[其他]交直變換器的控制裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 85106414
• 申請日: 1985-08-26
• 公開（公告）號: CN85106414B
• 公開（公告）日: 1988-01-20
• 發(fā)明（設計）人: 小西博雄
• 申請（專利權）人: 株式會社日立制作所
• 主分類號: H02J3/36
• 分類號: H02J3/36;H02M1/08
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進委員會專利代理部
• 代理人: 付康

本發(fā)明是關于交流變直流或直流變交流的交直變換器控制裝置。而交直變換器是通過直流回路相互連接而構(gòu)成的。此控制裝置能適用于直流饋電設備或者頻率變換設備。

交直變換器通過直流回路相互連接構(gòu)成的直流饋電設備（或頻率變換設備）的一般結(jié)構(gòu)如第2圖所示。圖中11，12是交流系統(tǒng);21，22是變壓器;31，32分別是交流變直流，直流變交流的交直變換器;40是直流饋電線等直流回路（電路）;50是對直流饋電設備工作狀態(tài)發(fā)出指令的運行指令電路;61，62分別是前述交直變換器31，32的控制裝置。電可以從交流系統(tǒng)11經(jīng)過變壓器21、交直變換器31、32和變壓器22送到交流系統(tǒng)12。反之，也可以從交流系統(tǒng)12向交流系統(tǒng)11輸送。

第3圖是對應于交直變換器的直流電流Id和直流電壓Vd的特性。（以下稱為電壓電流特性）交流變直流的正變換器和直流變交流的逆變換器。分別設置有如第3圖所示特性的定電流控制電路。如圖所示，正變換器的定電流控制電路的電流設定值IP，逆變換器的電流設定值為IP₁。通常，正變換器是用定電流控制。逆變換器是采用相補角（即控制角）控制。此時的動作點是O點，由此，電流被控制在IP值。

在這種情況下，如果直流饋電線上發(fā)生接地時，直流饋電線電壓下降，正變換器和逆變換器上流過的電流分別為設定的定電流值IP，IP₁，此即定電流控制，由于接地，使直流饋電線電壓下降至零，在此情況下，為第3圖所示，動作點為O′和O″兩點。所以在接地點流過的電流是正變換器和逆變換器的電流設定值之差△I（稱為電流差值）。一般，△I取為額定電流值IP的10%，這樣，接地點流過的電流△I雖然很小，可是正變換器，逆變換器中無功功率卻增加了。

變換器上必需的無功功率Q由下式確定：

Q＝3]]> e_2·Id·Sinψ……（1）

其中e₂：變換器的外施電壓

Id：流過變換器的電流，對于正變換器為IP，逆變換器為IP₁。

Sinψ：變換器的無功功率因數(shù)。

由于在接地時、短路時，直流回路的電壓幾乎趨于零，功率因數(shù)角ψ或者控制角α大致為90°，因此Sinψ＝1。另一方面，e₂和Id大體上保持不變，從（1）式明顯看出，由于Sinψ增加，無功功率Q也增加，通常可取Sinψ＝0.53。由于無功功率Q的增加，便出現(xiàn)了使得交流系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定性，暫態(tài)穩(wěn)定性下降的問題。

因此，為了使接地時的無功功率Q減小，提出使（1）式中的電流Id減小的方案。根據(jù)這一方案，在直流電壓Vd較低的時候，正變換器的電流設定值從IP變化到I₁，這時形成的正變換器的電壓電流特性為第4圖所示。如采用這種方案時，在直流饋電線40上發(fā)生接地或短路情況下，由于正變換器一側(cè)的電流減小至I₁，逆變換器側(cè)電流減小為I₂，由（1）式看出，把（1）式中的Id用I₁和I₂代入后各變換器必需的無功功率Q值大為改善。但是，在這種電壓電流特性情況下，當直流電壓Vd在規(guī)定值V₁以下時，由于直流電流Id階躍地急劇下降，無功功率也急劇下降，在交流系統(tǒng)上連接的交流濾波器和調(diào)相器（電容元件上）貯備的相位超前的無功功率，有時會使交流系統(tǒng)上發(fā)生過電壓等問題。另外，由于輕度的直流回路的短路、接地，直流電壓尚未下降到V₁以下時，接地點上流過的是正變換器和逆變換器的設定電流值之差△I′，此△I′值是比較大的，這很不適當。關于第4圖的特性，請參看文獻〔MultiterminalHvpcControlTechniquesForFutureIntegratedAC-DCNetworks〕，載CIGREStudyComittee14-01，1982.9。

本發(fā)明的目的是在于消除上述技術中的缺點，提供一種在接地時直流電壓即使下降，變換器無功功率也不會很大，而且交流系統(tǒng)不受外界干擾的交直變換器控制裝置。