[发明专利]电力变换装置

说明书

本发明涉及这样的电力变换装置，在提高在直流线路中连接有多个电压型电力变换器的直流多端子送电系统的稳定性的同时，当由于电压型电力变换器或系统故障发生端子脱落时也能够靠余下的端子继续运转。

图9是例如“特开平1-238430号”公报所示的一种现有的电力变换装置的构成图。图9中表示直流线路里接有多台电力变换装置中的1个电力变换装置。图中300是从交流到直流或从直流到交流进行电力变换的电力变换装置。20是交流系统，30是直流系统。301是电压型电力变换器，302是交流电抗器或者是变压器，303是电容器，304是检测交流系统20电压用的电压检测器，305是检测交流系统20电流用的电流检测器，306是检测直流系统30电压用的电压检测器，307则是根据交流电压检测器304和交流电流检测器305测出的电压和电流检测电功率用的电功率检测电路。308是门控电路，310是直流电压控制电路，320是电功率控制电路。311，321是减法器，312，322是补偿器，330是选择器。

下面对图9所示的现有电力变换装置的动作加以说明。

在电功率检测电路307中，由电压检测器测出的各相交流电压Vu，Vv，Vw，以及电流检测器测出的各相交流电流Iu，Iv，Iw，输出交流有效电功率P＝Vu*Iu+Vv*Iv+Vw*Iw(式中*表示乘法)。

在这里交流有效电功率P，与电压型电力变换装置301从交流变换成直流的电功率大体上相等。把检测出的有效电功率P输入到电功率控制电路320中，经减法器321计算出与电功率指令值Pref之间的电功率偏差，补偿器322根据其电功率偏差的大小，对电压型电力变换装置301的电功率进行调节。该补偿器322当电功率检测电路307所测出的交流有效电功率P比电功率指令值Pref小时，就使电压型电力变换装置301变换出来的电功率增大；反之，交流有效电功率P比电功率指令值Pref大时，就使电压型电力变换装置301变换出来的电功率减小，其动作使交流有效电功率P与电功率指令值Pref保持一致。

另外，由直流电压检测器306检测出的直流电压Vd，由减法器311计算出与直流电压指令值Vdref之间的偏差，补偿器312根据其偏差的大小，对电压型电力变换装置301的电功率进行调节。由于电压型电力变换装置301的电功率是双向可调的，所以补偿器312在直流电压降低时，增加从交流方面向直流方面的电功率，并给电容器充电，而当直流电压上升时，又反过来增加从直流方面向交流方面的电功率，使电力电容器303放电，其动作使直流电压Vd与直流电压指令值Vdref保持一致。这样，补偿器312，322两者共同对电压型电力变换装置301的电功率作如上的调节，而这些补偿器312，322的输出，由选择器330挑选，把其中最小值挑选出来，该结构使直流电压控制电路310，或是电功率控制电路320的某一方面进行动作。

门控电路308根据为电压型电力变换装置而设的有功功率指令Pac及无功功率指令Qac，使电压型电力变换装置301内的元件点弧。

图10是电压型电力变换装置经过交流电抗器连接到交流电源时的构成图。此时交流电源的电压为Vs，电力变换装置的调制度(率)为k，交流电抗器的感抗为X，电压型电力变换装置的交流电压与交流电源电压的相位差为时，则众所周知有功功率和无功功率，将分别是：

门控电路308根据(1)式及(2)式，随着调制度K、相角差，来确定电压型电力变换装置301的元件的ON-OFF时间，使元件触发。由此动作，根据选择器330所选定的补偿器312或补偿器322的输出，对电压型电力变换装置301的电功率进行调节。