JPH03135363A - 位相制御回路 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は電力系統の周波数変換直流連系、直流送電な
どに使用する他励式逆変換装置の位相制御回路に関する
ものである。

〔従来の技術〕

第３図は例えば特開昭５６−１１２８８３号公報に記載
された従来の位相制御回路を示すブロック線図であり、
図において、（ｌａ）、（ｌｂ）、（ｌｃ）は三相交流
系統のそれぞれＲ相、Ｓ相、Ｔ相の隙路に接続した計器
用変成器、（２）は三相交流系統の電圧に常に同期して
パルスを発生し、逆変換装置の各アームのパルプにトリ
ガ信号を与える電源同期位相制御回路、（３）は三相交
流系統の咋全時の正常な電圧に同期して常に一定の位相
間隔のパルスを発生し、逆変換装置の各アームのパルプ
にトリガ信号を与える定パルス間隔位相制御回路、（４
）は三相交流系統の電圧の不平衡やその波形の歪みの度
合を検出し、所定値を超えなければロジック・レベル「
０」の信号、所定値を超えるとロジック・レベル「１」
の信号を出力する電圧異常検出回路、（５）　Ｉ　（ｆ
ｌ）はそれぞれ上記電圧異常検出回路（４）の出力する
ロジツり拳レベルｒＯＪまたは「１」の信号によシ開閉
作動するスイッチである。

次に、第４図（！Ｌ）　、　（１））　ｅ　（０）　、
　（ｄ）を用いて動作を説明する。第４図（ａ）は三相
交流系統の健全時のＲｌＳ、Ｔ各相の相電圧の波形（実
線）と故障によりＴ相のみ電圧低下したときのＴ相の相
電圧の波形（鎖１１４）を示す波形図、同図（ｂ）は電
源同期位相制御回路の発生するパルスを示す波形図、同
図（Ｑ）は定パルス間隔位相制御回路の発生するパルス
を示す波形図、同図（（１）は定パルス間隔位相制御回
路で位相進め制御を行なうときに発生するパルスを示す
波形図である。

三相交流系統の健全時には電圧異常検出回路（４）から
ロジック・レベル「０」の信号を出力してスイッチ（５
）がオフ、スイッチ（６）がオンとなり、定パルス間隔
位相制御回路（３）はＲ，Ｓ　、Ｔ各相の相電圧波形（
実Ｉｌりの交点から位相角βａだけ進んだ位相点でパル
スを発生し、三相ブリッジ結線にした逆変換装置の各ア
ームのパルプにトリガ信号を与えて電力の逆変換を行な
う（第４図（ａ）　、　（Ｃ）参照）。

この位相制御はフェーズ−ロック（Ｐｈａｓｅ　Ｌｏｃ
ｋ）方式と呼ばれ、パルプに与える６つのパルスの位相
間隔が常に６００であり一定しているので逆変換装置か
ら発生する高調波が理論的高調波（交流側には第５次、
第７次、第１１次など）に限られ、逆変換装置の不平衡
運転による非理論的高調波が著しく減少するほか三相交
流系統の電子波形の歪みが位相制御に影響しないのでパ
ルスの位相が乱れないなどの利点がある。しかし、三相
交流系統に電圧の不平衡故障が発生してＴ相だけが電圧
低下すると、例えば、Ｒ相の相電圧波形（実線）とＴ相
の相電圧波形（鎖線）の交点が三相交流系統の健全時の
Ｒ相とＴ相の相電圧波形（いずれも実線）の交点から位
相角θだけ進むので、転流余裕角が過少となり転流失敗
を生じる可能性がある。また。これを避けるため、三相
交流系統の健全時のＲ相とＴ相の相電圧波形の交点から
位相角βｂ≧βａ十θだけ進めた位相点でパルスを発生
して位相制御すると（第４図（ａ）　、　（ｄ）参照）
送電電力が急に大きく変動し、例えば、原子力発電所の
発電電力を直流送電する場合には発電電力と送電電力の
アンバランスにより原子炉を停止に至らしめる危険性が
ある。そこで電圧異常検出回路（４）で電圧の不平衡を
検出し、ロジック・レベル「１」の信号を出力してスイ
ッチ（５）をオン、スイッチ（６）をオフし、定パルス
間隔位相制御回路（３）から電源同期位相制御回路（２
）へ切換える。電源同期位相制御回路（２）は三相交流
系統の電圧に常に同期してパルスを発生するので、三相
交流系統に電圧の不平衡故障が発生して、例えばＴ相だ
けが電圧低下してもＲ，Ｓ。

Ｔ各相の相電圧波形の交点でパルスを発生する（第４図
（ａ）　、　（ｔ））参照）。この交流電源同期方式は
三相交流系統の電圧が不平衡になｆｉ、Ｒ，Ｓ、Ｔ各相
の’４Ｅ位相が乱れても、これと常に同期してパルスを
発生するので安定した運転を行なうことができる。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の位相制御回路は以上のように構成されており、電
圧異常検出回路（４）によシ三相交流系統の電圧の不平
衡やその波形の歪みの度合を検出し、所定値を超えるか
否かにより定パルス間隔位相制御回路（３）と電源同期
位相制御回路（２）とを切換えて位相制御を行なうので
、電圧異常検出回路（４）の検出の遅れや誤りにより逆
変換装置の転流失敗や送電電力が急に大きく変動すると
云う解決すべき課題があった。

この発明は上記のような課題を解決するためになされた
もので、定パルス間隔位相制御回路と電源同期位相制御
回路とを切換えて位相制御を行なっても逆変換装置の転
流の失敗や送電電力が急に大きく変動することのない位
相制御回路を得ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係る位相制御回路は三相交流系統の電圧に常
に同期してパルスを発生する電源同期位相制御回路と三
相交流系統の健全時の正常な電圧に同期して常に一定の
位相間隔のパルスを発生する定パルス間隔位相制御回路
とを有し、電源同期位相制御回路と定パルス間隔位相制
御回路のいずれか一方を選択してその発生するパルスに
より他励式逆変換装置の各アームのパルプにトリガ信号
を与えるものにおいて、電源同期位相制御回路の発生す
るパルスの位相間隔のバラツキが所定値以下のときは定
パルス間隔位相制御を選択し、バラツキが所定値以上の
ときは電源同期位相制御回路を選択するものである。

〔作用〕

この発明においては、電源同期位相制御回路の発生する
パルスの位相間隔のバラツキが所定値以下のときは定パ
ルス間隔位相制御回路が選択され、そのバラツキが所定
位取りのときは電源同期位相制御回路が選択されてその
発生するパルスにより他励式逆変換装置の各アームのパ
ルプにトリガ信号が与えられる。

〔発明の実施例〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図において（ｌａ）、（ｌｂ）、（ｌｃ）、　（２）　
、　（３）は上記従来の位相制御回路におけるものと同
じものである。いま、逆変換装置を三相ブリッジ結線と
し６つのアームから構成されているものとすると定パル
ス間隔位相制御回路（３）と電源同期位相制御回路（２
）では各アームのパルプに対応してそれぞれ６つのパル
スを発生するが、簡単のため１つのアームのパルプにつ
いて説明する。他のアームのパルプについても同様であ
る。

定パルス間隔位相制御回路（３）で発生したパルス信号
ａ１は遅延回路０υ、ワンショット回路＠１反転回路α
］を経てパルス信号ａ３となり、電源同期位相制御回路
（２）で発生したパルス信号ａ２とともにＡＮＤ回路Ｑ
４１に入力する。ここで、遅延回路（ロ）の遅延時間と
ワンショット回路＠のパルス巾は三相交流系統の健全時
にＡＮＤ回路回路α用力するパルス信号ａ４がロジック
・レベル″ｏ“になるように選んでいる。パルス信号ａ
４はワンショット回路（ト）９反転回路αＱを経てパル
ス信号ａ５となり、パルス信号ａ１とともにＡＮＤ回路
αカに入力する。ＡＮＤ回路回路α用力するパルス信号
ａ６はパルス信号ａ４とともにＯＲ回路（ト）に入力し
、最後にパルス信号ａ７が出力される。

次に第２図（ａ）　、　（′ｂ）　、　（Ｃ）　、　（
ｄ）　、　（ｅ）　、　（ｆ）　、　（ｇ）　、　（ｈ
）を用いて動作を説明する。第２図（ａ）は三相交流系
統の健全時のＲ，Ｓ、Ｔ各相の相電圧の波形（Ｒ。

Ｓ相は実線、Ｔ相は故障発生前は実線、故障発生陵は破
線）と故障によりＴ相のみ電子低下したときのＴ相の相
電圧の波形（鎖線）を示す波形図、同図（ｂ）　、　（
ｃ）　、　（ｄ）　、　（θ）　、　（ｆ）　、　（ｇ
）、　（ｈ）はそれぞれバルン信号ａ１　＊ａ２＊ａ３
　＋ａ４　ｅａ５　ｅａ６　、ａ７を示す波形図である
〇 三相交流系統が健全で、Ｒ，Ｓ、Ｔ各相の相電圧が正常
であれば、定パルス間隔位相制御回路（３）と電源同期
位相制御回路（２）はそれぞれパルス信号ａｌ、ａ２を
ほぼ同じ位相点で発生する。（第２図（ａ）。

（ｂ）　、　（ｃ）の左端部分参照）だが、電源同期位
相制御回路（２）は常に三相交流系統の電圧に同期して
パルス信号ａ２を発生するので、この電圧が常時変動す
ると逆変換装置からの非理論的高調波の発生が増大する
。このため三相交流系統の健全時には定パルス間隔位相
制御回路（３）を選択する。まず、定パルス間隔位相制
御回路（３）で発生したパルス信号ａ１は常に旧サイク
ルで発生したパルス信号を基にして遅延回路αυ、ワン
ショット回路（６）９反転回路（至）を経てパＡ／ス信
号ａ３となる（第２図（ａ）　、　（ｂ）　、　（ｄ）
参照）。パルス信号ａ３がロジックφレベル「０」テア
れば、電源同期位相制御回路（２）で発生したパルス信
号ａ２はＡＮＤ回路０４でカットされる（第２図（Ｃ）
。

（ｄ）　、　（、）参照）。したがって、遅延回路α優
の遅延時間Ｔとワンショット回路（６）の出力するパル
ス巾ｒは常時の電圧変動によるパルス信号ａ２０発生す
る位相点の変動に対して常にパルス信号ａ３のスリット
内に位置するようになっている（第２図（Ｃ）　、　（
ｄ）。

（、）参照）０ 次に、三相交流系統に電圧の不平衡故障が発生してＴ相
だけが電圧低下し大きく変化すると電源同期位相制御回
路（２）で発生するパルス信Ｊｉ３′ａ２は位相が進み
、も早パルス傷号ａ３のスリット外に位置することにな
り、ＡＮＤ回路回路上ゲートを開いてパルス信号ａ４を
出力する（第２図（ａ）　、　（Ｃ）　、　（ｄ）　、
　（ｅ）参照）。パルス信号ａ４はワンショット囲路α
Ｑ２反転回路ａＱを経てパルス信号ａ５となり（第２図
（ｅ）。

（ｆ）参照）、パルス信号ａ１と共にＡＮＤ回路（１７
）に入力するが、ＡＮＤ回路αηはゲートを閉じるので
、パルス信号ａ１はＡＮＤ回路αηを通過することがで
きなくなる（第２図（ｂ）　？　（ｆ）参照）。したが
って、三相交流系統が健全でＲ，Ｓ、Ｔ各相の相電圧が
正常であれば定パルス間隔位相制御回路（３）で発生し
たパルス信号ａｌがＡＮＤ回路回路シカパルス信号ａ６
として出力し、三相交流系統に電圧の不平衡故障が発生
してＴ相だけが電圧低下し大きく変化すると電源同期位
相制御回路（２）で発生したパルス信号ａ２がＡＮＤ回
路α→からパルス信号ａ４として出力する。パルス信号
’６＋’４をＯＲ回路（至）に入力すると、その出力す
るパルス信号ａ７により（第２図（ｅ）　、　（ｇ）、
　（ｈ）参照）、三相交流系統の健全時には定パルス間
隔位相制御回路（３）が選択され、電圧の不平衡故障時
には電源同期位相制御回路（２）が選択されることにな
る。

〔発明の効果〕

以北のように、この発明によれば、電源同期位相制御回
路の発生するパルスの位相間隔のバラツキが所定値以下
のときは定パルス間隔位相制御回路を選択し、そのバラ
ツキが所定値以上のときは電源同期位相制御回路を選択
してその発生するパルスによシ他励式逆変換装置の各ア
ームのパルプにトリガ信号を与えるので、転流失敗や送
電電力が急に大きく変動することがないと云う効果があ
る０

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示すブロック線図、第２
図（−）は三相交流系統の健全時の各相の相電圧の波形
と故障時の故障相の相電圧の波形を示す波形図、第２図
（１））　、　（Ｃ）　、　（＝１）　、　（ｅ）　、
　（ｆ）　、　（ｇ）　、　（ｈ）はそれぞれパλス信
号’１ｅ＆２劃３＊ａ４ｔａ５＊ａ６＋ａ７を示す波形
図、第３図は従来の位相制御回路を示すブロック線図、
第４図（ａ）は三相交流系統の健全時の各相の相電圧の
波形と故障時の故障相の相電圧の波形を示す波形図、第
４図（ｂ）は電源同期位相制御回路の発生するパルスを
示す波形図、第４図（Ｃ）は定パルス間隔位相制御回路
の発生するパルスを示す波形図、第４図（ｄ）は定パル
ス間隔位相制御回路で位相進め制御を行なうときに発生
するパルスを示す波形図である。 図において、（ｌａ　）　、　（ｌｂ）　、　（ｌａ　
）は計器用変成器、（２）は電源同期位相制御回路、（
３）は定パルス間隔位相制御回路、αｐは遅延回路、＠
はワンショット回路、α１は反転回路、ａ４はＡＮＤ回
路、（ト）はワンショット回路、ａＱは反転回路、αη
はＡＮＤ回路、θ枠はＯＲ回路である。 なお、各図中、同一符号は同一または相轟部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 三相交流系統の電圧に常に同期してパルスを発生する電
   源同期位相制御回路と上記三相交流系統の健全時の正常
   な電圧に同期して常に一定の位相間隔のパルスを発生す
   る定パルス間隔位相制御回路とを有し、上記電源同期位
   相制御回路と上記定パルス間隔位相制御回路のいずれか
   一方を選択してその発生するパルスにより他励式逆変換
   装置の各アームのパルプにトリガ信号を与えるものにお
   いて、上記電源同期位相制御回路の発生するパルスの位
   相間隔のバラツキが所定値以下のときは上記定パルス間
   隔位相制御回路を選択し、上記バラツキが上記所定値以
   上のときは上記電源同期位相制御回路を選択することを
   特徴とする位相制御回路。