JP2635660B2 - Control device for system DC interconnection equipment - Google Patents
Control device for system DC interconnection equipmentInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は電圧源形自励式電力変換装置を用いて交流系
統間の電力の授受を行う系統直流連系装置の制御装置に
関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Purpose of the Invention] (Industrial application field) The present invention relates to a control device of a system DC interconnection device for transmitting and receiving power between AC systems using a voltage source type self-excited power converter. About.
(従来の技術) 第6図は電圧源系自励式電力変換装置(以降変換装置
と呼ぶ)を説明する図を示している。第7図は変換装置
を構成するインバータ主回路の1構成例を説明する図を
示している。第8図はインバータ主回路の動作原理を説
明する図を示している。(Prior Art) FIG. 6 is a diagram illustrating a voltage source system self-excited power converter (hereinafter referred to as a converter). FIG. 7 is a diagram for explaining an example of the configuration of the inverter main circuit constituting the converter. FIG. 8 is a diagram for explaining the operation principle of the inverter main circuit.
第6図および第7図において、10はインバータ、20は
直流コンデンサ、30は連系リアクトル、40は連系トラン
スであり、変換装置1000を構成している。また、50は直
流電源、100は交流系統電源(以降系統と呼ぶ)を各々
示している。6 and 7, reference numeral 10 denotes an inverter, reference numeral 20 denotes a DC capacitor, reference numeral 30 denotes an interconnection reactor, and reference numeral 40 denotes an interconnection transformer. Reference numeral 50 denotes a DC power supply, and 100 denotes an AC system power supply (hereinafter referred to as a system).
第7図においてGU,GV,GW,GX,GYおよびGZは可制御整流
素子の1種であるゲートターンオフサイリスタ(以降GT
Oと呼ぶ)を示しており、DU,DV,DW,DX,DYおよびDZはダ
イオードを示している。またPTとNTは直流端子を示し、
R,SおよびTは交流端子を各々示している。In FIG. 7, GU, GV, GW, GX, GY and GZ are gate turn-off thyristors (hereinafter referred to as GTs) which are one type of controllable rectifier.
O, and DU, DV, DW, DX, DY, and DZ indicate diodes. PT and NT indicate DC terminals,
R, S and T indicate AC terminals, respectively.
第6図のインバータ10と直流コンデンサ20で構成され
るインバータ主回路を連系リアクトル30および連系トラ
ンス40を介して系統100と連系することにより、どのよ
うに電力を調整するのか、その動作原理を第8図を用い
て説明する。尚、第8図で説明する動作原理について
は、電気学会半導体電力変換方式調査専門委員会編「半
導体電力変換回路」(1987年3月31日初版発行)の216
頁から220頁にかけて同様の記述が見られる。How the power is adjusted by connecting the inverter main circuit composed of the inverter 10 and the DC capacitor 20 shown in FIG. 6 to the system 100 via the connection reactor 30 and the connection transformer 40 is described. The principle will be described with reference to FIG. The operating principle described in FIG. 8 is described in 216 of “Semiconductor Power Conversion Circuit” (published first edition on March 31, 1987), edited by the Institute of Electrical Engineers of Japan, Special Committee on Semiconductor Power Conversion Methods
A similar description can be seen from page 220 to page 220.
さて、第8図ではインバータ主回路を1で示してい
る。また第6図の連系リアクトル30と連系トランス40は
ともにインピーダンスと考えるため、第8図では連系リ
アクトル30と連系トランス40を合せて連系インピーダン
ス2としている。説明を簡単にするため、連系トランス
40の変圧比は1対1とする。In FIG. 8, the inverter main circuit is indicated by 1. In addition, since both the interconnection reactor 30 and the interconnection transformer 40 in FIG. 6 are considered to be impedances, the interconnection impedance 30 is set to 2 in the combination of the interconnection reactor 30 and the interconnection transformer 40 in FIG. Interconnection transformers for ease of explanation
The transformation ratio of 40 is 1: 1.
第8図(a)においてインバータ主回路1のインバー
タ出力電圧をVIN、系統100の系統電圧をVSY、連系イン
ピーダンス2のインピーダンスをX、連系インピーダン
ス2を介して系統100からインバータ主回路1に向う電
流をi、系統電圧VSYに対するインバータ出力電圧をVIN
の相差角をφとすると動作ベクトル図は(b),(c)
図のようになる。(b)図はインバータ主回路1がリア
クトルとして動作している場合のベクトル図である。イ
ンバータ出力電圧VINの振幅は系統電圧VSYの振幅より小
さくなっており、連系インピーダンス2には(VSY−
VIN)の電圧が印加され、連系インピーダンス2に流れ
る電流は系統電圧VSYに対して同相の成分と90゜遅れの
成分をもつ電流iとなる。これは、インバータ主回路が
リアクトルとして動作するとともに、系統100から有効
電力を得る動作を行っていることを表わしている。In FIG. 8A, the inverter output voltage of the inverter main circuit 1 is V IN , the system voltage of the system 100 is V SY , the impedance of the interconnection impedance 2 is X, and the inverter main circuit is transmitted from the system 100 via the interconnection impedance 2. The current toward 1 is i, and the inverter output voltage with respect to the system voltage V SY is V IN
Is the phase difference angle of φ, the motion vector diagrams are (b) and (c).
It looks like the figure. (B) is a vector diagram in the case where the inverter main circuit 1 operates as a reactor. The amplitude of the inverter output voltage V IN is smaller than the amplitude of the system voltage V SY , and the interconnection impedance 2 has (V SY −
V IN ) is applied, and the current flowing through the interconnection impedance 2 becomes a current i having a component in phase with the system voltage V SY and a component delayed by 90 °. This means that the inverter main circuit operates as a reactor and performs an operation of obtaining active power from the system 100.
この関係は次の式で表わされる。 This relationship is represented by the following equation.
すなわちインバータ出力電圧VINの振幅が系統電圧VSY
の振幅よりも小さくインバータ出力電圧VINの位相が系
統電圧VSYの位相より遅れていればインバータ主回路1
はリアクトルとして動作するとともに系統100から有効
電力を得る動作を行なう。上記(1),(2)からあき
らかなように、インバータ出力電圧VINの振幅が系統電
圧VSYの振幅よりも小さくても、インバータ出力電圧VIN
の位相が系統電圧VSYの位相より進んでいればインバー
タ主回路1は遅れの無効電力を消費するとともに系統10
0に有効電力を出力する動作を行なう。 That the inverter output voltage V IN amplitudes system voltage V SY
If the phase of the inverter output voltage V IN is smaller than the phase of the system voltage V SY , the inverter main circuit 1
Operates as a reactor and performs an operation of obtaining active power from the system 100. (1) As apparent from (2), the amplitude of the inverter output voltage V IN is smaller than the amplitude of the system voltage V SY, the inverter output voltage V IN
Main phase 1 consumes the delayed reactive power if the phase of system voltage V SY leads the phase of system voltage V SY.
An operation to output active power to 0 is performed.
(1)式ではインバータ出力電圧VINの位相が系統電
圧より進んでいるとき相差角φを正の値とし、逆に遅れ
ている場合には負の値としてあつかっており、Pが負の
値のときはインバータ主回路1から系統100に向って有
効電力が供給されていることを表わしている。また
(2)式ではQが負のときインバータ主回路1がコンデ
ンサ動作を行っており、Qが正のときインバータ主回路
1がリアクトル動作を行っていることを示している。In the equation (1), the phase difference angle φ is treated as a positive value when the phase of the inverter output voltage V IN is ahead of the system voltage, and is treated as a negative value when the phase is delayed, and P is a negative value. When this is the case, it means that active power is being supplied from the inverter main circuit 1 to the system 100. Equation (2) indicates that when Q is negative, the inverter main circuit 1 performs a capacitor operation, and when Q is positive, the inverter main circuit 1 performs a reactor operation.
第8図(c)はインバータ出力電圧VINの振幅VINが系
統電圧VSYの振幅VSYに対して次式の条件を満す場合の動
作ベクトルを示している。Figure 8 (c) shows the motion vectors in a case fully to the condition of the following formula amplitude V IN of the inverter output voltage V IN is the amplitude V SY of the system voltage V SY.
この場合、連系インピーダンス2に流れる電流は系統
電圧VSYに対して同相の成分と90゜進みの成分をもつ電
流iとなる。これはインバータ主回路1がコンデンサと
して動作するとともに、系統100から有効電力を得てい
ることを示している。(3)式を満す場合でも式
(1),(2)かや明らかなように相差角φが正の値の
ときにはインバータ主回路1がコンデンサとして動作す
るとともに系統100に有効電力を供給することを示して
いる。 In this case, the current flowing through the interconnection impedance 2 becomes current i having a phase component with respect to the system voltage V SY and 90 ° advances the component. This indicates that the inverter main circuit 1 operates as a capacitor and obtains active power from the system 100. Even when the equation (3) is satisfied, the inverter main circuit 1 operates as a capacitor and supplies active power to the system 100 when the phase difference angle φ is a positive value as is apparent from the equations (1) and (2). It is shown that.
インバータ出力交流電圧VINと直流電源50の直流電圧E
dとは次式の関係にある。Inverter output AC voltage V IN and DC voltage E of DC power supply 50
It has the following relationship with d .
(4)式のMは変調度と呼ばれており、0から1.0ま
での値である。変調度Mを調整する方式にPWM制御と呼
ばれる方式がある。PWM制御とは第7図のインバータ主
回路を構成するGTO GU,GV,GW,GX,GYおよびGZの通電時間
巾を調整することによりインバータ出力交流電圧を調整
するものである。 M in the expression (4) is called a modulation degree and is a value from 0 to 1.0. As a method for adjusting the modulation degree M, there is a method called PWM control. The PWM control is for adjusting the AC output voltage of the inverter by adjusting the duration of the current supply to the GTO GU, GV, GW, GX, GY and GZ constituting the inverter main circuit of FIG.
(4)式を(1)式と(2)式に代入すると下記
(5)式と(6)式が得られる。By substituting equation (4) into equations (1) and (2), the following equations (5) and (6) are obtained.
(5)式と(6)式から インバータ出力電圧INの系統電圧SYに対する相差
角φとインバータ出力電圧の振巾VINを調整する変調度
Mにより、第7図のインバータ主回路のGTO GU,GV,GW,G
X,GYおよびGZの通電時間幅を調整することにより直流電
源50と系統100との間で電力の授受が行えることが分か
る。 (5) The modulation M to adjust the Fuhaba V IN of phase difference angle φ and the inverter output voltage with respect to the system voltage SY of the inverter output voltage IN from equation (6), GTO GU inverter main circuit of Figure 7, GV, GW, G
It can be seen that electric power can be exchanged between the DC power supply 50 and the system 100 by adjusting the width of the energization time of X, GY, and GZ.
従来、直流電源50にはサイリスタを用いた整流器や電
池などが使用されることが多かった。直流電源50として
は第6図の変換装置1000と同じものを用い系統100とは
異なる系統から電力を得て直流電源とすることができ
る。直流電源は無効電力を供給できないから、有効電力
を供給するものと考えられる。(5)式を変形すると となる。直流電源50として変換装置1000を用いるとき、
直流電圧Edの極性を常時正とするためには有効電力Pが
正すなわち系統から変換器に有効電力Pが供給されると
き相差角φを負とすればよいことが分かる。逆に有効電
力Pが負、すなわち変換器から系統に有効電力Pが供給
されるとき相差角φを正とすればよいことが分かる。ま
た有効電力Pが変化しても直流電圧Edを一定にするため
にはMsinφを所定値とすればよいことが分かる。ちなみ
に直流電源として変換装置1000を用いるときにも系統と
の間で無効電力Qの授受は行える。(5)式と(6)式
から として相差角φが求まる。すなわち有効電力Pと無効電
力Qが決まれば相差角φが決まり、(5)式により直流
電圧Edを所定値にする変調度Mを求めることができる。
それゆえ直流電源として変換装置1000を用いるときにも
変換装置1000と系統との間で無効電力の授受が行える。Conventionally, a rectifier using a thyristor, a battery, or the like has been often used for the DC power supply 50. As the DC power supply 50, the same as the converter 1000 in FIG. 6 can be used, and power can be obtained from a system different from the system 100 to be used as a DC power supply. Since the DC power supply cannot supply reactive power, it is considered to supply active power. When formula (5) is transformed, Becomes When using the converter 1000 as the DC power supply 50,
Active power P in order to constantly positive polarity DC voltage E d is understood that there may be a negative phase difference angle φ when the active power P to the transducer from the positive That system is supplied. Conversely, when the active power P is negative, that is, when the active power P is supplied from the converter to the system, the phase difference angle φ may be made positive. Also it can be seen that it is sufficient to Msinφ a predetermined value in order to fix the DC voltage E d be active power P is changed. Incidentally, when the converter 1000 is used as a DC power supply, the reactive power Q can be exchanged with the system. From equations (5) and (6) And the phase difference angle φ is obtained. That is, if the active power P and the reactive power Q are determined, the phase difference angle φ is determined, and the modulation degree M for setting the DC voltage Ed to a predetermined value can be obtained by the equation (5).
Therefore, even when the converter 1000 is used as a DC power supply, reactive power can be transferred between the converter 1000 and the system.
以上説明したことから、従来、第9図に示す方式の電
力授受方式が用いられている。第9図は系統連系装置の
従来例の構成を説明する図である。As described above, the power transfer method of the method shown in FIG. 9 has been conventionally used. FIG. 9 is a diagram for explaining the configuration of a conventional example of a system interconnection device.
第9図において、第6図中と同じ機能を遂行する装置
には同一の番号を符してある。60は直流リアクトル、71
は変流器、72は直流電圧検出器、73は有効電力検出器、
81はゲート制御装置、82は無効電力基準設定器を各々示
している。91は誤差増巾器、94は減算器、96は有効電力
基準設定器であり、有効電力制御装置910(以降APRと呼
ぶ)を構成している。92は誤差増巾器、95は減算器、97
は直流電圧基準設定器であり、直流電圧制御装置920
(以降AVRと呼ぶ)を構成している。101および201は系
統であり、110および210は変換装置を示している。In FIG. 9, devices that perform the same functions as in FIG. 6 are denoted by the same reference numerals. 60 is a DC reactor, 71
Is a current transformer, 72 is a DC voltage detector, 73 is an active power detector,
81 denotes a gate control device, and 82 denotes a reactive power reference setting device. Reference numeral 91 denotes an error amplifier, 94 denotes a subtractor, and 96 denotes an active power reference setting device, which constitutes an active power control device 910 (hereinafter referred to as APR). 92 is an error amplifier, 95 is a subtractor, 97
Is a DC voltage reference setting device.
(Hereinafter referred to as AVR). 101 and 201 are systems, and 110 and 210 are converters.
変換装置110では交流器71からの交流電流信号と系統
の交流電圧信号とから有効電力検出器73により有効電力
Pが検出される。有効電力設定器96は有効電力基準Pdp
を出力する。減算器94は有効電力基準Pdpから有効電力
Pを減算し、誤差信号を誤差増巾器91へ出力する。誤差
信号増巾器91は誤差信号に応じてゲート制御装置81に有
効電力指令PAPRを出力する。APR910は減算器94および誤
差増巾器91の作用により、有効電力Pを有効電力基準P
dpに等しくするようにゲート制御回路81に出力する有効
電力指令PAPRを決定している。誤差信号増巾器としては
比例積分演算を行う回路がよく用いられるが、この限り
ではなく種々の演算を行う回路が用いられる。無効電力
基準設定器82はゲート制御回路81に無効電力指令Qref1
を出力する。ゲート制御回路81は(5)式および(6)
式のPおよびQをそれぞれ有効電力指令PAPRおよび無効
電力指令Qref1とすることにより変調度Mと相差角φを
決定し、これらに基づいてインバータ主回路10の各GTO
素子の通電時間幅を決定するゲート信号をインバータ10
に出力する。以上の作用により、変換装置110は系統101
と有効電力Pおよび無効電力Qの授受を行っている。In converter 110, active power P is detected by active power detector 73 from the AC current signal from AC device 71 and the AC voltage signal of the system. The active power setting unit 96 sets the active power reference P dp
Is output. The subtractor 94 subtracts the active power P from the active power reference P dp and outputs an error signal to the error amplifier 91. The error signal amplifier 91 outputs an active power command PAPR to the gate control device 81 according to the error signal. The APR 910 sets the active power P to the active power reference P by the operation of the subtractor 94 and the error amplifier 91.
The active power command PAPR to be output to the gate control circuit 81 is determined so as to be equal to dp . As the error signal amplifier, a circuit for performing a proportional-integral operation is often used, but a circuit for performing various operations is not limited thereto. The reactive power reference setting device 82 sends the reactive power command Qref 1 to the gate control circuit 81.
Is output. The gate control circuit 81 is given by the equation (5) and the equation (6).
Determining the modulation M and the phase difference angle φ by equation P and Q the effective power command PAPR and reactive power command Qref 1 respectively, each of the inverter main circuit 10 on the basis of these GTO
The gate signal that determines the duration of the element
Output to By the above operation, converter 110 is connected to system 101
And the active power P and the reactive power Q.
変換装置210では直流電圧検出器72により、直流電圧E
dが検出される。直流電圧基準設定器97は直流電圧基準E
dpを出力する。減算器95は直流電圧基準Edpから直流電
圧Edを減算し、誤差信号増巾器92へ誤差信号を出力す
る。誤差信号増巾器92は誤差信号に応じてゲート制御回
路81へ有効電力指令PAVRを出力する。AVR920は減算器95
および誤差増巾器92の作用により、直流電圧Edを直流電
圧基準Edpに等しくするようゲート制御回路81に出力す
る有効電力指令PAVRを決定している。誤差信号増巾器92
としては比例積分演算を行う回路がよく用いられるが、
この限りではなく種々の演算を行う回路が用いられる。
無効電力基準設定器82はゲート制御回路81に無効電力指
令Qref2を出力する。ゲート制御回路81は(5)式およ
び(6)式のPおよびQをそれぞれ有効電力指令PAVRお
よび無効電力指令Qref2とすることにより、変調度Mと
相差角φを決定してインバータ主回路10の各GTO素子の
通電時間幅を決定するゲート信号をインバータ10に出力
する。以上の作用により、変換装置210は直流電圧Edを
一定とするよう系統201と有効電力の授受を行うととも
に、系統201と無効電力Qの授受を行うことになる。In the conversion device 210, the DC voltage E
d is detected. DC voltage reference setter 97 is DC voltage reference E
Output dp . Subtractor 95 subtracts the DC voltage E d from DC voltage reference E dp, and outputs an error signal to the error signal increase width 92. The error signal amplifier 92 outputs an active power command PAVR to the gate control circuit 81 according to the error signal. AVR920 subtracter 95
And by the action of error amplifier width 92, and determines the active power command PAVR to be outputted to the gate control circuit 81 so as to equalize the DC voltage E d to the DC voltage reference E dp. Error signal amplifier 92
A circuit that performs a proportional-plus-integral operation is often used as
Not limited to this, circuits for performing various operations are used.
Reactive power reference setter 82 outputs a reactive power command Qref 2 to the gate control circuit 81. The gate control circuit 81 by (5) and (6) respectively power command PAVR, and reactive power command Qref 2 P and Q of formula, the inverter main circuit 10 determines the modulation depth M and the phase difference angle φ A gate signal for determining the duration of energization of each GTO element is output to the inverter 10. By the above operation, converter 210 exchanges active power with system 201 so as to keep DC voltage Ed constant, and exchanges reactive power Q with system 201.
これまでの第9図の説明では変換装置110と系統101と
の間の電力授受および変換装置210と系統201との間の電
力授受として動作を説明してきた。しかし変換装置110
と変換装置210は各変換装置内の直流リアクトル60を介
して接続されており、変換装置210が直流定電圧源とし
て動作することにより、変換装置210から変換装置110へ
あるいは逆に変換装置110から変換装置210へ有効電力を
授受するシステムとなっている。変換装置210から変換
装置110へ有効電力を送る場合は系統210から系統101へ
有効電力を融通しており、変換装置110から変換装置210
へ有効電力を送る場合は系統101から系統201へ有効電力
を融通している。In the description of FIG. 9 so far, the operation has been described as the power transfer between the converter 110 and the system 101 and the power transfer between the converter 210 and the system 201. But the converter 110
And the converter 210 are connected via the DC reactor 60 in each converter, and by the converter 210 operating as a DC constant voltage source, from the converter 210 to the converter 110 or vice versa. This is a system for transmitting and receiving active power to and from the conversion device 210. When the active power is transmitted from the converter 210 to the converter 110, the active power is transmitted from the system 210 to the system 101, and the converter 110 transmits the active power to the converter 101.
When the active power is sent to the system 201, the active power is transferred from the system 101 to the system 201.
以上の関係を第10図で説明する。第10図の縦軸は直流
電圧Edであり、横軸は第9図の変換装置110から変換装
置210の方向に流れる直流電流Idを正として示してい
る。第10図の直線は変換装置210の動作特性を示すも
ので直流電流Idが正の方向に流れている場合でも負の方
向に流れている場合でも、変換装置210内のAVR920の作
用により直流電圧Edを直流電圧基準設定器97で設定され
た直流電圧基準Edpに等しくするよう動作していること
を示している。すなわち直流電流Idが負の値から正の値
になるに従ってa点からf点、Edp,b点と直流電圧EdをE
dpとするよう移ってゆく。第10図の曲線および曲線
は変換装置110の動作を示している。曲線および曲線
は変換装置110がAPR910の作用により変換装置110が変
換装置210との間で授受する有効電力Pを有効電力基準
設定器96で設定された有効電力基準Pdpに等しくするよ
う動作していることを示している。曲線は有効電力基
準Pdpが正の値の動作曲線を示しており、曲線は有効
電力基準Pdpが負の値の動作曲線を示している。有効電
力Pは直流電圧Edと直流電流Idを用いて P=Ed×Id (9) と表わされる。すなわち曲線および曲線は(9)式
のPをPdpとすることにより得られ、直流電圧Edと直流
電流Idに反比例する曲線となっている。ちなみに有効電
力基準Pdpが零の場合は第10図のOとZ点とEdを通る直
線となる。The above relationship will be described with reference to FIG. The vertical axis of FIG. 10 is a DC voltage E d, the horizontal axis represents the DC current I d flowing in the direction of the converter 210 from Figure 9 of the converter 110 as a positive. Even if straight line Figure 10 is flowing in the negative direction even when the DC current I d flows in the positive direction in which shows the operation characteristics of the converter 210, DC by the action of AVR920 in the conversion device 210 It indicates that it is operable to equalize the voltage E d to the DC voltage reference E dp set by DC voltage reference setter 97. That f point from a point in accordance with the direct current I d is a positive value from a negative value, E dp, b point and the DC voltage E d E
It moves to dp . The curves and curves in FIG. 10 show the operation of the converter 110. The curves and curves operate such that the converter 110 makes the active power P that the converter 110 exchanges with the converter 210 under the action of the APR 910 equal to the active power reference P dp set by the active power reference setter 96. It indicates that. The curve shows an operation curve when the active power reference P dp is a positive value, and the curve shows an operation curve when the active power reference P dp is a negative value. Active power P is expressed as by using a direct current I d and the DC voltage E d P = E d × I d (9). That curve and the curve has a (9) of P to be obtained by the P dp, curve that is inversely proportional to the DC current I d and the DC voltage E d. Incidentally active power reference P dp is the case of zero is a straight line passing through O and Z point and E d of FIG. 10.
さて、変換装置110の有効電力基準Pdpが正の場合にお
ける変換装置110と変換装置210との有効電力の授受につ
いて説明する。第10図において変換装置110は曲線上
で運転するよう動作しており、変換装置210は直線上
で運転するよう動作している。このため変換装置110で
は直流電圧EdがEdpとなり、変換装置210では有効電力P
がPdpとなるb点で電力の授受が行われることになる。
これは変換装置110から変換装置210に向って有効電力が
送られていることを示している。逆に変換装置110の有
効電力基準Pdpが負の場合には第10図の曲線と直線
の交点であるf点で変換装置110と変換装置210の運転が
行われ、変換装置110は変換装置210から有効電力を受電
していることを示している。また有効電力基準Pdpが零
の場合、変換装置110と変換装置210はZ点で運転を行う
ことになり、両変換装置の間で有効電力の授受は行わな
いことになる。ただしこの場合でも変換装置110は系統1
01と変換装置210は系統201と各々無効電力の授受を行う
運転を続けている。Now, a description will be given of the transfer of active power between converter 110 and converter 210 when active power reference P dp of converter 110 is positive. In FIG. 10, converter 110 operates to operate on a curve, and converter 210 operates to operate on a straight line. For this reason, converter 110 DC voltage E d is E dp becomes, the converter 210 active power P
Is transmitted and received at the point b where Pdp .
This indicates that active power is being transmitted from converter 110 to converter 210. Conversely, when the active power reference P dp of the converter 110 is negative, the converter 110 and the converter 210 are operated at point f, which is the intersection of the straight line with the curve in FIG. 10, and the converter 110 Indicates that active power is being received from 210. When active power reference Pdp is zero, converter 110 and converter 210 operate at point Z, and no active power is exchanged between the converters. However, even in this case, converter 110 is connected to system 1
01 and the converter 210 continue to operate to exchange reactive power with the system 201, respectively.
(発明が解決しようとする課題) 第9図の従来例には次の如き不具合がある。すなわ
ち、直流電圧一定制御を行っている変換装置210が故障
等により運転を停止した場合、有効電力一定制御を行っ
ている変換装置110は系統101との間で無効電力の授受を
行う運転が可能であるにもかかわらず運転を停止せざる
を得ないという不具合である。もちろん、有効電力一定
制御を行っている変換装置110が運転を停止しても直流
電圧一定制御を行っている変換装置210は第10図の直流
電流が零となるZ点で運転が継続でき、系統201との間
で無効電力の授受が行える。(Problems to be Solved by the Invention) The conventional example shown in FIG. 9 has the following problems. That is, when the converter 210 that performs the constant DC voltage control stops operating due to a failure or the like, the converter 110 that performs the constant active power control can perform an operation of exchanging the reactive power with the system 101. Despite this, the operation must be stopped. Of course, even if the converter 110 performing the constant active power control stops operating, the converter 210 performing the constant DC voltage control can continue operation at the point Z where the DC current becomes zero in FIG. Reactive power can be exchanged with the system 201.
本発明の目的は上記従来例のもつ不具合を解決するも
ので、変換装置を直流端子を介してあるいは直流線路を
介して、複数台並列に接続し、各変換装置間で有効電力
の授受を行っている系統連系装置で、突然運転を停止す
る変換装置があっても、残りの変換装置の運転を安定に
続けることができるようにする系統直流連系装置の制御
装置を提供することを目的とする。An object of the present invention is to solve the above-mentioned disadvantages of the conventional example. A plurality of converters are connected in parallel via a DC terminal or a DC line, and active power is exchanged between the converters. The purpose of the present invention is to provide a control device of a system direct-current interconnection device that can stably continue the operation of the remaining conversion devices even if there is a conversion device that suddenly stops operating in the existing system interconnection device And
[発明の構成] (課題を解決するための手段) 上記発明の目的を達成する手段は下記の如くである。[Structure of the Invention] (Means for Solving the Problems) Means for achieving the above object of the present invention are as follows.
変換素子を直流端子あるいは直流線路を介して複数台
並列に接続し、各変換装置間で有効電力の授受を行う系
統連系装置において、各変換装置の交流系統と授受する
有効電力を制御する制御装置を、交流系統と授受する有
効電力を有効電力基準値と等しくするよう制御する有効
電力一定制御および直流電圧を直流電圧基準値と等しく
するよう制御する直流電圧一定制御および該有効電力一
定制御の出力信号と該直流電圧一定制御の出力信号との
最大値又は最小値を選択する選択器とで構成し、連系運
転を行っている各変換装置の該選択器が最大値を選択す
るよう設定されている場合には1台の変換装置の直流電
圧基準値を、残りの変換装置の直流電圧基準値よりも大
きくあるいは等しくし設定し、連系運転を行っている各
変換装置の該選択器が最小値を選択するよう設定されて
いる場合には1台の変換装置の直流電圧基準値を、残り
の変換装置の直流電圧基準値よりも小さくあるいは等し
く設定するようにした系統直流連系装置の制御装置。A control system in which a plurality of conversion elements are connected in parallel via DC terminals or DC lines, and active power is exchanged between converters. The constant power control and the constant DC voltage control for controlling the device to make the active power exchanged with the AC system equal to the active power reference value and the DC voltage constant control and the active power constant control for controlling the DC voltage to be equal to the DC voltage reference value. A selector for selecting the maximum value or the minimum value of the output signal and the output signal of the DC voltage constant control is set, and the selector of each converter performing the interconnection operation is set to select the maximum value. If so, the DC voltage reference value of one converter is set to be greater than or equal to the DC voltage reference value of the remaining converters, and the selector of each converter performing the interconnection operation is set. When the minimum value is set to be selected, the DC voltage reference value of one converter is set to be smaller than or equal to the DC voltage reference value of the remaining converters. Control device.
(作用) 上記問題を解決するための手段がどのように作用する
か説明する。連系運転を行っている各変換装置の選択器
が最大値を選択している場合、直流電圧基準値が残りの
変換装置の直流電圧基準値より大きく設定されている変
換装置では直流電圧一定制御により直流電圧を一定に制
御し、残りの変換装置では有効電力一定制御により有効
電力を一定に制御する。(Operation) How the means for solving the above problem operates will be described. When the maximum value is selected by the selector of each converter that performs the interconnection operation, the DC voltage reference value is set higher than the DC voltage reference values of the remaining converters. To control the DC voltage constant, and in the remaining converters, the active power is controlled to be constant by the constant active power control.
連系運転を行っている各変換装置の選択器が最小値を
選択している場合、直流電圧基準値が残りの変換装置の
直流電圧基準値より低く設定されている変換装置では直
流電圧一定制御により直流電圧を一定に制御し、残りの
変換装置では有効電力一定制御により有効電力を一定に
制御する。When the selector of each converter performing the interconnected operation selects the minimum value, the DC voltage reference value is set lower than the DC voltage reference values of the remaining converters. To control the DC voltage constant, and in the remaining converters, the active power is controlled to be constant by the constant active power control.
上記問題を解決するための手段がどのように作用する
か実施例を用いて説明する。The operation of the means for solving the above problem will be described with reference to an embodiment.
(実施例) 第1図は本発明による実施例の構成を説明する図、第
2図および第3図は実施例の動作を説明する図をそれぞ
れ示している。(Embodiment) FIG. 1 is a diagram for explaining the configuration of an embodiment according to the present invention, and FIGS. 2 and 3 are diagrams for explaining the operation of the embodiment.
第1図では第9図と同じ機能を遂行する装置には同じ
符号を付してある。90は有効電力制御装置を示し、93は
選択器をそれぞれ示している。In FIG. 1, devices performing the same functions as in FIG. 9 are denoted by the same reference numerals. 90 indicates an active power control device, and 93 indicates a selector.
選択器93が最小値を選択するよう設定されている場合
について説明する。変換装置110および変換装置210は同
じ機能を遂行する有効電力制御装置90を有している。有
効電力制御装置90は有効電力一定制御910と直流電圧一
定制御920と選択器930から構成されている。有効電力一
定制御910は有効電力検出器73からの有効電力Pを有効
電力基準Pdpと一致させるよう制御する有効電力指令PAP
Pを選択器93に出力し、直流電圧一定制御920直流電圧検
出器72からの直流電圧Edを直流電圧基準Edpと一致させ
るよう制御する有効電力指令PAVRを選択器93に出力す
る。選択器93は有効電力指令PAPRと有効電力指令PAVRの
うち最小となるものを選択して有効電力指令Prefとして
ゲート制御81に出力する。ゲート制御81は有効電力指令
Prefと無効電力基準設定器82からの無効電力指令Qrefか
らインバータ10の通電時間幅を決定するゲート信号を出
力する。A case where the selector 93 is set to select the minimum value will be described. Converter 110 and converter 210 have an active power controller 90 that performs the same function. The active power control device 90 includes an active power constant control 910, a DC voltage constant control 920, and a selector 930. Active power command PAP that controls to match the active power reference P dp active power P from active power constant control 910 active power detector 73
Outputs P to the selector 93, and outputs a power command PAVR to controls to the DC voltage E d from DC voltage constant control 920 DC voltage detector 72 to coincide with DC voltage reference E dp to the selector 93. Selector 93 selects and outputs what the minimum of the active power command PAPR with active power command PAVR to the gate control 81 as active power command P ref. Gate control 81 is active power command
Based on P ref and the reactive power command Q ref from the reactive power reference setting unit 82, a gate signal for determining the duration of the current supply to the inverter 10 is output.
変換装置110と変換装置210の有効電力基準Pdyと直流
電圧基準Edpと無効電力基準Qrefと有効電力指令Prefは
異なることが多い。このため、以降変換装置110内のPdp
をPdp1,EdpをEdp1,QrefをQref1,PrefをPref1と呼び、変
換装置210内のPdpをPdp2,EdpをEdp2,QrefをQref2,Pref
をPref2にそれぞれ設定しているとする。Reactive power reference conversion device 110 and the active power reference P dy of converter 210 and the DC voltage reference E dp Q ref and the real power command P ref is often different. For this reason, P dp
Are referred to as P dp1 , E dp is referred to as E dp1 , Q ref is referred to as Q ref1 , and P ref is referred to as P ref1. P dp in the converter 210 is referred to as P dp2 , E dp is referred to as E dp2 , and Q ref is referred to as Q ref2 , P ref.
Is set to Pref2 respectively.
直流電圧基準Edp1とEdp2はどちらが小さくてもよい
が、ここでは直流電圧基準Edp1が直流電圧基準Edp2より
大きく設定されているとして説明する。この場合、有効
電力基準Pdp1とPdp2は同じ正の値が設定されているとす
る。 Either the DC voltage reference E dp1 or E dp2 may be smaller, but here, the DC voltage reference E dp1 is described as being set to be larger than the DC voltage reference E dp2 . In this case, it is assumed that the active power references P dp1 and P dp2 are set to the same positive value.
実施例の作用を第2図を用いて説明する。 The operation of the embodiment will be described with reference to FIG.
第2図は第10図と同様に縦軸に直流電圧Edをとり、横
軸に変換装置110から変換装置210へ向う直流電流Idを正
として示しており、変換装置110と変換装置210の動作を
それぞれ実線アと点線イとして示している。FIG. 2 shows the DC voltage E d on the vertical axis and the DC current I d from the converter 110 to the converter 210 as positive, as in FIG. Are shown as a solid line A and a dotted line A, respectively.
まず、変換装置110の動作を示す実線アについて説明
する。直流電流Idが負の値から正の値になるに従ってa
点からZ1点を経てb点までの直線上を移動する。このと
き変換装置110内のAVR920は直流電圧Edを直流電圧基準
値Edp1に等しくするよう有効電力指令値PAVRを出力して
いる。変換装置110内のAPR910は有効電力基準Pdp1が正
の値となっているため、b点とx点とc点を通る直流電
圧Edと直流電流Idの積が有効電力基準Pdp1となるよう有
効電力指令値PAPRを出力している。しかし有効電力指令
値PAPRは、a点からZ1点を経てb点に至る直前までは有
効電力Pが有効電力基準Pdp1以下であるため、変換装置
110内の減算器94の出力が正となっており、演算増巾器9
1の作用により、有効電力指令値PAVRよりも大きな値が
出力されている。これにより、変換装置110内の最小値
を選択している選択器93は有効電力指令値PAVRを有効電
力指令Pref1としてゲート制御回路81に出力する。b点
からx点を経てc点に向かう動作は、変換装置110がb
点での直流電流以上に直流電流を変換装置210に向って
流そうとした場合、変換装置110内のAVR920の出力であ
る有効電力指令PAVRはAPR910の出力である有効電力指定
PAPRより大きくなる。このため直流電圧Edを直流電圧基
準Edp1とすることができる。First, the solid line A indicating the operation of the conversion device 110 will be described. As the DC current Id changes from a negative value to a positive value, a
Move on a straight line from point to point b via point Z1. AVR920 this time converter 110 is outputting active power command value PAVR to equal the DC voltage E d to the DC voltage reference value E dp1. Since APR910 within converter 110 is active power reference P dp1 has a positive value, the product of the DC current I d and the DC voltage E d passing through the point b and the point x and the point c as an active power reference P dp1 The active power command value PAPR is output so that However, since the active power command value PAPR is equal to or less than the active power reference P dp1 from the point a to the point just before reaching the point b via the point Z1, the conversion device
The output of the subtractor 94 in 110 is positive, and the operational amplifier 9
Due to the operation of 1, a value larger than the active power command value PAVR is output. Thus, selector 93 selects the minimum value in converter 110 outputs active power command value PAVR as active power command P ref1 to the gate control circuit 81. The operation from the point b to the point c via the point x is performed when the converter 110
If an attempt is made to pass a DC current to the converter 210 at a point or higher than the DC current, the active power command PAVR which is the output of the AVR 920 in the converter 110 is the active power designation which is the output of the APR 910.
Greater than PAPR. Thus the DC voltage E d may be a DC voltage reference E dp1.
つまり、APR910からの有効電力指令PAPRがAVR920から
の有効電力指令PAVRより小さくなり、選択器93で有効電
力指令PAPRが有効電力指令Pref1として選択されてゲー
ト制御回路81に出力されることにより行われる動作とな
っている。In other words, the row by active power command PAPR from APR910 is smaller than active power command PAVR from AVR920, is outputted is selected as the real power command PAPR is the real power command P ref1 by selector 93 to the gate control circuit 81 Operation.
以上により変換器110は直流電流Idを負の値から正の
値に向けて大きくしていくとき、第10図のa点とZ1点を
経てb点に至り、さらにb点からx点を経てc点に向う
動作となることが分かる。As described above, when the converter 110 increases the DC current Id from the negative value to the positive value, the converter 110 reaches the point b through the points a and Z1 in FIG. It can be seen that the operation moves to the point c.
次に変換器210の動作を示す点線イについて説明す
る。第2図では変換装置110から変換装置210へ向かう直
流電流Idを正としている。これは変換装置110が系統100
から変換装置110に有効電力Pを送っている状態を正と
していることを示しており、変換装置が交流電力を直流
電力として送り出している動作すなわち順変換と言われ
る動作を示している。逆に変換装置が直流電力を交流電
力として送り出す動作は逆変換と呼ばれるが、変換装置
110が逆変換を行っている場合に直流電流Idを負として
いる。変換装置210では変換装置110が順変換となってい
るとき逆変換動作を行っており、変換装置110が逆変換
動作を行っているとき順変換動作を行っている。すなわ
ち、変換装置110と変換装置210では順変換と逆変換の動
作が逆に行われている。故に第2図において変換装置21
0に関して直流電圧Idの正の方向を変換装置210から変換
装置110へ向かう方向を正と考えれば、変換装置210の動
作は点線イの如く同じ図面(第2図)上に表わされる。
変換装置210内の直流電圧基準値はEdp2になっているた
め、変換装置210に関して直流電流Idを負から正に向か
って大きくしていけば変換装置210内のAVR920の作用に
よりa1点からZ2点を経てb1点に至り、さらに直流電流Id
を大きくすれば変換装置210内のAPR910の作用により直
流電圧Edと直流電流Idの積が有効電力基準Pdp2に等しく
なる曲線上をb1点からc1点に向う方向に動作点を移して
ゆく。Next, the dotted line A indicating the operation of the converter 210 will be described. In the FIG. 2 is a direct current I d flowing from converter 110 to converter 210 is positive. This means that the converter 110
This indicates that the state where active power P is being transmitted from the converter to the converter 110 is positive, and that the converter sends out AC power as DC power, that is, an operation called forward conversion. Conversely, the operation of the converter sending out DC power as AC power is called reverse conversion.
When the inverter 110 performs the inverse conversion, the DC current Id is negative. The conversion device 210 performs the inverse conversion operation when the conversion device 110 performs the forward conversion, and performs the forward conversion operation when the conversion device 110 performs the inverse conversion operation. That is, the conversion device 110 and the conversion device 210 perform the operations of the forward conversion and the inverse conversion in reverse. Therefore, in FIG.
Assuming that the positive direction of the DC voltage Id with respect to 0 is the direction from the converter 210 to the converter 110 as positive, the operation of the converter 210 is represented on the same drawing (FIG. 2) as a dotted line A.
Since the DC voltage reference value in the conversion device 210 is E dp2 , if the DC current I d is increased from the negative to the positive with respect to the conversion device 210, from the point a1 by the action of the AVR 920 in the conversion device 210. It reaches point b1 through point Z2, and DC current I d
Transfer the operating point greatly them if converter DC voltage product is active power reference equal curve on the P dp2 of E d and the DC current I d by the action of APR910 in 210 in a direction toward the c1 point from point b1 go.
これまで第2図を用いて変換装置110と変換装置210の
動作を各々説明してきたが、変換装置110と変換装置210
は連系されており有効電力の授受を行っている。変換装
置110と変換装置210が第2図に示す実線アおよび点線イ
の動作を行っているときには第2図のx点で動作が行わ
れることになる。これは変換装置110は直流電圧EdをE
dp1に上げようとし、変換装置210が直流電圧EdをEdp2ま
で下げようとするため、変換装置110も変換装置210も直
流電流Idを変換装置110から変換装置210に向かって増や
そうとする。しかし変換装置110の有効電力設定値Pref1
が正であることにより、変換装置110は直流電圧EdをE
dp2まで下げるx点まで動作点を移動する。これによ
り、変換装置210もAVR910の作用でx点で運転を行うこ
とになる。この状況では直流電圧EdをEdp2として有効電
力を変換装置110から変換装置210へ送っている。Although the operations of the converter 110 and the converter 210 have been described with reference to FIG.
Are interconnected and exchange active power. When the converters 110 and 210 are performing the operations of the solid line A and the dotted line A shown in FIG. 2, the operation is performed at the point x in FIG. This means that the converter 110 converts the DC voltage Ed to E
and attempt to raise dp1, for converting device 210 attempts to decrement the DC voltage E d to E dp2, both converter 210 converter 110 to try to increase towards the converter 210 the DC current I d from the converter 110 . However, the active power set value Pref1 of the converter 110
Is positive, converter 110 converts DC voltage E d to E
Move the operating point to point x, which drops to dp2 . As a result, the conversion device 210 also operates at the point x under the action of the AVR 910. This situation is sent to converter 210 active power from the converter 110 the DC voltage E d as E dp2.
変換装置110と変換装置210が第2図のx点で運転を行
っているとき変換装置110が運転を停止しても、変換装
置210は変換装置110からの直流電流Idが零となることに
よりZ2点に動作点を移動して運転を続けることができ
る。また変換装置210が運転を停止しても、変換装置110
は変換装置210への電流が零となることにより、Z1点に
動作点を移して運転を続けることができる。Even converter 110 stops the operation when the converter 110 and the converter 210 is performing the operation in point x of FIG. 2, converter 210 is the DC current I d from the converter 110 becomes zero , The operating point can be moved to the Z2 point and the operation can be continued. Also, even if the converter 210 stops operating, the converter 110
When the current to the converter 210 becomes zero, the operating point can be shifted to the point Z1 and the operation can be continued.
これは連系している2台の変換装置のうち1台が運転
をやめた場合でも残りの1台の変換装置が系統との間で
無効電力の授受を行う運転ができる効果を示している。This shows an effect that, even when one of the two converters that have been linked stops operating, the remaining one converter can perform an operation of exchanging reactive power with the system.
第3図は第1図の選択器93が最大値を選択するよう設
定されている場合の実施例の動作を説明する図である。
この場合変換装置210の直流電圧基準Edp2は変換装置110
の直流電圧基準Edp1より大きく設定されているとして説
明する。また、説明の都合上、変換装置110の有効電力
基準Pdp1も変換装置210の有効電力基準Pdp2も負の値と
している。第3図の実線が変換装置110の動作を示して
おり、点線が変換装置210の動作を示している。第3図
では変換装置110と変換装置210がともに運転していると
きにはy点が動作点となっており、変換装置210が停止
したときには変換装置110はZ1点で運転が行え、変換装
置110が停止したときには変換装置210はZ2点で運転が行
えることを示している。この場合にも連系している2台
の変換装置のうち1台が運転をやめた場合でも残りの1
台の変換装置が系統との間で無効電力の授受を行う運転
ができることが分かる。FIG. 3 is a diagram for explaining the operation of the embodiment when the selector 93 in FIG. 1 is set to select the maximum value.
In this case, the DC voltage reference E dp2 of the converter 210 is
The description will be made on the assumption that the reference voltage is set to be larger than the DC voltage reference Edp1 . Further, for convenience of explanation, active power reference P dp2 of active power reference P dp1 also converting apparatus 210 of the converter 110 is also a negative value. The solid line in FIG. 3 shows the operation of the converter 110, and the dotted line shows the operation of the converter 210. In FIG. 3, when both converter 110 and converter 210 are operating, point y is the operating point. When converter 210 is stopped, converter 110 can operate at point Z1, and converter 110 can operate at point Z1. When stopped, converter 210 indicates that operation can be performed at point Z2. In this case as well, even if one of the two converters that are connected stops operating,
It can be seen that one of the converters can be operated to exchange reactive power with the system.
第4図と第5図はさらに別の実施例を説明する図であ
る。第4図は3台の変換装置を直流端子を介して並列に
接続して有効電力の授受を行う3台の変換装置による系
統連系装置を示す図である。第5図は第4図の各変換装
置の動作を説明する図である。第4図は第1図と同じ機
能の装置には同じ符号を付している。300は系統を示し
ており、310は変換装置を示している。変換装置310は第
1図の変換装置110あるいは変換装置210と同じ構成であ
るが、有効電力基準PdpはPdp3に設定されており、直流
電圧基準EdpはEdp3に設定されており、無効電力基準Q
refはQref3に設定している。4 and 5 are views for explaining still another embodiment. FIG. 4 is a diagram showing a system interconnection device including three converters connected in parallel via a DC terminal to transfer active power. FIG. 5 is a diagram for explaining the operation of each converter shown in FIG. In FIG. 4, devices having the same functions as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals. 300 indicates a system, and 310 indicates a converter. The converter 310 has the same configuration as the converter 110 or the converter 210 of FIG. 1, but the active power reference P dp is set to P dp3 , and the DC voltage reference E dp is set to E dp3 , Reactive power standard Q
ref is set to Q ref3 .
第5図は変換装置110と変換装置210と変換装置310内
の各選択器が最小値を選択し、直流電圧基準がEdp1>E
dp2>Edp3となるよう設定されており、また各有効電力
基準Pdp1,Pdp2およびPdp3が正の値を設定されている状
況を示している。第5図中実線アは変換装置110の動作
を示し、点線イは変換装置210の動作を示し、一点鎖線
ウは変換装置310の動作をそれぞれ示している。第2図
と同様に直流電圧基準Edpが最小に設定されている変換
装置310のみ直流電流Idの向きを変換装置110および変換
装置210での直流電流Idの向きと逆にして描いてある。
変換装置110と変換装置210と変換装置310が連系して運
転している場合、変換装置110の動作点はx1点となり順
変換を行って直流電流Id1を流し、変換装置210の動作点
はx2点となり、順変換を行って直流電流Id2を流してい
る。変換装置310は直流電圧EdをEdp3に維持するととも
に逆変換を行って直流電流Id1とId2の和の直流電流Idp3
を得ている。すなわち P=(Id1+Id2)×Edp3 で表わされる有効電力Pを系統300に送り出している。FIG. 5 shows that each selector in converter 110, converter 210 and converter 310 selects the minimum value, and the DC voltage reference is E dp1 > E.
This shows a situation in which dp2 > Edp3 is set, and each active power reference Pdp1 , Pdp2, and Pdp3 is set to a positive value. In FIG. 5, the solid line A indicates the operation of the converter 110, the dotted line A indicates the operation of the converter 210, and the one-dot chain line C indicates the operation of the converter 310. Drawn in the direction opposite to the direct current I d in the direction of the converter 110 and the converter 210 of the converter 310 only the DC current I d that DC voltage reference E dp similarly to FIG. 2 is set to the minimum is there.
When the converter 110, the converter 210, and the converter 310 are operating in an interconnected manner, the operating point of the converter 110 becomes the x1 point, performs forward conversion, flows the DC current I d1, and operates the operating point of the converter 210. Is the x2 point, and the DC current I d2 is passed by performing the forward conversion. Converter 310 is a DC voltage DC current I dp3 of the sum of the direct current I d1 and I d2 by performing an inverse transform while maintaining E d to E dp3
Have gained. That is, the active power P represented by P = (I d1 + I d2 ) × E dp3 is sent to the system 300.
この運転状態で変換装置110が運転を停止しても、変
換装置210と変換装置310はx2点で運転が継続できる。ま
た変換装置210が運転を停止しても、変換装置210と変換
装置310はx1点で運転ができる。変換装置310が運転を停
止した場合には変換装置110と変換装置210の動作は第2
図の如くなるため、第2図のx点が動作点となる。ちな
みに変換装置310が運転を停止した場合、変換装置210の
運転が順変換から逆変換に変化することになるが、これ
を防止するための手段がいくつかある。その1つは変換
装置110と変換装置210の各直流電圧基準値Edpを等しくE
dp1に設定しておく方法である。これにより変換装置310
が運転を停止した場合に変換装置110と変換装置210のAV
Rの作用により、両変換装置とも直流電圧EdをEdp1にす
るように動作し、有効電力Pの授受を行わず、変換装置
110と系統100との間でまた変換装置210と系統200との間
で無効電力の授受を行う運転が継続できる。Even if converter 110 stops operating in this operating state, converter 210 and converter 310 can continue operation at x2 points. Further, even if converter 210 stops operating, converter 210 and converter 310 can operate at x1 point. When conversion device 310 stops operating, conversion device 110 and conversion device 210 operate in the second
As shown in the figure, the point x in FIG. 2 is the operating point. Incidentally, when the conversion device 310 stops operating, the operation of the conversion device 210 changes from forward conversion to reverse conversion, and there are some means for preventing this. One of them is to make the DC voltage reference values E dp of the converters 110 and 210 equal to E dp.
This is the method to set to dp1 . This allows the conversion device 310
Of the converter 110 and the converter 210 when the
By the action of R, and operates to E dp1 the DC voltage E d both converter, without transfer of active power P, converter
The operation of transmitting and receiving the reactive power between 110 and system 100 and between converter 210 and system 200 can be continued.
[発明の効果] 以上説明した如く、本発明には次の如き効果がある。[Effects of the Invention] As described above, the present invention has the following effects.
変換素子を直流端子あるいは直流線路を介して複数台
並列に接続し、各変換装置間で有効電力の授受を行う系
統連系装置において、各変換装置の交流系統と授受する
有効電力を制御する制御装置を、交流系統と授受する有
効電力を有効電力基準値と等しくするよう制御する有効
電力一定制御および直流電圧を直流電圧基準値と等しく
するよう制御する直流電圧一定制御および該有効電力一
定制御の出力信号と該直流電圧一定制御の出力信号との
最大値又は最小値を選択する選択器とで構成し、連系運
転を行っている各変換装置の該選択器が最大値を選択す
るよう設定されている場合には1台の変換装置の直流電
圧基準値を、残りの変換装置の直流電圧基準値よりも大
きくあるいは等しくして制御させ、連系運転を行ってい
る各変換装置の該選択器が最小値を選択するよう設定さ
れている場合には1台の変換装置の直流電圧基準値を、
残りの変換装置の直流電圧基準値よりも小さくあるいは
等しくして制御させる手段を有するよう系統連系装置の
制御装置を構成することにより、連系運転を行っている
1台の変換装置が故障等で運転を停止しても残りの変換
装置を停止させず運転を行うことができるという効果が
ある。A control system in which a plurality of conversion elements are connected in parallel via DC terminals or DC lines, and active power is exchanged between converters. The constant power control and the constant DC voltage control for controlling the device to make the active power exchanged with the AC system equal to the active power reference value and the DC voltage constant control and the active power constant control for controlling the DC voltage to be equal to the DC voltage reference value. A selector for selecting the maximum value or the minimum value of the output signal and the output signal of the DC voltage constant control is set, and the selector of each converter performing the interconnection operation is set to select the maximum value. In this case, the DC voltage reference value of one converter is controlled to be greater than or equal to the DC voltage reference value of the other converters, and the selection of each converter performing the interconnection operation is performed. The DC voltage reference value of one converter if the vessel is configured to select a minimum value,
By configuring the control device of the system interconnection device so as to have means for controlling the DC voltage to be smaller or equal to the DC voltage reference value of the remaining converters, one of the converters performing the interconnection operation may fail. Thus, even if the operation is stopped, the operation can be performed without stopping the remaining converters.
以上では連系運転を行っている1台の変換装置の運転
を停止した場合としたが、運転できる変換装置が1台の
みとなっても、この1台の運転を継続できる。In the above description, the operation of one converter that is performing the interconnection operation is stopped. However, even when only one converter can be operated, the operation of one converter can be continued.
第1図は本発明による1実施例の系統連系装置の構成例
を説明する図,第2図は第1図の実施例の動作を説明す
る図,第3図は第1図の実施例の第2図とは別の動作を
説明する図,第4図は本発明による他の実施例を説明す
る3台の電圧源形自励式変換装置による系統連系装置の
構成を説明する図,第5図は第4図の実施例の動作を説
明する図,第6図は電圧源形自励式変換装置を説明する
図,第7図は電圧源形自励式変換装置を構成するインバ
ータ主回路の1構成例を説明する図,第8図は第7図の
インバータ主回路の動作原理を説明する図,第9図は系
統連系装置の従来例の構成を説明する図,第10図は第9
図の従来例の系統連系装置の動作を説明する図である。 100,200……交流系統、110,210……電圧源形自励式変換
装置、10……インバータ、20……直流コンデンサ、30…
…連系リアクトル、40……変圧器、60……直流リアクト
ル、71……変流器、72……直流電圧検出器、73……有効
電力検出器、81……ゲート制御回路、82……無効電力基
準設定器、90……有効電力制御装置、910……有効電力
一定制御装置、920……直流電圧一定制御装置、91,92…
…誤差増幅器、93……選択器、94,95……減算器、96…
…有効電力基準設定器、97……直流電圧基準設定器。FIG. 1 is a diagram for explaining a configuration example of a system interconnection device according to one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram for explaining the operation of the embodiment of FIG. 1, and FIG. 3 is an embodiment of FIG. FIG. 4 is a diagram for explaining an operation different from that of FIG. 2; FIG. 4 is a diagram for explaining a configuration of a system interconnection device using three voltage source type self-excited converters for explaining another embodiment according to the present invention; 5 is a diagram for explaining the operation of the embodiment of FIG. 4, FIG. 6 is a diagram for explaining a voltage source type self-excited converter, and FIG. 7 is an inverter main circuit constituting the voltage source type self-excited converter. FIG. 8 is a diagram for explaining the operation principle of the inverter main circuit shown in FIG. 7, FIG. 9 is a diagram for explaining the configuration of a conventional example of a system interconnection device, and FIG. Ninth
It is a figure explaining operation | movement of the grid connection apparatus of the conventional example of the figure. 100, 200 AC system, 110, 210 Voltage source type self-excited converter, 10 Inverter, 20 DC capacitor, 30
... interconnection reactor, 40 ... transformer, 60 ... DC reactor, 71 ... current transformer, 72 ... DC voltage detector, 73 ... active power detector, 81 ... gate control circuit, 82 ... Reactive power reference setting device, 90: Active power control device, 910: Active power constant control device, 920: DC voltage constant control device, 91, 92 ...
... Error amplifier, 93 ... Selector, 94,95 ... Subtractor, 96 ...
… Active power reference setting device, 97 …… DC voltage reference setting device.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 井野口 晴久 東京都府中市東芝町1番地 株式会社東 芝府中工場内 (72)発明者 広瀬 俊一 東京都府中市東芝町1番地 株式会社東 芝府中工場内 (56)参考文献 特開 昭59−92729(JP,A) 特開 昭63−7141(JP,A) 特開 昭49−32657(JP,A) ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Haruhisa Inokuchi 1 Toshiba-cho, Fuchu-shi, Tokyo Inside the Toshiba Fuchu Plant, Inc. (56) References JP-A-59-92729 (JP, A) JP-A-63-7141 (JP, A) JP-A-49-32657 (JP, A)
Claims (2)
流電力を交流電力に変換し、交流系統と直流線路との間
で電力の授受を行う電圧源形自励式電力変換装置を電圧
源形自励式電力変換装置の直流端子を介してあるいは直
流線路を介して複数台並列に接続し、各電圧源形自励式
変換装置の間で電力の授受を行なう系統連系装置におい
て、上記各電圧源形自励式変換装置が交流系統と授受す
る有効電力の制御装置を、交流系統と授受する有効電力
を有効電力基準値と等しくするよう制御する有効電力一
定制御および直流電圧を直流電圧基準値と等しくするよ
う制御する直流電圧一定制御および該有効電力一定制御
の出力信号と該直流電圧一定制御の出力信号のうちの最
小値を選択して電圧源形自励式変換装置が交流系統と授
受する有効電力の所定値を決定する選択器とで構成し、
各電圧源形自励式電力変換装置の制御装置のうち連系運
転を行っている1台の電圧源形自励式電力変換装置の制
御装置の直流電圧基準値を連系運転を行っている残りの
電圧源形自励式電力変換装置の制御装置の直流電圧基準
値よりも小さくあるいは等しく設定することを特徴とす
る系統直流連系装置の制御装置。A voltage source type self-excited power converter for converting AC power to DC power and vice versa for converting DC power to AC power and transmitting and receiving power between an AC system and a DC line. A plurality of power source type self-excited power converters are connected in parallel via a DC terminal or via a DC line, and a system interconnection device for exchanging power between the respective voltage source type self-excited power converters. Active power constant control that controls the active power control device that is exchanged with the AC system by the voltage source type self-excited converter so that the active power that is exchanged with the AC system is equal to the active power reference value, and the DC voltage is the DC voltage reference value And the minimum value of the output signal of the constant DC voltage control and the output signal of the constant DC voltage control and the output signal of the constant DC voltage control, and the voltage source type self-excited converter exchanges with the AC system. Active power Constituted by a selector which determines a value,
Of the control devices of each voltage source type self-excited power converter, the DC voltage reference value of one of the control devices of the voltage source type self-excited power converter performing the interconnection operation is connected to the remaining devices performing the interconnection operation. A control device for a system DC interconnection device, which is set to be smaller or equal to a DC voltage reference value of a control device of a voltage source type self-excited power converter.
流電力を交流電力に変換し、交流系統と直流線路との間
で電力の授受を行う電圧源形自励式電力変換装置を電圧
源形自励式電力変換装置の直流端子を介してあるいは直
流線路を介して複数台並列に接続し、各電圧源形自励式
変換装置の間で電力の授受を行なう系統連系装置におい
て、上記各電圧源形自励式変換装置が交流系統と授受す
る有効電力の制御装置を、交流系統と授受する有効電力
を有効電力基準値と等しくするよう制御する有効電力一
定制御および直流電圧を直流電圧基準値と等しくするよ
う制御する直流電圧一定制御および該有効電力一定制御
の出力信号と該直流電圧一定制御の出力信号のうちの最
小値を選択して電圧源形自励式変換装置が交流系統と授
受する有効電力の所定値を決定する選択器とで構成し、
各電圧源形自励式電力変換装置の制御装置のうち連系運
転を行っている1台の電圧源形自励式電力変換装置の制
御装置の直流電圧基準値を連系運転を行っている残りの
電圧源形自励式電力変換装置の制御装置の直流電圧基準
値よりも大きくあるいは等しく設定することを特徴とす
る系統直流連系装置の制御装置。2. A voltage source type self-excited power converter for converting AC power to DC power and vice versa for converting DC power to AC power and transmitting and receiving power between an AC system and a DC line. A plurality of power source type self-excited power converters are connected in parallel via a DC terminal or via a DC line, and a system interconnection device for exchanging power between the respective voltage source type self-excited power converters. Active power constant control that controls the active power control device that is exchanged with the AC system by the voltage source type self-excited converter so that the active power that is exchanged with the AC system is equal to the active power reference value, and the DC voltage is the DC voltage reference value And the minimum value of the output signal of the constant DC voltage control and the output signal of the constant DC voltage control and the output signal of the constant DC voltage control, and the voltage source type self-excited converter exchanges with the AC system. Active power Constituted by a selector which determines a value,
Of the control devices of each voltage source type self-excited power converter, the DC voltage reference value of one of the control devices of the voltage source type self-excited power converter performing the interconnection operation is connected to the remaining devices performing the interconnection operation. A control device for a system DC interconnection device, which is set to be larger or equal to a DC voltage reference value of a control device of a voltage source type self-excited power converter.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63060256A JP2635660B2 (en) | 1988-03-16 | 1988-03-16 | Control device for system DC interconnection equipment |
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH01238430A JPH01238430A (en) | 1989-09-22 |
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JP63060256A Expired - Lifetime JP2635660B2 (en) | 1988-03-16 | 1988-03-16 | Control device for system DC interconnection equipment |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2635660B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPWO2015178376A1 (en) * | 2014-05-21 | 2017-04-20 | 三菱電機株式会社 | DC transmission power conversion apparatus and DC transmission power conversion method |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3722963B2 (en) * | 1997-10-03 | 2005-11-30 | 三菱電機株式会社 | Power converter |
JP3352662B2 (en) | 2000-02-03 | 2002-12-03 | 関西電力株式会社 | Power system stabilizing apparatus and power system stabilizing method using secondary battery system |
-
1988
- 1988-03-16 JP JP63060256A patent/JP2635660B2/en not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPWO2015178376A1 (en) * | 2014-05-21 | 2017-04-20 | 三菱電機株式会社 | DC transmission power conversion apparatus and DC transmission power conversion method |
US9755542B2 (en) | 2014-05-21 | 2017-09-05 | Mitsubishi Electric Corporation | Direct-current power transmission power conversion device and direct-current power transmission power conversion method |
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JPH01238430A (en) | 1989-09-22 |
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