JPS6362985B2 - - Google Patents

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JPS6362985B2
JPS6362985B2 JP57204137A JP20413782A JPS6362985B2 JP S6362985 B2 JPS6362985 B2 JP S6362985B2 JP 57204137 A JP57204137 A JP 57204137A JP 20413782 A JP20413782 A JP 20413782A JP S6362985 B2 JPS6362985 B2 JP S6362985B2
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/60Arrangements for transfer of electric power between AC networks or generators via a high voltage DC link [HVCD]

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、自励式の交直変換器によつて二つ
の交流系統を互に連系する二端子直流送電系統を
制御する制御装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a control device for controlling a two-terminal DC power transmission system that interconnects two AC systems using a self-excited AC/DC converter.

一般に直流送電系統は、交流送電系統に比して
潮流制御が速く、かつ電力調整量を自由に選定で
きる反面、変換装置の特性上、送電電力の50〜60
%の無効電力が必要となる欠点がある。このため
従来無効電力調整用の進相コンデンサが必要で、
このコンデンサを変換器の運転状態に応じて開閉
していた。これは交直変換器に他励式の変換器を
使用しているためである。
In general, DC transmission systems have faster power flow control than AC transmission systems, and the amount of power adjustment can be freely selected, but due to the characteristics of the converter,
% reactive power is required. For this reason, a phase advance capacitor for adjusting reactive power is required in the past.
This capacitor was opened and closed depending on the operating status of the converter. This is because a separately excited converter is used as the AC/DC converter.

この種の他励式変換器による直流送電系統とし
ては、従来第1図のようなものがあつた。第1図
において、1,2はそれぞれ第1、第2の交流系
統、3,4は第1、第2の変圧器、5,6はそれ
ぞれ第1、第2の他励式交直変換器(以下、第
1、第2の変換器とよぶ)、7,8は直流リアク
トル、9,10は直流送電線である。この他励式
交直変換器5,6は、可制御弁の6相ブリツジ又
はその組合せで構成され、可制御弁への点弧信号
の位相角α、βを制御することにより変換器の直
流端子への直流電圧を可変制御することができ
る。11は交流変流器(以下CTとよぶ)、12は
交流変圧器(以下PTとよぶ)、13は電力検出回
路、14は電圧基準発生回路、15は減算器、1
6は電力調節器、17は直流変流器(以下DCCT
とよぶ)、18は減算器、19は電流調節器、2
0は位相制御出力回路であり、これ等は第1の変
換器5の点弧信号を制御する。一方、21は余裕
角基準発生回路、22はPT、23はDCCT、2
4は定余裕角調節器、25は位相制御出力回路で
あり、これらは第2の変換器6の点弧信号を制御
する。
A conventional DC power transmission system using this type of separately excited converter is shown in FIG. In Figure 1, 1 and 2 are the first and second AC systems, respectively, 3 and 4 are the first and second transformers, and 5 and 6 are the first and second separately excited AC/DC converters (hereinafter referred to as , first and second converters), 7 and 8 are DC reactors, and 9 and 10 are DC transmission lines. These separately excited AC/DC converters 5 and 6 are composed of a six-phase bridge of controllable valves or a combination thereof, and are connected to the DC terminal of the converter by controlling the phase angles α and β of the ignition signal to the controllable valve. DC voltage can be variably controlled. 11 is an AC current transformer (hereinafter referred to as CT); 12 is an AC transformer (hereinafter referred to as PT); 13 is a power detection circuit; 14 is a voltage reference generation circuit; 15 is a subtracter;
6 is a power regulator, 17 is a direct current transformer (hereinafter referred to as DCCT)
), 18 is a subtracter, 19 is a current regulator, 2
0 are phase control output circuits, which control the firing signal of the first converter 5. On the other hand, 21 is a margin angle reference generation circuit, 22 is PT, 23 is DCCT, 2
4 is a constant margin angle adjuster, and 25 is a phase control output circuit, which controls the firing signal of the second converter 6.

このような構成にもとづく動作を述べると、直
流送電系統で制御する目標値は、送電電力であ
り、この送電効率を高めるには送電電圧を高く維
持する必要がある。これ等の制御は第1および第
2の交直変換器5,6が分担し、特に第1の変換
器5が送電電力を、第2の変換器6が送電電圧を
決定するように構成される。CT11およびPT1
2で検出した電圧、電流から電力検出回路13が
送電電力を算出する。この電力値は、電圧基準発
生回路14からの電力基準値と減算器15で比較
され、その偏差信号として電流指令の基準値が電
力調節回路16から出力される。したがつて電力
検出回路13での検出電力が電力基準発生回路1
4の基準値より大きいと、電流指令の基準値は降
下し、逆に小さいと上昇し、実測送電電力が常に
電力基準値に一致するように制御される。一方、
DCCT17で検出した直流電流は減算器18にて
前述の電流指令の出力基準値と比較され、電流調
節回路19はこの偏差信号に基づいた操作量を出
力し、出力回路20は第1の変換器5への位相指
定信号を出力する。この位相指令は、交流系統1
の電圧位相と変換器5の点弧角との位相遅れ角α
を与える点弧信号である。その結果直流電線の電
流は、電流基準値に等しくなるように制御され
る。
Describing the operation based on such a configuration, the target value controlled by the DC power transmission system is the transmitted power, and in order to improve the power transmission efficiency, it is necessary to maintain the power transmission voltage high. These controls are shared by the first and second AC/DC converters 5 and 6, and in particular, the first converter 5 is configured to determine the transmitted power, and the second converter 6 is configured to determine the transmitted voltage. . CT11 and PT1
The power detection circuit 13 calculates the transmitted power from the voltage and current detected in step 2. This power value is compared with the power reference value from the voltage reference generation circuit 14 by a subtracter 15, and the reference value of the current command is outputted from the power adjustment circuit 16 as a deviation signal. Therefore, the power detected by the power detection circuit 13 is equal to the power detected by the power reference generation circuit 1.
If the current command is larger than the reference value of 4, the reference value of the current command decreases, and conversely, if it is smaller, it increases, and the actual transmitted power is controlled so as to always match the power reference value. on the other hand,
The DC current detected by the DCCT 17 is compared with the output reference value of the above-mentioned current command in the subtracter 18, the current adjustment circuit 19 outputs a manipulated variable based on this deviation signal, and the output circuit 20 is connected to the first converter. Outputs a phase designation signal to 5. This phase command is
Phase delay angle α between the voltage phase of and the firing angle of converter 5
This is the ignition signal that gives . As a result, the current in the DC wire is controlled to be equal to the current reference value.

一方、定余裕角調節回路24は、余裕角基準発
生回路21からの余裕角基準値γと、PT22で
検出される交流電圧Vと、DCCT23で検出され
る直流電流IDCとを入力され、次式により決定さ
れる位相指令を算出し、その結果出力回路25は
第2の変換器6への位相指令信号を出力する。
On the other hand, the constant margin angle adjustment circuit 24 receives the margin angle reference value γ from the margin angle reference generation circuit 21, the AC voltage V detected by the PT 22, and the DC current I DC detected by the DCCT 23, and then A phase command determined by the formula is calculated, and as a result, the output circuit 25 outputs a phase command signal to the second converter 6.

出力回路25の位相指令は、交流系統2の電圧
位相と変換器5の点弧角との位相進み角βを与え
る点弧信号である。
The phase command of the output circuit 25 is a firing signal that provides a phase advance angle β between the voltage phase of the AC system 2 and the firing angle of the converter 5.

この結果、第2の変換器6のバルブ余裕角はγ
に保たれる。γの指令値をバルブの転流に要する
最小限の値としておくことにより直流電圧は常に
最大値に保たれる。
As a result, the valve margin angle of the second converter 6 is γ
is maintained. By setting the command value of γ to the minimum value required for commutation of the valve, the DC voltage is always kept at the maximum value.

従来の直流送電系統の制御装置は以上のように
構成されていたが、第2の変換器側で余裕角を正
確に制御する必要があり、また第1の変換器側の
電力制御も直接交流側の電力だけを制御できず複
雑であつた。
Conventional control devices for DC power transmission systems have been configured as described above, but it is necessary to accurately control the margin angle on the second converter side, and power control on the first converter side is also directly controlled by AC power. It was complicated because it was not possible to control only the power on the side.

この発明は、直流送電系統の交直変換器に、従
来提案されることがなかつた自励式交直変換器を
使用することにより、余裕角を制御する必要がな
い直流送電系統の制御装置を提供することを目的
としている。
The present invention provides a control device for a DC power transmission system that does not require control of the margin angle by using a self-excited AC/DC converter, which has not been previously proposed, as an AC/DC converter for the DC power transmission system. It is an object.

以下図面とともにこの発明の実施例を説明す
る。第2図は、自励式交直変換器を用いた直流送
電系統の原理構成図を示す。図において、第1図
と同一符号は、同一又は相当部分を示すので説明
を省く。35,36はそれぞれ第1および第2の
自励式交直変換器、37,38は平滑コンデンサ
である。この自励式交直変換器35,36は、第
3図に示すような強制消弧回路付のサイリスタイ
ンバータ又はゲート・ターン・オフ(GTO)サ
イリスタ等の自己消弧能力を有する素子で構成さ
れる6相ブリツジ結線インバータないしその組合
せである。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 2 shows a basic configuration diagram of a DC power transmission system using a self-excited AC/DC converter. In the figure, the same reference numerals as in FIG. 1 indicate the same or corresponding parts, and therefore the explanation will be omitted. 35 and 36 are first and second self-excited AC/DC converters, respectively, and 37 and 38 are smoothing capacitors. The self-excited AC/DC converters 35 and 36 are composed of elements having self-extinguishing capability, such as a thyristor inverter with a forced extinguishing circuit or a gate turn-off (GTO) thyristor as shown in FIG. It is a phase bridge connection inverter or a combination thereof.

第3図は、自励式交直変換器の具体構成図であ
り、図において、P,Nは直流端子、U,V,W
は交流端子、3は変圧器、37は線間コンデン
サ、201,202,203,204,205,
206はいずれも主サイリスタ、211,21
2,213,214,215,216はフリーホ
イール・ダイオード、221,222,223,
224,225,226は補助サイリスタ、23
1,232,233は転流リアクトル、241,
242,243はコンデンサである。直流端子
P,N間の直流電圧に比例した大きさの方形波交
流電圧がU,V,Wに発生する過程は良く知られ
ているので説明は省略する。出力交流電圧の位相
は、主サイリスタ201乃至206、補助サイリ
スタ221乃至226の点弧パルスの位相を制御
することにより制御される。
FIG. 3 is a specific configuration diagram of a self-excited AC/DC converter. In the figure, P, N are DC terminals, U, V, W
is an AC terminal, 3 is a transformer, 37 is a line capacitor, 201, 202, 203, 204, 205,
206 are both main thyristors, 211, 21
2, 213, 214, 215, 216 are freewheel diodes, 221, 222, 223,
224, 225, 226 are auxiliary thyristors, 23
1,232,233 is a commutation reactor, 241,
242 and 243 are capacitors. The process by which square-wave AC voltages proportional to the DC voltage between DC terminals P and N are generated at U, V, and W is well known, so a description thereof will be omitted. The phase of the output AC voltage is controlled by controlling the phases of the firing pulses of the main thyristors 201 to 206 and the auxiliary thyristors 221 to 226.

第4図aは、自励式交直変換器による電力の変
換原理を示す説明図である。今、自励式変換器の
発生する電圧ベクトルをV〓I、交流系統の電圧ベ
クトルをV〓Sとし、交流系統と自励式交直変換器
間のインピーダンス(変圧器の漏れインピーダン
ス)の抵抗分をR、リアクタンス分をXとする。
系統電圧V〓Sに対して変換器電圧V〓Iがδだけ位相
が遅れるように制御されている場合の各電圧・電
流のベクトル関係は第4図bのようになる。通常
ベクトルV〓SとV〓Iとはその絶対値がほぼ等しく、
抵抗分Rはリアクタンス分Xに比して十分小さ
い。そこで交流系統から変換器へ流入する電力P
は略次式で与えられる。
FIG. 4a is an explanatory diagram showing the principle of power conversion by a self-excited AC/DC converter. Now, the voltage vector generated by the self-excited converter is V〓 I , the voltage vector of the AC system is V〓 S , and the resistance component of the impedance (leakage impedance of the transformer) between the AC system and the self-excited AC/DC converter is R. , let X be the reactance.
When the converter voltage V〓 I is controlled to be delayed in phase by δ with respect to the system voltage V〓 S , the vector relationship of each voltage and current is as shown in Fig. 4b. Normal vectors V〓 S and V〓 I have almost the same absolute value,
The resistance component R is sufficiently smaller than the reactance component X. Therefore, the power P flowing into the converter from the AC system
is approximately given by the following equation.

P≒|VS||VI|/X・δ この式に於て、δ>0のとき電力は交流系統か
ら変換器側に流れ、δ<0のとき電力は逆に変換
器から系統へ流れる。またその供給電力の大きさ
はδに比例する。すなわち、δを制御することに
より、電力の流れ量および方向を制御可能であ
る。
P≒ |V S | |V I |/X・δ In this equation, when δ>0, power flows from the AC system to the converter, and when δ<0, power flows from the converter to the system. flows. Further, the magnitude of the supplied power is proportional to δ. That is, by controlling δ, the amount and direction of power flow can be controlled.

次にベクトルV〓SとV〓Iが位相が等しく(δ=0)
制御されており、ベクトルV〓Iに大きさを変化し
た場合のベクトル関係図を第4図cに示す。この
とき、電流I〓は電圧V〓S、V〓Iと直角の位相となり無
効分となる。第4図cに示すように電圧ベクトル
関係が|V〓I|>|V〓S|では無効電力は進相とな
り交流系統から変換器へ流れ、逆に|V〓I|<|
V〓S|では遅相となり交流系統に変換器から流入
する。このとき無効電力Qは、 Q=|VS|/X(|V〓I|−|V〓S|) で表わされる。すなわち、このことは、電圧ベク
トル|V〓I|を制御することにより(これは、直
流電圧を制御することに他ならない)、無効電力
の流れを方向も含めて制御可能であることを示
す。この発明は、このような原理を利用して第2
図および第3図に示す自励式交直変換器を用いた
直流送電系統を制御するものである。
Next, vectors V〓 S and V〓 I have the same phase (δ=0)
Fig. 4c shows a vector relationship diagram when the vector is controlled and the magnitude is changed to the vector V〓 I. At this time, the current I〓 has a phase perpendicular to the voltages V〓 S and V〓 I , and becomes a reactive component. As shown in Figure 4c, when the voltage vector relationship is |V〓 I |>|V〓 S |, the reactive power becomes phase advanced and flows from the AC system to the converter, and conversely, |V〓 I |<|
At V〓 S |, the phase becomes slow and flows into the AC system from the converter. At this time, the reactive power Q is expressed as Q=|V S |/X (|V〓 I |−|V〓 S |). That is, this shows that by controlling the voltage vector |V〓 I | (this is nothing but controlling the DC voltage), it is possible to control the flow of reactive power including its direction. This invention utilizes this principle to create a second
This system controls a DC power transmission system using the self-excited AC/DC converter shown in FIGS.

第5図は、この発明の第1の実施例を示す。第
5図において、第1図および第2図と同一符号
は、同一又は相当部分を示すので説明を省く。4
0は変化速度抑制回路、41は減算器、42は電
力調節回路、43は直流変圧器(以下、DCPTと
よぶ)、44は電圧基準発生回路、45は減算器、
46は電力調節回路である。
FIG. 5 shows a first embodiment of the invention. In FIG. 5, the same reference numerals as those in FIGS. 1 and 2 indicate the same or corresponding parts, so the explanation will be omitted. 4
0 is a change rate suppression circuit, 41 is a subtracter, 42 is a power adjustment circuit, 43 is a direct current transformer (hereinafter referred to as DCPT), 44 is a voltage reference generation circuit, 45 is a subtracter,
46 is a power adjustment circuit.

このように構成された制御装置の動作を述べ
る。CT11およびPT12の検出信号を入力され
る電力検出回路13からは交流系統1から第1の
自励式変換器35に供給する電力量検出信号が減
算器41に与えられる。一方この減算器41には
電圧基準発生回路14から電力量の基準値が出力
され、変化速度抑制回路40を経て与え供給され
ているので、この減算器41は、電力量の実測値
と基準値との偏差信号を出力し、この偏差信号に
基づいて電力調節回路42は点弧角δ1の値の操作
量を出力し、位相制御出力回路20を介して第1
の自励式変換器35に与えられる。そこで電力量
の実測値が基準値より小さければ点弧角δ1を大き
くするように、また逆に実測値が基準値より大き
ければ点弧角δ1を小さくするように調節する。電
力調節回路42の出力操作量は、出力回路20に
よつて、第1の変換器35の駆動に適した点弧角
δ1の点弧パルスに変換され、この点弧パルスに応
じて第1の変換器35の交流出力電圧V〓Iの位相
が変化する。その結果、交流系統1の交流電圧位
相より位相角δ1だけ位相遅れした電圧V〓Iが第1の
変換器35の出力電圧として発生する。したがつ
て、この位相角δ1を大きくすると、交流系統1か
ら変換器35に流れる電力量は増加し、逆に小さ
くすると減少するので、供給電力量は、調節回路
と出力回路20によつて常に基準値と同一値に制
御することが可能である。
The operation of the control device configured in this way will be described. From the power detection circuit 13 to which the detection signals of CT 11 and PT 12 are input, a power amount detection signal to be supplied from the AC system 1 to the first self-commutated converter 35 is given to the subtracter 41 . On the other hand, this subtracter 41 is supplied with the reference value of the electric energy from the voltage reference generation circuit 14 and is supplied via the change rate suppression circuit 40. Based on this deviation signal, the power adjustment circuit 42 outputs a manipulated variable of the value of the firing angle δ1 , and via the phase control output circuit 20
is applied to the self-excited converter 35. Therefore, if the actual value of the electric energy is smaller than the reference value, the firing angle δ 1 is adjusted to be larger, and conversely, if the actual value is larger than the reference value, the firing angle δ 1 is adjusted to be smaller. The output operation amount of the power adjustment circuit 42 is converted by the output circuit 20 into a firing pulse with a firing angle δ 1 suitable for driving the first converter 35, and the first The phase of the AC output voltage V 〓 I of the converter 35 changes. As a result, a voltage V 〓 I whose phase is delayed by a phase angle δ 1 from the AC voltage phase of the AC system 1 is generated as the output voltage of the first converter 35 . Therefore, when this phase angle δ 1 is increased, the amount of power flowing from the AC system 1 to the converter 35 increases, and when it is decreased, it decreases, so that the amount of supplied power is controlled by the adjustment circuit and the output circuit 20. It is possible to always control the value to be the same as the reference value.

一方、第2の自励式変換器36側では、電圧基
準発生回路44は、電圧の基準値を減算器45に
与え、この減算器45においては、DCPT43で
検出された平滑コンデンサ38の両端直流電圧の
実測値と上述の基準値との偏差出力が出力され
る。電圧調節回路46はこの偏差信号に基づいて
点弧角δ2の値の操作量を出力し、位相制御出力回
路25を介して第2の自励式変換器36に与えら
れる。そこで電圧の実測値が基準値より大きい
と、点弧角δ2を小さくし、逆に小さいと点弧角δ2
を大きくするように調節される。電力調節回路4
6の出力操作量は、出力回路25によつて点弧パ
ルスに変換され、第2の変換器36は交流系統2
の電圧位相に対して位相角δ2だけ位相遅れした電
圧を発生する。この位相角δ2が大きくなれば、交
流系統2から変換器36に流入する電力が増加す
るので、平滑コンデンサ36への流入交流電流が
増大し、両端電圧は上昇し、逆に位相角δ2が小さ
くなると、交流系統2から変換器36に流入する
電力は減少するので、平滑コンデンサ38の流入
交流電流は減少し、電圧は下がる。したがつて、
平滑コンデンサ38の両端直流電圧は、常に電圧
基準電圧に等しくなるように制御される。
On the other hand, on the second self-commutated converter 36 side, the voltage reference generation circuit 44 supplies the voltage reference value to the subtracter 45, and in this subtracter 45, the DC voltage across the smoothing capacitor 38 detected by the DCPT 43 is A deviation output between the actual measured value and the above-mentioned reference value is output. The voltage adjustment circuit 46 outputs a manipulated variable of the value of the firing angle δ 2 based on this deviation signal, and the output is applied to the second self-excited converter 36 via the phase control output circuit 25 . Therefore, if the actual measured voltage value is larger than the reference value, the firing angle δ 2 will be decreased, and if it is smaller, the firing angle δ 2 will be decreased.
is adjusted to make it larger. Power adjustment circuit 4
6 is converted into an ignition pulse by the output circuit 25, and the second converter 36 is connected to the AC system 2.
A voltage whose phase is delayed by a phase angle δ 2 with respect to the voltage phase of is generated. When this phase angle δ 2 increases, the power flowing into the converter 36 from the AC system 2 increases, so the AC current flowing into the smoothing capacitor 36 increases, the voltage across both ends increases, and conversely, the phase angle δ 2 increases. As becomes smaller, the power flowing into the converter 36 from the AC system 2 decreases, so the AC current flowing into the smoothing capacitor 38 decreases, and the voltage drops. Therefore,
The DC voltage across the smoothing capacitor 38 is always controlled to be equal to the voltage reference voltage.

このように本実施例では、第1の自励式変換器
35の点弧角δ1の制御によつて送電電力が、また
第2の自励式変換器36の点弧角δ2の制御によつ
て直流電圧がそれぞれ制御され、従来の他励式と
同等の制御が可能である。潮流方向が交流系統1
から交流系統2の方向の場合には各位相角はδ1
0およびδ2>0となり、逆に交流系統2から交流
系統1の方向の場合にはδ1>0およびδ2<0の関
係となるに過ぎず上述した説明の過程は全く同じ
である。したがつて潮流方向も、電圧基準発生回
路14の電力基準値の極性を変えるだけで反転で
きる。このとき送電線が長く、線路のインダクタ
ンスが大きいときは、電流極性を急速に変化させ
ようとすると、平滑コンデンサ37の電圧が過大
又は過少になる。変化速度抑制回路40はこれを
防止するため電力の基準値の変化速度を抑制する
機能を有する。
In this way, in this embodiment, the transmitted power is controlled by controlling the firing angle δ 1 of the first self-commutated converter 35, and by controlling the firing angle δ 2 of the second self-commutated converter 36. The direct current voltage is controlled individually, and the same control as the conventional separately excited type is possible. Current direction is AC system 1
In the case of the direction of AC system 2 from , each phase angle is δ 1 <
0 and δ 2 >0, and conversely, in the case of the direction from AC system 2 to AC system 1, the relationship is only δ 1 >0 and δ 2 <0, and the process described above is exactly the same. Therefore, the power flow direction can also be reversed by simply changing the polarity of the power reference value of the voltage reference generation circuit 14. At this time, when the power transmission line is long and the inductance of the line is large, if the current polarity is rapidly changed, the voltage of the smoothing capacitor 37 becomes too high or too low. To prevent this, the change rate suppressing circuit 40 has a function of suppressing the change rate of the power reference value.

この実施例は、自励式変換器を用いた直流送電
系統の制御装置の基本例をもつて説明したが、第
4図bで述べたように変換器の出力電圧V〓Iの大
きさは無効電力の制御要素であり、この電圧の大
きさは直流電圧に比例しているので、この直流電
圧を制御している第2の変換器36を使つて、系
統2への無効電力供給量を変化することが考えら
れる。さらに送電電力を制御する場合には送電線
の電流値をある最大値に抑制しなければならない
場合が多い。
This embodiment has been explained using a basic example of a control device for a DC power transmission system using a self-commutated converter, but as described in Fig. 4b, the magnitude of the converter output voltage V〓 I is invalid. Since it is a power control element and the magnitude of this voltage is proportional to the DC voltage, the amount of reactive power supplied to the system 2 is changed using the second converter 36 that controls this DC voltage. It is possible to do so. Furthermore, when controlling transmitted power, it is often necessary to suppress the current value of the power transmission line to a certain maximum value.

第6図は、このような場合を想定してなされた
第2の実施例制御装置を示す。図において、第5
図の実施例と同一符号は、同一又は相当部分であ
る。50はCT、51はPT、52は無効電力検出
器である。53は無効電力基準発生回路、54は
減算器、55は無効電力調節回路、56はリミツ
タである。さらに61はDCPT、62は割算器、
63はリミツタ、64は減算器、65は電流調節
回路、66はリミツタ、67は減算器、68は電
力調節回路である。このような構成において、交
流系統2及び第2の変換器36間で授受される無
効電力量は、無効電力検出器52で検出され、減
算器54においてこの無効電力の実測値と無効電
力基準発生回路53から出力される無効電力の基
準値との偏差信号が出力され、無効電力調節回路
55はこの偏差信号に基づいた直流電圧基準値信
号を出力する。この場合も、実測値が基準値より
大きいならば、直流電圧基準値信号を下げ、逆に
小さいならば上げるように調節する。この直流電
圧基準値は、リミツタ56で制限された後、減算
器45に加えられる。減算器45においては、
DCPT43で検出した直流電圧の実測値と上述の
直流電圧の基準値との偏差信号を出力し、電圧調
節回路46で増幅され出力回路25より第2の変
換器36に点弧角δ2の点弧パルスが与えられる。
その結果、交流系統2及び第2の変換器36間で
の無効電力を常に基準発生回路53の基準値とす
るように、平滑コンデンサ38の両端の直流電圧
が調節される。
FIG. 6 shows a second embodiment of a control device designed for such a case. In the figure, the fifth
The same reference numerals as in the illustrated embodiment indicate the same or corresponding parts. 50 is a CT, 51 is a PT, and 52 is a reactive power detector. 53 is a reactive power reference generation circuit, 54 is a subtracter, 55 is a reactive power adjustment circuit, and 56 is a limiter. Furthermore, 61 is a DCPT, 62 is a divider,
63 is a limiter, 64 is a subtracter, 65 is a current adjustment circuit, 66 is a limiter, 67 is a subtracter, and 68 is a power adjustment circuit. In such a configuration, the amount of reactive power exchanged between the AC system 2 and the second converter 36 is detected by the reactive power detector 52, and the actual measured value of this reactive power is combined with the reactive power reference generation value in the subtracter 54. A deviation signal between the reactive power and the reference value is outputted from the circuit 53, and the reactive power adjustment circuit 55 outputs a DC voltage reference value signal based on this deviation signal. In this case as well, if the actual measured value is larger than the reference value, the DC voltage reference value signal is adjusted to be lowered, and conversely, if it is smaller, the DC voltage reference value signal is adjusted to be increased. This DC voltage reference value is applied to a subtracter 45 after being limited by a limiter 56 . In the subtracter 45,
A deviation signal between the actual DC voltage value detected by the DCPT 43 and the above-mentioned DC voltage reference value is output, amplified by the voltage adjustment circuit 46, and sent from the output circuit 25 to the second converter 36 at the firing angle δ 2 point. An arc pulse is given.
As a result, the DC voltage across the smoothing capacitor 38 is adjusted so that the reactive power between the AC system 2 and the second converter 36 is always the reference value of the reference generation circuit 53.

一方、第1の変換器35側では、電力基準発生
回路14からの電力基準値は、割算器62におい
てDCPT61からの検出直流電圧で除算され、基
準電力を達成するに要する直流電流が算出され、
これを所定範囲の電流値に納めるためリミツタ6
3を経た後、電流の基準値として減算器64に与
えられる。減算器64は、この基準値とDCCT1
7からの検出直流電流の実測値との偏差信号を出
力し、電流調節回路65に入力されさらに電圧基
準値を出力する。そこでDCCT17からの直流電
流の実測値が基準値よりも小さければ、出力の電
圧基準値を上げ、逆に基準値より大きければ、電
圧基準値を下げるように調節される。この出力電
圧基準値は、リミツタ66を経て、減算器67に
与えられる。この減算器67は、DCPT61の検
出電圧の実測値と先の電圧基準値との偏差信号が
出力され、電圧調節回路68から出力回路20を
経て直流電圧を制御するように点弧角δ1の点弧パ
ルスが第1の変換器35に与えられる。この電圧
制御の過程は、第2の変換器36で行つたリミツ
タ56、DCPT43、減算器45および電圧調節
回路46と全く同一である。平滑コンデンサ37
の両端電圧をVA、平滑コンデンサ38の両端電
圧をVB、直流送電線の抵抗をRDとすれば、直流
電流値は ID=1/RD(VA−VB) となるように変化するので、平滑コンデンサ37
の両端電圧VAを増減すれば、直流電流IDを増減
でき、その結果として電流は、リミツタ63を経
て与えられる電流基準値に等しい値に制御される
ことになる。リミツタ63のレベルを予じめ所定
の電流制限値に選定することにより、以上の過程
で直流電流の最大値は、制限することが可能であ
る。
On the other hand, on the first converter 35 side, the power reference value from the power reference generation circuit 14 is divided by the detected DC voltage from the DCPT 61 in the divider 62, and the DC current required to achieve the reference power is calculated. ,
In order to keep this current within a predetermined range, limiter 6 is applied.
3, it is applied to a subtracter 64 as a current reference value. The subtracter 64 subtracts this reference value from DCCT1.
7 outputs a deviation signal from the actual measured value of the detected DC current, which is input to the current adjustment circuit 65 and further outputs a voltage reference value. Therefore, if the actual measured value of the DC current from the DCCT 17 is smaller than the reference value, the output voltage reference value is increased, and if it is larger than the reference value, the voltage reference value is lowered. This output voltage reference value is applied to a subtracter 67 via a limiter 66. This subtracter 67 outputs a deviation signal between the actual measured value of the detected voltage of the DCPT 61 and the previous voltage reference value, and controls the firing angle δ 1 from the voltage adjustment circuit 68 via the output circuit 20 to control the DC voltage. A firing pulse is provided to the first transducer 35. This voltage control process is exactly the same as the limiter 56, DCPT 43, subtracter 45, and voltage adjustment circuit 46 performed in the second converter 36. Smoothing capacitor 37
Let V A be the voltage across the smoothing capacitor 38, V B be the voltage across the smoothing capacitor 38, and R D be the resistance of the DC transmission line, then the DC current value will be I D = 1/R D (V A − V B ). , so the smoothing capacitor 37
By increasing or decreasing the voltage V A across , the DC current ID can be increased or decreased, and as a result, the current is controlled to a value equal to the current reference value given via the limiter 63 . By setting the level of the limiter 63 to a predetermined current limit value in advance, the maximum value of the DC current can be limited in the above process.

以上のようにこの発明によれば、2端子直流送
電系統に自励式交直変換器を適用したので、送電
電圧、電流、電力又は無効電力を制御することが
可能となり、他励式交直変換器を使用していた際
には得られなかつた調相設備の省略が可能となる
等の効果がある。
As described above, according to the present invention, since a self-excited AC/DC converter is applied to a two-terminal DC transmission system, it is possible to control the transmission voltage, current, power, or reactive power, and a separately excited AC/DC converter is used. This has the effect of making it possible to omit the need for phase adjustment equipment, which was not possible when using conventional methods.

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

第1図は従来の他励式変換器を用いた直流送電
系統の制御装置の構成ブロツク図を、第2図は、
本発明の制御装置を適用する直流送電系統の原理
構成図を、第3図は、第2図に示した直流送電系
統に適用される自励式交直変換器の一構成例を開
示する回路図を、第4図a,b,cは、第3図に
示した自励式交直変換器を用いたときの電力、無
効電力の制御原理の説明図であり、第4図aは回
路説明図を、第4図bおよびcはいずれもベクト
ル図をそれぞれ示し、また第5図は、本発明の一
実施例による直流送電系統の制御装置の構成ブロ
ツク図を、さらに第6図は、本発明の他の実施例
による直流送電系統の制御装置の構成ブロツク図
を示す。 1,2……交流系統、3,4……変圧器、3
5,36……自励式交直変換器、37,38……
平滑コンデンサ、9,10……直流送電線、1
1,50……CT、12,22,51……PT、1
7,23……DCCT、43,61……DCPT、1
3……電力検出器、52……無効電力検出器、2
0,25……位相制御回路、14……電力基準発
生回路、44……電圧基準発生回路、53……無
効電力基準発生回路、15,18,41,45,
54,64,67……減算器、40……変化速度
抑制回路、56,63,66……リミツタ、62
……割算器、16,42……電力調節回路、1
9,65……電流調節回路、46,68……電圧
調節回路、55……無効電力調節回路。なお、図
中同一符号は同一又は相当部分を示す。
Figure 1 shows the configuration block diagram of a control device for a DC transmission system using a conventional separately excited converter, and Figure 2 shows the following:
FIG. 3 is a circuit diagram disclosing a configuration example of a self-excited AC/DC converter applied to the DC transmission system shown in FIG. 2. , Fig. 4a, b, and c are explanatory diagrams of the control principle of electric power and reactive power when using the self-excited AC/DC converter shown in Fig. 3, and Fig. 4a is an explanatory diagram of the circuit. FIGS. 4b and 4c each show vector diagrams, FIG. 5 is a block diagram of a control device for a DC power transmission system according to an embodiment of the present invention, and FIG. 1 shows a configuration block diagram of a control device for a DC power transmission system according to an embodiment of the present invention. 1, 2...AC system, 3, 4...Transformer, 3
5, 36... Self-excited AC/DC converter, 37, 38...
Smoothing capacitor, 9, 10...DC transmission line, 1
1,50...CT, 12,22,51...PT, 1
7, 23...DCCT, 43, 61...DCPT, 1
3... Power detector, 52... Reactive power detector, 2
0, 25... Phase control circuit, 14... Power reference generation circuit, 44... Voltage reference generation circuit, 53... Reactive power reference generation circuit, 15, 18, 41, 45,
54, 64, 67... Subtractor, 40... Change speed suppression circuit, 56, 63, 66... Limiter, 62
...Divider, 16,42...Power adjustment circuit, 1
9, 65... Current regulation circuit, 46, 68... Voltage regulation circuit, 55... Reactive power regulation circuit. Note that the same reference numerals in the figures indicate the same or equivalent parts.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 交流側で変圧器をまた直流側で平滑コンデン
サを接続された第1および第2の自励式交直変換
器を経由してそれぞれ第1および第2の交流系統
を互に直流連系した直流送電系統と、前記第1の
交流系統および第1の自励式交直変換器間の連系
点の有効電力の実測値を検出する電力検出回路
と、前記有効電力の実測値と電力基準発生回路よ
り発生された有効電力の基準値との第1の偏差信
号を出力する第1の減算器と、前記第1の偏差信
号に基づいて前記第1の自励式交直変換器の点弧
角を制御する第1の出力回路と、前記第2の自励
式交直変換器の平滑コンデンサの両端直流電圧の
実測値を検出する電圧検出回路と、前記直流電圧
の実測値と電圧基準発生回路より発生された基準
値との第2の偏差信号を出力する第2の減算器
と、前記第2の偏差信号に基づいて前記第2の自
励式交直変換器の点弧角を制御する第2の出力回
路とを備えた送電系統の制御装置。 2 前記電圧基準発生回路は、前記第2の交直変
換器および前記第2の交流系統の連系点の無効電
力の実測値を検出する無効電力検出回路と、無効
電力の基準値を発生する無効電力基準発生回路
と、無効電力の該実測値および基準値の偏差信号
を出力する減算器と備えて該送電電圧の基準値を
可変にしてなる特許請求の範囲第1項記載の送電
系統の制御装置。 3 前記電力調節回路は、前記第1の自励式交直
変換器の平滑コンデンサの電圧の実測値と前記有
効電力の基準値との除算によつて直流電流の基準
値を発生する電流基準発生回路と、該直流電流の
基準値と前記送電線の直流電流の検出器からの実
測値との電流偏差信号に基づき直流電圧の基準値
を発生する直流電圧基準発生回路と、さらに該直
流電圧の基準値と前記平滑コンデンサの電圧の実
測値との電圧偏差信号に基づき前記第1制御装置
の出力回路を介して前記第1の自励式交直変換器
の点弧角を制御してなる特許請求の範囲第1項記
載の送電系統の制御装置。
[Claims] 1. The first and second AC systems are mutually connected via first and second self-commutated AC/DC converters connected to a transformer on the AC side and a smoothing capacitor on the DC side, respectively. a power detection circuit that detects an actual measured value of active power at an interconnection point between a DC interconnected DC power transmission system, the first AC system and the first self-excited AC/DC converter; a first subtracter that outputs a first deviation signal from a reference value of active power generated by a power reference generation circuit; and a point of the first self-excited AC/DC converter based on the first deviation signal. a first output circuit that controls the arc angle; a voltage detection circuit that detects the measured value of the DC voltage across the smoothing capacitor of the second self-excited AC/DC converter; and a voltage reference generation circuit that detects the measured value of the DC voltage. a second subtractor that outputs a second deviation signal from a reference value generated by the second subtractor; and a second subtracter that controls the firing angle of the second self-excited AC/DC converter based on the second deviation signal. A power transmission system control device equipped with an output circuit. 2. The voltage reference generation circuit includes a reactive power detection circuit that detects an actual measured value of reactive power at an interconnection point of the second AC/DC converter and the second AC system, and a reactive power detection circuit that generates a reference value of reactive power. Control of a power transmission system according to claim 1, comprising a power reference generation circuit and a subtracter that outputs a deviation signal between the measured value of reactive power and the reference value, and which makes the reference value of the power transmission voltage variable. Device. 3. The power adjustment circuit is a current reference generation circuit that generates a reference value of DC current by dividing the actual value of the voltage of the smoothing capacitor of the first self-excited AC/DC converter by the reference value of the active power. , a DC voltage reference generation circuit that generates a DC voltage reference value based on a current deviation signal between the DC current reference value and an actual measurement value from the DC current detector of the power transmission line; and a DC voltage reference value. and the actual measured value of the voltage of the smoothing capacitor, the firing angle of the first self-excited AC/DC converter is controlled via the output circuit of the first control device based on the voltage deviation signal between The power transmission system control device according to item 1.
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