JPS5812542A - 交直連系系統における過電圧抑制装置 - Google Patents
交直連系系統における過電圧抑制装置Info
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- JPS5812542A JPS5812542A JP56108252A JP10825281A JPS5812542A JP S5812542 A JPS5812542 A JP S5812542A JP 56108252 A JP56108252 A JP 56108252A JP 10825281 A JP10825281 A JP 10825281A JP S5812542 A JPS5812542 A JP S5812542A
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/60—Arrangements for transfer of electric power between AC networks or generators via a high voltage DC link [HVCD]
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- Protection Of Static Devices (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
- Direct Current Feeding And Distribution (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、交直連系系統における過電圧抑制装置に係り
、特に交直電圧の上昇を防止するに好適な交直連系系統
における過電圧抑制装置に関する。
、特に交直電圧の上昇を防止するに好適な交直連系系統
における過電圧抑制装置に関する。
一般に交直連系系統は、異なる交流系統間に直達系統を
介在させて接続することにより構成されており、たとえ
ば直流送電系統あるいは周波数変換所として知られてい
る。
介在させて接続することにより構成されており、たとえ
ば直流送電系統あるいは周波数変換所として知られてい
る。
第1図は上述した交直連系系統の一例を示すブロック図
である。この図において、符号1および2は異なる交流
系統を示したものであり、これら交流系統1および2の
間は、順変換器3、直流リアクトル4、直流送電+1!
J5、直流リアクトル6および逆変換器7からなる直流
系統8を介して接続されている。□さらに詳説すると、
順変換器3は、第一の順変換器′31を第一の変圧器3
2を介して前記交流系統1に接続するとともに、第二の
順変換器33を第二の変圧器34を介して前記交流系統
1に接続し、かつ運転指令装置9からの信号を取込み、
この信号に基づき前記第一および第二の順変換器31お
よび33を駆動制御する制御回路35および36の出力
を前記順変換器31および33にそれぞれ供給するよう
になっており、また交流系統1と変圧器32.’34と
の接続部に、前記順変換器31.33を安定に運転する
に必要な無効電力を供給する調相用キャパシタ37を接
続するとともに、前記順変換器31.33から発生する
高調波電流を吸収する交流フィルタ38を接続して構成
されている。前記順変換器3において直流に変換された
直流電力は、直流系統8を介して逆変換器7に送電され
るようになっている。この直流系統8は、第一の順変換
器31の正負極間に、直流リアクトル41、直流送電線
51、直流リアクトル61、逆変換器71および直流送
電線52からなる閉回路を接続するとともに、第二の順
変換器33の正負極間に、直流送電線52、逆変換器7
3、直流リアクトル62、直流送電線53および直流リ
アクトル42からなる閉回路を接続しており、かつ送電
線52を順変換器3側で接地して構成されて゛いる。ま
た、逆変換器7は、第一の逆変換器71を第一の変圧器
72を介して別の交流系統2に接続するとともに、第二
の逆変換器73を第二の変圧器74を介して前記交流系
統2に接続し、かつ運転指令装置9からの信号を取り込
み、この信号に基づいて前記第一および第二の逆変換器
71.73を駆動制御する制御回路75および76の出
力を前記逆変換器71および73に供給するようになっ
ており、また交流系統2と変用鼎r2,74との接続部
に前記逆変換器71.73を安定に運転するに必要な無
効電力を供給する調相用キャパシタ77を接続するとと
もに、前記逆変換器71.73から発生する高調波電流
を吸収する交流フィルタ78を接続して構成されている
。なお、二つの変換器31および33は、その直流電流
値を等しくして送電するようになっている。なお、上記
順変換器3および逆変換器7は、制御回路35,36.
75および76から供給する駆動パルスの位相角を変更
することに・より、鵬・逆が容易に変換されることにな
る。
である。この図において、符号1および2は異なる交流
系統を示したものであり、これら交流系統1および2の
間は、順変換器3、直流リアクトル4、直流送電+1!
J5、直流リアクトル6および逆変換器7からなる直流
系統8を介して接続されている。□さらに詳説すると、
順変換器3は、第一の順変換器′31を第一の変圧器3
2を介して前記交流系統1に接続するとともに、第二の
順変換器33を第二の変圧器34を介して前記交流系統
1に接続し、かつ運転指令装置9からの信号を取込み、
この信号に基づき前記第一および第二の順変換器31お
よび33を駆動制御する制御回路35および36の出力
を前記順変換器31および33にそれぞれ供給するよう
になっており、また交流系統1と変圧器32.’34と
の接続部に、前記順変換器31.33を安定に運転する
に必要な無効電力を供給する調相用キャパシタ37を接
続するとともに、前記順変換器31.33から発生する
高調波電流を吸収する交流フィルタ38を接続して構成
されている。前記順変換器3において直流に変換された
直流電力は、直流系統8を介して逆変換器7に送電され
るようになっている。この直流系統8は、第一の順変換
器31の正負極間に、直流リアクトル41、直流送電線
51、直流リアクトル61、逆変換器71および直流送
電線52からなる閉回路を接続するとともに、第二の順
変換器33の正負極間に、直流送電線52、逆変換器7
3、直流リアクトル62、直流送電線53および直流リ
アクトル42からなる閉回路を接続しており、かつ送電
線52を順変換器3側で接地して構成されて゛いる。ま
た、逆変換器7は、第一の逆変換器71を第一の変圧器
72を介して別の交流系統2に接続するとともに、第二
の逆変換器73を第二の変圧器74を介して前記交流系
統2に接続し、かつ運転指令装置9からの信号を取り込
み、この信号に基づいて前記第一および第二の逆変換器
71.73を駆動制御する制御回路75および76の出
力を前記逆変換器71および73に供給するようになっ
ており、また交流系統2と変用鼎r2,74との接続部
に前記逆変換器71.73を安定に運転するに必要な無
効電力を供給する調相用キャパシタ77を接続するとと
もに、前記逆変換器71.73から発生する高調波電流
を吸収する交流フィルタ78を接続して構成されている
。なお、二つの変換器31および33は、その直流電流
値を等しくして送電するようになっている。なお、上記
順変換器3および逆変換器7は、制御回路35,36.
75および76から供給する駆動パルスの位相角を変更
することに・より、鵬・逆が容易に変換されることにな
る。
上記のように構成された交直連系系統の動作を第2図お
よび第3図を参照しながら説明する。
よび第3図を参照しながら説明する。
第2図は順変換器上よび逆変換器の動作特性を示す特性
図であり1、横軸に直流電流Idを、縦軸に直流電圧I
dをそれぞれ示している。第3図は一方の極が故障した
場合の動作を説明するために示すタイムチャートであり
、各横軸に時間tを、各縦軸に各部の電圧e、V、およ
び電流i、をそれぞれ示している。一般に順変換器31
および33は定電流制御され、また逆変換器71および
73は定電圧制御(または定余裕角制御)され、第2図
中0点で安定に運転が行われる。潮流の方向は、前述し
たように2つの交流系統1および2の状態には無関係に
制御角を操作することによって簡単に行える。このため
、順変換器31および33、逆変換器71および73の
いずれの制御回路35,36,75.76にも定電流制
御回路、定電圧制御回路、または、および定電圧制御回
路を備えており、逆変換器71お上び73の定電流制御
回路の電流設定値は順変換器31および33のそれよシ
も’!t <マージンΔIaだけ小さく設定され、上述
した潮流の方間はとのΔIa’の操作によシ任意に行え
る。つまり、変換器31および33,71および73は
、制御角を操作することにより順・逆が−i&fiする
ものである。なお、符号vDDは順変換器31,33の
出力電圧金、VIDを逆変換器71,73の入力電圧を
示す。
図であり1、横軸に直流電流Idを、縦軸に直流電圧I
dをそれぞれ示している。第3図は一方の極が故障した
場合の動作を説明するために示すタイムチャートであり
、各横軸に時間tを、各縦軸に各部の電圧e、V、およ
び電流i、をそれぞれ示している。一般に順変換器31
および33は定電流制御され、また逆変換器71および
73は定電圧制御(または定余裕角制御)され、第2図
中0点で安定に運転が行われる。潮流の方向は、前述し
たように2つの交流系統1および2の状態には無関係に
制御角を操作することによって簡単に行える。このため
、順変換器31および33、逆変換器71および73の
いずれの制御回路35,36,75.76にも定電流制
御回路、定電圧制御回路、または、および定電圧制御回
路を備えており、逆変換器71お上び73の定電流制御
回路の電流設定値は順変換器31および33のそれよシ
も’!t <マージンΔIaだけ小さく設定され、上述
した潮流の方間はとのΔIa’の操作によシ任意に行え
る。つまり、変換器31および33,71および73は
、制御角を操作することにより順・逆が−i&fiする
ものである。なお、符号vDDは順変換器31,33の
出力電圧金、VIDを逆変換器71,73の入力電圧を
示す。
ところで順・逆変換器を安定に運転するためには一般に
込電祇力(有効電力)の約50〜60%の無効電力が必
要であり、このため上述した如く調相用のキャパシタ3
7.77および交#r、フィルタ38.78とが各交流
系統1および2に無効電力供給用としてそれぞれ備えら
れている。通常、無効電力は直流系統の運転状態によっ
て必要な量が異なるため、調相用キャパシタ37および
77をそれぞれいくつかに分割して運転状態に応じてこ
れを投入したりはずしたりする。
込電祇力(有効電力)の約50〜60%の無効電力が必
要であり、このため上述した如く調相用のキャパシタ3
7.77および交#r、フィルタ38.78とが各交流
系統1および2に無効電力供給用としてそれぞれ備えら
れている。通常、無効電力は直流系統の運転状態によっ
て必要な量が異なるため、調相用キャパシタ37および
77をそれぞれいくつかに分割して運転状態に応じてこ
れを投入したりはずしたりする。
いま、正極又は負極の一極が直流送電線51゜53の地
絡またはその他の故障により停止した場合を考えると、
故障前は変換器の必要とする無効電力は調相用キャパシ
タ37.77と聞流フィルタ38.78のキャパシタと
から供給されバランスされているが、−極が故障し停止
すると変換器の必要とする無効電力が半分となり、調相
用キャパシタ37.77の投入・開放用の切換スイッチ
は瞬時には応答せず、キャパシタ37.77の進み無効
電流が変換器の必要とする遅れ無効−流より大きくなシ
、又流電圧を上昇させる。この電圧の上昇の大きさΔV
は、Δ■=ΔQ−X8、(ただし、Xsは交流系統のイ
ンピーダンスであり、ΔQは無効電力の変化分である。
絡またはその他の故障により停止した場合を考えると、
故障前は変換器の必要とする無効電力は調相用キャパシ
タ37.77と聞流フィルタ38.78のキャパシタと
から供給されバランスされているが、−極が故障し停止
すると変換器の必要とする無効電力が半分となり、調相
用キャパシタ37.77の投入・開放用の切換スイッチ
は瞬時には応答せず、キャパシタ37.77の進み無効
電流が変換器の必要とする遅れ無効−流より大きくなシ
、又流電圧を上昇させる。この電圧の上昇の大きさΔV
は、Δ■=ΔQ−X8、(ただし、Xsは交流系統のイ
ンピーダンスであり、ΔQは無効電力の変化分である。
)と表わされ、交流系統のインピーダンスX8が大きい
程、またΔQすなわち直流系の送電電力が大きい程大き
くなシ、交流系統につながれた材益の絶縁をおびやかす
ことになる。このことを具体的に説明するために直流系
統で一線地絡が生じた場合の動作を第3図に示すタイム
チャートに基づいて説明すると、時刻如でm−地絡が発
生すると故障憧の直流電圧は、はぼ零となシ直滅電流i
dIは−たん上昇するが11制御回路の定′It流制御
が動作し、設だ値に戻る。
程、またΔQすなわち直流系の送電電力が大きい程大き
くなシ、交流系統につながれた材益の絶縁をおびやかす
ことになる。このことを具体的に説明するために直流系
統で一線地絡が生じた場合の動作を第3図に示すタイム
チャートに基づいて説明すると、時刻如でm−地絡が発
生すると故障憧の直流電圧は、はぼ零となシ直滅電流i
dIは−たん上昇するが11制御回路の定′It流制御
が動作し、設だ値に戻る。
−一地絡を検出(詳細は述べない)により変換器は直ち
にゲートシフト(時刻1.で)を行い、事故電流をしゃ
断する。(時刻”2 )。一方他極は伺の変化もなく通
常の動作を行う。したがって交流電圧e2は事故発生に
より一極の制御角が太きくなるため無効電力が壇え、時
刻t。−1,の期間は−たん低下するが時刻t、で故障
極が停止する ′と、こんどはこの時刻t2以降
で逆に電圧が上昇し、交流系統のインピーダンスXsが
高いときにはこの電圧上昇は定格値の、たとえば30%
にも達する場合が生じる。したがって、交流系統の絶縁
が弱い場合は、絶縁破壊が生じることがあった。
にゲートシフト(時刻1.で)を行い、事故電流をしゃ
断する。(時刻”2 )。一方他極は伺の変化もなく通
常の動作を行う。したがって交流電圧e2は事故発生に
より一極の制御角が太きくなるため無効電力が壇え、時
刻t。−1,の期間は−たん低下するが時刻t、で故障
極が停止する ′と、こんどはこの時刻t2以降
で逆に電圧が上昇し、交流系統のインピーダンスXsが
高いときにはこの電圧上昇は定格値の、たとえば30%
にも達する場合が生じる。したがって、交流系統の絶縁
が弱い場合は、絶縁破壊が生じることがあった。
本発明の目的は、上述の従来技術の欠点を解消し、過電
圧を抑制して安定な運転を行なえる交直連系系統におけ
る過電圧抑制装置を提供するにある。
圧を抑制して安定な運転を行なえる交直連系系統におけ
る過電圧抑制装置を提供するにある。
本発明は、父直遵系系就における変換器の交流電圧を比
較回路に取り込み、この比較回路において前記交流電圧
が所定の値を超えたときに切換指令信号を出力するよう
にするとともに、前記交流電圧、直流電圧、直流・電流
を制御回路に取り込み、この?tjlJ +t11回路
はこれら1g号に基づいて少なくとも直m ’tttt
m k一定に維持させるとともに、前記比較回路から
の切換指令信号を受けたときに変換器から発生する無、
動電力を変更させるようにしたものである。
較回路に取り込み、この比較回路において前記交流電圧
が所定の値を超えたときに切換指令信号を出力するよう
にするとともに、前記交流電圧、直流電圧、直流・電流
を制御回路に取り込み、この?tjlJ +t11回路
はこれら1g号に基づいて少なくとも直m ’tttt
m k一定に維持させるとともに、前記比較回路から
の切換指令信号を受けたときに変換器から発生する無、
動電力を変更させるようにしたものである。
以下、本発明の一笑dvlJを図面に基づいて説明する
。従来例と同一構成要素には同一の符号を付して説明す
るものとする。
。従来例と同一構成要素には同一の符号を付して説明す
るものとする。
第4図に本%明の基礎となる動作を説明するために示す
説明図でりる。この図において、横軸には直流電流■4
を、縦軸には交流電圧eを示すものであり、また、点線
が単極運転を、実線が多極i!I!iをそれぞれ示して
いる。
説明図でりる。この図において、横軸には直流電流■4
を、縦軸には交流電圧eを示すものであり、また、点線
が単極運転を、実線が多極i!I!iをそれぞれ示して
いる。
この図は、変侠所3および7の無効電力供給用の聞流フ
ィルタ37 、’ 77および調相用キャパシタ38.
78の値を直流系統8の定格運転時の値に設定し、直流
系統の送゛眠゛眠力、すなわち定電圧制御運転を行って
いる暮会において、直流電流の値を変えたときの交流電
圧の変化の様子を示すものでるる。
ィルタ37 、’ 77および調相用キャパシタ38.
78の値を直流系統8の定格運転時の値に設定し、直流
系統の送゛眠゛眠力、すなわち定電圧制御運転を行って
いる暮会において、直流電流の値を変えたときの交流電
圧の変化の様子を示すものでるる。
まず、定格運転時においては予検運転なので図中大勝の
範囲中にあり、直流I!It流Ia=Itoで、このと
きの交流電圧はe。である。通常制御角はα=19度、
(逆変換器ではα=140度)で運転され、動作点はα
−+−=10度(通賀侠器ではα=16(1:)からα
、、、=90度(逆変換器ではα=90g)の間となる
。この状態で一極停止すると動作点は0.となり(すな
わち、図中、点線の範囲となり)、交流系統のインピー
ダンスXsにより異なるが、たとえば、ΔVだけ電圧が
上昇する。この状態で健全極の制御角をα8.イ近くま
で大きくすると動作点はO12となり、電圧上昇は抑え
られる。また、゛直流電流をIa2’まで(またはこれ
以上)糟やすことにより交流電圧eは定格値coのまま
に保つことができる。もちろん、この場合の動作点は0
□′又は02となる。
範囲中にあり、直流I!It流Ia=Itoで、このと
きの交流電圧はe。である。通常制御角はα=19度、
(逆変換器ではα=140度)で運転され、動作点はα
−+−=10度(通賀侠器ではα=16(1:)からα
、、、=90度(逆変換器ではα=90g)の間となる
。この状態で一極停止すると動作点は0.となり(すな
わち、図中、点線の範囲となり)、交流系統のインピー
ダンスXsにより異なるが、たとえば、ΔVだけ電圧が
上昇する。この状態で健全極の制御角をα8.イ近くま
で大きくすると動作点はO12となり、電圧上昇は抑え
られる。また、゛直流電流をIa2’まで(またはこれ
以上)糟やすことにより交流電圧eは定格値coのまま
に保つことができる。もちろん、この場合の動作点は0
□′又は02となる。
不兄曲は、上述した点に着目してなされたもので、交流
電圧の上昇を検出して交流電圧の大きさに応じて制@1
角又は及び直流it’tiを換えて交流電圧の上昇を抑
えるようにしたものである。
電圧の上昇を検出して交流電圧の大きさに応じて制@1
角又は及び直流it’tiを換えて交流電圧の上昇を抑
えるようにしたものである。
第5図は、本発明に係る交直連糸系統における過電圧抑
制装置の第−笑話・列を示すブロック図である。この図
において、一端の変侠所の一変換器の制御l!!i%の
み示しているが、同じ回路が他の変換器にも備わってい
るものとする。さらに、第一図と同一構成要素には同一
の符号を付して説明する。
制装置の第−笑話・列を示すブロック図である。この図
において、一端の変侠所の一変換器の制御l!!i%の
み示しているが、同じ回路が他の変換器にも備わってい
るものとする。さらに、第一図と同一構成要素には同一
の符号を付して説明する。
第5図において、比較回路100は、交流系統1の電圧
を検出する交流電圧検出回路110を介して交流系統1
に接続され、交流系統1の電圧を取り込めるようになっ
ており1.この交流電圧の大きさが所定の値を超えたと
きに論理II I 11なる切換指令信号s t 、o
oを出力するようになっている。
を検出する交流電圧検出回路110を介して交流系統1
に接続され、交流系統1の電圧を取り込めるようになっ
ており1.この交流電圧の大きさが所定の値を超えたと
きに論理II I 11なる切換指令信号s t 、o
oを出力するようになっている。
また、制御回JI6200は、直流系統の電流を検出し
この大きさに比ブリした゛電圧を出力する(以後、制御
回゛路はすべて電圧に変換された形で動作するものとす
る。)直流電流検出回路120からの電気信号を取り込
むとともに運転指令装置9からの指令値Iap取り込ん
で直流系統の電流を一定値に保つための定電圧制御回路
201と、直流系統の電圧を検出する直流電圧検出回路
130からの電圧1g号を取り込むとともに、運転指令
装置9からの指令値V a pを取り込んで直流系統の
′電圧を一定値に保つだめの定電圧制御回路202と、
交流電圧検出回路110からの電圧信号および@流電流
恢出回路120からの電圧信号を取り込んで、前記直流
系統の電流と交流電圧とから変換器33が逆変換器運転
のとき転流に必要な最小の余裕角に相当する電圧を出力
する定余裕角制御回路203と、前記定電流制御回路2
01、定電圧制御回路202、定余裕角制御回路203
からの信号を取り込み、これらのうち変換器33の運転
に最も適した回路の出力電圧を選択する最低電圧検出回
路204と、この最低′電圧検出回路204の出力電圧
から、出力電圧の大きさに比vlJした制御角をもった
パルスに変換する自動パルス移相器207とを備えて偽
取されている。関数発生回路205は、交流電圧の大き
さに応じて制御角を遅らせる(順変換器運転時)、まだ
は進ませる(逆変換器運転時)ようにした回路であシ、
遅れ進みの切換えは前記運転指令装置9からの指令Pr
によシ行なうようになっている。この関数発生器205
としては単に比例特性のものでもよいし、アークコサイ
ン等非栂形特性をもったものでもいずれでも良く、その
特性および回路例は後に詳述する。そして、比較回路1
00は、交流電圧の大きさがあるレベルを越えたとき論
理″1”なる切換指令信号S 100を出力するように
なっており、比較回路100の出力が論理″′θ″′の
ときはスイッチ回路206は最低電圧検出回路204に
接続されており、比較回路100の切換指令信号が論理
″1′のときは関数発生回路205に接続されて、その
選択された1M号の値を出力するようになっている。
この大きさに比ブリした゛電圧を出力する(以後、制御
回゛路はすべて電圧に変換された形で動作するものとす
る。)直流電流検出回路120からの電気信号を取り込
むとともに運転指令装置9からの指令値Iap取り込ん
で直流系統の電流を一定値に保つための定電圧制御回路
201と、直流系統の電圧を検出する直流電圧検出回路
130からの電圧1g号を取り込むとともに、運転指令
装置9からの指令値V a pを取り込んで直流系統の
′電圧を一定値に保つだめの定電圧制御回路202と、
交流電圧検出回路110からの電圧信号および@流電流
恢出回路120からの電圧信号を取り込んで、前記直流
系統の電流と交流電圧とから変換器33が逆変換器運転
のとき転流に必要な最小の余裕角に相当する電圧を出力
する定余裕角制御回路203と、前記定電流制御回路2
01、定電圧制御回路202、定余裕角制御回路203
からの信号を取り込み、これらのうち変換器33の運転
に最も適した回路の出力電圧を選択する最低電圧検出回
路204と、この最低′電圧検出回路204の出力電圧
から、出力電圧の大きさに比vlJした制御角をもった
パルスに変換する自動パルス移相器207とを備えて偽
取されている。関数発生回路205は、交流電圧の大き
さに応じて制御角を遅らせる(順変換器運転時)、まだ
は進ませる(逆変換器運転時)ようにした回路であシ、
遅れ進みの切換えは前記運転指令装置9からの指令Pr
によシ行なうようになっている。この関数発生器205
としては単に比例特性のものでもよいし、アークコサイ
ン等非栂形特性をもったものでもいずれでも良く、その
特性および回路例は後に詳述する。そして、比較回路1
00は、交流電圧の大きさがあるレベルを越えたとき論
理″1”なる切換指令信号S 100を出力するように
なっており、比較回路100の出力が論理″′θ″′の
ときはスイッチ回路206は最低電圧検出回路204に
接続されており、比較回路100の切換指令信号が論理
″1′のときは関数発生回路205に接続されて、その
選択された1M号の値を出力するようになっている。
上記のように栴奴された実施例の作用について以下に説
明する。
明する。
この実施例において、いま他極が故障を起し停止した場
合を考えると、交流電圧が上昇する。この電圧がある所
定の値を超えると比較回路100が動作しスイッチ回路
206が関数発生回路205の出力の方に切シ換わる。
合を考えると、交流電圧が上昇する。この電圧がある所
定の値を超えると比較回路100が動作しスイッチ回路
206が関数発生回路205の出力の方に切シ換わる。
このため、変換器33が順変換器運転のときは交流電圧
の大きさに応じて制御角を遅らせ、一方、逆変換器運転
のときは制御角を進ませ、変換器の必要とする遅れ無効
電力が大きくなるので、交流フィルタ18、調相用キャ
パシタ37等による進みの無効電力が補償され、交流系
統の電圧の上昇は抑制される。ある時間経過後、調相用
キャパシタ37の切換スイッチ(図示せず)が動作し、
キャパシタ37の一部が切り離されると又流′電圧が低
下するので比較回路100の指令信号出力は論理N O
I+となり、再びスイッチ回路206は最低電圧検出回
路204の方に切り換わる。なお、この動作をmWなも
のとするため、比較回路100の特性としては単に所定
の値以上で論理”1パ、それ以下で論理″0′″という
動作をさせるのではなく、ヒステリシス特性をもたせ、
Ou→II I I+、又は1″→″θ′”への切侠わ
りを異った値で行なうようにするのが望ましい。
の大きさに応じて制御角を遅らせ、一方、逆変換器運転
のときは制御角を進ませ、変換器の必要とする遅れ無効
電力が大きくなるので、交流フィルタ18、調相用キャ
パシタ37等による進みの無効電力が補償され、交流系
統の電圧の上昇は抑制される。ある時間経過後、調相用
キャパシタ37の切換スイッチ(図示せず)が動作し、
キャパシタ37の一部が切り離されると又流′電圧が低
下するので比較回路100の指令信号出力は論理N O
I+となり、再びスイッチ回路206は最低電圧検出回
路204の方に切り換わる。なお、この動作をmWなも
のとするため、比較回路100の特性としては単に所定
の値以上で論理”1パ、それ以下で論理″0′″という
動作をさせるのではなく、ヒステリシス特性をもたせ、
Ou→II I I+、又は1″→″θ′”への切侠わ
りを異った値で行なうようにするのが望ましい。
上述のように動作することによシ、変換器33が瞬時に
停止することによって、聞流系統の電圧が上昇するのを
抑制することができるものであり、機器の絶縁及びアレ
スタの動作責務を軽くすることができる利点がある。
停止することによって、聞流系統の電圧が上昇するのを
抑制することができるものであり、機器の絶縁及びアレ
スタの動作責務を軽くすることができる利点がある。
ここで、第6図および第7図を用いて関数発生器205
の詳細について説明する。第6図は逆変換器運転におけ
る関数発生器205の特性を説明するために示す特性図
である。同図(I)は交流電圧に対する制御角β(−π
−α)の関係を示す図であり、同図(9)は交流電圧に
対する制御角αの関係を示す図である。同図(III)
は交流電圧の変化分に対する制御角αの関係を示す図で
ある。これらの図において、曲線t1は直流電圧を定格
値1〔p−u:]一定に保つための制御角、t2は余裕
角の最小値をrml++−17度一定に保つだめの制御
角を示すものである。
の詳細について説明する。第6図は逆変換器運転におけ
る関数発生器205の特性を説明するために示す特性図
である。同図(I)は交流電圧に対する制御角β(−π
−α)の関係を示す図であり、同図(9)は交流電圧に
対する制御角αの関係を示す図である。同図(III)
は交流電圧の変化分に対する制御角αの関係を示す図で
ある。これらの図において、曲線t1は直流電圧を定格
値1〔p−u:]一定に保つための制御角、t2は余裕
角の最小値をrml++−17度一定に保つだめの制御
角を示すものである。
ところで、逆変換器運転時に変換器が安定に運転できる
ためには交流電圧に対3して制御進み角βは、曲線t2
より上の制御角でなければならない。
ためには交流電圧に対3して制御進み角βは、曲線t2
より上の制御角でなければならない。
通常は直流電圧一定で運転されているため、交流電圧が
約1 [p、u〕以上では曲線t、に沿って制御角は変
り、定格運転時の動作点はOである。また、交流電圧が
、1 (p、ulより小さい範囲では変換器の必要とす
る無効電力を最小とするため、曲線t2に沿って制御角
βが制御される。
約1 [p、u〕以上では曲線t、に沿って制御角は変
り、定格運転時の動作点はOである。また、交流電圧が
、1 (p、ulより小さい範囲では変換器の必要とす
る無効電力を最小とするため、曲線t2に沿って制御角
βが制御される。
図(I)を制御遅れ角αで衣わしだものが図(2)であ
る。そして、交流電圧の1[:p、u〕より高い部分に
ついての詳細を図(]IIIに示す。図(nI)におい
て通常運転時には制御角αは破線t、上であり、過電圧
抑制のだめの制御角の増加は例えば実線で示すような特
性のものとすることが望ましい。
る。そして、交流電圧の1[:p、u〕より高い部分に
ついての詳細を図(]IIIに示す。図(nI)におい
て通常運転時には制御角αは破線t、上であり、過電圧
抑制のだめの制御角の増加は例えば実線で示すような特
性のものとすることが望ましい。
一方、変圧器が順変換器運転時には聞直連系点の交流電
圧に対して変!器の制御角は第7図のようになる。図(
I)において、t、は直流電圧を定格値1 〔p、u)
一定に保つための制御遅れ角αを示し、定格状態での動
作点は0である。図(I)に交流電圧が1 [p、u)
より高い部分についての詳細を示し、過電圧抑制のだめ
の制御角の増加は例えば図中実線で示すような特性のも
のとすればよい。
圧に対して変!器の制御角は第7図のようになる。図(
I)において、t、は直流電圧を定格値1 〔p、u)
一定に保つための制御遅れ角αを示し、定格状態での動
作点は0である。図(I)に交流電圧が1 [p、u)
より高い部分についての詳細を示し、過電圧抑制のだめ
の制御角の増加は例えば図中実線で示すような特性のも
のとすればよい。
第6図(III)および第7図(社)の実線で示す特性
をもった関数発生器を作る場合の具体的な回路を第8図
に示す。
をもった関数発生器を作る場合の具体的な回路を第8図
に示す。
第8図において、関数発生器205は、次のように構成
されている。交流電圧IE21は、抵抗R,を介して演
算増幅器OPoの出力端と入力端との間には抵抗R2が
接続されてインバータ回路INVがf4成されている。
されている。交流電圧IE21は、抵抗R,を介して演
算増幅器OPoの出力端と入力端との間には抵抗R2が
接続されてインバータ回路INVがf4成されている。
このインバータ回路INVの出力端子は抵抗R8を介し
て演算増幅器OP1の正入力端に接続されている。この
演算増幅器OP 1の正入力端には、可変抵抗VR,で
設定された基準電圧が抵抗R2を介して供給されるよう
になっている。この演算増幅器OP t の入力端と出
力端との間には、抵抗R6が接続され、その出力端子は
前記運転指令装置からの指令P2によって切り換れるス
イッチSWの一端に接続されている。このように構成さ
れた関数発生回路が、逆変換器として運転する場合に用
いるものである。
て演算増幅器OP1の正入力端に接続されている。この
演算増幅器OP 1の正入力端には、可変抵抗VR,で
設定された基準電圧が抵抗R2を介して供給されるよう
になっている。この演算増幅器OP t の入力端と出
力端との間には、抵抗R6が接続され、その出力端子は
前記運転指令装置からの指令P2によって切り換れるス
イッチSWの一端に接続されている。このように構成さ
れた関数発生回路が、逆変換器として運転する場合に用
いるものである。
まだ、交流電圧IE21は、抵抗R6を介して演算増幅
器OP2の正入力端に接続されておシ、この演算増幅器
OP2の正入力端には可変抵抗器VR2で設定された基
準電圧が抵抗R7を介して供給されるようになっており
、また該演算増幅器OP2の入力端子と出力端子との間
には抵抗R8が接続されて、その出力端子をスイッチS
Wの他端に接続している。このように構成された関数発
生回路が、変換器として運転する場合に用いられるもの
である。
器OP2の正入力端に接続されておシ、この演算増幅器
OP2の正入力端には可変抵抗器VR2で設定された基
準電圧が抵抗R7を介して供給されるようになっており
、また該演算増幅器OP2の入力端子と出力端子との間
には抵抗R8が接続されて、その出力端子をスイッチS
Wの他端に接続している。このように構成された関数発
生回路が、変換器として運転する場合に用いられるもの
である。
なお、第691(III)および第7図(6)に示す直
線の傾きは、演算増幅器OP1およびOP 2における
利得R5/ R2およびR7/R8の値を任意に変るこ
とにより得られるものである。なお、R,、=11,2
゜Rs = R4、Ra = R7なる関係をもたせで
ある。
線の傾きは、演算増幅器OP1およびOP 2における
利得R5/ R2およびR7/R8の値を任意に変るこ
とにより得られるものである。なお、R,、=11,2
゜Rs = R4、Ra = R7なる関係をもたせで
ある。
第9図は本発明に係る交直連系系統における過電圧抑制
装置の第二実施例を示すブロック図である。この図にお
いて、第5図と同一構成要素には同一の符号を付して説
明をする。
装置の第二実施例を示すブロック図である。この図にお
いて、第5図と同一構成要素には同一の符号を付して説
明をする。
第9図の実画例ρ;第5図の実施例と異なるとこ昏は、
制御回路200において、関数発生回路205からの信
号が比較−−100からの切換指令毎号によって切り換
わるスイッチ回路206を介して加算器[208に供給
され□るようにするとともに、この加算器M2O3に運
転指令装d9からの電流指令Iapを供給し“、その加
算結果を定電流制御回路202に供給するようにし、か
つ最低゛電圧検出回路204の出力を直接自動パルス移
相器207に供給するようにした点にあり、他の構成に
は変更はない。
制御回路200において、関数発生回路205からの信
号が比較−−100からの切換指令毎号によって切り換
わるスイッチ回路206を介して加算器[208に供給
され□るようにするとともに、この加算器M2O3に運
転指令装d9からの電流指令Iapを供給し“、その加
算結果を定電流制御回路202に供給するようにし、か
つ最低゛電圧検出回路204の出力を直接自動パルス移
相器207に供給するようにした点にあり、他の構成に
は変更はない。
すなわち、第5図の実施・クリでは交流電圧の大きさに
応じて制御角を変えるものであるのに対して、との冥弛
クリでは直流電流の大きさを変えて無効電力を増加させ
過電圧を抑制するものである。
応じて制御角を変えるものであるのに対して、との冥弛
クリでは直流電流の大きさを変えて無効電力を増加させ
過電圧を抑制するものである。
このように構成された実施例の動作を以下に説明する。
ここで、いま他極が事故により停止し、交流電圧が上昇
すると、比較回路100の指令信号5100の出力が1
”となりスイッチ回路206がオンとなり、運転指令装
置9からの電流指令2、Iapと関数発生回路205か
らの信号とを加算器208において加算させて、定電流
制御回路201に入力させる。すると、直流電流が4加
することになシ、無効電力も増加することになる。この
結果、交流電圧の上昇は抑制されることになる。この際
、定電流制御系には電流リミッタを設は過電流による慎
器の破壊を防止するよう対策を施しておくことが望まし
い。そして、過電圧抑制のだめの電流の増加量と過電症
抑制のためのリミッタ値とは前もって協調をとっておく
のがよい。
すると、比較回路100の指令信号5100の出力が1
”となりスイッチ回路206がオンとなり、運転指令装
置9からの電流指令2、Iapと関数発生回路205か
らの信号とを加算器208において加算させて、定電流
制御回路201に入力させる。すると、直流電流が4加
することになシ、無効電力も増加することになる。この
結果、交流電圧の上昇は抑制されることになる。この際
、定電流制御系には電流リミッタを設は過電流による慎
器の破壊を防止するよう対策を施しておくことが望まし
い。そして、過電圧抑制のだめの電流の増加量と過電症
抑制のためのリミッタ値とは前もって協調をとっておく
のがよい。
このような実施例によっても交流電圧の上昇は抑制され
るものである。このように交流電圧の上昇を抑制したの
で、機器の絶縁及びアレスタの動作責務を軽減できる利
点がある。なお、過電圧抑制のために直流電流を増加す
る時間は調相用キャパシタ37の開閉スイッチが動作す
るまでの極めて短かい時間であり、このため設備をすべ
て大きくしておく等の必要はない。
るものである。このように交流電圧の上昇を抑制したの
で、機器の絶縁及びアレスタの動作責務を軽減できる利
点がある。なお、過電圧抑制のために直流電流を増加す
る時間は調相用キャパシタ37の開閉スイッチが動作す
るまでの極めて短かい時間であり、このため設備をすべ
て大きくしておく等の必要はない。
第10図は第9図において用いる関数発生器205が備
える一特性例を示す特性図であり、横軸に交流電圧変化
分(1)、u)を、縦軸に直流電流指令値(p、u)を
それぞれ示したものである。
える一特性例を示す特性図であり、横軸に交流電圧変化
分(1)、u)を、縦軸に直流電流指令値(p、u)を
それぞれ示したものである。
この図は聞流イ圧の定格値1(p、u)からの高い部分
(聞流醒圧変化分)に対する電流指令値を示したもので
あって、交流電圧が上昇した場合、上昇した変化量に比
例して直流電流指令値をうろことができる。この値は運
転指令装置からΩ指令′値Iapに加算されるので直流
電流が増加し、変換器の必要とする無効電力を大きくす
ることができる。第10図に示した特性の関係発生器は
第11図に示す簡単な回路で得ることができる。
(聞流醒圧変化分)に対する電流指令値を示したもので
あって、交流電圧が上昇した場合、上昇した変化量に比
例して直流電流指令値をうろことができる。この値は運
転指令装置からΩ指令′値Iapに加算されるので直流
電流が増加し、変換器の必要とする無効電力を大きくす
ることができる。第10図に示した特性の関係発生器は
第11図に示す簡単な回路で得ることができる。
第11図において、関数発生回路205は、交流電圧I
E21を抵抗R0を介して演算増幅器OPSの正入力端
子に供給するとと・もに、この入力端子に可変抵抗器V
R,を介して得た基準電圧を抵抗R8゜を介して供給す
るようにし、かつ演算増幅器OP、の入力端子と出力端
子との間に抵抗R81を接続し、この出力端子から関数
信号を取り出すように構成したものである。このような
構成であるので、当然、第10図のような特性を備えた
信号系出力されるものである。なお、この実施例では、
Ro=Rt。の関係をもたせである。
E21を抵抗R0を介して演算増幅器OPSの正入力端
子に供給するとと・もに、この入力端子に可変抵抗器V
R,を介して得た基準電圧を抵抗R8゜を介して供給す
るようにし、かつ演算増幅器OP、の入力端子と出力端
子との間に抵抗R81を接続し、この出力端子から関数
信号を取り出すように構成したものである。このような
構成であるので、当然、第10図のような特性を備えた
信号系出力されるものである。なお、この実施例では、
Ro=Rt。の関係をもたせである。
なお、第三の実施列として、第5図の構成と第9図の構
成とを組み合せて過電圧を抑制する過電圧抑制装置が劣
えられるが、この場合、順変換器側で電流設定値を変え
、逆変換器側で制御角を変えるように動作させる方が運
転上好ましい。このように動作はせることにより、制御
角の変化を直流電流の変化による相乗効果により広範囲
に無効電力が変更でき、交流電圧の上昇を°抑えること
瀘できる。
成とを組み合せて過電圧を抑制する過電圧抑制装置が劣
えられるが、この場合、順変換器側で電流設定値を変え
、逆変換器側で制御角を変えるように動作させる方が運
転上好ましい。このように動作はせることにより、制御
角の変化を直流電流の変化による相乗効果により広範囲
に無効電力が変更でき、交流電圧の上昇を°抑えること
瀘できる。
また、上述の実地vすは交流電圧の上昇から直流電流値
又は制御角を変えるようにl#4属したものであるが、
従来備わっている変m器瞬時停止に至る ゛事故検出信
号を切換指令信号として使用しても同様の効果が期待で
きる。
又は制御角を変えるようにl#4属したものであるが、
従来備わっている変m器瞬時停止に至る ゛事故検出信
号を切換指令信号として使用しても同様の効果が期待で
きる。
以上述べたように、本発明によれば、交直連系系統にお
いて、交流電圧の上昇が所定値を超えた際に、変換器か
ら発生する無効電力を変えるようにしたので、交流電圧
の″過電圧を抑圧して安定な運転を行ない得る効果があ
る。
いて、交流電圧の上昇が所定値を超えた際に、変換器か
ら発生する無効電力を変えるようにしたので、交流電圧
の″過電圧を抑圧して安定な運転を行ない得る効果があ
る。
第1図は従来の交直連系系統を示すブロック図、第2図
は第1図9動作特性を示す動作特性図、第3図は第1図
の御成において一線地絡地の動作状態を示すタイムチャ
ート、第4図は本発明の基礎となる動作を説明するため
に余す説明図、第5図は本発明の第−実施例を示すブロ
ック図、第6図は本発明の第−MA例における逆変換器
運転に用いる例数発生器の特性を示す特性図、第7図は
同順変換器運転に用いる関数発生器の特性を示す特性図
、第8図は第6図および第7図の特性を備えた関数発生
器の具体的回路例を示す回路図、第9図は本発明の第二
冥施例を示すブロック図、第る特性を示す特性図、第1
1図は嬉10図の特性を備える関数発生器の具体的回路
を示す回路図である。 1.2・・・交直禾統、3,7・・・順変換所、4,6
・・・直H’)ナクトル、5・・・送電網、8・・・直
流系統、第 1(21 審2 図 第 3 図 ’II;4−121 1償庖 ¥、6 口 第 7 口 Cr) 支プ(霜ヴ1の賓沿ゴKPLL) 18 図 第 9 図
は第1図9動作特性を示す動作特性図、第3図は第1図
の御成において一線地絡地の動作状態を示すタイムチャ
ート、第4図は本発明の基礎となる動作を説明するため
に余す説明図、第5図は本発明の第−実施例を示すブロ
ック図、第6図は本発明の第−MA例における逆変換器
運転に用いる例数発生器の特性を示す特性図、第7図は
同順変換器運転に用いる関数発生器の特性を示す特性図
、第8図は第6図および第7図の特性を備えた関数発生
器の具体的回路例を示す回路図、第9図は本発明の第二
冥施例を示すブロック図、第る特性を示す特性図、第1
1図は嬉10図の特性を備える関数発生器の具体的回路
を示す回路図である。 1.2・・・交直禾統、3,7・・・順変換所、4,6
・・・直H’)ナクトル、5・・・送電網、8・・・直
流系統、第 1(21 審2 図 第 3 図 ’II;4−121 1償庖 ¥、6 口 第 7 口 Cr) 支プ(霜ヴ1の賓沿ゴKPLL) 18 図 第 9 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、交流から直流に変換する順変換器および直流から交
流に変換する逆変換器により少なくとも二つの交流系統
に接続される交直連系統において、前記交流系統におけ
る交流電圧を取り込み、この交流電圧が所定の値を超え
たときに切換指令信号を出力する比較回路と、直流系統
における直流電圧、直流電流および前記交流系統におけ
る交流電圧を取り込み、少なくとも前記変換器からの直
流電流を一定に維持するとともに、前記比較回路からの
切換指令信号を取り込んだときに前記変換器からの無効
電力を変更させるようにする制御回路とを備えてなる交
直連系系統における過電圧抑制装置。 2、前記制御回路は、前記比較回路からの切換指令信号
により、交流電圧の値に応じて交直交換器の制御角を変
える関数発生器からの信号を自動パルス移相器を介して
前記変換器に供給できるように構成してなることを特徴
とする特許請求の軛囲第1項記載の交直連系系統におけ
る過電圧抑制装置。 3゜前記制御回路は、前記比較回路からの切換信号によ
り、交流電圧の値に応じて電流設定値を可変できる関数
発生器からの信号を定電流制御装置に取り込まれる電流
設定値に加算されるように構成してなることを特徴とす
る特許請求の範囲触1項記載の交直連系系統における過
電圧抑制装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56108252A JPS5812542A (ja) | 1981-07-13 | 1981-07-13 | 交直連系系統における過電圧抑制装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56108252A JPS5812542A (ja) | 1981-07-13 | 1981-07-13 | 交直連系系統における過電圧抑制装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5812542A true JPS5812542A (ja) | 1983-01-24 |
| JPS6347059B2 JPS6347059B2 (ja) | 1988-09-20 |
Family
ID=14479940
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56108252A Granted JPS5812542A (ja) | 1981-07-13 | 1981-07-13 | 交直連系系統における過電圧抑制装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5812542A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102566174B1 (ko) * | 2021-10-13 | 2023-08-11 | (주)디포그 | 플랫폼 랙 |
-
1981
- 1981-07-13 JP JP56108252A patent/JPS5812542A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6347059B2 (ja) | 1988-09-20 |
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