JPH0213530B2 - - Google Patents

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JPH0213530B2
JPH0213530B2 JP59092883A JP9288384A JPH0213530B2 JP H0213530 B2 JPH0213530 B2 JP H0213530B2 JP 59092883 A JP59092883 A JP 59092883A JP 9288384 A JP9288384 A JP 9288384A JP H0213530 B2 JPH0213530 B2 JP H0213530B2
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JP
Japan
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converter
power transmission
current
terminal
voltage
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JP59092883A
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JPS60241715A (ja
Inventor
Masahiro Ishikawa
Kyoshi Goto
Hiroo Konishi
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Hitachi Ltd
Tokyo Electric Power Co Holdings Inc
Original Assignee
Tokyo Electric Power Co Inc
Hitachi Ltd
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Publication date
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Priority to JP59092883A priority Critical patent/JPS60241715A/ja
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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は直流送電装置等に使用される変換装置
の運転制御方式に係り、特に1回線停止時等に送
電線を共通にして極どうしの変換装置を並列運転
する場合に好適な運転制御方式に関する。
〔従来技術〕
本発明の対象とする直流送電の1系統図を第1
図に示す。図は双極2回線から成る直流単独送電
系統で11は発電機、12は負荷の交流系統、2
1〜28はタツプ調整器付の変換用変圧器、31
〜38は交流を直流または直流を交流に変換する
交直変換器、41〜48は直流リアクトル、50
〜55は直流送電線、61〜78は送電線路切替
え用のスイツチとして用いる断路器または直流し
や断器である。通常の運転状態ではスイツチ61
〜72は閉じられ、回線間のわたり用スイツチ7
3〜78は開かれて、双極2回線として通常の2
端子送電の運転が行われる。この場合の1極の運
転状態を第2図の変換器の電圧電流特性に示す。
Irは順変換器(交流を直流に変換)の定電流制御
の電流設定値、Iiは逆変換器(直流を交流に変
換)の定電流制御のそれを表わし、よく知られて
いるように設定値IrとIiの間には次式の関係を満
足するように順変換器及び逆変換器間で調整が行
われる。
Ir−Ii=ΔI (1) ここにΔIは電流マージンと呼ばれ、通常、定
格電流値の10%程度の値がとられている。さら
に、普通直流系統の電圧は逆変換器側で決定さ
れ、順変換器は定電流制御運転される。従つて、
この場合の動作点は第2図中Pとなる。このよう
な運転が4極(双極2回線)独立に行われる。次
に回線間の送電線にわたりが設けられた理由を説
明する。
発電機11が例えば原子力発電機から成る場合
に、送電線事故等により極停止、または1回線停
止となると原子力プラントに悪影響を与える。こ
のため、できるだけ送電停止とならないような系
統構成にする必要があり、たとえ送電が1部停止
しても直ちに再送電できる系統構成にする必要が
ある。また、送電線点検、休止等により極または
1回線停止したときに、これにつながれた変換装
置(変換器+変圧器)も停止するようでは設備の
利用率が悪く、最適な系統構成とは言えない。以
上の理由のほかに、送電線が2倍の電流容量をも
つように設計されていることもあつてわたり配線
を設けて運転中の送電線を共通に使つた送電も可
能であるようにしている。より具体的に述べる
と、第1図の下側系統異常時にはスイツチ67〜
72を切り、スイツチ73〜78を投入して変換
器の並列運転を行う。このような1回線又は1極
停止時に各極では変換器が2台並列接続となるの
で、従来の2端子として運転することもできる
し、4端子と考えて多端子運転することもでき
る。しかし、多端子運転の場合には各変換器の電
流設定値の間に(1)式に示したと同様の多端子の場
合の次式に示す関係を常時満足する必要があるた
め順変換器と逆変換器との間の設定値のやりとり
を行う通信系への依存性が高くなるきらいがあ
る。
ree Ir− 〓inv Ii=ΔI (2) ここに 〓ree Irは順変換器の電流設定値の和、 〓inv Ii は逆変換器のそれらの和である。
従つて、2端子送電のままで運転できれば好都
合である。しかし、変換器が1極あたり4台とな
るため、そのまま共通の送電線に極を挿入すると
以下のような問題が生じる。第3図は既に運転中
の極Rec1とIov1に他極のRec1′とIov1′とを挿
入した場合を示している。この場合、電流設定値
の間には(1)式から I1−I4=ΔI、I2−I3=ΔI (3) の関係があり、この場合の動作点としてP1、P2
P2′の3点が考えられ一義的に定まらないので安
定な運転は行えない。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、直流送電線の事故または送電
線の点検、休止等により、1回線停止または1極
停止時に、他極の変換装置を並列接続し、共通の
送電線を使つて送電を行うといつた場合の、並列
な変換装置の安定運転を行うための運転制御方式
を提供することにある。
〔発明の概要〕
第3図で変換器を既に運転中の極に挿入した場
合に安定な動作点が得られないのは1つの直流回
路で電圧決定端子が2カ所あることによる。安定
運転を行うために本発明では1つの直流回路では
1つの変換器(端子)で直流電圧を決定し、残り
の変換器は電流指定で運転する。このための具体
例として第4図に示すように挿入する極の変換器
Rec1′,Iov1′の直流出力電圧を既に運転中の極
の変換器Rec1,Iov1よりも高くして運転する。
この場合第4図aに示すように電流設定値をその
ままの状態で変換器を挿入すると、(3)式を(2)式に
代入して、 (I1+I2)−(I3+I4)=2ΔI (4) となり、挿入される極の電圧決定端子の電流マー
ジンが大きくなり第4図aに示すように逆変換器
Iov1の電流が増加する。また、直流送電線地絡、
短絡時に事故点に流れる電流も増加する。そこ
で、更にこの対策として第4図bに示すように、
挿入する極の順変換器と逆変換器の電流設定値を
等しくする、即ち、電流マージンを零とすればこ
の不都合は防止できる。従つて極の並列運転指令
(不記の運転指令装置から出される指令)により
挿入する変換器の電流マージンを零とすることに
より順変換器の電流設定値=逆変換器の電流設定
値として各変換器の設定値を不記の運転指令装置
から与えることにより、事故点に流れる電流を一
定に保持し、安定な運転を可能にした。
〔発明の実施例〕
本発明の運転制御方式を行うための1実施例の
制御装置を第5図に示す。図には一端のみを示し
ているが、同様な装置が相手側端にもあるものと
する。また、並列運転を行う以前の2端子の極で
運転を行うための端子(順変換器及び逆変換器)
間の信号及び設定値のやりとりは、並列運転(4
端子運転)を行う場合にも同様に行うものとす
る。なお、第5図では双極2回線のうちの1回線
は前述スイツチ67〜72により切り離され、回
線間送電線のわたりのスイツチ73〜78もすで
に投入されている状態を示している。さらに変換
器31,32は運転中であり、停止状態の他極の
変換器33,34を各々、上述の極の変換器3
1,32に並列接続(挿入)し運転する場合を考
えている。ここで、いままでと同じ番号のものは
同じものを表わすものとする。
この場合、第4図で述べた様に、挿入しようと
する極の変換器33,37及び34,38の直流
出力電圧を運転中の極の変換器31,35及び3
2,36それぞれのそれらより高くするため、タ
ツプ上げ指令を出す。この上げ幅は交流系統の電
圧変動、制御系の制御精度等によつて異なるが、
運転中の変換器31,35及び32,36のうち
の電圧決定端子の直流出力電圧と干渉を生じない
余裕をもつた値とする。230,240はこの上
げ指令により変圧器23,24のタツプを上げ、
結果的に変換器33,34の直流出力電圧を高く
するためのタツプ調整器、330,340は電流
設定値を入力とし、変換器33,34を流れる電
流を制御(正式には直流出力電圧を制御して電流
を制御)するための制御装置である。この電流設
定値は不記の運転指令装置で通常逆変換器側で(1)
式を満足するように、電流設定値から電流マージ
ンが引かれ設定値として与えられるが、変換器並
列運転時があるので第4図bで説明した様に電流
マージンΔI=0即ち、順変換器の電流設定値=
逆変換器の電流設定値として設定値が与えられ
る。従つて、この状態で通常の2端子送電におけ
る場合と同様の方法で起動を行えば、第4図bに
示した各変換器の動作点が一義的に得られ、安定
挿入かつ運転が行える。並列な変換器を切り離す
場合も同様に通常の2端子送電における停止の場
合と同様に行えば停止できる。
なお、上述の説明では挿入する極の変換器の直
流出力電圧を上げて運転する方法について述べた
が、逆に、運転を行つている、挿入される極の電
圧決定端子の出力電圧を下げても直流系統の電圧
が低下するだけで、挿入するまたは挿入される変
換器間の相対的な直流出力電圧の関係は前述同様
であるので、この場合にも同様に安定運転できる
ことは明らかである。ここで挿入する変換器の起
動、停止時に変換器を流れる電流が変動し、過渡
的に(2)式が満足されずに不安定となることが考え
られるので、起動・停止時に一時的に電流マージ
ンΔIを大きくするのが安定運転上好ましい。
また、上述の実施例では挿入する極の電流マー
ジンを0とすることで説明したが、変換器並列運
転時の電流マージンは最終的に電圧決定端子に集
まることになるので、挿入する極の電流マージン
を0とせずに各々の極にもたせ、即ち次式のよう
な関係をもたせて並列運転することも可能であ
る。
I1−I4=ΔI1 (5) I2−I3=ΔI2 (6) ∴(I1+I2)−(I3+I4) =ΔI1+ΔI2(=ΔI) (7) この場合に挿入する極の変換器のうちのIov
1′(電圧決定端子)の電流が挿入前は“I2=I3
+ΔI2”であつたのが、挿入後“I3−ΔI2”の値と
なり、一方挿入される極の電圧決定端子のIov
の電流が“I1=I4+ΔI1”から“I4+ΔI1+ΔI2”に
増加することになるので、ΔI1+ΔI2=ΔI(挿入前
ΔI1=ΔI2=ΔI)とすれば、Iov1については何ら
状態が変ることなく前述の実施例同様に安定な極
どうしの並列運転が行える。
第5図の実施例では直流系統の電圧を逆変換器
の余裕角一定制御特性により決めたが、各変換器
に電圧設定値を設けて直流電圧一定制御を行い、
この電圧設定値を調整することによつて積極的に
直流系統の電圧決定端子を決めることも可能であ
る。即ち第6図に4端子からなるこの場合の各変
換器の動作点を示すように、直流系統の電圧決定
は直流出力電圧の最も低い変換器が行うことにな
るので、電圧決定を行わせようとする変換器の電
圧設定値を他の変換器より低くすることにより簡
単に実現できる。従つて1回線または1極停止に
より極を並列接続して運転する場合は第7図に具
体的な回路を示すように、挿入すべき極の変換器
の制御装置のもう1つの設定入力である電圧設定
値を、挿入される極の電圧よりも前実施例で述べ
たように、余裕をもつた値だけ高くし、更に前述
同様、挿入する極の順変換器の電流設定値と逆変
換器のそれと等しくして、従来の2端子送電にお
ける起動と同様に起動し、運転することにより、
送電線を共通に使つた他極の変換器並列時の安定
運転が行える。停止時も2端子送電の場合と同様
である。尚、上述の直流電圧の設定値を上げる場
合には、これと合せて変圧器のタツプをも通常上
げなければ、高い直流出力電圧は出せないので、
変換器並列運転時に前もつて変圧器のタツプを上
げておくのが良い。ただし双極2回線の正規運転
時の制御角が大きくなつても良い場合は、最初か
ら変圧器のタツプを上げた状態で常時運転するこ
とにより、変換器並列運転時に電圧設定値を上げ
るだけで簡単に上述の運転が行える。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の対象とする直流送電系統図、
第2図は2端子運転時の変換器の電圧電流特性、
第3図は変換器並列運転時の各変換器の動作点を
示す図、第4図は本発明の要旨を説明するための
各変換器の動作点を示す図、第5図は本発明の運
転制御方式を行うための一実施例を示す制御装置
図、第6図は本発明の他の実施例を説明するため
の各変換器の動作点を示す図であり、第7図は本
発明の運転制御方式を行うための他の実施例を示
す制御装置図である。 11……発電機、12……負荷系統、21〜2
8……タツプ付変圧器、31〜38……交直変換
器、41〜48……直流リアクトル、50〜55
……直流送電線、61〜78……断路器or直流し
や断器。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 送電線の両端に変換器を有する二端子の直流
    送電装置が幾組か設けられ、第1の二端子直流送
    電装置の異常時にその変換器をスイツチを介して
    第2の二端子直流送電装置に接続して第2の二端
    子直流送電装置と並列多端子系として使用するよ
    うにされた直流送電装置において、変換器を並列
    運転する際に、併入する第2の二端子直流送電装
    置の電流マージンを零とし、かつ併入される変換
    器の出力電圧を上げるか、または併入される直流
    送電装置の電圧を下げて並列運転することを特徴
    とする直流送電装置の運転方式。
JP59092883A 1984-05-11 1984-05-11 直流送電装置の運転方式 Granted JPS60241715A (ja)

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JPS60241715A JPS60241715A (ja) 1985-11-30
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2016005374A (ja) * 2014-06-17 2016-01-12 株式会社東芝 電力変換器の制御装置
JP6411925B2 (ja) * 2015-03-18 2018-10-24 株式会社日立製作所 電力変換装置

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