JPH1141814A - 電力変換装置の制御装置 - Google Patents
電力変換装置の制御装置Info
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- JPH1141814A JPH1141814A JP9195734A JP19573497A JPH1141814A JP H1141814 A JPH1141814 A JP H1141814A JP 9195734 A JP9195734 A JP 9195734A JP 19573497 A JP19573497 A JP 19573497A JP H1141814 A JPH1141814 A JP H1141814A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明は、限られた容量で効果的に交流系統の
有効電力又は無効電力を安定に調整する。 【解決手段】直列変圧器８のインピーダンスより生じる
電圧降下分を求め、この電圧降下分を補償するようにイ
ンバータ３の出力電圧を制御するフィードバック制御手
段２０を備えた。
有効電力又は無効電力を安定に調整する。 【解決手段】直列変圧器８のインピーダンスより生じる
電圧降下分を求め、この電圧降下分を補償するようにイ
ンバータ３の出力電圧を制御するフィードバック制御手
段２０を備えた。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、交流系統に直列に
接続した変圧器を介して交流出力を供給し、この交流系
統の電圧、電流又は電力を変える電力変換装置の制御装
置に関する。
接続した変圧器を介して交流出力を供給し、この交流系
統の電圧、電流又は電力を変える電力変換装置の制御装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】交流系統は、巨大な回路網であり、送電
線は分布定数回路と見られる。この送電線が長くなる
と、インピータンス降下は大きくなり、電流の位相遅れ
も大きくなるので、送電可能な電力は減少する。
線は分布定数回路と見られる。この送電線が長くなる
と、インピータンス降下は大きくなり、電流の位相遅れ
も大きくなるので、送電可能な電力は減少する。
【０００３】このため、既設の交流システムと直列に電
圧源を設け、この電圧源から交流システムに印加する電
圧の大きさと位相を変化させ、交流システムによって送
られる電力を負荷の要求に応じて増強するために、交流
システムの有効電力と無効電力とを制御する電力調整装
置がある。
圧源を設け、この電圧源から交流システムに印加する電
圧の大きさと位相を変化させ、交流システムによって送
られる電力を負荷の要求に応じて増強するために、交流
システムの有効電力と無効電力とを制御する電力調整装
置がある。
【０００４】図１１はかかる電力調整装置を含んだ交流
系統の構成図である。これは一般の交流系統を簡略化し
たものであり、送電端１に送電線２が接続され、この送
電線２に電圧型のインバータ３を用いた電力調整装置４
が接続されている。
系統の構成図である。これは一般の交流系統を簡略化し
たものであり、送電端１に送電線２が接続され、この送
電線２に電圧型のインバータ３を用いた電力調整装置４
が接続されている。
【０００５】ここで、送電端１の電圧と位相とはＥ1 、
θ1 であり、受電端５の電圧と位相とはＥ2 、θ2 であ
る。電力調整装置４が無い場合について説明すると、交
流系統に送電される電力Ｐは、進んだ位相から遅れた位
相の方向に送られ、次式で表現される。なお、δは相差
角である。
θ1 であり、受電端５の電圧と位相とはＥ2 、θ2 であ
る。電力調整装置４が無い場合について説明すると、交
流系統に送電される電力Ｐは、進んだ位相から遅れた位
相の方向に送られ、次式で表現される。なお、δは相差
角である。
【０００６】 Ｐ＝（Ｅ1 ・Ｅ2 ／Ｘ）・ sinδ …(1) δ＝θ1 −θ2 、Ｘは交流系統のインピーダンス このような電力調整装置４が無い交流系統では、受電端
５で大きな有効電力や遅れ無効電力が要求された場合、
送電線２の電圧降下が大きくなる。上記式(2)では、受
電端５の電圧Ｅ2 が小さくなると、送電電力を維持する
ために位相θ2が遅れて相差角δを大きくする。
５で大きな有効電力や遅れ無効電力が要求された場合、
送電線２の電圧降下が大きくなる。上記式(2)では、受
電端５の電圧Ｅ2 が小さくなると、送電電力を維持する
ために位相θ2が遅れて相差角δを大きくする。
【０００７】しかし、安定した電力を供給するために
は、相差角δは９０°以内でなければならない。さら
に、実際には、相差角９０°に余裕を持って運転する必
要があり、その意味で送電電力には限界が存在する。
は、相差角δは９０°以内でなければならない。さら
に、実際には、相差角９０°に余裕を持って運転する必
要があり、その意味で送電電力には限界が存在する。
【０００８】又、送電端１側に負荷が存在し、受電端５
側にも発電設備がある場合、これら送電端１と受電端５
とを繋ぐ送電線２に送られる電力を調整して電力の融通
を行う場合もある。この際は、送電端１と受電端５との
各々の発電設備で電圧と位相とを調整して協調を取りな
がら運転しなければならず、目的とする電力を正確に送
ることは非常に困難である。
側にも発電設備がある場合、これら送電端１と受電端５
とを繋ぐ送電線２に送られる電力を調整して電力の融通
を行う場合もある。この際は、送電端１と受電端５との
各々の発電設備で電圧と位相とを調整して協調を取りな
がら運転しなければならず、目的とする電力を正確に送
ることは非常に困難である。
【０００９】しかるに、上記電力調整装置４は、直流電
源６により制御された直流コンデンサ７の電圧をインバ
ータ３により交流に変換し、この交流を送電線２に直列
に挿入された直列変圧器８を介して送電線２に印加し、
これにより交流系統との有効電力及び無効電力の授受を
行い、交流系統の有効電力と無効電力とを調整する機能
を有している。
源６により制御された直流コンデンサ７の電圧をインバ
ータ３により交流に変換し、この交流を送電線２に直列
に挿入された直列変圧器８を介して送電線２に印加し、
これにより交流系統との有効電力及び無効電力の授受を
行い、交流系統の有効電力と無効電力とを調整する機能
を有している。
【００１０】以下具体的に説明すると、受電端５の電圧
Ｅ2 と同位相の座標をｄ軸とし、９０°進んだ位相をｑ
軸とした回転座標系上に受電端５の電圧Ｅ2 及び母線電
流ＩB を変換したものをｄｑ軸電圧Ｅ2d、Ｅ2q及びｄｑ
軸電流ＩBd、ＩBqとすると、ｑ軸電圧Ｅ2qは零となる。
このときの受電端５の有効電力Ｐと無効電力Ｑは次式で
表される。
Ｅ2 と同位相の座標をｄ軸とし、９０°進んだ位相をｑ
軸とした回転座標系上に受電端５の電圧Ｅ2 及び母線電
流ＩB を変換したものをｄｑ軸電圧Ｅ2d、Ｅ2q及びｄｑ
軸電流ＩBd、ＩBqとすると、ｑ軸電圧Ｅ2qは零となる。
このときの受電端５の有効電力Ｐと無効電力Ｑは次式で
表される。
【００１１】 Ｐ＝Ｅ2d・ＩBd …(2) Ｑ＝−Ｅ2d・ＩBq …(3) 交流系統の電圧はそれほど大きくは変化しないように制
御されているため、上記式(2) 及び式(3) から有効電力
Ｐは、ｄ軸電流ＩBdに比例し、無効電力Ｑはｑ軸電流Ｉ
Bqに比例することがいえる。つまり、母線電流を制御す
れば、交流系統の有効電力Ｐと無効電力Ｑとが制御でき
る。
御されているため、上記式(2) 及び式(3) から有効電力
Ｐは、ｄ軸電流ＩBdに比例し、無効電力Ｑはｑ軸電流Ｉ
Bqに比例することがいえる。つまり、母線電流を制御す
れば、交流系統の有効電力Ｐと無効電力Ｑとが制御でき
る。
【００１２】交流系統のインピーダンスＸは、殆どイン
ダクタンス成分なので、電力調整装置４の出力電圧ＶＣ
のｄ軸成分ＶＣd を調整すれば、母線電流のｑ軸電流Ｉ
Bqが制御でき、又出力電圧ＶＣのｑ軸成分ＶＣq を調整
すれば、母線電流のｄ軸電流ＩBdが制御できる。
ダクタンス成分なので、電力調整装置４の出力電圧ＶＣ
のｄ軸成分ＶＣd を調整すれば、母線電流のｑ軸電流Ｉ
Bqが制御でき、又出力電圧ＶＣのｑ軸成分ＶＣq を調整
すれば、母線電流のｄ軸電流ＩBdが制御できる。
【００１３】このような事から電力検出部９は、送電線
２に送られる電力の有効電力Ｐと無効電力Ｑとを検出
し、それぞれ有効電力制御部１０、無効電力制御部１１
に送出する。
２に送られる電力の有効電力Ｐと無効電力Ｑとを検出
し、それぞれ有効電力制御部１０、無効電力制御部１１
に送出する。
【００１４】これら有効電力制御部１０、無効電力制御
部１１は、比例積分制御器等から構成され、それぞれ電
力検出部９により検出された有効電力Ｐ、無効電力Ｑを
指令値に近付けるように、直列補償電圧ＶＣのｄｑ軸成
分の指令値ＶＣd *、ＶＣq *を出力する。
部１１は、比例積分制御器等から構成され、それぞれ電
力検出部９により検出された有効電力Ｐ、無効電力Ｑを
指令値に近付けるように、直列補償電圧ＶＣのｄｑ軸成
分の指令値ＶＣd *、ＶＣq *を出力する。
【００１５】一方、位相情報検出部１２は、母線電流Ｉ
B の位相情報を検出し、この位相情報を座標逆変換部１
３に送出する。この座標逆変換部１３は、位相情報検出
部１２により検出された位相情報を用い、直列補償電圧
ＶＣのｄｑ軸成分の指令値ＶＣd *、ＶＣq *を母線電流
と同期した交流に逆変換してインバータ３の出力する３
相の電圧指令に変換し、その３相の電圧指令をゲート制
御部１４に与える。
B の位相情報を検出し、この位相情報を座標逆変換部１
３に送出する。この座標逆変換部１３は、位相情報検出
部１２により検出された位相情報を用い、直列補償電圧
ＶＣのｄｑ軸成分の指令値ＶＣd *、ＶＣq *を母線電流
と同期した交流に逆変換してインバータ３の出力する３
相の電圧指令に変換し、その３相の電圧指令をゲート制
御部１４に与える。
【００１６】このゲート制御部１４は、座標逆変換部１
３からのインバータ３の電圧指令にに従い、インバータ
３を構成するスイッチング素子のゲートをオン・オフコ
ントロールする。
３からのインバータ３の電圧指令にに従い、インバータ
３を構成するスイッチング素子のゲートをオン・オフコ
ントロールする。
【００１７】但し、直列変圧器８は、インピーダンスが
あるために、直列補償電圧ＶＣのｄｑ軸成分の指令値Ｖ
Ｃd *、ＶＣq *と実際のｄｑ軸成分ＶＣd 、ＶＣq とに
は誤差があるが、有効電力制御部１０及び無効電力制御
部１１の働きにより交流系統の有効電力Ｐと無効電力Ｑ
との制御を可能としている。
あるために、直列補償電圧ＶＣのｄｑ軸成分の指令値Ｖ
Ｃd *、ＶＣq *と実際のｄｑ軸成分ＶＣd 、ＶＣq とに
は誤差があるが、有効電力制御部１０及び無効電力制御
部１１の働きにより交流系統の有効電力Ｐと無効電力Ｑ
との制御を可能としている。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、交流系
統の有効電力Ｐ又は無効電力Ｑを十分に制御するために
は、非常に大容量の電力調整装置が必要になる。大容量
の電力調整装置は、非常に高価な装置であるとともに、
現在の技術では作製すること自体困難である。
統の有効電力Ｐ又は無効電力Ｑを十分に制御するために
は、非常に大容量の電力調整装置が必要になる。大容量
の電力調整装置は、非常に高価な装置であるとともに、
現在の技術では作製すること自体困難である。
【００１９】又、交流系統に接続される電力調整装置に
は、交流系統の有効電力Ｐ又は無効電力Ｑの制御のほか
に、交流系統が動揺したときの安定化を行う機能を付加
することが望まれている。
は、交流系統の有効電力Ｐ又は無効電力Ｑの制御のほか
に、交流系統が動揺したときの安定化を行う機能を付加
することが望まれている。
【００２０】この安定化の機能は、交流系統の有効電力
Ｐ又は無効電力Ｑを十分に制御するに必要な容量に対し
て少ない容量の電力調整装置で可能となる。このため、
限られた電力調整装置の容量で、交流系統の安定化を行
う機能と交流系統の有効電力Ｐ又は無効電力Ｑを制御す
る必要がある。
Ｐ又は無効電力Ｑを十分に制御するに必要な容量に対し
て少ない容量の電力調整装置で可能となる。このため、
限られた電力調整装置の容量で、交流系統の安定化を行
う機能と交流系統の有効電力Ｐ又は無効電力Ｑを制御す
る必要がある。
【００２１】交流系統の送電容量に対して小容量の電力
調整装置で、上記のような交流系統の有効電力Ｐ又は無
効電力Ｑの制御を行うと、その制御できる幅は非常に小
さい範囲である。この制御可能な範囲内で、電力調整装
置に交流系統の有効電力Ｐ又は無効電力Ｑの指令を与え
ることは非常に困難である。そこで本発明は、限られた
容量で効果的に交流系統の有効電力又は無効電力を安定
に調整できる電力変換装置の制御装置を提供することを
目的とする。
調整装置で、上記のような交流系統の有効電力Ｐ又は無
効電力Ｑの制御を行うと、その制御できる幅は非常に小
さい範囲である。この制御可能な範囲内で、電力調整装
置に交流系統の有効電力Ｐ又は無効電力Ｑの指令を与え
ることは非常に困難である。そこで本発明は、限られた
容量で効果的に交流系統の有効電力又は無効電力を安定
に調整できる電力変換装置の制御装置を提供することを
目的とする。
【００２２】
【課題を解決するための手段】請求項１によれば、交流
系統に変圧器を接続し、この変圧器を介してインバータ
の交流出力を交流系統に供給し、この交流系統の電圧、
電流又は電力を変える電力変換装置の制御装置におい
て、変圧器のインピーダンスより生じる電圧降下分を求
め、この電圧降下分を補償するようにインバータの出力
を制御するフィードバック制御手段、を備えた電力変換
装置の制御装置である。
系統に変圧器を接続し、この変圧器を介してインバータ
の交流出力を交流系統に供給し、この交流系統の電圧、
電流又は電力を変える電力変換装置の制御装置におい
て、変圧器のインピーダンスより生じる電圧降下分を求
め、この電圧降下分を補償するようにインバータの出力
を制御するフィードバック制御手段、を備えた電力変換
装置の制御装置である。
【００２３】請求項２によれば、請求項１記載の電力変
換装置の制御装置において、フィードバック制御手段
は、交流系統の母線電圧又は母線電流から位相情報を検
出する位相情報検出手段と、交流系統の電流、変圧器の
インピーダンス及び位相情報検出手段により検出された
位相情報に基づいて変圧器のインピーダンスより生じる
電圧降下分を求めるインピーダンス降下補償部と、交流
系統に変圧器を介して供給する電圧における交流系統の
母線電圧と同位相の第１の電圧成分、及びこの位相から
所定位相進んだ位相の第２の電圧成分に対する各指令電
圧を入力し、これら指令電圧からインピーダンス降下補
償部により求められた電圧降下分を減算し、これをイン
バータの電圧指令として出力する加算器と、この加算器
から出力されるインバータの電圧指令を位相情報検出手
段により検出された位相情報に基づいて交流系統の相に
戻し、インバータを動作制御するインバータ制御手段
と、を有する。
換装置の制御装置において、フィードバック制御手段
は、交流系統の母線電圧又は母線電流から位相情報を検
出する位相情報検出手段と、交流系統の電流、変圧器の
インピーダンス及び位相情報検出手段により検出された
位相情報に基づいて変圧器のインピーダンスより生じる
電圧降下分を求めるインピーダンス降下補償部と、交流
系統に変圧器を介して供給する電圧における交流系統の
母線電圧と同位相の第１の電圧成分、及びこの位相から
所定位相進んだ位相の第２の電圧成分に対する各指令電
圧を入力し、これら指令電圧からインピーダンス降下補
償部により求められた電圧降下分を減算し、これをイン
バータの電圧指令として出力する加算器と、この加算器
から出力されるインバータの電圧指令を位相情報検出手
段により検出された位相情報に基づいて交流系統の相に
戻し、インバータを動作制御するインバータ制御手段
と、を有する。
【００２４】請求項３によれば、請求項２記載の電力変
換装置の制御装置において、交流系統に変圧器を介して
供給する電圧を座標変換して交流系統の母線電圧と同位
相の第１の電圧成分、及びこの位相から所定位相進んだ
位相の第２の電圧成分を出力する座標変換部と、この座
標変換部から出力される第１及び第２の電圧成分とこれ
ら指令電圧との各偏差を求め、これら偏差を小さくする
各電圧を各指令電圧として加算器に送る電圧制御部と、
を有する。
換装置の制御装置において、交流系統に変圧器を介して
供給する電圧を座標変換して交流系統の母線電圧と同位
相の第１の電圧成分、及びこの位相から所定位相進んだ
位相の第２の電圧成分を出力する座標変換部と、この座
標変換部から出力される第１及び第２の電圧成分とこれ
ら指令電圧との各偏差を求め、これら偏差を小さくする
各電圧を各指令電圧として加算器に送る電圧制御部と、
を有する。
【００２５】請求項４によれば、請求項２記載の電力変
換装置の制御装置において、母線電流と予め設定された
しきい値とを比較し、母線電流がしきい値よりも小さい
場合に母線電圧を位相情報検出手段に与え、かつ母線電
流がしきい値よりも大きい場合に母線電流を位相情報検
出手段に与える信号切替部を備えた。
換装置の制御装置において、母線電流と予め設定された
しきい値とを比較し、母線電流がしきい値よりも小さい
場合に母線電圧を位相情報検出手段に与え、かつ母線電
流がしきい値よりも大きい場合に母線電流を位相情報検
出手段に与える信号切替部を備えた。
【００２６】請求項５によれば、請求項２記載の電力変
換装置の制御装置において、母線電流から振幅を検出
し、この振幅の大きさに応じて母線電圧又は母線電流を
位相情報検出手段に与え、かつ振幅が所定の領域から変
化しない場合に過去に使用していた信号と同一種類の信
号を位相情報検出手段に与える信号切替部を備えた。
換装置の制御装置において、母線電流から振幅を検出
し、この振幅の大きさに応じて母線電圧又は母線電流を
位相情報検出手段に与え、かつ振幅が所定の領域から変
化しない場合に過去に使用していた信号と同一種類の信
号を位相情報検出手段に与える信号切替部を備えた。
【００２７】請求項６によれば、請求項２記載の電力変
換装置の制御装置において、位相情報検出手段は、母線
電圧の位相情報を検出する第１の位相検出器と、母線電
流の位相情報を検出する第２の位相検出器と、母線電流
の大きさに応じて位相選択信号を出力する位相選択部
と、母線電圧の位相又は母線電流の位相と少なくともイ
ンピーダンス降下補償部に与える位相情報との差又は一
次遅れ特性の出力を得るフィルタ手段と、位相選択部か
ら出力された位相選択信号に応じてフィルタ手段の出力
を選択する位相切替部と、を有する。
換装置の制御装置において、位相情報検出手段は、母線
電圧の位相情報を検出する第１の位相検出器と、母線電
流の位相情報を検出する第２の位相検出器と、母線電流
の大きさに応じて位相選択信号を出力する位相選択部
と、母線電圧の位相又は母線電流の位相と少なくともイ
ンピーダンス降下補償部に与える位相情報との差又は一
次遅れ特性の出力を得るフィルタ手段と、位相選択部か
ら出力された位相選択信号に応じてフィルタ手段の出力
を選択する位相切替部と、を有する。
【００２８】請求項７によれば、請求項２記載の電力変
換装置の制御装置において、交流系統に変圧器を介して
供給する電圧のうち交流系統の母線電圧に対して同位相
の第１の電圧成分と母線電圧とに基づいて第１の電圧成
分の位相から所定位相進んだ位相の第２の電圧成分に対
する各指令電圧を演算し、これら指令電圧を電圧制御部
に与える第２の電圧成分演算部を備えた。
換装置の制御装置において、交流系統に変圧器を介して
供給する電圧のうち交流系統の母線電圧に対して同位相
の第１の電圧成分と母線電圧とに基づいて第１の電圧成
分の位相から所定位相進んだ位相の第２の電圧成分に対
する各指令電圧を演算し、これら指令電圧を電圧制御部
に与える第２の電圧成分演算部を備えた。
【００２９】請求項８によれば、請求項２記載の電力変
換装置の制御装置において、母線電流と母線電圧の位相
情報、及び変圧器のインピーダンスの指令に基づいて交
流系統に変圧器を介して供給する電圧における第１及び
第２の電圧成分を演算し、これら第１及び第２の電圧成
分を電圧制御部に与える電圧指令演算部を備えた。
換装置の制御装置において、母線電流と母線電圧の位相
情報、及び変圧器のインピーダンスの指令に基づいて交
流系統に変圧器を介して供給する電圧における第１及び
第２の電圧成分を演算し、これら第１及び第２の電圧成
分を電圧制御部に与える電圧指令演算部を備えた。
【００３０】
【発明の実施の形態】(1) 以下、本発明の第１の実施の
形態について図面を参照して説明する。なお、図１１と
同一部分には同一符号を付してその詳しい説明は省略す
る。図１は電力変換装置の制御装置の構成図である。
形態について図面を参照して説明する。なお、図１１と
同一部分には同一符号を付してその詳しい説明は省略す
る。図１は電力変換装置の制御装置の構成図である。
【００３１】この電力変換装置の制御装置には、直列変
圧器８のインピーダンスより生じる電圧降下分を求め、
この電圧降下分を補償するようにインバータ３の出力を
制御するフィードバック制御手段２０が備えられてい
る。
圧器８のインピーダンスより生じる電圧降下分を求め、
この電圧降下分を補償するようにインバータ３の出力を
制御するフィードバック制御手段２０が備えられてい
る。
【００３２】すなわち、位相情報検出部２１は、交流系
統（以下、送電線２として説明する）の母線電圧Ｅ2 か
ら位相情報θを検出する機能を有している。座標変換部
２２は、送電線２に直列変圧器８を介して直列に挿入す
る直列補償電圧ＶＣを座標変換して送電線２の母線電圧
Ｅ2 と同位相のｄ軸成分ＶＣd （第１の電圧成分）と、
このｄ軸成分ＶＣd の位相から９０°進んだ位相のｑ軸
成分ＶＣq （第２の電圧成分）とを出力する機能を有し
ている。
統（以下、送電線２として説明する）の母線電圧Ｅ2 か
ら位相情報θを検出する機能を有している。座標変換部
２２は、送電線２に直列変圧器８を介して直列に挿入す
る直列補償電圧ＶＣを座標変換して送電線２の母線電圧
Ｅ2 と同位相のｄ軸成分ＶＣd （第１の電圧成分）と、
このｄ軸成分ＶＣd の位相から９０°進んだ位相のｑ軸
成分ＶＣq （第２の電圧成分）とを出力する機能を有し
ている。
【００３３】電圧制御部２３は、座標変換部２２から出
力される直列補償電圧ＶＣのｄ軸成分ＶＣd 及びｑ軸成
分ＶＣq とこれら指令電圧ＶＣd *、ＶＣq *とを比較し
てその各偏差を求め、これら偏差が小さくなるように各
々の偏差を比例積分した結果を指令電圧Ｖ1d、Ｖ1qとし
て出力し、それぞれ加算器２４、２５に送る機能を有し
ている。
力される直列補償電圧ＶＣのｄ軸成分ＶＣd 及びｑ軸成
分ＶＣq とこれら指令電圧ＶＣd *、ＶＣq *とを比較し
てその各偏差を求め、これら偏差が小さくなるように各
々の偏差を比例積分した結果を指令電圧Ｖ1d、Ｖ1qとし
て出力し、それぞれ加算器２４、２５に送る機能を有し
ている。
【００３４】一方、インピーダンス降下補償部２６は、
送電線２の母線電流ＩB 、直列変圧器８のインピーダン
ス及び位相情報検出部２１により検出された位相情報θ
に基づいて直列変圧器８のインピーダンスより生じる電
圧降下分を求める、すなわち下記式(4) の右辺を演算す
る機能を有している。
送電線２の母線電流ＩB 、直列変圧器８のインピーダン
ス及び位相情報検出部２１により検出された位相情報θ
に基づいて直列変圧器８のインピーダンスより生じる電
圧降下分を求める、すなわち下記式(4) の右辺を演算す
る機能を有している。
【００３５】すなわち、直流変圧器８を巻線比＝１と
し、抵抗ＲとインダクタンスＬとで等価的に表現した場
合、インバータ３の出力電圧ＶＩと直列補償電圧ＶＣと
の間には次式の関係が存在する。
し、抵抗ＲとインダクタンスＬとで等価的に表現した場
合、インバータ３の出力電圧ＶＩと直列補償電圧ＶＣと
の間には次式の関係が存在する。
【００３６】
【数１】
【００３７】このうち、ｓは微分演算子、ＩB は母線電
流、ＶＩ、ＶＣ、ＩB の添字ｄ、ｑは、上記同様に各電
圧・電流の母線電圧Ｅ2 と同相のｄ軸成分、９０°進ん
だｑ軸成分を表している。
流、ＶＩ、ＶＣ、ＩB の添字ｄ、ｑは、上記同様に各電
圧・電流の母線電圧Ｅ2 と同相のｄ軸成分、９０°進ん
だｑ軸成分を表している。
【００３８】上記式(4) から分かるように、直列変圧器
８に含まれるインピーダンスとそのインピーダンスに流
れる電流ＩB によって生じる電圧降下の分だけ差が生じ
る。なお、インピーダンス降下補償部２６では、母線電
流ＩB からｄｑ軸電流ＩBd、ＩBqを演算するのに位相情
報θを使用する。
８に含まれるインピーダンスとそのインピーダンスに流
れる電流ＩB によって生じる電圧降下の分だけ差が生じ
る。なお、インピーダンス降下補償部２６では、母線電
流ＩB からｄｑ軸電流ＩBd、ＩBqを演算するのに位相情
報θを使用する。
【００３９】上記各加算器２４、２５は、それぞれ電圧
制御部２３から出力された各指令電圧Ｖ1d、Ｖ1qを入力
し、これら指令電圧Ｖ1d、Ｖ1qからインピーダンス降下
補償部２６により求められた電圧降下分を減算し、イン
バータ３の電圧指令のｄ軸成分とｑ軸成分としてそれぞ
れ座標逆変換部１３に送出する機能を有している。
制御部２３から出力された各指令電圧Ｖ1d、Ｖ1qを入力
し、これら指令電圧Ｖ1d、Ｖ1qからインピーダンス降下
補償部２６により求められた電圧降下分を減算し、イン
バータ３の電圧指令のｄ軸成分とｑ軸成分としてそれぞ
れ座標逆変換部１３に送出する機能を有している。
【００４０】次に上記の如く構成された装置の作用につ
いて説明する。位相情報検出部２１は、送電線２の母線
電圧Ｅ2 から位相情報θを検出し、この位相情報θを座
標変換部２２、インピーダンス降下補償部２６及び座標
逆変換部１３に送出する。
いて説明する。位相情報検出部２１は、送電線２の母線
電圧Ｅ2 から位相情報θを検出し、この位相情報θを座
標変換部２２、インピーダンス降下補償部２６及び座標
逆変換部１３に送出する。
【００４１】このうち座標変換部２２は、直列変圧器８
から送電線２に供給する直列補償電圧ＶＣを座標変換し
て母線電圧Ｅ2 と同位相のｄ軸成分ＶＣd と、このｄ軸
成分ＶＣd の位相から９０°進んだ位相のｑ軸成分ＶＣ
q とを出力する。
から送電線２に供給する直列補償電圧ＶＣを座標変換し
て母線電圧Ｅ2 と同位相のｄ軸成分ＶＣd と、このｄ軸
成分ＶＣd の位相から９０°進んだ位相のｑ軸成分ＶＣ
q とを出力する。
【００４２】電圧制御部２３は、座標変換部２２から出
力される直列補償電圧ＶＣのｄ軸成分ＶＣd 及びｑ軸成
分ＶＣq とこれら指令電圧ＶＣd *、ＶＣq *とを比較し
てその各偏差を求め、これら偏差が小さくなるように各
々の偏差を比例積分した結果を指令電圧Ｖ1d、Ｖ1qとし
て出力する。
力される直列補償電圧ＶＣのｄ軸成分ＶＣd 及びｑ軸成
分ＶＣq とこれら指令電圧ＶＣd *、ＶＣq *とを比較し
てその各偏差を求め、これら偏差が小さくなるように各
々の偏差を比例積分した結果を指令電圧Ｖ1d、Ｖ1qとし
て出力する。
【００４３】一方、インピーダンス降下補償部２６は、
送電線２の母線電流ＩB 、直列変圧器８のインピーダン
ス及び位相情報検出部２１により検出された位相情報θ
に基づいて直列変圧器８のインピーダンスより生じる電
圧降下分を求め、この電圧降下分を各加算器２４、２５
に送出する。
送電線２の母線電流ＩB 、直列変圧器８のインピーダン
ス及び位相情報検出部２１により検出された位相情報θ
に基づいて直列変圧器８のインピーダンスより生じる電
圧降下分を求め、この電圧降下分を各加算器２４、２５
に送出する。
【００４４】これら加算器２４、２５は、それぞれ電圧
制御部２３から出力された各指令電圧Ｖ1d、Ｖ1qからイ
ンピーダンス降下補償部２６により求められた電圧降下
分を減算し、インバータ３の電圧指令のｄ軸成分とｑ軸
成分としてそれぞれ座標逆変換部１３に送出する。
制御部２３から出力された各指令電圧Ｖ1d、Ｖ1qからイ
ンピーダンス降下補償部２６により求められた電圧降下
分を減算し、インバータ３の電圧指令のｄ軸成分とｑ軸
成分としてそれぞれ座標逆変換部１３に送出する。
【００４５】この座標逆変換部１３は、位相情報検出部
１２により検出された位相情報θを用い、直列補償電圧
ＶＣのｄｑ軸成分の指令値ＶＣd *、ＶＣq *を母線電流
と同期した交流に逆変換してインバータ３の出力する３
相の電圧指令に変換し、その３相の電圧指令をゲート制
御部１４に与える。
１２により検出された位相情報θを用い、直列補償電圧
ＶＣのｄｑ軸成分の指令値ＶＣd *、ＶＣq *を母線電流
と同期した交流に逆変換してインバータ３の出力する３
相の電圧指令に変換し、その３相の電圧指令をゲート制
御部１４に与える。
【００４６】このゲート制御部１４は、座標逆変換部１
３からのインバータ３の電圧指令に従い、インバータ３
を構成するスイッチング素子のゲートをオン・オフコン
トロールする。
３からのインバータ３の電圧指令に従い、インバータ３
を構成するスイッチング素子のゲートをオン・オフコン
トロールする。
【００４７】このように上記第１の実施の形態において
は、直列変圧器８のインピーダンスより生じる電圧降下
分を求め、この電圧降下分を補償するようにインバータ
３の出力電圧を制御するので、直列変圧器８を通して送
電線２に直列に挿入する直列補償電圧ＶＣのｄｑ軸成分
ＶＣd 、ＶＣq を独立にかつ高速にしかも安定に制御で
きる、すなわち限られた容量で効果的に交流系統の有効
電力Ｐ又は無効電力Ｑを安定に調整できる。
は、直列変圧器８のインピーダンスより生じる電圧降下
分を求め、この電圧降下分を補償するようにインバータ
３の出力電圧を制御するので、直列変圧器８を通して送
電線２に直列に挿入する直列補償電圧ＶＣのｄｑ軸成分
ＶＣd 、ＶＣq を独立にかつ高速にしかも安定に制御で
きる、すなわち限られた容量で効果的に交流系統の有効
電力Ｐ又は無効電力Ｑを安定に調整できる。
【００４８】なお、直列変圧器８の抵抗Ｒ及びインダク
タンスＬを正確に知ることは困難である為に、現実には
直列変圧器８の設計値として得られる抵抗Ｒ及びインダ
クタンスＬを使用したり、装置を調整しながら抵抗Ｒ及
びインダクタンスＬを求めたりする。このようにして得
られる抵抗Ｒ及びインダクタンスＬの値を使用したとし
ても、本発明の趣旨を逸脱するものでない。
タンスＬを正確に知ることは困難である為に、現実には
直列変圧器８の設計値として得られる抵抗Ｒ及びインダ
クタンスＬを使用したり、装置を調整しながら抵抗Ｒ及
びインダクタンスＬを求めたりする。このようにして得
られる抵抗Ｒ及びインダクタンスＬの値を使用したとし
ても、本発明の趣旨を逸脱するものでない。
【００４９】又、上記式(4) の右辺には母線電流ＩB を
微分する項が含まれているが、この項の省略や簡略化を
行って制御装置を構成しても実用上大きな問題とならな
い場合には、母線電流ＩB を微分する項を省略又は簡略
化してもよい。 (2) 次に本発明の第２の実施の形態について図面を参照
して説明する。なお、図１と同一部分には同一符号を付
してその詳しい説明は省略する。
微分する項が含まれているが、この項の省略や簡略化を
行って制御装置を構成しても実用上大きな問題とならな
い場合には、母線電流ＩB を微分する項を省略又は簡略
化してもよい。 (2) 次に本発明の第２の実施の形態について図面を参照
して説明する。なお、図１と同一部分には同一符号を付
してその詳しい説明は省略する。
【００５０】図２は電力変換装置の制御装置の構成図で
ある。各加算器２４、２５は、それぞれ送電線２に直列
に挿入する直列補償電圧ＶＣのｄｑ軸成分ＶＣd 、ＶＣ
q の各指令電圧ＶＣd *、ＶＣq *を入力し、これら指令
電圧ＶＣd *、ＶＣq *からインピーダンス降下補償部２
６により求められた電圧降下分を減算し、インバータ３
の電圧指令として出力する機能を有している。
ある。各加算器２４、２５は、それぞれ送電線２に直列
に挿入する直列補償電圧ＶＣのｄｑ軸成分ＶＣd 、ＶＣ
q の各指令電圧ＶＣd *、ＶＣq *を入力し、これら指令
電圧ＶＣd *、ＶＣq *からインピーダンス降下補償部２
６により求められた電圧降下分を減算し、インバータ３
の電圧指令として出力する機能を有している。
【００５１】次に上記の如く構成された装置の作用につ
いて説明する。位相情報検出部２１は、母線電圧Ｅ2 か
ら位相情報θを検出し、この位相情報θをインピーダン
ス降下補償部２６及び座標逆変換部１３に送出する。
いて説明する。位相情報検出部２１は、母線電圧Ｅ2 か
ら位相情報θを検出し、この位相情報θをインピーダン
ス降下補償部２６及び座標逆変換部１３に送出する。
【００５２】このうちインピーダンス降下補償部２６
は、送電線２の母線電流ＩB 、直列変圧器８のインピー
ダンス及び位相情報検出部２１により検出された位相情
報θに基づいて直列変圧器８のインピーダンスより生じ
る電圧降下分を求め、この電圧降下分を各加算器２４、
２５に送出する。
は、送電線２の母線電流ＩB 、直列変圧器８のインピー
ダンス及び位相情報検出部２１により検出された位相情
報θに基づいて直列変圧器８のインピーダンスより生じ
る電圧降下分を求め、この電圧降下分を各加算器２４、
２５に送出する。
【００５３】これら加算器２４、２５は、それぞれ送電
線２に直列に挿入する直列補償電圧ＶＣのｄｑ軸成分Ｖ
Ｃd 、ＶＣq の各指令電圧ＶＣd *、ＶＣq *を入力し、
これら指令電圧ＶＣd *、ＶＣq *からインピーダンス降
下補償部２６により求められた電圧降下分を減算し、イ
ンバータ３の電圧指令として座標逆変換部１３に送出す
る。
線２に直列に挿入する直列補償電圧ＶＣのｄｑ軸成分Ｖ
Ｃd 、ＶＣq の各指令電圧ＶＣd *、ＶＣq *を入力し、
これら指令電圧ＶＣd *、ＶＣq *からインピーダンス降
下補償部２６により求められた電圧降下分を減算し、イ
ンバータ３の電圧指令として座標逆変換部１３に送出す
る。
【００５４】この座標逆変換部１３は、位相情報検出部
１２により検出された位相情報θを用い、直列補償電圧
ＶＣのｄｑ軸成分の指令値ＶＣd *、ＶＣq *を母線電流
と同期した交流に逆変換してインバータ３の出力する３
相の電圧指令に変換し、その３相の電圧指令をゲート制
御部１４に与える。
１２により検出された位相情報θを用い、直列補償電圧
ＶＣのｄｑ軸成分の指令値ＶＣd *、ＶＣq *を母線電流
と同期した交流に逆変換してインバータ３の出力する３
相の電圧指令に変換し、その３相の電圧指令をゲート制
御部１４に与える。
【００５５】このゲート制御部１４は、座標逆変換部１
３からのインバータ３の電圧指令に従い、インバータ３
を構成するスイッチング素子のゲートをオン・オフコン
トロールする。
３からのインバータ３の電圧指令に従い、インバータ３
を構成するスイッチング素子のゲートをオン・オフコン
トロールする。
【００５６】このように上記第２の実施の形態において
も、上記第１の実施の形態と同様に、送電線２に直列に
挿入する直列補償電圧ＶＣのｄｑ軸成分ＶＣd 、ＶＣq
を独立にかつ高速にしかも安定に制御できる、すなわち
限られた容量で効果的に交流系統の有効電力Ｐ又は無効
電力Ｑを安定に調整できる。 (3) 次に本発明の第３の実施の形態について図面を参照
して説明する。なお、図１と同一部分には同一符号を付
してその詳しい説明は省略する。
も、上記第１の実施の形態と同様に、送電線２に直列に
挿入する直列補償電圧ＶＣのｄｑ軸成分ＶＣd 、ＶＣq
を独立にかつ高速にしかも安定に制御できる、すなわち
限られた容量で効果的に交流系統の有効電力Ｐ又は無効
電力Ｑを安定に調整できる。 (3) 次に本発明の第３の実施の形態について図面を参照
して説明する。なお、図１と同一部分には同一符号を付
してその詳しい説明は省略する。
【００５７】図３は電力変換装置の制御装置の構成図で
ある。位相情報検出部２７は、送電線２の母線電流ＩB
から位相情報θを検出し、この位相情報θを座標変換部
２２、インピーダンス降下補償部２６及び座標逆変換部
１３に送出する機能を有している。
ある。位相情報検出部２７は、送電線２の母線電流ＩB
から位相情報θを検出し、この位相情報θを座標変換部
２２、インピーダンス降下補償部２６及び座標逆変換部
１３に送出する機能を有している。
【００５８】次に上記の如く構成された装置の作用につ
いて説明する。位相情報検出部２７は、送電線２の母線
電流ＩB から位相情報θを検出し、この位相情報θを座
標変換部２２、インピーダンス降下補償部２６及び座標
逆変換部１３に送出する。
いて説明する。位相情報検出部２７は、送電線２の母線
電流ＩB から位相情報θを検出し、この位相情報θを座
標変換部２２、インピーダンス降下補償部２６及び座標
逆変換部１３に送出する。
【００５９】このうち座標変換部２２は、送電線２に供
給する直列補償電圧ＶＣを座標変換して母線電圧Ｅ2 と
同位相のｄ軸成分ＶＣd 及びｑ軸成分ＶＣq を出力し、
電圧制御部２３は、これらｄ軸成分ＶＣd 及びｑ軸成分
ＶＣq とこれら指令電圧ＶＣd *、ＶＣq *との偏差が小
さくなるように各々の偏差を比例積分した結果を指令電
圧Ｖ1d、Ｖ1qとして出力する。
給する直列補償電圧ＶＣを座標変換して母線電圧Ｅ2 と
同位相のｄ軸成分ＶＣd 及びｑ軸成分ＶＣq を出力し、
電圧制御部２３は、これらｄ軸成分ＶＣd 及びｑ軸成分
ＶＣq とこれら指令電圧ＶＣd *、ＶＣq *との偏差が小
さくなるように各々の偏差を比例積分した結果を指令電
圧Ｖ1d、Ｖ1qとして出力する。
【００６０】一方、インピーダンス降下補償部２６は、
送電線２の母線電流ＩB 、直列変圧器８のインピーダン
ス及び位相情報検出部２１により検出された位相情報θ
に基づいて直列変圧器８のインピーダンスより生じる電
圧降下分を求め、この電圧降下分を各加算器２４、２５
に送出する。
送電線２の母線電流ＩB 、直列変圧器８のインピーダン
ス及び位相情報検出部２１により検出された位相情報θ
に基づいて直列変圧器８のインピーダンスより生じる電
圧降下分を求め、この電圧降下分を各加算器２４、２５
に送出する。
【００６１】これら加算器２４、２５は、それぞれ電圧
制御部２３から出力された各指令電圧Ｖ1d、Ｖ1qからイ
ンピーダンス降下補償部２６により求められた電圧降下
分を減算し、インバータ３の電圧指令のｄ軸成分とｑ軸
成分としてそれぞれ座標逆変換部１３に送出する。
制御部２３から出力された各指令電圧Ｖ1d、Ｖ1qからイ
ンピーダンス降下補償部２６により求められた電圧降下
分を減算し、インバータ３の電圧指令のｄ軸成分とｑ軸
成分としてそれぞれ座標逆変換部１３に送出する。
【００６２】この座標逆変換部１３は、位相情報検出部
１２により検出された位相情報θを用い、直列補償電圧
ＶＣのｄｑ軸成分の指令値ＶＣd *、ＶＣq *を母線電流
と同期した交流に逆変換してインバータ３の出力する３
相の電圧指令に変換してゲート制御部１４に与え、この
ゲート制御部１４は、これら３相の電圧指令に従い、イ
ンバータ３を構成するスイッチング素子のゲートをオン
・オフコントロールする。
１２により検出された位相情報θを用い、直列補償電圧
ＶＣのｄｑ軸成分の指令値ＶＣd *、ＶＣq *を母線電流
と同期した交流に逆変換してインバータ３の出力する３
相の電圧指令に変換してゲート制御部１４に与え、この
ゲート制御部１４は、これら３相の電圧指令に従い、イ
ンバータ３を構成するスイッチング素子のゲートをオン
・オフコントロールする。
【００６３】このように上記第３の実施の形態によれ
ば、母線電流ＩB から位相情報θを求め、この位相情報
θを用いて直列変圧器８のインピーダンスより生じる電
圧降下分を求め、この電圧降下分を補償するようにイン
バータ３の出力電圧を制御するので、送電線２に直列に
挿入する直列補償電圧ＶＣの母線電流ＩB と同相の成分
ＶＣd と９０°進んだ成分ＶＣq を独立にかつ高速にし
かも安定に制御できる、すなわち限られた容量で効果的
に交流系統の有効電力Ｐ又は無効電力Ｑを安定に調整で
きる。 (4) 次に本発明の第４の実施の形態について図面を参照
して説明する。なお、図１と同一部分には同一符号を付
してその詳しい説明は省略する。
ば、母線電流ＩB から位相情報θを求め、この位相情報
θを用いて直列変圧器８のインピーダンスより生じる電
圧降下分を求め、この電圧降下分を補償するようにイン
バータ３の出力電圧を制御するので、送電線２に直列に
挿入する直列補償電圧ＶＣの母線電流ＩB と同相の成分
ＶＣd と９０°進んだ成分ＶＣq を独立にかつ高速にし
かも安定に制御できる、すなわち限られた容量で効果的
に交流系統の有効電力Ｐ又は無効電力Ｑを安定に調整で
きる。 (4) 次に本発明の第４の実施の形態について図面を参照
して説明する。なお、図１と同一部分には同一符号を付
してその詳しい説明は省略する。
【００６４】図４は電力変換装置の制御装置の構成図で
ある。信号切替部２８は、母線電流ＩB と予め設定され
たしきい値とを比較し、母線電流ＩB がしきい値よりも
小さい場合に母線電圧Ｅ2 を位相情報検出部２９に与
え、かつ母線電流ＩB がしきい値よりも大きい場合に母
線電流ＩB を位相情報検出部２９に与える機能を有して
いる。
ある。信号切替部２８は、母線電流ＩB と予め設定され
たしきい値とを比較し、母線電流ＩB がしきい値よりも
小さい場合に母線電圧Ｅ2 を位相情報検出部２９に与
え、かつ母線電流ＩB がしきい値よりも大きい場合に母
線電流ＩB を位相情報検出部２９に与える機能を有して
いる。
【００６５】この位相情報検出部２９は、信号切替部２
８の切り替え動作により母線電流ＩB 又は母線電圧Ｅ2
を入力し、これら母線電流ＩB 又は母線電圧Ｅ2 から位
相情報θを検出して座標変換部２２、インピーダンス降
下補償部２６及び座標逆変換部１３に送出する機能を有
している。
８の切り替え動作により母線電流ＩB 又は母線電圧Ｅ2
を入力し、これら母線電流ＩB 又は母線電圧Ｅ2 から位
相情報θを検出して座標変換部２２、インピーダンス降
下補償部２６及び座標逆変換部１３に送出する機能を有
している。
【００６６】次に上記の如く構成された装置の作用につ
いて説明する。信号切替部２８は、母線電流ＩB と予め
設定されたしきい値とを比較し、母線電流ＩB がしきい
値よりも小さい場合に母線電圧Ｅ2 を位相情報検出部２
９に与え、かつ母線電流ＩB がしきい値よりも大きい場
合に母線電流ＩB を位相情報検出部２９に与える。
いて説明する。信号切替部２８は、母線電流ＩB と予め
設定されたしきい値とを比較し、母線電流ＩB がしきい
値よりも小さい場合に母線電圧Ｅ2 を位相情報検出部２
９に与え、かつ母線電流ＩB がしきい値よりも大きい場
合に母線電流ＩB を位相情報検出部２９に与える。
【００６７】すなわち、母線電流ＩB が小さくなると、
母線電流ＩB の検出器の誤差や電磁ノイズなどにより正
確な母線電流ＩB の位相情報θを得ることが困難にな
る。正確な母線電流ＩB の位相情報θが得られない場
合、交流系統に直列に挿入する直列補償電圧ＶＣの母線
電流ＩB と同相の成分ＶＣd と９０°進んだ成分ＶＣq
を独立にかつ安定に制御することが不可能になる。
母線電流ＩB の検出器の誤差や電磁ノイズなどにより正
確な母線電流ＩB の位相情報θを得ることが困難にな
る。正確な母線電流ＩB の位相情報θが得られない場
合、交流系統に直列に挿入する直列補償電圧ＶＣの母線
電流ＩB と同相の成分ＶＣd と９０°進んだ成分ＶＣq
を独立にかつ安定に制御することが不可能になる。
【００６８】交流系統において母線電流ＩB は負荷状態
などによりその大きさが著しく変化するのに対し、母線
電圧Ｅ2 は殆ど一定に保たれる。そこで、信号切替部２
８により母線電流ＩB がしきい値よりも小さい場合に母
線電圧Ｅ2 を位相情報検出部２９に与えることで、母線
電流ＩB が少ない状態において交流系統に直列に挿入す
る直列補償電圧ＶＣが不安定なることを防ぐことができ
る。
などによりその大きさが著しく変化するのに対し、母線
電圧Ｅ2 は殆ど一定に保たれる。そこで、信号切替部２
８により母線電流ＩB がしきい値よりも小さい場合に母
線電圧Ｅ2 を位相情報検出部２９に与えることで、母線
電流ＩB が少ない状態において交流系統に直列に挿入す
る直列補償電圧ＶＣが不安定なることを防ぐことができ
る。
【００６９】従って、位相情報検出部２９は、信号切替
部２８の切り替え動作により母線電流ＩB 又は母線電圧
Ｅ2 を入力し、これら母線電流ＩB 又は母線電圧Ｅ2 か
ら位相情報θを検出して座標変換部２２、インピーダン
ス降下補償部２６及び座標逆変換部１３に送出する。
部２８の切り替え動作により母線電流ＩB 又は母線電圧
Ｅ2 を入力し、これら母線電流ＩB 又は母線電圧Ｅ2 か
ら位相情報θを検出して座標変換部２２、インピーダン
ス降下補償部２６及び座標逆変換部１３に送出する。
【００７０】以下、上記第１の実施の形態の動作と同様
に、座標変換部２２は、直列補償電圧ＶＣを座標変換し
てｄ軸成分ＶＣd 及びｑ軸成分ＶＣq を出力し、電圧制
御部２３は、これらｄ軸成分ＶＣd 及びｑ軸成分ＶＣq
とこれら指令電圧ＶＣd *、ＶＣq *との偏差が小さくな
るように各々の偏差を比例積分した結果を指令電圧
Ｖ1d、Ｖ1qとして出力する。
に、座標変換部２２は、直列補償電圧ＶＣを座標変換し
てｄ軸成分ＶＣd 及びｑ軸成分ＶＣq を出力し、電圧制
御部２３は、これらｄ軸成分ＶＣd 及びｑ軸成分ＶＣq
とこれら指令電圧ＶＣd *、ＶＣq *との偏差が小さくな
るように各々の偏差を比例積分した結果を指令電圧
Ｖ1d、Ｖ1qとして出力する。
【００７１】一方、インピーダンス降下補償部２６は、
送電線２の母線電流ＩB 、直列変圧器８のインピーダン
ス及び位相情報θに基づいて直列変圧器８のインピーダ
ンスより生じる電圧降下分を求めて各加算器２４、２５
に送出する。
送電線２の母線電流ＩB 、直列変圧器８のインピーダン
ス及び位相情報θに基づいて直列変圧器８のインピーダ
ンスより生じる電圧降下分を求めて各加算器２４、２５
に送出する。
【００７２】これら加算器２４、２５は、上記各指令電
圧Ｖ1d、Ｖ1qからインピーダンス降下補償部２６により
求められた電圧降下分を減算し、インバータ３の電圧指
令のｄ軸成分とｑ軸成分としてそれぞれ座標逆変換部１
３に送出する。
圧Ｖ1d、Ｖ1qからインピーダンス降下補償部２６により
求められた電圧降下分を減算し、インバータ３の電圧指
令のｄ軸成分とｑ軸成分としてそれぞれ座標逆変換部１
３に送出する。
【００７３】この座標逆変換部１３は、位相情報θを用
いて直列補償電圧ＶＣのｄｑ軸成分の指令値ＶＣd *、
ＶＣq *を母線電流と同期した交流に逆変換して３相の
電圧指令としてゲート制御部１４に与え、このゲート制
御部１４は、これら３相の電圧指令に従い、インバータ
３を構成するスイッチング素子のゲートをオン・オフコ
ントロールする。
いて直列補償電圧ＶＣのｄｑ軸成分の指令値ＶＣd *、
ＶＣq *を母線電流と同期した交流に逆変換して３相の
電圧指令としてゲート制御部１４に与え、このゲート制
御部１４は、これら３相の電圧指令に従い、インバータ
３を構成するスイッチング素子のゲートをオン・オフコ
ントロールする。
【００７４】このように上記第４の実施の形態によれ
ば、上記第１の実施の形態と同様に、送電線２に直列に
挿入する直列補償電圧ＶＣの母線電流ＩB と同相の成分
ＶＣdと９０°進んだ成分ＶＣq を独立にかつ高速にし
かも安定に制御でき、限られた容量で効果的に交流系統
の有効電力Ｐ又は無効電力Ｑを安定に調整でき、そのう
え信号切替部２８により母線電流ＩB がしきい値よりも
小さい場合に母線電圧Ｅ2 を位相情報検出部２９に与え
ることで、母線電流ＩB が少ない状態において交流系統
に直列に挿入する直列補償電圧ＶＣが不安定なることを
防止できる。 (5) 次に本発明の第５の実施の形態について図面を参照
して説明する。なお、図１と同一部分には同一符号を付
してその詳しい説明は省略する。
ば、上記第１の実施の形態と同様に、送電線２に直列に
挿入する直列補償電圧ＶＣの母線電流ＩB と同相の成分
ＶＣdと９０°進んだ成分ＶＣq を独立にかつ高速にし
かも安定に制御でき、限られた容量で効果的に交流系統
の有効電力Ｐ又は無効電力Ｑを安定に調整でき、そのう
え信号切替部２８により母線電流ＩB がしきい値よりも
小さい場合に母線電圧Ｅ2 を位相情報検出部２９に与え
ることで、母線電流ＩB が少ない状態において交流系統
に直列に挿入する直列補償電圧ＶＣが不安定なることを
防止できる。 (5) 次に本発明の第５の実施の形態について図面を参照
して説明する。なお、図１と同一部分には同一符号を付
してその詳しい説明は省略する。
【００７５】図５は電力変換装置の制御装置の構成図で
ある。信号切替部３０は、母線電流ＩB から振幅ＩＢＭ
を検出し、この振幅ＩＢＭの大きさに応じて母線電圧Ｅ
2 又は母線電流ＩB を位相情報検出部３１に与え、かつ
振幅ＩＢＭが所定の領域から変化しない場合に過去に使
用していた信号と同一種類の信号を位相情報検出部３１
に与える機能を有している。
ある。信号切替部３０は、母線電流ＩB から振幅ＩＢＭ
を検出し、この振幅ＩＢＭの大きさに応じて母線電圧Ｅ
2 又は母線電流ＩB を位相情報検出部３１に与え、かつ
振幅ＩＢＭが所定の領域から変化しない場合に過去に使
用していた信号と同一種類の信号を位相情報検出部３１
に与える機能を有している。
【００７６】具体的に信号切替部３０は、母線電流ＩB
から振幅ＩＢＭを検出し、この振幅ＩＢＭが第１のしき
い値Ｒ1 よりも小さい領域にある場合には母線電圧Ｅ2
を位相情報検出部３１に与え、振幅ＩＢＭが第２のしき
い値Ｒ2 （＞Ｒ1 ）よりも大きい領域にある場合には母
線電圧ＩB を位相情報検出部３１に与える機能を有して
いる。
から振幅ＩＢＭを検出し、この振幅ＩＢＭが第１のしき
い値Ｒ1 よりも小さい領域にある場合には母線電圧Ｅ2
を位相情報検出部３１に与え、振幅ＩＢＭが第２のしき
い値Ｒ2 （＞Ｒ1 ）よりも大きい領域にある場合には母
線電圧ＩB を位相情報検出部３１に与える機能を有して
いる。
【００７７】又、信号切替部３０は、振幅ＩＢＭが第１
のしきい値Ｒ1 よりも小さい状態から大きい状態へと変
化した場合には母線電圧Ｅ2 を位相情報検出部３１に与
え続け、かつ振幅ＩＢＭが第２のしきい値Ｒ2 よりも大
きい状態から小さい状態へと変化した場合には母線電流
ＩB を位相情報検出部３１に与え続け、さらに振幅ＩＢ
Ｍが第１のしきい値Ｒ1 よりも大きく第２のしきい値Ｒ
2 よりも小さい領域から変化しない場合には過去に使用
していた信号と同一種類の信号を位相情報検出部３１に
与え続ける機能を有している。
のしきい値Ｒ1 よりも小さい状態から大きい状態へと変
化した場合には母線電圧Ｅ2 を位相情報検出部３１に与
え続け、かつ振幅ＩＢＭが第２のしきい値Ｒ2 よりも大
きい状態から小さい状態へと変化した場合には母線電流
ＩB を位相情報検出部３１に与え続け、さらに振幅ＩＢ
Ｍが第１のしきい値Ｒ1 よりも大きく第２のしきい値Ｒ
2 よりも小さい領域から変化しない場合には過去に使用
していた信号と同一種類の信号を位相情報検出部３１に
与え続ける機能を有している。
【００７８】次に上記の如く構成された装置の作用につ
いて説明する。上記の如く信号切替部３０は、母線電流
ＩB から振幅ＩＢＭを検出し、この振幅ＩＢＭが第１の
しきい値Ｒ1 よりも小さい領域にある場合には母線電圧
Ｅ2 を位相情報検出部３１に与え、振幅ＩＢＭが第２の
しきい値Ｒ2 （＞Ｒ1 ）よりも大きい領域にある場合に
は母線電圧ＩB を位相情報検出部３１に与える。
いて説明する。上記の如く信号切替部３０は、母線電流
ＩB から振幅ＩＢＭを検出し、この振幅ＩＢＭが第１の
しきい値Ｒ1 よりも小さい領域にある場合には母線電圧
Ｅ2 を位相情報検出部３１に与え、振幅ＩＢＭが第２の
しきい値Ｒ2 （＞Ｒ1 ）よりも大きい領域にある場合に
は母線電圧ＩB を位相情報検出部３１に与える。
【００７９】又、信号切替部３０は、振幅ＩＢＭが第１
のしきい値Ｒ1 よりも小さい状態から大きい状態へと変
化した場合には母線電圧Ｅ2 を位相情報検出部３１に与
え続け、振幅ＩＢＭが第２のしきい値Ｒ2 よりも大きい
状態から小さい状態へと変化した場合には母線電流ＩB
を位相情報検出部３１に与え続け、さらに振幅ＩＢＭが
第１のしきい値Ｒ1 よりも大きく第２のしきい値Ｒ2 よ
りも小さい領域から変化しない場合には過去に使用して
いた信号と同一種類の信号を位相情報検出部３１に与え
続ける。
のしきい値Ｒ1 よりも小さい状態から大きい状態へと変
化した場合には母線電圧Ｅ2 を位相情報検出部３１に与
え続け、振幅ＩＢＭが第２のしきい値Ｒ2 よりも大きい
状態から小さい状態へと変化した場合には母線電流ＩB
を位相情報検出部３１に与え続け、さらに振幅ＩＢＭが
第１のしきい値Ｒ1 よりも大きく第２のしきい値Ｒ2 よ
りも小さい領域から変化しない場合には過去に使用して
いた信号と同一種類の信号を位相情報検出部３１に与え
続ける。
【００８０】このように母線電流ＩB からの振幅ＩＢＭ
の大きさに応じて母線電圧Ｅ2 又は母線電流ＩB が切り
替えられて位相情報検出部３１に与えられると、この位
相情報検出部２１は、切り替えられた母線電圧Ｅ2 又は
母線電流ＩB から位相情報θを検出し、この位相情報θ
を座標変換部２２、インピーダンス降下補償部２６及び
座標逆変換部１３に送出する。
の大きさに応じて母線電圧Ｅ2 又は母線電流ＩB が切り
替えられて位相情報検出部３１に与えられると、この位
相情報検出部２１は、切り替えられた母線電圧Ｅ2 又は
母線電流ＩB から位相情報θを検出し、この位相情報θ
を座標変換部２２、インピーダンス降下補償部２６及び
座標逆変換部１３に送出する。
【００８１】以下、上記第１の実施の形態の動作と同様
に、座標変換部２２は、直列補償電圧ＶＣを座標変換し
てｄ軸成分ＶＣd 及びｑ軸成分ＶＣq を出力し、電圧制
御部２３は、これらｄ軸成分ＶＣd 及びｑ軸成分ＶＣq
とこれら指令電圧ＶＣd *、ＶＣq *との偏差が小さくな
るように各々の偏差を比例積分した結果を指令電圧
Ｖ1d、Ｖ1qとして出力する。
に、座標変換部２２は、直列補償電圧ＶＣを座標変換し
てｄ軸成分ＶＣd 及びｑ軸成分ＶＣq を出力し、電圧制
御部２３は、これらｄ軸成分ＶＣd 及びｑ軸成分ＶＣq
とこれら指令電圧ＶＣd *、ＶＣq *との偏差が小さくな
るように各々の偏差を比例積分した結果を指令電圧
Ｖ1d、Ｖ1qとして出力する。
【００８２】一方、インピーダンス降下補償部２６は、
送電線２の母線電流ＩB 、直列変圧器８のインピーダン
ス及び位相情報θに基づいて直列変圧器８のインピーダ
ンスより生じる電圧降下分を求めて各加算器２４、２５
に送出する。
送電線２の母線電流ＩB 、直列変圧器８のインピーダン
ス及び位相情報θに基づいて直列変圧器８のインピーダ
ンスより生じる電圧降下分を求めて各加算器２４、２５
に送出する。
【００８３】これら加算器２４、２５は、上記各指令電
圧Ｖ1d、Ｖ1qからインピーダンス降下補償部２６により
求められた電圧降下分を減算し、インバータ３の電圧指
令のｄ軸成分とｑ軸成分としてそれぞれ座標逆変換部１
３に送出する。
圧Ｖ1d、Ｖ1qからインピーダンス降下補償部２６により
求められた電圧降下分を減算し、インバータ３の電圧指
令のｄ軸成分とｑ軸成分としてそれぞれ座標逆変換部１
３に送出する。
【００８４】この座標逆変換部１３は、位相情報θを用
いて直列補償電圧ＶＣのｄｑ軸成分の指令値ＶＣd *、
ＶＣq *を母線電流と同期した交流に逆変換して３相の
電圧指令としてゲート制御部１４に与え、このゲート制
御部１４は、これら３相の電圧指令に従い、インバータ
３を構成するスイッチング素子のゲートをオン・オフコ
ントロールする。
いて直列補償電圧ＶＣのｄｑ軸成分の指令値ＶＣd *、
ＶＣq *を母線電流と同期した交流に逆変換して３相の
電圧指令としてゲート制御部１４に与え、このゲート制
御部１４は、これら３相の電圧指令に従い、インバータ
３を構成するスイッチング素子のゲートをオン・オフコ
ントロールする。
【００８５】このように上記第５の実施の形態によれ
ば、上記第１の実施の形態と同様の効果を奏することは
言うまでもなく、例えば母線電流ＩB が１つのしきい値
付近では、母線電流ＩB の大きさとしきい値との比較結
果が短時間で多数回変化するハンチング現象を起こす場
合があるが、母線電流ＩB から振幅ＩＢＭを検出し、こ
の振幅ＩＢＭの大きさに応じて母線電圧Ｅ2 又は母線電
流ＩB を位相情報検出部３１に与え、かつ振幅ＩＢＭが
所定の領域から変化しない場合に過去に使用していた信
号と同一種類の信号を位相情報検出部３１に与えるよう
にヒステリシス特性を持たせたので、母線電流ＩB の大
きさとしきい値との比較結果が短時間で多数回変化する
ハンチング現象を抑制でき、交流系統に挿入する直列補
償電圧ＶＣの安定した制御ができる。 (6) 次に本発明の第６の実施の形態について図面を参照
して説明する。なお、図１と同一部分には同一符号を付
してその詳しい説明は省略する。
ば、上記第１の実施の形態と同様の効果を奏することは
言うまでもなく、例えば母線電流ＩB が１つのしきい値
付近では、母線電流ＩB の大きさとしきい値との比較結
果が短時間で多数回変化するハンチング現象を起こす場
合があるが、母線電流ＩB から振幅ＩＢＭを検出し、こ
の振幅ＩＢＭの大きさに応じて母線電圧Ｅ2 又は母線電
流ＩB を位相情報検出部３１に与え、かつ振幅ＩＢＭが
所定の領域から変化しない場合に過去に使用していた信
号と同一種類の信号を位相情報検出部３１に与えるよう
にヒステリシス特性を持たせたので、母線電流ＩB の大
きさとしきい値との比較結果が短時間で多数回変化する
ハンチング現象を抑制でき、交流系統に挿入する直列補
償電圧ＶＣの安定した制御ができる。 (6) 次に本発明の第６の実施の形態について図面を参照
して説明する。なお、図１と同一部分には同一符号を付
してその詳しい説明は省略する。
【００８６】図６は電力変換装置の制御装置に適用する
位相情報検出手段の構成図であり、この位相情報検出手
段は例えば上記第４の実施の形態の信号切替部２８及び
位相情報検出部２９の代わりに用いられる。
位相情報検出手段の構成図であり、この位相情報検出手
段は例えば上記第４の実施の形態の信号切替部２８及び
位相情報検出部２９の代わりに用いられる。
【００８７】すなわち、上記第４の実施の形態では、母
線電流ＩB 又は母線電圧Ｅ2 の位相情報θを用いて交流
系統に直列に挿入する直列補償電圧ＶＣを制御してお
り、ここで母線電流ＩB 又は母線電圧Ｅ2 の位相が大き
く違う場合には、使用する位相情報θを切り替えたとき
に大きな過渡現象が生じて直列補償電圧ＶＣが大きく変
化し、直列補償電圧ＶＣの安定性や交流系統の潮流に過
渡的な影響を与える。
線電流ＩB 又は母線電圧Ｅ2 の位相情報θを用いて交流
系統に直列に挿入する直列補償電圧ＶＣを制御してお
り、ここで母線電流ＩB 又は母線電圧Ｅ2 の位相が大き
く違う場合には、使用する位相情報θを切り替えたとき
に大きな過渡現象が生じて直列補償電圧ＶＣが大きく変
化し、直列補償電圧ＶＣの安定性や交流系統の潮流に過
渡的な影響を与える。
【００８８】従って、図６に示す位相情報検出手段を用
いて過渡的な影響を軽減するものである。第１の位相検
出器４０は、母線電圧Ｅ2 の位相情報θＶを検出する機
能を有するものであり、第２の位相検出器４１は、母線
電流ＩB の位相情報θＣを検出する機能を有している。
いて過渡的な影響を軽減するものである。第１の位相検
出器４０は、母線電圧Ｅ2 の位相情報θＶを検出する機
能を有するものであり、第２の位相検出器４１は、母線
電流ＩB の位相情報θＣを検出する機能を有している。
【００８９】又、位相選択部４２は、母線電流ＩB の大
きさに応じた位相選択信号ＳＥＬ、例えば母線電流ＩB
が予め設定されたしきい値に対して小さい場合は「１」
の位相選択信号ＳＥＬを出力し、大きい場合には「０」
の位相選択信号ＳＥＬを出力する機能を有している。
きさに応じた位相選択信号ＳＥＬ、例えば母線電流ＩB
が予め設定されたしきい値に対して小さい場合は「１」
の位相選択信号ＳＥＬを出力し、大きい場合には「０」
の位相選択信号ＳＥＬを出力する機能を有している。
【００９０】この位相選択部４２から出力された位相選
択信号ＳＥＬは、第１の一次遅れフィルタ回路４３及び
位相切替部４４に送られるとともに、反転部４５を通し
て第２の一次遅れフィルタ回路４６に送られている。
択信号ＳＥＬは、第１の一次遅れフィルタ回路４３及び
位相切替部４４に送られるとともに、反転部４５を通し
て第２の一次遅れフィルタ回路４６に送られている。
【００９１】又、第１の減算器４７は、第１の位相検出
部４０から出力される母線電圧Ｅ2の位相θＶと位相情
報検出手段の出力である位相信号θＩとの差を求め、こ
れを第１の一次遅れフィルタ回路４３に送出する機能を
有している。
部４０から出力される母線電圧Ｅ2の位相θＶと位相情
報検出手段の出力である位相信号θＩとの差を求め、こ
れを第１の一次遅れフィルタ回路４３に送出する機能を
有している。
【００９２】第２の減算器４８は、第２の位相検出部４
１から出力される母線電流ＩB の位相θＣと位相情報検
出手段の出力である位相信号θＩとの差を求め、これを
第２の一次遅れフィルタ回路４６に送出する機能を有し
ている。
１から出力される母線電流ＩB の位相θＣと位相情報検
出手段の出力である位相信号θＩとの差を求め、これを
第２の一次遅れフィルタ回路４６に送出する機能を有し
ている。
【００９３】第１の一次遅れフィルタ回路４３は、位相
選択信号ＳＥＬが「０」のとき、第１の減算器４７の出
力、すなわち第１の位相検出部４０からの母線電圧Ｅ2
の位相θＶと位相信号θＩとの差を出力し、かつ位相選
択信号ＳＥＬが「１」になると、母線電圧Ｅ2 の位相θ
Ｖと位相信号θＩとの差を初期値として零を最終値とす
る一次遅れの特性で出力変化させる機能を有している。
選択信号ＳＥＬが「０」のとき、第１の減算器４７の出
力、すなわち第１の位相検出部４０からの母線電圧Ｅ2
の位相θＶと位相信号θＩとの差を出力し、かつ位相選
択信号ＳＥＬが「１」になると、母線電圧Ｅ2 の位相θ
Ｖと位相信号θＩとの差を初期値として零を最終値とす
る一次遅れの特性で出力変化させる機能を有している。
【００９４】第２の一次遅れフィルタ回路４６は、位相
選択信号ＳＥＬが「０」のとき、第２の減算器４７の出
力、すなわち第２の位相検出部４０からの母線電流ＩB
の位相θＣと位相信号θＩとの差を出力し、かつ位相選
択信号ＳＥＬが「１」になると、母線電流ＩB の位相θ
Ｃと位相信号θＩとの差を初期値として零を最終値とす
る一次遅れの特性で出力変化させる機能を有している。
選択信号ＳＥＬが「０」のとき、第２の減算器４７の出
力、すなわち第２の位相検出部４０からの母線電流ＩB
の位相θＣと位相信号θＩとの差を出力し、かつ位相選
択信号ＳＥＬが「１」になると、母線電流ＩB の位相θ
Ｃと位相信号θＩとの差を初期値として零を最終値とす
る一次遅れの特性で出力変化させる機能を有している。
【００９５】第３の減算器４９は、第１の位相検出部４
０からの母線電圧Ｅ2 の位相θＶと第１の一次遅れフィ
ルタ回路４３の出力との差θＩＶを求め、これを位相切
替部４４に送出する機能を有している。
０からの母線電圧Ｅ2 の位相θＶと第１の一次遅れフィ
ルタ回路４３の出力との差θＩＶを求め、これを位相切
替部４４に送出する機能を有している。
【００９６】第４の減算器５０は、第２の位相検出部４
１からの母線電流ＩB の位相θＣと第２の一次遅れフィ
ルタ回路４６の出力との差θＩＣを求め、これを位相切
替部４４に送出する機能を有している。
１からの母線電流ＩB の位相θＣと第２の一次遅れフィ
ルタ回路４６の出力との差θＩＣを求め、これを位相切
替部４４に送出する機能を有している。
【００９７】この位相切替部４４は、位相選択信号ＳＥ
Ｌが「１」のとき、第３の減算器４９から出力された差
θＩＶを位相信号θＩとして出力し、かつ位相選択信号
ＳＥＬが「０」のとき、第４の減算器５０から出力され
た差θＩＣを位相信号θＩとして出力する機能を有して
いる。
Ｌが「１」のとき、第３の減算器４９から出力された差
θＩＶを位相信号θＩとして出力し、かつ位相選択信号
ＳＥＬが「０」のとき、第４の減算器５０から出力され
た差θＩＣを位相信号θＩとして出力する機能を有して
いる。
【００９８】なお、この位相切替部４４から出力される
位相信号θＩは、座標変換部２２、インピーダンス降下
補償部２６及び座標逆変換部１３に送られるものとなっ
ている。
位相信号θＩは、座標変換部２２、インピーダンス降下
補償部２６及び座標逆変換部１３に送られるものとなっ
ている。
【００９９】次に上記の如く構成された装置の作用につ
いて説明する。位相選択部４２は、母線電流ＩB のしき
い値に対する大きさを判断し、母線電流ＩB がしきい値
に対して小さい場合は「１」の位相選択信号ＳＥＬを出
力し、大きい場合には「０」の位相選択信号ＳＥＬを出
力する。
いて説明する。位相選択部４２は、母線電流ＩB のしき
い値に対する大きさを判断し、母線電流ＩB がしきい値
に対して小さい場合は「１」の位相選択信号ＳＥＬを出
力し、大きい場合には「０」の位相選択信号ＳＥＬを出
力する。
【０１００】このうち母線電流ＩB がしきい値に対して
小さい場合、第１の一次遅れフィルタ回路４３は、位相
選択信号ＳＥＬ「１」が入力することにより、母線電圧
Ｅ2の位相θＶと位相信号θＩとの差を初期値として零
を最終値とする一次遅れの特性で出力変化し、第３の減
算器４９は、第１の位相検出部４０からの母線電圧Ｅ2
の位相θＶと第１の一次遅れフィルタ回路４３の出力と
の差θＩＶを求め、これを位相切替部４４に送出する。
小さい場合、第１の一次遅れフィルタ回路４３は、位相
選択信号ＳＥＬ「１」が入力することにより、母線電圧
Ｅ2の位相θＶと位相信号θＩとの差を初期値として零
を最終値とする一次遅れの特性で出力変化し、第３の減
算器４９は、第１の位相検出部４０からの母線電圧Ｅ2
の位相θＶと第１の一次遅れフィルタ回路４３の出力と
の差θＩＶを求め、これを位相切替部４４に送出する。
【０１０１】これと共に第２の一次遅れフィルタ回路４
６は、反転部４５を通して位相選択信号ＳＥＬ「０」が
入力することにより、第２の減算器４７の出力、すなわ
ち第２の位相検出部４１からの母線電流ＩB の位相θＣ
と位相信号θＩとの差を出力する。
６は、反転部４５を通して位相選択信号ＳＥＬ「０」が
入力することにより、第２の減算器４７の出力、すなわ
ち第２の位相検出部４１からの母線電流ＩB の位相θＣ
と位相信号θＩとの差を出力する。
【０１０２】従って、位相切替部４４から出力される位
相信号θＩは、母線電流ＩB の位相θＣから第２の一次
遅れフィルタ回路４６の時定数で母線電圧Ｅ2 の位相θ
Ｖへと徐々に変化する。
相信号θＩは、母線電流ＩB の位相θＣから第２の一次
遅れフィルタ回路４６の時定数で母線電圧Ｅ2 の位相θ
Ｖへと徐々に変化する。
【０１０３】一方、母線電流ＩB がしきい値に対して大
きくなった場合、第１の一次遅れフィルタ回路４３は、
位相選択信号ＳＥＬ「０」が入力することにより、第１
の一次遅れフィルタ回路４３は、第１の位相検出部４０
からの母線電圧Ｅ2 の位相θＶと位相信号θＩとの差を
出力し、これと共に第２の一次遅れフィルタ回路４６
は、位相選択信号ＳＥＬが「０」のとき、第２の位相検
出部４０からの母線電流ＩB の位相θＣと位相信号θＩ
との差を出力する。
きくなった場合、第１の一次遅れフィルタ回路４３は、
位相選択信号ＳＥＬ「０」が入力することにより、第１
の一次遅れフィルタ回路４３は、第１の位相検出部４０
からの母線電圧Ｅ2 の位相θＶと位相信号θＩとの差を
出力し、これと共に第２の一次遅れフィルタ回路４６
は、位相選択信号ＳＥＬが「０」のとき、第２の位相検
出部４０からの母線電流ＩB の位相θＣと位相信号θＩ
との差を出力する。
【０１０４】従って、位相切替部４４から出力される位
相信号θＩは、母線電圧Ｅ2 の位相θＶから第１の一次
遅れフィルタ回路４３の時定数で母線電流ＩB の位相θ
Ｃへと徐々に変化する。
相信号θＩは、母線電圧Ｅ2 の位相θＶから第１の一次
遅れフィルタ回路４３の時定数で母線電流ＩB の位相θ
Ｃへと徐々に変化する。
【０１０５】そして、これら位相信号θＩは、座標変換
部２２、インピーダンス降下補償部２６及び座標逆変換
部１３に送られる。以下、上記第１の実施の形態の動作
と同様に、座標変換部２２は、直列補償電圧ＶＣを座標
変換してｄ軸成分ＶＣd 及びｑ軸成分ＶＣq を出力し、
電圧制御部２３は、これらｄ軸成分ＶＣd 及びｑ軸成分
ＶＣq とこれら指令電圧ＶＣd *、ＶＣq *との偏差が小
さくなるように各々の偏差を比例積分した結果を指令電
圧Ｖ1d、Ｖ1qとして出力する。
部２２、インピーダンス降下補償部２６及び座標逆変換
部１３に送られる。以下、上記第１の実施の形態の動作
と同様に、座標変換部２２は、直列補償電圧ＶＣを座標
変換してｄ軸成分ＶＣd 及びｑ軸成分ＶＣq を出力し、
電圧制御部２３は、これらｄ軸成分ＶＣd 及びｑ軸成分
ＶＣq とこれら指令電圧ＶＣd *、ＶＣq *との偏差が小
さくなるように各々の偏差を比例積分した結果を指令電
圧Ｖ1d、Ｖ1qとして出力する。
【０１０６】一方、インピーダンス降下補償部２６は、
送電線２の母線電流ＩB 、直列変圧器８のインピーダン
ス及び位相情報θに基づいて直列変圧器８のインピーダ
ンスより生じる電圧降下分を求めて各加算器２４、２５
に送出する。
送電線２の母線電流ＩB 、直列変圧器８のインピーダン
ス及び位相情報θに基づいて直列変圧器８のインピーダ
ンスより生じる電圧降下分を求めて各加算器２４、２５
に送出する。
【０１０７】これら加算器２４、２５は、上記各指令電
圧Ｖ1d、Ｖ1qからインピーダンス降下補償部２６により
求められた電圧降下分を減算し、インバータ３の電圧指
令のｄ軸成分とｑ軸成分としてそれぞれ座標逆変換部１
３に送出する。
圧Ｖ1d、Ｖ1qからインピーダンス降下補償部２６により
求められた電圧降下分を減算し、インバータ３の電圧指
令のｄ軸成分とｑ軸成分としてそれぞれ座標逆変換部１
３に送出する。
【０１０８】この座標逆変換部１３は、位相情報θを用
いて直列補償電圧ＶＣのｄｑ軸成分の指令値ＶＣd *、
ＶＣq *を母線電流と同期した交流に逆変換して３相の
電圧指令としてゲート制御部１４に与え、このゲート制
御部１４は、これら３相の電圧指令に従い、インバータ
３を構成するスイッチング素子のゲートをオン・オフコ
ントロールする。
いて直列補償電圧ＶＣのｄｑ軸成分の指令値ＶＣd *、
ＶＣq *を母線電流と同期した交流に逆変換して３相の
電圧指令としてゲート制御部１４に与え、このゲート制
御部１４は、これら３相の電圧指令に従い、インバータ
３を構成するスイッチング素子のゲートをオン・オフコ
ントロールする。
【０１０９】このように上記第６の実施の形態によれ
ば、上記第１の実施の形態と同様の効果を奏することは
言うまでもなく、直列補償電圧ＶＣの制御に用いる位相
情報θが急変しなくなり、直列補償電圧ＶＣの制御に使
用する位相情報θを切り替えたときに生じる直列補償電
圧ＶＣの安定性や交流系統の潮流への過渡的な影響を軽
減できる。 (7) 次に本発明の第７の実施の形態について図面を参照
して説明する。なお、図１と同一部分には同一符号を付
してその詳しい説明は省略する。
ば、上記第１の実施の形態と同様の効果を奏することは
言うまでもなく、直列補償電圧ＶＣの制御に用いる位相
情報θが急変しなくなり、直列補償電圧ＶＣの制御に使
用する位相情報θを切り替えたときに生じる直列補償電
圧ＶＣの安定性や交流系統の潮流への過渡的な影響を軽
減できる。 (7) 次に本発明の第７の実施の形態について図面を参照
して説明する。なお、図１と同一部分には同一符号を付
してその詳しい説明は省略する。
【０１１０】図７は電力変換装置の制御装置の構成図で
ある。ｄ軸指令（第２の電圧成分）演算部５１は、送電
線２に直列変圧器８を介して供給する直列補償電圧ＶＣ
のうちｄ軸成分ＶＣd 及びｑ軸成分ＶＣq に対する各指
令電圧ＶＣd *、ＶＣq *を演算し、これら指令電圧ＶＣ
d *、ＶＣq *を電圧制御部２３に与える機能を有してい
る。
ある。ｄ軸指令（第２の電圧成分）演算部５１は、送電
線２に直列変圧器８を介して供給する直列補償電圧ＶＣ
のうちｄ軸成分ＶＣd 及びｑ軸成分ＶＣq に対する各指
令電圧ＶＣd *、ＶＣq *を演算し、これら指令電圧ＶＣ
d *、ＶＣq *を電圧制御部２３に与える機能を有してい
る。
【０１１１】図８は母線電圧Ｅ2 を基準（ｄ軸）にと
り、直列変圧器８の両端の母線電圧Ｅ2 、Ｅ3 と直列補
償電圧ＶＣを描いたベクトル図である。ここで、母線電
圧Ｅ2 の大きさＥ2mと母線電圧Ｅ3 の大きさＥ3mを等し
くするための関係は、次式で表される。
り、直列変圧器８の両端の母線電圧Ｅ2 、Ｅ3 と直列補
償電圧ＶＣを描いたベクトル図である。ここで、母線電
圧Ｅ2 の大きさＥ2mと母線電圧Ｅ3 の大きさＥ3mを等し
くするための関係は、次式で表される。
【０１１２】
【数２】
【０１１３】この式(5) に示すように直列補償電圧ＶＣ
のｄ軸成分ＶＣd を母線電圧Ｅ2 の大きさＥ2mと直列補
償電圧ＶＣのｑ軸成分ＶＣq から計算されうるような値
に制御すれば、母線電圧Ｅ2 の大きさＥ2mと母線電圧Ｅ
3 の大きさＥ3mを等しくすることが可能である。よっ
て、次式(6) 及び(7) からｄ軸指令値ＶＣd *を演算す
ることで、直列変圧器８の両端の母線電圧の大きさを等
しくできる。
のｄ軸成分ＶＣd を母線電圧Ｅ2 の大きさＥ2mと直列補
償電圧ＶＣのｑ軸成分ＶＣq から計算されうるような値
に制御すれば、母線電圧Ｅ2 の大きさＥ2mと母線電圧Ｅ
3 の大きさＥ3mを等しくすることが可能である。よっ
て、次式(6) 及び(7) からｄ軸指令値ＶＣd *を演算す
ることで、直列変圧器８の両端の母線電圧の大きさを等
しくできる。
【０１１４】
【数３】
【０１１５】上記式(6) は直列補償電圧ＶＣのｄ軸指令
値ＶＣd *を母線電圧Ｅ2 の大きさＥ2mと直列補償電圧
ＶＣのｑ軸成分ＶＣq の検出値から計算する式であり、
式(7) は母線電圧Ｅ2 の大きさＥ2mの検出値と直列補償
電圧ＶＣのｑ軸成分ＶＣq の指令値から計算する式であ
る。
値ＶＣd *を母線電圧Ｅ2 の大きさＥ2mと直列補償電圧
ＶＣのｑ軸成分ＶＣq の検出値から計算する式であり、
式(7) は母線電圧Ｅ2 の大きさＥ2mの検出値と直列補償
電圧ＶＣのｑ軸成分ＶＣq の指令値から計算する式であ
る。
【０１１６】しかるに、ｄ軸指令演算部５１は、上記式
(7) からｄ軸指令値ＶＣd *を演算し求める機能を有し
ている。但し、ｄ軸指令演算部５１の入力の一つである
ｄ軸指令値ＶＣd *の代わりに直列補償電圧ＶＣのｄ軸
成分ＶＣd を入力とし、上記式(6) からｄ軸指令値ＶＣ
d *を演算するようにしてもよい。
(7) からｄ軸指令値ＶＣd *を演算し求める機能を有し
ている。但し、ｄ軸指令演算部５１の入力の一つである
ｄ軸指令値ＶＣd *の代わりに直列補償電圧ＶＣのｄ軸
成分ＶＣd を入力とし、上記式(6) からｄ軸指令値ＶＣ
d *を演算するようにしてもよい。
【０１１７】次に上記の如く構成された装置の作用につ
いて説明する。位相情報検出部２１は、母線電圧Ｅ2 か
ら位相情報θを検出して座標変換部２２、インピーダン
ス降下補償部２６及び座標逆変換部１３に送出する。
いて説明する。位相情報検出部２１は、母線電圧Ｅ2 か
ら位相情報θを検出して座標変換部２２、インピーダン
ス降下補償部２６及び座標逆変換部１３に送出する。
【０１１８】このうち座標変換部２２は、直列変圧器８
から送電線２に加わる直列補償電圧ＶＣを座標変換して
ｄ軸成分ＶＣd 及びｑ軸成分ＶＣq とを出力する。又、
ｄ軸指令演算部５１は、直列補償電圧ＶＣのうちｄ軸成
分ＶＣd 及びｑ軸成分ＶＣq に対する各指令電圧ＶＣd
*、ＶＣq *を演算し、これら指令電圧ＶＣd *、ＶＣq *
を電圧制御部２３に与える。
から送電線２に加わる直列補償電圧ＶＣを座標変換して
ｄ軸成分ＶＣd 及びｑ軸成分ＶＣq とを出力する。又、
ｄ軸指令演算部５１は、直列補償電圧ＶＣのうちｄ軸成
分ＶＣd 及びｑ軸成分ＶＣq に対する各指令電圧ＶＣd
*、ＶＣq *を演算し、これら指令電圧ＶＣd *、ＶＣq *
を電圧制御部２３に与える。
【０１１９】この電圧制御部２３は、直列補償電圧ＶＣ
のｄ軸成分ＶＣd 及びｑ軸成分ＶＣq とこれら指令電圧
ＶＣd *、ＶＣq *とを比較してその各偏差を求め、これ
ら偏差が小さくなるように各々の偏差を比例積分した結
果を指令電圧Ｖ1d、Ｖ1qとして出力する。
のｄ軸成分ＶＣd 及びｑ軸成分ＶＣq とこれら指令電圧
ＶＣd *、ＶＣq *とを比較してその各偏差を求め、これ
ら偏差が小さくなるように各々の偏差を比例積分した結
果を指令電圧Ｖ1d、Ｖ1qとして出力する。
【０１２０】以下、上記第１の実施の形態の動作と同様
に、インピーダンス降下補償部２６は、母線電流ＩB 、
直列変圧器８のインピーダンス及び位相情報θに基づい
て直列変圧器８のインピーダンスより生じる電圧降下分
を求めて各加算器２４、２５に送出する。
に、インピーダンス降下補償部２６は、母線電流ＩB 、
直列変圧器８のインピーダンス及び位相情報θに基づい
て直列変圧器８のインピーダンスより生じる電圧降下分
を求めて各加算器２４、２５に送出する。
【０１２１】これら加算器２４、２５は、上記各指令電
圧Ｖ1d、Ｖ1qからインピーダンス降下補償部２６により
求められた電圧降下分を減算し、インバータ３の電圧指
令のｄ軸成分とｑ軸成分としてそれぞれ座標逆変換部１
３に送出する。
圧Ｖ1d、Ｖ1qからインピーダンス降下補償部２６により
求められた電圧降下分を減算し、インバータ３の電圧指
令のｄ軸成分とｑ軸成分としてそれぞれ座標逆変換部１
３に送出する。
【０１２２】この座標逆変換部１３は、位相情報θを用
いて直列補償電圧ＶＣのｄｑ軸成分の指令値ＶＣd *、
ＶＣq *を母線電流と同期した交流に逆変換して３相の
電圧指令としてゲート制御部１４に与え、このゲート制
御部１４は、これら３相の電圧指令に従い、インバータ
３を構成するスイッチング素子のゲートをオン・オフコ
ントロールする。
いて直列補償電圧ＶＣのｄｑ軸成分の指令値ＶＣd *、
ＶＣq *を母線電流と同期した交流に逆変換して３相の
電圧指令としてゲート制御部１４に与え、このゲート制
御部１４は、これら３相の電圧指令に従い、インバータ
３を構成するスイッチング素子のゲートをオン・オフコ
ントロールする。
【０１２３】このように上記第７の実施の形態によれ
ば、上記第１の実施の形態と同様の効果を奏することは
言うまでもなく、直列変圧器８の両端の母線電圧の大き
さを等しくでき、直列補償電圧ＶＣを交流系統に直列に
挿入したことによる母線電圧の変動を少なくできる。 (8) 次に本発明の第８の実施の形態について図面を参照
して説明する。なお、図１と同一部分には同一符号を付
してその詳しい説明は省略する。
ば、上記第１の実施の形態と同様の効果を奏することは
言うまでもなく、直列変圧器８の両端の母線電圧の大き
さを等しくでき、直列補償電圧ＶＣを交流系統に直列に
挿入したことによる母線電圧の変動を少なくできる。 (8) 次に本発明の第８の実施の形態について図面を参照
して説明する。なお、図１と同一部分には同一符号を付
してその詳しい説明は省略する。
【０１２４】図９は電力変換装置の制御装置の構成図で
ある。電圧指令演算部５２は、母線電流ＩB と母線電圧
Ｅ2 の位相情報θ、及直列変圧器８のインピーダンス補
償指令値Ｒ*、Ｌ*に基づいて送電線２に直列変圧器８を
介して供給する直列補償電圧ＶＣにおけるｄｑ軸成分の
指令値ＶＣd *、ＶＣq *を演算し、これらｄｑ軸成分指
令値ＶＣd *、ＶＣq *を電圧制御部２３に与える機能を
有している。
ある。電圧指令演算部５２は、母線電流ＩB と母線電圧
Ｅ2 の位相情報θ、及直列変圧器８のインピーダンス補
償指令値Ｒ*、Ｌ*に基づいて送電線２に直列変圧器８を
介して供給する直列補償電圧ＶＣにおけるｄｑ軸成分の
指令値ＶＣd *、ＶＣq *を演算し、これらｄｑ軸成分指
令値ＶＣd *、ＶＣq *を電圧制御部２３に与える機能を
有している。
【０１２５】図１０はリアクトルＬと抵抗Ｒとから成る
インピーダンスが含まれている３相の交流母線を示して
いる。母線電流ＩB とインピータンスによる電圧降下Ｖ
Ｌとの間には、次式の関係が成り立つ。
インピーダンスが含まれている３相の交流母線を示して
いる。母線電流ＩB とインピータンスによる電圧降下Ｖ
Ｌとの間には、次式の関係が成り立つ。
【０１２６】
【数４】
【０１２７】ここで、ｓは微分演算子、ωは交流母線の
各周波数である。従って、上記式(8) から計算される電
圧降下ＶＬと等しい電圧を交流母線に直列に挿入すれ
ば、交流系統のインピーダンスを等価的に変えることが
できる。
各周波数である。従って、上記式(8) から計算される電
圧降下ＶＬと等しい電圧を交流母線に直列に挿入すれ
ば、交流系統のインピーダンスを等価的に変えることが
できる。
【０１２８】しかるに、電圧指令演算部５２は、位相情
報検出部２１によって得られる母線電圧Ｅ2 の位相情報
θを用い、母線電流ＩB のｄｑ軸成分ＩBd、ＩBqを抽出
し、インピーダンス補償指令値Ｒ*、Ｌ*から次式を用い
て直列補償電圧指令ＶＣd *、ＶＣq *を演算する機能を
有している。
報検出部２１によって得られる母線電圧Ｅ2 の位相情報
θを用い、母線電流ＩB のｄｑ軸成分ＩBd、ＩBqを抽出
し、インピーダンス補償指令値Ｒ*、Ｌ*から次式を用い
て直列補償電圧指令ＶＣd *、ＶＣq *を演算する機能を
有している。
【０１２９】
【数５】
【０１３０】但し、上記式(9) に含まれる過渡項ｓＬ*
は、交流系統を不安定にすることが考えられるため省略
してもよい。次に上記の如く構成された装置の作用につ
いて説明する。
は、交流系統を不安定にすることが考えられるため省略
してもよい。次に上記の如く構成された装置の作用につ
いて説明する。
【０１３１】位相情報検出部２１は、母線電圧Ｅ2 から
位相情報θを検出して座標変換部２２、インピーダンス
降下補償部２６及び座標逆変換部１３に送出し、このう
ち座標変換部２２は、直列変圧器８から送電線２に供給
する直列補償電圧ＶＣを座標変換してｄ軸成分ＶＣd と
ｑ軸成分ＶＣq とを出力する。
位相情報θを検出して座標変換部２２、インピーダンス
降下補償部２６及び座標逆変換部１３に送出し、このう
ち座標変換部２２は、直列変圧器８から送電線２に供給
する直列補償電圧ＶＣを座標変換してｄ軸成分ＶＣd と
ｑ軸成分ＶＣq とを出力する。
【０１３２】又、電圧指令演算部５２は、位相情報検出
部２１によって得られる母線電圧Ｅ2 の位相情報θを用
い、母線電流ＩB のｄｑ軸成分ＩBd、ＩBqを抽出し、イ
ンピーダンス補償指令値Ｒ*、Ｌ*から直列補償電圧指令
ＶＣd *、ＶＣq *を演算して求め、電圧制御部２３に送
出する。
部２１によって得られる母線電圧Ｅ2 の位相情報θを用
い、母線電流ＩB のｄｑ軸成分ＩBd、ＩBqを抽出し、イ
ンピーダンス補償指令値Ｒ*、Ｌ*から直列補償電圧指令
ＶＣd *、ＶＣq *を演算して求め、電圧制御部２３に送
出する。
【０１３３】この電圧制御部２３は、直列補償電圧ＶＣ
のｄ軸成分ＶＣd 、ｑ軸成分ＶＣqと直列補償電圧指令
ＶＣd *、ＶＣq *とを比較してその各偏差を求め、これ
ら偏差が小さくなるように各々の偏差を比例積分した結
果を指令電圧Ｖ1d、Ｖ1qとして出力する。
のｄ軸成分ＶＣd 、ｑ軸成分ＶＣqと直列補償電圧指令
ＶＣd *、ＶＣq *とを比較してその各偏差を求め、これ
ら偏差が小さくなるように各々の偏差を比例積分した結
果を指令電圧Ｖ1d、Ｖ1qとして出力する。
【０１３４】以下、上記第１の実施の形態の動作と同様
に、インピーダンス降下補償部２６は、母線電流ＩB 、
直列変圧器８のインピーダンス及び位相情報θに基づい
て直列変圧器８のインピーダンスより生じる電圧降下分
を求めて各加算器２４、２５に送出する。
に、インピーダンス降下補償部２６は、母線電流ＩB 、
直列変圧器８のインピーダンス及び位相情報θに基づい
て直列変圧器８のインピーダンスより生じる電圧降下分
を求めて各加算器２４、２５に送出する。
【０１３５】これら加算器２４、２５は、上記各指令電
圧Ｖ1d、Ｖ1qからインピーダンス降下補償部２６により
求められた電圧降下分を減算し、インバータ３の電圧指
令のｄ軸成分とｑ軸成分としてそれぞれ座標逆変換部１
３に送出する。
圧Ｖ1d、Ｖ1qからインピーダンス降下補償部２６により
求められた電圧降下分を減算し、インバータ３の電圧指
令のｄ軸成分とｑ軸成分としてそれぞれ座標逆変換部１
３に送出する。
【０１３６】この座標逆変換部１３は、位相情報θを用
いて直列補償電圧ＶＣのｄｑ軸成分の指令値ＶＣd *、
ＶＣq *を母線電流と同期した交流に逆変換して３相の
電圧指令としてゲート制御部１４に与え、このゲート制
御部１４は、これら３相の電圧指令に従い、インバータ
３を構成するスイッチング素子のゲートをオン・オフコ
ントロールする。
いて直列補償電圧ＶＣのｄｑ軸成分の指令値ＶＣd *、
ＶＣq *を母線電流と同期した交流に逆変換して３相の
電圧指令としてゲート制御部１４に与え、このゲート制
御部１４は、これら３相の電圧指令に従い、インバータ
３を構成するスイッチング素子のゲートをオン・オフコ
ントロールする。
【０１３７】ここで、電圧指令演算部５２に入力するイ
ンピーダンス補償指令値Ｒ*、Ｌ*を負の値にすることで
交流母線のインピーダンスを等価に下げ、正の値にする
ことで、交流系統のインピーダンスを等価に下げること
ができる。
ンピーダンス補償指令値Ｒ*、Ｌ*を負の値にすることで
交流母線のインピーダンスを等価に下げ、正の値にする
ことで、交流系統のインピーダンスを等価に下げること
ができる。
【０１３８】このように上記第８の実施の形態によれ
ば、上記第１の実施の形態と同様の効果を奏することは
言うまでもなく、インピーダンス補償指令値Ｒ*、Ｌ*を
負の値にすることで交流母線のインピーダンスを等価に
下げ、正の値にすることで交流系統のインピーダンスを
等価に上げることができ、交流母線の潮流の調整や送電
限界を向上させることができる。
ば、上記第１の実施の形態と同様の効果を奏することは
言うまでもなく、インピーダンス補償指令値Ｒ*、Ｌ*を
負の値にすることで交流母線のインピーダンスを等価に
下げ、正の値にすることで交流系統のインピーダンスを
等価に上げることができ、交流母線の潮流の調整や送電
限界を向上させることができる。
【０１３９】
【発明の効果】以上詳記したように本発明の請求項１〜
８によれば、限られた容量で効果的に交流系統の有効電
力又は無効電力を安定に調整可能にできる電力変換装置
の制御装置を提供できる。
８によれば、限られた容量で効果的に交流系統の有効電
力又は無効電力を安定に調整可能にできる電力変換装置
の制御装置を提供できる。
【０１４０】又、本発明の請求項４によれば、母線電流
が少ない状態において交流系統に直列に挿入する直列補
償電圧が不安定なることを防止できる電力変換装置の制
御装置を提供できる。
が少ない状態において交流系統に直列に挿入する直列補
償電圧が不安定なることを防止できる電力変換装置の制
御装置を提供できる。
【０１４１】又、本発明の請求項５によれば、母線電流
の大きさとしきい値との比較結果が短時間で多数回変化
するハンチング現象を抑制でき、交流系統に挿入する直
列補償電圧の安定した制御ができる電力変換装置の制御
装置を提供できる。
の大きさとしきい値との比較結果が短時間で多数回変化
するハンチング現象を抑制でき、交流系統に挿入する直
列補償電圧の安定した制御ができる電力変換装置の制御
装置を提供できる。
【０１４２】又、本発明の請求項６によれば、直列補償
電圧の制御に使用する位相情報を切り替えたときに生じ
る直列補償電圧の安定性や交流系統の潮流への過渡的な
影響を軽減できる電力変換装置の制御装置を提供でき
る。
電圧の制御に使用する位相情報を切り替えたときに生じ
る直列補償電圧の安定性や交流系統の潮流への過渡的な
影響を軽減できる電力変換装置の制御装置を提供でき
る。
【０１４３】又、本発明の請求項７によれば、直列変圧
器の両端の母線電圧の大きさを等しくでき、直列補償電
圧を交流系統に直列に挿入したことによる母線電圧の変
動を少なくできる電力変換装置の制御装置を提供でき
る。
器の両端の母線電圧の大きさを等しくでき、直列補償電
圧を交流系統に直列に挿入したことによる母線電圧の変
動を少なくできる電力変換装置の制御装置を提供でき
る。
【０１４４】又、本発明の請求項８によれば、交流母線
のインピーダンスを等価に下げたり、又等価に上げるこ
とができ、交流母線の潮流の調整や送電限界を向上でき
る電力変換装置の制御装置を提供できる。
のインピーダンスを等価に下げたり、又等価に上げるこ
とができ、交流母線の潮流の調整や送電限界を向上でき
る電力変換装置の制御装置を提供できる。
【図１】本発明に係わる電力変換装置の制御装置の第１
の実施の形態を示す構成図。
の実施の形態を示す構成図。
【図２】本発明に係わる電力変換装置の制御装置の第２
の実施の形態を示す構成図。
の実施の形態を示す構成図。
【図３】本発明に係わる電力変換装置の制御装置の第３
の実施の形態を示す構成図。
の実施の形態を示す構成図。
【図４】本発明に係わる電力変換装置の制御装置の第４
の実施の形態を示す構成図。
の実施の形態を示す構成図。
【図５】本発明に係わる電力変換装置の制御装置の第５
の実施の形態を示す構成図。
の実施の形態を示す構成図。
【図６】本発明に係わる電力変換装置の制御装置に適用
する位相情報検出手段の第６の実施の形態を示す構成
図。
する位相情報検出手段の第６の実施の形態を示す構成
図。
【図７】本発明に係わる電力変換装置の制御装置の第７
の実施の形態を示す構成図。
の実施の形態を示す構成図。
【図８】母線電圧を基準として直列変圧器の両端の母線
電圧と直列補償電圧ＶＣを描いたベクトル図。
電圧と直列補償電圧ＶＣを描いたベクトル図。
【図９】本発明に係わる電力変換装置の制御装置の第８
の実施の形態を示す構成図。
の実施の形態を示す構成図。
【図１０】リアクトル及び抵抗のインピーダンスを含む
３相の交流母線を示す図。
３相の交流母線を示す図。
【図１１】従来の電力調整装置を含んだ交流系統の構成
図。
図。
１…送電端、 ２…送電線、 ３…インバータ、 ５…受電端、 ６…直流電源、 ８…直列変圧器、 １３…座標逆変換部、 １４…ゲート制御部、 ２０…フィードバック制御手段、 ２１…位相情報検出部、 ２２…座標変換部、 ２３…電圧制御部、 ２４，２５…加算器、 ２６…インピーダンス降下補償部、 ２７，２９…位相情報検出部、 ２８…振動切替部、 ３０…信号切替部、 ４０，４１…位相検出器、 ４２…位相選択部、 ４３，４６…一次遅れフィルタ回路、 ４４…位相切替部、 ４７，４８，４９，５０…減算器、 ５１…ｄ軸指令演算部、 ５２…電圧指令演算部。
Claims (8)
- 【請求項１】 交流系統に変圧器を接続し、この変圧器
を介してインバータの交流出力を前記交流系統に供給
し、この交流系統の電圧、電流又は電力を変える電力変
換装置の制御装置において、 前記変圧器のインピーダンスより生じる電圧降下分を求
め、この電圧降下分を補償するように前記インバータの
出力を制御するフィードバック制御手段、を具備したこ
とを特徴とする電力変換装置の制御装置。 - 【請求項２】 前記フィードバック制御手段は、前記交
流系統の母線電圧又は母線電流から位相情報を検出する
位相情報検出手段と、 前記交流系統の電流、前記変圧器のインピーダンス及び
前記位相情報検出手段により検出された位相情報に基づ
いて前記変圧器のインピーダンスより生じる電圧降下分
を求めるインピーダンス降下補償部と、 前記交流系統に前記変圧器を介して供給する電圧におけ
る前記交流系統の母線電圧と同位相の第１の電圧成分、
及びこの位相から所定位相進んだ位相の第２の電圧成分
に対する各指令電圧を入力し、これら指令電圧から前記
インピーダンス降下補償部により求められた電圧降下分
を減算し、前記インバータの電圧指令として出力する加
算器と、 この加算器から出力されるインバータの電圧指令を前記
位相情報検出手段により検出された位相情報に基づいて
前記交流系統の相に戻し、前記インバータを動作制御す
るインバータ制御手段と、を有することを特徴とする請
求項１記載の電力変換装置の制御装置。 - 【請求項３】 前記交流系統に前記変圧器を介して供給
する電圧を座標変換して前記交流系統の母線電圧と同位
相の第１の電圧成分、及びこの位相から所定位相進んだ
位相の第２の電圧成分を出力する座標変換部と、 この座標変換部から出力される第１及び第２の電圧成分
とこれら指令電圧との各偏差を求め、これら偏差を小さ
くする各電圧を前記各指令電圧として前記加算器に送る
電圧制御部と、を有する請求項２記載の電力変換装置の
制御装置。 - 【請求項４】 前記母線電流と予め設定されたしきい値
とを比較し、前記母線電流がしきい値よりも小さい場合
に前記母線電圧を前記位相情報検出手段に与え、かつ前
記母線電流がしきい値よりも大きい場合に前記母線電流
を前記位相情報検出手段に与える信号切替部を備えたこ
とを特徴とする請求項２記載の電力変換装置の制御装
置。 - 【請求項５】 前記母線電流から振幅を検出し、この振
幅の大きさに応じて前記母線電圧又は前記母線電流を前
記位相情報検出手段に与え、かつ前記振幅が所定の領域
から変化しない場合に過去に使用していた信号と同一種
類の信号を前記位相情報検出手段に与える信号切替部を
備えたことを特徴とする請求項２記載の電力変換装置の
制御装置。 - 【請求項６】 前記位相情報検出手段は、前記母線電圧
の位相情報を検出する第１の位相検出器と、 前記母線電流の位相情報を検出する第２の位相検出器
と、 前記母線電流の大きさに応じて位相選択信号を出力する
位相選択部と、 前記母線電圧の位相又は前記母線電流の位相と少なくと
も前記インピーダンス降下補償部に与える位相情報との
差又は一次遅れ特性の出力を得るフィルタ手段と、 前記位相選択部から出力された位相選択信号に応じて前
記フィルタ手段の出力を選択する位相切替部と、を有す
ることを特徴とする請求項２記載の電力変換装置の制御
装置。 - 【請求項７】 前記交流系統に前記変圧器を介して供給
する電圧のうち前記交流系統の母線電圧に対して同位相
の第１の電圧成分と前記母線電圧とに基づいて前記第１
の電圧成分の位相から所定位相進んだ位相の第２の電圧
成分に対する各指令電圧を演算し、これら指令電圧を前
記電圧制御部に与える第２の電圧成分演算部を備えたこ
とを特徴とする請求項２記載の電力変換装置の制御装
置。 - 【請求項８】 前記母線電流と前記母線電圧の位相情
報、及び前記変圧器のインピーダンスの指令に基づいて
前記交流系統に前記変圧器を介して供給する電圧におけ
る前記第１及び第２の電圧成分を演算し、これら第１及
び第２の電圧成分を前記電圧制御部に与える電圧指令演
算部を備えたことを特徴とする請求項２記載の電力変換
装置の制御装置。
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