JPH01177833A - インバータ制御装置 - Google Patents
インバータ制御装置Info
- Publication number
- JPH01177833A JPH01177833A JP63000212A JP21288A JPH01177833A JP H01177833 A JPH01177833 A JP H01177833A JP 63000212 A JP63000212 A JP 63000212A JP 21288 A JP21288 A JP 21288A JP H01177833 A JPH01177833 A JP H01177833A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- inverter
- power
- current
- voltage
- sine wave
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/56—Power conversion systems, e.g. maximum power point trackers
Landscapes
- Inverter Devices (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
- Control Of Electrical Variables (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の目的〕
（産業上の利用分野）
本発明は、太陽電池などの直流電源によって発生された
直流電力を交流電力に変換する自励式インバータの運転
電力を制御するインバータ制御装置に関するものである
。
直流電力を交流電力に変換する自励式インバータの運転
電力を制御するインバータ制御装置に関するものである
。
（従来の技術）
太陽電池を用いた太陽光発電システムの１つである１般
家庭用小規模発電システムでは、従来、実質的に効率向
上だけを目的とした運転制御方式が行われて来た。この
方式の一例が、昭和６２年電気学会産業応用部門全国大
会予稿集１１２「３ｋＷ太陽光発電用インバータ」に示
されている。
家庭用小規模発電システムでは、従来、実質的に効率向
上だけを目的とした運転制御方式が行われて来た。この
方式の一例が、昭和６２年電気学会産業応用部門全国大
会予稿集１１２「３ｋＷ太陽光発電用インバータ」に示
されている。
以下、この公知の方式についてその概略を説明する。
第４図の系統構成は、太陽電池１で発生された直流電力
を自励式インバータ２で交流電力に変換し、その交流電
力を、フィルタ３および変圧器（ＴＲ）４を介して交流
系統５に供給するものである。交流系統５は例えば単相
１００Ｖ系である。
を自励式インバータ２で交流電力に変換し、その交流電
力を、フィルタ３および変圧器（ＴＲ）４を介して交流
系統５に供給するものである。交流系統５は例えば単相
１００Ｖ系である。
交流系統５の電圧すなわち系統電圧が計器用変圧器（Ｐ
Ｔ）によって検出され、さらにフィルタ回路８を介し系
統電圧に対して位相ずれのない正弦波信号Ｖ −５ｉ
ｎωｔ （ωは角周波数）が形成される。この正弦波信
号Ｖ に、電流最大値相当の一定大きさの電流振幅基準
値Ｉ ＊を乗算器９に零 ＊ より乗算して電流基準１−１ −５ｉｎωｔを得る。
Ｔ）によって検出され、さらにフィルタ回路８を介し系
統電圧に対して位相ずれのない正弦波信号Ｖ −５ｉ
ｎωｔ （ωは角周波数）が形成される。この正弦波信
号Ｖ に、電流最大値相当の一定大きさの電流振幅基準
値Ｉ ＊を乗算器９に零 ＊ より乗算して電流基準１−１ −５ｉｎωｔを得る。
この電流基準■＊は系統電圧一定という条件のもとでは
出力電力基準と等価である。電流基準１本は、変流器（
ＣＴ）６によって検出された電流検出値１と比較され、
その偏差 ΔＩ−Ｉ’−１は比例積分増幅器（ＰＩ）１０により増
幅される。この比例積分増幅器１０の出力と正弦波信号
Ｖ とを加算して電圧基準Ｖ＊を得る。この電圧基準Ｖ
＊に従いＰＷＭ制御器１１を介してインバータ２の出力
が制御される。以上の構成により、インバータ２は出力
電流Ｉが電流振幅基準値Ｉ ＊に対応する電力指令値と
なるように運転される。この場合、出力電流Ｉは系統電
圧と同じ位相の正弦波つまり力率１の運転が可能となる
。
出力電力基準と等価である。電流基準１本は、変流器（
ＣＴ）６によって検出された電流検出値１と比較され、
その偏差 ΔＩ−Ｉ’−１は比例積分増幅器（ＰＩ）１０により増
幅される。この比例積分増幅器１０の出力と正弦波信号
Ｖ とを加算して電圧基準Ｖ＊を得る。この電圧基準Ｖ
＊に従いＰＷＭ制御器１１を介してインバータ２の出力
が制御される。以上の構成により、インバータ２は出力
電流Ｉが電流振幅基準値Ｉ ＊に対応する電力指令値と
なるように運転される。この場合、出力電流Ｉは系統電
圧と同じ位相の正弦波つまり力率１の運転が可能となる
。
通常、交流系統５には家庭内の負荷が接続され、その先
は配電線につながり、さらには上位の変電所に接続され
ている。そして第４図の制御装置により太陽電池１の発
生電力は交流系統５と連系しながら家庭内の負荷へ供給
されたり、あるいは負荷の必要電力より発生電力が多く
なると、交流系統５を介して変電所へ供給することがで
きる。
は配電線につながり、さらには上位の変電所に接続され
ている。そして第４図の制御装置により太陽電池１の発
生電力は交流系統５と連系しながら家庭内の負荷へ供給
されたり、あるいは負荷の必要電力より発生電力が多く
なると、交流系統５を介して変電所へ供給することがで
きる。
（発明が解決しようとする問題点）
以上述べた従来の制御装置によれば、上位の変電所で、
例えば配電線点検を目的として配電線へつながる遮断器
を遮断した場合、インバータの発電電力と負荷量がほぼ
等しい場合には系統上位の遮断器が遮断されたにもかか
わらず、インバータと負荷とで運転を継続し、交流系統
につながっている配電線の電圧が零にならず、活線状態
のままとなる。これは非常に危険なことである。
例えば配電線点検を目的として配電線へつながる遮断器
を遮断した場合、インバータの発電電力と負荷量がほぼ
等しい場合には系統上位の遮断器が遮断されたにもかか
わらず、インバータと負荷とで運転を継続し、交流系統
につながっている配電線の電圧が零にならず、活線状態
のままとなる。これは非常に危険なことである。
本発明は上述の問題点を解消しようとするもので、上位
変電所で遮断器が遮断された場合に、交流系統につなが
る配電線を確実に零電圧にすることの可能なインバータ
制御装置を提供することを目的とする。
変電所で遮断器が遮断された場合に、交流系統につなが
る配電線を確実に零電圧にすることの可能なインバータ
制御装置を提供することを目的とする。
（問題点を解決するための手段）
上記目的を達成するために本発明のインバータ制御装置
は、交流系統電圧を基準としそれよりも位相の進んだ正
弦波信号を形成する手段と、設定電力に対応する振幅お
よび正弦波信号に同期する位相関係を有する電流基準を
形成する手段と、電流基準に従ってインバータの出力電
流を制御する手段とを具備したことを特徴とする。
は、交流系統電圧を基準としそれよりも位相の進んだ正
弦波信号を形成する手段と、設定電力に対応する振幅お
よび正弦波信号に同期する位相関係を有する電流基準を
形成する手段と、電流基準に従ってインバータの出力電
流を制御する手段とを具備したことを特徴とする。
（作 用）
通常の負荷の力率はほぼ１あるいは若干遅れ力率であり
、一方インバータも力率１で運転するため、発電量と負
荷量がほぼ等しいと、有効電力だけでなく無効電力もバ
ランスすることにより、過電圧、不足電圧、過周波数、
不足周波数といった事態とはならず、それらの保護装置
は動作せず、インバータはそのまま運転を継続すること
になるので、従来方式では前述のような問題が生ずる。
、一方インバータも力率１で運転するため、発電量と負
荷量がほぼ等しいと、有効電力だけでなく無効電力もバ
ランスすることにより、過電圧、不足電圧、過周波数、
不足周波数といった事態とはならず、それらの保護装置
は動作せず、インバータはそのまま運転を継続すること
になるので、従来方式では前述のような問題が生ずる。
本発明は、上記構成によりインバータの運転力率を１よ
り低下させて、遅れの無効電力を吸収する運転を行う。
り低下させて、遅れの無効電力を吸収する運転を行う。
遅れ無効電力を吸収していると上記のような場合、不足
電圧となり、不足電圧保護装置が動作してインバータの
運転停止をさせることが可能となる。これにより上位変
電所で遮断器が遮断された場合に、交流系統につながる
配電線を確実に零電圧にすることができる。
電圧となり、不足電圧保護装置が動作してインバータの
運転停止をさせることが可能となる。これにより上位変
電所で遮断器が遮断された場合に、交流系統につながる
配電線を確実に零電圧にすることができる。
（実施例）
第１図は本発明の一実施例を示すものである。
第１図において第４図の装置と同一の要素には同一符号
を付けて示している。この実施例の特徴は、フィルタ回
路８と乗算器９との間に遅れ回路１２を設け、フィルタ
回路８からの正弦波信号Ｖ と遅れ回路１２の出力信号
Ｇとの差信号Ｆを乗算器９に人力するようにしている点
にある。遅れ回路１２は正弦波信号Ｖ を電気的に９０
°遅らせると共に、１よりも小さいゲインを持っている
。上２各信号相互間の関係は、 Ｖ −Ｇ−Ｖ ＋（−Ｇ） −Ｆ −・−・−（
１）Ｓ であり、信号Ｖ にインバータ２の有効電力成分電流■
を対応させ、信号（−Ｇ）に無効電力酸分電流Ｉ を
対応させ、信号Ｆに皮相電力電流（Ｉ＊）を対応させる
と、ベクトル的に第３図のように表すことができる。第
３図において、θは電圧（Ｖ ）と電流（工１）のな
す力率角である。
を付けて示している。この実施例の特徴は、フィルタ回
路８と乗算器９との間に遅れ回路１２を設け、フィルタ
回路８からの正弦波信号Ｖ と遅れ回路１２の出力信号
Ｇとの差信号Ｆを乗算器９に人力するようにしている点
にある。遅れ回路１２は正弦波信号Ｖ を電気的に９０
°遅らせると共に、１よりも小さいゲインを持っている
。上２各信号相互間の関係は、 Ｖ −Ｇ−Ｖ ＋（−Ｇ） −Ｆ −・−・−（
１）Ｓ であり、信号Ｖ にインバータ２の有効電力成分電流■
を対応させ、信号（−Ｇ）に無効電力酸分電流Ｉ を
対応させ、信号Ｆに皮相電力電流（Ｉ＊）を対応させる
と、ベクトル的に第３図のように表すことができる。第
３図において、θは電圧（Ｖ ）と電流（工１）のな
す力率角である。
なお、ここで電流の極性は、インバータ２から流出する
向きを正として考えている。
向きを正として考えている。
遅れ回路１２のゲインはインバータ２に運転させようと
する力率角θの正接値（−ｔａｎθ）である。つまりＧ
−Ｖ −ｔａｎθである。
する力率角θの正接値（−ｔａｎθ）である。つまりＧ
−Ｖ −ｔａｎθである。
第１図の回路構成によれば、インバータ２は電流成分Ｉ
に対応する有効電力Ｐを出力し、電流成分■ に対応
する遅れ無効電力Ｑを吸収し、その力率はｃｏｓθであ
る。
に対応する有効電力Ｐを出力し、電流成分■ に対応
する遅れ無効電力Ｑを吸収し、その力率はｃｏｓθであ
る。
このような運転を行っている場合に、交流系統５の上位
の変電所で配電線の遮断器を開放すると、分離さた系統
はインバータ２と負荷のみになる。
の変電所で配電線の遮断器を開放すると、分離さた系統
はインバータ２と負荷のみになる。
このとき分離された系統内ではインバータ２が遅れの無
効電力Ｑを吸収して運転するため、他に無効電力の供給
源が無いことから、有効電力面でインバータ２の出力と
負荷量がバランスしていても、電圧が維持できなくなり
、電圧が崩壊して系統電圧が零となる。通常、電圧が低
下すれば不足電圧リレーなどが動作してインバータ２の
運転は停止される。
効電力Ｑを吸収して運転するため、他に無効電力の供給
源が無いことから、有効電力面でインバータ２の出力と
負荷量がバランスしていても、電圧が維持できなくなり
、電圧が崩壊して系統電圧が零となる。通常、電圧が低
下すれば不足電圧リレーなどが動作してインバータ２の
運転は停止される。
以上説明したように、インバータが常に遅れ無効電力を
吸収するよう運転させることにより、上位系統から遮断
された場合、無効電力のバランスをくずして電圧を崩壊
させ、配電系が運転を継続しないようにさせることがで
きる。
吸収するよう運転させることにより、上位系統から遮断
された場合、無効電力のバランスをくずして電圧を崩壊
させ、配電系が運転を継続しないようにさせることがで
きる。
第２図に他の実施例を示す。第２図では進み回路１３を
フィルタ回路８と乗算器９の間に直列に加えている。こ
の進み回路１３はゲインが１より大きく、かつ正弦波信
号Ｖ よりも第３図の力率角θだけ進めた信号Ｈを作る
ものである。ここでＨ＝Ｆ−Ｖ ／ｃｏｓθとなるよ
うに力率角θおよびゲインを定めれば、第１図の回路と
全く同じ効果が得られることは明らかである。
フィルタ回路８と乗算器９の間に直列に加えている。こ
の進み回路１３はゲインが１より大きく、かつ正弦波信
号Ｖ よりも第３図の力率角θだけ進めた信号Ｈを作る
ものである。ここでＨ＝Ｆ−Ｖ ／ｃｏｓθとなるよ
うに力率角θおよびゲインを定めれば、第１図の回路と
全く同じ効果が得られることは明らかである。
以上の実施例においては、直流電源として太陽電池を例
にして説明したが、他の直流電源を用いても本発明はそ
のまま適用することができる。
にして説明したが、他の直流電源を用いても本発明はそ
のまま適用することができる。
本発明によれば、インバータを接続する配電系が上位変
電所で上位系統から遮断された場合に、単独になった配
電系の無効電力をインバータが吸収し、その結果、配電
系の電圧を崩壊させて、配電系が運転継続しないように
することができる。
電所で上位系統から遮断された場合に、単独になった配
電系の無効電力をインバータが吸収し、その結果、配電
系の電圧を崩壊させて、配電系が運転継続しないように
することができる。
第１図は本発明の一実施例によるインバータ制御装置の
ブロック図、第２図は本発明の他の実施例によるインバ
ータ制御装置のブロック図、第３図は第１図および第２
図のインバータの運転動作ベクトル図、第４図は従来の
インバータ制御装置のブロック図である。 １・・・太陽電池、２・・・インバータ、５・・・交流
系統、６・・・変流器、８・・・フィルタ回路、９・・
・乗算器、１Ｑ・・・比例積分器、１１・・・ＰＷＭ制
御器、１２・・・遅れ回路、１３・・・進み回路。 出願人代理人 佐 藤 −雄
ブロック図、第２図は本発明の他の実施例によるインバ
ータ制御装置のブロック図、第３図は第１図および第２
図のインバータの運転動作ベクトル図、第４図は従来の
インバータ制御装置のブロック図である。 １・・・太陽電池、２・・・インバータ、５・・・交流
系統、６・・・変流器、８・・・フィルタ回路、９・・
・乗算器、１Ｑ・・・比例積分器、１１・・・ＰＷＭ制
御器、１２・・・遅れ回路、１３・・・進み回路。 出願人代理人 佐 藤 −雄
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 直流電源によって発生された直流電力を交流電力に変換
し、配電線を介して上位変電所に接続された交流系統に
供給するインバータを制御するインバータ制御装置にお
いて、 交流系統電圧を基準としそれよりも位相の進んだ正弦波
信号を形成する手段と、設定電力に対応する振幅および
前記正弦波信号に同期する位相関係を有する電流基準を
形成する手段と、前記電流基準に従って前記インバータ
の出力電流を制御する手段とを具備したことを特徴とす
るインバータ制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63000212A JPH01177833A (ja) | 1988-01-04 | 1988-01-04 | インバータ制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63000212A JPH01177833A (ja) | 1988-01-04 | 1988-01-04 | インバータ制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01177833A true JPH01177833A (ja) | 1989-07-14 |
Family
ID=11467655
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63000212A Pending JPH01177833A (ja) | 1988-01-04 | 1988-01-04 | インバータ制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01177833A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102403734A (zh) * | 2011-11-16 | 2012-04-04 | 深圳航天科技创新研究院 | 一种基于多处理器嵌入式光伏并网逆变的方法及装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6271428A (ja) * | 1985-09-20 | 1987-04-02 | 株式会社東芝 | 電力変換装置 |
-
1988
- 1988-01-04 JP JP63000212A patent/JPH01177833A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6271428A (ja) * | 1985-09-20 | 1987-04-02 | 株式会社東芝 | 電力変換装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102403734A (zh) * | 2011-11-16 | 2012-04-04 | 深圳航天科技创新研究院 | 一种基于多处理器嵌入式光伏并网逆变的方法及装置 |
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