[發明專利]帶自滅弧元件的電力變換器的控制裝置無效

申請號：	95105772.3	申請日：	1995-04-27
公開（公告）號：	CN1042580C	公開（公告）日：	1999-03-17
發明（設計）人：	田能村顯一;上村洋市	申請（專利權）人：	株式會社東芝
主分類號：	H02M1/06	分類號：	H02M1/06;H02M7/145;H02J3/18
代理公司：	中國專利代理(香港)有限公司	代理人：	葉愷東,馬鐵良
地址：	日本神***	國省代碼：	暫無信息
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摘要：
搜索關鍵詞：	元件電力變換器控制裝置
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【說明書】：

本發明涉及一種由例如可關斷晶閘管這種自滅弧元件(以下簡稱為GTO)所構成的，通過變壓器同電力系統和負荷相連接的電力變換器，特別是涉及防止變壓器直流偏磁的電力變換器的控制裝置。

圖1表示由現有GTO所構成的電力變換器(以下稱為自勵式變換器)的控制裝置結構圖。在該圖中，標號1為電力系統；2為用于把電力系統同自勵式變換器3相連接的變壓器；4是電容器等的直流電源；5是測量自勵式變換器輸出電流的電流檢測器；6是測量電力系統電壓的測量儀表用變壓器；7是按照系統電壓基準51和輸出電流基準52來控制系統電壓和電流的電壓·電流控制電路；8是檢測在由電流檢測器5所測量出的自勵式變換器3的輸出電流中所包含的直流成份的直流成份檢測器；9是把電壓·電流控制電路7同直流成份檢測器8的輸出進行相加的加法器；10是根據加法器9的輸出來決定GTO觸發時間并調節輸出電壓的脈寬調制(PWM)控制電路；11是門沖放大電路。

在圖1中，PWM控制電路10決定在自勵式變換器3輸出電壓中未包含直流成份這種GTO觸發特性曲線。但是，實際的輸出電壓由于GTO特性和門信號傳送時間的偏差等而為包含直流成份的波形。一旦自勵式變換器3的輸出電壓包含直流成份，由于加到變壓器2上的每一個周期的電壓時間積不能為零，變壓器2的鐵心就會偏磁，則勵磁電流增加而導至過電流，自勵式變換器3就進行保護停止。

在最不利的情況下，就會導致構成變換器的元件的損壞。在圖1所示的現有電路中，為了防止偏磁，電流檢測器5檢測自勵式變換器3的輸出電流，直流成份檢測器8檢測在導致偏磁的過程中所產生的直流電流成份，然后加法器9同來自電壓·電流控制電路7的輸出電壓指令值進行相加運算，以進行PWM控制，調整自勵式變換器3的輸出電壓以消除偏磁。

雖然電力系統1的電壓是交流的，但在電力電容器的投入和變壓器的投入時等，在過渡過程中就會包含有直流成份。但是，在現有技術中，雖然可以進行自勵式變換器輸出的直流成份的校正，但是由于沒有進行電力系統直流成份的校正，就不能抑制由電力系統1產生的直流成份所引起的偏磁。因此，一旦在電力系統中在過渡過程中產生直流成份，變壓器2就會發生偏磁，而導致過電流的產生。

鑒于上述問題，本發明的目的是提供一種電力變換器的控制裝置，不僅能校正電力變換器輸出的直流成份，而且同時對于由電力系統側產生的直流成份也能抑制由其引起的變壓器的偏磁，就不會由變壓器的偏磁所引起的過電流保護而出現保護停止，就能持續地運行。

本發明第一方案涉及的電力變換器的控制裝置包括：電壓、電流控制電路，用于根據系統電壓基準和輸出電流基準控制系統電壓和電流而將輸出電壓指令值出；

脈寬調制控制電路，用于根據所述輸出電壓指令值決定上述構成所述電力變換器的自滅弧元件的起弧定時，調整輸出電壓，以進行脈沖調制控制；

門脈沖放大電路，用于根據所述脈寬調制控制電路的輸出，以輸出對構成所述電力變換器的自滅弧元件進行控制的門脈沖；

其特征在于，所述電力變換器的控制裝置還包括：

第一檢測裝置，檢測為得到上述變壓器鐵心磁通的偏置所需的第一電量；

偏磁量計算裝置，根據由上述第一檢測裝置所檢測出的上述第一電量算出作為上述變壓器鐵心磁通的偏置的偏磁量；

系統側直流部分計算裝置，根據由上述偏磁量計算裝置所算出的上述偏磁量來計算出上述電力變換器的輸出電壓直流成份的目標值；

第二檢測裝置，檢測為了得到上述電力變換器的輸出電壓的直流成份所需的第二電量；

電力變換器側直流部分計算裝置，根據由上述第二檢測裝置所檢測出的上述第二電量來算出上述電力變換器輸出電壓直流成份的實際值；

差分計算裝置，求出由上述系統側直流部分計算裝置所算出的上述電力變換器輸出電壓的直流成份的目標值與由上述變換器側直流部分計算裝置所算出的上述電力變換器輸出電壓直流成分的實際值之間的差分；

電力變換器輸出直流部分校正控制裝置，根據由上述差分計算裝置所求出的上述電力變換器輸出電壓直流成份中的上述目標值與上述實際值的上述差分來導出校正上述電力變換器輸出電壓的電量。