JP2017093012A - CONTROL DEVICE AND CONTROL METHOD FOR POWER CONVERSION DEVICE, AND POWER CONVERSION SYSTEM - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、変圧器を介して電力系統と連系する電力変換装置の制御装置および制御方法、並びにこれらが用いられる電力変換システムに関する。 The present invention relates to a control device and a control method for a power conversion device linked to a power system via a transformer, and a power conversion system in which these are used.
交流系統と連系する電力変換装置は、交流電圧の昇降圧や、電気的な絶縁の確保という観点から、交流系統との間に変圧器を設置することが一般的である。このような変圧器と連系した電力変換装置は、変圧器の鉄心に直流電圧・直流電流を出力しないように制御することで、鉄心の磁束密度に直流成分が重畳すること(以下、「直流偏磁」(DC magnetization)と称する)による磁気飽和を防止する。 In general, a power converter connected to an AC system is provided with a transformer between the AC system from the viewpoint of stepping up and down the AC voltage and ensuring electrical insulation. A power converter connected to such a transformer controls a DC voltage / DC current not to be output to the iron core of the transformer, so that a DC component is superimposed on the magnetic flux density of the iron core (hereinafter referred to as “DC”). Magnetic saturation due to “polarization” (referred to as DC magnetization) is prevented.
しかし、VT(Voltage transformer)や、CT(Current transformer)の検出値や、電力変換装置をフィードバック制御する制御手段にオフセット誤差が存在する場合、直流偏磁が発生する。過度な直流偏磁は、変圧器の鉄心を磁気飽和させる恐れがある。 However, if there is an offset error in the detected value of VT (Voltage transformer) or CT (Current transformer) or in the control means for feedback control of the power conversion device, DC bias is generated. Excessive DC bias can cause magnetic saturation of the transformer core.
直流偏磁により変圧器の鉄心が磁気飽和すると、変圧器の鉄心内を通らない漏洩磁束が増加するため、変圧器タンクの側板や、締付ボルト等の漂遊負荷損を増加させる。漂遊負荷損は、タンクの側板や、締付ボルト等を過熱させるため、変圧器の機械的強度を弱めてしまう恐れがある。 When the transformer iron core is magnetically saturated due to DC bias, the leakage magnetic flux that does not pass through the transformer iron core increases, which increases stray load loss such as the side plates of the transformer tank and the fastening bolts. The stray load loss overheats the tank side plates and tightening bolts, which may weaken the mechanical strength of the transformer.
また、直流偏磁により変圧器の鉄心が磁気飽和すると、変圧器が持つ励磁インダクタンスが低下するため、励磁電流が増加する。その励磁電流の一部は、電力変換装置にも流れるため、電力変換装置の許容電流値を超過し、装置を過電流停止させる恐れがある。
さらに、変圧器鉄心が飽和すると変圧器が発生する騒音も増加する。
Further, when the transformer iron core is magnetically saturated due to DC bias, the exciting inductance of the transformer decreases, and the exciting current increases. Since a part of the excitation current also flows through the power conversion device, the allowable current value of the power conversion device may be exceeded and the device may be overcurrent stopped.
Furthermore, when the transformer core is saturated, the noise generated by the transformer also increases.
上述のように、変圧器の鉄心に磁気飽和が発生すると様々な問題が生じるため、変圧器鉄心の直流偏磁や磁気飽和を何らかの手段で抑制する必要がある。 As described above, since various problems occur when magnetic saturation occurs in the transformer core, it is necessary to suppress DC bias and magnetic saturation of the transformer core by some means.
磁気飽和を発生させない手段の例としては、VT、CT等のオフセット誤差の存在をあらかじめ想定し、偏磁耐量を高めた変圧器を用いるという手段がある。しかし、偏磁耐量を高めるためには、変圧器の鉄心断面積を大型化しなければならない。 As an example of means for preventing magnetic saturation from occurring, there is a means of using a transformer with an increased resistance to magnetic bias assuming the existence of offset errors such as VT and CT in advance. However, in order to increase the magnetic resistance, it is necessary to increase the core cross-sectional area of the transformer.
これに対し、偏磁耐量を高めた変圧器を用いずとも、直流偏磁を検出して、それを電力変換装置が抑制する技術として、変圧器の一次側(交流系統側)と、変圧器の二次側(電力変換装置側)各々に交流CT(以後、「ACCT」と称す)を設置して、これらACCTからの信号に基づいて変圧器の鉄心の直流偏磁状況を検出し、電力変換装置を制御する技術が知られている(例えば、特許文献1参照)。本従来技術においては、変圧器の一次側と変圧器の二次側各々に流れる励磁電流と、負荷電流の2つの電流をACCTで検出し、2つの検出電流の差分電流から変圧器の励磁電流の交流成分を検出し、励磁電流の交流成分から変圧器の鉄心の直流偏磁量を推定することで、電力変換装置が直流偏磁を抑制する方向に制御される。 On the other hand, as a technology for detecting DC demagnetization and suppressing it without using a transformer with increased demagnetization tolerance, the transformer primary side (AC system side) and transformer AC side CT (hereinafter referred to as “ACCT”) is installed on each secondary side (power converter side) of the power source, and the DC magnetism state of the transformer core is detected based on signals from these ACCTs. A technique for controlling a conversion device is known (see, for example, Patent Document 1). In this prior art, two currents, the excitation current flowing on the primary side of the transformer and the secondary side of the transformer, and the load current are detected by the ACCT, and the excitation current of the transformer is determined from the difference current between the two detection currents. Is detected, and the DC converter is estimated from the AC component of the excitation current, so that the power converter is controlled to suppress the DC bias.
架空送電線への落雷等による系統事故で系統電圧が著しく低下、若しくは、零となり線路に流れる電流が大きく変化するような場合、事故発生位相によっては、変圧器鉄心に残留磁束が残ってしまう。変圧器鉄心に残留磁束が残った状態から事故復帰し、系統電圧が復帰すると、変圧器鉄心が磁気飽和し、過大な突入電流が流れてしまう。この場合、残留磁束により変圧器鉄心の磁束密度に直流成分が重畳する。すなわち、変圧器に直流偏磁が発生している。これに対し、上述の従来技術によって、変圧器鉄心の残留磁束が取り除かれる。 When the system voltage drops significantly due to a system fault caused by a lightning strike to an overhead power transmission line, or the current flowing through the line changes significantly due to zero, residual magnetic flux may remain in the transformer core depending on the phase of the accident. When an accident recovers from a state in which residual magnetic flux remains in the transformer core and the system voltage is restored, the transformer core is magnetically saturated and an excessive inrush current flows. In this case, a direct current component is superimposed on the magnetic flux density of the transformer core due to the residual magnetic flux. That is, a DC bias is generated in the transformer. On the other hand, the residual magnetic flux of the transformer core is removed by the above-described conventional technology.
しかし、ACCTは事故により線路に流れる電流が急激に変化すると、事故発生位相によってはACCTの鉄心にも残留磁束が残る。このため、残留磁束が残った状態から事故復帰すると、ACCTの鉄心が磁気飽和する恐れがある。ACCTの鉄心が磁気飽和すると、線路に流れる電流を精度良く検出できず、その結果、電力変換装置の制御によって直流偏磁を抑制することが難しくなる。 However, in the ACCT, when the current flowing through the line changes suddenly due to an accident, a residual magnetic flux also remains in the iron core of the ACCT depending on the accident occurrence phase. For this reason, when the accident is recovered from the state in which the residual magnetic flux remains, the iron core of the ACCT may be magnetically saturated. When the iron core of the ACCT is magnetically saturated, the current flowing through the line cannot be detected with high accuracy, and as a result, it becomes difficult to suppress the direct current bias by controlling the power converter.
そこで、本発明は、ACCTの鉄心が磁気飽和を起こしても、変圧器の鉄心の残留磁束に起因する直流偏磁を防止することができる電力変換装置の制御装置および制御方法、並びに電力変換システムを提供する。 Therefore, the present invention provides a control device and a control method for a power conversion device, and a power conversion system capable of preventing direct current bias due to residual magnetic flux in the iron core of the transformer even when the iron core of the ACCT causes magnetic saturation. I will provide a.
上記課題を解決するために、本発明による電力変換装置の制御装置は、変圧器を介して電力系統に接続される電力変換装置の制御装置であって、交流CTによって検出される変圧器の励磁電流に基づいて、変圧器の直流偏磁を抑制する第一の補正指令を作成する第一の偏磁抑制制御装置と、電力系統の系統電圧に基づいて推定される変圧器の残留磁束に基づいて、変圧器の前記残留磁束を低減する第二の補正指令を作成する第二の偏磁抑制制御装置と、第一の補正指令および前記第二の補正指令に基づいて補正指令を作成する切替器と、指令値および補正指令に基づいて電力変換装置の制御信号を作成する演算部と、を備える。 In order to solve the above problems, a control device for a power conversion device according to the present invention is a control device for a power conversion device connected to a power system via a transformer, and is an excitation of a transformer detected by AC CT. Based on the first magnetic bias suppression control device that creates the first correction command for suppressing the DC bias of the transformer based on the current, and the residual magnetic flux of the transformer estimated based on the system voltage of the power system A second demagnetization suppression control device that creates a second correction command for reducing the residual magnetic flux of the transformer, and a switch that creates a correction command based on the first correction command and the second correction command And a calculation unit that creates a control signal for the power converter based on the command value and the correction command.
また、上記課題を解決するために、本発明による電力変換装置の制御方法は、変圧器を介して電力系統に接続される電力変換装置の制御方法であって、交流CTによって検出される励磁電流に基づいて、変圧器の直流偏磁を抑制する第一の補正指令を作成し、電力系統の系統電圧に基づいて変圧器の残留磁束を推定し、推定される残留磁束を低減する第二の補正指令を作成し、第一の補正指令および第二の補正指令に基づいて補正指令を作成し、指令値および補正指令に基づいて前記電力変換装置を制御する。 In order to solve the above problems, a method for controlling a power converter according to the present invention is a method for controlling a power converter connected to a power system via a transformer, and includes an excitation current detected by an AC CT. A first correction command that suppresses the DC bias of the transformer is estimated, the transformer residual magnetic flux is estimated based on the system voltage of the power system, and the estimated residual magnetic flux is reduced. A correction command is created, a correction command is created based on the first correction command and the second correction command, and the power converter is controlled based on the command value and the correction command.
また、本発明による電力変換システムは、変圧器と、変圧器を介して電力系統に接続される電力変換装置と、電力変換装置に与える制御信号を作成する制御装置と、を備えるものであって、電力系統の系統電圧を検出するVT(Voltage Transformer)と、変圧器の励磁電流を検出する交流CT(Current Transformer)と、を備え、制御装置は、上記本発明による電力変換装置の制御装置である。 The power conversion system according to the present invention includes a transformer, a power conversion device connected to the power system via the transformer, and a control device that creates a control signal to be given to the power conversion device. VT (Voltage Transformer) for detecting the system voltage of the power system, and AC CT (Current Transformer) for detecting the excitation current of the transformer, and the control device is a control device for the power conversion device according to the present invention. is there.
また、本発明による電力変換システムは、二つの変圧器と、二つの変圧器を介して二つの電力系統に交流側が接続され、互いに直流側が接続される二つの電力変換主回路を有する電力変換装置と、二つの電力変換主回路に与える制御信号を作成する二つの制御装置と、を備えるものであって、二つの電力系統の系統電圧を検出する二つのVTと、二つの変圧器の励磁電流を検出する二つの交流CTと、を備え、二つの制御装置の各々は、上記本発明による電力変換装置の制御装置である。 The power conversion system according to the present invention includes a power converter having two transformers and two power conversion main circuits in which the AC side is connected to two power systems via the two transformers and the DC sides are connected to each other. And two control devices for generating control signals to be supplied to the two power conversion main circuits, two VTs for detecting system voltages of the two power systems, and excitation currents of the two transformers Each of the two control devices is a control device for the power conversion device according to the present invention.
本発明によれば、上記第一および第二の補正指令を適宜切り替えて電力変換装置を制御することにより、交流CTの鉄心が磁気飽和を起こしても、変圧器の鉄心の直流偏磁を防止することができる。 According to the present invention, by appropriately switching the first and second correction commands and controlling the power conversion device, even if the AC CT iron core is magnetically saturated, the DC iron magnetism of the transformer iron core is prevented. can do.
上記した以外の課題、構成および効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。 Problems, configurations, and effects other than those described above will become apparent from the following description of embodiments.
以下、本発明の実施例について、図面を用いて説明する。各図において、参照番号が同一のものは同一の構成要件あるいは類似の機能を備えた構成要件を示している。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In each figure, the same reference numerals indicate the same constituent elements or constituent elements having similar functions.
図1は、本発明による実施例1である電力変換システムを示す。
FIG. 1 shows a power conversion system that is
図1に示すように、自己消弧形素子であるIGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)を有する自励式電力変換装置103(以下、「電力変換装置」と称す)は、変圧器102を介して、交流系統101(電力系統)に連系している。交流系統101は、単相系統および三相系統のいずれでもよい。なお、本実施例1のような電力変換システムの構成は、例えば、自励式無効電力補償装置(STATCOM:Static synchronous Compensator)に適用される。
As shown in FIG. 1, a self-excited power conversion device 103 (hereinafter referred to as “power conversion device”) having an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) which is a self-extinguishing element includes an alternating current via a
電力変換装置103は、半導体スイッチング素子としてIGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)を有する電力変換主回路と、電力変換主回路に接続される直流コンデンサと、直流コンデンサの直流電圧VCを検出する直流VTを備える。なお、半導体スイッチング素子としては、IGBTのほか、IGCT(Integrated Gate Commutated Thyristor)やGTO(Gate Turn Off Thyristor)などが適用できる。
CT104およびVT105は、それぞれ電力変換器検出電流iconv(電力変換装置103の電力変換主回路に流れる電流)および系統電圧VSを検出する。iconvやVSは後述する制御装置109へ入力され、入力されるiconvおよびVSに基づいて、電力変換装置103はフィードバック制御される。なお、本実施例1において、CT104は、変圧器102の電力変換装置103側(以下、「二次側」と称す)に設けられるが、変圧器102の交流系統101側(以下、「一次側」と称す)に設けてもよい。
CT104 and VT105, respectively (current flowing through the power conversion main circuit of the power conversion device 103) power converter detection current i conv and detects a system voltage V S. i conv and V S are input to the
直流偏磁を検出するために、公知技術(例えば、特許文献1参照)を用いて、交流電流センサであるACCT106が、変圧器102の一次側と、変圧器102の二次側に設けられる。一次側ACCT106と、二次側ACCT106の差分電流を抵抗107に流し、抵抗107の両端に発生する差分電圧Vexacが電圧検出手段108によって検出される。Vexacは、制御装置109に入力され、直流偏磁検出に用いられる。なお、抵抗107に流れる差分電流が、直流成分を除いた変圧器102の励磁電流の変流比換算倍となるように、一次側ACCTと二次側ACCTの変流比の逆比を、変圧器102の一次巻線と二次巻線の巻数比と大略等しくする。
In order to detect the DC bias, an ACCT 106 that is an AC current sensor is provided on the primary side of the
制御装置109は、電力変換装置103の出力電圧を制御するための制御信号である出力電圧指令Vrefを出力する。PWM回路110は、制御装置109から与えられる出力電圧指令Vrefに応じて電力変換装置103の電力変換主回路におけるIGBTをオン、オフ制御するためのゲートパルスgconvを出力する。なお、PWM回路110は、出力電圧指令Vrefを変調波として、公知のパルス幅変調(Pulse Width Modulation: PWMと略記される)によりgconvを作成する。
The
次に、本実施例1における制御装置109の構成を説明する。
Next, the configuration of the
ACCT106を用いる偏磁抑制制御装置111は、2つのACCT106の差分電流によって抵抗107に生じる電圧Vexacを入力として、Vexacに基づいて変圧器102の直流偏磁を検出する偏磁量検出部と、偏磁量検出部から出力される直流偏磁量Vmagを入力として、直流偏磁量Vmagを所望の値に抑制するための偏磁補正電流指令iDMP1を出力する偏磁抑制制御部を備える。
Polarized磁抑
VT105を用いる偏磁抑制制御装置112は、系統電圧VSに基づいて変圧器102の残留磁束Φeを推定する磁束推定部と、磁束推定部から出力される残留磁束Φeを入力として、残留磁束Φeを所望の値に抑制するための磁束補正電流指令iDMP2を出力する磁束ダンピング制御部を備える。なお、VT105が出力する系統電圧VSを示す信号は、電圧指令値演算部115における系統電圧フィードフォワード制御の入力信号としても用いられる。従って、本実施例1においては、VT105を、系統電圧フィードフォワード制御と残留磁束推定とに兼用して、部品点数の増加を抑えている。
Using VT105 polarized磁抑
切替器113は、偏磁補正電流指令iDMP1と磁束補正電流指令iDMP2を入力し、切替信号Swに応じて、iDMP1およびiDMP2のどちらか一方を、補正電流指令iCOMPとして出力する。補正電流指令iCOMPは、加算器114によって電力変換器電流指令値irefに加算される。
本実施例1では、補正電流指令iCOMPは、電力変換器電流指令値irefに加算されて、irefを補正するが、偏磁抑制制御装置111もしくは偏磁抑制制御装置112による直流偏磁抑制効果が得られるのであれば、他の電流値あるいは電圧値を補正するようにしても良い。例えば、電力変換装置検出電流iconvにiCOMPを加算した電流値を電圧指令値演算部115に入力しても良い。また、iCOMPを補正電圧指令に変換して、電圧指令値演算部115が出力する電圧指令Vrefに加算しても良い。
In the first embodiment, the correction current command i COMP are summed in the power converter current command value i ref, but to correct the i ref, DC by polarized磁抑
電圧指令値演算部115は、直流コンデンサの直流電圧VC、系統電圧VS、電力変換装置検出電流iconv、および補正電流指令iCOMPが加算された電力変換器電流指令値iref’を入力し、これらVC,VS,iconvおよびiref’に基づいて、電力変換装置103が出力する電圧を設定する出力電圧指令Vrefを作成して出力する。
The voltage command
なお、図1では制御装置109の構成を機能ブロック図で示している。本実施例1においては、マイクロコンピュータなどの演算処理装置が、所定のプログラムを実行することによって、各機能部として動作する。これに限らず、制御装置109を他の回路により構成しても良い。
In FIG. 1, the configuration of the
ここで、系統事故時の系統電圧低下に起因する変圧器の残留磁束の重畳について説明する。 Here, the superposition of the residual magnetic flux of the transformer caused by the system voltage drop at the time of a system failure will be described.
図2は、系統事故時における、交流系統101の系統電圧VS、変圧器102の鉄心内の磁束Φ、および変圧器の励磁電流iexの時間変化を示す。時刻t1の時点で、例えば架空送電線への落雷によって、系統電圧Vsが著しく低下し、交流の数サイクル〜数十サイクル経過した時刻t2の時点で事故が除去され、系統電圧VSが定格電圧値へ復帰している。
FIG. 2 shows temporal changes of the system voltage V S of the
時刻t1の時点で、系統電圧Vsが著しく低下すると、事故発生位相によっては変圧器102の鉄心内の磁束Φに残留磁束Φeが残る。残留磁束Φeは、変圧器巻線や回路内の抵抗、変圧器の損失等により時間的に減衰するが、変圧器の容量や回路条件によっては、残留磁束Φeが減衰するまでに数秒以上かかる。このような場合、すなわち、時刻t2の時点で事故が除去され、系統電圧VSが定格電圧へ復帰した時に、磁束Φに残留磁束Φeが重畳している場合、磁束Φは、残留磁束Φeを中心として正弦波状の波形を示す。
At time t1, when the system voltage Vs is remarkably lowered, the residual magnetic flux [Phi e the flux [Phi in
変圧器鉄心の磁束密度が、鉄心の材質や形状によって決まる飽和磁束密度に近付くか、あるいは飽和磁束密度を超えると、磁気飽和が発生する。磁束密度は磁束の単位面積当たりの面密度であることから、磁束Φに残留磁束Φeが重畳していることは、磁束密度に直流成分が重畳していることを示している。従って、変圧器鉄心に残留磁束Φeが生じていることは、直流偏磁が発生していることを示している。 Magnetic saturation occurs when the magnetic flux density of the transformer core approaches or exceeds the saturation magnetic flux density determined by the material and shape of the iron core. Since the magnetic flux density is the surface density per unit area of the magnetic flux, the superposition of the residual magnetic flux Φe on the magnetic flux Φ indicates that the direct current component is superposed on the magnetic flux density. Accordingly, the occurrence of the residual magnetic flux Φe in the transformer core indicates that the DC bias is generated.
直流偏磁は、変圧器102の鉄心の磁気飽和を引き起こし、変圧器102の励磁電流iexを大きく歪ませる。磁気飽和が発生すると、励磁電流iexは、回路条件によっては定格電流の数倍程度にもなるため、制御装置109が有する直流偏磁抑制機能によって、直流偏磁が変圧器の耐量内に抑制される。
The DC bias causes magnetic saturation of the iron core of the
本実施例1において、直流偏磁抑制機能は、偏磁抑制制御装置111および112によってもたらされる。ここで、系統事故により線路に流れる電流が急激に変化するような状況下で、事故発生位相によっては、偏磁抑制制御装置111が用いるACCT106の鉄心に残留磁束が残り得る。残留磁束が残った状態から事故復帰すると、ACCT106の鉄心が磁気飽和する恐れがある。磁気飽和が発生すると、ACCT106は線路に流れる電流を精度良く検出できないため、電圧Vexacによる励磁電流の検出精度が低下する。このため、偏磁抑制制御装置111による直流偏磁抑制制御だけでは、電力変換装置103による直流偏磁抑制が必ずしも十分ではない。
In the first embodiment, the direct-current demagnetization suppression function is provided by the demagnetization
そこで、以下説明するように、本実施例1においては、ACCT106を用いる偏磁抑制制御装置111に加えて、VT105を用いる偏磁抑制制御装置112によっても偏磁抑制制御を行う。
Therefore, as will be described below, in the first embodiment, the demagnetization suppression control is also performed by the demagnetization
図3は、系統事故時における、本実施例1の動作を示す。本図3においては、切替器113の出力を切り替えるための切替信号SW、交流系統101の交流電圧VS、電力変換器検出電流iconv、切替器113から出力される補正電流指令iCOMP、変圧器102の鉄心内の磁束Φ、変圧器の励磁電流iexを示す。時刻t1の時点で系統電圧VSが著しく低下し、さらに、電力変換器検出電流iconvとして大きな事故電流が流れ、時刻t2の時点で系統電圧Vsが定格電圧値へ復帰している。
FIG. 3 shows the operation of the first embodiment at the time of a system fault. In FIG. 3, a switching signal S W for switching the output of the
図3に示すように、事故発生時刻であるt1までと、事故除去時刻であるt2以降の期間、すなわち系統電圧VSが正常である期間においては、ACCT106を用いる偏磁抑制制御装置111を用いて、すなわち偏磁抑制制御装置111の出力iDMP1を、切替器113が出力する補正電流指令iCOMPとして、変圧器102の直流偏磁を抑制する。
As shown in FIG. 3, reference until t1 is the accident occurrence time, t2 after the period is an accident removal time, that is, in the system voltage V S is normal period, the polarization磁抑
事故期間中(時刻t1から時刻t2まで)は、切替器113の出力を切り替えるための切替信号Swを0から1へ切り替えることで、ACCT106を用いた偏磁抑制制御装置111の出力iDMP1から、VT105を用いた偏磁抑制制御装置112の出力iDMP2へ、補正電流指令iCOMPを変化させる。
During an accident the period (from time t1 to time t2), the switching signal S w for switching the output of the
偏磁抑制制御装置112の磁束推定部は、交流系統101の系統電圧VSを積分することで変圧器102の磁束Φを推定し、磁束Φに含まれる直流成分から残留磁束Φeを求める。そして、事故期間中、偏磁抑制制御装置112は、残留磁束Φeを減少させるような磁束補正電流指令iDMP2を出力することで、変圧器鉄心の残留磁束Φeを減少させる。
Flux estimator polarized磁抑
本実施例1によれば、切替器113の出力信号を切り替えることで、ACCTの鉄心が磁気飽和しても、残留磁束Φeによる変圧器102の鉄心の直流偏磁が抑制できる。また、本実施例1によれば、変圧器鉄心の大きさを設定する際に考慮される残留磁束が低減できるので、鉄心断面積を低減して変圧器を小型化することが可能となる。
According to the first embodiment, by switching the output signal of the
なお、ACCT106の鉄心の磁気飽和は、図3に示すような、事故発生時に電力変換器検出電流iconvが過大となる場合のほか、電流波形が急変する場合にも発生する。従って、このような場合においても、本実施例1は同様の効果がある。
Note that the magnetic saturation of the iron core of the
また、本実施例1では、切替器113の出力を切り替えるための切替信号SW=0の時は、偏磁補正電流指令iDMP1を補正電流指令iCOMPとして出力し、切替信号SW=1の時は、磁束補正電流指令iDMP2を、補正電流指令iCOMPとして出力するが、これに限らず、切替信号SWは任意に設定できる。
In the first embodiment, when the switching signal S W = 0 for switching the output of the
図4は、本発明の実施例2である電力変換システムにおける電力変換装置の制御装置を示す。以下、主に、実施例1と異なる点について説明する。
FIG. 4 shows a control device for a power conversion device in a power conversion system that is
本実施例2における制御装置401は、実施例1の構成に加え、さらに、切替信号Swを作成する事故検出手段402を備える。
事故検出手段402は、系統電圧VS、電力変換器検出電流iconv、低電圧しきい値±Vth、電流しきい値±ithを入力し、これら電圧値および電流値に基づいて、切替器113の切替信号SWを出力する。 The accident detection means 402 receives the system voltage V S , the power converter detection current i conv , the low voltage threshold ± V th , and the current threshold ± i th , and switches based on these voltage and current values. It outputs a switching signal S W vessels 113.
事故検出手段402は、低電圧しきい値±Vthの絶対値より大きな電圧が、一定の期間において出力されない場合に、系統事故が発生したと判定し、切替信号Swの出力値を切り替える。あるいは、事故検出手段402は、電流しきい値±ithの絶対値より大きな電流が流れた場合に、系統事故が発生したと判定し、切替信号Swの出力値を切り替える。
The accident detection means 402 determines that a system fault has occurred when a voltage larger than the absolute value of the low voltage threshold value ± V th is not output for a certain period, and switches the output value of the switching signal Sw. Alternatively, the
図5は、系統事故時における、本実施例2の動作を示す。 FIG. 5 shows the operation of the second embodiment when a system fault occurs.
図3と同様に、時刻t1の時点で系統電圧VSが著しく低下し、その後、電力変換器検出電流iconvとして、定格値より大きな事故電流が流れている。事故電流の大きさが電流しきい値±ithの絶対値を超過した際(時刻t1’)に、事故検出手段402は、系統事故が発生したと判定し、切替信号SWの値を、系統電圧VSの正常時における0から1へ変更するように動作する。 Similar to FIG. 3, the system voltage V S significantly decreases at the time t1, and then an accident current larger than the rated value flows as the power converter detection current i conv . When the magnitude of the fault current exceeds the absolute value of the current threshold ± i th (time t1 '), fault detection means 402 determines that a system fault has occurred, the value of the switching signal S W, It operates to change from 0 to 1 when the system voltage V S is normal.
なお、本実施例2においても、切替器113は、切替信号SW=0の時は、偏磁補正電流指令iDMP1を補正電流指令iCOMPとして出力し、切替信号SW=1の時は、磁束補正電流指令iDMP2を、補正電流指令iCOMPとして出力する。
Also in the second embodiment, the
図5に示すように、1周期以内に事故電流の大きさが電流しきい値±ithの絶対値より小さくなるが、依然として、系統電圧VSが±Vthの絶対値より小さいため、事故検出手段402は、系統事故が継続していると判定し、±Vthの絶対値より大きな系統電圧を検出するまでの期間は、切替信号SWの値を1に固定する。そして、事故検出手段402は、系統電圧VSが正常状態に復帰したと判定すると、切替信号SWを1から0へ変更する。
As shown in FIG. 5, although the magnitude of the fault current is smaller than the absolute value of the current threshold value ± i th within one cycle, the grid voltage V S is still smaller than the absolute value of ± V th. detecting means 402 determines that a system fault is continued for a period of up to detect a large system voltage than the absolute value of ± V th fixes the value of the
本実施例2によれば、電力変換装置に流れる事故電流に基づいて補正電流指令を切り替えるので、事故時に線路に流れる電流の変化に起因するACCTの鉄心の磁気飽和が発生しても、残留磁束Φeによる変圧器の直流偏磁が抑制できる。 According to the second embodiment, since the correction current command is switched based on the accident current flowing through the power converter, even if the magnetic saturation of the ACCT iron core caused by the change in the current flowing through the line at the time of the accident occurs, the residual magnetic flux DC magnetic deviation of the transformer according to [Phi e can be suppressed.
図6は、本発明の実施例3である電力変換システムにおける電力変換装置の制御装置を示す。以下、主に、実施例1,2と異なる点について説明する。 FIG. 6 shows a control device for a power conversion device in a power conversion system that is Embodiment 3 of the present invention. Hereinafter, differences from the first and second embodiments will be mainly described.
本実施例3において、切替器602は、三つの出力モード、すなわち偏磁補正電流指令iDMP1を出力する出力モード、磁束補正電流指令iDMP2を出力する出力モード、および補正電流指令として零値を出力する出力モードを有する。切替器602は、切替信号SWの値(本実施例では、−1,1,0)に応じて、いずれかの出力モードにて補正電流指令iCOMPを出力する。
In the third embodiment,
事故検出手段603は、系統電圧VSと、電力変換器検出電流iconv、低電圧しきい値±Vth、電流しきい値±ithを入力し、これらの電圧値および電流値に基づいて、切替器602の切替信号SWを出力する。
The accident detection means 603 receives the system voltage V S , the power converter detection current i conv , the low voltage threshold value ± V th , and the current threshold value ± i th , and based on these voltage value and current value , and it outputs a switching signal S W of the
事故検出手段603は、低電圧しきい値±Vthの絶対値より大きな系統電圧が、一定の期間において検出されない場合に、系統事故が発生したと判定し、切替信号SWの出力値を切り替える。あいいは、事故検出手段603は、電流しきい値±ithの絶対値より大きな電流が流れた場合に、系統事故が発生したと判定し、切替信号SWの値を切り替える。
Fault detection means 603, a large system voltage than the absolute value of the low voltage threshold ± V th is, if not detected in a certain period of time, determines that a system fault has occurred, switching the output value of the switching signal S W . Ayii is
本実施例3では、切替信号Sw=−1の時は、偏磁補正電流指令iDMP1を補正電流指令iCOMPとして出力し、切替信号SW=0の時は、補正電流指令として零値を出力し(iCOMP=0)、切替信号SW=1の時は、磁束補正電流指令iDMP2を、補正電流指令iCOMPとして出力する。 In Embodiment 3, when the switching signal Sw = -1 outputs a magnetic bias correction current command i DMP 1 as the correction current command i COMP, when the switching signal S W = 0 is the zero value as the correction current command When output (i COMP = 0) and the switching signal S W = 1, the magnetic flux correction current command i DMP2 is output as the correction current command i COMP .
図7は、系統事故時における、本実施例3の動作を示す。 FIG. 7 shows the operation of the third embodiment at the time of a system fault.
図3,5と同様に、時刻t1の時点で、系統電圧VSが著しく低下し、電力変換器検出電流iconvの定格値より大きな事故電流が電力変換装置に流れている。その事故電流の大きさが電流しきい値±ithの絶対値を超過した際(時刻t1’)に、事故検出手段603は、系統事故が発生したと判定し、時刻t1’で切替信号SWの値を事故発生前すなわち系統電圧正常時における−1から1に変更するように動作する。 Similar to FIGS. 3 and 5, at time t <b> 1 , the system voltage V S is significantly reduced, and an accident current larger than the rated value of the power converter detection current i conv flows through the power converter. When the magnitude of the fault current exceeds the absolute value of the current threshold value ± ith (time t1 ′), the fault detection means 603 determines that a system fault has occurred, and at time t1 ′, the switching signal S W Is changed from −1 to 1 before the occurrence of an accident, that is, when the system voltage is normal.
さらに、事故検出手段603は、系統事故が時刻t2の時点で除去されて系統電圧が正常状態に復帰した後に、時刻t2から時刻t2’までの所定期間において、補正電流指令を零値(iCOMP=0)とする零出力期間(切替信号Sw=0)を設ける。零出力期間は、ACCT106の残留磁束Φeを時間的に減衰させる期間となり、ACCT106の容量やACCT106の鉄心の磁気特性等によって時刻t2’を設定する。事故検出手段106は、時刻t2’において、切替信号SWを0から−1に変更する。
Further, the accident detection means 603 sets the correction current command to a zero value (i COMP) during a predetermined period from time t2 to time t2 ′ after the system fault is removed at time t2 and the system voltage returns to the normal state. = 0), a zero output period (switching signal Sw = 0) is provided. The zero output period is a period in which the residual magnetic flux Φe of the
本実施例3によれば、事故電流によって生じるACCTの鉄心の残留磁束Φeが減衰してから、SWを−1に切り替え、偏磁抑制制御装置111の出力iDMP1を補正電流指令iCOMPとして出力する。これにより、系統電圧正常時に、ACCTを用いる偏磁抑制制御装置111によって、確実に直流偏磁を抑制できる。
According to the third embodiment, since the residual magnetic flux Φe attenuation of the core of the ACCT caused by fault current, switch the S W -1, the output i DMP 1 polarized磁抑
図8は、本発明の実施例4である電力変換システムの制御装置を示す。以下、主に、実施例1〜3と異なる点について説明する。 FIG. 8 shows a control device for a power conversion system that is Embodiment 4 of the present invention. Hereinafter, differences from the first to third embodiments will be mainly described.
事故検出手段802は、系統電圧VSと、VT105を用いる偏磁抑制制御装置112において推定される変圧器鉄心の残留磁束Φeに基づいて切替器602の切替信号SWを作成して出力する。
Fault detection means 802, a system voltage V S, and outputs the created switching signal S W of the
なお、図8では、電力変換器検出電流iconvは事故検出手段802の入力信号として図示していないが、iconvを事故検出手段802の入力信号として加えても良い。 In FIG. 8, the power converter detection current i conv is not shown as an input signal of the accident detection means 802, but i conv may be added as an input signal of the accident detection means 802.
事故検出手段802には、あらかじめ低電圧しきい値±Vthと、磁束ダンピング制御停止しきい値±Φethが設定され、一定の期間、±Vthの絶対値より大きな系統電圧が検出されない場合、事故検出手段802は、切替信号Swの値を−1から1、もしくは、0から1へ変更するように動作する(後述する図9においては、−1から1に変更)。 In the accident detection means 802, a low voltage threshold value ± V th and a magnetic flux damping control stop threshold value ± Φ eth are set in advance, and when a system voltage larger than the absolute value of ± Vth is not detected for a certain period of time, The accident detection means 802 operates to change the value of the switching signal Sw from −1 to 1 or from 0 to 1 (changed from −1 to 1 in FIG. 9 described later).
上述の動作に加え、事故検出手段802は、残留磁束Φeがダンピング制御停止しきい値±Φethの範囲内で推移している場合、切替信号SWの値を1から0へ変更するように動作する。この時、切替器602は、補正電流指令iCOMPを、VT105を用いる偏磁抑制制御装置112の出力iDMP2から零値へ切り替える。
In addition to the aforementioned operation, fault detection means 802, when the residual magnetic flux [Phi e are remained within the range of the damping control stop threshold ± .PHI.e th, to change the value of the switching signal S W from 1 to 0 To work. At this time, the
切替器602は、実施例3と同様に、補正電流指令iCOMPとして、偏磁補正電流指令iDMP1を出力する出力モード、磁束補正電流指令iDMP2を出力する出力モード、並びに零値を出力する出力モードを有する。切替器602は、切替信号Swの値に応じて、いずれかの出力モードにて補正電流指令iCOMPを出力する。
本実施例4では、切替信号SW=−1の時は、偏磁補正電流指令iDMP1を補正電流指令iCOMPとして出力し、切替信号SW=0の時は、補正電流指令として零値を出力し(iCOMP=0)、切替信号SW=1の時は、磁束補正電流指令iDMP2を、補正電流指令iCOMPとして出力する。 In the fourth embodiment, when the switching signal S W = -1 outputs a magnetic bias correction current command i DMP 1 as the correction current command i COMP, when the switching signal S W = 0, the zero value as the correction current command outputs (iCOMP = 0), when the switching signal S W = 1 is the magnetic flux correction current command i DMP 2, and outputs as the corrected current command i COMP.
なお、通常運転時に定期的に残留磁束Φeをリセットするリセット回路を事故検出手段802内部に設けることで、系統電圧VSの積分によって残留磁束を推定する時に生じる積分誤差の蓄積による切替器602の誤動作を防止するようにしても良い。
Incidentally, by providing the reset circuit for resetting periodically the residual magnetic flux [Phi e during normal operation the internal
図9は、系統事故時における、本実施例4の動作を示す。 FIG. 9 shows the operation of the fourth embodiment when a system fault occurs.
図3,5,7と同様に、時刻t1の時点で、系統電圧VSが著しく低下している。 Similar to FIG. 3, 5, 7, at time t1, the system voltage V S is severely degraded.
事故発生時刻であるt1までと、事故除去時刻であるt2以降の期間、すなわち系統電圧正常時には、ACCTを用いる偏磁抑制制御装置111により変圧器102の直流偏磁を抑制する。
During the period after the accident occurrence time t1 and the period after the accident removal time t2, that is, when the system voltage is normal, the demagnetization
時刻t1から時刻tsまでは、切替信号Swを−1から1へ切り替えることで、ACCT106を用いる偏磁抑制制御装置111の出力iDMP1から、VT105を用いる偏磁抑制制御装置112の出力iDMP2へ、補正電流指令iCOMPを切り替える。補正電流指令iCOMPが偏磁補正電流指令iDMP2に切り替えられることにより、変圧器102の鉄心の残留磁束Φeが低下し、ダンピング制御停止しきい値±Φethの範囲内になる時刻tsから時刻t2において、事故検出手段802は、切替器602の切替信号SWを1から0へ変更し、補正電流指令iCOMPを零値とする。
From the time t1 to the time ts, by switching the switch signal Sw from -1 to 1, the output i DMP 1 polarized磁抑
事故検出手段802は、事故除去時点すなわち系統電圧復帰時である時刻t2以降において、ACCT106を用いる偏磁抑制制御装置111を動作させるため、切替器602の切替信号SWを0から−1に変更する。
Fault detection means 802 changes at time t2 is the time of the accident elimination time i.e. the system voltage recovery, to operate the polarization磁抑
本実施例4によれば、事故期間中の偏磁抑制制御装置112の動作時間を小さくすることができるため、偏磁補償電流が回路内に流れることによる変圧器102や、電力変換装置103の損失増加を防止できる。これによって、冷却装置の大型化を防止できる。
According to the fourth embodiment, since the operation time of the demagnetization
上述の実施例1〜4における偏磁抑制手段は、図1に示すように、一つの電力変換装置と一つの交流系統(電力系統)が、一台の変圧器介して連系している電力変換システムに適用されているが、これに限らず、複数の電力変換装置と複数の交流系統が、複数の変圧器を介して接続されるような電力変換システムにも適用できる。そこで、以下、そのような電力変換システムについて説明する。 As shown in FIG. 1, the demagnetization suppressing means in the first to fourth embodiments described above is a power in which one power conversion device and one AC system (power system) are interconnected via one transformer. Although applied to the conversion system, the present invention is not limited to this, and the present invention can also be applied to a power conversion system in which a plurality of power conversion devices and a plurality of AC systems are connected via a plurality of transformers. Therefore, such a power conversion system will be described below.
図10は、本発明の実施例5である電力変換システムを示す。本電力変換システムは、いわゆるBTB(back to back)構成を有する。 FIG. 10 shows a power conversion system that is Embodiment 5 of the present invention. The power conversion system has a so-called BTB (back to back) configuration.
図10に示すように、電力変換装置300における電力変換主回路301a,301bの直流側が互いに接続される。電力変換主回路301aの交流側は、変圧器202aを介して、交流系統201aに接続され、電力変換主回路301bの交流側は、変圧器202bを介して、交流系統201bに接続される。
As shown in FIG. 10, the DC sides of the power conversion
電力変換主回路301aは、偏磁抑制制御装置302aによって、変圧器202aの直流偏磁を抑えるようにオン・オフ制御される。偏磁抑制制御装置302aとしては、上述の実施例1〜4のいずれかにおける制御装置が用いられる。従って、偏磁抑制制御装置302aは、変圧器202aの一次および二次側から、検出信号Saとして、電力変換器検出電流iconv、VTによって検出される系統電圧VS、変圧器202aの一次側および二次側ACCTの差分電流を流す抵抗の両端に発生する差分電圧Vexac(図1参照)を入力し、入力する検出信号Saに基づいて電力変換主回路301aを制御するための制御信号A(図1,4,6,8における電圧指令値Vrefに対応)を作成する。なお、入力信号に、電力変換回路301aの直流側の直流検出電圧を加えても良い。また、偏磁抑制制御装置302bは、変圧器202bの一次および二次側から、検出信号Sbとして、電力変換器検出電流iconv、VTによって検出される系統電圧VS、変圧器202bの一次側および二次側ACCTの差分電流を流す抵抗の両端に発生する差分電圧Vexac(図1参照)を入力し、入力する検出信号Sbに基づいて電力変換主回路301bを制御するための制御信号B(図1,4,6,8における電圧指令値Vrefに対応)を作成する。なお、入力信号に、電力変換主回路301bの直流側の直流検出電圧を加えても良い。
The power conversion
本実施例5の構成を有する電力変換システムとしては、例えば、異なる系統周波数を有する交流電力系統間の電力を融通する自励式周波数変換装置や、自励式高直流送電システムがある。前者の場合、電力変換主回路301a,301bの直流側は構内結線(例えば、ブスバーやケーブルなど)により接続される。後者の場合、電力変換主回路301a,301bは互いに遠隔地に設置され、電力変換主回路301a,301bの直流側は長距離送電線(例えば、架空送電線や海底ケーブルなど)により接続される。
As a power conversion system having the configuration of the fifth embodiment, for example, there are a self-excited frequency converter and a self-excited high-DC power transmission system that accommodate power between AC power systems having different system frequencies. In the former case, the DC sides of the power conversion
本実施例5によれば、複数の変圧器の直流偏磁が抑制できるので、複数の変圧器を小型化することができる。このため、電力変換システムの大きさや設置スペースを低減することができる。 According to the fifth embodiment, it is possible to reduce the plurality of transformers because the DC bias of the plurality of transformers can be suppressed. For this reason, the size and installation space of the power conversion system can be reduced.
なお、本発明は前述した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、前述した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置き換えをすることが可能である。 In addition, this invention is not limited to the Example mentioned above, Various modifications are included. For example, the above-described embodiments have been described in detail for easy understanding of the present invention, and are not necessarily limited to those having all the configurations described. Further, it is possible to add, delete, and replace other configurations for a part of the configuration of each embodiment.
101…交流電力系統
102…変圧器
103…電力変換装置
104…CT(Current Transformer)
105…VT(Voltage Transformer)
106…ACCT(交流CT)
107…抵抗
108…電圧検出手段
109…制御装置
110…PWM回路
111…偏磁抑制制御装置
112…偏磁抑制制御装置
113…切替器
114…加算器
115…電圧指令値演算部
201a,201b…交流電力系統
202a,202b…変圧器
300…電力変換装置
301a,301b…電力変換主回路
302a,302b…偏磁抑制制御装置
Sa,Sb…検出信号
A,B…制御信号
401…制御装置
402…事故検出手段
601…制御装置
602…切替器
603…事故検出手段
801…制御装置
802…事故検出手段
DESCRIPTION OF
105 ... VT (Voltage Transformer)
106 ... ACCT (AC CT)
DESCRIPTION OF
Claims (15)
交流CT(Current Transformer)によって検出される前記変圧器の励磁電流に基づいて、前記変圧器の直流偏磁を抑制する第一の補正指令を作成する第一の偏磁抑制制御装置と、
前記電力系統の系統電圧に基づいて推定される変圧器の残留磁束に基づいて、前記変圧器の前記残留磁束を低減する第二の補正指令を作成する第二の偏磁抑制制御装置と、
前記第一の補正指令および前記第二の補正指令に基づいて補正指令を作成する切替器と、
指令値および前記補正指令に基づいて前記電力変換装置の制御信号を作成する演算部と、
を備えることを特徴とする電力変換装置の制御装置。 In the control device for the power conversion device connected to the power system via the transformer,
Based on an excitation current of the transformer detected by AC CT (Current Transformer), a first demagnetization suppression control device that creates a first correction command for suppressing DC demagnetization of the transformer;
A second bias suppression control device for creating a second correction command for reducing the residual magnetic flux of the transformer based on the residual magnetic flux of the transformer estimated based on the system voltage of the power system;
A switch for creating a correction command based on the first correction command and the second correction command;
An arithmetic unit that creates a control signal for the power converter based on a command value and the correction command;
The control apparatus of the power converter device characterized by the above-mentioned.
前記切替器は、前記電力系統における事故発生時に、前記補正指令を、前記第二の補正指令とすることを特徴とする電力変換装置の制御装置。 In the control apparatus of the power converter device according to claim 1,
The control device for a power converter according to claim 1, wherein the switch uses the correction command as the second correction command when an accident occurs in the power system.
前記切替器は、切替信号に応じて、前記補正指令を作成することを特徴とする電力変換装置の制御装置。 In the control apparatus of the power converter device according to claim 1,
The switching device generates the correction command in response to a switching signal.
前記切替信号を作成する事故検出手段を備えることを特徴とする電力変換装置の制御装置。 In the control apparatus of the power converter device according to claim 3,
A control device for a power converter, comprising an accident detection means for creating the switching signal.
前記切替器は、前記切替信号に応じて、前記第一の補正指令および前記第二の補正指令のいずれか一方を前記補正指令とすることを特徴とする電力変換装置の制御装置。 In the control apparatus of the power converter device according to claim 3,
The control device for a power converter according to claim 1, wherein the switch uses either the first correction command or the second correction command as the correction command in accordance with the switching signal.
前記系統電圧および前記電力変換装置に流れる電流に基づいて、前記切替信号を作成する事故検出手段を備え
前記事故検出手段は、
前記系統電圧が正常である場合には前記切替信号を第一の切替信号とし、
前記電流の大きさが所定値を超えたら、前記切替信号を前記第一の切替信号から第二の切替信号に変更し、
前記系統電圧が復帰したら、前記切替信号を前記第二の切替信号から前記第一の切替信号に変更し、
前記切替器は、
前記第一の切替信号に応じて、前記第一の補正指令を前記補正指令とし、
前記第二の切替信号に応じて、前記第二の補正指令を前記補正指令とすることを特徴とする電力変換装置の制御装置。 In the control apparatus of the power converter device according to claim 5,
Accident detection means for creating the switching signal based on the system voltage and the current flowing through the power converter, the accident detection means,
When the system voltage is normal, the switching signal as a first switching signal,
When the magnitude of the current exceeds a predetermined value, the switching signal is changed from the first switching signal to the second switching signal,
When the system voltage is restored, the switching signal is changed from the second switching signal to the first switching signal,
The switch is
In response to the first switching signal, the first correction command is the correction command,
The control apparatus for a power converter, wherein the second correction command is used as the correction command in response to the second switching signal.
前記切替器は、前記切替信号に応じて、前記第一の補正指令、前記第二の補正指令および零値のいずれかを前記補正指令とすることを特徴とする電力変換装置の制御装置。 In the control apparatus of the power converter device according to claim 3,
The control device for a power converter according to claim 1, wherein the switch uses any one of the first correction command, the second correction command, and a zero value as the correction command in accordance with the switching signal.
前記系統電圧および前記電力変換装置に流れる電流に基づいて、前記切替信号を作成する事故検出手段を備え
前記事故検出手段は、
前記系統電圧が正常である場合には前記切替信号を第一の切替信号とし、
前記電流の大きさが所定値を超えたら、前記切替信号を前記第一の切替信号から第二の切替信号に変更し、
前記系統電圧が復帰したら、前記切替信号を前記第二の切替信号から第三の切替信号に変更し、所定期間、前記切替信号を前記第三の切替信号とし、
前記所定期間の後、前記切替信号を前記第三の切替信号から前記第一の切替信号に変更し、
前記切替器は、
前記第一の切替信号に応じて、前記第一の補正指令を前記補正指令とし、
前記第二の切替信号に応じて、前記第二の補正指令を前記補正指令とし、
前記第三の切替信号に応じて、前記零値を前記補正指令とすることを特徴とする電力変換装置の制御装置。 In the control apparatus of the power converter device according to claim 7,
Accident detection means for creating the switching signal based on the system voltage and the current flowing through the power converter, the accident detection means,
When the system voltage is normal, the switching signal as a first switching signal,
When the magnitude of the current exceeds a predetermined value, the switching signal is changed from the first switching signal to the second switching signal,
When the system voltage is restored, the switching signal is changed from the second switching signal to the third switching signal, and the switching signal is the third switching signal for a predetermined period,
After the predetermined period, the switching signal is changed from the third switching signal to the first switching signal,
The switch is
In response to the first switching signal, the first correction command is the correction command,
In response to the second switching signal, the second correction command is the correction command,
A control device for a power converter, wherein the zero value is used as the correction command in response to the third switching signal.
前記系統電圧および前記残留磁束に基づいて、前記切替信号を作成する事故検出手段を備え
前記事故検出手段は、
前記系統電圧が正常である場合には前記切替信号を第一の切替信号とし、
前記電力系統の事故発生時に、前記切替信号を前記第一の切替信号から第二の切替信号に変更し、
前記残留磁束の大きさが所定値よりも小さくなると、前記切替信号を前記第二の切替信号から第三の切替信号に変更し、
前記系統電圧が復帰したら、前記切替信号を前記第三の切替信号から前記第一の切替信号に変更し、
前記切替器は、
前記第一の切替信号に応じて、前記第一の補正指令を前記補正指令とし、
前記第二の切替信号に応じて、前記第二の補正指令を前記補正指令とし、
前記第三の切替信号に応じて、前記零値を前記補正指令とすることを特徴とする電力変換装置の制御装置。 In the control apparatus of the power converter device according to claim 7,
Accident detection means for creating the switching signal based on the system voltage and the residual magnetic flux, the accident detection means,
When the system voltage is normal, the switching signal as a first switching signal,
When an accident occurs in the power system, the switching signal is changed from the first switching signal to the second switching signal,
When the magnitude of the residual magnetic flux is smaller than a predetermined value, the switching signal is changed from the second switching signal to a third switching signal,
When the system voltage is restored, the switching signal is changed from the third switching signal to the first switching signal,
The switch is
In response to the first switching signal, the first correction command is the correction command,
In response to the second switching signal, the second correction command is the correction command,
A control device for a power converter, wherein the zero value is used as the correction command in response to the third switching signal.
前記交流CTは、前記変圧器の一次側に設けられる第一の交流CT部と、前記変圧器の二次側に設けられる第二の交流CT部と、を有し、
前記励磁電流は、前記第一の交流CT部と前記第二の交流CT部の差分電流に基づいて検出されることを特徴とする電力変換装置の制御装置。 In the control apparatus of the power converter device according to claim 1,
The AC CT has a first AC CT unit provided on the primary side of the transformer, and a second AC CT unit provided on the secondary side of the transformer,
The excitation device is detected based on a differential current between the first AC CT unit and the second AC CT unit.
前記系統電圧は、VT(Voltage Transformer)によって検出されることを特徴とする電力変換装置の制御装置。 In the control apparatus of the power converter device according to claim 1,
The system voltage is detected by a VT (Voltage Transformer).
交流CTによって検出される励磁電流に基づいて、前記変圧器の直流偏磁を抑制する第一の補正指令を作成し、
前記電力系統の系統電圧に基づいて変圧器の残留磁束を推定し、推定される前記残留磁束を低減する第二の補正指令を作成し、
前記第一の補正指令および前記第二の補正指令に基づいて補正指令を作成し、
指令値および前記補正指令に基づいて前記電力変換装置を制御することを特徴とする電力変換装置の制御方法。 In the control method of the power conversion device connected to the power system through the transformer,
Based on the excitation current detected by AC CT, create a first correction command to suppress the DC bias of the transformer,
Estimating the residual magnetic flux of the transformer based on the system voltage of the power system, creating a second correction command to reduce the estimated residual magnetic flux,
Creating a correction command based on the first correction command and the second correction command;
A method for controlling a power converter, wherein the power converter is controlled based on a command value and the correction command.
前記電力系統における事故発生時に、前記補正指令を、前記第二の補正指令とすることを特徴とする電力変換装置の制御方法。 In the control method of the power converter device according to claim 12,
A control method for a power converter, wherein the correction command is the second correction command when an accident occurs in the power system.
前記変圧器を介して電力系統に接続される電力変換装置と、
前記電力変換装置に与える制御信号を作成する制御装置と、
を備える電力変換システムにおいて、
前記電力系統の系統電圧を検出するVTと、
前記変圧器の励磁電流を検出する交流CTと、
を備え、
前記制御装置は、請求項1に記載の電力変換装置の制御装置であることを特徴とする電力変換システム。 A transformer,
A power converter connected to the power system via the transformer;
A control device for creating a control signal to be given to the power converter;
In a power conversion system comprising:
VT for detecting the system voltage of the power system;
AC CT for detecting the excitation current of the transformer;
With
The said control apparatus is a control apparatus of the power converter device of Claim 1, The power conversion system characterized by the above-mentioned.
前記二つの変圧器を介して二つの電力系統に交流側が接続され、互いに直流側が接続される二つの電力変換主回路を有する電力変換装置と、
前記二つの電力変換主回路に与える制御信号を作成する二つの制御装置と、
を備える電力変換システムにおいて、
前記二つの電力系統の系統電圧を検出する二つのVTと、
前記二つの変圧器の励磁電流を検出する二つの交流CTと、
を備え、
前記二つの制御装置の各々は、請求項1に記載の電力変換装置の制御装置であることを特徴とする電力変換システム。 Two transformers,
A power conversion device having two power conversion main circuits in which the AC side is connected to the two power systems via the two transformers and the DC side is connected to each other,
Two control devices for creating control signals to be given to the two power conversion main circuits;
In a power conversion system comprising:
Two VTs for detecting the system voltage of the two power systems;
Two AC CTs for detecting the excitation currents of the two transformers;
With
Each of said two control apparatuses is a control apparatus of the power converter device of Claim 1, The power converter system characterized by the above-mentioned.
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107612014A (en) * | 2017-09-19 | 2018-01-19 | 南京南瑞继保电气有限公司 | A kind of converter Control method |
| EP3734822A1 (en) * | 2019-04-29 | 2020-11-04 | GE Energy Power Conversion Technology Ltd. | Methods and apparatus for active flux control of an output transformer connected to a power converter |
| CN115275981A (en) * | 2022-07-06 | 2022-11-01 | 中铁电气化局集团有限公司 | Magnetic bias suppression method and device for control switching process of through in-phase traction power supply system |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10171543A (en) * | 1996-12-12 | 1998-06-26 | Mitsubishi Electric Corp | Power converter |
| JPH11289775A (en) * | 1998-04-03 | 1999-10-19 | Hitachi Ltd | Power converter |
| US20110032739A1 (en) * | 2007-08-31 | 2011-02-10 | Abb Technology Ag | Method and device to compensate for an asymmetrical dc bias current in a power transformer connected to a high voltage converter |
| JP2014150598A (en) * | 2013-01-31 | 2014-08-21 | Hitachi Ltd | Electric power conversion system and determination method for bias magnetism of transformer |
-
2015
- 2015-11-02 JP JP2015215597A patent/JP6560592B2/en active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10171543A (en) * | 1996-12-12 | 1998-06-26 | Mitsubishi Electric Corp | Power converter |
| JPH11289775A (en) * | 1998-04-03 | 1999-10-19 | Hitachi Ltd | Power converter |
| US20110032739A1 (en) * | 2007-08-31 | 2011-02-10 | Abb Technology Ag | Method and device to compensate for an asymmetrical dc bias current in a power transformer connected to a high voltage converter |
| JP2014150598A (en) * | 2013-01-31 | 2014-08-21 | Hitachi Ltd | Electric power conversion system and determination method for bias magnetism of transformer |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107612014A (en) * | 2017-09-19 | 2018-01-19 | 南京南瑞继保电气有限公司 | A kind of converter Control method |
| EP3734822A1 (en) * | 2019-04-29 | 2020-11-04 | GE Energy Power Conversion Technology Ltd. | Methods and apparatus for active flux control of an output transformer connected to a power converter |
| WO2020221828A1 (en) * | 2019-04-29 | 2020-11-05 | Ge Energy Power Conversion Technology Limited | Methods and apparatus for active flux control of an output transformer connected to a power converter |
| CN115275981A (en) * | 2022-07-06 | 2022-11-01 | 中铁电气化局集团有限公司 | Magnetic bias suppression method and device for control switching process of through in-phase traction power supply system |
| CN115275981B (en) * | 2022-07-06 | 2025-11-25 | 中铁电气化局集团有限公司 | Method and device for suppressing magnetic bias during the control switching process of a through-phase traction power supply system |
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