JPH08214557A - 電圧型自励式電力変換装置の起動方法および装置 - Google Patents
電圧型自励式電力変換装置の起動方法および装置Info
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- JPH08214557A JPH08214557A JP7016203A JP1620395A JPH08214557A JP H08214557 A JPH08214557 A JP H08214557A JP 7016203 A JP7016203 A JP 7016203A JP 1620395 A JP1620395 A JP 1620395A JP H08214557 A JPH08214557 A JP H08214557A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 電圧型自励式電力変換器を線路との間で共振
による過電圧を発生することなく起動させ、交流系統に
連系する。 【構成】 直流端子間にコンデンサ（５Ａ，５Ｂ）を接
続し、交流端子が変圧器（３）を介して交流系統（１）
に接続される電圧型自励式電力変換器（４）の起動に際
し、コンデンサ（５Ａ，５Ｂ）を充電器（６）によって
充電するとともに変圧器（３）の交流系統側に抵抗器
（３１）を分路に接続した状態で電力変換器（４）をソ
フトスタートさせ、電力変換器（４）の出力電圧の位相
および振幅をそれぞれ交流系統（１）の電圧の位相およ
び振幅に対し所定値以内の偏差になるように制御し、次
いで電力変換器（４）を交流系統（１）に接続する。
による過電圧を発生することなく起動させ、交流系統に
連系する。 【構成】 直流端子間にコンデンサ（５Ａ，５Ｂ）を接
続し、交流端子が変圧器（３）を介して交流系統（１）
に接続される電圧型自励式電力変換器（４）の起動に際
し、コンデンサ（５Ａ，５Ｂ）を充電器（６）によって
充電するとともに変圧器（３）の交流系統側に抵抗器
（３１）を分路に接続した状態で電力変換器（４）をソ
フトスタートさせ、電力変換器（４）の出力電圧の位相
および振幅をそれぞれ交流系統（１）の電圧の位相およ
び振幅に対し所定値以内の偏差になるように制御し、次
いで電力変換器（４）を交流系統（１）に接続する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、直流端子間にコンデン
サを接続し、交流端子が変圧器を介して交流系統に接続
される電圧型自励式電力変換器の起動方法および装置に
関する。
サを接続し、交流端子が変圧器を介して交流系統に接続
される電圧型自励式電力変換器の起動方法および装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の電力変換器は、直流電圧を交流
電圧に変換するインバータや、無効電力を補償する無効
電力補償装置、交流受電電流の高調波を抑制するアクテ
ィブ・フィルタ等として使用される。
電圧に変換するインバータや、無効電力を補償する無効
電力補償装置、交流受電電流の高調波を抑制するアクテ
ィブ・フィルタ等として使用される。
【０００３】図５は従来の電圧型自励式電力変換器の起
動方法ないし起動装置を説明するための図である。交流
系統１と電圧型自励式電力変換器４とが連系用遮断器２
および変換器用変圧器３を介して接続されている。電圧
型自励式電力変換器４は直流端子間に直流コンデンサ５
を接続した、自己消弧可能なスイッチング素子４Ａ〜４
Ｆ、たとえばゲート・ターン・オフ・サイリスタをブリ
ッジ接続した電力変換回路により構成されている。電力
変換器４の起動に際して直流コンデンサ５を所定値にま
で充電するために充電器６を備えている。充電器６は周
知の構成のものであって、交流電源（後述の交流系統ま
たはそれと別の交流電源）６Ａ、遮断器６Ｂ、変圧器６
Ｃ、および整流器６Ｄによって構成することができる。
動方法ないし起動装置を説明するための図である。交流
系統１と電圧型自励式電力変換器４とが連系用遮断器２
および変換器用変圧器３を介して接続されている。電圧
型自励式電力変換器４は直流端子間に直流コンデンサ５
を接続した、自己消弧可能なスイッチング素子４Ａ〜４
Ｆ、たとえばゲート・ターン・オフ・サイリスタをブリ
ッジ接続した電力変換回路により構成されている。電力
変換器４の起動に際して直流コンデンサ５を所定値にま
で充電するために充電器６を備えている。充電器６は周
知の構成のものであって、交流電源（後述の交流系統ま
たはそれと別の交流電源）６Ａ、遮断器６Ｂ、変圧器６
Ｃ、および整流器６Ｄによって構成することができる。
【０００４】図６は図５の電力変換器４の起動方法を説
明するための図であって、電力変換器４の起動に際し遮
断器２が開放された状態で遮断器６Ｂを投入してまず充
電器６によりコンデンサ５を充電する（ブロック１０
０）。この充電の後、電力変換器４を起動し、その出力
電圧をソフトスタートにより徐々に上昇させる（ブロッ
ク１０１）。このソフトスタートの結果として電力変換
器４の出力電圧の位相および振幅を、交流系統１の位相
および振幅に対しそれぞれ所定値以内の偏差になるよう
に調整する。電力変換器４の制御は、たとえばＰＷＭ
（パルス幅変調）制御など、周知の方式に従って行われ
る。この制御を達成したところで連系用遮断器２を投入
し（ブロック１０２）、電力変換器４を交流系統１に接
続し両者を連系するとともに、遮断器６Ｂを開放して充
電器６による充電を停止する（ブロック１０３）。な
お、以上のソフトスタート方式の起動方法によれば、変
換器用変圧器３は電力変換器４により徐々に励磁される
ため、直流偏磁を起こすことなく起動することができ
る。
明するための図であって、電力変換器４の起動に際し遮
断器２が開放された状態で遮断器６Ｂを投入してまず充
電器６によりコンデンサ５を充電する（ブロック１０
０）。この充電の後、電力変換器４を起動し、その出力
電圧をソフトスタートにより徐々に上昇させる（ブロッ
ク１０１）。このソフトスタートの結果として電力変換
器４の出力電圧の位相および振幅を、交流系統１の位相
および振幅に対しそれぞれ所定値以内の偏差になるよう
に調整する。電力変換器４の制御は、たとえばＰＷＭ
（パルス幅変調）制御など、周知の方式に従って行われ
る。この制御を達成したところで連系用遮断器２を投入
し（ブロック１０２）、電力変換器４を交流系統１に接
続し両者を連系するとともに、遮断器６Ｂを開放して充
電器６による充電を停止する（ブロック１０３）。な
お、以上のソフトスタート方式の起動方法によれば、変
換器用変圧器３は電力変換器４により徐々に励磁される
ため、直流偏磁を起こすことなく起動することができ
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】以上説明した従来の起
動方法には以下に述べるような不都合がある。
動方法には以下に述べるような不都合がある。
【０００６】図５に示す電圧型自励式電力変換器４の交
流出力電圧は、直流電圧をピーク値とする矩形波であ
る。したがって、その交流出力電圧は、フーリエ変換の
結果から明らかなように、多くの次数の高調波成分を含
んでいる。そこで、従来の起動方法においては、電力変
換器４を起動した際（ブロック１０１）、電力変換器４
と連系用遮断器２との間に存在する線路の浮遊キャパシ
タンス７（図５参照）と変圧器３のリアクタンス成分と
の相互作用により、電力変換器４の交流出力電圧に含ま
れる特定の高調波で共振現象を起こすことがあった。以
下、この共振現象について説明する。
流出力電圧は、直流電圧をピーク値とする矩形波であ
る。したがって、その交流出力電圧は、フーリエ変換の
結果から明らかなように、多くの次数の高調波成分を含
んでいる。そこで、従来の起動方法においては、電力変
換器４を起動した際（ブロック１０１）、電力変換器４
と連系用遮断器２との間に存在する線路の浮遊キャパシ
タンス７（図５参照）と変圧器３のリアクタンス成分と
の相互作用により、電力変換器４の交流出力電圧に含ま
れる特定の高調波で共振現象を起こすことがあった。以
下、この共振現象について説明する。
【０００７】図７は図５の主回路における共振作用を説
明するために示した等価回路図である。ここでは図５の
浮遊キャパシタンス７をコンデンサ２０に置き換え、変
換器用変圧器３のリアクタンス成分をリアクトル２１に
置き換え、電力変換器４の交流出力電圧を交流電源２２
に置き換えている。電力変換器４を起動した際に出力さ
れる矩形波電圧に含まれる周波数ωの成分を交流電源２
２から出力される電圧Ｖωとして表現する。そうすると
コンデンサ２０の電圧振幅Ｖｃは次のように表される。 Ｖｃ＝Ｖω／（１−ω2 ＬＣ） …（１） ただし、ω…電力変換器４の任意周波数出力電圧の角周
波数 Ｌ…変圧器３のリアクタンス成分 Ｃ…変圧器３の系統側に存在する線路の浮遊キャパシタ
ンス ここで、次式の条件が成立する状態を考える。 １＞ω2 ＬＣ …（２） 式（２）が成立すれば、式（１）からコンデンサ２０の
電圧振幅Ｖｃは、周波数ωの交流電源電圧Ｖωの振幅よ
りも大きくなる。このことは、図５に示す電力変換器４
の起動に際して、連系用遮断器２の投入以前に、系統側
の電圧が電力変換器４の矩形波出力の電圧ピーク値より
も大きくなることと等価であり、それが予め設定した保
護検出レベルを超えるような過電圧値に達すると、電力
変換器４が保護停止されるか、共振現象により電力変換
器４の出力電圧の正側と負側に不平衡が生じ、変圧器３
が直流偏磁現象を起こすなどの不都合を生ずる。
明するために示した等価回路図である。ここでは図５の
浮遊キャパシタンス７をコンデンサ２０に置き換え、変
換器用変圧器３のリアクタンス成分をリアクトル２１に
置き換え、電力変換器４の交流出力電圧を交流電源２２
に置き換えている。電力変換器４を起動した際に出力さ
れる矩形波電圧に含まれる周波数ωの成分を交流電源２
２から出力される電圧Ｖωとして表現する。そうすると
コンデンサ２０の電圧振幅Ｖｃは次のように表される。 Ｖｃ＝Ｖω／（１−ω2 ＬＣ） …（１） ただし、ω…電力変換器４の任意周波数出力電圧の角周
波数 Ｌ…変圧器３のリアクタンス成分 Ｃ…変圧器３の系統側に存在する線路の浮遊キャパシタ
ンス ここで、次式の条件が成立する状態を考える。 １＞ω2 ＬＣ …（２） 式（２）が成立すれば、式（１）からコンデンサ２０の
電圧振幅Ｖｃは、周波数ωの交流電源電圧Ｖωの振幅よ
りも大きくなる。このことは、図５に示す電力変換器４
の起動に際して、連系用遮断器２の投入以前に、系統側
の電圧が電力変換器４の矩形波出力の電圧ピーク値より
も大きくなることと等価であり、それが予め設定した保
護検出レベルを超えるような過電圧値に達すると、電力
変換器４が保護停止されるか、共振現象により電力変換
器４の出力電圧の正側と負側に不平衡が生じ、変圧器３
が直流偏磁現象を起こすなどの不都合を生ずる。
【０００８】本発明は以上述べた不都合を除去するため
になされたものであって、電圧型自励式電力変換器を線
路との間で共振による過電圧を発生することなく起動さ
せ、交流系統に円滑に連系させることにある。
になされたものであって、電圧型自励式電力変換器を線
路との間で共振による過電圧を発生することなく起動さ
せ、交流系統に円滑に連系させることにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載の発明は、直流端子間にコンデンサ
を接続し、交流端子が変圧器を介して交流系統に接続さ
れる電圧型自励式電力変換器の起動に際し、コンデンサ
を予め所定電圧値に充電するとともに変圧器の交流系統
側に制動抵抗器を分路に接続した状態で電力変換器をソ
フトスタートさせ、電力変換器の出力電圧の位相および
振幅をそれぞれ交流系統の電圧の位相および振幅に対し
所定値以内の偏差になるように制御し、次いで電力変換
器を交流系統に接続することを特徴とする。
に、請求項１に記載の発明は、直流端子間にコンデンサ
を接続し、交流端子が変圧器を介して交流系統に接続さ
れる電圧型自励式電力変換器の起動に際し、コンデンサ
を予め所定電圧値に充電するとともに変圧器の交流系統
側に制動抵抗器を分路に接続した状態で電力変換器をソ
フトスタートさせ、電力変換器の出力電圧の位相および
振幅をそれぞれ交流系統の電圧の位相および振幅に対し
所定値以内の偏差になるように制御し、次いで電力変換
器を交流系統に接続することを特徴とする。
【００１０】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の起動方法において、電力変換器の出力電圧の位相およ
び振幅をそれぞれ交流系統の電圧の位相および振幅に対
し所定値以内の偏差になるように制御した後、電力変換
器を交流系統に接続するとともに制動抵抗器を系統から
切り離すことを特徴とする。
の起動方法において、電力変換器の出力電圧の位相およ
び振幅をそれぞれ交流系統の電圧の位相および振幅に対
し所定値以内の偏差になるように制御した後、電力変換
器を交流系統に接続するとともに制動抵抗器を系統から
切り離すことを特徴とする。
【００１１】請求項３に記載の発明は、請求項１または
２に記載の起動方法において、制動抵抗器の代わりに、
抵抗器、リアクトルおよびコンデンサのうちの少なくと
も２種の組み合わせからなるフィルタ回路を用いること
を特徴とする。
２に記載の起動方法において、制動抵抗器の代わりに、
抵抗器、リアクトルおよびコンデンサのうちの少なくと
も２種の組み合わせからなるフィルタ回路を用いること
を特徴とする。
【００１２】請求項４に記載の発明は、直流端子間にコ
ンデンサを接続し、交流端子が変換器用変圧器および連
系用遮断器を介して交流系統に接続される電圧型自励式
電力変換器の起動装置において、コンデンサを予め所定
値に充電するための充電手段と、遮断器と変圧器の間で
線路に分路に接続される制動抵抗器とを備えたことを特
徴とする。
ンデンサを接続し、交流端子が変換器用変圧器および連
系用遮断器を介して交流系統に接続される電圧型自励式
電力変換器の起動装置において、コンデンサを予め所定
値に充電するための充電手段と、遮断器と変圧器の間で
線路に分路に接続される制動抵抗器とを備えたことを特
徴とする。
【００１３】請求項５に記載の発明は、請求項４に記載
の起動装置において、制動抵抗器に直列に、この制動抵
抗器を電力変換器の起動過程の間のみ投入する制動抵抗
器用遮断器を設けたことを特徴とする。
の起動装置において、制動抵抗器に直列に、この制動抵
抗器を電力変換器の起動過程の間のみ投入する制動抵抗
器用遮断器を設けたことを特徴とする。
【００１４】請求項６に記載の発明は、請求項４または
５に記載の起動装置において、制動抵抗器の代わりに、
抵抗器、リアクトルおよびコンデンサのうちの少なくと
も２種の組み合わせからなるフィルタ回路を設けたこと
を特徴とする。
５に記載の起動装置において、制動抵抗器の代わりに、
抵抗器、リアクトルおよびコンデンサのうちの少なくと
も２種の組み合わせからなるフィルタ回路を設けたこと
を特徴とする。
【００１５】
【作用】請求項１および請求項４に記載の発明によれ
ば、図２に示すように、浮遊キャパシタンス２０に対し
制動抵抗器２３を並列接続する。電力変換器４の起動に
際し遮断器２６を開放しているときに制動抵抗器２３に
生ずる電圧Ｖｒはラプラス演算を用いて次のように求め
ることができる。 Ｖｒ＝Ｖω／（Ｓ2 ＣＲＬ＋ＳＬ＋Ｒ） …（３） ここで、Ｓはラプラス演算子、Ｒは制動抵抗器２３の抵
抗値であるとする。
ば、図２に示すように、浮遊キャパシタンス２０に対し
制動抵抗器２３を並列接続する。電力変換器４の起動に
際し遮断器２６を開放しているときに制動抵抗器２３に
生ずる電圧Ｖｒはラプラス演算を用いて次のように求め
ることができる。 Ｖｒ＝Ｖω／（Ｓ2 ＣＲＬ＋ＳＬ＋Ｒ） …（３） ここで、Ｓはラプラス演算子、Ｒは制動抵抗器２３の抵
抗値であるとする。
【００１６】この式は周知の通り制御理論において２次
の伝達関数となり、交流電源の電圧Ｖωに対する制動抵
抗器２３の電圧Ｖｒは、制動抵抗器２３の抵抗値を調整
することにより減衰応答とすることができる。
の伝達関数となり、交流電源の電圧Ｖωに対する制動抵
抗器２３の電圧Ｖｒは、制動抵抗器２３の抵抗値を調整
することにより減衰応答とすることができる。
【００１７】すなわち、電力変換器４から出力される矩
形波電圧に含まれる高調波成分における、変圧器３のリ
アクタンス成分と、線路の浮遊キャパシタンス２０とに
よる共振電圧を、線路の浮遊キャパシタンス２０と並列
に接続する制動抵抗器２３によって低減することができ
る。そのため、線路が過電圧になるという事態を未然に
防止することができる。制動抵抗器２３は、低抵抗値と
すれば共振現象抑制効果は一般に大きいが通常運転時の
電力損失も大きくなり、高抵抗値とすれば電力損失は小
さくなるが、それとともに共振現象抑制効果も小さくな
る。したがって、制動抵抗器２３の抵抗値は共振現象抑
制効果と電力損失との兼合を考慮して決定される。線路
電圧の減衰を確認できた頃合に遮断器２６を投入して電
力変換器４を線路２５と連系させる。
形波電圧に含まれる高調波成分における、変圧器３のリ
アクタンス成分と、線路の浮遊キャパシタンス２０とに
よる共振電圧を、線路の浮遊キャパシタンス２０と並列
に接続する制動抵抗器２３によって低減することができ
る。そのため、線路が過電圧になるという事態を未然に
防止することができる。制動抵抗器２３は、低抵抗値と
すれば共振現象抑制効果は一般に大きいが通常運転時の
電力損失も大きくなり、高抵抗値とすれば電力損失は小
さくなるが、それとともに共振現象抑制効果も小さくな
る。したがって、制動抵抗器２３の抵抗値は共振現象抑
制効果と電力損失との兼合を考慮して決定される。線路
電圧の減衰を確認できた頃合に遮断器２６を投入して電
力変換器４を線路２５と連系させる。
【００１８】請求項２および請求項５に記載の発明にお
いては、制動抵抗器２３に直列に遮断器を接続しておく
ことにより、線路電圧の減衰を確認できた頃合に遮断器
２６を投入して電力変換器４を線路２５と連系するとと
もに、直列遮断器を開放して制動抵抗器２３を線路から
切り離す。こうすることにより、制動抵抗器２３を合理
的な共振現象抑制効果を達成しうる抵抗値に設定するこ
とが可能になるとともに、通常運転時の制動抵抗器損失
を皆無にすることができる。
いては、制動抵抗器２３に直列に遮断器を接続しておく
ことにより、線路電圧の減衰を確認できた頃合に遮断器
２６を投入して電力変換器４を線路２５と連系するとと
もに、直列遮断器を開放して制動抵抗器２３を線路から
切り離す。こうすることにより、制動抵抗器２３を合理
的な共振現象抑制効果を達成しうる抵抗値に設定するこ
とが可能になるとともに、通常運転時の制動抵抗器損失
を皆無にすることができる。
【００１９】電力変換器４の出力電圧に含まれる周波数
成分、変換器用変圧器のリアクタンス成分、および線路
の浮遊キャパシタンスは予め知ることができる。したが
って、請求項３および６に記載の発明に従い、任意次数
の周波数成分を抑制するための抵抗値やコンデンサ、リ
アクトルの定数を周知のフィルタ回路の原理に従って決
定し、電力変換器の起動時に任意次数の周波数成分の共
振による電圧を抑制するのみならず、通常運転中におけ
る任意次数の高調波電圧を抑制することができる。
成分、変換器用変圧器のリアクタンス成分、および線路
の浮遊キャパシタンスは予め知ることができる。したが
って、請求項３および６に記載の発明に従い、任意次数
の周波数成分を抑制するための抵抗値やコンデンサ、リ
アクトルの定数を周知のフィルタ回路の原理に従って決
定し、電力変換器の起動時に任意次数の周波数成分の共
振による電圧を抑制するのみならず、通常運転中におけ
る任意次数の高調波電圧を抑制することができる。
【００２０】
【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
して説明する。 〈第１実施例〉図１を参照して請求項１および４に記載
の発明について説明する。系統の基本構成は図５のもの
と変わりがなく、交流系統１と電圧型自励式電力変換器
４とが連系用遮断器２および変換器用変圧器３を介して
接続されている。電力変換器４は自己消弧可能なスイッ
チング素子４Ａ〜４Ｆからなる電力変換回路と、その直
流端子間に接続された直流コンデンサ５とからなってい
る。直流コンデンサ５を充電するために、交流電源（後
述の交流系統またはそれと別の交流電源）６Ａ、遮断器
６Ｂ、変圧器６Ｃおよび整流器６Ｄからなる充電器６が
設けられている。図１の系統構成の特徴は遮断器２と変
圧器３との間に制動抵抗器３１が線路に対し分路に接続
されていることにある。
して説明する。 〈第１実施例〉図１を参照して請求項１および４に記載
の発明について説明する。系統の基本構成は図５のもの
と変わりがなく、交流系統１と電圧型自励式電力変換器
４とが連系用遮断器２および変換器用変圧器３を介して
接続されている。電力変換器４は自己消弧可能なスイッ
チング素子４Ａ〜４Ｆからなる電力変換回路と、その直
流端子間に接続された直流コンデンサ５とからなってい
る。直流コンデンサ５を充電するために、交流電源（後
述の交流系統またはそれと別の交流電源）６Ａ、遮断器
６Ｂ、変圧器６Ｃおよび整流器６Ｄからなる充電器６が
設けられている。図１の系統構成の特徴は遮断器２と変
圧器３との間に制動抵抗器３１が線路に対し分路に接続
されていることにある。
【００２１】電力変換器４の起動に際して、連系用遮断
器２が開放された状態で充電用遮断器６Ｂを投入し、ま
ず充電器６によりコンデンサ５を充電する。この充電の
完了の後、電力変換器４を起動し、その出力電圧をソフ
トスタートにより徐々に上昇させる。ここで電力変換器
４の出力電圧の位相および振幅を、交流系統１の位相お
よび振幅に対しそれぞれ所定値以内の偏差になるよう
に、たとえばＰＷＭ制御方式に従って制御する。この制
御により所定の出力電圧値を達成したところで連系用遮
断器２を投入し、交流系統１と電力変換器４を接続する
とともに、遮断器６Ｂを開放し、充電器６による充電を
終了する。
器２が開放された状態で充電用遮断器６Ｂを投入し、ま
ず充電器６によりコンデンサ５を充電する。この充電の
完了の後、電力変換器４を起動し、その出力電圧をソフ
トスタートにより徐々に上昇させる。ここで電力変換器
４の出力電圧の位相および振幅を、交流系統１の位相お
よび振幅に対しそれぞれ所定値以内の偏差になるよう
に、たとえばＰＷＭ制御方式に従って制御する。この制
御により所定の出力電圧値を達成したところで連系用遮
断器２を投入し、交流系統１と電力変換器４を接続する
とともに、遮断器６Ｂを開放し、充電器６による充電を
終了する。
【００２２】以上の説明から分かるように、線路に制動
抵抗器３１を接続した状態で電力変換器４を起動するこ
とにより、電力変換器４から出力される矩形波電圧に含
まれる高調波成分における、変圧器３のリアクタンス成
分と、線路の浮遊キャパシタンスとによる共振電圧を、
線路の浮遊キャパシタンスと並列関係に接続される制動
抵抗器２３によって低減し、線路が過電圧になるという
事態を未然に防止することができる。したがって、交流
系統１と電力変換器４との連系運転を円滑に遂行するこ
とができる。
抵抗器３１を接続した状態で電力変換器４を起動するこ
とにより、電力変換器４から出力される矩形波電圧に含
まれる高調波成分における、変圧器３のリアクタンス成
分と、線路の浮遊キャパシタンスとによる共振電圧を、
線路の浮遊キャパシタンスと並列関係に接続される制動
抵抗器２３によって低減し、線路が過電圧になるという
事態を未然に防止することができる。したがって、交流
系統１と電力変換器４との連系運転を円滑に遂行するこ
とができる。
【００２３】なお、上記実施例においては電力変換器４
の起動に先立って直流コンデンサ５を充電するために充
電専用の充電器６を設けるものとして説明したが、充電
手段としてはそれに限定されることはない。電力変換器
４がインバータとして用いられる場合には、主電源とし
て用意される直流電源を充電器６に代わる充電手段とし
て用いてもよい。さらに、交流電源１を充電手段のため
の電源として用いてもよい。その場合は、たとえば、各
相ごとに連系用遮断器２に並列に充電用遮断器と限流抵
抗との直列回路を接続しておき、充電の段階で充電用遮
断器を投入するともに電力変換器４を順変換器として動
作させることにより交流系統１からの電力により充電す
ればよい。 〈第２実施例〉図３を参照して請求項２および請求項５
に記載の発明について説明する。図３の装置の特徴は制
動抵抗器３１に直列に遮断器３０を接続したことにあ
る。他の回路部分は図１のものと変わりがない。
の起動に先立って直流コンデンサ５を充電するために充
電専用の充電器６を設けるものとして説明したが、充電
手段としてはそれに限定されることはない。電力変換器
４がインバータとして用いられる場合には、主電源とし
て用意される直流電源を充電器６に代わる充電手段とし
て用いてもよい。さらに、交流電源１を充電手段のため
の電源として用いてもよい。その場合は、たとえば、各
相ごとに連系用遮断器２に並列に充電用遮断器と限流抵
抗との直列回路を接続しておき、充電の段階で充電用遮
断器を投入するともに電力変換器４を順変換器として動
作させることにより交流系統１からの電力により充電す
ればよい。 〈第２実施例〉図３を参照して請求項２および請求項５
に記載の発明について説明する。図３の装置の特徴は制
動抵抗器３１に直列に遮断器３０を接続したことにあ
る。他の回路部分は図１のものと変わりがない。
【００２４】図３の装置において電力変換器４を起動す
る場合、系統連系用遮断器２が開放され、遮断器３０が
投入された状態で遮断器６Ｂを投入し、まず充電器６に
よりコンデンサ５を充電する。この充電の完了の後、電
力変換器４を起動し、その出力電圧をソフトスタートに
より徐々に上昇させる。ここで電力変換器４の出力電圧
の位相および振幅を、交流系統１の位相および振幅に対
しそれぞれ所定値以内の差になるように制御し、この制
御により所定の出力電圧値を達成したところで系統連系
用遮断器２を投入し、抵抗投入用遮断器３０を開放し、
充電器用遮断器６Ｂすなわち充電器６を開放する。
る場合、系統連系用遮断器２が開放され、遮断器３０が
投入された状態で遮断器６Ｂを投入し、まず充電器６に
よりコンデンサ５を充電する。この充電の完了の後、電
力変換器４を起動し、その出力電圧をソフトスタートに
より徐々に上昇させる。ここで電力変換器４の出力電圧
の位相および振幅を、交流系統１の位相および振幅に対
しそれぞれ所定値以内の差になるように制御し、この制
御により所定の出力電圧値を達成したところで系統連系
用遮断器２を投入し、抵抗投入用遮断器３０を開放し、
充電器用遮断器６Ｂすなわち充電器６を開放する。
【００２５】以上述べた起動方式によれば、制動抵抗器
２３を共振現象抑制効果を達成しうる抵抗値に設定する
ことにより共振現象を抑制し、通常運転時の制動抵抗器
損失を皆無にすることができる。 〈第３実施例〉図４は、図１の装置における制動抵抗器
３１の代わりに、制動抵抗器３２に対しリアクトル３４
を並列に接続するとともにコンデンサ３３を直列に接続
したフィルタ回路３５が設けられている。制動抵抗器３
２の抵抗値、コンデンサ３３のキャパシタンス、および
リアクトル３４のリアクタンスは、周知のフィルタ回路
の原理に従って任意の周波数成分の次数を抑制するよう
に決定される。他の回路部分は図１のものと変わりがな
い。この実施例によれば、電力変換器の起動時に任意次
数の周波数成分の共振による電圧を抑制できるのみなら
ず、通常運転中の高調波電圧を抑制し、系統電圧波形を
改善することができる。
２３を共振現象抑制効果を達成しうる抵抗値に設定する
ことにより共振現象を抑制し、通常運転時の制動抵抗器
損失を皆無にすることができる。 〈第３実施例〉図４は、図１の装置における制動抵抗器
３１の代わりに、制動抵抗器３２に対しリアクトル３４
を並列に接続するとともにコンデンサ３３を直列に接続
したフィルタ回路３５が設けられている。制動抵抗器３
２の抵抗値、コンデンサ３３のキャパシタンス、および
リアクトル３４のリアクタンスは、周知のフィルタ回路
の原理に従って任意の周波数成分の次数を抑制するよう
に決定される。他の回路部分は図１のものと変わりがな
い。この実施例によれば、電力変換器の起動時に任意次
数の周波数成分の共振による電圧を抑制できるのみなら
ず、通常運転中の高調波電圧を抑制し、系統電圧波形を
改善することができる。
【００２６】このように遮断器２と変圧器３との間で線
路に分路にフィルタ回路３５を接続することにより、電
力変換器４の出力電圧に含まれる周波数成分において、
変換器用変圧器３のリアクタンス成分、および線路の浮
遊キャパシタンスとに基づいて生じる共振による過電圧
を抑制しながら交流系統１と電力変換器４とを連系させ
ることができる。
路に分路にフィルタ回路３５を接続することにより、電
力変換器４の出力電圧に含まれる周波数成分において、
変換器用変圧器３のリアクタンス成分、および線路の浮
遊キャパシタンスとに基づいて生じる共振による過電圧
を抑制しながら交流系統１と電力変換器４とを連系させ
ることができる。
【００２７】この実施例の場合、フィルタ回路は抵抗、
リアクトルおよびコンデンサの、いわゆるＲＬＣの３つ
のインピーダンス素子のすべてを備えたものである必要
は必ずしもなく、たとえばコンデンサ（Ｃ）を省略した
ＬＲ素子からなるものであってもよい。
リアクトルおよびコンデンサの、いわゆるＲＬＣの３つ
のインピーダンス素子のすべてを備えたものである必要
は必ずしもなく、たとえばコンデンサ（Ｃ）を省略した
ＬＲ素子からなるものであってもよい。
【００２８】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、電圧
型自励式電力変換器の起動に際して系統に存在するリア
クタンス成分と浮遊キャパシタンスの相互作用により任
意次数の周波数成分において電力変換器の出力電圧が共
振することによって発生しうる過電圧を抑制しながら電
力変換器を系統に対し円滑に接続することができる。
型自励式電力変換器の起動に際して系統に存在するリア
クタンス成分と浮遊キャパシタンスの相互作用により任
意次数の周波数成分において電力変換器の出力電圧が共
振することによって発生しうる過電圧を抑制しながら電
力変換器を系統に対し円滑に接続することができる。
【図１】本発明の第１の実施例を説明するための主回路
結線図。
結線図。
【図２】図１の装置における電力変換器の起動運転時の
等価回路図。
等価回路図。
【図３】本発明の第２の実施例を説明するための主回路
結線図。
結線図。
【図４】本発明の第３の実施例を説明するための主回路
結線図。
結線図。
【図５】従来の起動方法を実施する装置の主回路結線
図。
図。
【図６】従来の起動方法を説明するためのフローチャー
ト。
ト。
【図７】従来の起動方法の課題を説明するための原理説
明図。
明図。
１ 交流系統 ２ 連系用遮断器 ３ 変換器用変圧器 ４ 電圧型自励式電力変換器 ５ 直流コンデンサ ６ 充電器 ７ 浮遊キャパシタンス ３０ 遮断器 ３１ 制動抵抗器 ３２ 抵抗器 ３３ コンデンサ ３４ リアクトル ３５ フィルタ回路
Claims (6)
- 【請求項１】直流端子間にコンデンサを接続し、交流端
子が変圧器を介して交流系統に接続される電圧型自励式
電力変換器の起動に際し、前記コンデンサを予め所定電
圧値に充電するとともに前記変圧器の交流系統側に制動
抵抗器を分路に接続した状態で前記電力変換器をソフト
スタートさせ、前記電力変換器の出力電圧の位相および
振幅をそれぞれ前記交流系統の電圧の位相および振幅に
対し所定値以内の偏差になるように制御し、次いで前記
電力変換器を前記交流系統に接続することを特徴とする
電圧型自励式電力変換装置の起動方法。 - 【請求項２】請求項１に記載の起動方法において、前記
電力変換器の出力電圧の位相および振幅をそれぞれ前記
交流系統の電圧の位相および振幅に対し所定値以内の偏
差になるように制御した後、前記電力変換器を前記交流
系統に接続するとともに前記制動抵抗器を系統から切り
離すことを特徴とする電圧型自励式電力変換装置の起動
方法。 - 【請求項３】請求項１または２に記載の起動方法におい
て、前記制動抵抗器の代わりに、抵抗器、リアクトルお
よびコンデンサのうちの少なくとも２種の組み合わせか
らなるフィルタ回路を用いることを特徴とする電圧型自
励式電力変換装置の起動方法。 - 【請求項４】直流端子間にコンデンサを接続し、交流端
子が変換器用変圧器および連系用遮断器を介して交流系
統に接続される電圧型自励式電力変換器の起動装置にお
いて、前記コンデンサを予め所定値に充電するための充
電手段と、前記遮断器と前記変圧器の間で線路に分路に
接続される制動抵抗器とを備えたことを特徴とする電圧
型自励式電力変換装置の起動装置。 - 【請求項５】請求項４に記載の起動装置において、前記
制動抵抗器に直列に、この制動抵抗器を前記電力変換器
の起動過程の間のみ投入する制動抵抗器用遮断器を設け
たことを特徴とする電圧型自励式電力変換装置の起動装
置。 - 【請求項６】請求項４または５に記載の起動装置におい
て、前記制動抵抗器の代わりに、抵抗器、リアクトルお
よびコンデンサのうちの少なくとも２種の組み合わせか
らなるフィルタ回路を設けたことを特徴とする電圧型自
励式電力変換装置の起動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7016203A JPH08214557A (ja) | 1995-02-02 | 1995-02-02 | 電圧型自励式電力変換装置の起動方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7016203A JPH08214557A (ja) | 1995-02-02 | 1995-02-02 | 電圧型自励式電力変換装置の起動方法および装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08214557A true JPH08214557A (ja) | 1996-08-20 |
Family
ID=11909960
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7016203A Pending JPH08214557A (ja) | 1995-02-02 | 1995-02-02 | 電圧型自励式電力変換装置の起動方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08214557A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1067666A2 (de) * | 1999-07-05 | 2001-01-10 | Siemens Aktiengesellschaft | Schaltungsanordnung |
| JP2011223735A (ja) * | 2010-04-09 | 2011-11-04 | Hitachi Ltd | 電力変換装置 |
| WO2013046805A1 (ja) * | 2011-09-26 | 2013-04-04 | ダイキン工業株式会社 | 電力変換装置 |
| JP2015226359A (ja) * | 2014-05-27 | 2015-12-14 | 古河電池株式会社 | インバータ装置およびそれを用いた無停電電源装置 |
| WO2017216828A1 (ja) * | 2016-06-13 | 2017-12-21 | 株式会社日立製作所 | 電力変換装置 |
-
1995
- 1995-02-02 JP JP7016203A patent/JPH08214557A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1067666A2 (de) * | 1999-07-05 | 2001-01-10 | Siemens Aktiengesellschaft | Schaltungsanordnung |
| EP1067666A3 (de) * | 1999-07-05 | 2003-07-23 | Siemens Aktiengesellschaft | Schaltungsanordnung |
| JP2011223735A (ja) * | 2010-04-09 | 2011-11-04 | Hitachi Ltd | 電力変換装置 |
| WO2013046805A1 (ja) * | 2011-09-26 | 2013-04-04 | ダイキン工業株式会社 | 電力変換装置 |
| JP2013085444A (ja) * | 2011-09-26 | 2013-05-09 | Daikin Ind Ltd | 電力変換装置 |
| JP2015226359A (ja) * | 2014-05-27 | 2015-12-14 | 古河電池株式会社 | インバータ装置およびそれを用いた無停電電源装置 |
| WO2017216828A1 (ja) * | 2016-06-13 | 2017-12-21 | 株式会社日立製作所 | 電力変換装置 |
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