JPS61236328A - Control system for ac-dc converter - Google Patents

Control system for ac-dc converter

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JPS61236328A
JPS61236328A JP60074319A JP7431985A JPS61236328A JP S61236328 A JPS61236328 A JP S61236328A JP 60074319 A JP60074319 A JP 60074319A JP 7431985 A JP7431985 A JP 7431985A JP S61236328 A JPS61236328 A JP S61236328A
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converter
current
commutation failure
control system
arm
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境 高見
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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    • Y02E60/60Arrangements for transfer of electric power between AC networks or generators via a high voltage DC link [HVCD]

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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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、周波数変換装置や直流送電設備のような交直
変換装置において、転流失敗が発生したときの交直変換
装置の制御方式に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field of the Invention] The present invention relates to a control method for an AC/DC converter when a commutation failure occurs in an AC/DC converter such as a frequency converter or a DC power transmission facility.

〔発明の技術的背景とその問題点〕[Technical background of the invention and its problems]

第3図は、直流送電設備の概略構成図を示し、交流母線
IA、IBは変換用変圧器2A、2Bを介して、例えば
複数個のサイリスタの直並列接続からなる変換器3A、
3B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
A、4Bは平滑リアクトル、5は直流送電線路、5A、
5Bは計器用変圧器(P、T)、7A、7Bは計器用変
流器(C,T)を示す。
FIG. 3 shows a schematic configuration diagram of a DC power transmission facility, in which AC buses IA and IB are connected to a converter 3A consisting of a series-parallel connection of a plurality of thyristors, for example, through converting transformers 2A and 2B.
3B, and converts alternating current into direct current or vice versa by controlling the firing phase of each thyristor. 4
A, 4B are smoothing reactors, 5 is a DC transmission line, 5A,
5B indicates a potential transformer (P, T), and 7A and 7B indicate a potential current transformer (C, T).

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)8A、8B及び定電圧制御回路(CER)
9A、9B等で構成される。尚、上記定電流制御回路g
A、gB、、定余裕角制御回路9A 、 9Bの他に直
流電圧を一定に制御する為の定電圧制御回路(AVR)
等を付加する場合もある。定電流制御回路gA、3B、
定余裕角制御回路9A、9Bによって演算された値は制
御電圧(Ec)として最小値選択回路(LVG) IO
A 、 IOHに入力され、この最小値選択回路10A
、IOBは各種制御の中で制御角を最も進める制御系を
自動的に選択するものであり、ここで選択された制御電
圧は、制御電圧リミッタ回路11A、IIB (BCL
)によってリミッタがかけられ、位相制御回路12A 
、 12Bに入力される。この位相制御回路12A、1
2Bは制御電圧に対応した点弧位相を決定してサイリス
タに点弧パルスを出力する。
The control device in such a main circuit configuration is a constant current control circuit (ACR) 8A, 8B and a constant voltage control circuit (CER).
Consists of 9A, 9B, etc. In addition, the constant current control circuit g
In addition to the constant margin angle control circuits 9A and 9B, there is a constant voltage control circuit (AVR) for controlling the DC voltage at a constant level.
etc. may be added. Constant current control circuit gA, 3B,
The value calculated by the constant margin angle control circuits 9A and 9B is used as the control voltage (Ec) by the minimum value selection circuit (LVG) IO
A, input to IOH, this minimum value selection circuit 10A
, IOB automatically selects the control system that advances the control angle the most among various controls, and the control voltage selected here is the control voltage limiter circuit 11A, IIB (BCL
), a limiter is applied by the phase control circuit 12A.
, 12B. This phase control circuit 12A, 1
2B determines the firing phase corresponding to the control voltage and outputs a firing pulse to the thyristor.

このようにして構成された交直変換装置では、周知のご
とく電流マージン(Δ工)の切替により一方が層変換装
置として定電流制御により運転され、他方が定余裕角制
御により運転される。
In the AC/DC converter configured in this manner, one is operated as a layer converter under constant current control and the other is operated under constant margin angle control by switching the current margin (ΔF) as is well known.

第4図は、第3図の変換器3A、3Bの構成図であり、
一般的な6相ブリツジ構成で示している。
FIG. 4 is a block diagram of the converters 3A and 3B in FIG. 3,
A typical 6-phase bridge configuration is shown.

アームU、Z、V、X、W、Y は通常複数個のサイリ
スタ素子で構成されている。
Arms U, Z, V, X, W, and Y are usually composed of a plurality of thyristor elements.

さて、このようなブリッジ構成における各アームは、定
常状態では1200期間通電して2400期間休止する
。従って、この変換器の冷却装置の設計は、この条件で
、定格電流を流せるように設計される。
Now, in a steady state, each arm in such a bridge configuration is energized for 1200 periods and is inactive for 2400 periods. Therefore, the design of the cooling device for this converter is designed to allow the rated current to flow under these conditions.

従って、もし、例えばアームU K 240°期間の休
止がなくて、連続的に定格電流が流れ続けると、通常1
〜2サイクルでアームUを構成しているサイリスタ素子
はジャンクション温度が上昇して破壊される。
Therefore, if the rated current continues to flow, for example, without a pause during the arm U K 240° period, normally 1
In ~2 cycles, the junction temperature of the thyristor elements forming arm U increases and the thyristor elements are destroyed.

さて、転流失敗の発生原因としては、大きく2種類に分
類され、一つは、変換器へのゲートパルスが喪失するよ
うな謂ゆる回路故障に帰因するものと、変換器が接続さ
れる交流系統のしよう乱(交流系統事故や交流系統の波
形歪等)に帰因するものがある。従来の方式では、いず
れの原因にせよ、転流失敗が発生すると、その転流失敗
を検出して、先ず制御進み角(以下説明の便宜上、βと
略す。)を進め、それでも転流失敗が継続する場合には
、すみやかに変換装置を一時的に停止して所定時間後再
起動させる、或いは永久停止を行なった。当然のことな
がら、回路故障が原因で、その回路故障がモニター回路
等で検出されればすみやかく永久停止を行なうことにな
る。
Now, the causes of commutation failure can be broadly classified into two types: one is due to a so-called circuit failure such as loss of the gate pulse to the converter, and the other is due to a circuit failure when the converter is connected. Some of these problems are caused by AC system disturbances (AC system accidents, AC system waveform distortion, etc.). In the conventional method, when a commutation failure occurs for any reason, the commutation failure is detected and the control advance angle (hereinafter abbreviated as β for convenience of explanation) is advanced. If the conversion continued, the conversion device was immediately stopped temporarily and restarted after a predetermined period of time, or permanently stopped. Naturally, if a circuit failure is detected by a monitor circuit or the like, a permanent stop will be immediately performed.

近年交直変換装置が弱小交流系統に接続されるシステム
が増加している。当然のことながら、弱小交流系統では
、交流系統での小さな外乱が大きなじよう乱を誘因する
。従って、このようなシステムでは、転流失敗が発生す
る可能性が増大する。
In recent years, systems in which AC/DC converters are connected to weak AC systems have been increasing. Naturally, in a weak AC system, small disturbances in the AC system induce large disturbances. Therefore, in such systems, the likelihood of commutation failures occurring increases.

従来の方式を採用して、転流失敗が2〜3回連続的に発
生したことですぐに変換装置を停止していたのでは、非
常に稼動率が低下する。それ故、例え転流失敗が多数回
発生しても運転を継続して、原因が除去されると同時に
ただちに正規の運転を再開できる制御方式が好ましい。
If the conventional system were to be used and the converter was stopped immediately after commutation failure occurred two or three times in a row, the operating rate would drop significantly. Therefore, it is preferable to use a control system that allows operation to continue even if a commutation failure occurs many times, and to resume normal operation as soon as the cause is removed.

しかしながら、かかる状態で運転を継続する場合、変換
器が破壊される可能性がある。それは次のような場合で
ある。
However, if operation continues under such conditions, the converter may be destroyed. This is the case as follows.

第4図において、各アームはU −+ Z −+ V→
X→W→Y→Uの頭圧で転流動作が行なわれるが、今ア
ームUとアーム2が通電している状態で、アームUがア
ーム■に転流できず更にアームWにも転流できずアーム
Uに連続的に定格電流が流れ続ける場合である。このよ
うな場合には、前述したごとく、アームUのサイリスタ
素子は破壊されることになる。
In Figure 4, each arm is U −+ Z −+ V→
A commutation operation is performed by the head pressure of X → W → Y → U, but now that arm U and arm 2 are energized, arm U cannot commutate to arm ■, and commutation also occurs to arm W. This is the case where the rated current continues to flow through the arm U. In such a case, as described above, the thyristor element of arm U will be destroyed.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

従って、本発明の目的は、上述の欠点を除去する為にな
されたものであって、従来の変換器の設計思想を変える
ことなく、従ってコストの増加を招くことなく、且つ新
しい社会的ニーズにも対応できる交直変換装置の制御方
式を提供しようとするものである。
Therefore, it is an object of the present invention to eliminate the above-mentioned drawbacks, without changing the design concept of conventional converters, and therefore without incurring an increase in cost, and meeting new social needs. The aim is to provide a control system for an AC/DC converter that can handle the following situations.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

本発明は、上記目的を達成する為に、転流失敗検出信号
で定余裕角制御系の電流設定値を所定値以下にすること
を提案するものである。
In order to achieve the above object, the present invention proposes that the current set value of the constant margin angle control system be set to a predetermined value or less using a commutation failure detection signal.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

第1図は、本発明の主要部のみの一実施例を示す回路図
であり第3図と同一要素は同一符号で示しである。何ら
かの理由で転流失敗が発生した場合には、その転流失敗
検出信号でスイッチ14を開、スイッチ15を閉として
、設定器16で設定された設定値が定電流制御回路3A
、 8Bに電流設定値として与えられるように構成した
ものである。
FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of only the main parts of the present invention, and the same elements as in FIG. 3 are indicated by the same symbols. If a commutation failure occurs for some reason, the commutation failure detection signal opens the switch 14, closes the switch 15, and the setting value set by the setting device 16 is applied to the constant current control circuit 3A.
, 8B as the current setting value.

前記の例では、変換器3A、3Bを6相ブリツジ構成と
したので再びその構成で本発明の詳細な説明する。
In the above example, the converters 3A and 3B have a six-phase bridge configuration, so the present invention will be explained in detail again using that configuration.

6相ノリツジ構成では、前述したごとく、通常は各アー
ムの電流は120°期間通電して240°期間休止する
。従って、基本的には、電流が定格電流の33%以下な
らば、各アームに連続的に電流を流しても問題はない。
In the six-phase Noritsu configuration, as described above, the current in each arm is normally applied for a period of 120° and stopped for a period of 240°. Therefore, basically, if the current is 33% or less of the rated current, there is no problem even if the current is continuously passed through each arm.

従って、先ず設定器16の設定値を定格電流のお1K例
えば設定する。転流失敗を転流失敗検出継電器で検出し
てその検出信号で第1図のスイッチ14を開にして、ス
イッチ15を閉とする。正常な転流が行なわれるようK
なれば、その検出信号はなくなるので、自動的にスイッ
チ14は閉、スイッチ15は開となって事前の電流設定
値に戻るので、転流失敗期間中は電流設定値が33%と
なり、例え転流失敗発生期間中でも変換装置の運転を継
続しても問題ない。
Therefore, first, the setting value of the setting device 16 is set to, for example, 1K of the rated current. Commutation failure is detected by a commutation failure detection relay, and the detection signal opens switch 14 in FIG. 1 and closes switch 15. K to ensure normal commutation
If this occurs, the detection signal disappears, and the switch 14 is automatically closed and the switch 15 is opened, returning to the previous current setting value. Therefore, during the commutation failure period, the current setting value will be 33%, even if the There is no problem in continuing to operate the converter even during the period when a flow failure occurs.

以上の説明で明らかなように、本発明によればわずかな
回路を追加するのみで新しいニーズに対応できる。
As is clear from the above description, according to the present invention, new needs can be met by adding only a small number of circuits.

第2図は、他の実施例を示す。第2図において、スイッ
チ17は通常は開、従って最小値選択回路18の出力信
号はIdpであり、正規に設定された電流設定値が定電
流制御回路3A、3Bに入力されている。もし、転流失
敗が検出された場合には、その信号でスイッチ17を閉
とする。従って、事前の電流設定値(第2図におけるI
dp )が33%以上ならば自動的に33%が選択され
、事前の電流設定値が33%以下ならば、その値が転流
失敗期間中もそのまま選択されることになる。従って、
本実施例の方が第1図に示された実施例よりも、よりき
め細かな制御が行なわれることになる。
FIG. 2 shows another embodiment. In FIG. 2, the switch 17 is normally open, so the output signal of the minimum value selection circuit 18 is Idp, and the normally set current value is input to the constant current control circuits 3A and 3B. If a commutation failure is detected, the signal closes the switch 17. Therefore, the pre-set current value (I in Fig. 2)
If dp ) is 33% or more, 33% is automatically selected, and if the pre-set current value is 33% or less, that value will remain selected even during the commutation failure period. Therefore,
This embodiment provides more detailed control than the embodiment shown in FIG.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように、本発明によれば、変換器が何らか
の原因で転流失敗した場合には、その検出信号で定電流
制御回路の電流設定値をアームの連続通電許容電流値以
下にすることにより、変換器のコスト増加を招くことな
く、転流失敗期間中でも変換器を運転し続け、転流失敗
回復後直ちに事前潮流の運転が再開でき、稼動率を向上
させ、特に交直変換装置が弱小交流系統に接続される場
合には適用できると云う著しい効果を有する。
As explained above, according to the present invention, if the converter fails commutation for some reason, the detection signal can be used to reduce the current setting value of the constant current control circuit to the continuous energization allowable current value of the arm or less. As a result, the converter can continue to operate even during a commutation failure period without increasing the cost of the converter, and pre-current operation can be resumed immediately after commutation failure recovery, improving the operating rate and improving the operation rate, especially when the AC/DC converter is weak. It has a remarkable effect that it can be applied when connected to an AC system.

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

第1図は本発明の要部を示す回路図、第2図は本発明の
他の実施例を示す回路図、第3図は直流送電の概略構成
図、第4図は変換器の6相ブリツジ構成を示す図である
。 gA、QB・・・定電流制御回路、9A、9B 、、、
定電流制御回路、IOA、10B、18・・最小値選択
回路、14 、15 、17・・・スイッチ、13.1
3B・・・加算器、16・・・設定器。 (7317)  代理人 弁理士 則 近 憲 佑 (
ほか1名)/8    al al 第2図
Fig. 1 is a circuit diagram showing the main part of the present invention, Fig. 2 is a circuit diagram showing another embodiment of the invention, Fig. 3 is a schematic configuration diagram of DC power transmission, and Fig. 4 is a 6-phase converter. FIG. 3 is a diagram showing a bridge configuration. gA, QB...constant current control circuit, 9A, 9B...
Constant current control circuit, IOA, 10B, 18... Minimum value selection circuit, 14, 15, 17... Switch, 13.1
3B...Adder, 16...Setter. (7317) Agent: Patent Attorney Noriyuki Chika (
1 other person) / 8 al al Figure 2

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 少くとも、定電流制御系と定余裕角制御系を備えた交直
変換装置において、転流失敗が発生した場合には、その
転流失敗を検出して上記定電流制御系の電流設定値を所
定値以下に下げることを特徴とする交直変換装置の制御
方式。
At least in an AC/DC converter equipped with a constant current control system and a constant margin angle control system, when a commutation failure occurs, the commutation failure is detected and the current setting value of the constant current control system is set to a predetermined value. A control method for an AC/DC converter that is characterized by lowering the voltage below a certain value.
JP60074319A 1985-04-10 1985-04-10 Control system of AC / DC converter Expired - Lifetime JPH07106034B2 (en)

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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58186334A (en) * 1982-04-26 1983-10-31 株式会社東芝 Method of controlling power converter

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58186334A (en) * 1982-04-26 1983-10-31 株式会社東芝 Method of controlling power converter

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