直流电源连接系统的控制装置制造方法及图纸

一个直流电源连接系统的控制装置包括一个自动有功功率调节器９１０以调节转换器１１０，２１０和交流系统１００，２００之间交换的有功功率等于一个预定的有功功率基准值；一个自动直流电压调节器９２０，以调节直流电路的直流电压Ｅｄ等于一个预定的直流电压基准值。当一个来自每个转换器的自动有功功率调节器９１０的输出信号ＰＡＰＲ是作为来自自动直流电压调节器９２０的输出信号的上限值，每个转换器１１０的直流电压基准值设定≥转换器２１０的直流电压基准值。（*该技术在2009年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种直流电源连接系统的控制装置，它利用电压源型自激功率转换器在交流电力系统之间进行功率交换。常规的装置有以下缺陷。假定两个功率转换器通过一个直流电路而相互连接，并且其中一个用于调节直流连接电路的直流电压的转换器由于，如故障，而停止工作。在这种情况下，另一个用于调节有功功率的转换器，尽管在其本身和一个与其连接的交流系统之间仍可以进行无功功率交换，则也必须停止工作。请注意即使另一个用于调节有功功率的转换器停止了工作，用于调节直流电压的转换器在直流连接电路中的直流电流被置于零的一个工作点仍可以继续工作，并且在转换器和与其相连的交流系统之间仍可以进行无功功率交换。因此，本专利技术的一个目的是提供一种直流电源连接系统控制装置，其中功率转换器通过一个直流端子或直流线路而相互连接，从而在转换器之间进行有功功率交换，并且，即使其中一个转换器突然停止工作，其余的转换器仍可以继续稳定地工作。为了达到上述目的，采用了下面的结构。一个连接系统，其中功率转换器通过一个直流电路(一个直流端子或直流线路)相互连接从而在转换器之间进行有功功率交换，它包括一个用于控制在每个转换器与其交流系统之间交换的有功功率的控制装置。控制装置包括一个用于调节在转换器与交流系统之间交换的有功功率使之达到一个预定的有功功率基准值的自动有功功率调节器，和一个用于调节直流电路的直流电压使之达到一个预定的直流电压基准值的自动直流电压调节器，当用于进行连接操作的来自每一个转换器的自动有功功率调节器的，输出信号(PAPR)被作为自动直流电压调节器的输出信号的上限值输入时，使一个转换器(110)的直流电压基准值(Edp1)设定为等于或大于其余转换器(210)的直流电压基准值(Edp2)(Edp1≥Edp2)并且调节有功功率和直流电压。当用于进行连接操作的、来自每一个转换器的自动有功功率调节器的输出信号(PAPR)被作为自动直流电压调节器输出信号的下限值输入时，使一个功率转换器(110)的直流电压基准值(Edp1)设定为等于或小于其余功率转换器(210)的直流电压基准值(Edp2)(Edp1≤Edp2)，从而进行上述两个控制操作。附图说明图1是一个电路图，表示一个根据本专利技术的实施例的直流电源连接系统的控制装置，该控制装置具有一个电路结构，其中一个自动有功功率调节器(APR)的一个输出限定一个自动直流电压调节器(AVR)的上限(或下限)值;图2是一个当一个转换器(110)的直流基准电压(Edp1)高于另一个转换器(210)的直流基准电压(Edp2)时，说明图1(或图14)中装置的工作情况的示意图;图3是一个当一个转换器(110)的直流基准电压(Edp1)低于另一个转换器(210)的直流基准电压(Edp2)时，说明图1(或图13)中装置的工作情况的示意图;图4表示根据本专利技术另一个实施例的直流电源连接系统的控制装置，其中三个功率转换器的直流电路相互并联连接;图5A至图5C表示对图4的修改;图6表明当第一个转换器(110)的直流基准电压(Edp1)高于第二个转换器(210)的直流基准电压(Edp2)，且第二个转换器(210)的直流基准电压(Edp2)高于第三个转换器(310)的直流基准电压(Edp3)时，图4中装置的工作情况;图7是一个电路图，说明一种电压源型自激功率转换器;图8是一个电路图，表示构成图7所示转换器的一种逆变器主电路的电路结构;图9是一个电路图，表示根据本专利技术另一个实施例的直流电源连接系统的控制装置，该装置具有一个电路结构，用来手动控制自动直流电压调节器(AVR)的上限和/或下限值;图10表示在某种情况下，在图1实施例的另一个电路结构中的自动直流电压调节器(AVR)由模拟电路构成;图11表示在某种情况下，在图1实施例的另一个电路结构中，自动直流电压调节器(AVR)由计算机控制电路构成;图12是一个流程图，表示图11所示计算机控制电路执行的控制程序;以及图13是一个电路图，表示一个根据本专利技术另外一个实施例的直流电源连接系统的控制装置，其中，自动有功功率调节器(APR)和自动直流电压调节器(AVR)的输出被转换并且选出。本专利技术的最佳实施例将参照附图进行描述。在下面的描述中，同样的或功能相同的部件用同样的或类似标号表示，从而简化描述。图7是一个电路图，说明一种电压源型自激功率转换器(以下简称转换器)，图8是一个电路图，表明构成该转换器的一种逆变器主电路的电路结构。参照图7和图8，标号10表示一个逆变器;20表示一个直流电容器;30表示一个连接电抗器;40表示一个耦合变压器。这些电路构成了转换器1000。标号50表示一个直流电源;100表示一个交流电源系统(以下简称系统)。在图8中，参考符号GU，GV，GW，GX，GY和GZ表示门关断闸流晶体管(以下简称GTOS)，其中每一个是一种可控整流元件DU，DV，DW，DX，DY，DZ表示二极管。参考符号PT和NT表示直流端子;R·S和T表示交流端子。在图7中，通过连接电抗器30和耦合变压器40将包括逆变器10和直流电容器20的逆变器主电路连接到系统100来控制功率的工作原理已在日本电力工程研究所，半导体功率转换系统技术研究委员会所著《半导体功率转换器》一书(1987年3月31日第一版)第216-220页中公开。因此，该原理的说明恕不赘述。图1表示根据本专利技术的一个实施例的一种电路结构。参照图1，同样的标号表明与图7中功能相同的部件。标号60表示一个直流电抗器;71表示一个变流器;72表示一个直流电压检测器;73表示一个有功功率检测器;81表示一个门控制器;82表示一个无功功率基准值设定电路。标号91表示误差信号放大器;94表示一个减法器;96表示一个有功功率基准值设定电路。上述电路91，94和96构成了自动有功功率调节器910(以下简称APR)。标号92表示一个误差信号放大器，95表示一个减法器;97表示一个直流电压基准值设定电路。上述电路92，95和97构成了自动直流电压调节器920(以下简称AVR)。标号100和200表示交流系统;110和210表示转换器。标号90表示有功功率控制器。下面描述APR的输出信号(PAPR)被用作AVR的输出信号(Pref)的上限值的情况。转换器110和210分别具有有功功率控制器90，用于实现同样的功能。每一个有功功率控制器90均由APR910和AVR920构成。APR910输出有功功率指令PAPR作为AVR920输出信号(Pref)的上限值，从而控制有功功率检测器73的有功功率P，使之与有功功率基准值Pdp相等。当使直流电压检测器72的直流电压Ed与直流基准电压Edp进行比较的误差信号值e95小于有功功率指令PAPR时，AVR920将误差信号值e95输出至门控制器81作为有功功率指令Pref。当误差信号值e95大于有功功率指令PAPR，AVR920输出有功功率指令PAPR至门控制器81，作为有功功率指令Pref。门控制电路81响应于有功功率指令Pref以及无功功率基准值设定电路82中的无功功率指令Qref，输出门信号e81以决定逆变器10导通时间的长短。在转换器110和210中，有功功率基准值Pdp、直流基准电压Edp、无功功率基准值Qref以及有功功率指令本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种直流电源连接系统的控制装置，它由多个通过一个直流电路（Ｅｄ－Ｌｄ）连接在一起的功率转换器（１１０，２１０，３１０）构成，一个上述功率转换器（１１０）包括：第一功率交换装置（１０－１４，６０，８１），用来在一个第一交流电力系统（１００ ）和上述直流电路（Ｅｄ－Ｌｄ）之间进行电功率交换：第一功率检测装置（７１，７３），用来检测在上述第一交流电力系统（１００）和上述直流电路（Ｅｄ－Ｌｄ）交换后的电功率的第一有功功率（Ｐ）：第一电压检测装置（７２），用来检测上述直流电路 （Ｅｄ－Ｌｄ）的第一直流电压（Ｅｄ）；其特征在于进一步包括：第一功率交换控制装置（９０），用来基于上述第一有功功率（Ｐ）和上述第一直流电压（Ｅｄ）的任意一个对上述第一功率交换装置（１０－４０，６０，８１）的功率交换操作进行控制；以及第一 确定装置（９２，９３），用来根据上述第一直流电压（Ｅｄ）对于上述第一有功功率Ｐ的相对幅值确定上述第一功率交换控制装置（９０）所采用来进行控制的是上述第一有功功率（Ｐ）还是上述第一直流电压（Ｅｄ）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：常磐幸生，市川文俊，中村尚未，广濑俊一，井野口晴久，
申请(专利权)人：东京电力株式会社，株式会社东芝，
类型：发明
国别省市：JP[日本]