JPS63114534A - 交直変換装置の制御方法 - Google Patents
交直変換装置の制御方法Info
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- JPS63114534A JPS63114534A JP61256810A JP25681086A JPS63114534A JP S63114534 A JPS63114534 A JP S63114534A JP 61256810 A JP61256810 A JP 61256810A JP 25681086 A JP25681086 A JP 25681086A JP S63114534 A JPS63114534 A JP S63114534A
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- converter
- control circuit
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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】
〔発明の目的〕
（発明の技術分野）
本発明は、直流送電や周波数変換の目的で、交直電力系
統に交直変換設備が接続されている場合に、交流系統の
一端に事故が生じた際の交直変換装置の制御方法に関す
る。
統に交直変換設備が接続されている場合に、交流系統の
一端に事故が生じた際の交直変換装置の制御方法に関す
る。
（従来の技術）
第３図に、従来の直流送電系統の変換装置に於ける制御
装置の概略ブロック図を示す。直流送電系統の変換装置
は、変換器１Ａ、１Ｂの直流側は、それぞれ直流リアク
トル２Ａ、２Ｂを介して直流送電線路３によって接続さ
れ、各変換器１Ａ。
装置の概略ブロック図を示す。直流送電系統の変換装置
は、変換器１Ａ、１Ｂの直流側は、それぞれ直流リアク
トル２Ａ、２Ｂを介して直流送電線路３によって接続さ
れ、各変換器１Ａ。
１Ｂの交流側は変換器用変圧器４Ａ、４Ｂ、遮断器５Ａ
、５Ｂを介して、それぞれの交流系統６Ａ。
、５Ｂを介して、それぞれの交流系統６Ａ。
６Ｂに接続されるよう構成されている。
従来、変換器’ＩＡ、１Ｂには定余裕角制御回路１１Ａ
、、 １１Ｂ、定電流制御回路１３Ａ、 １３Ｂが具備
されており、定余裕角制御回路１１Ａ、 １１Ｂは、変
換器の最小余裕角を設定している余裕角設定器１８Ａ。
、、 １１Ｂ、定電流制御回路１３Ａ、 １３Ｂが具備
されており、定余裕角制御回路１１Ａ、 １１Ｂは、変
換器の最小余裕角を設定している余裕角設定器１８Ａ。
１８Ｂの出力である最小余裕角設定基コ（（値と、変換
装置として必要な定無効電力制御回路４８の出力とが加
算器１７Ａ、 １７Ｂとで加算された余裕角基Ｑ直に、
変換器１Ａ、１Ｂの余裕角を追従させるよう動作する。
装置として必要な定無効電力制御回路４８の出力とが加
算器１７Ａ、 １７Ｂとで加算された余裕角基Ｑ直に、
変換器１Ａ、１Ｂの余裕角を追従させるよう動作する。
また、定電力制御回路４４の出力である電流基準値と、
直流電流を直流電流検出器２１Ａ。
直流電流を直流電流検出器２１Ａ。
２１Ｂで検出し、制御回路として取扱いやすい値に変換
された直流電流検出値とが加算器２３△、２３Ｂに入力
され、その差が定電流制御回路１３Ａ、 １３Ｂに入力
されることで直流送電線路３に流れる直流電流が前記電
流基準値に追従するように制御されることになる。
された直流電流検出値とが加算器２３△、２３Ｂに入力
され、その差が定電流制御回路１３Ａ、 １３Ｂに入力
されることで直流送電線路３に流れる直流電流が前記電
流基準値に追従するように制御されることになる。
スイッチ２４Ａ、２４Ｂは、逆変換器として作用する変
換器に対応する方のみが閉となり、電流マージン設定器
２５Ａ、２５Ｂの出力である電流マージンが前記加算器
２３Ａ、２３Ｂに入力される。この電流マージンの機能
と、前記定余裕角制御回路１１Ａ。
換器に対応する方のみが閉となり、電流マージン設定器
２５Ａ、２５Ｂの出力である電流マージンが前記加算器
２３Ａ、２３Ｂに入力される。この電流マージンの機能
と、前記定余裕角制御回路１１Ａ。
１１３、前記定電流制御回路１３Ａ、 １３Ｂの各出力
信号の内、変換器の制御進み角をより進ませる側の出力
をその出力として選択する制御進み角優先回路２８Ａ、
２８Ｂの機能とにより、今仮にスイッチ２４Ｂが閉で
、スイッチ２４Ａが開であるとすれば、前記制御進み角
優先回路２８Ａの出力としては前記定電流制御回路１３
Ａの出力が選択され、前記制御進み角優先回路２８Ｂの
出力としては、前記定余裕角制御回路１１Ｂの出力が選
択される。（以後の説明は便宜上、スイッチ２４Ａが開
でスイッチ２４Ｂが閉として説明する。） それぞれの前記制御進み角優先回路２８Ａ、 ２８３の
出力信号は位相制御回路２９Ａ、 ２９３に入力され、
ここで変換器１Ａ、１Ｂの点弧タイミングを決めるパル
ス信号に変換され、パメス増幅回路３０Ａ 。
信号の内、変換器の制御進み角をより進ませる側の出力
をその出力として選択する制御進み角優先回路２８Ａ、
２８Ｂの機能とにより、今仮にスイッチ２４Ｂが閉で
、スイッチ２４Ａが開であるとすれば、前記制御進み角
優先回路２８Ａの出力としては前記定電流制御回路１３
Ａの出力が選択され、前記制御進み角優先回路２８Ｂの
出力としては、前記定余裕角制御回路１１Ｂの出力が選
択される。（以後の説明は便宜上、スイッチ２４Ａが開
でスイッチ２４Ｂが閉として説明する。） それぞれの前記制御進み角優先回路２８Ａ、 ２８３の
出力信号は位相制御回路２９Ａ、 ２９３に入力され、
ここで変換器１Ａ、１Ｂの点弧タイミングを決めるパル
ス信号に変換され、パメス増幅回路３０Ａ 。
３０３を介して、変換器１Ａ、１Ｂにゲートパルス信号
として与えられるよう構成されている。
として与えられるよう構成されている。
以上説明したような変換器の制御回路を構成することは
、公知の技術である。
、公知の技術である。
次に、第２図に従来の直流送電系統の制御装置における
位相制御回路に用いられている位相検出器の詳細なブロ
ック図を示す。尚、第３図と同一要素は同一符号で示し
説明は省略する。
位相制御回路に用いられている位相検出器の詳細なブロ
ック図を示す。尚、第３図と同一要素は同一符号で示し
説明は省略する。
直流送電系統の変換装置における位相ル制御回路２９Ａ
、 ２９Ｂ用位相検出器５０には、フェーズロックルー
プ（以後ＰＬＬと略記）を応、用した位相検出器が使用
されている。位相検出器の入力信号としては変成器７Ａ
、７Ｂを介して、変換器の接続される交流系統より検出
した三相信号ｅｉｕ。
、 ２９Ｂ用位相検出器５０には、フェーズロックルー
プ（以後ＰＬＬと略記）を応、用した位相検出器が使用
されている。位相検出器の入力信号としては変成器７Ａ
、７Ｂを介して、変換器の接続される交流系統より検出
した三相信号ｅｉｕ。
ｅｉｖ、ｅｉｗを用いている。前記変成器７Ａ。
７Ｂで検出された交流系統電圧は、位相検出器５０へ導
かれ、三相二相変換されて二相の正弦波信号ｅｉｄ、ｅ
ｉｑとなる。ｅｉｄとｅｉｑはそれぞれ ｅ ｉ ｄ＝Ｅｏ −ｃｏｓθＯ ｅ ｉ ｑ＝ＥＯ−ｓ ｉ ｎθＯ で表わすことができ、伯の単位振幅の二相正弦波信号ｅ
ｏｄ、ｅｏｑも同様に ｅｏｄ＝ｃｏｓθ１ ｅｏｑ＝ｓ ｉ ｎθ１ と表わせるので、これら二組の二相正弦波信号の位相差
Δθ（＝００−０１）は三角関数の関係式％式％ θ０）２が成立つので として求められ、この位相信号Δθが小さくなるよう単
位振幅の二相正弦波信号ｅｏｄとｅｏｑの位相θ１を制
御することにより、入力信号のｅｉｄとｅｉｑに追従し
た単位振幅の二相正弦波信号を得ることで、零電圧検出
等を行うことなく、位相検出が行われている。
かれ、三相二相変換されて二相の正弦波信号ｅｉｄ、ｅ
ｉｑとなる。ｅｉｄとｅｉｑはそれぞれ ｅ ｉ ｄ＝Ｅｏ −ｃｏｓθＯ ｅ ｉ ｑ＝ＥＯ−ｓ ｉ ｎθＯ で表わすことができ、伯の単位振幅の二相正弦波信号ｅ
ｏｄ、ｅｏｑも同様に ｅｏｄ＝ｃｏｓθ１ ｅｏｑ＝ｓ ｉ ｎθ１ と表わせるので、これら二組の二相正弦波信号の位相差
Δθ（＝００−０１）は三角関数の関係式％式％ θ０）２が成立つので として求められ、この位相信号Δθが小さくなるよう単
位振幅の二相正弦波信号ｅｏｄとｅｏｑの位相θ１を制
御することにより、入力信号のｅｉｄとｅｉｑに追従し
た単位振幅の二相正弦波信号を得ることで、零電圧検出
等を行うことなく、位相検出が行われている。
このような方法で位相検出を行うことも、又、公知の技
術であり、入力信号の周波数や位相変化に対しては速や
かな追従性能が得られている。
術であり、入力信号の周波数や位相変化に対しては速や
かな追従性能が得られている。
（発明が解決しようとする問題点）
しかしながら、このような優れた特性を有す位相検出器
を具備した変換設備においても変換装置が、弱い交流系
統即ち変換装置の＠量に対する交流系統の短絡容量との
比が小さい交流系統に接続されている場合には、位相検
出器の位相差信号（Δθ）に継続的な外乱が重畳するよ
うな不具合が発生することがある。
を具備した変換設備においても変換装置が、弱い交流系
統即ち変換装置の＠量に対する交流系統の短絡容量との
比が小さい交流系統に接続されている場合には、位相検
出器の位相差信号（Δθ）に継続的な外乱が重畳するよ
うな不具合が発生することがある。
例えば、変換装置の接続されている交流系統の事故に際
し、急激でかつ大幅な電圧動揺が生じた場合において、
前記の不具合現象がみとめられる。
し、急激でかつ大幅な電圧動揺が生じた場合において、
前記の不具合現象がみとめられる。
位相検出器５０内部の割算器５９の出力信号は位相差Δ
θによって増減する信号であり、制御増幅器６１は、こ
の信号に応じて位相差Δθを最小にするよう機能する。
θによって増減する信号であり、制御増幅器６１は、こ
の信号に応じて位相差Δθを最小にするよう機能する。
従って、入力信号としての、三相正弦波信号を得ている
交流系統に生じた事故によるしよう乱によって誘発され
た、位相差信号以外の外乱が割算器５９の出力信号に重
畳すると制御増幅器６１は、本来の位相差信号に追従す
る機能を失い、位相検出器５０仝体として正常な位相を
検出することができなくなる。その結果、変換器１Ａ、
１Ｂに与えるゲートパルス位相に乱れを生じ、第３図の
順変換器は定電流制御回路１３Ａ （１３Ｂ ＞の出力
信号に応動した作用が不可能となり、逆変換器は定余裕
角制御回路１１Ａ（１１Ｂ）の出力信号に応じた作用が
不可能となる。これは、位相制御回路２９Ａ（２９Ｂ＞
と定電流制御回路１３Ａ （１３Ｂ ＞と定余裕角制御
回路１１Ａ（１１Ｂ）それぞれの基本応答性能に依存し
、殊に定余裕角制御回路は開ループの制御回路であるが
故に交流系統電圧の変動に敏感に応動するため、変換器
が消費する無効電力が急変し、これによって更に交流系
統電圧が変動する。これら一連の動揺は位相制御回路５
０へもたらされるのみならず、定電流制御回路が制御し
ようとしている有効電力にも影響をあたえることとなり
、交流系統に発生したしょう乱は収束することなく、前
記位相検出器５０の割算器５９の出力信号へ継続的な外
乱を与えることになる。このような現象が、弱い交流系
統に接続された変換装置において発生すると、変換器を
安定に運転できないばかりでなく交流系統のシステム崩
壊をも招くと言う問題を内在している。
交流系統に生じた事故によるしよう乱によって誘発され
た、位相差信号以外の外乱が割算器５９の出力信号に重
畳すると制御増幅器６１は、本来の位相差信号に追従す
る機能を失い、位相検出器５０仝体として正常な位相を
検出することができなくなる。その結果、変換器１Ａ、
１Ｂに与えるゲートパルス位相に乱れを生じ、第３図の
順変換器は定電流制御回路１３Ａ （１３Ｂ ＞の出力
信号に応動した作用が不可能となり、逆変換器は定余裕
角制御回路１１Ａ（１１Ｂ）の出力信号に応じた作用が
不可能となる。これは、位相制御回路２９Ａ（２９Ｂ＞
と定電流制御回路１３Ａ （１３Ｂ ＞と定余裕角制御
回路１１Ａ（１１Ｂ）それぞれの基本応答性能に依存し
、殊に定余裕角制御回路は開ループの制御回路であるが
故に交流系統電圧の変動に敏感に応動するため、変換器
が消費する無効電力が急変し、これによって更に交流系
統電圧が変動する。これら一連の動揺は位相制御回路５
０へもたらされるのみならず、定電流制御回路が制御し
ようとしている有効電力にも影響をあたえることとなり
、交流系統に発生したしょう乱は収束することなく、前
記位相検出器５０の割算器５９の出力信号へ継続的な外
乱を与えることになる。このような現象が、弱い交流系
統に接続された変換装置において発生すると、変換器を
安定に運転できないばかりでなく交流系統のシステム崩
壊をも招くと言う問題を内在している。
従って、本発明の目的は前述した欠点を無くす為に成さ
れたものであり、交流系統へ与える影響を最少とし、か
つ交直変換装置の安定な運転を維持するための、交直変
換装置の制御方法を提供するものである。
れたものであり、交流系統へ与える影響を最少とし、か
つ交直変換装置の安定な運転を維持するための、交直変
換装置の制御方法を提供するものである。
（発明の構成）
（問題点を解決するための手段及び作用）本発明は、前
記目的を達成するために、変換器の位相制御回路用の位
相検出器にノツチフィルタ（帯域消去フィルタ）を付加
することにより、交流系統事故に際して位相検出器の位
相差信号（Δθ）に重畳する外乱信号を消去し、変換器
の安定な運転を得ると共に、交流系統に与える有効電力
及び無効電力の動揺を最少にしようとするものである。
記目的を達成するために、変換器の位相制御回路用の位
相検出器にノツチフィルタ（帯域消去フィルタ）を付加
することにより、交流系統事故に際して位相検出器の位
相差信号（Δθ）に重畳する外乱信号を消去し、変換器
の安定な運転を得ると共に、交流系統に与える有効電力
及び無効電力の動揺を最少にしようとするものである。
（実施例）
第１図は本発明の実施例を示すブロック図であり、帯域
消去フィルタ（ノツチフィルタ）８０が本発明の目的を
達成するために付加した要素である。
消去フィルタ（ノツチフィルタ）８０が本発明の目的を
達成するために付加した要素である。
第２図、第３図と同一要素は同一符号で示し、説明は省
略する。
略する。
以下この回路の動作について説明する。交流系統６Ａ
（６Ｂ＞に発生した動揺は、変成器７Ａ（７Ｂ）を通じ
入力信号ｅｉｕ、ｅｉｖ、ｅｉｗに重畳して位相検出器
５０へ取込まれ、演算の結果、割算器５９の出力信号ｓ
ｉｎΔθの乱れとなって現われるが、逆正弦関数変換回
路６０へ至るまでの間に、外乱の周期に応じた遮断周波
数を有する帯域消去フィルタ８０があるため、所望する
周波数帯の外乱信号は割算器５９の出力信号ｓｉｎΔθ
から除去され、本来の位相差信号のみが逆正弦関数回路
６０及び制御増幅器６１に与えられるため、位相検出器
５０は交流系統電圧の基本周波数に忠実に追従すること
ができ、変換器１Ａ（１Ｂ）に与えられるゲートパルス
位相に乱れが生ずることもなく、かつこのパルス位相の
乱れを起点とした逆変換器の振舞いによる無効電力の急
変がもたらす、交流系統電圧の継続的な動揺も除去する
ことができるなどの利点を有している。
（６Ｂ＞に発生した動揺は、変成器７Ａ（７Ｂ）を通じ
入力信号ｅｉｕ、ｅｉｖ、ｅｉｗに重畳して位相検出器
５０へ取込まれ、演算の結果、割算器５９の出力信号ｓ
ｉｎΔθの乱れとなって現われるが、逆正弦関数変換回
路６０へ至るまでの間に、外乱の周期に応じた遮断周波
数を有する帯域消去フィルタ８０があるため、所望する
周波数帯の外乱信号は割算器５９の出力信号ｓｉｎΔθ
から除去され、本来の位相差信号のみが逆正弦関数回路
６０及び制御増幅器６１に与えられるため、位相検出器
５０は交流系統電圧の基本周波数に忠実に追従すること
ができ、変換器１Ａ（１Ｂ）に与えられるゲートパルス
位相に乱れが生ずることもなく、かつこのパルス位相の
乱れを起点とした逆変換器の振舞いによる無効電力の急
変がもたらす、交流系統電圧の継続的な動揺も除去する
ことができるなどの利点を有している。
以上の説明は、単一の遮断周波数を有する帯域消去フィ
ルタを用いた場合について行ったが、交流系統条件や制
御回路の伝達関数の関係から位相差信号Δθに現われる
外乱が一義的に定まらない場合には、相当する・遮断周
波数を有する帯域消去フィルタを組合わせて用いること
により、同様の効果が得られることは言うまでもない。
ルタを用いた場合について行ったが、交流系統条件や制
御回路の伝達関数の関係から位相差信号Δθに現われる
外乱が一義的に定まらない場合には、相当する・遮断周
波数を有する帯域消去フィルタを組合わせて用いること
により、同様の効果が得られることは言うまでもない。
又、前記の例では、割算器５９の出力に帯域消去フィル
タを配したが、二乗和平方根回路５８及び割ｎ器５９の
各入力に同様の機能を有するフィルタを挿入しても、若
しくは逆正弦関数回路６０の出力回路に同様のフィルタ
を挿入しても、或いはその双方に同様な機能を付加して
も、同等の効果が達成される。
タを配したが、二乗和平方根回路５８及び割ｎ器５９の
各入力に同様の機能を有するフィルタを挿入しても、若
しくは逆正弦関数回路６０の出力回路に同様のフィルタ
を挿入しても、或いはその双方に同様な機能を付加して
も、同等の効果が達成される。
以上説明した如く、本発明によれば、交流系統に事故が
発生した際などに交流系統条件や制御回路の伝達関数の
関係から位相制御回路に重曇する外乱を効果的に除去す
ることができ、交直変換装置の安定な運転を実現するこ
とが出来る。
発生した際などに交流系統条件や制御回路の伝達関数の
関係から位相制御回路に重曇する外乱を効果的に除去す
ることができ、交直変換装置の安定な運転を実現するこ
とが出来る。
第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
従来の位相検出回路のブロック図、第３図は直流送電系
統に使用される交直変換器のブロック図である。 １Ａ、１’Ｂ・・・変換器、 ２Ａ、２Ｂ・・・直流リアクトル ３・・・直流送電線路 ４Ａ、４Ｂ・・・変換器用変圧器 ５Ａ、５Ｂ・・・遮断器 ６Ａ、６Ｂ・・・交流系統
７Ａ、７Ｂ・・・変成器 １１Ａ、 １１Ｂ・・・定電流制御回路１３Ａ、 １３
Ｂ・・・定電流制御回路１８Ａ、 １８Ｂ・・・最小余
裕角設定器２４Ａ、 ２４Ｂ・・・スイッチ ２５Ａ、 ２５Ｂ・・・電流マージン設定器２１Ａ、２
１Ｂ・・・直流電流検出器 ２８Ａ、 ２８Ｂ・・・制御進み角優先回路２９Ａ、
２９Ｂ・・・位相制御回路 ３ＯＡ、 ３０Ｂ・・・パルス増幅器 ４１・・・電力設定器 ４３・・・電力検出器
４５・・・無効電力設定器 ４７・・・無効電力検
出器４８・・・定無効電力制御回路 ５０・・・位相検
出器８０・・・帯域消去フィルタ 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 同 王侯弘文 第１図 第２図
従来の位相検出回路のブロック図、第３図は直流送電系
統に使用される交直変換器のブロック図である。 １Ａ、１’Ｂ・・・変換器、 ２Ａ、２Ｂ・・・直流リアクトル ３・・・直流送電線路 ４Ａ、４Ｂ・・・変換器用変圧器 ５Ａ、５Ｂ・・・遮断器 ６Ａ、６Ｂ・・・交流系統
７Ａ、７Ｂ・・・変成器 １１Ａ、 １１Ｂ・・・定電流制御回路１３Ａ、 １３
Ｂ・・・定電流制御回路１８Ａ、 １８Ｂ・・・最小余
裕角設定器２４Ａ、 ２４Ｂ・・・スイッチ ２５Ａ、 ２５Ｂ・・・電流マージン設定器２１Ａ、２
１Ｂ・・・直流電流検出器 ２８Ａ、 ２８Ｂ・・・制御進み角優先回路２９Ａ、
２９Ｂ・・・位相制御回路 ３ＯＡ、 ３０Ｂ・・・パルス増幅器 ４１・・・電力設定器 ４３・・・電力検出器
４５・・・無効電力設定器 ４７・・・無効電力検
出器４８・・・定無効電力制御回路 ５０・・・位相検
出器８０・・・帯域消去フィルタ 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 同 王侯弘文 第１図 第２図
Claims (1)
- 三相交流信号相互の位相差を知ることによって、制御に
必要な適正な位相信号を得る位相検出器を具備した交直
変換装置において、位相検出器に帯域消去フィルターを
挿入したことを特徴とする位相検出器を用いた交直変換
装置の制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61256810A JPS63114534A (ja) | 1986-10-30 | 1986-10-30 | 交直変換装置の制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61256810A JPS63114534A (ja) | 1986-10-30 | 1986-10-30 | 交直変換装置の制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63114534A true JPS63114534A (ja) | 1988-05-19 |
Family
ID=17297750
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61256810A Pending JPS63114534A (ja) | 1986-10-30 | 1986-10-30 | 交直変換装置の制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63114534A (ja) |
-
1986
- 1986-10-30 JP JP61256810A patent/JPS63114534A/ja active Pending
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