JPS5937848A - 直流送電系統の制御方式 - 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】 この発明は、交直連糸点のいずれか一方に他励式変換器
を備え、他方に自動式変換器を幅えた直流送電系統にお
ける、ｍ力、無効ｍ力の制卸方式％式％ 直か１．送電方式は、交流送電方式に比べて潮流変化速
度が速く、かつ電力の＆Ｉ整巾を自由に造択できるとい
う特徴を持つ一方、変換装置の運転特性上、定ａｈ力の
５０−６０％の無効電力が必要であるという特徴を持っ
ている。このため、従来無効電力を供給するための進相
用コンデンサが必要であシ、また交流系の無効電力調整
と、送電電力調整とを独立に、自由に行なうことが困難
であった。

これは、従来変換器として、他励式の変換器が使用され
ていたためであシ、変換器として、自励式の変換器を使
用下れば、このような困難を回避することができる。本
発明は、交直連糸点の一方に自助式変換器を使い、従来
の方式の特徴はそのまま保ち、かつ交流系統の無効電力
も自由に制蜘できる、制卸方式を提供するものである。

以下この発町の一実施伝を図について説明する。

第１図において（１）は、第１の交直連糸点の交流系統
、（２）は、第１の変換器である。第１の変換器は・他
励式変換器を２台逆極性に接続して摘取される。

拘、２図にその構成例を示す。第２図において、（イ）
（２）（Ｃ）は変換器の交流側端子、ＩＰ）（財）は直
流側馬子である。ＱＸｌ（ハ）＠（ハ）（２）に）はサ
イリスタバルブでアシ、この６つのサイリスタバルブが
グレーツ結線されて１つの他励式変換器を構成する。同
様にサイリスタバルブ＠（ハ）に）に）０υ（２）もグ
レーツ結線されて１つの他励式変換器をＨｊｔｈする。

これら２つの他動式変換器がサイリスタバルブの極性か
逼方商になるように並列に接続されて、翫１の変換器（
２）を構成する。さらに、第１図において＋３）　ｌ＃
平ｆｆ′弔コンデンサ、（４）は、第２の変換器である
。第２の変換器は自助式変換器であシ、１ことえば第８
図のように構成される。第８図において、ψ）軸は変換
器の直流側端子であシ、平滑用コンデンサ（３）は、変
法器と並列にψ）仲直に接続される。Ｕυに）輪−に）
に）は主サイリスタバルブ、１６１＋１１３２１−０４
１１５１−はフリーホイールダイオード、Ｉｌｌ　ｉ匂
１８ａｌ１４１１５−は補助サイリスク、＋７１１　（
７ｓ　ｔｉは転流リアクトル、（ロ）Ｉｌ’ａ　ｌａ：
ｉｌ　ｊよ転ＭＬコンデンサであシ、（２）（Ｅ３）　
（Ｑは、変換器の交九側端子である。

さらに−１図において、（５）は第２の交直連糸点の交
流系耘；、（６）は第２の笈挾器交流側と比２の交直連
糸点との間に直列に接続される交流リアクトルであシ、
（７）は、＠２の交直連糸点の三相の電圧および電流を
検出する電圧ｋ　ｋ検出器、（３）は第１および第２の
変換器の直流端子面を連系する曲流送電線を示し、（９
）は平滑用コンデンサ（３）の両端電圧を検出する直流
し圧検出器である。、←Ｑは電圧電流検出器（７）で検
出された電圧飄流よシルカを演算する電力検出器、αυ
は、亀、圧廐流検出器（７）で検出されｔコミ圧電流よ
シ無効電力を演算する無効ｍ力検出器、０４は、電力お
よび無効電力の！！、準を発生する基準発生器、Ｏ４は
無効ｍ力検出器αＶで検出された無効紙力と基準発生器
（ロ）からの無効電力基準とからその１ｉｌｉ１者の偏
差を演算し、偏差に基いて、電圧基準を出す無効亀カコ
ントローラ、（１やは、血流）ａ　［Ｅ　４Ｍ出器（９
）で検出された直流紙圧と無効飄カコントローラα］か
らの電圧基準とからその両名の偏差を演算し、第１の変
換器（２）の各サイリスクの導１ｌＩＩ信号の位相を変
化させる電圧コントローラである。まｊ、：、Ｏ５は、
Ｈ’ｒカ検出器ＯＱで検出されｔこ電力と基準発生器＠
からのＩ、力基準とからその両者の偏差を演録し、その
偏差に基いて、位相差基準を出す−カコントローラ、ａ
ｎは電圧Ｗｔｋ検出器（７）で・検出された電圧から、
第２の交直連糸点の電圧位相を検出し、これと、飢２の
変換器（４）の運転位相とから、リアクトル（６）の両
端の電圧の位相差を検出する位相差検出器、ａηは位相
差検出器α〜からの位相光と、亀カコントローラσＱか
らの〜、相差基準とを比較して、両者が等しくなる様に
、第２の変換器（４）の谷サイリスタの等通信号の位相
を変化させる位相差コントローラである。

次に動作について説明する。＠４図において（３）。

（４）　Ｉ　（５）　、　（６）は各々−第１図の同一
符号のものに対応する。Ｅｃは平滑コンデンサ（３）の
血流％ｒｔ１．ＶＩ（ベクトル振）は第２の変換器（４
）の出力電圧であシ、その大きさは、ＥＣに比例し、位
相は位相差コントローラａηによって決められる。÷Ｓ
（ベクトル垣）は連糸点（５）の電圧である。乏（ベク
トル組）は、リアクトル（６）のインピーダンスを示し
、ｆｓ（ベクトル飯）は、リアクトル（６）を流れる電
流であシ、その向きは連糸点（５）から錦２の変換器（
４）ｌこ向かう方向を正にとっている。なお交流側は実
際は８相構成であるが、三相バランス状態のみを考えて
、単相分たけて説明を行なう。第４図で明きらかに、乏
に生じる魁８：降下は ＺＩｓ＝　Ｖｓ　−’６エ である。リアクトル（６）はほとんどリアクタンスだけ
であると考えることができるから、本流１ｓは、この電
圧降下ｉｆＳに対して９０°位相か遅れている。

これらのベクトル短の関係を図示すると第５図のように
なる。第６１￥Ｊ軸）（ｂ）は、？ＳとＶＸの位相差が
０で大きさだけが異る場合である。（ａ）は、ＶＩが？
Ｓよシ小さいときであシ、このときｉｓは９Ｓに対して
９０゜位相の遅れた無効−流となル、その大きさは、？
Ｓとψ工の大きさの差に比例する。（ｂ）は逆に※工か
９Ｓよシ大きいときであシ、このときｆ、は９Ｓに対し
て９０゜進んだ無効紙ｆｆ１ｃとなシ、その大きさは、
やはり、９ｓとＶＺの大きさの差に比例する。第５　’
ｆｌｒ　（ｃ）　（ｄ）は、？Ｓと※工の位相差がある
場合である。（Ｃ）はＶＩか’ｌ＞ｓよシ進んでいると
きで、このときｔ、はＶｓと１８０°位相のずれ１コ由
、流となシ、重力が第２の変換器（４）か、ら連系点（
５）に向って流れる。（ｄ）は店が※Ｓよシ連れている
ときで、このときにはｆｓは？Ｓと一位相となル、重力
か連糸点（５）から第２の変換′＆ｒ（４）に面かって
流れる。このとき本流の大きさは、位相差が小さい範囲
では、はぼ位相差に比例する。−ル的には、９工は９Ｓ
と位相、大きさともに八っているか、そのとき流れる本
流ｆｓのうちの有効分は、はぼ位相差だけに依存し、無
効分は大きさの差のみに依存する。したがって、９ｓの
大きさと位相とを独立に制御すれば、有効分と無効分を
それぞれ独立に制御することができる。有効重力の１整
は、第１図の構成中、電力検出器ａ１、−シコントロ−
９０１，位相差検出器α・、位相差コントローラαηに
よって行なわれる。ａωは、基準発生器（６）から出さ
れた有効電力基準にくらべて、電力検出器ＱＯで検出さ
れた電力が大きいと、位相差基準を減じるように謝き、
逆に小さければ位相差基準を増加させるように鋤く。位
相差検出器（ト）は、９Ｓと？Ｉとの位相差を検出して
おシ、位相差コントローラ幹Ｊは位相差基準と位相差が
等しくなるように第２の変換器（４）の運転位相を釣上
する。一方、無効重力の調整は、第１図の構成中、無効
重力検出器Ｑυ、無効重力コントローラａａ、ｈ圧コン
トローラαや、直流電圧検出器（９〕によって行なわれ
る。無効亀カコントローラ（至）は基準発生器（ロ）か
ら出された無効重力基準にくらべて、無効魅力検出器α
υで検出された無効重力が大きいと、進相であれば電圧
基準を減じ遅相であれは電圧基準を増加させる。逆に無
効重力検出器０υで検出された無効ｍ力が小さいと進相
で電圧基準を増加させ、遅相で減じるように動作する。

電圧コントローラα弔は（９）血流電圧検出器で検出さ
れた電圧Ｅｃが、電圧基準より大きいとき第１の変換器
（２）の制御角αを小さくするように細き、逆に大きい
ときαを大きくするように饋く。その結果第１の変換器
（２）の直流端子の電圧が変化し、直流送電線（８）を
通して、コンデンサ（３）の電荷の充放％Ｅｌｋ流が流
れ、平滑コンデンサ直乳魁圧Ｅｃは電圧基準に等しい値
に調整される。第２の交ｌ１ｉ１連系点（５）に出入す
る無効紙力は、平滑コンデンサ（３）によって吸収され
るが、有効魅力の方は、事情コンデンサを充放岨１させ
る。しかしながら前述のように電圧コントローラα◆の
働きによシ平渦コンテンサ直流−圧Ｅｃが保持されてい
るため、結局この重力は血流し亀ｈ（８）を通）第１の
変換所（２）に送られ、ここで第１の交直連系点（１）
へ出入する有効ｍ力となる。

第１の変換所から有効電力を連系点（１）へ出すときは
納２図のサイリスタ中Ｑ■ｌ（ハ）＠（２）をＳ通せし
め、逆に連系点（１）から第１の変換所へ重力を流すと
きは、−２図中のサイリスタ＠ｅＡ（２４ｅｌＪｅ３η
働を６通せしめるように第１の変換所は制卸される。

以上のように、との発朋によれば交直連系点の重力だけ
でなく無効ｍ力も自白に制御でき、しかもそれらを独立
に制御することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示す掴成図、第２図は、
本発Ｉ４＋３の一実施例を構成するイｍ励式の第１の変
換器の一檎成例を示す図、第８図は、本発明の一実施例
を構成する自動式の第２の変換器の一檎成例を示す図、
第４図は、交直連系点の電力。 無効重力と電圧の関係を説明する単相等価回路、第５図
は、交直連糸点の１圧電流のベクトル拠係図である。 図中（υ、（５）・・・交直連系点、（２）−・・他励
式の第１の変換器、（３）・・・平滑用コンデンサ、（
４）・・・自動式の第２の変換器、（６）・・・リアク
トル、（７）・・・電圧電流検出器、（８）・・・直流
送電線、（９）・・・血流電圧検出器、ａＯ・・・■Ｌ
力を演算する手段である電力検出器、（ロ）・・・無効
…：力を演算する手段である無効電力検出器、（ロ）・
・・基準発生器、０３・・・直流電圧の基準値を無効電
力基準と無効電力との偏差よシ演算する手段である無効
電力コントローラ、０勺・・・第１の変換器（２）の運
転位相を変化させる手段である１圧コントローラ、ａＳ
・・・ｍカ基準と電力との偏差より位相差基準を演算す
る手段である電力コントローラ、ＱＱ・・・交直連系点
と第２の変圧器との交流電圧の位相差を検出する手段で
ある位相差検出器、ａの・・・第２の艮換器の運転位相
を変化させる手段である位相コントローラである。 なお図中同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人　葛野信− 第１図 第２図 第３１￥１ 第４図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）交直連系点の一方に他動式変換器を２台逆極性ｌ
   こ接続してなる第１の変換器を備え、他方に平滑用コン
   デンサと自動式変換器とで構成される−２の変換器を連
   糸点との間にリアクトルを介して備えた向流送岨系統に
   おいて、ｏｕ記抽２の変換器の交流側の限圧・電流よル
   電力および無効ｍ力を演算する手段と、前記電力を基準
   電カに等しくなるように０ｕ記第２の変換器の運転位相
   を変化させる手段と、ＲＩＪ記無効ｍカが無効電力基準
   多こ等しくなるようにＯｆｆ記ｍＤ変換器の運転位相を
   変化させる手段とによシ、前記第２の変換器が設賑され
   た交直連系点のｍ力と無効電力とを独立に制御するよう
   にしｆコｍｌ胤送亀糸絖の軸向ｊ方式。
2. （２）ｉ’＋３１の変換器の運転位相を変化させる手段
   が平滑用コンデンサの直ｌｙｎ；　％圧を検出する手段
   と、ａ「記平消用コンデンサの血流電圧の基準値を無効
   電力基準と無効ｍ力との偏差よシ演御する手段と、前記
   面流亀圧検出値がＤｕ記血流翫圧の参準伽に等しくなる
   ように、ｆｉｕ記第１の変換器の運転位相を変化させる
   手段とにょシ楕成されていることを特徴とする特許請求
   の範囲１項記載の直流送ｍ系絖の＠一方式。
3. （３）第２の変換器の運転位相を変化させる手段が、前
   記第２の変換器の１かれた交直連糸点の交Ｍ’ｂ電圧の
   位相と前記第２の変換器の発生する交流電圧の位相との
   位相差を検出する手段と、−力基準と電力との偏差よシ
   位相差基準を演算する手段と、能能位相差と前記位相差
   基準とが等しくなるように前記第２の変換器の運転位相
   を変化させる手段とによりｗ成されていることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の龜流迭１系航の制御方
   式。