JPS63299766A - 電力変換装置 - Google Patents
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- JPS63299766A JPS63299766A JP62129616A JP12961687A JPS63299766A JP S63299766 A JPS63299766 A JP S63299766A JP 62129616 A JP62129616 A JP 62129616A JP 12961687 A JP12961687 A JP 12961687A JP S63299766 A JPS63299766 A JP S63299766A
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-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS 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
- H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
- H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
- H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
- H02M7/48—Conversion 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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- H02M7/505—Conversion 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 using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means
- H02M7/515—Conversion 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 using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means using semiconductor devices only
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の目的〕
（産業上の利用分野）
本発明は、交流巻線が直列接続された変圧器ユニットに
接続された自励式電圧形変換器ユニットの直流側に於け
る過電圧を防止した電力変換装置に関する。
接続された自励式電圧形変換器ユニットの直流側に於け
る過電圧を防止した電力変換装置に関する。
（従来の技術）
第６図は従来広く使われている交流連系用インバータで
ある。 １１．１２は三相自励式電圧形インバータユニ
ット（以下インバータユニットと記す）１２．２２は系
統連系用リアクトル、１３．２３は（絶縁）変圧器ユニ
ット、１４．１５は該変圧器ユニットの直流巻線、１５
．２５は同じく交流巻線である。
ある。 １１．１２は三相自励式電圧形インバータユニ
ット（以下インバータユニットと記す）１２．２２は系
統連系用リアクトル、１３．２３は（絶縁）変圧器ユニ
ット、１４．１５は該変圧器ユニットの直流巻線、１５
．２５は同じく交流巻線である。
変圧器ユニット１３と２３の交流巻線１５と２５は各相
に対応して直列に接続されその出力は交流開閉器３１を
経て交流系統３２に接続される。一方直流側はインバー
タユニット１１と１２は共に共通の直流電源３３を有し
直流回路にはコンデンサ３４が接続される。
に対応して直列に接続されその出力は交流開閉器３１を
経て交流系統３２に接続される。一方直流側はインバー
タユニット１１と１２は共に共通の直流電源３３を有し
直流回路にはコンデンサ３４が接続される。
変圧器ユニット１３．２３の交流巻線１５と２５はいわ
ゆる千鳥結線が為されており、もしインバータ１１と２
１が互いに３０°の位相差を以て運転されると、変圧器
ユニット１３．２３の合成出力には１２ｐ±１次（ｐ＝
１，２・・・・・・）以外の高調波成分が含まれなくな
ることから、広く利用される結線方式である。
ゆる千鳥結線が為されており、もしインバータ１１と２
１が互いに３０°の位相差を以て運転されると、変圧器
ユニット１３．２３の合成出力には１２ｐ±１次（ｐ＝
１，２・・・・・・）以外の高調波成分が含まれなくな
ることから、広く利用される結線方式である。
ここで、インバータユニット１１と２１の代表例を第７
図に示す０図において４１〜４６はＧＴＯ１４７〜５２
はダイオードである。このインバータ回路は昨今極めて
広く利用されているので詳細は省略し、ここでは特にダ
イオード４７〜５２が存在することを指摘するに留める
。
図に示す０図において４１〜４６はＧＴＯ１４７〜５２
はダイオードである。このインバータ回路は昨今極めて
広く利用されているので詳細は省略し、ここでは特にダ
イオード４７〜５２が存在することを指摘するに留める
。
さて、第６図に戻って従来の系統連系インバータは次の
ように始動されていた。インバータユニット１１．２１
は図示しない制御回路からの信号で運転を開始する。変
圧器ユニット１３．２３の突入電流を避ける為インバー
タユニット１１．２１の出力電圧はＯから徐々に立ち上
がり、変圧器ユニット１３゜２３の交流巻線１５．２５
の合成電圧の振幅と位相が系統３２の電圧の振幅と位相
に合致すると交流開閉器３１を閉じる（これを同期投入
という、）。故障もしくは停止時はインバータユニット
１１．２１の運転を止めると同時に交流開閉器３１を開
く、インバータユニット１１．２１の停止と交流開閉器
３１の開までの時間は高々０．１ｓｅｃであり、後述す
るような不具合は発生しない。
ように始動されていた。インバータユニット１１．２１
は図示しない制御回路からの信号で運転を開始する。変
圧器ユニット１３．２３の突入電流を避ける為インバー
タユニット１１．２１の出力電圧はＯから徐々に立ち上
がり、変圧器ユニット１３゜２３の交流巻線１５．２５
の合成電圧の振幅と位相が系統３２の電圧の振幅と位相
に合致すると交流開閉器３１を閉じる（これを同期投入
という、）。故障もしくは停止時はインバータユニット
１１．２１の運転を止めると同時に交流開閉器３１を開
く、インバータユニット１１．２１の停止と交流開閉器
３１の開までの時間は高々０．１ｓｅｃであり、後述す
るような不具合は発生しない。
（発明が解決しようとする問題点）
自励式インバータの系統連系は太陽光発電や燃料電池等
のシステムで昨今行われ始めたところである。自励式イ
ンバータの系統連系はその交流系統が弱い場合は他励式
インバータの系統連系に比し安定性に秀れる。その理由
は他励式インバータの場合には、サイリスタの転流を交
流系統の電圧に依存している為、系統電圧のしよう乱で
サイリスタの転流が行われずいわゆる転流失敗が生ずる
。
のシステムで昨今行われ始めたところである。自励式イ
ンバータの系統連系はその交流系統が弱い場合は他励式
インバータの系統連系に比し安定性に秀れる。その理由
は他励式インバータの場合には、サイリスタの転流を交
流系統の電圧に依存している為、系統電圧のしよう乱で
サイリスタの転流が行われずいわゆる転流失敗が生ずる
。
これに対して自励式インバータの場合はサイリスタの転
流はインバータの内部の回路で行われる為、系統電圧の
しよう乱に対して、直ちに転流失敗が生ずることはない
、しかしながら、前述の運転制御方式においては１例え
ば交流系統の瞬時的な電圧変動が発生した際、交流過電
流が生じインバータユニット１１．２１の運転を一時中
断し、ｉｔｔ圧が復帰次第直ちに運転を再開することに
障害を伴った、その理由は交流過電流で交流開閉器３１
をその都度開く必要があったことによる。その結果、（
イ）一度停止後に運転再開から同期投入までに５秒程度
要する。（ロ）高頻度で交流開閉器３１の開閉を行うこ
とにより寿命が低下する等の問題があった。
流はインバータの内部の回路で行われる為、系統電圧の
しよう乱に対して、直ちに転流失敗が生ずることはない
、しかしながら、前述の運転制御方式においては１例え
ば交流系統の瞬時的な電圧変動が発生した際、交流過電
流が生じインバータユニット１１．２１の運転を一時中
断し、ｉｔｔ圧が復帰次第直ちに運転を再開することに
障害を伴った、その理由は交流過電流で交流開閉器３１
をその都度開く必要があったことによる。その結果、（
イ）一度停止後に運転再開から同期投入までに５秒程度
要する。（ロ）高頻度で交流開閉器３１の開閉を行うこ
とにより寿命が低下する等の問題があった。
而して、もし交流開閉器３１を先に閉じ、次いでインバ
ータを運転する方法を取ったとすれば上述の過電流保護
に対してはインバータの運転を止めるのみ、即ち、ＧＴ
Ｏのゲートのオンオフ動作を止めるのみでよく交流開閉
器３１は開かないようにすればよい筈である。しかしこ
れを実現するに当って二つの問題があることが解った。
ータを運転する方法を取ったとすれば上述の過電流保護
に対してはインバータの運転を止めるのみ、即ち、ＧＴ
Ｏのゲートのオンオフ動作を止めるのみでよく交流開閉
器３１は開かないようにすればよい筈である。しかしこ
れを実現するに当って二つの問題があることが解った。
一つは変圧器を系統に投入した過渡時に生ずる直流過電
圧、他の一つは定常時の直流過電圧である。
圧、他の一つは定常時の直流過電圧である。
まず、過渡時の直流過電圧について述べる。第６図に於
いて１５と２５の巻線が直列になっているため、交流開
閉器３１が閉となった瞬間、二つの１３゜２３には交流
電圧が等分に印加されず正弦波とはかなりかけ離れた高
いピークを持った交流が現われる。これは二つの変圧器
の初期磁化状態が等しくないことと、千鳥結線によって
１２±１（ｐ”ｌｙ２・・・・・・）数件の高調波に対
して高いインピーダンスを呈する結果、正弦波電圧を誘
起させるに必要な高調励磁電流分が流せないことの二つ
の原因による。即ち、鉄心の励磁特性が完全に直線性で
はなく、ヒステリシスを持つ非線形な曲線であるため、
正弦波電圧を作るための励磁電流には高調波が含まれね
ばならないのに、その高調波が流せないような制約があ
ると、誘起電圧は正弦波とならない。
いて１５と２５の巻線が直列になっているため、交流開
閉器３１が閉となった瞬間、二つの１３゜２３には交流
電圧が等分に印加されず正弦波とはかなりかけ離れた高
いピークを持った交流が現われる。これは二つの変圧器
の初期磁化状態が等しくないことと、千鳥結線によって
１２±１（ｐ”ｌｙ２・・・・・・）数件の高調波に対
して高いインピーダンスを呈する結果、正弦波電圧を誘
起させるに必要な高調励磁電流分が流せないことの二つ
の原因による。即ち、鉄心の励磁特性が完全に直線性で
はなく、ヒステリシスを持つ非線形な曲線であるため、
正弦波電圧を作るための励磁電流には高調波が含まれね
ばならないのに、その高調波が流せないような制約があ
ると、誘起電圧は正弦波とならない。
実験によれば、変圧器ユニット１３．２３の直流巻線１
４．２４に誘起する電圧の波高値は、過渡時には正弦波
の実効値の約２．９倍現われた。従って、コンデンサの
直流電圧はこの値まで充電された。
４．２４に誘起する電圧の波高値は、過渡時には正弦波
の実効値の約２．９倍現われた。従って、コンデンサの
直流電圧はこの値まで充電された。
第２の不具合は、定常時の直流過電圧である。
上述のように誘起電圧は単なる正弦波ではなく。
高調波を含むものになり、実験では正弦波の実効値の約
２．４倍の波高値が現われこの値にコンデンサの直流電
圧が充電された。第８図は前述の実験による実測波形を
示したものである。
２．４倍の波高値が現われこの値にコンデンサの直流電
圧が充電された。第８図は前述の実験による実測波形を
示したものである。
以上の説明では、 １１．１２はインバータとしたが、
単に直流から交流への変換にとどまらず無効電力調整装
置、或いは力率ｍ整可能な整流器にも利用可能なので、
以下−膜性を持っ自励式電圧層変換器と称し、また全体
のシステムを電力変換装置と記す。
単に直流から交流への変換にとどまらず無効電力調整装
置、或いは力率ｍ整可能な整流器にも利用可能なので、
以下−膜性を持っ自励式電圧層変換器と称し、また全体
のシステムを電力変換装置と記す。
本発明の目的は、複数の自励式電圧形変換器ユニットと
、これに対応して設けられた変圧器ユニットを含む電力
変換装置において、該変圧器ユニットの交流巻線が直列
に接続されている場合変圧器ユニットを交流系統へ接続
する際に発生する直流過電圧を抑制する効果的な手段を
備えた電力変換装置を提供することにある。
、これに対応して設けられた変圧器ユニットを含む電力
変換装置において、該変圧器ユニットの交流巻線が直列
に接続されている場合変圧器ユニットを交流系統へ接続
する際に発生する直流過電圧を抑制する効果的な手段を
備えた電力変換装置を提供することにある。
（問題点を解決するための手段）
本発明は上記目的を達成するために、共通の直流回路に
接続される複数個の自励式電圧層変換器と、該変圧器の
交流出力端に直接又はリアクトルを介してそれぞれ直流
巻線側が接続される複数個の変圧器と、該変圧器の交流
巻線側を直列接続して交流開閉器を介して電力系統へ接
続して成る電力変換装置において、前記直流回路に抵抗
器と、しゃ断装置の直列回路からなる直流過電圧抑制装
置と、前記交流開閉器に並列に限流素子と、開閉器の直
列回路、或いは前記交流開閉器に直列に限流素子と、開
閉器の並列回路からなる限流装置を設け、前記交流開閉
器を閉路して前記自励式電圧層変換器を運転する前に前
記限流装置を介して、前記直流回路に設けられるコンデ
ンサを充電し、前記自励式電圧層変換器の運転後前記し
ゃ断装置を開路するようにするか或いは、前記直流回路
に設けられるコンデンサを充電する予備充電回路を設け
、前記交流開閉器を閉路して前記自励式電圧層変換器を
運転する前に前記コンデンサを予備充電回路で充電し、
前記自励式電圧層変換器の運転後前記しゃ断装置を開路
するようにしたものである。
接続される複数個の自励式電圧層変換器と、該変圧器の
交流出力端に直接又はリアクトルを介してそれぞれ直流
巻線側が接続される複数個の変圧器と、該変圧器の交流
巻線側を直列接続して交流開閉器を介して電力系統へ接
続して成る電力変換装置において、前記直流回路に抵抗
器と、しゃ断装置の直列回路からなる直流過電圧抑制装
置と、前記交流開閉器に並列に限流素子と、開閉器の直
列回路、或いは前記交流開閉器に直列に限流素子と、開
閉器の並列回路からなる限流装置を設け、前記交流開閉
器を閉路して前記自励式電圧層変換器を運転する前に前
記限流装置を介して、前記直流回路に設けられるコンデ
ンサを充電し、前記自励式電圧層変換器の運転後前記し
ゃ断装置を開路するようにするか或いは、前記直流回路
に設けられるコンデンサを充電する予備充電回路を設け
、前記交流開閉器を閉路して前記自励式電圧層変換器を
運転する前に前記コンデンサを予備充電回路で充電し、
前記自励式電圧層変換器の運転後前記しゃ断装置を開路
するようにしたものである。
（作用）
前述のように、限流装置を介して直流回路のコンデンサ
を充電することにより、変圧器ユニット１３．２３の直
流巻！１４．２４に誘起する電圧の波高値を制限するこ
とが出来るため、過大な過渡電圧を抑えると共に、直流
回路に抵抗器と、しゃ断装置の直列回路からなる直流過
電圧抑制装置を設けることにより、定常時の電圧波形を
より正弦波に近づけ直流回路の過電圧を抑制するもので
ある。
を充電することにより、変圧器ユニット１３．２３の直
流巻！１４．２４に誘起する電圧の波高値を制限するこ
とが出来るため、過大な過渡電圧を抑えると共に、直流
回路に抵抗器と、しゃ断装置の直列回路からなる直流過
電圧抑制装置を設けることにより、定常時の電圧波形を
より正弦波に近づけ直流回路の過電圧を抑制するもので
ある。
（実施例）
以下本発明の一実施例を第６図と同一部に同一符号を付
して示す第１図を参照して説明する１図に於いてｌＯＯ
は直流過電圧抑制装置で、１ｏ１の抵抗器と１０２のし
ゃ断装置から成る。 ２００は限流装置で２０１の抵抗
又はリアクトルの限流素子と２０２の交流開閉器から成
る。１１と１２は自励式電圧形変換器ユニットである。
して示す第１図を参照して説明する１図に於いてｌＯＯ
は直流過電圧抑制装置で、１ｏ１の抵抗器と１０２のし
ゃ断装置から成る。 ２００は限流装置で２０１の抵抗
又はリアクトルの限流素子と２０２の交流開閉器から成
る。１１と１２は自励式電圧形変換器ユニットである。
この電力変換装置を運転するに先だって、しゃ断装置１
０２と交流開閉器２０２を閉じる。なお、通常直流回路
は事前に所定レベルまでコンデンサ３４を予備充電した
後、交流開閉器３１を投入するが、限流装置ｆ！ ２０
０がコンデンサ３４の充電電流を抑制する効果もあるの
で、必ずしも予備充電は必要としない。変圧器ユニット
１３．２３の突入電流は限流装置２００によって抑えら
れ、変圧器ユニット１３．２３は飽和しないのでコンデ
ンサ３４は所定値より高い値に充電されない、充電は第
７図に示すダイオード４７〜５２を介して行われること
は言うまでもない。
０２と交流開閉器２０２を閉じる。なお、通常直流回路
は事前に所定レベルまでコンデンサ３４を予備充電した
後、交流開閉器３１を投入するが、限流装置ｆ！ ２０
０がコンデンサ３４の充電電流を抑制する効果もあるの
で、必ずしも予備充電は必要としない。変圧器ユニット
１３．２３の突入電流は限流装置２００によって抑えら
れ、変圧器ユニット１３．２３は飽和しないのでコンデ
ンサ３４は所定値より高い値に充電されない、充電は第
７図に示すダイオード４７〜５２を介して行われること
は言うまでもない。
充？１ｔｌ’ｔｔ流がほぼ０になると交流側から見た変
圧器ユニット１３．２３インピーダンスは励磁インピー
ダンス相当になり、限流素子２０１の電圧降下は著しく
小さくなる。従って次いで交流開閉器３１を投入したと
きは、変圧器ユニット１３．２３の過渡電圧は無視出来
る。続く定常状態において、直流巻線１４．２４に発生
する高調波については、自励式電圧層変換器ユニット１
１．１２の上アームのダイオード４７．４９，５１→抵
抗器１０１→しゃ断装置１０２→自励式電圧形変換器ユ
ニット１１．２１の下アームのダイオード４８，５０．
５２を介して電流が流れる経路が形成される結果、高調
波電圧は非常に少なくなり正弦波に近づく、抵抗器１０
１の大きさは実験によれば変圧器ユニットの１３．２３
の全体の励磁容量の１７５程度でよいから、励磁容量が
仮に２％とすれば０．４％程度の容量の抵抗を直流回路
に挿入すればよい、しかしながら、運転中の効率を下げ
る要因であるため、高効率が要求される場合には、停止
／運転に連動して抵抗器を入り〆切りすることが望まし
い。
圧器ユニット１３．２３インピーダンスは励磁インピー
ダンス相当になり、限流素子２０１の電圧降下は著しく
小さくなる。従って次いで交流開閉器３１を投入したと
きは、変圧器ユニット１３．２３の過渡電圧は無視出来
る。続く定常状態において、直流巻線１４．２４に発生
する高調波については、自励式電圧層変換器ユニット１
１．１２の上アームのダイオード４７．４９，５１→抵
抗器１０１→しゃ断装置１０２→自励式電圧形変換器ユ
ニット１１．２１の下アームのダイオード４８，５０．
５２を介して電流が流れる経路が形成される結果、高調
波電圧は非常に少なくなり正弦波に近づく、抵抗器１０
１の大きさは実験によれば変圧器ユニットの１３．２３
の全体の励磁容量の１７５程度でよいから、励磁容量が
仮に２％とすれば０．４％程度の容量の抵抗を直流回路
に挿入すればよい、しかしながら、運転中の効率を下げ
る要因であるため、高効率が要求される場合には、停止
／運転に連動して抵抗器を入り〆切りすることが望まし
い。
その場合しゃ断装置１０２はＧＴ○のような半導体スイ
ッチング素子が最適である。
ッチング素子が最適である。
第１図で変圧器直流巻線１４ 、２４をΔ結線にした方
が第３次とその倍調波に対してインピーダンスが小とな
り抵抗器１０１の容量は小となり望ましい。
が第３次とその倍調波に対してインピーダンスが小とな
り抵抗器１０１の容量は小となり望ましい。
Ｙ結線の場合は抵抗器１０１の容量は変圧器励磁容量の
１７２程度になる。
１７２程度になる。
第２図は本発明の他の実施例を示す図であって、第１図
との相違は、変圧器ユニット１３．２３の突入電流を抑
えるための限流装［２００を使わない代わりに変圧器の
定格使用状態における磁束密度を鉄心の最大磁束密度の
２／１以下に選定することによって投入電流を抑制した
ものである。しかしながらコンデンサ３４を所定値に予
備充電する回路は必要である０図中３００が予備充電回
路である。
との相違は、変圧器ユニット１３．２３の突入電流を抑
えるための限流装［２００を使わない代わりに変圧器の
定格使用状態における磁束密度を鉄心の最大磁束密度の
２／１以下に選定することによって投入電流を抑制した
ものである。しかしながらコンデンサ３４を所定値に予
備充電する回路は必要である０図中３００が予備充電回
路である。
予備充電回路３００の例は第３図に示すように交流開閉
器３０１、抵抗器３０２、変圧器３０３、整流器３０４
及びヒユーズ３０５から成る。
器３０１、抵抗器３０２、変圧器３０３、整流器３０４
及びヒユーズ３０５から成る。
交流開閉器３０１を閉路するとコンデンサ３４は、抵抗
器３０２→変圧器３０３→整流器３０４→ヒユーズ３０
５の経路で充電される。抵抗器３０２によりコンデンサ
３４の充１１１１１！流の大きさは制限される。このよ
うな予備充電回路３００によりコンデンサを予め充電し
ておけば、交流開閉器３１の投入時に変圧器ユニット１
３と２３の交流、直流巻線共大きな電流は流れない、抵
抗器１０１としゃ断装置１０２は定常状態の過電圧防止
として有用で交流開閉器３１の投入と連動してしゃ断装
置１１１０２も閉囲される。自励式電圧層変換器ユニッ
ト１１．２１が運転後、しゃ断装置１０２は開園される
。交流開閉器３０１は交流開閉器３１の投入後開路する
のがよい。但し、直流電源がサイリスタ整流器のように
ソフトスタート起動可能なものであれば、予備充電回路
を使用せず、直流Ｗｌ源にその機能を持たせることが可
能である。
器３０２→変圧器３０３→整流器３０４→ヒユーズ３０
５の経路で充電される。抵抗器３０２によりコンデンサ
３４の充１１１１１！流の大きさは制限される。このよ
うな予備充電回路３００によりコンデンサを予め充電し
ておけば、交流開閉器３１の投入時に変圧器ユニット１
３と２３の交流、直流巻線共大きな電流は流れない、抵
抗器１０１としゃ断装置１０２は定常状態の過電圧防止
として有用で交流開閉器３１の投入と連動してしゃ断装
置１１１０２も閉囲される。自励式電圧層変換器ユニッ
ト１１．２１が運転後、しゃ断装置１０２は開園される
。交流開閉器３０１は交流開閉器３１の投入後開路する
のがよい。但し、直流電源がサイリスタ整流器のように
ソフトスタート起動可能なものであれば、予備充電回路
を使用せず、直流Ｗｌ源にその機能を持たせることが可
能である。
第４図は直流回路に設ける直流過電圧抑制装置１００の
別の実施例であり、 １１１，１１２は抵抗器、１１３
はしゃ断装置、１１４はコンデンサである。
別の実施例であり、 １１１，１１２は抵抗器、１１３
はしゃ断装置、１１４はコンデンサである。
第１図の限流素子２０１が限流リアクトルで構成されて
いる場合変圧器ユニット１３．２３及び限流リアクトル
のインダクタンスとコンデンサ３４のキャパシタンスに
より緩やかな周期の振動が生ずる。
いる場合変圧器ユニット１３．２３及び限流リアクトル
のインダクタンスとコンデンサ３４のキャパシタンスに
より緩やかな周期の振動が生ずる。
これを抑制するためには抵抗器を用いる場合よりも第４
図に示すように抵抗器とコンデンサの組み合わせが有効
である。コンデンサ１１４の大きさはコンデンサ３４と
同程度かそれよりも大きくなる。
図に示すように抵抗器とコンデンサの組み合わせが有効
である。コンデンサ１１４の大きさはコンデンサ３４と
同程度かそれよりも大きくなる。
抵抗器１１１の抵抗値はしゃ断装置１１３の許す限り小
さな値とする。
さな値とする。
第５図は直流過電圧抑制装置の別の例を示す図で、１２
１は電圧検出器、１２２はレベル設定器、１２３はヒス
テリシスコンパレータ、１２４は制御装置である。ヒス
テリシスコンパレータ１２３は直流電圧の検出値がレベ
ル設定器１２２の値を越えると「１」の出力を発生した
制御装置１２４を経てしゃ断装置１０２を閉路する。直
流電圧がある限度以下に達するヒステリシスコンパレー
タ１２３の出力はｒＯＪとなり、しゃ断装置１０２を開
路する。１２５は運転中「１」の４３号で運転中しゃ断
装置１０２の閉路を禁止するインターロックに用いる。
１は電圧検出器、１２２はレベル設定器、１２３はヒス
テリシスコンパレータ、１２４は制御装置である。ヒス
テリシスコンパレータ１２３は直流電圧の検出値がレベ
ル設定器１２２の値を越えると「１」の出力を発生した
制御装置１２４を経てしゃ断装置１０２を閉路する。直
流電圧がある限度以下に達するヒステリシスコンパレー
タ１２３の出力はｒＯＪとなり、しゃ断装置１０２を開
路する。１２５は運転中「１」の４３号で運転中しゃ断
装置１０２の閉路を禁止するインターロックに用いる。
第９図は本発明の更に他の実施例を示す図で、第１図と
の相違は限流装置２００が交流開閉器３１と直列的に入
っている点のみである。即ち、変圧器ユニット１３．２
３は交流開閉器３１を閉じることにより限流素子２０１
を介して励磁されることになり過渡電圧は抑制される
１次いで交流開閉器２０２閉じることによって定常状態
に移行する。それ以外は第１図と同様である。
の相違は限流装置２００が交流開閉器３１と直列的に入
っている点のみである。即ち、変圧器ユニット１３．２
３は交流開閉器３１を閉じることにより限流素子２０１
を介して励磁されることになり過渡電圧は抑制される
１次いで交流開閉器２０２閉じることによって定常状態
に移行する。それ以外は第１図と同様である。
本発明の実施例として第１図、第２図ではいずれもイン
バータユニットは２台、変圧器ユニットは２台のものを
示しているが特定高調波を除去する変圧器ユニットの接
続としては変圧器ユニット２３の交流巻線２５をΔ結線
にした例が文献にある。
バータユニットは２台、変圧器ユニットは２台のものを
示しているが特定高調波を除去する変圧器ユニットの接
続としては変圧器ユニット２３の交流巻線２５をΔ結線
にした例が文献にある。
例えば関 長隆、倉１）衛、性向 南、編「ターンオフ
サイリスタ」昭和５８年４月２０日、電気書院発行第１
７２頁にあるような結線に対しても同様に適用出来る。
サイリスタ」昭和５８年４月２０日、電気書院発行第１
７２頁にあるような結線に対しても同様に適用出来る。
又インバータユニット、変圧器ユニットを３組使用し２
０”の位相差を互いに持たせて、１８Ｐ±１（Ｐ＝１，
２・・・・・・）以外の高調波を除去する方式等信の結
線に対しても本発明は適用出来る。
０”の位相差を互いに持たせて、１８Ｐ±１（Ｐ＝１，
２・・・・・・）以外の高調波を除去する方式等信の結
線に対しても本発明は適用出来る。
第１図、第２図においてリアクトル１２．２２はインバ
ータユニット１１ 、２１と変圧器ユニット１３．２３
の中間にあるが、交流開閉器３１と変圧器ユニット１３
゜２３の中間にあっても、本発明は適用出来る。即ち。
ータユニット１１ 、２１と変圧器ユニット１３．２３
の中間にあるが、交流開閉器３１と変圧器ユニット１３
゜２３の中間にあっても、本発明は適用出来る。即ち。
リアクトル１２．２２は変圧器ユニット１３．２３に対
し限流作用は為すものの通常リアクトル１２．２２は高
々２０％程度であり、限流を目的とする場合に必要とな
る５０％程度の値に対して少なすぎるがらである。
し限流作用は為すものの通常リアクトル１２．２２は高
々２０％程度であり、限流を目的とする場合に必要とな
る５０％程度の値に対して少なすぎるがらである。
ここで言う直流電源はサイリスタ整流塁、燃料電池、太
陽電池等、非可逆の電源を言い蓄電池は含まない。
陽電池等、非可逆の電源を言い蓄電池は含まない。
但し、直流送電システムのように交流−直流−交流の変
換を行うシステムに第１図に示す回路を２組直流部を共
通にして使用する第１０図のような応用も考えられる０
図中４０１と４０２は異なる系統、４０３と４０４は第
１図で説明した電力変換装置で、直流部が共通となって
いる。第１′０図の直流送電システムは両端の一方の交
流開閉器を投入する際に本発明を適用出来る。
換を行うシステムに第１図に示す回路を２組直流部を共
通にして使用する第１０図のような応用も考えられる０
図中４０１と４０２は異なる系統、４０３と４０４は第
１図で説明した電力変換装置で、直流部が共通となって
いる。第１′０図の直流送電システムは両端の一方の交
流開閉器を投入する際に本発明を適用出来る。
尚、従来直流回路に抵抗器を挿入することは次のような
場合に行われていた。
場合に行われていた。
（イ） 直流回路のコンデンサの放電用（ロ） モータ
駆動用インバータにおいて、モータからの回生エネルギ
ーの消費用 まず（イ）については放電を目的としている通常高抵抗
で運転中も入りのままである。もし停止時に短時間で放
電させる要求がある場合抵抗値は低く、又停止時にのみ
使用する点では本発明と類似な点があるが、この場合抵
抗値はコンデンサの容量と必要な放電時間で決まり、が
っ短時間でよい、−古本発明の場合は前述の通り変圧器
１３．２３の励磁容量で抵抗値は決まりかつ印加される
時間は抵抗値とは無関係である。
駆動用インバータにおいて、モータからの回生エネルギ
ーの消費用 まず（イ）については放電を目的としている通常高抵抗
で運転中も入りのままである。もし停止時に短時間で放
電させる要求がある場合抵抗値は低く、又停止時にのみ
使用する点では本発明と類似な点があるが、この場合抵
抗値はコンデンサの容量と必要な放電時間で決まり、が
っ短時間でよい、−古本発明の場合は前述の通り変圧器
１３．２３の励磁容量で抵抗値は決まりかつ印加される
時間は抵抗値とは無関係である。
（ロ）については運転時抵抗器が必要なのに対し、本発
明では停止時に使用するものである。このように、類似
回路でありながら使用目的、使用条件は明確に異なるも
のである。
明では停止時に使用するものである。このように、類似
回路でありながら使用目的、使用条件は明確に異なるも
のである。
更には、自励式電圧形変換器を用いた系統連系用電力変
換システムにおいて、変圧器を系統がら初期充電する例
は次の文献に記されている他は見当らない。
換システムにおいて、変圧器を系統がら初期充電する例
は次の文献に記されている他は見当らない。
文献名
ＩＥＩＥＥ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｎ Ｐｏｗ
ｅｒ Ａｐｐｒａｔｕｓ ａｎｄＳｙｓｔｅｍｇ、 Ｖ
ｏｌ、ＰＡＳ−９８，Ｎｏ、４． Ｊｕｉｙ／Ａｕｇ、
１９７９゜“Ｐｒｏｇｒａｓｓ ｉｎ Ｓｅｌｆ−Ｃ
ｏｍｍｕｔａｔｏｄ Ｉｎｖａｒｔａｒｓ ｆｏｒＦｕ
ｅｌ Ｃａ１ｌｓ ａｎｄ Ｂａｔｔａｒｉｅｓ”Ｇ、
Ａ、Ｐｈ１ｌｌｉｐｓ、 ＪＪ、Ｗａｌｔｏｎ、 Ｆ、
Ｊ、Ｋｏｒｎｂｒｕｓｔ（ＵＴＣ） 本文献のＦｉｇｕｒｅ １にＩＭＷのパワーコンディシ
ョナシステムの図が示されているが三つの単位インバー
タの出力は１つの変圧器に接続されているため、交流開
閉器投入時にユニット変圧器間の電圧分担が不平−にな
る現象は発生しない、又本図に示されているプレロード
と称されている抵抗器と、サイリスタスイッチは燃料電
池の保護のために設けられたもので、その容量は燃料電
池の発電出力の１７４から１／２ （１５秒定格）を要
すると述べられており、本発明と目的及び作用を異にす
る。
ｅｒ Ａｐｐｒａｔｕｓ ａｎｄＳｙｓｔｅｍｇ、 Ｖ
ｏｌ、ＰＡＳ−９８，Ｎｏ、４． Ｊｕｉｙ／Ａｕｇ、
１９７９゜“Ｐｒｏｇｒａｓｓ ｉｎ Ｓｅｌｆ−Ｃ
ｏｍｍｕｔａｔｏｄ Ｉｎｖａｒｔａｒｓ ｆｏｒＦｕ
ｅｌ Ｃａ１ｌｓ ａｎｄ Ｂａｔｔａｒｉｅｓ”Ｇ、
Ａ、Ｐｈ１ｌｌｉｐｓ、 ＪＪ、Ｗａｌｔｏｎ、 Ｆ、
Ｊ、Ｋｏｒｎｂｒｕｓｔ（ＵＴＣ） 本文献のＦｉｇｕｒｅ １にＩＭＷのパワーコンディシ
ョナシステムの図が示されているが三つの単位インバー
タの出力は１つの変圧器に接続されているため、交流開
閉器投入時にユニット変圧器間の電圧分担が不平−にな
る現象は発生しない、又本図に示されているプレロード
と称されている抵抗器と、サイリスタスイッチは燃料電
池の保護のために設けられたもので、その容量は燃料電
池の発電出力の１７４から１／２ （１５秒定格）を要
すると述べられており、本発明と目的及び作用を異にす
る。
以上説明のように本発明によれば、変圧器ユニットを系
統に並入する際に直流巻線側に生ずる過大電圧を防止し
て巻線の保護と、直流過電圧防止を図ると共に、系統並
人後の定常状態において直流巻線側に生ずる高調波を抑
え直流過電圧防止を図ることが出来る。
統に並入する際に直流巻線側に生ずる過大電圧を防止し
て巻線の保護と、直流過電圧防止を図ると共に、系統並
人後の定常状態において直流巻線側に生ずる高調波を抑
え直流過電圧防止を図ることが出来る。
それによって、高い直流電圧に耐えるように自励式電圧
層変換器ユニットや直流回路のコンデンサを設計する必
要がなくなり、コストの適正化と、信頼性向上に役立つ
、又説明は省略したが、変圧器ユニットの励磁インピー
ダンスの不平衡により、変圧器ユニット間の電圧分担が
悪くなりいずれか高い方の電圧でコンデンサが充電され
る問題も、抵抗器の挿入で変圧器の励磁インピーダンス
のばらつきの許容値が増し、変圧器の製造が容易となる
。
層変換器ユニットや直流回路のコンデンサを設計する必
要がなくなり、コストの適正化と、信頼性向上に役立つ
、又説明は省略したが、変圧器ユニットの励磁インピー
ダンスの不平衡により、変圧器ユニット間の電圧分担が
悪くなりいずれか高い方の電圧でコンデンサが充電され
る問題も、抵抗器の挿入で変圧器の励磁インピーダンス
のばらつきの許容値が増し、変圧器の製造が容易となる
。
第１図は本発明の一実施例を示す構成図、第２図は本発
明の他の実施例を示す構成図、第３図は第２図の予備充
電回路の一例を示す回路図、第４図、第５図は第１図、
第２図の直流過電圧抑制装置のそれぞれ異なる構成図、
第６図は従来装置の構成図、第７図は自励式電圧層変換
器ユニットの具体的−例を示す回路図、第８図は従来装
置に於ける変圧器ユニットの直流者、ｌ１１Ｍ！圧波形
の一例を示す図、第９図は本発明の更に他の実施例を示
す構成図、第１０図は本発明が適用されるシステムの一
例を示す構成図である。 １１．２１・・・自励式電圧層変換器ユニット、１２．
２２・・・リアクトル、 １３．２３・・・変圧器ユニ
ット、３１・・・交流開閉器、３２・・・系統、３４・
・・コンデンサ、１００・・・直流過電圧抑制装置、２
００・・・限流装置。 ３００・・・予備充電装置。 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 同 第子丸 健 第３図 第４図 第５図 第７図 第８図
明の他の実施例を示す構成図、第３図は第２図の予備充
電回路の一例を示す回路図、第４図、第５図は第１図、
第２図の直流過電圧抑制装置のそれぞれ異なる構成図、
第６図は従来装置の構成図、第７図は自励式電圧層変換
器ユニットの具体的−例を示す回路図、第８図は従来装
置に於ける変圧器ユニットの直流者、ｌ１１Ｍ！圧波形
の一例を示す図、第９図は本発明の更に他の実施例を示
す構成図、第１０図は本発明が適用されるシステムの一
例を示す構成図である。 １１．２１・・・自励式電圧層変換器ユニット、１２．
２２・・・リアクトル、 １３．２３・・・変圧器ユニ
ット、３１・・・交流開閉器、３２・・・系統、３４・
・・コンデンサ、１００・・・直流過電圧抑制装置、２
００・・・限流装置。 ３００・・・予備充電装置。 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 同 第子丸 健 第３図 第４図 第５図 第７図 第８図
Claims (3)
- （１）共通の直流回路に接続される複数個の自励式電圧
形変換器と、該変換器の交流出力端に直接又はリアクト
ルを介してそれぞれ直流巻線側が接続される複数個の変
圧器と、該変圧器の交流巻線側を直列接続して交流開閉
器を介して電力系統へ接続して成る電力変換装置におい
て、前記直流回路に抵抗器と、しや断装置の直列回路か
らなる直流過電圧抑制装置と、前記交流開閉器に並列に
限流素子と、開閉器の直列回路からなる限流装置を設け
、前記限流装置を介して、前記直流回路に設けられるコ
ンデンサを充電した後前記交流開閉器としや断装置を投
入し、前記自励式電圧形変換器の運転後該しや断装置を
開路することを特徴とする電力変換装置。 - （２）共通の直流回路に接続される複数個の自励式電圧
形変換器と、該変換器の交流出力端に直接又はリアクト
ルを介してそれぞれ直流巻線側が接続される複数個の変
圧器と、該変圧器の交流巻線側を直列接続して交流開閉
器を介して電力系統へ接続して成る電力変換装置におい
て、前記直流回路に抵抗器と、しや断装置の直列回路か
らなる直流過電圧抑制装置と、前記交流開閉器に直列に
限流素子と、開閉器の並列回路からなる限流装置を設け
、前記交流開閉器と前記限流素子を介して、前記直流回
路に設けられるコンデンサを充電した後前記開閉器とし
や断装置を投入し、前記自励式電圧形変換器の運転後該
しや断装置を開路することを特徴とする電力変換装置。 - （３）共通の直流回路に接続される複数個の自励式電圧
形変換器と、該変換器の交流出力端に直接又はリアクト
ルを介してそれぞれ直流巻線側が接続される複数個の変
圧器と、該変圧器の交流巻線側を直列接続して交流開閉
器を介して電力系統へ接続して成る電力変換装置におい
て、前記直流回路に抵抗器と、しや断装置の直列回路か
らなる直流過電圧抑制装置と、前記直流回路に設けられ
るコンデンサを充電する予備充電回路を設け前記コンデ
ンサを予備充電回路で充電した後前記交流開閉器としや
断装置を投入し、前記自励式電圧形変換器の運転後該し
や断装置を開路することを特徴とする電力変換装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62129616A JPH0746898B2 (ja) | 1987-05-28 | 1987-05-28 | 電力変換装置 |
| EP88304820A EP0293219B1 (en) | 1987-05-28 | 1988-05-27 | Power converter device |
| CA000567905A CA1295668C (en) | 1987-05-28 | 1988-05-27 | Power converter device having starting circuits, and a method for startingthe power converter device |
| DE3854586T DE3854586T2 (de) | 1987-05-28 | 1988-05-27 | Leistungswandlungseinrichtung. |
| US07/279,277 US4890213A (en) | 1987-05-28 | 1988-12-02 | Power converter device having starting circuits and a method for starting the power converter device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62129616A JPH0746898B2 (ja) | 1987-05-28 | 1987-05-28 | 電力変換装置 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6246846A Division JP2500926B2 (ja) | 1994-09-16 | 1994-09-16 | 電力変換装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63299766A true JPS63299766A (ja) | 1988-12-07 |
| JPH0746898B2 JPH0746898B2 (ja) | 1995-05-17 |
Family
ID=15013871
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62129616A Expired - Lifetime JPH0746898B2 (ja) | 1987-05-28 | 1987-05-28 | 電力変換装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4890213A (ja) |
| EP (1) | EP0293219B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0746898B2 (ja) |
| CA (1) | CA1295668C (ja) |
| DE (1) | DE3854586T2 (ja) |
Families Citing this family (70)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3877332T2 (de) * | 1987-11-12 | 1993-05-27 | Toshiba Kawasaki Kk | Blindleistungsregler. |
| US4953071A (en) * | 1989-11-03 | 1990-08-28 | International Fuel Cells, Inc. | Auxiliary excitation circuit for phased transformers |
| US5296929A (en) * | 1990-10-31 | 1994-03-22 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Automatic correction apparatus for video signal of digital VTR |
| WO1992015148A1 (en) * | 1991-02-22 | 1992-09-03 | U.S. Windpower, Inc. | Four quadrant motor controller |
| US5343080A (en) * | 1991-11-15 | 1994-08-30 | Power Distribution, Inc. | Harmonic cancellation system |
| US5434455A (en) * | 1991-11-15 | 1995-07-18 | Power Distribution, Inc. | Harmonic cancellation system |
| WO1994017579A1 (en) * | 1993-01-29 | 1994-08-04 | Citeq | Method for interconnecting two synchronous polyphase ac networks and interconnecting apparatus for the same |
| US6002289A (en) * | 1997-03-31 | 1999-12-14 | Chen; Nanming | Voltage peak switch closing method for shunt capacitor energization |
| SE510482C2 (sv) * | 1997-10-10 | 1999-05-25 | Asea Brown Boveri | Anordning för spänningssättning av en självkommuterad (VSC) strömriktare |
| US6602627B2 (en) | 2000-03-20 | 2003-08-05 | Alpha Technologies, Inc. | Uninterruptible power supplies using fuel cells |
| NL1018067C2 (nl) * | 2001-05-14 | 2002-11-15 | Stichting Energie | Inrichting voor het genereren van fotovoltaïsche energie. |
| TWI234326B (en) * | 2003-12-30 | 2005-06-11 | Delta Electronics Inc | Master-slave current distribution circuit |
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| US8013472B2 (en) | 2006-12-06 | 2011-09-06 | Solaredge, Ltd. | Method for distributed power harvesting using DC power sources |
| US8319471B2 (en) | 2006-12-06 | 2012-11-27 | Solaredge, Ltd. | Battery power delivery module |
| US9112379B2 (en) | 2006-12-06 | 2015-08-18 | Solaredge Technologies Ltd. | Pairing of components in a direct current distributed power generation system |
| US11309832B2 (en) | 2006-12-06 | 2022-04-19 | Solaredge Technologies Ltd. | Distributed power harvesting systems using DC power sources |
| US11855231B2 (en) | 2006-12-06 | 2023-12-26 | Solaredge Technologies Ltd. | Distributed power harvesting systems using DC power sources |
| US8473250B2 (en) | 2006-12-06 | 2013-06-25 | Solaredge, Ltd. | Monitoring of distributed power harvesting systems using DC power sources |
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| US8384243B2 (en) | 2007-12-04 | 2013-02-26 | Solaredge Technologies Ltd. | Distributed power harvesting systems using DC power sources |
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