JPS583537A - 電力変換装置 - Google Patents
電力変換装置Info
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- JPS583537A JPS583537A JP56101011A JP10101181A JPS583537A JP S583537 A JPS583537 A JP S583537A JP 56101011 A JP56101011 A JP 56101011A JP 10101181 A JP10101181 A JP 10101181A JP S583537 A JPS583537 A JP S583537A
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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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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- 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
- 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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- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
- Direct Current Feeding And Distribution (AREA)
- Control Of Electrical Variables (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、異なる2つの電力系統間の電力潮流量を制御
する電力変換装置に関する。
する電力変換装置に関する。
わが国の電力系統は、″B日本の40Hz系統と東日本
の30 Hz系統とに大きく分けることができる。
の30 Hz系統とに大きく分けることができる。
この1つの電力系統を結び、系統間の電力潮流量を制御
する装置としては、古くは誘導機等を使った回転形量波
数交換機あるいは水銀整流器を用いた静止形周波数変換
装置郷がある。最近では。
する装置としては、古くは誘導機等を使った回転形量波
数交換機あるいは水銀整流器を用いた静止形周波数変換
装置郷がある。最近では。
水銀整流器の代シにサイリスタ等の半導体制御整流器を
用いた静止形周波数変換装置が実用に供されている。
用いた静止形周波数変換装置が実用に供されている。
またS j□Hz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シ、電圧定格や設
備容量もさまざまである0これらの電力系統を有効に結
び、その系統間の電力潮流量を制御するためにも、交流
→直流→交流の変換を行なう電力変換装置が使われてい
る。特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曳く知られている0 第1図は、従来の電力変換装置の構成を示すプロ・lり
図である。!;OHz糸系統40Hz系統を結び。
よって管理される種々の電力系統があシ、電圧定格や設
備容量もさまざまである0これらの電力系統を有効に結
び、その系統間の電力潮流量を制御するためにも、交流
→直流→交流の変換を行なう電力変換装置が使われてい
る。特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曳く知られている0 第1図は、従来の電力変換装置の構成を示すプロ・lり
図である。!;OHz糸系統40Hz系統を結び。
当該両系統間の電力潮流量を制御する場合を表わしてい
る。
る。
fl、を図において、 BU81はso Hz電力系統
の3相電曽路、 BUS2は40Hz電力系統の3相電
線路。
の3相電曽路、 BUS2は40Hz電力系統の3相電
線路。
TRI、TR2は電源トランス、881m 882はサ
イリスタブリッジ回路からなる交直電力変換器。
イリスタブリッジ回路からなる交直電力変換器。
Loは直流リアクトル、CAP 1e CAP2は高調
波フィルター兼用進相コンデンサ、 FJVCI e
BVC2は無効電力補償装置でおる。
波フィルター兼用進相コンデンサ、 FJVCI e
BVC2は無効電力補償装置でおる。
無効電力補償装置8VC1は電源トランス丁R5゜サイ
リスタ整流回路88)、直流リアクトルL1から構成さ
れており、無効電力制御回路ムQRsによって受電端の
無効電力Q1が指令値QI C=0)に等しくなるよう
に直流リアクトルL1に流れる電流ILLが制御される
0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によりて受電端の無効電力Q
2が指令値Q2(=(7)に等しくなるように電流IL
2が制御される0まず、30Hz系統の電線路BUSl
から4(7Hz系統や電線路BU82に電力を送る場合
き例にとって。
リスタ整流回路88)、直流リアクトルL1から構成さ
れており、無効電力制御回路ムQRsによって受電端の
無効電力Q1が指令値QI C=0)に等しくなるよう
に直流リアクトルL1に流れる電流ILLが制御される
0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によりて受電端の無効電力Q
2が指令値Q2(=(7)に等しくなるように電流IL
2が制御される0まず、30Hz系統の電線路BUSl
から4(7Hz系統や電線路BU82に電力を送る場合
き例にとって。
この装置の動作を説明する。
電線路BUSlからの受電端に電流検出器c’r、1と
電圧検出器FT、、 t−設置し、3相の電圧、電流の
瞬時値を検出する。これを1次の有効無効電力演算回路
PQCIに入力し、有効電力P1および無効電力Qst
求める。同様に、電線路BU82からの受電端にも電流
検出器c’r、2および電圧検出器p’r、2を設置し
、有効無効電力演算回路PQC2と合わせて、有効電力
P2および無効電力Qtt検出する◇有効電力P1は人
ってくる方向を正、有効電力P2は出ていく方向を正と
して検出する。また、無効電力Q1sQzは遅れ無効電
力を正、進み無効電力を負として検出する。
電圧検出器FT、、 t−設置し、3相の電圧、電流の
瞬時値を検出する。これを1次の有効無効電力演算回路
PQCIに入力し、有効電力P1および無効電力Qst
求める。同様に、電線路BU82からの受電端にも電流
検出器c’r、2および電圧検出器p’r、2を設置し
、有効無効電力演算回路PQC2と合わせて、有効電力
P2および無効電力Qtt検出する◇有効電力P1は人
ってくる方向を正、有効電力P2は出ていく方向を正と
して検出する。また、無効電力Q1sQz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BU81から電線路NUBtic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81i1z は逆変換器として動作する
。
、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81i1z 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
が与えられる。シーミツト回路8Hは電力指令値P“〉
Oのとき出力信号”/”を発生し。
が与えられる。シーミツト回路8Hは電力指令値P“〉
Oのとき出力信号”/”を発生し。
スイッチswl t−側に、またスイッチsW2をb側
に接続する。すなわち、順変換器S81は電力潮流量P
=(Pl+P2)/−がその指令値Pに等しくなるよう
に、その出力電圧v1が制御され、逆変換器s+s2の
出力電圧v2は一定の直流電圧v を発生する!うに制
御される。
に接続する。すなわち、順変換器S81は電力潮流量P
=(Pl+P2)/−がその指令値Pに等しくなるよう
に、その出力電圧v1が制御され、逆変換器s+s2の
出力電圧v2は一定の直流電圧v を発生する!うに制
御される。
CToは直流電流検出器で、it流IJアクドルLOに
流れる電流Iot検出する。電力制御回路APRは両受
置端の電力検出値P1とP2の平均値(P1+Pz )
/コが指令IIP に等しくなるように、前記直流電流
fat−制御するものである。
流れる電流Iot検出する。電力制御回路APRは両受
置端の電力検出値P1とP2の平均値(P1+Pz )
/コが指令IIP に等しくなるように、前記直流電流
fat−制御するものである。
また、定電圧制御回路Avaa逆変換器882の出力電
圧v2が一定値v4kになるように制御するものである
oPHl、 PHzは各々交直電力変換器881および
882の位相制御回路である0 交直電力変換器S81および882の出力電圧を図の矢
印の方向にとると V1=kysV、1sootα1 v2 = −h、 # vsl!・帽α2となる。ただ
しkvは変換定数、vll # v12 は各々交直電
力変換器881s?よび8S2の交流側入力電圧である
◎ 順変換器8810点弧制御角α1は00〜qo0の範囲
で制御され、逆変換器sStの点弧制御角α2は900
〜tro0の範囲に設定されるO点弧制御角α2=/1
0°のとき、逆変換器882の交流側入力力率はlとな
るが、自然転流を行なうための転流進み角rだけ点弧タ
イミングtずらす必要があるO故に1点弧制御角α2=
tto0−rとなり、 V2= −kv”Vs2・則(
1to0−7 >の出力電圧を発生する。
圧v2が一定値v4kになるように制御するものである
oPHl、 PHzは各々交直電力変換器881および
882の位相制御回路である0 交直電力変換器S81および882の出力電圧を図の矢
印の方向にとると V1=kysV、1sootα1 v2 = −h、 # vsl!・帽α2となる。ただ
しkvは変換定数、vll # v12 は各々交直電
力変換器881s?よび8S2の交流側入力電圧である
◎ 順変換器8810点弧制御角α1は00〜qo0の範囲
で制御され、逆変換器sStの点弧制御角α2は900
〜tro0の範囲に設定されるO点弧制御角α2=/1
0°のとき、逆変換器882の交流側入力力率はlとな
るが、自然転流を行なうための転流進み角rだけ点弧タ
イミングtずらす必要があるO故に1点弧制御角α2=
tto0−rとなり、 V2= −kv”Vs2・則(
1to0−7 >の出力電圧を発生する。
転流進み角rを一定とすれば、出力電圧v2も一定の直
流電圧となる。
流電圧となる。
直流電流1oは直流リアクトルLQに印加される電圧V
1−Vtt変えることによって制御されるO出力覚圧v
2は一定に制御されるので、Vl = kv@ vsl
・(2)α1を変えて制御することになる。直流電流!
Oを増加させたい場合は、Vl>Vzとなるように点弧
制御角α1を制御し、直流電流1oを減少させたい場合
は、Vl<Vzとなるように点弧制御角α1を制御する
。定常点附近では、直流リアクトルL、の抵抗分を無視
すれば、Vl ’q Vzの関係が成シ立ち。
1−Vtt変えることによって制御されるO出力覚圧v
2は一定に制御されるので、Vl = kv@ vsl
・(2)α1を変えて制御することになる。直流電流!
Oを増加させたい場合は、Vl>Vzとなるように点弧
制御角α1を制御し、直流電流1oを減少させたい場合
は、Vl<Vzとなるように点弧制御角α1を制御する
。定常点附近では、直流リアクトルL、の抵抗分を無視
すれば、Vl ’q Vzの関係が成シ立ち。
鴎α1−−鴎α2からαl’i/となっている。
第一図(a) e (b)は、30Hz系統の電線路B
USlから40Hz系統の電線路BU82へ電力を送う
ているときの各交直電力変換器の交流入力側のl相分の
電圧電流ベクトル図である0第コ図(耐は変換器S81
の電圧電流ベクトル図、第一図(b)は変換器882の
電圧電流ベクトル図f:おのおの示す。
USlから40Hz系統の電線路BU82へ電力を送う
ているときの各交直電力変換器の交流入力側のl相分の
電圧電流ベクトル図である0第コ図(耐は変換器S81
の電圧電流ベクトル図、第一図(b)は変換器882の
電圧電流ベクトル図f:おのおの示す。
直流電流!0で定常状mを考えると、V1+V2となシ
、αL’QIの関係が成シ立っている。順変換器811
工の入力電流11.1は、電圧Vllよシ位相α1だけ
遅れて、その大きさはl、、1=l(・Io となり
ている。また、逆変換器882の入力電流11.2は電
圧Malより位相角α2 g” llI0−7だけ遅れ
テ、ソノ大きさはllI2 ” k ” IOである。
、αL’QIの関係が成シ立っている。順変換器811
工の入力電流11.1は、電圧Vllよシ位相α1だけ
遅れて、その大きさはl、、1=l(・Io となり
ている。また、逆変換器882の入力電流11.2は電
圧Malより位相角α2 g” llI0−7だけ遅れ
テ、ソノ大きさはllI2 ” k ” IOである。
■。よ1.!cよ2 は進相コンデンサCAPIおよび
CAP2に流れる電流、■8.5およびIIIKは各々
無効電力補償装置5vclおよび5vc2に流れ込む遅
れ電流である。
CAP2に流れる電流、■8.5およびIIIKは各々
無効電力補償装置5vclおよび5vc2に流れ込む遅
れ電流である。
入力端子III□を有効分!2、と無効分夏、□に分け
ると Ipl =IIIL ” 608α1=keIosCO
BαIIql ”’ fall ”自α1=に@Io@
自α1となる。遅れ電流x、l+ Iss!lが進み電
流xeaplに等しくなるように遅れ電流!8m5 を
制御すれば。
ると Ipl =IIIL ” 608α1=keIosCO
BαIIql ”’ fall ”自α1=に@Io@
自α1となる。遅れ電流x、l+ Iss!lが進み電
流xeaplに等しくなるように遅れ電流!8m5 を
制御すれば。
電線路11US lから入る電流IAC1は前記有効分
Ip1だけとなシ、基本波力率が常にlの状態で運転で
きる。
Ip1だけとなシ、基本波力率が常にlの状態で運転で
きる。
同様に、入力端子!1.2を有効分!p2と無効分Iq
2に分けると。
2に分けると。
Ip2 = 11112・(2)α2=k”I(111
001α21qt 冨l512・自αt=j1mXom
自α2となシ、 Iq2 + l1lll = Ica
p2 となるように遅れ電流kms を制御すれば、
電線路Bυ82がらの入方電流!ムc2 は有効分■p
2に等しくなる。有効分■p2は電圧V、□に対して1
100位相がずれているから、基本波力率がIで電線路
BU82の方向へ電力が戻りていることを示している〇 電力潮流量の設定値P を大きくすると、直流電流Io
t増加させるために過渡的には点弧制御角α1を変化さ
せるが、 P = (Pi +P2)/コに見合う直流
電流I′o附近になると、αIM/で落ち着く。
001α21qt 冨l512・自αt=j1mXom
自α2となシ、 Iq2 + l1lll = Ica
p2 となるように遅れ電流kms を制御すれば、
電線路Bυ82がらの入方電流!ムc2 は有効分■p
2に等しくなる。有効分■p2は電圧V、□に対して1
100位相がずれているから、基本波力率がIで電線路
BU82の方向へ電力が戻りていることを示している〇 電力潮流量の設定値P を大きくすると、直流電流Io
t増加させるために過渡的には点弧制御角α1を変化さ
せるが、 P = (Pi +P2)/コに見合う直流
電流I′o附近になると、αIM/で落ち着く。
このとき、入力側の無効分はx、’、=+c・I6・8
111α1とな’) −l5s5 = Ieapllq
E t−減少させれば、■ムC1” Ipl = k
・I6・鴎α1となって、電力潮流量だけを増加させる
ことができる。進相コンデンサCAPIおよびCAP2
の電流ICl1plおよびI Cap2は。
111α1とな’) −l5s5 = Ieapllq
E t−減少させれば、■ムC1” Ipl = k
・I6・鴎α1となって、電力潮流量だけを増加させる
ことができる。進相コンデンサCAPIおよびCAP2
の電流ICl1plおよびI Cap2は。
最大電力を潮流させるに見合った分を用意しておけばよ
い。
い。
電力潮流量の設定値P を負の値に設定すると、スイッ
チ8Wxはb側に、またスイッチ8W2はa側に接続さ
れ、今度はj□Hz系統の電線路BU82からI10
Hm系統の電線路RUB1に電力が送られるようになる
。このとき、S81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
なわれる。
チ8Wxはb側に、またスイッチ8W2はa側に接続さ
れ、今度はj□Hz系統の電線路BU82からI10
Hm系統の電線路RUB1に電力が送られるようになる
。このとき、S81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
なわれる。
この従来の電力変換装置は次のような欠点がある〇
すなわち、電力潮流量を変化させるために直流電流Io
を大きくしたり小さくしたりするが、その変化に伴なっ
て、前記変換器8B、およびss2の入力側の無効分I
q1e IQZ を変化し、その変化に応じて無効電
力補償装置5VC1および5vc2の電流l1ss e
IIIK を制御する必要がある。
を大きくしたり小さくしたりするが、その変化に伴なっ
て、前記変換器8B、およびss2の入力側の無効分I
q1e IQZ を変化し、その変化に応じて無効電
力補償装置5VC1および5vc2の電流l1ss e
IIIK を制御する必要がある。
この無効電力補償装置BYC1,8VC2の容量は前に
も述べたように、直流電流の最大値をIo(rr、x)
とした場合は。
も述べたように、直流電流の最大値をIo(rr、x)
とした場合は。
Ias5 = Il’apl −Iql= k@ (1
0(max) −10) ”自αIImmII= Ic
ap2− Iq2 =k・(’o(mx) −I6 ) * aimα2と
なり5位相角αt”/*位相角α2 : llI0−7
の関係を考慮し、前記直流電流IoがO〜!。(,8)
の間で変化すると考えると。
0(max) −10) ”自αIImmII= Ic
ap2− Iq2 =k・(’o(mx) −I6 ) * aimα2と
なり5位相角αt”/*位相角α2 : llI0−7
の関係を考慮し、前記直流電流IoがO〜!。(,8)
の間で変化すると考えると。
l5s3 ” lm5x ”f k 1o(maw)
sin rが必要となる。
sin rが必要となる。
lは前述のように電力変換器のサイリスタを自然転流さ
せ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郷に関係する
。特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300〜+o0
の値になるのが常である0転流進み角7 = 300と
してもBlur冨。、jで、無効電力補償装置5vcl
および5vc2の容量は電力変換器881$Pよび8B
2の容量のHの値になってしまう。従って装置が高価で
複雑になる欠点があったO 本発明は1以上に鑑みてなされたもので、従来必要であ
った無効電力補償装置を用いることなく。
せるために必要な転流進み角で、電源側の、インダクタ
ンスおよびサイリスタのターンオフタイム郷に関係する
。特に前者は変換器のアーム短絡に備えるためかなり大
きな値になる。そのため転流進み角rは300〜+o0
の値になるのが常である0転流進み角7 = 300と
してもBlur冨。、jで、無効電力補償装置5vcl
および5vc2の容量は電力変換器881$Pよび8B
2の容量のHの値になってしまう。従って装置が高価で
複雑になる欠点があったO 本発明は1以上に鑑みてなされたもので、従来必要であ
った無効電力補償装置を用いることなく。
受電端の基本波力率t/に保持し、しかもaつの異なる
電力系統間の電力潮流量を自由に制御することができる
電力変換装置を提供することを目的とする。
電力系統間の電力潮流量を自由に制御することができる
電力変換装置を提供することを目的とする。
第3図は1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。
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。
ものとする。
CT、は3相の交流電流検出器、PT、は交流電圧検出
器、PQCは有効無効電力演算回路、01〜C5は比較
器−Ai、 A2は加算器、 H4CB) 、 H,(
8)は制御補償回路−KG # Klは演算増幅器であ
る〇以下、電線路BU8.から電線路BUS2の方向に
電力を送る場合を例にとって説明する。つまり。
器、PQCは有効無効電力演算回路、01〜C5は比較
器−Ai、 A2は加算器、 H4CB) 、 H,(
8)は制御補償回路−KG # Klは演算増幅器であ
る〇以下、電線路BU8.から電線路BUS2の方向に
電力を送る場合を例にとって説明する。つまり。
SS1は順変換器としてまた’887は逆変換器として
動作している。
動作している。
まず、直流電流!0は次のように制御される。
直流電流検出器c’r(、によって直流電流!0を検出
し、比較器C2によって直流電流の指令値!0 と比較
する。その偏差’1=Io−rot演算増幅器Koによ
って増幅し1位相制御回路PH,およびPH2に入力す
る。位相制御回路PH1およびPH2はその人力#5お
よびa6に比例した電圧を変換38 S 1および8S
2から発生させるように制御するものである。
し、比較器C2によって直流電流の指令値!0 と比較
する。その偏差’1=Io−rot演算増幅器Koによ
って増幅し1位相制御回路PH,およびPH2に入力す
る。位相制御回路PH1およびPH2はその人力#5お
よびa6に比例した電圧を変換38 S 1および8S
2から発生させるように制御するものである。
故に、直流電流の(指令値)Io>(検出値)I。
の場合は、偏差82〉Oとなり、Q−”6”’Q’KO
が位相制御回路PH1およびPH2に入ることによシ。
が位相制御回路PH1およびPH2に入ることによシ。
変換器8glの出力電圧v1は第3図の矢印の向きに。
また変換器ss2の出力電圧v2は第3図の矢印とは反
対の向きに、偏差ε2に比例した大きさの電圧が生じる
。
対の向きに、偏差ε2に比例した大きさの電圧が生じる
。
従って、直流リアクトルL、に印加される゛電圧はMl
−v2>oとなり、直流電流Iot増加させる。
−v2>oとなり、直流電流Iot増加させる。
逆に、直流電流の(指令値)Io<(検出値) IOに
なると、偏差12くOとなり、出力電圧V1− V2
<Qとなって直流電流Iot−減少させる。
なると、偏差12くOとなり、出力電圧V1− V2
<Qとなって直流電流Iot−減少させる。
結果的には、直流電流l0=Ioとなって落ち着く。
このとき、直流リアクトルL、の抵抗分が十分小さけれ
ば、Vl&−IV2となっている。
ば、Vl&−IV2となっている。
第参図(a)、 (b)は、この1!施例(第3図の装
置)の受電端の7相分の電圧電流ベクトル図である。
置)の受電端の7相分の電圧電流ベクトル図である。
M参図(a)は変換器881の受電端のベクトル図。
第参図(b)は変換器SSZの受電端のベクトル図であ
るO 次に、第3図および第参図(a)、 (b)t#照しな
がら、電力潮流量の制御動作および無効電力制御の動作
を説明する。
るO 次に、第3図および第参図(a)、 (b)t#照しな
がら、電力潮流量の制御動作および無効電力制御の動作
を説明する。
3相交流電流検出器CT、)よび3相交流電圧検出器P
T、によって、変換器88iの受電端の電圧および電流
の瞬時値を検出する。これを有効無効電力演算回路PQ
Cに入力し、有効電力Pおよび無効電力Qt求める。有
効電力Pは電線路BU81から電線路BU82に向う潮
流方向を正の値とする。
T、によって、変換器88iの受電端の電圧および電流
の瞬時値を検出する。これを有効無効電力演算回路PQ
Cに入力し、有効電力Pおよび無効電力Qt求める。有
効電力Pは電線路BU81から電線路BU82に向う潮
流方向を正の値とする。
また、無効電力Qは遅れ無効電力を正とする。
比較器C1は前記無効電力Qとその指令値Qt比較する
もので、その出力偏差#l=Q −Q は次の制御補
償回路H,(S)によって積分される。制御補償回路H
p(8)の出力信号は1つは加算器ム1′fr介して位
相制御回路PH1に人力され、もうlっは反転増幅器に
、および加算器ム2を介して位相制御回路PH2に入力
される。
もので、その出力偏差#l=Q −Q は次の制御補
償回路H,(S)によって積分される。制御補償回路H
p(8)の出力信号は1つは加算器ム1′fr介して位
相制御回路PH1に人力され、もうlっは反転増幅器に
、および加算器ム2を介して位相制御回路PH2に入力
される。
従って1位相制御回路PH,の入力85および位相制御
回路PH2の入力a6は次のように表わすことができる
。
回路PH2の入力a6は次のように表わすことができる
。
85”8%+82”K。
#6″−#鴇十#2・KO
説明の便宜上、I□=loとなっているときを考えると
、匂;Oとなり、偏差”5=Qe ’6=−軸の関係が
成シ立ち、出力電圧ML = V2となる0変換定数會
kV a交流側入力電圧t Vm = Vs□=V峠と
すればVl = kv@ V、 @ 008α1oca
11V2=−に、eV、@cosα20Cj60cε4
となり、変換器sslの点弧制御角α1の余弦値は偏差
軸に比例し、′tた交換器BB2の点弧制御角α2の余
弦値は偏差軸のマイナス値に比例する0故に交換@Hg
lの点弧制御角αIK対し交換器8B2の点弧制御角侑
はαz=/100−α1の関係がある@直流電流!0←
Ioとなつて、偏差軸〜Qとなると、前記点弧制御角α
t”ttoo−α工の関係はくずれて。
、匂;Oとなり、偏差”5=Qe ’6=−軸の関係が
成シ立ち、出力電圧ML = V2となる0変換定数會
kV a交流側入力電圧t Vm = Vs□=V峠と
すればVl = kv@ V、 @ 008α1oca
11V2=−に、eV、@cosα20Cj60cε4
となり、変換器sslの点弧制御角α1の余弦値は偏差
軸に比例し、′tた交換器BB2の点弧制御角α2の余
弦値は偏差軸のマイナス値に比例する0故に交換@Hg
lの点弧制御角αIK対し交換器8B2の点弧制御角侑
はαz=/100−α1の関係がある@直流電流!0←
Ioとなつて、偏差軸〜Qとなると、前記点弧制御角α
t”ttoo−α工の関係はくずれて。
出力電圧v1〜v2となシ直流電流rot増減させる。
定常的には出力電圧V I S V2となることは前に
述べたO 第参図(―)は出力電圧Vr”qVzKおける受電端の
電圧電流ベクトル図を示している。変換器518tの入
力端子!3.1は大きさがkIoで電圧Vllよシ角度
α1だけ遅れて流れている。また、交換器SS2の入力
電流I、、2は大きさかに−IQで電圧v、2工り角度
α2S/100−α1だけ遅れて流れている。電流11
11を有効分I1、および無効分I、lに分けるとI、
l == 1111 ’ (X)Sαl=に・IQ @
1X18αIIqi ” l1m1 ’ =αl=に
@iQ@l1iflα1となシ、電流!用を有効分!、
2および無効分■、1に分けると xp、 == 11m2 @(Xllαz=に@16@
axα2Xq2=■1.2118i+1αg=に・Io
eslnα2となる。位相制御角α2S/100−α1
の関係を入れると Ip、 = −1pl iq2=;i91 となる0なお、前記遅れ無効電流!、1÷I、lは、進
相コンデンサCAPIおよびCAP2の進み無効電流x
c、p1.I6よとに等しく制御されている。
述べたO 第参図(―)は出力電圧Vr”qVzKおける受電端の
電圧電流ベクトル図を示している。変換器518tの入
力端子!3.1は大きさがkIoで電圧Vllよシ角度
α1だけ遅れて流れている。また、交換器SS2の入力
電流I、、2は大きさかに−IQで電圧v、2工り角度
α2S/100−α1だけ遅れて流れている。電流11
11を有効分I1、および無効分I、lに分けるとI、
l == 1111 ’ (X)Sαl=に・IQ @
1X18αIIqi ” l1m1 ’ =αl=に
@iQ@l1iflα1となシ、電流!用を有効分!、
2および無効分■、1に分けると xp、 == 11m2 @(Xllαz=に@16@
axα2Xq2=■1.2118i+1αg=に・Io
eslnα2となる。位相制御角α2S/100−α1
の関係を入れると Ip、 = −1pl iq2=;i91 となる0なお、前記遅れ無効電流!、1÷I、lは、進
相コンデンサCAPIおよびCAP2の進み無効電流x
c、p1.I6よとに等しく制御されている。
この状態から、第3図の電力潮流量の指令値Pを増加さ
せた場合を考える◇ 、偏差85士P−P>0 とな〕、制御補償回路Hp
(8)の出力軸が増加する。故に変換器881および8
12の出力電圧v1−■2が増加し、1x11αlおよ
び一咲αtも増加する。従って% xp1=−■、2
が増加し、有効電力Pが増大していき、最終的にP=
P”となる。
せた場合を考える◇ 、偏差85士P−P>0 とな〕、制御補償回路Hp
(8)の出力軸が増加する。故に変換器881および8
12の出力電圧v1−■2が増加し、1x11αlおよ
び一咲αtも増加する。従って% xp1=−■、2
が増加し、有効電力Pが増大していき、最終的にP=
P”となる。
有効電力p=pになる過程において、変換器SS1およ
び8820点弧制御角α1およびα2が変化するため、
受電端の無効電力制御にも影譬を与える。
び8820点弧制御角α1およびα2が変化するため、
受電端の無効電力制御にも影譬を与える。
すなわち、0f)lα1および−(2)α2が大白くな
ると、8IJlα1および自α2が減少し Iq1==keI□@mα1< Ieap IIq、
= k・!o@自α2<I。xp2となる。従うて、受
電端の無効電力Qは進みとなって負の値を検出する。故
に、偏差a1=Q −Q>Oとなって1次の制御補償回
路H1(8)の出力である直流電流指令値Iot増加さ
せる。直流電流!0の制御は前に述べた通りで、夏◎=
Ioになるよう一制御される。この結果無効分I、、
>よびIqtが増大し、最終的に社無効電力Q=Q=0
になるように制御される。
ると、8IJlα1および自α2が減少し Iq1==keI□@mα1< Ieap IIq、
= k・!o@自α2<I。xp2となる。従うて、受
電端の無効電力Qは進みとなって負の値を検出する。故
に、偏差a1=Q −Q>Oとなって1次の制御補償回
路H1(8)の出力である直流電流指令値Iot増加さ
せる。直流電流!0の制御は前に述べた通りで、夏◎=
Ioになるよう一制御される。この結果無効分I、、
>よびIqtが増大し、最終的に社無効電力Q=Q=0
になるように制御される。
しかし、直流電流IOが増加すると有効分I1、=−I
、2も増加し、前記有効電力Pはその指令値P1より大
きくなる。故に今度は蕉α1および一嘲α2t−減少さ
せるように動作し、前記直流電流IOも若干減少する。
、2も増加し、前記有効電力Pはその指令値P1より大
きくなる。故に今度は蕉α1および一嘲α2t−減少さ
せるように動作し、前記直流電流IOも若干減少する。
すなわち、電力潮流量の指令値Pt増加させた場合は、
電力変換器881およびSS2の出力電圧Vlsv2お
よび直流電流!0が変化しながら有効電力制御および無
効電力制御が同時に行なわれ、最終的に有効電力P=P
、無効電力Q=Qとなるような、出力電圧VI Q v
、、と直流電流1.の値になる0第参図(a)、(b)
のベクトル図において、前記電力潮流量の指令*pt−
増加させた結果、交換器SS1の入力電流はI□1から
■晶1 に変化し、また交換器882の入力端子はI
02から!、42に変化して、有効分だけがI、、 =
−I、2がIム1=ニー■;tに増加したことを示し
ている。
電力変換器881およびSS2の出力電圧Vlsv2お
よび直流電流!0が変化しながら有効電力制御および無
効電力制御が同時に行なわれ、最終的に有効電力P=P
、無効電力Q=Qとなるような、出力電圧VI Q v
、、と直流電流1.の値になる0第参図(a)、(b)
のベクトル図において、前記電力潮流量の指令*pt−
増加させた結果、交換器SS1の入力電流はI□1から
■晶1 に変化し、また交換器882の入力端子はI
02から!、42に変化して、有効分だけがI、、 =
−I、2がIム1=ニー■;tに増加したことを示し
ている。
有効電力指令値Pを減少させた場合にも同様に制御され
、最終的に有効分P=P、無効分Q=Qゝ=Oとなるよ
うな直流電流Ioおよび出力電圧VINv2となる◇ 以上は無効電力指令値Q=0として受電端の無効電力Q
が零になるように、すなわち、入力基本波力率がIにな
るよう妬制御してきたが、Q”>0あるいはQ <0に
設定しても同様に制御されることは言うまでもない。
、最終的に有効分P=P、無効分Q=Qゝ=Oとなるよ
うな直流電流Ioおよび出力電圧VINv2となる◇ 以上は無効電力指令値Q=0として受電端の無効電力Q
が零になるように、すなわち、入力基本波力率がIにな
るよう妬制御してきたが、Q”>0あるいはQ <0に
設定しても同様に制御されることは言うまでもない。
第S図は1本発明の他の実施例の構成を示すブロック図
である。
である。
ム5ek%は加算器、K2 a K>は係数Hの演算増
幅器、t、o l + LO!は直流リアクトル、Rは
直流線路の抵抗である〇 第S図の他の実施例が第3図の一実施例と異なるところ
は、直流線路の抵抗分Rt考慮したことである。これは
、直流送電用電力変換装置の場合に、その直流送電−の
距−が長く抵抗分Rが無視できないときに必要となる・ つ宜シ、抵抗分3によってIQ6Bの電力が消費され、
電線路BU8.からの有効電力P1と電線路]IU8g
に出て行く有効電力PtK違いが発生する。
幅器、t、o l + LO!は直流リアクトル、Rは
直流線路の抵抗である〇 第S図の他の実施例が第3図の一実施例と異なるところ
は、直流線路の抵抗分Rt考慮したことである。これは
、直流送電用電力変換装置の場合に、その直流送電−の
距−が長く抵抗分Rが無視できないときに必要となる・ つ宜シ、抵抗分3によってIQ6Bの電力が消費され、
電線路BU8.からの有効電力P1と電線路]IU8g
に出て行く有効電力PtK違いが発生する。
そこでP−=(P>+Pt)/コ を検出し、制御する
ようにしたものである。無効電力Q1および東にも若干
の違いがある場合を考えて、Q = (Ql+Q2)/
コを検出して同様に制御している〇 以上のように、本発明の電力変換装置によれば、従来、
必要とされた無効電力補償装置を用いることなく、両系
統からの受電端の基本波力率を常に7に保持することが
でき、しかも両系統間の電力潮流量を自由に制御できる
利点がある。従って。
ようにしたものである。無効電力Q1および東にも若干
の違いがある場合を考えて、Q = (Ql+Q2)/
コを検出して同様に制御している〇 以上のように、本発明の電力変換装置によれば、従来、
必要とされた無効電力補償装置を用いることなく、両系
統からの受電端の基本波力率を常に7に保持することが
でき、しかも両系統間の電力潮流量を自由に制御できる
利点がある。従って。
周波数変換装置としては勿論のこと、直流送電用電力変
換装置としても経済的で構成が簡単なシステムを得るこ
とができる。
換装置としても経済的で構成が簡単なシステムを得るこ
とができる。
第1図は従来の電力変換装置のブロック図、Ma図(a
)、 (b)は第1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、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。 第φ図(a)、 (b)は第3図の装置の動作を説明す
るための受電端の電圧、電流のベクトル図、第S図は本
発明の他の実施例の構成を表わすブロック図である。 BU81・・・gtの電力系統の電線路BU8g・・・
第一の電力系統の電線路TR1,TRg・・・電源トラ
ンス ssl、ss2・・・電力変換器 CAPl、 CAP2・・・進相コンデンサLo +
Lol e ”O7・・・直流リアクトルR・・・抵抗 CT、、 CT、□、 CT、之、CTo、・・・電流
検出器PT@ e ”ml e p’r、2・・・電圧
検出器PQC,PQC1,PQC2・・・有効無効電力
演算回路H1(8) 、 Hp(8)・・・制御補償回
路C1* C2* C5・・・比較器 KO+ Kl + K2 + K5・・・演算増幅器A
l+ム2・・・加算器 PHI 、 PH2・・・位相制御回路。 sv、 、 SV2・・・無効電力補償alt (TR
,、TR,ハトランス、885 + 884はサイリス
タ整流回路。 Lt+L2は直流リアクトル、CTiCT2は電流検出
器、VRQl、VRQ2は無効電力設定器)ムQRts
ムQR2・・・無効電力制御回路VRP・・・電力潮流
設定器 APR・・・電力制御回路 VRV・・・出力電圧設定器 AVR・・・定電圧制御回路 SH・・・シ轟ミツト回路。 ・ 出願人代理人 緬 股 清 1、事件の表示 昭和回年特許願第101011号 2、発明の名称 電力変換装置 ;(、補正をする者 事件との関係特許出願人 (307)東京芝浦電気株式会社 〔電話東京(211)2321大代表〕明編書の「特許
請求の範囲」の欄 1、第1の交直電力変換器の交流側を第1の電力系統に
接続し第2の交直電力変換器の交流側を第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に
接続してなる電力変換装置において、前記第1の電力系
統と第2の電力、系統の間で授受される有効電力の値の
変化に応じて、前記直流電流の値および直流側電圧の値
を2つの前記電力変換器の交流側の無効電力が一定にな
るように制御したことを特徴とする電力変換装置。 2、前記第1の電力系統と第2の電力系統の間で授受さ
れる有効電力指令値と検出値の偏差に応じて、2つの前
記電力変換器の直流側電圧を制御し、かつ無効電力の指
令値と検出値の偏差に応じて前記直流電流の値を制御し
たことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の電力変
換装置。
)、 (b)は第1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、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。 第φ図(a)、 (b)は第3図の装置の動作を説明す
るための受電端の電圧、電流のベクトル図、第S図は本
発明の他の実施例の構成を表わすブロック図である。 BU81・・・gtの電力系統の電線路BU8g・・・
第一の電力系統の電線路TR1,TRg・・・電源トラ
ンス ssl、ss2・・・電力変換器 CAPl、 CAP2・・・進相コンデンサLo +
Lol e ”O7・・・直流リアクトルR・・・抵抗 CT、、 CT、□、 CT、之、CTo、・・・電流
検出器PT@ e ”ml e p’r、2・・・電圧
検出器PQC,PQC1,PQC2・・・有効無効電力
演算回路H1(8) 、 Hp(8)・・・制御補償回
路C1* C2* C5・・・比較器 KO+ Kl + K2 + K5・・・演算増幅器A
l+ム2・・・加算器 PHI 、 PH2・・・位相制御回路。 sv、 、 SV2・・・無効電力補償alt (TR
,、TR,ハトランス、885 + 884はサイリス
タ整流回路。 Lt+L2は直流リアクトル、CTiCT2は電流検出
器、VRQl、VRQ2は無効電力設定器)ムQRts
ムQR2・・・無効電力制御回路VRP・・・電力潮流
設定器 APR・・・電力制御回路 VRV・・・出力電圧設定器 AVR・・・定電圧制御回路 SH・・・シ轟ミツト回路。 ・ 出願人代理人 緬 股 清 1、事件の表示 昭和回年特許願第101011号 2、発明の名称 電力変換装置 ;(、補正をする者 事件との関係特許出願人 (307)東京芝浦電気株式会社 〔電話東京(211)2321大代表〕明編書の「特許
請求の範囲」の欄 1、第1の交直電力変換器の交流側を第1の電力系統に
接続し第2の交直電力変換器の交流側を第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に
接続してなる電力変換装置において、前記第1の電力系
統と第2の電力、系統の間で授受される有効電力の値の
変化に応じて、前記直流電流の値および直流側電圧の値
を2つの前記電力変換器の交流側の無効電力が一定にな
るように制御したことを特徴とする電力変換装置。 2、前記第1の電力系統と第2の電力系統の間で授受さ
れる有効電力指令値と検出値の偏差に応じて、2つの前
記電力変換器の直流側電圧を制御し、かつ無効電力の指
令値と検出値の偏差に応じて前記直流電流の値を制御し
たことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の電力変
換装置。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、 第1の交直電力変換器の交流@を第1の電力系統
に接続し第一の交直電力変換器の交流側を第一の電力系
統に接続しがっコっの前記交直電力変換器の直流1ll
f:直流リアクトルを介して一定方向の直流電流が流れ
るように接続してなる電力変換装置において、前記第1
の電力系統と第一の電力系統の間で授受される有効電力
の値の変化に応じて、前記直流電流の値および1つの前
記電力変換器の交流側の無効電力が一定になるように制
御したことを特徴とする電力変換装置。 コ、前記第1の電力系統とwcコの電力系統の間で授受
される有効電力指令値と検出値の偏差に応じて、1つの
前記電力変換器の直流側電圧を制御し、かつ無効電力の
指令値と検出値の偏差に応じて前記直流電流の値を制御
したことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の電力
変換装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56101011A JPS583537A (ja) | 1981-06-29 | 1981-06-29 | 電力変換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56101011A JPS583537A (ja) | 1981-06-29 | 1981-06-29 | 電力変換装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS583537A true JPS583537A (ja) | 1983-01-10 |
| JPS6353773B2 JPS6353773B2 (ja) | 1988-10-25 |
Family
ID=14289286
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56101011A Granted JPS583537A (ja) | 1981-06-29 | 1981-06-29 | 電力変換装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS583537A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4735734A (ja) * | 1971-04-06 | 1972-11-25 |
-
1981
- 1981-06-29 JP JP56101011A patent/JPS583537A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4735734A (ja) * | 1971-04-06 | 1972-11-25 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6353773B2 (ja) | 1988-10-25 |
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