JP6747756B2 - Power conversion system - Google Patents

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Description

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

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

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

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

特開2001−37083号公報JP, 2001-37083, A

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

上記目的を達成するための第1の態様は、二つの交流系統間に連系される他励式変換器と、二つの前記交流系統の一方又は両方に連系される自励式変換器と、二つの前記交流系統のそれぞれに接続された交流フィルタ及び調相用コンデンサと、を備え、前記自励式変換器は、前記交流系統に接続される自励式の電力変換器と、前記交流系統の電圧値及び無効電力値に基づいて第1の電流指令値を算出する制御部と、前記交流系統の高調波電圧成分と同位相で振幅が比例する第2の電流指令値を出力するアクティブフィルタとを備え、前記制御部は、前記電力変換器から前記交流系統に出力される電流が、前記第1の電流指令値に前記第2の電流指令値を重畳した値に追従するように前記電力変換器への電圧指令値を算出することを特徴とする電力変換システムにある。 A first aspect for achieving the above object is a separately excited converter connected between two alternating current systems, and a self-excited converter connected to one or both of the two alternating current systems , An AC filter and a phasing capacitor connected to each of the AC systems, wherein the self-excited converter is a self-excited power converter connected to the AC system, and a voltage value of the AC system. And a control unit that calculates a first current command value based on the reactive power value, and an active filter that outputs a second current command value whose amplitude is proportional to the harmonic voltage component of the AC system in phase. The controller outputs to the power converter such that the current output from the power converter to the AC system follows a value obtained by superimposing the second current command value on the first current command value. In the power conversion system, the voltage command value of is calculated .

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

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

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

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

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

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

実施形態1に係る電力変換システムの概略図である。1 is a schematic diagram of a power conversion system according to a first embodiment. 実施形態1に係る自励式変換器のブロック図である。3 is a block diagram of a self-excited converter according to Embodiment 1. FIG. 電圧Vsys、電流ilcc+iacf、出力電流ivscの関係を示すグラフである。Voltage V sys, current i lcc + i acf, is a graph showing the relationship between the output current i vsc. 電圧Vsys、電流ilcc+iacf、出力電流ivscの関係を示すグラフである。Voltage V sys, current i lcc + i acf, is a graph showing the relationship between the output current i vsc.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

以上に説明したように、本実施形態の電力変換システム10によれば、他励式変換器LCCにより生じた高調波を抑制し、高調波不安定現象を回避することができる。また、電力変換システム10では、高調波の抑制のために調相用コンデンサC2を適用することがないので、調相用コンデンサの運用に制約を生じさせることがない。さらに、電力変換システム10では、同期調相機を要しないので、それを稼動させる損失を回避し、メンテナンスを不要とすることができる。 As described above, according to the power conversion system 10 of the present embodiment, it is possible to suppress the harmonic generated by the separately excited converter LCC and avoid the harmonic instability phenomenon. Further, in the power conversion system 10, since the phasing capacitor C2 is not applied to suppress harmonics, there is no restriction on the operation of the phasing capacitor. Furthermore, since the power conversion system 10 does not require the synchronous phase shifter, it is possible to avoid the loss of operating the synchronous phase shifter and eliminate the need for maintenance.

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

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

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

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

Claims (3)

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