JPS583536A - 電力変換装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、異なる２つの電力系統間の電力潮流ｔｘｔ’
＊ｔ＋１！４１する電力変換装置に関する。

わが国の電力系統を工、西日本の６０１１ｚ系統と東日
本の（資）■２系統とに大きく分けることができる。

この２つの電力系統を結び、系統間の電力１１１流量を
制御する装置とし【番言、古くはｌｌ導−等を使った回
転形周波数交換機あるいは水ｆｉｌ　！ＩＩｆｌｉｔ　
４鰺を用いた静止形周波数変候装置等がある。最近では
、水釧整流器の代りにサイリスタ等の牛尋体１！ｌ１ｌ
Ｉ！整ａ器を用いた静止形周波数変換装置が夾用に供さ
れている。

また、５０敗系統の中でも、いくつかの電力会社によっ
て管理される種々の電力系統があり、電圧足格や設備容
量もさまざまである。これらの−力系統を有効に結び、
七の糸絖胸の電力潮流量を制御するためにも、父流→直
区→又流の変換【行なう電力変換装置が使われている。

％にその直流電線路の距離を長くしたものは、直流送電
用電力変換装置として良く知られている。

第１図は、従来の電力変換装置の構成を示すブロック図
である。５０［１ｚ系統と６０Ｈｚ系統を結び、当該自
系統間の電力潮ａｍを制御する場合を表わしている。

ａＫｌｌにおいて、ＢＵ８１ｆゴ５０ｈ電力系統の３相
電−路、ＢＵ８２は６０Ｈｚ′ｔｔ力系統の３相電線路
、〒８□、　ＴＲ２は電源トランス、８８１．８８２は
サイリスタプツツジ回路からなる交直電力変換器、Ｌ。

ｔｚｉｉｃａリアクトル、ＣＡＰ、、ＣＡＰ２は高調［
フィルター兼用進相コンデンサ、５ｖｃ１，５ｖｃｓは
無効電力補償装置である。

無効電力補償装置５ＶＣ１は電源トランスＴＲ，。

サイリスタ整流−ｊｉ！８８．、［流リアクトルＬ０　
　から構成されており、無効電力制恢１回路ＡＱＲ１に
よって受電端の無効電力Ｑ１が指令［Ｑ、”（−０）Ｋ
等しくなるようＫ［Ｒリアクトルし１　に流れる電流１
１１が制御される。無効電力補償装置５ＶＣ２も同様に
構成されており、無効電力制御回路ＡＱＲ２によって受
電端の無効電力Ｑ２　が指令値Ｑ２”（＝Ｏ）Ｋ等しく
なるように電流■１□が制御される。

まず、５０Ｈｚ系統の電線路ＲＵＢ１からωＨｚ系統の
電線路ＢＵ８２に電力を送る場合を例にとって、この装
置の動作を説明する＠ 電線路ＢＵＳ、からの受電端に電流検出器ＣＴ、、と電
圧検出器ＰＴ、□を設置し、３相の電圧、電流の瞬時値
を検出する。これを、次の有効無効電力演算回路ＰＱＣ
１に入力し、有効電力Ｐ□　および無効電力Ｑ１ｔｌ′
求める。同様に、電線路ＢＵＳ２からの受電端にもＪｆ
ｔ流検出器ＣＴ、２　および電圧検出器ＰＴ、２　を設
置し、有効無効電力演算回路ＰＱＣ，と合わせて、＊動
電力Ｐ２および無効電力Ｑ２を検出する。

有効電力Ｐ□は入って（る方向を正、有効電力Ｐ２は出
てい（方向を正として検出する。また、無効電力Ｑｌ　
＊　Ｑ２は遅れ無効電力を正、進み無効電力を負として
検出する・ 電線路ＢＵＳ□から電線路ＲＵＢ、に電力を送る場合、
交直電力変換器８８１は順変換器として動作し、交直電
力変換器８Ｂ２は逆変換器として動作する。

電力潮流量設定器ＶＲＰによって電力指令値Ｐ＞Ｏか与
えられる。シュｔット回路８Ｈは電力指令値Ｐ＊〉０の
とき出力信号＠１″を発生し、スイッチＳＷ１をａｌｌ
Ｋ、またスイッチ８Ｗ２をｂｌｌＫ接続する。すなわち
、順変換器ＳＳ１は電力潮流量Ｐ：（Ｐ１÷Ｐ２）／２
がその指令値Ｐ＊に勢しくなるように、その出力電圧ｖ
１　が制御され、逆変換器８Ｂ、の出力電圧Ｖ２は一定
の直流電圧−を発生するように＊１ｍされる。

ＣＴｏは直流電流検出器で、ＮａリアクトルＬ０Ｋｆｌ
れるｔ流Ｉ０　を検出する。電力制御回路ＡＰＲは両受
１端の電力検出値Ｐ１とＰ２の平均値（Ｐ、＋Ｐ２）／
２が指令値Ｐ”Ｋ等しくなるように、前記直＠ｌ流Ｉ０
　を制御するものである◎また、定電圧制御回路ムＶＲ
は逆変換器８８．の出力電圧ｖ２が一定値Ｖ＊になるよ
うに制御するものである。Ｐ■□、　ＰＨ２は各々交直
電力変換器８Ｂ、および８Ｓ、の位相制御回路である。

交直電力変換器ＳＳ１およびＳＳ２の出力電圧を図の矢
印の方向にとると Ｖ　＝ｋ　　＠Ｖ　　＠ｃｏｔｓａ１ ｖ８１ Ｖ　＝ｋ　　−Ｖ　　−ｃｏｔ（！２ ３ｙ＃２ となる。ただしｋｖは変換定数、Ｖｓｌ　＋　”１２は
各々交直電力変換器ＳＳ１およびＳＳ２の交流側入力電
圧である。

順変換器Ｓ８１の点弧制御角α１はθ°〜９０°の範囲
で制御され、逆変換器８Ｓ２０点弧制御角α２は９０°
〜１８０°の範囲に設定される。点弧制御角α２＝１８
０°のとき、逆変換器Ｓ８２の交ｆＩＬ１１１１入力力
率Ｓ１１となるが、自然転ｆｌｔ１を行なうための転流
進み角ｒだけ点弧タイ２ングをずらす必要がある。

故に１点弧制御角α２＝１８０°−ｒとなり、ｖ２＝−
ｋｖ・■８□・Ｃ０Ｉ（１８０°−γ）の出力電圧を発
　　−生する。転流進み角ｒｔ一定と丁れば、出力電圧
Ｖ２　　も−足の直ｔＩｆ、電圧となる・直流電流■。

は直流リアクトルＬ。忙印加される電圧Ｖ□−ｖ２を変
えることによって制御されるっ出力電圧ｖ２　は−足に
制御されるので。

ｖｌ：ｋｖ−■、□・ＣＯＳα１を変えて制御すること
になる。直流電流■。を増加させたい場合は、Ｖ□〉ｖ
２となるように点弧制御角α、を制御し、直ｆＩＬＩＥ
流ＩＯす減少させたい場合は、Ｖ□〈ｖ２となるよう九
点弧制御角α、を制御する。定常点附近では、直ｔｖア
クドルＬ０　の抵抗分を無視すれは、Ｖ１＋Ｖ２の胸係
が成り立ち、ＣＯＳα□−−ｃｏｓα２からα、−γと
なっている。

第２図（１３、（ｂ）は、５０Ｈｚ系統の電線路ＢＵ８
□から６０１１２系統の電線路ＢＵＲ□へ電力を送って
いるときの各交直電力変換器の交流入力側の１相分の電
圧電流ベクトル図である。第２図（旬は変換器Ｓ８１の
電圧電流ベクトル図、第２図（ｂ）は変換器８Ｂ２の電
圧電流ベクトル図をおのおの示す。

直流電流！。で定常状態を考えると、ｖｌ−■２となり
、α、＆＝ｉ　ｒの関係が成り立っている。順変換器８
８１の入力電ｔＩＬ１．Ｂ１は、電圧ｖｇ□より位相α
１だけ遅れて、その大きさはｌ１１８１　”　ｋ”　Ｉ
Ｏとなっている。また、逆変換器ＳＳ２の入力電［１，
、、は電大きさに’　”ＢＢ２”　ｋ”　ＩＯである。

Ｉｃａｐ□＊　Ｉｃａｐ□は進相コンデンサＣＡＰ１お
よびＣＡＰ２ＫｆＬれる電流ｓ　Ｉｇｓ３および１８，
４は各々無効電力補償装ｆＳｖＣ１および５ｖＣ２に流
れ込む遅れ電流である。

入力電Ｒ１，Ｊ１を有効分Ｉ、１と無効分Ｉ、１に分け
ると Ｉｐｌ　”　■５ａ１−ｃｏｓα、＝ｋ・！０争ｃｏｔ
αＩＩｑ　１−”８１１　＃　ｓ　１　ｎα１＝ｋ　−
Ｉｏ−ｓｉｎαｌとなる。遅れＪｆｊＬａＩ　１＋　Ｉ
、、３が進み電ｆｉ　Ｉ、、、１Ｋ岬しくなるようＫｆ
ｉれ電ｆｉＩ、、、！制御すれは、電線路ＢＵＳ１から
入る電流１．。□　は紡記有効分ｌ、□だけとなり、基
本波力率が常＃／Ｃ１の状態で運転できる。

同様に、人力ｔ［Ｉ、、□を有効分！、２と無効分工、
□に分けると、 Ｉｐ、＝　Ｉ、、２＠ｃｏｓα２＝に・Ｉｏ−ｃｏ魯α
２Ｉ　ｑ　２　＝Ｉ　１ｌｌｉ２＃　＠ｓ　ｎα２＝に
−Ｉｏ−ｓｉｎα２となり、Ｉ、２＋　Ｉ　、、、　＝
　Ｉｃａ、２となるように遅れ電ＡＩ、、４　’に制御
すれば、電線路ＢＵ８２からの入力電流１．。２　は有
効分Ｉ、２に等しくなる。有効分■ｐ２は電圧Ｖ、□に
対して１８０°位相がずれているから、基本波力率が１
で電線ｗＩＢＵＳ２の方向へ電力が戻っていることｔ示
している。

電力潮流量の設定値Ｐ＊を太き（すると、直流電流ｌ。

′ｌ！を増加させるために過渡的には点弧制御角α１１
変化させるが、Ｐ“＝　（ｐ１＋　Ｐ２）／２に見合う
直流電流Ｉａ　附近になると、α、−ｒで落ち着く、こ
のとぎ、入力側の無効分は Ｉ　ｑ　１’　＝に−Ｉ　ｇ’　・ｓ　ｉ　ｎα、とな
りｓ　　１ｔｌＢ　；”　”　Ｃａｐ　□−”　Ｑ　”
を減少させれば、！、。１”Ｉｐｌ’＝”■（１’・ｃ
ｏｔα□となって、電力潮ｔＩｔ駕だけｔ増加させるこ
とができる。進相コンデンサＣＡＰ□およびＣＡＰ２の
Ｗ流ＩｃａｐｌおよびＩｃＪｌ、２ｔ２．最大電力を潮
流させるに晃合った分ｔＪ＠意しておけはよい０ 電力１１１］匁意の設定値Ｐ＊ン負の値に設足すると、
スイッチＢＷ、はｂｌｉｌに、またスイッチＳＷ−工Ｊ
Ｉ側に接続され、今度は６ｏｈ系統の電線路ＢＵ８．か
ら５０）１ｚ系統の電線路ＢＵＳ１に電、力が送ら４る
ようになる。このとき、ＳＳ１は逆変換器として出力′
電圧一定制御が行なわれ％ＳＳ２は順変換器として直流
電流制御が行なわｊる。

この従来の電力変換装置ｔは次のような欠点カーあるＯ 丁なわち、電力潮流量を変化させるために回流ｔＩＬ流
ｌ。を大き（したり小さくしたりする力ｔ、その変化に
伴なって、前記変換器ＳＳよおよびＳＳ　２Ｏ＞入力側
の無効分Ｉ、１．ＩＱ２を変化し、その変化に応じて無
効電力補償装Ｈｓｖｃ１およびＳＶＣ，＋７）電流ｘｍ
ａａ　ｔ　”ａｍ４　を制御する必要かある。

この無効電力補償製型８ＶＣ□、５ＶＣ２の容量は面に
も述べたように、直ｆｌＬ％流の蝦大蝋ｔ！０（ｍａｘ
）とした場合は、 Ｉ＃１１３″ＩＣ１ｐｌ　　’ｑｌ ”　ｋ”　（ＩＯ（ｍａｘ）　−■０”　”ｎａＩＩｓ
ｓ４　””　”Ｃａｐ２−１Ｑ２ ＝ｋ・（ＩＯ（ｍａｘ）　−Ｉ□）・１１α２となり、
位相角α１−ｒ１位相角α２＝１８０°−ｒの関係を考
慮し、前記直１５Ｉ電流Ｉ。が０〜Ｉｏ（□ア）の間で
変化すると考えると、 ！ｓａ３′＠Ｉｓ＠ａ−”Ｏ（ｍａｘ）＠ｌ”γが必要
となる。

γをＳ＠述のようＫｍ力変換器のサイリスタを自然転ｆ
ｌＬ″：８ぜるために必要な転流進み角で、電源側のイ
ンダクタンスおよびサイリスタのターンオフタイム等に
関係する。％に前者は変換器のアーム短絡に備えるため
かなり大きな値になる。そのため転流進み角ｒは３０ｃ
′〜４０°の値になるのが富である。転流進み角ｒ−３
０°としても５ｉｎｙ＝０．５で、無効電力補償装＠ａ
ｖｃ１および５ＶＣ２の容ｉＩｋは電力変換器ＳＳ０お
よび８Ｓ２の各音の１／２の値になり【しまう。従って
装置が高価で複雑になる欠点があった。

本発明は１以上のことに％みてなされたもので、従来必
要であった無効電力補償装に’に用いることな（、受電
端の基本波力本をＩＫ−保持し、しかも２つの異なる電
力、系統間の電力潮＆＊Ｙ自由Ｋ１１ｆｉｊ御すること
がて゛きる電力変換器Ｉｌを提供することを目的とする
。

第３図は、本発明の電力変換装置の一実施例の構成を示
すブロック図である。

図面において同一符号は同一もしくは相当部分を表わす
ものとする。

Ｋｏ、　Ｋ１．　Ｋ２．　Ｋ３は演算増幅器、　ＢＱ□
、　ＳＱ２は２乗演算回路、８ＱＲは平方根演算回路、
ＤＩＶは割算器、ＡＤ工、　ＡＤ２．　ＡＤ３は加算器
、Ｃ１は比較器である。

以下、館ｌの電力系統（例えは（資）Ｈｚ糸系統の３相
電線路ＢＵ８工から第２の電力系統（例えば６０１ｆｚ
系統）の３相電線路ＢＵＳ２の方向に’ｌ力を送る場合
を例にとって説明する。つまり、８８□は順変換器、Ｓ
Ｓ２は逆変換器としズ動作している。

まず、ＷＬｆＩＩｔ電紐■。は次のように開側、される
。

直流電流検出器ＣＴＯＫよって＠流電流！。を掘出し、
比較器ＣＩＫよって直Ｒ１１流の指令値！。＊と比較す
る。その偏差ε１−！。＊−■。Ｖ演算増幅器Ｋ。によ
って増幅し、位相制御回路Ｐｉ（１およびＰＨ２に人力
する。位相制御回路ＰＨ１およびＰＨ２はその入力１□
および８３の各々に比例した電圧Ｖｍ力変換器８Ｓ１お
よびＳＳ２から発生させるようにサイリスタの点弧位相
を制御するものであるＯ直流電流の指令値Ｉ。＊〉Ｉｏ
の場合、偏差ｇ□＝ＩＯ”−ｉ。＞０となり、偏差ｇ　
□−ｇ　、ｚ　ｇ□・Ｋｏが位相制御回路ＰＨ１および
ＰＨ２に入ることＫより、変換器ＳＳ０の出力電圧ｖ１
　は矢印の向きに、また変換器８Ｂ□の出力電圧ｖ２は
第３図の矢印とは反対の向きに偏差ε□　に比例した大
きさの電圧が生じる。

従って、＊ＲリアクトルＬ。に印加される電圧はｖ、　
−ｖ２＞　ｏ　となり、直訛電１ＩｒＬＩｏ　ン増加さ
せる。逆Ｋ１１ｆｉ電流の指令値Ｉ。”＜Ｉｏ　　にな
ると、偏差６□く０となり、Ｖ□−ｖ２くＯとなって直
流電流！。を減少させる。最終的には＠流電流検出値ｌ
０＝Ｎ令（ＩＩｏとなって落ち看く。このとき、亘＆　
ｌｊアクドルＬ。の抵抗分が十分小さければ出力電圧Ｖ
Ｚ　”ｌ　Ｖ　２となっている。

前記出力電圧ｖｌ′ｑｖ２は演算増幅器に１　σ）出力
信号７０本によって決定される。信号Ｖ。′は加算器Ａ
Ｄ２を介して位相制御回路ＰＨ１に入力さね、また反転
増幅器に２および加算器ムＤ、ヲ介して位相制御１９１
路ＰＨ２に入力される。故に偏差ａ２およびＣ３は次の
ように表わせる０ １１２＝ｖｏ　十εｌ−ＫＯ ｇ３＝−ｖｏ＊＋ｇｌ・Ｋ。

直ｆｉ電流！。が指令櫃工。′に等しいとき、丁なわち
、定常状態で考えると、偏差８１＝１０−■。＝０とな
り、変換器ＳＳ１の出力電圧■１　および変換器８８２
１７）出力電圧ｖ２ｔｉ４差ｇ２＝−ｇ３＝ｖ０＜比例
した大きさの電圧を第３図の矢印の方向に発生する。比
例足載’１ｌｋａ　とすると 本 ｖ１＝ｖ２＝ｋａ−ｖｏ となる。偏差ε、〜０の場合、６□・Ｋｏの分だけ父換
器ＳＳ１およびＳＳ２の出力電圧の／＜ランスかくずれ
１Ｍ流電流■。が増減する。しかし平均亀圧（Ｖ１＋　
Ｖ、）／２　＋ｘ常Ｋｋａ−Ｖｏ＊ｆｃ等しい。

変換器ＳＳユの出力電圧ｖｌ　および変換器８ｓ２の出
力電圧ｖ２は、各々サイリスタの点弧位相角をαｌおよ
びＣ２，交流側の入力端子なり１１およびｖ、、　、変
換器ｓｓ、　、　ｓｓ２の変換足載ｖｋｖとすると、次
のように表わせる・ Ｖ　１−ｋｖ　”　Ｖ　ｓ　１　”　ＣＯ’α１ＯｃＣ
２Ｖ２”−ｋｖ・ｖｌ２　”　ｃｏｓα２ｏＣ−＃３つ
まり、位相制御回路ＰＨ１は入力６□に比例してＣＯ魯
α１Ｙ１１ｊｉｌＬ、位相制御回路ＰＥＩ２は入力８．
に比例してＣＯＳα２を制御していることｔ示す。

変換器８８、およびＳ８□の交ｆＩＬ＠入力電圧が、ｖ
ｌ、＝ｖ、２の関係にあれば、前述の出力電圧■ｌ−■
、の条件では、ｃｏｓα１”　　ＣＯＩα２すなわち、
α２＝ｔｓｏ°−α、の関係にある。

第４図（＄１）　、　（鴫は第３図の装置の受電端の１
相分の電圧、電流ベクトル図である。

第４図（−は変換器８８□の受電端のベクトル図、第４
図（−は変換器８Ｂ２の受電端のべり）ル図である。

変換器ＳＳ１の入力１１Ｌ流は大きさｋ・Ｉｏで、電源
電圧ｖ、ｌより角度α１だけ遅れて流れている。ただし
、ｋは変換器ｓｓ１．　ｓｓ、の電ｆＩｔ変換定数であ
る。また、変換器ＳＳ２の入力端ｆｔＸ、、２　は大き
さｋ・■。で電源電圧ｖ、２より角度α２　’ｑ　１８
０°−α、だけ遅れて流れている。

入力１１！流■、８□を有効分！１、および無効分Ｉ０
、に分けると、 Ｉｐｌ　”　Ｉｇｇｌ　”　Ｃ０１１α１　”ｋ　’　
Ｉ□　”　ｃＯａαＩＩｑ、＝Ｉ、、１−ｓｉｎα１＝
に−Ｉ、−５ｉｎαｌとなり、入力電流■ｇｓβ１効分
Ｉ、２および無効分ｌ□に分けると、 Ｉ　ｐ　２　＝Ｉ　ｓｓ２　・ｃｏ　ｓα２＝＝に＠ｉ
ｏａｃｍ＠α２ＩＱ”＝Ｉｓｓ２　ｌ１ｍ１（１α２　
”　ｋ　弓ｏ　”　ｌ　ｌ　ｆｌ　（ｌＥ２となる。α
２ｈｑ１８０°−α、の関係が成り立つ場合Ｉｐ２＝−
Ｉｐｌ Ｉｑ２＝Ｉ１、 となる。

つまり％有効分Ｉｐ１を正の値とした場合、有効分ＩＰ
、は負の値となつ″Ｃ１電線路ＢＵＲ□から電線ｗＩＢ
Ｕ８．に有効電力Ｐが送電される。

また、変換器Ｓ８□の無効電流■、１（遅れ）を進相コ
ンデンサＣＡＰ１の進み無効電ｆＬ　１ｃ、ｐ、に等し
くなるようにし【ヤれば、電線路ＢＵＤ１から入りて（
る電流■、。□は有効分ｌｐ１に等しくなり、基本波力
率；ｌの運転ができる。

同様に、変換器８Ｂ□の無効ｗＬｆＩＬＩ９２←連れ）
を進相コンデンサＣＡＰ２の進み無効電ｔＩｔｌｃ、ｐ
ｊｌＫ等しくなるように制御子れば、電線路ＢＵＳ、か
ら入ってくる電Ｒ１□。翼は有効分Ｉｐ２と等しくなっ
て、基本波力＄−１の運転ができる。

第３図にもどって、′＃ＬＩｔＩｌ路Ｂυ８□から電線
路ＢＵＤ２へ送電すべき有効電力の制御法および両受電
端の無効電力制御法な−１．ＩｊｌｌＪＴる。

Ｉｆ丁ｆ！ＪＪ記無効電流！４、＝Ｉｏの指令値となる
ものである。また、■　は前記有効１１１１＋流！、１
日一■、２０指令値となるものである。

ます、指令値１．＊　ｙ、、演算増幅器に、で（１／ｋ
）倍し、２乗演算回路ＳＱ１を介して（Ｉ、／ｋ）’ｋ
Ｘめる。また、指令値■♂を演算増幅器に４で（１／ｋ
　）倍し、２乗演算回路ＳＱ２を介して（Ｉ、／ｋ）’
Ｉｋ木める。それら７次の加算器ＡＤ１で加え合せ、平
方根演算回路ＳＱＲを介して １に求める。この値Ｉｏ　ρ）直流電流Ｉ０　の指令値
となる。

次に、　＠記演算増暢器に４の出力信号（Ｉｐ”／ｋ　
）と前記平方根演算回路ＳＱＲの出力信号Ｉ。＊を割算
器ＤＩＶＫ入力し、 ｃｏｓａ＊−（Ｉ　”／ｋ）÷ＩＸ ｔＸめ、次の演算増幅器ＫＩＹ介して、前述の直流電圧
の股定値■。′とする・ 直流゛電流！。は直置電圧の設足辿Ｖ。Ｋ関係なく、前
記指令値Ｔ。Ｋ等しくなるように制御される。また、変
換器ＳＳ□の出力電圧Ｖ□　と変候器ＳＳ２の出力電圧
ｖ２の平均値（Ｖ１＋　Ｖ２）／ｌ　ｋ”！、直流電ｆ
ＩｔＩ０には無関係に１前記直流電圧の設定値ｖＯ＊に
比例した電圧となることは前に述べた。

説明を簡単にするため、ＴＩＬ流電流（検出値）ＩＯ＝
−（指令値）Ｉｏ＊の定常状［１’考える。故に出力電
圧Ｖ１ｂｖＶ２となっている。

＠に述べたようＫ ＶＩＷｋａ　ＶＯ−ｋｍ　ＫＩ　ＣＯＩ　ｃｔ”：Ｉ　
ｋｖＶ、ＩＣｏｇαｌ の関係があるから　Ｋ　１＝ｋ　ｖ　Ｖ　ｓ　ｌ　／　
ｋ　ａとすれはとなる。交流側の入力電圧ｖ、１＝ｖ、
□であるから、ｖｌ−ｖ２の条件においては、同様に が成り立つ・ また、直流電流Ｉ０が Ｉｏ”　＝（１／’ｋＪＪ亜π篤学 に等しく制御されているとすると、入力電槽１１１ｇ１
の有効分１１と無効分ＩＱ□は次のようＫなる。

■ｐ１＝に・■ｏＩＩＣＯｓα１＝に＠Ｉｏ−ｃｏｔα
Ｉｑｘ　＝ｋ　”　Ｉ。ｓｉｎα、＝に・ｌ６−１−（
ｃｏｓａ、）＝　ｋ　−Ｉｏ”・４丁旨Ｉ訝フ ＝１＊ 同様に、入力電ａ４．．−．の有効分１．２　　および
無効分ＩＱ２は次のようになる。

Ｉｐｚ＝に・ｌｏ−ｃｏｓａ、＝ｘ−に−Ｉｏ　ｃｏｓ
ａ　−−ＩｐＩ、２＝に−Ｉｏ−ｓｉｎα２　＝ｋ　・
Ｉｏ−ｆ雇ｏｓ　Ｑ　”＝ｋ・■。′・仮コ＝７７ ＝ｘｌ” すなわち、指令値Ｉｑ＊＝■ｃよ□−■Ｃ１ｐ２に設定
し、電線路ＢＵ８ユとＲＵＳ２間の電力潮流量ＰＫ応じ
て指令値■Ｉを設定丁れば、両受１端の基本波力率は常
［１に保持しながら、前記電力潮流量Ｐｔ自由に制御す
ることができる。

指令値！♂〉０の場合はＰ〉０となり電線路ＢＵ８工か
らＲＵＳ、へ電力が送られ、指令値Ｉ♂〈０の場合はＰ
＜Ｏとなり逆に電線路ＢＵＲ２からＢＵ８１へ電力が送
られる。

この装置の最大容量は許容される最大直流電流■。（ｍ
、）で、逆変換器側のサイリスタが転流するための転流
進み角の限界ｒ　・　で決定される。

１１ｍ１を 従って、進相コンデンサＣＡＰ　　およびＣＡＰ２の容
量として ■、ａｐｌ＝’Ｃａｐ２”″に′ＩＯ（ｍａｘ）　’　
ｃｏ”　１１ｍムｔ＝　　を用意すれ、ばよい。そして
、受電端の基本波力率を常ＫＩＩＩＣするＫは”　■Ｑ
　−Ｉｃａｐｔ　＝ＩＣａｐ２　［設定してやればよい
ことは前にも述べた。

以上のように１′本発明の電力変換装置によれは、従来
必要とされた無効電力補償装置を用いることな（、受電
端の基本波力率を常にｌＫ保持することができ、しかも
両系統間の電力潮ａｍを自由に制御できる。従って、周
波数変換装置としては勿論のこと、置数送電用電力変換
装置としても経済的で構成が簡単なシステム’に得るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の電力変換装置の構成のブロック図、第２
図は第１図の動作を説明するための受電端の電圧１！流
ベクトル図、第３図は本発明の電力変換装置の一実施例
の構成ｌ示すベクトル図、第４図は第３図の動作を説明
するための受電端の電圧電流ベクトル図である。 ＢＵＳｌ・・・第１の電力系統の電線路５ＢＵＲ□・・
・第２の電力系統の電線路、ＴＲ□、　ＴＲ２・・・電
韓トランス、　ｓｓｌ、　ｓｓ２・・・電力変換器、Ｃ
ＡＰ、、ＣＡＰ２・・・進相コンデンサ、Ｌｏ　・・・
直流リアクトル、に０゜Ｋ□、　Ｋ２．　Ｋ３．　Ｋ４
・・・演算増幅器、Ｃ１・・−比較器。 ＡＤｌ、ＡＤ２．ＡＤ３・・・加算器−ＳＱＩ　ａ　Ｓ
Ｑ２・・・２乗演算回路、８ＱＲ・・・平方根演算回路
、ＤＩＶ・・・割算器、ＰＨ１，ＰＨ２・・・位相制御
回路、ＣＴｏ、　ＣＴ、０．　ＣＴ、２・・・電流検出
器、ＰＴ、□Ｉ　ＰＴ、２・・・電圧検出器。 ５ｖｃ１，５ｖｃ２−・・無効電力補償装置（ＴＲ，、
ＴＲ。 はトランス、　ｓｓ３．　ｓｓ、はサイリスタ整流回路
、Ｌｌ、　Ｌ２は画訛りアクドル、ＣＴ８．　ＣＴ２は
電流検出器−ＶＲＱｌ　＊　ｖＲＱ２　ｉ１無効電力設
足器〕、ＡＱＲ工、　ＡＱＲ２・・・無効電力制御回路
、ＶＲＰ・・・篭カ潮Ｎ、Ｗｋ足器、　ＡＰＲ・・・−
力匍ｊ徊；回路、　ＷＲＹ・・・出力電圧設足器、　Ａ
ＶＲ・・・定電圧制御回路、８Ｈ・・・シュンット回路
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ！Ｉｌの交直電力変換器の交流側を第１の電力系統に＠
   続し第２の交直電力変換器の交ｆｌＬ備を第２の電力系
   統に接続しかつ２つの前記交直電力変換器の直流側を直
   流リアクトルを介して一定方向の直流電流が流れるよう
   ＃Ｃ接続してなる電力費換装ｆｌｔにおいて、制御すべ
   き有効電流および無効電流の各々の指令値ｖＩｐ”　ｋ
   よび工♂とした場合＃Ｃ前記［流リアクトルに流れる直
   流電流の指令値Ｉｏ＊と２つの前記交直電力変換器の直
   Ｒ電圧の設定値ｖＯ＊を ただし、Ｋ、に１は比例・定数である。 として与えること′ｌｔ％像とする電力変換装置。