JP2002281670A - 電力変換装置 - Google Patents
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- H02J3/1842—Arrangements for adjusting, eliminating or compensating reactive power in networks using shunt compensators with stepless control wherein at least one reactive element is actively controlled by a bridge converter, e.g. active filters
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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
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/20—Active power filtering [APF]
Abstract
(57)【要約】
【課題】 通常の動作時に使用しない装置を付加した
り、通常の動作に過剰な仕様の部品を使用することな
く、直流過電圧により変換器が保護停止することが防止
できる電力変換装置を提供する。 【解決手段】 交流電圧系統５に接続され、有効電流及
び無効電流を個別にフィードバック制御可能な電流制御
回路１１，１２を備えた電力変換装置であって、有効電
流制御回路１１は、検出される有効電流値、または検出
される有効電流値と有効電流指令値との偏差に応じて有
効電流の制御ゲインを変更するように構成する。
り、通常の動作に過剰な仕様の部品を使用することな
く、直流過電圧により変換器が保護停止することが防止
できる電力変換装置を提供する。 【解決手段】 交流電圧系統５に接続され、有効電流及
び無効電流を個別にフィードバック制御可能な電流制御
回路１１，１２を備えた電力変換装置であって、有効電
流制御回路１１は、検出される有効電流値、または検出
される有効電流値と有効電流指令値との偏差に応じて有
効電流の制御ゲインを変更するように構成する。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は電力系統に接続さ
れる無効電力補償装置に用いられる電力変換装置に関す
るものである。
れる無効電力補償装置に用いられる電力変換装置に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】自励式無効電力補償装置では交流系統の
動揺により電力が流入してくると直流電圧が上昇する。
特に系統事故が起きると事故除去の時に事故相の電圧が
瞬時に上昇し、過大な有効電力が流入してくる。従来の
電力変換装置においては、通常、有効電流及び無効電
流、あるいは変換器の直流電圧がフィードバック制御さ
れているので、交流系統からの有効電力の流入は抑制さ
れ、直流コンデンサ電圧の増大が抑制されるが、系統事
故を除去した場合など、交流系統電圧が瞬時に上昇した
場合、従来の制御においては応答が遅く、直流電圧の上
昇を招く結果となっていた。変換器制御の応答を高速に
設定すると有効電力が流入してくる際に電流制御が効果
的に動作して有効電力の流入を抑え、直流コンデンサ電
圧の増大を抑制できる。しかしながら、このように応答
を高速に設定すると、通常は系統の条件や自励式無効電
力補償装置の構成により電流制御に際して発散や振動が
生じ、動作が不安定になってしまう問題があり、応答を
高速に設定するには限界があった。そのため制御の遅れ
により電力が流入し、自励式無効電力補償装置の直流コ
ンデンサ電圧が増大してしまう。変換器のスイッチング
素子保護のため、直流コンデンサ電圧が直流過電圧保護
レベルに達すると、変換器の直流過電圧保護回路が動作
し、変換器が保護停止に至る。変換器が直流過電圧で保
護停止してしまうと直流コンデンサが放電するまで変換
器は運転を停止することになる。このときに急速に直流
コンデンサを放電させることができなければ長い時間変
換器が停止することとなる。図９は、特開平９−９５０
９号公報に示された自励式無効電力補償装置の直流コン
デンサとその充電装置である。図９において、１，４は
自励式変換器、２はダイオードコンバータ、３は交流電
源である。図９に示す無効電力補償装置では、従来、自
励式変換器１の直流コンデンサ初期充電用にダイオード
コンバータ２を用いて充電していたものを、ダイオード
コンバータ２を自励式変換器４に置き換え、直流電圧上
昇時には自励式変換装置を逆変換動作させることにより
直流過電圧を抑制し、変換器が保護停止するのを防止し
ていた。
動揺により電力が流入してくると直流電圧が上昇する。
特に系統事故が起きると事故除去の時に事故相の電圧が
瞬時に上昇し、過大な有効電力が流入してくる。従来の
電力変換装置においては、通常、有効電流及び無効電
流、あるいは変換器の直流電圧がフィードバック制御さ
れているので、交流系統からの有効電力の流入は抑制さ
れ、直流コンデンサ電圧の増大が抑制されるが、系統事
故を除去した場合など、交流系統電圧が瞬時に上昇した
場合、従来の制御においては応答が遅く、直流電圧の上
昇を招く結果となっていた。変換器制御の応答を高速に
設定すると有効電力が流入してくる際に電流制御が効果
的に動作して有効電力の流入を抑え、直流コンデンサ電
圧の増大を抑制できる。しかしながら、このように応答
を高速に設定すると、通常は系統の条件や自励式無効電
力補償装置の構成により電流制御に際して発散や振動が
生じ、動作が不安定になってしまう問題があり、応答を
高速に設定するには限界があった。そのため制御の遅れ
により電力が流入し、自励式無効電力補償装置の直流コ
ンデンサ電圧が増大してしまう。変換器のスイッチング
素子保護のため、直流コンデンサ電圧が直流過電圧保護
レベルに達すると、変換器の直流過電圧保護回路が動作
し、変換器が保護停止に至る。変換器が直流過電圧で保
護停止してしまうと直流コンデンサが放電するまで変換
器は運転を停止することになる。このときに急速に直流
コンデンサを放電させることができなければ長い時間変
換器が停止することとなる。図９は、特開平９−９５０
９号公報に示された自励式無効電力補償装置の直流コン
デンサとその充電装置である。図９において、１，４は
自励式変換器、２はダイオードコンバータ、３は交流電
源である。図９に示す無効電力補償装置では、従来、自
励式変換器１の直流コンデンサ初期充電用にダイオード
コンバータ２を用いて充電していたものを、ダイオード
コンバータ２を自励式変換器４に置き換え、直流電圧上
昇時には自励式変換装置を逆変換動作させることにより
直流過電圧を抑制し、変換器が保護停止するのを防止し
ていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
電力変換装置においては、変換器制御の応答を高速に設
定して、系統の動揺によって大きな有効電力が流入する
ことを抑制することができない場合があり、そのような
場合、直流電圧上昇を抑制し変換器の保護停止を防止す
るために、従来は、上記特開平９−９５０９号公報に示
すような自励式コンバータを接続する方法があった。ま
た、このような方法の他に、直流コンデンサに対して並
列にスイッチと抵抗を接続して直流電圧が上昇したらチ
ョッパ動作を行って直流コンデンサの放電を行う方法
や、直流コンデンサの容量を大きくして電力の流入に対
する電圧変動を小さくする方法もあった。しかしこれら
の方法は、通常の動作をしているときには使用しない装
置を付加したり、あるいは通常の動作では過剰な仕様の
部品を製品に使用することになるためコストが増大して
しまう問題が生じる。
電力変換装置においては、変換器制御の応答を高速に設
定して、系統の動揺によって大きな有効電力が流入する
ことを抑制することができない場合があり、そのような
場合、直流電圧上昇を抑制し変換器の保護停止を防止す
るために、従来は、上記特開平９−９５０９号公報に示
すような自励式コンバータを接続する方法があった。ま
た、このような方法の他に、直流コンデンサに対して並
列にスイッチと抵抗を接続して直流電圧が上昇したらチ
ョッパ動作を行って直流コンデンサの放電を行う方法
や、直流コンデンサの容量を大きくして電力の流入に対
する電圧変動を小さくする方法もあった。しかしこれら
の方法は、通常の動作をしているときには使用しない装
置を付加したり、あるいは通常の動作では過剰な仕様の
部品を製品に使用することになるためコストが増大して
しまう問題が生じる。
【０００４】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、通常の動作時に使用しない装置
を付加したり、通常の動作に過剰な仕様の部品を使用す
ることなく、通常は安定に動作し、系統の動揺により系
統から過大な電力が流入してきた際のみ、制御が通常よ
り高速に動作できるようにして、直流過電圧により変換
器が保護停止することが防止できる電力変換装置を提供
することを目的とする。
ためになされたもので、通常の動作時に使用しない装置
を付加したり、通常の動作に過剰な仕様の部品を使用す
ることなく、通常は安定に動作し、系統の動揺により系
統から過大な電力が流入してきた際のみ、制御が通常よ
り高速に動作できるようにして、直流過電圧により変換
器が保護停止することが防止できる電力変換装置を提供
することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の電力変換装置
は、交流系統に接続され、有効電流及び無効電流を個別
にフィードバック制御可能な電流制御回路を備えた電力
変換装置であって、上記電流制御回路は、検出される有
効電流値、または検出される有効電流値と有効電流指令
値との偏差に応じて有効電流の制御ゲインを変更するよ
うにしたものである。
は、交流系統に接続され、有効電流及び無効電流を個別
にフィードバック制御可能な電流制御回路を備えた電力
変換装置であって、上記電流制御回路は、検出される有
効電流値、または検出される有効電流値と有効電流指令
値との偏差に応じて有効電流の制御ゲインを変更するよ
うにしたものである。
【０００６】また、本発明の電力変換装置は、上記電流
制御回路において、変換器の直流電圧が上昇する方向に
所定値以上の過大な有効電流が流れる場合のみ、有効電
流の制御ゲインを通常値より大きくしたものである。
制御回路において、変換器の直流電圧が上昇する方向に
所定値以上の過大な有効電流が流れる場合のみ、有効電
流の制御ゲインを通常値より大きくしたものである。
【０００７】また、本発明の電力変換装置は、交流系統
に接続され、変換器の直流電圧をフィードバック制御可
能な電圧制御回路を備えた電力変換装置であって、上記
電圧制御回路は、検出される直流電圧値、または検出さ
れる直流電圧値と直流電圧指令値との偏差に応じて直流
電圧の制御ゲインを変更するようにしたものである。
に接続され、変換器の直流電圧をフィードバック制御可
能な電圧制御回路を備えた電力変換装置であって、上記
電圧制御回路は、検出される直流電圧値、または検出さ
れる直流電圧値と直流電圧指令値との偏差に応じて直流
電圧の制御ゲインを変更するようにしたものである。
【０００８】また、本発明の電力変換装置は、上記電流
制御回路において、検出される直流電圧値が所定値以上
のときのみ、直流電圧の制御ゲインを通常値より大きく
したものである。
制御回路において、検出される直流電圧値が所定値以上
のときのみ、直流電圧の制御ゲインを通常値より大きく
したものである。
【０００９】また、本発明の電力変換装置は、交流系統
に接続され、有効電流及び無効電流を個別にフィードバ
ック制御可能な電流制御回路を備えた電力変換装置であ
って、検出される有効電流値、または検出される有効電
流値と有効電流指令値との偏差に応じて、所定の変調率
バイアスを通常の変調率に加え、変換器への電圧パルス
信号を出力するようにしたものである。
に接続され、有効電流及び無効電流を個別にフィードバ
ック制御可能な電流制御回路を備えた電力変換装置であ
って、検出される有効電流値、または検出される有効電
流値と有効電流指令値との偏差に応じて、所定の変調率
バイアスを通常の変調率に加え、変換器への電圧パルス
信号を出力するようにしたものである。
【００１０】また、本発明の電力変換装置は、交流系統
に接続され、変換器の直流電圧をフィードバック制御可
能な電圧制御回路を備えた電力変換装置であって、検出
される直流電圧値、または検出される直流電圧値と直流
電圧指令値との偏差に応じて、所定の変調率バイアスを
通常の変調率に加え、変換器への電圧パルス信号を出力
するようにしたものである。
に接続され、変換器の直流電圧をフィードバック制御可
能な電圧制御回路を備えた電力変換装置であって、検出
される直流電圧値、または検出される直流電圧値と直流
電圧指令値との偏差に応じて、所定の変調率バイアスを
通常の変調率に加え、変換器への電圧パルス信号を出力
するようにしたものである。
【００１１】また、本発明の電力変換装置は、交流系統
に接続され、変換器の直流電圧をフィードバック制御可
能な電圧制御回路と、交流系統での系統事故を検出する
手段を備えた電力変換装置であって、系統事故が継続し
ている間、上記電圧制御回路における直流電圧指令値を
下げるようにしたものである。
に接続され、変換器の直流電圧をフィードバック制御可
能な電圧制御回路と、交流系統での系統事故を検出する
手段を備えた電力変換装置であって、系統事故が継続し
ている間、上記電圧制御回路における直流電圧指令値を
下げるようにしたものである。
【００１２】また、本発明の電力変換装置は、交流系統
に接続され、変換器の直流電圧をフィードバック制御可
能な電圧制御回路と、交流系統での系統事故を検出する
手段を備えた電力変換装置であって、系統事故が継続し
ている間及び系統事故除去後設定した時間は、検出され
る直流電圧値と直流電圧指令値との偏差の絶対値が設定
値以下になったら上記電圧制御回路の積分項を０にする
ようにしたものである。
に接続され、変換器の直流電圧をフィードバック制御可
能な電圧制御回路と、交流系統での系統事故を検出する
手段を備えた電力変換装置であって、系統事故が継続し
ている間及び系統事故除去後設定した時間は、検出され
る直流電圧値と直流電圧指令値との偏差の絶対値が設定
値以下になったら上記電圧制御回路の積分項を０にする
ようにしたものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】実施の形態１．以下、本発明の実
施の形態１を図を用いて説明する。図１は本発明の実施
の形態１による電力変換装置を示す構成図である。図に
おいて、５は交流電圧系統、６は自励式変換器、７は変
換器６の直流コンデンサ、８は変圧器、９は系統５から
変換器６に流入する電流を検出する電流センサ、１０は
電流センサ９が計測した電流を基に有効電流と無効電流
に変換する演算を行う３相２相変換回路、１１は変換さ
れた上記有効電流と有効電流指令値との偏差に応じてゲ
インを変更して有効電流のフィードバック制御を行う有
効電流制御回路、１２は無効電流指令値と３相２相変換
回路１０が演算した無効電流とから無効電流のフィード
バック制御を行う無効電流制御回路、１３は有効電流制
御回路１１と無効電流制御回路１２が出力する２相電圧
信号を３相電圧信号に変換する２相３相変換回路、１４
は２相３相変換回路１３が出力する３相電圧信号から変
調率と位相を演算する変調率・位相演算回路、１５は変
調率・位相演算回路１４で演算した３相交流電圧の変調
率・位相から自励式変換器６のスイッチング素子に与え
るゲートパルス信号を演算するゲートパルス演算回路、
１６はゲートパルス演算回路１５が演算したゲートパル
ス信号を増幅するゲートパルス増幅回路である。
施の形態１を図を用いて説明する。図１は本発明の実施
の形態１による電力変換装置を示す構成図である。図に
おいて、５は交流電圧系統、６は自励式変換器、７は変
換器６の直流コンデンサ、８は変圧器、９は系統５から
変換器６に流入する電流を検出する電流センサ、１０は
電流センサ９が計測した電流を基に有効電流と無効電流
に変換する演算を行う３相２相変換回路、１１は変換さ
れた上記有効電流と有効電流指令値との偏差に応じてゲ
インを変更して有効電流のフィードバック制御を行う有
効電流制御回路、１２は無効電流指令値と３相２相変換
回路１０が演算した無効電流とから無効電流のフィード
バック制御を行う無効電流制御回路、１３は有効電流制
御回路１１と無効電流制御回路１２が出力する２相電圧
信号を３相電圧信号に変換する２相３相変換回路、１４
は２相３相変換回路１３が出力する３相電圧信号から変
調率と位相を演算する変調率・位相演算回路、１５は変
調率・位相演算回路１４で演算した３相交流電圧の変調
率・位相から自励式変換器６のスイッチング素子に与え
るゲートパルス信号を演算するゲートパルス演算回路、
１６はゲートパルス演算回路１５が演算したゲートパル
ス信号を増幅するゲートパルス増幅回路である。
【００１４】次に動作について説明する。図１におい
て、交流電圧系統５より流入してくる電流を電流センサ
９により検出し、検出された電流は、３相２相変換回路
１０で有効電流と無効電流に変換される。変換された有
効電流と無効電流はそれぞれ有効電流制御回路１１及び
無効電流制御回路１２において指令値と比較され、フィ
ードバック制御される。系統事故などにより交流電圧系
統５の電圧が上昇すると、自励式変換器６に大きな有効
電力が流れ込み直流コンデンサ７の電圧が上昇するが、
本実施の形態では、このとき、上記有効電流制御回路１
１のゲインを変更して有効電流を高速にフィードバック
制御する。即ち、系統事故などの事故除去後には大きな
有効電力が流入し、有効電流と有効電流指令値との偏差
は通常より大きくなる。この偏差が直流電圧が上昇する
方向に所定値以上に増大した場合のみ、即ち直流コンデ
ンサ７の電圧(変換器６の直流電圧)が所定値以上に上昇
する方向に有効電流が流れる場合のみ、通常より有効電
流制御回路１１のゲインを高くする。このようにするこ
とにより過大な有効電力の流入を高速で抑制でき、直流
過電圧により自励式変換器６が保護停止することが防止
できる。
て、交流電圧系統５より流入してくる電流を電流センサ
９により検出し、検出された電流は、３相２相変換回路
１０で有効電流と無効電流に変換される。変換された有
効電流と無効電流はそれぞれ有効電流制御回路１１及び
無効電流制御回路１２において指令値と比較され、フィ
ードバック制御される。系統事故などにより交流電圧系
統５の電圧が上昇すると、自励式変換器６に大きな有効
電力が流れ込み直流コンデンサ７の電圧が上昇するが、
本実施の形態では、このとき、上記有効電流制御回路１
１のゲインを変更して有効電流を高速にフィードバック
制御する。即ち、系統事故などの事故除去後には大きな
有効電力が流入し、有効電流と有効電流指令値との偏差
は通常より大きくなる。この偏差が直流電圧が上昇する
方向に所定値以上に増大した場合のみ、即ち直流コンデ
ンサ７の電圧(変換器６の直流電圧)が所定値以上に上昇
する方向に有効電流が流れる場合のみ、通常より有効電
流制御回路１１のゲインを高くする。このようにするこ
とにより過大な有効電力の流入を高速で抑制でき、直流
過電圧により自励式変換器６が保護停止することが防止
できる。
【００１５】図２は変換器６から系統５へ流れる電流を
正とした場合における実施の形態１に係る上記有効電流
制御回路１１を示す構成図である。図において、１１１
は有効電流指令値と有効電流との有効電流偏差を求める
減算器、１１２は上記偏差に応じてゲインＫｐの値を段
階的に変化させるゲイン設定器であり、例えば有効電流
指令値との偏差が５％以上開いたとき、ゲインを元の値
より２０倍大きな値とするよう設定する。１１３は減算
器１１１が出力する偏差にゲイン設定器１１２によって
設定された値を乗ずるゲイン、１１４はゲイン１１３の
出力を積分する積分器、１１５はゲイン１１３からの出
力と積分器１１４からの出力の和を計算する加算器であ
る。
正とした場合における実施の形態１に係る上記有効電流
制御回路１１を示す構成図である。図において、１１１
は有効電流指令値と有効電流との有効電流偏差を求める
減算器、１１２は上記偏差に応じてゲインＫｐの値を段
階的に変化させるゲイン設定器であり、例えば有効電流
指令値との偏差が５％以上開いたとき、ゲインを元の値
より２０倍大きな値とするよう設定する。１１３は減算
器１１１が出力する偏差にゲイン設定器１１２によって
設定された値を乗ずるゲイン、１１４はゲイン１１３の
出力を積分する積分器、１１５はゲイン１１３からの出
力と積分器１１４からの出力の和を計算する加算器であ
る。
【００１６】なお、上記実施の形態において、ゲインを
決定するパラメータを有効電流指令値と検出された有効
電流との偏差により行ったが、検出された有効電流値だ
けをパラメータとして、検出された有効電流値に応じて
有効電流制御のゲインを変更する方式としてもよい。
決定するパラメータを有効電流指令値と検出された有効
電流との偏差により行ったが、検出された有効電流値だ
けをパラメータとして、検出された有効電流値に応じて
有効電流制御のゲインを変更する方式としてもよい。
【００１７】また、上記実施の形態において、ゲインの
変更は偏差に応じて１段階のものを示したが、複数段で
もよく、また連続的に変更しても良い。
変更は偏差に応じて１段階のものを示したが、複数段で
もよく、また連続的に変更しても良い。
【００１８】また図１では電流センサ９は、変圧器８の
系統側の電流を測定しているが、変圧器８の変換器側ま
たは変換器６が出力した電流を直接検出してもよい。ま
た、図１の有効電流指令値及び無効電流指令値は定数を
設定してもよいし、変換器６の電圧制御ループを有する
ものにおいては、その電圧値を基に電流指令値を決定す
る方式としてもよい。
系統側の電流を測定しているが、変圧器８の変換器側ま
たは変換器６が出力した電流を直接検出してもよい。ま
た、図１の有効電流指令値及び無効電流指令値は定数を
設定してもよいし、変換器６の電圧制御ループを有する
ものにおいては、その電圧値を基に電流指令値を決定す
る方式としてもよい。
【００１９】実施の形態２．図３は本発明の実施の形態
２による電力変換装置を示す構成図である。図におい
て、図１と共通する部分は説明を省略する。１７は系統
の交流電圧を検出する交流電圧センサ、１８は交流電圧
センサ１７で計測した交流電圧と交流電圧指令値を基に
交流電圧のフィードバック制御を行う交流電圧制御回
路、１９は直流コンデンサ７の電圧（変換器６の直流電
圧）を検出する直流電圧センサ、２０は直流電圧センサ
１９で測定した直流コンデンサ電圧と直流コンデンサ電
圧指令値との偏差に応じてゲインを変更して直流コンデ
ンサ電圧のフィードバック制御を行う直流電圧制御回
路、２１は交流電圧制御回路１８及び直流電圧制御回路
２０と、系統５から変換器６に流入する電流を検出する
電流センサ９の出力とから電流制御を行う電流制御回路
２１である。
２による電力変換装置を示す構成図である。図におい
て、図１と共通する部分は説明を省略する。１７は系統
の交流電圧を検出する交流電圧センサ、１８は交流電圧
センサ１７で計測した交流電圧と交流電圧指令値を基に
交流電圧のフィードバック制御を行う交流電圧制御回
路、１９は直流コンデンサ７の電圧（変換器６の直流電
圧）を検出する直流電圧センサ、２０は直流電圧センサ
１９で測定した直流コンデンサ電圧と直流コンデンサ電
圧指令値との偏差に応じてゲインを変更して直流コンデ
ンサ電圧のフィードバック制御を行う直流電圧制御回
路、２１は交流電圧制御回路１８及び直流電圧制御回路
２０と、系統５から変換器６に流入する電流を検出する
電流センサ９の出力とから電流制御を行う電流制御回路
２１である。
【００２０】次に動作について説明する。系統事故など
により交流電圧系統５の電圧が動揺すると制御の遅れの
ため自励式変換器６に電流指令値以上の電流が流れる。
そのため直流コンデンサ７の電圧の変動が起こる。特に
事故除去時は交流電圧系統５の電圧の上昇により、自励
式変換器６に過大な有効電力が流れ込み直流コンデンサ
７の電圧が上昇する。そこで、直流電圧センサ１９によ
り直流コンデンサ７の電圧を検出し、直流電圧制御回路
２０において、検出された直流コンデンサ７の電圧値と
直流電圧指令値との偏差を計算し、偏差が正、即ち検出
された直流コンデンサ７の電圧値が直流電圧指令値より
大きく、かつその偏差が所定値以上の大きさになったと
きのみ、直流電圧制御回路２０のゲインを通常より高く
する。これにより、直流コンデンサ電圧の上昇が高速に
抑制でき、直流過電圧により変換器が保護停止すること
を防止できる。
により交流電圧系統５の電圧が動揺すると制御の遅れの
ため自励式変換器６に電流指令値以上の電流が流れる。
そのため直流コンデンサ７の電圧の変動が起こる。特に
事故除去時は交流電圧系統５の電圧の上昇により、自励
式変換器６に過大な有効電力が流れ込み直流コンデンサ
７の電圧が上昇する。そこで、直流電圧センサ１９によ
り直流コンデンサ７の電圧を検出し、直流電圧制御回路
２０において、検出された直流コンデンサ７の電圧値と
直流電圧指令値との偏差を計算し、偏差が正、即ち検出
された直流コンデンサ７の電圧値が直流電圧指令値より
大きく、かつその偏差が所定値以上の大きさになったと
きのみ、直流電圧制御回路２０のゲインを通常より高く
する。これにより、直流コンデンサ電圧の上昇が高速に
抑制でき、直流過電圧により変換器が保護停止すること
を防止できる。
【００２１】図４は実施の形態２に係る上記直流電圧制
御回路２０を示す構成図である。図において、２０１は
直流電圧指令値と検出された直流コンデンサ７の電圧と
の偏差を求める減算器、２０２は上記偏差に応じてゲイ
ンＫｐの値を段階的に変化させるゲイン設定器であり、
例えば直流電圧指令値との偏差が−５％以上開いたと
き、ゲインを元の値より２倍大きな値とするよう設定す
る。２０３はゲイン設定器２０２により設定された値を
減算器２０１から出力される偏差に乗ずるゲイン、２０
４はゲイン２０３の出力を積分する積分器、２０５はゲ
イン２０３からの出力と積分器２０４からの出力の和を
計算する加算器である。
御回路２０を示す構成図である。図において、２０１は
直流電圧指令値と検出された直流コンデンサ７の電圧と
の偏差を求める減算器、２０２は上記偏差に応じてゲイ
ンＫｐの値を段階的に変化させるゲイン設定器であり、
例えば直流電圧指令値との偏差が−５％以上開いたと
き、ゲインを元の値より２倍大きな値とするよう設定す
る。２０３はゲイン設定器２０２により設定された値を
減算器２０１から出力される偏差に乗ずるゲイン、２０
４はゲイン２０３の出力を積分する積分器、２０５はゲ
イン２０３からの出力と積分器２０４からの出力の和を
計算する加算器である。
【００２２】なお、上記実施の形態において、ゲインを
変更するパラメータを直流電圧指令値と検出された直流
コンデンサの電圧値との偏差により行ったが、検出され
た直流コンデンサの電圧値だけをパラメータとして、検
出された直流電圧値に応じて直流電圧値制御のゲインを
変更する方式としてもよい。
変更するパラメータを直流電圧指令値と検出された直流
コンデンサの電圧値との偏差により行ったが、検出され
た直流コンデンサの電圧値だけをパラメータとして、検
出された直流電圧値に応じて直流電圧値制御のゲインを
変更する方式としてもよい。
【００２３】また、上記実施の形態において、ゲインの
変更は偏差に応じて１段階のものを示したが、複数段で
もよく、また連続的に変更しても良い。
変更は偏差に応じて１段階のものを示したが、複数段で
もよく、また連続的に変更しても良い。
【００２４】また、図３では交流電圧センサ１７は、変
圧器８の系統側の電圧を測定しているが、変圧器８の変
換器側を測定するものであっても構わない。また、電流
センサ９は、変圧器８の系統側の電流を測定している
が、変圧器８の変換器側または変換器６が出力した電流
を直接検出してもよい。
圧器８の系統側の電圧を測定しているが、変圧器８の変
換器側を測定するものであっても構わない。また、電流
センサ９は、変圧器８の系統側の電流を測定している
が、変圧器８の変換器側または変換器６が出力した電流
を直接検出してもよい。
【００２５】実施の形態３．図５は本発明の実施の形態
３による電力変換装置を示す構成図である。図におい
て、図１と共通する部分は説明を省略する。２２は有効
電流指令値と３相２相変換回路１０が演算した有効電流
とから有効電流のフィードバック制御を行う有効電流制
御回路、２３は変換された有効電流と有効電流指令値の
偏差を演算する減算器、２４は減算器２３で演算した有
効電流偏差を有効電流偏差設定値と比較する比較器、２
５は比較器２４の出力する値に応じて、変調率に加える
バイアス量を０バイアスまたは所定のバイアス量の間で
切り換える切り換え回路、２６は切り換え回路２５の出
力を変調率・位相演算回路１４が出力する変調率に加算
する加算器である。
３による電力変換装置を示す構成図である。図におい
て、図１と共通する部分は説明を省略する。２２は有効
電流指令値と３相２相変換回路１０が演算した有効電流
とから有効電流のフィードバック制御を行う有効電流制
御回路、２３は変換された有効電流と有効電流指令値の
偏差を演算する減算器、２４は減算器２３で演算した有
効電流偏差を有効電流偏差設定値と比較する比較器、２
５は比較器２４の出力する値に応じて、変調率に加える
バイアス量を０バイアスまたは所定のバイアス量の間で
切り換える切り換え回路、２６は切り換え回路２５の出
力を変調率・位相演算回路１４が出力する変調率に加算
する加算器である。
【００２６】次に動作について説明する。図５におい
て、交流電圧系統５より流入してくる電流を電流センサ
９により検出し、検出された電流は、３相２相変換回路
１０で有効電流と無効電流に変換される。変換された有
効電流と無効電流はそれぞれ有効電流制御回路２２及び
無効電流制御回路１２において指令値と比較され、固定
ゲインにてフィードバック制御される。系統事故などに
より交流電圧系統５の電圧が上昇すると、自励式変換器
６に大きな有効電力が流れ込み直流コンデンサ７の電圧
が上昇するが、本実施の形態では、減算器２３において
変換された有効電流と有効電流指令値との偏差を演算
し、比較器２４において、演算した有効電流偏差を有効
電流偏差設定値と比較する。比較器２４で比較する有効
電流偏差設定値は変換器の直流電圧が所定値以上に上昇
する方向に有効電流偏差が増大したことを検出できる値
に設定し、この有効電流偏差設定値以上に有効電流偏差
が増大した場合、切り換え回路２５で所定の変調率バイ
アス（通常は最大の変調率となるバイアス）が出力され
るように切り換え、加算器２６において、変調率・位相
演算回路１４が出力する変調率に上記変調率バイアスを
加算してゲ−トパルス演算回路１５へ出力し、ゲートパ
ルス演算回路１５にてゲートパルス信号を演算する。変
換器６はゲートパルス増幅回路１６からの信号により、
本来出力される電圧より高い電圧を瞬時に出力すること
によって変換器から交流系統へ電力が流出し、直流コン
デンサ７の直流電圧を瞬時に低下させることができる。
このようにして直流過電圧により変換器６が保護停止す
ることを防止できる。
て、交流電圧系統５より流入してくる電流を電流センサ
９により検出し、検出された電流は、３相２相変換回路
１０で有効電流と無効電流に変換される。変換された有
効電流と無効電流はそれぞれ有効電流制御回路２２及び
無効電流制御回路１２において指令値と比較され、固定
ゲインにてフィードバック制御される。系統事故などに
より交流電圧系統５の電圧が上昇すると、自励式変換器
６に大きな有効電力が流れ込み直流コンデンサ７の電圧
が上昇するが、本実施の形態では、減算器２３において
変換された有効電流と有効電流指令値との偏差を演算
し、比較器２４において、演算した有効電流偏差を有効
電流偏差設定値と比較する。比較器２４で比較する有効
電流偏差設定値は変換器の直流電圧が所定値以上に上昇
する方向に有効電流偏差が増大したことを検出できる値
に設定し、この有効電流偏差設定値以上に有効電流偏差
が増大した場合、切り換え回路２５で所定の変調率バイ
アス（通常は最大の変調率となるバイアス）が出力され
るように切り換え、加算器２６において、変調率・位相
演算回路１４が出力する変調率に上記変調率バイアスを
加算してゲ−トパルス演算回路１５へ出力し、ゲートパ
ルス演算回路１５にてゲートパルス信号を演算する。変
換器６はゲートパルス増幅回路１６からの信号により、
本来出力される電圧より高い電圧を瞬時に出力すること
によって変換器から交流系統へ電力が流出し、直流コン
デンサ７の直流電圧を瞬時に低下させることができる。
このようにして直流過電圧により変換器６が保護停止す
ることを防止できる。
【００２７】なお、上記実施の形態において、変調率に
のせるバイアスの有無を判定するパラメータは有効電流
指令値と有効電流検出値との偏差にしているが、これは
有効電流検出値でもよく、有効電流検出値が所定値より
大きいか否かによって変調率にバイアスをのせるかどう
かを判定してもよい。
のせるバイアスの有無を判定するパラメータは有効電流
指令値と有効電流検出値との偏差にしているが、これは
有効電流検出値でもよく、有効電流検出値が所定値より
大きいか否かによって変調率にバイアスをのせるかどう
かを判定してもよい。
【００２８】また、上記実施の形態において、変調率に
のせるバイアス量は偏差に応じて１段階のものを示した
が、複数段でもよく、また連続的に変化するようにして
も良い。
のせるバイアス量は偏差に応じて１段階のものを示した
が、複数段でもよく、また連続的に変化するようにして
も良い。
【００２９】また、上記実施の形態において、電流セン
サ９は、変圧器８の系統側の電流を測定しているが、変
圧器８の変換器側または変換器６が出力した電流を直接
検出してもよい。
サ９は、変圧器８の系統側の電流を測定しているが、変
圧器８の変換器側または変換器６が出力した電流を直接
検出してもよい。
【００３０】実施の形態４．図６は本発明の実施の形態
４による電力変換装置を示す構成図である。図におい
て、図３、図５と共通する部分は説明を省略する。２７
は直流電圧センサ１９で測定した直流コンデンサ電圧と
直流コンデンサ電圧指令値を基に直流コンデンサ電圧の
フィードバック制御を行う直流電圧制御回路、２８は直
流電圧指令値と直流電圧センサ１９が検出した直流コン
デンサ電圧検出値との偏差を演算する減算器、２９は減
算器２８で演算した直流電圧偏差と直流電圧設定値とを
比較する比較器である。
４による電力変換装置を示す構成図である。図におい
て、図３、図５と共通する部分は説明を省略する。２７
は直流電圧センサ１９で測定した直流コンデンサ電圧と
直流コンデンサ電圧指令値を基に直流コンデンサ電圧の
フィードバック制御を行う直流電圧制御回路、２８は直
流電圧指令値と直流電圧センサ１９が検出した直流コン
デンサ電圧検出値との偏差を演算する減算器、２９は減
算器２８で演算した直流電圧偏差と直流電圧設定値とを
比較する比較器である。
【００３１】次に動作について説明する。系統事故など
により交流電圧系統５の電圧が動揺すると制御の遅れの
ため自励式変換器６に電流指令値以上の電流が流れる。
そのため直流コンデンサ７の電圧の変動が起こる。特に
事故除去時は交流電圧系統５の電圧の上昇により、自励
式変換器６に過大な有効電力が流れ込み直流コンデンサ
７の電圧が上昇するが、本実施の形態では、減算器２８
において、直流電圧センサ１９により検出さた直流コン
デンサ７の電圧値と直流電圧指令値との偏差を計算し、
比較器２９において、演算した直流電圧偏差を直流電圧
偏差設定値と比較する。直流コンデンサ電圧の上昇によ
り直流電圧指令値との偏差が増大し、直流電圧偏差設定
値以上に偏差が増大した場合、切り換え回路２５で所定
の変調率バイアス（通常は最大の変調率となるバイア
ス）が出力されるように切り換え、加算器２６におい
て、変調率・位相演算回路１４が出力する通常の変調率
に上記変調率バイアスを加算してゲ−トパルス演算回路
１５へ出力し、ゲートパルス演算回路１５にてゲートパ
ルス信号を演算する。変換器６はゲートパルス増幅回路
１６からの信号により、本来出力される電圧より高い出
力電圧を変換器６より瞬時に出力することによって、変
換器より電力が流出し、直流コンデンサ７の直流電圧を
瞬時に低下させることができる。このようにして直流過
電圧により変換器６が保護停止することを防止できる。
により交流電圧系統５の電圧が動揺すると制御の遅れの
ため自励式変換器６に電流指令値以上の電流が流れる。
そのため直流コンデンサ７の電圧の変動が起こる。特に
事故除去時は交流電圧系統５の電圧の上昇により、自励
式変換器６に過大な有効電力が流れ込み直流コンデンサ
７の電圧が上昇するが、本実施の形態では、減算器２８
において、直流電圧センサ１９により検出さた直流コン
デンサ７の電圧値と直流電圧指令値との偏差を計算し、
比較器２９において、演算した直流電圧偏差を直流電圧
偏差設定値と比較する。直流コンデンサ電圧の上昇によ
り直流電圧指令値との偏差が増大し、直流電圧偏差設定
値以上に偏差が増大した場合、切り換え回路２５で所定
の変調率バイアス（通常は最大の変調率となるバイア
ス）が出力されるように切り換え、加算器２６におい
て、変調率・位相演算回路１４が出力する通常の変調率
に上記変調率バイアスを加算してゲ−トパルス演算回路
１５へ出力し、ゲートパルス演算回路１５にてゲートパ
ルス信号を演算する。変換器６はゲートパルス増幅回路
１６からの信号により、本来出力される電圧より高い出
力電圧を変換器６より瞬時に出力することによって、変
換器より電力が流出し、直流コンデンサ７の直流電圧を
瞬時に低下させることができる。このようにして直流過
電圧により変換器６が保護停止することを防止できる。
【００３２】なお、上記実施の形態において、変調率に
のせるバイアスの有無を判定するパラメータは直流電圧
指令値と直流コンデンサ電圧検出値との偏差にしている
が、直流コンデンサ電圧の検出値をそのまま使用しても
かまわない。
のせるバイアスの有無を判定するパラメータは直流電圧
指令値と直流コンデンサ電圧検出値との偏差にしている
が、直流コンデンサ電圧の検出値をそのまま使用しても
かまわない。
【００３３】また、上記実施の形態において、変調率に
のせるバイアス量は偏差に応じて１段階のものを示した
が、複数段でもよく、また連続的に変化するようにして
も良い。
のせるバイアス量は偏差に応じて１段階のものを示した
が、複数段でもよく、また連続的に変化するようにして
も良い。
【００３４】また、上記実施の形態において、交流電圧
センサ１７は変圧器８の系統側の電圧を測定するもので
あっても、変圧器８の変換器側を測定するものであって
も構わない。また、電流センサ９は、変圧器８の系統側
の電流を測定しているが、変圧器８の変換器側または変
換器６が出力した電流を直接検出してもよい。
センサ１７は変圧器８の系統側の電圧を測定するもので
あっても、変圧器８の変換器側を測定するものであって
も構わない。また、電流センサ９は、変圧器８の系統側
の電流を測定しているが、変圧器８の変換器側または変
換器６が出力した電流を直接検出してもよい。
【００３５】実施の形態５．図７は本発明の実施の形態
５による電力変換装置を示す構成図である。図におい
て、図２と共通する部分は説明を省略する。３０は交流
系統事故検出手段、３１は交流系統事故検出手段３０の
出力に応じて定格の直流電圧指令値と事故時の直流電圧
指令値の切り換えを行う切り換え回路である。３２は直
流電圧制御回路であり、その制御方式は、例えば一般的
な固定ゲインによる制御でも、実施の形態２と同様の可
変ゲインを用いた制御であってもよい。
５による電力変換装置を示す構成図である。図におい
て、図２と共通する部分は説明を省略する。３０は交流
系統事故検出手段、３１は交流系統事故検出手段３０の
出力に応じて定格の直流電圧指令値と事故時の直流電圧
指令値の切り換えを行う切り換え回路である。３２は直
流電圧制御回路であり、その制御方式は、例えば一般的
な固定ゲインによる制御でも、実施の形態２と同様の可
変ゲインを用いた制御であってもよい。
【００３６】次に動作について説明する。系統事故検出
手段３０が系統事故を検出すると、系統事故が継続して
いる間、切り換え回路３１により直流電圧指令値を定格
より低く設定した値に下げる。これにより直流コンデン
サ電圧を低下させ、このことにより直流過電圧レベルに
対して余裕が増すため、直流過電圧により変換器が保護
停止することを防止できる。
手段３０が系統事故を検出すると、系統事故が継続して
いる間、切り換え回路３１により直流電圧指令値を定格
より低く設定した値に下げる。これにより直流コンデン
サ電圧を低下させ、このことにより直流過電圧レベルに
対して余裕が増すため、直流過電圧により変換器が保護
停止することを防止できる。
【００３７】なお、交流電圧センサ１７は変圧器８の系
統側の電圧を測定するものであっても、変圧器８の変換
器側を測定するものであっても構わない。
統側の電圧を測定するものであっても、変圧器８の変換
器側を測定するものであっても構わない。
【００３８】また、電流センサ９は、変圧器８の系統側
の電流を測定しているが、変圧器８の変換器側または変
換器６が出力した電流を直接検出してもよい。
の電流を測定しているが、変圧器８の変換器側または変
換器６が出力した電流を直接検出してもよい。
【００３９】実施の形態６．図８は本発明の実施の形態
６による電力変換装置の主要部を示す構成図であり、電
力変換装置の直流電圧制御回路を示す構成図である。図
において、３３は直流電圧指令値と直流コンデンサ電圧
の検出値との偏差をとる減算器、３４は減算器３３の出
力にゲインを乗ずる比例ゲイン、３６は比例ゲイン３４
の出力を積分する機能と、後述の論理積３５の出力に応
じて出力を０にリセットする機能とを備えた積分器、３
７は比例ゲイン３４の出力と積分器３６の出力との和を
計算する加算器、３８は減算器３３の出力の絶対値を取
る絶対値変換手段、３９は絶対値変換手段３８の出力と
直流電圧誤差設定値との比較を行う比較器、３０は交流
電圧系統事故を検出する事故検出手段、４０は交流電圧
系統事故除去を検出する事故除去検出手段、４２は事故
除去検出手段４０が事故除去を検出したら設定された時
間、事故除去の信号を維持するタイマー、３５は事故検
出装置３０とタイマー４１の出力の論理和４２と、比較
器３９の出力との論理積である。
６による電力変換装置の主要部を示す構成図であり、電
力変換装置の直流電圧制御回路を示す構成図である。図
において、３３は直流電圧指令値と直流コンデンサ電圧
の検出値との偏差をとる減算器、３４は減算器３３の出
力にゲインを乗ずる比例ゲイン、３６は比例ゲイン３４
の出力を積分する機能と、後述の論理積３５の出力に応
じて出力を０にリセットする機能とを備えた積分器、３
７は比例ゲイン３４の出力と積分器３６の出力との和を
計算する加算器、３８は減算器３３の出力の絶対値を取
る絶対値変換手段、３９は絶対値変換手段３８の出力と
直流電圧誤差設定値との比較を行う比較器、３０は交流
電圧系統事故を検出する事故検出手段、４０は交流電圧
系統事故除去を検出する事故除去検出手段、４２は事故
除去検出手段４０が事故除去を検出したら設定された時
間、事故除去の信号を維持するタイマー、３５は事故検
出装置３０とタイマー４１の出力の論理和４２と、比較
器３９の出力との論理積である。
【００４０】次に動作について説明する。系統事故検出
手段３０が系統事故を検出すると系統事故検出手段３０
から系統事故が持続している間、事故検出信号を出力し
続ける。この事故検出信号が出力されている間に直流電
圧指令値と直流コンデンサ電圧検出値との偏差を減算器
３３により演算し、絶対値変換手段３８により絶対値に
変換し、この値が設定値より小さい場合、直流電圧制御
の積分項をリセットして０にする。また、事故除去検出
手段４０が事故除去を検出した後も、タイマー４１で設
定された時間は直流電圧指令値と直流電圧検出値との偏
差の絶対値が設定された値より小さくなると、直流電圧
制御の積分項をリセットして０にする。このことにより
系統事故により直流コンデンサ電圧が動揺して直流電圧
制御の積分項に値が残り、直流電圧制御が振動して直流
過電圧レベルに達して、変換器が保護停止することを防
止できる。なお、比例ゲイン３４は固定ゲインでも、実
施の形態２に用いた偏差によって値を変更する可変ゲイ
ンでもかまわない。
手段３０が系統事故を検出すると系統事故検出手段３０
から系統事故が持続している間、事故検出信号を出力し
続ける。この事故検出信号が出力されている間に直流電
圧指令値と直流コンデンサ電圧検出値との偏差を減算器
３３により演算し、絶対値変換手段３８により絶対値に
変換し、この値が設定値より小さい場合、直流電圧制御
の積分項をリセットして０にする。また、事故除去検出
手段４０が事故除去を検出した後も、タイマー４１で設
定された時間は直流電圧指令値と直流電圧検出値との偏
差の絶対値が設定された値より小さくなると、直流電圧
制御の積分項をリセットして０にする。このことにより
系統事故により直流コンデンサ電圧が動揺して直流電圧
制御の積分項に値が残り、直流電圧制御が振動して直流
過電圧レベルに達して、変換器が保護停止することを防
止できる。なお、比例ゲイン３４は固定ゲインでも、実
施の形態２に用いた偏差によって値を変更する可変ゲイ
ンでもかまわない。
【００４１】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、交流
系統に接続され、有効電流及び無効電流を個別にフィー
ドバック制御可能な電流制御回路を備えた電力変換装置
であって、上記電流制御回路は、検出される有効電流
値、または検出される有効電流値と有効電流指令値との
偏差に応じて有効電流の制御ゲインを変更するようにし
たので、系統の動揺により系統から過大な電力が流入し
てきた際に制御が通常より高速に動作するため直流過電
圧により変換器が保護停止することを防止できる。
系統に接続され、有効電流及び無効電流を個別にフィー
ドバック制御可能な電流制御回路を備えた電力変換装置
であって、上記電流制御回路は、検出される有効電流
値、または検出される有効電流値と有効電流指令値との
偏差に応じて有効電流の制御ゲインを変更するようにし
たので、系統の動揺により系統から過大な電力が流入し
てきた際に制御が通常より高速に動作するため直流過電
圧により変換器が保護停止することを防止できる。
【００４２】また、この発明によれば、上記電流制御回
路において、変換器の直流電圧が上昇する方向に所定値
以上の過大な有効電流が流れる場合のみ、有効電流の制
御ゲインを通常値より大きくしたので、通常の動作時に
使用しない装置を付加したり、通常の動作に過剰な仕様
の部品を使用することなく、直流過電圧により変換器が
保護停止することを防止できる。
路において、変換器の直流電圧が上昇する方向に所定値
以上の過大な有効電流が流れる場合のみ、有効電流の制
御ゲインを通常値より大きくしたので、通常の動作時に
使用しない装置を付加したり、通常の動作に過剰な仕様
の部品を使用することなく、直流過電圧により変換器が
保護停止することを防止できる。
【００４３】また、この発明によれば、交流系統に接続
され、変換器の直流電圧をフィードバック制御可能な電
圧制御回路を備えた電力変換装置であって、上記電圧制
御回路は、検出される直流電圧値、または検出される直
流電圧値と直流電圧指令値との偏差に応じて直流電圧の
制御ゲインを変更するようにしたので、系統の動揺によ
り系統から過大な電力が流入してきた際に制御が通常よ
り高速に動作するため直流過電圧により変換器が保護停
止することを防止できる。
され、変換器の直流電圧をフィードバック制御可能な電
圧制御回路を備えた電力変換装置であって、上記電圧制
御回路は、検出される直流電圧値、または検出される直
流電圧値と直流電圧指令値との偏差に応じて直流電圧の
制御ゲインを変更するようにしたので、系統の動揺によ
り系統から過大な電力が流入してきた際に制御が通常よ
り高速に動作するため直流過電圧により変換器が保護停
止することを防止できる。
【００４４】また、この発明によれば、上記電流制御回
路において、検出される直流電圧値が所定値以上のとき
のみ、直流電圧の制御ゲインを通常値より大きくしたの
で、通常の動作時に使用しない装置を付加したり、通常
の動作に過剰な仕様の部品を使用することなく、直流過
電圧により変換器が保護停止することを防止できる。
路において、検出される直流電圧値が所定値以上のとき
のみ、直流電圧の制御ゲインを通常値より大きくしたの
で、通常の動作時に使用しない装置を付加したり、通常
の動作に過剰な仕様の部品を使用することなく、直流過
電圧により変換器が保護停止することを防止できる。
【００４５】また、この発明によれば、交流系統に接続
され、有効電流及び無効電流を個別にフィードバック制
御可能な電流制御回路を備えた電力変換装置であって、
検出される有効電流値、または検出される有効電流値と
有効電流指令値との偏差に応じて、所定の変調率バイア
スを通常の変調率に加え、変換器への電圧パルス信号を
出力するようにしたので、変換器より電力を流出させて
直流電圧を減少させ、直流過電圧により変換器が保護停
止することを防止できる。
され、有効電流及び無効電流を個別にフィードバック制
御可能な電流制御回路を備えた電力変換装置であって、
検出される有効電流値、または検出される有効電流値と
有効電流指令値との偏差に応じて、所定の変調率バイア
スを通常の変調率に加え、変換器への電圧パルス信号を
出力するようにしたので、変換器より電力を流出させて
直流電圧を減少させ、直流過電圧により変換器が保護停
止することを防止できる。
【００４６】また、この発明によれば、交流系統に接続
され、変換器の直流電圧をフィードバック制御可能な電
圧制御回路を備えた電力変換装置であって、検出される
直流電圧値、または検出される直流電圧値と直流電圧指
令値との偏差に応じて、所定の変調率バイアスを通常の
変調率に加え、変換器への電圧パルス信号を出力するよ
うにしたので、変換器より電力を流出させて直流電圧を
減少させ、直流過電圧により変換器が保護停止すること
を防止できる。
され、変換器の直流電圧をフィードバック制御可能な電
圧制御回路を備えた電力変換装置であって、検出される
直流電圧値、または検出される直流電圧値と直流電圧指
令値との偏差に応じて、所定の変調率バイアスを通常の
変調率に加え、変換器への電圧パルス信号を出力するよ
うにしたので、変換器より電力を流出させて直流電圧を
減少させ、直流過電圧により変換器が保護停止すること
を防止できる。
【００４７】また、この発明によれば、交流系統に接続
され、変換器の直流電圧をフィードバック制御可能な電
圧制御回路と、交流系統での系統事故を検出する手段を
備えた電力変換装置であって、系統事故が継続している
間、上記電圧制御回路における直流電圧指令値を下げる
ようにしたので、系統から変換器に過大な電力が流入し
てきた場合にも直流過電圧保護レベルには至らず、直流
過電圧により変換器が保護停止することを防止できる。
され、変換器の直流電圧をフィードバック制御可能な電
圧制御回路と、交流系統での系統事故を検出する手段を
備えた電力変換装置であって、系統事故が継続している
間、上記電圧制御回路における直流電圧指令値を下げる
ようにしたので、系統から変換器に過大な電力が流入し
てきた場合にも直流過電圧保護レベルには至らず、直流
過電圧により変換器が保護停止することを防止できる。
【００４８】また、この発明によれば、交流系統に接続
され、変換器の直流電圧をフィードバック制御可能な電
圧制御回路と、交流系統での系統事故を検出する手段を
備えた電力変換装置であって、系統事故が継続している
間及び系統事故除去後設定した時間は、検出される直流
電圧値と直流電圧指令値との偏差の絶対値が設定値以下
になったら上記電圧制御回路の積分項を０にするように
したので、系統の動揺により直流電圧が変動して直流電
圧制御が振動した場合に直流過電圧により変換器が保護
停止することを防止できる。
され、変換器の直流電圧をフィードバック制御可能な電
圧制御回路と、交流系統での系統事故を検出する手段を
備えた電力変換装置であって、系統事故が継続している
間及び系統事故除去後設定した時間は、検出される直流
電圧値と直流電圧指令値との偏差の絶対値が設定値以下
になったら上記電圧制御回路の積分項を０にするように
したので、系統の動揺により直流電圧が変動して直流電
圧制御が振動した場合に直流過電圧により変換器が保護
停止することを防止できる。
【図１】 本発明の実施の形態１による電力変換装置を
示す構成図である。
示す構成図である。
【図２】 本発明の実施の形態１に係る有効電流制御回
路を示す構成図である。
路を示す構成図である。
【図３】 本発明の実施の形態２による電力変換装置を
示す構成図である。
示す構成図である。
【図４】 本発明の実施の形態２に係る直流電圧制御回
路を示す構成図である。
路を示す構成図である。
【図５】 本発明の実施の形態３による電力変換装置を
示す構成図である。
示す構成図である。
【図６】 本発明の実施の形態４による電力変換装置を
示す構成図である。
示す構成図である。
【図７】 本発明の実施の形態５による電力変換装置を
示す構成図である。
示す構成図である。
【図８】 本発明の実施の形態６に係る直流電圧制御回
路を示す構成図である。
路を示す構成図である。
【図９】 従来の電力変換装置を示す回路構成図であ
る。
る。
１，４，６ 自励式変換器、２ ダイオードコンバー
タ、３ 交流電源、５交流電圧系統、７ 直流コンデン
サ、８ 変圧器、９ 電流センサ、１０ ３相２相変換
回路、１１，２２ 有効電流制御回路、１２ 無効電流
制御回路、１３２相３相変換回路、１４ 変調率・位相
演算回路、１５ ゲートパルス演算回路、１６ ゲート
パルス増幅回路、１７ 交流電圧センサ、１８ 交流電
圧制御回路、１９ 直流電圧センサ、２０，２７，３２
直流電圧制御回路、２１ 電流制御回路、２３，２
８，３３，１１１，２０１ 減算器、２４，２９，３９
比較器、２５，３１ 切り換え回路、２６，３７，１１
５，２０５ 加算器、３０ 交流系統事故検出手段、３
４ 比例ゲイン、３５ 論理積、３６，１１４，２０４
積分器、３８ 絶対値変換手段、４０ 事故除去検出
手段、４１ タイマー、４２ 論理和、１１２，２０２
ゲイン設定器、１１３，２０３ ゲイン。
タ、３ 交流電源、５交流電圧系統、７ 直流コンデン
サ、８ 変圧器、９ 電流センサ、１０ ３相２相変換
回路、１１，２２ 有効電流制御回路、１２ 無効電流
制御回路、１３２相３相変換回路、１４ 変調率・位相
演算回路、１５ ゲートパルス演算回路、１６ ゲート
パルス増幅回路、１７ 交流電圧センサ、１８ 交流電
圧制御回路、１９ 直流電圧センサ、２０，２７，３２
直流電圧制御回路、２１ 電流制御回路、２３，２
８，３３，１１１，２０１ 減算器、２４，２９，３９
比較器、２５，３１ 切り換え回路、２６，３７，１１
５，２０５ 加算器、３０ 交流系統事故検出手段、３
４ 比例ゲイン、３５ 論理積、３６，１１４，２０４
積分器、３８ 絶対値変換手段、４０ 事故除去検出
手段、４１ タイマー、４２ 論理和、１１２，２０２
ゲイン設定器、１１３，２０３ ゲイン。
フロントページの続き Ｆターム(参考） 5G066 FA01 FB13 FC11 HA19 HA30 HB05 5H007 AA04 AA05 AA07 AA08 CA05 CB03 CB05 CC23 CC32 DA05 DA06 DB02 DC02 DC05 EA02 FA01 FA03 FA13 GA08 5H420 BB12 BB13 BB15 BB16 CC02 CC05 DD02 DD04 EA04 EA39 EA40 EA45 EA47 EB09 EB16 EB39 EB40 FF03 FF04 FF06 FF07 FF22 FF25
Claims (8)
- 【請求項１】 交流系統に接続され、有効電流及び無効
電流を個別にフィードバック制御可能な電流制御回路を
備えた電力変換装置であって、上記電流制御回路は、検
出される有効電流値、または検出される有効電流値と有
効電流指令値との偏差に応じて有効電流の制御ゲインを
変更するようにしたことを特徴とする電力変換装置。 - 【請求項２】 電流制御回路は、変換器の直流電圧が上
昇する方向に所定値以上の過大な有効電流が流れる場合
のみ、有効電流の制御ゲインを通常値より大きくしたこ
とを特徴とする請求項１記載の電力変換装置。 - 【請求項３】 交流系統に接続され、変換器の直流電圧
をフィードバック制御可能な電圧制御回路を備えた電力
変換装置であって、上記電圧制御回路は、検出される直
流電圧値、または検出される直流電圧値と直流電圧指令
値との偏差に応じて直流電圧の制御ゲインを変更するよ
うにしたことを特徴とする電力変換装置。 - 【請求項４】 電圧制御回路は、検出される直流電圧値
が所定値以上のときのみ、直流電圧の制御ゲインを通常
値より大きくしたことを特徴とする請求項３記載の電力
変換装置。 - 【請求項５】 交流系統に接続され、有効電流及び無効
電流を個別にフィードバック制御可能な電流制御回路を
備えた電力変換装置であって、検出される有効電流値、
または検出される有効電流値と有効電流指令値との偏差
に応じて、所定の変調率バイアスを通常の変調率に加
え、変換器への電圧パルス信号を出力するようにしたこ
とを特徴とする電力変換装置。 - 【請求項６】 交流系統に接続され、変換器の直流電圧
をフィードバック制御可能な電圧制御回路を備えた電力
変換装置であって、検出される直流電圧値、または検出
される直流電圧値と直流電圧指令値との偏差に応じて、
所定の変調率バイアスを通常の変調率に加え、変換器へ
の電圧パルス信号を出力するようにしたことを特徴とす
る電力変換装置。 - 【請求項７】 交流系統に接続され、変換器の直流電圧
をフィードバック制御可能な電圧制御回路と、交流系統
での系統事故を検出する手段を備えた電力変換装置であ
って、系統事故が継続している間、上記電圧制御回路に
おける直流電圧指令値を下げるようにしたことを特徴と
する電力変換装置。 - 【請求項８】 交流系統に接続され、変換器の直流電圧
をフィードバック制御可能な電圧制御回路と、交流系統
での系統事故を検出する手段を備えた電力変換装置であ
って、系統事故が継続している間及び系統事故除去後設
定した時間は、検出される直流電圧値と直流電圧指令値
との偏差の絶対値が設定値以下になったら上記電圧制御
回路の積分項を０にするようにしたことを特徴とする電
力変換装置。
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|---|---|---|---|
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| WO2018168946A1 (ja) * | 2017-03-17 | 2018-09-20 | 株式会社 東芝 | 電圧補償装置 |
| WO2018173144A1 (ja) * | 2017-03-22 | 2018-09-27 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | 電力変換装置 |
| JP2020058191A (ja) * | 2018-10-04 | 2020-04-09 | 富士電機株式会社 | 無効電力補償装置及びその制御回路 |
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-
2001
- 2001-03-19 JP JP2001077814A patent/JP4284879B2/ja not_active Expired - Fee Related
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