JP2011051558A - Superconductive direct current feeding system and direct current feeding method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、直流き電方式のき電線に超電導線(例えば、超電導ケーブル)を適用した超電導直流き電システム、および直流き電方法に関する。 The present invention relates to a superconducting DC feeding system and a DC feeding method in which a superconducting wire (for example, a superconducting cable) is applied to a DC feeding type feeder.
図4は、従来の鉄道用き電システムの模式図である(非特許文献1および非特許文献3を参照)。図4において、101は交流送電線、102は直流変電所(SS)、103はき電線、104はトロリ線、105はエアセクション、106は帰線となるレール、107は電気車である。また、直流変電所102内には、整流器用変圧器111と、整流器(ダイオード整流器)112と、直流高速度遮断器113が設備されている。この図に示すように、従来のき電線103は、アルミや銅線を使用し、直流変電所102から沿線に設置され、ある間隔ごとに銅線を用いたトロリ線104とつながれるように構成されている。この鉄道用き電システムは、よく知られたものであるので、詳細な説明は省略する。
FIG. 4 is a schematic diagram of a conventional railway power feeding system (see Non-Patent
また、整流器112としては、自励式整流器(例えば、PWMコンバータ)も使用されるようになってきている(非特許文献2および非特許文献3を参照)。この自励式整流器は、AC系統への高調波が少ないこと、力率1の運転ができること、整流器と電力回生インバータの機能を兼ね備えていることなど、多くの利点があり、今後、大いに普及することが期待されているものである。
Further, as the
図5は、非特許文献2に記載されたPWMコンバータ(自励式整流器)の主回路構成を示す図である。図5に示すPWMコンバータは、使用するスイッチングデバイスの耐圧・電流容量、電圧制御性能、電源(電力会社)および、き電側に流出する高調波、製作の容易さ等を考慮して、複数の電圧形のコンバータユニット(PWMコンバータ)121Aを多重変圧器121により直列または並列に6多重化して構成されている。
FIG. 5 is a diagram showing a main circuit configuration of a PWM converter (self-excited rectifier) described in Non-Patent Document 2. The PWM converter shown in FIG. 5 includes a plurality of switching devices in consideration of withstand voltage / current capacity, voltage control performance, power supply (electric power company), harmonics flowing out to the feeder side, ease of manufacture, etc. A voltage-type converter unit (PWM converter) 121A is configured to be multiplexed six times in series or in parallel by a
コンバータユニット121A内のスイッチングデバイスとしてはIGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)系の素子を使用し、各PWMコンバータの変調周波数は、例えば450Hz程度であり、6多重化することで、き電側に対する等価変調周波数が2700Hz(54次)となることから、高調波抑制対策ガイドラインで抑制することが義務づけられた40次以下の高調波はほとんど流出せず、交流側にフィルタ等の設備を必要としない利点がある。また、き電側には、変電所直下の短絡故障に対して直流高速度遮断器により確実に保護が行えるよう、故障電流の電流変化率(di/dt)を抑制するためのリアクトルLが直列に接続されている。
As a switching device in the
また、図6は、図5に示したコンバータユニット121Aの制御回路の構成を示すブロック図である。図6に示す制御系は、一般的な自励式整流器と同様に、受電側の無効電力補償と直流電圧制御を同時に行うものである。このコンバータユニットは、マイナーループに電流制御ループを有し、アウターループで電圧制御を行う、周知の構成のものであるが、本願発明の超電導直流き電システムにおける自励式整流器として使用することができるものであるので、ここで、その構成について説明しておく。
FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of the control circuit of
図6において、多重変圧器201から出力される交流電圧は、IGBTの3相ブリッジ回路で構成される電力変換部202により、直流電圧に変換される。また、電力変換部202の出力電圧Vdcは、電圧検出器(VD)203により検出され、この電圧検出器(VD)203から、直流出力電圧Vdcに比例する大きさのDC電圧検出信号がフィードバック信号として出力される。また、電力変換部202の出力側には、直流出力電流Idcを検出するためのDC電流検出器(CT)204が設けられ、このDC電流検出器(CT)204から、直流出力電流Idcに比例する大きさのDC電流検出信号がフィードバック信号として出力される。
In FIG. 6, the AC voltage output from the multiple transformer 201 is converted into a DC voltage by a
また、多重変圧器201の入力側には、交流入力電流Iacを検出するためのAC電流検出器(CT)205が設けられ、このAC電流検出器(CT)205から、各相(3相)に流れる交流入力電流に応じたAC入力電流検出信号が出力される。また、多重変圧器201の入力側には、AC入力電圧を検出するための計器用変圧器(PT)206が接続され、この計器用変圧器(PT)206から、各相(3相)のAC電源電圧信号が出力される。また、3相/2相変換器211は、計器用変圧器(PT)206から出力される各相のAC電源電圧信号と、AC電流検出器(CT)205から出力される各相のAC入力電流信号とを基に、3相の各相の電流を、直交する2相信号(直流信号)に変換することにより2相(有効電流成分と無効電流成分)の信号に分けて出力する。
Further, an AC current detector (CT) 205 for detecting an AC input current Iac is provided on the input side of the multiple transformer 201, and each phase (three phases) is provided from the AC current detector (CT) 205. An AC input current detection signal corresponding to the alternating current input current flowing through is output. In addition, an instrument transformer (PT) 206 for detecting an AC input voltage is connected to the input side of the multiple transformer 201, and each phase (three phases) is connected from the instrument transformer (PT) 206. An AC power supply voltage signal is output. In addition, the three-phase / two-
上記構成において、電圧制御指令値Vrは、加算器221によりDC電圧検出器(VD)203から出力されるフィードバック信号(DC電圧検出信号)と比較され、比較結果(差分信号)が、電圧調整器(AVR)222の入力信号となる。この電圧調整器(AVR)222は、比例積分(PI)要素等で構成される増幅器である。この電圧調整器(AVR)222からの出力信号は、加算器223に出力される。一方、フードフォワード制御部212は、DC電流検出器204から出力されるDC電流検出信号を基にフードフォワード信号を生成する。このフードフォワード信号と、電圧調整器(AVR)222からの出力信号とが、加算器223において加算され、有効成分電流の電流指令信号となる。なお、フードフォワード信号は制御系の応答を早めるために使用される信号であり、このフードフォワード信号系は省略することもできる。
In the above configuration, the voltage control command value Vr is compared with the feedback signal (DC voltage detection signal) output from the DC voltage detector (VD) 203 by the
そして、加算器223からの出力信号は、加算器224に出力され、3相/2相変換器211から出力される有効成分電流(フィードバック信号)と比較され、比較結果(差分信号)が、電流調整器226に入力される。また、無効電力指令値の信号が加算器225に入力され、この加算器225において、3相/2相変換器211からの無効成分電流(フィードバック信号)と比較され、比較結果(差分信号)が、電流調整器226に入力される。電流調整器226は、例えば、比例積分(PI)要素等で構成される増幅器である。
The output signal from the
この電流調整器226では、加算器224から出力される有効成分電流の電流指令信号と、加算器225から出力される無効成分電流の電流指令信号とを基に、2相の出力電圧指令信号(直流信号)を生成し、2相/3相変換器227に出力する。2相/3相変換器227は、2相の電圧指令信号(直流信号)を、3相の各相ごとの電圧指令信号(交流指令信号)に変換して出力する。PWM制御部228では、2相/3相変換器227から出力される各相ごとの電圧指令信号をPWM変調(例えば、三角波比較等によるPWM変調)して、各相ごとのPWM信号を生成し、電力変換部202内のIGBTを駆動するゲート信号を生成する。
In the
上記、構成により、電圧制御指令値Vrに応じた直流出力電圧Vdcが、電力変換部202から出力されることになる。このように定電圧出力が可能であることが自励式整流器の特長の1つである。なお、電力変換部202の出力側のコンデンサCは、平滑用(PWMによるリップル軽減用)のコンデンサであり、リアクトルLは、故障電流の電流変化率(di/dt)を抑制するための直列リアクトルである。
With the above configuration, a DC output voltage Vdc corresponding to the voltage control command value Vr is output from the
また、図6に示すPWMコンバータの例では、無効電力制御と、フィードフォワード制御とを行うために、やや複雑な構成になっているが、通常は、より簡略化された構成にすることができる(例えば、特許文献1を参照)。 Further, the example of the PWM converter shown in FIG. 6 has a slightly complicated configuration for performing the reactive power control and the feedforward control. However, the configuration can be generally simplified. (For example, see Patent Document 1).
図7は、特許文献1の図7に記載された3相PWMコンバータの構成をそのまま転載した図である。この図に示されるように、多重変圧器を使用せず、また、無効電力制御やフィードフォワード制御を行う必要がない場合は、より簡単な構成により、PWMコンバータ(自励式整流器)を構成することができる。なお、構成と動作については、当業者にとっては、周知のものであり、その説明については省略する。 FIG. 7 is a diagram in which the configuration of the three-phase PWM converter described in FIG. As shown in this figure, a PWM converter (self-excited rectifier) should be configured with a simpler configuration when multiple transformers are not used and reactive power control and feedforward control are not required. Can do. The configuration and operation are well known to those skilled in the art, and a description thereof will be omitted.
ところで、超電導ケーブル等の超電導線を利用した送電についての検討は以前より盛んに行われてきたが、鉄道分野においても、直流き電方式への超電導線の適用が検討されている(例えば、特許文献2を参照)。直流き電方式は、通電電流が直流であり、電圧も1500V程度と比較的低圧であることなどから、超電導線を使用する場合に直流き電方式で生じる諸問題が解消できる可能性が高い。 By the way, although studies on power transmission using superconducting wires such as superconducting cables have been actively conducted, application of superconducting wires to DC feeding systems is also being studied in the railway field (for example, patents). Reference 2). In the DC feeding system, the energization current is DC and the voltage is relatively low, such as about 1500 V. Therefore, there is a high possibility that various problems caused by the DC feeding system can be solved when a superconducting wire is used.
また、超電導線をき電線に用いることにより、き電線の抵抗が小さくなるため、き電線における電力損失や電圧降下が低減され、変電所の設置間隔の延長や集約の可能性、回生率の向上による省エネルギー、設備投資削減、保守低減等の利点につながると考えられる。 In addition, the use of superconducting wires for feeders reduces the resistance of feeders, reducing power loss and voltage drop in feeders, extending the installation interval of substations, increasing the possibility of consolidation, and improving the regeneration rate. This is thought to lead to advantages such as energy saving, reduced capital investment and reduced maintenance.
図8は、超電導線を用いた超電導直流き電システムについて説明するための図である。図8に示す超電導直流き電システムは、電車線設備として正き電線(PF)とトロリ線(T)で構成される正側電路と、負き電線(NF)とレール(R)で構成される負側電路(帰線)を有する。構成材料は、正き電線(PF)が超電導、トロリ線(T)は銅、負き電線(NF)は超電導、レール(R)は鉄である。き電分岐部Aでは正き電線(PF)とトロリ線(T)、負き電線(NF)とレール(R)がそれぞれ接続される。直流変電所SSの回線は正き電線(PF)と負き電線(NF)間に、電気車107は、従来のき電線システムと同様に、トロリ線(T)とレール(R)間に接続され閉回路を構成する。すなわち、超電導直流き電システムでは、き電線として、正側のき電線(PF)と負側のき電線(NF)を有する構成となる。
FIG. 8 is a diagram for explaining a superconducting DC feeding system using a superconducting wire. The superconducting DC feeding system shown in FIG. 8 is composed of a positive electric circuit (PF) and a trolley line (T) as a train line facility, a negative electric wire (NF) and a rail (R). Negative electric circuit (return line). Constituent materials are superconductivity for the positive wire (PF), copper for the trolley wire (T), superconductivity for the negative wire (NF), and iron for the rail (R). In the feeder branch part A, a positive electric wire (PF) and a trolley wire (T), and a negative electric wire (NF) and a rail (R) are connected. The DC substation SS line is connected between the positive electric wire (PF) and the negative electric wire (NF), and the
図4に示したように、ダイオード整流器を同一のき電回路に接続する並列運転は、従来から一般的に行われている。この従来の方式では、整流器の負荷分担は、ダイオード整流器の電圧降下特性と、き電回路の抵抗によっている。特に、異なる変電所間では電力会社側の電圧に数%程度の変動(整流器の電圧降下と同程度)が許容されるため、主にき電回路の抵抗により安定な運転が行われている。ここで、き電線を超電導とした場合、き電回路の抵抗は非常に小さいため、電力会社側の電圧変動によって変電所間(整流器間)のバランスがくずれ、大きな横流が流れてしまう。このため、地理的に離れた変電所(例えば、5km〜10km)間において、負荷分担をバランスさせる必要がある。 As shown in FIG. 4, a parallel operation in which a diode rectifier is connected to the same feeder circuit is generally performed conventionally. In this conventional system, the load sharing of the rectifier depends on the voltage drop characteristic of the diode rectifier and the resistance of the feeder circuit. In particular, since fluctuations of several percent (approximately the same as the voltage drop of the rectifier) are allowed between the different substations, the stable operation is performed mainly by the resistance of the feeder circuit. Here, when the feeder is superconducting, the resistance of the feeder circuit is very small. Therefore, the balance between substations (between rectifiers) is lost due to voltage fluctuations on the power company side, and a large cross current flows. For this reason, it is necessary to balance load sharing between geographically separated substations (for example, 5 km to 10 km).
この変電所間での出力電圧のバランスの確保のためには、図5、図6および図7で説明したような自励式整流器(PWMコンバータ)などのAC/DCコンバータ(あるいはDC/DCコンバータ)を使用する必要がある。このような、自励式整流器を各変電所に設置して並列運転することは、一般に行われているが、定電圧出力制御のため整流器間の負荷分担はき電回路の抵抗に期待しており、超電導直流き電システムには前述の理由により適用できない。鉄道以外の分野においては、AC/DCコンバータ(あるいはDC/DCコンバータ)の負荷分担制御は一般的に行われている。しかしながら、従来から行われている手法では、コンバータ間で物理量のリアルタイム通信が行われることを前提に設計されている。すなわち、各コンバータを全体として瞬時制御するように設計されている。しかし、電気鉄道環境において通信環境は概して劣悪かつ低速であり、通信が不能となった場合においても、主回路の系統を変更することなく安全に動作を継続させる必要がある。また、電気鉄道においては負荷急変など厳しい条件下においても正常動作が可能な堅牢なアルゴリズムが要求される。 In order to ensure the balance of the output voltage between the substations, an AC / DC converter (or DC / DC converter) such as a self-excited rectifier (PWM converter) as described in FIGS. Need to use. Such self-excited rectifiers are generally installed in each substation and operated in parallel, but we expect the load sharing power circuit resistance between rectifiers for constant voltage output control. It cannot be applied to the superconducting DC feeding system for the reasons described above. In fields other than railways, load sharing control of an AC / DC converter (or DC / DC converter) is generally performed. However, conventional methods are designed on the assumption that real-time communication of physical quantities is performed between converters. That is, each converter is designed to be instantaneously controlled as a whole. However, in an electric railway environment, the communication environment is generally inferior and slow, and even when communication is disabled, it is necessary to continue operation safely without changing the system of the main circuit. Electric railways also require robust algorithms that can operate normally even under severe conditions such as sudden load changes.
本発明は、斯かる実情に鑑みなされたものであり、本発明の目的は、き電線に超電導線を用い、複数の直流変電所に設備された自励式整流器を並列運転して、き電線に直流電圧を給電する場合に、各自励式整流器の出力電圧を制御することにより定電圧出力を行いつつ各直流変電所間に流れる横流を抑制できると共に、負荷急変など厳しい条件下においても正常動作が可能であり、また直流変電所間における通信が不能となった場合においても、安全に自励式整流器の並列運転動作を継続することができる、すなわち、堅牢なアルゴリズムで運用することができる、超電導直流き電システム、および直流き電方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to use a superconducting wire as a feeder, operate a self-excited rectifier installed in a plurality of DC substations in parallel, and When supplying DC voltage, by controlling the output voltage of each self-excited rectifier, it is possible to suppress the cross current flowing between each DC substation while performing constant voltage output, and normal operation is possible even under severe conditions such as sudden load changes In addition, even when communication between DC substations becomes impossible, the parallel operation of self-excited rectifiers can be safely continued, that is, the superconducting DC can be operated with a robust algorithm. It is to provide an electric system and a DC feeding method.
また、本発明のさらなる目的は、各直流変電所に設備された自励式整流器における負荷分担を所望の比率に制御することができる、超電導直流き電システム、および直流き電方法を提供することにある。 Another object of the present invention is to provide a superconducting DC feeding system and a DC feeding method capable of controlling load sharing in a self-excited rectifier installed in each DC substation to a desired ratio. is there.
(1)本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、本発明の超電導直流き電システムは、沿線に沿って配置された複数の直流変電所に設備される各自励式整流器を、超電導線を用いたき電線に共通に接続し、前記自励式整流器を並列運転して前記き電線に直流電圧を給電する超電導直流き電システムであって、前記各直流変電所に設備される自励式整流器は、入力される電圧制御指令値の信号に応じて出力電圧を制御する基本となる電圧制御ループに加えて、前記電圧制御ループのアウターループであって、負荷電流に応じて所定のVI特性(出力電圧―出力電流特性)に従った出力電圧を出力するように前記電圧制御指令値を制御する第1の制御ループと、前記電圧制御ループのアウターループであって、前記第1の制御ループよりも制御時定数が長く設定されると共に、前記自励式整流器の平均出力電圧が所定の目標電圧になるように前記電圧制御指令値を制御する第2の制御ループと、を備えることを特徴とする。 (1) The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and the superconducting DC power feeding system of the present invention includes each self-excited rectifier installed in a plurality of DC substations arranged along the railway line. A superconducting DC feeding system that is connected in common to feeders using superconducting wires and operates the self-excited rectifier in parallel to supply a DC voltage to the feeders, and is a self-excited type installed in each DC substation The rectifier is an outer loop of the voltage control loop in addition to the basic voltage control loop that controls the output voltage according to the signal of the input voltage control command value, and has a predetermined VI characteristic according to the load current. A first control loop for controlling the voltage control command value so as to output an output voltage in accordance with (output voltage-output current characteristics), and an outer loop of the voltage control loop, wherein the first control loop And a second control loop for controlling the voltage control command value so that an average output voltage of the self-excited rectifier becomes a predetermined target voltage. To do.
(2)また、本発明の超電導直流き電システムは、前記第2の制御ループよりも制御時定数が長く設定され、他の直流変電所の自励式整流器の負荷分担率に応じて、1の直流変電所の自励式整流器における前記VI特性を変化させ、当該自励式整流器の負荷分担率を変化させる第3の制御ループを、さらに備えることを特徴とする。 (2) Further, the superconducting DC feeding system of the present invention has a control time constant longer than that of the second control loop, and is set to 1 according to the load sharing ratio of the self-excited rectifier of another DC substation. It is further characterized by further comprising a third control loop that changes the VI characteristic in the self-excited rectifier of the DC substation and changes the load sharing ratio of the self-excited rectifier.
(3)また、本発明の超電導直流き電システムは、前記超電導直流き電システム内には、前記各直流変電所内のそれぞれの自励式整流器の出力電圧および出力電流のデータを受信し、該出力電圧および出力電流のデータを基に、前記各自励式整流器における現在の負荷分担率を算出すると共に、該算出された現在の負荷分担率を基に、前記各自励式整流器における負荷分担率を所望に値に制御する負荷分担制御信号を生成して、前記各自励式整流器に送信する系統制御装置を備えることを特徴とする。 (3) Further, the superconducting DC feeding system of the present invention receives the output voltage and output current data of each self-excited rectifier in each DC substation in the superconducting DC feeding system, and outputs the data Based on the voltage and output current data, the current load sharing ratio in each self-excited rectifier is calculated, and the load sharing ratio in each self-excited rectifier is set to a desired value based on the calculated current load sharing ratio. And a system controller for generating a load sharing control signal to be transmitted to each self-excited rectifier.
(4)また、本発明の超電導直流き電システムは、前記電圧制御ループに入力される電圧制御指令値をVrとし、前記自励式整流器の負荷電流の検出値をIとした場合に、前記第1の制御ループにおいては、前記電圧制御指令値Vrを、パラメータVsおよびrを用いて、Vr=Vs−r×I、で与えられる式に従い制御し、前記自励式整流器の出力電圧が負荷電流に対して垂下特性を示すよう制御する、ことを特徴とする。
(4) Further, the superconducting DC feeding system according to the present invention is configured such that the voltage control command value input to the voltage control loop is Vr, and the load current detection value of the self-excited rectifier is I. In the
(5)また、本発明の超電導直流き電システムは、前記第2の制御ループにおいては、前記電圧制御指令値Vrの式、Vr=Vs−r×I、において、前記第1の制御ループにおけるパラメータVsに対して、自励式整流器の平均出力電圧を基にフィードバック制御を行い、該自励式整流器の平均出力電圧を所定の目標値に一致させるように制御する、ことを特徴とする。 (5) Further, in the superconducting DC feeding system of the present invention, in the second control loop, in the expression of the voltage control command value Vr, Vr = Vs−r × I, in the first control loop Feedback control is performed on the parameter Vs based on the average output voltage of the self-excited rectifier, and the average output voltage of the self-excited rectifier is controlled to coincide with a predetermined target value.
(6)また、本発明の超電導直流き電システムは、前記第3の制御ループにおいては、前記電圧制御指令値Vrの式、Vr=Vs−r×I、において、前記第1の制御ループにおけるパラメータrに対して、各直流変電所の自励式整流器の負荷分担率に応じてフィードバック制御を行い、各直流変電所の自励式整流器の負荷分担率が所望の負荷分担率になるように制御する、ことを特徴とする。 (6) Further, in the third control loop, the superconducting DC power feeding system according to the present invention is the same as that in the first control loop in the expression of the voltage control command value Vr, Vr = Vs−r × I. For parameter r, feedback control is performed according to the load sharing rate of the self-excited rectifier of each DC substation, and control is performed so that the load sharing rate of the self-excited rectifier of each DC substation becomes a desired load sharing rate. It is characterized by that.
(7)また、本発明の超電導直流き電システムは、前記自励式整流器は、3相PWM・AC/DCコンバータあるいはPWM・DC/DCコンバータで構成される、ことを特徴とする。 (7) Moreover, the superconducting direct current feeding system of the present invention is characterized in that the self-excited rectifier is constituted by a three-phase PWM / AC / DC converter or a PWM / DC / DC converter.
(8)また、本発明の直流き電方法は、沿線に沿って配置された複数の直流変電所に設備される自励式整流器により、超電導線を用いたき電線に直流電圧を給電する超電導直流き電システムにおける直流き電方法であって、前記各直流変電所に設備される自励式整流器により、入力される電圧制御指令値の信号に応じて出力電圧を制御する基本となる電圧制御手順と、前記基本となる電圧制御手順に付加される制御手順であって、負荷電流に応じて所定のVI特性(出力電圧―出力電流特性)に従った出力電圧を出力するように前記電圧制御指令値を制御する第1の制御手順と、前記基本となる電圧制御手順に付加される制御手順であって、前記第1の制御手順よりも制御時定数が長く設定されると共に、前記自励式整流器の出力電圧が所定の目標電圧になるように前記電圧制御指令値を制御する第2の制御手順と、が行われることを特徴とする。 (8) In addition, the DC feeding method of the present invention is a superconducting DC feeder that feeds a DC voltage to a feeder using a superconducting wire by a self-excited rectifier installed in a plurality of DC substations arranged along the railway line. DC power feeding method in a power system, a voltage control procedure that is a basis for controlling an output voltage according to a signal of a voltage control command value input by a self-excited rectifier installed in each DC substation, A control procedure added to the basic voltage control procedure, wherein the voltage control command value is set so as to output an output voltage according to a predetermined VI characteristic (output voltage-output current characteristic) according to a load current. A first control procedure to be controlled and a control procedure added to the basic voltage control procedure, wherein a control time constant is set longer than the first control procedure, and the output of the self-excited rectifier Voltage is predetermined A second control step of controlling the voltage control command value so that the target voltage, characterized in that is carried out.
(9)また、本発明の直流き電方法は、前記第2の制御手順よりも制御時定数が長く設定されると共に、他の直流変電所の自励式整流器の負荷分担率に応じて、1の直流変電所の自励式整流器における前記VI特性を変化させ、当該直流変電所の自励式整流器の負荷分担率を変化させる第3の制御手順が、さらに行われることを特徴とする。 (9) In addition, the DC feeding method of the present invention has a control time constant set longer than that of the second control procedure, and 1 according to the load sharing ratio of the self-excited rectifier of another DC substation. A third control procedure for changing the VI characteristics in the self-excited rectifier of the DC substation and changing the load sharing ratio of the self-excited rectifier of the DC substation is further performed.
(1)本発明の超電導直流き電システムにおいては、複数の自励式整流器を並列運転して、超電導線のき電線に直流電圧を給電する場合に、自励式整流器において、電圧制御指令値に応じて出力電圧を制御する基本となる電圧制御ループに加えて、負荷電流に応じた出力電圧特性(VI特性)を示すように制御する第1の制御ループ(高速制御、ダイオード整流器模擬制御)と、自励式整流器の平均出力電圧を所定の目標値に定電圧制御する第2の制御ループ(中速制御、定電圧制御)とを付加し、時定数が大きく異なる2系統からなる多重フィードバック制御を構成する。
これにより、複数の自励式整流器を並列運転して、超電導線のき電線に直流電圧を給電する場合に、各自励式整流器の出力電圧を制御することにより定電圧出力を達成しつつ直流変電所間に横流が流れることを抑制することができると共に、負荷急変など厳しい条件下においても正常動作が可能となる。
(1) In the superconducting DC feeding system of the present invention, when a plurality of self-excited rectifiers are operated in parallel to supply DC voltage to the superconducting feeders, the self-excited rectifier responds to the voltage control command value. In addition to the basic voltage control loop for controlling the output voltage, a first control loop (high-speed control, diode rectifier simulation control) for controlling the output voltage characteristics (VI characteristics) according to the load current, Adds a second control loop (medium speed control, constant voltage control) to control the average output voltage of the self-excited rectifier to a predetermined target value, and configures multiple feedback control consisting of two systems with greatly different time constants To do.
As a result, when a plurality of self-excited rectifiers are operated in parallel and a DC voltage is fed to a superconducting feeder, the output voltage of each self-excited rectifier is controlled to achieve a constant voltage output between DC substations. Therefore, normal operation is possible even under severe conditions such as sudden load changes.
(2)また、本発明の超電導直流き電システムにおいては、他の直流変電所の自励式整流器の負荷分担率に応じて、1の直流変電所の自励式整流器におけるVI特性を変化させ、当該自励式整流器の負荷分担率を変化させる第3の制御ループ(低速制御)を、さらに備える。
これにより、各直流変電所に設備された自励式整流器における負荷分担が所望の比率になるように制御することができる。また直流変電所間における通信が不能となった場合においても、前述の第1および第2の制御ループによる制御は継続するため、安全に自励式整流器の並列運転動作を継続させることができる。このため、堅牢なアルゴリズムで運用することができる、超電導直流き電システムを実現することができる。
(2) Further, in the superconducting DC feeding system of the present invention, the VI characteristic in the self-excited rectifier of one DC substation is changed according to the load sharing ratio of the self-excited rectifier of another DC substation, A third control loop (low speed control) for changing the load sharing ratio of the self-excited rectifier is further provided.
Thereby, it is possible to control the load sharing in the self-excited rectifier installed in each DC substation so as to have a desired ratio. Even when communication between the DC substations becomes impossible, since the control by the first and second control loops described above continues, the parallel operation of the self-excited rectifier can be safely continued. Therefore, it is possible to realize a superconducting DC feeding system that can be operated with a robust algorithm.
(3)また、本発明の超電導直流き電システムにおいては、各直流変電所内のそれぞれの自励式整流器の出力電圧および出力電流のデータを受信し、各自励式整流器における現在の負荷分担率を基に、各自励式整流器における負荷分担率の調整信号を生成して、前記各自励式整流器に送信する系統制御装置を備える。
これにより、各直流変電所内の自励式整流器の出力電圧および出力電流のデータを受信し、この受信したデータを基に、各直流変電所に設備された自励式整流器における負荷分担が所望の比率になるように制御することができる。
(3) Also, in the superconducting DC feeding system of the present invention, the data of the output voltage and output current of each self-excited rectifier in each DC substation is received, and the current load sharing rate in each self-excited rectifier is based on And a system controller that generates a load sharing ratio adjustment signal in each self-excited rectifier and transmits the adjustment signal to each self-excited rectifier.
Thereby, the output voltage and output current data of the self-excited rectifier in each DC substation is received, and the load sharing in the self-excited rectifier installed in each DC substation is set to a desired ratio based on the received data. Can be controlled.
(4)また、本発明の超電導直流き電システムにおいては、第1の制御ループ(例えば、1秒以下の時定数で制御される高速制御)では、出力電流Iの場合における電圧制御指令値Vrを、パラメータVs,rを用いて、「V=Vs−r×I」とする。
これにより、ダイオード整流器の電圧降下特性を模倣して、負荷急変に対して堅牢な制御を行うことができる。また、自励式整流器の負荷にアンバランスが生じた場合にはバランスを回復する方向にフィードバック(負帰還)がかかり、直流変電所間における横流の発生を抑止することができる。
(4) In the superconducting DC power feeding system of the present invention, in the first control loop (for example, high-speed control controlled with a time constant of 1 second or less), the voltage control command value Vr in the case of the output current I Is set to “V = Vs−r × I” using the parameters Vs and r.
As a result, the voltage drop characteristics of the diode rectifier can be imitated to perform robust control against sudden load changes. In addition, when an imbalance occurs in the load of the self-excited rectifier, feedback (negative feedback) is applied in a direction to restore the balance, and generation of a cross current between the DC substations can be suppressed.
(5)また、本発明の超電導直流き電システムにおいては、第2の制御ループ(例えば、数秒〜数分程度の時定数で制御される中速制御)では、自励式整流器の平均出力電圧(き電線の電圧)を一定値(目標値)に保つため、第1の制御ループ(高速制御)における制御パラメータVsに対してフィードバック制御を行う。
これにより、き電電圧平均値が一定となるように制御することができる。
(5) Further, in the superconducting DC feeding system of the present invention, in the second control loop (for example, medium speed control controlled with a time constant of several seconds to several minutes), the average output voltage of the self-excited rectifier ( In order to keep the voltage of the feeder line at a constant value (target value), feedback control is performed on the control parameter Vs in the first control loop (high-speed control).
As a result, the feeding voltage average value can be controlled to be constant.
(6)また、本発明の超電導直流き電システムにおいては、第3の制御ループ(例えば、数分〜数時間の時定数で制御される低速制御)では、各直流変電所の自励式整流器の負荷分担率に応じて、第1の制御ループ(高速制御)における制御パラメータrに対してフィードバック制御を行う。
これにより、各直流変電所に設備された自励式整流器における負荷分担が所望の比率になるように制御することができる。
(6) Further, in the superconducting DC feeding system of the present invention, in the third control loop (for example, low speed control controlled with a time constant of several minutes to several hours), the self-excited rectifier of each DC substation Feedback control is performed on the control parameter r in the first control loop (high-speed control) according to the load sharing ratio.
Thereby, it is possible to control the load sharing in the self-excited rectifier installed in each DC substation so as to have a desired ratio.
(7)また、本発明の超電導直流き電システムにおいては、自励式整流器を、PWM・AC/DCコンバータ(あるいは、DC/DCコンバータ)で構成するようにしたので、これにより、自励式整流器の出力電圧を容易に制御することができる。また、周知の技術と、汎用の部品を使用して自励式整流器を容易に構成することができる。 (7) Further, in the superconducting DC feeding system of the present invention, the self-excited rectifier is constituted by a PWM / AC / DC converter (or DC / DC converter). The output voltage can be easily controlled. In addition, a self-excited rectifier can be easily configured by using known techniques and general-purpose components.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の超電導直流き電システムが適用される直流変電所の主回路の構成例を示す図である。図1に示す例は、き電回路の直流電圧の制御に、自励式整流器を使用すると共に、き電線に超電導線を導入した鉄道用直流き電システムの構成例を示す図である。 FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a main circuit of a DC substation to which the superconducting DC feeding system of the present invention is applied. The example shown in FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a DC power feeding system for a railway in which a self-excited rectifier is used for controlling a DC voltage of a feeder circuit and a superconducting wire is introduced into a feeder line.
図1に示す例では、直流変電所(SS1)2a、直流変電所(SS2)2b、および直流変電所(SSn)2cのそれぞれに、整流器用変圧器10a,10b,10cと、PWMコンバータ(3相PWM・AC/DCコンバータ(自励式整流器))11a,11b,11cとが設置されている。そして、各PWMコンバータ11a,11b,11cを並列運転し、超電導線を用いた、き電線(直流母線)1に直流電圧を給電する。き電線1は、例えば、図8に示す超電導線を使用した正き電線(PF)と、負き電線(NF)とで構成される直流母線の回路が相当する。
In the example shown in FIG. 1, a
前述のように、超電導線は抵抗が非常に小さく、従来のき電方式のように電気抵抗による負荷分担が期待できないため、各直流変電所のコンバータを並列運転する場合には、コンバータ間に横流が流れやすくなる。このため、コンバータにPWMコンバータ(自励式整流器)11a,11b,11cを使用し、各PWMコンバータ11a,11b,11cの出力電圧を調整することにより、各直流変電所間の横流が流れることを抑制するように構成されている。
As described above, superconducting wires have very low resistance, and load sharing due to electrical resistance cannot be expected as in the case of conventional feeding systems, so when operating converters at each DC substation in parallel, a cross current flows between the converters. Becomes easier to flow. For this reason, PWM converters (self-excited rectifiers) 11a, 11b, and 11c are used as converters, and the output voltage of each of the
各PWMコンバータ11a,11b,11cは、それそれ、出力電流を検出するDC電流検出器(CT)13a,13b,13cと、出力電圧(き電線1の電圧)を検出するDC電圧検出器14a,14b,14cを備えている。また、電圧制御部15a,15b,15cは、各PWMコンバータ11a,11b,11cの出力電圧を制御する制御部である。
Each of the
このPWMコンバータ11a,11b,11cは、例えば、図5に示した多重変圧器を用いた多重型のPWMコンバータを用いて構成することができる。また、多重化されない一重のPWMコンバータとして、例えば、図7に示した、単独のPWMコンバータを用いて構成することもできる(ただし、後述する多重制御ループが付加された構成となる)。すなわち、スイッチング周波数やフィルタ容量と、設備費用とを考慮して選択することができる。
The
また、図1に示す例では、各直流変電所2a,2b,2cのそれぞれに1つのPWMコンバータ11a,11b,11cが設置され、各直流変電所2a,2b,2c間を通信ケーブル3で結び、複数の変電所のPWMコンバータ11a,11b,11cの間で協調運転を行う場合の例を示している。本発明の方法では、これに限らず、1つの直流変電所内に複数のPWMコンバータを設置し、これらを並列運転する場合にも適用できるものである。すなわち、自励式整流器同士の物理的および電気的な離隔位置によらず適用可能である。また、超電導直流き電システムに限らず適用できるものである。
In the example shown in FIG. 1, one
図2は、本実施形態における超電導直流き電システムの1つの直流変電所(1系統)において使用されるPWMコンバータの構成例を示す図である。 FIG. 2 is a diagram showing a configuration example of a PWM converter used in one DC substation (one system) of the superconducting DC feeding system in the present embodiment.
図2に示すように、本発明の超電導直流き電システムに使用されるPWMコンバータは、3重の制御ループを有して構成される。すなわち、図に示すコンバータでは、その制御方法として、後述する高速制御(垂下制御、ダイオード模擬)を行う垂下特性制御ループ30、中速制御(定電圧制御)を行う定電圧制御ループ31、および低速制御(負荷分担制御)を行う負荷分担制御ループ50の、それぞれの制御時定数が大きく異なる3系統からなる多重フィードバックを用いている。なお、制御動作は、力行時、回生時ともに同様な制御となる。
As shown in FIG. 2, the PWM converter used in the superconducting DC feeding system of the present invention is configured to have a triple control loop. That is, in the converter shown in the figure, as its control method, a drooping
図2において、最上段側のコンバータ部21(破線で囲まれる部分)は、加算器22と、第1の電圧調整部23と、PWM制御部24と、IGBTの3相ブリッジ回路で構成される電力変換部25とを含んで構成されており、このコンバータ部21が、基本となるPWMコンバータの部分である。
In FIG. 2, the uppermost converter section 21 (the part surrounded by a broken line) is composed of an adder 22, a first
このコンバータ部21は、図6および図7に示したPWMコンバータと同様な構成部分である。このコンバータ部21は、実際には、図6および図7に示したように、整流器用の変圧器、AC電源の相検出回路、電流制御ループ等を有し、また、出力側に平滑用のコンデンサやリアクトル(使用する場合)を有するなど、より複雑な構成のものであるが、周知の構成のものであるため、図面の見易さのために簡略化して示している。
The
このコンバータ部21において、入力される電圧制御指令値Vrが、電力変換部25から出力される直流出力電圧のフィードバック信号V1と加算器22により比較され、電圧制御指令値Vrとフィードバック信号V1との差分の信号が第1の電圧調整部23に向けて出力される。この第1の電圧調整部23は比例積分(PI)要素で構成され、ループゲインK1を有しており、加算器22から出力される差分信号(Vr−V1)を増幅し、この増幅された信号がPWM制御部24に出力される。PWM制御部24は、第1の電圧調整部23から出力される信号に応じたPWM信号を生成し、電力変換部25内のIGBTのゲートを駆動する。
In the
このように、コンバータ部21は、入力される電圧制御指令値Vrに応じて、出力電圧をこれに一致させるように制御する電圧制御ループを有している。このコンバータ部21における電圧制御は、電圧制御指令値Vrの変化に対して即応性があり、第1の電圧調整部23の制御要素の制御時定数(積分要素の時定数)等で決まる応答時間により、直流出力電圧を制御することができる。例えば、数10ms〜数100ms単位の制御時定数での高速制御が可能である。すなわち、受動回路的な応答(プログラム制御による応答時間に対比させる意味)に近い応答速度で出力電圧を制御できる。
As described above, the
また、図2において、コンバータ部21に入力電される電圧制御指令値Vrは、高速制御時には、垂下特性制御ループ(第1の制御ループ)30により、以下の式、
Vr=Vs−r×I、で示される信号となる。
ここで、Vsは後述する定電圧制御ループ31側の第2の電圧調整部23から出力される電圧指令信号Vsであり、パラメータ“r”は、同じく後述する負荷分担制御部42において設定される制御パラメータである。この電圧指令信号Vsは、後述するように数秒〜数分の周期で変化するものであり、高速制御時(1秒以下)においては、固定値(パラメータ“Vs”)とみなすことができる。また、パラメータ“r”についても、後述するように、数分〜数時間以上の周期で変化するものであり、高速制御時(1秒以下)では固定値とみなすことができる。
In FIG. 2, the voltage control command value Vr input to the
The signal is represented by Vr = Vs−r × I.
Here, Vs is a voltage command signal Vs output from the second
このように、定電圧制御ループ31側の第2の電圧調整部33から電圧指令信号Vs(高速制御ではパラメータ“Vs”とみなせる)が出力され、負荷分担制御部42から、パラメータ“r”と負荷電流Iとの積「r×I」の信号が出力されることにより、加算器32の演算動作により、電圧指令信号Vsから、信号「r×I」を減じた信号、「Vs−r×I」が出力される。この信号がコンバータ部21の電圧制御指令値Vrとなり、コンバータ部21では、電圧制御指令値Vrに応じた直流電圧を出力する。このため、コンバータ部21の出力電圧は、負荷電流Iに対して垂下特性を示すようになる。なお、通常の状態では、パラメータ“r”は、従来のダイオード整流器の電圧降下率と同程度(例えば、100%定格電流で出力電圧が5%〜8%程度垂下する)に設定される。
As described above, the voltage command signal Vs (which can be regarded as the parameter “Vs” in the high-speed control) is output from the second
このように、コンバータ部21の電圧制御ループのアウターループとして、垂下特性制御ループ(第1の制御ループ)30を設けることにより、負荷電流Iに応じて出力電圧を垂下させるVI特性(垂下特性)を得ることができる。これにより、ダイオード整流器を模擬する垂下特性を示す制御が実現できる。なお、この垂下制御は、調速制御された発電機の出力電圧特性に相当するものと言える。
Thus, by providing the drooping characteristic control loop (first control loop) 30 as the outer loop of the voltage control loop of the
このコンバータ部21における高速制御(垂下特性制御ループ)の動作特性を図3(A)に示す。図3(A)に示すように、PWMコンバータ部21においては、力行側において、負荷電流Iが増加するにつれて、コンバータ部21の出力電圧Vが、パラメータ“r”に応じた垂下特性(VI特性)を示す。なお、回生側においては、出力電圧の増減特性が逆になる。また、力行側の電流“0”と回生側の電流“0”で出力電圧に差が存在するのは、無負荷時において整流器間に横流が流れるのを防止するためである。この値は数V〜数十V程度である。
FIG. 3A shows operating characteristics of high-speed control (droop characteristic control loop) in the
以上説明したように、高速制御は、1秒以下の制御時定数で制御されものであり、実績のあるダイオード整流器の電圧降下特性を模倣して、負荷急変に対して堅牢な制御を行うことができる。そして、出力電流Iにおける電圧制御指令値Vrは、パラメータVs,r(高速制御時にはパラメータと見なせる)とし、「Vr=Vs−r×I」となる。また、このように受動変換器と同様の電圧垂下特性を有するため、PWMコンバータの負荷にアンバランスが生じた場合にはバランスを回復する方向にフィードバック(負帰還)がかかり、各整流器の負荷バランスを自律的に安定に保つことができる。 As described above, the high-speed control is controlled with a control time constant of 1 second or less, and can perform robust control against sudden load changes by imitating the voltage drop characteristics of a proven diode rectifier. it can. The voltage control command value Vr for the output current I is set to the parameter Vs, r (which can be regarded as a parameter during high-speed control), and is “Vr = Vs−r × I”. Since the voltage drooping characteristic is similar to that of the passive converter in this way, feedback (negative feedback) is applied in the direction of restoring the balance when an unbalance occurs in the load of the PWM converter, and the load balance of each rectifier Can be kept autonomous and stable.
また、図2において、コンバータ部21には、コンバータ部12の電圧制御ループのアウターループとして、中速制御の定電圧制御ループ(AVR)31が設けられている。この定電圧制御ループ31(第2の制御ループ)には、その制御要素として、電力変換部25の直流出力電圧V1を所定の周期でサンプリングし(例えば、数100ms単位)、サンプリングした直流出力電圧の移動平均処理(例えば、1分の周期で移動平均処理)を行う移動平均処理部35と、第2の電圧調整部33、加算器34とが設けられている。この定電圧制御ループ31では、電圧指令信号Vr*として、電力変換部25から出力される直流出力電圧V1が定格き電電圧(例えば、1500V)相当になる電圧指令信号が加算器34に与えられる。
In FIG. 2, the
この加算器34において、電圧指令信号Vr*と移動平均処理部35から出力される電圧信号Vf(フィードバック信号)とが比較され、電圧指令信号Vr*と移動平均処理部35から出力される電圧信号Vfとの差分信号が出力される。この加算器34から出力される差分信号は、第2の電圧調整部33に向けて出力される。この第2の電圧調整部33は比例積分(PI)要素で構成され、ループゲインK2を有しており、加算器34から出力される差分信号を増幅し、この増幅された信号が電圧指令信号Vsとして、加算器32に出力される。すなわち、中速制御としての定電圧制御ループ31では、コンバータ部12の出力電圧(き電線)の平均電圧を一定値(目標値)に保つために、電圧指令信号Vr*に対してフィードバック制御を行い、電圧指令信号Vsを変化させるように構成されている。
In the
そして、定電圧制御ループ31から電圧指令信号Vsが出力され、r制御部51から、パラメータ“r”と負荷電流Iとの積(r×I)の信号が出力されることにより、加算器32の演算動作により、電圧指令信号Vsから、信号(r×I)を減じた電圧制御指令値Vr(Vr=Vs−r×I)が出力される。コンバータ部12はこの電圧制御指令値Vrに応じて出力電圧を制御する。
Then, the voltage command signal Vs is output from the constant
この定電圧制御ループ31における動作特性を図3(B)に示す。図3(B)に示すように、例えば、力行側において、負荷電流Iが増加するにつれて、電圧指令信号を増減させる。すなわち、前述の式「Vr=Vs−r×I」において、電圧指令信号Vsを変化させることにより、電圧制御指令値Vrを変化させ、コンバータ部21の平均出力電圧(き電線の電圧)が所望の値になるように制御する。
The operation characteristics in the constant
なお、図3(B)において、矢印A側の方向に出力電圧を上昇(Vsを増加)させる場合は、出力電圧(き電線の電圧)が目標値(例えば、1500V)よりも小さい場合であり、矢印B側の方向に出力電圧を下降(Vsを減少)させる場合は、出力電圧が目標値よりも大きい場合である。 In FIG. 3B, when the output voltage is increased (Vs is increased) in the direction of arrow A, the output voltage (the voltage of the feeder) is smaller than a target value (for example, 1500 V). When the output voltage is decreased (Vs is decreased) in the direction of arrow B, the output voltage is larger than the target value.
このように、コンバータ部12の電圧制御ループのアウターループとして、定電圧制御ループ31を設けることにより、高速制御の時間スケール(例えば、1秒以下)では、コンバータ部12をダイオード整流器として模擬して垂下特性を持たせ、中速制御の時間スケール(例えば、数分)では自動電圧調整機能を付与することができる。なお、この中速制御は、時間的には高速で行う必要がなく、汎用のCPUを使用したプログラム制御により行うことができる。一方、コンバータ部21における電圧制御、および前述の高速制御は、DSP(Digital Signal Processor)や制御用のマイクロコントローラ(例えば、演算ユニットが搭載されたマイクロコントローラ)を使用した高速の制御が必要になる。また、中速制御は、発電機の制御においては、自動電圧調整(AVR)に相当するものと言える。
Thus, by providing the constant
また、コンバータ部21のアウターループとして、負荷分担制御ループ50が設けられている。この負荷分担制御ループ50(第3の制御ループ)では、垂下特性を示すパラメータ“r”を制御することにより、コンバータ部21の出力電圧特性(VI特性)を調整して負荷分担率を制御する。この負荷分担制御は低速制御(数分〜数時間単位の制御時定数)で行われる。
A load
この負荷分担制御ループ50は、制御要素として、r制御部51と系統制御装置52とを有して構成される。r制御部51では、系統制御装置52から出力される負荷分担制御信号r1_contに応じて、垂下特性を示すパラメータ“r”を変化させることにより、PWMコンバータ部21における負荷分担制御率を制御する。なお、このr制御部51は、前述の高速制御時において、垂下特性を示す信号(r×I)の信号を出力するものであり、この高速制御における時間のスケール(1秒以下)においては、パラメータ“r”は変化せず固定値として作用する。
The load
この負荷分担制御においては、系統制御装置52により、各直流変電所(SS1〜SSn)から、PWMコンバータの出力電流信号(I1〜In)と出力電圧信号(V1〜Vn)とを通信ケーブル等を介して受信し、各直流変電所(SS1〜SSn)における出力電力を算出して、各直流変電所(SS1〜SSn)における負荷分担率を比較する。そして、各直流変電所(SS1〜SSn)における負荷分担率が、所望の負荷分担率になるように、負荷分担制御信号r1_cont〜rn_contを生成して出力する。すなわち、負荷分担制御ループでは、各直流変電所におけるPWMコンバータ全体で負荷分担を所望の比率に制御するために、パラメータ“r”に対してフィードバック制御を行うものである(なお、後述するようにパラメータ“r”の変化(値の更新)は、過渡的に緩やかに行われる)。この所望の負荷分担率は電力事業者との需給契約条件や、各直流変電所(SS1〜SSn)の容量に応じて均等に分散するなどの方法によって定める。
In this load sharing control, the
図2に示す例では、r制御部51に、系統制御装置52から負荷分担制御信号r1_contが入力される。r制御部51では、負荷分担制御信号r1_contに応じて、前述の式「Vr=Vs−r×I」におけるパラメータ“r”を変化させ、高速制御である垂下特性制御ループ30に反映させる。このr制御部51におけるパラメータ“r”の変化(値の更新)は、過渡的に緩やかに行われる。例えば、系統制御装置52において、負荷分担制御信号r1_contを低域通過フィルタ(LPF)等の一時遅れ回路を介して出力することにより、パラメータ“r”の変化が一次遅れ回路の時定数(数秒以上)だけ遅れて次第に反映されるようにする。そして、r制御部51は、垂下信号(r×I)を生成して加算器32に出力する。パラメータ“r”の変化を緩やかにしているのは、自励式整流器に対する急激な負担の増加と故障選択継電器の不要動作を防止するためであり、変圧器の負荷時タップ切替に相当する動作である。加算器32では、第2の電圧調整部33から出力される電圧指令信号Vsと、r制御部51から出力される電圧指令信号(r×I)との差分信号(Vr=Vs−r×I)を電圧制御指令値Vrとして、コンバータ部21に出力する。
In the example illustrated in FIG. 2, the load sharing control signal r <b> 1 </ b> _cont is input from the
この負荷分担制御ループ50における低速制御の動作特性を図3(C)に示す。図3(C)に示すように、例えば、力行側において、パラメータ“r”を変化(垂下特性を変化)させることにより、電圧制御指令値Vrを変化させ、コンバータ部21の出力電圧が所望の値になるように制御する。
The operation characteristics of the low speed control in the load
図3(C)において、矢印A側の方向に出力電圧を上昇させる場合は、垂下率を減少(パラメータ“r”を減少)させ、出力電圧を上昇させて負荷分担率を上げる場合の例であり、矢印B側の方向に出力電圧を減少させる場合は、垂下率を増大(パラメータ“r”を増加)させ、出力電圧を下降させて負荷分担率を減少させる場合の例である。 In FIG. 3C, when the output voltage is increased in the direction of arrow A, the droop rate is decreased (parameter “r” is decreased), and the output voltage is increased to increase the load sharing ratio. In the case where the output voltage is decreased in the direction of the arrow B, the droop rate is increased (parameter “r” is increased), and the output voltage is decreased to decrease the load sharing rate.
このように、パラメータ“r”を制御する負荷分担制御ループ50を設けることにより、高速制御の時間スケール(例えば、1秒以下)では、コンバータ部12をダイオード整流器として模擬して垂下特性を持たせ、中速制御の時間スケール(例えば、数分)では自動電圧調整機能を付与し、低速制御の時間スケール(例えば、数時間)では、負荷分担制御を行うことができる。なお、この低速制御は、時間的には高速で行う必要がなく、汎用のCPUを使用したプログラム制御により処理を行うことができる。また、低速制御は、発電機の制御においては、電力系統における個々の発電機の負荷分担制御に相当するものと言える。
As described above, by providing the load
以上の電圧制御における制御時定数は、き電システム全体の協調を図るため、全ての自励式整流器で同一の値に設定される。また、パラメータ“Vs”と“r”に対しては、必要に応じてリミッタが付加される。例えば、パラメータ“Vs”に対しては、この値を規格等によって定められる最低電圧と最高電圧の範囲に相当する値に制限するなど、パラメータ“r”に対しては、100%負荷電流に対する電圧降下(定格電圧に対する電圧降下率)が3%〜10%の範囲になる値に制限するなどである。 The control time constant in the voltage control described above is set to the same value for all self-excited rectifiers in order to coordinate the entire feeding system. Further, a limiter is added to the parameters “Vs” and “r” as necessary. For example, for the parameter “Vs”, this value is limited to a value corresponding to the range of the minimum voltage and the maximum voltage determined by the standard or the like. For example, the drop (voltage drop rate with respect to the rated voltage) is limited to a value in the range of 3% to 10%.
なお、図2に示す例では、系統制御装置52を直流変電所(SS1)2a内に設けた例を示したが、この系統制御装置52は、任意の直流変電所に配置することができる。また、系統制御装置52は、例えば、電力指令所など、直流変電所以外の場所に設置することもできる。
In the example illustrated in FIG. 2, the
また、本発明の制御方式は、自励式整流器のパラメータ“Vs”のアンバランスを回復する効果を有していないため、制御タイミングのずれなどによる“Vs”のアンバランスを回復するため、系統制御装置52から一定時間ごと(低速制御と同時など)に全自励式整流器に対してパラメータ“Vs”の指令値を通信により伝送する。この指令値の反映もパラメータ“r”の場合と同様に穏やかに行われる。
In addition, since the control method of the present invention does not have an effect of recovering the unbalance of the parameter “Vs” of the self-excited rectifier, the system control is performed to recover the “Vs” unbalance due to a control timing shift or the like. The command value of the parameter “Vs” is transmitted from the
以上説明したように、本発明の超電導直流き電システムにおいては、各直流変電所に設置されたPWMコンバータを超電導線のき電線に並列に接続する場合に、各直流変電所のPWMコンバータを、ダイオードの特性を模擬した特性を与える高速制御(1秒以下)と、自動電圧調整を行う中速制御(数秒〜数分)と、負荷分担制御を行う低速制御(数分〜数時間)との、3重の制御ループを有する多重帰還制御系で構成されている。 As described above, in the superconducting DC power feeding system of the present invention, when the PWM converter installed in each DC substation is connected in parallel to the feeder of the superconducting wire, the PWM converter of each DC substation, High-speed control that gives characteristics that simulate the characteristics of diodes (less than 1 second), medium-speed control that performs automatic voltage adjustment (several seconds to several minutes), and low-speed control that performs load sharing control (several minutes to several hours) It is composed of a multiple feedback control system having a triple control loop.
この内、自励式整流器間で通信が必要となるのは、負荷分担制御部を行う低速制御のみであり、仮に直流変電所間で通信が不能となった場合においても、上述の高速制御、および中速制御系により並列運転状態のまま自律制御が可能である。 Of these, communication between the self-excited rectifiers is required only for low-speed control that performs the load sharing control unit, and even if communication between DC substations becomes impossible, the above-described high-speed control, and Autonomous control is possible in the parallel operation state by the medium speed control system.
このように、本発明の超電導直流き電システムにおいては、各直流変電所に設備された自励式整流器の出力電圧を制御することにより、定電圧出力を行いつつ各直流変電所間に流れる横流を抑制することができると共に、負荷急変など厳しい条件下においても正常動作が可能であり、また直流変電所間における通信が不能となった場合においても、安全に自励式整流器の並列運転動作を継続させることができる、すなわち、堅牢なアルゴリズムで運用することができる、超電導直流き電システムを実現することができる。 Thus, in the superconducting DC power feeding system of the present invention, by controlling the output voltage of the self-excited rectifier installed in each DC substation, the cross current flowing between the DC substations can be generated while performing constant voltage output. In addition to being able to control, normal operation is possible even under severe conditions such as sudden load changes, and even when communication between DC substations becomes impossible, the parallel operation of self-excited rectifiers is safely continued It is possible to realize a superconducting direct current feeding system that can be operated by a robust algorithm.
また、本発明の超電導直流き電システムは、超電導線を使用する場合に限らず、通常の直流き電システムにおいて自励式整流器の並列運転を行う場合の制御方法としても有効である。また、現在行われている自励式整流器の単独運転においても、隣接変電所のダイオード整流器との協調運転において有効な制御方法となる。また、超電導直流き電システムでは変電所間が零抵抗の直流母線で引き通される場合と電気的には等価であり、必須の技術となる。 In addition, the superconducting DC feeding system of the present invention is not limited to the case of using a superconducting wire, but is effective as a control method when performing parallel operation of self-excited rectifiers in a normal DC feeding system. In addition, even in the current independent operation of the self-excited rectifier, it is an effective control method in the cooperative operation with the diode rectifier of the adjacent substation. In addition, in a superconducting DC feeding system, it is electrically equivalent to the case where the substations are passed by a zero-resistance DC bus, and is an essential technology.
また、上述した実施形態では、自励式整流器として、3相PWMコンバータ(3相PWM・AC/DCコンバータ)を用いた例について説明したが、これに限定されない。例えば、ダイオード整流器に対して直列に電圧補償機能を有するコンバータを接続する構成なども一般的に用いられている。また、DC/DCコンバータを自励式整流器として使用することができる。この場合、3相交流をダイオード整流器(3相ブリッジ回路)等により中間直流電圧(き電電圧と異なる場合もある)に変換し、この中間直流電圧をDC/DCコンバータにより所望(電車線の定格)の直流電圧に変換して、き電回路側に出力する。あるいは、この中間直流電圧源として二次電池や電力貯蔵媒体を適用した構成も用いられている(非特許文献3を参照)。 In the above-described embodiment, an example in which a three-phase PWM converter (three-phase PWM / AC / DC converter) is used as a self-excited rectifier has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, a configuration in which a converter having a voltage compensation function is connected in series to a diode rectifier is generally used. Moreover, a DC / DC converter can be used as a self-excited rectifier. In this case, the three-phase alternating current is converted to an intermediate direct current voltage (which may be different from the feeding voltage) by a diode rectifier (three-phase bridge circuit) or the like, and this intermediate direct current voltage is desired by the DC / DC converter. ) And output to the feeder circuit side. Alternatively, a configuration in which a secondary battery or a power storage medium is applied as the intermediate DC voltage source is also used (see Non-Patent Document 3).
以上、本発明の実施の形態について説明したが、図2に示す超電導直流き電システムにおいて、前述の自励式整流器は、コンバータ部21と、このコンバータ部21に付加される多重制御ループを構成する部分と、が相当する(ただし、系統制御装置52は除く)。また、前述の基本となる電圧制御ループは、コンバータ部21内の電圧制御ループ(加算器22および第1の電圧調整部23を含むフィードバック制御系の部分)が相当する。前述の第1の制御ループは、加算器32およびr制御部51(第1の制御ループではパラメータ“r”は固定値とみなせる)を含む垂下特性制御ループ30が相当する。また、前述の第2の制御ループは、第2の電圧調整部33と、加算器34と、移動平均処理部35とを含む定電圧制御ループ31が相当する。また、前述の第3の制御ループは、r制御部51と系統制御装置52とを含む負荷分担制御ループ50が相当する。
Although the embodiment of the present invention has been described above, in the superconducting DC feeding system shown in FIG. 2, the above self-excited rectifier constitutes a
そして、本発明の超電導直流き電システムは、各直流変電所2aに設備される自励式整流器(コンバータ部21と、これに付加される多重制御ループとで構成される部分)は、入力される電圧制御指令値Vrの信号に応じて出力電圧を制御するコンバータ部21内の電圧制御ループに加えて、この電圧制御ループのアウターループであって、負荷電流に応じて所定のVI特性(出力電圧―出力電流特性)に従った出力電圧を出力するように前記電圧制御指令値Vrを制御する第1の制御ループ(垂下特性制御ループ30)と、前記電圧制御ループのアウターループであって、前記第1の制御ループよりも制御時定数が長く設定されると共に、前記自励式整流器の出力電圧が所定の目標電圧になるように前記電圧制御指令値Vrを制御する第2の制御ループ(定電圧制御ループ31)と、を有して構成される。
これにより、複数の自励式整流器を並列運転して、超電導線のき電線に直流電圧を給電する場合に、各自励式整流器の出力電圧を制御することにより、定電圧出力を行いつつ直流変電所間に横流が流れることを抑制することができると共に、負荷急変など厳しい条件下においても正常動作が可能となる。また、直流変電所間における通信が不能となった場合においても、安全に自励式整流器の並列運転動作を継続させることができる。このため、堅牢なアルゴリズムで運用することができる、超電導直流き電システムを実現することができる。
In the superconducting DC feeding system of the present invention, a self-excited rectifier (a part constituted by the
As a result, when a plurality of self-excited rectifiers are operated in parallel and DC voltage is supplied to the superconducting feeders, by controlling the output voltage of each self-excited rectifier, Therefore, normal operation is possible even under severe conditions such as sudden load changes. Moreover, even when communication between DC substations becomes impossible, the parallel operation of self-excited rectifiers can be continued safely. Therefore, it is possible to realize a superconducting DC feeding system that can be operated with a robust algorithm.
また、本発明の超電導直流き電システムは、前記第2の制御ループ(定電圧制御ループ31)よりも制御時定数が長く設定され、他の直流変電所の自励式整流器の負荷分担率に応じて、直流変電所2aの自励式整流器におけるVI特性を変化させ、当該自励式整流器の負荷分担率を変化させる第3の制御ループ(負荷分担制御ループ50)をさらに有して構成される。
これにより、各直流変電所に設備された自励式整流器における負荷分担を所望の比率に制御することができる。
In the superconducting DC feeding system of the present invention, the control time constant is set to be longer than that of the second control loop (constant voltage control loop 31), and according to the load sharing rate of the self-excited rectifier of other DC substations. Thus, the third control loop (load sharing control loop 50) for changing the VI characteristics of the self-excited rectifier of the
Thereby, the load sharing in the self-excited rectifier installed in each DC substation can be controlled to a desired ratio.
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明の超電導直流き電システムは、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the superconducting DC power feeding system of the present invention is not limited to the above illustrated examples, and various modifications are made within the scope not departing from the gist of the present invention. Of course you get.
1・・・き電線(超電導線)、2a,2b,2c・・・直流変電所、3・・・通信ケーブル、10a,10b,10c・・・整流器用変圧器、11a,11b,11c・・・PWMコンバータ、12a、12b,12c・・・電力変換部、13a,13b,13c・・・DC電流検出器、14a,14b,14c・・・DC電圧検出器、15a,15b,15c・・・電圧制御部、21・・・コンバータ部、22・・・加算器、23・・・第1の電圧調整部、24・・・PWM制御部、25・・・電力変換部、30・・・垂下特性制御ループ、31・・・定電圧制御ループ、32,34・・・加算器、33・・・第2の電圧調整部、35・・・移動平均処理部、50・・・負荷分担制御ループ、51・・・r制御部、52・・・系統制御装置
1 ... feeder (superconducting wire), 2a, 2b, 2c ... DC substation, 3 ... communication cable, 10a, 10b, 10c ... transformer for rectifier, 11a, 11b, 11c ... PWM converter, 12a, 12b, 12c ... power converter, 13a, 13b, 13c ... DC current detector, 14a, 14b, 14c ... DC voltage detector, 15a, 15b, 15c ... Voltage control unit, 21 ... converter unit, 22 ... adder, 23 ... first voltage adjustment unit, 24 ... PWM control unit, 25 ... power conversion unit, 30 ... drooping Characteristic control loop, 31 ... Constant voltage control loop, 32, 34 ... Adder, 33 ... Second voltage adjustment unit, 35 ... Moving average processing unit, 50 ... Load
Claims (9)
前記各直流変電所に設備される自励式整流器は、
入力される電圧制御指令値の信号に応じて出力電圧を制御する基本となる電圧制御ループに加えて、
前記電圧制御ループのアウターループであって、負荷電流に応じて所定のVI特性(出力電圧―出力電流特性)に従った出力電圧を出力するように前記電圧制御指令値を制御する第1の制御ループと、
前記電圧制御ループのアウターループであって、前記第1の制御ループよりも制御時定数が長く設定されると共に、前記自励式整流器の平均出力電圧が所定の目標電圧になるように前記電圧制御指令値を制御する第2の制御ループと、
を備えることを特徴とする超電導直流き電システム。 Each self-excited rectifier installed in a plurality of DC substations arranged along the railway line is commonly connected to a feeder using a superconducting wire, and the self-excited rectifier is operated in parallel to supply a DC voltage to the feeder A superconducting DC feeding system,
The self-excited rectifier installed in each DC substation is
In addition to the basic voltage control loop that controls the output voltage according to the input voltage control command value signal,
A first control that is an outer loop of the voltage control loop and controls the voltage control command value so as to output an output voltage according to a predetermined VI characteristic (output voltage-output current characteristic) according to a load current. Loop,
An outer loop of the voltage control loop, wherein the control time constant is set longer than that of the first control loop, and the voltage control command is set so that an average output voltage of the self-excited rectifier becomes a predetermined target voltage. A second control loop for controlling the value;
A superconducting DC feeding system characterized by comprising:
さらに備えることを特徴とする請求項1に記載の超電導直流き電システム。 The control time constant is set to be longer than that of the second control loop, and the VI characteristic in the self-excited rectifier of one DC substation is changed according to the load sharing ratio of the self-excited rectifier of another DC substation, A third control loop for changing the load sharing ratio of the self-excited rectifier,
The superconducting DC feeding system according to claim 1, further comprising:
前記各直流変電所内のそれぞれの自励式整流器の出力電圧および出力電流のデータを受信し、該出力電圧および出力電流のデータを基に、前記各自励式整流器における現在の負荷分担率を算出すると共に、該算出された現在の負荷分担率を基に、前記各自励式整流器における負荷分担率を所望に値に制御する負荷分担制御信号を生成して、前記各自励式整流器に送信する系統制御装置
を備えることを特徴とする請求項2に記載の超電導直流き電システム。 In the superconducting DC feeding system,
Receiving the output voltage and output current data of each self-excited rectifier in each DC substation, and calculating the current load sharing ratio in each self-excited rectifier based on the output voltage and output current data, A system controller for generating a load sharing control signal for controlling the load sharing ratio in each self-excited rectifier to a desired value based on the calculated current load sharing ratio and transmitting the load sharing control signal to each self-excited rectifier; The superconducting DC feeding system according to claim 2.
前記第1の制御ループにおいては、
前記電圧制御指令値Vrを、パラメータVsおよびrを用いて、
Vr=Vs−r×I、
で与えられる式に従い制御し、
前記自励式整流器の出力電圧が負荷電流に対して垂下特性を示すよう制御する、
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の超電導直流き電システム。 When the voltage control command value input to the voltage control loop is Vr, and the detection value of the load current of the self-excited rectifier is I,
In the first control loop,
Using the parameters Vs and r, the voltage control command value Vr is
Vr = Vs−r × I,
Control according to the formula given in
Control so that the output voltage of the self-excited rectifier exhibits a drooping characteristic with respect to the load current.
The superconducting DC feeding system according to claim 1 or 2, characterized in that
Vr=Vs−r×I、において、
前記第1の制御ループにおけるパラメータVsに対して、自励式整流器の出力電圧を基にフィードバック制御を行い、該自励式整流器の平均出力電圧を所定の目標値に一致させるように制御する、
ことを特徴とする請求項4に記載の超電導直流き電システム。 In the second control loop, an expression for the voltage control command value Vr,
In Vr = Vs−r × I,
For the parameter Vs in the first control loop, feedback control is performed based on the output voltage of the self-excited rectifier, and the average output voltage of the self-excited rectifier is controlled to coincide with a predetermined target value.
The superconducting DC feeding system according to claim 4.
Vr=Vs−r×I、において、
前記第1の制御ループにおけるパラメータrに対して、各直流変電所の自励式整流器の負荷分担率に応じてフィードバック制御を行い、各直流変電所の自励式整流器の負荷分担率が所望の負荷分担率になるように制御する、
ことを特徴とする請求項5に記載の超電導直流き電システム。 In the third control loop, an expression of the voltage control command value Vr,
In Vr = Vs−r × I,
Feedback control is performed on the parameter r in the first control loop according to the load sharing rate of the self-excited rectifier of each DC substation, and the load sharing rate of the self-excited rectifier of each DC substation is a desired load sharing. Control to rate,
The superconducting DC feeding system according to claim 5.
ことを特徴とする請求項1に記載の超電導直流き電システム。 The self-excited rectifier includes a three-phase PWM / AC / DC converter or a PWM / DC / DC converter.
The superconducting DC feeding system according to claim 1.
前記各直流変電所に設備される自励式整流器により、
入力される電圧制御指令値の信号に応じて出力電圧を制御する基本となる電圧制御手順と、
前記基本となる電圧制御手順に付加される制御手順であって、負荷電流に応じて所定のVI特性(出力電圧―出力電流特性)に従った出力電圧を出力するように前記電圧制御指令値を制御する第1の制御手順と、
前記基本となる電圧制御手順に付加される制御手順であって、前記第1の制御手順よりも制御時定数が長く設定されると共に、前記自励式整流器の出力電圧が所定の目標電圧になるように前記電圧制御指令値を制御する第2の制御手順と、
が行われることを特徴とする直流き電方法。 A DC feeding method in a superconducting DC feeding system that feeds a DC voltage to a feeder using a superconducting wire by a self-excited rectifier installed in a plurality of DC substations arranged along the railway line,
By the self-excited rectifier installed in each DC substation,
A basic voltage control procedure for controlling the output voltage in accordance with a signal of a voltage control command value input;
A control procedure added to the basic voltage control procedure, wherein the voltage control command value is set so as to output an output voltage according to a predetermined VI characteristic (output voltage-output current characteristic) according to a load current. A first control procedure to control;
A control procedure added to the basic voltage control procedure, wherein the control time constant is set longer than that of the first control procedure, and the output voltage of the self-excited rectifier becomes a predetermined target voltage. A second control procedure for controlling the voltage control command value;
A direct current feeding method, wherein:
さらに行われることを特徴とする請求項8に記載の直流き電方法。 The control time constant is set longer than that in the second control procedure, and the VI characteristic in the self-excited rectifier of one DC substation is changed according to the load sharing ratio of the self-excited rectifier of another DC substation. And a third control procedure for changing the load sharing ratio of the self-excited rectifier of the DC substation is
The direct current feeding method according to claim 8, further performed.
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013159174A (en) * | 2012-02-02 | 2013-08-19 | Railway Technical Research Institute | Control system and control method for self-excited rectifier used for feeding substation of dc electric railroad |
EP3556603A4 (en) * | 2016-12-16 | 2020-07-29 | Railway Technical Research Institute | Railway direct-current feeding system |
JP2021058042A (en) * | 2019-10-01 | 2021-04-08 | 日鉄テックスエンジ株式会社 | Converter device and output control method of the same |
CN114906015A (en) * | 2022-04-21 | 2022-08-16 | 西南交通大学 | Alternating current-direct current traction power supply structure and control method for electrified railway |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS58174024A (en) * | 1982-04-05 | 1983-10-13 | Hitachi Ltd | Leveller for load of feeder substation |
JPS61226339A (en) * | 1985-03-30 | 1986-10-08 | Toshiba Corp | Dc feeding device |
JPH01317837A (en) * | 1988-03-24 | 1989-12-22 | Fuji Electric Co Ltd | Feeder system for direct current electric car |
JPH0619012U (en) * | 1992-08-24 | 1994-03-11 | 株式会社明電舎 | Control circuit of DC feeding voltage compensator |
JPH075889U (en) * | 1993-06-25 | 1995-01-27 | 株式会社明電舎 | Control circuit of DC feeding voltage compensator |
JPH1111185A (en) * | 1997-06-26 | 1999-01-19 | Toshiba Corp | Railroad substation power control device |
JP2000118270A (en) * | 1998-10-09 | 2000-04-25 | Railway Technical Res Inst | Superconducting feeding system for railway |
JP2003237431A (en) * | 2002-02-20 | 2003-08-27 | Shizuki Electric Co Inc | Feeder voltage compensating system |
-
2009
- 2009-09-04 JP JP2009204712A patent/JP2011051558A/en active Pending
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS58174024A (en) * | 1982-04-05 | 1983-10-13 | Hitachi Ltd | Leveller for load of feeder substation |
JPS61226339A (en) * | 1985-03-30 | 1986-10-08 | Toshiba Corp | Dc feeding device |
JPH01317837A (en) * | 1988-03-24 | 1989-12-22 | Fuji Electric Co Ltd | Feeder system for direct current electric car |
JPH0619012U (en) * | 1992-08-24 | 1994-03-11 | 株式会社明電舎 | Control circuit of DC feeding voltage compensator |
JPH075889U (en) * | 1993-06-25 | 1995-01-27 | 株式会社明電舎 | Control circuit of DC feeding voltage compensator |
JPH1111185A (en) * | 1997-06-26 | 1999-01-19 | Toshiba Corp | Railroad substation power control device |
JP2000118270A (en) * | 1998-10-09 | 2000-04-25 | Railway Technical Res Inst | Superconducting feeding system for railway |
JP2003237431A (en) * | 2002-02-20 | 2003-08-27 | Shizuki Electric Co Inc | Feeder voltage compensating system |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013159174A (en) * | 2012-02-02 | 2013-08-19 | Railway Technical Research Institute | Control system and control method for self-excited rectifier used for feeding substation of dc electric railroad |
EP3556603A4 (en) * | 2016-12-16 | 2020-07-29 | Railway Technical Research Institute | Railway direct-current feeding system |
US11135942B2 (en) | 2016-12-16 | 2021-10-05 | Railway Technical Research Institute | Railway direct-current feeding system |
JP2021058042A (en) * | 2019-10-01 | 2021-04-08 | 日鉄テックスエンジ株式会社 | Converter device and output control method of the same |
JP7291592B2 (en) | 2019-10-01 | 2023-06-15 | 日鉄テックスエンジ株式会社 | Converter device and its output control method |
CN114906015A (en) * | 2022-04-21 | 2022-08-16 | 西南交通大学 | Alternating current-direct current traction power supply structure and control method for electrified railway |
CN114906015B (en) * | 2022-04-21 | 2023-04-07 | 西南交通大学 | Alternating current-direct current traction power supply structure and control method for electrified railway |
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