JP2007097246A - Controller for self-excited transformer - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電力系統において、直流送電/直流連系システム、電力供給システム、あるいは、静止型無効電力補償装置に用いられる電圧型自励式変換器の制御装置に関する。 The present invention relates to a control device for a voltage-type self-excited converter used in a DC power transmission / DC interconnection system, a power supply system, or a static reactive power compensator in a power system.
異なる電力系統間で電力を融通する場合、各交流系統に電圧型自励式変換器を設置し、これらの変換器の直流端子間を相互に接続する直流送電/直流連系システムが用いられる。また、電池等の直流電源から交流系統へ電力を供給する場合や静止型無効電力補償装置にも、電圧型自励式変換器が使用される。 When power is interchanged between different power systems, a DC power transmission / DC interconnection system is used in which voltage-type self-excited converters are installed in each AC system and the DC terminals of these converters are connected to each other. A voltage-type self-excited converter is also used for supplying electric power from a DC power source such as a battery to an AC system or for a static reactive power compensator.
電力用の自励式変換器システムでは、スイッチング損失と高調波を減らすため、複数の変換器及び変圧器を接続した多段システムを採用する場合が多い。また高電圧化により損失を低減するため、直流回路側を直列接続する場合がある(例えば、特許文献1参照。)。 図21は直流側で直列接続された多段自励式変換器システムの構成とこれを制御する制御部のブロック図である。同図において、複数の自励式変換器1、1’の直流側は直列接続され、直流キャパシタ2、2’が直列接続された両端が直流線路や直流電源等に接続される。交流側は系統側巻線が直列接続された複数の変圧器3、3’を介して交流母線4に接続されている。図21では分かりやすくするために2段システムとしたが、4段、6段、あるいは8段などのシステムが採用される。
In a self-excited converter system for electric power, a multi-stage system in which a plurality of converters and transformers are connected is often employed in order to reduce switching loss and harmonics. In order to reduce loss by increasing the voltage, the DC circuit side may be connected in series (for example, see Patent Document 1). FIG. 21 is a block diagram of a configuration of a multistage self-excited converter system connected in series on the DC side and a control unit for controlling the same. In the figure, the DC sides of a plurality of self-
ここで、システム全体の直流電圧すなわち端子PN間の電圧は、一定に保たれるように変換器の有効電力によって制御される。例えば、直流送電システムや直流連系システムなど直流回路を介して2端子以上の変換器システムが接続される場合には、いずれか1つの端子で直流電圧制御が行われ、残りの端子では有効電力制御が行われる。静止型無効電力補償装置の場合には常時直流電圧制御が行われ、適切な有効電力で直流キャパシタを充放電することにより電圧を定格値に維持する。直流電源システムの場合には直流電源が接続されていて端子PN間の電圧は一定である。図21では直流電圧制御を行う自励式変換器端子として用いられる変換器システムの構成を示している。 Here, the DC voltage of the entire system, that is, the voltage between the terminals PN is controlled by the active power of the converter so as to be kept constant. For example, when a converter system having two or more terminals is connected via a DC circuit, such as a DC power transmission system or a DC interconnection system, DC voltage control is performed at one of the terminals, and active power is applied to the remaining terminals. Control is performed. In the case of a static reactive power compensator, DC voltage control is always performed, and the voltage is maintained at the rated value by charging and discharging the DC capacitor with appropriate active power. In the case of a DC power supply system, a DC power supply is connected and the voltage between the terminals PN is constant. FIG. 21 shows a configuration of a converter system used as a self-excited converter terminal that performs DC voltage control.
図21では直流電圧検出回路5により端子PN間の直流電圧Edが検出されて指令値Edrefとつきあわされ、その差分が直流電圧制御回路6に入力される。一方、交流電圧検出回路7により検出された交流電圧Vacと交流電流検出回路8により検出された交流電流Iacから無効電力検出器9により無効電力Qが演算され、無効電力の指令値Qrefとつきあわされ、その差分が無効電力制御回路10に入力される。直流電圧制御回路6及び無効電力制御回路10はそれぞれ比例積分回路等で構成されており、指令値と検出値の差分がゼロに近づくような制御信号Idref、Iqrefを出力する。Idrefは有効電力成分の電流指令値、Iqrefは無効電力成分の電流指令値として交流電流制御回路11に加えられる。
In FIG. 21, the DC voltage Ed between the terminals PN is detected by the DC
自励式変換器では交流出力側において有効電力と無効電力を独立に制御することが可能で、その手段として一般的に直交軸(dq軸)電流制御が行われる。図21に示すように、位相検出回路12により検出された交流電圧位相θと電流検出回路8により得られた変換器の交流出力電流が直交軸変換回路19に加えられ、三相出力電流Ir、Is、Itが下記の(1),(2)式により有効電力成分Idと無効電力成分Iqの直交軸量に変換される。
Iα=(2×Ir−Is−It)/3、Iβ=(Is−It)/√3…(1)
Id=1α×cosθ+Iβ×sinθ、Iq=Iα×sinθ−Iβ×cosθ
…(2)
In the self-excited converter, active power and reactive power can be controlled independently on the AC output side, and orthogonal axis (dq axis) current control is generally performed as the means. As shown in FIG. 21, the AC voltage phase θ detected by the
Iα = (2 × Ir−Is−It) / 3, Iβ = (Is−It) / √3 (1)
Id = 1α × cos θ + Iβ × sin θ, Iq = Iα × sin θ−Iβ × cos θ
... (2)
IdとIqは交流電流制御回路11に入力され、それぞれが上記の直流電圧制御回路6及び無効電力制御回路10から与えられた指令値Idref、Iqrefに追従するような交流出力電圧信号Vdc、Vqcが出力され、これらの信号に基づいて各自励式変換器1、1’ごとにパルス発生回路14、14’によりスイッチングパルスが与えられる。Vdcは系統電圧と同位相成分、Vqcは直交位相成分である。
Id and Iq are input to the AC
図22は図21に示す従来の制御装置におけるパルス発生回路14、14’の詳細な構成を示すブロック図であり、自励式変換器の一般的な制御で使われるパルス幅変調(PWM)を行なう場合の回路である。交流電流制御回路11から与えられた交流出力電圧信号Vdc、Vqcはそれぞれゲイン回路15、15’により変換係数Kcm倍され、その出力Cmd、CmqはPWM正弦波信号のdq軸成分の波高値となる。Kcmは交流定格電圧と直流電圧の比率から、次式によって演算される。
Kcm=K×Vbase/Ed …(3)
ここで、KはPWMのパルス数で決まる一定の係数、Vbaseは変圧器2次側電圧定格、Edは直流電圧の定格値又は検出値である。Cmd、Cmqと系統電圧位相θから次式により、正弦波発生回路16、16’でPWM制御で使用する三相の正弦波信号を発生する。
Cmr=Cm×cos(θ+δ)
Cms=Cm×cos(θ+δ−120°)
Cmt=Cm×cos(θ+δ+120°)
Cm=√(Cmd2+Cmq2)
δ=tan−1(Cmq/Cmd)) …(4)
FIG. 22 is a block diagram showing a detailed configuration of the
Kcm = K × Vbase / Ed (3)
Here, K is a constant coefficient determined by the number of PWM pulses, Vbase is a transformer secondary voltage rating, and Ed is a DC voltage rating or detection value. From the Cmd, Cmq and the system voltage phase θ, a sine
Cmr = Cm × cos (θ + δ)
Cms = Cm × cos (θ + δ−120 °)
Cmt = Cm × cos (θ + δ + 120 °)
Cm = √ (Cmd2 + Cmq2)
δ = tan −1 (Cmq / Cmd)) (4)
すなわち、Vdc、Vqcの絶対値が大きいほどPWM正弦波信号の波高値が大きくなり、結果として変換器出力電圧が大きな値となる。またVdcに対するVqcが大きいほど、系統電圧に対する変換器出力電圧の位相差が大きくなる。 That is, as the absolute values of Vdc and Vqc are increased, the peak value of the PWM sine wave signal is increased, and as a result, the converter output voltage is increased. Further, the larger the Vqc with respect to Vdc, the larger the phase difference of the converter output voltage with respect to the system voltage.
一方、系統電圧位相θに対して、各変換器ごとに異なる値の位相角φ、φ’を加算した値を使って搬送波発生回路17、17’でPWM搬送波信号を発生し、大小比較回路18、18’において正弦波発生回路16、16’の出力である各相ごとの正弦波信号と突合せを行い、その大小関係によって変換器の各アームに与えるパルス信号を発生する。この結果、変換器1、1’の交流側に矩形波電圧が発生し、PWM正弦波信号の波高値が大きいほどこの矩形波の基本波成分が大きくなり、また直流電圧の大きさにも比例する。上記(3)式で示した変換係数はこれらの関係を正確に反映させるためのものである。
On the other hand, a PWM carrier wave signal is generated by carrier
以上の結果、変換器はPN間直流電圧Edを指令値Edrefに保つような有効電力、指令値Qrefと等しい無効電力を出力するように、出力電圧の波高値と系統電圧に対する位相差を制御しながら運転する。
図21に示した従来のシステムでは、端子PN間の直流電圧を指令値に保つような運転が行なわれるが、その際、各変換器ごとの直流電圧、すなわち、PZ間電圧、ZN間電圧が必ずしも等しい値とはならず、極端な場合には一方が負の値、他方が定格の2倍以上の値といったアンバランスが生じ、正常な運転が行なえなくなる。これを防止するために、例えば、各変換器の直流電圧を検出し、それぞれに対して直流電圧制御を行う方法が考えられるが、その場合には変換器ごとに交流電流制御回路も必要となり、制御装置のコストが高くなるという問題がある。また交流電流制御を個別に行うためには変圧器3の1次側は図21のような直列接続はできず、重列にする必要があって主回路を含めてシステム全体の構成を変更する必要がでてくる。
In the conventional system shown in FIG. 21, operation is performed such that the DC voltage between terminals PN is maintained at a command value. At this time, the DC voltage for each converter, that is, the voltage between PZ and the voltage between ZN is The values are not necessarily equal, and in an extreme case, an imbalance occurs in which one is a negative value and the other is a value more than twice the rating, and normal operation cannot be performed. In order to prevent this, for example, a method of detecting the DC voltage of each converter and performing DC voltage control on each of them can be considered, but in that case, an AC current control circuit is also required for each converter, There exists a problem that the cost of a control apparatus becomes high. Further, in order to perform the AC current control individually, the primary side of the
変圧器3の1次側が直列接続されたシステムで各変換器ごとの直流電圧を制御するためには、出力電圧を調整することにより各変換器個別に有効電力の増減を行なって直流キャパシタ2、2’の充放電を行なう必要がある。この動作原理を図23のベクトル図で説明する。系統電圧をVs、変換器出力電圧をVi、系統側から変換器へ流れる電流をIとする。系統電圧Vsと電流Iは各変換器共通であり変化しないため、個別に有効電力Pを調整するためには変換器出力電圧Viを変化させる必要がある。ViとIの同位相成分が有効電力なので、直流電圧を大きくしたい場合、すなわち、有効電力を順変換方向に増加させたい場合には、図23(a)〜(d)にそれぞれ点線で示すVi’のように変換器出力電圧を変化させればよい。すなわち、(a)の順変換器運転時(P>0)にはViのVdc成分すなわち系統電圧と同位相成分を増加させ、(b)の逆変換器運転時(P<0)には逆にVdc成分を減少させる必要がある。さらに、有効電力がゼロで無効電力のみ出力している場合、(c)の誘導性運転時(Vs>Vi)にはViのVqc成分すなわち系統電圧と直交した成分を遅れ方向に増加させ、(d)の容量性運転時(Vs<Vi)にはVqc成分を進み方向に増加させる必要がある。このように、変換器個別の直流電圧を調節する場合には有効電力及び無効電力の運転点によって出力電圧を変化させるための操作が異なるという問題がある。
In order to control the DC voltage for each converter in a system in which the primary side of the
これを解決するために、特許文献1では、有効電力と無効電力の指令値、及び直流電圧の偏差から、適切な加算値を演算してVdc、Vqcに割り振ることによって各変換器の直流電圧を均等に制御する方法を提案している。
In order to solve this, in
特許文献1の方式を使用すると運転点に応じた出力電圧の操作が行なえるが、割り振る値を決めるために複雑な演算を行なう必要があり、制御速度の制約を受けたり制御装置が高価になる可能性がある。また、図23で説明した原理より、有効電力、無効電力ともゼロに近い点で運転していて直流電圧のアンバランスが生じた場合には、補正すべきベクトルの方向が決まらず効果的に電圧の均等制御が行えないという問題がある。
When the method of
本発明の目的は、直流側が直列接続された電圧型自励式変換器において、有効電力や無効電力の運転点にかかわらず、各変換器ごとの直流電圧を均等に維持しながら、かつシステム全体として直流電圧を一定に保ちつつ必要な有効、無効電力を出力することのできる自励式変換器の制御装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a voltage-type self-excited converter in which the DC side is connected in series, regardless of the operating point of active power or reactive power, while maintaining the DC voltage of each converter evenly and as a whole system It is an object of the present invention to provide a control device for a self-excited converter capable of outputting necessary effective and reactive power while keeping a DC voltage constant.
請求項1に係る発明は、
複数の変換器が直流側で直列に接続された電圧型自励式変換器の制御装置において、
前記各変換器ごとの直流電圧の大きさを規格化した値をPとし、各有効電力運転点をP乗した値、又は、各変換器ごとの直流電圧を平均電圧で割った値をP乗した値によって、当該変換器の交流出力電圧の振幅を乗算あるいは除算して補正する、ことを特徴とする。 請求項2に係る発明は、
複数の変換器が直流側で直列に接続された電圧型自励式変換器の制御装置において、
前記各変換器ごとの直流電圧と平均値との偏差に対して、無効電流の指令値をかけた値に比例した大きさで、当該変換器の交流出力電圧の系統側電圧に対する位相差を補正する、ことを特徴とする。
The invention according to
In a control device for a voltage type self-excited converter in which a plurality of converters are connected in series on the DC side,
The value obtained by standardizing the magnitude of the DC voltage for each converter is P, and the value obtained by dividing each active power operating point to the P power, or the value obtained by dividing the DC voltage for each converter by the average voltage is the P power. According to the calculated value, the amplitude of the AC output voltage of the converter is corrected by multiplication or division. The invention according to
In a control device for a voltage type self-excited converter in which a plurality of converters are connected in series on the DC side,
The difference between the DC voltage and the average value of each converter is proportional to the value obtained by multiplying the command value of the reactive current, and the phase difference with respect to the system side voltage of the AC output voltage of the converter is corrected. It is characterized by.
請求項3に係る発明は、
複数の変換器が直流側で直列に接続された電圧型自励式変換器の制御装置において、
前記各変換器ごとの直流電圧、又は各変換器ごとの直流電圧を平均電圧で割った値に対して、直流電流指令値の正負によって+1又は−1を乗じた値によって、当該変換器の交流出力電圧の振幅を乗算あるいは除算して補正する、ことを特徴とする。
The invention according to
In the control device of the voltage type self-excited converter in which a plurality of converters are connected in series on the DC side,
The DC voltage for each converter or the value obtained by multiplying the DC voltage for each converter by the average voltage multiplied by +1 or -1 by the positive / negative of the DC current command value The output voltage is corrected by multiplying or dividing the amplitude of the output voltage.
請求項4に係る発明は、請求項3に記載の自励式変換器の制御装置において、有効電力運転点がゼロに近い一定の範囲にある場合には、交流出力電圧の振幅の補正を行なわないよう制御する、ことを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the control device for the self-excited converter according to the third aspect, when the active power operating point is in a certain range close to zero, the amplitude of the AC output voltage is not corrected. It is characterized by controlling.
請求項5に係る発明は、
複数の変換器が直流側で直列に接続された電圧型自励式変換器の制御装置において、
前記各変換器ごとの直流電圧と平均値との偏差に対して、無効電力運転点の正負によって+1又は−1を乗じた値に比例した大きさで、当該変換器の交流出力電圧の系統側電圧に対する位相差を補正する、ことを特徴とする。
The invention according to
In the control device of the voltage type self-excited converter in which a plurality of converters are connected in series on the DC side,
The system side of the AC output voltage of the converter in a magnitude proportional to a value obtained by multiplying the deviation between the DC voltage and the average value for each converter by +1 or -1 depending on whether the reactive power operating point is positive or negative The phase difference with respect to the voltage is corrected.
請求項6に係る発明は、請求項5に記載の自励式変換器の制御装置において、無効電力運転点がゼロに近い一定の範囲にある場合には、位相差の補正を行なわないよう制御する、ことを特徴とする。 According to a sixth aspect of the present invention, in the control device for the self-excited converter according to the fifth aspect, when the reactive power operating point is in a certain range close to zero, the phase difference is not corrected. It is characterized by that.
請求項7に係る発明は、
複数の変換器が直流側で直列に接続された電圧型自励式変換器の制御装置において、
請求項1、請求項3及び請求項4のいずれか1項による交流出力電圧の振幅の補正と、請求項2、請求項5及び請求項6のいずれか1項による交流出力電圧の位相差の補正とのの両方を行なう、ことを特徴とする。
The invention according to claim 7 provides:
In the control device of the voltage type self-excited converter in which a plurality of converters are connected in series on the DC side,
The correction of the amplitude of the AC output voltage according to any one of
請求項8に係る発明は、請求項1ないし3のいずれか1項に記載の自励式変換器の制御装置において、有効電力運転点がゼロに近い一定の範囲にあり、かつ、各変換器ごとの直流電圧と平均値との偏差のうち少なくとも1つの変換器の電圧偏差が、一定時間以上継続して所定の範囲を逸脱した場合には、当該変換器あるいは直流回路を介して接続される変換器の有効電力制御の指令値を変更する、ことを特徴とする。
The invention according to claim 8 is the control device for the self-excited converter according to any one of
請求項9に係る発明は、請求項4ないし6のいずれか1項に記載の自励式変換器の制御装置において、無効電力運転点がゼロに近い一定の範囲にあり、かつ、各変換器ごとの直流電圧と平均値との偏差のうち少なくとも1つの変換器の電圧偏差が、一定時間以上継続して所定の範囲を逸脱した場合には、無効電力制御の指令値あるいは交流電圧制御の指令値を変更する、ことを特徴とする。 The invention according to claim 9 is the control device for the self-excited converter according to any one of claims 4 to 6, wherein the reactive power operating point is in a certain range close to zero, and for each converter. If the voltage deviation of at least one converter out of the deviation between the DC voltage and the average value deviates from the predetermined range for a certain period of time or longer, the reactive power control command value or the AC voltage control command value It is characterized by changing.
請求項10に係る発明は、請求項7に記載の自励式変換器の制御装置において、有効電力運転点及び無効電力運転点の両方がゼロに近い一定の範囲にあり、かつ、各変換器ごとの直流電圧と平均値との偏差のうち少なくとも1つの変換器の電圧偏差が、一定時間以上継続して所定の範囲を逸脱した場合には、有効電力制御の指令値、無効電力制御の指令値あるいは交流電圧制御の指令値のいずれかを変更する、ことを特徴とする。
The invention according to
本発明によれば、複数台の変換器が直流側を直列接続して運転している自励式変換器の制御装置において、各変換器の直流電圧間にアンバランスが生じた場合に、有効電力の運転点に応じて各変換器の交流出力電圧の大きさを適切な方向に補正することにより、有効電力運転点にかかわらず、各変換器の直流電圧を均等に保ちながら、かつ変換器全体の直流電圧や有効電力出力に影響を与えることなく安定に運転を行なうことができる。 According to the present invention, in the control device for a self-excited converter in which a plurality of converters are operated with the DC side connected in series, when an imbalance occurs between the DC voltages of the converters, the active power By correcting the magnitude of the AC output voltage of each converter in an appropriate direction according to the operating point of the converter, the DC voltage of each converter is kept uniform regardless of the active power operating point, and the entire converter The operation can be stably performed without affecting the direct current voltage or the active power output.
以下、本発明を図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。ただし、図21で説明した従来システムの構成要素と同一の構成要素で本発明と直接関係しない部分については図示を省略した。また関連する要素については、同一を符号を付して重複した説明を省略する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail based on preferred embodiments shown in the drawings. However, the components that are the same as the components of the conventional system described in FIG. 21 and are not directly related to the present invention are not shown. Moreover, about the related element, the same code | symbol is attached | subjected and the overlapping description is abbreviate | omitted.
図1は本発明に係る自励式変換器の制御装置の第1の実施形態の構成を主回路と併せて示したブロック図である。この実施形態は、図21に示す従来装置に対して、各変換器ごとの直流電圧Edn、Edn’を検出するための直流電圧検出回路19、19’、その検出値に対する規格化回路20、20’、有効電力成分の電流指令値Idrefと変換器ごとの直流電圧検出値Edn、Edn’からゲインKを演算するための演算回路21、21’、得られたゲインKを使ってd軸電圧Vdcに対するゲイン回路15、15’の出力に対して、さらに、1/K倍するゲイン回路22、22’を設けた構成になっている。図1では省略しているが、直流電圧制御回路、無効電力制御回路、交流電流制御回路等は、図21に示す従来装置と同様のものが使用されている。信号Edn、Edn’は各変換器ごとに異なる信号であるが、電流指令値Idrefは各変換器で共通に使用される。規格化回路20、20’では各変換器の直流電圧Edn、Edn’が定格値の場合に「1」となるよう検出値を規格化する。すなわちEdn、Edn’がシステム全体(PN間)の定格値の1/2の場合に「1」となる。一方、電流指令値Idrefはpu値で与えられており有効電力運転点とほぼ等価である。演算回路21、21’では、
K=EdnP K’=Edn’P …(5)
(ただしP(pu)=Idref(pu) 順変換方向が正の値)
の演算を行い、ゲイン回路22、22’で使用するゲインK、K’を決める。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a first embodiment of a control device for a self-excited converter according to the present invention, together with a main circuit. This embodiment is different from the conventional apparatus shown in FIG. 21 in that DC
K = Edn P K ′ = Edn ′ P (5)
(However, P (pu) = Idref (pu) Forward conversion direction is a positive value)
The gains K and K ′ used in the
交流電流制御回路11から与えられた変換器出力電圧のdq軸成分信号Vdc、Vqcに対しては、従来装置と同様にKcmによるゲイン変換を行った後、d軸成分に対して上記K、K’によりさらに1/K倍、1/K’倍の補正を行なう。得られた結果をPWM正弦波信号のd軸成分Cmd、Cmd’として正弦波発生回路16、16’に与える。以下の構成は従来装置と同様である。
The dq axis component signals Vdc and Vqc of the converter output voltage given from the AC
上記のように構成された第1の実施形態の動作について以下に説明する。図1の制御装置では、システム全体(PN間)の直流電圧Edは直流電圧制御回路により定格値に制御される。従って規格化された各変換器の直流電圧Edn、Edn’の和は2となる。ここで直流電圧が均等、すなわち、Edn=Edn’=1の場合、演算回路21、21’の出力値はP(=Idref)の値にかかわらず「1」であり、Cmd、Cmd’に対する補正は特には行なわない。
The operation of the first embodiment configured as described above will be described below. In the control device of FIG. 1, the DC voltage Ed of the entire system (between PN) is controlled to a rated value by a DC voltage control circuit. Therefore, the sum of the standardized DC voltages Edn and Edn ′ of each converter is 2. Here, when the DC voltage is equal, that is, when Edn = Edn ′ = 1, the output values of the
直流電圧がアンバランスとなり、例えばEdn>1、Edn’<1となった場合、変換器が順変換器運転(P>0)をしておれば、変換器1側のKはEdnP>1、変換器1’側のK’はEdn’P<1となる。これにより、変換器1側の交流電圧のd軸成分Cmdは絶対値が小さくなるように補正され、逆に変換器1’側ではCmd’の絶対値が大きくなるように補正される。図23で説明したようにP>0運転時にはd軸成分を大きくすると直流電圧が大きくなるように作用するため、上記の動作で変換器1側はEdnが小さくなるように、変換器1’側はEdn’が大きくなるようにそれ制御される。
When the DC voltage becomes unbalanced, for example, Edn> 1, Edn ′ <1, if the converter is operating as a forward converter (P> 0), K on the
同様に直流電圧がEdn>1、Edn’<1となり、変換器が逆変換器運転(P<0)の場合には、(5)式のPが負の値なので変換器1側のKはEdnP<1、変換器1’側のK’はEdn’P>1となる。これにより、変換器1側の交流電圧d軸成分Cmdは絶対値が大きくなるように補正され、変換器1’側ではCmd’の絶対値が小さくなるように補正される。図23でP<0運転時にはd軸成分を小さくすると直流電圧が大きくなるように作用するため、上記の動作で変換器1側はEdnが小さくなるように、変換器1’側はEdn’が大きくなるようにそれぞれ制御される。
Similarly, when the DC voltage is Edn> 1 and Edn ′ <1, and the converter is in the reverse converter operation (P <0), since P in the equation (5) is a negative value, K on the
かくして、第1の実施形態によれば、有効電力の運転点が順変換器運転であっても、逆変換器運転であっても、個別の変換器の直流電圧が定格より大きくなった場合には電圧を下げるように、定格より小さくなった場合には電圧を上げるように制御され、全体の直流電圧は直流電圧制御により定格に保たれることによって、有効電力運転点にかかわらず、各変換器の直流電圧を均等に保ちながら、かつ変換器全体の直流電圧や有効電力出力に影響を与えることなく安定に運転を行なうことができる。 Thus, according to the first embodiment, even when the operating point of the active power is the forward converter operation or the reverse converter operation, when the DC voltage of the individual converter becomes larger than the rating. Is controlled to increase the voltage when the voltage is lower than the rated value, and the entire DC voltage is maintained at the rated value by the DC voltage control, regardless of the active power operating point. It is possible to perform stable operation while maintaining the DC voltage of the converter uniform and without affecting the DC voltage and active power output of the entire converter.
図2は本発明に係る自励式変換器の制御装置の第2の実施形態の構成を示すブロック図で、特に、パルス発生回路14を示した図である。この図2では変換器1用の制御回路のみを示しているが、図1に示した第1の実施形態と同様に、同じ回路が変換器1’側にも設けられる。この第2の実施形態は、図1に示す第1の実施形態に対して、平均値演算回路23を設け、各変換器の直流電圧検出値Edn、Edn’の平均値Edtを求めている。得られた値を演算回路21に与え、演算回路21では(5)式の代わりに、
K=(Edn/Edt)P K’=(Edn’/Edt)P …(6)
(ただしP(pu)=Idref(pu) 順変換方向が正の値)
の演算を行なう。その他の構成は図1に示す第1の実施形態と同じである。
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the second embodiment of the control device for the self-excited converter according to the present invention, and in particular, shows the
K = (Edn / Edt) P K ′ = (Edn ′ / Edt) P (6)
(Where P (pu) = Idref (pu) forward conversion direction is a positive value)
Perform the operation. Other configurations are the same as those of the first embodiment shown in FIG.
上記のように構成された第2の実施形態の動作について以下に説明する。静止型無効電力補償装置や直流電源システム、あるいは周波数変換装置など、直流線路を介さない直流連系システムの場合はシステム全体の直流電圧は電圧制御により定格値で運転されている。しかし、例えば、長距離の直流送電システムで有効電力制御を行っている端子は、電圧降下の影響で例えば定格の95%の電圧などで運転を行なっている場合がある。そうしたシステムで第1の実施形態を適用すると、変換器問の電圧が均等であっても補正係数Kが1ではなくなり、両変換器が同じ方向の補正を行ってシステム全体としての運転点が変動してしまう虞れがある。 The operation of the second embodiment configured as described above will be described below. In the case of a DC interconnection system that does not use a DC line, such as a static reactive power compensator, a DC power supply system, or a frequency converter, the DC voltage of the entire system is operated at a rated value by voltage control. However, for example, a terminal performing active power control in a long-distance DC power transmission system may be operated at a voltage of, for example, 95% of the rated voltage due to the influence of a voltage drop. When the first embodiment is applied to such a system, the correction coefficient K is not 1 even when the voltages of the converters are equal, and both converters perform correction in the same direction, and the operating point of the entire system varies. There is a risk of it.
図2に示した第2の実施形態は、そのようなシステムに適用するもので、(6)式のように平均電圧に対する個別の直流電圧の比率に対してP乗して補正係数Kを求めることで、平均値よりも電圧の上がった変換器ではそれを下げるように、平均値よりも電圧の下がった変換器では上げるように動作して、システム全体の電圧は変化しないようにする。 The second embodiment shown in FIG. 2 is applied to such a system, and the correction coefficient K is obtained by raising the ratio of the individual DC voltage with respect to the average voltage to the Pth power as shown in equation (6). Thus, it operates so as to decrease it in a converter whose voltage is higher than the average value and to increase it in a converter whose voltage is lower than the average value, so that the voltage of the entire system does not change.
かくして、第2の実施形態によれば、有効電力の運転点が順変換器運転であっても、逆変換器運転であっても、個別の変換器の直流電圧が平均値より大きくなった場合には電圧を下げるように、平均値より小さくなった場合には電圧を上げるように制御され、有効電力運転点にかかわらず、各変換器の直流電圧を均等に保ちながら、かつ変換器全体の直流電圧や有効電力出力に影響を与えることなく安定に運転を行なうことができる。 Thus, according to the second embodiment, even when the operating point of the active power is the forward converter operation or the reverse converter operation, the DC voltage of the individual converter becomes larger than the average value. Is controlled to increase the voltage when the voltage is lower than the average value, while maintaining the DC voltage of each converter evenly, regardless of the active power operating point. A stable operation can be performed without affecting the DC voltage or the active power output.
図3は本発明に係る自励式変換器の制御装置の第3の実施形態の構成を示すブロック図で、特に、パルス発生回路14を示した図である。図3では変換器1用の制御回路のみを示しているが、図1の第1の実施形態と同様、同じ回路が変換器1’側にも設けられる。この第3の実施形態は、図2に示す第2の実施形態に対して、直流電圧平均値Edtの代わりに規格化したシステム全体の直流電圧Edを使用するものである。直流電圧Ed(pu)は図21の従来装置で示すように直流電圧検出回路5により検出されるPN間電圧を規格化した値である。この値は第2の実施形態における平均電圧Edtと等価であり、第3の実施形態は第2の実施形態と同等に作用する。
FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the third embodiment of the control device for the self-excited converter according to the present invention, and particularly shows the
上記のように構成された第3の実施形態の動作について以下に説明する。この実施形態では、有効電力の運転点が順変換器運転であっても、逆変換器運転であっても、個別の変換器の規格化された直流電圧がシステム全体の規格化された直流電圧より大きくなった場合には電圧を下げるように、システム全体の規格化された直流電圧より小さくなった場合には電圧を上げるように制御され、有効電力運転点にかかわらず、各変換器の直流電圧を均等に保ちながら、かつ変換器全体の直流電圧や有効電力出力に影響を与えることなく安定に運転を行なうことができる。 The operation of the third embodiment configured as described above will be described below. In this embodiment, regardless of whether the operating point of the active power is the forward converter operation or the reverse converter operation, the standardized DC voltage of the individual converter is the standardized DC voltage of the entire system. When the voltage becomes larger, the voltage is reduced, and when the voltage becomes lower than the standardized DC voltage of the entire system, the voltage is raised. Regardless of the active power operating point, the DC of each converter is controlled. The operation can be stably performed while keeping the voltage uniform and without affecting the DC voltage and the active power output of the entire converter.
図4は本発明に係る自励式変換器の制御装置の第4の実施形態の構成を示すブロック図で、特に、パルス発生回路14を示した図である。この実施形態では変換器1用の制御回路のみを示しているが、図1の第1の実施形態と同様、同じ回路が変換器1’側にも設けられる。これは、図3に示す第3の実施形態に対して、ゲイン回路22をゲイン回路15の出力部分ではなく正弦波発生回路16の出力側である三相正弦波信号経路に挿入したものである。
FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the fourth embodiment of the control device for the self-excited converter according to the present invention, and more particularly, a diagram showing the
図4に示す第4の実施形態を使用した場合、変換器の直流電圧が大きくなり(Edn>Ed)順変換器運転であればK>1なので正弦波発生回路16の出力である三相正弦波信号は波高値が小さくなる。変換器の直流電圧が大きくなり(Edn>Ed)逆変換器運転であればK<1なので三相正弦波信号は大きくなる。変換器の直流電圧が小さくなった場合には逆方向に動作する。
When the fourth embodiment shown in FIG. 4 is used, the DC voltage of the converter increases (Edn> Ed) and K> 1 in the case of forward converter operation, so K> 1, so that the three-phase sine that is the output of the sine
かくして、第4の実施形態によれば、変換器の直流電圧が大きくなり(Edn>Ed)順変換器運転であればK>1なので正弦波発生回路16の出力である三相正弦波信号は波高値が小さくなる。変換器の直流電圧が大きくなり(Edn>Ed)逆変換器運転であればK<1なので三相正弦波信号は大きくなる。変換器の直流電圧が小さくなった場合には逆方向に動作する。
Thus, according to the fourth embodiment, the DC voltage of the converter increases (Edn> Ed), and K> 1 in the case of forward converter operation, so the three-phase sine wave signal that is the output of the sine
図5は本発明に係る自励式変換器の制御装置の第5の実施形態の構成を示すブロック図で、特に、パルス発生回路14を示した図である。この実施形態では変換器1用の制御回路のみを示しているが、図1の第1の実施形態と同様、同じ回路が変換器1’側にも設けられる。これは、図3に示す第3の実施形態に対して、ゲイン回路22をPWM正弦波信号のd軸成分Cmd側だけでなくq軸成分Cmqの経路にも挿入したものである。
FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of the fifth embodiment of the control device for the self-excited converter according to the present invention. In particular, FIG. 5 shows the
図5に示す第5の実施形態を使用した場合には、変換器の直流電圧が大きくなり(Edn>Ed)順変換器運転であれば、PWM正弦波信号のd軸成分Cmd及びq軸成分Cmqが1/K倍されて小さくなる。変換器の直流電圧が大きくなり(Edn>Ed)逆変換器運転であれば、Cmd及びq軸成分Cmqが1/K倍されて大きくなる。すなわち、(4)式より、第5の実施形態は、第4実施形態とは構成は異なるが作用は同じである。 When the fifth embodiment shown in FIG. 5 is used, the d-axis component Cmd and the q-axis component of the PWM sine wave signal are obtained if the DC voltage of the converter increases (Edn> Ed) and the forward converter operates. Cmq is reduced by 1 / K times. If the DC voltage of the converter is increased (Edn> Ed) and the inverse converter is operated, Cmd and the q-axis component Cmq are increased by 1 / K times. That is, from the equation (4), the fifth embodiment is different in configuration from the fourth embodiment, but the operation is the same.
上述した第1の実施形態から第3の実施形態までは、ゲインKによる補正をPWM正弦波信号すなわち交流出力電圧のd軸成分(系統電圧と同位相成分)に対してのみ行なっていたが、第4の実施形態と第5の実施形態ではdq軸両成分に対して行なうという違いがある。この差について以下に説明する。 From the first embodiment to the third embodiment described above, the correction by the gain K is performed only for the PWM sine wave signal, that is, the d-axis component of the AC output voltage (the same phase component as the system voltage). There is a difference that the fourth embodiment and the fifth embodiment are performed for both components of the dq axis. This difference will be described below.
図23のベクトル図で説明したように無効電力Q=0で有効電力が順方向あるいは逆方向で運転している場合に各変換器ごとに有効電力を制御するためには、変換器出力電圧のd軸成分を補正すればよい。ここでq軸成分も変化させると変換器ごとに無効電力も変化する。しかし実際の運転では無効電力は必ずしもゼロではなく、d軸成分のみの補正では逆に無効電力が変化する場合もある。以上のように厳密な最適補正値を得るためには有効電力と無効電力両方の運転点からd軸、q軸それぞれの補正量を演算する必要があるが、本発明の目的は、常時は直流電圧が均等、すなわち、補正が行なわれていない状態で、アンバランスが生じかけた場合にそれを抑え込む動作をさせることである。従って、厳密な補正量を演算しなくても補正の方向が正しければ同等の効果が得られると考えられる。 As described in the vector diagram of FIG. 23, when the reactive power Q = 0 and the active power is operating in the forward direction or the reverse direction, in order to control the active power for each converter, the converter output voltage What is necessary is just to correct | amend a d-axis component. If the q-axis component is also changed here, the reactive power also changes for each converter. However, the reactive power is not always zero in actual operation, and the reactive power may change conversely when correcting only the d-axis component. As described above, in order to obtain a strict optimum correction value, it is necessary to calculate the correction amount for each of the d-axis and the q-axis from the operating points of both the active power and the reactive power. In the state where the voltage is equal, that is, in a state where correction is not performed, when an imbalance is about to occur, an operation for suppressing it is performed. Therefore, it is considered that the same effect can be obtained if the correction direction is correct without calculating a strict correction amount.
これを確認するためにシミュレーション解析を実施した。図6に解析結果の波形を示す。このケースでは4段の変換器が直流側で直列に接続されていて、有効電力P=−0.6pu(逆変換器運転)、無効電力Q=+0.5pu(誘導性運転)で起動した後、無効電力を−0.5pu(容量性運転)に反転している。図6(a)は補正を行なわない場合、(b)はd軸成分のみに第3の実施形態による補正を行なった場合、(c)はdq軸両方に第5の実施形態による補正を行なった場合の、有効/無効電力出力波形と各変換器の直流電圧波形である。この結果から、補正を行なわないと変換器ごとに直流電圧に差が出て安定に運転できないが、d軸のみの補正、及びdq両軸の補正の場合には、両ケースともシステム全体の有効、無効電力出力には影響を与えることなく直流電圧を均等に制御できることが確認できた。 Simulation analysis was performed to confirm this. FIG. 6 shows the waveform of the analysis result. In this case, four-stage converters are connected in series on the DC side, and after starting up with active power P = −0.6 pu (inverse converter operation) and reactive power Q = + 0.5 pu (inductive operation) The reactive power is inverted to -0.5 pu (capacitive operation). FIG. 6A shows the case where no correction is performed, FIG. 6B shows the case where correction according to the third embodiment is performed only on the d-axis component, and FIG. 6C shows the correction according to the fifth embodiment performed on both dq axes. The active / reactive power output waveform and the DC voltage waveform of each converter in the case of From this result, if the correction is not performed, the DC voltage will be different for each converter and stable operation will not be possible. However, in the case of d-axis correction and dq both-axis correction, both cases are effective for the entire system. It was confirmed that the DC voltage can be uniformly controlled without affecting the reactive power output.
この結果、第4又は第5の実施形態によれば、有効電力の運転点が順変換器運転であっても、逆変換器運転であっても、個別の変換器の規格化された直流電圧がシステム全体の規格化された直流電圧より大きくなった場合には電圧を下げるように、システム全体の規格化された直流電圧より小さくなった場合には電圧を上げるように制御され、有効電力運転点に関わうず、各変換器の直流電圧を均等に保ちながら、かつ変換器全体の直流電圧や有効電力出力に影響を与えることなく安定に運転を行なうことができる。 As a result, according to the fourth or fifth embodiment, regardless of whether the operating point of the active power is the forward converter operation or the reverse converter operation, the standardized DC voltage of the individual converter Is controlled to increase the voltage when the voltage is lower than the standardized DC voltage of the entire system, and to increase the voltage when the voltage becomes lower than the standardized DC voltage of the entire system. Regardless of the point, stable operation can be performed while maintaining the DC voltage of each converter equal, and without affecting the DC voltage and active power output of the entire converter.
ところで、上述した第4の実施形態あるいは第5の実施形態では、演算回路21において各変換器の直流電圧EdnとPN間直流電圧Edを使ってゲインKを演算しているが、第1の実施形態と同様にEdnのみによる演算、あるいは第2の実施形態と同様にEdnと平均電圧Edtを使用した演算を行なう構成としても、同等の効果を得ることができる。また、各実施形態とも有効電力運転点(P)として、直流電圧制御回路あるいは有効電力制御回路の出力信号である有効電流指令値Idrefを使用しているが、その代わりに有効電流検出値IdあるいはIdに対して1次遅れ回路等で平滑化を行なった信号を使用しても同等の効果を得ることができる。
By the way, in the fourth embodiment or the fifth embodiment described above, the
図7は本発明に係る自励式変換器の制御装置の第6の実施形態の構成を示すブロック図であり、特に、パルス発生回路14の構成を示す図である。図7では変換器1用の制御回路のみを示しているが、図1に示す請求項1の第1の実施形態と同様、同じ回路が変換器1’側にも設けられる。この第6の実施形態は、図21に示す従来装置に対して、各変換器ごとの直流電圧Edn、Edn’より平均電圧を求める平均値演算回路23、得られた平均値Edtと変換器ごとの直流電圧Ednの偏差分を演算するための加算器25、比例回路あるいは比例積分回路等で構成されるゲイン回路26、このゲイン回路26の出力と無効電力制御回路10の出力値である無効電流指令値Iqrefの乗算を行なう乗算器27を設け、さらに、パルス発生回路14の内部において加算器28で、乗算器26の出力値を位相検出回路から与えられる系統電圧位相θに加算し、その結果として得られる値を正弦波発生回路16に加えて、(4)式で示す2相→3相変換を行なう。その他の構成は従来装置と同様に構成されている。
FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of the sixth embodiment of the control device for the self-excited converter according to the present invention. In particular, FIG. 7 is a diagram showing the configuration of the
上記にように構成された第6の実施形態の動作について以下に説明する。直流電圧が均等、すなわち、Edn=Edn’の場合は平均値Edt=Ednとなるため、その偏差分、すなわち、加算器25、ゲイン回路26の出力はゼロであり、乗算器27の出力も無効電力の運転点、すなわち、Iqref(Q)の値にかかわらずゼロとなる。直流電圧がアンバランスとなり、例えばEdn>1、Edn’<1となった場合、変換器が誘導性無効電力運転(Q>0)をしておれば、変換器1側の加算器25、ゲイン回路26、及び乗算器27の出力は負の値となり、それが負符号で加算器28により系統電圧位相θに加算される。これにより、正弦波発生回路16で作成される三相正弦波信号、すなわち、変換器1の出力電圧の位相が進み方向に変化する。図23のベクトル図で説明したようにQ>0運転時には出力電圧の位相を遅れ方向に変化させると直流電圧が大きくなるように作用するため、上記の動作で変換器1側はEdnが小さくなるように、逆に変換器1’側はEdn’が大きくなるように制御される。
The operation of the sixth embodiment configured as described above will be described below. When the DC voltage is equal, that is, when Edn = Edn ′, the average value Edt = Edn, so the deviation, that is, the output of the
同様に、直流電圧がEdn>1、Edn’<1で変換器が容量性無効電力運転(Q<0)の場合には、変換器1側の加算器25、ゲイン回路26はの出力は負の値となるが、乗算器27の出力が正の値となり、それが負符号で加算器28により系統電圧位相θに加算されるため、出力電圧は遅れ方向に変化する。図23のベクトル図で説明したようにQ<0運転時には出力電圧の位相を進み方向に変化させると直流電圧が大きくなるように作用するため、上記の動作で変換器1側はEdnが小さくなるように、逆に変換器1’側はEdn’が大きくなるように制御される。
Similarly, when the DC voltage is Edn> 1, Edn ′ <1, and the converter is in the capacitive reactive power operation (Q <0), the outputs of the
かくして、第6の実施形態によれば、無効電力の運転点が誘導性であっても容量性であっても、個別の変換器の直流電圧が定格より大きくなった場合には電圧を下げるよう、定格より小さくなった場合には電圧を上げるよう制御され、全体の直流電圧は直流電圧制御により定格に保たれることによって、無効電力運転点にかかわらず、各変換器の直流電圧を均等に保ちながら、かつ変換器全体の直流電圧や無効電力出力に影響を与えることなく安定に運転を行なうことができる。 Thus, according to the sixth embodiment, even if the reactive power operating point is inductive or capacitive, the voltage is lowered when the DC voltage of the individual converter becomes larger than the rating. When the voltage is lower than the rated value, the voltage is controlled to be increased, and the overall DC voltage is maintained at the rated value by the DC voltage control, so that the DC voltage of each converter is equalized regardless of the reactive power operating point. The operation can be stably performed while maintaining the DC voltage and reactive power output of the entire converter.
図8は本発明に係る電力変換器の第7の実施形態の構成を示すブロック図であり、特に、パルス発生回路14の構成を示す図である。図8では変換器1用の制御回路のみを示しているが、図1の第1の実施形態と同様、同じ回路が変換器1’側にも適用される。図8に示す第7の実施形態の構成は、図7に示す第6の実施形態に対して、平均値Edtの代わりにシスデ云全体の直流電圧検出値、すなわち、PN間直流電圧Ed(pu)を使用するものである。規格化した値であれば平均値EdtはEdと等価であるため、第7の実施形態は第6の実施形態と同様に作用し、同等の効果を得ることができる。
FIG. 8 is a block diagram showing the configuration of the seventh embodiment of the power converter according to the present invention, and in particular, shows the configuration of the
なお、第6及び第7の実施形態は両方とも、無効電力運転点(Q)として、無効電力制御回路の出力信号である無効電流指令値Iqrefを使用しているが、交流電圧制御を行っている変換器システムでは交流電圧制御回路の出力信号である無効電流指令値Iqrefを使用して同等の効果を得ることができる。また、無効電流検出値Iq、あるいはIqに対して1次遅れ回路等で平滑化を行なった信号を使用しても同等の効果が得られる。 Both the sixth and seventh embodiments use the reactive current command value Iqref, which is the output signal of the reactive power control circuit, as the reactive power operating point (Q), but the AC voltage control is performed. In the converter system, an equivalent effect can be obtained by using the reactive current command value Iqref which is an output signal of the AC voltage control circuit. The same effect can be obtained even when the reactive current detection value Iq or a signal obtained by smoothing the Iq with a first-order lag circuit or the like is used.
図9は本発明に係る電力変換器の第8の実施形態の構成を示すブロック図であり、特に、パルス発生回路14の構成を示している。図9では変換器1用の制御回路のみを示しているが、図1に示す請求項1の第1の実施形態と同様に、同じ回路が変換器1’側にも設けられる。この実施形態は、図3に示す第3の実施形態に対して、有効電流指令値Idrefの正負を判定する正負判定回路29、演算回路30、31、及び正負判定回路29の出力によって演算回路30及び演算回路31の出力のうちどちらか一方を選択するように切り替えを行うスイッチ回路32を設けたものである。演算回路30では、規格化された各変換器の直流電圧Edn(pu)と規格化されたシステム全体の直流電圧Ed(pu)からゲインKとして、Edn/Edの値を演算する。演算回路31では、ゲインKとしてEd/Ednの値を演算する。それぞれの値がスイッチ回路32の入力端子に加えられる。スイッチ回路32では正負判定回路29から与えられた信号が「正」の場合は演算回路30、「負」の場合は演算回路31の出力を選択し、その値をゲイン回路22に加える。その他の構成は図3に示す第3の実施形態と同じである。
FIG. 9 is a block diagram showing the configuration of the eighth embodiment of the power converter according to the present invention. In particular, the configuration of the
上記のように構成された第8の実施形態の動作について説明する。直流電圧が均等の場合はEd(pu)=Edn(pu)となるため、演算回路30、31の出力値は双方とも「1」である。従って有効電力の運転点にかかわらずゲイン回路22へ与えられる値は「1」であり、出力電圧信号に対する補正は行なわれない。直流電圧がアンバランスとなり、例えば、Edn>Ed、Edn’<Edとなった場合、変換器1側では演算回路30の出力>1、演算回路31の出力<1である。ここで変換器が順変換器運転(P>0)をしていれば、スイッチ回路32で演算回路30の出力が選択されてゲイン回路22に加えられるため、交流出力電圧d軸成分Vdcの値は小さくなるように補正される。
The operation of the eighth embodiment configured as described above will be described. When the DC voltage is equal, Ed (pu) = Edn (pu), so that the output values of the
同様に、直流電圧がEdn>1、Edn’<1で変換器が逆変換器運転(P<0)の場合には、スイッチ回路32で演算回路31の出力が選択されてゲイン回路22に加えられるため、出力電圧のd軸成分Vdcの値は大きくなるように補正される。図23のベクトル図で説明したように、P>0の時はd軸成分を小さくすれば直流電圧は低下し、P〈0の時はd軸成分を大きくすれば直流電圧が低下する。変換器1’側では逆に直流電圧を上げるように作用する。以上のように直流電圧が上がった変換器では、それを下げるように、直流電圧が下がった変換器では上げるように、交流出力電圧に対して補正が行われる。
Similarly, when the DC voltage is Edn> 1 and Edn ′ <1, and the converter is in the reverse converter operation (P <0), the output of the
かくして、第8の実施形態によれば、有効電力の運転点が順変換器運転であっても、逆変換器運転であっても、個別の変換器の規格化された直流電圧がシステム全体の規格化された直流電圧より大きくなった場合には電圧を下げるように、システみ全体の規格化された直流電圧より小さくなった場合には電圧を上げるように制御され、有効電力運転点にかかわらず、各変換器の直流電圧を均等に保ちながら、かつ、変換器全体の直流電圧や有効電力出力に影響を与えることなく安定に運転を行なうことができる。 Thus, according to the eighth embodiment, regardless of whether the operating point of the active power is the forward converter operation or the inverse converter operation, the standardized DC voltage of the individual converter is When the voltage becomes larger than the standardized DC voltage, the voltage is reduced, and when the voltage becomes smaller than the standardized DC voltage of the entire system, the voltage is raised. In addition, it is possible to stably operate while maintaining the DC voltage of each converter evenly and without affecting the DC voltage and active power output of the entire converter.
図10は本発明に係る電力変換器の第9の実施形態の構成を示すブロック図であり、特に、パルス発生回路14の構成を示した図である。図10では変換器1用の制御回路のみを示しているが、図1の第1の実施形態と同様、同じ回路が変換器1,側にも設けられる。図10に示す第9の実施形態は、図9に示す第8の実施形態に対して、演算回路30、31において各変換器の直流電圧Ednのみを使用し、K=Edn、K=1/Ednの演算を行なうものである。その他の構成は同じである。静止型無効電力補償装置のように自端で常に直流電圧制御を行うシステムや直流電源システム、あるいは直流線路を介さない直流連系シろテムでは直流回路全体の電圧は定格(1pu)に保たれて運転しているので、Ed=1であり、第9の実施形態を使用した場合も第8の実施形態と同等の効果を得ることができる。これは、第3の実施形態に対する第1の実施形態の関係と同じである。
FIG. 10 is a block diagram showing the configuration of the ninth embodiment of the power converter according to the present invention. In particular, FIG. 10 shows the configuration of the
なお、上述した第8及び第9の実施形態において、各変換器の直流電圧の平均値Edtを求める平均値演算回路を設け、演算回路30、31においてEdnとEdtを使った演算を行なっても同等の効果が得られる。これは、第3の実施形態に対する第2の実施形態の関係と同じである。また、第4の実施形態と同様に、ゲイン回路22による補正を正弦波発生回路16の出力信号である三相正弦波信号に対して行なった場合、第5の実施形態と同様に、ゲイン回路22による補正をd軸とq軸の両方に対して行なった場合も同等の効果が得られる。
In the eighth and ninth embodiments described above, an average value calculation circuit for obtaining the average value Edt of the DC voltage of each converter is provided, and the
図11は本発明に係る電力変換装置の第10の実施形態の構成を示すブロック図であり、特に、パルス発生回路14の構成を示した図である。図11では変換器1用の制御回路のみを示しているが、図1に示す第1の実施形態と同様、同じ回路が変換器1’側にも設けられる。この実施形態は、図9に示す第8の実施形態に対して、レベル判定回路33、スイッチ回路34を設けたものである。レベル判定回路33では、有効電流Pの運転点、すなわち、有効電流指令値Idrefがゼロに近い一定の範囲内、例えば、−0.1<Idref<0.1の範囲にある場合に「1」を出力してスイッチ回路34に与える。スイッチ回路34の入力端子にはスイッチ回路32の出力及び「1」が与えられていて、レベル判定回路33の信号が「0」の場合にはスイッチ回路32の出力を、レベル判定回路33の信号が「1」の場合はK=1を選択して、ゲイン回路22に加える。その他の構成は図9に示す第8の実施形態と同じである。
FIG. 11 is a block diagram showing the configuration of the tenth embodiment of the power conversion apparatus according to the present invention, and in particular, shows the configuration of the
上記のように構成された第10の実施形態の動作について以下に説明する。直流電圧が均等の場合はEd(pu)=Edn(pu)となるため、演算回路30、31の出力値は双方とも「1」である。従って有効電力の運転点にかかわらずゲイン回路22に加えられる値は「1」であり、出力電圧信号に対する補正は行なわれない。直流電圧がアンバランスとなり、例えばEdn>Ed、Edn’<Edとなった場合、変換器1側では演算回路30の出力>1、演算回路31の出力<1である。ここで変換器が順変換器運転(P>0)でレベル判定回路33で設定されたより大きな値で運転していれば、スイッチ回路32で演算回路30の出力が選択されてゲイン回路22へ与えられるため、交流出力電圧d軸成分Vdcの値は小さくなるように補正される。
The operation of the tenth embodiment configured as described above will be described below. When the DC voltage is equal, Ed (pu) = Edn (pu), so that the output values of the
同様に、直流電圧がEdn>1、Edn’<1で変換器が逆変換器運転(P<0)でレベル判定回路33で設定された値より大きな値で運転しておれば、スイッチ回路32で演算回路31の出力が選択されてゲイン回路22に加えられるため、出力電圧のd軸成分Vdcの値は大きくなるように補正される。
Similarly, if the DC voltage is Edn> 1, Edn ′ <1, and the converter is operated at a value larger than the value set by the
一方、変換器がレベル判定回路33で設定された範囲内のゼロに近い有効電力で運転している場合には、スイッチ回路34でK=1が選択されてゲイン回路22に加えられるため、出力電圧に対する補正は行なわれない。変換器が有効電力ゼロの状態で運転し続ける可能性のあるシステムの場合、実際の有効電力の運転点はゼロ付近の小さな正値、負値を行き来する。これによってスイッチ回路32の切り替えを行うと頻繁に切換えを繰り返して動作が不安定になる。本実施形態を使用すると不動作範囲が設けられて不必要な切換え操作が行なわれない。
On the other hand, when the converter is operating with an active power close to zero within the range set by the
かくして、第10の実施形態によれば、有効電力の運転点が順変換器運転であっても、逆変換器運転であっても、個別の変換器の規格化された直流電圧がシステム全体の規格化された直流電圧より大きくなった場合には電圧を下げるように、システム全体の規格化された直流電圧より小さくなった場合には電圧を上げるように制御され、また有効電力がゼロ付近にある場合の補償動作の頻繁な切換えを防止して、有効電力の運転点にかかわらず、各変換器の直流電圧を均等に保ちながら、かつ変換器全体の直流電圧や有効電力出力に影響を与えることなく安定に運転を行なうことができる。 Thus, according to the tenth embodiment, regardless of whether the operating point of the active power is the forward converter operation or the reverse converter operation, the standardized DC voltage of the individual converter is When the voltage becomes larger than the standardized DC voltage, the voltage is lowered. When the voltage becomes smaller than the standardized DC voltage of the entire system, the voltage is raised, and the active power is near zero. Prevents frequent switching of compensation operation in some cases, affects the DC voltage and active power output of the entire converter while maintaining the DC voltage of each converter equal regardless of the active power operating point It is possible to operate stably without any problems.
なお、上記第10の実施形態に対して、第9の実施形態と同様に、有効電力がゼロ付近の場合にゲインK=1をゲイン回路22に与えるような回路を追加しても上述したと同等の効果が得られる。
It should be noted that, as in the ninth embodiment, the above-described tenth embodiment is the same as described above even if a circuit that provides gain K = 1 to the
図12は本発明に係る電力変換装置の第11の実施形態の構成を示すブロック図であり、特に、パルス発生回路14の構成を示す図である。図12では変換器1用の制御回路のみを示しているが、図1に示す第1の実施形態と同様に、同じ回路が変換器1’側にも設けられる。
FIG. 12 is a block diagram showing the configuration of the eleventh embodiment of the power conversion apparatus according to the present invention, and in particular, shows the configuration of the
この実施形態は、図7に示す第6の実施形態に対して、無効電流指令値Iqrefの正負を判定する正負判定回路29、及び正負判定回路29の出力によって「+1」及び「−1」のうちどちらか一方を選択するように切り替えを行うスイッチ回路35を設けたものである。スイッチ回路35では正負判定回路29から与えられた信号が「正」の場合は「+1」、「負」の場合は「−1」を選択し、その値を乗算器27に加える。その他の構成は図7に示す第6の実施形態と同じである。
This embodiment is different from the sixth embodiment shown in FIG. 7 in that “+1” and “−1” are output by the positive /
上記のように構成された第11の実施形態の動作について以下に説明する。直流電圧が均等の場合はEd(pu)=Edn(pu)となるため、加算器25、ゲイン回路26の出力はゼロであり、乗算器27の出力もゼロとなる。従って無効電力の運転点にかかわらず加算器28に加えられる値は「0」であり、出力電圧位相に対する補正は行なわれない。直流電圧がアンバランスとなり、例えばEdn>Ed、Edn’<Edとなった場合、変換器1側では加算器25、ゲイン回路26の出力が負の値となる。ここで変換器が誘導性無効電力運転(Q>0)していれば、スイッチ回路35で「+1」が選択されて乗算器27へ与えられ、乗算器27の出力は負の値となる。それが加算器28において負符号で加算されるため、交流出力電圧の位相は進み方向に補正される。
The operation of the eleventh embodiment configured as described above will be described below. When the DC voltage is equal, Ed (pu) = Edn (pu), so that the outputs of the
同様に、直流電圧がEdn>1、Edn’<1で変換器が容量性無効電力運転(Q<0)の場合には、スイッチ回路35で「−1」が選択されて乗算器27へ与えられ、乗算器27の出力は正の値となる。それが加算器28において負符号で加算されるため、交流出力電圧の位相は遅れ方向に補正される。図23のベクトル図で説明したように、Q>0の時は出力電圧位相を進めれば直流電圧は低下し、Q<0の時は位相を遅らせれば直流電圧が低下する。変換器1’側では逆に直流電圧を上げるように作用する。以上のように直流電圧が上がった変換器では、それを下げるように、直流電圧が下がった変換器では上げるように、交流出力電圧に対して補正が行われる。
Similarly, when the DC voltage is Edn> 1, Edn ′ <1, and the converter is in the capacitive reactive power operation (Q <0), “−1” is selected by the
かくして、第11の実施形態によれば、無効電力の運転点が誘導性であっても容量性であっても、個別の変換器の直流電圧が平均電圧より大きくなった場合には電圧を下げるように、平均電圧より小さくなった場合には電圧を上げるように制御され、無効電力運転点にかかわらず、各変換器の直流電圧を均等に保ちながら、かつ変換器全体の直流電圧や無効電力出力に影響を与えることなく安定に運転を行なうことができる。 Thus, according to the eleventh embodiment, even if the reactive power operating point is inductive or capacitive, the voltage is lowered when the DC voltage of the individual converter becomes larger than the average voltage. Thus, when the voltage becomes lower than the average voltage, the voltage is controlled to increase, regardless of the reactive power operating point, while maintaining the DC voltage of each converter equal, and the DC voltage and reactive power of the entire converter. Stable operation can be performed without affecting the output.
なお、図12に示す第11の実施形態において、直流電圧平均値Edtの代わりに規格化したシステム全体の直流電圧Edを使用しても同等の効果が得られる。これは、図7に示す第6の実施形態に対する図8に示す第7の実施形態の関係と同じである。 In the eleventh embodiment shown in FIG. 12, the same effect can be obtained even if the standardized DC voltage Ed of the entire system is used instead of the DC voltage average value Edt. This is the same as the relationship of the seventh embodiment shown in FIG. 8 with respect to the sixth embodiment shown in FIG.
図13は本発明に係る自励式変換器の制御装置の第12の実施形態の構成を示すブロック図であり、特に、パルス発生回路14の構成を示す図である。図13では変換器1用の制御回路のみを示しているが、図1に示す第1の実施形態と同様に、同じ回路が変換器1ノ側にも設けられる。
FIG. 13 is a block diagram showing the configuration of the twelfth embodiment of the control device for the self-excited converter according to the present invention. In particular, FIG. 13 is a diagram showing the configuration of the
この実施形態は、図12に示す第11の実施形態に対して、レベル判定回路36、スイッチ回路37を設けたものである。レベル判定回路36では、無効電力Qの運転点すなわち無効電流指令値Iqrefがゼロに近い一定の範囲、例えば−0.1<Iqref<0.1の範囲にある場合と、それ以上の場合Iqref>1、及びそれ以下の場合Iqref<−0.1の3レベルの判定を行なって、結果をスイッチ回路37にh05.与える。スイッチ回路37の入力端子には「+1」「0」「−1」が与えられていて、レベル判定回路36の判定が「Iqref>0.1」の場合は「+1」を、判定が「−0.1<Iqref<0.1」の場合は「0」を、判定が「Iqref<−0.1」の場合は「−1」を選択して、乗算器27へ与える。その他の構成は図12に示す第11の実施形態と同じである。
In this embodiment, a
上記のように構成された第12の実施形態の動作について以下に説明する。直流電圧が均等の場合はEd(pu)=Edn(pu)となるため、加算器25、ゲイン回路26の出力値はゼロである。従って無効電力の運転点にかかわらず加算器28に加えられる値は「0」であり、出力電圧信号位相に対する補正は行なわれない。直流電圧がアンバランスとなり、例えば、Edn>Ed、Edn’<Edとなった場合、変換器1側では加算器25及びゲイン回路26の各出力は負の値となる。ここで変換器が誘導性無効電力運転(Q>0)で0.1puより大きな値で運転しておれば、スイッチ回路37で「+1」が選択されて乗算器27に加えられるため、その出力は負の値であり、交流出力電圧位相は進み方向に補正される。
The operation of the twelfth embodiment configured as described above will be described below. When the DC voltage is equal, Ed (pu) = Edn (pu), so that the output values of the
同様に、直流電圧がEdn>1、Edn’<1で変換器が容量性無効電力運転(Q<0)で−0.1puより小さい値で運転していれば、スイッチ回路37で「−1」が選択されて乗算器27へ与えられ、交流出力電圧位相は遅れ方向に補正される。一方、変換器が−0.1pu<Iqref<0.1puの範囲内の無効電力で運転している場合には、スイッチ回路37で「0」が選択されて乗算器27へ与えられるため、出力電圧位相に対する補正は行なわれない。変換器が無効電カゼロの状態で運転し続ける可能性のあるシステムの場合、実際の無効電力運転点はゼロ付近の小さな正値、負値を行き来する。これによって正負判定のみを行うと頻繁に切換えを繰り返して動作が不安定になる。本実施形態を使用すると不動作範囲が設けられて不必要な切換え操作が行なわれない。
Similarly, if the DC voltage is Edn> 1, Edn ′ <1, and the converter is operating at a value less than −0.1 pu in capacitive reactive power operation (Q <0), the
かくして、第12の実施形態によれば、無効電力の運転点が誘導性であっても容量性であっても、個別の変換器の直流電圧が平均直流電圧より大きくなった場合には電圧を下げるように、平均直流電圧より小さくなった場合には電圧を上げるように制御され、また無効電力がゼロ付近にある場合の補償動作の頻繁な切換えを防止して、無効電力の運転点にかかわらず、各変換器の直流電圧を均等に保ちながら、かつ変換器全体の直流電圧や無効電力出力に影響を与えることなく安定に運転を行なうことができる。 Thus, according to the twelfth embodiment, even if the reactive power operating point is inductive or capacitive, the voltage is increased when the DC voltage of the individual converter becomes larger than the average DC voltage. The voltage is controlled to increase when the voltage becomes lower than the average DC voltage, and frequent switching of the compensation operation when the reactive power is near zero is prevented. Therefore, it is possible to stably operate while maintaining the DC voltage of each converter equal and without affecting the DC voltage and reactive power output of the entire converter.
なお、第12の実施形態において、無効電力がゼロ付近の場合に「0」を乗算器27に与えるような回路を追加しても同等の効果が得られる。
In the twelfth embodiment, the same effect can be obtained by adding a circuit that gives “0” to the
図14は本発明に係る電力変換器の第13の実施形態の構成を示すブロック図であり、特に、パルス発生回路14の構成を示す図である。図14では変換器1用の制御回路のみを示しているが、図1に示す第1の実施形態と同様、同じ回路が変換器1’側にも設けられる。この実施形態は、図21に示す従来装置に対して、図3に示す第3の実施形態の回路と、図8に示す第7の実施形態の回路との両方を付加したものである。すなわち、第3の実施形態と同様に、各変換器ごとの直流電圧Ednとシステム全体の直流電圧Ed(PN間直流電圧)及び有効電力運転点Pに相当する有効電流指令値IdrefからゲインKを演算する演算回路21、パルス発生回路内でPWM正弦波のd軸成分に対して1/K倍の補正を行なうゲイン回路22を設ける。一方、図8に示す第7の実施形態と同様に、Ed(pu)とEdn(pu)の偏差分を得るための加算器25、比例回路あるいは比例積分回路等で構成されるゲイン回路26、ゲイン回路26の出力と無効電力運転点Qに相当する無効電流指令値Iqrefの乗算を行なう乗算器27、及びパルス発生回路内で位相信号に対して乗算器27の出力を負符号で加算する加算器28を設けた点が従来装置と構成を異にしている。
FIG. 14 is a block diagram showing the configuration of the thirteenth embodiment of the power converter according to the present invention, and in particular, shows the configuration of the
上記のように構成された第13の実施形態の動作について以下に説明する。この実施形態は図3に示す第3の実施形態と図8に示す第7の実施形態の両方の機能を併せ持っている。すなわち、直流電圧が均等でEdn=Edの場合は演算回路21の出力であるゲインKは「1」であり、有効電力の運転点すなわちIdref(P)の値にかかわらずゲイン回路22による補正は行われない。またEdnとEdの偏差分、すなわち、加算器25、ゲイン回路26の出力はゼロであり、乗算器27の出力も無効電力の運転点すなわちIqref(Q)の値にかかわらずゼロとなって出力電圧位相の補正は行なわれない。直流電圧がアンバランスとなりEdnとEdに差が生じた場合には、第1の実施形態と同様に有効電力の運転点及びEdnとEdの大小関係によってゲイン回路22による出力電圧の大きさに対する補正が行なわれ、かつ、(請求項2)の実施形態と同様に無効電力の運転点及びEdnとEdの大小関係によって加算器28による出力電圧の位相に対する補正が行なわれるよう動作する。
The operation of the thirteenth embodiment configured as described above will be described below. This embodiment has the functions of both the third embodiment shown in FIG. 3 and the seventh embodiment shown in FIG. That is, when the DC voltage is uniform and Edn = Ed, the gain K that is the output of the
かくして、第13の実施形態によれば、有効電力の運転点、無効電力の運転点に応じて出力電圧の大きさと位相が補正されることにより、運転点にかかわらず、各変換器の直流電圧を均等に保ちながら、かつ変換器全体の直流電圧や有効・無効電力出力に影響を与えることなく安定に運転を行なうことができる。 Thus, according to the thirteenth embodiment, the magnitude and phase of the output voltage are corrected according to the operating point of the active power and the operating point of the reactive power, so that the DC voltage of each converter regardless of the operating point. Can be stably operated without affecting the DC voltage and active / reactive power output of the entire converter.
なお、図14に示す第13の実施形態は、図3に示す第3の実施形態と図8に示す第7の実施形態を組合わせた構成とてしたが、有効電力運転点に関した制御として図1ないし5に示す第1ないし第5の各実施形態、図9、10に示す第8又は第9の実施形態、図11に示す第10の各実施形態のうちいずれか1つと、無効電力運転点に関した制御として図7に示す第6の実施形態、図8に示す第7の実施形態、図12に示す第11の実施形態のうちいずれか1つを任意に組合わせることにより、図14に示した第13の実施形態と同様の効果を得ることができる。 In addition, although 13th Embodiment shown in FIG. 14 was set as the structure which combined 7th Embodiment shown in FIG. 3 and 3rd Embodiment shown in FIG. Any one of the first to fifth embodiments shown in FIGS. 1 to 5, the eighth or ninth embodiment shown in FIGS. 9 and 10, and the tenth embodiment shown in FIG. By arbitrarily combining any one of the sixth embodiment shown in FIG. 7, the seventh embodiment shown in FIG. 8, and the eleventh embodiment shown in FIG. The same effects as those of the thirteenth embodiment shown in FIG.
図15は本発明に係る自励式変換器の制御装置の第14の実施形態の構成を示すブロック図であり、特に、パルス発生回路14と関連する制御回路の構成を示す図である。図15では変換器1用の制御回路のみを示しているが、図1に示すの第1の実施形態と同様に、同じ回路が変換器1’側にも設けられる。この実施形態は、図1に示す第1の実施形態に対して、各変換器の規格化された直流電圧Edn、Edn’とシステム全体の規格化された直流電圧Edの偏差を出力する加算器38、38’、これらの加算器38、38’の出力に対してレベル判定を行なうレベル検出器39、39’、各レベル検出器出力に対する論理和回路40、有効電力制御回路で使用される指令値Prefに対するレベル検出器41、論理和回路40とレベル検出器41の出力に対する論理積回路42、カウンタ回路43、レベル検出器44、及びレベル検出器44の出力信号によって開閉を行なうスイッチ回路45とスイッチ回路45の出力を有効電力指令値に加算するための加算器46を追加したものである。レベル検出器39、39’では直流電圧の偏差分が一定範囲を逸脱した場合、例えば、ΔEd<−0.2又はΔEd>+0.2となった場合に「1」を出力する。一方、レベル検出器41では有効電力制御回路24に加えられる指令値Prefが、ゼロに近い一定範囲内例えば、−0.1<Pref<+0.1にある場合「1」を出力する。また、カウンタ回路43は論理積回路42の出力を累積していき、レベル検出器44はその累積値が一定値を越えた場合に、スイッチ回路45に対して投入指令を与える。スイッチ回路45には有効電力指令値の変化分ΔPref例えば、0.2puといった値が与えられおり、スイッチ投入されることによってその値が指令値Prefに加算されて有効電力制御回路24に対する最終的な指令値として使用される。パルス発生回路14の内部構成など、その他の部分の構成は図1ないし図5に示す第1ないし第5の実施形態のいずれか一つと同様である。
FIG. 15 is a block diagram showing the configuration of the fourteenth embodiment of the control device for the self-excited converter according to the present invention, and in particular, shows the configuration of the control circuit related to the
上記のように構成された第14の実施形態の動作について以下に説明する。直流電圧がバランスしていて各変換器の電圧値がシステム全体の電圧値とほぼ等しければレベル検出器39、39’、論理和回路40の出力が「0」であるためレベル検出器44の出力もゼロとなりスイッチ回路45は投入されず、制御は第1ないし第5の実施形態と同じように動作する。また有効電力が順方向あるいは逆方向にある程度の大きさで融通されている場合にはレベル検出器41の出力がゼロとなるためスイッチ回路45は投入されず、制御は第1ないし第5の実施形態と同じように動作する。
The operation of the fourteenth embodiment configured as described above will be described below. If the DC voltage is balanced and the voltage value of each converter is substantially equal to the voltage value of the entire system, the outputs of the
本実施形態が第1ないし第5の実施形態と異なる動作をするのは、有効電力がほぼゼロ点付近で運転されていて、かつ、直流電圧に変換器間のアンバランスが発生した場合である。この場合、有効電力指令値Prefがゼロに近い一定範囲内であることからレベル検出値41の出力は「1」である。一方、複数の変換器のうちいずれか1台で、直流電圧とシステム全体の電圧との偏差が大きくなると論理和回路40及び論理積回路42の出力は「1」となる。この状態が継続するとカウンタ回路43の出力が増加し、一定時間を越えるとレベル検出器44が動作してスイッチ回路45が投入される。これにより有効電力指令値は当初の値からΔPref=0.2pu分だけ変化した値となり、ゼロ付近の値ではない点へ運転点が移行する。
The present embodiment operates differently from the first to fifth embodiments when the active power is operated near the zero point and an imbalance between the converters occurs in the DC voltage. . In this case, since the active power command value Pref is within a certain range close to zero, the output of the
図15に示した第15の実施形態によれば、図23のベクトル図及び第1ないし第5の実施形態で説明したように、変換器出力電圧の大きさを補正することによって直流電圧のアンバランスを解消する場合は、有効電力の方向によって大きさの補正方法が異なってくるが有効電力がゼロだと適切な補正が行なえず、場合によっては有効電力の方向を誤認識して逆方向の補正となってしまう可能性がある。運転中、常時ある程度の有効電力を融通しているシステムでは問題はないが、有効電力ゼロで運転する可能性の大きいシステムでは、本実施形態を適用することにより、有効電力がゼロ付近の運転点で直流電圧のアンバランスが発生した場合には、有効電力の運転点を一時的に変えることによって適切な方向の補正制御が行えるようになり、直流電圧のアンバランスを抑制することができる。 According to the fifteenth embodiment shown in FIG. 15, as explained in the vector diagram of FIG. 23 and the first to fifth embodiments, the magnitude of the converter output voltage is corrected to correct the DC voltage. When canceling the balance, the method of correcting the magnitude differs depending on the direction of the active power.However, if the active power is zero, appropriate correction cannot be performed. There is a possibility of correction. There is no problem in a system that always allows a certain amount of active power during operation, but in a system that has a high possibility of operating with zero active power, by applying this embodiment, an operating point where the active power is near zero is achieved. When a DC voltage imbalance occurs, correction control in an appropriate direction can be performed by temporarily changing the operating point of the active power, and the DC voltage imbalance can be suppressed.
このように、本実施形態によれば、有効電力の運転点に応じて出力電圧の大きさが補正され、かつ、有効電力がゼロ付近で補正が行なえないような運転点にある場合には有効電力運転点を変更することにより、運転点にかかわらず、各変換器の直流電圧を均等に保ちながら安定に運転を行なうことができる。 As described above, according to the present embodiment, the output voltage is corrected in accordance with the operating point of the active power, and is effective when the operating power is at an operating point where the correction cannot be performed in the vicinity of zero. By changing the power operating point, it is possible to operate stably while maintaining the DC voltage of each converter equal regardless of the operating point.
図16は本発明に係る自励式変換器の第15の実施形態の構成を示すブロック図であり、特に、パルス発生回路14と関連する制御回路の構成を示す図である。図16では変換器1用の制御回路のみを示しているが、図1の第1の実施形態と同様に、同じ回路が変換器1’側にも設けられる。この実施形態は図15に示す第14の実施形態に対して、レベル検出器41で有効電力運転点の判定に使用する信号として有効電力指令値Prefの代わりに有効成分の電流指令値Idrefを使用するものである。Prefは有効電力制御回路24の入力信号であり、Idrefは出力信号である。有効電力は有効成分電流に電圧の大きさを掛けたものであり(P=V×Id)、制御回路などで使われる規格化した信号の場合、電圧Vはほぼ1puであるため、Pref信号とIdref信号はほとんど等価である。
FIG. 16 is a block diagram showing the configuration of the fifteenth embodiment of the self-excited converter according to the present invention, and in particular, shows the configuration of the control circuit related to the
なお、切り替える指令値はIdrefでなく上位制御系に対する指令値、すなわち、Prefとする。Idrefを切り替えた場合、有効電力運転点が変化するが有効電力指令値は変わっていないため誤差が生じ、有効電力制御回路24内部の積分回路が飽和するなどの問題が発生するため、切換え対象の指令値は上位制御回路に対する指令値が適当である。
Note that the command value to be switched is not Idref but a command value for the upper control system, that is, Pref. When Idref is switched, the active power operating point changes, but the active power command value does not change, so an error occurs, and problems such as saturation of the integrating circuit in the active
かくして、図16に示す第15の実施形態によれば、図15に示す第14の実施形態と同様の効果が得られる。 Thus, according to the fifteenth embodiment shown in FIG. 16, the same effects as in the fourteenth embodiment shown in FIG. 15 are obtained.
ところで、パルス発生回路14の内部構成は、第1ないし第5の実施形態、第8の実施形態、第9の実施形態、第10の実施形態のいずれのものを使用しても、第1の実施形態、又は第2の実施形態と同じ有効電力指令値の切換え回路を設けることで、同様の効果が得られる。
By the way, the internal configuration of the
また、直流送電システムや直流連系システムなどで、当該変換器では直流電圧制御を行っており、直流回路を介した相手側変換器で有効電力制御を行っている場合には、相手側変換器の有効電力指令値に対して切換えを行う構成とすれば、同様の効果が得られる。また、図15あるいは図16の回路において、スイッチ回路45と加算器46の間に1次遅れ回路を入れることにより、指令値の切換えを緩やかにし、より安定に運転点を移行させることができる。
Also, in DC power transmission systems and DC interconnection systems, etc., the converter performs DC voltage control, and when the active power control is performed by the counterpart converter via the DC circuit, the counterpart converter A similar effect can be obtained by switching the active power command value. Further, in the circuit of FIG. 15 or FIG. 16, by inserting a first-order lag circuit between the
図17は本発明に係る自励式変換器の制御装置の第16の実施形態の構成を示すブロック図であり、特に、パルス発生回路14と関連する制御回路の構成を示す図である。この実施形態は、図8に示す第7の実施形態に対して、各変換器の規格化された直流電圧Edn、Edn’とシステム全体の規格化された直流電圧Edの偏差を出力する加算器38、38’、加算器38、38’の出力に対してレベル判定を行なうレベル検出器39、39’、各レベル検出器出力に対する論理和回路40、無効電力制御回路で使用される指令値Qrefに対するレベル検出器41、論理和回路40とレベル検出器41の出力に対する論理積回路42、カウンタ回路43、レベル検出器44、及びレベル検出器44の出力信号によつて開閉を行なうスイッチ回路47とスイッチ回路47の出力を無効電力指令値に加算するための加算器48を追加したものである。
FIG. 17 is a block diagram showing the configuration of the sixteenth embodiment of the control device for the self-excited converter according to the present invention, and in particular, the configuration of the control circuit related to the
レベル検出器39、39’では直流電圧の偏差分が一定範囲を逸脱した場合、例えば、ΔEd<−0.2又はΔEd>+0.2となった場合に「1」を出力する。一方レベル検出器41では無効電力制御回路10に加えられる指令値Qrefが、ゼロに近い一定範囲内、例えば、−0.1<Qref<+0.1にある場合「1」を出力する。また、カウンタ回路43は論理積回路42の出力を累積していき、レベル検出器44はその累積値が一定値を越えた場合に、スイッチ回路47に対して投入指令を与える。スイッチ回路47には無効電力指令値の変化分ΔQref、例えば、0.2puといった値が与えられおり、スイッチ投入されることによってその値が指令値Qrefに加算されて無効電力制御回路10に対する最終的な指令値として使用される。パルス発生回路14の内部構成など、その他の部分の構成は図7に示す第6の実施形態又は図8に示す第7の実施形態と同様である。
The
上記のように構成された第16の実施形態の動作について以下に説明する。この実施形態において、直流電圧がバランスしていて各変換器の電圧値がシステム全体の電圧値とほぼ等しければレベル検出器39、39’、論理和回路40の出力が「0」であるためレベル検出器44の出力もゼロとなりスイッチ回路47は投入されず、制御は図7に示す第6の実施形態又は図8に示す第7の実施形態と同じように動作する。また、無効電力が誘導性あるいは容量性にある程度の大きさで出力されている場合にはレベル検出器41の出力がゼロとなるためスイッチ回路47は投入されず、制御は図7に示す第6の実施形態又は図8に示す第7の実施形態と同じように動作する。
The operation of the sixteenth embodiment configured as described above will be described below. In this embodiment, if the DC voltage is balanced and the voltage value of each converter is substantially equal to the voltage value of the entire system, the
本実施形態が図7に示す第6の実施形態又は図8に示す第7の実施形態と異なる動作をするのは、無効電力がほぼゼロ点付近で運転されていて、かつ直流電圧に変換器間のアンバランスが発生した場合である。この場合、無効電力指令値Qrefがゼロに近い一定範囲内であることからレベル検出値41の出力は「1」である。一方、複数の変換器のうちいずれか1台で、直流電圧とシステム全体の電圧との偏差が大きくなると論理和回路40、及び論理積回路42の出力が「1」となる。この状態が継続するとカウンタ回路43の出力が増加し、一定時間を越えるとレベル検出器44が動作してスイッチ回路47が投入される。これにより無効電力指令値は当初の値からΔQref=0.2pu分変化した値となり、ゼロ付近の値ではない点へ運転点が移行する。
This embodiment operates differently from the sixth embodiment shown in FIG. 7 or the seventh embodiment shown in FIG. 8 because the reactive power is operated near the zero point and is converted to a DC voltage. This is a case where an imbalance occurs. In this case, since the reactive power command value Qref is within a certain range close to zero, the output of the
図23のベクトル図及び図7に示す第6の実施形態又は図8に示す第7の実施形態で説明したように、変換器出力電圧の位相を補正することによって直流電圧のアンバランスを解消する場合は、無効電力の方向によって大きさの補正方法が異なりてくるが無効電力がゼロだと適切な補正が行なえず、場合によっては無効電力の方向を誤認識して逆方向の補正となってしまう可能性がある。運転中、常時ある程度の無効電力を出力しているシステムでは問題ないが、無効電力ゼロで運転する可能性の大きいシステムでは、本実施形態を適用することにより、無効電力ゼロ付近の運転点で直流電圧アンバランスが発生した場合には無効電力の運転点を一時的に変えることによって適切な方向の補正制御が行えるようになり、直流電圧のアンバランスを抑制することができる。 As described in the vector diagram of FIG. 23 and the sixth embodiment shown in FIG. 7 or the seventh embodiment shown in FIG. 8, the DC voltage imbalance is eliminated by correcting the phase of the converter output voltage. If the reactive power is zero, appropriate correction cannot be performed if the reactive power is zero.In some cases, the reactive power direction is misrecognized and the reverse correction is performed. There is a possibility. There is no problem in a system that always outputs a certain amount of reactive power during operation, but in a system that is highly likely to operate with zero reactive power, applying this embodiment allows direct current at an operating point near zero reactive power. When voltage imbalance occurs, correction control in an appropriate direction can be performed by temporarily changing the operating point of reactive power, and DC voltage imbalance can be suppressed.
そこで、本実施形態を使用すると、無効電力の運転点に応じて出力電圧の位相が補正され、かつ無効電力がゼロ付近で補正が行なえないような運転点にある場合には無効電力運転点を変更することにより、運転点にかかわらず、各変換器の直流電圧を均等に保ちながら安定に運転を行なうことができる。 Therefore, when this embodiment is used, the reactive power operating point is set when the phase of the output voltage is corrected in accordance with the reactive power operating point and the reactive power is at an operating point where the reactive power cannot be corrected near zero. By changing, it is possible to stably operate while keeping the DC voltage of each converter equal regardless of the operating point.
図18は本発明に係る自励式変換器の第17の実施形態の構成を示すブロック図であり、特に、パルス発生回路14と関連する制御回路の構成を示す図である。図18に示す実施形態は、図17に示す第16の実施形態に対して、レベル検出器41で無効電力運転点の判定に使用する信号として無効電力指令値Qrefの代わりに無効成分の電流指令値Iqrefを使用するものである。Qrefは無効電力制御回路10の入力信号であり、Iqrefは出力信号である。無効電力は無効成分電流に電圧の大きさを掛けたものであり(Q=V×Iq)、制御回路などで使われる規格化した信号の場合、電圧Vはほぼ1puであるため、Qref信号とIqref信号はほとんど等価である。
FIG. 18 is a block diagram showing a configuration of a seventeenth embodiment of the self-excited converter according to the present invention, and in particular, a configuration of a control circuit related to the
なお、切り替える指令値はIqrefでなく上位制御系に対する指令値すなわちQrefとする。Iqrefを切り替えた場合、無効電力運転点が変化するが無効電力指令値は変わっていないため誤差が生じ、無効電力制御回路10の内部の積分回路が飽和するなどの問題が発生するため、切換え対象の指令値は上位制御回路に対する指令値が適当である。この結果、図17に示す第16の実施形態と同様の効果が得られる。
Note that the command value to be switched is not Iqref but a command value for the upper control system, that is, Qref. When Iqref is switched, the reactive power operating point changes, but the reactive power command value does not change, so that an error occurs and problems such as saturation of the integrating circuit in the reactive
なお、パルス発生回路14の内部構成は、図7に示す第6の実施形態、図8に示す第7の実施形態、図12に示す第11の実施形態、図13に示す第12の実施形態のいずれのものを使用しても、第16又は第17の実施形態と同じ無効電力指令値の切換え回路を設けることで、同様の効果が得られる。
The internal configuration of the
また、無効電力制御ではなく交流電圧制御を行っている場合には、一般的な交流電圧制御で使用されるスロープ特性を得るための無効電力指令値に対して切換えを行なうことにより、同様の効果が得られる。また、図17又は図18に示す実施形態において、スイッチ回路47と加算器48の間に1次遅れ回路を入れることにより、指令値の切換えを緩やかにし、より安定に運転点を移行させることができる。
When AC voltage control is performed instead of reactive power control, the same effect can be obtained by switching the reactive power command value for obtaining the slope characteristic used in general AC voltage control. Is obtained. Further, in the embodiment shown in FIG. 17 or FIG. 18, by inserting a first-order lag circuit between the
図19は本発明に係る自励式変換器の制御装置の第18の実施形態の構成を示すブロック図であり、特に、パルス発生回路14と関連する制御回路の構成を示す図である。この実施形態は、図14に示す第13の実施形態に対して、各変換器の規格化された直流電圧Edn、Edn’とシステム全体の規格化された直流電圧Edの偏差を出力する加算器38、38’、加算器38、38’の出力に対してレベル判定を行なうレベル検出器39、39’、各レベル検出器出力に対する論理和回路40、有効電力制御回路で使用される指令値Prefに対するレベル検出器41、無効電力制御回路で使用される指令値Qrefに対するレベル検出器41’、論理和回路40とレベル検出器41、検出器41’の出力に対する論理積回路42、カウンタ回路43、レベル検出器44、及びレベル検出器44の出力信号によって開閉を行なうスイッチ回路47とスイッチ回路47の出力を無効電力指令値に加算するための加算器48を追加したものである。
FIG. 19 is a block diagram showing the configuration of the eighteenth embodiment of the control device for the self-excited converter according to the present invention, and in particular, shows the configuration of the control circuit related to the
ここで、レベル検出器39、39’では直流電圧の偏差分が一定範囲を逸脱した場合、例えば、ΔEd<−0.2又はΔEd>+0.2となった場合に「1」を出力する。一方レベル検出器41及び41’では、それぞれ有効電力制御回路24に加えられろ指令値Pref、無効電力制御回路10に加えられる指令値Qrefが、ゼロに近い一定範囲内、例えば、−0.1<Pref<+0.1、−0.1<Qref<+0.1にある場合「1」を出力する。またカウンタ回路43は論理積回路42の出力を累積していき、レベル検出器44はその累積値が一定値を越えた場合に、スイッチ回路47に対して投入指令を与える。スイッチ回路47には無効電力指令値の変化分ΔQref、例えば、0.2puといった値が与えられており、スイッチが投入されることによってその値が指令値Qrefに加算されて無効電力制御回路10に対する最終的な指令値として使用される。パルス発生回路14の内部構成など、その他の部分の構成は図14に示す第13の実施形態と同様である。
Here, the
上記のように構成された第18の実施形態の動作について以下に説明する。この実施形態において、直流電圧がバランスしていて各変換器の電圧値がシステム全体の電圧値とほぼ等しければレベル検出器39、39’、論理和回路40の出力は「0」であるため、レベル検出器44の出力もゼロとなりスイッチ回路47は投入されず、制御は(請求項7)の実施形態と同じように動作する。また有効電力又は無効電力がある程度の大きさで出力されている場合にはレベル検出器41又は41’の少なくとも一方の出力がゼロとなるため論理積回路42の出力が「0」となり、スイッチ回路47は投入されず、制御は図14に示す第13の実施形態と同じように動作する。
The operation of the eighteenth embodiment configured as described above will be described below. In this embodiment, if the DC voltage is balanced and the voltage value of each converter is substantially equal to the voltage value of the entire system, the outputs of the
本実施形態が第13の実施形態と異なる動作をするのは、有効電力と無効電力の両方がほぼゼロ点付近で運転されていて、かつ、直流電圧に変換器間のアンバランスが発生した場合である。この場合、有効電力指令値Prefがゼロに近い一定範囲内であることからレベル検出値41の出力が「1」、無効電力指令値Qrefがゼロに近い一定範囲内であることからレベル検出値41’の出力が「1」である。一方、複数の変換器のうちいずれか1台で、直流電圧とシステム全体の電圧との偏差が大きくなると論理和回路40、及び論理積回路42の出力が「1」となる。この状態が継続するとカウンタ回路43の出力が増加し、一定時間をこえるとレベル検出器44が動作してスイッチ回路47が投入される。これにより無効電力指令値は当初の値からΔQref=0.2pu分変化した値となり、無効電力の運転点がゼロ付近の値ではない点へ移行する。
This embodiment operates differently from the thirteenth embodiment when both the active power and the reactive power are operated near the zero point, and the DC voltage is unbalanced between the converters. It is. In this case, since the active power command value Pref is within a certain range close to zero, the output of the
図23のベクトル図から明らかなように、有効電力と無効電力のいずれかがある程度の大きさで運転されていれば、出力電圧の大きさあるいは位相を補正することにより直流電圧のアンバランスを抑制するように制御することが行える。しかし、有効電力と無効電力の両方がゼロの場合は基準となる電流が流れておらず、電圧の大きさや位相の補正方向を決めることができない。運転中常時ある程度の有効電力又は無効電力を出力しているシステムでは問題ないが、両方をゼロで運転する可能性の大きいシステムでは、本請求項の実施形態を適用することにより、有効・無効電カゼロ付近の運転点で直流電圧アンバランスが発生した場合には無効電力の運転点を一時的に変えることによって適切な方向の位相補正制御が行えるようになり、直流電圧のアンバランスを抑制することができる。 As is clear from the vector diagram of FIG. 23, if either active power or reactive power is operated at a certain level, the DC voltage imbalance is suppressed by correcting the magnitude or phase of the output voltage. Can be controlled. However, when both active power and reactive power are zero, the reference current does not flow, and the voltage magnitude and phase correction direction cannot be determined. There is no problem in a system that outputs a certain amount of active power or reactive power at all times during operation, but in a system that has a high possibility of operating both at zero, by applying the embodiment of this claim, effective / reactive power can be obtained. When DC voltage imbalance occurs at an operating point near Kazero, phase correction control in an appropriate direction can be performed by temporarily changing the operating point of reactive power, thereby suppressing DC voltage imbalance. Can do.
かくして、本実施形態によれば、有効電力と無効電力の運転点に応じて出力電圧の大きさと位相が補正され、かつ有効電力と無効電力の両方がゼロ付近で補正が行なえないような運転点にある場合には無効電力運転点を変更することにより、運転点にかかわらず、各変換器の直流電圧を均等に保ちながら安定に運転を行なうことができる。 Thus, according to the present embodiment, the operating point where the magnitude and phase of the output voltage are corrected according to the operating points of the active power and reactive power, and both the active power and reactive power cannot be corrected near zero. In this case, by changing the reactive power operating point, it is possible to stably operate while maintaining the DC voltage of each converter equal regardless of the operating point.
図20は本発明に係る自励式変換器の制御装置の第19の実施形態の構成を示すブロック図であり、特に、パルス発生回路14と関連する制御回路の構成を示す図である。この実施形態は、図19に示す第18の実施形態に対して、レベル検出器44の出力を加えるスイッチと、スイッチ投入により変化する指令値が異なる。第18の実施形態ではレベル検出器44の出力が「1」となった場合にスイッチ回路47を投入することによって無効電力指令値Qrefを変更するのに対し、第19の実施形態ではレベル検出器44の出力が「1」となった場合にスイッチ回路45を投入することによって有効電力指令値Prefを変更する。
FIG. 20 is a block diagram showing the configuration of the nineteenth embodiment of the control device for the self-excited converter according to the present invention, and in particular, shows the configuration of the control circuit related to the
これにより、本実施形態を適用することにより、有効・無効電カゼロ付近の運転点で直流電圧にアンバランスが発生した場合には有効電力の運転点を一時的に変えることによって適切な方向の電圧の大きさの補正が行えるようになり、直流電圧のアンバランスを抑制することができる。 As a result, by applying this embodiment, when an imbalance occurs in the DC voltage at the operating point near the active / reactive power zero, the voltage in the appropriate direction can be changed by temporarily changing the operating point of the active power. Can be corrected, and DC voltage imbalance can be suppressed.
かくして、第19の実施形態によれば、有効電力と無効電力の運転点に応じて出力電圧の大きさと位相が補正され、かつ有効電力と無効電力の両方がゼゴ付近で補正が行なえないような運転点にある場合には有効電力運転点を変更することにより、運転点にかかわらず、各変換器の直流電圧を均等に保ちながら安定に運転を行なうことができる。 Thus, according to the nineteenth embodiment, the magnitude and phase of the output voltage are corrected according to the operating points of active power and reactive power, and both active power and reactive power cannot be corrected near Zego. By changing the active power operating point when the operating point is at a stable operating point, stable operation can be performed while maintaining the DC voltage of each converter equal regardless of the operating point.
なお、第18の実施形態か第19の実施形態のどちらを適用するかは、各システムの目的や接続される系統により判断される。例えば、接続される交流系統の電圧変動を小さくしたい場合には第19の実施形態により有効電力を変更し、直流送電システムなどで相手端に融通する有効電力の変動を小さくしたい場合には第18の実施形態により無効電力を変更する方法が考えられる。 Whether to apply the eighteenth embodiment or the nineteenth embodiment is determined by the purpose of each system and the connected system. For example, when it is desired to reduce the voltage fluctuation of the connected AC system, the effective power is changed according to the nineteenth embodiment, and when it is desired to reduce the fluctuation of the active power accommodated at the other end in the DC power transmission system or the like, the eighteenth embodiment. A method of changing the reactive power can be considered according to the embodiment.
ところで、図19に示す第18の実施形態におけるスイッチ回路47と加算器48、図20に示す第19の実施形態におけるスイッチ回路45と加算器46の両方を備え、レベル検出器44の出力が「1」になった場合に、スイッチ回路45、47の両方を投入するように構成しても、同様の効果を得ることができる。この際、有効電力と無効電力の変化の方向、すなわち、ΔPrefとΔQrefの正負を適切に選択しておけば、接続される交流系統の電圧変動などを最小に抑制することが可能である。
By the way, the
また、パルス発生回路14の内部構成は、図14に示す第13の実施形態を使用しても、第18の実施形態、又は第19の実施形態と同じ有効電力指令値、無効電力指令値の切換え回路を設けることで、同様の効果が得られる。また、第18あるいは第19の実施形態において、スイッチ回路47と加算器48の間、スイッチ回路45と加算器46の間に1次遅れ回路脅入れることにより、指令値の切換えを緩やかにし、より安定に運転点を移行させることができる。
Further, the internal configuration of the
1、1’ 自励式変換器
2、2’ 直流キャパシタ
3、3’ 変圧器
4 交流母線
5 直流電圧検出回路
6 直流電圧制御回路
7 交流電圧検出回路
8 交流電流検出回路
9 無効電力検出回路
10 無効電力制御回路
11 交流電流制御回路
12 位相検出回路
13 直交軸変換回路
14、14’ パルス発生回路
15、15’ ゲイン回路
16、16’ 正弦波発生回路
17、17’ 搬送波発生回路
18,18’ 大小比較回路
19、19’ 直流電圧検出回路
20、20’ 規格化回路
21、21’ 演算回路
22、22’ ゲイン回路
23 平均値演算回路
24 有効電力制御回路
25 加算器
26 ゲイン回路
27 乗算器
28 加算器
29 正負判定回路
30 演算回路
31 演算回路
32 スイッチ回路
33 レベル判回路
34 スイッチ回路
35 スイッチ回路
36 レベル検出器
37 スイッチ回路
38、38’ 加算器
39、39’ レベル検出器
40 論理和回路
41、41’ レベル検出器
42 論理積回路
43 カウンタ回路
44 レベル検出器
45 スイッチ回路
46 加算器
47 スイッチ回路
48 加算器
1, 1 ′ self-
Claims (10)
前記各変換器ごとの直流電圧の大きさを規格化した値をPとし、各有効電力運転点をP乗した値、又は、各変換器ごとの直流電圧を平均電圧で割った値をP乗した値によって、当該変換器の交流出力電圧の振幅を乗算あるいは除算して補正する、ことを特徴とする自励式変換器の制御装置。 In the control device of the voltage type self-excited converter in which a plurality of converters are connected in series on the DC side,
The value obtained by standardizing the magnitude of the DC voltage for each converter is P, and the value obtained by dividing each active power operating point to the P power or the value obtained by dividing the DC voltage for each converter by the average voltage is the P power. A control device for a self-excited converter, wherein the amplitude of the AC output voltage of the converter is corrected by multiplying or dividing by the calculated value.
前記各変換器ごとの直流電圧と平均値との偏差に対して、無効電流の指令値をかけた値に比例した大きさで、当該変換器の交流出力電圧の系統側電圧に対する位相差を補正する、ことを特徴とする、自励式変換器の制御装置。 In the control device of the voltage type self-excited converter in which a plurality of converters are connected in series on the DC side,
The difference between the DC voltage and average value of each converter is proportional to the value obtained by multiplying the command value of the reactive current, and the phase difference of the AC output voltage of the converter with respect to the system side voltage is corrected. A control device for a self-excited converter, characterized in that
前記各変換器ごとの直流電圧、又は各変換器ごとの直流電圧を平均電圧で割った値に対して、直流電流指令値の正負によって+1又は−1を乗じた値によって、当該変換器の交流出力電圧の振幅を乗算あるいは除算して補正する、ことを特徴とする自励式変換器の制御装置。 In the control device of the voltage type self-excited converter in which a plurality of converters are connected in series on the DC side,
The DC voltage for each converter or the value obtained by multiplying the DC voltage for each converter by the average voltage multiplied by +1 or -1 by the positive / negative of the DC current command value A control device for a self-excited converter, wherein the amplitude of the output voltage is corrected by multiplication or division.
前記各変換器ごとの直流電圧と平均値との偏差に対して、無効電力運転点の正負によって+1又は−1を乗じた値に比例した大きさで、当該変換器の交流出力電圧の系統側電圧に対する位相差を補正する、ことを特徴とする自励式変換器の制御装置。 In the control device of the voltage type self-excited converter in which a plurality of converters are connected in series on the DC side,
The system side of the AC output voltage of the converter in a magnitude proportional to a value obtained by multiplying the deviation between the DC voltage and the average value for each converter by +1 or -1 depending on whether the reactive power operating point is positive or negative A control device for a self-excited converter, wherein a phase difference with respect to a voltage is corrected.
請求項1、請求項3及び請求項4のいずれか1項による交流出力電圧の振幅の補正と、請求項2、請求項5及び請求項6のいずれか1項による交流出力電圧の位相差の補正とのの両方を行なう、ことを特徴とする自励式変換器の制御装置。 In the control device of the voltage type self-excited converter in which a plurality of converters are connected in series on the DC side,
The correction of the amplitude of the AC output voltage according to any one of claims 1, 3, and 4 and the phase difference of the AC output voltage according to any one of claims 2, 5, and 6. A control device for a self-excited converter, characterized in that both correction and correction are performed.
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