JPH0216658B2 - - Google Patents
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- JPH0216658B2 JPH0216658B2 JP57162317A JP16231782A JPH0216658B2 JP H0216658 B2 JPH0216658 B2 JP H0216658B2 JP 57162317 A JP57162317 A JP 57162317A JP 16231782 A JP16231782 A JP 16231782A JP H0216658 B2 JPH0216658 B2 JP H0216658B2
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- JP
- Japan
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- power
- current control
- arithmetic processing
- constant current
- circuit
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は直流送電系統の過電流保護方式に係
り、特に直流送電系統のデイジタル制御保護に用
いるに好適な過電流保護方式に関する。
り、特に直流送電系統のデイジタル制御保護に用
いるに好適な過電流保護方式に関する。
直流送電系統において地絡等の事故が発生した
場合の過電流保護は、従来、定電流制御系の働き
によつて行なつていた。しかし、デイジタル演算
処理装置を用いた直接デイジタル制御で直流送電
系統の運転を行なう場合、定電流制御系の働きだ
けでは、事故時の過電流を十分に抑制することが
できない。この理由について図を示し説明する。
場合の過電流保護は、従来、定電流制御系の働き
によつて行なつていた。しかし、デイジタル演算
処理装置を用いた直接デイジタル制御で直流送電
系統の運転を行なう場合、定電流制御系の働きだ
けでは、事故時の過電流を十分に抑制することが
できない。この理由について図を示し説明する。
第１図は２端子直直流送電系統の１例を示す系
統図である。３相交流系統１および２の各々には
電力変換器３および４の各々が接続される。３相
交流系統１の電力は、直流リアクトル５、直流送
電線７および直流リアクトル６を介して一定電流
が３相交流系統２に送電される。電力変換器３，
４の各々は順変換器ならびに逆変換器として運転
されており、電力変換器３の位相制御によつて直
流電流Ｉを一定に保つている。
統図である。３相交流系統１および２の各々には
電力変換器３および４の各々が接続される。３相
交流系統１の電力は、直流リアクトル５、直流送
電線７および直流リアクトル６を介して一定電流
が３相交流系統２に送電される。電力変換器３，
４の各々は順変換器ならびに逆変換器として運転
されており、電力変換器３の位相制御によつて直
流電流Ｉを一定に保つている。
第２図は第１図に示した送電系統における定電
流制御系をデイジタル演算処理装置で行なう例を
示した回路図である。第２図の定電流制御系は、
直流電流検出回路８、デイジタル演算処理装置９
及び位相制御回路１０からなつている。直流電流
検出回路８は直流電流Ｉを入力として、直流電流
検出値IDを出力し、デイジタル演算処理装置９
は、直流電流検出値IDと直流電流設定値IRから、
演算処理によつて直流電流Ｉを一定に保つための
操作量Ｃを作成する。また、位相制御回路１０
は、操作量Ｃに従つて電力変換器３を位相制御す
るための点弧パルスを発生する。
流制御系をデイジタル演算処理装置で行なう例を
示した回路図である。第２図の定電流制御系は、
直流電流検出回路８、デイジタル演算処理装置９
及び位相制御回路１０からなつている。直流電流
検出回路８は直流電流Ｉを入力として、直流電流
検出値IDを出力し、デイジタル演算処理装置９
は、直流電流検出値IDと直流電流設定値IRから、
演算処理によつて直流電流Ｉを一定に保つための
操作量Ｃを作成する。また、位相制御回路１０
は、操作量Ｃに従つて電力変換器３を位相制御す
るための点弧パルスを発生する。
第３図はデイジタル演算処理装置９の構成を示
すブロツク図である。デイジタル演算処理装置９
はパルスＰを発生するパルス発生回路１１、入力
情報、パルスＰおよびメモリ内容を読み込み或い
は制御信号を出力する演算処理回路１２、直流電
流検出値IDおよび直流電流設定値IRを取り込む入
力回路１３、プログラムが格納された記憶回路１
４および演算処理回路１２の処理に従つて操作量
Ｃを出力する出力回路１５より成る。パルス発生
回路１１がパルスＰを発生するたびに、演算処理
回路１２は入力回路１３を介して、直流電流検出
値ID及び直流電流設定値IRをデイジタル量として
取り込み、記憶回路１４にあらかじめ記憶されて
いる演算処理手続きに従つて操作量Ｃを作成し出
力回路１５を介して出力する。パルス発生回路１
１が電力変換器３の点弧パルスに同期してパルス
Ｐを発生するものとすれば、時間ｔに対する電力
変換器３の出力電圧波形が第４図ａのようになつ
ているとき、パルスＰは第４図ｂのようになる。
このとき、操作量Ｃを作成するための演算処理
は、パルスＰが発生するたびに第４図ｃのハツチ
ングで示した時間に行われる。第５図は演算処理
回路１２の演算処理内容を表わすフロー図であ
り、処理１６で直流電流検出値IDと直流電流設定
値IRの関数ｆ（ID，IR）を求め、操作量Ｃの変化分
ΔCとし、処理１７で操作量Ｃに変化分ΔCを加え
た新たに操作量Ｃとして出力する。
すブロツク図である。デイジタル演算処理装置９
はパルスＰを発生するパルス発生回路１１、入力
情報、パルスＰおよびメモリ内容を読み込み或い
は制御信号を出力する演算処理回路１２、直流電
流検出値IDおよび直流電流設定値IRを取り込む入
力回路１３、プログラムが格納された記憶回路１
４および演算処理回路１２の処理に従つて操作量
Ｃを出力する出力回路１５より成る。パルス発生
回路１１がパルスＰを発生するたびに、演算処理
回路１２は入力回路１３を介して、直流電流検出
値ID及び直流電流設定値IRをデイジタル量として
取り込み、記憶回路１４にあらかじめ記憶されて
いる演算処理手続きに従つて操作量Ｃを作成し出
力回路１５を介して出力する。パルス発生回路１
１が電力変換器３の点弧パルスに同期してパルス
Ｐを発生するものとすれば、時間ｔに対する電力
変換器３の出力電圧波形が第４図ａのようになつ
ているとき、パルスＰは第４図ｂのようになる。
このとき、操作量Ｃを作成するための演算処理
は、パルスＰが発生するたびに第４図ｃのハツチ
ングで示した時間に行われる。第５図は演算処理
回路１２の演算処理内容を表わすフロー図であ
り、処理１６で直流電流検出値IDと直流電流設定
値IRの関数ｆ（ID，IR）を求め、操作量Ｃの変化分
ΔCとし、処理１７で操作量Ｃに変化分ΔCを加え
た新たに操作量Ｃとして出力する。
このような直流送電系統を定格運転していると
きに、時点ｔ＝t1で直流送電線の地絡事故が発生
した場合、時間ｔに対する直流電圧Vdの波形は、
第６図ａの破線のようになり、電力変換器３の出
力電圧Edの波形は、第６図ａの実線のようにな
る。また、パルス発生回路１１の出力パルスＰ
は、第６図ｂのようになり、直流電流Idの波形第
６図ｃの実線のようになる。第６図ａにおいて、
電力変換器３の出力電圧Edの波形が一点鎖線の
ようにならないのは、第６図ｂのパルスP1に対
する演算処理で、地絡事故直後の操作量Ｃの値が
決定されているからである。もし、電力変換器３
の出力電圧波形を第６図ａの一点鎖線のようにす
ることができれば、直流電流波形は、第６図ｃの
一点鎖線のようになり、第６図ｃの実線で示した
波形よりも、過電流が大幅に小さくなる。しか
し、デイジタル演算処理装置による定電流制御の
みで、電力変換器３の出力電圧波形を第６図ａの
一点鎖線のようにすることは困難である。
きに、時点ｔ＝t1で直流送電線の地絡事故が発生
した場合、時間ｔに対する直流電圧Vdの波形は、
第６図ａの破線のようになり、電力変換器３の出
力電圧Edの波形は、第６図ａの実線のようにな
る。また、パルス発生回路１１の出力パルスＰ
は、第６図ｂのようになり、直流電流Idの波形第
６図ｃの実線のようになる。第６図ａにおいて、
電力変換器３の出力電圧Edの波形が一点鎖線の
ようにならないのは、第６図ｂのパルスP1に対
する演算処理で、地絡事故直後の操作量Ｃの値が
決定されているからである。もし、電力変換器３
の出力電圧波形を第６図ａの一点鎖線のようにす
ることができれば、直流電流波形は、第６図ｃの
一点鎖線のようになり、第６図ｃの実線で示した
波形よりも、過電流が大幅に小さくなる。しか
し、デイジタル演算処理装置による定電流制御の
みで、電力変換器３の出力電圧波形を第６図ａの
一点鎖線のようにすることは困難である。
本発明の目的は、デイジタル演算処理装置を用
いたデイジタル制御保護において、直流送電系統
の事故時の過電流を十分に抑制し得る過電流保護
方式を提供することにある。
いたデイジタル制御保護において、直流送電系統
の事故時の過電流を十分に抑制し得る過電流保護
方式を提供することにある。
本発明は、直流リアクトルの端子間電圧がある
値よりも大きくなつたという条件、あるいは系統
の直流電圧および電力変換器の位相遅れが設定値
より小さいという条件でデイジタル演算処理装置
内の定数を変え、電力変換器の位相遅れ角をステ
ツプ変化させることによつて、事故時の過電流を
抑制するようにしたものである。
値よりも大きくなつたという条件、あるいは系統
の直流電圧および電力変換器の位相遅れが設定値
より小さいという条件でデイジタル演算処理装置
内の定数を変え、電力変換器の位相遅れ角をステ
ツプ変化させることによつて、事故時の過電流を
抑制するようにしたものである。
第７図は本発明の実施例を示すブロツク図であ
る。図中、既出の部材と同一部材であるものには
同一符号を付すとともに、特に本発明との関連が
無い部分については図示を省略している。本実施
例は、第２図に示した定電流制御系に直流電圧検
出回路１８，１９、差電圧検出回路２０、比較回
路２１およびパルス発生回路２２の各々より構成
される直流リアクトル端子間過電圧検出回路を付
加したものである。即ち、直流リアクトル５の両
端に直流電圧検出回路１８，１９を接続し、その
検出電圧V1、V2を差電圧検出回路２０に取り込
み、その偏差を求める。該偏差および設定値V3
は比較回路２１に送出され、その比較結果に基づ
いてパルス発生回路２２は出力信号を発生し、演
算処理回路１２に出力する。直流リアクトル５の
端子間電圧（V1−V2）が、設定電圧V3以下の状
態からV3以上の状態に変化したという条件でパ
ルスｑが発生するようにし、パルスｑによつて起
動される第８図のフロー図のような演算処理機能
を設けたものである。ただし、第８図におけるス
テツプ23による処理は、直流リアクトル５の端子
間電圧（V1−V2）を小さくするため、操作量Ｃ
の値をC1にステツプ変化させることを示してい
る。また、第８図の演算処理は、第５図の演算処
理よりも優先され、パルスＰ，ｑが同時に発生し
た場合、まず第８図の演算処理が行なわれ、続い
て第５図の演算処理が行なわれるものとする。さ
らに、第５図の演算処理の実行中にパルスｑが発
生した場合、第５図の演算処理は一時中断され、
第８図の演算処理が行なわれるものとする。
る。図中、既出の部材と同一部材であるものには
同一符号を付すとともに、特に本発明との関連が
無い部分については図示を省略している。本実施
例は、第２図に示した定電流制御系に直流電圧検
出回路１８，１９、差電圧検出回路２０、比較回
路２１およびパルス発生回路２２の各々より構成
される直流リアクトル端子間過電圧検出回路を付
加したものである。即ち、直流リアクトル５の両
端に直流電圧検出回路１８，１９を接続し、その
検出電圧V1、V2を差電圧検出回路２０に取り込
み、その偏差を求める。該偏差および設定値V3
は比較回路２１に送出され、その比較結果に基づ
いてパルス発生回路２２は出力信号を発生し、演
算処理回路１２に出力する。直流リアクトル５の
端子間電圧（V1−V2）が、設定電圧V3以下の状
態からV3以上の状態に変化したという条件でパ
ルスｑが発生するようにし、パルスｑによつて起
動される第８図のフロー図のような演算処理機能
を設けたものである。ただし、第８図におけるス
テツプ23による処理は、直流リアクトル５の端子
間電圧（V1−V2）を小さくするため、操作量Ｃ
の値をC1にステツプ変化させることを示してい
る。また、第８図の演算処理は、第５図の演算処
理よりも優先され、パルスＰ，ｑが同時に発生し
た場合、まず第８図の演算処理が行なわれ、続い
て第５図の演算処理が行なわれるものとする。さ
らに、第５図の演算処理の実行中にパルスｑが発
生した場合、第５図の演算処理は一時中断され、
第８図の演算処理が行なわれるものとする。
第９図ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅは地絡事故発生時に
おける本発明の動作説明図である。
おける本発明の動作説明図である。
ｔ＝t1の時点において地絡事故が発生したとす
れば、直流電圧Vdは、第９図ａの破線のように
変化し、パルスＰ，ｑはそれぞれ、第９図ｂ，ｃ
のようになる。また、第５図及び第８図の演算処
理は、それぞれ第９図ｄ，ｅのハツチングで示し
た時間に行なわれ、電力変換器３の出力電圧波形
は、第９図ａの実線のようになる。したがつて、
このような過電流保護方式において、電圧レベル
V3、及び操作量Ｃのステツプ変化後の値C1を適
当に選べば、地絡事故発生時の過電流を高速に抑
制することができる。また、インバータ転流失敗
事故時の過電流も高速に抑制することができ、イ
ンバータの回復後は、定電流制御系の働きによ
り、速やかに定常運転状態に復帰する。さらに、
本発明は、２端子直流送電系統だけでなく、３端
子以上の多端子直流送電系統のデイジタル制御保
護にも適用できる。
れば、直流電圧Vdは、第９図ａの破線のように
変化し、パルスＰ，ｑはそれぞれ、第９図ｂ，ｃ
のようになる。また、第５図及び第８図の演算処
理は、それぞれ第９図ｄ，ｅのハツチングで示し
た時間に行なわれ、電力変換器３の出力電圧波形
は、第９図ａの実線のようになる。したがつて、
このような過電流保護方式において、電圧レベル
V3、及び操作量Ｃのステツプ変化後の値C1を適
当に選べば、地絡事故発生時の過電流を高速に抑
制することができる。また、インバータ転流失敗
事故時の過電流も高速に抑制することができ、イ
ンバータの回復後は、定電流制御系の働きによ
り、速やかに定常運転状態に復帰する。さらに、
本発明は、２端子直流送電系統だけでなく、３端
子以上の多端子直流送電系統のデイジタル制御保
護にも適用できる。
第１０図は本発明の変形例を示すブロツク図で
ある。第１０図に於ては第７図に示したと同一部
材であるものには同一符号を付している。また、
定電流制御系の構成は、前述の通りであるので説
明を省略する。本実施例は、電力変換器３の出力
電圧の平均値が操作量Ｃの大きさと１対１で対応
する点に着目し、第７図におけるV1を使用せず、
操作量Ｃの大きさと、直流送電線端の電圧V2と
からパルスｑを発生するようにしたものである。
ある。第１０図に於ては第７図に示したと同一部
材であるものには同一符号を付している。また、
定電流制御系の構成は、前述の通りであるので説
明を省略する。本実施例は、電力変換器３の出力
電圧の平均値が操作量Ｃの大きさと１対１で対応
する点に着目し、第７図におけるV1を使用せず、
操作量Ｃの大きさと、直流送電線端の電圧V2と
からパルスｑを発生するようにしたものである。
直流リアクトル５の出側電圧V2を直流電圧回
路１９で検出し比較回路２４に送出する。比較回
路２４には更に入力信号として設定電圧V4が印
加され、V4＞V2になつた時点で出力信号を発生
する。パルス発生回路２６は比較回路２４の出力
信号に基づいてパルス信号をアンド回路２７に送
出する。アンド回路２７には更に比較回路２５の
出力信号が印加される。比較回路２５は操作量設
定値C2と出力回路１５より出力される操作量Ｃ
とを比較し、その偏差量を出力する。アンド回路
２７は両入力信号が共に成立することを条件にパ
ルスｑを発生し、演算処理回路１２に出力する。
第１０図の実施例では、V2の大きさがV4以上か
ら、V4以下に低下したという条件と、操作量Ｃ
の値が位相遅れ角をある値よりも小さくするよう
になつているという条件とのアンドでパルスｑを
発生する。したがつて、電圧V2及び操作量Ｃの
比較対象である基準値V4、C2の値を適当に選べ
ば、第１０図構成でも第７図の場合に比べ応答性
は若干落ちるが、その応答性はリアクトル５によ
り十分吸収でき、第７図とほぼ同程度の効果があ
る。
路１９で検出し比較回路２４に送出する。比較回
路２４には更に入力信号として設定電圧V4が印
加され、V4＞V2になつた時点で出力信号を発生
する。パルス発生回路２６は比較回路２４の出力
信号に基づいてパルス信号をアンド回路２７に送
出する。アンド回路２７には更に比較回路２５の
出力信号が印加される。比較回路２５は操作量設
定値C2と出力回路１５より出力される操作量Ｃ
とを比較し、その偏差量を出力する。アンド回路
２７は両入力信号が共に成立することを条件にパ
ルスｑを発生し、演算処理回路１２に出力する。
第１０図の実施例では、V2の大きさがV4以上か
ら、V4以下に低下したという条件と、操作量Ｃ
の値が位相遅れ角をある値よりも小さくするよう
になつているという条件とのアンドでパルスｑを
発生する。したがつて、電圧V2及び操作量Ｃの
比較対象である基準値V4、C2の値を適当に選べ
ば、第１０図構成でも第７図の場合に比べ応答性
は若干落ちるが、その応答性はリアクトル５によ
り十分吸収でき、第７図とほぼ同程度の効果があ
る。
以上より明らかなように本発明によれば、デイ
ジタル演算処理装置を用いたデイジタル制御保護
でも、直流送電系統の事故時の過電流を十分に抑
制することができる。
ジタル演算処理装置を用いたデイジタル制御保護
でも、直流送電系統の事故時の過電流を十分に抑
制することができる。
第１図は２端子直流送電系統の一例を示す系統
図、第２図は従来の直流送電系統の過電送保護方
式を示す要部ブロツク図、第３図は第２図に示し
たデイジタル演算処理装置９の詳細ブロツク図、
第４図ａ，ｂ，ｃは第３図に示した装置の動作説
明図、第５図は演算処理回路１２の処理フローチ
ヤート、第６図ａ，ｂ，ｃは地絡事故発生時の従
来の動作説明図、第７図は本発明の実施例を示す
ブロツク図、第８図は第７図の実施例による処理
フローチヤート、第９図ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅは本
発明による地絡事故発生時の動作説明図、第１０
図は本発明の変形例を示すブロツク図である。 １，２……３相交流系統、３，４……電力変換
器、５，６……直流リアクトル、７……直流送電
線、８……直流電流検出回路、９……デイジタル
演算処理回路、１０……位相制御回路、１１……
パルス発生回路、１２……演算処理回路、１３…
…入力回路、１４……記憶回路、１５……出力回
路、１８，１９……直流電圧検出回路、２０……
差電圧検出回路、２１，２４，２５……比較回
路、２２，２６……パルス発生回路、２７……ア
ンド回路。
図、第２図は従来の直流送電系統の過電送保護方
式を示す要部ブロツク図、第３図は第２図に示し
たデイジタル演算処理装置９の詳細ブロツク図、
第４図ａ，ｂ，ｃは第３図に示した装置の動作説
明図、第５図は演算処理回路１２の処理フローチ
ヤート、第６図ａ，ｂ，ｃは地絡事故発生時の従
来の動作説明図、第７図は本発明の実施例を示す
ブロツク図、第８図は第７図の実施例による処理
フローチヤート、第９図ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅは本
発明による地絡事故発生時の動作説明図、第１０
図は本発明の変形例を示すブロツク図である。 １，２……３相交流系統、３，４……電力変換
器、５，６……直流リアクトル、７……直流送電
線、８……直流電流検出回路、９……デイジタル
演算処理回路、１０……位相制御回路、１１……
パルス発生回路、１２……演算処理回路、１３…
…入力回路、１４……記憶回路、１５……出力回
路、１８，１９……直流電圧検出回路、２０……
差電圧検出回路、２１，２４，２５……比較回
路、２２，２６……パルス発生回路、２７……ア
ンド回路。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 演算処理装置を含む定電流制御系により生成
した位相制御信号によつて駆動される電力変換器
で交流電力を直流電力に変換し、直流リアクトル
を介して送電する直流送電系統での故障時の過電
流を、前記定電流制御系により抑制する直流送電
系統の過電流保護方式において、前記直流リアク
トルの端子間電圧が予め定めた設定値を越えたこ
とをもつて、前記演算処理装置内の定電流制御演
算のための操作量をステツプ変化させ、前記定電
流制御演算を続行して電流制御を行うことを特徴
とする直流送電系統の過電流保護方式。 ２ 演算処理装置を含む定電流制御系により生成
した位相制御信号によつて駆動される電力変換器
で交流電力を直流電力に変換し、直流リアクトル
を介して送電する直流送電系統での故障時の過電
流を、前記定電流制御系により抑制する直流送電
系統の過電流保護方式において、前記直流送電系
統の直流送電電圧が予め定めた設定値より低下
し、かつ前記電力変換器の位相遅れ角が予め定め
た設定値より小さくなつたことをもつて前記演算
処理装置内の定電流制御演算のための操作量をス
テツプ変化させ、前記定電流演算を続行して電流
制御を行うことを特徴とする直流送電系統の過電
流保護方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57162317A JPS5953013A (ja) | 1982-09-20 | 1982-09-20 | 直流送電系統の過電流保護方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57162317A JPS5953013A (ja) | 1982-09-20 | 1982-09-20 | 直流送電系統の過電流保護方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5953013A JPS5953013A (ja) | 1984-03-27 |
| JPH0216658B2 true JPH0216658B2 (ja) | 1990-04-17 |
Family
ID=15752222
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57162317A Granted JPS5953013A (ja) | 1982-09-20 | 1982-09-20 | 直流送電系統の過電流保護方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5953013A (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51134844A (en) * | 1975-05-16 | 1976-11-22 | Hitachi Ltd | Over voltage restricting system of d.c. power transmission system |
| JPS5736584A (en) * | 1980-08-12 | 1982-02-27 | Mitsubishi Electric Corp | Shortcircuit protection device |
-
1982
- 1982-09-20 JP JP57162317A patent/JPS5953013A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5953013A (ja) | 1984-03-27 |
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