(57)【要約】【課題】複数の自励式無効電力補償装置を並列運転し、一定レベルの制御性能を確保しながらスイッチング損失を低減することができる。【解決手段】自励式無効電力補償装置１０１は、各々が、複数の相を有する電力系統３に結合され、スイッチング素子を含み、供給された直流電圧を交流電圧に変換して電力系統３へ無効電力を出力するための自励式変換器１および自励式変換器２と、自励式変換器１から電力系統３へ出力される第１電流を検出する第１の電流検出器３と、自励式変換器２から電力系統３へ出力される第２電流を検出する第２の電流検出器４と、第１電流および第２電流の合成値と、第１電流および第２電流の差分値とに基づいて上記スイッチング素子をスイッチングさせることにより、自励式変換器１および自励式変換器２から電力系統３へ出力される電流を制御する変換器制御部１０とを備える。【選択図】図１
2011115018.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
各々が、複数の相を有する電力系統に結合され、スイッチング素子を含み、供給された直流電圧を交流電圧に変換して前記電力系統へ無効電力を出力するための第１の自励式変換器および第２の自励式変換器と、
前記第１の自励式変換器から前記電力系統へ出力される電流を検出する第１の電流検出器と、
前記第２の自励式変換器から前記電力系統へ出力される電流を検出する第２の電流検出器と、
前記第１の電流検出器によって検出された電流および前記第２の電流検出器によって検出された電流の合成値と、前記第１の電流検出器によって検出された電流および前記第２の電流検出器によって検出された電流の差分値とに基づいて前記第１の自励式変換器および前記第２の自励式変換器における前記スイッチング素子をスイッチングさせることにより、前記第１の自励式変換器および前記第２の自励式変換器から前記電力系統へ出力される電流を制御する変換器制御部とを備える自励式無効電力補償装置。
【請求項２】
前記変換器制御部は、
前記第１の電流検出器により検出された電流および前記第２の電流検出器により検出された電流の合成値に基づいて、前記第１の自励式変換器から前記電力系統へ出力される無効電流および前記第２の自励式変換器から前記電力系統へ出力される無効電流の合成無効電流を検出する合成無効電流検出部と、
前記合成無効電流検出部により検出される前記合成無効電流が目標値になるように、前記第１の自励式変換器から出力される無効電圧および前記第２の自励式変換器から出力される無効電圧の合成無効電圧の基準値を演算する合成無効電流制御部と、
前記第１の電流検出器により検出された電流および前記第２の電流検出器により検出された電流の合成値に基づいて、前記第１の自励式変換器から前記電力系統へ出力される有効電流および前記第２の自励式変換器から前記電力系統へ出力される有効電流の合成有効電流を検出する合成有効電流検出部と、
前記合成有効電流検出部により検出される前記合成有効電流が目標値になるように、前記第１の自励式変換器から出力される有効電圧および前記第２の自励式変換器から出力される有効電圧の合成有効電圧の基準値を演算する合成有効電流制御部と、
前記第１の電流検出器により検出された電流および前記第２の電流検出器により検出された電流の差分値に基づいて、前記第１の自励式変換器および前記第２の自励式変換器間を流れる循環無効電流を検出する循環無効電流検出部と、
前記循環無効電流検出部により検出される前記循環無効電流が目標値になるように、前記第１の自励式変換器および前記第２の自励式変換器間における無効電圧である循環無効電圧の基準値を演算する循環無効電流制御部と、
前記第１の電流検出器により検出された電流および前記第２の電流検出器により検出された電流の差分値に基づいて、前記第１の自励式変換器および前記第２の自励式変換器間を流れる循環有効電流を検出する循環有効電流検出部と、
前記循環有効電流検出部により検出される前記循環有効電流が目標値になるように、前記第１の自励式変換器および前記第２の自励式変換器間における有効電圧である循環有効電圧の基準値を演算する循環有効電流制御部と、
前記合成無効電圧の基準値、前記合成有効電圧の基準値、前記循環無効電圧の基準値および前記循環有効電圧の基準値に基づいて、前記第１の自励式変換器から出力される第１電圧の基準値および前記第２の自励式変換器から出力される第２電圧の基準値を演算する基準値変換部と、
前記第１電圧の基準値に基づいて、前記第１の自励式変換器の前記スイッチング素子を駆動するためのゲートパルス信号を生成する第１のゲートパルス信号生成部と、
前記第２電圧の基準値に基づいて、前記第２の自励式変換器の前記スイッチング素子を駆動するためのゲートパルス信号を生成する第２のゲートパルス信号生成部とを含む請求項１に記載の自励式無効電力補償装置。
【請求項３】
前記自励式無効電力補償装置は、さらに、
前記第１の自励式変換器に供給される直流電圧を検出する第１の直流電圧検出器と、
前記第２の自励式変換器に供給される直流電圧を検出する第２の直流電圧検出器とを備え、
前記変換器制御部は、
前記第１の直流電圧検出器によって検出された直流電圧および前記第２の直流電圧検出器によって検出された直流電圧の合成値が目標値になるように、前記合成有効電流の目標値を演算する合成直流電圧制御部と、
前記第１の直流電圧検出器によって検出された直流電圧および前記第２の直流電圧検出器によって検出された直流電圧の差分値が目標値になるように、前記循環有効電流の目標値を演算する直流電圧平衡化制御部とを含み、
前記合成有効電流制御部は、前記合成有効電流検出部により検出される前記合成有効電流が前記合成有効電流の目標値になるように、前記合成有効電圧の基準値を演算し、
前記循環有効電流制御部は、前記循環有効電流検出部により検出される前記循環有効電流が前記循環有効電流の目標値になるように、前記循環有効電圧の基準値を演算する請求項２に記載の自励式無効電力補償装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自励式無効電力補償装置に関し、特に、電力系統に用いられる自励式無効電力補償装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＳＴＡＴＣＯＭ（Static  Synchronous  Compensator）、ＳＶＧ（Static  Var  Generator）あるいは自励式ＳＶＣ（Static  Var  Compensator）などと呼ばれる自励式無効電力補償装置は、系統無効電力を制御することによって系統の安定度を向上させるために導入されることが多い。自励式無効電力補償装置は、定常運転時の系統の安定度を向上させる場合のみならず、系統事故中および事故除去後といった系統の過渡的な安定度の向上にも有効である。
【０００３】
上記目的を達成するため、自励式無効電力補償装置の制御部は一般に以下のように構成されている。すなわち制御部は、系統電圧が所望の系統電圧指令に追従するように無効電流指令を出力する電圧制御ループ（主ループ）と、電力変換器の出力電流がこの無効電流指令に追従するように電力変換器の出力電圧を制御する電流制御ループ（従ループ）とを有している。
【０００４】
たとえば非特許文献１には、ＳＴＡＴＣＯＭにおける制御部が、過渡的な動揺の第１波における同期化力向上のためのＡＶＲ（オートマティック・ボルテージ・レギュレータ）制御、および第２波以降の動揺を抑えるためのＰＳＳ（パワー・システム・スタビライザ）制御を行なう構成が開示されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】平成３年度電気学会、電力・エネルギー部門大会、ｐｐ．６８３−６８６
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
系統事故およびＳＴＡＴＣＯＭ自体の故障に対する信頼性を向上するために、同じ電力系統に対して２つのＳＴＡＴＣＯＭを独立に並列運転させる場合がある。しかしながら、このような構成では、２つのＳＴＡＴＣＯＭにおいて一定レベルの制御性能をそれぞれ確保するために、電力変換器に与える一定時間あたりのパルス数を各ＳＴＡＴＣＯＭにおいてある値以上に設定する必要がある。このため、１つのＳＴＡＴＣＯＭを用いる場合と比べてスイッチング損失が増大してしまう。
【０００７】
この発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、その目的は、複数の自励式無効電力補償装置を並列運転し、一定レベルの制御性能を確保しながらスイッチング損失を低減することが可能な自励式無効電力補償システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる自励式無効電力補償装置は、各々が、複数の相を有する電力系統に結合され、スイッチング素子を含み、供給された直流電圧を交流電圧に変換して上記電力系統へ無効電力を出力するための第１の自励式変換器および第２の自励式変換器と、上記第１の自励式変換器から上記電力系統へ出力される電流を検出する第１の電流検出器と、上記第２の自励式変換器から上記電力系統へ出力される電流を検出する第２の電流検出器と、上記第１の電流検出器によって検出された電流および上記第２の電流検出器によって検出された電流の合成値と、上記第１の電流検出器によって検出された電流および上記第２の電流検出器によって検出された電流の差分値とに基づいて上記第１の自励式変換器および上記第２の自励式変換器における上記スイッチング素子をスイッチングさせることにより、上記第１の自励式変換器および上記第２の自励式変換器から上記電力系統へ出力される電流を制御する変換器制御部とを備える。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、複数の自励式無効電力補償装置を並列運転し、一定レベルの制御性能を確保しながらスイッチング損失を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る自励式無効電力補償装置の構成を示す図である。
【図２】１群自励式変換器１の回路図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る変換器制御部の制御内容を説明するための図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る自励式無効電力補償装置におけるゲートパルス信号を示す図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係る自励式無効電力補償装置の構成を示す図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係る変換器制御部の制御内容を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【００１２】
＜第１の実施の形態＞
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る自励式無効電力補償装置の構成を示す図である。
【００１３】
図１を参照して、自励式無効電力補償装置１０１は、１群自励式変換器１と、２群自励式変換器２と、電流検出器３，４と、系統電圧検出器５と、変換器用変圧器８，９と、変換器制御部１０とを備える。
【００１４】
１群自励式変換器１は、ｕ相、ｖ相、ｗ相を有する電力系統６０に結合され、自己消弧型のスイッチング素子を含み、外部から供給された直流電圧を交流電圧に変換し、変換した交流電圧を電力系統６０へ出力することにより、電力系統６０へ無効電力を出力する。変換器用変圧器８は、１群自励式変換器１から出力された交流電圧を変圧して電力系統６０へ出力する。
【００１５】
２群自励式変換器２は、ｕ相、ｖ相、ｗ相を有する電力系統６０に結合され、自己消弧型のスイッチング素子を含み、外部から供給された直流電圧を交流電圧に変換し、変換した交流電圧を電力系統６０へ出力することにより、電力系統６０へ無効電力を出力する。変換器用変圧器９は、２群自励式変換器２から出力された交流電圧を変圧して電力系統６０へ出力する。
【００１６】
１群自励式変換器１から出力される無効電力および２群自励式変換器２から出力される無効電力は、合成されて電力系統６０に供給される。
【００１７】
図２は、１群自励式変換器１の回路図である。
図２を参照して、１群自励式変換器１は、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６と、ダイオードＤ１〜Ｄ６と、平滑用コンデンサＣ１とを含む。スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６はたとえばＧＴＯ（Gate  Turn  Off  thyristor)であるが、自己消弧型のスイッチング素子であればこれに限定されるものではない。ダイオードＤ１〜Ｄ６はスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６にそれぞれ逆並列接続される。平滑用コンデンサＣ１は、外部からの直流電圧を平滑化する。
【００１８】
スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６の各々には変換器制御部１０から駆動信号（ゲートパルス信号）が供給される。スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６は駆動信号に基づいてスイッチング動作を行ない、平滑用コンデンサＣ１によって平滑化された電圧すなわち直流電圧を交流電圧に変換して電力系統６０に供給する。
【００１９】
２群自励式変換器２の構成は１群自励式変換器１と同様であるため、ここでは詳細な説明を繰り返さない。
【００２０】
図３は、本発明の第１の実施の形態に係る変換器制御部の制御内容を説明するための図である。図３において付された符号は、図１における各ブロックの符号に対応している。
【００２１】
図１および図３を参照して、電流検出器３は、１群自励式変換器１から電力系統６０へ出力される電流を検出する。電流検出器４は、２群自励式変換器２から電力系統６０へ出力される電流を検出する。電流検出器３によって検出された電流および電流検出器４によって検出された電流は、フィードバック電流として変換器制御部１０に与えられる。系統電圧検出器５は、電力系統６０の電圧（系統電圧）を検出する。系統電圧検出器５によって検出された電圧はフィードバック電圧として変換器制御部１０に与えられる。
【００２２】
次に、変換器制御部１０について詳細に説明する。変換器制御部１０は、合成無効電流基準演算部１１と、合成部１２と、合成無効電流検出部１３と、合成無効電流制御部１４と、合成有効電流検出部１５と、合成有効電流制御部１６と、減算部１７と、循環無効電流検出部１８と、循環無効電流制御部１９と、循環有効電流検出部２０と、循環有効電流制御部２１と、基準値変換部２２と、１群ゲートパルス信号生成部２３と、２群ゲートパルス信号生成部２４とを含む。
【００２３】
変換器制御部１０は、電流検出器３によって検出された電流および電流検出器４によって検出された電流の合成値と、電流検出器３によって検出された電流および電流検出器４によって検出された電流の差分値とに基づいて１群自励式変換器１および２群自励式変換器２におけるスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６をスイッチングさせることにより、１群自励式変換器１および２群自励式変換器２から電力系統６０へ出力される電流を制御する。
【００２４】
より詳細には、合成部１２は、電流検出器３により検出された電流Ｉ１および電流検出器４により検出された電流Ｉ２の合成値を演算する。
【００２５】
合成無効電流検出部１３は、合成部１２によって演算された合成値に基づいて、１群自励式変換器１から電力系統６０へ出力される無効電流および２群自励式変換器２から電力系統６０へ出力される無効電流の合成電流（合成無効電流）を検出する。
【００２６】
合成無効電流基準演算部１１は、系統電圧検出器５により検出された系統電圧ＶＡに基づいて、系統電圧ＶＡが所定電圧値になるように、合成無効電流の目標値ＩＲＥＦ１を演算するＡＶＲ制御を行なう。
【００２７】
合成無効電流制御部１４は、合成無効電流検出部１３により検出される合成無効電流が目標値ＩＲＥＦ１になるように、１群自励式変換器１から出力される無効電圧および２群自励式変換器２から出力される無効電圧の合成電圧（合成無効電圧）の基準値を演算する。合成無効電流制御部１４では、１群自励式変換器１から出力される交流電圧および２群自励式変換器２から出力される交流電圧のレベル制御が行なわれる。
【００２８】
なお、合成無効電流基準演算部１１は、ＡＶＲ制御を行なう構成であるとしたが、これに限定するものではない。合成無効電流基準演算部１１が、系統電力の変動を抑えるように無効電力を出力するＰＳＳ制御を行なう構成であってもよい。すなわち、系統電力制御部１９は、電力系統における送電電力を演算し、演算した送電電力に基づいて目標値ＩＲＥＦ１を演算する構成であってもよい。あるいは、合成無効電流基準演算部１１は、１群自励式変換器１および２群自励式変換器２から電力系統６０へ出力される無効電力にバイアスを与えるための目標値ＩＲＥＦ１を演算するＱバイアス制御を行なう構成であってもよい。すなわち、合成無効電流基準演算部１１は、電力系統６０に供給すべき最低限の無効電力値を示す必要無効電力Ｑを受けて、１群自励式変換器１および２群自励式変換器２から必要無効電力Ｑを出力させるための合成無効電流の目標値ＩＲＥＦ１を演算する構成であってもよい。
【００２９】
合成有効電流検出部１５は、合成部１２によって演算された合成値に基づいて、１群自励式変換器１から電力系統６０へ出力される有効電流および２群自励式変換器２から電力系統６０へ出力される有効電流の合成電流（合成有効電流）を検出する。
【００３０】
合成有効電流制御部１６は、合成有効電流検出部１５により検出される合成有効電流が目標値ＩＲＥＦ２になるように、１群自励式変換器１から出力される有効電圧および２群自励式変換器２から出力される有効電圧の合成電圧（合成有効電圧）の基準値を演算する。合成有効電流制御部１６では、１群自励式変換器１から出力される交流電圧および２群自励式変換器２から出力される交流電圧の位相制御が行なわれる。
【００３１】
ここで、目標値ＩＲＥＦ２は、１群自励式変換器１および２群自励式変換器２に与えられるべき直流電圧に対応する。合成有効電流制御部１６は、この直流電圧が得られた場合と等価な有効電圧が１群自励式変換器１および２群自励式変換器２から出力されるように合成有効電圧の基準値を演算する。また、目標値ＩＲＥＦ２は、固定値であってもよいし、何らかの演算によって得られる変動値であってもよい。
【００３２】
減算部１７は、電流検出器３により検出された電流および電流検出器４により検出された電流の差分値を演算する。
【００３３】
循環無効電流検出部１８は、減算部１７によって演算された差分値に基づいて、１群自励式変換器１および２群自励式変換器２間を流れる循環無効電流を検出する。
【００３４】
循環無効電流制御部１９は、循環無効電流検出部１８により検出される循環無効電流が目標値ＩＲＥＦ３になるように、１群自励式変換器１および２群自励式変換器２間に印加される無効電圧である循環無効電圧の基準値を演算する。循環無効電流制御部１９では、１群自励式変換器１から出力される交流電圧および２群自励式変換器２から出力される交流電圧のレベル制御が行なわれる。また、目標値ＩＲＥＦ３は、１群自励式変換器１および２群自励式変換器２の電流容量を均一にするため、たとえばゼロが設定される。また、目標値ＩＲＥＦ３は、固定値であってもよいし、何らかの演算によって得られる変動値であってもよい。
【００３５】
循環有効電流検出部２０は、減算部１７によって演算された差分値に基づいて、１群自励式変換器１および２群自励式変換器２間を流れる循環有効電流を検出する。
【００３６】
循環有効電流制御部２１は、循環有効電流検出部２０により検出される循環有効電流が目標値ＩＲＦＥ４になるように、１群自励式変換器１および２群自励式変換器２間に印加される有効電圧である循環有効電圧の基準値を演算する。循環有効電流制御部２１では、１群自励式変換器１から出力される交流電圧および２群自励式変換器２から出力される交流電圧の位相制御が行なわれる。
【００３７】
ここで、目標値ＩＲＦＥ４は、たとえば、１群自励式変換器１および２群自励式変換器２に与えられるべき直流電圧の差がゼロになるような循環有効電流値を示す。また、目標値ＩＲＦＥ４は、固定値であってもよいし、何らかの演算によって得られる変動値であってもよい。
【００３８】
基準値変換部２２は、合成無効電圧の基準値、合成有効電圧の基準値、循環無効電圧の基準値および循環有効電圧の基準値に基づいて、１群自励式変換器１から出力される電圧の基準値ＶＲＥＦ１および２群自励式変換器２から出力される電圧の基準値ＶＲＥＦ２を演算する。
【００３９】
１群ゲートパルス信号生成部２３は、たとえばＰＷＭ（Pulse  Width  Modulation）制御に従って、１群自励式変換器１が基準値ＶＲＥＦ１に相当する電圧を出力するための１群ゲートパルス信号を１群自励式変換器１におけるスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６に供給する。
【００４０】
２群ゲートパルス信号生成部２４は、たとえばＰＷＭ制御に従って、２群自励式変換器２が基準値ＶＲＥＦ２に相当する電圧を出力するための２群ゲートパルス信号を２群自励式変換器２におけるスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６に供給する。
【００４１】
基準値ＶＲＥＦ１および基準値ＶＲＥＦ２は、合成無効電流制御部１４において、系統電圧検出器５により検出された系統電圧を用いた電圧フィードバック制御系に合成無効電流検出部１３により検出された合成無効電流を用いた電流マイナーループ制御を加えた制御系の出力として得られる。この制御系により、基準値ＶＲＥＦ１および基準値ＶＲＥＦ２を系統電圧の変化に追従して変化させることができる。
【００４２】
図４は、本発明の第１の実施の形態に係る自励式無効電力補償装置におけるゲートパルス信号を示す図である。
【００４３】
図４を参照して、１群ゲートパルス信号生成部２３および２群ゲートパルス信号生成部２４は、基準値変換部２２から受けた基準値ＶＲＥＦ１および基準値ＶＲＥＦ２に基づいて、互いのゲートパルス信号の位相をずらして出力する。より詳細には、時間軸上において１群ゲートパルス信号のパルスと２群ゲートパルス信号のパルスとが交互に存在するように出力する。これにより、１群ゲートパルス信号および２群ゲートパルス信号を合成した合成ゲートパルス信号は、そのパルス数が１群ゲートパルス信号および２群ゲートパルス信号の各々と比べて２倍になる。
【００４４】
したがって、１群自励式変換器１および２群自励式変換器２の各々に与える一定時間あたりのパルス数を１／２に設定しても、自励式無効電力補償装置１０１全体で見て、自励式変換器に対するＰＷＭ制御の周波数を２倍にすることができる。
【００４５】
そして、自励式無効電力補償装置１０１では、変換器制御部１０は、電流検出器３によって検出された電流および電流検出器４によって検出された電流の合成値と、電流検出器３によって検出された電流および電流検出器４によって検出された電流の差分値とに基づいて１群自励式変換器１および２群自励式変換器２におけるスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６をスイッチングさせることにより、１群自励式変換器１および２群自励式変換器２から電力系統６０へ出力される電流を制御する。すなわち、同じ電力系統に対して２つのＳＴＡＴＣＯＭを独立に並列運転させるのではなく、１群自励式変換器１および２群自励式変換器２を共通の制御系によって制御する。このような構成により、１群自励式変換器１に与える一定時間あたりのパルス数および２群自励式変換器２に与える一定時間あたりのパルス数の合計によって自励式無効電力補償装置１０１全体の制御性能が決まることから、自励式無効電力補償装置１０１全体として一定レベルの制御性能を確保することができる。これにより、１群自励式変換器１および２群自励式変換器２に与える一定時間あたりのパルス数を従来と比べて１／２にすることができるため、スイッチング損失を低減することができる。
【００４６】
したがって、本発明の第１の実施の形態に係る自励式無効電力補償装置では、複数の自励式無効電力補償装置を並列運転し、一定レベルの制御性能を確保しながらスイッチング損失を低減することができる。
【００４７】
次に、本発明の他の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【００４８】
＜第２の実施の形態＞
本実施の形態は、第１の実施の形態に係る自励式無効電力補償装置と比べて自励式変換器に供給される直流電圧のフィードバック制御を追加した自励式無効電力補償装置に関する。以下で説明する内容以外は第１の実施の形態に係る自励式無効電力補償装置と同様である。
【００４９】
図５は、本発明の第２の実施の形態に係る自励式無効電力補償装置の構成を示す図である。図６は、本発明の第２の実施の形態に係る変換器制御部の制御内容を説明するための図である。図６において付された符号は、図５における各ブロックの符号に対応している。
【００５０】
図５および図６を参照して、自励式無効電力補償装置１０２は、本発明の第１の実施の形態に係る自励式無効電力補償装置と比べて、さらに、直流電圧検出器６，７を備え、変換器制御部１０の代わりに変換器制御部３０を備える。
【００５１】
変換器制御部３０は、本発明の第１の実施の形態に係る変換器制御部と比べて、さらに、合成直流電圧制御部２５と、直流電圧平衡化制御部２６と、合成部２７と、減算部２８とを含む。
【００５２】
直流電圧検出器６は、１群自励式変換器１に供給される直流電圧を検出する。直流電圧検出器７は、２群自励式変換器２に供給される直流電圧を検出する。直流電圧検出器６によって検出された直流電圧および直流電圧検出器７によって検出された直流電圧はフィードバック電圧として変換器制御部３０に与えられる。
【００５３】
変換器制御部３０は、電流検出器３によって検出された電流および電流検出器４によって検出された電流の合成値と、電流検出器３によって検出された電流および電流検出器４によって検出された電流の差分値と、直流電圧検出器６によって検出された直流電圧および直流電圧検出器７によって検出された直流電圧の合成値と、直流電圧検出器６によって検出された直流電圧および直流電圧検出器７によって検出された直流電圧の差分値とに基づいて１群自励式変換器１および２群自励式変換器２におけるスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６をスイッチングさせることにより、１群自励式変換器１および２群自励式変換器２から電力系統６０へ出力される電流を制御する。
【００５４】
より詳細には、合成部２７は、直流電圧検出器６によって検出された直流電圧ＶＤ１および直流電圧検出器７によって検出された直流電圧ＶＤ２の合成値を演算する。
【００５５】
合成直流電圧制御部２５は、合成部２７によって演算される合成値が目標値ＶＲＥＦ３になるように、合成有効電流の目標値ＩＲＥＦ２を演算する。目標値ＶＲＥＦ３は、固定値であってもよいし、何らかの演算によって得られる変動値であってもよい。
【００５６】
減算部２８は、直流電圧検出器６によって検出された直流電圧ＶＤ１および直流電圧検出器７によって検出された直流電圧ＶＤ２の差分値を演算する。
【００５７】
直流電圧平衡化制御部２６は、減算部２８によって演算される減算値が目標値ＶＲＥＦ４になるように、循環有効電流の目標値ＩＲＥＦ４を演算する。目標値ＩＲＥＦ４は、固定値であってもよいし、何らかの演算によって得られる変動値であってもよい。
【００５８】
合成有効電流制御部１６は、合成有効電流検出部１５により検出される合成有効電流が合成直流電圧制御部２５によって演算された目標値ＩＲＥＦ２になるように、合成有効電圧の基準値を演算する。
【００５９】
循環有効電流制御部２１は、循環有効電流検出部２０により検出される循環有効電流が直流電圧平衡化制御部２６によって演算された目標値ＩＲＥＦ４になるように、循環有効電圧の基準値を演算する。
【００６０】
その他の構成および動作は第１の実施の形態に係る自励式無効電力補償装置と同様であるため、ここでは詳細な説明を繰り返さない。
【００６１】
以上のように、本発明の第２の実施の形態に係る自励式無効電力補償装置では、１群自励式変換器１に供給される直流電圧および２群自励式変換器２に供給される直流電圧のフィードバック制御を行なうことにより、本発明の第１の実施の形態に係る自励式無効電力補償装置と比べて、さらに良好な無効電力補償を行なうことができる。
【００６２】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００６３】
１  １群自励式変換器、２  ２群自励式変換器、３，４  電流検出器、５  系統電圧検出器、６，７  直流電圧検出器、８，９  変換器用変圧器、１０，３０  変換器制御部、１２  合成部、１３  合成無効電流検出部、１４  合成無効電流制御部、１５  合成有効電流検出部、１６  合成有効電流制御部、１７  減算部、１８  循環無効電流検出部、１９  循環無効電流制御部、２０  循環有効電流検出部、２１  循環有効電流制御部、２２  基準値変換部、２３  １群ゲートパルス信号生成部、２４  ２群ゲートパルス信号生成部、２５  合成直流電圧制御部、２６  直流電圧平衡化制御部、２７  合成部、２８  減算部、１０１，１０２  自励式無効電力補償装置、Ｑ１〜Ｑ６  スイッチング素子、Ｄ１〜Ｄ６  ダイオード、Ｃ１  平滑用コンデンサ。
【図１】
2011115018.tif 000003
【図２】
2011115018.tif 000004
【図３】
2011115018.tif 000005
【図４】
2011115018.tif 000006
【図５】
2011115018.tif 000007
【図６】
2011115018.tif 000008