JPS6035921A - 同期併入方法 - Google Patents

同期併入方法

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JPS6035921A
JPS6035921A JP58142751A JP14275183A JPS6035921A JP S6035921 A JPS6035921 A JP S6035921A JP 58142751 A JP58142751 A JP 58142751A JP 14275183 A JP14275183 A JP 14275183A JP S6035921 A JPS6035921 A JP S6035921A
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JP
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frequency
transmission line
station
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関谷 恵輔
開一郎 平山
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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
    • 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)

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】 〔発明の技術分野〕 本発明は、複数の発電機からなる発電所あるいは発電所
を含む交流系統の相互間の交流電力を交直変換器により
直流電力に変換して直流送電線で直流単独送電している
状態から、上記交直変換器の交流側端の相互間に連系し
ゃ断器を介して交流送’FM線を連系し交直並列送電に
移行する際の同期併入方法に関する。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
電力需要の拡大に伴なって大容量の発電所の建設が進め
られているが、立地条件等の制約から負荷側より遠隔地
に建設しなければ々らないのが現状であり、長距離、大
電力送電を行なう必要がでてきている。しかし、このよ
うな長距離且つ大電力送電を従来の交流送電系統で行な
う場合には、系統の安定性が問題となることは周知の通
りである。
そこで、かかる安定性の問題を解決した送電方式として
、近年者しい進歩を遂げている半導体技術による高信頼
度、高耐圧、大電流のサイリスタ素子を応用した大電力
直流送dが脚光を浴びてきている。この直流送電技術を
応用することにより、前述した長距離、大電力送電が可
能となるが、発電機を系統に並入した時の初負荷制御が
直流単独送電の場合は複雑になることと、発電機低負荷
時の周波数制御を不要にするため等による系統構成の種
々の条件により直流送電系統と交流送電系統とを併設し
て長距離、大電力送電を行なう必要性が生じてきている
。
このような直流送電系統と交流送電系統(以下、交直並
列送電系統)により長距離、大電力送電を行なう場合、
発電所からの交流電力を交直変換所にて直流電力に変換
して、直流送電線により′直流単独送電している状態か
ら、交直変換所の発′亀所側端に連系しゃ断器により交
流送電線を連系し、交直並列送電に移行する過程がある
。
このような交直並列送電に移行する過程においては、発
電所の周波数、電圧位相を、上記交流送電線側の周波数
、電圧位相に同期させた後に連糸しゃ断器を投入しなけ
ればならない。この場合、複数の発電機からなる発電所
においては、1台の発′ば磯の周波数、電圧位相を変化
させても、発電所全体の周波数、電圧位相の変化はわず
かであるので、交流送電線側の周波数、電圧位相に同期
に要する時間は長くかかった。
相に、発電所と交直変換所とが大きく離れて設置されて
いる場合は、上記同期に要する時間が一層長くかかった
。
〔発明の目的〕
本発明は」二重事情に基づいてなされたもので、その目
的とするところは、直流単独送電の状態にて、交直変換
器の交流側と交流送電線側の周波数および電圧位相の周
期を短時間のうちに行ない、交直並列送電への移行を容
易に行なうことが可能な回期併入方法を提供することに
ある。
〔発明の顧、要〕
本発明による同期併入方法は、交直変換器の交流側端の
周波数を、交流送電線側の周波数に一致するように交直
変換器を制御し、更に直流送電線側の所定の電気量、つ
まり電力または電圧または電流の微小変化により交直変
換器の交流側端の電圧位相が交流送電線側の電圧位相に
一致するように交直変換器を制御することによシ、上記
目的を達成するようにしている。
〔発明の実施例〕
以下本発明の一実施例を図面を参照して説明する。第1
図は複数の発電機を有する発電所の発生交流電力を、交
流負荷系統に交直並列送電することのできる系統構成の
一例を示す図である。第1図において、PSは複数の発
電機G1゜G2.・・・、Gnを有した発電所である。
この発電所psの各発電機G、 、 G2.・・・t 
Gnの出力は、変圧器T1. T2.・・・l Tnに
より昇圧され発電所交流母線AB、に一括されている。
発電所psの交流電力は発電所交流母線AB、から、交
流送電線AL1を介して、交直変換所CSの変換所交流
母線AB2に送電される。交直変換所C8では、発電所
psからの交流電力の一部を、変換所交流母線AB2か
ら連系しゃ断器CB、交流交流送電線− 5−2を介して変電所SSに送電している。上記交流電
力の残りは、変換所交流母線AB2から変換器用変圧器
T0゜nv’交直交直変換器型1直流リアクトルDCR
成される交直変換装置C0NV により直流電力に変換
され、直流送′成fwDLを介して逆変換運転されてい
る直交変換所CRに送電されている。この直交変換所C
Rでは、上記直流′成力を直交変換装置INVにて交流
電力に変換し、前述した交流送電線AL2からの交流電
力とともに交流負荷Aに供給している。
第1図において、PT、 、 PT2は、交流送電線A
L 変換所交流母線AB2に設けた変成器であ1 す、夫々検出信号a、bを出力する。またCT1゜CT
2は、交直変換装置C0NVの交流側、直流側に夫々設
けた変流器であり、夫々検出信号c、dを出力する。
次に第2図を参照して直流単独送電から交直並列送<V
移行する際の手順について説明する。
第2図は交直変換器Vの制御装置をブロック図にて示し
たものである。第2図においてFrefは=6一 交直変換器Vの基準周波数を設定するだめの基準周波数
設定信号frefを出力する基準周波数設定回路である
。FClは第1図において交流送F4iAL2に設けら
れた変成器PT、からの検出信号aに基づいて、交流送
電線AL2側の周波数検出信号fa1を出力する周波数
変換器である。
FCは第1図において変換所交流母線AB2に設けられ
た変成器PT2からの検出信号すに基づいて変換所交流
母線AB2I111Iの周波数検出信号fC2を出力す
る周波数変換器である。
上記基準周波数設定器、Frefからの基準周波数設定
信号frefと、周波数変換器FC1からの周波数検出
信号fC4とは、切換機構Sにて切換出力され、上記周
波数変換器FC2からの周波数検出信号f c 2と比
較器COMI Kて比較され、比較器COMIからの偏
差出力ΔfVi檀分器Iに送出される。
Pは、変成器PT2からの検出信号b1及び変流器CT
1からの検出信号Cに基づいて、変換所交流母線As2
側の電力検出信号Pを出力する電力検出器である。
BVは、上記切換数構Sの操作により、基準周波畝設定
器Fref側に切換えたことを条件に、変換所交流母i
#AB2側の電圧位相を調整するために、直流送′It
線DL側の電力調整を行なう定電力制御回路APRに′
tは力制御信号Jpdvを出力する電力制御信号発生回
路である。定電力制御回路APRでは積分回路Iからの
電力指令信号pdpはスイッチSWを介して電力検出器
Pからの電力検出信号p及び′鱗力制御信号発生回路B
Yからの電力制御信号4Pdvと比較器C0M2にて比
較され、その偏差信号に基づいて直流送電線DL側の電
力制御を行なうための電力制御信号idpを出力する。
この電力制御信号iapは、定電流制御回路ACHに送
出される。この定電流制御回路ACRでは、直流送電線
DLに設けられた変流器CT2からの検出信号dと上記
電力制御信号idpとともに比較器C0M3にて比較さ
れ、その偏差信号により定電流制御を行なうための位相
制御信号phcを図示しない位相制御回路に送出する。
次に直流単独送電時における具体的な制御について第2
図を参照して説明する。先づ、切換機構Sを操作して基
準周波数設定信号frafと変換所交流母線As2側の
周波数検出信号fa、とを比較器COMfにて比較する
。このとき切換機構Sの操作によシミ力制御信号発生回
路BVは動作しない、上記比較器C0M7にて偏差信号
Δf、=fr*f falを積分回路■に与え、積分処
理を施こす。積分回路Iからは電力指令信号pdPl 
””定電力制御回路APRに与えられるとともに電力検
出器Pからの電力検出信号pによシ定電力制御回路AP
R、定電流制御回路ACR及び図示しない位相制御回路
を制御し、発電所psの出力周波数、即ち変換所交流母
線As2側の周波数と、基準周波数とが一致させて、発
電所psの出力電力を制御する。なお説明を簡単にする
ために、発電所PSと交直変換所CSとの間における交
流送電線AL、での電力損失は無視する。またスイッチ
SWは直流単独送電時の電力指令信号papから交直並
列送9一 定時の電力指令信号pap’に切換えるだめのものであ
る。
次に直流単独送電から交直並列送電へ移行する際の制御
について第2図を参照して説明する。
先づ切換機構Sを操作して交流送電線AL1側の周波数
検出信号f c 、と、変換所交流母線As2側の周波
数検出信号fe2とを比較器COMIにて比較し、偏差
信号4!2−fC2−fC4が積分回路■に送出される
。との偏差信号Δf2により積分回路K f (fe2
fa、)dt (Kは定数)が定電力制御回路APRに
与えられるとともに、電力検出器Pからの電力検出信号
pによシ定電力制御回路APR。
定電流制御回路ACR及び図示しない位相制御回路を制
御し、発電所PSの出力周波数、即ち変換所交流母線A
s2側の周波数を、交流送電線AL2側の周波数に一致
するように制御する。
一般に、受電系統容量は、発電所psの容量よりも大き
いので、発電所PS側の周波数は、交流送電線AL2側
の周波数に合致するように制=10− 御される。
次に切換機構Sの操作により、一定時間後に電力制御信
号発生回路BVが動作する。この電力制御信号発生回路
BYからは電力制御信号Δpdvが出力され、定電力制
御回路APRの入力に加算される。この電力制御信号Δ
pdvに応じて直流送電線DLにおける直流電力は微少
変化し、変換所交流母線Ag3側の周波数は極〈わずか
、且つゆっくり変化する。よって変換所交流母線AB 
側の電圧位相と交流送電線AL2側の電圧位相とは合致
させることができる。
上述した変換所交流母線Ag3側と交流送電線AL2側
との周波数及び電圧位相を同期させた後、第3図に示し
たような同期検出回路にて同期判定を行ない、第1図に
おける連系し中断器BCを投入して、交直並列送電に移
行させる。
第4図において、ΔFは、交流送電線AL2側の変成器
PT、の検出信号aおよび変換所交流母線Ag3側の変
成器P2の検出信号すを入力として、交流送電線AL2
及び変換所交流母線AB2の周波数偏差を検出する周波
数偏差検出器である。
LDIは、周波数偏差検出器ΔFからの出力された周波
数偏差がル一定111以下になったときに18号出力す
るレベル検出器である。ΔPHは、変成器PT の検出
信号aおよび変成器PT2の検出nfi号bを入力とし
て、交v1t、送電線AL2及び変換所交流母線AB2
の電圧位相偏差を検出する電圧位相偏差検出器である。
LD2は、電圧位相偏怪検出器ΔPHから出力された電
圧位相偏差が所定値以下になったときに信号出力するレ
ベル検出器である。上記レベル検出器LDI及びLD2
の信号出力は、第2図における切換機構Sの動作信号8
とともにアンドf−1・ANDに入力される。アンドグ
ーl−ANDでは上記入力信号がアンド条件を満足した
ときに、第1図における連系しゃ断器CBの投入指令と
しての信号出力mを出力する。
次に第4図を参照して第1図乃至第3図にて示した動作
手順を、時間tの掃過とともに説明する。第4図におい
て、時刻t1にて直流送電線DLにおける直流′成力は
増加し、また変換所交流母線Ag3側の周波数fδ2は
交流送′成線AL2側の周波数f e 1よりも高い状
態にある。このとき切換機構Sを操作すると、直流電力
は増加するとともに、変換所交流母線Ag3側の周波数
16□は徐々に小さくなる。時刻t1からT1時間径通
した時刻t2にて、変換所交流母線Ag3側の周波数f
 c 2と交流送−線AL2側の周波数fδ、は一致し
、このときにレベル検出器LD、は信号出力する。更に
時刻t2から時間T2径過した時刻t3にて、変換所交
流母線Ag3側の周波数f c 2は、わずかに変動し
つつも、変換所交流母線Ag3側と交流送電線AL2側
との電圧位相は一致し、レベル検出器LD2は信号出力
する。
この時刻t3にてアンドグー1− ANDはアンド条件
を満たし、信号出力mによシ連系し中断器CBを投入す
る。
以上述べたように本実施例では、変換所交流母線Ag3
側と交流送電線AL2側の周波数を一致された後、電圧
位相を一致させて同期条件を整え、この同期条件により
連系しゃ断器CBを投13− 大して、直流単独送電から交直並列送電に容易且つ短時
間に移行させることができる。
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではない。
即ち、第6図に示すように電力制御信号発生回路BYの
出力は、定電流制御回路ACHに加算しても、上述した
実施例と同一の効果を得ることができる。また定電圧制
御にて運転されている変換器の電圧設定入力に、上記電
力制御信号発生回路BYの出力を作用させても同様の効
果が得られる。
更に、電力制御信号発生回路BYの出力信号を、定電力
制御回路APRの′成力検出量フィードパ、クループま
たは、定電流制御回路ACHの電流検出量フィードバッ
クルーズに作用させても、同様の効果が得られることは
いうまでもない。
また、第1図においては複数の発電機G1.G2゜・・
・、G からなる発電所psと交直変換所c s’とは
、交流送電線AL1にて離れて設置された場合を示して
いるが、同一地点に設置された場合、また交流送電線A
L1が変換所交流母線AB2と同一14= −であっても適用可能である。更に多端子直流送電系統
における交直並列送電にても適用可能である。
〔発明の効果〕
以上述べたように本発明によれば、複数の発電機を有し
た発電所あるいは発電所を含む電力系統の相互間におい
て、交直変換器の交流側端の周波数を交流送電線側の周
波数に一致するように交直変換器を制御し、更に直流送
電線側の所定の電気量の微少変化により交直変換器の交
流側端の電圧位相が交流送電線側の電圧位相に一致する
ように交直変換器を制御するようにしたので、直流単独
送電の状態にて、交直変換器の交流側と交流送電線側の
周波数および電圧位相の同期を短時間のうちに行ない、
交直並列送電への移行を容易に行なうことが可能な同期
併入方法が提供できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明が適用される電力系統の構成の一例を示
す系統構成図、第2図及び第3図は15− ル検出回路、AND−・・アンドダート。 本発明による同期V(入力法の一実施例を:i’?、明
するためのブロック図、第4図は同実施例の作用を訝、
明するための図、第5図は本発明の他の実施例を説明す
るための図である。 G1 + 02 +・・・l Gn・・・発電機、PS
・・・発電所、T1$ T2.・・・9 Tn・・・変
圧器、ABl・・・発電所交流母線、AL、 、 AL
2・・・交流送電線、C8・・・交直変換所、AH,変
換所交流母線、CB・・・連系しゃ断器、SS・・・変
電所、Tconv・・・変換器用変圧器、■・・・交直
変換器、DCR・・・直流リアクトル、C0NV・・・
交直変換装置、DL・・・直流送電線、CR・・・直交
変換所、INV・・・自交変換装置、A・・・交流負荷
、PTl + PT2・・・変成器、CT4. CT2
・・・変流器、Fr・f・・・基準周波数設定回路、F
C,・・・周波数変換器、FC2・・・周波数変換器、
S・・・切換機構、COMJ 、 C0M2 、 C0
M3・・・比較器・■−°°積分回路、P・・・電力検
出器、BY・・・電力制御信号発生回路、SW・・・ス
イッチ、APR・・・定電流制御回路、ACR・・・定
電流制御回路、AF・・・周波数偏差検出回路、Δl)
H・・・電圧位相差検出回路、LDI 、 LD2・・
・レペ16− 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦17一

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 発電機を有する発電所あるいは発電所を含む電力系統の
    相互間の交流電力を交直変換器により直流電力に変換し
    て直流送電線で直流単独送電してφる状態から、前記交
    直変換器の交流側端の相互間に連系しゃ断器を介して交
    流送電線を連系し交直並列送電に移行する際に、前記交
    直変換器の交流側端の周波数を、前記交流送電線側の周
    波数に一致するように前記交直変換器を制御し、前記直
    流送電線側の所定の電気量の微小変化により前記交直変
    換器の交流側端の電圧位相が、前記交流送電線側の電圧
    位相に一致するように前記交直変換器を制御して、前記
    交直変換器の交流側端と前記交流送電線側との周波数お
    よび電圧位相を同期させて前記連系しゃ断器を投入する
    ことを特徴とする同期併入方法。
JP58142751A 1983-08-03 1983-08-03 同期併入方法 Granted JPS6035921A (ja)

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JP58142751A JPS6035921A (ja) 1983-08-03 1983-08-03 同期併入方法

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007522784A (ja) * 2004-02-10 2007-08-09 リーバート・コーポレイシヨン 切換えスイッチ装置および方法
US8678152B2 (en) 2008-10-06 2014-03-25 Sinfonia Technology Co., Ltd. Electromagnetic clutch with brake

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS579230A (en) * 1980-06-17 1982-01-18 Tokyo Shibaura Electric Co Method of synchronously inputting in parallel

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