KR20090029619A - Ac to dc converter control device - Google Patents

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도시바 미쓰비시덴키 산교시스템 가부시키가이샤
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Abstract

An AC to dc converter control device is provided to steadily operate the apparatus by making smaller always the current reference which is given to the converter. The DC side of the converter(1A,1B) is connected to the other end of the DC transmission line(3) through the respective DC reactor(2A,2B). The AC side of converter is connected to the respective alternating-current system(5A,5B) through the transformer(4A,4B) for converter. The control angle of the thyristor is controlled with the respective controller(10A,10B). The deviation of the DC power(Pd) over the power reference signal(Pdp) is inputted to the circuit for controlling constant power(12B). The output of the constant extinction angle control circuit(15B) is given to the minimum value selecting circuit(16B). The current reference change preventing means is inserted into the output end of the constant power control means.

Description

교직 변환기의 제어 장치{AC TO DC CONVERTER CONTROL DEVICE}AC TO DC CONVERTER CONTROL DEVICE}

본 발명은 직류 송전 계통, 또는 주파수 변환 장치 등의 직류 연계 설비에 있어서, 그 단락(短絡) 용량이 비교적 작은 교류 계통에 연계되는 교직(交直) 변환기의 제어 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a control device for a rectifying converter connected to an AC system in which a short circuit capacity is relatively small in a DC linkage facility such as a DC power transmission system or a frequency converter.

2개의 교류 계통간의 전력의 수수(授受)를 행하기 위해서 직류 송전 계통이 사용된다. 이 직류 송전 계통의 직류 연계 설비는, 한쪽의 교류 계통(A)으로부터 변환기용 변압기(A)를 통하여 접속된 변환기(A), 다른 쪽 교류 계통(B)으로부터 변환기용 변압기(B)를 통하여 접속된 변환기(B), 변환기(A)의 직류 출력측과 변환기(B)의 직류 출력측을 각각 직류 리액터(reactor)를 통하여 접속하는 직류 송전선으로 구성되어 있는 것이 보통이다. 교류 계통(A)으로부터 교류 계통(B)에 송전할 때는 변환기(A)가 순(順) 변환 운전, 변환기(B)가 역(逆) 변환 운전을 행하지만, 교류 계통(B)으로부터 교류 계통(A)에 송전할 때는 변환기(A, B)의 변환 동작이 반대가 된다.In order to transfer electric power between two AC systems, a DC power transmission system is used. The DC linkage equipment of this DC power transmission system is connected via the converter A from one AC system A via the converter A, and from the other AC system B through the converter B. It is common to consist of a direct current transmission line which connects the connected converter B, the direct current output side of the converter A, and the direct current output side of the converter B via a direct current reactor, respectively. When power is transmitted from AC system A to AC system B, converter A performs forward conversion operation and converter B performs reverse conversion operation. When power is transmitted to (A), the conversion operation of the converters A and B is reversed.

이러한 직류 연계 설비에서의 변환기(A, B)의 제어는, 통상, 직류 전압을 소망 전압으로 유지하기 위한 정전압 제어, 소망 전력을 융통하기 위한 정전류 제어, 또한, 변환기(A, B)가 역 변환 운전을 행하고 있을 때에 안정된 전류(轉流) 동작을 행하게 하기 위한 정(定)여유각 제어가 있으며, 이들의 제어를 조합시켜서 적절한 제어를 행하도록 하고 있다.In the control of the converters A and B in such a DC-linked installation, the constant voltage control for maintaining the DC voltage at a desired voltage, the constant current control for releasing the desired power, and the converters A and B are inversely converted There is a fixed margin angle control for making stable current operation during operation, and a combination of these controls is performed to perform appropriate control.

상기 구성에서, 수전단(受電端) 계통의 전압이 불안정해진 경우, 정여유각 제어의 제어 특성을 개선하여 전류(轉流) 실패를 방지하고, 안정된 역 변환 운전을 행하도록 하는 제안이 이루어지고 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조).In the above configuration, when the voltage of the power receiver system becomes unstable, a proposal is made to improve the control characteristics of the stagnation angle control to prevent current failure and to perform a stable reverse conversion operation. (For example, refer patent document 1).

[특허문헌 1] 일본 특허공개 2001-145374호 공보(제 4-5 페이지, 도 1 내지 도 3)[Patent Document 1] Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-145374 (page 4-5, FIGS. 1 to 3)

특허문헌 1에서 제안되어 있는 변환기(A, B)의 제어는, 상기 정전류 제어에 있어서, 공통 제어 수단으로부터 부여되는 전류 지령값을 사용하고 있다.The control of converter A and B proposed by patent document 1 uses the current command value provided from the common control means in the said constant current control.

그러나, 교류 계통(A)과 교류 계통(B)의 이간 거리는 통상 크므로, 예를 들면, 변환기(A)에 사용하는 전류 지령값을 변환기(B)에서 사용하기 위해서는, 장거리의 전송 장치가 필요하게 된다.However, since the separation distance between the AC system A and the AC system B is usually large, for example, in order to use the current command value used for the converter A in the converter B, a long distance transmission device is required. Done.

한편, 상기와 같이 공통의 전류 지령값을 사용하지 않고, 예를 들면, 순 변환기측에서 정전압 제어, 역 변환기측에서 정전류 제어를 행하는 것이 고려되지만, 역 변환기측의 교류 계통이 비교적 약한 경우에는, 제어시에 계통 전압이 크게 저하될 우려가 있기 때문에, 정전류 제어와 정여유각 제어의 협조가 악화되어, 동작이 불안정해진다는 문제가 있었다.On the other hand, without using a common current command value as described above, for example, it is considered to perform constant voltage control on the forward converter side and constant current control on the reverse converter side, but in the case where the AC system on the reverse converter side is relatively weak, Since there is a possibility that the system voltage greatly decreases during control, there is a problem that the coordination of the constant current control and the stagnation angle control is deteriorated and the operation becomes unstable.

본 발명은 상기 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은, 공통 제어부를 사용하지 않고, 동시에 안정된 제어 성능이 얻어지는 교직 변환기의 제어 장치를 제공하는 것에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a control device for a vertical converter which achieves stable control performance without using a common control unit.

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 교직 변환기의 제어 장치는, 순 변환기를 제 1 제어 수단의 출력에 의해 정전압 제어하고, 역 변환기를 제 2 제어 수단의 출력에 의해 정전류 제어하여 운전함으로써 직류 회로를 통하여 직류 전력을 송전하도록 한 교직 변환기의 제어 장치에 있어서, 상기 제 2 제어 수단은, 상기 정전류 제어에 부여하는 전류 기준의 변화 속도를 제한하는 전류 기준 변화 억제 수단을 갖는 것을 특징으로 하고 있다.In order to achieve the above object, the control apparatus of the teaching converter of the present invention is a direct current circuit by controlling the forward converter by the output of the first control means, and driving the reverse converter by the constant current control by the output of the second control means. In the control apparatus of the teaching converter according to the present invention, the second control means has a current reference change suppressing means for limiting the rate of change of the current reference applied to the constant current control.

본 발명에 의하면, 공통 제어부를 사용하지 않고, 동시에 안정된 제어 성능이 얻어지는 교직 변환기의 제어 장치를 제공하는 것이 가능하게 된다.According to the present invention, it is possible to provide a control device for a teaching converter, which at the same time achieves stable control performance without using a common control unit.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

[실시예 1]Example 1

이하, 본 발명의 실시예 1에 따른 교직 변환기의 제어 장치를 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한다.Hereinafter, a control apparatus of the teaching converter according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.

도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 교직 변환기의 제어 장치의 블록 구성도이며, 도 1의 (a)에 그 전체 구성을 나타낸다. 도 1의 (a)에서 변환기(1A, 1B)의 직류측은 각각 직류 리액터(2A, 2B)를 통하여 직류 송전선(3)의 일단 및 타단에 접속되고, 각 변환기(1A, 1B)의 교류측은 변환기용 변압기(4A, 4B)를 통하여 각각 교류 계통(5A, 5B)에 접속되어 있다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a block diagram of a control device of a teaching converter according to a first embodiment of the present invention, and the overall configuration thereof is shown in Fig. 1A. In Fig. 1A, the DC side of the converters 1A and 1B are connected to one end and the other end of the DC power transmission line 3 via DC reactors 2A and 2B, respectively, and the AC side of each of the converters 1A and 1B is a converter. It is connected to AC system 5A, 5B through the transformer 4A, 4B.

변환기(1A, 1B)는, 예를 들면, 전력용 반도체 소자인 사이리스터(thyristor)를 브리지 접속한 내부 구성으로 되어 있고, 각각은 제어부(10A, 10B)에 의해 사이리스터의 제어각(αA, αB)이 각각 제어되고 있다. 그리고, 제어부(10A, 10B)에는 변환기(1A, 1B)의 교류측 전압, 직류측 전압, 직류 전류 등의 신호가 피드백 신호로서 각각 부여되어 있다.The converters 1A and 1B have, for example, an internal configuration in which a thyristor, which is a power semiconductor element, is bridge-connected, and each of the control angles αA and αB of the thyristor is controlled by the control units 10A and 10B. Are controlled respectively. Signals such as an AC side voltage, a DC side voltage, a DC current, and the like of the converters 1A, 1B are respectively provided to the control units 10A and 10B as feedback signals.

교류 계통(1A)으로부터 교류 계통(1B)에 전력의 융통을 행할 때에는, 변환기(1A)가 송전단(送電端)이 되어 순 변환 운전, 변환기(1B)가 수전단(受電端)이 되어 역 변환 운전을 행하고, 역 방향의 전력 융통의 경우에는 2개의 변환기(1A, 1B)의 송수전의 역할이 반대가 되지만, 이하의 설명에서는, 변환기(1A)가 순 변환 운전, 변환기(1B)가 역 변환 운전을 행하는 경우에 관하여 설명한다.When the electric power is fused from the AC system 1A to the AC system 1B, the converter 1A becomes the power transmission end, and the forward conversion operation, the converter 1B becomes the power receiving end, and reverses. In the case of the power conversion in the reverse direction, the role of the power transmission and reception of the two converters 1A and 1B is reversed. In the following description, the converter 1A performs the forward conversion operation and the converter 1B reverses the operation. A case of performing the conversion operation will be described.

도 1의 (b)에 송전단의 제어부(10A)의 내부 구성을 나타낸다. 도시하지 않은 직류 전압 설정기의 출력인 전압 기준 신호(Vdp)와, 주회로로부터의 피드백 신호인 직류 전압(Vd)의 제어 편차를 정전압 제어 회로(11A)에 입력한다. 정전압 제어 회로(11A)는 직류 전압(Vd)이 상기 전압 기준(Vdp)에 추종하도록 변환기(1A)의 사이리스터의 제어각(αA)을 출력한다.The internal structure of the control part 10A of a power transmission stage is shown in FIG.1 (b). The control deviation between the voltage reference signal Vdp, which is an output of the DC voltage setter (not shown), and the DC voltage Vd, which is a feedback signal from the main circuit, is input to the constant voltage control circuit 11A. The constant voltage control circuit 11A outputs the control angle αA of the thyristor of the converter 1A so that the DC voltage Vd follows the voltage reference Vdp.

도 1의 (c)에 수전단의 제어부(10B)의 내부 구성을 나타낸다.The internal structure of the control part 10B of a power receiver is shown in FIG.1 (c).

정전력 제어 회로(12B)에는, 변환기(1B)가 취급하는 직류 전력(Pd)과 전력 기준 신호(Pdp)의 편차가 입력된다. 전력 기준 신호(Pdp)는 교류 계통(1B)이 필요로 하는 전력이 설정값으로서 부여된 것이며, 피드백 신호로서의 직류 전력(Pd)은 직류 전압(Vd)과 직류 전류(Id)의 곱을 연산하거나 하여 얻을 수 있다. 정전력 제어 회로(12B)는 직류 전력(Pd)이 전력 기준 신호(PdD)에 추종하도록 그 출력을 조정하여 1차 지연 회로(13B)에 부여한다. 그리고, 이 1차 지연 회로(13B)의 출력은 전류 기준(Idp)이 되고, 이 전류 기준(Idp)과 직류 전류(Id)의 편차가 정전류 제어 회로(14B)의 입력이 된다. 정전류 제어 회로(14B)는 직류 전류(Id)가 전류 기준(Idp)에 추종하도록 최소값 선택 회로(16B)를 통하여 제어각(αB)을 출력하여 변 환기(1B)를 제어한다. 즉, 직류 전류(Id)가 전류 기준(Idp)보다 작은 경우에는, 제어각을 먼저 진행시켜서, 변환기(1B)의 직류 출력 전압을 변환기(1A)의 직류 출력 전압보다 낮게 하여 전압차를 크게 하고, 직류 전류(Id)를 증가시킨다. 반대로, 직류 전류(Id)가 전류 기준(Idp)보다 큰 경우에는, 제어각(αB)을 지연시켜 변환기(1B)의 직류 출력 전압을 높임으로써 2개의 변환기의 전압차를 작게 하고, 직류 전류(Id)를 감소시킨다.The deviation between the direct current power Pd and the power reference signal Pdp handled by the converter 1B is input to the constant power control circuit 12B. The power reference signal Pdp is provided with the power required by the AC system 1B as a set value, and the DC power Pd as the feedback signal calculates the product of the DC voltage Vd and the DC current Id or the like. You can get it. The constant power control circuit 12B adjusts its output so that the DC power Pd follows the power reference signal PdD and gives it to the primary delay circuit 13B. The output of the primary delay circuit 13B becomes the current reference Idp, and the deviation between the current reference Idp and the direct current current Id becomes the input of the constant current control circuit 14B. The constant current control circuit 14B controls the transformer 1B by outputting the control angle αB through the minimum value selection circuit 16B so that the direct current Id follows the current reference Idp. That is, when the DC current Id is smaller than the current reference Idp, the control angle is advanced first to make the DC output voltage of the converter 1B lower than the DC output voltage of the converter 1A to increase the voltage difference. , Increase the DC current (Id). On the contrary, when the DC current Id is larger than the current reference Idp, the control angle αB is delayed to increase the DC output voltage of the converter 1B so that the voltage difference between the two converters is made smaller and the DC current ( Reduce Id).

최소값 선택 회로(16B)에는 정여유각 제어 회로(15B)의 출력이 부여된다. 최소값 선택 회로(16B)는 이 정여유각 제어 회로(15B)의 출력과 상술한 정전류 제어 회로(14B)의 출력 중 작은 쪽을 선택하여, 제어각(αB)이 소정의 여유각 기준(γref)을 확보하도록 하고 있다.The output of the staggered angle control circuit 15B is provided to the minimum value selection circuit 16B. The minimum value selecting circuit 16B selects the smaller of the output of the constant angle control circuit 15B and the output of the constant current control circuit 14B described above, so that the control angle αB is a predetermined clearance angle reference γref. To secure.

정여유각 제어 회로(15B)는 여유각 기준(γref)에, 변환기(1B)의 여유각(γ)이 추종하도록 동작한다. 이 정여유각 제어를 행하기 위해서, 주회로로부터 피드백되는 직류 전류(Id), 교류 전압(Vac) 및 제어 장치 내에서 설정되는 변환기용 변압기 임피던스(Xt)로부터, 여유각을 이하의 이론식(1)에 의해 추정하여 제어각(αB)을 계산한다.The fixed-angle control circuit 15B operates so that the margin angle γ of the converter 1B follows the margin angle reference γ ref. In order to perform this constant angle control, the clearance angle is calculated from the DC current Id fed back from the main circuit, the AC voltage Vac, and the transformer impedance Xt set in the control device. Calculate the control angle αB by

αB=π-cos-1(cosγref-Xt×id/Vac) (1)αB = π-cos -1 (cosγ ref -X t × i d / V ac ) (1)

여기서, γref는 여유각 기준, id는 직류 전류를 직류 전류 정격으로 나눈 값, Xt는 변환기용 변압기의 자기 용량 베이스의 임피던스, 그리고, Vac은 교류 전압을 교류 전압 정격으로 나눈 값이다.Where γ ref is the relief angle reference, i d is the DC current divided by the DC current rating, X t is the impedance of the self-capacitance base of the transformer for the converter, and V ac is the AC voltage divided by the AC voltage rating. .

다음에, 도 2에 나타낸 동작 설명도에 의해, 본 실시예의 동작에 관하여 설명한다. 이 동작 설명도는 가로축을 직류 전압(Id)으로 하고, 세로축을 직류 전압(Vd)으로 하여, 전력 기준 신호(Pdp)가 스텝 형상으로 급변하는 등의 이유로 전류 기준(Idp)이 급변했을 때의 교직 변환기의 동작을 플롯한 것이다. 도 2의 (a)는 본 실시예의 제어부(10B)에서, 1차 지연 회로(13B)를 설치하지 않은 경우의 동작 설명도이며, 도 2의 (b)는 본 발명의 동작 설명도이다.Next, with reference to the operation explanatory drawing shown in FIG. 2, operation | movement of this embodiment is demonstrated. This operation explanatory drawing shows the case where the current reference Idp suddenly changes due to the sudden change of the power reference signal Pdp into a step shape with the horizontal axis as the DC voltage Id and the vertical axis as the DC voltage Vd. Plot the behavior of the translator. FIG. 2A is an operation explanatory diagram in the case where the primary delay circuit 13B is not provided in the control unit 10B of the present embodiment, and FIG. 2B is an operation explanatory diagram of the present invention.

도 2의 (a)에서, 직류 전압 100%, 직류 전류 50% 정도의 운전점(1)에서 교직 변환기가 운전되고 있다고 하자. 이 때 전류 기준이 스텝 형상으로 증가하면, 우선 변환기(1B)의 정전류 제어 회로(14B)의 동작에 의해, 제어각(αB)을 진행시켜서 변환기(1B)의 직류 출력 전압을 내리므로 직류 전압(Vd)이 저하한다. 이 운전점을 (2)로 나타낸다.In FIG. 2A, it is assumed that the teaching converter is operated at an operating point 1 of about 100% of the DC voltage and about 50% of the DC current. At this time, if the current reference increases in a step shape, first, by the operation of the constant current control circuit 14B of the converter 1B, the control angle αB is advanced to lower the DC output voltage of the converter 1B. Vd) falls. This operating point is shown by (2).

제어각(αB)이 진행되면, 변환기(1B)의 운전 역률(力率)이 악화되어, 무효 전력이 증가한다. 이 변환기(1B)에 접속하는 교류 계통(5B)의 단락 용량이 비교적 작으면, 교류 계통 전압이, 이 무효 전력 증가의 영향을 받아 크게 저하한다. 또한, 무효 전력은 직류 전류에 비례하므로, 직류 전류가 증가하는 동안, 교류 전압은 저하된 상태를 계속하고, 또한 그 저하의 정도는 직류 전류에 따라 커진다. 즉, 직류 전류(Id)와 전류 기준(Idp)의 제어 편차가 큰 상태가 계속되므로, 직류 전압(Vd)이 저하된 채의 상태로 직류 전류가 정격 전류인 100% 정도까지 상승해 간다. 이 운전점을 (3)으로 나타낸다.When the control angle αB advances, the operating power factor of the converter 1B deteriorates, and the reactive power increases. When the short-circuit capacity of the AC system 5B connected to this converter 1B is relatively small, the AC system voltage greatly decreases under the influence of this reactive power increase. In addition, since the reactive power is proportional to the DC current, while the DC current increases, the AC voltage continues to be in a lowered state, and the degree of the decrease increases with the DC current. That is, since the state where the control deviation between the direct current current Id and the current reference Idp is large continues, the direct current increases to about 100% of the rated current while the direct current voltage Vd is lowered. This operating point is shown by (3).

직류 전류(Id)가 증가하여 운전점(3)에 접근하면, 여유각(γ)의 감소가 현저 해지기 시작한다. 여유각(γ)은 교류 전압(Vac)의 저하에 의해서도 그 감소가 진행되고 있어, 여유각 부족이 되지 않도록, 정여유각 제어 회로(15B)의 출력 신호가 작아진다. 한편, 직류 전류(Id)가 증가하여 제어 편차가 작아지므로, 정전류 제어 회로(14B)의 출력 신호는 커진다. 이 2개의 신호의 작은 쪽을 최소값 선택 회로(16B)가 선택한다.As the DC current Id increases and approaches the operating point 3, the decrease in the clearance angle γ starts to be remarkable. The clearance angle γ is also decreased due to the decrease in the AC voltage Vac, and the output signal of the constant angle control circuit 15B is reduced so that the clearance angle is not short. On the other hand, since the DC current Id increases to decrease the control deviation, the output signal of the constant current control circuit 14B becomes large. The minimum value selection circuit 16B selects the smaller one of these two signals.

도 2의 (a)에서 실선으로 나타낸 AγR은 정격 교류 전압에서 여유각(γ)이 일정해지는 라인이지만, 교류 전압(Vac)이 저하되면 파선으로 나타낸 AγR(Vac 저)로 라인이 이동한다. 그리고 이 파선의 라인이 정격 직류 전류에서 정격 직류 전압 이하의 점을 통과하게 되면, 도시한 바와 같이 최소값 선택 회로(16B)는 정여유각 제어 회로(15B)의 출력을 선택한다. 이 운전점을 (4)로 나타낸다.In FIG. 2A, AγR indicated by a solid line is a line at which the clearance angle γ becomes constant at the rated AC voltage. However, when AC voltage Vac decreases, the line moves to AγR (low Vac) indicated by broken lines. When the broken line passes through the point of the rated DC current equal to or less than the rated DC voltage, the minimum value selection circuit 16B selects the output of the staggered angle control circuit 15B as shown. This operating point is shown by (4).

일단, 정여유각 제어 회로(15B)의 출력 신호가 선택되면, 변환기(1B)의 제어각(αB)은 커지지 않고, 역률은 작고, 무효 전력은 증가한 상태가 계속된다. 또한, 송전단의 변환기(1A)의 직류 출력 전압과 수전단의 변환기(1B)의 직류 출력 전압의 차가 큰 상태가 계속되므로, 직류 전류(Id)는 전류 기준(Idp)을 넘어서 증가해버린다. 정여유각 제어 회로(15B)는 이 직류 전류 증가를 받아서, 출력 신호를 더 작게 하여, 제어각(αB)은 진행되므로, 직류 전압(Vd)은 더 저하, 직류 전류(Id)가 더 증가하는 악순환에 이르고, 운전점은 (4)에서 (5)로 이동하며, 게다가, 운전점 (5)를 통과하여 최후는 직류 전압 부족, 직류 전류 과부하가 되어, 직류 송전은 그 기능을 상실해버린다.Once the output signal of the staggered angle control circuit 15B is selected, the control angle αB of the converter 1B does not become large, the power factor is small, and the reactive power is increased. In addition, since the state of the difference between the direct current output voltage of the converter 1A of the power transmission stage and the direct current output voltage of the converter 1B of the power receiver is continued, the direct current Id increases beyond the current reference Idp. The constant-angle control circuit 15B receives this DC current increase, makes the output signal smaller, and the control angle αB proceeds, so that the DC voltage Vd is further lowered and the DC current Id is further increased. In a vicious cycle, the driving point moves from (4) to (5), and furthermore, passes through the driving point (5), and finally the DC voltage is insufficient and the DC current is overloaded, and the DC power transmission loses its function.

다음에, 도 2의 (b)를 따라서 본 발명의 실시예 1의 동작을 설명한다. 최초 의 운전점 (1)은 도 1의 (a)의 경우와 동일하다.Next, the operation of Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to Fig. 2B. The first operating point 1 is the same as in the case of FIG.

운전점 (1)로부터 전력 기준(Pdp)이 스텝 형상으로 변화되면, 그 동작을 받아서, 정전력 제어 회로(12B)의 제어 편차가 커지고, 그 출력인 전류 기준(Idp)도 스텝 형상으로 증가하려고 한다. 그러나, 여기에서 전류 기준 변화 억제 수단인 1차 지연 회로(13B)의 동작에 의해, 전류 기준(Idp)은 주회로의 직류 전류(Id)의 응답과 동일 정도이거나 그것보다 느린 완만한 동작의 신호가 된다. 이 작용에 의해 전류 기준(Idp)과 실제의 직류 전류(Id)의 차인 제어 편차는 커지지 않고, 작은 상태를 유지한다. 따라서, 정전류 제어 회로(14B)의 출력으로 결정되는 제어각(αB)의 진행은 작은 상태를 유지한 채 운전점 (2)로 이행한다.When the power reference Pdp is changed into a step shape from the operating point 1, the control deviation of the constant power control circuit 12B is increased in response to the operation, and the current reference Idp, which is its output, is also increased in the step shape. do. However, here, by the operation of the primary delay circuit 13B, which is the current reference change suppressing means, the current reference Idp is a signal of a gentle operation which is about the same as or slower than the response of the DC current Id of the main circuit. Becomes By this action, the control deviation, which is the difference between the current reference Idp and the actual direct current current Id, does not become large and maintains a small state. Therefore, the progress of the control angle αB determined by the output of the constant current control circuit 14B shifts to the operating point 2 while maintaining a small state.

제어각(αB)이 그다지 진행되지 않으므로, 변환기(1B)의 운전 역률은 큰 상태를 계속, 무효 전력은 그다지 증가하지 않는다. 무효 전력 증가가 작으므로, 교류 전압(Vac)의 저하는 작다. 또한, 직류 전류(Id)가 증가해 가도, 교류 전압(Vac)의 저하가 작은 상태를 계속한다. 직류 전류(Id)가 증가하여, 운전점 (3)의 정격 직류 전류 정도에 접근하면, 여유각 부족이 되지 않도록, 정여유각 제어 회로(15B)의 출력 신호가 작아져, 정여유각 제어 회로(15B)의 출력이 최소값 선택 회로(15B)에 의해 선택될 우려가 있다.Since the control angle alpha B does not progress so much, the operating power factor of the converter 1B continues to be large, and the reactive power does not increase so much. Since the reactive power increase is small, the decrease in the AC voltage Vac is small. In addition, even if the DC current Id increases, the state where the fall of the AC voltage Vac is small continues. When the DC current Id increases and approaches the rated DC current degree of the operating point 3, the output signal of the constant angle control circuit 15B becomes small so that the margin of deficiency does not become short, and the constant angle control circuit There is a fear that the output of 15B is selected by the minimum value selection circuit 15B.

그러나, 교류 전압(Vac)이 정격 전압 정도로 유지되어 있기 때문에, 제어 회로(10B)의 제어각(αB)의 진행은 작고, 변환기(1B)의 직류 출력 전압은 저하되지 않는다. 도시한 바와 같이 교류 전압이 약간 저하되어, 파선으로 나타낸 AγR(Vac 저)로 여유각(γ) 일정 라인이 이동하지만, 이 파선의 라인은 정격 직류 전류에서 정격 직류 전압 이하가 되지 않으므로, 최소값 선택 회로(15B)는 정여유각 제어 회로(15B)의 출력을 선택하는 경우는 없다. 따라서, 변환기(1A)의 직류 출력 전압과 변환기(1B)의 직류 출력 전압의 차는 커지지 않고, 직류 전류(Id)는 정격 전류 정도로 제어되어, 안정된 정상 상태로 목표로 하는 운전점 (4)에 정착된다.However, since the AC voltage Vac is maintained at the rated voltage, the progress of the control angle αB of the control circuit 10B is small, and the DC output voltage of the converter 1B does not decrease. As shown in the figure, the AC voltage is slightly lowered and the clearance angle (γ) constant line moves to AγR (low Vac) indicated by the broken line. The circuit 15B does not select the output of the fixed-angle control circuit 15B. Therefore, the difference between the direct current output voltage of the converter 1A and the direct current output voltage of the converter 1B does not become large, and the direct current current Id is controlled to the rated current degree and is fixed at the target operating point 4 in a stable steady state. do.

이상의 설명에서, 변환기(1A, 1B)의 직류 출력 전압에 차가 생겨도, 직류 전류가 추종하는 데에는, 이하에 설명하는 바와 같이 약간의 시간을 요하는 것이 본 발명의 포인트로 되어 있다.In the above description, even if there is a difference in the direct current output voltages of the converters 1A and 1B, it is a point of the present invention that some time is required for the direct current to follow as described below.

직류 전류(Id)는 송전단의 변환기(1A)와 수전단의 변환기(1B)의 직류 출력 전압의 전압차(△V)와 직류 회로의 저항(R)으로부터 결정된다. 이 저항(R)은 직류 송전선(3)의 저항, 직류 리액터(2A, 2B)의 저항 등 직류 전류가 흐르는 회로의 저항분에 더하여, 변환기(1A, 1B)의 전류 동작에 의해 발생하는 등가 저항으로 구성된다. 한편, 직류 회로에는, 직류 리액터(2A, 2B)의 인덕턴스 및 직류 송전선(3)의 부유(浮遊) 인덕턴스 등으로 이루어지는 인덕턴스(L)가 있다. 따라서, 변환기(1B)의 제어 동작에 의해 직류 전압이 변화해도, 실제의 직류 전류(Id)는 곧바로는 증가하지 않고, 직류 회로의 저항과 인덕턴스에 의해 결정되는 시정수(時定數)에 따라 완만하게 증가해 간다. 따라서, 1차 지연 회로(13B)의 시정수는 상기 직류 회로의 전류 응답의 시정수와 동일 정도이거나 그 이상으로 해 두는 것이 바람직하다.The direct current (Id) is determined from the voltage difference (ΔV) of the direct current output voltage of the converter 1A of the power transmission stage and the converter 1B of the power receiving stage and the resistance R of the direct current circuit. This resistance R is equivalent to resistance generated by the current operation of the converters 1A and 1B in addition to the resistance of the circuit in which the DC current flows, such as the resistance of the DC power transmission line 3 and the resistances of the DC reactors 2A and 2B. It consists of. On the other hand, in the DC circuit, there is an inductance L composed of the inductance of the DC reactors 2A and 2B, the floating inductance of the DC power transmission line 3, and the like. Therefore, even if the DC voltage changes due to the control operation of the converter 1B, the actual DC current Id does not immediately increase, but depends on the time constant determined by the resistance and inductance of the DC circuit. It gradually increases. Therefore, it is preferable that the time constant of the primary delay circuit 13B be about the same as or more than the time constant of the current response of the DC circuit.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 송전단이 직류 전압, 수전단이 직류 전류를 제어하는 구성의 직류 송전에 있어서, 수전단의 교류 계통의 단락 용 량이 비교적 작은 경우, 전력 기준이 급변해도, 안정된 송전이 가능하게 된다.As described above, according to the present invention, in the case of a direct current transmission having a configuration in which the power supply terminal controls the DC voltage and the power supply terminal controls the DC current, when the short circuit capacity of the AC system of the power receiver is relatively small, Stable power transmission is possible.

또한, 본 실시예에서 전류 기준의 변화 억제 회로로서 비교적 간단한 회로로 실현 가능한 1차 지연 회로(18B)를 사용했지만, 전류 기준의 변화 속도를 억제하는 다른 함수를 사용해도, 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 것은 분명하다.In addition, although the primary delay circuit 18B which can be realized by a relatively simple circuit is used as the change suppression circuit of the current reference in this embodiment, even if another function of suppressing the change rate of the current reference is used, the object of the present invention is achieved. It is clear what can be done.

[실시예 2]Example 2

도 3은 본 발명의 실시예 2에 따른 교직 변환기의 제어 장치에 사용되는 수전단 변환기 제어부의 내부 구성도이다.3 is an internal configuration diagram of a power receiver converter control unit used in the control apparatus of the teaching converter according to the second embodiment of the present invention.

이 실시예 2의 각 부(部)에 대해서, 도 1의 (c)의 본 발명의 실시예 1에 따른 교직 변환기의 제어 장치에 사용되는 수전단 변환기 제어부의 내부 구성도의 각 부와 동일 부분은 동일 부호로 나타내고, 그 설명은 생략한다. 이 실시예 2가 실시예 1과 다른 점은, 제어부(10B1)에서의 1차 지연 회로(13B)를 정전력 제어 회로(12B)의 출력측이 아니고 전력 기준 신호(Pdp)의 출력측에 설치하도록 구성한 점이다.For each part of the second embodiment, the same parts as the respective parts of the internal configuration diagram of the power receiver converter control unit used in the control apparatus of the teaching converter according to the first embodiment of the present invention in FIG. Are denoted by the same reference symbols and description thereof is omitted. The second embodiment differs from the first embodiment in that the primary delay circuit 13B in the control unit 10B1 is provided on the output side of the power reference signal Pdp, not on the output side of the constant power control circuit 12B. Is the point.

상술한 바와 같이, 실시예 1에서의 1차 지연 회로(13B)는 1차 지연 회로(13B)의 출력인 전류 기준(Idp)이 급변하는 것을 억제하는 기능을 했지만, 이 실시예 2에서의 1차 지연 회로(13B)는 전력 기준 신호(Pdp)가 급변하는 것을 방지하고 있으므로, 결과적으로 정전력 제어 회로(12B)의 출력인 전류 기준(Idp)이 급변하는 것을 억제하는 것이 가능해진다. 따라서, 이 실시예 2에 의해서도, 실시예 1과 동등한 효과를 얻을 수 있다.As described above, the primary delay circuit 13B in the first embodiment functions to suppress the sudden change of the current reference Idp which is the output of the primary delay circuit 13B. Since the difference delay circuit 13B prevents the power reference signal Pdp from suddenly changing, as a result, it is possible to suppress the sudden change of the current reference Idp, which is the output of the constant power control circuit 12B. Therefore, also by this Example 2, the effect similar to Example 1 can be acquired.

[실시예 3]Example 3

도 4는 본 발명의 실시예 3에 따른 교직 변환기의 제어 장치에 사용되는 수전단 변환기 제어부의 내부 구성도이다.4 is an internal configuration diagram of a power receiver converter control unit used in the control apparatus of the teaching converter according to the third embodiment of the present invention.

이 실시예 3의 각 부에 대해서, 도 1의 (c)의 본 발명의 실시예 1에 따른 교직 변환기의 제어 장치에 사용되는 수전단 변환기 제어부의 내부 구성도의 각 부와 동일 부분은 동일 부호로 나타내고, 그 설명은 생략한다. 이 실시예 3이 실시예 1과 다른 점은, 제어부(10B2)의 정여유각 제어 회로(17B)에 있어서, 여유각(γ)을 (1)식으로부터 연산에 의해 구하는 것이 아니고, 변환기(1B)로부터 실측된 여유각(γ)을 사용하도록 구성한 점이다.For each part of the third embodiment, the same parts as the parts of the internal configuration diagram of the power receiver converter control unit used in the control apparatus of the teaching converter according to the first embodiment of the present invention in FIG. The description is omitted. The third embodiment differs from the first embodiment in that the fixed-angle control circuit 17B of the control unit 10B2 does not determine the allowable angle γ by calculation from the formula (1), but the converter 1B. The clearance angle (gamma) measured from () is used.

이 여유각(γ)의 실측은, 예를 들면, 변환기(1B)에 사용되고 있는 사이리스터의 양단(兩端) 전압을 관측하여, 전류(轉流)시의 역 바이어스 기간을 전기각으로 환산하여 구한다.The actual measurement of the clearance angle γ is obtained by, for example, observing the voltage across the thyristor used in the converter 1B and converting the reverse bias period at the time of electric current into an electric angle. .

여유각(γ)을 (1)식으로부터 연산에 의해 구하는 실시예 1에 대해서 이 실시예 3이 개량된 점에 관하여 이하에 설명한다.The following describes the improvement of the third embodiment with respect to the first embodiment where the clearance angle γ is obtained by calculation from the equation (1).

교류 계통(5B)의 단락 용량이 비교적 작은 경우에는, 직류 전력의 증가에 따라, 변환기(1B)가 접속되는 교류 모선 전압의 위상이 크게 변화한다.When the short-circuit capacitance of the AC system 5B is relatively small, the phase of the AC bus voltage to which the converter 1B is connected changes greatly with the increase in the DC power.

교류 계통의 위상은, 일반적으로 (2)식으로 나타낸다.The phase of an alternating current system is generally represented by (2) Formula.

sinδ=P×X/(Vs×Vl) (2)sinδ = P × X / (Vs × Vl) (2)

단, δ는 변환기(1B)가 접속되는 교류 계통(5B)의 전압 위상과 교류 계통 등가 전압원의 위상의 위상차, P는 직류 송전 전력을 정격 전력으로 나눈 값, X는 직류 송전 정격 전력을 베이스로 한 교류 계통 등가 임피던스, Vs는 변환기가 접속되 는 교류 모선 전압을 정격 전압으로 나눈 값, 그리고, Vl은 교류 계통 등가 전압원의 전압을 정격 전압으로 나눈 값이다.Where δ is the phase difference between the voltage phase of the AC system 5B to which the converter 1B is connected and the phase of the AC system equivalent voltage source, P is the value obtained by dividing the DC transmission power by the rated power, and X is based on the DC power transmission rated power. One AC grid equivalent impedance, Vs is the AC bus voltage to which the converter is connected divided by the rated voltage, and Vl is the voltage of the AC grid equivalent voltage source divided by the rated voltage.

여기서, 교류 계통(5B)의 단락 용량을 직류 송전 정격 용량의 2배로 하여, 직류 송전 전력(Pd)이 정격의 50%로부터 정격(100%)으로 증가하는 경우를 상정하면, 전압 위상의 진행량은 15°정도가 된다. 그 계산을 이하에 나타낸다.Here, assuming that the short-circuit capacity of the AC system 5B is twice the DC transmission rating capacity, and the DC transmission power Pd increases from 50% of the rating to the rating (100%), the amount of progress of the voltage phase Is about 15 °. The calculation is shown below.

(2)식에 직류 전력 변화 전의 값을 대입하여 계산하면, sinδ=0.5×0.5/(1×1)=0.25가 되고, δ=14.5°가 된다. 다음에, 직류 전력 변화 후의 값을 대입하여 계산하면, sinδ=1×0.5/(1×1)=0.5가 되고, δ=30°로 크게 변화된다. 단, 교류 전압은 직류 전력이 변화해도 정격 전압 정도로 유지되는 것으로 가정하고 있다.When the value before DC power change is substituted into Formula (2) and calculated, sinδ = 0.5 × 0.5 / (1 × 1) = 0.25, and δ = 14.5 °. Subsequently, when the value after the DC power change is substituted and calculated, sin δ = 1 × 0.5 / (1 × 1) = 0.5, and greatly changes to δ = 30 °. However, it is assumed that the AC voltage is maintained at the rated voltage even when the DC power changes.

변환기(1B)의 제어는, 도 1의 (a)에는 도시되어 있지 않지만, 교류 전압의 위상을 검출하고, 그 위상에 의거하여, 변환기에 부여하는 점호(点弧) 펄스 타이밍을 결정하여 행한다. 그러나, 교류 전압의 파형(波形) 왜곡 등에 영향을 받지 않도록, 안정되게 위상 검출을 행하도록 구성되어 있기 때문에, 상기와 같은 직류 송전의 전력 변화에 의한 급속한 위상 변화에는 추종할 수 없는 우려가 있다. 그 경우, 제어 회로(10B)의 제어각(αB)으로부터 이상적으로 결정되는 타이밍과 실제의 점호 타이밍의 사이에 상대적인 오차가 발생하여, 실제의 점호 타이밍의 위상이 상대적으로 지연된다.Although not shown in FIG. 1A, the control of the converter 1B is performed by detecting the phase of the AC voltage and determining the timing of the firing pulses to be applied to the converter based on the phase. However, since it is comprised so that phase detection can be performed stably so that it may not be affected by the waveform distortion of an alternating voltage, etc., there exists a possibility that it cannot follow the rapid phase change by the power change of the above-mentioned DC power transmission. In that case, a relative error occurs between the timing ideally determined from the control angle αB of the control circuit 10B and the actual firing timing, and the phase of the actual firing timing is relatively delayed.

사이리스터 변환기가 역 변환 운전하는 경우, 점호 타이밍이 15° 변화하면, 여유각은 그 1.5 내지 2배 정도 변화하므로, 20° 내지 30° 여유각이 감소되어 버린다. 원래, 여유각 기준값은 20° 정도이므로, 이와 같이 위상이 급히 진행되면, 실시예 1에서 나타낸 (1)식에 의해 제어각을 계산하는 원리를 이용한 정여유각 제어 회로(15B)의 동작에서는, 여유각의 확보가 불충분하게 되어, 전류(轉流) 실패가 발생해버릴 우려가 있다.In the case of the reverse conversion operation of the thyristor converter, when the firing timing changes by 15 °, the clearance angle changes by 1.5 to 2 times, so that the clearance angle of 20 ° to 30 ° is reduced. Originally, since the clearance angle reference value is about 20 °, if the phase advances in such a manner, in the operation of the fixed-angle control circuit 15B using the principle of calculating the control angle by the equation (1) shown in Example 1, There is an inadequate securing of the clearance angle, which may cause current failure.

이에 대해서, 이 실시예 2와 같이 여유각(δ)을 실측하여 정여유각 제어를 행하도록 하면, 제어부가 검출하는 위상과 실제의 교류 전압 위상의 사이에, 상대적인 오차가 있어도, 그 오차를 포함해서 제어하는 것이 가능하게 되기 때문에, 상술한 교류 전압의 위상의 변화에 영향을 받는 일은 없다. 즉, 위상 검출 오차에 의해, 실제의 점호 타이밍이 지연되어, 여유각이 감소하는 것을 피드백하여 제어하므로, 오차를 포함하여 제어각을 진행시키기 때문에, 여유각은 기준값으로 유지된다.On the other hand, if the allowable angle control is performed by measuring the clearance angle δ as in the second embodiment, even if there is a relative error between the phase detected by the controller and the actual AC voltage phase, the error is included. Since it becomes possible to control by doing so, it does not affect the change of the phase of the above-mentioned alternating voltage. That is, since the actual firing timing is delayed due to the phase detection error, and the feedback angle is controlled to reduce the clearance angle, the clearance angle is kept at the reference value because the control angle including the error is advanced.

이상 설명한 바와 같이, 이 실시예 3에 의하면, 송전단이 직류 전압, 수전단이 직류 전류를 제어하는 구성의 직류 송전에 있어서, 교류 계통의 단락 용량이 예를 들면, 직류 송전과 동등 정도로 작은 경우, 직류 전력이 급변해도 여유각을 유지하여, 전류(轉流) 실패하는 일이 없는 안정된 송전이 가능하게 된다.As described above, according to the third embodiment, in the case of a direct current transmission having a configuration in which the power supply terminal controls the DC voltage and the power supply terminal controls the DC current, the short circuit capacity of the AC system is, for example, as small as that of the direct current power transmission. Even if the DC power changes suddenly, the margin of angle is maintained, and stable power transmission without current failure is possible.

[실시예 4]Example 4

도 5는 본 발명의 실시예 4에 따른 교직 변환기의 제어 장치에 사용되는 제어부의 내부 구성도이며, 도 5의 (a)가 송전단의 제어부의 내부 구성도, 도 5의 (b)가 수전단의 제어부의 내부 구성도이다.FIG. 5 is an internal configuration diagram of a control unit used in the control apparatus of the teaching converter according to the fourth embodiment of the present invention, and FIG. 5A is an internal configuration diagram of the control unit of the power transmission stage, and FIG. It is an internal block diagram of the control part of a front end.

이 실시예 4에서의 도 5의 (a)의 각 부에 대해서, 도 1의 (b)의 본 발명의 실시예 1에 따른 교직 변환기의 제어 장치에 사용되는 송전단 제어부의 내부 구성 도의 각 부와 동일 부분은 동일 부호로 나타내고, 그 설명은 생략한다. 이 실시예 4가 실시예 1과 다른 점은, 제어부(10A1)에서의 정전압 제어 회로(11A)의 출력인 제어각(αA)을, 최대값 선택 회로(19A)를 통하여 출력하도록 한 점, 직류 전압(Vd)을 입력으로 하는 전류 기준 저감 회로(18A) 및 정전류 제어 회로(14A)를 설치하여, 전류 기준 저감 회로(18A)의 출력과 직류 전류(Id)의 편차를 정전류 제어 회로(14A)에 부여하고, 이 편차가 작아지도록 정전류 제어 회로(14A)의 출력을 조정하여 최대값 선택 회로(19A)에 부여하도록 구성한 점이다.Regarding each part of FIG. 5A in this Embodiment 4, each part of the internal block diagram of the power transmission control part used for the control apparatus of the teaching converter according to Embodiment 1 of this invention of FIG. The same parts as are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. The fourth embodiment differs from the first embodiment in that the control angle αA, which is the output of the constant voltage control circuit 11A at the control unit 10A1, is output through the maximum value selection circuit 19A. The current reference reduction circuit 18A and the constant current control circuit 14A which input the voltage Vd are provided, and the deviation of the output of the current reference reduction circuit 18A and the DC current Id is adjusted to the constant current control circuit 14A. To the maximum value selecting circuit 19A by adjusting the output of the constant current control circuit 14A so as to reduce this deviation.

또한, 이 실시예 4에서의 도 5의 (b)의 각 부에 대해서, 도 4의 본 발명의 실시예 3에 따른 교직 변환기의 제어 장치에 사용되는 수전단 제어부의 내부 구성도의 각 부와 동일 부분은 동일 부호로 나타내고, 그 설명은 생략한다. 이 실시예 4가 실시예 3과 다른 점은, 제어부(10B3)에서의 1차 지연 회로(13B)의 출력측에 직류 전압(Vd)에 따라 동작하는 전류 기준 저감 회로(18B)를 설치하고, 이 전류 기준 저감 회로(18B)의 출력을 전류 기준(Idp)으로 하도록 구성한 점이다.In addition, with respect to each part of FIG. 5 (b) in this Embodiment 4, each part of the internal structure figure of the power receiving end control part used for the control apparatus of the teaching converter according to Embodiment 3 of this invention of FIG. The same part is shown with the same code | symbol, and the description is abbreviate | omitted. The fourth embodiment differs from the third embodiment in that a current reference reduction circuit 18B that operates in accordance with the DC voltage Vd is provided on the output side of the primary delay circuit 13B in the control unit 10B3. The output of the current reference reduction circuit 18B is configured to be the current reference Idp.

상기 구성에 있어서, 동일한 직류 전압(Vd)에 대해서, 수전측의 전류 기준 저감 회로(18B)의 출력(Idp)이 송전측의 전류 기준 저감 회로(18A)의 출력(IdpA)보다 항상 작아지도록 설정하면, 교류 계통의 사고 등에 의해 수전단의 전압이 일단 저하된 후 사고 원인이 제거되어 전압이 복구되는 경우라도 안정된 제어가 가능해진다. 이 이유에 관하여 이하에 설명한다.In the above configuration, for the same DC voltage Vd, the output Idp of the current reference reduction circuit 18B on the power receiving side is always set smaller than the output IdpA of the current reference reduction circuit 18A on the power transmission side. In this case, even when the voltage at the power receiving end is lowered once due to an AC system accident or the like, the cause of the accident is eliminated and stable control is possible. This reason is demonstrated below.

수전단의 교류 계통(5B)의 사고 등으로, 교류 전압이 저하되고, 변환기(1B)에 전류(轉流) 실패가 발생한 경우, 변환기(1B)의 직류 출력 전압은 거의 0이 된 다. 한편, 송전단의 변환기(1A)는 정전압 제어 회로(11A)의 동작에 의해 직류 전압(Vd)을 유지하려고 하기 때문에, 송전단과 수전단 사이의 전압차가 커져, 직류 전류(Id)가 정격 전류의 수 배 정도까지 증가해버려, 직류 송전의 기능을 다할 수 없게 된다.When the AC voltage decreases due to an accident of the AC system 5B at the power receiver, and a current failure occurs in the converter 1B, the DC output voltage of the converter 1B becomes almost zero. On the other hand, since the converter 1A of the power transmission stage tries to maintain the DC voltage Vd by the operation of the constant voltage control circuit 11A, the voltage difference between the power transmission terminal and the power receiving terminal becomes large, so that the DC current Id is the rated current. This increases to several times, and the DC power transmission function cannot be performed.

이러한 상황에 대응하기 위해서, 직류 전압(Vd)이 정격 전압으로부터 크게 저하되면, 송전단의 변환기(1A)로부터 유입되는 직류 전류를 제한하는 제어로서, 전류 기준 저감 회로(18A)가 설치되어 있다. 여기서, 도 6의 (a)에 나타낸 바와 같이 변환기(1A)에는, 정전류 제어 회로(11A), 최대값 선택 회로(19A)가 구비되고, 상기 상태에서는 정전압 제어 회로(11A)의 출력 대신에, 정전류 제어 회로(13A)의 출력이 선택된다. 따라서, 직류 전압이 저하되면 전류 기준 저감 회로(18A)가 변환기(1A)용의 전류 기준(IdpA)을 감소시키고, 그 동작에 의해, 직류 전류는 정격 전류 정도 이하로 제한된다.In order to cope with such a situation, when the DC voltage Vd is greatly reduced from the rated voltage, a current reference reduction circuit 18A is provided as a control for limiting the DC current flowing from the converter 1A of the power transmission stage. Here, as shown in Fig. 6A, the converter 1A is provided with a constant current control circuit 11A and a maximum value selection circuit 19A, and in this state, instead of the output of the constant voltage control circuit 11A, The output of the constant current control circuit 13A is selected. Therefore, when the DC voltage decreases, the current reference reduction circuit 18A decreases the current reference IdpA for the converter 1A, and by the operation, the DC current is limited to about the rated current or less.

그 후, 교류 계통 사고가 제거되어, 수전단의 교류 전압이 복귀하면, 변환기(1B)의 직류 출력 전압이 회복되어, 재차 전류 제어가 가능해진다. 그러나, 이 때의 변환기(1B)에 부여되는 전류 기준(Idp)이, 변환기(1A)에 부여되는 전류 기준(IdpA)보다 크면, 변환기(1B)의 정전류 제어 회로(13B)는 전류를 증가시키려고 하여 제어각(αB)을 진행시킨다. 이 때문에, 역률이 좋지 않은 운전 상태가 되고, 교류 전압이 저하된 상태가 계속된다. 직류 전압이 조금 회복되어 변환기(1A)측의 전류 기준 저감 회로(18A)가 전류 기준을 서서히 크게 해 가면, 직류 전류는 증가해 가지만, 이 때 역 변환기측 전류 기준(Idp)은 실제의 전류보다 큰 상태를 계속 하므로 제어각(αB)이 진행되어 역률이 좋지 않은 운전 상태를 계속한다. 이 때문에, 실시예 1의 도 2의 (a)에서 설명한 상황에 빠져, 안정된 운전을 할 수 없는 우려가 있다.After that, when the AC system accident is eliminated and the AC voltage at the power receiving end is restored, the DC output voltage of the converter 1B is restored and current control is possible again. However, if the current reference Idp given to the converter 1B at this time is larger than the current reference IdpA given to the converter 1A, then the constant current control circuit 13B of the converter 1B tries to increase the current. To advance the control angle αB. For this reason, the power factor becomes a bad operating state, and the state in which the AC voltage is lowered continues. When the DC voltage is slightly restored and the current reference reduction circuit 18A on the converter 1A gradually increases the current reference, the DC current increases, but at this time, the reverse converter current reference Idp is larger than the actual current. Since the large state continues, the control angle [alpha] B proceeds to continue the operation state in which the power factor is not good. For this reason, there exists a possibility that it may fall out of the situation demonstrated by FIG.

이에 대해서, 변환기(1B)에 부여되는 전류 기준(Idp)이, 변환기(1A)에 부여되는 전류 기준(IdpA)보다 항상 작아지도록 해 두면 상기 문제는 해소되어, 안정된 운전에 도달하는 것이 가능해진다.On the other hand, if the current reference Idp given to the converter 1B is always smaller than the current reference IdpA given to the converter 1A, the above problem is solved, and stable operation can be achieved.

이상 설명한 바와 같이, 본 실시예 4에 의하면, 송전단이 직류 전압, 수전단이 직류 전류를 제어하는 구성의 직류 송전에 있어서, 교류 계통 사고 등으로 일단 직류 전압이 저하되어도, 사고가 복구된 후, 원 상태의 운전점에 안정되게 복구하는 것이 가능하게 된다.As described above, according to the fourth embodiment, in the case of DC power transmission having a structure in which the power supply terminal controls the DC voltage and the power supply terminal controls the DC current, even after the DC voltage drops once due to an AC system accident or the like, the accident is recovered. Therefore, it becomes possible to stably restore to the original operating point.

도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 교직 변환기의 제어 장치의 블록 구성도.1 is a block diagram of a control device of a teaching converter according to a first embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 동작 설명도.2 is an operation explanatory diagram of the present invention.

도 3은 본 발명의 실시예 2에 따른 교직 변환기의 제어 장치의 수전단 제어부의 블록 구성도.3 is a block diagram of a power receiving control unit of a control apparatus of a teaching converter according to a second embodiment of the present invention;

도 4는 본 발명의 실시예 3에 따른 교직 변환기의 제어 장치의 수전단 제어부의 블록 구성도.4 is a block diagram of a power receiving control unit of a control apparatus of a teaching converter according to a third embodiment of the present invention;

도 5는 본 발명의 실시예 4에 따른 교직 변환기의 제어 장치의 제어부의 블록 구성도.5 is a block diagram of a control unit of a control device of a teaching converter according to a fourth embodiment of the present invention.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for the main parts of the drawings

1A, 1B : 변환기 2A, 2B : 직류 리액터1A, 1B: Converter 2A, 2B: DC reactor

3 : 직류 송전선 4A, 4B : 변환기용 변압기3: DC power transmission line 4A, 4B: converter transformer

5A, 5B : 교류 계통 10A, 10B : 제어부5A, 5B: AC system 10A, 10B: control unit

11A : 정전압 제어 회로 12B : 정전력 제어 회로11A: constant voltage control circuit 12B: constant power control circuit

13B : 1차 지연 회로 14A, 14B : 정전류 제어 회로13B: primary delay circuit 14A, 14B: constant current control circuit

15B : 정여유각 제어 회로 16B : 최소값 선택 회로15B: Constant Ripple Control Circuit 16B: Minimum Value Selection Circuit

17B : 정여유각 제어 회로(피드백 방식)17B: static relief control circuit (feedback method)

18A, 18B : 전류 기준 저감 회로18A, 18B: Current Reference Reduction Circuit

19A : 최대값 선택 회로19A: maximum value selection circuit

Claims (7)

순(順) 변환기를 제 1 제어 수단의 출력에 의해 정전압 제어하고, 역(逆) 변환기를 제 2 제어 수단의 출력에 의해 정전류 제어하여 운전함으로써 직류 회로를 통하여 직류 전력을 송전하도록 한 교직(交直) 변환기의 제어 장치로서,The rectifying voltage is controlled by the output of the first control means and the reverse converter is operated by the constant current control by the output of the second control means. ) Control device of the transducer, 상기 제 2 제어 수단은,The second control means, 상기 정전류 제어에 부여하는 전류 기준의 변화 속도를 제한하는 전류 기준 변화 억제 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 교직 변환기의 제어 장치.And a current reference change suppression means for limiting the rate of change of the current reference applied to the constant current control. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 2 제어 수단은,The second control means, 소망 전력을 얻기 위한 전력 기준 신호에 상기 역 변환기의 전력이 추종하도록 제어하는 정전력 제어 수단과,Constant power control means for controlling the power of the inverse converter to follow the power reference signal for obtaining the desired power; 상기 정전력 제어 수단의 출력인 전류 기준에 상기 역 변환기의 직류 출력 전류가 추종하도록 상기 역 변환기의 사이리스터(thyristor)의 제어각을 출력하는 정전류 제어 수단을 가지며,And a constant current control means for outputting a control angle of a thyristor of the reverse converter so that the direct current output current of the reverse converter follows the current reference that is the output of the constant power control means, 상기 전류 기준 변화 억제 수단을 상기 정전력 제어 수단의 출력측에 삽입한 것을 특징으로 하는 교직 변환기의 제어 장치.And the current reference change suppressing means is inserted at the output side of the constant power control means. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 2 제어 수단은,The second control means, 소망 전력을 얻기 위한 전력 기준 신호에 상기 역 변환기의 전력이 추종하도록 제어하는 정전력 제어 수단과,Constant power control means for controlling the power of the inverse converter to follow the power reference signal for obtaining the desired power; 상기 정전력 제어 수단의 출력인 전류 기준에 상기 역 변환기의 직류 출력 전류가 추종하도록 상기 역 변환기의 사이리스터의 제어각을 출력하는 정전류 제어 수단을 가지며,And a constant current control means for outputting a control angle of the thyristor of the reverse converter so that the DC output current of the reverse converter follows the current reference which is the output of the constant power control means, 상기 전류 기준 변화 억제 수단을 상기 전력 기준 신호의 출력측에 삽입한 것을 특징으로 하는 교직 변환기의 제어 장치.And the current reference change suppressing means is inserted at the output side of the power reference signal. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 2 제어 수단은,The second control means, 소망 전력을 얻기 위한 전력 기준 신호에 상기 역 변환기의 전력이 추종하도록 제어하는 정전력 제어 수단과,Constant power control means for controlling the power of the inverse converter to follow the power reference signal for obtaining the desired power; 상기 정전력 제어 수단의 출력인 전류 기준에 상기 역 변환기의 직류 출력 전류가 추종하도록 상기 역 변환기의 사이리스터의 제어각을 출력하는 정전류 제어 수단과,Constant current control means for outputting a control angle of the thyristor of the reverse converter so that the direct current output current of the reverse converter follows the current reference which is the output of the constant power control means; 상기 역 변환기의 전류 여유각 기준 신호에 상기 역 변환기의 전류 여유각이 추종하도록 상기 역 변환기의 사이리스터의 제어각을 출력하는 정(定)여유각 제어 수단과,A constant margin angle control means for outputting a control angle of the thyristor of the inverse converter so that the current margin angle of the inverse converter follows the current marginal angle reference signal of the inverse converter; 상기 정전류 제어 수단과 상기 정여유각 제어 수단의 출력 중 최소값을 실제 의 상기 역 변환기의 사이리스터의 제어각으로서 선택하는 최소값 선택 수단을 구비하고,A minimum value selecting means for selecting a minimum value of the outputs of the constant current control means and the constant angle control means as a control angle of the thyristor of the inverse converter, 상기 역 변환기의 전류 여유각은 상기 역 변환기로부터 실측(實測)하여 얻도록 한 것을 특징으로 하는 교직 변환기의 제어 장치.And a current clearance angle of the inverse converter is obtained by actually measuring from the inverse converter. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 1 제어 수단은,The first control means, 소망 전력을 얻기 위한 전압 기준 신호에 상기 순 변환기의 직류 전압이 추종하도록 제어하는 정전압 제어 수단과,Constant voltage control means for controlling the DC voltage of the forward converter to follow a voltage reference signal for obtaining a desired power; 상기 순 변환기의 직류 전압의 저감에 따라 저감된 전류 기준을 출력하는 제 1 전류 기준 저감 수단과,First current reference reduction means for outputting a current reference reduced according to the reduction of the DC voltage of the forward converter; 상기 전류 기준 저감 수단의 출력에 직류 전류가 추종하도록 제어하는 순 변환기 정전류 제어 수단과,Forward converter constant current control means for controlling the direct current to follow the output of the current reference reducing means; 상기 정전압 제어 수단의 출력과 상기 순 변환기 정전류 제어 수단의 출력 중 최대값을 실제의 상기 순 변환기의 사이리스터의 제어각으로서 선택하는 최대값 선택 수단을 구비하는 동시에,And a maximum value selecting means for selecting a maximum value between the output of the constant voltage control means and the output of the forward converter constant current control means as a control angle of the thyristor of the forward converter, 상기 제 2 제어 수단은,The second control means, 상기 역 변환기의 직류 전압의 저감에 따라 상기 전류 기준을 저감하는 제 2 전류 기준 저감 수단을 가지며,And a second current reference reducing means for reducing the current reference in accordance with the reduction of the DC voltage of the reverse converter, 상기 제 1 전류 기준 저감 수단의 전류 기준이 항상 상기 제 2 전류 기준 저 감 수단의 전류 기준보다 커지도록 한 것을 특징으로 하는 교직 변환기의 제어 장치.And the current reference of the first current reference reducing means is always greater than the current reference of the second current reference reducing means. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 5, 상기 전류 기준 변화 억제 수단에 1차 지연 함수를 사용하는 것을 특징으로 하는 교직 변환기의 제어 장치.And a first order delay function is used for the current reference change suppression means. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 5, 상기 전류 기준 변화 억제 수단에서의 전류 기준의 변화 속도는, 상기 직류 회로의 전류 응답과 동등하거나, 보다 느리게 제한하도록 한 것을 특징으로 하는 교직 변환기의 제어 장치.And the rate of change of the current reference in the current reference change suppressing means is equal to or slower than the current response of the DC circuit.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63302731A (en) * 1987-05-30 1988-12-09 Toshiba Corp Controller for ac/dc converter
JPH05103482A (en) * 1991-10-03 1993-04-23 Ohkura Electric Co Ltd Controller for power converter
JPH05207650A (en) * 1992-01-23 1993-08-13 Toshiba Corp Controller for dc transmission system
JPH05300645A (en) * 1992-04-21 1993-11-12 Toshiba Corp Dc power transmission controller
JPH05344743A (en) * 1992-06-05 1993-12-24 Toshiba Corp Controller for ac-dc converter
JP3311827B2 (en) * 1993-09-01 2002-08-05 株式会社東芝 Control device for AC / DC converter
JP3235331B2 (en) * 1994-03-11 2001-12-04 富士電機株式会社 Current control circuit
JP2001145374A (en) * 1999-11-16 2001-05-25 Kaihatsu Denki Kk Controller for power conversion system
JP2005312144A (en) * 2004-04-20 2005-11-04 Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial System Corp Load commutation type inverter device

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