JP2018157702A - Voltage compensator - Google Patents

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俊介 玉田
宏 餅川
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宏 餅川
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裕治 渡邊
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a voltage compensator capable of protecting from an excessive current when an excessive fault current flows to an electric power system.SOLUTION: A voltage compensator comprises: an input terminal; an output terminal; a power conversion part that includes a current passage toward a DC terminal from the input terminal; a first current transformer having a secondary winding connected to one input terminal; a second current transformer having the second winding connected to the other input terminal; a capacitor connected between the output terminals; an inductor connected serially between the second winding of the first current transformer and the first AC input terminal; a first rectifier element that flows a current toward the first DC output terminal from a node to which the secondary winding of a first current transformer and the inductor are connected; and a second rectifier element that flows the current toward the node from a second DC terminal.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明の実施形態は、電圧補償装置に関する。   Embodiments described herein relate generally to a voltage compensation device.

電力系統では、変電所からの距離に応じて電力線インピーダンスが増加することから、系統の末端では、その電圧降下により受電電圧が低下する場合がある。電力系統では、変電所からの距離によらず一定の電圧が利用できるようにする必要がある。   In the power system, the power line impedance increases according to the distance from the substation, and therefore, the received voltage may decrease due to the voltage drop at the end of the system. In the electric power system, it is necessary to make a constant voltage available regardless of the distance from the substation.

電力系統においては、落雷等によって地絡等の事故が発生し、系統に連系する装置に過大な電流が流れる場合があり、このような事故から装置を保護する必要がある。   In a power system, an accident such as a ground fault occurs due to a lightning strike or the like, and an excessive current may flow in a device connected to the system, and it is necessary to protect the device from such an accident.

佐々木 裕治、吉田 隆彦、関 長隆、渡辺 敏之、齊藤 裕治 著、「高速応答を可能にしたTVRとその実証試験」、電気学会論文誌B,Vol.123(2003)Yuji Sasaki, Takahiko Yoshida, Nagataka Seki, Toshiyuki Watanabe, Yuji Saito, “TVRs enabling high-speed response and their verification tests”, IEEJ Transactions B, Vol. 123 (2003)

実施形態は、電力系統に過大な事故電流が流れた場合に、過大電流から保護することを可能にした電圧補償装置を提供する。   The embodiment provides a voltage compensator capable of protecting from an excessive current when an excessive fault current flows in the power system.

実施形態に係る電圧補償装置は、電力系統の電圧を補償する電圧補償装置である。この電圧補償装置は、第1直流端子と、第2直流端子と、第1交流端子と、第2交流端子と、前記第1交流端子から前記第1直流端子に向かう第1電流経路と、前記第2直流端子から前記第2交流端子に向かう第2電流経路と、前記第2交流端子から前記第1直流端子に向かう第3電流経路と、前記第2直流端子から前記第1交流端子に向かう第4電流経路と、を含む電力変換部と、電力系統の第1電力線に直列に接続された一次巻線と、前記第1交流端子に接続された二次巻線とを有する第1変圧器と、前記電力系統の第2電力線に直列に接続された一次巻線と、前記第2交流端子に接続された二次巻線とを有する第2変圧器と、前記第1直流端子と前記第2直流端子との間に接続されたコンデンサと、前記第1変圧器の二次巻線と、前記第1交流端子との間に直列に接続されたインダクタと、前記第1変圧器の二次巻線および第1インダクタが接続されたノードから前記第1直流端子に向かって電流を流す第1整流素子と、前記第2直流端子から前記ノードに向かって電流を流す第2整流素子と、を備える。   The voltage compensator according to the embodiment is a voltage compensator that compensates the voltage of the power system. The voltage compensator includes a first DC terminal, a second DC terminal, a first AC terminal, a second AC terminal, a first current path from the first AC terminal to the first DC terminal, A second current path from the second DC terminal to the second AC terminal, a third current path from the second AC terminal to the first DC terminal, and from the second DC terminal to the first AC terminal A first transformer having a power converter including a fourth current path, a primary winding connected in series to the first power line of the power system, and a secondary winding connected to the first AC terminal. A second winding having a primary winding connected in series to a second power line of the power system, a secondary winding connected to the second AC terminal, the first DC terminal, and the first A capacitor connected between two DC terminals, a secondary winding of the first transformer, An inductor connected in series with one AC terminal, and a first rectifying element that allows current to flow from the node to which the secondary winding of the first transformer and the first inductor are connected toward the first DC terminal And a second rectifying element that allows current to flow from the second DC terminal toward the node.

第1の実施形態に係る電圧補償装置を例示するブロック図である。1 is a block diagram illustrating a voltage compensation device according to a first embodiment. 電圧補償装置の動作を説明するためのブロック図である。It is a block diagram for demonstrating operation | movement of a voltage compensation apparatus. 電圧補償装置の動作を説明するためのブロック図である。It is a block diagram for demonstrating operation | movement of a voltage compensation apparatus. 電圧補償装置の動作を説明するためのブロック図である。It is a block diagram for demonstrating operation | movement of a voltage compensation apparatus. 比較例の電圧補償装置の動作を説明するためのブロック図である。It is a block diagram for demonstrating operation | movement of the voltage compensation apparatus of a comparative example. 比較例の電圧補償装置の動作を説明するためのブロック図である。It is a block diagram for demonstrating operation | movement of the voltage compensation apparatus of a comparative example. 第1実施形態の変形例に係る電圧補償装置を例示するブロック図である。It is a block diagram which illustrates the voltage compensating device concerning the modification of a 1st embodiment. 第2の実施形態に係る電圧補償装置を例示するブロック図である。It is a block diagram which illustrates the voltage compensation apparatus concerning a 2nd embodiment.

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態について説明する。
なお、図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。また、同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
なお、本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して詳細な説明を適宜省略する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
The drawings are schematic or conceptual, and the relationship between the thickness and width of each part, the size ratio between the parts, and the like are not necessarily the same as actual ones. Further, even when the same part is represented, the dimensions and ratios may be represented differently depending on the drawings.
In the present specification and drawings, the same elements as those described above with reference to the previous drawings are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted as appropriate.

(第1の実施形態)
図1は、本実施形態に係る電圧補償装置を例示するブロック図である。
図1に示すように、本実施形態の電圧補償装置1は、電圧補償部10を備える。電圧補償部10は、直列変圧器11,13,15と、第1電力変換器20と、コンデンサ40と、フィルタ回路50と、第1バイパス回路60と、を含む。電圧補償部10は、第2バイパス回路70、電流検出器75,76と、制御部80と、をさらに含む。
(First embodiment)
FIG. 1 is a block diagram illustrating a voltage compensator according to this embodiment.
As shown in FIG. 1, the voltage compensation device 1 of this embodiment includes a voltage compensation unit 10. Voltage compensator 10 includes series transformers 11, 13, 15, first power converter 20, capacitor 40, filter circuit 50, and first bypass circuit 60. The voltage compensation unit 10 further includes a second bypass circuit 70, current detectors 75 and 76, and a control unit 80.

電圧補償装置1は、電圧補償部10によって、電力系統に直列に接続される。電力系統は、U相、V相およびW相からなる三相交流の配電系統である。以下では、電力系統に直列に接続された電圧補償装置1から見て、変電所側を上流、需要者側を下流と呼ぶこととする。電圧補償装置1は、U相の上流6aと入力端子2aで接続され、U相の下流7aと出力端子3aで接続されている。電圧補償装置1は、V相の上流6bと入力端子2bで接続され、V相の下流7bと出力端子3bで接続されている。電圧補償装置1は、W相の上流6cと入力端子2cで接続され、W相の下流7cと出力端子3cで接続されている。電圧補償装置1は、電力系統の上流6a〜6cおよび下流7a〜7cの電圧の上昇あるいは低下を検出して、目標値の範囲内となるように電力系統の電圧を補償する。   The voltage compensator 1 is connected in series to the power system by the voltage compensator 10. The power system is a three-phase AC distribution system composed of a U phase, a V phase, and a W phase. Hereinafter, when viewed from the voltage compensator 1 connected in series to the power system, the substation side is referred to as upstream and the consumer side is referred to as downstream. The voltage compensator 1 is connected to the U-phase upstream 6a via the input terminal 2a, and is connected to the U-phase downstream 7a via the output terminal 3a. The voltage compensator 1 is connected to the upstream 6b of the V phase at the input terminal 2b, and is connected to the downstream 7b of the V phase at the output terminal 3b. The voltage compensator 1 is connected to the upstream 6c of the W phase at the input terminal 2c, and is connected to the downstream 7c of the W phase at the output terminal 3c. The voltage compensator 1 detects an increase or decrease in the voltage of the upstream 6a to 6c and the downstream 7a to 7c of the power system, and compensates the voltage of the power system so as to be within the target value range.

直列変圧器11,13,15は、一次巻線11p,13p,15pと、二次巻線11s,13s,15sと、をそれぞれ含む。直列変圧器11の一次巻線11pは、入力端子2aと出力端子3aとの間に接続されており、電力系統のU相に直列に接続されている。直列変圧器13の一次巻線13pは、入力端子2bと出力端子3bとの間に接続されており、電力系統のV相に直列に接続されている。直列変圧器15の一次巻線15pは、入力端子2cと出力端子3cとの間に接続されており、電力系統のW相に直列に接続されている。つまり、3つの直列変圧器11,13,15の一次巻線11p,13p,15pは、電力系統の各相に直列に接続されている。   Series transformers 11, 13, and 15 include primary windings 11p, 13p, and 15p, and secondary windings 11s, 13s, and 15s, respectively. The primary winding 11p of the series transformer 11 is connected between the input terminal 2a and the output terminal 3a, and is connected in series to the U phase of the power system. The primary winding 13p of the series transformer 13 is connected between the input terminal 2b and the output terminal 3b, and is connected in series to the V phase of the power system. The primary winding 15p of the series transformer 15 is connected between the input terminal 2c and the output terminal 3c, and is connected in series to the W phase of the power system. That is, the primary windings 11p, 13p, 15p of the three series transformers 11, 13, 15 are connected in series to each phase of the power system.

直列変圧器11,13,15の二次巻線11s,13s,15sは、それぞれ一方の端子12a,14a,16aで互いに接続され、それぞれの他方の端子12b,14b,16bは、第1電力変換器20の各交流出力端子22a,22b,22cに接続されている。つまり、直列変圧器11,13,15の二次巻線11s,13s,15sは、スター結線されて、第1電力変換器20の出力に接続されている。   The secondary windings 11s, 13s, and 15s of the series transformers 11, 13, and 15 are connected to each other through one terminal 12a, 14a, and 16a, and the other terminal 12b, 14b, and 16b are connected to the first power converter. The AC output terminals 22a, 22b and 22c of the vessel 20 are connected. That is, the secondary windings 11 s, 13 s, and 15 s of the series transformers 11, 13, and 15 are star-connected and connected to the output of the first power converter 20.

第1電力変換器20は、高圧直流入力端子21aと低圧直流入力端子21bとを含む。高圧直流入力端子21aおよび低圧直流入力端子21bには、コンデンサ40が接続されている。高圧直流入力端子21aおよび低圧直流入力端子21bには、第2電力変換器90を介して直流電圧が供給される。   The first power converter 20 includes a high voltage DC input terminal 21a and a low voltage DC input terminal 21b. A capacitor 40 is connected to the high voltage DC input terminal 21a and the low voltage DC input terminal 21b. A DC voltage is supplied to the high-voltage DC input terminal 21 a and the low-voltage DC input terminal 21 b via the second power converter 90.

第1電力変換器20は、交流出力端子22a,22b,22cを含む。第1電力変換器20は、交流出力端子22a,22b,22cを介して、三相交流電圧を出力する。交流出力端子22a,22b,22cは、フィルタ回路50を介して直列変圧器11,13,15の二次巻線11s,13s,15sに接続されている。   The first power converter 20 includes AC output terminals 22a, 22b, and 22c. The first power converter 20 outputs a three-phase AC voltage via the AC output terminals 22a, 22b, and 22c. The AC output terminals 22a, 22b, and 22c are connected to the secondary windings 11s, 13s, and 15s of the series transformers 11, 13, and 15 through the filter circuit 50.

第1電力変換器20は、高圧直流入力端子21aと低圧直流入力端子21bとの間に印加された直流電圧を三相交流電圧に変換するインバータ装置である。第1電力変換器20は、たとえば、6つのスイッチング素子23a〜28aを含んでいる。スイッチング素子23a〜28aは、自己消弧形のスイッチング素子であり、たとえばMOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)やIGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)等である。   The first power converter 20 is an inverter device that converts a DC voltage applied between the high-voltage DC input terminal 21a and the low-voltage DC input terminal 21b into a three-phase AC voltage. The first power converter 20 includes, for example, six switching elements 23a to 28a. The switching elements 23a to 28a are self-extinguishing switching elements such as MOSFETs (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistors) and IGBTs (Insulated Gate Bipolar Transistors).

スイッチング素子23a〜28aには、逆並列にダイオード23b〜28bがそれぞれ接続されている。つまりスイッチング素子がIGBTの場合には、スイッチング素子のエミッタ端子にダイオードのアノード端子が接続されている。スイッチング素子のコレクタ端子にダイオードのカソード端子が接続されている。スイッチング素子がMOSFETの場合には、ダイオード23b〜28bは、MOSFETに構造上内蔵されるダイオードでもよい。   Diodes 23b to 28b are connected in antiparallel to the switching elements 23a to 28a, respectively. That is, when the switching element is an IGBT, the anode terminal of the diode is connected to the emitter terminal of the switching element. The cathode terminal of the diode is connected to the collector terminal of the switching element. When the switching element is a MOSFET, the diodes 23b to 28b may be diodes built in the MOSFET.

スイッチング素子23a〜28aは、ハイサイドスイッチおよびローサイドスイッチとして直列に接続される。直列に接続されたアームは、3つ並列に接続されてインバータ回路を構成する。第1電力変換器20のインバータ回路は、直流電圧を電力系統の周波数よりも高い周波数の交流電圧に変換することができれば、この回路構成に限定されない。インバータ回路は、たとえばマルチレベルインバータ回路やその変形等であってもよい。ダイオード23b〜28bは、たとえば上下のスイッチング素子のデッドタイム期間中に電流を流すフライホイールダイオードとして機能する。   The switching elements 23a to 28a are connected in series as a high side switch and a low side switch. Three arms connected in series are connected in parallel to form an inverter circuit. The inverter circuit of the first power converter 20 is not limited to this circuit configuration as long as it can convert a DC voltage into an AC voltage having a frequency higher than the frequency of the power system. The inverter circuit may be, for example, a multilevel inverter circuit or a modification thereof. The diodes 23b to 28b function as flywheel diodes that allow current to flow during the dead time period of the upper and lower switching elements, for example.

スイッチング素子23a〜28aが上述のように接続されているため、ダイオード23b〜25bは、交流出力端子22a〜22cから高圧直流入力端子21aに電流を流す電流経路となる。ダイオード26b〜28bは、低圧直流入力端子21bから交流出力端子22a〜22cに電流を流す電流経路となる。   Since the switching elements 23a to 28a are connected as described above, the diodes 23b to 25b serve as a current path through which current flows from the AC output terminals 22a to 22c to the high-voltage DC input terminal 21a. The diodes 26b to 28b serve as a current path through which a current flows from the low voltage DC input terminal 21b to the AC output terminals 22a to 22c.

より詳しくは、ダイオード23bは、交流出力端子22aから高圧直流入力端子21aに向かって電流を流すように接続されている。ダイオード24bは、交流出力端子22bから高圧直流入力端子21aに向かって電流を流すように接続されている。ダイオード25bは、交流出力端子22cから高圧直流入力端子21aに向かって電流を流すように接続されている。ダイオード26bは、低圧直流入力端子21bから交流出力端子22aに向かって電流を流すように接続されている。ダイオード27bは、低圧直流入力端子21bから交流出力端子22bに向かって電流を流すように接続されている。ダイオード28bは、低圧直流入力端子21bから交流出力端子22cに向かって電流を流すように接続されている。   More specifically, the diode 23b is connected so that a current flows from the AC output terminal 22a toward the high-voltage DC input terminal 21a. The diode 24b is connected so that a current flows from the AC output terminal 22b toward the high-voltage DC input terminal 21a. The diode 25b is connected so that a current flows from the AC output terminal 22c toward the high-voltage DC input terminal 21a. The diode 26b is connected so that a current flows from the low-voltage DC input terminal 21b toward the AC output terminal 22a. The diode 27b is connected so that a current flows from the low-voltage DC input terminal 21b toward the AC output terminal 22b. The diode 28b is connected so that a current flows from the low-voltage DC input terminal 21b toward the AC output terminal 22c.

フィルタ回路50は、インダクタ51a〜51cと、コンデンサ52a〜52cと、を含む。インダクタ51aは、二次巻線11sの端子12bと交流出力端子22aとの間に直列に接続されている。インダクタ51bは、二次巻線13sの端子14bと交流出力端子22bとの間に直列に接続されている。インダクタ51cは、二次巻線15sの端子16bと交流出力端子22cとの間に直列に接続されている。コンデンサ52aは、端子12bと端子14bとの間に接続されている。コンデンサ52bは、端子14bと端子16bとの間に接続されている。コンデンサ52cは、端子16bと端子12bとの間に接続されている。つまり、コンデンサ52a〜52cは、デルタ結線されている。そして、結線された各ノードは、各端子12b,14b,16bに接続されている。   Filter circuit 50 includes inductors 51a to 51c and capacitors 52a to 52c. The inductor 51a is connected in series between the terminal 12b of the secondary winding 11s and the AC output terminal 22a. The inductor 51b is connected in series between the terminal 14b of the secondary winding 13s and the AC output terminal 22b. The inductor 51c is connected in series between the terminal 16b of the secondary winding 15s and the AC output terminal 22c. The capacitor 52a is connected between the terminal 12b and the terminal 14b. The capacitor 52b is connected between the terminal 14b and the terminal 16b. The capacitor 52c is connected between the terminal 16b and the terminal 12b. That is, the capacitors 52a to 52c are delta-connected. Each connected node is connected to each terminal 12b, 14b, 16b.

フィルタ回路50のコンデンサ52a〜52cは、デルタ結線の場合に限らず、スター結線されていてもよい。また、フィルタ回路50は、LCフィルタに限らず、LCRフィルタ等であってもかまわない。LCRフィルタの場合には、各端子12b,14b,16bとコンデンサ52a〜52cとの間に抵抗器が接続される。   The capacitors 52a to 52c of the filter circuit 50 are not limited to the delta connection, and may be star-connected. The filter circuit 50 is not limited to an LC filter, and may be an LCR filter or the like. In the case of the LCR filter, a resistor is connected between each terminal 12b, 14b, 16b and the capacitors 52a to 52c.

ダイオード23b〜28bは、フィルタ回路50のインダクタ51a〜51cと直列に接続され得る。電力系統の事故時等に二次巻線11s,13s,15sからインダクタ51a〜51cに電流が流れた場合には、その電流は、ダイオード23b〜28bを介して、コンデンサ40を充電し得る。そこで、本実施形態の電圧補償装置1では、二次巻線11s,13s,15sからインダクタ51a〜51cへの電流経路をバイパスする第1バイパス回路60と、第2バイパス回路70と、を含んでいる。   The diodes 23 b to 28 b can be connected in series with the inductors 51 a to 51 c of the filter circuit 50. When a current flows from the secondary windings 11 s, 13 s, and 15 s to the inductors 51 a to 51 c in the event of a power system failure or the like, the current can charge the capacitor 40 via the diodes 23 b to 28 b. Therefore, the voltage compensation device 1 of the present embodiment includes the first bypass circuit 60 and the second bypass circuit 70 that bypass the current path from the secondary windings 11s, 13s, and 15s to the inductors 51a to 51c. Yes.

第1バイパス回路60は、二次巻線11s,13s,15sの端子12b,14b,16bと、コンデンサ40との間に接続されている。第1バイパス回路60は、インダクタ51a〜51cを介する電流経路をバイパスして、コンデンサ40に電流を流す。   The first bypass circuit 60 is connected between the terminals 12 b, 14 b and 16 b of the secondary windings 11 s, 13 s and 15 s and the capacitor 40. The first bypass circuit 60 bypasses the current path through the inductors 51 a to 51 c and causes a current to flow through the capacitor 40.

第1バイパス回路60は、バイパスダイオード61〜66を含む。バイパスダイオード61〜63は、二次巻線11s,13s,15sの端子12b,14b,16bから第1電力変換器20の高圧直流入力端子21aに向かって電流を流すように接続されている。バイパスダイオード64〜66は、低圧直流入力端子21bから端子12b,14b,16bに向かって電流を流すように接続されている。   The first bypass circuit 60 includes bypass diodes 61 to 66. The bypass diodes 61 to 63 are connected so that current flows from the terminals 12b, 14b, and 16b of the secondary windings 11s, 13s, and 15s toward the high-voltage DC input terminal 21a of the first power converter 20. The bypass diodes 64 to 66 are connected so that a current flows from the low-voltage DC input terminal 21b toward the terminals 12b, 14b, and 16b.

バイパスダイオード61〜66は、たとえば半導体整流素子である。バイパスダイオード61〜66は、この例では全波整流ブリッジ回路である。全波整流ブリッジ回路は、事故時に二次巻線11s,13s,15sに発生する交流電圧を整流して、脈流をコンデンサ40に供給する。   Bypass diodes 61 to 66 are, for example, semiconductor rectifier elements. The bypass diodes 61 to 66 are full-wave rectification bridge circuits in this example. The full-wave rectification bridge circuit rectifies the AC voltage generated in the secondary windings 11 s, 13 s, and 15 s in the event of an accident and supplies the pulsating current to the capacitor 40.

第2バイパス回路70は、端子12b,14b間および端子14b,16b間に接続されている。第2バイパス回路70は、制御部80に接続されている。第2バイパス回路70は、制御部80から供給されるバイパス制御信号Ssによって動作する。第2バイパス回路70は、アクティブなバイパス制御信号Ssが入力された場合に、端子12b,14b間および端子14b,16b間を短絡する。   The second bypass circuit 70 is connected between the terminals 12b and 14b and between the terminals 14b and 16b. The second bypass circuit 70 is connected to the control unit 80. The second bypass circuit 70 operates according to a bypass control signal Ss supplied from the control unit 80. The second bypass circuit 70 short-circuits between the terminals 12b and 14b and between the terminals 14b and 16b when an active bypass control signal Ss is input.

第2バイパス回路70は、サイリスタ71,72と、電磁接触器73,74と、を含む。サイリスタ71,72は、2つのSCR(Silicon Controlled Rectifier)をそれぞれ含み、2つのSCRは、互いに逆並列に接続されている。つまり、サイリスタ71,72では、一方のSCRのアノード端子と他方のSCRのカソード端子とが接続され、一方のSCRのカソード端子と他方のSCRのアノード端子とが接続されている。サイリスタ71は、端子12b,14b間に接続されている。サイリスタ72は、端子14b,16b間に接続されている。   The second bypass circuit 70 includes thyristors 71 and 72 and electromagnetic contactors 73 and 74. The thyristors 71 and 72 each include two SCRs (Silicon Controlled Rectifiers), and the two SCRs are connected in antiparallel to each other. That is, in the thyristors 71 and 72, the anode terminal of one SCR and the cathode terminal of the other SCR are connected, and the cathode terminal of one SCR and the anode terminal of the other SCR are connected. The thyristor 71 is connected between the terminals 12b and 14b. The thyristor 72 is connected between the terminals 14b and 16b.

サイリスタ71,72は、バイパス制御信号Ssを入力してトリガ電流を生成する駆動回路(図示せず)から供給されるトリガ電流によってターンオンする。サイリスタ71,72は、事故時に発生した過大な電流をバイパスして第1電力変換器20やコンデンサ40を保護する。   The thyristors 71 and 72 are turned on by a trigger current supplied from a drive circuit (not shown) that receives the bypass control signal Ss and generates a trigger current. The thyristors 71 and 72 protect the first power converter 20 and the capacitor 40 by bypassing an excessive current generated at the time of the accident.

電磁接触器73は、端子12b,14b間に接続されている。つまり、電磁接触器73は、サイリスタ71と並列に接続されている。電磁接触器74は、端子14b,16b間に接続されている。つまり、電磁接触器74は、サイリスタ72と並列に接続されている。   The magnetic contactor 73 is connected between the terminals 12b and 14b. That is, the electromagnetic contactor 73 is connected in parallel with the thyristor 71. The magnetic contactor 74 is connected between the terminals 14b and 16b. That is, the electromagnetic contactor 74 is connected in parallel with the thyristor 72.

電磁接触器73,74は、バイパス制御信号Ssを入力して導通信号を生成する駆動回路(図示せず)から供給される駆動信号によって導通する。   The magnetic contactors 73 and 74 are turned on by a drive signal supplied from a drive circuit (not shown) that receives the bypass control signal Ss and generates a conduction signal.

電磁接触器73,74は、サイリスタ71,72に比べて、導通するまでの遅れ時間が長いが、導通時の直流抵抗値はサイリスタ71,72のオン時の抵抗値よりも低い。そのため、電磁接触器73,74は、サイリスタ71,72よりも大きな電流を長時間にわたって流すことができる。電磁接触器73,74は、サイリスタ71,72に遅れて導通した後には、サイリスタ71,72に流れている電流をバイパスする。   The electromagnetic contactors 73 and 74 have a longer delay time until they are turned on than the thyristors 71 and 72, but the DC resistance value when turned on is lower than the resistance value when the thyristors 71 and 72 are turned on. Therefore, the magnetic contactors 73 and 74 can flow a current larger than that of the thyristors 71 and 72 for a long time. The magnetic contactors 73 and 74 bypass the current flowing through the thyristors 71 and 72 after being turned on behind the thyristors 71 and 72.

制御部80は、電流検出器75,76によって検出された電流データIL1,IL2を入力する。制御部80は、検出された電流データIL1,IL2をあらかじめ設定されたしきい値It1と比較して、電流データがしきい値を超えたときに、ゲートブロック信号GBを出力する。ゲートブロック信号GBは、第1電力変換器20および第2電力変換器90に供給される。ゲートブロック信号GBを受信した第1電力変換器20および第2電力変換器90は、ゲート駆動信号Vg1,Vg2にかかわらず、スイッチング動作を停止して電力変換動作を停止する。   The control unit 80 inputs current data IL1 and IL2 detected by the current detectors 75 and 76. The control unit 80 compares the detected current data IL1 and IL2 with a preset threshold value It1, and outputs a gate block signal GB when the current data exceeds the threshold value. The gate block signal GB is supplied to the first power converter 20 and the second power converter 90. The first power converter 20 and the second power converter 90 that have received the gate block signal GB stop the switching operation and stop the power conversion operation regardless of the gate drive signals Vg1 and Vg2.

制御部80は、取得した電流データIL1,IL2がしきい値It1を超えたときに、バイパス制御信号Ssを出力する。バイパス制御信号Ssは、第2バイパス回路70に供給される。第2バイパス回路70にバイパス制御信号Ssが供給されると、第2バイパス回路70は、サイリスタ71,72および電磁接触器73,74をターンオンおよび導通させて、事故時の過大な電流をバイパスする。   The control unit 80 outputs a bypass control signal Ss when the acquired current data IL1 and IL2 exceed the threshold value It1. The bypass control signal Ss is supplied to the second bypass circuit 70. When the bypass control signal Ss is supplied to the second bypass circuit 70, the second bypass circuit 70 turns on and conducts the thyristors 71 and 72 and the magnetic contactors 73 and 74, thereby bypassing an excessive current at the time of an accident. .

なお、ゲートブロック信号GBは、他の条件において生成されるようにしてもよい。たとえば、制御部80は、電流検出器75,76によって検出された電流データIL1,IL2が、他のしきい値It2を超えた場合にゲートブロック信号GBを出力するようにしてもよい。たとえば、他のしきい値It2は、しきい値It1よりも低い値である。つまり、電圧補償装置1は、より低い電流値によって、直列変圧器11,13,15に過大電流が流れたものと判断し、動作を実質的に停止する。その後、さらに大きい電流が検出された場合に、制御部80は、バイパス制御信号Ssを出力して事故時の過大電流から電圧補償部10を保護する。   Note that the gate block signal GB may be generated under other conditions. For example, the control unit 80 may output the gate block signal GB when the current data IL1 and IL2 detected by the current detectors 75 and 76 exceed another threshold value It2. For example, the other threshold value It2 is a value lower than the threshold value It1. That is, the voltage compensator 1 determines that an excessive current has flowed through the series transformers 11, 13, and 15 due to a lower current value, and substantially stops its operation. Thereafter, when a larger current is detected, the control unit 80 outputs the bypass control signal Ss to protect the voltage compensation unit 10 from an excessive current at the time of the accident.

電圧補償装置1は、上述した保護動作のほか、通常の動作状態において、系統電圧の電圧補償動作を行う。電圧補償部10は、以下説明する構成によって、電力系統の電圧を直列補償する。
電圧補償部10は、第2電力変換器90と、インダクタ101,102と、並列変圧器103,104と、交流電圧検出器111〜114と、直流電圧検出器115と、をさらに含む。
In addition to the protection operation described above, the voltage compensation device 1 performs a voltage compensation operation for the system voltage in a normal operation state. The voltage compensation unit 10 performs series compensation of the voltage of the power system with the configuration described below.
Voltage compensation unit 10 further includes a second power converter 90, inductors 101 and 102, parallel transformers 103 and 104, AC voltage detectors 111 to 114, and a DC voltage detector 115.

第2電力変換器90は、高圧直流端子91aと、低圧直流端子91bと、を含んでいる。高圧直流端子91aおよび低圧直流端子91bは、コンデンサ40に接続されている。第2電力変換器90は、交流端子92a,92b,92cを含む。交流端子92a,92b,92cのいずれか1つ、この例では、交流端子92aには、インダクタ101の一端が接続されている。この例では、交流端子92cには、インダクタ102の一端が接続されている。つまり、第2電力変換器90は、交流端子92a〜92cに入力される交流電力を直流に変換して、直流リンクであるコンデンサ40に供給するコンバータ装置として動作する。第2電力変換器90は、コンデンサ40に有効電力を供給する。第2電力変換器90は、第1電力変換器20と同じ回路形式のインバータ回路であってもよいし、異なる回路形式であってもよい。   The second power converter 90 includes a high voltage DC terminal 91a and a low voltage DC terminal 91b. The high voltage DC terminal 91 a and the low voltage DC terminal 91 b are connected to the capacitor 40. Second power converter 90 includes AC terminals 92a, 92b, and 92c. One end of the inductor 101 is connected to any one of the AC terminals 92a, 92b, and 92c, in this example, the AC terminal 92a. In this example, one end of the inductor 102 is connected to the AC terminal 92c. That is, the second power converter 90 operates as a converter device that converts AC power input to the AC terminals 92a to 92c into DC and supplies it to the capacitor 40 that is a DC link. The second power converter 90 supplies active power to the capacitor 40. The second power converter 90 may be an inverter circuit having the same circuit format as the first power converter 20, or may be a different circuit format.

並列変圧器103の一次巻線は、U相およびV相の下流7a,7b側の線間に接続されている。並列変圧器104の一次巻線は、V相およびW相の下流7b,7c側の線間に接続されている。並列変圧器103の二次巻線の一方は、インダクタ101の他端に接続され、他方は、第2電力変換器90の交流端子92bに接続されている。並列変圧器104の二次巻線は、インダクタ102の他端に接続され、他方は、第2電力変換器90の交流端子92bに接続されている。つまり、並列変圧器103,104の二次巻線は、インダクタ101,102を介して第2電力変換器90の交流端子92a〜92cとV結線されている。   The primary winding of the parallel transformer 103 is connected between the U-phase and V-phase downstream lines 7a and 7b. The primary winding of the parallel transformer 104 is connected between the lines on the downstream side 7b and 7c of the V phase and the W phase. One of the secondary windings of the parallel transformer 103 is connected to the other end of the inductor 101, and the other is connected to the AC terminal 92 b of the second power converter 90. The secondary winding of the parallel transformer 104 is connected to the other end of the inductor 102, and the other is connected to the AC terminal 92 b of the second power converter 90. That is, the secondary windings of the parallel transformers 103 and 104 are V-connected to the AC terminals 92a to 92c of the second power converter 90 via the inductors 101 and 102.

電流検出器105は、交流端子92aと二次巻線との間に直列に接続されている。電流検出器106は、交流端子92cと二次巻線との間に直列に接続されている。電流検出器105,106は、インダクタ101,102に流れるそれぞれの交流電流を検出して、電流データIL3,IL4を出力する。   The current detector 105 is connected in series between the AC terminal 92a and the secondary winding. The current detector 106 is connected in series between the AC terminal 92c and the secondary winding. Current detectors 105 and 106 detect respective alternating currents flowing through inductors 101 and 102, and output current data IL3 and IL4.

交流電圧検出器111,112は、電力系統の上流6a〜6c側に接続されている。交流電圧検出器111は、U相とV相との線間に接続され、UV間の線間電圧を検出する。交流電圧検出器112は、V相とW相との線間に接続され、VW間の線間電圧を検出する。交流電圧検出器113,114は、電力系統の下流7a〜7c側に接続されている。交流電圧検出器113は、u相とv相との線間に接続され、uv間の線間電圧を検出する。交流電圧検出器114は、v相とw相との線間に接続され、vw間の線間電圧を検出する。交流電圧検出器111〜114は、たとえば計器用変圧器と計器用変圧器の出力を適切な電圧レベルに変換するトランスデューサとを含んでいる。交流電圧検出器111〜114は、直列変圧器11,13,15の一次巻線11p,13p,15pの両端の電圧を検出して、計器用変圧器で降圧し、トランスデューサによって制御部80に入力可能な信号である交流電圧データVAC1〜VAC4に変換して出力する。   The AC voltage detectors 111 and 112 are connected to the upstream 6a to 6c side of the power system. The AC voltage detector 111 is connected between the U-phase and V-phase lines, and detects the line voltage between UV. The AC voltage detector 112 is connected between the lines of the V phase and the W phase, and detects a line voltage between the VWs. The AC voltage detectors 113 and 114 are connected to the downstream side 7a to 7c of the power system. The AC voltage detector 113 is connected between the u-phase and v-phase lines and detects a line voltage between the uv. The AC voltage detector 114 is connected between the lines of the v phase and the w phase, and detects a line voltage between the vw. AC voltage detectors 111-114 include, for example, an instrument transformer and a transducer that converts the output of the instrument transformer to an appropriate voltage level. The AC voltage detectors 111 to 114 detect voltages at both ends of the primary windings 11p, 13p, and 15p of the series transformers 11, 13, and 15, step down the voltage with an instrument transformer, and input the voltage to the control unit 80 using a transducer. It converts into the alternating voltage data VAC1-VAC4 which are possible signals, and outputs them.

直流電圧検出器115は、コンデンサ40の両端の直流電圧を検出して、直流電圧データVDCを出力する。   DC voltage detector 115 detects the DC voltage across capacitor 40 and outputs DC voltage data VDC.

正常な動作状態においては、制御部80は、交流電圧データVAC1〜VAC4を入力して、これらから上流側と下流側との電圧差を求める。制御部80は、あらかじめ設定された上流側と下流側との電圧差の目標値と、測定値とを比較する。制御部80は、測定値を目標値に応じて、その差分に応じた各相の電圧を直列変圧器11,13,15の二次巻線に供給する。制御部80は、測定値が目標値よりも低いときには、電力系統と同相の電圧を出力するように設定する。制御部80は、測定値が目標値以上のときには、電力系統と逆相の電圧を出力するように設定する。   In a normal operation state, the control unit 80 receives the AC voltage data VAC1 to VAC4 and obtains a voltage difference between the upstream side and the downstream side from these. The control unit 80 compares the target value of the voltage difference between the upstream side and the downstream side set in advance with the measured value. The control part 80 supplies the voltage of each phase according to the difference to the secondary winding of the series transformers 11, 13, 15 according to the target value according to the measured value. The control unit 80 is set to output a voltage having the same phase as that of the power system when the measured value is lower than the target value. The control unit 80 is set to output a voltage having a phase opposite to that of the power system when the measured value is equal to or greater than the target value.

また、制御部80は、インダクタ101,102に流れる電流データIL3,IL4および直流電圧データVDCにもとづいて、第2電力変換器90の動作を制御する。   Control unit 80 controls the operation of second power converter 90 based on current data IL3 and IL4 flowing through inductors 101 and 102 and DC voltage data VDC.

制御部80は、交流電圧データVAC1〜VAC4、電流データIL3,IL4および直流電圧データVDCにもとづいて、第1電力変換器20および第2電力変換器90を適切に動作させるためのゲート駆動信号Vg1,Vg2をそれぞれ生成する。第1電力変換器20および第2電力変換器90は、ゲート駆動信号Vg1,Vg2にもとづいて適切な電力変換動作を行う。   Based on the AC voltage data VAC1 to VAC4, the current data IL3 and IL4, and the DC voltage data VDC, the control unit 80 appropriately operates the first power converter 20 and the second power converter 90 to drive the gate drive signal Vg1. , Vg2 are generated. The first power converter 20 and the second power converter 90 perform an appropriate power conversion operation based on the gate drive signals Vg1 and Vg2.

本実施形態の電圧補償装置1は、このようにして電力系統の電圧を相ごとに補償することができる。   In this way, the voltage compensator 1 of the present embodiment can compensate the voltage of the power system for each phase.

次に、本実施形態の電圧補償装置1の動作について説明する。
図2〜図4は、電圧補償装置の動作を説明するためのブロック図である。
図5および図6は、比較例の電圧補償装置の動作を説明するためのブロック図である。
図2に示すように、電力系統で地絡等の事故が発生し、大きな事故電流が流れた場合には、電圧補償部10の直列変圧器11,13,15の一次巻線のうちの少なくとも1つに過大な電流が流れる。事故時の過大な電流は、正常の数10倍程度の電流となり得る。二次巻線の1つには、巻き数比に応じて正常時の数10倍の電流が流れる。
Next, the operation of the voltage compensator 1 of this embodiment will be described.
2 to 4 are block diagrams for explaining the operation of the voltage compensator.
5 and 6 are block diagrams for explaining the operation of the voltage compensator of the comparative example.
As shown in FIG. 2, when an accident such as a ground fault occurs in the power system and a large accident current flows, at least one of the primary windings of the series transformers 11, 13, and 15 of the voltage compensator 10. One excessive current flows. An excessive current at the time of an accident can be several tens of times that of normal. In one of the secondary windings, a current several tens of times that in a normal state flows according to the turn ratio.

電力系統に流れる線電流は、電流検出器75,76によって検出される。検出された電流データIL1,IL2は制御部80へ送信される。制御部80では、電流データIL1,IL2をしきい値It1と比較し、電流データIL1,IL2のうち少なくとも一方がしきい値を超えた場合に、制御部80は、ゲートブロック信号GBおよびバイパス制御信号Ssを出力する。   The line current flowing through the power system is detected by current detectors 75 and 76. The detected current data IL1 and IL2 are transmitted to the control unit 80. The control unit 80 compares the current data IL1 and IL2 with the threshold value It1, and when at least one of the current data IL1 and IL2 exceeds the threshold value, the control unit 80 controls the gate block signal GB and the bypass control. The signal Ss is output.

第1電力変換器20は、ゲートブロック信号GBを受信し、スイッチング素子23a〜28aは動作を停止する。第1電力変換器20は、電力変換動作を停止する。なお、このとき、第2電力変換器90もゲートブロック信号GBを受信して電力変換動作を停止する。   The first power converter 20 receives the gate block signal GB, and the switching elements 23a to 28a stop operating. The first power converter 20 stops the power conversion operation. At this time, the second power converter 90 also receives the gate block signal GB and stops the power conversion operation.

二次巻線に誘導された、事故電流にもとづく電流Iincは、第1バイパス回路60に流れる。この例では、電流Iincは、バイパスダイオード63のアノード端子に入力され、カソード端子を介して、コンデンサ40に流入する。電流Iincは、コンデンサ40を充電して、バイパスダイオード64,65のアノード端子に流入し、カソード端子および直列変圧器11,13の二次巻線を介して、直列変圧器15の二次巻線に戻る。   A current Iinc based on the accident current induced in the secondary winding flows through the first bypass circuit 60. In this example, the current Iinc is input to the anode terminal of the bypass diode 63 and flows into the capacitor 40 via the cathode terminal. The current Iinc charges the capacitor 40 and flows into the anode terminals of the bypass diodes 64 and 65, and the secondary winding of the series transformer 15 through the cathode terminal and the secondary windings of the series transformers 11 and 13. Return to.

バイパスダイオード64とバイパスダイオード65とに分流する電流の割合は、直列変圧器11,13の二次巻線を含む電流経路のインピーダンスによって決定される。   The ratio of the current that is shunted to the bypass diode 64 and the bypass diode 65 is determined by the impedance of the current path including the secondary windings of the series transformers 11 and 13.

事故電流発生の初期においては、上述のように電流Iincは流れる。そのため、フィルタ回路50のインダクタ51a〜51cには、電流Iincは流れない。また、第1電力変換器20のダイオード23b〜28bもバイパスダイオード63〜65によってバイパスされるので、電流は流れない。   In the initial stage of occurrence of the accident current, the current Iinc flows as described above. Therefore, the current Iinc does not flow through the inductors 51a to 51c of the filter circuit 50. Moreover, since the diodes 23b to 28b of the first power converter 20 are also bypassed by the bypass diodes 63 to 65, no current flows.

第1バイパス回路60に電流Iincが流れている間には、制御部80は、第2バイパス回路70にバイパス制御信号Ssを供給している。しかし、第2バイパス回路70のサイリスタ71,72および電磁接触器73,74のターンオンおよび導通の遅れ時間のため、これらは非導通であり第2バイパス回路70には、電流は流れない。   While the current Iinc flows through the first bypass circuit 60, the control unit 80 supplies the bypass control signal Ss to the second bypass circuit 70. However, due to the turn-on and conduction delay times of the thyristors 71 and 72 and the magnetic contactors 73 and 74 of the second bypass circuit 70, they are non-conductive and no current flows through the second bypass circuit 70.

図3に示すように、第2バイパス回路70がバイパス制御信号Ssを受信した後、サイリスタ71,72のターンオン時間が経過すると、サイリスタ71,72はターンオンする。ターンオン時間は、たとえば数μs〜数10μs程度である。サイリスタ71,72のターンオンの後には、電流Iincは、サイリスタ71,72を介して流れる。サイリスタ71,72のオン電圧は、第1バイパス回路60を介するコンデンサ40の電圧よりも低いため、電流Iincは、ほとんど第2バイパス回路70を流れる。   As shown in FIG. 3, when the turn-on time of the thyristors 71 and 72 elapses after the second bypass circuit 70 receives the bypass control signal Ss, the thyristors 71 and 72 are turned on. The turn-on time is, for example, about several μs to several tens of μs. After the thyristors 71 and 72 are turned on, the current Iinc flows through the thyristors 71 and 72. Since the ON voltage of the thyristors 71 and 72 is lower than the voltage of the capacitor 40 via the first bypass circuit 60, the current Iinc almost flows through the second bypass circuit 70.

図4に示すように、第2バイパス回路70がバイパス制御信号Ssを受信した後、電磁接触器73,74の導通遅れ時間が経過すると、電磁接触器73,74は導通する。導通遅れ時間は、たとえば数10ms〜数100msである。電磁接触器73,74が導通した後には、電流Iincは電磁接触器73,74を介して流れる。電磁接触器73,74の導通時の電圧は、サイリスタ71,72のオン電圧よりも低いので、電流Iincは、ほとんど電磁接触器73,74を流れる。   As shown in FIG. 4, after the second bypass circuit 70 receives the bypass control signal Ss, when the conduction delay time of the magnetic contactors 73 and 74 elapses, the magnetic contactors 73 and 74 become conductive. The conduction delay time is, for example, several tens ms to several hundreds ms. After the electromagnetic contactors 73 and 74 are conducted, the current Iinc flows through the electromagnetic contactors 73 and 74. Since the voltage at the time of conduction of the magnetic contactors 73 and 74 is lower than the on-voltage of the thyristors 71 and 72, the current Iinc almost flows through the electromagnetic contactors 73 and 74.

このようにして、本実施形態の電圧補償装置1は、事故時の過大な電流を長時間にわたってバイパスすることができる。   In this way, the voltage compensating apparatus 1 of the present embodiment can bypass an excessive current at the time of an accident for a long time.

図示しないが、電力系統の異常を監視する変電所によって、異常が生じた配電系統は、遮断され、その後他の変電所からの配電系統が電圧補償装置1を介して需要者の系統に接続される。   Although not shown, the distribution system where the abnormality has occurred is shut off by the substation that monitors the abnormality of the power system, and then the distribution system from the other substation is connected to the customer's system via the voltage compensation device 1. The

電圧補償装置1は、過大電流に対する保護状態が解除され、再起動される。   The voltage compensation device 1 is released from the protection state against excessive current and restarted.

比較例の電圧補償装置の動作について説明する。
比較例の電圧補償装置は、図5に示すように、第1バイパス回路60を含んでいない。そのため、事故電流によって生じた二次巻線に流れる電流Iinc’は以下のように流れる。
The operation of the voltage compensator of the comparative example will be described.
As shown in FIG. 5, the voltage compensator of the comparative example does not include the first bypass circuit 60. Therefore, the current Iinc ′ flowing through the secondary winding caused by the accident current flows as follows.

電力系統に事故電流が流れると、二次巻線には、巻き数比に応じた電流Iinc’が流れる。電流Iinc’は、実施形態の電圧補償装置1に場合と同様に、正常時の数10倍の値を有する。   When an accident current flows through the power system, a current Iinc ′ corresponding to the turn ratio flows through the secondary winding. The current Iinc ′ has a value several tens of times that in the normal state, as in the case of the voltage compensator 1 of the embodiment.

このときの電流Iinc’は、電流検出器によって検出され、検出された電流データIL1’,IL2’は、制御部へ送信される。制御部では、電流データIL1’,IL2’をしきい値It1と比較し、電流データIL1’,IL2’のうち少なくとも一方がしきい値It1を超えた場合に、制御部は、ゲートブロック信号GBおよびバイパス制御信号Ssを出力する。   The current Iinc 'at this time is detected by a current detector, and the detected current data IL1' and IL2 'are transmitted to the control unit. The control unit compares the current data IL1 ′ and IL2 ′ with the threshold value It1, and when at least one of the current data IL1 ′ and IL2 ′ exceeds the threshold value It1, the control unit outputs the gate block signal GB. And the bypass control signal Ss is output.

第1電力変換器220は、ゲートブロック信号GBを受信し、電力変換動作を停止する。   The first power converter 220 receives the gate block signal GB and stops the power conversion operation.

バイパス回路270は、バイパス制御信号Ssを受信するが、サイリスタのターンオン時間による遅れのため、電流Iinc’をバイパスすることができない。   The bypass circuit 270 receives the bypass control signal Ss, but cannot bypass the current Iinc ′ due to a delay due to the turn-on time of the thyristor.

そのため、二次巻線215sに誘導された電流Iinc’は、フィルタ回路のインダクタ251cおよびダイオード225bを介してコンデンサ240を充電するように流れる。コンデンサ240を充電した電流は、ダイオード226b,227b、インダクタ251a,251bおよび直列変圧器211,213の二次巻線を介して、直列変圧器215の二次巻線に戻る。ダイオード226b,227bおよびインダクタ251a,251bに分流する電流は、これらを含むインピーダンスに依存して決定される。   Therefore, the current Iinc 'induced in the secondary winding 215s flows so as to charge the capacitor 240 via the inductor 251c and the diode 225b of the filter circuit. The current charged in the capacitor 240 returns to the secondary winding of the series transformer 215 via the diodes 226b and 227b, the inductors 251a and 251b, and the secondary windings of the series transformers 211 and 213. The currents shunted to the diodes 226b and 227b and the inductors 251a and 251b are determined depending on the impedance including them.

図6に示すように、バイパス回路270は、サイリスタ271,272のターンオン時間の経過後、サイリスタ271,272をターンオンさせる。また、バイパス回路270は、電磁接触器273,274の導通遅れ時間の経過後、電磁接触器273,274を導通させる。そのため、電流Iinc’は、サイリスタ271,272および電磁接触器273,274にバイパスされる。   As shown in FIG. 6, the bypass circuit 270 turns on the thyristors 271 and 272 after the turn-on time of the thyristors 271 and 272 has elapsed. The bypass circuit 270 causes the magnetic contactors 273 and 274 to conduct after the lapse of the conduction delay time of the magnetic contactors 273 and 274. Therefore, the current Iinc ′ is bypassed to the thyristors 271 and 272 and the magnetic contactors 273 and 274.

フィルタ回路250のインダクタ251a〜251cには、バイパス回路270が導通する前に電流が流れていたため、流れた電流によって、インダクタ51a〜51cには、エネルギが蓄積されている。バイパス回路270が導通しても、インダクタ251a〜251cは、蓄積されたエネルギを放出するまで電流を流し続ける。したがって、バイパス回路270が動作しているにもかかわらず、電流Iinc’は、ダイオードに流れ続け、コンデンサ240を充電し続ける。   Since current flows through the inductors 251a to 251c of the filter circuit 250 before the bypass circuit 270 is turned on, energy is accumulated in the inductors 51a to 51c due to the flowing current. Even if the bypass circuit 270 conducts, the inductors 251a to 251c continue to pass current until the stored energy is released. Therefore, even though the bypass circuit 270 is operating, the current Iinc ′ continues to flow through the diode and continues to charge the capacitor 240.

電流Iinc’がダイオードの許容電流を超えた場合には、過電流等によりダイオードは破損するおそれがある。ダイオードを介してコンデンサ240を充電し続けた場合には、コンデンサ240の両端の電圧が定格電圧を超過して、コンデンサ240は過電圧によって破損するおそれがある。   When the current Iinc 'exceeds the allowable current of the diode, the diode may be damaged due to overcurrent or the like. If the capacitor 240 is continuously charged via the diode, the voltage across the capacitor 240 exceeds the rated voltage, and the capacitor 240 may be damaged by the overvoltage.

本実施形態の電圧補償装置の作用および効果について説明する。
本実施形態の電圧補償装置1では、第1バイパス回路60を備えている。第1バイパス回路60は、直列変圧器11,13,15の二次巻線から直流リンクであるコンデンサ40へ、フィルタ回路50をバイパスするように接続されている。したがって、二次巻線に流れる事故電流に応じて流れる過大電流は、第1バイパス回路60に流れるので、フィルタ回路50内のインダクタ51a〜51cに電流を流すことを防止する。
The operation and effect of the voltage compensator of this embodiment will be described.
The voltage compensation device 1 according to the present embodiment includes a first bypass circuit 60. The first bypass circuit 60 is connected so as to bypass the filter circuit 50 from the secondary windings of the series transformers 11, 13, and 15 to the capacitor 40 that is a DC link. Therefore, an excessive current that flows in response to an accident current flowing in the secondary winding flows in the first bypass circuit 60, thereby preventing a current from flowing through the inductors 51 a to 51 c in the filter circuit 50.

電圧補償装置1は、二次巻線に流れる事故電流に応じて流れる電流をバイパスする第2バイパス回路70を備えている。第2バイパス回路70は、サイリスタ71,72と、電磁接触器73,74と、を含む。事故電流に応じて流れる過大電流は、第1バイパス回路60に流れた後に、第2バイパス回路70のサイリスタ71,72および電磁接触器73,74に流れるので、電圧補償装置1は、過大な電流に対して、より長時間通電することを可能にする。したがって、第1バイパス回路60のバイパスダイオード61〜66は、サイリスタ71,72がターンオンするまでの短い期間に過大電流を許容することができればよく、小形で低コストのたとえばダイオードブリッジを用いることができる。   The voltage compensator 1 includes a second bypass circuit 70 that bypasses a current that flows according to an accident current that flows through the secondary winding. The second bypass circuit 70 includes thyristors 71 and 72 and electromagnetic contactors 73 and 74. Since the excessive current that flows in response to the accident current flows to the first bypass circuit 60 and then to the thyristors 71 and 72 and the electromagnetic contactors 73 and 74 of the second bypass circuit 70, the voltage compensation device 1 has an excessive current. In contrast, it is possible to energize for a longer time. Therefore, the bypass diodes 61 to 66 of the first bypass circuit 60 are only required to allow an excessive current for a short period until the thyristors 71 and 72 are turned on, and a small and low-cost diode bridge, for example, can be used. .

このようにして、電圧補償装置1は、事故状態の解消後、すみやかに再起動することができ、電力系統の可用性を高めることが可能になる。   In this way, the voltage compensation device 1 can be restarted immediately after the accident state is resolved, and the availability of the power system can be increased.

(変形例)
図7は、第1の実施形態の変形例の電圧補償装置を例示するブロック図である。
上述した実施形態の電圧補償装置1では、直列変圧器11,13,15の二次巻線11s,13s,15sは、スター結線されている。二次巻線11s,13s,15sは、スター結線に限らず、デルタ結線とすることもできる。
本変形例の電圧補償装置301では、直列変圧器11,13,15の二次巻線11s,13s,15sの結線以外は、第1の実施形態の電圧補償装置1と同一であり、同一の構成要素には、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
(Modification)
FIG. 7 is a block diagram illustrating a voltage compensator according to a modification of the first embodiment.
In the voltage compensation device 1 according to the above-described embodiment, the secondary windings 11s, 13s, and 15s of the series transformers 11, 13, and 15 are star-connected. The secondary windings 11s, 13s, and 15s are not limited to the star connection, and may be a delta connection.
The voltage compensator 301 of the present modification is the same as the voltage compensator 1 of the first embodiment except for the connection of the secondary windings 11 s, 13 s, and 15 s of the series transformers 11, 13, and 15. Constituent elements are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

図7に示すように、本変形例の電圧補償装置301では、電圧補償部310の直列変圧器11の二次巻線11s,13s,15sの一方の端子12a,14a,16aは、巻き始めであり、他方の端子12b,14b,16bは、巻き終わりである。一方の端子12aは、他方の端子14bと接続され、一方の端子14aは、他方の端子16bと接続され、一方の端子16aは、他方の端子12bと接続されている。端子12a,14bの接続ノードは、第1電力変換器20の交流出力端子22bに接続されている。端子14a,16bの接続ノードは、第1電力変換器20の交流出力端子22cに接続されている。端子16a,12bの接続ノードは、第1電力変換器20の交流出力端子22aに接続されている。つまり、直列変圧器11,13,15の二次巻線11s,13s,15sは、デルタ結線されて、第1電力変換器20の各交流出力端子22a,22b,22cに接続されている。   As shown in FIG. 7, in the voltage compensator 301 of this modification, one terminal 12a, 14a, 16a of the secondary windings 11s, 13s, 15s of the series transformer 11 of the voltage compensator 310 is at the start of winding. Yes, the other terminals 12b, 14b, 16b are the end of winding. One terminal 12a is connected to the other terminal 14b, one terminal 14a is connected to the other terminal 16b, and one terminal 16a is connected to the other terminal 12b. A connection node of the terminals 12 a and 14 b is connected to the AC output terminal 22 b of the first power converter 20. A connection node of the terminals 14 a and 16 b is connected to the AC output terminal 22 c of the first power converter 20. A connection node of the terminals 16 a and 12 b is connected to the AC output terminal 22 a of the first power converter 20. That is, the secondary windings 11 s, 13 s, and 15 s of the series transformers 11, 13, and 15 are delta-connected and connected to the AC output terminals 22 a, 22 b, and 22 c of the first power converter 20.

第1電力変換器20の出力にスター結線の直列変圧器を接続した場合には、二次巻線の一方の端子を第1電力変換器20の出力に接続するので、結線作業が容易になるとの利点がある。その一方で、スター結線では、二次巻線の他方の端子を互いに接続して中性点とするが、中性点が他に接続されず、変圧器の非線形性等により電圧歪が発生したときに、電流を他に流すことができないため、電圧歪現象が解消されにくいとの問題を生ずることがある。   When a star-connected series transformer is connected to the output of the first power converter 20, one terminal of the secondary winding is connected to the output of the first power converter 20, so that the wiring work is facilitated. There are advantages. On the other hand, in the star connection, the other terminals of the secondary winding are connected to each other as a neutral point, but the neutral point is not connected to the other, and voltage distortion occurs due to the nonlinearity of the transformer, etc. Occasionally, the current distortion cannot be caused to flow elsewhere, which may cause a problem that the voltage distortion phenomenon is hardly eliminated.

第1電力変換器20の出力にデルタ結線の直列変圧器を接続した場合には、各相の二次巻線を互いに接続する等して結線作業が煩雑になる反面、二次巻線内に還流電流を流すことができる。そのため、電圧補償装置301は、電圧歪みを発生しにくく、高品質の電力を電力系統に対して連系することができる。   When a series transformer of delta connection is connected to the output of the first power converter 20, the connection work becomes complicated by connecting the secondary windings of each phase to each other, but in the secondary winding. A reflux current can flow. Therefore, the voltage compensator 301 is unlikely to generate voltage distortion and can link high quality power to the power system.

本実施形態の電圧補償装置301では、第1電力変換器20の出力に接続された直列変圧器11,13,15の二次巻線11s,13s,15sがデルタ結線されているので、電圧歪の少ない高品質の電力の連系が可能になる。   In the voltage compensator 301 of this embodiment, since the secondary windings 11s, 13s, and 15s of the series transformers 11, 13, and 15 connected to the output of the first power converter 20 are delta-connected, voltage distortion High-quality power connection with less power is possible.

直列変圧器11,13,15の二次巻線11s,13s,15sは、以下説明する他の実施形態においても、スター結線またはデルタ結線のいずれかを適用することができる。   The secondary windings 11 s, 13 s, and 15 s of the series transformers 11, 13, and 15 can employ either star connection or delta connection in other embodiments described below.

(第2の実施形態)
図8は、本実施形態の電圧補償装置を例示するブロック図である。
上述した実施形態では、事故電流発生時に、コンデンサ40が事故電流に応じて流れる電流によって充電される。そのため、コンデンサ40の両端の電圧が過大な電圧に達する場合がある。本実施形態の電圧補償装置では、コンデンサ40の両端に過大電圧が印加されないように保護する。
(Second Embodiment)
FIG. 8 is a block diagram illustrating the voltage compensator of this embodiment.
In the above-described embodiment, when an accident current occurs, the capacitor 40 is charged with a current that flows according to the accident current. For this reason, the voltage across the capacitor 40 may reach an excessive voltage. In the voltage compensator of this embodiment, protection is performed so that an excessive voltage is not applied across the capacitor 40.

図8に示すように、本実施形態の電圧補償装置401は、電圧補償部410と、制御部480と、を備える。電圧補償部410は、放電回路460を含む。放電回路460は、抵抗器461と、スイッチ素子462と、を含む。抵抗器461およびスイッチ素子462は、直列に接続されており、この直列接続体は、コンデンサ40の両端に接続されている。スイッチ素子462の制御端子は、制御部480に接続されている。   As illustrated in FIG. 8, the voltage compensation device 401 according to the present embodiment includes a voltage compensation unit 410 and a control unit 480. Voltage compensation unit 410 includes a discharge circuit 460. Discharge circuit 460 includes a resistor 461 and a switch element 462. The resistor 461 and the switch element 462 are connected in series, and this series connection is connected to both ends of the capacitor 40. A control terminal of the switch element 462 is connected to the control unit 480.

スイッチ素子462は、制御部480からの信号によってオンする。スイッチ素子462がオンすることによって、コンデンサ40の両端は、抵抗器461を介して短絡される。ダイオード463は、スイッチ素子462がオフして抵抗器461を流れる電流が遮断されたときに、配線等を含むインダクタンスによって発生するサージ電圧をクランプして、スイッチ素子462を過電圧から保護する。   The switch element 462 is turned on by a signal from the control unit 480. When the switch element 462 is turned on, both ends of the capacitor 40 are short-circuited via the resistor 461. The diode 463 clamps the surge voltage generated by the inductance including the wiring when the switch element 462 is turned off and the current flowing through the resistor 461 is cut off, and protects the switch element 462 from overvoltage.

スイッチ素子462を駆動する放電制御信号Ss1は、たとえばゲートブロック信号GBと同じ条件で生成される。   Discharge control signal Ss1 for driving switch element 462 is generated, for example, under the same conditions as gate block signal GB.

バイパス回路70は、第1実施形態の場合と同様に、制御部480において生成されたバイパス制御信号Ss2によって制御される。   The bypass circuit 70 is controlled by the bypass control signal Ss2 generated by the control unit 480, as in the case of the first embodiment.

本実施形態の電圧補償装置の動作について説明する。
本実施形態の電圧補償装置401では、制御部480によって、電流データIL1,IL2のうち少なくともいずれか1つがしきい値Ithを超えた場合に、ゲートブロック信号GB、放電制御信号Ss1およびバイパス制御信号Ss2が生成される。
The operation of the voltage compensator of this embodiment will be described.
In the voltage compensator 401 of the present embodiment, the control unit 480 causes the gate block signal GB, the discharge control signal Ss1, and the bypass control signal when at least one of the current data IL1 and IL2 exceeds the threshold value Ith. Ss2 is generated.

第1電力変換器20および第2電力変換器90は、ゲートブロック信号GBを受信して、電力変換動作を停止する。   The first power converter 20 and the second power converter 90 receive the gate block signal GB and stop the power conversion operation.

放電回路460は、放電制御信号Ss1を受信して、スイッチ素子462をオンさせる。ここで、事故電流に応じて流れる電流は、フィルタ回路50のインダクタ51a〜51cを介して、第1電力変換器20に流入する。この電流は、コンデンサ40を充電するが、オンしたスイッチ素子462によって抵抗器461に分流される。抵抗器461の抵抗値は、適切に設定されているので、コンデンサ40の両端の電圧は、たとえば定格電圧より高くなることを防止する。   The discharge circuit 460 receives the discharge control signal Ss1 and turns on the switch element 462. Here, the current that flows according to the accident current flows into the first power converter 20 via the inductors 51 a to 51 c of the filter circuit 50. This current charges the capacitor 40, but is shunted to the resistor 461 by the switched switch element 462. Since the resistance value of the resistor 461 is set appropriately, the voltage across the capacitor 40 is prevented from becoming higher than the rated voltage, for example.

その後、バイパス制御信号Ss2を受信しているバイパス回路70のサイリスタ71,72がターンオンし、電流の一部をバイパスする。   Thereafter, the thyristors 71 and 72 of the bypass circuit 70 receiving the bypass control signal Ss2 are turned on to bypass a part of the current.

このとき、フィルタ回路50のインダクタ51a〜51cには、それまで流れていた電流に応じたエネルギを放出するように、電流は流れ続ける。放電回路460は、コンデンサ40の両端を抵抗器461を介して短絡する。そのため、交流出力端子22a〜22cから見た第1電力変換器20のインピーダンスは、放電回路460の動作前よりも低くなる。そのため、インダクタ51a〜51cに蓄積されたエネルギは、放電回路460がない場合よりも短時間で放電を完了する。インダクタ51a〜51cの蓄積エネルギを放出した後には、事故電流に応じて流れる電流は、すべてバイパス回路70に流れるようになる。   At this time, the current continues to flow to the inductors 51a to 51c of the filter circuit 50 so as to release the energy corresponding to the current that has been flowing so far. The discharge circuit 460 short-circuits both ends of the capacitor 40 via the resistor 461. Therefore, the impedance of the first power converter 20 viewed from the AC output terminals 22a to 22c is lower than that before the operation of the discharge circuit 460. Therefore, the energy accumulated in the inductors 51a to 51c completes the discharge in a shorter time than when the discharge circuit 460 is not provided. After the energy stored in the inductors 51a to 51c is released, all of the current that flows according to the accident current flows to the bypass circuit 70.

本実施形態の電圧補償装置の作用および効果について説明する。
本実施形態の電圧補償装置では、放電回路460を含む電圧補償部410を備えている。放電回路460は、制御部480から出力される放電制御信号Ss1によって動作する。放電回路460は、コンデンサ40を放電するように接続されている。放電制御信号Ss1は、過大な電流が流れたことを検出したときに生成されて出力されるので、放電回路460は、フィルタ回路50のインダクタ51a〜51cおよび第1電力変換器20のダイオード23b〜28bを介して流れるコンデンサ40の充電電流による両端電圧の増大を抑制する。
The operation and effect of the voltage compensator of this embodiment will be described.
The voltage compensation device of this embodiment includes a voltage compensation unit 410 including a discharge circuit 460. The discharge circuit 460 is operated by the discharge control signal Ss1 output from the control unit 480. The discharge circuit 460 is connected to discharge the capacitor 40. Since the discharge control signal Ss1 is generated and output when it is detected that an excessive current flows, the discharge circuit 460 includes the inductors 51a to 51c of the filter circuit 50 and the diodes 23b to 23b of the first power converter 20. The increase in both-end voltage due to the charging current of the capacitor 40 flowing through 28b is suppressed.

本実施形態の電圧補償装置401では、第1電力変換器20のダイオード23b〜28bに事故電流に応じて流れる電流が流れるが、コンデンサ40の両端に接続された放電回路460によって低インピーダンスになる。そのため、電流の継続は短時間ですみ、ダイオード23b〜28bの電流容量を増大させることなく、事故電流の保護を行うことができる。   In the voltage compensator 401 of the present embodiment, a current that flows according to the accident current flows through the diodes 23 b to 28 b of the first power converter 20, but the impedance is lowered by the discharge circuit 460 connected to both ends of the capacitor 40. Therefore, the current can be continued for a short time, and the accident current can be protected without increasing the current capacity of the diodes 23b to 28b.

したがって、本実施形態の電圧補償装置401では、コンデンサ40の充電電流による両端電圧の増大が抑制されるので、コンデンサ40は、より小さい静電容量を有し、より低い電圧定格有するものを用いることができる。電圧補償装置401の専有面積やコストの低減等に寄与することができる。   Therefore, in the voltage compensator 401 of this embodiment, the increase in the voltage across the capacitor 40 due to the charging current of the capacitor 40 is suppressed, so that the capacitor 40 has a smaller capacitance and a lower voltage rating. Can do. This can contribute to reduction of the area occupied by the voltage compensator 401 and cost.

本実施形態の放電回路460は、第1の実施形態およびその変形例の電圧補償装置にも適用することができる。放電回路460を第1の実施形態およびその変形例の電圧補償装置にも適用することによって、コンデンサ40への充電電流を低減し、合せてコンデンサ40両端の電圧上昇を抑制することができるので、より効果的に事故時の保護動作を行うことができる。   The discharge circuit 460 of the present embodiment can also be applied to the voltage compensator of the first embodiment and its modifications. By applying the discharge circuit 460 also to the voltage compensator of the first embodiment and its modification, the charging current to the capacitor 40 can be reduced, and the voltage rise across the capacitor 40 can be suppressed. It is possible to perform the protective operation in the event of an accident more effectively.

以上説明した実施形態によれば、電力系統に過大な事故電流が流れた場合に、過大電流から保護することを可能にした電圧補償装置を実現することができる。   According to the embodiment described above, it is possible to realize a voltage compensator that can protect against an excessive current when an excessive accident current flows in the power system.

以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他のさまざまな形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明およびその等価物の範囲に含まれる。また、前述の各実施形態は、相互に組み合わせて実施することができる。   As mentioned above, although some embodiment of this invention was described, these embodiment is shown as an example and is not intending limiting the range of invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the scope of the invention described in the claims and the equivalents thereof. Further, the above-described embodiments can be implemented in combination with each other.

1 電圧補償装置、10 電圧補償部、11,13,15 直列変圧器、20 第1電力変換器、21a 高圧直流入力端子、21b 低圧直流入力端子、22a〜22c 交流出力端子、23a〜28a スイッチング素子、23b〜28b ダイオード、40 コンデンサ、50 フィルタ回路、51a〜51c インダクタ、60 第1バイパス回路、61〜66 バイパスダイオード、70 第2バイパス回路、71,72 サイリスタ、73,74 電磁接触器、75,76 電流検出器、80 制御部、90 第2電力変換器、101,102 インダクタ、103,104 並列変圧器、105,106 電流検出器、111〜114 交流電圧検出器、115 直流電圧検出器、301 電圧補償装置、310 電圧補償部、401 電圧補償装置、410 電圧補償部、460 放電回路、461 抵抗器、462 スイッチ素子、463 ダイオード、480 制御部   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Voltage compensation apparatus, 10 Voltage compensation part, 11, 13, 15 Series transformer, 20 1st power converter, 21a High voltage DC input terminal, 21b Low voltage DC input terminal, 22a-22c AC output terminal, 23a-28a Switching element , 23b-28b Diode, 40 Capacitor, 50 Filter circuit, 51a-51c Inductor, 60 First bypass circuit, 61-66 Bypass diode, 70 Second bypass circuit, 71, 72 Thyristor, 73, 74 Electromagnetic contactor, 75, 76 current detector, 80 control unit, 90 second power converter, 101, 102 inductor, 103, 104 parallel transformer, 105, 106 current detector, 111-114 AC voltage detector, 115 DC voltage detector, 301 Voltage compensation device, 310 Voltage compensation unit, 401 Voltage compensation Location, 410 voltage compensation unit, 460 discharge circuit, 461 a resistor, 462 a switch element, 463 a diode, 480 control unit

Claims (6)

電力系統の電圧を補償する電圧補償装置であって、
第1直流端子と、第2直流端子と、第1交流端子と、第2交流端子と、
前記第1交流端子から前記第1直流端子に向かう第1電流経路と、
前記第2直流端子から前記第2交流端子に向かう第2電流経路と、
前記第2交流端子から前記第1直流端子に向かう第3電流経路と、
前記第2直流端子から前記第1交流端子に向かう第4電流経路と、
を含む電力変換部と、
電力系統の第1電力線に直列に接続された一次巻線と、前記第1交流端子に接続された二次巻線とを有する第1変圧器と、
前記電力系統の第2電力線に直列に接続された一次巻線と、前記第2交流端子に接続された二次巻線とを有する第2変圧器と、
前記第1直流端子と前記第2直流端子との間に接続されたコンデンサと、
前記第1変圧器の二次巻線と、前記第1交流端子との間に直列に接続されたインダクタと、
前記第1変圧器の二次巻線および第1インダクタが接続されたノードから前記第1直流端子に向かって電流を流す第1整流素子と、
前記第2直流端子から前記ノードに向かって電流を流す第2整流素子と、
を備えた電力補償装置。
A voltage compensator for compensating the voltage of the power system,
A first DC terminal, a second DC terminal, a first AC terminal, a second AC terminal,
A first current path from the first AC terminal toward the first DC terminal;
A second current path from the second DC terminal to the second AC terminal;
A third current path from the second AC terminal to the first DC terminal;
A fourth current path from the second DC terminal to the first AC terminal;
A power converter including
A first transformer having a primary winding connected in series to a first power line of a power system, and a secondary winding connected to the first AC terminal;
A second transformer having a primary winding connected in series to a second power line of the power system, and a secondary winding connected to the second AC terminal;
A capacitor connected between the first DC terminal and the second DC terminal;
An inductor connected in series between the secondary winding of the first transformer and the first AC terminal;
A first rectifying element that allows current to flow from the node to which the secondary winding of the first transformer and the first inductor are connected toward the first DC terminal;
A second rectifying element that allows current to flow from the second DC terminal toward the node;
A power compensation device comprising:
前記第1電力線に流れる電流を検出する電流検出器と、
前記電流検出器によって検出された電流値と、あらかじめ設定されたしきい値とを比較して、前記電流値が前記しきい値以上の場合に制御信号を出力する制御部と、
前記第1変圧器の二次巻線と前記第2変圧器の二次巻線との間に接続され、前記制御信号によって前記二次巻線間を短絡するバイパス回路と、
をさらに備えた請求項1記載の電圧補償装置。
A current detector for detecting a current flowing through the first power line;
A control unit that compares a current value detected by the current detector with a preset threshold value and outputs a control signal when the current value is equal to or greater than the threshold value;
A bypass circuit connected between the secondary winding of the first transformer and the secondary winding of the second transformer, and short-circuiting between the secondary windings by the control signal;
The voltage compensator according to claim 1, further comprising:
前記バイパス回路は、サイリスタを含む請求項2記載の電圧補償装置。   The voltage compensation device according to claim 2, wherein the bypass circuit includes a thyristor. 前記バイパス回路は、電磁接触器を含む請求項2または3に記載の電圧補償装置。   The voltage compensation device according to claim 2, wherein the bypass circuit includes an electromagnetic contactor. 前記制御信号にもとづいて前記コンデンサを放電させる放電回路をさらに備えた請求項2〜4のいずれか1つに記載の電圧補償装置。   The voltage compensation apparatus according to claim 2, further comprising a discharge circuit that discharges the capacitor based on the control signal. 電力系統の電圧を補償する電圧補償装置であって、
第1交流入力端子と、第2交流入力端子と、第1直流出力端子と、第2直流出力端子と、
前記第1交流入力端子から前記第1直流出力端子に向かう第1電流経路と、
前記第2交流入力端子から前記第2直流出力端子に向かう第2電流経路と、
前記第2交流入力端子から前記第1直流出力端子に向かう第3電流経路と、
前記第1交流入力端子から前記第2直流出力端子に向かう第4電流経路と、
を含む電力変換部と、
電力系統の第1電力線に直列に接続された一次巻線と、前記第1交流入力端子に接続された二次巻線とを有する第1変圧器と、
前記電力系統の第2電力線に直列に接続された一次巻線と、前記第2交流入力端子に接続された二次巻線とを有する第2変圧器と、
前記第1直流出力端子と前記第2直流出力端子との間に接続されたコンデンサと、
前記第1変圧器の二次巻線と、前記第1交流入力端子との間に直列に接続されたインダクタと、
前記第1電力線に流れる電流を検出する電流検出器と、
前記電流検出された電流値と、あらかじめ設定されたしきい値とを比較して、前記電流値が前記しきい値以上の場合に制御信号を出力する制御部と、
前記制御信号にもとづいて前記コンデンサを放電させる放電回路と、
を備えた電圧補償装置。
A voltage compensator for compensating the voltage of the power system,
A first AC input terminal, a second AC input terminal, a first DC output terminal, a second DC output terminal,
A first current path from the first AC input terminal to the first DC output terminal;
A second current path from the second AC input terminal to the second DC output terminal;
A third current path from the second AC input terminal to the first DC output terminal;
A fourth current path from the first AC input terminal to the second DC output terminal;
A power converter including
A first transformer having a primary winding connected in series to a first power line of a power system, and a secondary winding connected to the first AC input terminal;
A second transformer having a primary winding connected in series to a second power line of the power system, and a secondary winding connected to the second AC input terminal;
A capacitor connected between the first DC output terminal and the second DC output terminal;
An inductor connected in series between the secondary winding of the first transformer and the first AC input terminal;
A current detector for detecting a current flowing through the first power line;
A control unit that compares the detected current value with a preset threshold value and outputs a control signal when the current value is equal to or greater than the threshold value;
A discharge circuit for discharging the capacitor based on the control signal;
A voltage compensation device comprising:
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