JPS58112475A - 交直変換装置の起動方法 - Google Patents

交直変換装置の起動方法

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JPS58112475A
JPS58112475A JP56214110A JP21411081A JPS58112475A JP S58112475 A JPS58112475 A JP S58112475A JP 56214110 A JP56214110 A JP 56214110A JP 21411081 A JP21411081 A JP 21411081A JP S58112475 A JPS58112475 A JP S58112475A
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Buichi Sakurai
武一 桜井
Kiyoshi Goto
清 後藤
Junichi Arai
純一 荒井
Takami Sakai
堺 高見
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Toshiba Corp
Tokyo Electric Power Co Holdings Inc
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Toshiba Corp
Tokyo Electric Power Co Inc
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の技術分野 本発明は発電機と直結した交直交換装置の起動運転を安
定に行ない得るようにしだ交直変換装置の起動方式に関
する。
発明の技術的背景 従来、交直変換装置を起動する方式としては種々のもの
があるが、その一つとして起動時の制御遅れ角C以下、
αと称する)を電気角9()0近傍に設定して上記αで
変換装置をデブロックし、デブロック後は所定のαと々
るように移行制御する方式が採られている。この方式は
、系統じよう乱を比較的抑制することができるという利
点を有している。
第1図は、この種の方式が採用される交直変換装置の概
要+14成を示すものである。図において、交流母線1
,1′は変時用変圧器2,2′を介して、例えば多数個
のサイリスタの直並列接続から成る変換器3,3′に接
続され、各サイリスタの点弧位相を制御することにより
交流を直流に又は直流を交流に変換する。4,4′は平
滑リアクトル、5は的流送@ 41路、6.6′は計器
用変圧器(P−T)、7.7′は計器用変流器(C・T
)を示す。このような主回路構成における制御装置は、
定電流制御回路(ACR) s 、 s′及び定電圧制
御回路(八■) 9 、9’等で構成されている。定電
流制御回路、定電圧制御回路は、それぞれ基準値r、1
. 、 Edpと検出値1,1 、 ]iEdとの偏差
を制御電圧ECに変換し、この制御電圧E0は制81]
電圧選択回路10 、10’に入力される。
前記制御電圧選択回路10 、10’は、各種制御のう
ちで制御角を一番進める制御系を自動的に選択するもの
であシ、ここで選択された制御電圧E。は、制御電圧リ
ミッタ回路11 、11’で上限、下限のリミッタをか
けられ点弧位相制御回路12 、12’に入力される。
前記点弧位相制御回路12 、12’は、制御電圧E。
K比例した点弧位相を決定してザイリスタに点弧指令を
出力する。このようにして構成された交直変換装置では
、周知のごとく一般に電流マージン(Δ■)の切替によ
り一方が順変換装置として定電流制御により運転され、
他方が逆変換装置として定電圧制御によシ運転される。
さて、このような構成をもった設備において、前述した
起動方式を採用した場合の負荷立上げパターンを第2図
に示す。尚、第2図においては起動時の電流設定値Id
pは定格時の10%と仮定した。当然のことながら、電
流設定値Idpが小さければそれだけ変換器起−r(t
hに伴う系統じよう乱は小さいわけであるが、C−Tの
検出誤差や制御系の誤差を考慮すれば、電流設定値Id
pは10チ以下にはできない。即ち、10%以下にする
と、電流が断続する恐れがあり、その結果ザイリスタ素
子が破壊する恐れがある為である。従って、従来の設備
では、最小電流設定値は10%となっている。又、iB
I!2図において送電電力が10係に立上がるまでの時
間、即ちT1は200 ms 〜3(10ma程度であ
る。
背景技術の問題点 さて、いま第1図において、交流母線1が発電機と昇圧
用変圧器などを介して直結されている場合を考える。例
えば、原子力発電電力を交直変換装置を介して消費地へ
送電するような場合である。原子力に限らず火力などで
も同様である。原子力発電では、無負荷状態から定格負
荷をとる場合、長時間かけてゆっくりと行ない第3図に
その1例を示す。即ち、起動当初は発電機出力G1は定
格の数条で、TIの時点は数10秒、TIからT2迄の
時間は10分程度、発電機出力G、から発電機出力Gz
 (通常、定格の数10係)迄立上げる時間即ちT2か
らT3迄の時間は約1日、発電機出力G2から定格出力
迄立上げる時間即ちT4からT5迄の時間は約1時間で
ある。火力の場合には、原子力はどではないにしても、
いずれにしても交直変換装置の負荷立上げ速度とは比較
に々らない速度で立上げる。従って、発電機と直結され
た交直変換装置においては、上述した従来の起動方式を
採用することができないため、新たな起動方式の出現が
強く要望されている。
発明の目的 本発明は上記のような事情に鑑みて成されたもので、そ
の目的は発′亀機と直結した交直変換装置の起動運転を
安定に行なうことができる交直変換装置の起動方式を提
供することにある。
発明の概要 上記目的を達成するために本発明では、発電機と直結し
た交直変換装置において、起動時、5− 発電機の周波数が所定値より低下した場合に、上記周波
数の変動に応じて交直変換装置の直流電圧を低減させて
運転を行なうことを特徴とする。
発明の実施例 以下、本発明を図面に示す一実施例について説明する。
第4図は、本発明による交直変換装置の構成例を示した
ものである。図において、51は比例、積分、微分要素
等を組合わせて成りF (s)なる制御関数を有する制
御回路で、タービン発電機を直結した前記交流母線1(
捷たけ1′)の周波数の所定値(通常は50 Hzまた
は60Hz)との偏差Δfを検出する図示し々い周波数
偏差検出器からの出力信号を入力とし、その周波数偏差
Δfに比例した′重圧信号に変換して出力する。また、
52はこの制m1回路5ノの出力信号を入力とするリミ
1.ター回路で、その出力を前記基準値Ed、および検
出値Edと共に前記定電圧制御回路9(1だは9′)へ
加える。
ここで、リミッタ−回路52は制御回路516− からの正なる出力に対しては制限を与えてその出力は送
出せず、負なる出力に対してはその大きさに叱倒した出
力を、前記基準値Edpの補正信号として与えて、基準
値Edpを見かけ上小さくするように構成している。
なお、上記において制御回路51からの出力信号は、結
果的に周波数偏差Δfを少なくするよう々ものとして得
られるものである。
また、上記リミッタ−回路52の出力は実際には、前述
した第1図における各定電圧制御回路9.9′の夫々に
対して与えるように構成するが、本来の意味から言えば
制御電圧E。とじて定電圧制御回路の出力が優先して選
択される側の定電圧制御回路9または9′に対して与え
るようにすればよいものである。なお、ここでは一方の
変換器3が順変換器として定電流制御により運転され、
他方の変換器3′が逆変換器として定電圧制御により運
転されるものと仮定し、上記IJ ミツター回路52の
出力を定電圧制御回路9′へ与える場合について述べる
次に、かかる構成に基づく本起動方式について述べる。
今、定格周波数で無負荷運転しているタービン発電機に
蒸気が入ると、発電機11力G1に対応するタービント
ルクが増大して周波数が上昇する。そして、この時に交
直変換装置をデブロックすると1直流電力Pdは急速に
最小車力(例えば10%)になろうとする。また、ター
ビントルクの立上りは第3図にて説明したように直流電
力Pdの立上りより遅いため、所請発電機の電気出力の
方が入力機械トルクよりも大きくなることによる発電機
速度の低下をもたらし、周波数が低下してゆく。
これにより、タービン発電機の周波数が所定値よりも低
下するため、制御回路51VC入力される周波数偏差検
出器からの周波数偏差Δfは負となる。この周波数偏差
Δfが負となると、制御回路5ノの出力信号も負となり
これがリミッタ−回路52に入力される。これにより、
リミッタ−回路52においては制御回路5ノの出力の大
きさに比例しだ負の出力を、基準値Ed、 、検出値E
dと共に定電圧制御回路9′へ与える。この場合、リミ
ッタ−回路52の出力が負であるため、該出力が基準値
Edpを見掛は上小さくするように作用し、定電圧制御
回路9′には本来よりも小な偏差出力が与えられる。よ
って、定電圧制御回路9′の入力が減少し、制御された
結果である直流電圧Edが低減する。また、直流電流I
dは例えば10%で一定に制御されているので、直流電
圧Edの低下により直流電力Pdが減少する。そして、
との直流電力Pdが減少してタービン発電機トルクG1
 よりも小さくなると、発電機の周波数が上昇すること
となる。
第5図は、本起動方式を適用した場合の出力と周波数の
応答を示したものである。図において、Poバタービン
発電機のトルク、Pdは直流電力、Δfは周波数偏差で
ある。図かられかるように、交直変換装置のデブロック
によシ直流電力Pdは急速に増大しようとするが、Δf
が低下するので前述した本発明の制御により、直流電力
Pd9− が減少して周波数偏差Δfは零に回復してゆく。
このように、タービン発電機を直結した前記構成の交直
変換装置において、その起動時、タービン発電機の周波
数が所定値よりも低下した場合に、上記タービン発電機
周波数偏差Δfつまり周波数変動に応じて交直変換装置
の直流電圧Edを低減させて運転を行なうようにしたも
のである。
従って、直流電力Pdをタービン発電機出力に一致させ
、よって周波数を所定値に維持しつつ、発電機と直結[
7た交直変換装置の起動運転を極めて安定に行なうこと
が可能となる。
尚、本発明は一ヒ記実施例に限定されるものではなく、
次のようにしても実施することができる。
第6図は、本発明による他の実施例構成を示すものであ
り、第4図と同一部分には同一符号を付して示す。つ捷
り、第61ン1は第4図におけるリミ5.ター回路52
の出力にある上限値U Pを加えた信号を前n1コ制御
電圧リミ1.ター回路10− 1ノ(または11′)へ与え、該信号を用いて本制@1
電圧すミ、ター回路11(または11′)の上限値を設
定するように構成したものである。
かかる構成において、前述したように起動時に直流電力
が増大して周波数偏差Δfが負となると、リミッタ−回
路52の出力が負となシよって制御電圧リミッタ−回路
11(まだは111)の上限値が低下する。この制御電
圧リミッタ−回路11(または11′)の上限値が低下
すると、直流電圧決定端子の制御電圧が低下して直流電
圧を低減させ、その結果直流電圧Pdが減少することと
々す、上記実施例と同様の効果を得ることができる。
また、当然のことながら制御回路51は同一機能を有す
る計算機プログラム等によっても実現することができる
さらに、上記実施例ではサイリスタを用いたが、チョウ
ツヤ等を用いて構成したものについても適用することが
可能である。
その他、本発明はその要旨を変更しない範囲で、種々に
変形して実施することができるものでもある。
発明の詳細 な説明したように本発明によれば、発電機と直結した交
直変換装置において、その起動時、発電機の周波数が所
定値より低下した場合に、周波数の変動に応じて交直変
換装置の直流電圧を低減させて運転するようにしたので
、極めて安定した起動運転を行なうことができる信頼性
の高い交直変換装置の起動方式が提供できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は交直変換装置を示す概要構成図、第2図は従来
の変換装置の起動ノ9ターンを示す図、第3図は原子力
発電機出力の負荷立上げパターンを示す図、第4図は本
発明の一実施例を示すブロック図、第5図は本発明の詳
細な説明するだめの図、第6図は本発明の他の実施例を
示すブロック図である。 1.1′・・・交流母線、2,2′・・・変換用変圧器
、3.3′・・・変換器、4,4′・・・平滑リアクト
ル、5・・・直流送電線路、6,6′・・・P−T、7
.7’・・・C・T、8.8’・・・定電流制御回路、
9,9′・・・定電圧、10.10’・・・制御電圧選
択回路、11゜11′・・・制御電圧リミッタ−回路、
12 、12’・・・点弧位相制御回路、51・・・制
御回路、52・・・リミッタ−回路。 出願人代理人  弁理士 鈴 江 武 彦13−

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 制御装置によυ変換器を制御することにより交流を直流
    にまたは直流を交流に変換する、発電機と直結した交直
    交換装置において、その起動時、前記発電機の周波数が
    所定値より低下した場合に、当該周波数の変動に応じて
    前記交直変換装置の直流電圧を低減させて運転するよう
    にしたことを特徴とする交直変換装置の起動方式。
JP56214110A 1981-12-26 1981-12-26 交直変換装置の起動方法 Granted JPS58112475A (ja)

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Cited By (3)

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