JPH0126256B2 - - Google Patents

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JPH0126256B2
JPH0126256B2 JP56194747A JP19474781A JPH0126256B2 JP H0126256 B2 JPH0126256 B2 JP H0126256B2 JP 56194747 A JP56194747 A JP 56194747A JP 19474781 A JP19474781 A JP 19474781A JP H0126256 B2 JPH0126256 B2 JP H0126256B2
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JP
Japan
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voltage
current
constant
setting value
control
Prior art date
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Application number
JP56194747A
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Japanese (ja)
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JPS5895935A (en
Inventor
Buichi Sakurai
Kyoshi Goto
Takami Sakai
Koji Imai
Shoichi Irokawa
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Toshiba Corp
Tokyo Electric Power Co Holdings Inc
Original Assignee
Toshiba Corp
Tokyo Electric Power Co Inc
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Tokyo Electric Power Co Inc filed Critical Toshiba Corp
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Description

【発明の詳細な説明】 (a) 技術分野の説明 本発明は、複数台の変換装置から成る直流多端
子送電設備において、いずれかの変換装置を事故
等により系統から解列しても、系統を安定に維持
できる直流多端子送電設備の制御装置に関する。
[Detailed Description of the Invention] (a) Description of the Technical Field The present invention provides a DC multi-terminal power transmission system consisting of a plurality of converters, even if any converter is disconnected from the grid due to an accident, etc. The present invention relates to a control device for DC multi-terminal power transmission equipment that can stably maintain power.

(b) 従来技術の説明 従来の直流2端子送電の利点を更に活用する為
に、直流多端子送電の技術開発が強く望まれてい
る。
(b) Description of Prior Art In order to further utilize the advantages of conventional DC two-terminal power transmission, there is a strong desire to develop technology for DC multi-terminal power transmission.

第1図は、本発明が適用し得る直流4端子送電
系統図であつて、1〜4は交流系統、5〜8は変
換用変圧器、9,10は順変換装置、11,12
は逆変換装置、13〜20は直流しや断器であ
る。
FIG. 1 is a DC four-terminal power transmission system diagram to which the present invention can be applied, in which 1 to 4 are AC systems, 5 to 8 are conversion transformers, 9 and 10 are forward conversion devices, and 11 and 12 are conversion transformers.
1 is an inverse converter, and 13 to 20 are direct current or disconnectors.

直流多端子送電は、直流2端子送電に比較し、
各変換装置間のより高度な協調制御が必要とな
る。このために直流多端子送電においては、各変
換装置相互の情報を図示しない伝送系を介して中
央制御装置に集め監視し、これらの情報をもとに
各変換装置へ最適な運転指令値を与える必要があ
る。また、逆に緊急時には、中央制御装置及び伝
送系に頼らずに各変換装置の直流電圧、直流電流
の安定な動作点が得られるような制御方式でなく
ればならない。特に直流しや断器の開発が行なわ
れるにつれて、高速に故障箇所を切り離しても安
定に運転継続可等であるような制御方式は増々必
要となつてきている。
Compared to DC two-terminal power transmission, DC multi-terminal power transmission has
More advanced cooperative control between each conversion device is required. For this reason, in DC multi-terminal power transmission, information from each converter is collected and monitored by a central control unit via a transmission system (not shown), and based on this information, optimal operating command values are given to each converter. There is a need. On the other hand, in an emergency, a control system must be used that can obtain stable operating points for the DC voltage and current of each converter without relying on the central control unit and transmission system. In particular, with the development of direct current and disconnectors, there is an increasing need for control systems that allow stable operation to continue even if a faulty location is isolated at high speed.

さて、直流多端子の制御方式としては、特公昭
43−8641号公報、特開昭51−66455号公報が良く
知られている。特公昭43−8641号公報のものは、
従来用いられている2端子送電の制御方式を多端
子送電に拡張したものであり、その特性図を第2
図に示す。以下、説明の便宜上、第1図における
順変換装置9をREC1、順変換装置10をREC
2、逆変換装置11をINV1、逆変換装置12
をINV2とし、REC1、REC2の定電流制御回
路の電流設定値をそれぞれIdpr1、Idpr2及び実際
にREC1、REC2に流れる電流値をIdr1、Idr2又
INV1、INV2の定電流制御回路の電流設定値
をIdpi1、Idpi2及び実際にINV1、INV2に流れ
ている電流値をIdi1、Idi2と略記する。さて、第
2図において、定常状態における各変換装置の動
作点は、P1,P2,P3,P4である。即ち、REC2
が電圧を決定し、他のREC1、INV1、INV2
は、定電流制御を行なつている。この制御方式が
安定に運転される為には、次の条件が満足されな
ければならない。
Now, as a control method for DC multi-terminals, the
Publication No. 43-8641 and Japanese Unexamined Patent Publication No. 51-66455 are well known. The one published in Special Publication No. 43-8641 is
This is an extension of the conventional two-terminal power transmission control method to multi-terminal power transmission, and its characteristic diagram is shown in the second figure.
As shown in the figure. For convenience of explanation, the forward conversion device 9 in FIG. 1 is referred to as REC1, and the forward conversion device 10 is referred to as REC1.
2. Inverse transformation device 11 is INV1, inverse transformation device 12
is INV2, and the current setting values of the constant current control circuits of REC1 and REC2 are Idpr1 and Idpr2, respectively, and the current values that actually flow to REC1 and REC2 are Idr1, Idr2, and
The current setting values of the constant current control circuits of INV1 and INV2 are abbreviated as Idpi1 and Idpi2, and the current values actually flowing through INV1 and INV2 are abbreviated as Idi1 and Idi2. Now, in FIG. 2, the operating points of each converter in the steady state are P 1 , P 2 , P 3 , and P 4 . That is, REC2
determines the voltage, and other REC1, INV1, INV2
performs constant current control. In order for this control method to operate stably, the following conditions must be satisfied.

(Idpr1+Idpr2)−(Idpi1+Idpi2)=ΔI≧0 … (Idr1+Idr2)=(Idi1+Idi2) … 即ち、順変換装置の電流設定値の総和は、逆変
換装置の電流設定値の総和より大でなければなら
ない。換言すれば、順変換装置の電流設定値の総
和から逆変換装置の電流設定値の総和を引いた値
(以下、電流マージンと称す。式におけるΔIで
ある。)が正又は零でなければならない。
(Idpr1+Idpr2)-(Idpi1+Idpi2)=ΔI≧0...(Idr1+Idr2)=(Idi1+Idi2)...That is, the sum of the current settings of the forward converter must be greater than the sum of the current settings of the inverse converter. In other words, the value obtained by subtracting the sum of the current settings of the inverse conversion device from the sum of the current settings of the forward conversion device (hereinafter referred to as current margin, ΔI in the formula) must be positive or zero. .

さて、この方式には、下記のような欠点があ
る。例えば、電圧決定端子であるREC2が事故
を起して停止した場合、安定条件式が成立しな
くなる為、すべての変換器は停止しなければなら
ないことである。換言すれば、或る順変換装置の
事故が、システム停止を招くことである。
However, this method has the following drawbacks. For example, if REC2, the voltage determining terminal, stops due to an accident, all converters must stop because the stability conditional expression no longer holds. In other words, an accident in a certain forward conversion device will cause the system to stop.

次に、特開昭51−66455号公報の特性図を第3
図に示す。
Next, the characteristic diagram of Japanese Patent Application Laid-Open No. 51-66455 is shown in the third figure.
As shown in the figure.

この方式は、各変換装置に定電流制御の他に定
電圧制御を備え、前述した電流マージンの概念の
他に、更に、電圧マージンの概念を導入したもの
であり、或る変換装置を電圧決定端子と決めれ
ば、その変換装置の定電圧制御の電圧設定値は、
他のすべての変換装置の電圧設定値よりも、予め
定められた電圧マージン(以下、ΔVと略記す
る。)分だけ小さい値とし、更に電流設定値に関
しては、式が成立するようにしたものである。
In this method, each converter is equipped with constant voltage control in addition to constant current control, and in addition to the concept of current margin described above, the concept of voltage margin is introduced. If the terminal is determined, the voltage setting value of the constant voltage control of the converter is
The voltage setting value of all other converters is set to be smaller by a predetermined voltage margin (hereinafter abbreviated as ΔV), and the current setting value is set so that the formula holds. be.

さて、先と同じく、いまREC2が事故を起し
て停止する場合を想定すると、この方式において
も何らかの処置を施さないと、システム停止に致
る。何故なら、電圧決定端子が存在しなくなる為
である。又、当然のことながら、式も成立しな
くなる。そこで、特開昭51−66455号公報では、
集中制御装置を設け、この集中制御装置に、すべ
ての変換装置の情報を集め、処置することを提案
している。即ち、先の例で、REC2が事故停止
した場合、その情報を集中制御装置に伝送し、集
中制御装置では、その情報により、残りの健全な
変換装置に、新たな電圧設定値、電流設定値の指
令を与えて、システム停止を防止することを提案
している。
Now, as before, if we assume that REC2 has an accident and stops, the system will stop if some measures are not taken with this method. This is because the voltage determining terminal no longer exists. Also, as a matter of course, the formula no longer holds true. Therefore, in Japanese Patent Application Laid-open No. 51-66455,
It is proposed that a central control device be provided, and the information of all conversion devices be collected and processed in this central control device. That is, in the previous example, if REC2 stops due to an accident, that information will be transmitted to the central control device, and the central control device will use that information to set the new voltage setting value and current setting value to the remaining healthy converters. It is proposed that this command be given to prevent the system from stopping.

確かに、この方式は、理論的には全く問題ない
と思われるが、この方式を用いて、実設備を製作
する場合には、種々の問題がある。
It is true that this method seems to have no problems in theory, but there are various problems when manufacturing actual equipment using this method.

第1の問題は、多量の情報を、非常に高速に伝
送することのできる伝送回線が必要不可欠である
と云うことである。このような伝送回線は、将来
の我が国においては、立地難などの問題により望
むべくもない。又、諸外国においては、我が国で
現在使用されている信頼度の高いマイクロ回線な
どは使用されておらず、信頼度の低い、又低速の
電力線搬送が一般的であり、上記のような高信頼
度、高速の伝送回線を要求することは困難であ
る。
The first problem is that transmission lines that can transmit large amounts of information at very high speeds are essential. Such transmission lines are not desirable in Japan in the future due to problems such as poor location. In addition, in other countries, the highly reliable micro lines currently used in Japan are not used, and unreliable and low-speed power line transmission is common. It is difficult to require high-speed transmission lines.

第2の問題は、前記集中制御装置の信頼度に係
わる問題である。即ち、もし前記集中制御装置に
不具合が発生した場合には、このシステムは停止
する恐れがある為に、この集中制御装置は、非常
に高信頼度を有したものでなければならない。こ
のことは、非常にコスト高を招くことになる。
The second problem is related to the reliability of the central control device. That is, if a problem occurs in the central control device, there is a risk that the system will stop, so this central control device must have extremely high reliability. This results in extremely high costs.

第3の問題は、転流失敗に係わる問題である。
転流失敗が発生する要因は多数あり、例えば、逆
変換装置に接続された交流系統の電圧低下、波形
歪などがあり、転流失敗は必ず無視できない確率
で発生することを念頭におかなければならない。
このことは、過去の2端子送電の運転実績より明
らかである。諸外国の文献によれば、かなりの頻
度で発生している。転流失敗は、2端子送電にお
いては、恐い事故ではなく、単発の転流失敗で収
まるのが普通であり、例え連続的に発生しても変
換装置を停止することはしないで、例えば、北海
道−本州直流送電設備では、短時間、逆変換装置
をバイパスペア(以下、BPPと略記する。)で運
転しており自動的に通常の運転に戻す方式を採用
しており、転流失敗は、通常軽故障又は中故障と
して処置している。しかしながら、直流多端子に
おける転流失敗は、システム停止を招く恐れがあ
る。何故なら、例えば、第1図において、います
べての変換装置が定格運転しているとき、INV
1(逆変換装置11)が転流失敗すると、REC
1、REC2の電流は、すべてINV1に流れ込む
ので、INV1は200%の過電流となり、INV2は
無負荷運転となる。問題は、200%の過電流値で
はない。(予め、変換器を短時間過負荷運転可能
なように設計すれば良く、短時間ならば、コスト
的にも問題ない。)即ち、例えば、先の転流失敗
が一時的な交流系統電圧低下に帰因するものであ
れば、交流系統電圧回復後、直ちに定常状態に復
帰させたいわけであるが、INV1は、もはや起
動不能である。即ち、200%の電流が流れている
ので、転流重なり角が大幅に増加し、余裕角不足
となつて転流できない。もし、このとき、十分な
余裕角を確保する為に、制御進み角を大きくすれ
ば、転流できる可能性はあるが、電圧がほぼ零の
謂ゆる零力率運転を行なうことになり、問題は全
く解決しない。以上のことは、従来の直流2端子
においては、軽故障であつた転流失敗が、直流多
端子においては、重故障となり、且つ転流失敗
が、かなりの頻度で発生することを考えると、年
に何度もシステム停止する恐れがあると云うこと
である。
The third problem is related to commutation failure.
There are many factors that can cause commutation failures, such as voltage drop and waveform distortion in the AC system connected to the inverter, and it must be kept in mind that commutation failures will always occur with a non-negligible probability. It won't happen.
This is clear from past operating results of two-terminal power transmission. According to literature from other countries, it occurs quite frequently. Commutation failures are not scary accidents in two-terminal power transmission, and are usually resolved as single commutation failures. Even if they occur continuously, the converter should not be stopped. For example, in Hokkaido, - At the Honshu DC power transmission facility, the inverter is operated in a bypass pair (hereinafter abbreviated as BPP) for a short period of time, and a system is adopted in which it automatically returns to normal operation. Normally, it is treated as a minor or medium failure. However, commutation failure in multiple DC terminals may lead to system stoppage. This is because, for example, in Figure 1, when all converters are operating at their rated values, INV
1 (inverter 11) fails in commutation, REC
1. All the current of REC2 flows into INV1, so INV1 becomes 200% overcurrent and INV2 becomes no-load operation. The problem is not the 200% overcurrent value. (It is sufficient to design the converter in advance so that it can be overloaded for a short period of time, and there is no problem in terms of cost for a short period of time.) In other words, for example, a previous commutation failure may cause a temporary AC system voltage drop. If this is the cause, we would like to return to the steady state immediately after the AC system voltage recovers, but INV1 is no longer able to start. That is, since 200% of the current is flowing, the commutation overlap angle increases significantly, resulting in insufficient margin angle and commutation cannot be performed. At this time, if the control lead angle is increased to ensure a sufficient margin angle, commutation may be possible, but this will result in so-called zero power factor operation where the voltage is almost zero, causing a problem. is not resolved at all. The above is based on the fact that a commutation failure, which was a minor failure in a conventional DC two-terminal system, becomes a serious failure in a DC multi-terminal system, and commutation failures occur quite frequently. This means that there is a risk that the system will shut down many times a year.

(c) 発明の目的 本発明の目的は、このような欠点を除去する為
になされたものであつて、或る変換装置の事故停
止がシステム停止を招くことなく、伝送回線や集
中制御装置への依存度を極力低減し、更に転流失
敗によるシステム停止を防止することができる新
しい直流多端子送電設備の制御装置を提供するこ
とにある。
(c) Purpose of the Invention The purpose of the present invention was to eliminate such drawbacks, and to provide a system that allows transmission lines and central control equipment to be connected without causing a system shutdown due to an accidental shutdown of a certain converter. It is an object of the present invention to provide a new control device for DC multi-terminal power transmission equipment, which can reduce the dependence of the DC current as much as possible and further prevent system stoppage due to commutation failure.

(d) 発明の構成 以下、本発明を図面を参照して説明する。(d) Structure of the invention Hereinafter, the present invention will be explained with reference to the drawings.

第4図及び第5図は、本発明の一実施例を示す
制御ブロツク図で、第4図は、順変換装置の制御
ブロツク図、第5図は、逆変換装置の制御ブロツ
ク図である。
4 and 5 are control block diagrams showing one embodiment of the present invention, FIG. 4 is a control block diagram of a forward conversion device, and FIG. 5 is a control block diagram of an inverse conversion device.

第4図において、21〜23は加算器で、各各
設定値と検出値が入力される。24は、定電圧制
御回路(以下、AVRと略記する。)25は、第1
の定電流制御回路(以下、ACR1と略記する。)
26は、第2の定電流制御回路(以下、ACR2
と略記する。)であり、27は最大値選択回路で
あり、制御遅れ角(以下、αと略記する。)が大
きい方の制御回路の出力信号を自動的に選択する
回路であり、28は、αが小さい方の制御回路の
出力信号を自動的に選択する最小値選択回路、2
9は、27と同じ最大値選択回路、30は、直流
電圧を入力とし、その値が所定値以下になつたこ
とを検出するレベル検出器である。又、31,3
2はスイツチで、このスイツチは、前記レベル検
出器の出力信号に応動し、出力信号が、ロジツク
レベル“1”になつたとき、即ち、前記レベル検
出器30が、直流電圧の低下を検出したときに
は、スイツチ31はOFF、スイツチ32はONと
なる。第5図も、第4図とほぼ同じ構成であり、
33〜35は加算器、36はAVR、37はACR
1、38はACR2、39は最大値選択回路、4
0は最小値選択回路を示す。逆変換装置側には、
更に余裕角を一定に制御する定余裕角制御41
(以下、CERと略記する。)が設けられている。
又、Vdpr、Vdrはそれぞれ順変換装置の電圧設
定値及び電圧検出値を示し、Vdpi、Vdiはそれぞ
れ逆変換装置の電圧設定値と電圧検出値を示す。
Idpr、Idpr′、Idrは、それぞれ順変換装置のACR
1の電流設定値、ACR2の電流設定値、電流検
出値を示し、Idpi、Idpi′、Idiは、それぞれ逆変
換装置のACR1の電流設定値、ACR2の電流設
定値、電流検出値を示す。VACは、交流系電圧で
ある。第4図のスイツチ31又は32のの出力信
号、第5図の最小値選択回路40の出力信号は、
位相制御回路へ送られ、点弧パルスが決定され
る。
In FIG. 4, 21 to 23 are adders, into which each set value and detected value are input. 24 is a constant voltage control circuit (hereinafter abbreviated as AVR); 25 is a first
constant current control circuit (hereinafter abbreviated as ACR1)
26 is a second constant current control circuit (hereinafter referred to as ACR2
It is abbreviated as ), 27 is a maximum value selection circuit, which automatically selects the output signal of the control circuit with a larger control delay angle (hereinafter abbreviated as α), and 28 is a circuit where α is smaller. a minimum value selection circuit that automatically selects the output signal of the one control circuit;
9 is the same maximum value selection circuit as 27, and 30 is a level detector that receives a DC voltage as an input and detects when the value becomes below a predetermined value. Also, 31,3
2 is a switch which responds to the output signal of the level detector, and when the output signal becomes logic level "1", that is, when the level detector 30 detects a drop in the DC voltage. , the switch 31 is turned off and the switch 32 is turned on. Figure 5 also has almost the same configuration as Figure 4,
33 to 35 are adders, 36 is AVR, 37 is ACR
1, 38 are ACR2, 39 is maximum value selection circuit, 4
0 indicates a minimum value selection circuit. On the inverse conversion device side,
Furthermore, constant margin angle control 41 controls the margin angle to be constant.
(hereinafter abbreviated as CER).
Further, Vdpr and Vdr indicate the voltage setting value and voltage detection value of the forward conversion device, respectively, and Vdpi and Vdi indicate the voltage setting value and voltage detection value of the inverse conversion device, respectively.
Idpr, Idpr′, and Idr are the ACR of the forward conversion device, respectively.
The current setting value of ACR1, the current setting value of ACR2, and the current detection value are shown, and Idpi, Idpi', and Idi indicate the current setting value of ACR1, the current setting value of ACR2, and the current detection value of the inverter, respectively. V AC is an alternating current voltage. The output signal of the switch 31 or 32 in FIG. 4 and the output signal of the minimum value selection circuit 40 in FIG.
It is sent to a phase control circuit to determine the ignition pulse.

さて、このように構成された制御回路の動作に
ついて以下説明する。
Now, the operation of the control circuit configured as described above will be explained below.

まず、第4図において、いま定常状態におい
て、ACR1によつて運転させるものとする。例
えば、電流を1000A流すものとすれば、ACR1
のIdprは、1000A流すのに最適な値に設定される
ことになる。このとき、AVRのVdprとしては、
例えば定格250kVに対して、230kVの定電圧制御
を行なう様に設定する。更にACR2のIdpr′は、
例えば100Aの定電流制御を行なう様に設定する。
上記のごとく設定すれば、先ずAVRの出力は、
設定値230kVに対して、検出値が250kVであるの
で負となり(実際の設備では、出力リミツタによ
つて、αの最小値となる。)、最大値選択回路27
により、ACR1の出力が選択される。次に、
ACR2の出力は、設定値100Aに対して、検出値
が1000Aであるので、αが大きくなり(実際の設
備では、出力リミツタによつて、αの最大値とな
る。)、結局、最小値選択回路28の出力として
は、ACR1の出力が選択され、最大値選択回路
29の出力としては、ACR2の出力が選択され
ている。
First, in FIG. 4, it is assumed that the ACR1 is operated in a steady state. For example, if the current is 1000A, ACR1
Idpr will be set to the optimal value for 1000A flow. At this time, the AVR's Vdpr is:
For example, set to perform constant voltage control of 230kV for a rated voltage of 250kV. Furthermore, Idpr′ of ACR2 is
For example, set it to perform constant current control of 100A.
If you set it as above, the output of AVR will be:
Since the detected value is 250 kV against the set value of 230 kV, it is negative (in actual equipment, it becomes the minimum value of α due to the output limiter), and the maximum value selection circuit 27
The output of ACR1 is selected. next,
For the output of ACR2, the set value is 100A and the detected value is 1000A, so α becomes large (in actual equipment, the maximum value of α is determined by the output limiter), and the minimum value is selected. As the output of the circuit 28, the output of ACR1 is selected, and as the output of the maximum value selection circuit 29, the output of ACR2 is selected.

定常状態(定格電圧)では、レベル検出器30
は、不動作、従つてスイツチ31がオンして、ス
イツチ32がオフであるから、結局この変換装置
はACR1によつて運転されていることになる。
このような状態で、何らかの事故が発生して、直
流電圧が低下すると、レベル検出器30が動作し
て、スイツチ32がオン、スイツチ31がオフと
なり、今度はACR2が動作して、先の例では、
直流電流が100Aになるように制御される。
In steady state (rated voltage), level detector 30
is inoperative, so switch 31 is on and switch 32 is off, so the converter is operated by ACR1.
In such a state, if some kind of accident occurs and the DC voltage drops, the level detector 30 will operate, the switch 32 will turn on, the switch 31 will turn off, and the ACR2 will then operate, reverting to the previous example. So,
The DC current is controlled to be 100A.

第5図についても、同様の考え方を適用すれば
良いので、説明は省略する。
Since the same concept can be applied to FIG. 5, the explanation will be omitted.

(e) 発明の作用 さて、第4図及び第5図を第1図の直流4端子
送電に適用した場合の特性図を第6図に示す。即
ち、第2図、第4図に対応するものである。第6
図における定常状態の動作点をP1〜P4で示す。
第6図より、下記のことがわかる。
(e) Effect of the invention Now, FIG. 6 shows a characteristic diagram when FIGS. 4 and 5 are applied to the DC 4-terminal power transmission shown in FIG. 1. That is, this corresponds to FIGS. 2 and 4. 6th
Steady state operating points in the figure are indicated by P1 to P4 .
From Figure 6, the following can be seen.

(1) 電圧を決定している変換装置は、REC2で
ある。即ち、REC2がAVR運転を行ない、残
りの変換装置はACR1運転を行なう。
(1) The converter that determines the voltage is REC2. That is, REC2 performs AVR operation, and the remaining converters perform ACR1 operation.

(2) 電流設定値及び各変換器に流れる電流値に関
しては、前記した式及び式が成立する。
(2) Regarding the current setting value and the current value flowing through each converter, the above equations and formulas hold true.

さて、いまREC2が事故停止した場合を考え
る。例えば、第1図のFの地点で地絡が発生し、
直流しや断器15をしや断して、REC2を停止
したような場合である。このとき動作点は、第7
図の特性図に示すP1,P3,P4となる。即ち、第
7図において、電圧決定端子がINV1に移行し、
REC1、INV2がACR1運転を行なうことにな
る。このとき、第7図における電流設定値に関し
ては、前記した式は成立するが、式は成立し
なくなる。しかしながら、このシステムは安定に
運転可能である。出願者は既に、第7図に示す制
御特性図をもつたシステムが安定に運転できるこ
とをデイジタルシミユレーシヨンで実証済であ
る。以下、この理由について説明する。
Now, let's consider a case where REC2 stops due to an accident. For example, if a ground fault occurs at point F in Figure 1,
This is a case where the REC 2 is stopped by cutting off the DC current or the disconnector 15. At this time, the operating point is the seventh
P 1 , P 3 , and P 4 are shown in the characteristic diagram in the figure. That is, in FIG. 7, the voltage determining terminal shifts to INV1,
REC1 and INV2 will perform ACR1 operation. At this time, regarding the current setting value in FIG. 7, the above-mentioned formula holds true, but the formula no longer holds true. However, this system can be operated stably. The applicant has already demonstrated through digital simulation that a system having the control characteristic diagram shown in FIG. 7 can operate stably. The reason for this will be explained below.

特公昭43−8641号公報のものは、安定条件を確
保する為に電流マージンの概念を導入したが、安
定である為には前記式が必要不可欠であつた。
即ち、前記式が成立しなくなると云うことは、
逆変換装置が必要としている電流値を順変換装置
が供給できなくなつて、逆変換装置が自から己れ
の電圧を立ち下げて必要な電流を確保しようとし
て最終的にシステムの直流電圧を零にしてしまう
為である。このことは、換言すれば、順、逆変換
装置を問わず、すべての変換装置が定電流制御を
行ない、全く協調のとれない電流設定値によつて
運転されることになるからである。
Japanese Patent Publication No. 43-8641 introduced the concept of current margin in order to ensure stability conditions, but the above formula was essential for stability.
In other words, the fact that the above equation no longer holds true means that
When the forward converter is no longer able to supply the current value required by the inverter, the inverter attempts to lower its own voltage to secure the necessary current, eventually bringing the system's DC voltage to zero. This is because it becomes In other words, all converters, whether forward or inverse converters, perform constant current control and are operated with completely uncoordinated current setting values.

次に、特開昭51−66455号公報のものは、電流
マージンと云う概念に更に電圧マージンと云う概
念を付加したが、制御特性図第2図及び第3図を
比較すれば明らかなごとく、本質的には同じもの
である。即ち、第2図においては、電圧を決定す
る端子(REC2)の変換用変圧器の2次側電圧
をタツプ制御により、他のすべての端子の変換用
変圧器の2次側電圧よりも小さくすることにより
電圧決定端子を決定しているが、第3図は、タツ
プ制御によらず、定電圧制御回路を設けて、電圧
を決定する端子(REC2)の電圧設定値を他の
すべての端子の電圧設定値より小さくすることに
より電圧決定端子を決定すると云うことであるの
で、特開昭51−66455号公報も、特公昭43−8641
号公報と同じ理由によりシステム不安定となる。
特開昭51−66455号公報と特公昭43−8641号公報
の相違点は、通常タツプ制御は、1タツプ動作さ
せるのに数秒かかるのに対して、伝送回線を用い
て集中制御すれば、高速制御できると仮定してい
る点である。
Next, in JP-A-51-66455, the concept of voltage margin is added to the concept of current margin, but as is clear from comparing the control characteristic diagrams 2 and 3, They are essentially the same thing. That is, in Figure 2, the secondary voltage of the converting transformer at the terminal (REC2) that determines the voltage is made smaller than the secondary voltages of the converting transformers at all other terminals by tap control. However, in Figure 3, instead of using tap control, a constant voltage control circuit is provided to adjust the voltage setting value of the voltage determining terminal (REC2) to all other terminals. Since the voltage determining terminal is determined by making the voltage smaller than the set value, Japanese Patent Application Laid-Open No. 51-66455 is also similar to Japanese Patent Publication No. 43-8641.
The system becomes unstable for the same reason as in the publication.
The difference between JP-A-51-66455 and JP-A-43-8641 is that normal tap control takes several seconds to operate one tap, whereas centralized control using a transmission line allows for high-speed control. This is a point that is assumed to be controllable.

しかしながら、本発明では、各端子の電圧設定
値は各々異なる為に、第7図の特性図より明白な
ごとく、例えば、電圧決定端子(REC2)が事
故停止しても、INV1が、自動的に電圧決定端
子となつて、定電圧制御を行なう為に、特公昭43
−8641号公報や特開昭51−66455号公報のように、
すべての変換装置が全く協調のとれない電流設定
値によつて定電流制御を行なうことはないので安
定である。
However, in the present invention, since the voltage setting values for each terminal are different, as is clear from the characteristic diagram in Figure 7, even if the voltage determining terminal (REC2) stops due to an accident, for example, INV1 will automatically In order to function as a voltage determining terminal and perform constant voltage control,
Like Publication No.-8641 and Japanese Unexamined Patent Publication No. 51-66455,
It is stable because all the converters do not perform constant current control based on completely uncoordinated current setting values.

このことは、本発明の制御装置においては、或
る変換装置などの事故停止がシステム停止を招く
ことがなく、高速の伝送回線は必ずしも必要な
く、又、集中制御装置の不具合によりシステム停
止することもないと云うことを意味している。
This means that in the control device of the present invention, an accidental stoppage of a certain conversion device will not cause a system stoppage, a high-speed transmission line is not necessarily required, and a system stoppage will not occur due to a malfunction in the central control device. It means that there is no such thing.

次に、転流失敗について考案する。いま、第1
図において、逆変換装置11(INV1)に接続
された交流系統3の電圧が、何らかの要因で低下
して、その結果INV1が転流失敗したとする。
このとき、前述したごとく、特公昭43−8641号公
報、特開昭51−66455号公報の方式ではREC1及
びREC2の電流は、すべてINV1に流れ込み、
INV1は過電流となつて、例え交流系統3の電
圧が回復してもINV1は起動不能となる。しか
しながら、本発明においては、INV1は全く問
題無く起動することができる。この理由を第6図
の制御特性図を用いて説明する。INV1が転流
失敗すると、REC1及びREC2の電流が、すべ
てINV1に流れ込むが、転流失敗は、直流短絡
と同じであるので、直流電圧はほぼ零である。こ
のことは、第6図の制御特性図において、すべて
の変換装置は、ACR2運転へ移行し、直流電圧
は、ほぼ零となつて、INV1には、最大Idpr′1と
Idpr′2との総和に等しい電流しか流れないと云う
ことである。従つて、Idpr′1及びIdpr′2として電
流が断続しない程度の小さな値を予め設定してお
けば、交流系統3の電圧回復とともにINV1は
起動することができる。即ち、電流値が小さい為
に、転流重なり角が小さく、従つて、十分な余裕
角を確保することができる。このことは、INV
2についても同様である。このことは、小さな電
流が流れていると云う条件を除けば、全く電流が
流れていない状態から、システムを起動する、即
ち最初にシステムを起動することと同じことであ
るので全く問題なく起動することができる。
Next, we will consider commutation failure. Now, the first
In the figure, it is assumed that the voltage of the AC system 3 connected to the inverter 11 (INV1) decreases for some reason, and as a result, INV1 fails in commutation.
At this time, as mentioned above, in the method of Japanese Patent Publication No. 43-8641 and Japanese Patent Application Laid-open No. 51-66455, the currents of REC1 and REC2 all flow into INV1,
INV1 becomes overcurrent, and even if the voltage of AC system 3 is restored, INV1 cannot be started. However, in the present invention, INV1 can be activated without any problem. The reason for this will be explained using the control characteristic diagram shown in FIG. When INV1 fails in commutation, all of the currents in REC1 and REC2 flow into INV1, but since commutation failure is the same as a DC short circuit, the DC voltage is approximately zero. This means that in the control characteristic diagram in Figure 6, all converters shift to ACR2 operation, the DC voltage becomes almost zero, and INV1 has a maximum of Idpr′1.
This means that only a current equal to the sum of Idpr'2 flows. Therefore, if Idpr'1 and Idpr'2 are set in advance to small values that do not cause intermittent currents, the INV1 can be activated when the voltage of the AC system 3 is restored. That is, since the current value is small, the commutation overlap angle is small, and therefore a sufficient margin angle can be secured. This means that INV
The same applies to 2. This is the same as starting the system from a state where no current is flowing, that is, starting the system for the first time, except for the condition that a small current is flowing, so it will start without any problems. be able to.

尚、第6図における、右下がりの直線a,b
は、第4図には、図示していないαの最小値リミ
ツタによるものであり、直線c,dは定余裕角制
御によるものである。
In addition, in Fig. 6, the downward-sloping straight lines a and b
is due to a minimum value limiter of α, which is not shown in FIG. 4, and the straight lines c and d are due to constant margin angle control.

(f) 変形例 第8図は、第1図における逆変換装置11
(INV1)が定電圧制御(AVR)運転を行ない、
残りのすべての変換装置が第1の定電流制御
(ACR1)によつて運転される場合の制御特性図
である。動作点はP1〜P4の点である。このよう
な場合にも、先に述べたことと全く同様の効果を
有することは明らかであろう。
(f) Modification FIG. 8 shows the inverse transformation device 11 in FIG.
(INV1) performs constant voltage control (AVR) operation,
It is a control characteristic diagram when all the remaining conversion devices are operated by the first constant current control (ACR1). The operating points are points P1 to P4 . It is clear that even in such a case, the same effect as described above will be obtained.

又、これまでは、第1図の直流4端子送電系統
図を用いて説明を行なつたが、本発明が直流4端
子に限定されるものではなく、一般的に多端子と
云う系統構成、更に、変換器並列の2端子送電に
も適用可能であることは云うまでもない。更に
又、従来の2端子送電にも適用可能である。この
ことは、多端子の建設過程を考慮すると本発明が
非常に有効であることを意味するものである。
Furthermore, although the explanation has so far been made using the DC 4-terminal power transmission system diagram shown in FIG. Furthermore, it goes without saying that it is also applicable to two-terminal power transmission with converters in parallel. Furthermore, it is also applicable to conventional two-terminal power transmission. This means that the present invention is very effective when considering the construction process of multi-terminals.

更に、又、第4図において、直流電圧が所定値
以下に低下したときにACR2を選択させる手段
としては、種々の方法が考えられる。例えば、ス
イツチ31,32、最大値選択回路29などは設
けず、直流電圧の低下を検出したら、加算器2
1,22にαが大となる方向に、バイアスを加え
る方法もある。いずれにしても、本発明の主旨
は、第6図のような制御特性を実現することにあ
るのでその実現手段は前述実施例に限定するもの
ではない。
Furthermore, in FIG. 4, various methods can be considered as means for selecting ACR2 when the DC voltage drops below a predetermined value. For example, the switches 31, 32, the maximum value selection circuit 29, etc. are not provided, and when a drop in the DC voltage is detected, the adder 2
There is also a method of applying a bias in the direction of increasing α to 1 and 22. In any case, since the gist of the present invention is to realize the control characteristics as shown in FIG. 6, the means for realizing the same is not limited to the above embodiment.

(g) 総合的な効果 以上説明したように、本発明によれば、すべて
の変換装置に、第1及び第2の定電流制御回路、
定電圧制御回路を設け、更に逆変換装置には、定
余裕角制御回路を付加し、定電圧制御を行なう変
換装置以外のすべて変換装置の定電圧制御回路の
電圧設定値は、前記定電圧制御を行なう変換装置
の電圧設定値よりも小さく設定し、且つ各々の電
圧設定値は互いに異なる値に設定するとともに、
第2の定電流制御回路は少なくとも、定常状態に
おける直流電圧値以下の直流電圧値でのみ動作す
るように構成することにより、 或る変換装置の事故停止に伴なうシステム停
止が防止できる。
(g) Overall effect As explained above, according to the present invention, all conversion devices include the first and second constant current control circuits,
A constant voltage control circuit is provided, and a constant margin angle control circuit is added to the inverse conversion device, and the voltage setting value of the constant voltage control circuit of all conversion devices other than the conversion device that performs constant voltage control is set according to the constant voltage control. The voltage setting value is set lower than the voltage setting value of the converter that performs the conversion, and each voltage setting value is set to a different value from each other,
By configuring the second constant current control circuit to operate at least at a DC voltage value that is lower than the DC voltage value in a steady state, system stoppage due to an accidental stoppage of a certain converter can be prevented.

直流しや断器を有効に活用できる。 Direct current and disconnectors can be used effectively.

伝送回線への依存度を低減することができ
る。
Dependency on transmission lines can be reduced.

集中制御装置への依存度を低減するこができ
る。
Dependency on the central control device can be reduced.

転流失敗に伴なうシステム停止が防止でき
る。
System stoppage due to commutation failure can be prevented.

と云う、多数の著しい効果を有する。It has many remarkable effects.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は、直流4端子送電系統図、第2図は、
従来の制御特性図、第3図は、従来の他の制御特
性図、第4図、第5図は、本発明の一実施例を示
す制御ブロツク図、第6図、第7図、第8図は、
本発明の制御特性図を示す。 1〜4……交流系統、5〜8……変換用変圧
器、9〜10……順変換装置、11〜12……逆
変換装置、13〜20……直流しや断器、21〜
23……加算器、24……定電圧制御回路、25
〜26……定電流制御回路、27……最大値選択
回路、28……最小値選択回路、29……最大値
選択回路、30……レベル検出回路、31,32
……スイツチ、33〜35……加算器、36……
定電圧制御回路、37〜38……定電流制御回
路、39……最大値選択回路、40……最小値選
択回路、41……定余裕角制御回路。
Figure 1 is a DC 4-terminal power transmission system diagram, Figure 2 is:
A conventional control characteristic diagram, FIG. 3 is another conventional control characteristic diagram, FIGS. 4 and 5 are control block diagrams showing one embodiment of the present invention, and FIGS. 6, 7, and 8 The diagram is
FIG. 3 shows a control characteristic diagram of the present invention. 1-4...AC system, 5-8...Conversion transformer, 9-10...Forward conversion device, 11-12...Inverse conversion device, 13-20...DC or disconnector, 21-
23... Adder, 24... Constant voltage control circuit, 25
~26... Constant current control circuit, 27... Maximum value selection circuit, 28... Minimum value selection circuit, 29... Maximum value selection circuit, 30... Level detection circuit, 31, 32
...Switch, 33-35...Adder, 36...
Constant voltage control circuit, 37-38... Constant current control circuit, 39... Maximum value selection circuit, 40... Minimum value selection circuit, 41... Constant margin angle control circuit.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 複数台の変換装置から成る直流多端子送電設
備において、全変換装置がそれぞれ定電圧制御装
置を具備し、順変換装置として動作する変換装置
の定電圧設定値の最小値を、逆変換装置として動
作する変換装置の定電圧設定値の最大値よりも大
きく設定し、且つ順変換装置として動作する変換
装置は、定電圧設定値よりも低い電圧に対し電流
が第1の定電流設定値以上にならないように制御
する第1の定電流制御装置及び前記定電圧設定値
よりも高い電圧及び所定の直流電圧値以下に対し
電流が第2の定電流設定値以下にならないように
制御する第2の定電流制御装置、及び逆変換装置
として動作する変換装置は、定電圧設定値より高
い電圧に対し電流が前記とは異なる第1の定電流
設定値以上にならないように制御する前記とは別
の第1の定電流制御装置及び前記定電圧設定値よ
りも低い電圧に対し電流が前記とは異なる第2の
定電流設定値以下にならないように制御する前記
とは別の第2の定電流制御装置を具備することを
特徴とする直流多端子送電設備の制御装置。
1 In a DC multi-terminal power transmission facility consisting of multiple converters, all converters are each equipped with a constant voltage control device, and the minimum constant voltage setting value of the converter that operates as a forward converter is set as the inverse converter. The converter is set to be larger than the maximum value of the constant voltage setting value of the operating converter, and is operated as a forward converter, so that the current is equal to or higher than the first constant current setting value for a voltage lower than the constant voltage setting value. a first constant current control device that controls the current so that the current does not fall below a second constant current setting value for voltages higher than the constant voltage setting value and below a predetermined DC voltage value; The constant current control device and the conversion device that operates as an inverse conversion device include a constant current control device and a conversion device different from the above, which controls the current to a voltage higher than the constant voltage setting value so that it does not exceed a first constant current setting value different from the above. a first constant current control device; and a second constant current control different from the above for controlling a voltage lower than the constant voltage setting so that the current does not fall below a second constant current setting different from the above. 1. A control device for DC multi-terminal power transmission equipment, characterized by comprising the device.
JP56194747A 1981-12-03 1981-12-03 Control system for dc multiterminal transmission facility Granted JPS5895935A (en)

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