JPS5858835A - 電力変換装置の制御方法 - Google Patents
電力変換装置の制御方法Info
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- JPS5858835A JPS5858835A JP56157403A JP15740381A JPS5858835A JP S5858835 A JPS5858835 A JP S5858835A JP 56157403 A JP56157403 A JP 56157403A JP 15740381 A JP15740381 A JP 15740381A JP S5858835 A JPS5858835 A JP S5858835A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/30—Reactive power compensation
Landscapes
- Control Of Electrical Variables (AREA)
- Ac-Ac Conversion (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
- Direct Current Feeding And Distribution (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は異なる2つの電力系統間の電力潮流量を制御す
る電力変換装置の制御方法に関する。
る電力変換装置の制御方法に関する。
わが国の電力系統は西日本の60Hz系統と東日本の5
0 Hz糸系統C二人きく分けることができる。
0 Hz糸系統C二人きく分けることができる。
この2つの電力系統を結び、系統間の電力lvI流墓な
制御する装置として古くは訪導機等を使った回転形周波
数変換機あるいは水銀整流器を用いた静止形周波数変換
装置等がある。最近では水銀整流器の代りにサイリスタ
等の半導体制御整流器を用いた静止形周波数変換装鎗が
実用11供されている。
制御する装置として古くは訪導機等を使った回転形周波
数変換機あるいは水銀整流器を用いた静止形周波数変換
装置等がある。最近では水銀整流器の代りにサイリスタ
等の半導体制御整流器を用いた静止形周波数変換装鎗が
実用11供されている。
また501(Z系統の中でもいくつかの電力会社によっ
て管理される極々の電力系統があり電圧定格や設備容量
もさまざまである。これらの電力系統を有効に結びその
系統間の電力潮流量を制御するためにも、交流→直流→
交流の交換を行なう一カ変換装飯が使われている。特C
上記直流電線路の距離を長くしたものは直流送電用電力
変換装置と □して良く知られている。
て管理される極々の電力系統があり電圧定格や設備容量
もさまざまである。これらの電力系統を有効に結びその
系統間の電力潮流量を制御するためにも、交流→直流→
交流の交換を行なう一カ変換装飯が使われている。特C
上記直流電線路の距離を長くしたものは直流送電用電力
変換装置と □して良く知られている。
第1図は従来の電力変換装置の構成図を示すもので、
50Hz系統と60Hz系統を結び、当該両系統間の
電力m流電を制御する場合を示す。
50Hz系統と60Hz系統を結び、当該両系統間の
電力m流電を制御する場合を示す。
図中、BUSlは50H2を力系統の3相電線路、BU
8gは60H2’tjL力系統の3相電線路、 ’[
’R1,TRgは電源トランス、8S1. ss2はサ
イリスタブリッジ回路からなる交1fiL電力変換器%
IIOは直流リアクトル、CAPJ、 CAP2は
進相コンデンサ、8VO1,8VO2は無効亀力袖偵装
置である。
8gは60H2’tjL力系統の3相電線路、 ’[
’R1,TRgは電源トランス、8S1. ss2はサ
イリスタブリッジ回路からなる交1fiL電力変換器%
IIOは直流リアクトル、CAPJ、 CAP2は
進相コンデンサ、8VO1,8VO2は無効亀力袖偵装
置である。
1ず50Hz系統の電線路BUSlから60Hz系統の
1JL籾路BUZZに鋤、力を送る場合を例にとってこ
の装置の動作を説明する。
1JL籾路BUZZに鋤、力を送る場合を例にとってこ
の装置の動作を説明する。
BUSlからの受′邂端に電流検出器0T81と電圧検
出器PT81を設置し、3相の電圧電流の瞬時値を検出
する。これを有効無効電力演算回路PQ、CIに入カシ
1、有効電力PIと無効電力Qtを求める。同様にBU
S2からの受電端C二も電、流検出器c’rs 8及び
電圧検出器PTslを設置し、有効無効電力演算回路P
Qogと合わせて有効電力P2及び無効電力Q2を検出
する。Plは入ってくる方向を正%P2は出ていく方向
を正として検出する。またQ1+ Qzは遅れ無効電力
を正、進み無効電力を負として検出する。
出器PT81を設置し、3相の電圧電流の瞬時値を検出
する。これを有効無効電力演算回路PQ、CIに入カシ
1、有効電力PIと無効電力Qtを求める。同様にBU
S2からの受電端C二も電、流検出器c’rs 8及び
電圧検出器PTslを設置し、有効無効電力演算回路P
Qogと合わせて有効電力P2及び無効電力Q2を検出
する。Plは入ってくる方向を正%P2は出ていく方向
を正として検出する。またQ1+ Qzは遅れ無効電力
を正、進み無効電力を負として検出する。
電力潮流に:設定器VRPCよって電力指令値P8〉0
が与えられる。シュミット回路SHはP8〉0のとき出
力(H号111を発生しスイッチSWIをα側にスイッ
チsw2をb供すC:接続する。従って電力変換器88
1は一力制御回路APRによって、電力潮流tP−(P
l+Pz)/2がその指令値P8に等しくなるようにそ
の出力電圧Vlが制御され、1だ電力変換器ss4は足
電圧制御回路AVR1mよってその出力電圧v2が一定
1直vになるようC−制御される。
が与えられる。シュミット回路SHはP8〉0のとき出
力(H号111を発生しスイッチSWIをα側にスイッ
チsw2をb供すC:接続する。従って電力変換器88
1は一力制御回路APRによって、電力潮流tP−(P
l+Pz)/2がその指令値P8に等しくなるようにそ
の出力電圧Vlが制御され、1だ電力変換器ss4は足
電圧制御回路AVR1mよってその出力電圧v2が一定
1直vになるようC−制御される。
PJ+ PH24’を各々881及び882の位相制御
回路である0 第2図はこのときの各電力変換器の交流入力側の1相分
の電圧電流ベクトル図である。(a)は881の電圧電
流ベクトル図、(b)I/1ssj cD電圧電流ベク
トル図である。図中、vs l + vs !はtm’
tc圧、ICapl +工。aplは進相コンデンサ0
AP1及びcAp2の電流、工881.■881 Fi
電力変換器881及びselの入力電流、■88B、■
884は無効電力補償装fJILsvcl及び8VC9
の入力電流である。血流リアクトルL。l電流れる電流
を工。とじた場合、変換定数を4とすると工881 ”
■882 ”’ A・工。となる。上記直流電流電。が
定常状態にあり、前記直流リアクトルL0の抵抗分が無
視できる札小さいとすればsslの出力電圧Vlとss
Bの出力電圧VpHは等しくつり合っていなければなら
ない。各々の点弧制御角をαl及びα8、電源電圧をV
B l+ vs Z s変換定数をAVとfると、Vl
:=Av 0VB10cmα1 V2=−AV −VB2 °部α2 の関係があるO VB1 =V82とすると、Vl =
Vgの状態ではα2 = 180°−αlの関係が成
り立っている。
回路である0 第2図はこのときの各電力変換器の交流入力側の1相分
の電圧電流ベクトル図である。(a)は881の電圧電
流ベクトル図、(b)I/1ssj cD電圧電流ベク
トル図である。図中、vs l + vs !はtm’
tc圧、ICapl +工。aplは進相コンデンサ0
AP1及びcAp2の電流、工881.■881 Fi
電力変換器881及びselの入力電流、■88B、■
884は無効電力補償装fJILsvcl及び8VC9
の入力電流である。血流リアクトルL。l電流れる電流
を工。とじた場合、変換定数を4とすると工881 ”
■882 ”’ A・工。となる。上記直流電流電。が
定常状態にあり、前記直流リアクトルL0の抵抗分が無
視できる札小さいとすればsslの出力電圧Vlとss
Bの出力電圧VpHは等しくつり合っていなければなら
ない。各々の点弧制御角をαl及びα8、電源電圧をV
B l+ vs Z s変換定数をAVとfると、Vl
:=Av 0VB10cmα1 V2=−AV −VB2 °部α2 の関係があるO VB1 =V82とすると、Vl =
Vgの状態ではα2 = 180°−αlの関係が成
り立っている。
電線路BUSlから電線路BUSBへ電力を送る場合、
sel it順変換器、 881!は逆変換器として動
作する。
sel it順変換器、 881!は逆変換器として動
作する。
定電圧制御される逆変換器sSgの点弧制御角α2は9
0°〜180°のある値に設定される。α、=180’
のとき入力側の力率は1(2)α21=1となるが、サ
イリスタを自然転流させるためC二点弧タイミングなr
だけ進ませなければならない。一般にrは転流進み角と
盲っている。故C二α2=180’−r=一定に設定さ
れる。この状態で11変換器881 によって箪カM流
量を制御する。SSl及び882の入カ寛圧はVlll
” VS2 =一定であるがら電力は1881及び工
882の各々の有効電流成分工、l及び工pZに比例し
ている。I、l及びIp2は次式のよう番−表わせる。
0°〜180°のある値に設定される。α、=180’
のとき入力側の力率は1(2)α21=1となるが、サ
イリスタを自然転流させるためC二点弧タイミングなr
だけ進ませなければならない。一般にrは転流進み角と
盲っている。故C二α2=180’−r=一定に設定さ
れる。この状態で11変換器881 によって箪カM流
量を制御する。SSl及び882の入カ寛圧はVlll
” VS2 =一定であるがら電力は1881及び工
882の各々の有効電流成分工、l及び工pZに比例し
ている。I、l及びIp2は次式のよう番−表わせる。
工pl=4−工0°邸αl
■、2=4・工。・暢α2
6g = 180’−αlの状態ではIpl=−工、2
の関係が成り立ち、順変換器Eelに入ってくる有効電
力が逆変換器ssBから出ていく有効電力に等しいこと
がわかる。
の関係が成り立ち、順変換器Eelに入ってくる有効電
力が逆変換器ssBから出ていく有効電力に等しいこと
がわかる。
電力潮流b:ニ直流電流流電の大きさを変えることによ
り制御される。時流電、流電。は直流リアクトル−L。
り制御される。時流電、流電。は直流リアクトル−L。
(二印加される電圧vl + VBを変えることによっ
て制御されるO v2は一定に制御されるのでbVl”
Av−VBl−cosαlを変えて制御することになる
。■。を増加させたい場合s vl> VZとなるよう
にαlを制御し、逆に工。を減少させたい場合にはVl
< VBとなるよう5二αlを制御する。定常点附近
では直流すアクドルL0の抵抗を無視すれげVl =V
gの関係が成り立ち、傷αl″−−帽α2となっている
。
て制御されるO v2は一定に制御されるのでbVl”
Av−VBl−cosαlを変えて制御することになる
。■。を増加させたい場合s vl> VZとなるよう
にαlを制御し、逆に工。を減少させたい場合にはVl
< VBとなるよう5二αlを制御する。定常点附近
では直流すアクドルL0の抵抗を無視すれげVl =V
gの関係が成り立ち、傷αl″−−帽α2となっている
。
(
一方、変換器SSl及びEIS2の受電端の無効電力は
次のように制御される。すなオコち、第2図のベクトル
図において、次式の関係が成、り立つよう■二工、88
及び工884の値を制御している。
次のように制御される。すなオコち、第2図のベクトル
図において、次式の関係が成、り立つよう■二工、88
及び工884の値を制御している。
工oapl””■i1+よりBB iA qo 1gt
o“1+工sss工QQp2”’■?2+工884 =
A HIo ’ tinα! ” l884電力醐流
量の設定値P*を変えると、直流電流電。が変わりそれ
に応じて工SSS及び1884も制御される。
o“1+工sss工QQp2”’■?2+工884 =
A HIo ’ tinα! ” l884電力醐流
量の設定値P*を変えると、直流電流電。が変わりそれ
に応じて工SSS及び1884も制御される。
上記関係式が成り立っていれば、 BUS1から供給さ
れる電流は工AOI ”工、lとなり又BUEI2から
供給される電流は工AO2” IpB =−■、1とな
って受電端の基本波力率は1に保持された状態で有効電
力だけがBUSIからBUS 2番−送られる。
れる電流は工AOI ”工、lとなり又BUEI2から
供給される電流は工AO2” IpB =−■、1とな
って受電端の基本波力率は1に保持された状態で有効電
力だけがBUSIからBUS 2番−送られる。
電力−流量の設定値P*を負の値にするとスイッチSW
Iはb側にスイッチEIWfiはα側に接続され、今度
は60Hz系統の電線路BUZZから50Hz系統の!
線路BU81へ電力が送られるようになる。このときS
ol #を逆変換器として出力′電圧一定制御が行なわ
れ5szrj順変換器として直流電流制御が行なわれる
。
Iはb側にスイッチEIWfiはα側に接続され、今度
は60Hz系統の電線路BUZZから50Hz系統の!
線路BU81へ電力が送られるようになる。このときS
ol #を逆変換器として出力′電圧一定制御が行なわ
れ5szrj順変換器として直流電流制御が行なわれる
。
この従来の電力変換器fIILは次のような欠点がある
。すなわち電力潮流量を制御するために直流電流電。を
大きくしたり、小さくしたりするがその変化C伴なって
上記変換器E]81及びssBの入力側の無効電流成分
Itl = AI。出αl及びIt2 = A Io出
α2も変化しその変化に応じて無効電力補償装置5vc
1及びBVC2の電流l8BB+ l884を制御する
必要がある。この無効電力補償装ft 5vc1.5V
(14の容重は直流電流■0の最大値を工。(鳳)とし
た場合l888 ”ICapl −111=: A (
工0(I&)−工o)’ghtαlより84:工aap
2− Iy2 = 4 (工o(wc) −Ioトmα
2となりαl”=γ、α2 = 180°−rの関係を
考慮し上記工。が0〜工。(IIK)の間で変化すると
考えると工88z5工ss4”= A °工o (m)
$ rが必要となる。rは前にも述べたようi電電力
変換器のサイリスタを自然転流させるため2二必要な転
流進み角で電源側のインダクタンス及びサイリスタのタ
ーンオフタイム等に関係する。%≦二前者は変換器のア
ーム短絡事故Cユ備えるためかなり大きな値になる。そ
のためrは30°〜40°の@に1:なるのが常である
。r−30°としてもrrtrrr = 0.5で、無
効電力補償装[5VO1及び5V(4の容量は電力変換
器ssl及び88gの各賞の半分の値C二もなってしま
う。
。すなわち電力潮流量を制御するために直流電流電。を
大きくしたり、小さくしたりするがその変化C伴なって
上記変換器E]81及びssBの入力側の無効電流成分
Itl = AI。出αl及びIt2 = A Io出
α2も変化しその変化に応じて無効電力補償装置5vc
1及びBVC2の電流l8BB+ l884を制御する
必要がある。この無効電力補償装ft 5vc1.5V
(14の容重は直流電流■0の最大値を工。(鳳)とし
た場合l888 ”ICapl −111=: A (
工0(I&)−工o)’ghtαlより84:工aap
2− Iy2 = 4 (工o(wc) −Ioトmα
2となりαl”=γ、α2 = 180°−rの関係を
考慮し上記工。が0〜工。(IIK)の間で変化すると
考えると工88z5工ss4”= A °工o (m)
$ rが必要となる。rは前にも述べたようi電電力
変換器のサイリスタを自然転流させるため2二必要な転
流進み角で電源側のインダクタンス及びサイリスタのタ
ーンオフタイム等に関係する。%≦二前者は変換器のア
ーム短絡事故Cユ備えるためかなり大きな値になる。そ
のためrは30°〜40°の@に1:なるのが常である
。r−30°としてもrrtrrr = 0.5で、無
効電力補償装[5VO1及び5V(4の容量は電力変換
器ssl及び88gの各賞の半分の値C二もなってしま
う。
従って装置が陶価で複雑になる欠点があった。
本発明は以上に一みてなされたもので従来の無効電力補
償装置を用いることなく受電端の基本波力率を常5二1
に保持し、かつ、2つの電力系統間の電力潮流1iI−
を自由f−副制御うる電力変換装置の制御方法を提供す
ることを目的とする。
償装置を用いることなく受電端の基本波力率を常5二1
に保持し、かつ、2つの電力系統間の電力潮流1iI−
を自由f−副制御うる電力変換装置の制御方法を提供す
ることを目的とする。
第3図は本発明の電力変換装置の一実施例を示す構成図
である。図中、BUS1は第1の電力系統(例えば50
H2系統)の3相電線路、 BU8iは第2の電力系
統(例えば60H2系統)の3相電線路、C!API。
である。図中、BUS1は第1の電力系統(例えば50
H2系統)の3相電線路、 BU8iは第2の電力系
統(例えば60H2系統)の3相電線路、C!API。
CAP2は進相コンデンサ、TR1,TR9は電源トラ
ンス、881、 S82はサイリスタブリッジ回路から
なる交直電力変換器% LOは直流リアクトルである
。また、CToは直流電流検出器、01=(4は比較器
、AI〜A8は加算器% K(LKIは演算増幅器、M
1+MBは来舞器、Ht(8) 、 Hp(8)は制御
補償回路%SQは2乗演算回路、 8QRは平方根演
算回路、LMはリミッタ回路、PHI、PJは位相制御
回路である。
ンス、881、 S82はサイリスタブリッジ回路から
なる交直電力変換器% LOは直流リアクトルである
。また、CToは直流電流検出器、01=(4は比較器
、AI〜A8は加算器% K(LKIは演算増幅器、M
1+MBは来舞器、Ht(8) 、 Hp(8)は制御
補償回路%SQは2乗演算回路、 8QRは平方根演
算回路、LMはリミッタ回路、PHI、PJは位相制御
回路である。
まず、直流側の電圧の制御動作を説明する。説明を簡単
にするため直流電流電。けその指令値工。8に等しく制
御含れている状態を考える。
にするため直流電流電。けその指令値工。8に等しく制
御含れている状態を考える。
制御補償回路Hp(8)の出カシaは、加算器AIを介
して位相制御回路PH1へ、−マだ反転tIII幅器に
!(=−1)及び加算器A3を介して位相制御(ロ)路
PHgへ各々入力される。■。=工。8であるから比較
器c2の出力ε、=I■8−■。は零である。従ってP
H1及びPI(2の入力電圧ET、1.111はνal
” Ua νg2 = −ua となる。故に電力変換器Sexの点弧位相α11ユ対し
て882の点弧位相α2は、α2=180’−α1とな
り、各々の出力電圧VlとVSlがつり合った状態で運
転されることC二なる。Vl = V9を増力口させる
g二は、上記制御補償回路H,(8)の出力値v1を増
大させ力。
して位相制御回路PH1へ、−マだ反転tIII幅器に
!(=−1)及び加算器A3を介して位相制御(ロ)路
PHgへ各々入力される。■。=工。8であるから比較
器c2の出力ε、=I■8−■。は零である。従ってP
H1及びPI(2の入力電圧ET、1.111はνal
” Ua νg2 = −ua となる。故に電力変換器Sexの点弧位相α11ユ対し
て882の点弧位相α2は、α2=180’−α1とな
り、各々の出力電圧VlとVSlがつり合った状態で運
転されることC二なる。Vl = V9を増力口させる
g二は、上記制御補償回路H,(8)の出力値v1を増
大させ力。
ばよい。
次に直流電流電。の制御動作を説明する0iiI流検出
器CT0によって検出された直流電流電。
器CT0によって検出された直流電流電。
とその指令値工。′を比較し、その偏差、z= ニー−
■。を取り出す。当該偏差c8を増幅器KQによって増
幅し、加算器AI、 A4に入力する。従って位相制御
回路PH1及びPH2の入力電圧”b l’*2は、ν
al −να + KO・ε2 ν、B = −va +KO”2となる。故に、
前記αB = 180’−clの関係はくずれ、KO”
2に比例した分だけVlが増加し、 Vfiが減少する
。当該差電圧Vl −vBが直流リアクトルL0に印加
し直流電流電。を増加させる。
■。を取り出す。当該偏差c8を増幅器KQによって増
幅し、加算器AI、 A4に入力する。従って位相制御
回路PH1及びPH2の入力電圧”b l’*2は、ν
al −να + KO・ε2 ν、B = −va +KO”2となる。故に、
前記αB = 180’−clの関係はくずれ、KO”
2に比例した分だけVlが増加し、 Vfiが減少する
。当該差電圧Vl −vBが直流リアクトルL0に印加
し直流電流電。を増加させる。
■。〉■。となった場合、62〈oとなり、vl〈v2
となって、直流亀流電。を減少させる。最終的に、■。
となって、直流亀流電。を減少させる。最終的に、■。
−工。木に落ち着き、定常状態でFivlキVgとなっ
て、α、 弁180’−αlの関係を満足する。
て、α、 弁180’−αlの関係を満足する。
次にこの電力変換器の有効電力制御動作と無効電力制御
動作を説明する。
動作を説明する。
位相制御回路PHI及びpH2の入力電圧ν#1及びv
lは各々点弧位相角α1及びα2の余弦値に比例するこ
とは知られている。
lは各々点弧位相角α1及びα2の余弦値に比例するこ
とは知られている。
制御補償回路Hp(8)の出力電圧Vαと上記PH1及
びPH3の入力電圧El、1及び11g2との間には次
式で示すような関係がある。
びPH3の入力電圧El、1及び11g2との間には次
式で示すような関係がある。
v、=(1g1 + va2 ) / 2−Aa(μs
αl十四αz)/ま ただし、Amは比例定数である。
αl十四αz)/ま ただし、Amは比例定数である。
従って上記v1を検出し、係数(1/Aα)を乗するこ
とによって、点弧位相角の余弦値の平均値傷α=(邸α
l+億α2)/2 が求まる。リミツク回路LMは上記比例係数(1/a、
)を有するもので、−1≦■α≦+1を満足する範囲内
(二制限する役目をなしている。
とによって、点弧位相角の余弦値の平均値傷α=(邸α
l+億α2)/2 が求まる。リミツク回路LMは上記比例係数(1/a、
)を有するもので、−1≦■α≦+1を満足する範囲内
(二制限する役目をなしている。
2乗演算回路BQ+加算器A3及び平方根演算回路SQ
Rによって、J 1− cm”cL の演算を行なう
。
Rによって、J 1− cm”cL の演算を行なう
。
この値は位相角αの正弦値出αj1等しい。
乗算器M1及びM2は直流電流値工。と前記上弦値 ・
S−α及び余弦4fjicmαとの乗算を行なうもので
、各々の出力値として Iy= ■。・翁α Ip = I。・帽α が求められる。前者工?は、電力変換器ssl及びss
2の受14L端の無効電流分の平均値で、後者工、は不
効篭流分の平均値となっている。
S−α及び余弦4fjicmαとの乗算を行なうもので
、各々の出力値として Iy= ■。・翁α Ip = I。・帽α が求められる。前者工?は、電力変換器ssl及びss
2の受14L端の無効電流分の平均値で、後者工、は不
効篭流分の平均値となっている。
無効電流指令値工? と前記無効電流検出値工tを比較
6 clで比較し、その偏差εl=ニー−Iyを次の制
御補償回路Hy、(8) l−人力する。定常偏差g1
を零にするため、上記Hi(8)は積分要素が使われる
ことがある。H,1,(8)の出力が直流電流指令値工
。8となる。■tく工?の場合、clは正の値となって
工。8を増加させる。故(二比較器c2の出力偏差ε2
=工。′−工。が増加しs Vl> V2となって直
流電流Ioを増加させるが、このとき、va :” (
v、1 +v、2)/2は変化しない。従って、■、=
工。・内αが増加し、■?−工−となるように!+1
@lされる。坏〉イネとなった場合もIn2様に制御さ
れ、最終的にIy =ニーになる。
6 clで比較し、その偏差εl=ニー−Iyを次の制
御補償回路Hy、(8) l−人力する。定常偏差g1
を零にするため、上記Hi(8)は積分要素が使われる
ことがある。H,1,(8)の出力が直流電流指令値工
。8となる。■tく工?の場合、clは正の値となって
工。8を増加させる。故(二比較器c2の出力偏差ε2
=工。′−工。が増加しs Vl> V2となって直
流電流Ioを増加させるが、このとき、va :” (
v、1 +v、2)/2は変化しない。従って、■、=
工。・内αが増加し、■?−工−となるように!+1
@lされる。坏〉イネとなった場合もIn2様に制御さ
れ、最終的にIy =ニーになる。
壕だ、有効電流指令値■−と有効電流指令値工。
を比較器C2で比較し、その偏差c8=工−−工、を次
の制御補償回路Hp(8)に入力する。定常偏差εlを
零にするためs Hp(s)は積分要素が使われること
があるっ)1.(8)の出力が881及び8192の出
力電圧Vl及びv2の平均値を決定する信号ν、となる
。
の制御補償回路Hp(8)に入力する。定常偏差εlを
零にするためs Hp(s)は積分要素が使われること
があるっ)1.(8)の出力が881及び8192の出
力電圧Vl及びv2の平均値を決定する信号ν、となる
。
■、〈I、の場合、#B〉QとなってVαを増加させる
。v、を変えてもVl = v2の状態は保持されるの
で、直流電流電。け変わらない。v、 =: Aa・房
αの関係があるので、■、=工。・部αが増加し、■、
=ニーになるようC二制御される。■、〉■い とな
った場合にはε8く0となってZl、を減少させ、やけ
リエ、=■−となるように制御される。
。v、を変えてもVl = v2の状態は保持されるの
で、直流電流電。け変わらない。v、 =: Aa・房
αの関係があるので、■、=工。・部αが増加し、■、
=ニーになるようC二制御される。■、〉■い とな
った場合にはε8く0となってZl、を減少させ、やけ
リエ、=■−となるように制御される。
第1の電力系@ BUSlがら第2の電力系統BUSI
に電力を送りたい場合には、■、’>01ニして制御す
ればよい。逆(二、 BUEI2がらBUSlに電力を
送る時にけ■、〈0にして制御すればよい。
に電力を送りたい場合には、■、’>01ニして制御す
ればよい。逆(二、 BUEI2がらBUSlに電力を
送る時にけ■、〈0にして制御すればよい。
ここで、工、制御系と工9.制御系の相互の影舎を考察
する。
する。
■−を増加させると、■、=ニーになるように傷αが増
加する。故に癲α=JTaye” a−が減少し工、=
工。・出αを減少させる。故に工tくニー となるため
、■?=工?8になるよう1ニエ。を増加させる。
加する。故に癲α=JTaye” a−が減少し工、=
工。・出αを減少させる。故に工tくニー となるため
、■?=工?8になるよう1ニエ。を増加させる。
この結果、■、=I0・□□□αも増加し、工、>I−
となる。従って、今度は郭αを減少させ逆の動作となる
。
となる。従って、今度は郭αを減少させ逆の動作となる
。
以上の振動現象を何回か繰り回し、最終的に工、=Ip
” 、 II = IfP’ l二落ち着く。この振動
現象をいかC二速く減該させられるかは、制御補償回路
Ht(8)及びHp(81の制御定数の選び方にかかつ
ている。
” 、 II = IfP’ l二落ち着く。この振動
現象をいかC二速く減該させられるかは、制御補償回路
Ht(8)及びHp(81の制御定数の選び方にかかつ
ている。
しかし通常の自動制御理論を用いるととC二よって容易
に最適化が図れるものである。
に最適化が図れるものである。
同様1ニエ、を減少させた場合及びニーを増減さ京
せた場合も振動現象を経過して落ち着くように制御され
る。
る。
すなわち定常的に工、=工1.工、=工、*を満足本
させるような直流電流電。及び位相角αの余弦値■αに
なる。
なる。
第4図は第3図の各電力変換器の交流入力側の1相分の
電圧電流ベクトル図を示すものである。
電圧電流ベクトル図を示すものである。
(α)はSSl (7)電圧電流ベクトル図、(b)は
882の電圧電流ベクトル図である。va 1 + v
92は電源電圧、■。、p l +工。apilは進相
コンデンサ0APl及びahpBの電a、 ■881
1工88Bは電力変換器881及びss2の入力電流で
ある。直流11流を工。とじた場合、変換定数を4とす
ると工881 =工8ElB ” 4・工。の関係があ
る。
882の電圧電流ベクトル図である。va 1 + v
92は電源電圧、■。、p l +工。apilは進相
コンデンサ0APl及びahpBの電a、 ■881
1工88Bは電力変換器881及びss2の入力電流で
ある。直流11流を工。とじた場合、変換定数を4とす
ると工881 =工8ElB ” 4・工。の関係があ
る。
定常状態を考えるとVlキv2となっており、8Sl及
びss2の点弧位相角はα2≠180°−clの関係が
ある。工881を有効分I、lと無効分工、lに分離し
、直f&11流工。との関係式で弄わ丁と工pl:工s
e1’cosα1=J工Oaαl工tl=工881−−
α1=J工。画αlとなる。また工ssgを南効分工l
と無効分It2に分離し直流電流電。との関係式で六わ
すと■ps=工5sli°―αg=A工□aytα2工
f2″工88z°房αz=4工。(2)α2となる。こ
こでα8″=180°−cl の関係を入れると備αl
キー(2)α1(α 虐αl斗iα2≠虐α となるから、第3図の制御量工、=工。・(2)α、工
、=工。・虐αを上記関係式に代入し Ipi岬AI。
びss2の点弧位相角はα2≠180°−clの関係が
ある。工881を有効分I、lと無効分工、lに分離し
、直f&11流工。との関係式で弄わ丁と工pl:工s
e1’cosα1=J工Oaαl工tl=工881−−
α1=J工。画αlとなる。また工ssgを南効分工l
と無効分It2に分離し直流電流電。との関係式で六わ
すと■ps=工5sli°―αg=A工□aytα2工
f2″工88z°房αz=4工。(2)α2となる。こ
こでα8″=180°−cl の関係を入れると備αl
キー(2)α1(α 虐αl斗iα2≠虐α となるから、第3図の制御量工、=工。・(2)α、工
、=工。・虐αを上記関係式に代入し Ipi岬AI。
工?l岬4工?
■1.弁−4工p
工?2六A工?
となる。進相コンデンサCAPl及び0AP2の進み無
効篭流電崎l ” Ioap2と上記遅れ無効電流It
lキエtiが等しくなるように無効1を流膜定値I、を
選定すれば、電力変換器8Sl及び882の各受電端の
無効電力は零となり、従来の無効電力補償装置を設ける
ことなく基本波力率=1の運転ができる。一方肩効篭流
設定値工、を止に選べは、工pi > OwIpilく
0となって、有効電力が第1の電力系統BU81から第
2電力系統BUZZに送られ、工、を負に選べばIpl
< O+ 工、2 > oとなって有効電力がB[T
8fiからBUSI l二速られる。すなわち、工、を
変えるととC二よって、電力潮流量を種々の値5ユ選ぶ
ことができるのである。
効篭流電崎l ” Ioap2と上記遅れ無効電流It
lキエtiが等しくなるように無効1を流膜定値I、を
選定すれば、電力変換器8Sl及び882の各受電端の
無効電力は零となり、従来の無効電力補償装置を設ける
ことなく基本波力率=1の運転ができる。一方肩効篭流
設定値工、を止に選べは、工pi > OwIpilく
0となって、有効電力が第1の電力系統BU81から第
2電力系統BUZZに送られ、工、を負に選べばIpl
< O+ 工、2 > oとなって有効電力がB[T
8fiからBUSI l二速られる。すなわち、工、を
変えるととC二よって、電力潮流量を種々の値5ユ選ぶ
ことができるのである。
以上のよう1′″一本発明の電力変換装置においては従
来の無効電力補償装置を用いることなく、受電端の基本
波力率を常C二1に保持し、かつ2つの電力系統間の電
力潮流源を自由C二制御することができる。(7かも、
受I!端の無効電力を制御するに当つて、血流tiL流
検出値工。と、点弧位相角の余弦値(2)αから、直接
無効t#Lを演算し制御しているため従来必要とされた
受電端の無効電力を検出するための変流器、変成益等が
不要となり、又検出遅れの問題もなくなり、応答性がき
わめて良い制御系を達成することができる。
来の無効電力補償装置を用いることなく、受電端の基本
波力率を常C二1に保持し、かつ2つの電力系統間の電
力潮流源を自由C二制御することができる。(7かも、
受I!端の無効電力を制御するに当つて、血流tiL流
検出値工。と、点弧位相角の余弦値(2)αから、直接
無効t#Lを演算し制御しているため従来必要とされた
受電端の無効電力を検出するための変流器、変成益等が
不要となり、又検出遅れの問題もなくなり、応答性がき
わめて良い制御系を達成することができる。
第1図は従来の電力変換装置の構成図、第2図は第1図
の装置の受一端の電圧′電流ベクトル図。 第3図は本発明の電力変換装置の一笑施例な示す構成図
、第4図は第3図の装置の受電端の電圧電流ベクトル図
をそれぞれ示すものである。 BUSI、 BUS2・・・第1及び第2の電力系統の
電線路、0AP1. CAP2 ・=進相コンデンサ、
TR1,TR2−電源トランス、eel、 ss2・・
・父直寛力変換器、 LO・・・直流リアクトル、C
To・・・直流、電流検出器s cl、 CBm C
B・・・比較器、Al、 Ag+ A8・・・加算器、
:KO+KI・・・演算増幅器、My(8)、 Hp
(8)・・・制御補償回路、LM・・・リミッタ回路、
SQ、・・・2乗演算回路% 8QR・・・平方根演
算回路s Ml+Mg・・・乗算器、PH1,PH2
・・・位相制御回路。
の装置の受一端の電圧′電流ベクトル図。 第3図は本発明の電力変換装置の一笑施例な示す構成図
、第4図は第3図の装置の受電端の電圧電流ベクトル図
をそれぞれ示すものである。 BUSI、 BUS2・・・第1及び第2の電力系統の
電線路、0AP1. CAP2 ・=進相コンデンサ、
TR1,TR2−電源トランス、eel、 ss2・・
・父直寛力変換器、 LO・・・直流リアクトル、C
To・・・直流、電流検出器s cl、 CBm C
B・・・比較器、Al、 Ag+ A8・・・加算器、
:KO+KI・・・演算増幅器、My(8)、 Hp
(8)・・・制御補償回路、LM・・・リミッタ回路、
SQ、・・・2乗演算回路% 8QR・・・平方根演
算回路s Ml+Mg・・・乗算器、PH1,PH2
・・・位相制御回路。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 第1の交直電力変換器の交流側を第1の電力系統に接続
し、また、第2の交直電力変換器の交流側を第2の電力
系統(二接続し、かつ当該2つの電力変換器の直流側を
直流リアクトルを介して一定力向の直fJtL* k工
。が流れるように接続してなる電力変換装置(−おいて
、上記2つの電力変換器の位相制御入力信号から点弧制
御角αの余弦値幅α及び正弦値−αを演舞−シ、その値
に上記直流電流工。 の検出値を乗すること(二よって梅効寛流工、=工。・
部α及び無効電流Iy=I。・虐αを求め、無効電流指
令値■*と上記無効電流工、を比較しその偏差に? 応じて上記直流電流工。を制御し、かつ有効電流指令値
ニーと上記有効電流工、を比較しその偏差C二応じて上
記2つの電力変換器の直流側電圧を制御することにより
前記第1及び第2の電力系統間の電力潮流量と前hピ2
つの電力変換器の受電端の無効電力を制御するようにし
たことを%徴とする電力変換装置の制御方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56157403A JPS5858835A (ja) | 1981-10-05 | 1981-10-05 | 電力変換装置の制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56157403A JPS5858835A (ja) | 1981-10-05 | 1981-10-05 | 電力変換装置の制御方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5858835A true JPS5858835A (ja) | 1983-04-07 |
JPS6322135B2 JPS6322135B2 (ja) | 1988-05-10 |
Family
ID=15648866
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP56157403A Granted JPS5858835A (ja) | 1981-10-05 | 1981-10-05 | 電力変換装置の制御方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5858835A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04246200A (ja) * | 1991-01-28 | 1992-09-02 | Fujitsu Ltd | 基板の電解メッキ方法 |
-
1981
- 1981-10-05 JP JP56157403A patent/JPS5858835A/ja active Granted
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04246200A (ja) * | 1991-01-28 | 1992-09-02 | Fujitsu Ltd | 基板の電解メッキ方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS6322135B2 (ja) | 1988-05-10 |
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