JPH0221218B2 - - Google Patents

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JPH0221218B2
JPH0221218B2 JP56117410A JP11741081A JPH0221218B2 JP H0221218 B2 JPH0221218 B2 JP H0221218B2 JP 56117410 A JP56117410 A JP 56117410A JP 11741081 A JP11741081 A JP 11741081A JP H0221218 B2 JPH0221218 B2 JP H0221218B2
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JP
Japan
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group converter
current
command value
value
reactive power
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JP56117410A
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Japanese (ja)
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JPS5819166A (en
Inventor
Shigeru Tanaka
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Toshiba Corp
Original Assignee
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Tokyo Shibaura Electric Co Ltd filed Critical Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Publication of JPS5819166A publication Critical patent/JPS5819166A/en
Publication of JPH0221218B2 publication Critical patent/JPH0221218B2/ja
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M5/00Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases
    • H02M5/02Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into dc
    • H02M5/04Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into dc by static converters
    • H02M5/22Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M5/25Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means
    • H02M5/27Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means for conversion of frequency
    • H02M5/271Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means for conversion of frequency from a three phase input voltage

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Ac-Ac Conversion (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、電源側からみた基本波力率が常に
1になるように制御することの出来る無効電力制
御形サイクロコンバータ装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a reactive power control type cycloconverter device that can be controlled so that the fundamental wave power factor as viewed from the power source side is always 1.

サイクロコンバータは、一定周波数を持つた交
流電力を他の異なる周波数を持つた交流電力に直
接変換する装置であるが、その構成素子であるサ
イリスタを電源電圧によつて転流させるため、電
源から多くの無効電力をとる欠点がある。
A cycloconverter is a device that directly converts AC power with a constant frequency into AC power with a different frequency, but since the thyristor, which is a component of the cycloconverter, is commutated by the power supply voltage, it requires a lot of energy from the power supply. The drawback is that it consumes a lot of reactive power.

また、その無効電力は負荷側の周波数に同期し
て常に変動しているため、電源系統設備の容量を
増大させるだけでなく、同一系統に接続された電
気機器に種々の悪影響を及ぼす。そこで、このよ
うなサイクロコンバータの無効電力を補償する方
法として特願昭54−119122号が出願された。
Furthermore, since the reactive power constantly fluctuates in synchronization with the frequency of the load side, it not only increases the capacity of the power supply system equipment, but also has various adverse effects on electrical equipment connected to the same system. Therefore, Japanese Patent Application No. 119122/1983 was filed as a method for compensating for the reactive power of such a cycloconverter.

第1図は従来の無効電力制御形サイクロコンバ
ータ装置の構成図である。図中CCは循環電流式
サイクロコンバータ、SS−P及びSS−Nはその
正群及び負群コンバータ、LO1及びLO2は中間タツ
プ付直流リアクトル、LOADは負荷である。ま
たBUSは3相電線路、Cは△又はY接続された
進相コンデンサである。制御回路としては3相交
流電流を検出する変流器CTS、3相電源電圧を検
出する変成器PT、無効電力演算器VAR、制御補
償回路H(S)、負荷電流検出器CTL、正群コンバ
ータSS−Pの出力電流検出器CTP、負群コンバ
ータSS−Nの出力電流検出器CTN、スイツチ回
路SW、シユミツト回路SH、比較器C1〜C5、演
算増幅器K0〜K3、位相制御回路PH−P,PH−
Nが用いられる。まず負荷電流制御の動作を説明
する。
FIG. 1 is a block diagram of a conventional reactive power control type cycloconverter device. In the figure, CC is a circulating current type cycloconverter, SS-P and SS-N are its positive group and negative group converters, L O1 and L O2 are DC reactors with intermediate taps, and LOAD is a load. Further, BUS is a 3-phase electric line, and C is a phase advance capacitor connected in △ or Y. The control circuit includes a current transformer CT S that detects the three-phase alternating current, a transformer PT that detects the three-phase power supply voltage, a reactive power calculator VAR, a control compensation circuit H (S), a load current detector CT L , and a positive Output current detector CT P of group converter SS-P, output current detector CT N of negative group converter SS-N, switch circuit SW, Schmitt circuit SH, comparators C 1 to C 5 , operational amplifiers K 0 to K 3 , phase control circuit PH-P, PH-
N is used. First, the operation of load current control will be explained.

負荷電流指令I* Lと実際に流れる負荷電流ILの検
出値を比較しその偏差ε3に比例した電圧をサイク
ロコンバータから発生するように位相制御回路
PH−P,PH−Nを制御する。PH−Pの出力位
相αPに対してPN−Nの出力位相αNはαN=180゜−
αPの関係に保つように増幅器K2から反転回路K3
を介してPH−Nに入力される。すなわちSS−P
の出力電圧VP=kvVS・cosαPとSS−Nの出力電
圧VN=kvVS・cosαN=kvVS・cos(180゜−αP)は
負荷端子でつり合つた状態で通常の運転が行なわ
れる。電流指令I* Lを正弦波状に変化させるとそれ
に応じて偏差ε3も変化し負荷に正弦波電流ILが流
れるように前記αP及びαNが制御される。この通
常の運転ではSS−Pの電圧とSS−Nの電圧は等
しくつり合つているため循環電流IOはほとんど流
れない。
The phase control circuit compares the detected value of the load current command I * L and the actually flowing load current I L and generates a voltage from the cycloconverter that is proportional to the deviation ε 3 .
Controls PH-P and PH-N. The output phase α N of PN- N is α N = 180°- with respect to the output phase α P of PH-P.
From amplifier K 2 to inverting circuit K 3 to maintain the relationship α P
The signal is input to the PH-N via the PH-N. i.e. SS-P
Output voltage of V P = kvV S・cosα Output voltage of P and SS-N V N = kvV S・cosα N = kvV S・cos (180°−α P ) is normal operation with balance at the load terminal. will be carried out. When the current command I * L is changed sinusoidally, the deviation ε 3 also changes accordingly, and α P and α N are controlled so that a sinusoidal current I L flows through the load. In this normal operation, the SS-P voltage and the SS-N voltage are equally balanced, so almost no circulating current I O flows.

次に循環電流IOの制御動作を説明する。 Next, the control operation of the circulating current I O will be explained.

例えば正群コンバータSS−Pから負荷LOAD
に電流ILを供給している場合負群コンバータSS−
Nに流れる電流INは循環電流IOに他ならない。逆
に負群コンバータSS−Nから負荷LOADに電流
ILを供給しているときは正群コンバータSS−Pに
流れる電流IPが循環電流IOとなる。シユミツト回
路SHは負荷電流ILの方向を検出してスイツチ回
路SWのモードを切り替えるものでILが正方向の
場合SWはN側、ILが負方向の場合SWはP側に閉
じられる。すなわちサイクロコンバータCCの循
環電流IOを検出するものである。
For example, load LOAD from positive group converter SS-P
When supplying current I L to negative group converter SS−
The current I N flowing through N is nothing but a circulating current I O. Conversely, current flows from negative group converter SS-N to load LOAD.
When I L is being supplied, the current I P flowing through the positive group converter SS-P becomes the circulating current I O. The Schmitt circuit SH detects the direction of the load current I L and switches the mode of the switch circuit SW. When I L is in the positive direction, SW is closed to the N side, and when I L is in the negative direction, SW is closed to the P side. That is, it detects the circulating current I O of the cycloconverter CC.

一方電源端子には電流検出器CTS及び電圧検出
器PTが設置されVARによつてその無効電力Qが
演算される。無効電力の指令値Q*は通常零に設
定され比較器C1によつて偏差ε1が発生させられ
る。制御補償回路H(S)は偏差ε1を零にするた
め通常積分要素が使われ、その出力I* Oが前記循環
電流IOの指令値となる。比較器C2によつて偏差ε2
=I* O−IOをとり増幅器K1を介して比較器C4及びC5
に入力する。
On the other hand, a current detector CT S and a voltage detector PT are installed at the power supply terminal, and their reactive power Q is calculated by VAR. The reactive power command value Q * is normally set to zero, and a deviation ε 1 is generated by the comparator C 1 . The control compensation circuit H(S) normally uses an integral element in order to make the deviation ε 1 zero, and its output I * O becomes the command value of the circulating current I O. Deviation ε 2 by comparator C 2
= I * O − I O taken through amplifier K 1 to comparators C 4 and C 5
Enter.

従つてPH−P及びPH−Nへの入力ε4及びε5
各々次のようになる。ただしK3=−1とする。
Therefore, the inputs ε 4 and ε 5 to PH-P and PH-N, respectively, are as follows. However, K 3 =-1.

ε4=K2・ε3+K1・ε2 ε5=−K2・ε3+K1・ε2 故にαN=180゜−αPの関係はくずれK1・ε2に比例
した分だけSS−Pの出力電圧VPとSS−Nの出力
電圧VNとが不平衡になる。その差電圧が直流リ
アクトルLO1及びLO2に印加され循環電流IOが流れ
る。IOが指令値I* Oより流れすぎればε2が減少して
上記差電圧を小さくする。結果的にはIOはI* Oにな
るように制御される。
ε 4 =K 2・ε 3 +K 1・ε 2 ε 5 = −K 2・ε 3 +K 1・ε 2 Therefore, the relationship α N = 180°−α P is broken by the amount proportional to K 1・ε 2 The output voltage V P of SS-P and the output voltage V N of SS-N become unbalanced. The differential voltage is applied to DC reactors L O1 and L O2 , and a circulating current I O flows. If I O flows too much than the command value I * O , ε 2 decreases and the above-mentioned differential voltage becomes smaller. As a result, I O is controlled to become I * O.

第2図は第1図の電源の1相分の電圧VSと各
部の電流の関係を表わすベクトル図である。
FIG. 2 is a vector diagram showing the relationship between the voltage V S for one phase of the power supply shown in FIG. 1 and the current of each part.

電源電圧VSに対して進相コンデンサCにはIcap
なる一定の進み電流が流れる。いま正群コンバー
タSS−Pから負荷電流ILを供給しているモードを
考えると循環電流IOが流れることにより電源から
SS−PへICCPの電流がまた電源からSS−NへICCN
の電流が流れ込む。ICCPは負荷電流ILと循環電流
IOの和に比例した大きさで位相角αPとなりICCN
循環電流IOに比例した大きさで位相角αN=180゜−
αPとなる。厳密にはαNは前記K1・ε2に比例した
値だけ180゜−αPからずれるがそのずれは小さいの
でベクトル図ではαN=180゜−αPとして説明する。
このベクトル図からわかるようにサイクロコンバ
ータの入力電流ICCの遅れ無効電流成分が進相コ
ンデンサCの進み無効電流と等しくなるように循
環電流IOを制御してやれば電源から供給される電
流ISは電圧VSと同相になり基本波力率を1にして
運転ができる。このときの無効電流成分は次式を
満足している。
I cap for the phase advancing capacitor C with respect to the power supply voltage V S
A constant leading current flows. Considering the mode in which the load current I L is supplied from the positive group converter SS-P, the circulating current I O flows from the power supply.
The current of I CCP goes from the power supply to SS-P again I CCN
current flows into it. I CCP is the load current I L and the circulating current
The phase angle α P is proportional to the sum of I O and I CCN is proportional to the circulating current I O , and the phase angle α N = 180°−
becomes αP . Strictly speaking, α N deviates from 180°−α P by a value proportional to K 1 ·ε 2 , but since the deviation is small, it will be explained as α N =180°−α P in the vector diagram.
As can be seen from this vector diagram, if the circulating current I O is controlled so that the lagging reactive current component of the input current I CC of the cycloconverter is equal to the leading reactive current of the phase advancing capacitor C, the current I S supplied from the power supply is It is in phase with the voltage V S and can be operated with a fundamental wave power factor of 1. The reactive current component at this time satisfies the following equation.

Icap=k1(IL+IO)sinαP+k1IOsinαN =K1(IL+IO)sinαP+k1IOsin(180゜+α
P)=k1(IL+2IO)sinαP すなわち第1図において受電端の無効電力が進
みの場合Qは負となりε1は正となる。従つてI* O
正で循環電流IOを増加させる。また受電端の無効
電力が遅れの場合Qは正となりε1=Q*−Q=−
Qとなる。従つてI* Oも負となり循環電流IOを減少
させる。制御補償回路H(S)に積分要素を用い
るとε1=0の制御ができQ*=Q=0となる。
I cap = k 1 (I L + I O ) sinα P + k 1 I O sin α N = K 1 (I L + I O ) sin α P + k 1 I O sin (180° + α
P )=k 1 (I L + 2IO ) sin α P That is, in FIG. 1, when the reactive power at the receiving end is leading, Q becomes negative and ε 1 becomes positive. Therefore, I * O is also positive and increases the circulating current IO . Also, if the reactive power at the receiving end is delayed, Q will be positive and ε 1 =Q * −Q=−
It becomes Q. Therefore, I * O also becomes negative, reducing the circulating current IO . If an integral element is used in the control compensation circuit H(S), it is possible to control ε 1 =0, and Q * =Q=0.

負群コンバータSS−Nから負荷LOADに電流
を供給するモードでも同様に制御でき負荷電流IL
の大きさ及び位相角αP及びαNが負荷側の出力周
波数に同期して変化してもそれに応じて循環電流
IOも変化し受電端の無効電力は零に保持される。
つまり電源側から見た基本波力率は常に1になつ
ている。
The load current I L can be controlled in the same way even in the mode where current is supplied from the negative group converter SS-N to the load LOAD.
Even if the magnitude and phase angles α P and α N change in synchronization with the output frequency on the load side, the circulating current will change accordingly.
IO also changes and the reactive power at the receiving end is maintained at zero.
In other words, the fundamental wave power factor as seen from the power supply side is always 1.

この従来の装置においては次のような問題点が
ある。すなわち無効電力制御の要点とも言うべき
循環電流IOを検出する手段として負荷電流ILの方
向を検出するシユミツト回路SH及び正群コンバ
ータSS−Pの出力電流IPの検出値と負群コンバー
タSS−Nの出力電流INの検出値を前記シユミツ
ト回路SHの出力信号に応じて切替えるスイツチ
回路SWを用いているためその切替え点のズレが
問題となり正確な無効電力制御を行なうことがで
きなかつた。
This conventional device has the following problems. In other words, the Schmitt circuit SH detects the direction of the load current I L as a means of detecting the circulating current I O , which is the key point of reactive power control, and the detected value of the output current I P of the positive group converter SS-P and the negative group converter SS. Since a switch circuit SW is used to switch the detected value of the -N output current I N according to the output signal of the Schmitt circuit SH, the shift in the switching point becomes a problem and accurate reactive power control cannot be performed. .

特に負荷電流ILの絶対値が小さくなつた場合そ
のリツプル分が相対的に大きくなり負荷電流IL
方向を検出することが非常に困難となる。また、
そのリツプル分の影響を小さくするためにシユミ
ツト回路SHの前段にフイルタ回路を挿入すると、
フイルタ回路での時間遅れが前記切替え点のズレ
の増大を招き、やはり正確な無効電力制御が出来
ないという欠点を有していた。
In particular, when the absolute value of the load current I L becomes small, the ripple component becomes relatively large, making it extremely difficult to detect the direction of the load current I L. Also,
In order to reduce the effect of the ripple, a filter circuit is inserted before the Schmitt circuit SH.
The time delay in the filter circuit increases the shift in the switching point, which again has the disadvantage that accurate reactive power control cannot be performed.

この発明の目的は、上述した切替え点のズレを
なくし、正確な無効電力制御を行なえるようにし
た無効電力制御形サイクロコンバータ装置を提供
するにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a reactive power control type cycloconverter device that eliminates the above-mentioned shift in switching points and enables accurate reactive power control.

この発明では、サイクロコンバータの循環電流
IO及び負荷電流ILを間接的に制御することにより
上記目的を達成した。以下、この発明の実施例を
図面に基づいて詳細に説明する。
In this invention, the circulating current of the cycloconverter
The above objective was achieved by indirectly controlling I O and load current IL . Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail based on the drawings.

第3図は、この発明の一実施例を示す無効電力
制御形サイクロコンバータ装置の構成図である。
TRは2次巻線を2つ有する三相電源トランス
で、各々の2次巻線はそれぞれ正群コンバータ
SS−P及び負群コンバータSS−Nに接続されて
いる。またLO1及びLO2は循環電流の脈動を抑制す
るための直流リアクトルで、その中間端子が負荷
LOADに接続されている。さらに3相電源の受
電端にはY接続あるいは△接続された進相コンデ
ンサCが接続されている。
FIG. 3 is a configuration diagram of a reactive power control type cycloconverter device showing one embodiment of the present invention.
TR is a three-phase power transformer with two secondary windings, each of which is a positive group converter.
Connected to SS-P and negative group converter SS-N. In addition, L O1 and L O2 are DC reactors to suppress the pulsation of the circulating current, and their intermediate terminals are connected to the load.
Connected to LOAD. Further, a Y-connected or Δ-connected phase advancing capacitor C is connected to the receiving end of the three-phase power supply.

3相交流電源の受電端には電流検出用の変流器
CTS、電圧検出用の変成器PTが設置してあり、
両者の出力から無効電力演算器VARにより電源
の無効電力Qを計算している。無効電力Qは3相
各相の入力電流iSに相電圧VSを90゜ずらせた値
VS′を乗じ、それを3相分加えることによつて求
められる。無効電力の設定値Q*と無効電力の検
出値Qとを比較し、その偏差εq(=Q*−Q)を比
較器C1によつて発生させ、制御補償回路H(S)
を介して循環電流IOの指令値I* Oを出力する。制御
補償回路H(S)には通常偏差εqを零にするため
積分要素が使われる。
A current transformer for current detection is installed at the receiving end of the 3-phase AC power supply.
CT S , a transformer PT for voltage detection is installed,
The reactive power Q of the power supply is calculated from the outputs of both by a reactive power calculator VAR. Reactive power Q is the value obtained by shifting the phase voltage V S by 90° to the input current i S of each of the three phases.
It is obtained by multiplying by V S ' and adding it for three phases. The set value Q * of reactive power and the detected value Q of reactive power are compared, the deviation ε q (=Q * −Q) is generated by the comparator C1 , and the control compensation circuit H(S)
Outputs the command value I * O of the circulating current IO via the An integral element is normally used in the control compensation circuit H(S) in order to make the deviation ε q zero.

一方負荷電流ILの指令値I* Lは、正弦波パターン
発生器PTGの出力信号sinωtと波高値指令Inとを
乗算器MLで乗じた。
On the other hand, the command value I * L of the load current I L is obtained by multiplying the output signal sinωt of the sine wave pattern generator PTG and the peak value command I n by a multiplier ML.

I* L=In・sinωt ……(1) によつて定められる。 I * L = I n・sinωt ... determined by (1).

D1は半波整流回路で、負荷電流指令値I* Lの正
側半波値I* LPを出力する。K1は反転回路で、半波
整流回路D2と合わせて、負荷電流指令値I* Lの負
側半波値を反転した値I* LNを出力する。
D1 is a half-wave rectifier circuit that outputs the positive half-wave value I * LP of the load current command value I * L . K1 is an inverting circuit, which, together with the half-wave rectifier circuit D2 , outputs a value I * LN that is an inversion of the negative half-wave value of the load current command value I * L .

A1及びA2は加算器で、それぞれ正群コンバー
タS−Pの出力電流IPの指令値I* P及び負群コンバ
ータSS−Nの出力電流INの指令値I* Nを次式の如く
出力する。
A 1 and A 2 are adders, which respectively calculate the command value I * P of the output current I P of the positive group converter SP and the command value I * N of the output current I N of the negative group converter SS - N using the following equation. Output as follows.

I* P=I* LP+I* O I* N=I* LN+I* O ……(2) 比較器C2は正群出力電流の指令値I* Pと検出値IP
とを比較してその偏差εP(=I* P−IP)を演算し増
幅器KPを介して正群コンバータの位相制御回路
PH−Pに入力する。
I * P = I * LP + I * O I * N = I * LN + I * O ......(2) Comparator C2 compares the command value I * P of the positive group output current and the detected value I P
The deviation ε P (=I * P − I P ) is calculated by comparing the
Input to PH-P.

また、比較器C3は負群出力電流の指令値I* Nと検
出値INとを比較してその偏差εN(=I* N−IN)を演算
し、増幅器KNを介して負群コンバータの位相制
御回路PH−Nに入力する。
In addition, the comparator C3 compares the command value I * N of the negative group output current with the detected value IN , calculates the deviation εN (=I * NIN ), and outputs the result via the amplifier KN. Input to the phase control circuit PH-N of the negative group converter.

CTP,CTNはそれぞれ正群コンバータ出力電流
IP及び負群コンバータ出力電流INを検出するため
の直流変流器である。
CT P and CT N are positive group converter output currents, respectively
This is a DC current transformer for detecting I P and negative group converter output current I N.

次に第3図に示す無効電力制御形サイクロコン
バータ装置の動作について説明する。
Next, the operation of the reactive power control type cycloconverter device shown in FIG. 3 will be explained.

正群コンバータ出力電流IP、負群コンバータ出
力電流IN、負荷電流IL及び循環電流IOの間には次
に示す関係式が成り立つている。
The following relational expression holds true between the positive group converter output current I P , the negative group converter output current I N , the load current IL , and the circulating current I O.

IP−IN=IL ……(3) IP+IN=2IO+|IL| ……(4) ここで、前記に偏差εP及びεNが十分小さくなる
ように制御されている場合には、 IP≒I* P ……(5) IN≒I* N ……(6) となつているから、負荷電流IL及び循環電流IO
式(2),(3),(4),(5),(6)から IL=I* LP−I* LN ……(7) IO=1/2{2I* O+I* LP+I* LN −|I* LP−I* LN|} ……(8) と表わされる。
I P −I N =I L ...(3) I P +I N =2I O + |I L | ...(4) Here, the deviations ε P and ε N are controlled to be sufficiently small as described above. In the case of _ _ _ _ ), (4), (5), and (6), I L = I * LP −I * LN ……(7) I O = 1/2 {2I * O + I * LP + I * LN − | I * LP −I * LN |} ...(8)

ここで、I* LNは前述したように、負荷電流指令
値I* Lの負側半波値の反転値であるから、 I* LP−I* LN=I* L ……(9) が成立する。また、 I* LP+I* LN=|I* L| ……(10) であるから、式(7),(8)はそれぞれ I* L=I* L ……(11) IO=I* O ……(12) となる。従つて負荷電流ILとその指令値I* Lとが等
しく、かつ循環電流IOとその指令値I* Oとが等しく
なるように制御される。
Here, as mentioned above, I * LN is the inverted value of the negative half-wave value of the load current command value I * L , so I * LPI * LN = I * L ...(9) holds. do. Also, since I * LP + I * LN = | I * L | ...(10), equations (7) and (8) are respectively I * L = I * L ... (11) I O = I * O ...(12) becomes. Therefore, control is performed so that the load current I L and its command value I * L are equal, and the circulating current I O and its command value I * O are equal.

第4図は、上記した負荷電流指令値I* L、循環電
流指令値I* O、正群コンバータの出力電流指令値I* P
及び負群コンバータの出力電流指令値I* Nの関係を
図示した波形図である。
Figure 4 shows the load current command value I * L , the circulating current command value I * O , and the positive group converter output current command value I * P.
FIG. 3 is a waveform diagram illustrating the relationship between output current command value I*N of the negative group converter and output current command value I * N of the negative group converter.

ここで、無効電力の指令値をQ*=0に設定し
た場合には、受電端の基本波力率は1になるよう
に制御される。すなわち、進み力率となつた場合
には無効電力Qは負の値となるから循環電流の指
令値I* Oは増加し、その結果サイクロコンバータ
CCが消費する遅れ無効電力が増加し、無効電力
Qは零に落ちつく。逆に遅れ力率となつた場合に
は、無効電力Qは正の値となるから循環電流の指
令値I* Oは減少し、その結果サイクロコンバータ
CCが消費する遅れ無効電力が減少し、やはり無
効電力Qは零に落ちつく。なお、このとき進相コ
ンデンサCに流れる電流Icapは一定値に保たれる。
Here, when the reactive power command value is set to Q * =0, the fundamental wave power factor at the receiving end is controlled to be 1. In other words, when the power factor becomes a leading power factor, the reactive power Q becomes a negative value, so the command value I * O of the circulating current increases, and as a result, the cycloconverter
The delayed reactive power consumed by CC increases, and the reactive power Q settles to zero. Conversely, when the power factor is lagging, the reactive power Q becomes a positive value, so the command value I * O of the circulating current decreases, and as a result, the cycloconverter
The delayed reactive power consumed by CC decreases, and the reactive power Q also settles to zero. Note that at this time, the current I cap flowing through the phase advancing capacitor C is kept at a constant value.

ところで、第3図の装置では、半波整流回路
D1,D2により負荷電流指令値I* Lを正群側と負群
側とに分割して処理するようにし、正群コンバー
タSS−P及び負群コンバータSS−Nの出力電流
を直接に制御する構成としてあるので、精度が向
上したものとなつている。
By the way, in the device shown in Figure 3, the half-wave rectifier circuit
The load current command value I * L is divided into the positive group side and the negative group side by D 1 and D 2 and processed, and the output current of the positive group converter SS-P and negative group converter SS-N is directly controlled. Since the configuration is controlled, the accuracy is improved.

つまり、負荷電流指令値I* Lを分割せずにそのま
ま処理し、循環電流IO制御後の信号とこの負荷電
流指令値I* Lとを加えて得られる信号により、正群
コンバータSS−Nの位相制御を行うようにした
のでは、負荷電流制御系(SS−P,SS−Nと
LOADとで形成されるループ)と循環電流制御
系(SS−PとSS−Nの間で形成されるループ)
との間で相互干渉が発生することになる。
In other words, the load current command value I * L is processed as it is without being divided, and the signal obtained by adding the signal after the circulating current I O control and this load current command value I * L is used to control the positive group converter SS-N. If the phase control is performed, the load current control system (SS-P, SS-N and
LOAD) and circulating current control system (loop formed between SS-P and SS-N)
Mutual interference will occur between the two.

これに対し、第3図の装置では、例えば、負荷
電流指令値I* Lから位相角αP(αN)に至るまでに介
在する信号はI* LP′ I* P(I* LN′ I* N)などの正群コ

バータSS−p(負群コンバータSS−N)の制御に
関する信号のみである。したがつて、上記のよう
な相互干渉の発生といつたような問題を生ずるこ
とがなく、精度の良い制御を行うことができる。
On the other hand, in the device shown in Fig. 3, for example, the signal that intervenes from the load current command value I * L to the phase angle α PN ) is I * LP ′ I * P (I * LN ′ I * N ) are only signals related to control of positive group converter SS-p (negative group converter SS-N). Therefore, problems such as the occurrence of mutual interference as described above do not occur, and highly accurate control can be performed.

上記した実施例では単相出力のサイクロコンバ
ータを示したが、この発明は多相出力のサイクロ
コンバータでも同様に適用することが出来ること
はいうまでもない。なおその際には、各相互に無
効電力制御をするのではなく、共通の受電端の無
効電力を零にするように制御するために各相同一
の循環電流を流すようにすれば、サイクロコンバ
ータの容量や進相コンデンサの容量を小さくする
ことができる。
In the above-described embodiment, a cycloconverter with a single-phase output was shown, but it goes without saying that the present invention can be similarly applied to a cycloconverter with a multi-phase output. In this case, instead of mutually controlling the reactive power of each phase, if the same circulating current is applied to each phase in order to control the reactive power of the common receiving end to zero, the cycloconverter The capacitance of the capacitor and the capacitance of the phase advance capacitor can be reduced.

第3図に示した実施例では、従来装置のような
循環電流検出を行なつていないので、循環電流検
出に伴なうシユミツト回路を必要としない。従つ
てシユミツト回路挿入に供なつて発生した、前記
切替え点のズレをなくすことが出来る。また従来
装置においては必要としていた負荷電流検出用の
直流変流器が不用になるから、格安な装置を提供
出来るという利点もある。
In the embodiment shown in FIG. 3, since circulating current detection unlike the conventional device is not performed, a Schmitt circuit associated with circulating current detection is not required. Therefore, it is possible to eliminate the shift in the switching point that occurs due to the insertion of the Schmitt circuit. Furthermore, since the DC current transformer for detecting the load current, which was required in the conventional device, is not required, there is an advantage that the device can be provided at a low cost.

以上詳細に説明したようにこの発明によれば、
循環電流を検出しないで無効電力制御を行うこと
が出来るので、循環電流の切替えにともなうズレ
の発生をなくし正確な無効電力制御が出来るとい
うすぐれた効果がある。
As explained in detail above, according to this invention,
Since reactive power control can be performed without detecting circulating current, there is an excellent effect of eliminating deviations caused by switching of circulating current and enabling accurate reactive power control.

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

第1図は従来の無効電力制御形サイクロコンバ
ータ装置の構成図、第2図は第1図の動作を説明
するためのベクトル図、第3図はこの発明の一実
施例を示す無効電力制御形サイクロコンバータ装
置、第4図は負荷電流指令値と循環電流指令値と
正群コンバータ出力電流指令値及び負群コンバー
タ出力電流指令値の関係を示す波形図である。 TR……電源トランス、CC……循環電流式サイ
クロコンバータ、SS−P……正群コンバータ、
SS−N……負群コンバータ、LO1,LO2……直流
リアクトル、LOAD……負荷、BUS……三相電
線路、C……進相コンデンサ、CTS,CTP,CTN
……変流器、PT……変成器、VAR……無効電力
演算器、C1,C2,C3……比較器、A1,A2……加
算器、KP,KN……増幅器、PH−P……正群コ
ンバータ位相制御回路、PH−N……負群コンバ
ータ位相制御回路、PTG……パターン発生器、
ML……乗算器、K1……反転回路、D1,D2……
半波整流回路、H(S)……補償回路。
Fig. 1 is a block diagram of a conventional reactive power control type cycloconverter device, Fig. 2 is a vector diagram for explaining the operation of Fig. 1, and Fig. 3 is a reactive power control type cycloconverter device showing an embodiment of the present invention. FIG. 4 is a waveform diagram showing the relationship among the load current command value, the circulating current command value, the positive group converter output current command value, and the negative group converter output current command value. TR...Power transformer, CC...Circulating current cycloconverter, SS-P...Positive group converter,
SS-N...Negative group converter, L O1 , L O2 ...DC reactor, LOAD...Load, BUS...Three-phase electric line, C...Phase advance capacitor, CT S , CT P , CT N
... Current transformer, PT ... Transformer, VAR ... Reactive power calculator, C 1 , C 2 , C 3 ... Comparator, A 1 , A 2 ... Adder, K P , K N ... Amplifier, PH-P...Positive group converter phase control circuit, PH-N...Negative group converter phase control circuit, PTG...Pattern generator,
ML...multiplier, K1 ...inverting circuit, D1 , D2 ...
Half-wave rectifier circuit, H(S)...compensation circuit.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 正群コンバータと負群コンバータとで構成さ
れる循環電流式サイクロコンバータの受電端に接
続した進相コンデンサの進み無効電力と前記サイ
クロコンバータの遅れ無効電力とを互に打消し合
うように、前記サイクロコンバータの循環電流を
制御する無効電力制御形サイクロコンバータ装置
において、 電線路の無効電力検出値と所定の無効電力測定
値との偏差から循環電流指令値を算出する制御補
償回路と、 負荷電流指令値の正側半波値と前記循環電流指
令値との和を正群コンバータ電流指令値とし、こ
の正群コンバータ電流指令値と前記正群コンバー
タの出力電流の検出値との偏差信号を出力する第
1の比較器と、 負荷電流指令値の負側半波値の反転値と前記循
環電流指令値との和を負群コンバータ電流指令値
とし、この負群コンバータ電流指令値と前記負群
コンバータの出力電流の検出値との偏差信号を出
力する第2の比較器と、 前記第1の比較器からの偏差信号に基いて、前
記正群コンバータの出力電流が前記正群コンバー
タ電流指令値に一致するように、前記正群コンバ
ータの位相制御を行う正群コンバータ位相制御回
路と、 前記第2の比較器からの偏差信号に基いて、前
記負群コンバータの出力電流が前記負群コンバー
タ電流指令値に一致するように、前記負群コンバ
ータの位相制御を行う負群コンバータ位相制御回
路と、 を備えたことを特徴とする無効電力制御形サイク
ロコンバータ装置。
[Scope of Claims] 1. Leading reactive power of a phase advance capacitor connected to the receiving end of a circulating current type cycloconverter composed of a positive group converter and a negative group converter and a lagging reactive power of the cycloconverter are mutually canceled. In the reactive power control type cycloconverter device that controls the circulating current of the cycloconverter, control compensation is performed to calculate the circulating current command value from the deviation between the reactive power detection value of the electric line and the predetermined reactive power measurement value. A positive group converter current command value is the sum of a positive half-wave value of a load current command value and the circulating current command value, and the positive group converter current command value and a detected value of the output current of the positive group converter are a first comparator that outputs a deviation signal; a negative group converter current command value that is the sum of the inverted value of the negative half-wave value of the load current command value and the circulating current command value; a second comparator that outputs a deviation signal between the detected value of the output current of the negative group converter; and a second comparator that outputs a deviation signal between the detected value of the output current of the negative group converter; The output current of the negative group converter is determined based on a deviation signal from a positive group converter phase control circuit that performs phase control of the positive group converter and the second comparator so that the output current of the negative group converter matches a group converter current command value. A reactive power control type cycloconverter device comprising: a negative group converter phase control circuit that performs phase control of the negative group converter so as to match the negative group converter current command value.
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6155343A (en) * 1984-08-27 1986-03-19 Toyota Motor Corp Fuel-injection timing controlling method of diesel engine

Patent Citations (1)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6155343A (en) * 1984-08-27 1986-03-19 Toyota Motor Corp Fuel-injection timing controlling method of diesel engine

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