JPH09201072A - 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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- JPH09201072A JPH09201072A JP8021736A JP2173696A JPH09201072A JP H09201072 A JPH09201072 A JP H09201072A JP 8021736 A JP8021736 A JP 8021736A JP 2173696 A JP2173696 A JP 2173696A JP H09201072 A JPH09201072 A JP H09201072A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/30—Reactive power compensation
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- Direct Current Feeding And Distribution (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 自励式変換器の有効・無効電流出力が制限内
で有効に制御できるようにする。 【解決手段】 自己消弧素子から構成された自励式変換
器が変圧器を介して電力系統に接続され、前記電力系統
に接続された送電線の有効電力潮流変動等に基づいた有
効電力変動を抑制するように有効・無効電流指令を算出
すると共に、前記各指令に対して電流容量に基づく制限
を加えて有効・無効電流基準を算出し、これらの基準を
もとに電力変換器の有効・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、
送電線の有効電力潮流の大きさに基づいて有効・無効電
流指令に加える制限の有効電流と無効電流の比率を変化
する手段を備えた。
で有効に制御できるようにする。 【解決手段】 自己消弧素子から構成された自励式変換
器が変圧器を介して電力系統に接続され、前記電力系統
に接続された送電線の有効電力潮流変動等に基づいた有
効電力変動を抑制するように有効・無効電流指令を算出
すると共に、前記各指令に対して電流容量に基づく制限
を加えて有効・無効電流基準を算出し、これらの基準を
もとに電力変換器の有効・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、
送電線の有効電力潮流の大きさに基づいて有効・無効電
流指令に加える制限の有効電流と無効電流の比率を変化
する手段を備えた。
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と記す）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、特に変換器の有効・無効電
流を制御して電力系統の変動を抑制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と記す）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、特に変換器の有効・無効電
流を制御して電力系統の変動を抑制する電力変換器の制
御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の技術を図３と図４を参照しながら
説明する。図３はＧＴＯから構成される電力変換器（以
下、自励式変換器と記す）の制御装置の構成図を示す。
電力系統１に変圧器２を介して自励式変換器３が接続さ
れ、直流側には超電導コイル等の直流電源４が接続され
る。
説明する。図３はＧＴＯから構成される電力変換器（以
下、自励式変換器と記す）の制御装置の構成図を示す。
電力系統１に変圧器２を介して自励式変換器３が接続さ
れ、直流側には超電導コイル等の直流電源４が接続され
る。
【０００３】計器用変圧器５と計器用変流器６と有効電
力検出手段７で計測された送電線８の有効電力潮流ＰＬ
から、電力変動を抑制するように有効・無効電流指令を
算出する安定化制御手段９と、電圧検出手段10で計測し
た電力系統の電圧から電圧変動を抑制すように無効電流
指令を算出する電圧制御手段11と、前記有効電流指令と
無効電流指令のベクトル合成を電流容量以内に制限して
有効電流基準と無効電流基準を算出する電流指令制限手
段12と、自励式変換器の有効無効電流検出手段13で検出
した前記有効・無効電流を、前記有効・無効電流基準に
合わせるように制御する有効無効電流制御手段14と、Ｇ
ＴＯの点弧タイミングを決めるパルス幅変調（ＰＷＭ）
ゲート制御手段15から構成される。
力検出手段７で計測された送電線８の有効電力潮流ＰＬ
から、電力変動を抑制するように有効・無効電流指令を
算出する安定化制御手段９と、電圧検出手段10で計測し
た電力系統の電圧から電圧変動を抑制すように無効電流
指令を算出する電圧制御手段11と、前記有効電流指令と
無効電流指令のベクトル合成を電流容量以内に制限して
有効電流基準と無効電流基準を算出する電流指令制限手
段12と、自励式変換器の有効無効電流検出手段13で検出
した前記有効・無効電流を、前記有効・無効電流基準に
合わせるように制御する有効無効電流制御手段14と、Ｇ
ＴＯの点弧タイミングを決めるパルス幅変調（ＰＷＭ）
ゲート制御手段15から構成される。
【０００４】図４に示す電流指令制限手段12は有効電流
指令と無効電流指令のベクトル合成が電流の容量制限Ｌ
を超えると、有効電流基準ＰＯの電流制限Ｌまでの余裕
（Ｌ＊Ｌ−Ｐ０＊ＰＯ）1/2 以内に無効電流基準を減少
させて制限をかける。このように、半導体素子の許容電
流耐量以内で運転する目的から、有効・無効電流を制限
するようにしてある。
指令と無効電流指令のベクトル合成が電流の容量制限Ｌ
を超えると、有効電流基準ＰＯの電流制限Ｌまでの余裕
（Ｌ＊Ｌ−Ｐ０＊ＰＯ）1/2 以内に無効電流基準を減少
させて制限をかける。このように、半導体素子の許容電
流耐量以内で運転する目的から、有効・無効電流を制限
するようにしてある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記従来方式では、有
効・無効電流の合成の電流の大きさを電流容量以内に制
限するよう無効電流を減少するようにしていた。この方
法では、有効電流を優先して無効電流のみを減少させる
ので系統電圧制御ができなくなる。その結果、送電線の
通過有効電力が大きく、自励式変換器の無効電流出力で
系統電圧を変化させ、送電線通過有効電力を制御する効
果も大きい場合には、有効電力変動抑制能力が劣る問題
があった。
効・無効電流の合成の電流の大きさを電流容量以内に制
限するよう無効電流を減少するようにしていた。この方
法では、有効電流を優先して無効電流のみを減少させる
ので系統電圧制御ができなくなる。その結果、送電線の
通過有効電力が大きく、自励式変換器の無効電流出力で
系統電圧を変化させ、送電線通過有効電力を制御する効
果も大きい場合には、有効電力変動抑制能力が劣る問題
があった。
【０００６】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、自励式変換器の有効・無効電流出力が制限内で有
効に制御される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、自励式変換器の有効・無効電流出力が制限内で有
効に制御される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。
【０００７】
【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、有効・無効電流の合成の電流
の大きさが電流容量制限を越える分を減少させて制限す
るに際し、減少させる有効・無効電流の比率を、送電線
の有効電力の大きさに合わせて変化させる手段を備えた
ものである。その結果、送電線の有効電力の大きさを検
出して、その有効電力の大きさに合わせて変化させた有
効・無効電流の比率で、電流容量を超える分を減少させ
て制限する。
電力変換器の制御装置は、有効・無効電流の合成の電流
の大きさが電流容量制限を越える分を減少させて制限す
るに際し、減少させる有効・無効電流の比率を、送電線
の有効電力の大きさに合わせて変化させる手段を備えた
ものである。その結果、送電線の有効電力の大きさを検
出して、その有効電力の大きさに合わせて変化させた有
効・無効電流の比率で、電流容量を超える分を減少させ
て制限する。
【０００８】本発明の請求項２に係る電力変換器の制御
装置は、請求項１において、検出した送電線通過有効電
力に設定値を乗じた係数で除した有効電流指令と無効電
流指令とを同じ比率で減少させる手段を備えたものであ
る。その結果、検出した送電線通過有効電力に設定値を
乗じた係数で除した有効電流指令と無効電流指令とを同
じ比率で減少させる。
装置は、請求項１において、検出した送電線通過有効電
力に設定値を乗じた係数で除した有効電流指令と無効電
流指令とを同じ比率で減少させる手段を備えたものであ
る。その結果、検出した送電線通過有効電力に設定値を
乗じた係数で除した有効電流指令と無効電流指令とを同
じ比率で減少させる。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して実施の形態
を説明する。図１及び図２に示す本発明の請求項１と２
に係る自励式変換器の構成は、安定化しようとする送電
線８の通過有効電力を検出する有効電力検出手段７と、
電圧検出手段10で計測した電力系統の電圧から電圧変動
を抑制するように無効電流指令を算出する電圧制御手段
11と、自励式変換器の電流が容量制限以内となるよう
に、検出された通過有効電力に基づいて、有効・無効電
流基準を制限する電流指令制御手段12と、送電線通過有
効電力検出信号をローパスフィルター16を通して作成し
た通過有効電力の大きさの信号ＰLOに、母線から見た電
力系統の短絡リアクタンス設定値Ｘを乗じて係数Ａを作
成する乗算手段17と、有効・無効電流指令の合成の大き
さが電流容量Ｌを超える場合に係数Ａで有効電流指令を
除する手段18と、有効電流指令ＰＩの自乗と無効電流指
令ＱＩの自乗の和の平方根をとったベクトル合成信号Ｂ
と、それに電流制限Ｌの制限を加えた信号Ｃの比率Ｃ／
Ｂを有効電流指令ＰＩに乗じて有効電流基準ＰＯを算出
し、比率Ｃ／Ｂを無効電流指令ＱＩに乗じて無効電流基
準ＱＯを算出する手段を備えたものである。
を説明する。図１及び図２に示す本発明の請求項１と２
に係る自励式変換器の構成は、安定化しようとする送電
線８の通過有効電力を検出する有効電力検出手段７と、
電圧検出手段10で計測した電力系統の電圧から電圧変動
を抑制するように無効電流指令を算出する電圧制御手段
11と、自励式変換器の電流が容量制限以内となるよう
に、検出された通過有効電力に基づいて、有効・無効電
流基準を制限する電流指令制御手段12と、送電線通過有
効電力検出信号をローパスフィルター16を通して作成し
た通過有効電力の大きさの信号ＰLOに、母線から見た電
力系統の短絡リアクタンス設定値Ｘを乗じて係数Ａを作
成する乗算手段17と、有効・無効電流指令の合成の大き
さが電流容量Ｌを超える場合に係数Ａで有効電流指令を
除する手段18と、有効電流指令ＰＩの自乗と無効電流指
令ＱＩの自乗の和の平方根をとったベクトル合成信号Ｂ
と、それに電流制限Ｌの制限を加えた信号Ｃの比率Ｃ／
Ｂを有効電流指令ＰＩに乗じて有効電流基準ＰＯを算出
し、比率Ｃ／Ｂを無効電流指令ＱＩに乗じて無効電流基
準ＱＯを算出する手段を備えたものである。
【００１０】次に作用について説明する。送電線通過有
効電力動揺時、安定化制御によって有効・無効電流指令
が定められるが、有効・無効電流の合成の電流の大きさ
が電流容量制限値Ｌを超える場合には、送電線の通過有
効電力ＰLOを検出し、自励式変換器の電流が容量制限以
内となるように、検出された通過有効電力に基づいた比
率Ｃ／Ｂで、有効・無効電流基準を減少させる。
効電力動揺時、安定化制御によって有効・無効電流指令
が定められるが、有効・無効電流の合成の電流の大きさ
が電流容量制限値Ｌを超える場合には、送電線の通過有
効電力ＰLOを検出し、自励式変換器の電流が容量制限以
内となるように、検出された通過有効電力に基づいた比
率Ｃ／Ｂで、有効・無効電流基準を減少させる。
【００１１】送電線通過有効電力検出信号をローパスフ
ィルター16を通して作成した通過有効電力の大きさの信
号がＰLOで、母線から見た電力系統の短絡リアクタンス
がＸとすると、減らされた無効電力出力ΔＱで変化でき
たはずの送電線通過有効電力変化ΔＰLQは次式となる。
ィルター16を通して作成した通過有効電力の大きさの信
号がＰLOで、母線から見た電力系統の短絡リアクタンス
がＸとすると、減らされた無効電力出力ΔＱで変化でき
たはずの送電線通過有効電力変化ΔＰLQは次式となる。
【数１】ΔＰLQ＝ΔＱ＊Ｘ＊ＰLO
【００１２】これが同じように減らされた有効電流ΔＰ
によって変化できたはずの送電線通過有効電力変化ΔＰ
LPと同じになるように、無効電流を制限する比率を調整
する。
によって変化できたはずの送電線通過有効電力変化ΔＰ
LPと同じになるように、無効電流を制限する比率を調整
する。
【数２】ΔＰLP＝ΔＰ＝ΔＰLQ＝ΔＱ＊Ｘ＊ＰLO ΔＱ＝ΔＰ／（Ｘ＊ＰLO）
【００１３】即ち、係数Ａ＝ＰLO＊Ｘで有効電流指令を
除して、これと無効電流指令とで電流容量以内に制限す
る。（ＰＩ＊ＰＩ＋ＱＩ＊ＱＩ）1/2 がＬ以上の場合に
は、
除して、これと無効電流指令とで電流容量以内に制限す
る。（ＰＩ＊ＰＩ＋ＱＩ＊ＱＩ）1/2 がＬ以上の場合に
は、
【数３】Ｂ＝（ＰＩ／Ａ＊ＰＩ／Ａ＋ＱＩ＊ＱＩ）1/2 Ｃ＝Ｌ ＰＯ＝ＰＩ／Ａ＊Ｃ／Ｂ ＱＯ＝ＱＩ＊Ｃ／Ｂ
【００１４】このようにすれば、減らされた効果が同等
になり、無効電流だけを減らしてしまうことのないよう
にできる。これによって、電流制限以内での電圧制御と
電力制御が効果的に行なわれ、電力系統の変動を効果的
に安定化できる。
になり、無効電流だけを減らしてしまうことのないよう
にできる。これによって、電流制限以内での電圧制御と
電力制御が効果的に行なわれ、電力系統の変動を効果的
に安定化できる。
【００１５】本実施の形態によれば、自励式変換器の有
効・無効電流出力が制限内で有効に制限される機能を備
えた信頼性の高い装置を提供することができる。前記電
力系統の変動を抑制する信号として、送電線通過有効電
力で説明したが、その代わりに電圧周波数を使用する構
成でも、本発明は同じように適用可能である。
効・無効電流出力が制限内で有効に制限される機能を備
えた信頼性の高い装置を提供することができる。前記電
力系統の変動を抑制する信号として、送電線通過有効電
力で説明したが、その代わりに電圧周波数を使用する構
成でも、本発明は同じように適用可能である。
【００１６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば自
励式変換器の有効・無効電流出力が制限内で有効に制限
される機能を備えた信頼性の高い電力変換器の制御装置
を提供することができる。
励式変換器の有効・無効電流出力が制限内で有効に制限
される機能を備えた信頼性の高い電力変換器の制御装置
を提供することができる。
【図１】本発明の第１の実施の形態を示す電力変換器の
制御装置の構成図。
制御装置の構成図。
【図２】本発明の第２の実施の形態を示す電流指令制限
装置の構成図。
装置の構成図。
【図３】従来例を示す電力変換器の制御装置の構成図。
【図４】従来例を示す電流指令制限装置の構成図。
１ 電力系統 ２ 変圧器 ３ 電力変換器 ４ 直流電源 ５ 計器用変圧器 ６ 計器用変流器 ７ 有効電力検出手段 ８ 送電線 ９ 安定化制御手段 10 電圧検出手段 11 電圧制御手段 12 電流指令制限手段 13 有効無効電流検出手段 14 有効無効電流制御手段 15 ＰＷＭゲート制御手段 16 ローパスフィルター 17 乗算手段 18 レベル判定手段 19 除算手段 20 加算手段
Claims (2)
- 【請求項１】 自己消弧素子から構成された自励式変換
器が変圧器を介して電力系統に接続され、前記電力系統
に接続された送電線の有効電力潮流変動あるいは前記電
力系統の周波数変動あるいは前記電力系統の電圧変動に
基づいた有効電力変動を抑制するように有効・無効電流
指令を算出すると共に、前記各指令に対して電流容量に
基づく制限を加えて有効・無効電流基準を算出し、これ
らの基準をもとに電力変換器の有効・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、前記送電線の有効電力潮流の大きさに基づい
て前記有効・無効電流指令に加える制限の有効電流と無
効電流の比率を変化する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】 前記有効・無効電流指令に加える制限の
有効電流と無効電流の比率を変化する手段が、有効・無
効電流指令が電流容量制限を超える場合に、検出した送
電線通過有効電力に設定値を乗じた係数で除した有効電
流指令と無効電流指令とを同じ比率で減少させるように
制限することを特徴とする請求項１記載の電力変換器の
制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8021736A JPH09201072A (ja) | 1996-01-12 | 1996-01-12 | 電力変換器の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8021736A JPH09201072A (ja) | 1996-01-12 | 1996-01-12 | 電力変換器の制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09201072A true JPH09201072A (ja) | 1997-07-31 |
Family
ID=12063371
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8021736A Pending JPH09201072A (ja) | 1996-01-12 | 1996-01-12 | 電力変換器の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09201072A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011036033A (ja) * | 2009-07-31 | 2011-02-17 | Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial System Corp | 自励式無効電力補償装置 |
| JP2014075872A (ja) * | 2012-10-03 | 2014-04-24 | Toshiba Corp | 系統周波数制御装置 |
| CN106953329A (zh) * | 2017-04-11 | 2017-07-14 | 国网安徽省电力公司电力科学研究院 | 含直流系统的复杂拓扑有源配电网潮流计算方法 |
| JPWO2017037925A1 (ja) * | 2015-09-03 | 2018-06-14 | 株式会社東芝 | 電圧変動抑制装置及び方法 |
| WO2018127967A1 (ja) | 2017-01-06 | 2018-07-12 | 株式会社東芝 | 無効電力制御装置、及び無効電力制御方法 |
-
1996
- 1996-01-12 JP JP8021736A patent/JPH09201072A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011036033A (ja) * | 2009-07-31 | 2011-02-17 | Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial System Corp | 自励式無効電力補償装置 |
| JP2014075872A (ja) * | 2012-10-03 | 2014-04-24 | Toshiba Corp | 系統周波数制御装置 |
| JPWO2017037925A1 (ja) * | 2015-09-03 | 2018-06-14 | 株式会社東芝 | 電圧変動抑制装置及び方法 |
| KR20180066031A (ko) | 2015-09-03 | 2018-06-18 | 가부시끼가이샤 도시바 | 전압 변동 억제 장치 및 방법 |
| US10581246B2 (en) | 2015-09-03 | 2020-03-03 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Voltage-fluctuation suppression device and method |
| WO2018127967A1 (ja) | 2017-01-06 | 2018-07-12 | 株式会社東芝 | 無効電力制御装置、及び無効電力制御方法 |
| US10862304B2 (en) | 2017-01-06 | 2020-12-08 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Reactive power control device and reactive power control method |
| CN106953329A (zh) * | 2017-04-11 | 2017-07-14 | 国网安徽省电力公司电力科学研究院 | 含直流系统的复杂拓扑有源配电网潮流计算方法 |
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