JPH0662583A - 電力変換器の制御装置と自励式無効電力補償装置および直流送電システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 励磁電流のうち偏磁電流発生期間のみの励磁
電流を積分し、この積分値に従って偏磁量を抑制するこ
とができること。 【構成】 パルス発生回路４８から電力変換器１２〜１
８にゲートパルスが印加されると、各電力変換器からの
電流によって変圧器２０〜２６の巻線が励磁される。こ
のとき各変圧器の励磁電流は電流検出器３４〜４２によ
って検出され、この励磁電流のうち特定のゲートパルス
が発生したときから一定時間のみ発生する励磁電流が各
積分器６６，６８によって積分され、各積分器の偏差が
加算器７０によって求められる。そして次の周期に発生
するゲートパルスのうち変圧器の直流偏磁の発生に影響
すると予測された正負のゲートパルスのパルス幅が偏差
に応じて補正される。このため、次の周期で各変圧器に
流れる励磁電流の正の成分と負の成分とがアンバランス
になるのが抑制され、各変圧器に偏磁電流が流れるのが
抑制される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電力変換器の制御装置に
係り、特に、自己消弧型スイッチング素子から構成され
た電力変換器を制御するに好適な電力変換器の制御装置
とこの装置を用いた自励式無効電力補償装置および直流
送電システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電力系統において、系統の無効電
力を補償する装置に電力変換器が用いられている。この
電力変換器は直流入力側がコンデンサに接続され、交流
出力側が変圧器を介して電源系統に接続されている。こ
の電力変換器は電源系統から有効電力を受けてコンデン
サを充電し、コンデンサの出力電力を交流電力に変換
し、変換した交流電力を無効電力として変圧器を介して
電源系統へ供給できるようになっている。

【０００３】ところが、電力変換器の出力電流によって
変圧器を励磁する際に、変圧器に直流電流が流れると変
圧器の鉄心が飽和して変圧器から逆起電力が発生しなく
なる。このような現象が生じると、電力変換器から変圧
器を見たインピーダンスが零に近くなり、電力変換器に
過電流が流れてサイリスタなどのスイッチング素子が劣
化する恐れがある。そこで、変圧器に流れる励磁電流の
直流成分を検出し、この検出値に従って電力変換器の出
力電流を補正する方法が提案されている。例えば、特開
昭６４−５３６５号公報に記載されているように、励磁
電流を一周期に渡って積分し、正の期間の積分値と負の
期間の積分値との偏差から変圧器の偏磁に伴なう直流成
分を検出し、この検出値に従って偏磁電流を減らす方向
に電力変換器の電圧指令値を制御するようにしたものが
ある。また、特開平３−９３４７５号公報に記載されて
いるように、変圧器に供給される電流のうち変圧器の磁
束密度がほぼ最大となる正の電流最大値と負の電流最大
値をそれぞれサンプルホールドし、各最大値の偏差から
偏磁量を検出し、検出した偏磁量を零に抑制するように
電力変換器を制御する方法がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来技術で
は、電力変換器の出力電流を電流検出器によって検出
し、この検出電流を一周期毎に積分する構成を採用して
いるが、このような構成では電流検出器のオフセット分
が無視できなくなり、偏磁量を精度よく検出することが
できない。すなわち、電流検出器によって検出された電
流には変圧器の負荷電流を二次換算した電流と励磁電流
とが含まれており、負荷電流を二次換算した電流に対す
る励磁電流の割合いは非常に小さく、数％から１０％前
後である。このため、電流検出器の検出値を一周期に渡
って積分し、この積分値から偏磁量を検出しても、この
検出値と電流検出値とのオフセット分との区別が付きに
くく、偏磁量を高精度に検出することが困難である。

【０００５】また、励磁電流の正の最大値と負の最大値
との偏差を求める方法では、いずれかの最大値の検出時
に励磁電流にノイズなどが重畳すると、各最大値の偏差
が大となり、偏磁電流が流れないときでも偏磁電流が流
れたと誤検出する恐れがある。この場合、誤まった検出
信号によって電力変換器が制御されるため、正常な偏磁
量抑制動作が成されなくなる。

【０００６】本発明の目的は、励磁電流のうち偏磁電流
発生期間のみの励磁電流を積分し、この積分値に従って
偏磁量を抑制することができる電力変換器の制御装置と
自励式無効電力補償装置および直流送電システムを提供
することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明は、第１の装置として、スイッチング素子群
から構成された電力変換器に接続された変圧器の励磁電
流を検出する励磁電流検出手段と、電力変換器の出力信
号を規定するための指令を基に電力変換器の各スイッチ
ング素子に対する正負のゲートパルスを指定のタイミン
グで順次発生するゲートパルス発生手段と、ゲートパル
ス発生手段から発生したゲートパルスのうち変圧器の直
流偏磁の発生に影響すると予測された正のゲートパルス
と負のゲートパルスに応答してそれぞれタイミング信号
を発生するタイミング信号発生手段と、励磁電流検出手
段の検出電流を各タイミング信号発生時から一定期間の
み積分する積分手段と、ゲートパルスの発生周期毎に積
分手段の各積分値の偏差を算出する偏差算出手段と、ゲ
ートパルス発生手段からゲートパルスを受け偏差算出手
段の算出演算に寄与したゲートパルスの次の周期に発生
したゲートパルスのうち変圧器の直流偏磁の発生に影響
すると予測された正のゲートパルスと負のゲートパルス
の各パルス幅を偏差算出手段の算出値に従って補正しそ
れ以外のゲートパルスはそのまま出力するゲートパルス
補正手段と、ゲートパルス補正手段からのゲートパルス
を各スイッチング素子に順次印加して各スイッチング素
子の駆動を制御するスイッチング素子制御手段とを備え
ている電力変換器の制御装置を構成したものである。

【０００８】第２の装置として、スイッチング素子群か
ら構成された電力変換器に接続された変圧器の励磁電流
を検出する励磁電流検出手段と、電力変換器の出力信号
を規定するための指令を基に電力変換器の各スイッチン
グ素子に対する正負のゲートパルスを指定のタイミング
で順次発生するゲートパルス発生手段と、ゲートパルス
発生手段から発生したゲートパルスのうち変圧器の直流
偏磁の発生に影響すると予測された正のゲートパルスと
負のゲートパルスに応答してそれぞれタイミング信号を
発生するタイミング信号発生手段と、励磁電流検出手段
の検出電流に各タイミング信号発生時から一定期間のみ
指定のゲインを乗算しその他の期間は零のゲインを乗算
する乗算手段と、乗算手段によりゲインの乗算された励
磁電流を積分する積分手段と、ゲートパルスの発生周期
毎に積分手段の各積分値の偏差を算出する偏差算出手段
と、ゲートパルス発生手段からゲートパルスを受け偏差
算出手段の算出演算に寄与したゲートパルスの次の周期
に発生したゲートパルスのうち変圧器の直流偏磁の発生
に影響すると予測された正のゲートパルスと負のゲート
パルスの各パルス幅を偏差算出手段の算出値に従って補
正しそれ以外のゲートパルスはそのまま出力するゲート
パルス補正手段と、ゲートパルス補正手段からのゲート
パルスを各スイッチング素子に順次印加して各スイッチ
ング素子の駆動を制御するスイッチング素子制御手段と
を備えている電力変換器の制御装置を構成したものであ
る。

【０００９】第３の装置として、スイッチング素子群か
ら構成された電力変換器に接続された変圧器の励磁電流
を検出する励磁電流検出手段と、電力変換器の出力信号
を規定するための指令を基に電力変換器の各スイッチン
グ素子に対する正負のゲートパルスを指定のタイミング
で順次発生するゲートパルス発生手段と、ゲートパルス
発生手段から発生したゲートパルスのうち変圧器の直流
偏磁の発生に影響すると予測された正のゲートパルスと
負のゲートパルスに応答してそれぞれタイミング信号を
発生するタイミング信号発生手段と、励磁電流検出手段
の検出電流に各タイミング信号発生時から一定期間のみ
指定のゲインを乗算しその他の期間は零のゲインを乗算
する乗算手段と、乗算手段によりゲインの乗算された励
磁電流を積分する積分手段と、ゲートパルス発生手段か
らゲートパルスを受け積分手段の積分演算に寄与したゲ
ートパルスの次の周期に発生したゲートパルスのうち変
圧器の直流偏磁の発生に影響すると予測された正のゲー
トパルスと負のゲートパルスの各パルス幅を積分手段の
積分値に従って補正しそれ以外のゲートパルスはそのま
ま出力するゲートパルス補正手段と、ゲートパルス補正
手段からのゲートパルスを各スイッチング素子に順次印
加して各スイッチング素子の駆動を制御するスイッチン
グ素子制御手段とを備えている電力変換器の制御装置を
構成したものである。

【００１０】第４の装置として、スイッチング素子群か
ら構成された電力変換器に接続された変圧器の励磁電流
を検出する励磁電流検出手段と、電力変換器の出力信号
を規定するための指令を基に電力変換器の各スイッチン
グ素子に対する正負のゲートパルスを指定のタイミング
で順次発生するゲートパルス発生手段と、ゲートパルス
発生手段から発生したゲートパルスのうち変圧器鉄心の
磁束密度の絶対値が最大となる期間に発生する正のゲー
トパルスと負のゲートパルスに応答してそれぞれタイミ
ング信号を発生するタイミング信号発生手段と、励磁電
流検出手段の検出電流を各タイミング信号発生時から一
定期間のみ積分する積分手段と、ゲートパルスの発生周
期毎に積分手段の各積分値の偏差を算出する偏差算出手
段と、ゲートパルス発生手段からゲートパルスを受け偏
差算出手段の算出演算に寄与したゲートパルスの次の周
期に発生したゲートパルスのうち変圧器の直流偏磁の発
生に影響すると予測された正のゲートパルスと負のゲー
トパルスの各パルス幅を偏差算出手段の算出値に従って
補正しそれ以外のゲートパルスはそのまま出力するゲー
トパルス補正手段と、ゲートパルス補正手段からのゲー
トパルスを各スイッチング素子に順次印加して各スイッ
チング素子の駆動を制御するスイッチング素子制御手段
とを備えている電力変換器の制御装置を構成したもので
ある。

【００１１】第５の装置として、スイッチング素子群か
ら構成された電力変換器に接続された変圧器の励磁電流
を検出する励磁電流検出手段と、電力変換器の出力信号
を規定するための指令を基に電力変換器の各スイッチン
グ素子に対する正負のゲートパルスを指定のタイミング
で順次発生するゲートパルス発生手段と、ゲートパルス
発生手段から発生したゲートパルスのうち変圧器鉄心の
磁束密度の絶対値が最大となる期間に発生する正のゲー
トパルスと負のゲートパルスに応答してそれぞれタイミ
ング信号を発生するタイミング信号発生手段と、励磁電
流検出手段の検出電流に各タイミング信号発生時から一
定期間のみ指定のゲインを乗算しその他の期間は零のゲ
インを乗算する乗算手段と、乗算手段によりゲインの乗
算された励磁電流を積分する積分手段と、ゲートパルス
の発生周期毎に積分手段の各積分値の偏差を算出する偏
差算出手段と、ゲートパルス発生手段からゲートパルス
を受け偏差算出手段の算出演算に寄与したゲートパルス
の次の周期に発生したゲートパルスのうち変圧器の直流
偏磁の発生に影響すると予測された正のゲートパルスと
負のゲートパルスの各パルス幅を偏差算出手段の算出値
に従って補正しそれ以外のゲートパルスはそのまま出力
するゲートパルス補正手段と、ゲートパルス補正手段か
らのゲートパルスを各スイッチング素子に順次印加して
各スイッチング素子の駆動を制御するスイッチング素子
制御手段とを備えている電力変換器の制御装置を構成し
たものである。

【００１２】第６の装置として、スイッチング素子群か
ら構成された電力変換器に接続された変圧器の励磁電流
を検出する励磁電流検出手段と、電力変換器の出力信号
を規定するための指令を基に電力変換器の各スイッチン
グ素子に対する正負のゲートパルスを指定のタイミング
で順次発生するゲートパルス発生手段と、ゲートパルス
発生手段から発生したゲートパルスのうち変圧器鉄心の
磁束密度の絶対値が最大となる期間に発生する正のゲー
トパルスと負のゲートパルスに応答してそれぞれタイミ
ング信号を発生するタイミング信号発生手段と、励磁電
流検出手段の検出電流に各タイミング信号発生時から一
定期間のみ指定のゲインを乗算しその他の期間は零のゲ
インを乗算する乗算手段と、乗算手段によりゲインの乗
算された励磁電流を積分する積分手段と、ゲートパルス
発生手段からゲートパルスを受け積分手段の積分演算に
寄与したゲートパルスの次の周期に発生したゲートパル
スのうち変圧器の直流偏磁の発生に影響すると予測され
た正のゲートパルスと負のゲートパルスの各パルス幅を
積分手段の積分値に従って補正しそれ以外のゲートパル
スはそのまま出力するゲートパルス補正手段と、ゲート
パルス補正手段からのゲートパルスを各スイッチング素
子に順次印加して各スイッチング素子の駆動を制御する
スイッチング素子制御手段とを備えている電力変換器の
制御装置を構成したものである。

【００１３】第７の装置として、スイッチング素子群か
ら構成された電力変換器に接続された変圧器の励磁電流
を検出する励磁電流検出手段と、電力変換器の出力信号
を規定するための指令を基に電力変換器の各スイッチン
グ素子に対する正負のゲートパルスを指定のタイミング
で順次発生するゲートパルス発生手段と、ゲートパルス
発生手段から発生した正負ゲートパルスのうち同一極性
の最後に発生する正のゲートパルスと負のゲートパルス
に応答してそれぞれタイミング信号を発生するタイミン
グ信号発生手段と、励磁電流検出手段の検出電流を各タ
イミング信号発生時から一定期間のみ積分する積分手段
と、ゲートパルスの発生周期毎に積分手段の各積分値の
偏差を算出する偏差算出手段と、ゲートパルス発生手段
からゲートパルスを受け偏差算出手段の算出演算に寄与
したゲートパルスの次の周期に発生したゲートパルスの
うち変圧器の直流偏磁の発生に影響すると予測された正
のゲートパルスと負のゲートパルスの各パルス幅を偏差
算出手段の算出値に従って補正しそれ以外のゲートパル
スはそのまま出力するゲートパルス補正手段と、ゲート
パルス補正手段からのゲートパルスを各スイッチング素
子に順次印加して各スイッチング素子の駆動を制御する
スイッチング素子制御手段とを備えている電力変換器の
制御装置を構成したものである。

【００１４】第８の装置として、スイッチング素子群か
ら構成された電力変換器に接続された変圧器の励磁電流
を検出する励磁電流検出手段と、電力変換器の出力信号
を規定するための指令を基に電力変換器の各スイッチン
グ素子に対する正負のゲートパルスを指定のタイミング
で順次発生するゲートパルス発生手段と、ゲートパルス
発生手段から発生した正負ゲートパルスのうち同一極性
の最後に発生する正のゲートパルスと負のゲートパルス
に応答してそれぞれタイミング信号を発生するタイミン
グ信号発生手段と、励磁電流検出手段の検出電流に各タ
イミング信号発生時から一定期間のみ指定のゲインを乗
算しその他の期間は零のゲインを乗算する乗算手段と、
乗算手段によりゲインの乗算された励磁電流を積分する
積分手段と、ゲートパルスの発生周期毎に積分手段の各
積分値の偏差を算出する偏差算出手段と、ゲートパルス
発生手段からゲートパルスを受け偏差算出手段の算出演
算に寄与したゲートパルスの次の周期に発生したゲート
パルスのうち変圧器の直流偏磁の発生に影響すると予測
された正のゲートパルスと負のゲートパルスの各パルス
幅を偏差算出手段の算出値に従って補正しそれ以外のゲ
ートパルスはそのまま出力するゲートパルス補正手段
と、ゲートパルス補正手段からのゲートパルスを各スイ
ッチング素子に順次印加して各スイッチング素子の駆動
を制御するスイッチング素子制御手段とを備えている電
力変換器の制御装置を構成したものである。

【００１５】第９の装置として、スイッチング素子群か
ら構成された電力変換器に接続された変圧器の励磁電流
を検出する励磁電流検出手段と、電力変換器の出力信号
を規定するための指令を基に電力変換器の各スイッチン
グ素子に対する正負のゲートパルスを指定のタイミング
で順次発生するゲートパルス発生手段と、ゲートパルス
発生手段から発生した正負ゲートパルスのうち同一極性
の最後に発生する正のゲートパルスと負のゲートパルス
に応答してそれぞれタイミング信号を発生するタイミン
グ信号発生手段と、励磁電流検出手段の検出電流に各タ
イミング信号発生時から一定期間のみ指定のゲインを乗
算しその他の期間は零のゲインを乗算する乗算手段と、
乗算手段によりゲインの乗算された励磁電流を積分する
積分手段と、ゲートパルス発生手段からゲートパルスを
受け積分手段の積分演算に寄与したゲートパルスの次の
周期に発生したゲートパルスのうち変圧器の直流偏磁の
発生に影響すると予測された正のゲートパルスと負のゲ
ートパルスの各パルス幅を積分手段の積分値に従って補
正しそれ以外のゲートパルスはそのまま出力するゲート
パルス補正手段と、ゲートパルス補正手段からのゲート
パルスを各スイッチング素子に順次印加して各スイッチ
ング素子の駆動を制御するスイッチング素子制御手段と
を備えている電力変換器の制御装置を構成したものであ
る。

【００１６】第１０の装置として、スイッチング素子群
から構成された電力変換器に接続された変圧器の励磁電
流を検出する励磁電流検出手段と、電力変換器の出力信
号を規定するための指令を基に電力変換器の各スイッチ
ング素子に対する正負のゲートパルスを指定のタイミン
グで順次発生するゲートパルス発生手段と、電力変換器
から変圧器に印加される電圧パルスを検出する電圧パル
ス検出手段と、電圧パルス検出手段の検出パルスのうち
変圧器の直流偏磁の発生に影響したと予測された正の電
圧パルスと負の電圧パルスに応答してそれぞれタイミン
グ信号を発生するタイミング信号発生手段と、励磁電流
検出手段の検出電流を各タイミング信号発生時から一定
期間のみ積分する積分手段と、ゲートパルスの発生周期
毎に積分手段の各積分値の偏差を算出する偏差算出手段
と、ゲートパルス発生手段からゲートパルスを受け偏差
算出手段の算出演算に寄与したゲートパルスの次の周期
に発生したゲートパルスのうち変圧器の直流偏磁の発生
に影響すると予測された正のゲートパルスと負のゲート
パルスの各パルス幅を偏差算出手段の算出値に従って補
正しそれ以外のゲートパルスはそのまま出力するゲート
パルス補正手段と、ゲートパルス補正手段からのゲート
パルスを各スイッチング素子に順次印加して各スイッチ
ング素子の駆動を制御するスイッチング素子制御手段と
を備えている電力変換器の制御装置を構成したものであ
る。

【００１７】第１１の装置として、スイッチング素子群
から構成された電力変換器に接続された変圧器の励磁電
流を検出する励磁電流検出手段と、電力変換器の出力信
号を規定するための指令を基に電力変換器の各スイッチ
ング素子に対する正負のゲートパルスを指定のタイミン
グで順次発生するゲートパルス発生手段と、電力変換器
から変圧器に印加される電圧パルスを検出する電圧パル
ス検出手段と、電圧パルス検出手段の検出パルスのうち
変圧器の直流偏磁の発生に影響したと予測された正の電
圧パルスと負の電圧パルスに応答してそれぞれタイミン
グ信号を発生するタイミング信号発生手段と、励磁電流
検出手段の検出電流に各タイミング信号発生時から一定
期間のみ指定のゲインを乗算しその他の期間は零のゲイ
ンを乗算する乗算手段と、乗算手段によりゲインの乗算
された励磁電流を積分する積分手段と、ゲートパルスの
発生周期毎に積分手段の各積分値の偏差を算出する偏差
算出手段と、ゲートパルス発生手段からゲートパルスを
受け偏差算出手段の算出演算に寄与したゲートパルスの
次の周期に発生したゲートパルスのうち変圧器の直流偏
磁の発生に影響すると予測された正のゲートパルスと負
のゲートパルスの各パルス幅を偏差算出手段の算出値に
従って補正しそれ以外のゲートパルスはそのまま出力す
るゲートパルス補正手段と、ゲートパルス補正手段から
のゲートパルスを各スイッチング素子に順次印加して各
スイッチング素子の駆動を制御するスイッチング素子制
御手段とを備えている電力変換器の制御装置を構成した
ものである。

【００１８】第１２の装置として、スイッチング素子群
から構成された電力変換器に接続された変圧器の励磁電
流を検出する励磁電流検出手段と、電力変換器の出力信
号を規定するための指令を基に電力変換器の各スイッチ
ング素子に対する正負のゲートパルスを指定のタイミン
グで順次発生するゲートパルス発生手段と、電力変換器
から変圧器に印加される電圧パルスを検出する電圧パル
ス検出手段と、電圧パルス検出手段の検出パルスのうち
変圧器の直流偏磁の発生に影響したと予測された正の電
圧パルスと負の電圧パルスに応答してそれぞれタイミン
グ信号を発生するタイミング信号発生手段と、励磁電流
検出手段の検出電流に各タイミング信号発生時から一定
期間のみ指定のゲインを乗算しその他の期間は零のゲイ
ンを乗算する乗算手段と、乗算手段によりゲインの乗算
された励磁電流を積分する積分手段と、ゲートパルス発
生手段からゲートパルスを受け積分手段の積分演算に寄
与したゲートパルスの次の周期に発生したゲートパルス
のうち変圧器の直流偏磁の発生に影響すると予測された
正のゲートパルスと負のゲートパルスの各パルス幅を積
分手段の積分値に従って補正しそれ以外のゲートパルス
はそのまま出力するゲートパルス補正手段と、ゲートパ
ルス補正手段からのゲートパルスを各スイッチング素子
に順次印加して各スイッチング素子の駆動を制御するス
イッチング素子制御手段とを備えている電力変換器の制
御装置を構成したものである。

【００１９】第１から第３の装置のうちいずれか一つの
装置を含む第１３の装置として、ゲートパルス補正手段
は、正のゲートパルスのパルス幅を補正する手段とし
て、演算値を示す入力信号の極性が正のときに負のゲイ
ンを演算値に乗算し、演算値を示す入力信号の極性が負
のときには正のゲインを演算値に乗算するゲイン要素
と、ゲートパルス発生手段からゲートパルスを受けゲイ
ン要素の乗算値の極性が正のときにゲートパルスのパル
ス幅を広く、ゲイン要素の乗算値の極性が負のときには
ゲートパルスのパルス幅を狭く補正するパルス幅補正器
とを備え、負のゲートパルスのパルス幅を補正する手段
として、演算値を示す入力信号の極性が正のときに正の
ゲインを演算値に乗算し、演算値を示す入力信号の極性
が負のときには負のゲインを演算値に乗算するゲイン要
素と、ゲートパルス発生手段からゲートパルスを受けゲ
イン要素の乗算値の極性が正のときにゲートパルスのパ
ルス幅を広く、ゲイン要素の乗算値の極性が負のときに
はゲートパルスのパルス幅を狭く補正するパルス幅補正
器とを備えている電力変換器の制御装置を構成したもの
である。

【００２０】第１４の装置として、スイッチング素子群
から構成された電力変換器に接続された変圧器の励磁電
流を検出する励磁電流検出手段と、電力変換器の出力信
号を規定するための指令を基に電力変換器の各スイッチ
ング素子に対する正負のゲートパルスを指定のタイミン
グで順次発生するゲートパルス発生手段と、ゲートパル
ス発生手段から発生したゲートパルスのうち変圧器の直
流偏磁の発生に影響すると予測された正のゲートパルス
と負のゲートパルスに応答してそれぞれタイミング信号
を発生するタイミング信号発生手段と、励磁電流検出手
段の検出電流を各タイミング信号発生時から一定期間の
み積分する積分手段と、ゲートパルスの発生周期毎に積
分手段の各積分値の偏差を算出する偏差算出手段と、ゲ
ートパルス発生手段からゲートパルスを受け偏差算出手
段の算出演算に寄与したゲートパルスの次の周期に発生
した各ゲートパルスの各パルス幅を偏差算出手段の算出
値に従って補正して出力するゲートパルス補正手段と、
ゲートパルス補正手段からのゲートパルスを各スイッチ
ング素子に順次印加して各スイッチング素子の駆動を制
御するスイッチング素子制御手段とを備えている電力変
換器の制御装置を構成したものである。

【００２１】第１５の装置として、スイッチング素子群
から構成された電力変換器に接続された変圧器の励磁電
流を検出する励磁電流検出手段と、電力変換器の出力信
号を規定するための指令を基に電力変換器の各スイッチ
ング素子に対する正負のゲートパルスを指定のタイミン
グで順次発生するゲートパルス発生手段と、ゲートパル
ス発生手段から発生したゲートパルスのうち変圧器の直
流偏磁の発生に影響すると予測された正のゲートパルス
と負のゲートパルスに応答してそれぞれタイミング信号
を発生するタイミング信号発生手段と、励磁電流検出手
段の検出電流に各タイミング信号発生時から一定期間の
み指定のゲインを乗算しその他の期間は零のゲインを乗
算する乗算手段と、乗算手段によりゲインの乗算された
励磁電流を積分する積分手段と、ゲートパルスの発生周
期毎に積分手段の各積分値の偏差を算出する偏差算出手
段と、ゲートパルス発生手段からゲートパルスを受け偏
差算出手段の算出演算に寄与したゲートパルスの次の周
期に発生した各ゲートパルスの各パルス幅を偏差算出手
段の算出値に従って補正して出力するゲートパルス補正
手段と、ゲートパルス補正手段からのゲートパルスを各
スイッチング素子に順次印加して各スイッチング素子の
駆動を制御するスイッチング素子制御手段とを備えてい
る電力変換器の制御装置を構成したものである。

【００２２】第１６の装置として、スイッチング素子群
から構成された電力変換器に接続された変圧器の励磁電
流を検出する励磁電流検出手段と、電力変換器の出力信
号を規定するための指令を基に電力変換器の各スイッチ
ング素子に対する正負のゲートパルスを指定のタイミン
グで順次発生するゲートパルス発生手段と、ゲートパル
ス発生手段から発生したゲートパルスのうち変圧器の直
流偏磁の発生に影響すると予測された正のゲートパルス
と負のゲートパルスに応答してそれぞれタイミング信号
を発生するタイミング信号発生手段と、励磁電流検出手
段の検出電流に各タイミング信号発生時から一定期間の
み指定のゲインを乗算しその他の期間は零のゲインを乗
算する乗算手段と、乗算手段によりゲインの乗算された
励磁電流を積分する積分手段と、ゲートパルス発生手段
からゲートパルスを受け積分手段の積分演算に寄与した
ゲートパルスの次の周期に発生した各ゲートパルスの各
パルス幅を積分手段の積分値に従って補正して出力する
ゲートパルス補正手段と、ゲートパルス補正手段からの
ゲートパルスを各スイッチング素子に順次印加して各ス
イッチング素子の駆動を制御するスイッチング素子制御
手段とを備えている電力変換器の制御装置を構成したも
のである。

【００２３】第１７の装置として、スイッチング素子群
から構成された電力変換器に接続された変圧器の励磁電
流を検出する励磁電流検出手段と、電力変換器の電圧指
令値に応じた交流変調波信号を出力する変調波信号発生
手段と、交流変調波信号を受けこの交流変調波信号の直
流成分を指定のゲインに調整して出力する変調波信号調
整手段と、変調波信号調整手段の出力信号と搬送波信号
の振幅を比較してこの比較結果に応じて正負のゲートパ
ルスを順次発生するゲートパルス発生手段と、ゲートパ
ルス発生手段から発生したゲートパルスのうち変圧器の
直流偏磁の発生に影響すると予測された正のゲートパル
スと負のゲートパルスに応答してそれぞれタイミング信
号を発生するタイミング信号発生手段と、励磁電流検出
手段の検出電流を各タイミング信号発生時から一定期間
のみ積分する積分手段と、ゲートパルスの発生周期毎に
積分手段の各積分値の偏差を算出する偏差算出手段と、
前記変調波信号調整手段に対して偏差算出手段の算出値
に従ったゲインを指定するゲイン指定手段と、前記ゲー
トパルス発生手段からのゲートパルスを各スイッチング
素子に順次印加して各スイッチング素子の駆動を制御す
るスイッチング素子制御手段とを備えている電力変換器
の制御装置を構成したものである。

【００２４】第１８の装置として、電源系統に接続され
た変圧器と、この変圧器を介して電源系統に接続された
電力変換器と、この電力変換器の直流入力側に接続され
たコンデンサとを備えている自励式無効電力補償装置に
おいて、前記電力変換器を構成するスイッチング素子群
の駆動を制御する装置として、第１から第１８のうちい
ずれか一つの装置のものを用いている自励式無効電力補
償装置を構成したものである。

【００２５】第１９の装置として、電源系統に変圧器を
介して接続された電力変換器と、負荷に変圧器を介して
接続された電力変換器とを直流送電線路を介して接続し
てなる直流送電システムにおいて、前記電力変換器を構
成するスイッチング素子群の駆動を制御する装置とし
て、第１から第１７の装置のうちいずれか一つの装置の
ものを用いている直流送電システムを構成したものであ
る。

【００２６】

【作用】前記した手段によれば、電力変換器の出力信号
を規定するための指令が発生すると、この指令を基に電
力変換器の各スイッチング素子に対して正負のゲートパ
ルスが指定のタイミングで順次印加される。ゲートパル
スによって各スイッチング素子がオンオフ制御される
と、ゲートパルスに従って電力変換器の出力電圧が制御
され、電力変換器の出力電流によって変圧器が励磁され
る。このとき、変圧器の一次電流と二次電流を検出し、
一次電流のアンペアターンと二次電流のアンペアターン
の差から励磁電流分のみを検出することができる。そし
てゲートパルスの発生が監視され、ゲートパルスのうち
変圧器の直流偏磁の発生に影響すると予測された正のゲ
ートパルスと負のゲートパルスに応答してそれぞれタイ
ミング信号が発生する。正負のゲートパルスが一周期に
渡って発生するときにタイミング信号が２回発生する
と、各タイミング信号発生時から一定期間のみ励磁電流
が積分される。そして各励磁電流の積分値の偏差が偏磁
量として求められる。偏磁量が求められると、次の周期
に発生したゲートパルスのうち変圧器の直流偏磁の発生
に影響すると予測された正のゲートパルスと負のゲート
パルスの各パルス幅が偏磁量に従って補正され、それ以
外のゲートパルスはそのまま出力される。例えば、偏磁
量が正方向に増加したときには電圧の直流成分が負とな
るようにゲートパルスのパルス幅が調整され、逆に、偏
磁量が負方向に増加したときには、電圧の直流成分が正
となるようにゲートパルスのパルス幅が調整される。こ
のように、電圧の直流成分を調整することによって、変
圧器に偏磁電流が流れるのを抑制することができる。

【００２７】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。本実施例は電力変換器を自励式無効電力補償装
置に適用したものであり、制御装置の具体的構成が図１
に、制御装置の各部の波形が図２に、自励式無効電力補
償装置の全体構成が図３にそれぞれ示されている。図３
において、自励式無効電力補償装置はコンデンサ１０、
電力変換器１２，１４，１６，１８、変圧器２０，２
２，２４，２６などを備えており、各変圧器２０，２
２，２４，２６の一次側が遮断器２８を介して電源系統
３０に接続されている。コンデンサ１０は各電力変換器
１２，１４，１６，１８の直流入力側に接続されてお
り、各電力変換器１２，１４，１６，１８の交流出力側
は各変圧器２０，２２，２４，２６の二次側に接続され
ている。各電力変換器１２，１４，１６，１８は、自己
消弧型スイッチング素子であるサイリスタを備えて構成
されており、各スイッチング素子が制御装置３２からの
ゲートパルスによってオンオフ制御されると、各電力変
換器１２，１４，１６，１８の出力電圧の大きさに応じ
て電源系統３０へ無効電力を供給したりあるいは電源系
統３０から無効電力を吸収したりすることができるよう
になっている。またコンデンサ１０は、電源系統３０と
の間で電力変換器１２〜１８および変圧器２０〜２６を
介して充放電することによって端子電圧が一定電圧に保
たれるようになっている。

【００２８】制御装置３２は電流検出器３４，３６，３
８，４０，４２、電圧検出器４４、無効電力制御回路４
６、パルス発生回路４８、偏磁抑制制御回路５０を備え
ており、変圧器２０〜２６の一次側の電流、一次側の電
圧、二次側の電流、コンデンサ１０の両端の電圧および
無効電力指令Ｑを基に各電力変換器１２〜１８の出力電
力を制御できるようになっている。このため各変圧器２
０〜２６の二次側には、二次側の電流を検出する電流検
出器３４，３６，３８，４０が設けられており、変圧器
２０〜２６の一次側には電流検出器４２と電圧検出器４
４が設けられている。そして各電流検出器３４〜４２の
検出電流が偏磁抑制制御回路５０に入力され、電流検出
器４２の検出電流と電圧検出器４４の検出電圧が無効電
力制御回路４６に入力されている。無効電力制御回路４
６は、電流検出器４２の検出電流、電圧検出器４４の検
出電圧、コンデンサ１０の端子電圧および無効電力指令
Ｑを基に各電力変換器１２〜１８の出力電圧を規定する
ための指令として、変調率指令Ｋと系統電圧との位相差
を示す位相差指令φをパルス発生回路４８へ出力するよ
うになっている。パルス発生回路４８は変調率指令Ｋと
位相差指令φを基に各スイッチング素子に対する正負の
ゲートパルスを指定のタイミングで順次生成し、生成し
たゲートパルスを基準のゲートパルスとして偏磁抑制制
御回路５０へ出力すると共に、正のゲートパルスの出力
タイミングを規定したスイッチング角度θｐ１と負のゲ
ートパルスの発生タイミングを規定したスイッチング角
度θｎ１に関する信号を偏磁抑制制御回路５０へ出力す
るようになっている。更に偏磁抑制制御回路５０からス
イッチング角度θｐ２，θｎ２に関する信号を受け、こ
の信号に従って基準のゲートパルスを補正し、補正した
ゲートパルスを各電力変換器１２〜１８の各スイッチン
グ素子へ出力するようになっている。すなわちパルス発
生回路４８はゲートパルス発生手段とスイッチング素子
制御手段を構成するようになっている。

【００２９】偏磁抑制制御回路５０は、図１に示される
ように、励磁電流検出器５２、位相検出器５４、ゲイン
調節器５６、リセット信号発生器５８、サンプルホール
ド信号発生器６０、乗算器６２，６４、リセット付積分
器６６，６８、加算器７０、サンプルホールダ７２、ゲ
イン要素７４，７６、加算器７８，８０を備えて構成さ
れている。

【００３０】励磁電流検出器５２は、各電流検出器３４
〜４０の検出電流ｉ２と電流検出器４２の検出電流ｉ１
を入力し、各変圧器２０〜２６の一次電流ｉ１と二次電
流ｉ２のアンペアターンの差から励磁電流ｉ０のみを検
出する励磁電流検出手段として構成されている。すなわ
ち、各変圧器２０〜２６の二次側には励磁電流ｉ０と一
次電流ｉ０の二次換算電流ｉ１′が流れるが（ｉ２＝ｉ
０＋ｉ１′）、電流ｉ２からｉ１′を引くことによって
励磁電流ｉ０のみを求めることができる。この励磁電流
ｉ０は、図２に示されるように、変圧器２０〜２６の巻
線に（ａ）に示されるような電圧波形Ｖが印加されてい
るときに、この電圧を積分することによって得られる磁
束密度Ｂの波形と相似な波形となる。この励磁電流は、
いずれかの変圧器で偏磁が発生すると、磁束密度Ｂがピ
ーク値を取る最初の部分において過大となり、（ｃ）の
ような電流波形となる。そしてこの励磁電流ｉ０は２系
統に分かれて乗算器６２，６４を介してリセット付き積
分器６６，６８に入力されるようになっている。各乗算
器６２，６４はゲイン調節器５６からのパルス信号Ｐｋ
ｐ，Ｐｋｎに従って励磁電流ｉ０を乗算し、乗算した信
号を積分器６６，６８に出力するようになっており、ゲ
イン調節器５６から出力されるパルスのタイミングが位
相検出器５４からの検出信号によって制御されるように
なっている。

【００３１】位相検出器５４は、パルス発生回路４８か
ら発生するゲートパルスの位相を検出し、検出出力をゲ
イン調節器５６、リセット信号発生器５８、サンプルホ
ールド信号発生器６０へ出力するようになっている。パ
ルス発生回路４８からは、０度から３６０度の間に正の
ゲートパルスと負のゲートパルスがそれぞれ２個出力さ
れるようになっており、各ゲートパルスの発生タイミン
グに応じた位相がゲイン調節器５６に入力されるように
なっている。そしてゲイン調節器５６は、位相検出器５
４の検出出力を基に、パルス信号Ｐｋｐ，Ｐｋｎを乗算
器６２，６４へ出力するようになっている。すなわち、
位相検出器５４とゲイン調節器５６はタイミング信号発
生手段として構成されており、ゲートパルスＰ１〜Ｐ１
０のうち変圧器２０〜２６の直流偏磁の発生に影響する
と予測された正のゲートパルスＰ２、Ｐ６，Ｐ１０およ
び負のゲートパルスＰ４，Ｐ８に応答したタイミングｔ
１，ｔ３，ｔ５，ｔ７，ｔ９でタイミング信号としての
パルス信号Ｐｋｐ，Ｐｋｎを出力するようになってい
る。これらのパルスの発生タイミングは、正のゲートパ
ルスおよび負のゲートパルスがそれぞれ連続して出力さ
れたときに、各周期で最後に発生する正のゲートパルス
または負のゲートパルスに応答して偏磁電流が発生する
ことを考慮して設定されている。またこのタイミング
は、各変圧器２０〜２６の鉄心の磁束密度の絶対値が最
大となるタイミングに相当している。ゲイン調節器５６
からゲインの調整されたパルス信号Ｐｋｐ，Ｐｋｎが出
力されると、一定の期間のみパルス信号の振幅に応じた
演算値が積分器６６，６８に入力され、その以外の期間
のときには零の演算値が積分器６６，６８に入力される
ことになる。各積分器６６，６８は、図２の（ｆ），
（ｇ），（ｈ）に示されるように、リセット信号発生器
５８からリセット信号Ｒ１，Ｒ２が出力されるまで乗算
器６２，６４の出力信号を積分し、各積分値Ｓｐ，Ｓｎ
を加算器７０へ出力する積分手段として構成されてい
る。加算器７０は正の積分値Ｓｐと負の積分値Ｓｎとを
加算し、両者の偏差ΔＳを算出する偏差算出手段として
構成されている。Δｓは、図２の（ｃ）に示されるよう
に、励磁電流ｉ０の正側の斜線部分の面積と負側の斜線
部分の面積との差に相当する信号として得られ、サンプ
ルホールダ７２に入力される。サンプルホールダ７２
は、積分値Ｓｎが最終値を示す付近で発生するホールド
信号Ｈ１に応答して加算器７０の出力信号をサンプルホ
ールドし、差信号ΔＳｈをゲイン要素７４，７６に出力
するようになっている。

【００３２】ゲイン要素７４，７６は差信号ΔＳｈの極
性およびその大きさに応じたゲインを差信号ΔＳｈに乗
算してゲートパルスのパルス幅を補正するための補正幅
Δθｐに関する信号を生成するように構成されている。
ゲイン要素７４は差信号ΔＳｈの極性が正のとき負のゲ
インを、極性が負のときには正のゲインを乗算し、ゲイ
ン要素７６は、差信号ΔＳｈの極性が正のときには正の
ゲインを、極性が負のときに負のゲインをそれぞれ差信
号ΔＳｈに乗算するように構成されている。そしてゲイ
ン要素７４からは正のゲートパルスのパルス幅を補正す
るための補正幅Δθｐに関する信号が出力され、ゲイン
要素７６からは負のゲートパルスのパルス幅を補正する
ための補正幅Δθｎに関する信号が出力されるようにな
っており、これらの信号がそれぞれ加算器７８，８０に
入力されている。加算器７８，８０にはそれぞれパルス
発生回路４８からスイッチング角度θｐ１，θｎ１に関
する信号が入力されており、各加算器７８，８０は、ス
イッチング角度θｐ１，θｎ１と補正幅Δθｐ，Δθｎ
とをそれぞれ加算し、スイッチング角度θｐ２，θｎ２
に関する信号をパルス発生回路４８へ出力するようにな
っている。このスイッチング角度θｐ２は、補正幅Δθ
ｐが正のときにはゲートパルスのパルス幅を広く、負の
ときにはゲートパルスのパルス幅を狭く補正するように
生成され、スイッチング角度θｎ２は、補正幅Δθｎの
極性が正のときにゲートパルスのパルス幅を広く、負の
ときにはゲートパルスのパルス幅を狭く補正するように
生成されるようになっている。すなわち各加算器７８，
８０はパルス幅補正器として構成されており、ゲイン要
素７４，７６、加算器７８，８０はそれぞれゲートパル
ス補正手段として構成されている。なお、本実施例の場
合、ゲートパルスＰ１〜Ｐ１０のうちゲートパルスＰ
２，Ｐ４，Ｐ６，Ｐ８，Ｐ１０のパルス幅のみが補正さ
れ、それ以外のゲートパルスはそのまま出力されるよう
になっている。

【００３３】以上の構成において、無効電力制御回路４
６に無効電力指令Ｑが入力されると、この無効電力指令
に基づいたゲートパルスが各電力変換器１２〜１８の各
サイリスタに印加される。図２の（ａ）に示されるよう
なゲートパルスＰ１〜Ｐ１０が各サイリスタに順次印加
されると、各変圧器２０〜２６の各巻線には各ゲートパ
ルスに対応した波形の電圧が印加される。このとき各変
圧器にはゲートパルスに応じた励磁電流ｉ０が流れる。
この励磁電流ｉ０は励磁電流検出器５２によって検出さ
れ、検出された励磁電流ｉ０が乗算器６２，６４に入力
される。一方、ゲートパルスの発生に応答して、ゲイン
調節器５６からはタイミングｔ１，ｔ３，ｔ５，ｔ７，
ｔ９でパルス信号Ｐｋｐ，Ｐｋｎが順次出力される。各
乗算器６２，６４がパルス信号Ｐｋｐ，Ｐｋｎに応答し
て励磁電流ｉ０とパルス信号とを乗算すると、この乗算
値がそれぞれ積分器６６，６８に入力される。そして各
乗算値が積分器６６，６８で積分されると、この積分値
Ｓｐ，Ｓｎはそれぞれリセット信号Ｒ１が発生する時点
まで保持され、これらの積分値が加算器７０で加算され
る。加算器７０によって各積分値が加算されると、各積
分値の偏差ΔＳが求められる。この偏差ΔＳは、励磁電
流ｉ０の正側斜線部分の面積と負側斜線部分の面積の差
に相当した信号として得られる。そしてゲートパルスＰ
２に応答していずれかの変圧器で偏磁電流が発生したと
きに、偏差ΔＳをサンプルホールダ７２でサンプルホー
ルドすると、正の振幅ｈに対応した差信号Δｈが得られ
る。この差信号ΔＳｈがそれぞれゲイン要素７４，７６
に入力されると、差信号ΔＳｈの極性とそのレベルに応
じたゲインが差信号ΔＳｈに乗算され、この乗算値に応
じた補正幅Δθｐ、Δθｎが求められる。この場合負極
性の補正幅Δθｐと正極性の補正幅Δθｎが求められ、
これら補正幅の信号によって各スイッチング角度θｐ
１，θｎ１が補正される。すなわち、ゲートパルスＰ２
に対応したゲートパルスＰ６が発生するときに、ゲート
パルスＰ６のパルス幅を狭くする補正が行なわれ、ゲー
トパルスＰ４に対応したゲートパルスＰ８が発生すると
きに、ゲートパルスＰ８のパルス幅を広くする補正が行
なわれる。このように、正のゲートパルスに応答して変
圧器に偏磁電流が流れたときには、次の周期に発生する
ゲートパルスのうち正のゲートパルスのパルス幅を狭
く、負のゲートパルスのパルス幅を広くし、励磁電流の
正側の成分と負側の成分がアンバランスとなるのを抑制
するようにしたため、偏磁電流の発生を抑制することが
できる。この場合、励磁電流ｉ０のうち偏磁電流発生期
間のみの励磁電流ｉ０を積分し、この積分値に従って偏
磁電流の発生を抑制するようにしているため、電流検出
器３４〜４２のオフセット分を考慮することなく、かつ
励磁電流にノイズが重畳しても、変圧器の直流偏磁に伴
なう変磁量を確実に検出することができる。

【００３４】次に、本発明の第２実施例を図４および図
５に従って説明する。本実施例は、励磁電流検出器５２
の出力側を一系統にしたものであり、加算器６２とサン
プルホールダ７２との間に可変ゲイン積分器８２が設け
られている。そして加算器６２にはゲイン調節器５６か
らゲートパルスＰ２，Ｐ４に応答したパルス信号Ｐｋが
順次入力されるようになっている。そして各パルス信号
Ｐｋと励磁電流ｉ０とを乗算した乗算値を可変ゲイン積
分器８２で積分すると、サンプルホールダ７２には各積
分値の偏差に応じた信号が入力されることになる。この
ため、本実施例では、励磁電流検出器５２の出力側を一
系統にすることができると共に加算器７０を省略するこ
とができる。

【００３５】次に、本発明の第３実施例を図６および図
７に従って説明する。本実施例は、サンプルホールダ７
２の出力側をゲートパルスの個数に合わせて４系統にし
たものであり、正のゲートパルスを補正するためにゲイ
ン要素８４と加算器８８が追加され、負のゲートパルス
のパルス幅を補正するためにゲイン要素８６と加算器９
０が追加されている。またパルス発生回路４８からは、
正のゲートパルスのうち最初のゲートパルスの発生タイ
ミングを規定したスイッチング角度θｐ２に関する信号
と負のゲートパルスのうち最初のゲートパルスの発生タ
イミングを規定したスイッチング角度θｎ２に関する信
号がそれぞれ加算器８８と加算器９０に入力されるよう
になっている。またゲイン要素８４はゲイン要素７４と
は逆特性のもので構成されており、ゲイン要素８６はゲ
イン要素７６と逆特性のもので構成されている。また各
ゲイン要素７４，７６，８４，８６のゲインは図１に示
されるゲイン要素７４，７６の１／２に設定されてい
る。そして、図２に示されるように、ゲートパルスＰ２
に応答して変圧器で直流偏磁が発生したときには、サン
プルホールダ７２からの差信号ΔＳｈに各ゲイン要素７
４，７６，８４，８６のゲインが乗算され、各補正幅Δ
θｐ１，Δθｐ２，Δθｎ１，Δθｎ２がそれぞれ加算
器７８，８８，８０，９０に加算される。そしてスイッ
チング角度θｐ２，θｎ１の角度が大きく補正され、ス
イッチング角度θｐ１，θｎ２の角度が小さく補正され
る。このため、次の周期に発生するゲートパルスのうち
ゲートパルスＰ５のパルス幅が狭く、ゲートパルスＰ６
のパルス幅が狭く補正され、ゲートパルスＰ７，Ｐ８の
パルス幅がそれぞれ広くなるように補正される。本実施
例では、各ゲートパルスＰ５，Ｐ６，Ｐ７，Ｐ８に対す
るパルス幅の補正幅は第一実施例のものよりも小さい幅
であるが、全ベてのゲートパルスのパルス幅が補正され
るため、全体としては、励磁電流の正の部分と負の部分
のアンバランスを抑制することができる。

【００３６】また本実施例では、各ゲートパルスＰ５，
Ｐ６，Ｐ７，Ｐ８のパルス幅を補正するに際して、図７
の波線で示される基本波電圧の正ピーク値または負ピー
ク値を基準として左右対象なパルス幅に補正される。従
って、補正による基本波電圧の位相変化を理論上零にす
ることができる。

【００３７】上記各実施例では、パルス発生回路４８か
ら変調率指令Ｋと位相差指令φに従ってゲートパルスを
発生するものについて述べたが、図８に示されるよう
に、サブハーモニック形のパルス幅変調制御方法によっ
てゲートパルスを発生させることもできる。この方法が
適用されたゲートパルス発生器は正弦波発生回路９２、
搬送波発生回路９４、ゲイン調整回路９６、加算器９
８、比較器１００を備えて構成されている。正弦波発生
回路９２は電圧指令Ｖに従った交流変調波信号を加算器
９８へ出力するようになっている。加算器９８にはゲイ
ン調整回路９６から直流成分のゲインを特定したゲイン
Δｅの信号が入力されている。ゲイン調整回路９６には
サンプルホールダ７２からの差信号ΔＳｈが入力されて
おり、ゲイン調整回路９６は差信号ΔＳｈに従ったゲイ
ンΔｅを指定するゲイン指定手段として構成されてい
る。このゲインΔｅは変圧器に直流偏磁が発生しないと
きには零に設定されており、変圧器に偏磁電流が流れた
ときには、この偏磁電流の値に応じて正または負の値に
設定されるようになっている。そして加算器９８で加算
された交流変調波信号は比較器１００に入力されてい
る。比較器１００には搬送波発生回路９４からの搬送波
信号が入力されており、交流変調波信号と搬送波信号の
振幅が比較され、比較結果に応じたゲートパルスが比較
器１００から出力されるようになっている。この場合、
ゲートパルスによって変圧器に直流偏磁が発生すると、
偏磁電流の大きさに応じた差信号ΔＳｈがゲイン調整回
路９６に入力され、偏磁電流の大きさおよび極性に応じ
たゲインΔｅが設定され、交流変調波信号の直流分が正
または負にシフトされ各ゲートパルスのパルス幅が調整
されることになる。

【００３８】次に、本発明の第５実施例を図９に従って
説明する。本実施例は電力変換器を直流送電システムに
適用したものであり、（ａ），（ｂ）には、直流送電線
路の両端に電圧型電力変換器２００〜２２２を使用した
ときの実施例が示されており、（ｃ）には直流送電線路
の両端に電流型電力変換器２２４〜２３０を使用した実
施例が示されている。各電力変換器２００〜２３０は変
圧器１００１〜１０１０を介して負荷または交流電源に
接続されている。

【００３９】各直流送電システムでは、ユニット変換器
毎に運転位相差をずらして多重運転することにより、高
調波低減を図るために、変圧器１００１〜１０１０が用
いられている。このような直流送電システムにおいて
は、直流電圧を高くして使用することが多いため、各変
圧器は厳しい状態で使用されることが多く、精度の高い
偏磁抑制制御が必要とされている。従って、このような
システムに用いられる電力変換器を制御するに際して
も、前記各実施例で用いられた制御装置を用いれば、偏
磁量の検出精度が高くなるため精度の高い偏磁抑制制御
が可能となる。

【００４０】また前記各実施例は、マイクロコンピュー
タを使用してソフトウェア処理により実現することがで
きる。この場合には、偏磁抑制制御のためのハードウェ
アは不要となる。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
励磁電流のうち偏磁電流発生期間のみの励磁電流を積分
し、この積分値に従って偏磁量を抑制するようにしたた
め、電流検出手段のオフセット分の影響を受けることな
くまた励磁電流にノイズが重畳しても偏磁電流を精度良
く検出することができ、変圧器の偏磁を効果的に抑制す
ることができる。従って、偏磁による過電流を抑制でき
るので、電力変換器に使用される半導体スイッチング素
子を過電流から保護することができると共に、変圧器の
鉄心の磁束に密度を高くして変圧器の小型軽量化に寄与
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す制御装置の具体的構
成図である。

【図２】第１実施例の動作を説明するための波形図であ
る。

【図３】自励式無効電力補償装置の全体構成図である。

【図４】本発明の第２実施例を示す要部構成図である。

【図５】図４の動作を説明するための波形図である。

【図６】本発明の第３実施例を示す要部構成図である。

【図７】図６の動作を説明するための波形図である。

【図８】本発明の第４実施例を示す要部構成図である。

【図９】直流送電システムの構成図である。

【符号の説明】

１０ コンデンサ １２，１４，１６，１８ 電力変換器 ２０，２２，２４，２６ 変圧器 ３０ 電源系統 ３２ 制御装置 ３４，３６，３８，４０，４２ 電流検出器 ４６ 無効電力制御回路 ４８ パルス発生回路 ５０ 偏磁抑制制御回路 ５２ 励磁電流検出器 ５４ 位相検出器 ５６ ゲイン調節器 ５８ リセット信号発生器 ６０ サンプルホールド信号発生器 ６２，６４ 乗算器 ６６，６８ リセット付積分器 ７０ 加算器 ７２ サンプルホールダ ７４，７６ ゲイン要素 ７８，８０ 加算器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 上田 茂太 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社日 立製作所日立研究所内 (72)発明者 本部 光幸 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社日 立製作所日立研究所内 (72)発明者 相澤 英俊 茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式会 社日立製作所日立工場内

Claims (19)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スイッチング素子群から構成された電力
   変換器に接続された変圧器の励磁電流を検出する励磁電
   流検出手段と、電力変換器の出力信号を規定するための
   指令を基に電力変換器の各スイッチング素子に対する正
   負のゲートパルスを指定のタイミングで順次発生するゲ
   ートパルス発生手段と、ゲートパルス発生手段から発生
   したゲートパルスのうち変圧器の直流偏磁の発生に影響
   すると予測された正のゲートパルスと負のゲートパルス
   に応答してそれぞれタイミング信号を発生するタイミン
   グ信号発生手段と、励磁電流検出手段の検出電流を各タ
   イミング信号発生時から一定期間のみ積分する積分手段
   と、ゲートパルスの発生周期毎に積分手段の各積分値の
   偏差を算出する偏差算出手段と、ゲートパルス発生手段
   からゲートパルスを受け偏差算出手段の算出演算に寄与
   したゲートパルスの次の周期に発生したゲートパルスの
   うち変圧器の直流偏磁の発生に影響すると予測された正
   のゲートパルスと負のゲートパルスの各パルス幅を偏差
   算出手段の算出値に従って補正しそれ以外のゲートパル
   スはそのまま出力するゲートパルス補正手段と、ゲート
   パルス補正手段からのゲートパルスを各スイッチング素
   子に順次印加して各スイッチング素子の駆動を制御する
   スイッチング素子制御手段とを備えている電力変換器の
   制御装置。
2. 【請求項２】 スイッチング素子群から構成された電力
   変換器に接続された変圧器の励磁電流を検出する励磁電
   流検出手段と、電力変換器の出力信号を規定するための
   指令を基に電力変換器の各スイッチング素子に対する正
   負のゲートパルスを指定のタイミングで順次発生するゲ
   ートパルス発生手段と、ゲートパルス発生手段から発生
   したゲートパルスのうち変圧器の直流偏磁の発生に影響
   すると予測された正のゲートパルスと負のゲートパルス
   に応答してそれぞれタイミング信号を発生するタイミン
   グ信号発生手段と、励磁電流検出手段の検出電流に各タ
   イミング信号発生時から一定期間のみ指定のゲインを乗
   算しその他の期間は零のゲインを乗算する乗算手段と、
   乗算手段によりゲインの乗算された励磁電流を積分する
   積分手段と、ゲートパルスの発生周期毎に積分手段の各
   積分値の偏差を算出する偏差算出手段と、ゲートパルス
   発生手段からゲートパルスを受け偏差算出手段の算出演
   算に寄与したゲートパルスの次の周期に発生したゲート
   パルスのうち変圧器の直流偏磁の発生に影響すると予測
   された正のゲートパルスと負のゲートパルスの各パルス
   幅を偏差算出手段の算出値に従って補正しそれ以外のゲ
   ートパルスはそのまま出力するゲートパルス補正手段
   と、ゲートパルス補正手段からのゲートパルスを各スイ
   ッチング素子に順次印加して各スイッチング素子の駆動
   を制御するスイッチング素子制御手段とを備えている電
   力変換器の制御装置。
3. 【請求項３】 スイッチング素子群から構成された電力
   変換器に接続された変圧器の励磁電流を検出する励磁電
   流検出手段と、電力変換器の出力信号を規定するための
   指令を基に電力変換器の各スイッチング素子に対する正
   負のゲートパルスを指定のタイミングで順次発生するゲ
   ートパルス発生手段と、ゲートパルス発生手段から発生
   したゲートパルスのうち変圧器の直流偏磁の発生に影響
   すると予測された正のゲートパルスと負のゲートパルス
   に応答してそれぞれタイミング信号を発生するタイミン
   グ信号発生手段と、励磁電流検出手段の検出電流に各タ
   イミング信号発生時から一定期間のみ指定のゲインを乗
   算しその他の期間は零のゲインを乗算する乗算手段と、
   乗算手段によりゲインの乗算された励磁電流を積分する
   積分手段と、ゲートパルス発生手段からゲートパルスを
   受け積分手段の積分演算に寄与したゲートパルスの次の
   周期に発生したゲートパルスのうち変圧器の直流偏磁の
   発生に影響すると予測された正のゲートパルスと負のゲ
   ートパルスの各パルス幅を積分手段の積分値に従って補
   正しそれ以外のゲートパルスはそのまま出力するゲート
   パルス補正手段と、ゲートパルス補正手段からのゲート
   パルスを各スイッチング素子に順次印加して各スイッチ
   ング素子の駆動を制御するスイッチング素子制御手段と
   を備えている電力変換器の制御装置。
4. 【請求項４】 スイッチング素子群から構成された電力
   変換器に接続された変圧器の励磁電流を検出する励磁電
   流検出手段と、電力変換器の出力信号を規定するための
   指令を基に電力変換器の各スイッチング素子に対する正
   負のゲートパルスを指定のタイミングで順次発生するゲ
   ートパルス発生手段と、ゲートパルス発生手段から発生
   したゲートパルスのうち変圧器鉄心の磁束密度の絶対値
   が最大となる期間に発生する正のゲートパルスと負のゲ
   ートパルスに応答してそれぞれタイミング信号を発生す
   るタイミング信号発生手段と、励磁電流検出手段の検出
   電流を各タイミング信号発生時から一定期間のみ積分す
   る積分手段と、ゲートパルスの発生周期毎に積分手段の
   各積分値の偏差を算出する偏差算出手段と、ゲートパル
   ス発生手段からゲートパルスを受け偏差算出手段の算出
   演算に寄与したゲートパルスの次の周期に発生したゲー
   トパルスのうち変圧器の直流偏磁の発生に影響すると予
   測された正のゲートパルスと負のゲートパルスの各パル
   ス幅を偏差算出手段の算出値に従って補正しそれ以外の
   ゲートパルスはそのまま出力するゲートパルス補正手段
   と、ゲートパルス補正手段からのゲートパルスを各スイ
   ッチング素子に順次印加して各スイッチング素子の駆動
   を制御するスイッチング素子制御手段とを備えている電
   力変換器の制御装置。
5. 【請求項５】 スイッチング素子群から構成された電力
   変換器に接続された変圧器の励磁電流を検出する励磁電
   流検出手段と、電力変換器の出力信号を規定するための
   指令を基に電力変換器の各スイッチング素子に対する正
   負のゲートパルスを指定のタイミングで順次発生するゲ
   ートパルス発生手段と、ゲートパルス発生手段から発生
   したゲートパルスのうち変圧器鉄心の磁束密度の絶対値
   が最大となる期間に発生する正のゲートパルスと負のゲ
   ートパルスに応答してそれぞれタイミング信号を発生す
   るタイミング信号発生手段と、励磁電流検出手段の検出
   電流に各タイミング信号発生時から一定期間のみ指定の
   ゲインを乗算しその他の期間は零のゲインを乗算する乗
   算手段と、乗算手段によりゲインの乗算された励磁電流
   を積分する積分手段と、ゲートパルスの発生周期毎に積
   分手段の各積分値の偏差を算出する偏差算出手段と、ゲ
   ートパルス発生手段からゲートパルスを受け偏差算出手
   段の算出演算に寄与したゲートパルスの次の周期に発生
   したゲートパルスのうち変圧器の直流偏磁の発生に影響
   すると予測された正のゲートパルスと負のゲートパルス
   の各パルス幅を偏差算出手段の算出値に従って補正しそ
   れ以外のゲートパルスはそのまま出力するゲートパルス
   補正手段と、ゲートパルス補正手段からのゲートパルス
   を各スイッチング素子に順次印加して各スイッチング素
   子の駆動を制御するスイッチング素子制御手段とを備え
   ている電力変換器の制御装置。
6. 【請求項６】 スイッチング素子群から構成された電力
   変換器に接続された変圧器の励磁電流を検出する励磁電
   流検出手段と、電力変換器の出力信号を規定するための
   指令を基に電力変換器の各スイッチング素子に対する正
   負のゲートパルスを指定のタイミングで順次発生するゲ
   ートパルス発生手段と、ゲートパルス発生手段から発生
   したゲートパルスのうち変圧器鉄心の磁束密度の絶対値
   が最大となる期間に発生する正のゲートパルスと負のゲ
   ートパルスに応答してそれぞれタイミング信号を発生す
   るタイミング信号発生手段と、励磁電流検出手段の検出
   電流に各タイミング信号発生時から一定期間のみ指定の
   ゲインを乗算しその他の期間は零のゲインを乗算する乗
   算手段と、乗算手段によりゲインの乗算された励磁電流
   を積分する積分手段と、ゲートパルス発生手段からゲー
   トパルスを受け積分手段の積分演算に寄与したゲートパ
   ルスの次の周期に発生したゲートパルスのうち変圧器の
   直流偏磁の発生に影響すると予測された正のゲートパル
   スと負のゲートパルスの各パルス幅を積分手段の積分値
   に従って補正しそれ以外のゲートパルスはそのまま出力
   するゲートパルス補正手段と、ゲートパルス補正手段か
   らのゲートパルスを各スイッチング素子に順次印加して
   各スイッチング素子の駆動を制御するスイッチング素子
   制御手段とを備えている電力変換器の制御装置。
7. 【請求項７】 スイッチング素子群から構成された電力
   変換器に接続された変圧器の励磁電流を検出する励磁電
   流検出手段と、電力変換器の出力信号を規定するための
   指令を基に電力変換器の各スイッチング素子に対する正
   負のゲートパルスを指定のタイミングで順次発生するゲ
   ートパルス発生手段と、ゲートパルス発生手段から発生
   した正負ゲートパルスのうち同一極性の最後に発生する
   正のゲートパルスと負のゲートパルスに応答してそれぞ
   れタイミング信号を発生するタイミング信号発生手段
   と、励磁電流検出手段の検出電流を各タイミング信号発
   生時から一定期間のみ積分する積分手段と、ゲートパル
   スの発生周期毎に積分手段の各積分値の偏差を算出する
   偏差算出手段と、ゲートパルス発生手段からゲートパル
   スを受け偏差算出手段の算出演算に寄与したゲートパル
   スの次の周期に発生したゲートパルスのうち変圧器の直
   流偏磁の発生に影響すると予測された正のゲートパルス
   と負のゲートパルスの各パルス幅を偏差算出手段の算出
   値に従って補正しそれ以外のゲートパルスはそのまま出
   力するゲートパルス補正手段と、ゲートパルス補正手段
   からのゲートパルスを各スイッチング素子に順次印加し
   て各スイッチング素子の駆動を制御するスイッチング素
   子制御手段とを備えている電力変換器の制御装置。
8. 【請求項８】 スイッチング素子群から構成された電力
   変換器に接続された変圧器の励磁電流を検出する励磁電
   流検出手段と、電力変換器の出力信号を規定するための
   指令を基に電力変換器の各スイッチング素子に対する正
   負のゲートパルスを指定のタイミングで順次発生するゲ
   ートパルス発生手段と、ゲートパルス発生手段から発生
   した正負ゲートパルスのうち同一極性の最後に発生する
   正のゲートパルスと負のゲートパルスに応答してそれぞ
   れタイミング信号を発生するタイミング信号発生手段
   と、励磁電流検出手段の検出電流に各タイミング信号発
   生時から一定期間のみ指定のゲインを乗算しその他の期
   間は零のゲインを乗算する乗算手段と、乗算手段により
   ゲインの乗算された励磁電流を積分する積分手段と、ゲ
   ートパルスの発生周期毎に積分手段の各積分値の偏差を
   算出する偏差算出手段と、ゲートパルス発生手段からゲ
   ートパルスを受け偏差算出手段の算出演算に寄与したゲ
   ートパルスの次の周期に発生したゲートパルスのうち変
   圧器の直流偏磁の発生に影響すると予測された正のゲー
   トパルスと負のゲートパルスの各パルス幅を偏差算出手
   段の算出値に従って補正しそれ以外のゲートパルスはそ
   のまま出力するゲートパルス補正手段と、ゲートパルス
   補正手段からのゲートパルスを各スイッチング素子に順
   次印加して各スイッチング素子の駆動を制御するスイッ
   チング素子制御手段とを備えている電力変換器の制御装
   置。
9. 【請求項９】 スイッチング素子群から構成された電力
   変換器に接続された変圧器の励磁電流を検出する励磁電
   流検出手段と、電力変換器の出力信号を規定するための
   指令を基に電力変換器の各スイッチング素子に対する正
   負のゲートパルスを指定のタイミングで順次発生するゲ
   ートパルス発生手段と、ゲートパルス発生手段から発生
   した正負ゲートパルスのうち同一極性の最後に発生する
   正のゲートパルスと負のゲートパルスに応答してそれぞ
   れタイミング信号を発生するタイミング信号発生手段
   と、励磁電流検出手段の検出電流に各タイミング信号発
   生時から一定期間のみ指定のゲインを乗算しその他の期
   間は零のゲインを乗算する乗算手段と、乗算手段により
   ゲインの乗算された励磁電流を積分する積分手段と、ゲ
   ートパルス発生手段からゲートパルスを受け積分手段の
   積分演算に寄与したゲートパルスの次の周期に発生した
   ゲートパルスのうち変圧器の直流偏磁の発生に影響する
   と予測された正のゲートパルスと負のゲートパルスの各
   パルス幅を積分手段の積分値に従って補正しそれ以外の
   ゲートパルスはそのまま出力するゲートパルス補正手段
   と、ゲートパルス補正手段からのゲートパルスを各スイ
   ッチング素子に順次印加して各スイッチング素子の駆動
   を制御するスイッチング素子制御手段とを備えている電
   力変換器の制御装置。
10. 【請求項１０】 スイッチング素子群から構成された電
    力変換器に接続された変圧器の励磁電流を検出する励磁
    電流検出手段と、電力変換器の出力信号を規定するため
    の指令を基に電力変換器の各スイッチング素子に対する
    正負のゲートパルスを指定のタイミングで順次発生する
    ゲートパルス発生手段と、電力変換器から変圧器に印加
    される電圧パルスを検出する電圧パルス検出手段と、電
    圧パルス検出手段の検出パルスのうち変圧器の直流偏磁
    の発生に影響したと予測された正の電圧パルスと負の電
    圧パルスに応答してそれぞれタイミング信号を発生する
    タイミング信号発生手段と、励磁電流検出手段の検出電
    流を各タイミング信号発生時から一定期間のみ積分する
    積分手段と、ゲートパルスの発生周期毎に積分手段の各
    積分値の偏差を算出する偏差算出手段と、ゲートパルス
    発生手段からゲートパルスを受け偏差算出手段の算出演
    算に寄与したゲートパルスの次の周期に発生したゲート
    パルスのうち変圧器の直流偏磁の発生に影響すると予測
    された正のゲートパルスと負のゲートパルスの各パルス
    幅を偏差算出手段の算出値に従って補正しそれ以外のゲ
    ートパルスはそのまま出力するゲートパルス補正手段
    と、ゲートパルス補正手段からのゲートパルスを各スイ
    ッチング素子に順次印加して各スイッチング素子の駆動
    を制御するスイッチング素子制御手段とを備えている電
    力変換器の制御装置。
11. 【請求項１１】 スイッチング素子群から構成された電
    力変換器に接続された変圧器の励磁電流を検出する励磁
    電流検出手段と、電力変換器の出力信号を規定するため
    の指令を基に電力変換器の各スイッチング素子に対する
    正負のゲートパルスを指定のタイミングで順次発生する
    ゲートパルス発生手段と、電力変換器から変圧器に印加
    される電圧パルスを検出する電圧パルス検出手段と、電
    圧パルス検出手段の検出パルスのうち変圧器の直流偏磁
    の発生に影響したと予測された正の電圧パルスと負の電
    圧パルスに応答してそれぞれタイミング信号を発生する
    タイミング信号発生手段と、励磁電流検出手段の検出電
    流に各タイミング信号発生時から一定期間のみ指定のゲ
    インを乗算しその他の期間は零のゲインを乗算する乗算
    手段と、乗算手段によりゲインの乗算された励磁電流を
    積分する積分手段と、ゲートパルスの発生周期毎に積分
    手段の各積分値の偏差を算出する偏差算出手段と、ゲー
    トパルス発生手段からゲートパルスを受け偏差算出手段
    の算出演算に寄与したゲートパルスの次の周期に発生し
    たゲートパルスのうち変圧器の直流偏磁の発生に影響す
    ると予測された正のゲートパルスと負のゲートパルスの
    各パルス幅を偏差算出手段の算出値に従って補正しそれ
    以外のゲートパルスはそのまま出力するゲートパルス補
    正手段と、ゲートパルス補正手段からのゲートパルスを
    各スイッチング素子に順次印加して各スイッチング素子
    の駆動を制御するスイッチング素子制御手段とを備えて
    いる電力変換器の制御装置。
12. 【請求項１２】 スイッチング素子群から構成された電
    力変換器に接続された変圧器の励磁電流を検出する励磁
    電流検出手段と、電力変換器の出力信号を規定するため
    の指令を基に電力変換器の各スイッチング素子に対する
    正負のゲートパルスを指定のタイミングで順次発生する
    ゲートパルス発生手段と、電力変換器から変圧器に印加
    される電圧パルスを検出する電圧パルス検出手段と、電
    圧パルス検出手段の検出パルスのうち変圧器の直流偏磁
    の発生に影響したと予測された正の電圧パルスと負の電
    圧パルスに応答してそれぞれタイミング信号を発生する
    タイミング信号発生手段と、励磁電流検出手段の検出電
    流に各タイミング信号発生時から一定期間のみ指定のゲ
    インを乗算しその他の期間は零のゲインを乗算する乗算
    手段と、乗算手段によりゲインの乗算された励磁電流を
    積分する積分手段と、ゲートパルス発生手段からゲート
    パルスを受け積分手段の積分演算に寄与したゲートパル
    スの次の周期に発生したゲートパルスのうち変圧器の直
    流偏磁の発生に影響すると予測された正のゲートパルス
    と負のゲートパルスの各パルス幅を積分手段の積分値に
    従って補正しそれ以外のゲートパルスはそのまま出力す
    るゲートパルス補正手段と、ゲートパルス補正手段から
    のゲートパルスを各スイッチング素子に順次印加して各
    スイッチング素子の駆動を制御するスイッチング素子制
    御手段とを備えている電力変換器の制御装置。
13. 【請求項１３】 ゲートパルス補正手段は、正のゲート
    パルスのパルス幅を補正する手段として、演算値を示す
    入力信号の極性が正のときに負のゲインを演算値に乗算
    し、演算値を示す入力信号の極性が負のときには正のゲ
    インを演算値に乗算するゲイン要素と、ゲートパルス発
    生手段からゲートパルスを受けゲイン要素の乗算値の極
    性が正のときにゲートパルスのパルス幅を広く、ゲイン
    要素の乗算値の極性が負のときにはゲートパルスのパル
    ス幅を狭く補正するパルス幅補正器とを備え、負のゲー
    トパルスのパルス幅を補正する手段として、演算値を示
    す入力信号の極性が正のときに正のゲインを演算値に乗
    算し、演算値を示す入力信号の極性が負のときには負の
    ゲインを演算値に乗算するゲイン要素と、ゲートパルス
    発生手段からゲートパルスを受けゲイン要素の乗算値の
    極性が正のときにゲートパルスのパルス幅を広く、ゲイ
    ン要素の乗算値の極性が負のときにはゲートパルスのパ
    ルス幅を狭く補正するパルス幅補正器とを備えている請
    求項１から１２のうちいずれか１項に記載の電力変換器
    の制御装置。
14. 【請求項１４】 スイッチング素子群から構成された電
    力変換器に接続された変圧器の励磁電流を検出する励磁
    電流検出手段と、電力変換器の出力信号を規定するため
    の指令を基に電力変換器の各スイッチング素子に対する
    正負のゲートパルスを指定のタイミングで順次発生する
    ゲートパルス発生手段と、ゲートパルス発生手段から発
    生したゲートパルスのうち変圧器の直流偏磁の発生に影
    響すると予測された正のゲートパルスと負のゲートパル
    スに応答してそれぞれタイミング信号を発生するタイミ
    ング信号発生手段と、励磁電流検出手段の検出電流を各
    タイミング信号発生時から一定期間のみ積分する積分手
    段と、ゲートパルスの発生周期毎に積分手段の各積分値
    の偏差を算出する偏差算出手段と、ゲートパルス発生手
    段からゲートパルスを受け偏差算出手段の算出演算に寄
    与したゲートパルスの次の周期に発生した各ゲートパル
    スの各パルス幅を偏差算出手段の算出値に従って補正し
    て出力するゲートパルス補正手段と、ゲートパルス補正
    手段からのゲートパルスを各スイッチング素子に順次印
    加して各スイッチング素子の駆動を制御するスイッチン
    グ素子制御手段とを備えている電力変換器の制御装置。
15. 【請求項１５】 スイッチング素子群から構成された電
    力変換器に接続された変圧器の励磁電流を検出する励磁
    電流検出手段と、電力変換器の出力信号を規定するため
    の指令を基に電力変換器の各スイッチング素子に対する
    正負のゲートパルスを指定のタイミングで順次発生する
    ゲートパルス発生手段と、ゲートパルス発生手段から発
    生したゲートパルスのうち変圧器の直流偏磁の発生に影
    響すると予測された正のゲートパルスと負のゲートパル
    スに応答してそれぞれタイミング信号を発生するタイミ
    ング信号発生手段と、励磁電流検出手段の検出電流に各
    タイミング信号発生時から一定期間のみ指定のゲインを
    乗算しその他の期間は零のゲインを乗算する乗算手段
    と、乗算手段によりゲインの乗算された励磁電流を積分
    する積分手段と、ゲートパルスの発生周期毎に積分手段
    の各積分値の偏差を算出する偏差算出手段と、ゲートパ
    ルス発生手段からゲートパルスを受け偏差算出手段の算
    出演算に寄与したゲートパルスの次の周期に発生した各
    ゲートパルスの各パルス幅を偏差算出手段の算出値に従
    って補正して出力するゲートパルス補正手段と、ゲート
    パルス補正手段からのゲートパルスを各スイッチング素
    子に順次印加して各スイッチング素子の駆動を制御する
    スイッチング素子制御手段とを備えている電力変換器の
    制御装置。
16. 【請求項１６】 スイッチング素子群から構成された電
    力変換器に接続された変圧器の励磁電流を検出する励磁
    電流検出手段と、電力変換器の出力信号を規定するため
    の指令を基に電力変換器の各スイッチング素子に対する
    正負のゲートパルスを指定のタイミングで順次発生する
    ゲートパルス発生手段と、ゲートパルス発生手段から発
    生したゲートパルスのうち変圧器の直流偏磁の発生に影
    響すると予測された正のゲートパルスと負のゲートパル
    スに応答してそれぞれタイミング信号を発生するタイミ
    ング信号発生手段と、励磁電流検出手段の検出電流に各
    タイミング信号発生時から一定期間のみ指定のゲインを
    乗算しその他の期間は零のゲインを乗算する乗算手段
    と、乗算手段によりゲインの乗算された励磁電流を積分
    する積分手段と、ゲートパルス発生手段からゲートパル
    スを受け積分手段の積分演算に寄与したゲートパルスの
    次の周期に発生した各ゲートパルスの各パルス幅を積分
    手段の積分値に従って補正して出力するゲートパルス補
    正手段と、ゲートパルス補正手段からのゲートパルスを
    各スイッチング素子に順次印加して各スイッチング素子
    の駆動を制御するスイッチング素子制御手段とを備えて
    いる電力変換器の制御装置。
17. 【請求項１７】 スイッチング素子群から構成された電
    力変換器に接続された変圧器の励磁電流を検出する励磁
    電流検出手段と、電力変換器の電圧指令値に応じた交流
    変調波信号を出力する変調波信号発生手段と、交流変調
    波信号を受けこの交流変調波信号の直流成分を指定のゲ
    インに調整して出力する変調波信号調整手段と、変調波
    信号調整手段の出力信号と搬送波信号の振幅を比較して
    この比較結果に応じて正負のゲートパルスを順次発生す
    るゲートパルス発生手段と、ゲートパルス発生手段から
    発生したゲートパルスのうち変圧器の直流偏磁の発生に
    影響すると予測された正のゲートパルスと負のゲートパ
    ルスに応答してそれぞれタイミング信号を発生するタイ
    ミング信号発生手段と、励磁電流検出手段の検出電流を
    各タイミング信号発生時から一定期間のみ積分する積分
    手段と、ゲートパルスの発生周期毎に積分手段の各積分
    値の偏差を算出する偏差算出手段と、前記変調波信号調
    整手段に対して偏差算出手段の算出値に従ったゲインを
    指定するゲイン指定手段と、前記ゲートパルス発生手段
    からのゲートパルスを各スイッチング素子に順次印加し
    て各スイッチング素子の駆動を制御するスイッチング素
    子制御手段とを備えている電力変換器の制御装置。
18. 【請求項１８】 電源系統に接続された変圧器と、この
    変圧器を介して電源系統に接続された電力変換器と、こ
    の電力変換器の直流入力側に接続されたコンデンサとを
    備えている自励式無効電力補償装置において、前記電力
    変換器を構成するスイッチング素子群の駆動を制御する
    装置として、請求項１から１７のうちいずれか１項に記
    載のものを用いている自励式無効電力補償装置。
19. 【請求項１９】 電源系統に変圧器を介して接続された
    電力変換器と、負荷に変圧器を介して接続された電力変
    換器とを直流送電線路を介して接続してなる直流送電シ
    ステムにおいて、前記電力変換器を構成するスイッチン
    グ素子群の駆動を制御する装置として、請求項１から１
    ７のうちいずれか１項に記載のものを用いている直流送
    電システム。