JP2000507795A

JP2000507795A - 電力回路網の短絡電力を求める方法及び装置

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Publication number: JP2000507795A
Application number: JP9534723A
Authority: JP
Inventors: カールソン，トルブヨルン
Original assignee: アセアブラウンボベリアクチボラグ
Priority date: 1996-03-26
Filing date: 1997-03-11
Publication date: 2000-06-20
Also published as: US5781425A; SE9601146D0; EP0893002A1; SE9601146L; SE506199C2; WO1997037418A1

Abstract

(57)【要約】本発明は、接続点（Ｊ１，Ｊ２）において高電圧直流の伝送のためコンバータ装置（ＰＬ）に接続されている交流の電力回路網（Ｎ１，Ｎ２）における短絡電力（ＳＣＣ１，ＳＣＣ２）の決定に関する。コンバータ装置に含まれるコンバータ（ＳＲ１，ＳＲ２）は、制御角（α１、α２）で作動する。コンバータで消費される無効電力（Ｑ１，Ｑ２）の電力値（ＭＱ（ｔ’_o），ＭＱ（ｔ’_k），ＭＱ（ｔ’_n））及び前記接続点で検知される電力回路網の電圧（Ｕ１，Ｕ２）の電圧値（ＭＵ（ｔ’_o），ＭＵ（ｔ’_k），ＭＵ（ｔ’_n））は第１の計算時刻（ｔ’_o）及び少なくとも１つの第２の計算時刻（ｔ’_k，ｔ’_n）において形成され保存される。少なくとも部分的に計算間隔（ｔ’_o−ｔ’_n）と一致する測定間隔（ｔ’_k−ｔ’_n）の間に、コンバータの制御角（α１、α２）に制御角追加（Δα１，Δα２）が与えられる。それぞれの電力値の差に従って電力差（ΔＱ’_k）が形成され、電圧値の差に従って電圧差（ΔＵ’_k）が形成される。電力回路網の短絡電力の測定値（ＭＳＳＣ１，ＭＳＳＣ２）が前記電力差及び前記第１の電圧差に従って形成される。

Description

【発明の詳細な説明】電力回路網の短絡電力を求める方法及び装置技術分野本発明は、請求項１のプレアンブルに記載のコンバータ装置の制御の方法及びその方法を実行する装置に関する。背景技術電力回路網の短絡電力に関する知識はその電力網に含まれる要素の設計のために重要であるのみでなく、電力網およびそれに関連する設備の運転の為にも必要である。例えば、高電圧直流送電のためのコンバータ装置の運転において、ある種の運転パラメータはそのコンバータ装置の接続されている交流の電力網の短絡電力によって決められる。それら短絡電力が直流送電により送電される電力の上限を決める。特に、動作モードとしてインバータとして作動しているコンバータは、それに接続されている交流の電力網における電圧低下に敏感であり、その電圧低下の振幅は、前記電力網の短絡電力により決まる。高電圧直流送電のためのコンバータ装置の一般的解説は、例えばエーク・エク１９９０、６月、特に第４章、４−２２頁から４−３２頁、及び第７章、７−１頁から７−３５頁を参照されたい。上記種類のコンバータ装置は通常、高調波ろ波用及び無効電力発生用のコンバータの交流電圧側に接続されたフィルタを含む。これらフィルタの切り替えに関連して電圧の飛躍が起こり、その振幅は交流回路網の短絡電力により決まる。従って、上記フィルタの切り替え前、および切り替えに関連するコンバータの制御角を適切化して、前記電圧の飛躍を最小化する装置が開発された。この種のコンバータ装置の動作に関連する１つの問題は、交流回路網の異なる運転条件間の切り替えにより、短絡電力が時間と共に変化することである。短絡電力それ自身は全ての運転条件に対して計算することができるが、それに関する情報がコンバータ装置の操作者に対して、或いはそれの運転パラメータの自動設定に対して常に利用可能であるとは限らない。発明の概要本発明の目的は、明細書の最初の部分に記載した態様の方法であって、交流回路網の関連する短絡電力を、コンバータ装置を介した測定という方法により連続的に決めることのできる方法、並びにその方法を実行する装置を提供することである。本発明による装置の特徴は後記の請求項から明らかになるであろう。また、本発明の利点は、以下の説明および請求項の記載から明らかになるであろう。図面の簡単な説明本発明を添付の図面を参照して詳細に説明する。添付の図面において、図１は、交流の２つの回路網の間に接続された高電圧直流の送電のためのコンバータ装置の構成を、単線図の形で示す図面である。図２は、図１の設備のコンバータ用の本発明による制御装置の部品を示す図面である。図３は、図１の設備における本発明による制御装置のその他の部品を示す図面である。図４は、図３の制御装置の部品の他の実施例を示す図面である。好ましい実施例の説明以下の説明は方法と装置の両者に関し、図面は信号の流れ図と見てもよく、装置のブロック図と見てもよい。従って、用語「計算値」と「信号」は同義語的に用いられる。図１は、角周波数ω１をもった３相交流の第１の電力回路網Ｎ１及び角周波数 ω２をもった３相交流の第２の電力回路網Ｎ２を示し、第１の電力回路網Ｎ１は高電圧直流送電のためのコンバータ装置ＰＬに第１の接続点Ｊ１において接続され、第２の電力回路網Ｎ２は前記装置ＰＬに第２の接続点Ｊ２において接続されている。回路網Ｎ１のインピーダンスはインダクタンスＬ１をもった第１のリアクタンス要素ＲＮ１で表され、電圧源は電圧ＵＮ１をもった第１の電源Ｇ１で表される。また回路網Ｎ２のインピーダンスおよび内部電圧源はそれぞれインダクタンスＬ２をもった第２のリアクタンス要素ＲＮ２および電圧ＵＮ２をもった第２の電源ＧＮ２で表される。前記装置ＰＬは、第１のコンバータ変圧器Ｔ１および第２のコンバータ変圧器Ｔ２を含み、前記第１のコンバータ変圧器Ｔ１の１次側は前記接続点Ｊ１に、２次側は第１のコンバータＳＲ１に接続されている。また、前記第２のコンバータ変圧器Ｔ２の１次側は前記接続点Ｊ２に、２次側は第２のコンバータＳＲ２に接続されている。コンバータＳＲ１とＳＲ２は互いに直流電圧接続ＰＷにより接続され、接続ＰＷを介して直流電流Ｉｄが流れる、コンバータＳＲ１の両端の直流電圧はＵｄで表される。さらに、前記装置は前記接続点Ｊ１に接続された第１の交流フィルタＦ１と前記接続点Ｊ２に接続された第２の交流フィルタＦ２を含む。これらフィルタはコンバータにより発生する高調波をフィルタし、また無効電力を発生する役をもつ。またこれらフィルタは副フィルタＦ11，Ｆ12，Ｆ13及びＦ21，Ｆ22，Ｆ23をそれぞれ含む。ただし、副フィルタは図面でキャパシタの符号のみで示されているが、フィルタ目的で設計される副フィルタは勿論周知の如く、誘導要素を備えた同調フィルタとして設計されている。また、副フィルタＦ11，Ｆ12及びＦ21，Ｆ 22はそれぞれ、スイッチング指令ＳＷＯ１，ＳＷＯ２に応じて、スイッチ装置ＳＷ11，ＳＷ12およびＳＷ21，ＳＷ22を介して接続点に接続されるようにしてもよい。コンバータは周知の態様で、サイリスタを備え、その制御角α１、α２はそれぞれ交流電圧に関連して制御される。，コンバータＳＲ１は第１の制御装置ＣＥ１により制御され、コンバータＳＲ２は同様の第２の制御装置ＣＥ２により制御される。２つの制御装置は互いに通信リンクＴＬを介して接続され、通信リンクＴＬにより周知の方法により運転データおよび運転指令についての情報を送ることができる。供給され、指令され、感知される該当設備用の運転データに応じて、制御装置ＣＥ１は指令された制御角ＡＯ１に対応する点火パルスＣＰ１を発生してコンバータＳＲ１に与える。同様にして、制御装置ＣＥ２は指令された制御角ＡＯ２に対応する点火パルスＣＰ２を発生してコンバータＳＲ２に与える。Ｕ１で示される電圧をもった接続点Ｊ１には、電力回路網Ｎ１から無効電力ＱＮ１が、フィルタＦ１から無効電力ＱＦ１がそれぞれ流入し、接続点Ｊ１からコンバータ変圧器Ｔ１に無効電力Ｑ１が流入する。Ｕ２で示される電圧をもった接続点Ｊ２には、電力回路網Ｎ２から無効電力ＱＮ２が、フィルタＦ２から無効電力ＱＦ２がそれぞれ流入し、接続点Ｊ２からコンバータ変圧器Ｔ２に無効電力Ｑ２が流入する。制御装置ＣＥ１には、公知の手段により測定された電圧Ｕ１、直流電流ＩｄおよびコンバータＳＲ１の理想無負荷直流電圧Ｕdi01の測定値が供給される。この手段は、当業者に良く知られている詳細構成により図面が複雑になるのを避けるため、図面には単にコンバータ装置に共通の測定手段Ｍ１としてのみ示されている。同様に、制御装置ＣＥ２には電圧Ｕ２、直流電流ＩｄおよびコンバータＳＲ２の理想無負荷直流電圧Ｕdi02の共通の測定手段Ｍ２により測定された測定値が供給される。以下の説明において、第１のコンバータＳＲ１は整流器として作動するので整流器と呼び、一方第２のコンバータＳＲ２はインバータとして作動するのでインバータと呼ぶことにする。コンバータ装置は、公知の態様でそれに与えられる電力指令に従って作動し、それは整流器においては同様に感知する直流電圧Ｕｄに応じて電流ＩＯＬに変換される。整流器はこの電流指令に従って直流電流Ｉｄを制御し、インバータは装置の直流電圧Ｕｄを制御してインバータに通信リンクを介して伝送される前記電流指令に加えて電流マージンＩＯＭが付加されるように制御する。上述の定義により、第１の電力回路網の短絡電力ＳＳＣ１は次の如く定義される。ＳＳＣ１＝（Ｕ１）²／ωＬ１副フィルタＦ11，Ｆ12，Ｆ13の各々はキャパシタを含み、フィルタＦ１は無効電力ＱF1＝（Ｕ１）²ωＣ_F1を発生する。ここで、Ｃ_F1は接続点Ｊ１に接続されるキャパシタの容量の合計である。重ね合わせの原理を適用するという簡易化の仮定、すなわち変圧器Ｔ１及びコンバータＳＲ１への電流の流れが問題とする期間中は変化せず、電圧ＵＮ１も同様に一定である、という仮定の下で、次の計算が成り立つ。フィルタＦ１が、接続点Ｊ１に接続される全容量Ｃ’_F1を含み、無効電力ＱF1’を発生するとき、ある時点において下記が成り立つ。接続点Ｊ１における無効電力の変化、例えばフィルタＦ１におけるスイッチングによりその発生する無効電力がＱF1”に変化するとすると、前記接続点における電圧変化ΔＵ１は次の如く表される。すなわち等式（１）より下記式（５）が得られる。本発明によれば、接続点Ｊ１における無効電力の流れの変化が、インバータの指令された制御角ＡＯ２を変化することにより得られる。この変化は、指令制御角に負の指令制御角ΔＡＯ２を追加することであり、それはインバータの制御角 α２に（負）制御角Δα２を加えることに相当する。これにより、インバータの直流電圧が減少し、その消弧角γ及び無効電力消費Ｑ２が増加する。直流伝送における直流電圧の減少は、最初直流電流Ｉｄを増加させ、その増加は整流器を介して制御装置により補正されて整流器の指令制御角ＡＯ１、従ってその制御角α １を増加させ、有効電力を指令値に回復する。このようにして、インバータにおける前記負の指令制御角の追加ΔＡＯ２は整流器において整流器の制御角α１を正の制御角追加Δα１だけ増加させる。これは、また整流器の無効電力消費Ｑ１を増加させることになる。この動作の間、フィルタＦ１にはスイッチング動作が起こらないとすると、電力回路網Ｎ１に対する影響は、フィルタＦ１における無効電力の発生の変化、この場合減少するという上述の場合と同様になる。このようにして、上述の動作は、整流器の無効電力消費Ｑ１にほぼ等しい無効電力の流れＱＮ１の増加を引き起し、接続点Ｊ１の電圧をΔＵ１低下させる。上記の説明から分かるように、商ΔＱ１／ΔＵ１の値は第１電力回路網Ｎ１の短絡電力の大きさを表す。この商の値は、量Ｑ１及びＵ１の計算値であるＭＱ１及びＭＵ１から求められる。同様の動作はインバータでも起こり、インバータでは商ΔＱ２／ΔＵ２が第２の電力回路網Ｎ２の短絡電力の大きさを表す。図２は、インバータの制御装置ＣＥ２に含まれる公知の設計による電流制御器ＣＣと本発明による追加形成装置ＡＤの実施例を示す。加算器３は、出力信号として直流電流Ｉｄの基準値ＩＯＬとインバータにおいて測定されるその電流の測定値ＩＤとの差を出力する。基準値ＩＯＬは整流器の制御装置により形成されて通信リンクＴＬを介してインバータに送られる。前記差出力は増幅率ＧＰをもった比例増幅装置４及び加算器５に与えられる。加算器５にはまた整流器とインバータの間の予め選択された電流マージンＩＯＭが与えられて、出力信号として電流マージンと加算器３の出力信号との間の差を形成する。加算器５からの出力信号は積分時定数１／ＧＬをもった積分装置に供給される。積分装置に含まれる限定装置７は積算装置の出力を制限信号ＡＭＡＸＬとＡＬＰＭＩＮＬに従って最大値と最小値の間に限定する。比例増幅装置４からの出力信号及び限定装置７により限定された積分装置からの出力信号は加算器８に与えられる。加算器８からの出力信号は限定装置２により制限信号ＡＭＡＸＬ及びＡＬＰＭＩＮＬに従ってその最大値と最小値が限定される。インバータの制御角α２の指令値を構成する限定装置２からの出力信号ＡＯ２は各バルブの点弧時期を決めるユニットＣＦＣに供給され、ユニットＣＰＧは点弧時期制御パルスを発生しインバータに含まれるバルブに与える。電流マージンＩＯＭはインバータに対してゼロと異なる値で、インバータの制御装置が整流器により制御される直流電流を減少させる方向の符号に設定される。従って定常のインバータ動作において、積分装置６に与えられる入力信号は前記電流マージンを含み、それはその出力信号が制限信号ＡＭＡＸＬにより限定される最大値をとることを意味する。比例増幅装置４の出力信号はゼロまたはほぼゼロに等しい平衡状態にあり、従ってインバータにより指令される制御角α２の値は上記制限信号により決められる。制限信号ＡＭＡＸＬは、公知の方法で形成される作動制限信号ＡＭＡＸＬ’と指令制御角追加ΔＡＯ２の和として加算器１により形成される。指令制御角追加ΔＡＯ２は図面にその概略構成が示されている追加形成装置ＡＤにより形成される。追加形成装置ＡＤは、負の入力をもった積分装置９と、付勢されない状態で積分装置９の入力と出力を短絡するスイッチ装置１１、付勢されない状態で加算器１にゼロに等しい信号を接続し、付勢されたとき加算器１に積分装置の出力信号を接続するスイッチ装置１２、及び付勢さない状態で信号源１４、図面では可動出力をもった分圧器として示されている信号源からのゼロに等しい出力信号を積分装置の入力に接続し、付勢されたとき前記入力に正の符号をもった出力信号を接続するスイッチ装置１３を備える。積分装置９に含まれる制限装置１０はその出力の最大値と最小値を制限する。上述の全てのスイッチ装置は制御信号ＭＳＣに従って、前記制御信号が発生したときは指令制御角追加ΔＡＯ２が負の極性でゼロから直線的に増加して、加算器１において作動制限信号ＡＭＡＸＬ’に加算されるように、作動する。このようにして、制限信号ＡＭＡＸＬは絶対値が減少し、これはインバータの制御信号が時間とともに直線的に減少することを意味する。この動作は、制御信号ＭＳＣが存在する限りにおいて（または、制限装置１０が積分装置９の出力信号を制限するまで）継続する。制御信号ＭＳＣが消滅すると、積分装置の出力信号及び指令制御角追加ΔＡＯ２は再びゼロになる。図３は、以下に詳細に説明する電力計算装置ＣＡＬＣ１及び第１または第２の交流電力回路網の短絡電力の測定値を形成する測定値形成ユニットＣＡＬＳＳＣを概略的に示す。この種の計算装置及び測定値形成ユニットは制御装置ＣＥ１およびＣＥ２の各々に設けられている。図面に用いられている符号Ｉｄ，Ｕdi０，ｕ，α，ＭＱ，ＭＵ，ＭＳＳＣ，ΔＱ，ΔＵは簡易化のため図面には示されていないが、指数１及び２により第１の電力回路網及び第１のコンバータの値または第２の電力回路網及び第２のコンバータの対応する値の何れかの値を参照することを示す。測定値形成ユニットＣＡＬＳＳＣは単安定回路ＭＦＦを備え、回路ＭＦＦはそれに印加される初期信号ＭＥ１に応じて、第１の測定時刻ｔ１と第２の測定時刻ｔ２の間の測定間隔に制御信号ＭＳＣを発生する。電力計算装置ＣＡＬＣ１はコンバータの直流電流Ｉｄおよび理想無負荷直流電圧Ｕdi０、及びコンバータのオーバラップ角ｕ及び制御角αの計算値を受ける。なお、これら計算値は公知の方法で決められる。電力計算装置は公知の方法で、前記計算値に従って上記の計算値に応じてコンバータにより消費される無効電力を公知の下記式により連続的に計算し、上記電力の計算値ＭＱを形成する。測定値形成ユニットに設けられた計算装置ＣＡＬＣ２は、第１の記憶装置ＳＡＨＱ、第２の記憶装置ＳＡＨＵ，第１、第２の計算装置ＣＡＬＣ３，ＣＡＬＣ４を備える。計算値ＭＱはローパスフィルタＬＰ１を介して記憶装置ＳＡＨＱに送られ保存される。接続点Ｊ１，Ｊ２の電圧Ｕの測定値ＭＵはローパスフィルタＬＰ２を介して記憶装置ＳＡＨＵに送られ保存される。測定時刻ｔ１における計算値を構成する第１の電力値ＭＱ（ｔ１）及び測定時刻ｔ２における計算値を構成する第２の電力値ＭＱ（ｔ２）は計算装置ＣＡＬＣ３に与えられる。計算装置ＣＡＬＣ３はこれら２つの電力値の差電力ΔＱ＝ＭＱ（ｔ２）−ＭＱ（ｔ１）を公知の方法で計算する。測定時刻ｔ１における感知電圧値ＭＵを構成する第１の電圧値ＭＵ（ｔ１）及び測定時刻ｔ２における感知電圧値ＭＵを構成する第２の電力値ＭＵ（ｔ２）は計算装置ＣＡＬＣ４に与えられる。計算装置ＣＡＬＣ４はこれら２つの電圧値の差電圧ΔＵ＝Ｍｕ（ｔ２）−ＭＵ（ｔ１）を公知の方法で計算する。公知の方法で単安定回路において公知の方法で形成される信号ＳＹＮＣは記憶装置ＳＡＨＱとＳＡＨＵの動作を同期させて、それぞれの計算された及び感知された値を測定時刻ｔ１及びｔ２において記憶するようにする。前記差ΔＱ及び差ΔＵは前記計算装置に含まれる商形成装置ＤＩＶに供給される。その場合、正の電力差ΔＱは負の電圧差ΔＵと関連するので電圧差ΔＵは商形成装置の負の入力ｂに与えられ、一方電力差ΔＱは負でない入力ａに与えられる。商形成装置は測定値形成ユニットＣＡＬＳＳＣからの出力信号として、計算値ＭＳＳＣ＝ ΔＱ／ΔＵを形成し出力する。この計算値は交流電力回路網の短絡電力の測定値を構成する。代表的にまた好ましくは、図３を参照して説明した制御信号ＭＳＣの継続時間ｔ２−ｔ１は０．５秒のオーダの大きさとなるように選ばれる。これは、可なり短い設定時間をもつ直流制御の装置の制御システムが、短絡電力の決定が継続している間有効電力を一定に保持することができることを意味する。測定時間の長さ、すなわち制御信号ＭＳＣの継続時間は、発電装置に存在する多数の制御装置が回路網の電圧を保持しようとする傾向にあるという事実を考慮して選ばなければならない。これに関連して、インバータの制御装置は、測定処理の間に測定を相当に混乱させるような速さで直流電圧を回復せんとする如何なる電圧制御システムをも備えていないものと仮定する。電圧Ｕの検知をサンプリング的に実行する場合は、２ｍｓのサンプリング間隔にすれば充分に満足のいく正確度をもって短絡電力を決定することができることが実証された。その場合、ローパスフイルタ装置ＬＰ１，ＬＰ２は約１０秒の信号時定数に相当する特性が与えられる。また、図２を参照して説明した追加形成装置ＡＤにより形成されるインバータの指令制御角追加の変化の割合は、積分装置９の入力信号のレベルを変化することにより代表的には１°／秒ないし５°／秒の範囲に選ばれる。図４は、前に述べたような電圧Ｕの検知と無効電力Ｑの計算が測定間隔ｔ２− ｔ１の間の複数のサンプリングにより実行される場合における、本発明の有利な改良における計算ユニットＣＡＬＣ２の実施例を示す。電力値ＭＱおよび電圧値ＭＵは、第１の計算時刻ｔ’_oおよび少なくとも第２の計算時刻において計算される。ここに、第２の計算時刻は一般にｔ’_kで表され、第１の計算時刻と最後の計算時刻ｔ’_nとの間の計算間隔に存在する。さらに、測定間隔、すなわち測定時刻ｔ１とｔ２との間の間隔は、計算間隔、すなわち計算時刻ｔ’_oとｔ’_kの間の間隔に少なくとも一部時間的に一致する。特に、第１の計算時刻ｔ’_oを測定間隔の開始する時刻ｔ１と一致するように選び、最後の計算時刻ｔ’_nを測定の終了する時刻ｔ２と一致するように選ぶことができる。図４を参照して説明した方法において、計算ユニットＣＡＬＣ２に含まれる各装置はそれぞれの処理を各計算時刻において実行するものと理解されたい。この実施例において、記憶装置ＳＡＨＱは計算装置ＣＡＬＣ３に第１の計算時刻に計算された無効電力の第１の電力値ＭＱ（ｔ’_o）及び第２の計算時刻に計算された第２の電力値ＭＱ（ｔ’_k）を供給する。第１および第２の電力値のみが形成されるときは、第２の電力値が最後の計算時刻ｔ’_nに電力値ＭＱ（ｔ’_n）として形成される。計算装置ＣＡＬＣ３は公知の方法で少なくとも一般にΔＱ’_kで表される第１の電力差を、下記で表される第２、第１の電力値の差に応じて形成するように構成される。 ΔＱ_k’＝ＭＱ（ｔ’_k）−ＭＱ（ｔ’_o）この第１の電力差は電力加算装置ＳＵＭＱに供給され、電力加算装置は全ての供給された電力差の合計を求めて、それを商形成装置ＤＩＶに与える。同様に、本実施例における記憶装置ＳＡＨＵは計算装置ＣＡＬＣ４に第１の計算時刻に感知された第１の電圧値ＭＵ（ｔ’_o）及び第２の計算時刻に感知された第２の計算値ＵＱ（ｔ’_k）を供給する。第１および第２の電圧値のみが形成されるときは、第２の電圧値が最後の計算時刻ｔ’_nに電力値ＭＵ（ｔ’_n）として形成される。計算装置ＣＡＬＣ４は公知の方法で少なくとも一般にΔＵ’_kで表される第１の電力差を、下記で表される第２、第１の電圧値の差に応じて形成するように構成される。 ΔＵ’_k＝ＭＵ（ｔ’_k）−ＭＵ（ｔ’_o）この第１の電力差は電圧加算装置ＳＵＭＵに供給され、電圧加算装置は全ての供給された電圧差の合計を求めて、それを商形成装置ＤＩＶに与える。商形成装置は図３を参照して上述したのと同様の方法で、第１の電力差と第１の電圧差の商を表す計算値ＭＳＳＣ＝ΔＱ’_k／ΔＵ’_kを形成し出力する。計算間隔内に位置する第３の計算時刻において、第３の電力値と第３の電圧値が形成されるときは、計算装置ＣＡＬＩＣ３は第３と第１の電力値の差に基づいて第２の電力差を形成し、計算装置ＣＡＬＣ４は第３と第１の電圧値の差に基づいて第２の電圧差を形成する。第２の電力差は電力加算装置ＳＵＭＱに供給され、電力加算装置は第２の電力差を第１の電力差に加算して、得られた合計を商形成装置ＤＩＶに与える。同様に、第２の電圧差は電圧加算装置ＳＵＭＵに供給され、電圧加算装置は第２の電圧差を第１の電圧差に加算して、得られた合計を商形成装置ＤＩＶに与える。商形成装置は第１、第２の電力差の合計と第１、第２の電圧差の合計との商を表す計算値ＭＳＳＣ＝Σ（ΔＱ’_k）／Σ（ΔＵ’_k）を形成して、それを連続的に出力する。最後の計算時刻ｔ’_nまでの追加の計算時刻において、電力値及び電圧値が計算され、その計算値から各電力値と第１の電力値との電力差と、各電圧値と第１の電圧値との電圧差が連続的に形成される。上記電力差と電圧差は連続的に関連する加算装置に与えられ、そこで形成される合計が連続的に商形成装置に与えられる。この商形成装置は計算処理の間に、供給される電力差の合計と供給される電圧差との商を表す計算値ＭＳＳＣ＝Σ（ΔＱ’_k）／Σ（ΔＵ’_k）を連続的に形成して出力する。上記加算装置ＳＵＭＱとＳＵＭＵは図示されない手段により各新しい測定周期の前にリセツトされる。初期信号ＭＥＩはインバータの位置する側か、整流器の位置する側の何れかで形成され、後者の場合は初期信号は通信リンクを介してインバータ側に送られる。通信リンクは勿論インバータ側と整流器側との間の短絡電力の測定値ＭＳＳＣを伝送するのにも利用される。初期信号は、使用者により手動で、または例えば所定の時間間隔において、または電力回路網の運転条件の変化についての情報に応じて起動しても良い。本発明は、上記の実施例に限定されるものでなく、本発明の範囲において複数の変更が可能である。前記ブロック図に示される限定装置、計算装置、機能形成装置は、適用可能な部分において、アナログ及び／又はデジタル手段を含む様式に設計しても良く、或いは完全にまたは部分的にハードウエア回路においてアナログ及び／又はデジタル技術による計算として実行しても良く、或いはマイクロプロセッサにおけるプログラムとして実行することもできる。短絡電力の決定に用いられる電力差及び電圧差の何れか１つ、または両者を第１、第２の測定時刻における電力値及び電圧値の差として形成しても良いことは自明である。図４を参照して説明した加算装置ＳＵＭＱ及び電圧加算装置ＳＵＭＵは勿論この方法が第１、第２の計算時刻についてのみ適用される場合は必要でない。図２を参照して説明した指令制御角追加は、好ましくは第１、第２の測定時刻の間の測定間隔の間、その絶対値が直線的に増加するように形成されるものとしたが、勿論、時間と共に他の形態で変化しても良く、測定間隔の両端において、または測定間隔内において始点、終点をもつように形成しても良い。また、ある与えられた電圧においては、短絡電力の測定は電力回路網のインピーダンスの測定と等価であることも理解されるべきである。このようにして得られた短絡電力の測定値ＭＳＳＣは装置の上位の制御に用いることができる。例えば、発生した無効電力の変化ΔＱＦに対応する回路網の交流のスイッチングに起因するフィルタのスイッチング指令において、コンバータは、問題の短絡電力により、制御角追加が指令されるかもしれない。このスイッチング後の制御角追加は制御処理の間に、電圧Ｕ１，Ｕ２の変動を最小限にするためゼロに減少される。例えば、無効電力ΔＱＦの遮断に対応するフィルタの一部の計画された遮断の場合に、インバータの制御角の減少を、連続的に電力差Δ Ｑ（ｔ）＝ＭＱ（ｔ）−ＭＱ（ｔ’_o）を検知しながら上述の方法で開始することができる。この差が値ΔＱＦに等しいときは信号ＭＳＣが停止され、無効電力 ΔＱＦに対応するフィルタ部分が遮断されて、電圧Ｕ１，Ｕ２は最小変動に保たれる。逆に、例えば電力回路網におけるスイッチングによる接続点Ｊ１，Ｊ２における電圧変化は測定値ＭＳＳＣと共に、電圧を元のレベルに回復するためには、それぞれの接続点に接続されているフィルタの発生無効電力をどの程度変化すべきか、についての情報をスイッチング指令を介して与える。

───────────────────────────────────────────────────── 【要約の続き】に従って形成される。

Claims

【特許請求の範囲】 1. 接続点（Ｊ１，Ｊ２）に高電圧直流電流を伝送するためのコンバータ装置（ＰＬ）が接続された交流の電力回路網（Ｎ１，Ｎ２）であって、前記コンバータ装置が前記電力回路網に接続されたコンバータ（ＳＲ１，ＳＲ２）を備え、前記コンバータが制御装置（ＣＥ１，ＣＥ２）により指令される指令制御角（ＡＯ１，ＡＯ２，）に応じた制御角（α１，α２）をもって作動するようになった前記電力回路網の短絡電力を決める方法にして、第１の計算時刻（ｔ’_o）において前記コンバータにより消費される無効電力（Ｑ１，Ｑ２）の第１の電力値（ＭＱ（ｔ’_o））を形成して保存し、前記接続点における前記電力回路網の電圧（Ｕ１，Ｕ２）を検知して、その電圧の第１の電圧値（ＭＵ（ｔ’_o））を形成して保存し、少なくとも１つの第２の計算時刻（ｔ’_k，ｔ’_n）において第２の電力値（ＭＱ（ｔ’_k），ＭＱ（ｔ’_n））を形成して保存し、前記接続点における前記電力回路網の電圧を検知して、その電圧の第２の電圧値（ＭＵ（ｔ’_k），ＭＵ（ｔ’_n））を形成して保存し、ただし、前記第２の計算時刻は第１と最後の計算時刻（ｔ’_n）との間の計算間隔（ｔ’_o−ｔ’_o）内に位置するものとする、及び第１の測定時刻（ｔ１）と第２の測定時刻（ｔ２）との間の測定間隔（ｔ１− ｔ２）の間に、前記コンバータの前記制御角（α１，α２）に制御角追加（Δα １，Δα２）を与え、前記第１、第２の電力値の差に応じて第１の電力差（ΔＱ’_k）を形成し、前記第１、第２の電圧値の差に応じて第１の電圧差（ΔＵ’_k）を形成し、前記電力回路網の短絡電力の測定値（ＭＳＳＣ１，ＭＳＳＣ２）を、前記第１の電力差および第１の電圧差に応じて形成する、ことを特徴とする前記短絡電力を決める方法。 2. 前記計算間隔内の少なくとも第３の計算時刻（ｔ’_k，ｔ’_n）において、第３の電力値（ＭＱ（ｔ’_k），ＭＱ（ｔ’_n））及び第３の電圧値（ＭＵ（ｔ’_k），ＭＵ（ｔ’（ｔ’_n））を形成して保存し、前記第１、第３の電力値の差に応じて第２の電力差（ΔＱ’_k）を形成し、前記第１、第３の電圧値の差に応じて第２の電圧差（ΔＵ’_k）を形成し、前記第１、第２の電力差を加算して電力合計（Σ（ΔＱ’_k））を求め、前記第１、第２の電圧差を加算して電圧合計（Σ（ΔＵ’_k））を求め、前記電力合計および電圧合計に応じて前記電力回路網の短絡電力の測定値を形成する、ことを特徴とする、請求項１に記載の方法。 3. 前記電力回路網の短絡電力の測定値が、前記電力合計と電圧合計との商に応じて形成される、ことを特徴とする請求項２に記載の方法。 4. 前記第１の計算時刻、第１の測定時刻、最後の計算時刻、第２の測定時刻を同一にしたことを特徴とする請求項１乃至３の何れかの項に記載の方法。 5. 前記電力値が、前記コンバータを流れる直流電流（Ｉｄ）、前記コンバータの理想無負荷直流電圧（Ｕdi０）、コンバータのオーバラップ角（ｕ）、及びコンバータの制御角（α）の、それぞれの計算時刻における値に基づいて形成されることを特徴とする請求項１乃至４の何れかの項に記載の方法。 6. 前記コンバータ装置が、交流の第１の電力回路網（Ｎ１）に接続された第１のコンバータ（ＳＲ１）と、交流の第２の電力回路網（Ｎ２）に接続された第２のコンバータ（ＳＲ２）と、を備え、前記コンバータは互いに直流電圧接続（ＰＷ）に接続され、前記第２のコンバータは指令された制御角（ＡＯ２）に従ってインバータとして作動し、前記制御角追加（Δα１，Δα２）が前記第２のコンバータの指令された制御角に、負の指令された制御角追加（ΔＡＯ２）を与えることにより形成されることを特徴とする請求項１乃至５の何れかの項に記載の方法。 7. 前記指令された制御角追加が前記測定間隔の間に時間と共に直線的に増加する絶対値をもつことを特徴とする請求項６に記載の方法。 8. 接続点（Ｊ１，Ｊ２）に高電圧直流電流を伝送するためのコンバータ装置（ＰＬ）が接続された交流の電力回路網（Ｎ１，Ｎ２）であって、前記コンバータ装置が前記電力回路網に接続されたコンバータ（ＳＲ１，ＳＲ２）を備え、前記コンバータが制御装置（ＣＥ１，ＣＥ２）により指令される指令制御角（ＡＯ１，ＡＯ２，）に応じた制御角（α１，α２）をもって作動するようになった前記電力回路網の短絡電力を決める装置にして、第１の測定時刻（ｔ１）と第２の測定時刻（ｔ２）との間の測定間隔（ｔ１− ｔ２）の間に発生する制御信号（ＭＳＣ）に従って、前記コンバータの前記制御角（α１，α２）に追加する制御角追加（Δα１，Δα２）を形成する追加形成装置（ＡＤ）と、前記接続点における前記電力回路網の電圧（Ｕ１，Ｕ２）を検知し、第１の計算時刻（ｔ’_o）において前記電圧の第１の電圧値（ＭＵ（ｔ’_o））を形成し、少なくとも第２の計算時刻（ｔ’_k，ｔ’_n）において前記電圧の第２の電圧値（ＭＵ（ｔ’_k），ＭＵ（ｔ’_n））を形成する測定装置（Ｍ１，Ｍ２）と、第１の計算時刻に前記コンバータにより消費される無効電力（Ｑ１，Ｑ２）の第１の電力値（ＭＱ（ｔ’_o））を形成し、少なくとも第２の計算時刻において第２の電力値（ＭＱ（ｔ’_k），ＭＱ（ｔ’_n））を形成し、前記第２の計算時刻が前記第１の計算時刻と最後の計算時刻（ｔ’_n）との間の計算間隔（t’_o−ｔ ’_n）内に存在し、前記測定間隔が少なくとも部分的に前記計算間隔に一致するようにした電力計算装置（ＣＡＬＣ１）と、前記第１、第２の電圧値、前記第１、第２の電力値を受けて、前記第１、第２の電力値の差に従って第１の電力差（ΔＱ’_k）を、前記第１、第２の電力値の差に従って第１の電圧差（ΔＵ’_k）を、前記第１の電力差と前記第１の電圧差に従って前記電力網の短絡電力の測定値（ＭＳＳＣ１，ＭＳＳＣ２）を、それぞれ形成する計算ユニット（ＣＡＬＣ２）と、を備えることを特徴とする前記短絡電力を決める装置。 9. 前記計算間隔内の少なくとも第３の計算時刻（ｔ’_k，ｔ’_n）において、前記測定装置が第３の電圧値（ＭＵ（ｔ’_k），Ｍｕ（ｔ’_n））を形成し、前記電力計算装置が第３の電力値を形成し、前記計算ユニットが、前記第１、第３の電力値の差に従って第２の電力差（ΔＱ’_k）と、前記第１、第３の電圧値の差に従って第２の電圧差（ΔＵ’_k）と、を形成し、前記第１と第２の電力差を加算して電力合計（Σ（ΔＱ’_k））を求め、前記第１と第２の電圧差を加算して電圧合計（Σ（ΔＵ’_k））を求め、前記電力合計と電圧合計とに従って、前記電力回路網の短絡電力の測定値を形成する、ようにしたことを特徴とする請求項８に記載の装置。 10．前記計算ユニットが前記電力合計と電圧合計との商に応じて前記電力回路網の短絡電力の測定値を形成する、ことを特徴とする請求項９に記載の装置。 11．前記第１の計算時刻、第１の測定時刻、最後の計算時刻、第２の測定時刻を同一にしたことを特徴とする請求項８乃至１０の何れか１つに記載の装置。 12．前記電力計算装置（ＣＡＬＣ１）が、前記コンバータを流れる直流電流（Ｉｄ）、前記コンバータの理想無負荷直流電圧（Ｕdi０）、コンバータのオーバラップ角（ｕ）、及びコンバータの制御角（α）の、それぞれの計算時刻における値に基づいて前記電力値を連続的に計算することを特徴とする請求項８乃至１１の何れかの項に記載の装置。 13．前記コンバータ装置が、交流の第１の電力回路網（Ｎ１）に接続された第１のコンバータ（ＳＲ１）と、交流の第２の電力回路網（Ｎ２）に接続された第２のコンバータ（ＳＲ２）とを備え、前記コンバータは互いに直流線（ＰＷ）に接続され、前記第２のコンバータは指令された制御角（ＡＯ２）に従ってインバータ動作で作動し、前記追加形成装置（ＡＤ）が前記第２のコンバータの指令された制御角（ＡＯ２）に、負の指令された制御角追加（ΔＡＯ２）を加算することにより前記コンバータの制御角（α１、α２）に加える前記制御角追加（Δα １，Δα２）を形成することを特徴とする請求項８乃至１２の何れかの項に記載の装置。 14．前記追加形成装置が、前記制御角にに加えられる前記指令された制御角追加を、その絶対値が測定期間の間に時間と共に直線的に増加するように形成することを特徴とする請求項１３に記載の装置。