JPS58103013A - Reactive power generating device - Google Patents

Reactive power generating device

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JPS58103013A
JPS58103013A JP56200966A JP20096681A JPS58103013A JP S58103013 A JPS58103013 A JP S58103013A JP 56200966 A JP56200966 A JP 56200966A JP 20096681 A JP20096681 A JP 20096681A JP S58103013 A JPS58103013 A JP S58103013A
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converters
converter
reactive power
current
input
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JP56200966A
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Japanese (ja)
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Tadashi Fukao
正 深尾
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Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
Fuji Electric Manufacturing Co Ltd
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05FSYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
    • G05F1/00Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
    • G05F1/70Regulating power factor; Regulating reactive current or power

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  • Automation & Control Theory (AREA)
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  • Control Of Electrical Variables (AREA)

Abstract

PURPOSE:To simplify the constitution of the device, by flowing positive and negative currents to a cyclo converter to operate it as a variable reactor and securing the commutation voltage only with an externally provided capacitor and making its operating frequency higher than the power source frequency. CONSTITUTION:Three power rectifier/converters 31-33 consist of thyristor bridge rectifiers 311-312 and circulating current suppressing reactors 313 and 314, and rectifiers 311 and 312 are connected in anti-parallel, and rectifiers/ converters 31-33 are connected to a three-phase system power source through transformers 41-43. Capacitors 51-53 are connected to the other input terminals 71-73 of rectifier/converters 31-34, and reactors 313 and 314 are connected through transformers 41-43, power filters 21-23, and current detectors 61-63. Rectifier/converters 31-34 are used as cyclo converters, and positive and negative currents are flowed to them to operate them as variable reactors. The commutation current is secured only with externally provided capacitors 51-53, and an optional reactive power is generated with a simple constitution.

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、電源と並列に接続されて負荷が要求してい
る無効電力を電源に代って供給する無効電力発生装置に
関する。一般に、この種の無効電力発生装置としては、
変動する無効分を供給する必要から、遅れと進みの双方
の無効電力を発生することができること、電源に悪影響
を与える高調波はできるだけ発生しないようにすること
等が要求される。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a reactive power generation device that is connected in parallel with a power source and supplies reactive power requested by a load in place of the power source. Generally, this type of reactive power generator is:
Since it is necessary to supply a fluctuating reactive power, it is required to be able to generate both lagging and leading reactive power, and to avoid generating harmonics that adversely affect the power supply as much as possible.

従来、この種の無効電力発生装置としてはサイリスタ変
換装置にリアクトルを直列に接続し、サイリスタの位相
制御を行なうことKより可変リアクトルとして機能させ
るようにしたものがある。
Conventionally, as this type of reactive power generation device, there is a device in which a reactor is connected in series to a thyristor conversion device, and the phase of the thyristor is controlled so that it functions as a variable reactor.

この公知の方式は、サイリスク変換器の位相制御により
遅れの無効電力を発生させることができるが、進みの無
効電力を発生させることができないという欠点があるた
め、これと並列に固定の進相用コンデンサを接続してい
る。したがって、この方式では進相コンデンサ容量が大
きくなるばかりでなく、リアクトルの位相制御に伴なう
高調波電流が電源へ流入するという欠点を有している。
This known method can generate lagging reactive power by controlling the phase of the Sirisk converter, but has the disadvantage that it cannot generate leading reactive power. A capacitor is connected. Therefore, this method has the disadvantage that not only the capacitance of the phase advance capacitor becomes large, but also that harmonic currents associated with phase control of the reactor flow into the power supply.

また、最近では、理想的変換装置の1つとして2台のコ
ンバータ(変換装置)の入力端子側を相互に接続すると
ともに、その入力端子位置に高周波電圧供給装置を接続
してなる高周波リンク形静止電圧変換装置が知られてお
り(必要ならば、例えば特公昭53−25930号公報
参照)、さらにその一応用例として、1台のコンバータ
の入力端子に高周波電圧供給装置のみが接続された無効
電力発生装置も知られている。この場合に用いられる高
周波電圧供給装置としては、回転形同期発電機または同
期調相機、L−Cタンク回路等が考えられるが、前者は
回転機を使用しなければならないという難点があシ、ま
た、静止形としての特長を有する後者の場合においても
、無効電力の増減に拘らず一足の周波数を維持するため
には、特に容量の大きなコンデンサを具備しなければな
らないことが指摘されている(この点について、必要な
らば、IEE  Transactions IA、 
VOL、IA−15、No 5.1979、P521〜
531を参照されたい。)。
Recently, as one of the ideal conversion devices, a high-frequency link-type stationary converter is developed, in which the input terminal sides of two converters (converters) are connected to each other, and a high-frequency voltage supply device is connected to the input terminal position. A voltage converter is known (if necessary, see Japanese Patent Publication No. 53-25930, for example), and as an example of its application, a reactive power generator in which only a high-frequency voltage supply device is connected to the input terminal of one converter is known. Devices are also known. Possible high-frequency voltage supply devices used in this case include a rotating synchronous generator, a synchronous phase modifier, and an L-C tank circuit, but the former has the disadvantage of requiring the use of a rotating machine. It has been pointed out that even in the latter case, which has the feature of being a static type, a capacitor with a particularly large capacity must be provided in order to maintain a constant frequency regardless of increases or decreases in reactive power. Regarding the points, if necessary, IEE Transactions IA,
VOL, IA-15, No 5.1979, P521~
See 531. ).

この発明は上記に鑑みなされたもので、遅れまたは進み
の無効電力を任意に発生しうるようにするとともに、高
調波の発生はできるだけ抑制するようにし、かつ大容量
で経済的、しかもコンパクトな無効電力発生装置を提供
することを目的とする。
This invention was made in view of the above, and it is possible to arbitrarily generate lagging or leading reactive power, suppress the generation of harmonics as much as possible, and create a large-capacity, economical, and compact reactive power. The purpose of the present invention is to provide a power generation device.

上記の目的は、この発明によれば、出力側が系統電源に
接続されてなる他励変換装置の入力側にコンデンサを接
続して転流電圧源を形成するとともに、位相制御をして
変換装置を流れる循環電流の大きさを変えることにより
、変換装置から系統電源側へ進みまたは遅れの無効電力
を供給するようにして達成される。すなわち、従来の他
励変換装置の人、出力を逆にして接続するとともに、そ
の入力側にコンデンサを接続するだけの簡単な構成によ
シ、従来のものとは発想の異なる全く新しいタイプの無
効電力発生装置を提供するものである。
According to the present invention, the above object is to form a commutated voltage source by connecting a capacitor to the input side of a separately excited converter whose output side is connected to a grid power supply, and to control the phase of the converter. This is achieved by changing the magnitude of the flowing circulating current to supply leading or lagging reactive power from the converter to the grid power supply side. In other words, a conventional separately excited converter has a simple configuration of connecting the output in reverse and connecting a capacitor to the input side, but a completely new type of inverter with a different idea from the conventional one can be used. A power generation device is provided.

以下、この発明の実施例を図面を参照して説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図はこの発明の実施例を示す主回路構成図である。FIG. 1 is a main circuit configuration diagram showing an embodiment of the present invention.

同図において、31〜33は順、逆変換器からなる変換
器主回路、41〜43は変圧器、51〜53はコンデン
サ、61〜63は電流検出器、11〜13(U−W)は
3相の系統電流端子または変換器の出力端子、71〜7
3は変換器の入力端子、21〜23は電源フィルタリア
クトルである。変換器主回路31はサイリスタブリッジ
整流器311゜312からなり、これらが互いに逆並列
接続されている。主回路32.33についてもこれと同
様であり、したがってこれら主回路31〜33によって
3相サイクロコンバータが構成される。なお、313.
314は循環電流抑制リアクトルである。
In the figure, 31 to 33 are forward converter main circuits consisting of inverse converters, 41 to 43 are transformers, 51 to 53 are capacitors, 61 to 63 are current detectors, and 11 to 13 (U-W) are Three-phase grid current terminals or converter output terminals, 71-7
3 is an input terminal of the converter, and 21 to 23 are power filter reactors. The converter main circuit 31 consists of thyristor bridge rectifiers 311 and 312, which are connected in antiparallel to each other. The same applies to the main circuits 32 and 33, and therefore, these main circuits 31 to 33 constitute a three-phase cycloconverter. In addition, 313.
314 is a circulating current suppression reactor.

同図からも明らかなように、このサイクロコンバータ(
以下、単にコンバータまたは変換器ともいう。)の通常
の入力端と出力端とがここでは入れ替わっており、通常
の出力端子は循環電流抑制リアクトル313,314・
・・、変圧器41〜43および電源フィルタリアクトル
21〜23によって終端される一方、通常の入力端子は
コンデンサ51〜53のみにより終端されている。以下
、コンデンサ端子側を入力側とするサイクロコンバータ
と考えて「入力」、「出力」を表わすこととする。
As is clear from the figure, this cycloconverter (
Hereinafter, it will also simply be referred to as a converter or converter. )'s normal input terminal and output terminal are interchanged here, and the normal output terminal is the circulating current suppressing reactor 313, 314.
..., are terminated by transformers 41-43 and power filter reactors 21-23, while normal input terminals are terminated only by capacitors 51-53. Hereinafter, "input" and "output" will be referred to as a cycloconverter with the capacitor terminal side as the input side.

したがって71〜73が入力端子であり、11〜13が
出力端子ということになる。
Therefore, 71 to 73 are input terminals, and 11 to 13 are output terminals.

このように構成することによって、サイクロコンバータ
はコンデンサ51〜53の電圧を転流電圧とする他励転
流動作を行なう一方、回路の損失に伴なう有効電力は系
統電源側11〜13よシ取シ入れて無効電力を発生させ
ることができる。つまシ、この発明において、転流電圧
源となるものはコンデンサ51〜53と、無効電流を調
整する能力を有するコンバータ自体31〜33であシ、
これにより、従来のような独立した電圧供給源、すなわ
ち同期調相機(または発電機)やL−Cからなる発振回
路を必要としないものである。換言すれば、コンバータ
31〜33はその内部に循環電流抑制リアクトル313
.314・・・を有し、正群コンバータ311・・・、
負群コンバータ312・・・の制御角を変えることによ
り循環電流の大きさを調整することができるから、これ
はサイクロコンバータの入力端子から見た等価インダク
タンスLcが可変であることに相当する。したがって、
コンデンサ51〜53とコンバータ31〜33とによっ
てあたかもタンク回路が形成されているかの如く動作し
、しかも該タンク回路のインダクタンスがサイクロコン
バータの位相制御によって可変とされることから、所望
の周波数電圧源となシ得るのである。
With this configuration, the cycloconverter performs separately excited commutation operation using the voltages of the capacitors 51 to 53 as the commutating voltage, while the active power due to circuit loss is shunted from the system power supply side 11 to 13. It can be used to generate reactive power. Finally, in this invention, the commutating voltage sources are the capacitors 51 to 53 and the converters themselves 31 to 33 having the ability to adjust reactive current,
This eliminates the need for a conventional independent voltage supply source, that is, an oscillation circuit consisting of a synchronous phase modifier (or generator) and an LC. In other words, the converters 31 to 33 have circulating current suppressing reactors 313 inside them.
.. 314..., positive group converters 311...,
Since the magnitude of the circulating current can be adjusted by changing the control angle of the negative group converters 312, this corresponds to the fact that the equivalent inductance Lc seen from the input terminal of the cycloconverter is variable. therefore,
The capacitors 51 to 53 and the converters 31 to 33 operate as if they form a tank circuit, and the inductance of the tank circuit is made variable by the phase control of the cycloconverter. You get it.

ここで、入力周波数が一定値に保たれること、すなわち
、どのようにして制御角が決まシ安定な動作が行なわれ
るかについて第2A、2B図を参照して説明する。なお
、2A 、2B図はそれぞれ正群、負群コンバータの点
弧パルスとその人、出力電圧との関係を示す波形図であ
る。
Here, how the input frequency is maintained at a constant value, that is, how the control angle is determined and stable operation is performed will be explained with reference to FIGS. 2A and 2B. Note that Figures 2A and 2B are waveform diagrams showing the relationship between the ignition pulse of the positive group converter and the negative group converter, and the output voltage.

いま、サイクロコンバータの出力端子(第1図の端子1
1〜13)の周波数が入力端子(第1図の端子71〜7
3)の周波数と比較して非常に低いものと仮定する。す
ると、成る期間では、第2A、2B図(イ)に示される
ように、正群および負群コンバータともはヌ等間隔Tで
点弧ノ(ルスが与えられているものと考えることができ
る。この状態(理想状態)では、正群コンバータの制御
角αpと負群コンバータの制御角αNとの関係は、αp
+αN=180°(=π) でおる。この状態において、入力周波数が何らかの原因
で第2A、2B図(ロ)の点線で示されるように低下し
たとすると、これは制御角α9.αNがそれぞれ図示の
大きさよりも小さくなることと等価である。しかるに、
π/2くαpくπ、0〈αN〈π/2であるから、制御
角αp、αNの減少によって正群コンバータの出力電圧
は低下する一方、負群コンバータの出力電圧は上昇し、
循環電流が増加する。これは、入力側から見た見かけ上
の等価インダクタンスL0が減少したことに相当し、コ
ンデンサと等価インダクタンスとからなるタンク(並列
共振)回路の共振周波数が増大して、もとの定常状態に
戻そうとする。一方、上記とは逆に入力周波数が増加し
たときは、全く逆の作用によってこの増加を抑えようと
するため、いずれにしても入力周波数は常に所定の状態
に維持される。実際のサイクロコンバータでは、出力周
波数の大きさおよび出力電圧の大きさによって点弧パル
ス間隔は周期的に伸び縮みするものであるが、循環電流
が変化しないように、制御角α、とα、とを所定の関係
(αp+αN=180°)に保つことによシインダクタ
ンスLcは固定されたままとなシ、入力周波数は一定に
維持されることになる。なお、第2A、2B図において
、細実線波形はコンバータの入力電圧、太実線はその出
力電圧波形を示すものである。
Now, connect the output terminal of the cycloconverter (terminal 1 in Figure 1)
1 to 13) to the input terminals (terminals 71 to 7 in Figure 1).
It is assumed that the frequency is very low compared to the frequency of 3). Then, during this period, as shown in FIGS. 2A and 2B (a), it can be considered that the positive group converter and the negative group converter are given firing pulses at equal intervals T. In this state (ideal state), the relationship between the control angle αp of the positive group converter and the control angle αN of the negative group converter is αp
+αN=180° (=π). In this state, if the input frequency drops for some reason as shown by the dotted line in FIGS. 2A and 2B (b), this is due to the control angle α9. This is equivalent to each αN being smaller than the illustrated size. However,
Since π/2 × αp × π, 0〈αN〈π/2, the output voltage of the positive group converter decreases as the control angles αp and αN decrease, while the output voltage of the negative group converter increases,
Circulating current increases. This corresponds to a decrease in the apparent equivalent inductance L0 seen from the input side, and the resonant frequency of the tank (parallel resonance) circuit consisting of the capacitor and equivalent inductance increases, returning to the original steady state. I try to do that. On the other hand, when the input frequency increases, contrary to the above, an attempt is made to suppress this increase by a completely opposite effect, so that the input frequency is always maintained at a predetermined state in any case. In an actual cycloconverter, the firing pulse interval periodically expands and contracts depending on the output frequency and output voltage, but the control angles α and α are adjusted so that the circulating current does not change. By keeping the inductance Lc in a predetermined relationship (αp+αN=180°), the inductance Lc remains fixed and the input frequency remains constant. In FIGS. 2A and 2B, the thin solid line waveform represents the input voltage of the converter, and the thick solid line represents the output voltage waveform.

ここで、特に重要なことの1つは、コンバータそのもの
に入力無効電流を変える能力があることであ夛、上述の
如く循環電流の大きさを変えることによシ、あるいは第
1図のブリッジ整流器311゜312・・・をそれぞれ
非対称制御することによシ入力無効電流を調整すること
が可能で、とれによって等価インダクタンスLcを可変
とすることができる。
One of the things that is particularly important here is that the converter itself has the ability to change the input reactive current. It is possible to adjust the input reactive current by asymmetrically controlling 311, 312, and so on, and the equivalent inductance Lc can be made variable by controlling them.

さらに、もう一つ重要なことは、コンバータ入力側周波
数を外部からの指令によって任意に決められることであ
り、こうして決められた入力周波数または該周波数によ
ってきまるゲートパルス間隔に応じて等価(可変)イン
ダクタンスL。が自動的にきまる、すなわち他制式にし
うるということである。したがって、入力側の高周波電
圧の周波数を出力側、つまシミ源側波数よシも高くする
ことが可能であり、これによって電源側の電流を正弦波
に近付けることができるため、電源側からとる高調波電
流成分が少なくなる。これは、外部配置の入力側コンデ
ンサの容量を小さくすることができる利点をも生むこと
になる。
Furthermore, another important point is that the converter input frequency can be arbitrarily determined by an external command, and the equivalent (variable) inductance is adjusted according to the input frequency determined in this way or the gate pulse interval determined by the frequency. L. is determined automatically, that is, it can be made into other systems. Therefore, it is possible to make the frequency of the high-frequency voltage on the input side higher than the wave number on the output side and the stain source side, and as a result, the current on the power supply side can be made closer to a sine wave, so the harmonics taken from the power supply side can be made higher. The wave current component is reduced. This also brings about the advantage that the capacitance of an externally arranged input side capacitor can be reduced.

このようにして、入力側においては点弧パルス間隔でき
まる周波数をもつ電圧が確立され、したがって、他励式
のサイクロコンバータと同様にその動作を考えることが
できる。すなわち、サイクロコンバータの位相制御によ
シ、その出力端子の電圧を交流系統電圧と同相で、かつ
その値をより犬きくすれば遅れの無効電流を系統側に供
給する、見方を変えれば、この発明による装置は進みの
電流を系統側から取ることができる。反対に、出力端子
の電圧を交流系統電圧と同相で、かつその値をより小さ
くすれば進みの電流を系統側に供給する、見方を変えれ
ば、この発明による装置は遅れ電流を系統側から取るこ
とができる。
In this way, a voltage with a frequency determined by the ignition pulse interval is established on the input side, and its operation can therefore be considered in the same way as a separately excited cycloconverter. In other words, by controlling the phase of the cycloconverter, if the voltage at its output terminal is in phase with the AC grid voltage, and if the value is set higher, a delayed reactive current will be supplied to the grid. The device according to the invention allows lead current to be taken from the grid side. On the other hand, if the voltage at the output terminal is in phase with the AC grid voltage and its value is made smaller, a leading current will be supplied to the grid.Looking at it from a different perspective, the device according to the present invention will take the lagging current from the grid. be able to.

つまり、通常のサイクロコンバータは、入力の交流電圧
により転流を行なうことがら他励転流であシ、その入力
無効電力は遅れの成分のみであるのに対し、その出力側
は出力電圧、電流の大きさを変えることにより任意の出
力力率、換言すれば進み、遅れ双方の無効電力を取シ得
る特性をもっている。したがって、この発明はこのよう
なサイクロコンバータの特性に着目し、通常の入力端と
出力端とを入れ替え、その交流電源側は通常のサイクロ
コンバータの出力電圧、電流制御とすることによシ、任
意の値の進み、遅れ双方の無効電力を発生することがで
きるようにしたものである。
In other words, a normal cycloconverter performs commutation using the input AC voltage, but it uses separately excited commutation, and its input reactive power is only the delay component, whereas the output side has the output voltage and current. By changing the magnitude of the output power factor, in other words, it has the property of being able to handle both leading and lagging reactive power. Therefore, this invention focuses on the characteristics of such a cycloconverter, replaces the normal input end and output end, and controls the output voltage and current of a normal cycloconverter on the AC power supply side. It is possible to generate reactive power for both leading and lagging values of .

第3図は第1図における各整流器31〜33の制御回路
を示すブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram showing a control circuit for each of the rectifiers 31 to 33 in FIG. 1.

同図において85,86.87は、それぞれ第1図の整
流器31,32.33に対応する制御回路で、図には制
御回路85のみが詳細に示されているが、制御回路86
.87も全く同様に構成されるものである。該制御回路
85は乗算器851、加算器852、減算器853、調
節器854およびゲートパルス発生回路855等より構
成されている。また、81は無効電力設定器、82は位
相シフト回路、83は周波数設定器、84は正弦波発生
器、11〜13は第1図にも示されている出力端子、I
U ”” IWは第1図の電流検出器61〜63にて検
出される電流実際値である。
In the figure, reference numerals 85, 86, and 87 are control circuits corresponding to the rectifiers 31, 32, and 33 in FIG.
.. 87 is also constructed in exactly the same way. The control circuit 85 includes a multiplier 851, an adder 852, a subtracter 853, a regulator 854, a gate pulse generation circuit 855, and the like. Further, 81 is a reactive power setting device, 82 is a phase shift circuit, 83 is a frequency setting device, 84 is a sine wave generator, 11 to 13 are output terminals shown in FIG.
U"" IW is the actual current value detected by the current detectors 61 to 63 in FIG.

無効電力設定器81では、無効電流の大きさが直流電圧
値に換算されて設定される。なお、その■側では進み分
が、またe側では遅れ分がそれぞれ設定されるものとす
る。一方、出力端子11〜13よシミ圧の瞬時値が検出
され、これによって位相シフト回路82では、各相電圧
よシ各々90etだけ位相が進んだ交流電圧波形が演算
され(これは無効分をつくるためである。)、各相の乗
算器851・・・に入力される。乗算器851では直7
、    流値に換算された無効電力の設定値と、位相
シフト回路82からの出力との乗算が行なわれ、設定器
81の■、O出力に応じて各相の電流波形(無効電流分
)が作られ、各相の電流調節器854・・・の入力部、
すなわち減算器853・・・に与えられる。
In the reactive power setter 81, the magnitude of the reactive current is converted into a DC voltage value and set. It is assumed that an advance amount is set on the ■ side, and a delay amount is set on the e side. On the other hand, the instantaneous value of the stain pressure is detected from the output terminals 11 to 13, and based on this, the phase shift circuit 82 calculates an AC voltage waveform whose phase is advanced by 90et from each phase voltage (this creates a reactive component). ) is input to the multiplier 851 of each phase. In multiplier 851, direct 7
, The reactive power setting value converted into a current value is multiplied by the output from the phase shift circuit 82, and the current waveform (reactive current portion) of each phase is determined according to the ■ and O outputs of the setting device 81. input section of the current regulator 854 for each phase,
That is, it is given to the subtracter 853 .

各相電流波形の実際値I[J −IWは、第1図の電流
検出器61〜63から減算器853・・・へ帰還される
ので、電流調節器854・・・においては該実際値と設
定値とが一致するように調節動作が行なわれる。各相の
電流調節器854・・・の出力は、各相のゲートパルス
発生器855・・・へ制御入力として与えられる。一方
、このゲートパルス発生器855・・・のコンバータ入
力側周波数を決めるタクト(同期)信号としては、全く
独立した周波数設定器83によシ設定された周波数に応
じて互いに120 eLずつ位相のずれた正弦波を作る
正弦波発生器84からの出力が用いられる。すなわち、
従来は系統電源と同期をとるためのタクト(同期)信号
が必要であったが、この発明では、系統電源とは独立に
設けられる周波数設定器83からの信号をタクト信号と
して用いるようにするものである。ゲートパルス発生器
855・・・はとのタクト信号と電流調節器854・・
・からの制御出力とによシ、いわゆる余弦波制御を行な
い、その出力を第1図の各相コンバータ31〜33にゲ
ートパルスとして与え、その位相制御を行なう。
The actual value I[J - IW of each phase current waveform is fed back from the current detectors 61 to 63 in FIG. Adjustment operations are performed so that the set values match. The output of the current regulator 854 for each phase is given as a control input to the gate pulse generator 855 for each phase. On the other hand, the tact (synchronization) signal that determines the frequency on the converter input side of the gate pulse generator 855... has a phase shift of 120 eL according to the frequency set by the completely independent frequency setter 83. The output from a sine wave generator 84 that produces a sine wave is used. That is,
Conventionally, a tact (synchronization) signal was required to synchronize with the grid power supply, but in this invention, the signal from the frequency setter 83, which is provided independently of the grid power supply, is used as the tact signal. It is. Gate pulse generator 855... Takt signal and current regulator 854...
In addition, so-called cosine wave control is performed in conjunction with the control output from . The output is given as a gate pulse to each phase converter 31 to 33 in FIG. 1 to perform phase control.

いままでは、この発明を損失分のない理想的な無効電力
発生装置として説明してきたが、実際にはりアクドル、
変圧器またはコンバータ等の損失が存在する。しかし、
これらの損失分はそれに見合った分だけ交流側かられず
か人有効分として与えることによシ、安定な動作を維持
することができる。
Until now, this invention has been explained as an ideal reactive power generation device with no loss, but in reality it is
There are losses in the transformer or converter, etc. but,
Stable operation can be maintained by providing a commensurate amount of these losses as an effective amount from the alternating current side.

なお、実施例では変圧器41〜43を出力側に接続する
ようにしたが、これを入力端子71〜73とコンデンサ
51〜53との間に接続することも可能であシ、その場
合は入力側周波数が高められる結果、変圧器を小形化す
ることができるという利点が得られる。
In the embodiment, the transformers 41 to 43 are connected to the output side, but it is also possible to connect them between the input terminals 71 to 73 and the capacitors 51 to 53, in which case the input As a result of the increased side frequency, there is an advantage that the transformer can be made smaller.

また、第3図において、加算器852に高調波信号を加
算することによシ、これと180  eL位相の異なる
障害高調波を補償するととができる。
In addition, in FIG. 3, by adding a harmonic signal to the adder 852, it is possible to compensate for a disturbance harmonic having a phase different from this by 180 eL.

この場合、無効電力発生装置の入力周波数が高いため、
出力側すなわち系統側での補償分解能が高められる。さ
らに、加算器852に系統電圧と同相の電流設定を与え
ることにより入力端子71〜73から有効電力を取や出
すようにすることができる。
In this case, since the input frequency of the reactive power generator is high,
Compensation resolution on the output side, that is, on the grid side, is increased. Furthermore, by providing the adder 852 with a current setting that is in phase with the system voltage, active power can be taken out from the input terminals 71 to 73.

以上のように、この発明によれば、サイクロコンバータ
に正負の電流を流して可変リアクトルとしての動作をさ
せるようにしたため、外部配置のコンデンサのみでサイ
クロコンバータの転流電圧が確保できるとともに、その
動作周波数を他制で規定するようにしたから電源周波数
よりも高く設定することができ、したがって外部配置の
コンデンサの容量を小さくすることができる効果が得ら
れる。また、通常の入出力端子を入れかえ、サイクロコ
ンバータの特性を有効に利用するという、新しい発想に
よって遅れ、進みの無効電力を任意に発生しうるように
したから、構成が簡単であるばかシでなく大容量とする
ことができる効果を有するものである。さらに、この発
明におけるコンバータは他励で動作するため、自励イン
バータにおいて要求されるような高速サイリスタ素子を
必要とせず、一般電力用の大容量サイリスタ素子を利用
することができるという利点がある。
As described above, according to the present invention, since positive and negative currents are passed through the cycloconverter to cause it to operate as a variable reactor, commutation voltage of the cycloconverter can be ensured with only an externally placed capacitor, and its operation Since the frequency is regulated by a different system, it can be set higher than the power supply frequency, and therefore the capacity of the externally disposed capacitor can be reduced. In addition, the new idea of replacing the normal input/output terminals and making effective use of the characteristics of the cycloconverter has made it possible to generate delayed and advanced reactive power arbitrarily, so the configuration is simple and not foolproof. This has the effect of increasing capacity. Furthermore, since the converter according to the present invention operates with separate excitation, there is an advantage that a high-speed thyristor element required for a self-excited inverter is not required, and a large-capacity thyristor element for general power use can be used.

なお、この発明の有効性は変型なる実験によシ確かめら
れていることを付言しておく。
It should be added that the effectiveness of this invention has been confirmed through experiments called modifications.

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

第1図はこの発明の実施例を示す主回路構成図、第2A
、2B図はそれぞれ正群、負群コンバータに与えられる
点弧パルスと、その人、出力電圧波形とを示す波形図、
第3図は第1図の主回路に対応する制御回路を示すブロ
ック図である。 符号説明 11〜13・・・出力端子、21〜23・・・電源フィ
ルタリアクトル、31〜33・・・順、逆整流器、41
〜43・・・変圧器、51〜53・・・コンデンサ、6
1〜63・・・電流検出器、71〜73・・・入力端子
、81・・・無効電力設定器、82・・・位相シフト回
路、83・・・周波数設定器、84・・・正弦波発生器
、85・・・制御回路、851・・・乗算器、852・
・・加算器、853・・・減算器、854・・・電流調
節器、855・・・ゲートパルス発生器、αp、αN・
・・正、負群コンバータの位相制御角 代理人 弁理士 並 木 昭 夫 代理人 弁理士 松 崎   清 第1図 第2A図 第28v 82−
FIG. 1 is a main circuit configuration diagram showing an embodiment of the present invention, and FIG.
, 2B are waveform diagrams showing the ignition pulses given to the positive group and negative group converters, respectively, and their output voltage waveforms,
FIG. 3 is a block diagram showing a control circuit corresponding to the main circuit of FIG. 1. Description of symbols 11-13... Output terminal, 21-23... Power filter reactor, 31-33... Order, reverse rectifier, 41
~43...Transformer, 51~53...Capacitor, 6
1-63... Current detector, 71-73... Input terminal, 81... Reactive power setting device, 82... Phase shift circuit, 83... Frequency setting device, 84... Sine wave Generator, 85... Control circuit, 851... Multiplier, 852...
...Adder, 853...Subtractor, 854...Current regulator, 855...Gate pulse generator, αp, αN・
...Phase control angle agent for positive and negative group converters Patent attorney Akio Namiki Agent Patent attorney Kiyoshi Matsuzaki Figure 1 Figure 2A Figure 28v 82-

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1)一方の端子が系統電源に接続され、順、逆変換器を
備えてなる他励変換装置の他方側にコンデンサを接続し
、該コンデンサにて前記各変換器の転流電圧源を形成す
るとともに、前記順、逆変換器の各制御角を所定の関係
を満たす如くその位相制御を行ない変換装置に流れる循
環電流の大きさを調整することにより、変換装置から系
統電源側へ遅れまたは進みの無効電力を供給するように
したことを特徴とする無効電力発生装置。 2、特許請求の範囲第1項に記載の無効電力発生装置に
おいて、前記順、逆変換器には系統電源とは別に設けら
れる発根器から所望周波数の点弧パルスを所定の順序で
与えることによシ系統電源側からとる高調波成分を減少
させるようにしたことを特徴とする無効電力発生装置。
[Claims] 1) A capacitor is connected to the other side of a separately excited converter having one terminal connected to the grid power supply and equipped with forward and inverse converters, and the capacitor is used to control the conversion of each of the converters. By forming a current voltage source, controlling the phase of each control angle of the forward and inverse converters to satisfy a predetermined relationship, and adjusting the magnitude of the circulating current flowing to the converter, the system power source can be removed from the converter. A reactive power generation device characterized in that it supplies lagging or leading reactive power to the side. 2. In the reactive power generation device according to claim 1, ignition pulses of a desired frequency are applied to the forward/inverse converter in a predetermined order from a root generator provided separately from the grid power supply. 1. A reactive power generator characterized by reducing harmonic components taken from a grid power source side.
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Cited By (1)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2023474A1 (en) 2007-08-07 2009-02-11 Baake, Michael Apparatus for providing AC voltage

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