JPH01321823A

JPH01321823A - 逆変換器制御装置

Info

Publication number: JPH01321823A
Application number: JP63155341A
Authority: JP
Inventors: Junichi Arai; 純一荒井; Midori Otsuki; みどり大槻
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1988-06-23
Filing date: 1988-06-23
Publication date: 1989-12-27

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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、直流送電設備または周波数変換設備等に適用
される交直変換システムの逆変換器制御装置に関する。

（従来の技術）第５図は、直流送電設備に適用される自励式逆変換器を
用いた変換装置の構成例を示すものである。即ち、第５
図に示すように交流系統２２Ｋ、変圧器２４を介して他
励式順変換器２９が接続され、交流電力が直流電力に変
換されている。直流電力は、直流送電線２８、直流リア
クトル２６゜２７を介して自励式逆変換器３ｏに印加さ
れる。

自励式逆変換器３０の交流出力端子は変圧器２５を介し
て交流系統２３に接続されている。逆変換器３０は、６
相またＶｉ１２相のアームで構成された、いわゆる′電
圧形自励インバータであり、直流端子側にはコンデンサ
３９と直流電圧検出器３２が設置されている。他励式順
変換器２９の制御系では、直流電圧検出器３１によシ直
流電圧が検出され、順変換器制御装置３８で直流電圧を
一定に制御するような演算を行なって、項変換器制御出
力として、制御角αを算出している。また、交流系統２
２に交流電圧検出器３４を介して接続された位相検出器
３６によシ交流電圧の位相を検出し、この交流電圧の位
相と制御出力αとを、パルス発生回路３７に入力して、
層変換器２ｃｉの各アームに与えるパルスを発生し、三
相変換器運転を行なう。一方、自励式逆変換器側では、
直流電圧検出器３２によシ直流電圧値３３が、交流電圧
検出器３５によシ交流電圧値４１が、交流電流検出器４
０により交流電流値４２がそれぞれ検出され、各検出値
を逆変換器制御器１に入力して演算を行ない、逆変換器
制御出力として、位相角１８（θ）と制御角１９（ψ）
を算出している。また位相検出器３によシ、交流電圧検
出器３５で検出された交流電圧の位相を検出し制御出力
１８と１９とをパルス発生回路２に入力して、逆変換器
３０の各アームに与えるノ４ルスを発生し、三相インバ
ータ運転を行なう。

従来の自励式逆変換器の制御装置１は、第４図のような
構成になっている。第４図において、−有効電力演算器
５と無効電力演算器６では、逆変換器側の交流電圧検出
値４１と、交流を流検出値４２から、それぞれ、有効′
電力検出値１　ｓ　（Ｐｄｅｔ　）と無効電力検出値１
４　（Ｑｄｅｔ　）を算出している。

さらに有効電力制御器８では、そのＰｄａ　ｔと有効電
力設定値Ｊ　Ｊ　（Ｐｄｐ　）とを突き合せて、有効電
力制御値１６　（Ｐｅｏｎ　）を得、無効電力制御器９
では、無効電力検出値１４（Ｑｄｅｔ　）と無効電力設
定値１２（Ｑｄｐ　）とを突き合せて、無効電力制御値
１７（Ｑｅｏｎ　）を得ている。演算回路１０では、こ
うして得られたＰａｏｎ、　Ｑｃｏｎと直流′電圧検出
値３３（Ｅｄ　）を使用して、自励式逆変換器の制御出
力１８．１９を算出している。制御出力１８は、逆変換
器側交流系２３の交流電圧位相と逆変換器出力交流電圧
の位相との位相差である位相角θで主に有効電力Ｐｃｏ
ｎによって制御され、また制御出力１９は、逆変換器出
力電圧のきりこみ幅である制御角ψで主に無効電力Ｑｅ
ｏｎと直流電圧Ｅｄによって制御される。

このような制御回路を使うことにより、顆変換器側では
直流電圧を一定に保つ制御、逆変換器側では、逆変換器
の有効電力出力と無効電圧出力を一定に保つ制御を行な
っている。また逆変換器側制御器１において、有効電力
設定値１１　（Ｐｄｐ　）の補助信号として、逆変換器
側交流系２３の周波数制御信号を加える場合もあシ、無
効電力設定値１２　（Ｑｄｐ　）の補助信号として、逆
変換器側交流系２３の交流電圧制御信号を加える場合も
ある。

この制御回路を使う場合には、それぞれ、逆変換器側交
流系２３の周波数と交流電圧を一定に保つ制御が行なわ
れる。第４図、第５図に示すような制御装置は電圧形自
励式変換器を使用する場合に一般的に使用されているも
のである。

（発明が解決しようとする課題）しかし、この従来の制御装置を用いて交直変換装置が運
転されている時に、逆変換器側交流系２３で短絡故障が
発生すると、逆変換器３０から過電流が流れて、変圧器
２５や逆変換器３０自体に好ましくない問題が生ずる。

第３図に逆変換器３０側の電気諸量を図示する。

第３図に示す各諸量の間には次の関係がある。

Ｖｌ−Ｖ。

Ｐ　＝□・出θ　　　　　　　　（２）Ｅｄｔ　：逆変
換器側直流電圧ｖ３：逆変換器側交流１次電圧ｖｌ：逆変換器側交流２次電圧Ｘ　：連系インピーダンスＰ　：逆変換器側有効電力出力Ｑ　：逆変換器側無効電力出力（正方向：容量性、負方
向：誘導性） ψ　：逆変換器側制御角 θ　：逆変換器側位相角通常の運転では、ｙ、　ｚ　１．ｕ＋　ｖｌ　＝　ｌｐ
ｕ　’θが数度〜士数度の範囲で運転される。しかし、
逆変換器側の交流系２３の至近端で短絡故障が発生する
と、■、〜０．ｕとなり、連系インピーダンスＸでｖｌ
を除した大きさの過電流が流れる。

本発明は、逆変換器側の交流系で故障が発生しても逆変
換器から流れる電流を抑制することができる逆変換器制
御装置を提供することを目的とする。

［発明の構成コ（課題を解決するための手段）本発明は上記目的を達成するため、直流電力を交流電力
に変換する自励式逆変換器が接続され九交流系の交流電
圧検出値および交流電流検出値から有効電力検出値と無
効電力検出値を求めると共に有効電力検出値と有効電力
設定値、無効電力検出値と無効電力設定値をそれぞれ比
較して有効電力制御値、無効電力制御値を得、且つこの
有効電力制御値、無効電力制御値と直流電圧検出値とか
ら逆変換器の制御出力を得るようにした有効電力制御部
および無効電力制御部を備えた逆変換器制御装置におい
て、前記逆変換器の交流系側の電圧低下を検出する交流
不足電圧リレーを設け、この交流不足′電圧リレーが動
作すると前記有効電力制御部および前記無効電力制御部
の有効電力設定値および無効電力設定値をそれぞれ零に
設定する回路を設ける構成としたものである。

（作用）このような構成の逆変換器制御装置にあっては、逆変換
器が接続された交流系に故障が発生すると、交流不足電
圧リレーの動作によう有効電力制御部の有効電力設定値
および無効電力制御部の無効電力設定値が共に零となる
ので、有効電力制御値、無効電力制御値が零、つｔｂ交
流出力電流が零となるように逆変換器が運転されること
になり、その結果逆変換器から過を流が流れないように
抑制することが可能となる。

（実施例）以下本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第１図は本発明による交直変換装置の構成例を示すもの
で、第５図と同一部分には同〒記号を付して示し、ここ
では第５図と異なる点についてのみ述べる。

本実施例では、第１図に示すように逆変換器側の構成と
して、交流電圧検出器３５により、交流系統２３の′１
圧を検出し、その検出１直４ノ全交流不足戒圧リレー４
に与えている。この交流不足電圧リレー４では、電圧検
出値４１が一定値以下になった場合、リレー出力信号２
０によって逆変換器の制御装置ｆ１に電圧低下の信号を
与えるものである。

第２図は逆変換器制御器１の構成の詳細を示すもので、
第４図と同一部分には同一記号を付して説明する。第２
図の回路では、従来の制御回路と同様に逆変換器側の交
流電圧検出値４１、交流電流検出１直４２から、有効電
力演算器５により有効成力検出値１３　（Ｐｄｅｔ　）
を、無効１力演算器６により無効ば力検出値１４　（Ｑ
ｄｅｔ　）を算出してｈる。

そして有効電力料ＯＩ４］器８で、有効１力慣出値１３
と・胃効域力設定値Ｐｄｐとから有効１力制御１ｉ１６
（Ｐｃｏｎ　）　ｆ得ているが、この有効電力設定値Ｐ
ｄｐに対し、本実施例ではスイッチ回路４４を設け、交
流不足電圧リレー４の出力信号２０により、スイッチ回
路４４で事前に与えられていたＰｄｐをゼロに切替えて
、ＡＰＲに与える有効電力設定値１５をＰｄｐからゼロ
にする。

さらに第２図に示すように無効電力制御にも上記の有効
電力制御と同様にスイッチ回路７を設け、リレー４の出
力信号２０によりＡＱＲに与える無効電力設定値をＱｄ
ｐからゼロにする。

次にこのように構成された制御装置の動作について説明
する。通常運転中、交流電圧はほぼ定格の大きさで運転
されており、交流不足電圧リレー４は動作せず、第２図
の制御器では有効電力設定値ＰｄｐがそのままＡＰＲに
与えられて、逆変換器はＰｄｐに見合った有効電力出力
で運転する。また同時に無効電力設定値Ｑｄｐがそのま
まＡＱＲに与えられるので、逆変換器はＱｄｐに見合っ
た無効電力出力で運転する。

逆変換器側交流系２３で故障が発生すると、交流１圧が
低下して交流不足電圧リレー４が動作する。リレー４が
動作すると、スイッチ４４と７が動作してＡＰＲとＡＱ
Ｒに与える設定値が共に零となる。第１図の制御系は（
１）　、　（２）　、　（３）式で示される関係式に基
づいて逆変換器出力を制御する。従って設定値１５と４
３が零として与えられると、（１）式のｖｌがＶ、と同
じ大きさになるようにψが決まり、かつθ＝Ｏとなる。

ｖｌがＶ、と同じになり、θ＝Ｏとなれば、つまりｖｌ
とＶ、が同相で振幅も同じとなり（２）　、　（３）式
のＰ、Ｑは共に零となる。この運転状態は交流出力電流
が零であることと同じである。このようにして交流電圧
低下に対して逆変換器から過電流が流れないように制御
することが可能となる。

尚、交流系での故障が除去されて交流電圧が健全状態に
回復すれば、交流不足電圧リレー４は復帰し、スイッチ
４４と７が元の状態にもどシ、ＡＰＲとＡＱＲには元の
ＰｄｑとＱｄｐが与えられるようになり、逆変換器出力
は故障発生前の運転状態にもどることができる。

［発明の効果］以上のように本発明によれば逆変換器側の交流電圧低下
時に、逆変換器から流出する過電流を効果的にｙＰ７シ
１することができる逆変換器制御装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】第１図は本発明による制御系を含めた交直変換設備全体
のシステム構成図、第２図は本発明の一実施例を示す逆
変換器制御装置の構成図、第３図は植気諸蓋の関係を説
明する図、第４図は従来の逆変換器の制御系の構成図、
第５図は第４図に示した制御系を含めた従来の交直交換
設備全体のシステム構成図である。１・・・逆変換器制御器、２・・・・９ルス発生回路、
３・・・位相検出器、４・・・交流不足電圧リレー、５
・・・有効電力演算器、６・・・無効電力演算器、７・
・・スイッチ回路、８・・・有効電力制御器、９・・・
無効電力制御器、ＩＱ・・・演算回路、１１・・・有効
電力設定値、１２・・・無効電力設定値、１３・・・有
効電力検出値、１４・・・無効電力検出値、１６・・・
有効電力制御値、１７・・・無効電力制御値、１８・・
・位相角θ、１９・・・制御角ψ、２０・・・交流不足
電圧リレー出力信号、２２・・・順変換器側交流系統、
２３・・・逆変換器側交流系統、２４．２５・・・交換
器用変圧器、２６．２７・・・直流リアクトル、２８・
・・直流送電線、２９・・・他励式順変換器、３０・・
・自励式逆変換器、３ノ。３２・・・直流電圧検出器、３４．３５・・・交流電圧
検出器、３６・・・位相検出器、３７・・・／４’ルス
発生回路、３Ｂ・・・順変換器制御器、３９・・・コン
デンサ、４０・・・交流電流検出器、４１・・・交流電
圧検出値、４２・・・交流電流検出値、４４・・・スイ
ッチ回路。出願人代理人　弁理士　鈴　江　武　彦ｗ　　　　　　
　　　　　　　　−Ｊ　　　　　。第４図第５図

Claims

【特許請求の範囲】

直流電力を交流電力に変換する自励式逆変換器が接続さ
れた交流系の交流電圧検出値および交流電流検出値から
有効電力検出値と無効電力検出値を求めると共に有効電
力検出値と有効電力設定値、無効電力検出値と無効電力
設定値をそれぞれ比較して有効電力制御値、無効電力制
御値を得、且つこの有効電力制御値、無効電力制御値と
直流電圧検出値とから逆変換器の制御出力を得るように
した有効電力制御部および無効電力制御部を備えた逆変
換器制御装置において、前記逆変換器の交流系側の電圧
低下を検出する交流不足電圧リレーを設け、この交流不
足電圧リレーが動作すると前記有効電力制御部および前
記無効電力制御部の有効電力設定値および無効電力設定
値をそれぞれ零に設定する回路を設けたことを特徴とす
る逆変換器制御装置。