JPS5863034A - 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量を制御す
る゛磁力変換装置に関するＯ わが国の電力系統は西日本の０ＱＨｚ系統と東日本の５
０Ｈｚ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′電力潮流量を制
御する装置としては古くは誘導機を使った回転形周波数
変換機あるいは水銀整流器を用いた静止形周波数変換装
置等がある。最近は、水銀整流器の代り（：サイリスタ
等の半導体制御整流器を用い九静止形周波数変換装置が
実用（−供されている。

また、５９Ｈｘ系統の中でもいくつかの電力会社（二よ
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。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）：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。特に上記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図を示すものである
。

図中、ＢＵ８．は第１の電力系統の３相電線路、ＢυＳ
、は第２の電力系統の３相電線路、ＴＲ，、ＴＲ。

はｉｌｉ源トシトランス８．、８８．　　はサイリスタ
ブリッジ回路からなる交直゛電力変換器％　Ｉｍ　ｔ　
ＬｌｌＭは直流リアクトル、Ｒは直流電線路の抵抗、Ｃ
υ、　、　ＣＡＰ、はΔ又は　接続された進相コンデン
サである０また、ＣＴ、は３相交流電流を検出するため
の変流器、　ＰＩ’。

は３相交流電圧を検出するだめの変成器、ＰＱＣは有効
′電力及び無効電力の演算回路、Ｃ１ＣｌＩＣ！は比較
器、ＡＩ、＾は加算器、ＨＱ（Ｓ）　、　Ｈｄｓ）は制
御補償回路、廓は演算増幅器、Ｋ１は反転増幅器、ｐＨ
，。

ＰＨ，は位相制御回路、ＣＴｏは直流電流検出器である
。

第１の電力系統からの受電端Ｃ：設置された変流器ＣＴ
、及び変成器ＰＴ、　（：よって、３相交流電流及び３
相交流電圧を検出し、電力演算回路ＰＱＣ（ユ入力する
。当該相電圧に相電流を乗じ、３相分加え合わせること
により瞬時有効電力Ｐが得られ、また当該相電圧を位相
角９０°ずらし電圧（二相電流を乗じ、３相分加え合わ
せることＣ：より瞬時無効電力Ｑが得られる。

上記有効電力の検出値Ｐを比較器Ｃ８に入れ、そ御補償
回路ＨＰ（１）を介して、位相制御回路ＰＨ，及びＰ４
に入力される。Ｈｐ（８）は制御系を安定化するために
最適な制御定数に選ばれるが、定常偏差εシを零にする
ためしばしば積分要素が使われる。ＩＦ（Ｓ）の出カマ
１は電力変換器８８．及びＳＳ、の出力電圧を決定する
もので、直流電線路の抵抗Ｒが無視できる程小さく、直
流電流Ｉ０が一定値の定常状態においては、Ｖ＊−Ｖ＊
となっている。すなわち、ＳＳ、の点弧位相角α、Ｃ：
対し、８８．の点弧位相角へは、α。

→１８００−α、の関係がある。反転増幅器Ｋｗは、上
記関係をもたせるため（＋：、、ＰＨ，の入力Ｖ□＝ｖ
、に対し、Ｐ−の入力ｖｌｌｌ’ｌ　＝　−ｖ、舊：し
たものである。

一方、無効電力の検出値Ｑを比較器Ｃ１１二人れ、その
指令値Ｑと比較する。偏差８Ｑ＝Ｑ−Ｑは次の制御補償
回路Ｈｃ＋（１）を介して比較器Ｃ，に入力する。Ｈｑ
（１）の出力Ｉ０　　は、直流電流の指令値となるもの
で、電流検出器ＣＴ、（＝よって検出された直流電流Ｉ
ｏと比較される０轟該偏差６・＝工。−Ｉｏは増幅器Ｋ
。（−よって増幅され加算器ＡＩ及びＡ！に入力される
。

従って、位相制御回路ＰＨ，の入力ｖ４とＰＨ，の入力
ｖａ！は次のよう（−変化する。

ｖ、、＝ｖ、＋ε。・Ｋｏ Ｖ町＝　ｖ、＋ε・・Ｋ。

すなわちεｏ−４４二比例した分だけ、８８１の出力電
圧Ｖ、がＳＳ、の出力′電圧Ｖ、より大きくなり、直流
電流ＩＯを増加させる。工。＜Ｉｓ　　の場合、ε。は
正となり、逆１：　Ｉ、）　Ｉ、の場合、ε・は負とな
って最終的（ユは工。−工。Ｃ二なるように制御される
。

直流電流１０と点弧位相角α、から受゛題端の有効電力
Ｐと無効電力Ｑを求めると次のよう（二なる。ただしｋ
は比例定数である。

Ｐ　＝　ｋ　Ｉ、　ｃｏｓ　（ＸＩ Ｑ＝ｋＩ、５ｉｎｃＷ、＝ｋＩ、ｆ ｐ＜ｐの場合、εＦ　＞　Ｏとなυ、ｖ、が増加しｃｏ
ｓα重を大きくして、Ｐを増加させる０逆＋：Ｐ　＞　
Ｐの場合、εにＯとなυ、Ｖσが減少しｃｏｓα、を小
さくしてＰを減少させる。最終的（二Ｐ＝Ｐとなって落
ち着く。また、Ｑ＜Ｑの場合、εＱ〉０となシ、ｉ、＝
工。を大きくしてＱを増加させる。逆（：、　Ｑ　＞　
Ｑの場合、εｑ＜Ｏとな、シ、Ｉ、＝Ｉ、を小さくして
Ｑを減少させる０その結果最終的（二Ｑ＝Ｑ　となるよ
うに制御される。

なお、上記有効電力Ｐの制御系と無効電力Ｑの制御系の
相互間の影響が問題となるが、制御補償回路ＨＰ（＠）
及びＨＱ（１）の定数を最適値Ｃ二選ぶこと（＝よって
、当該相互干渉を最小限におさえることができる。すな
わち上記説明に加えて、相互の影響を述べると、例えば
、Ｐ（Ｐとなった場合、ｃｏｓα１が大き４：＜な！０
、Ｑ＜Ｑとなる。故（ニエ＠を増加させるため、ＰはＣ
ｏｇα、が大きくなった分とＩｏが大きくなった分だけ
増加する。しかし、Ｐ＝Ｐ”及びＱ＝ハを満足するよう
なｃｏｓα１とＩ、ｌニーなって落ち着く◎ｐ＞ｆの場
合も同様である。またＱ９を変えた場合も同じようＣ二
、Ｐ及びＱが変化しながら、Ｐ＝　Ｐ＊、　Ｑ　ｘ　Ｑ
を満足するｃｏｔ　（Ｅ、及び工・となって落ち着く。

直流電流１．が定常状態（＝あるときく＝は、前述のよ
うにＶＢ　”Ｑ　％の関係があｆｉ、８８．の受電端の
有効電力Ｐ、及び無効電力偽は次のよう（二なっている
。

Ｐ、　＝　ｋ　Ｉ、　Ｃｏｇ　（Ｚ、　＝　−ＰＱ、　
＝　ｋ　Ｉ、　ｓｉｎ　ｃＬ、　＝　Ｑすなわち、ＳＳ
、に入ってきた有効電力Ｐは８８．から出て行き、その
指令値Ｐを変えること（二よってＢＵＤ、からＢＯ２，
ｌ−送られる電力潮流量が調整できるＯ２０を負の値に
設定すれば逆（：　ＢＯ２，からＢＯ２，１＝電力が送
られる。また８８．及びＳＳ、の各々の受電端の無効電
力Ｑは尋しくなっておシ、その指令値をば−０に設定す
ること（二より、当該受電端の基本波力率を１に制御す
ることができる０ この従来の電力変換装置は次のような欠点があ６ｏすな
わち、直流電線路の抵抗ａが無視できなくなったとき（
二問題が生じる。

直流電流１．が流れることによシ抵抗Ｂの両端４＝電圧
降下Ｉｏ、Ｒが発生する０従って、その分だけＳＳ、の
出力電圧ｖ１がＳＳ、の出力電圧ｖ、、Ｌり大きくなっ
てつり合うこと（二なる。すなわち、■、が定常状態の
とき、 Ｖ、＝Ｖ、＋Ｉ（１ｍＢ となる。故１：点弧位相角は４−ｉｓｏｏ−α、の関係
が第２図は抵抗Ｂを考慮したときの第１図の受電端の電
圧電流ベクトル図を示すもので、（ａ）は８Ｓ。

の受電端１相分のベクトル図、（ｂ）はＳ８！の受電端
ｌ相分のベクトル図である。図中、ｖＩＩ　ｌ　ｖ、、
は電源電圧、Ｉｃａｐｌ、　Ｉｃａｐｔは進相コンデン
サＣＡＰ１及びＣＡＰ、の電流、１．□、■、。は電力
変換器ＳＳ、及び８８、の入力電流、ｌ□、Ｉ、ｆはそ
の有効゛電流分、Ｉｑｌ。

Ｉｑｌはその無効電流分、α８．α、は点弧位相角を表
わしている。直流電流Ｉ＠（二対して入力電流］［ｓｓ
ｌ及びＩＩＩＨの大きさは次の関係を有する。ただし、
ｋｏは変換定数である。

１１１１“ｉｓ＠＠　０Ｉｌｌ、６　＠Ｉ・直流電線路
の抵抗Ｒがあると、ＳＳ、の出力電圧ｖ１はＳ８ｔの出
力電圧Ｖ、よＦ）　Ｉｓ・Ｒだけ高くなる。

すなわちＲ４−よって有効電力が消費されるので、ＢＯ
８１からＢＯ８，へ電力を送る場合、５ｔ　＞　Ｉｖ＊
となる０８８にの受電端では進相コ・１：レデンサＣＡ
Ｐ１の進み電流Ｉｃａｐｌ＝ｓ入力電流の遅れ無効分Ｉ
ｑｔとなるようＣ二制御されるが、８８重の受電端では
、Ｉｃａｐｓ　（Ｉｑｌとなる。ＳＳｌの受電端では進
相コンデンサＣＡＰ、の進み電流Ｉｃａｐｔ＝入力゛峨
流の遅れ無効分Ｉｑｔとなるように制御されるが、　Ｓ
Ｓ、の受電端では、Ｉｃａｐ鵞＜Ｉｑｓとなり、Ｑ、＝
＝　０には制御できない。■で示したベクトルはＩｑｌ
＝　Ｉｃａｐｌを保持しなから工？息　を増加させたも
ので、このとき８Ｂ、の受電端の入力電流ベクトルは■
′のようＣ二なる。Ｉｑ雪）　Ｉｃａｐ雪となって遅れ
力率となる０ま九■で示したベクトルは、１ｑ１＝Ｉｃ
ａｐｔを保持しなから■１＝０としたもので、ｌ１ｌｌ
は■′（＝なり、Ｉｑ　ｔ　＜　Ｉｃａｐｓとなって若
干進み力率となる。同様（：ＩｓｍｔのベクトルをＩｑ
ｔ＝ＩＣａｐｌの関係を保ちながらＩＰｌ　が負の値ζ
：なるよう（二■、■。

■、■と変えていくと、ｌ１ｌｆｉのベクトルは■′、
■′。

■′、■′のよう（：変化する。すなわち、抵抗ＢＣ：
よる電圧降下がある丸め、８８１の受電端の入力電流Ｉ
’ｌｌは図（１）の破線で示した軌跡を描くが、８８！
の受電端の入力電流ｒｓｓ＊は図（ｂ）の破線で示す軌
跡を描くこと１：なる。故：二ＳＳ、の受電端の基本波
力率は常に１（；保持されるの１＝対し、８８．の受電
端の基本波力率は進みから遅れへと大きく変化してしま
う欠点がある。

逆（：ＳＳ、の受電端の有効、無効電力を検出し、その
基本波力率を１（ニなるよう（二制御した場合、今度は
ＳＳ、の基本波力率が太きく変化してしまう。

本発明は以上に鑑みてなされたもので、直流電線路の抵
抗Ｒによる電圧降下がある場合でも両受基端の基本波力
率が常（二１に保持できるよう（二した電力変換装置を
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を示す構成図
である。

図中、ＢＵＤ、　、　ＢＯ２，は第１及び第２の電力系
統の３　摺電１１路、ＣＡＰ、　、　ＣＡＰ、は進相コ
ンデンサ、ＴＲ，。

ＴＲ，は主電源トランス、Ｔへ＊　ＴＢ−ｓｄ補助電源
トランス、８８□Ｓｇ、は主電力変換器、ｓｓ、、ｓｓ
、は補助電力変換器、Ｌ８１　ｓ　ＬＩｆは直流リアク
トル、Ｒは直流電線路の抵抗である。ｔた制御回路とし
ては、受電端の３相交流電流を検出する変流器ＣＴ、、
３相交流電圧を検出する変成器ＦＴ、　、有効無効電力
演算回路””　ｓ　比較ｔ！ｈ　ＣＩ　Ｉ　Ｃ１ｌ　Ｃ
Ｉ、制御補償回路１（ｐ（’）　＊　Ｈｑ（ｓ）、演算
増幅器’＠　Ｓ　”　ｓ　Ｋ＊　、直流電流検出器ＣＴ
０及び位相制御回路ＰＨ，、Ｐ）Ｉｔ、　ＰＨ，、ＰＨ
ｄ）Ｚ用いられる。

主電力変換器８８．及びＳＳ、は第１図で説明した電力
変換器ＳＳ、及びＳＳ、と同様の動作をする。

補助電力変換器ＳＳ、及び８８４は直流電線路の抵抗Ｂ
による電圧降下１６・Ｒを補なうため（二用いられるも
ので、当該ＳＳ、及びＳ８４の出力電圧Ｖ、及びｖ４は
図示の矢印の方向（二発生し、 ｖ、＝ｖ４＝−Ｌ（Ｉｏ・Ｒ） の値に制御される。

すなわち、検出器ＣＴｌ、ｌニよって直流電流Ｉ、を検
出し演算増幅器に、で上記直流抵抗几に相当する分だけ
増幅し、位相制御回路ＰＨａ及びＰＨ４１：入力する０
従って、　ＳＳ、及び８８４の点弧位相角はα１＝偽と
なり、Ｖ、＝Ｖ４が成り立つ。電流域流ＩＪＳ増加する
と、Ｋ１・１．が増えて、ｖｓ及びｖ４を増加させ、ｖ
ｓ””　ｖａ　”　２　（”＊・Ｒ）の関係は保持され
る。

このように直流電線路の抵抗Ｒ（二よる゛電圧降下分を
補助電力変換器ＳＳ、及び８８４の直流出力゛電圧Ｖ、
及びｖ４によって打ち消すことにより、主電力変力電圧
ｖ１とＶ！は、Ｖ１＆ｗ　Ｖ２となって制御される。従
って、ｅｅｌ　（Ｅｌ−−Ｃｌ）＠　（Ｅｌとなシ、α
、ｗ１８０°−α、の関係が復活される。

第４図は、第３図の受電端のベクトル図を示すもので、
（ａ）は、ｔＪＩＪｌの電力系統側の１相分の電圧電流
ベクトル図、咎）は第２の電力系統側の１相分の電圧電
流ベクトル図である。

図中、”１１ＩＶｌ雪　　は電源電圧、Ｉｃａｐｔ、　
Ｉｃａｐ２は、進相コンデンサＣＡＰ、及びの馬の電流
％Ｉ川−ＩｓＢは主電力変換器ＳＳ、及び８８雪の入力
電流、ＩＰ１＋ＩＰｌはその有効電流分、Ｉｑｘ、Ｉｑ
ｚはその無効電流分、Ｉ’ｌｌ　ｅ　ｘｓｓａは補助電
力変換器８８３及び８Ｂ４の入力電流、ｘ、、　＊　Ｉ
ハはその有効電流分、Ｉｑａ、Ｉｑ４はその無効電流分
を示す。

Ｖ、＝　Ｖ４の関係から、α１＝α４となっておシ、ま
たＶ、＝＝Ｖ、関係からＱ−１８０°−ａＭ　　となっ
ている。従つて、各電流は次の関係を有する。ただし、
ｋ６＋ｋｏ’は変換定数とする。

”ＰＩ”Ｉ＠８１　＠ｃｏＩα、ｍｘ　Ｋ６　＊Ｉ＠　
Ｃｏｇ　Ｃ１゜Ｉ、、　　＝　Ｉ、、、　　−ｃｏｓ　
Ｃｌ　　＝ｋＯ＠　ｘ、　　ｃｏｓ　　α１＝　ＩＰＩ
Ｉｑｓ　＝　Ｉ、、、　−ｓｉｎα、　＝ｋｏ　ｅ　Ｉ
。＠ｉｎα。

Ｉｑａ　＝　ｒ、、、　ｅ　ｓｉｎα、　＝ｋａ　−Ｉ
、　ｓｉｎ　（ｔｌ＝ＩｑｔＩ、、＝＝　　Ｉｓｌ、＠
　　ＣＯ８Ｃｌ　　＝ｋ（１’＠　　Ｉ、　　ｃｏｓ　
　ａ１１Ｆ４　　”　　ｌｌ１１４　　・　ｃｏｓ　α
、　　＝に６’ａ　　Ｉ、　　ｃｏｓ　　α４＝工ＰＩ
ＩＩｑ３　＝　Ｉ、、、　−ｓｉｎα、＝ｋＯ′・工。

ｓｉｎα易ＩＱ４　＝　Ｉ、、、　−ｓｉｎα、　＝ｋ
ａ’−Ｉ、　ｓｉｎα、＝Ｉｑｌ従って、ＢＵ８１から
ｘ、、＋ｘ、、　　ｌ二相当する有効電力が入ってきた
場合、ＢＵＳ、ヘー（■デ＊　＋　ＩＦ５）　＝　ＩＰ
Ｉ　−ＩＦ畠に相当する有効゛電力が出て行く。このと
き２・Ｉｐｓに相当する有効電力が直流電線路の抵抗Ｒ
によって消費される。

また、両受電端の無効電力は各々Ｉｑｓ＋Ｉｑ３とＩｑ
ｆｆｉ　＋　Ｉｑ４１’：、比例する値となり、上記関
係式から両者は等しい値鳴二制御される。すなわち、Ｑ
＝０に設定し九場合、 Ｉｃａｐｓ　＝　Ｉｑｓ　＋　Ｉｑｓ Ｉｃａｐｘ　＝　Ｉｑ意＋Ｉｑ４ に制御され、両受電端の基本波力率は１（二制御される
。

第５図は、本発明の電力変換装置の別の実施例を示す構
成図で、主回路は第３図の実施例と同じものである。制
御回路として、直流電流検出器ＣＴ、　、位相制御回路
ＰＨ，、ＰＨ，、ＰＩ（、、Ｐ）ｌい演算増幅器”＊　
ｓ　Ｋｔ　ｓ　Ｋｇ　＊　Ｋｍ　ｅ　Ｋ４　ｔＫｓ　ｔ
　Ｋｇ　ｓ　Ｋｇ　％　２乗演算回路８ＱＩ　Ｓ　８Ｑ
４　ｓ　８Ｑｓ　ｓ平方根演算回路ｓＱＲ，＃　８Ｑｆ
Ｌｎ、比較器Ｃ・、加算器ＡＤ、　、　ＡＤ、　、　Ａ
Ｄ３．　ＡＤ、　、人り、１乗算器ＭＬＴ　、割算器Ｄ
ＩＶが用いられる。

演算増幅器に、は第３図の演算増幅器と同じもので、補
助電力変換器８８１及びＳＳ４の出力電圧が、Ｖ、＝＝
Ｖ、＝（Ｉ、−Ｒ）／ｚとなるようＣ二位相制御回路Ｐ
Ｈ，。

ＰＨａｌ＝信号を与える。

増幅１ｉＫ＊の出力は点弧位相角α１の余弦値ｃｏｓα
１堪；比例するもので、演算増幅器−を介してｃｏｓα
。

を求める。次の２乗演算回路８Ｑａｓ加算器ＡＤ、及び
平方根演算回路８ＱＲｔによって次の演算を行い点弧位
相角４の正弦値ｓｉｎα１を求めるＯＳ盛ｎα１＝ｎ−
−７石 を九、直流電流検出値！・を演算増幅器に、で増幅し、
ｋａ’・１．を求め、次の乗算器ＭＬＴ　ｌニーよって
、前記ｓｉｎα１と掛は合わせる。その結果、Ｉｑｌ＝
ｋｏ′・工。

ｓｉｎα１が求まる。加算器ＡＤ、ｌ二よって進相コン
デンサＣＡＰ、に流れる一流ＩＣＪ１ｐ１　に相当する
一流値Ｉｃａｐ＊　　＊ と上記Ｉｑｓの差をとり、Ｉｑ　＝　Ｉｃａｐ　−Ｉｑ
ｉを計算し、演算増幅器に、に入力する。また電力潮流
量の指令値となる有効電流指令値Ｉ、　　を演算増幅器
に４＋＝入力する。Ｋ、及びξは変換定数に、の逆数で
、次の２乗演算回路８Ｑ＋及びＳＱ！、加算器ＡＤ、及
び平方根演算回路８ＱＲ１で次の演算を行なう。

”ｏ＝Ｅひλ扉頁四ス匹 この値Ｉ、　　が直流゛峨流工。の指令値となる。また
割算器ＤＩＶ　ｌ二よって、 を求め、次の演算増幅器に、ｌ二人力する。Ｋｉの出力
は、加算器ＡＤ１を介して位相制御回路ｐａ、へ、また
、反転増幅器に、及び加算器＾Ｄ！を介して位相制御回
路、ＰＨ，へ入力される。すな６ち、Ｋｌ・ｃｏｓｄは
′磁力変換器ＳＳ、及び８８．の出力電圧ｖ１及びＶ。

の平均の電圧値を決定するもので、演算増幅器〜からの
信号が十分小さいとき（直流電流検出値■。

がその指定値１．にほは等しいとき）は、Ｖ、ｘＶ、ｏ
ｃＫ、・ｃｏｓ　ａ＊が成夛立つ。故（＝８８．及びＳ
Ｓ、の点弧位相角は各々、α、＝α１．α、＝ｉｓｏ°
−α４となる。

前記循環電流指令１．と実際の循環室ｆｔＩｏの検出値
を比較器Ｃ・で比較し、その偏差ε。：　ｌｏ−Ｉｏを
次の演算増幅器４を介して、加算６人Ｄ１及びＡＤ、　
ｉｎ入力する。故（−位相制御回路ＰＨ，及びＰＨ２の
入力値Ｖｆｆｌ　＠Ｖｇｌは次のよう（二なる。

ｖ、宜　＝に、・ＣＯ襲α−ｋ【。・　ε。

−８＝−に８・ｃｏｓｄ−４・ε・ すなわち、４．ε、に比例した値だけＳＳ１の出力電圧
Ｖ、が８８．の出力電圧Ｖ、よシ大きくなシ、その結果
直流電流！。を増加させる。Ｉ、）　Ｉ。となると前記
ε、が負となり、今度は逆（二ｖｓ＜ｖｚとなって直流
電流Ｉ６を減少させる。最終的（：Ｉ、＋ＩＯとなって
落ち着く。　　　　　　　１ このようＣ：制御された主電力変換器８８．及び８８、
の受電端の入力電流１１１１及びＸＳＵの有勤分ＩＰＩ
Ｉｘｎ　　と無効分Ｉｑｓ、Ｉｑｓは各々次のようにな
る。九だし、１．に−ｔｌ、の定常状態を考える。

ＩＰＩ　＝：ＩＢｌ　　＠　　ｃｏｓ　　α１　　＝　
　ｋａ　　”　　ＩＱ　　＠Ｃｏａｌ　α。

＝ｋｏ−Ｉ：ｃｏｓ♂ ＩＰＩ　＝　Ｉ＃＃Ｉ・ｃｏｓｄ、　＝ｋｏ　Ｉ、　ｃ
ｏｓｄ。

Ｓ　ｋａ−Ｉｏ　（−ＣｏＳ（Ｘ”） Ｉｑｔ＝Ｉ、Ｈ−ｓｉｎα、＝＝　　ｋｏ　１．　ｓｉ
ｎ　α。

４４　ｋｏ・Ｉ：・４下τ１１ ＝＝Ｉｑ Ｉｑ　仁Ｉ、、、　−５ｉｎｃ！、＝　ｋｏＩ、　ｓｉ
ｎα。

−ｋ。Ｉｅ　８ｉｎ屯 ＝Ｉｑ また、補助電力変換器８８畠及び８Ｂ４の受電端のＩｑ
ａは前に述べたと同じよう）二なる。すなわち、Ｉ、、
　＝　Ｉ、、、　ａ　ｃｏｓｄ、＝　ｋ６’　ＩＱ　ｃ
ｏｓα１１？４　　＝　”１１４　　”　　”’α、＝
　　ｋａ’　　Ｉ６　　ｃｏｔ　α４＝ＩＰｍＩｑＢ＝
Ｉ、、、　１１　ｓｉｎαＭ”　ｋＱ’　Ｉ６　Ｂ１１
α畠Ｉｑａ　＝　Ｉ、＠、　−ｓｉｎαａ＝　ｋａ’　
ＩＩ　ｓｉｎαａ　＝　Ｉｑ”となる。故（：、ＢＵＳ
、からＩＰＩ　＋ＩＰ３＝ＩＰ　＋ＩＰｌ　ｌ二相当す
る有効電力が入ってきた場合、ＢＵＳ、へ−（ＩＰ！＋
Ｉｐａ）＝Ｉｐ−１ｐ３１：相当する有効電力が出て行
く。このとき２・Ｉｐｌ　ｌ二相当する有効電力が直流
電線路の抵抗Ｒ（：よって消費される０当該有効電力の
設定値ｌＰ＊　を変えることζ−よや、ＢＵＳ、とＢＵ
Ｓ、間の電力潮流量を任意の値（二選ぶことができるＯ
また、両受基端の無効電力は各々、Ｉｑｔ＋Ｉｑｓ　＝
Ｉｑ”＋ＩｑｌとＩｑ　ｔ＋Ｉｑ　４　＝　Ｉｑ”＋ｒ
ｑ　１１−比例する値とな夛、エフ＝Ｉ−ｐ−Ｉｑｓの
関係から、 Ｉｑ１＋ＩＱｌ＝Ｉｌ＋ＩＱ４　＝＝Ｉｃａｐとなる。

故に無効電力の設定値Ｉｃａｐを進相コンデンサＣＡＰ
、及びＣＡＰ、（：流れる電Ｉｉ　Ｉｃａｐｓ　＝　Ｉ
ｃａｐｔ　（Ｈ等しく選ぶことによ抄、両受基端の無効
電力は零（ニ以上のよう（＝この実施例では、受電端の
有効電力及び無効電力を検出するため変流器や変成器は
いらなくなり、当骸検出遅れ（＝よる制御誤差もなくな
る。特に、直流電流Ｉ０の指令値Ｉ０と、出力電圧の指
令値に、・ＣＯＳαを演算（二よって求めている丸め、
いわゆるフィードフォワード制御となシ応答性の良い制
御系が達成できるのが特長である。

以上の如く本発明の電力変換装置は、直流電線路の抵抗
Ｂによる′磁圧降下がある場合でも両受電調の基本波力
率が常（−１（−なるように制御でき、しかも、異なる
゛確力系統間の電力潮流量を自由ζ二制御することがで
きる。特に、この発明は直流送電のような長距離の送電
線の抵抗が無視できない場合（二その効果を発揮するも
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の電力変換装置を示す構成図、第２図は第
１図の受゛９端の磁圧電流ベクトル図、第３図は本発明
の電力変換装置の一実施例を示す構成図、第４図は第３
図の装置の受電端の磁圧電流ベクトル図、第５図は本発
明装置の別の実施例をＢＯ８１，ＢＯ２，、、・第１及
び第２電力系統電線路ＣＡＰ、　、ＣＡＰ、　、、、進
相コンデンサＴＲＩＩＴへ　・・・主電源トランス ＴＲ，、’Ｊ’−・・・補助電源トランス８８１．８８
．　　・・・主電力変換器ｓｓｓ、ｓｓ４　　・・・補
助電力変換器Ｌ１１１　＠　Ｌ、　　　・・・直流リア
クトルＲ・・・直流電線路抵抗 ＰＨ１，ＰＨ１ＰＨｓ、　ＰＨ４，、、位相側−回路Ｃ
Ｔ・・・・直流電流検出器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 第１の主電力変換器と第１の補助電力変換器の交流側を
   第１の電力系統（＝接続し、第２の主電力変換器と第２
   の補助電力変換器の交流側を第２の電力系統に接続し、
   かつ当該４つの電力変換器の直流側を直流リアクトル及
   び直流電線路を介して一方向の直流電流が流れるよう口
   接続してなる電力変換装置基：おいて、前記第１及び第
   ２の補助電力変換器４′−よって上記直流電線路の抵抗
   嘔二よる電圧降下分を補ない、かつ前記第１及び第２の
   主題力変換器）；よって、前記第１及び第２の電力系統
   間の′電力潮流量と当該電力変換器の受電端の無効′電
   力を制御するよう１ニジ九ことを特徴とする磁力変換装
   置。