154284 A JP H09154284A JP 7331015 A JP7331015 A JP 7331015A JP 33101595 A JP33101595 A JP 33101595A JP H09154284 A JPH09154284 A JP H09154284A
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E40/30—Reactive power compensation
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- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 系統電圧が変動しても、電力変換器の内部電
圧を一定にすることにより、系統電圧を維持する。 【解決手段】 電力変換器の電力系統側の端子電圧の変
化分を端子電圧検出手段14にて検出する。そして内部電
圧一定制御手段21により、この検出された端子電圧変化
分に基づいて無効電流補正分を求め、これにて無効電流
基準値を補正する。
圧を一定にすることにより、系統電圧を維持する。 【解決手段】 電力変換器の電力系統側の端子電圧の変
化分を端子電圧検出手段14にて検出する。そして内部電
圧一定制御手段21により、この検出された端子電圧変化
分に基づいて無効電流補正分を求め、これにて無効電流
基準値を補正する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えばゲートター
ンオフサイリスタのような自己消弧素子（以下、単にＧ
ＴＯと称す）で構成され、変圧器を介して電力系統に接
続される電力変換器に係り、特に変換器の内部電圧を維
持する電力変換器の制御装置に関する。
ンオフサイリスタのような自己消弧素子（以下、単にＧ
ＴＯと称す）で構成され、変圧器を介して電力系統に接
続される電力変換器に係り、特に変換器の内部電圧を維
持する電力変換器の制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図３は従来技術の構成例であり、ＧＴＯ
にて構成される電力変換器（以下、自励式変換器と称
す）の制御装置の構成図を示す。図３において、電力系
統１には変圧器２を介して自励式変換器３が接続され、
その直流側にはコンデンサ４等の直流電源が接続され
る。
にて構成される電力変換器（以下、自励式変換器と称
す）の制御装置の構成図を示す。図３において、電力系
統１には変圧器２を介して自励式変換器３が接続され、
その直流側にはコンデンサ４等の直流電源が接続され
る。
【０００３】系統電圧検出手段11は計器用変圧器６を介
して系統電圧を検出し、この検出された系統電圧と系統
電圧基準設定手段22の設定値との差を加算手段31にて導
出し、系統電圧一定制御手段23へ出力する。
して系統電圧を検出し、この検出された系統電圧と系統
電圧基準設定手段22の設定値との差を加算手段31にて導
出し、系統電圧一定制御手段23へ出力する。
【０００４】系統電圧一定制御手段23では前記した計器
用変圧器６を介して計測した系統電圧と、系統電圧基準
設定手段22の設定値との差で無効電流基準を算出する。
又、無効電流制御手段24では計器用変流器５を介して無
効電流検出手段13にて計測された無効電流と前記系統電
圧一定制御手段で作成された無効電流基準とを加算器31
へ入力して差をつくり、これにより変換器内部電圧制御
信号を算出する。
用変圧器６を介して計測した系統電圧と、系統電圧基準
設定手段22の設定値との差で無効電流基準を算出する。
又、無効電流制御手段24では計器用変流器５を介して無
効電流検出手段13にて計測された無効電流と前記系統電
圧一定制御手段で作成された無効電流基準とを加算器31
へ入力して差をつくり、これにより変換器内部電圧制御
信号を算出する。
【０００５】前記変換器内部電圧制御信号と端子電圧検
出手段12にて計測された端子電圧は、加算器31にて加算
されてＰＷＭゲート制御手段25へ入力され、ここでＧＴ
Ｏの点弧タイミングを決めて出力する。
出手段12にて計測された端子電圧は、加算器31にて加算
されてＰＷＭゲート制御手段25へ入力され、ここでＧＴ
Ｏの点弧タイミングを決めて出力する。
【０００６】動作の概要は次の通りである。電力系統の
電圧が変動すると、自励式変換器３の無効電流が変化す
るので、まず無効電流を維持するように応答の速い無効
電流制御手段24が動作して、無効電流を無効電流基準に
維持する。次に応答の遅い系統電圧一定制御手段23が動
作し、変換器の出力範囲の中で無効電流基準を変更して
系統電圧を維持する。
電圧が変動すると、自励式変換器３の無効電流が変化す
るので、まず無効電流を維持するように応答の速い無効
電流制御手段24が動作して、無効電流を無効電流基準に
維持する。次に応答の遅い系統電圧一定制御手段23が動
作し、変換器の出力範囲の中で無効電流基準を変更して
系統電圧を維持する。
【０００７】上記した自励式変換器３は、半導体素子の
許容電流耐量以内で運転する目的から、無効電流制御手
段24の応答を速くして系統電圧一定制御手段23よりも優
先して動作するように制御系を構成してある。
許容電流耐量以内で運転する目的から、無効電流制御手
段24の応答を速くして系統電圧一定制御手段23よりも優
先して動作するように制御系を構成してある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、応
答の遅い系統電圧一定制御手段23が動作してから系統電
圧を維持するため、系統電圧変動直後は無効電流制御手
段24が高速に動作して無効電流が一定に制御されて減少
する。したがって内部電圧が一定と見なせる同期調相機
などに比べて電圧維持能力が劣る問題があった。
答の遅い系統電圧一定制御手段23が動作してから系統電
圧を維持するため、系統電圧変動直後は無効電流制御手
段24が高速に動作して無効電流が一定に制御されて減少
する。したがって内部電圧が一定と見なせる同期調相機
などに比べて電圧維持能力が劣る問題があった。
【０００９】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、系統電圧が変動したときに電圧維持機能の優れた
電力変換器の制御装置を提供することを目的としてい
る。
あり、系統電圧が変動したときに電圧維持機能の優れた
電力変換器の制御装置を提供することを目的としてい
る。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に係る
電力変換器の制御装置は、高速に端子電圧変化分を検出
し、自励式変換器の内部電圧が一定となるように、無効
電流基準を補正する手段を備えたものである。したがっ
て無効電流補正分を算出し、これを無効電流基準値に加
算することにより、無効電流を制御するので系統電圧を
維持することができる。
電力変換器の制御装置は、高速に端子電圧変化分を検出
し、自励式変換器の内部電圧が一定となるように、無効
電流基準を補正する手段を備えたものである。したがっ
て無効電流補正分を算出し、これを無効電流基準値に加
算することにより、無効電流を制御するので系統電圧を
維持することができる。
【００１１】本発明の請求項２に係る電力変換器の制御
装置は、高速に端子電圧変化分を検出し、自励式変換器
の内部電圧が一定となるように、系統電圧基準を補正す
る手段を備えたものである。したがって系統電圧補正分
を算出し、これを系統電圧基準値に加算することによ
り、無効電流を制御するので系統電圧を維持することが
できる。
装置は、高速に端子電圧変化分を検出し、自励式変換器
の内部電圧が一定となるように、系統電圧基準を補正す
る手段を備えたものである。したがって系統電圧補正分
を算出し、これを系統電圧基準値に加算することによ
り、無効電流を制御するので系統電圧を維持することが
できる。
【００１２】本発明の請求項３に係る電力変換器の制御
装置は、請求項１又は請求項２において、電力変換器
を、無効電力を制御する無効電力補償装置とした。した
がって無効電力補償装置についても前記同様適用でき
る。
装置は、請求項１又は請求項２において、電力変換器
を、無効電力を制御する無効電力補償装置とした。した
がって無効電力補償装置についても前記同様適用でき
る。
【００１３】
【発明の実施の形態】図１は本発明の請求項１に係る電
力変換器の制御装置の一実施例の構成図である。図１に
おいて図３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。
力変換器の制御装置の一実施例の構成図である。図１に
おいて図３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。
【００１４】本実施例の特徴部分は高速に端子電圧を検
出する端子電圧検出手段14と、自励式変換器の内部電圧
が一定となるように、前記検出された電圧変化分に基づ
いて無効電流基準を補正する内部電圧一定制御手段21を
備えた点である。
出する端子電圧検出手段14と、自励式変換器の内部電圧
が一定となるように、前記検出された電圧変化分に基づ
いて無効電流基準を補正する内部電圧一定制御手段21を
備えた点である。
【００１５】そして、この内部電圧一定制御手段21の出
力を系統電圧一定制御手段の出力手段に設けた加算器31
に導入する構成とした。その他の構成は図３と同様であ
る。
力を系統電圧一定制御手段の出力手段に設けた加算器31
に導入する構成とした。その他の構成は図３と同様であ
る。
【００１６】次に作用について説明する。まず、系統電
圧低下直後、内部電圧信号には端子電圧検出手段12の検
出した端子電圧信号分が加算されているために、加算器
31からの出力が低下して無効電流出力を減少させる。し
かし、端子電圧信号ＶT をＴ１Ｓ／（１＋Ｔ１Ｓ）等の
伝達関数で表されるハイパスフィルターを通すことで、
端子電圧検出手段14がその変化分ΔＶT を検出する。
圧低下直後、内部電圧信号には端子電圧検出手段12の検
出した端子電圧信号分が加算されているために、加算器
31からの出力が低下して無効電流出力を減少させる。し
かし、端子電圧信号ＶT をＴ１Ｓ／（１＋Ｔ１Ｓ）等の
伝達関数で表されるハイパスフィルターを通すことで、
端子電圧検出手段14がその変化分ΔＶT を検出する。
【００１７】そして自励式変換器の内部電圧ＶI が一
定、即ち、変化分ΔＶI が零となるように、無効電流基
準ＩQrを補正する。無効電流の変化分は変換器の内部リ
アクタンスをＸI とすると、(1) 式となる。ここで内部
電圧一定、即ち、変化分ΔＶIを零とするための補正分
は、(2) 式となる。
定、即ち、変化分ΔＶI が零となるように、無効電流基
準ＩQrを補正する。無効電流の変化分は変換器の内部リ
アクタンスをＸI とすると、(1) 式となる。ここで内部
電圧一定、即ち、変化分ΔＶIを零とするための補正分
は、(2) 式となる。
【００１８】
【数１】 ΔＩQ ＝（ΔＶI −ΔＶT ）／ＸI …………………(1) ΔＩQ ＝−ΔＶT ／ＸI ＝−Ｔ１Ｓ／（１＋Ｔ１Ｓ）／ＸI ＊ＶT …………(2)
【００１９】この補正分で無効電流基準を補正するため
に、無効電流基準に加算して無効電流制御手段24に加え
れば、内部電圧ＶI は回復して無効電流ＩQ が増加し、
系統電圧を高速に維持できる。その後系統電圧一定制御
手段23が動作して、系統電圧を維持する。本実施例によ
れば、自励式変換器の内部電圧が一定となるような機能
を備えた信頼性の高い装置を提供することができる。
に、無効電流基準に加算して無効電流制御手段24に加え
れば、内部電圧ＶI は回復して無効電流ＩQ が増加し、
系統電圧を高速に維持できる。その後系統電圧一定制御
手段23が動作して、系統電圧を維持する。本実施例によ
れば、自励式変換器の内部電圧が一定となるような機能
を備えた信頼性の高い装置を提供することができる。
【００２０】図２は本発明の請求項２に係る電力変換器
の制御装置の一実施例の構成図である。図２において図
３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。
の制御装置の一実施例の構成図である。図２において図
３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。
【００２１】本実施例の特徴部分は高速に端子電圧を検
出する端子電圧検出手段14と、自励式変換器の内部電圧
が一定となるように、前記検出された電圧変化分に基づ
いて、系統電圧基準値を補正する内部電圧一定制御手段
21を備えた点である。なお、図１の系統電圧一定制御手
段23は削除し、その代わりに系統電圧一定制御手段26を
設けた。
出する端子電圧検出手段14と、自励式変換器の内部電圧
が一定となるように、前記検出された電圧変化分に基づ
いて、系統電圧基準値を補正する内部電圧一定制御手段
21を備えた点である。なお、図１の系統電圧一定制御手
段23は削除し、その代わりに系統電圧一定制御手段26を
設けた。
【００２２】次に作用について説明する。系統電圧低下
直後に、端子電圧検出手段12の端子電圧検出信号が加算
されているために、加算器31からの出力である内部電圧
信号は低下して無効電流出力を減少させるが、端子電圧
検出手段14が変換器の端子電圧の変化分ΔＶT を検出
し、この検出された電圧変化分に基づいて算出される無
効電流補正を、前記無効電流基準算出部の伝達関数Ｋ２
（１＋Ｔ２Ｓ）／Ｔ２Ｓで除して(3) 式の電圧補正を得
る。
直後に、端子電圧検出手段12の端子電圧検出信号が加算
されているために、加算器31からの出力である内部電圧
信号は低下して無効電流出力を減少させるが、端子電圧
検出手段14が変換器の端子電圧の変化分ΔＶT を検出
し、この検出された電圧変化分に基づいて算出される無
効電流補正を、前記無効電流基準算出部の伝達関数Ｋ２
（１＋Ｔ２Ｓ）／Ｔ２Ｓで除して(3) 式の電圧補正を得
る。
【００２３】ここでＶT を初期値ＶT0と変化分ΔＶT に
分解すると、(4) 式が得られる。ここでＶT0は変化しな
いのでＴ２Ｓ／（１＋Ｔ２Ｓ）を通すと出力零となっ
て、(5) 式となり、これを無効電流基準算出部の入力に
加え、伝達関数Ｋ２（１＋Ｔ２Ｓ）／Ｔ２Ｓを通ると、
(6) 式となる。
分解すると、(4) 式が得られる。ここでＶT0は変化しな
いのでＴ２Ｓ／（１＋Ｔ２Ｓ）を通すと出力零となっ
て、(5) 式となり、これを無効電流基準算出部の入力に
加え、伝達関数Ｋ２（１＋Ｔ２Ｓ）／Ｔ２Ｓを通ると、
(6) 式となる。
【００２４】
【数２】 ΔＶIQ＝−Ｔ２Ｓ／((１＋Ｔ２Ｓ)Ｋ２)／ＸI ＊(ＶT) ………(3) ΔＶIQ＝−Ｔ２Ｓ／((１＋Ｔ２Ｓ)Ｋ２)／ＸI ＊(ＶT0＋ΔＶT) …(4) ΔＶIQ＝−Ｔ２Ｓ／((１＋Ｔ２Ｓ)Ｋ２)／ＸI ＊(ΔＶT) ………(5) ΔIQ＝−１／ＸI ＊ΔＶT ……………………(6)
【００２５】これで無効電流基準値を補正することで、
内部電圧は回復して無効電流出力が増加する。このよう
にすれば、自励式変換器の内部電圧が一定となるような
制御を行なえる。その後系統電圧一定制御手段26が動作
して、系統電圧を維持する。なお、実施例１の無効電流
補正分は、(7) 式となる。
内部電圧は回復して無効電流出力が増加する。このよう
にすれば、自励式変換器の内部電圧が一定となるような
制御を行なえる。その後系統電圧一定制御手段26が動作
して、系統電圧を維持する。なお、実施例１の無効電流
補正分は、(7) 式となる。
【００２６】
【数３】 ΔIQ＝−Ｔ１Ｓ／(１＋Ｔ１Ｓ)／ＸI ＊(ＶT) ＝−Ｔ１Ｓ／(１＋Ｔ１Ｓ)／ＸI ＊(ＶT0＋ΔＶT) ＝−Ｔ１Ｓ／(１＋Ｔ１Ｓ)／ＸI ＊ΔＶT …………(7)
【００２７】したがって前記実施例１の(7) 式と実施例
２の無効電流補正分(6) 式とを比べるとＴ１Ｓ／（１＋
Ｔ１Ｓ）の伝達関数の分だけ余計な応答がなく、本実施
例（実施例２）の方が特性が改善できることがわかる。
本実施例によれば、自励式変換器の内部電圧が一定とな
るような機能を備えた信頼性の高い装置を提供すること
ができる。
２の無効電流補正分(6) 式とを比べるとＴ１Ｓ／（１＋
Ｔ１Ｓ）の伝達関数の分だけ余計な応答がなく、本実施
例（実施例２）の方が特性が改善できることがわかる。
本実施例によれば、自励式変換器の内部電圧が一定とな
るような機能を備えた信頼性の高い装置を提供すること
ができる。
【００２８】上記各実施例によれば、電力変換器の制御
装置を制御対象として説明したが、これに限定されるも
のではなく、各実施例について夫々自励式無効電力補償
装置をその制御対象としてもよいことは勿論である。
装置を制御対象として説明したが、これに限定されるも
のではなく、各実施例について夫々自励式無効電力補償
装置をその制御対象としてもよいことは勿論である。
【００２９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば系
統電圧が変動したとき、高速に端子電圧変化分を検出
し、自励式変換器の内部電圧が一定になるように無効電
流基準又は系統電圧基準を補正するようにしたので、系
統電圧を維持することができる。
統電圧が変動したとき、高速に端子電圧変化分を検出
し、自励式変換器の内部電圧が一定になるように無効電
流基準又は系統電圧基準を補正するようにしたので、系
統電圧を維持することができる。
【図１】本発明の第１実施例を示す電力変換器の制御装
置の構成図。
置の構成図。
【図２】本発明の第２実施例を示す電力変換器の制御装
置の構成図。
置の構成図。
【図３】自励を示す電力変換器の制御装置の構成図。
１ 電力系統 ２ 変圧器 ３ 電力変換器 ４ コンデンサ ５ 計器用変流器 ６ 計器用変圧器 11 系統電圧検出手段 12，14 端子電圧検出手段 13 無効電流検出手段 21 内部電圧一定制御手段 22 系統電圧基準設定手段 23，26 系統電圧一定制御手段 24 無効電流制御手段 25 ＰＷＭゲート制御手段 31 加算手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 上村 洋市 東京都府中市東芝町１番地 株式会社東芝 府中工場内
Claims (3)
- 【請求項１】 系統電圧を系統電圧基準値に維持するよ
うに無効電流基準値を算出し、前記無効電流基準値を基
にして電力変換器の無効電流を制御するように点弧パル
ス制御を行なう電力変換器の制御装置において、前記電
力変換器の電力系統側の端子電圧の変化分を検出する端
子電圧検出手段と、前記検出された端子電圧変化分に基
づいて算出した無効電流補正分を用いて前記無効電流基
準値を補正し、電力変換器の内部電圧を一定に制御する
内部電圧一定制御手段を備えたことを特徴とする電力変
換器の制御装置。 - 【請求項２】 系統電圧を系統電圧基準値に維持するよ
うに無効電流基準値を算出し、前記無効電流基準値を基
にして電力変換器の無効電流を制御するように点弧パル
ス制御を行なう電力変換器の制御装置において、前記電
力変換器の電力系統側の端子電圧の変化分を検出する端
子電圧検出手段と、前記検出された端子電圧変化分に基
づいて算出した系統電圧補正分を用いて前記系統電圧基
準値を補正し、電力変換器の内部電圧を一定に制御する
内部電圧一定制御手段を備えたことを特徴とする電力変
換器の制御装置。 - 【請求項３】 請求項１又は請求項２において、前記電
力変換器を、無効電力を制御する無効電力補償装置とす
ることを特徴とする電力変換器の制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7331015A JPH09154284A (ja) | 1995-11-27 | 1995-11-27 | 電力変換器の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7331015A JPH09154284A (ja) | 1995-11-27 | 1995-11-27 | 電力変換器の制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09154284A true JPH09154284A (ja) | 1997-06-10 |
Family
ID=18238880
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7331015A Pending JPH09154284A (ja) | 1995-11-27 | 1995-11-27 | 電力変換器の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09154284A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102904260A (zh) * | 2012-09-24 | 2013-01-30 | 长兴县供电局 | 一种低压电容器设备、无功补偿控制系统及无功补偿控制方法 |
| JP2019149850A (ja) * | 2018-02-26 | 2019-09-05 | 富士電機株式会社 | 無効電力補償装置及びその制御回路 |
| JP2020188614A (ja) * | 2019-05-16 | 2020-11-19 | 富士電機株式会社 | 無効電力補償装置の制御方法及び制御回路 |
-
1995
- 1995-11-27 JP JP7331015A patent/JPH09154284A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102904260A (zh) * | 2012-09-24 | 2013-01-30 | 长兴县供电局 | 一种低压电容器设备、无功补偿控制系统及无功补偿控制方法 |
| JP2019149850A (ja) * | 2018-02-26 | 2019-09-05 | 富士電機株式会社 | 無効電力補償装置及びその制御回路 |
| JP2020188614A (ja) * | 2019-05-16 | 2020-11-19 | 富士電機株式会社 | 無効電力補償装置の制御方法及び制御回路 |
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