JP2018011405A - Power conversion system - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power conversion system which never imposes any constrains on operation of a capacitor for phase modification, and which can avoid harmonic waves' instability phenomenon without a synchronous phase modifier.SOLUTION: A power conversion system comprises: a separately excited converter LCC connected to an AC system A and an AC system B; and a self-excited converter VSC interconnected to the AC system A. The self-excited converter VSC includes: a self-excited power converter 20 connected to the AC system A; a control part 30 which calculates voltage command values V, V, Vto the power converter 20 so that a current output from the power converter 20 to the AC system A follows first current command values i, i; and an active filter 40 which extracts a harmonic voltage component from an AC voltage of the AC system, and outputs a second current command value determined by multiplying the harmonic voltage component by a predetermined gain K. The control part 30 superposes the second current command value on the first current command values i, ito calculate the voltage command values V, V, V.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、交流系統に連系した他励式変換器により生じる高調波を抑制することができる電力変換システムに関する。   The present invention relates to a power conversion system capable of suppressing harmonics generated by a separately excited converter connected to an AC system.

従来、交流系統に連系する他励式変換器により発生した高調波が徐々に拡大したあとに持続する事象(高調波不安定現象とも呼ばれる)が知られている。当該事象は、交流系統に特定高調波次数の並列共振点が存在する場合に生じる。   Conventionally, there has been known an event (also referred to as a harmonic instability phenomenon) that continues after a harmonic generated by a separately-excited converter linked to an AC system is gradually expanded. This event occurs when a parallel resonance point of a specific harmonic order exists in the AC system.

このような高調波不安定現象を回避するために、様々な解決手段が提案されている。例えば、交流系統に調相用コンデンサを備えた調相設備を設け、当該調相設備の投入・開放により並列共振点をずらすことで高調波の発生を抑制することが提案されている(例えば、特許文献1参照)。他にも、交流系統に同期調相機を連系させることで高調波不安定現象を回避することも提案されている。   In order to avoid such a harmonic instability phenomenon, various solutions have been proposed. For example, it has been proposed to provide a phase adjusting facility with a phase adjusting capacitor in an AC system, and to suppress the generation of harmonics by shifting the parallel resonance point by turning on and opening the phase adjusting facility (for example, Patent Document 1). In addition, it has been proposed to avoid the harmonic instability phenomenon by connecting a synchronous phase adjuster to the AC system.

しかしながら、交流系統に調相設備を設ける場合は、調相設備の運用に制約が生じうる。例えば、調相設備は無効電力補償のために設けられているが、これを高調波の発生を抑制するために用いると、無効電力補償が行えなくなる。また、交流系統に同期調相機を設ける場合は、同期調相機を稼動させる際に損失が生じ、またそのメンテナンスが必要となる。   However, when the phase adjusting equipment is provided in the AC system, the operation of the phase adjusting equipment may be restricted. For example, the phase adjusting equipment is provided for reactive power compensation, but if this is used to suppress the generation of harmonics, reactive power compensation cannot be performed. When a synchronous phase adjuster is provided in an AC system, a loss occurs when the synchronous phase adjuster is operated, and maintenance thereof is required.

特開2001−37083号公報JP 2001-37083 A

本発明は、このような事情に鑑み、調相用コンデンサの運用制約を生じることなく、また同期調相機を用いずに、高調波不安定現象を回避することができる電力変換システムを提供することを目的とする。   In view of such circumstances, the present invention provides a power conversion system capable of avoiding harmonic instability without causing operational restrictions on a phase adjusting capacitor and without using a synchronous phase adjuster. With the goal.

上記目的を達成するための第1の態様は、二つの交流系統間に連系される他励式変換器と、二つの前記交流系統の一方又は両方に連系される自励式変換器とを備え、前記自励式変換器は、前記交流系統に接続される自励式の電力変換器と、前記電力変換器から前記交流系統に出力される電流が第1の電流指令値に追従するように前記電力変換器への電圧指令値を算出する制御部と、前記交流系統の高調波電圧成分と同位相で振幅が比例する第2の電流指令値を出力するアクティブフィルタとを備え、前記制御部は、前記第1の電流指令値に前記第2の電流指令値を重畳して前記電圧指令値を算出することを特徴とする電力変換システムにある。   A first mode for achieving the above object includes a separately excited converter linked between two AC systems, and a self-excited converter linked to one or both of the two AC systems. The self-excited converter includes a self-excited power converter connected to the AC system, and the power so that a current output from the power converter to the AC system follows a first current command value. A control unit that calculates a voltage command value to the converter, and an active filter that outputs a second current command value that is in phase with the harmonic voltage component of the AC system and whose amplitude is proportional; In the power conversion system, the voltage command value is calculated by superimposing the second current command value on the first current command value.

第1の態様では、交流系統に連系した他励式変換器により生じる高調波を抑制し、高調波不安定現象を回避し、安定した運転を可能とすることができる。また、交流系統に接続された調相用コンデンサを高調波の抑制のために適用することがないので、調相用コンデンサの運用に制約を生じさせることがない。さらに、交流系統に同期調相機を要しないので、それを稼動させる損失を回避し、メンテナンスを不要とすることができる。   In the first aspect, it is possible to suppress harmonics generated by a separately-excited converter linked to an AC system, avoid harmonic instability, and enable stable operation. In addition, since the phase adjusting capacitor connected to the AC system is not applied to suppress harmonics, the operation of the phase adjusting capacitor is not restricted. Furthermore, since a synchronous phase adjuster is not required for the AC system, it is possible to avoid the loss of operating it and eliminate the need for maintenance.

本発明の第2の態様は、第1の態様に記載する電力変換システムにおいて、前記アクティブフィルタは、前記交流系統の交流電圧から高調波電圧成分を検出するハイパスフィルタ又はバンドパスフィルタを備え、当該高調波電圧成分に所定のゲインを乗じることにより、当該高調波電圧成分と同位相で振幅が比例する第2の電流指令値を出力することを特徴とする電力変換システムにある。   According to a second aspect of the present invention, in the power conversion system according to the first aspect, the active filter includes a high-pass filter or a band-pass filter that detects a harmonic voltage component from the AC voltage of the AC system, By multiplying a harmonic voltage component by a predetermined gain, a second current command value having the same phase as that of the harmonic voltage component and an amplitude proportional thereto is output.

第2の態様では、ハイパスフィルタ又はバンドパスフィルタにより高調波電圧を抽出し、当該高調波電圧成分に所定のゲインを乗じることにより、当該高調波電圧成分と同位相で振幅が比例する第2の電流指令値を出力することができる。   In the second aspect, the harmonic voltage is extracted by a high-pass filter or a band-pass filter, and the harmonic voltage component is multiplied by a predetermined gain, whereby the amplitude is proportional to the second phase of the harmonic voltage component. The current command value can be output.

本発明の第3の態様は、第2の態様に記載する電力変換システムにおいて、前記ゲインは、高調波不安定現象が回避されるような値が設定されていることを特徴とする電力変換システムにある。   According to a third aspect of the present invention, in the power conversion system according to the second aspect, the gain is set to a value that avoids a harmonic instability phenomenon. It is in.

第3の態様では、上記ゲインを設定することで、高調波不安定現象を回避するための第2の電流指令値を算出することができる。   In the third aspect, the second current command value for avoiding the harmonic instability phenomenon can be calculated by setting the gain.

本発明によれば、調相用コンデンサの運用制約を生じることなく、また同期調相機を用いずに、他励式変換器の高調波不安定現象を回避することができ、電力変換システムの安定的な運転を実現できる。   According to the present invention, it is possible to avoid the harmonic instability phenomenon of a separately-excited converter without causing operational restrictions of the phase-adjusting capacitor and without using a synchronous phase adjuster, and to stabilize the power conversion system. Can be realized.

実施形態1に係る電力変換システムの概略図である。1 is a schematic diagram of a power conversion system according to Embodiment 1. FIG. 実施形態1に係る自励式変換器のブロック図である。2 is a block diagram of a self-excited converter according to Embodiment 1. FIG. 電圧Vsys、電流ilcc+iacf、出力電流ivscの関係を示すグラフである。Voltage V sys, current i lcc + i acf, is a graph showing the relationship between the output current i vsc. 電圧Vsys、電流ilcc+iacf、出力電流ivscの関係を示すグラフである。Voltage V sys, current i lcc + i acf, is a graph showing the relationship between the output current i vsc.

〈実施形態1〉
図1は本実施形態に係る電力変換システムの概略図である。同図に示すように、電力変換システム10は、自励式変換器VSCと、他励式変換器LCCとを備えている。
<Embodiment 1>
FIG. 1 is a schematic diagram of a power conversion system according to the present embodiment. As shown in the figure, the power conversion system 10 includes a self-excited converter VSC and a separately-excited converter LCC.

他励式変換器LCCは、一般的な他励式の電力変換装置であり、二つの交流系統間(交流系統A、交流系統B)に連系している。また、自励式変換器VSCは、交流系統Aに連系している。   The separately-excited converter LCC is a general separately-excited power converter, and is linked between two AC systems (AC system A and AC system B). The self-excited converter VSC is linked to the AC system A.

交流系統Aには、交流フィルタACF1、調相用コンデンサC1が接続され、交流系統Bには、交流フィルタACF2、調相用コンデンサC2が接続されている。これらの交流フィルタACF1、ACF2及び調相用コンデンサC1、C2は、他励式変換器LCCにより発生する高調波電流を抑制するために用いられる。   An AC filter ACF1 and a phase adjusting capacitor C1 are connected to the AC system A, and an AC filter ACF2 and a phase adjusting capacitor C2 are connected to the AC system B. These AC filters ACF1 and ACF2 and phase adjusting capacitors C1 and C2 are used to suppress harmonic currents generated by the separately excited converter LCC.

また、交流系統Aの交流母線は、電圧源及び短絡リアクタンス(AC Grid)が接続されており、交流系統Bの交流母線には、電圧源及び短絡リアクタンス(AC Grid)が接続されている。電圧源及び短絡リアクタンスにより、交流系統A及び交流系統Bのそれぞれの交流母線における短絡容量が模擬されている。   The AC bus of AC system A is connected to a voltage source and a short circuit reactance (AC Grid), and the AC bus of AC system B is connected to a voltage source and a short circuit reactance (AC Grid). The short-circuit capacity in each AC bus of AC system A and AC system B is simulated by the voltage source and the short-circuit reactance.

なお、他励式変換器LCC、自励式変換器VSC、調相用コンデンサC1及び調相用コンデンサC2は、図示しない変圧器を介して交流系統Aの交流母線や交流系統Bの交流母線に連系している。   The separately excited converter LCC, the self-excited converter VSC, the phase adjusting capacitor C1, and the phase adjusting capacitor C2 are connected to the AC bus of the AC system A and the AC bus of the AC system B through a transformer (not shown). doing.

また、交流系統Aの交流母線の電圧をVsys、交流系統Aの背後電圧をV、交流系統Aの交流母線における短絡リアクタンスをLac、交流フィルタACF1を通過した後の他励式変換器LCCの出力電流をilcc+iacf、自励式変換器VSCからの出力電流をivsc、自励式変換器VSCの接続端から非接続端への電力潮流をPlccとする。 Further, the voltage of the AC bus of AC system A is V sys , the back voltage of AC system A is V s , the short-circuit reactance in the AC bus of AC system A is L ac , and the separately excited converter LCC after passing through AC filter ACF 1 Is represented by i lcc + i acf , the output current from the self-excited converter VSC is i vsc , and the power flow from the connection end to the non-connection end of the self- excitation converter VSC is P lcc .

図2を用いて、自励式変換器VSCの詳細な構成について説明する。図2は本実施形態に係る自励式変換器のブロック図である。   A detailed configuration of the self-excited converter VSC will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a block diagram of the self-excited converter according to the present embodiment.

本実施形態の自励式変換器VSCは、交流系統Aに接続される自励式の電力変換器20と、電力変換器20を制御する制御部30と、アクティブフィルタ40とを備えている。   The self-excited converter VSC of this embodiment includes a self-excited power converter 20 connected to the AC system A, a control unit 30 that controls the power converter 20, and an active filter 40.

電力変換器20は、電圧型の自励式変換器である。電力変換器20は、制御部30から3相交流のそれぞれについて電圧指令値V 、V 、V が与えられ、それらに応じた交流電圧を交流系統Aに出力する。そして、これらの電圧指令値V 、V 、V に基づいた交流電圧によって、交流系統Aに電流ivscが出力される。 The power converter 20 is a voltage type self-excited converter. The power converter 20 is provided with voltage command values V u * , V v * , and V w * for each of the three-phase ACs from the control unit 30, and outputs an AC voltage corresponding to them to the AC system A. Then, the current i vsc is output to the AC system A by the AC voltage based on these voltage command values V u * , V v * , and V w * .

制御部30は、無効電力制御(AQR)と直流電圧制御(DCAVR)を行い、電力変換器20から交流系統Aに出力される電流が電流指令値i 、i に追従するように電力変換器20への電圧指令値V 、電圧指令値V を出力する。具体的には、制御部30は、交流系統Aの無効電力を検出する検出器(図示せず)から無効電力値qacを得て、無効電力値qacと無効電力指令値qac の偏差がゼロとなるような制御値を求め、当該制御値に所定のゲインKaqrを乗じることで電流指令値i を求める。 The controller 30 performs reactive power control (AQR) and DC voltage control (DCAVR) so that the current output from the power converter 20 to the AC system A follows the current command values i q * and i d *. The voltage command value V d * and the voltage command value V q * are output to the power converter 20. Specifically, the control unit 30 obtains the reactive power value qac from a detector (not shown) that detects the reactive power of the AC system A, and sets the reactive power value qac and the reactive power command value qac * . A control value such that the deviation is zero is obtained, and a current command value i q * is obtained by multiplying the control value by a predetermined gain K aqr .

また、制御部30は、交流系統Aの電圧を検出する検出器(図示せず)から電圧値Vdcを得て、電圧値Vdcと電圧指令値Vdc との偏差がゼロとなるような制御値を求め、当該制御値に所定のゲインKdcavrを乗じることで電流指令値i を求める。なお、これらの二つの電流指令値i 、i は、請求項の第1の電流指令値に相当する。 Further, the control unit 30 obtains the voltage value V dc from a detector (not shown) that detects the voltage of the AC system A so that the deviation between the voltage value V dc and the voltage command value V dc * becomes zero. A current control value is obtained, and a current command value i d * is obtained by multiplying the control value by a predetermined gain K dcavr . Note that these two current command values i q * and i d * correspond to the first current command value in the claims.

さらに、制御部30は、非干渉電流制御器31(ACR)を備えている。非干渉電流制御器31は、交流系統Aの電流を検出する検出器(図示せず)からd軸の電流値iを得て、電流値iと電流指令値i との偏差がゼロとなるような電圧指令値V を出力する。同様に、非干渉電流制御器31は、交流系統Aの電流を検出する検出器(図示せず)からq軸の電流値iを得て、電流値iと電流指令値i との偏差がゼロとなるような電圧指令値V を出力する。 Further, the control unit 30 includes a non-interference current controller 31 (ACR). Non-interference current controller 31, a detector for detecting a current of the AC system A (not shown) to obtain the current value i d of the d-axis, the deviation between the current value i d and the current command value i d * A voltage command value V d * that is zero is output. Similarly, the non-interference current controller 31 obtains a q-axis current value i q from a detector (not shown) that detects the current of the AC system A, and the current value i q and the current command value i q * The voltage command value V q * is output so that the deviation of the zero becomes zero.

非干渉電流制御器31により出力された電圧指令値V 、V は、逆dq変換器32により、電圧指令値V 、V 、V に変換され、電力変換器20へ出力される。 The voltage command values V d * and V q * output by the non-interference current controller 31 are converted to voltage command values V u * , V v * and V w * by the inverse dq converter 32, and the power converter 20 is output.

アクティブフィルタ40を機能させない場合、自励式変換器VSCは、従来の自励式変換器と同様の動作をする。すなわち、制御部30により、電圧指令値Vdc 、無効電力指令値qac に対応した電流ivscが交流系統Aに出力されるようになっている。 When the active filter 40 is not functioned, the self-excited converter VSC operates in the same manner as a conventional self-excited converter. That is, the controller 30 outputs a current i vsc corresponding to the voltage command value V dc * and the reactive power command value q ac * to the AC system A.

本実施形態のアクティブフィルタ40は、dq変換器41と、ハイパスフィルタ42d、42qと、ゲインKafとから構成されている。 Active filter 40 of this embodiment includes a dq converter 41, and a 42d highpass filter, and 42q, and the gain K af.

dq変換器41は、交流系統Aの各相の電圧を検出する検出器(図示せず)から電圧値V、V、Vを得て、これらを基本波位相に基づいてdq変換し、電圧値V、Vを出力する。これによりV、V、Vの基本波周波数成分は、V、Vにおいては直流量に変換される。 The dq converter 41 obtains voltage values V u , V v , and V w from a detector (not shown) that detects the voltage of each phase of the AC system A, and performs dq conversion on these based on the fundamental wave phase. , Voltage values V d and V q are output. As a result, the fundamental wave frequency components of V u , V v , and V w are converted into direct current amounts at V d and V q .

ハイパスフィルタ42dは、電圧値Vから高調波電圧成分を抽出する。同様にハイパスフィルタ42qは、電圧値Vから高調波電圧成分を抽出する。具体的には、カットオフ周波数を例えば5Hzとしたハイパスフィルタ42d、42qを用いる。 42d pass filter extracts the harmonic voltage component from the voltage value V d. Similarly the high pass filter 42q extracts harmonic voltage component from the voltage value V q. Specifically, high-pass filters 42d and 42q with a cutoff frequency of 5 Hz, for example, are used.

ハイパスフィルタの代わりに、特定の高調波電圧を抽出する、バンドパス(帯域通過)フィルタを用いても良い。例えば基本波成分が50HzであるV、V、Vの第2次高調波電圧成分は、V、Vにおいては50Hzに変換されるため、具体的には、通過帯域を例えば45〜55Hzとしたバンドパスフィルタを用いる。 Instead of the high-pass filter, a band-pass filter that extracts a specific harmonic voltage may be used. For example, the second harmonic voltage components of V u , V v , and V w having a fundamental wave component of 50 Hz are converted to 50 Hz in V d and V q , and specifically, the pass band is set to, for example, 45 A band pass filter with a frequency of ˜55 Hz is used.

ハイパスフィルタ42d、42qから出力された高調波電圧成分は、所定のゲインKafが乗じられる。電圧指令値V、Vの高調波電圧成分にゲインKafを乗じた値は、高調波電圧成分と同位相で振幅が比例する請求項の第2の電流指令値に相当する。 Harmonic voltage component output 42d highpass filter, from 42q is predetermined gain K af is multiplied. The value obtained by multiplying the harmonic voltage components of the voltage command values V d and V q by the gain K af corresponds to the second current command value of the claim in which the amplitude is proportional to the same phase as the harmonic voltage component.

制御部30は、電圧指令値Vから出力された高調波電圧成分にゲインKafを乗じた第2の電流指令値を、電流指令値i に重畳する。同様に、制御部30は、電圧指令値Vから出力された高調波電圧成分にゲインKafを乗じた第2の電流指令値を、電流指令値i に重畳する。 The control unit 30 superimposes the second current command value obtained by multiplying the harmonic voltage component output from the voltage command value V d by the gain K af on the current command value i d * . Similarly, the control unit 30, the second electric current command value obtained by multiplying the gain K af the harmonic voltage component outputted from the voltage command value V q, superimposed on the current command value i q *.

ゲインKafの逆数である1/Kafは、抵抗値に対応する。このような制御部30により、自励式変換器VSCは、交流系統Aの基本波周波数に対しては応答せず、高調波の周波数に対しては抵抗として作用する。ゲインKafは、高調波不安定現象が回避されるような値を設定する。具体的には、交流系統Aの並列共振周波数におけるインピーダンスが、他励式変換器の等価インピーダンスを上回る場合に高調波不安定現象が発生するため、これを下回るような値を設定する。例えば、他励式変換器LCCの等価インピーダンスが500Ωの場合には、1/Kafを330Ω、つまりKafを0.003Sと設定する。もしくは実験又は計算機シミュレーションにより、試行錯誤的に高調波不安定現象が回避されるような値を設定しても良い。 Gain K 1 / K af is the reciprocal of af corresponds to the resistance value. By such a control unit 30, the self-excited converter VSC does not respond to the fundamental frequency of the AC system A, but acts as a resistance to the harmonic frequency. The gain Kaf is set to a value that avoids the harmonic instability phenomenon. Specifically, since the harmonic instability phenomenon occurs when the impedance at the parallel resonance frequency of the AC system A exceeds the equivalent impedance of the separately-excited converter, a value lower than this is set. For example, if the equivalent impedance of the separately excited converter LCC is 500Ω, 1 / K af is set to 330Ω, that is, K af is set to 0.003S. Alternatively, a value that avoids the harmonic instability phenomenon by trial and error may be set by experiment or computer simulation.

このような自励式変換器VSCが交流系統Aに接続されることにより、交流系統Aの並列共振点におけるインピーダンスが低減される。これにより、自励式変換器VSCが交流系統Aに出力する電流ivscは、高調波成分を打ち消すような波形となる。 By connecting such a self-excited converter VSC to the AC system A, the impedance at the parallel resonance point of the AC system A is reduced. As a result, the current i vsc output from the self-excited converter VSC to the AC system A has a waveform that cancels the harmonic component.

図1及び図2に示す構成の電力変換システムに、表1に示すパラメータを適用し、瞬時値シミュレーションを実行した。図3及び図4はこのシミュレーション結果より得られた電圧Vsys、電流ilcc+iacf、自励式変換器VSCからの出力電流ivscの関係を示すグラフである。図3は自励式変換器のアクティブフィルタを運転させない場合であり、図4は自励式変換器のアクティブフィルタを運転させた場合のグラフである。横軸は時間であり、縦軸は電圧又は電流である。 The parameters shown in Table 1 were applied to the power conversion system having the configuration shown in FIGS. 1 and 2, and an instantaneous value simulation was executed. 3 and 4 are graphs showing the relationship among the voltage V sys , the current i lcc + i acf , and the output current i vsc from the self-excited converter VSC obtained from the simulation results. FIG. 3 is a case where the active filter of the self-excited converter is not operated, and FIG. 4 is a graph when the active filter of the self-excited converter is operated. The horizontal axis is time, and the vertical axis is voltage or current.

図3に示すように、アクティブフィルタ40を含む自励式変換器VSCが運転していないときは、電流ivscはゼロである。このとき、電圧Vsysや電流ilcc+iacfに示すように、他励式変換器LCCから100Hz及び320Hzの高調波電流が流出していることが確認できる。実際の電力変換システムでは、設備への障害を防ぐために他励式変換器LCCの運転が停止される。 As shown in FIG. 3, when the self-excited converter VSC including the active filter 40 is not operating, the current i vsc is zero. At this time, as indicated by the voltage V sys and the current i lcc + i acf , it can be confirmed that harmonic currents of 100 Hz and 320 Hz are flowing out from the separately excited converter LCC. In an actual power conversion system, the operation of the separately-excited converter LCC is stopped in order to prevent damage to equipment.

一方、アクティブフィルタ40を含む自励式変換器VSCが運転しているときは、自励式変換器VSCは、交流系統Aの基本周波数付近である45〜55Hzに対しては応答せず、その他の周波数に対しては等価的に1/Kaf=330Ωの抵抗として作用する。 On the other hand, when the self-excited converter VSC including the active filter 40 is operating, the self-excited converter VSC does not respond to 45 to 55 Hz that is near the fundamental frequency of the AC system A, and other frequencies. Acts equivalently as a resistance of 1 / K af = 330Ω.

したがって、図4に示すように、自励式変換器VSCから出力される電流ivscは高調波電流を打ち消すような波形となっている。これにより、電圧Vsysや電流ilcc+iacfにおける100Hz及び320Hzの高調波電流の影響が大幅に低減される。 Therefore, as shown in FIG. 4, the current i vsc output from the self-excited converter VSC has a waveform that cancels the harmonic current. Thereby, the influence of the harmonic currents of 100 Hz and 320 Hz on the voltage V sys and the current i lcc + i acf is greatly reduced.

以上に説明したように、本実施形態の電力変換システム10によれば、他励式変換器LCCにより生じた高調波を抑制し、高調波不安定現象を回避することができる。また、電力変換システム10では、高調波の抑制のために調相用コンデンサC2を適用することがないので、調相用コンデンサの運用に制約を生じさせることがない。さらに、電力変換システム10では、同期調相機を要しないので、それを稼動させる損失を回避し、メンテナンスを不要とすることができる。   As described above, according to the power conversion system 10 of the present embodiment, the harmonics generated by the separately excited converter LCC can be suppressed, and the harmonic instability phenomenon can be avoided. Further, in the power conversion system 10, since the phase adjusting capacitor C2 is not applied to suppress harmonics, the operation of the phase adjusting capacitor is not restricted. Furthermore, since the power conversion system 10 does not require a synchronous phase adjuster, it is possible to avoid a loss of operating the same and eliminate the need for maintenance.

また、図4に示した例では、無効電力指令値qac をゼロとしたので、電流ivscは、アクティブフィルタ40からの指令値に基づいた波形となっているが、このような態様に限定されない。例えば、自励式変換器VSCは、従来の基本波無効電力補償装置と同様の動作をすると共に、さらにアクティブフィルタ40による電流指令値を重畳する態様でもよい。このような態様の自励式変換器VSCを、他励式変換器LCCを用いた既設の電力変換システムに連系させることで、既設の他励式変換器LCCの高調波不安定現象を回避し、安定した運転を可能とできる。 In the example shown in FIG. 4, since the reactive power command value q ac * is set to zero, the current i vsc has a waveform based on the command value from the active filter 40. It is not limited. For example, the self-excited converter VSC may operate in the same manner as a conventional fundamental reactive power compensator, and further superimpose a current command value from the active filter 40. By connecting the self-excited converter VSC having such a configuration to an existing power conversion system using the separately-excited converter LCC, the harmonic instability phenomenon of the existing separately-excited converter LCC can be avoided and stabilized. Operation is possible.

なお、上述した電力変換システム10では、ハイパスフィルタ又はバンドパスフィルタと、ゲインとから構成されたアクティブフィルタ40を用いたが、このような構成に限定されない。アクティブフィルタ40は、交流系統Aの高調波電圧成分と同位相で振幅が比例する第2の電流指令値を出力することが可能な構成であればよい。アクティブフィルタがそのような第2の電流指令値を出力することで、自励式変換器VSCから高調波不安定現象を回避できる電流を交流系統に出力できる。   In the power conversion system 10 described above, the active filter 40 including a high-pass filter or a band-pass filter and a gain is used. However, the present invention is not limited to such a configuration. The active filter 40 may have any configuration as long as it can output the second current command value having the same phase as the harmonic voltage component of the AC system A and having an amplitude proportional thereto. When the active filter outputs such a second current command value, a current that can avoid the harmonic instability phenomenon can be output from the self-excited converter VSC to the AC system.

また、自励式変換器VSCは、一つの交流系統Aに連系していたが、二つの交流系統A、交流系統Bに連系する構成としてもよい。   The self-excited converter VSC is linked to one AC system A, but may be configured to be linked to two AC systems A and AC system B.

10…電力変換システム、20…電力変換器、30…制御部、40…アクティブフィルタ、42d、42q…ハイパスフィルタ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Power conversion system, 20 ... Power converter, 30 ... Control part, 40 ... Active filter, 42d, 42q ... High pass filter

Claims (3)

二つの交流系統間に連系される他励式変換器と、
二つの前記交流系統の一方又は両方に連系される自励式変換器とを備え、
前記自励式変換器は、
前記交流系統に接続される自励式の電力変換器と、
前記電力変換器から前記交流系統に出力される電流が第1の電流指令値に追従するように前記電力変換器への電圧指令値を算出する制御部と、
前記交流系統の高調波電圧成分と同位相で振幅が比例する第2の電流指令値を出力するアクティブフィルタとを備え、
前記制御部は、前記第1の電流指令値に前記第2の電流指令値を重畳して前記電圧指令値を算出する
ことを特徴とする電力変換システム。
Separately-excited converter connected between two AC systems,
A self-excited converter linked to one or both of the two AC systems,
The self-excited converter is:
A self-excited power converter connected to the AC system;
A control unit that calculates a voltage command value to the power converter so that a current output from the power converter to the AC system follows a first current command value;
An active filter that outputs a second current command value whose amplitude is proportional to the phase of the harmonic voltage component of the AC system;
The control unit calculates the voltage command value by superimposing the second current command value on the first current command value.
請求項1に記載する電力変換システムにおいて、
前記アクティブフィルタは、前記交流系統の交流電圧から高調波電圧成分を検出するハイパスフィルタ又はバンドパスフィルタを備え、当該高調波電圧成分に所定のゲインを乗じることにより、当該高調波電圧成分と同位相で振幅が比例する第2の電流指令値を出力する
ことを特徴とする電力変換システム。
The power conversion system according to claim 1,
The active filter includes a high-pass filter or a band-pass filter that detects a harmonic voltage component from the AC voltage of the AC system, and by multiplying the harmonic voltage component by a predetermined gain, the active filter has the same phase as the harmonic voltage component. And outputting a second current command value whose amplitude is proportional to the power conversion system.
請求項2に記載する電力変換システムにおいて、
前記ゲインは、高調波不安定現象が回避されるような値が設定されている
ことを特徴とする電力変換システム。

In the power conversion system according to claim 2,
The gain is set such that a harmonic instability phenomenon is avoided.

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