JPS5959082A - 自励式電力変換装置の制御方式 - Google Patents

自励式電力変換装置の制御方式

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JPS5959082A
JPS5959082A JP16855382A JP16855382A JPS5959082A JP S5959082 A JPS5959082 A JP S5959082A JP 16855382 A JP16855382 A JP 16855382A JP 16855382 A JP16855382 A JP 16855382A JP S5959082 A JPS5959082 A JP S5959082A
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JP
Japan
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power
force
output
voltage
self
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JP16855382A
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Inventor
Kiyoshi Ogawa
清 小川
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • 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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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)

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】 〔発明の分野〕 本元明は他の、5“とびfU電源に、爪光ずゐ自jID
J式μ力変換装置の161Iづ11方式に関する。
〔り自明の技術的背景〕
従来、異ISる系統の父υtfi ’+ij ’Jζ1
を並列運転するには無効vIlc力の偏差で各交流市源
間の′「u圧差を、イf効箆力の偏差でも反流電源間の
t′L相をそitぞれ15111皿することが知られて
いる。インバータi? IMに代表される1目流−反流
、荘力変換装置とM’、iカフiミυ[を連系する場合
はμ力系統は制(illlできないので変換装置に目励
弐磁力夏換装+f (以下61力変換壊置と略す)を用
いて竹効−力、岬;効市力を:tilJ fililす
る方法が採用される。第1図に知1力液換ギニ置の制御
方式の従来例を7ドす。
図中、ll”j:直流′電源で、直流TIL諒lの曲、
流出力は重力変換装置2により反流に変J奥され、変圧
器3により所定の電圧に変換され、開閉G?i 4 ’
(l:弁して′電力系統5へ接続される。
制イ卸回路100にあっては屯圧丞蘂21と電力変換装
置2に接続される変圧器3の2仄伏出喝圧12とを比較
し、その偏差25aは切替スイッチ5を介し・て誤差増
幅器24へ印加される。無効電力基準22と無効電力検
出回路23の出力を比較し、その偏差5bは切替スイッ
チ5を介して誤差増幅4別に印加され、誤差増幅器24
の出力は電圧制御回路部の人力とンよっている。
同様に、汀効′螺力基準31と有効電力検出回路32の
出力を比較し、その偏差33 aは誤差増幅2)33の
入力へ与えられ、誤差増幅器33の出力はフェーズロッ
クループ(phase 1ocked 1oop)いわ
ゆるPLL1路3401つの入力“イ”となっている。
35は分周器でPLL回路34の出力周波1枚を分周し
、その出力はPLL回路34の他の1つの人力“ハ”と
なる。
PLL回路あの他の1つの入力“口”には、電力系統検
出1圧13が位相基準として与えられる。ここでPLL
回路34は周但の回路であるが簡単に説明する。第2図
はPLL回路あのブロック図の1例であり、PLL1路
あの構成は位相誤差検出器PHD、低域r波器LPFそ
して電圧制御発振器vCOなら構成される。これ等各要
素の概要を説明すると、位相誤差検出器PH1)は位相
基準信号“°口”と位相帰還信号ハ”との泣71目差に
比例した信号“二″を発生する。この位イ目差に比例し
た信;l′′二″が低域P波器LPI−の人力とlホリ
、この低域P波器1. P Fで硝調波成分を除云する
と共に、位相誤差化増幅する。そして4圧tlIIJ 
fj1発振発振COは低域P波器LPFの出力′ポ°゛
に比例した周波数を出力し、この′1圧制御晃」辰6診
〜r COの出力“へ”は、分局器35へ接続される。
分周iG 35の段数をNとすれば、・東圧制御祐振器
vCOの尤振周波数は位相基準信号口”のN倍と1よる
。ここでNは′1力変換装謬2のインバータ回路の、由
叔により、圧、はの整故に選ばれる。分周器あの出力は
α相誤差検出5 P I(Dの位相、l#還倍信号ハ”
と7S・つているので、1電圧割御)ろ振器VCOの発
振周波数は位相基準信号“口”と位A目帰還信号゛ハ”
との位相が一致するように自#1市す1卸される。ここ
でP J、 L回路あの1つの人力“イパの鋤きは、低
威1波詣L P Fへ信号を与えることにより位相基準
信号“口”と位相帰還1Δ号“ハ”との位相差を任意に
設定oI′能と7.(る。
再び第1図に戻り、その動作の説明を行うと、PLL回
路あの位相基準信号“口”としては′電力系統5の位相
が印加されているので、PI、L回路あの出力周波数は
′電力系統5の位相と同期し、従って電力変換装置2の
位相も電力系統5の位相と同期している。開閉器4が開
の状態ではスイッチδは偏差25aを選択しており、変
圧器3の2次検出電圧12が電圧基準21に等しくなる
よう自動制御される。また誤差増幅器33の入出力はス
イッチ36で短絡されており、有効電力の偏差33 a
による電力変換装置2の位相を制御する有効電力制御回
路は形成されていない。次に開閉器4を閉の状態にする
と、切換スイッチ部は偏差25bを選択し電力変換装置
2の無効電力が無効電力基準22に等しくなるよう、′
電力変換装置2の出力電圧が自動制御される。
又、開閉器4を閉の状態にすると同時にスイッチ36が
開き、誤差増幅器あの入出力の短絡が解除され、電力変
換装置2の有効電力が有効・ぼ力基準31と等しくなる
よう電力変換装置i1.2の電圧位相が自動制御される
〔背景技術の問題点〕
かかる従来の電力系統に連系する自励式・1力変換装置
の制御方式においては、電力変換装置2の無効電力が常
に無効電力基準器と等しくなるよう自動制御されるため
、電力系統5の1戎圧が変動する場合(いわゆる電力系
統が弱い場合)゛電力系統5の電圧に追従して電力変換
装置2の出力電圧も変動することになり、電力変換装置
2は電力系統5の安定度向上に何ら寄与していないとG
、Iう欠点があった。
〔児明の目的〕
本発明の目的はこの点にかんがみ、池の反流颯源と連系
運転される交流連系システムにおいて電力系統5の電圧
が変動する場合でも1力変換装置2の定格y量の許容値
内で電力系統5の電圧を一定電圧に制御し、従って′畦
力系統50安定度向上に効果的な自励式電力変換装置の
制御方式を提供することにある。
〔発明の、概要〕
本発明はこの目的を達成するために、自励式1力変換装
置の無効電力制御系に無効電力制限回路を設け、その制
限値を有効電力の−Fi、準値〜Vrefに応じて変化
する演算値2とし、i’IiJ記自励弐戊力変換装置の
定格容■内では前記交流+tr原の電圧が電圧基準と等
しくなるようにft1lJ呻し、!jfJ記交流電源の
大巾な4圧変動に対しては前記自励式電力変換装置の無
効電力が前記制限値と7’Jるように前記自励式電力変
換装置を制御するようにしたことを特徴とする。
〔発明の朶施・列〕
以下本発明の一実施例を第3図を参照して説明する。こ
の第3図では、m 1図と同符号のものは同−鏝能のも
のであるからそれらの説明は省略する。第3図で第1図
と異なる点は、[1に↓差増幅器音別入出力間に誤差増
幅音別の出力を制限する制限回路41が接続され、誤差
増幅器240儀設に誤差増幅音別の出力と無効′遜力検
出回路乙の出力との偏差を増幅する誤差増幅器42が設
けられている点にあり、メジャーループで変圧器3の2
欠検出′亀圧12を、マイナーループで電力変換装置2
の無効電力を1間御している。
開閉器4が開の状、擦eは、変圧器3の2次演出電圧1
2が電圧基$21に等しくlよるよう磁力変換装Gff
i 2が自動1rlJ ’を卸される。
次に開閉器4をl:I]とすると、低力変換装置2 L
Z)出力、ずlよイ〕ち開閉器4の開の状虐((おける
変圧器3の2次俟出屈圧J2と電力系+If、5の′曇
直圧が−、吹していれば、′螺力変換裟IIt21.ル
カ系1テえ5間との無効1力の授受は行われない。仮に
、′電力系a5の4圧が1圧基準より低い場合には、成
力変換装置2より無効シカをぼ力系統5へ供給し、電力
系統5の1圧が1圧基準21と等しくぼるべく、寵力変
換装d2の出力′1圧が高くなるよう自動1tflJ 
1卸される。逆に′1カ系統5の1圧が1圧基準21よ
り高い場合は電力系統5が無効電力を電力変換11へ供
給し、゛[電力系統5のri IEが電LIE基準21
と等しくなるべく1力変換装置tの出力′5r上が低く
はるよう自動制御される。
ところが、成力変換装置2には許容できる1札力の上限
値があり、上限値以上の′1力に対しては過負荷となら
ないような考慮が必要と7する。
ここで′也力裳換装[d2の供給しうる皮相電力をPl
この時の有効電力をW1無効電力を(シとすると 1’、:3J’W2+Q”     −・−−−−(1
)2よる関係が成り立つ。従って有効「エカ基イ1^3
1の設定をνVrefとし、皮相電力Pを1とするI’
er unit (P 、 u 、と略す)衣ポすると
、この11デの無効電力Qの上限匝、QJiunitは QRiunit = /’1−Wref2−・−−−−
(2)で示される。ずfよイ)も、第3図にJいIK効
′屯力基準31の出力1言号:’+i aを演其回路・
I3で、(2)弐に示される演算を行い、その出力信号
43 aで誤差増幅器z4の゛制限回路41を1til
J 1jilすれば良い。ここで、穎)■回路43の具
体にりをJ 4 LEIに示す。有効^Lカッと準31
の出力信号31ae2乗演JJ:回路441で:Vre
f 2の濱、’l:行い、その出力信++ 441 a
 q皮4(1d刀1”i 1P、u、とじだ基準信号4
41b との減算を減算回路44、シで行い、その出力
信号442a を平方根演Jf、回1@443で演算ン
行い、その出力信号・13aを潜る。
又、制限回路4]の具体例を第5図に示す。演算回路4
3の出力信号43 aは、(2)式で示さね5るように
正の値で得らり、るが、無効1匡力Q ti有効′71
℃力Pの極性とは無関係に(1)式を満足するi直で示
されるため、誤差増幅器24の制限値も旧負の極性を示
すことになる。例えば電圧基準21に対して変圧器3の
2次検出電圧12が小さいとIll’la 7825 
aは正となり、無効電力Qは電力変換装(6−2から電
力系統5へ供給されることになり、この時無効i(i力
検出回路Z3の出力信号の極性は正とfjす、誤差増幅
音別の制限値が負となるよう制限回路41が1動く。又
、電圧基準21に対して変圧器3の2次検出?1ト圧が
大きい偏差25aは負、無効電力検出回路部の出力信号
の極性は負となり、誤差増幅器24の制限値が正となる
よう制限回路41が働く。すtイつち、第5図で、偏差
2!5aが正の場合、極性検出回路451により、極性
が判定され、その出力信号451 aによりアナログス
イッチ452が動作し、負の制限値を与える制限回路4
54により誤差増幅音別の出力信号24 aは負の値に
制限される。偏差25aが負の場合は極性検出回路45
1の出力信号451 bによりアナログスイッチ453
が動作し、制御m453aにより、正の制限値を与える
制限回路455により誤差増幅器ムの出力化ぢ24aは
正の値に制限される。制限回路454.’455は、ト
ランジスタ等を用いた周知の制限回路で異なる極性を組
み合わぜたものである。
再び、第3図に戻り、誤差増幅4囚に入力される電圧基
準21と変圧器302次検出亀圧12の′電圧の偏差が
犬となり、誤差増幅4囚の出力が制限回路41の111
」限111f以上になろうとすると、誤差項幅器調の出
力は制限回路41の制限値に制限される。従ってこの制
限値が無効配力の基準1直となり、誤差増幅4囚による
変圧器302次検出亀圧12の目動↑jlJ御に1愛先
して電力変換装置2の無効電力は一差増稿器42により
一定に自動制御される。
〔元側の幼果〕
以上説明のように、本兄曲によればrib力変換装獲2
の定浴容嵐の許容値内では電力変換装置2が電力系!5
の電圧変動の抑制に寄与するよう動作すると共に、磁力
系統の大幅な電圧&動による電力変換装置2の過負荷を
防止することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の又流連系シスデムの1lIIJ呻方式を
示すブロック図、J!2図は第1図のPLL1路の具体
的な回路構成図、第3図(は本兄明の一芙施例を示すブ
ロック図、第4図id、 J a図の演算回路の具体的
な回路構成図、第5図は第3図の制限回路の具体的71
回路構成図である。 1・・・直流電源、    2・・・自励式電力変換装
置、3・・・変圧器、   4・・・開閉器あるいはし
ゃ断器、5・・パシカ系統、li・・・出力′1流、1
2・・・変圧器3の2次検出電圧、 13・・・電力系統検出電圧、21・・・≦圧基準、2
2・・・無効電力基準、 る・・・無効−力演出回路、
冴・・・誤差増幅器、24a・・・出力信号、25・・
・切替スイッチ、25a、251)・・・偏差、26・
・・電圧制御回路、31・・・M動電力基準、32・・
・有効電力検出回路、 33・・・A差増幅器、34・
・・PLL回路、35・・・分周器、26−・・スイッ
チ、41・・・制限回路、42・・・誤差増幅器、43
・・・演算回路、31a、43a・・・出力信号、 4
41・・・2乗演算回路、442・・・減算回路、  
 443・・・平方根演算回路、441a、442a 
・−出力信号、  44’lb ・・・基準信号、45
1・・・極性検出回路、451a、451b・・・出力
信号、452.453・・・アナログスイッチ、452
a、453a・・・制御面、454,455・・・制限
回路。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 11流4源の出力を父流に変換する自励式成力l換装埴
    が曲の交流電源に接続さ九、この交流電源の無効電力、
    有効嶋力を前記自励式F4力変換装置によって制御する
    重力変換シスデムQこおいU、1iJ−自動式成力変換
    装置の無効成力i!JIJ 1i11系に無効心力制限
    回路を設けると共にその1lilI限1直を有効4力の
    基準値Wrefに応じて変化する演算匝Jl−νVre
    f−とし、前記自動式成力変換装置の定格容量内では前
    記文流畦源の螺王が電圧基準と−、シナしく 7’Aる
    ようにtlaJ :卸し、前記交流電源の大巾なj″1
    圧変動に対しては酌記自励式厄力変換装置の無効醒力が
    前記制限1直とぼるように前記自励式成力変換装置、を
    11tlJ ++!lするようにしたことを物取とする
    自励式電力f:換装獲の制御方式。
JP16855382A 1982-09-29 1982-09-29 自励式電力変換装置の制御方式 Pending JPS5959082A (ja)

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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5597146A (en) * 1979-01-18 1980-07-24 Tokyo Shibaura Electric Co Inverter control system connected to electric power system

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5597146A (en) * 1979-01-18 1980-07-24 Tokyo Shibaura Electric Co Inverter control system connected to electric power system

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