JPH0247560A - 瞬時電圧低下高速検出方式 - Google Patents
瞬時電圧低下高速検出方式Info
- Publication number
- JPH0247560A JPH0247560A JP63199304A JP19930488A JPH0247560A JP H0247560 A JPH0247560 A JP H0247560A JP 63199304 A JP63199304 A JP 63199304A JP 19930488 A JP19930488 A JP 19930488A JP H0247560 A JPH0247560 A JP H0247560A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- commercial power
- power supply
- voltage drop
- power source
- circuit
- 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
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 21
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 18
- 239000000725 suspension Substances 0.000 abstract 1
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 description 14
- 239000000463 material Substances 0.000 description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000004044 response Effects 0.000 description 6
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 5
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 4
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 3
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 2
- 101000760663 Hololena curta Mu-agatoxin-Hc1a Proteins 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 238000013139 quantization Methods 0.000 description 1
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
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B70/00—Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
- Y02B70/30—Systems integrating technologies related to power network operation and communication or information technologies for improving the carbon footprint of the management of residential or tertiary loads, i.e. smart grids as climate change mitigation technology in the buildings sector, including also the last stages of power distribution and the control, monitoring or operating management systems at local level
-
- 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
- Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
- Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
- Y04S20/00—Management or operation of end-user stationary applications or the last stages of power distribution; Controlling, monitoring or operating thereof
- Y04S20/20—End-user application control systems
Landscapes
- Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
- Stand-By Power Supply Arrangements (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】
Ａ、産業上の利用分野
本発明は商用電源の瞬時電圧低下時にこれを補償する瞬
時電圧低下高速検出方式に関する。
時電圧低下高速検出方式に関する。
Ｂ１発明の概要
本発明は、商用電源の瞬時電圧低下を補償する瞬時電圧
低下高速検出方式において、 過負荷電流、商用電源過電流、商用？′ｌ！Ｒ′Ｗｉ圧
低下および商用電源電流零等の各検出結果を組み合わせ
て商用電源の瞬時電圧低下を判定し、該判定時に補償用
電源を駆動させて商用電源の電圧低下を補償することに
より、 瞬時電圧低下、負荷短絡や停電等の多様なトラブル状態
を正確に且つ高速に検出できるようにし、補償応答時間
の短縮を図ったものである。
低下高速検出方式において、 過負荷電流、商用電源過電流、商用？′ｌ！Ｒ′Ｗｉ圧
低下および商用電源電流零等の各検出結果を組み合わせ
て商用電源の瞬時電圧低下を判定し、該判定時に補償用
電源を駆動させて商用電源の電圧低下を補償することに
より、 瞬時電圧低下、負荷短絡や停電等の多様なトラブル状態
を正確に且つ高速に検出できるようにし、補償応答時間
の短縮を図ったものである。
Ｃ９従来の技術
瞬時電圧低下・停電対策装置としてバッテリーを有する
無停電電源袋Ｗ （Ｕ Ｐ Ｓ ； Ｕｎｉｎｔｅｒｒ
ｕｐｔ−ｉｂｌｅ Ｐｏｗｅｒ ５ｕｐｐｌｙ）が一般
に知られている。無停ｉ電源装置の基本システムとして
は、商用電源の有無に関係なく常にＣＶＣＦインバータ
で給電する常時インバータ給電方式と、常時商用電源を
直接給電し、商用電源が瞬時電圧低下や停電したときの
みバッテリー電力を入力としてＣＶＣＦインバータから
給電する常時商用給電方式とがある。
無停電電源袋Ｗ （Ｕ Ｐ Ｓ ； Ｕｎｉｎｔｅｒｒ
ｕｐｔ−ｉｂｌｅ Ｐｏｗｅｒ ５ｕｐｐｌｙ）が一般
に知られている。無停ｉ電源装置の基本システムとして
は、商用電源の有無に関係なく常にＣＶＣＦインバータ
で給電する常時インバータ給電方式と、常時商用電源を
直接給電し、商用電源が瞬時電圧低下や停電したときの
みバッテリー電力を入力としてＣＶＣＦインバータから
給電する常時商用給電方式とがある。
現在常時インバータ給電方式が多（採用されているが、
その最大の理由としては、瞬時電圧低下や停電時に給電
電圧の過渡変動が少ない（例えば−５％以下）というこ
とが挙げられる。これに対し常時商用給電方式は、常時
商用電源で給電するため運転効率や騒音の面で有利であ
るが、瞬時電圧低下や停電時に電圧低下を検出してから
インバータ給電に切り替えるので応答時間が遅くなり、
過渡電圧変動が大きくなるという欠点があった。
その最大の理由としては、瞬時電圧低下や停電時に給電
電圧の過渡変動が少ない（例えば−５％以下）というこ
とが挙げられる。これに対し常時商用給電方式は、常時
商用電源で給電するため運転効率や騒音の面で有利であ
るが、瞬時電圧低下や停電時に電圧低下を検出してから
インバータ給電に切り替えるので応答時間が遅くなり、
過渡電圧変動が大きくなるという欠点があった。
ここで第５図に常時商用給電方式の無停電電源装置の一
例を示す。第５図において１は商用電源であり、該商用
電源１は半導体スイッチ２を介して負荷３に接続されて
いる。前記半導体スイッチ２は例えばゲートターンオフ
サイリスク４．５を並列接続・して構成されている。半
導体スイッチ２と負荷３の共通接続点Ｇには、コンデン
サＣおよびリアクトルＬから成るフィルター７を介して
瞬時電圧低下補償装置８が接続されている。瞬時電圧低
下補償装置８はバッテリー９と、交流を直流に又は直流
を交流に電力変換する双方向電力変換器ＩＯと、該双方
向電力変換器ｌＯとフィルター７の間に接続された変圧
器１１とで構成されている。１２は前記瞬時電圧低下補
償装置８の補償制御装置である。尚、図中ＰＴ−，ＰＴ
＋は計器用変圧器、ＣＴ、、ＣＴｔは変流器である。
例を示す。第５図において１は商用電源であり、該商用
電源１は半導体スイッチ２を介して負荷３に接続されて
いる。前記半導体スイッチ２は例えばゲートターンオフ
サイリスク４．５を並列接続・して構成されている。半
導体スイッチ２と負荷３の共通接続点Ｇには、コンデン
サＣおよびリアクトルＬから成るフィルター７を介して
瞬時電圧低下補償装置８が接続されている。瞬時電圧低
下補償装置８はバッテリー９と、交流を直流に又は直流
を交流に電力変換する双方向電力変換器ＩＯと、該双方
向電力変換器ｌＯとフィルター７の間に接続された変圧
器１１とで構成されている。１２は前記瞬時電圧低下補
償装置８の補償制御装置である。尚、図中ＰＴ−，ＰＴ
＋は計器用変圧器、ＣＴ、、ＣＴｔは変流器である。
上記のように構成された装置において、商用電源１から
半導体スイッチ２を介して導かれる交流電力は負荷３に
供給されるとともに、フィルター７、瞬時電圧低下補償
装置８の変圧器１１および双方向電力変換器１０を介し
てバッテリー９に供給される。また、計器用変圧器ＰＴ
、が交流電圧の低下を検出すると、補償制御装置１２か
ら半導体スイッチ２ヘオフ制御信号か供給されて該スイ
ッチ２がオフ状態になるとともに、補償制御装置！２か
ら双方向電力変換器ＩＯのインバータを構成する主半導
体素子、例えばサイリスクに制御信号が供給され、双方
向電力変換器ＩＯが逆電力変換動作を行う。これによっ
てバッテリー９の直流電力が双方向電力変換器１０によ
って交流変換され、該交流電力は商用電源１゛へ流出す
ることなく変圧器１１およびフィルター７を介して負荷
３に供給され、瞬時電圧低下の補償が行わハる。
半導体スイッチ２を介して導かれる交流電力は負荷３に
供給されるとともに、フィルター７、瞬時電圧低下補償
装置８の変圧器１１および双方向電力変換器１０を介し
てバッテリー９に供給される。また、計器用変圧器ＰＴ
、が交流電圧の低下を検出すると、補償制御装置１２か
ら半導体スイッチ２ヘオフ制御信号か供給されて該スイ
ッチ２がオフ状態になるとともに、補償制御装置！２か
ら双方向電力変換器ＩＯのインバータを構成する主半導
体素子、例えばサイリスクに制御信号が供給され、双方
向電力変換器ＩＯが逆電力変換動作を行う。これによっ
てバッテリー９の直流電力が双方向電力変換器１０によ
って交流変換され、該交流電力は商用電源１゛へ流出す
ることなく変圧器１１およびフィルター７を介して負荷
３に供給され、瞬時電圧低下の補償が行わハる。
Ｄ８発明が解決しようとする課題
上記のように構成された装置において交流の電圧低下検
出は、一般的には交流電圧を整流して直流電圧に変換し
た後、該直流電圧をコンパレータに導入し設定電圧との
大小の判別を行う方法が用いられる。この方法によると
、単相の場合はもちろん三相であってもリップルを含む
ので、電圧低下検出レベルを定常の８０〜９０％に設定
したい場合は、前記リップルの影響を避けるため直流側
（こフィルター用のコンデンサを設ける必要がある。
出は、一般的には交流電圧を整流して直流電圧に変換し
た後、該直流電圧をコンパレータに導入し設定電圧との
大小の判別を行う方法が用いられる。この方法によると
、単相の場合はもちろん三相であってもリップルを含む
ので、電圧低下検出レベルを定常の８０〜９０％に設定
したい場合は、前記リップルの影響を避けるため直流側
（こフィルター用のコンデンサを設ける必要がある。
このようにフィルター用コンデンサを設けると電圧低下
検出時間が数ｍｓ以上かかるという問題が生じる。
検出時間が数ｍｓ以上かかるという問題が生じる。
また、前記瞬時電圧低下の原因が負荷側短絡事故である
か否かの判別ができないので、負荷側短絡事故時にも前
述の如く半導体スイッチ２をオフ制御し、且つ瞬時電圧
低下動作を行ってしまう。
か否かの判別ができないので、負荷側短絡事故時にも前
述の如く半導体スイッチ２をオフ制御し、且つ瞬時電圧
低下動作を行ってしまう。
このため短絡事故電流が半導体スイッチ２の素子の耐量
以上であると、該短絡事故電流を半導体スイッチ２で遮
断することができず、半導体スイッチ２の素子破壊を招
いてしまう。
以上であると、該短絡事故電流を半導体スイッチ２で遮
断することができず、半導体スイッチ２の素子破壊を招
いてしまう。
本発明は上記の点に鑑みてなされたものでその目的は、
瞬時電圧低下や負荷短絡等の多様なトラブル状態を正確
に且つ高速に検出できるようにし、補償応答時間の短縮
を図った瞬時電圧低下高速検出方式を提供することにあ
る。
瞬時電圧低下や負荷短絡等の多様なトラブル状態を正確
に且つ高速に検出できるようにし、補償応答時間の短縮
を図った瞬時電圧低下高速検出方式を提供することにあ
る。
９１課題を解決するための手段
本発明は、商用電源と負荷を結ぶ電路に半導体スイッチ
を介挿するとともに、該半導体スイッチと負荷の共通接
続点に補償用電源を接続して成る給電システムの瞬時電
圧低下を検出したときに、前記ｈｌＪ償用重用電源って
瞬時電圧低下を補償する瞬時電圧低下高速検出方式にお
いて、 前記商用？′ｉｔ源から流れる電流が所定値以上である
か、又は商用電源電圧が所定値以下であるか、又は商用
電源から流れる電流が零であるかの少なくともいずれか
一方の状態であるときに所定の判定出力を発する第１の
判定手段と、 前記商用電源から流れる電流および前記補償用電源から
流れる電流の和が所定の過負荷電流値以下であって、且
つ前記第１の判定手段から判定出力が発せられていると
きに、商用電源の瞬時電圧低下有りと判定する第２の判
定手段とを備え、前記第２の判定手段が瞬時電圧低下有
りと判定したとき、前記補償用電源を駆動させて商用電
源の電圧低下を補償することを特徴としている。
を介挿するとともに、該半導体スイッチと負荷の共通接
続点に補償用電源を接続して成る給電システムの瞬時電
圧低下を検出したときに、前記ｈｌＪ償用重用電源って
瞬時電圧低下を補償する瞬時電圧低下高速検出方式にお
いて、 前記商用？′ｉｔ源から流れる電流が所定値以上である
か、又は商用電源電圧が所定値以下であるか、又は商用
電源から流れる電流が零であるかの少なくともいずれか
一方の状態であるときに所定の判定出力を発する第１の
判定手段と、 前記商用電源から流れる電流および前記補償用電源から
流れる電流の和が所定の過負荷電流値以下であって、且
つ前記第１の判定手段から判定出力が発せられていると
きに、商用電源の瞬時電圧低下有りと判定する第２の判
定手段とを備え、前記第２の判定手段が瞬時電圧低下有
りと判定したとき、前記補償用電源を駆動させて商用電
源の電圧低下を補償することを特徴としている。
Ｆ０作用
瞬時電圧低下の度合いが比較的大きいときは商用電源か
ら流れる電流が所定値以上となるので、第１の判定手段
から判定出力が発せられる。前記瞬時電圧低下の度合い
が比較的小さいときは、商用電源電圧が所定値以下であ
れば第１の判定手段から判定出力が発せられる。また商
用電源から流れる電流が零であるとき（停電）も第１の
判定手段から判定出力が発せられる。このように第１の
判定手段から判定出力が発せられているときに、商用電
源から流れる電流および補償用電源から流れる電流の和
が所定の過負荷電流値以下であれば、第２の判定手段は
商用電源の瞬時電圧低下有りと判定する。このため補償
用電源を駆動させて迅速に電圧低下を補償することがで
きる。
ら流れる電流が所定値以上となるので、第１の判定手段
から判定出力が発せられる。前記瞬時電圧低下の度合い
が比較的小さいときは、商用電源電圧が所定値以下であ
れば第１の判定手段から判定出力が発せられる。また商
用電源から流れる電流が零であるとき（停電）も第１の
判定手段から判定出力が発せられる。このように第１の
判定手段から判定出力が発せられているときに、商用電
源から流れる電流および補償用電源から流れる電流の和
が所定の過負荷電流値以下であれば、第２の判定手段は
商用電源の瞬時電圧低下有りと判定する。このため補償
用電源を駆動させて迅速に電圧低下を補償することがで
きる。
また、商用電源から流れる電流および補償用電源から流
れる電流の和が所定の過負荷電流値以上であれば、第２
の判定手段は第１の判定手段の判定出力の有無に拘わら
ず瞬時電圧低下有りと判定しない。このため負荷短絡等
の事故が原因で所定の過負荷電流値以上の事故電流が流
れたときは、前記電圧低下補償動作を行うことなく前記
事故電流を交流側遮断器によって遮断する等の保護動作
を行うことができる。
れる電流の和が所定の過負荷電流値以上であれば、第２
の判定手段は第１の判定手段の判定出力の有無に拘わら
ず瞬時電圧低下有りと判定しない。このため負荷短絡等
の事故が原因で所定の過負荷電流値以上の事故電流が流
れたときは、前記電圧低下補償動作を行うことなく前記
事故電流を交流側遮断器によって遮断する等の保護動作
を行うことができる。
Ｇ、実施例
以下、図面を参照しながら本発明の一実施例を説明する
。第１図において１３は第１の判定手段を示すＮＯＲ回
路である。ＮＯＲ回路１３の第１の入力端には、商用電
源ｌから流れる電流を第５図に示す変流器ＣＴ、で検出
し整流した電流値＋ｓｌと所定の電源電流設定値Ｉ Ｓ
ＣＯＭＰとがｌｉｅ＞ Ｉ ｓｃｏＭｐなる関係にある
ときに、例えばハイレベル信号が入力される。ＮＯＲ回
路！３の第２の入力端には、商用電源１の電圧を第５図
に示す計器用変圧器ＰＴｓで検出した電圧値Ｖ、と所定
の電源電圧設定値ＶＳＣＯＮＰとがＶ ｇ＜ ’Ｊ ！
ＩｃＯＭＰなる関係にあるときに、例えばハイレベル信
号が入力される。ＮＯＲ回路１３の第３の入力端には、
前記電流値１１．１が零であるときに、例えばハイレベ
ル信号が入力される。ＮＯＲ回路１３は複数の入力信号
のうち少なくともいずれか一方の入力信号がハイレベル
であればローレベル信号を出力する。
。第１図において１３は第１の判定手段を示すＮＯＲ回
路である。ＮＯＲ回路１３の第１の入力端には、商用電
源ｌから流れる電流を第５図に示す変流器ＣＴ、で検出
し整流した電流値＋ｓｌと所定の電源電流設定値Ｉ Ｓ
ＣＯＭＰとがｌｉｅ＞ Ｉ ｓｃｏＭｐなる関係にある
ときに、例えばハイレベル信号が入力される。ＮＯＲ回
路！３の第２の入力端には、商用電源１の電圧を第５図
に示す計器用変圧器ＰＴｓで検出した電圧値Ｖ、と所定
の電源電圧設定値ＶＳＣＯＮＰとがＶ ｇ＜ ’Ｊ ！
ＩｃＯＭＰなる関係にあるときに、例えばハイレベル信
号が入力される。ＮＯＲ回路１３の第３の入力端には、
前記電流値１１．１が零であるときに、例えばハイレベ
ル信号が入力される。ＮＯＲ回路１３は複数の入力信号
のうち少なくともいずれか一方の入力信号がハイレベル
であればローレベル信号を出力する。
１４は第２の判定手段を示す反転端子材ＡＮＤ回路であ
る。反転端子材ＡＮＤ回路Ｉ４の第１の入力端には、商
用電源ｌから流れる電流および瞬時電圧低下補償装置８
から流れる電流を第５図に示す変流器ＣＴ ｓ、 ＣＴ
＆で検出し整流した電流の和ｉｓ＋＋ｔｌと、所定の
過負荷電流設定値Ｉ ＬＣＯＮＰとがｌ ｉａ＋ ｉｌ
ｌ ＞ＩＬＣＯＭＰなる関係にあるときに、例えばハイ
レベル信号が入力される。反転端子材ＡＮＤ回路１４の
第２の入力端には、前記ＮＯＲ回路１３の出力信号が入
力される。反転端子材ＡＮＤ回路１４は第１および第２
の入力端に供給される信号がともにローレベルであると
きにハイレベル信号を出力する。
る。反転端子材ＡＮＤ回路Ｉ４の第１の入力端には、商
用電源ｌから流れる電流および瞬時電圧低下補償装置８
から流れる電流を第５図に示す変流器ＣＴ ｓ、 ＣＴ
＆で検出し整流した電流の和ｉｓ＋＋ｔｌと、所定の
過負荷電流設定値Ｉ ＬＣＯＮＰとがｌ ｉａ＋ ｉｌ
ｌ ＞ＩＬＣＯＭＰなる関係にあるときに、例えばハイ
レベル信号が入力される。反転端子材ＡＮＤ回路１４の
第２の入力端には、前記ＮＯＲ回路１３の出力信号が入
力される。反転端子材ＡＮＤ回路１４は第１および第２
の入力端に供給される信号がともにローレベルであると
きにハイレベル信号を出力する。
ここで前記計器用変圧器ＰＴｓで検出した電源電圧値Ｖ
ｇｈ＜ Ｖ Ｂ＜ Ｖ ８ＣＯＮＦとなることを検出
するための検出手段の一例を第２図（ａ）、（ｂ）に示
す。第２図（ａ）において２１は商用電源電圧に同期し
た信号を作成する位相同期ループ（ＰｈａｓｅＬｏｃｋ
ｅｄ Ｉ、ｏｏｐ、以下ＰＬＬと略称する）である。
ｇｈ＜ Ｖ Ｂ＜ Ｖ ８ＣＯＮＦとなることを検出
するための検出手段の一例を第２図（ａ）、（ｂ）に示
す。第２図（ａ）において２１は商用電源電圧に同期し
た信号を作成する位相同期ループ（ＰｈａｓｅＬｏｃｋ
ｅｄ Ｉ、ｏｏｐ、以下ＰＬＬと略称する）である。
このＰＬＬ２１は例えば第２図（ｂ）のように構成され
ている。すなわち例えば前記計器用変圧器Ｐ ’Ｉ’
ｓで検出した商用電源１の電圧を波形整形回路３１で波
形整形した信号の周波数と電圧制御発振器３５の出力信
号を分周器３２で分周した信号の周波数との位相を比較
し、その位相差に対応する電圧を発生する位相差検出器
３３と、この位相差検出器３３の出力電圧の高周波成分
を除去するとともにＰＬＬの同期特性や応答特性を決定
するローパスフィルタ３４と、このローパスフィルタ３
４の出力電圧に対応した周波数の信号を発する電圧制御
発振ｉ３５とで構成されている。このＰＬＬ２１の電圧
制御発振器３５の出力信号はカウンタ２２でカウントさ
れて前記商用電源電圧に同期したクロック信号としてメ
モリーＩ Ｃ（ＲＯＭ）２３に供給される。メモリーＩ
Ｃ２３には予め基準正弦波電圧に関するデータがディジ
タルで書き込まれており、前記カウンタ２２から供給さ
れるクロック信号に同期してそれらディジタルデータが
読み出されるものである。メモリーＩＣ２３から読み出
されたディジタルデータをディジタル−アナログ変換器
２４によってアナログ信号に変換すると商用電源電圧に
同期した基準正弦波電圧が得られる。この基準正弦波電
圧の瞬時値は、比較器２５において商用電源電圧の瞬時
値と比較される。比較器２５で比較される商用電源電圧
と、商用電源に同期した基準電圧の波形は例えば第３図
のように示され、商用電源電圧低下部分は例えば１〜３
ｍｓの高速度で検出される。このようにして瞬時電圧低
下が検出されたときは、比較器２５から制御信号、例え
ばハイレベル信号が出力され、第１図のＮＯＲ回路１３
に供給される。
ている。すなわち例えば前記計器用変圧器Ｐ ’Ｉ’
ｓで検出した商用電源１の電圧を波形整形回路３１で波
形整形した信号の周波数と電圧制御発振器３５の出力信
号を分周器３２で分周した信号の周波数との位相を比較
し、その位相差に対応する電圧を発生する位相差検出器
３３と、この位相差検出器３３の出力電圧の高周波成分
を除去するとともにＰＬＬの同期特性や応答特性を決定
するローパスフィルタ３４と、このローパスフィルタ３
４の出力電圧に対応した周波数の信号を発する電圧制御
発振ｉ３５とで構成されている。このＰＬＬ２１の電圧
制御発振器３５の出力信号はカウンタ２２でカウントさ
れて前記商用電源電圧に同期したクロック信号としてメ
モリーＩ Ｃ（ＲＯＭ）２３に供給される。メモリーＩ
Ｃ２３には予め基準正弦波電圧に関するデータがディジ
タルで書き込まれており、前記カウンタ２２から供給さ
れるクロック信号に同期してそれらディジタルデータが
読み出されるものである。メモリーＩＣ２３から読み出
されたディジタルデータをディジタル−アナログ変換器
２４によってアナログ信号に変換すると商用電源電圧に
同期した基準正弦波電圧が得られる。この基準正弦波電
圧の瞬時値は、比較器２５において商用電源電圧の瞬時
値と比較される。比較器２５で比較される商用電源電圧
と、商用電源に同期した基準電圧の波形は例えば第３図
のように示され、商用電源電圧低下部分は例えば１〜３
ｍｓの高速度で検出される。このようにして瞬時電圧低
下が検出されたときは、比較器２５から制御信号、例え
ばハイレベル信号が出力され、第１図のＮＯＲ回路１３
に供給される。
また前記Ｖ ｓ＜ Ｖ ｓｃｏ、ｐを検出する手段は、
第２図（ａ）において商用電源電圧と基準正弦波電圧の
比較をアナログ信号で行っていたが、第４図に示すよう
にディジタル信号で行っても良い。すなわち第４図にお
いて、商用電源電圧をサンプリング回路４！でサンプリ
ングするととＬに各ザンプリング値をｍ子化回路４２に
よってｍ子化した信号と、前記メモリーｒｃ２３から読
み出された商用電源に同期した基準正弦波電圧のディジ
タル信号とを比較器４３によって比較するものであり、
ＰＬＬ２１およびカウンタ２２は第２図（ａ）と同様に
構成されている。
第２図（ａ）において商用電源電圧と基準正弦波電圧の
比較をアナログ信号で行っていたが、第４図に示すよう
にディジタル信号で行っても良い。すなわち第４図にお
いて、商用電源電圧をサンプリング回路４！でサンプリ
ングするととＬに各ザンプリング値をｍ子化回路４２に
よってｍ子化した信号と、前記メモリーｒｃ２３から読
み出された商用電源に同期した基準正弦波電圧のディジ
タル信号とを比較器４３によって比較するものであり、
ＰＬＬ２１およびカウンタ２２は第２図（ａ）と同様に
構成されている。
次に上記のように構成された瞬時電圧低下高速検出方式
を第５図の装置に適用した場合の動作を説明する。まず
商用電源Ｉから半導体スイッチ２を介して負荷３に給電
が行われているときに瞬時電圧低下が発生するとｌ ｉ
ｓｌ＞［ｓｃｏ＋＜ｐなる関係となってＮＯＲ回路１３
の第１の入力端にハイレベル信号が供給される。一般に
電源インピーダンスは低く、また双方向電力変換器１０
のインピーダンスも装置定格の１０〜！５％程度である
から、前記電圧低下の度合いが比較的大きければ商用電
源１から流れる電流ｉ、は過電流となり、ｌｉｅは電源
電流設定値１８ＣＯＭＰより大きくなる。また、瞬時電
圧低下の度合いが小さく前述したｌ＋。
を第５図の装置に適用した場合の動作を説明する。まず
商用電源Ｉから半導体スイッチ２を介して負荷３に給電
が行われているときに瞬時電圧低下が発生するとｌ ｉ
ｓｌ＞［ｓｃｏ＋＜ｐなる関係となってＮＯＲ回路１３
の第１の入力端にハイレベル信号が供給される。一般に
電源インピーダンスは低く、また双方向電力変換器１０
のインピーダンスも装置定格の１０〜！５％程度である
から、前記電圧低下の度合いが比較的大きければ商用電
源１から流れる電流ｉ、は過電流となり、ｌｉｅは電源
電流設定値１８ＣＯＭＰより大きくなる。また、瞬時電
圧低下の度合いが小さく前述したｌ＋。
＞ ｌ ５ｃｏｓｐなる関係にならない場合であっても
、商用電源電圧検出値Ｖｓは電源電圧設定値Ｖ ９ＣＯ
ＨＰより小さくなるので、ＮＯＲ回路１３の第２の入力
端にハイレベル信号が供給される。さらに商用型Ｉｔが
停電した場合は、該電源１から流れる電流ｉ、は零とな
るので、ＮＯＲ回路１３の第３の。
、商用電源電圧検出値Ｖｓは電源電圧設定値Ｖ ９ＣＯ
ＨＰより小さくなるので、ＮＯＲ回路１３の第２の入力
端にハイレベル信号が供給される。さらに商用型Ｉｔが
停電した場合は、該電源１から流れる電流ｉ、は零とな
るので、ＮＯＲ回路１３の第３の。
入力端にハイレベル信号が供給される。尚商用電源Ｉの
正常時に、バッテリー９が十分に充電されておりしかも
無負荷の状態になったとしても、商用電源１からフィル
ター７のコンデンサＣヘライルターの進相分の電流が流
れるので、停電のみを検出することができる。上記のよ
うに瞬時電圧低下の度合いが大きいとき、小さいときお
よび停電時のいずれの状態であってもＮｏｒｔ回路１３
にハイレベル信号が供給されるので、ＮＯＲ回路１３は
ローレベル信号を反転端子材ＡＮＤ回路１４の第２の入
力端に出力する。次に負荷３で短絡事故が発生すること
によって、又は他の理由によって過大な電流が流れ、ｌ
ｉｓ＋ ｉ ｌｌ ＞ ＩＬＣＯＭＦなる関係になる
と反転端子材ＡＮＤ回路１４の第１の入力端にはハイレ
ベル信号が供給される。この場合反転端子付ＡＮＤ回路
１４の第２の入力端に入力されろ信号がハイレベルであ
ってもローレベルであっても、その出力は必ずローレベ
ルとなる。
正常時に、バッテリー９が十分に充電されておりしかも
無負荷の状態になったとしても、商用電源１からフィル
ター７のコンデンサＣヘライルターの進相分の電流が流
れるので、停電のみを検出することができる。上記のよ
うに瞬時電圧低下の度合いが大きいとき、小さいときお
よび停電時のいずれの状態であってもＮｏｒｔ回路１３
にハイレベル信号が供給されるので、ＮＯＲ回路１３は
ローレベル信号を反転端子材ＡＮＤ回路１４の第２の入
力端に出力する。次に負荷３で短絡事故が発生すること
によって、又は他の理由によって過大な電流が流れ、ｌ
ｉｓ＋ ｉ ｌｌ ＞ ＩＬＣＯＭＦなる関係になる
と反転端子材ＡＮＤ回路１４の第１の入力端にはハイレ
ベル信号が供給される。この場合反転端子付ＡＮＤ回路
１４の第２の入力端に入力されろ信号がハイレベルであ
ってもローレベルであっても、その出力は必ずローレベ
ルとなる。
このため瞬時電圧低下補償の動作はロックされる。
前記のようにｌ ｉａ＋ ｉｌｌ ＞ＩＬＣＯＭＦなる
関係を変流器ＣＴ ｓ、 ＣＴ Ｉで検出した場合は、
双方向電力変換器ＩＯの運転を停止させるとともに短絡
電流であれば図示しない交流遮断器によって遮断する。
関係を変流器ＣＴ ｓ、 ＣＴ Ｉで検出した場合は、
双方向電力変換器ＩＯの運転を停止させるとともに短絡
電流であれば図示しない交流遮断器によって遮断する。
またＩ ｌ−＋ ｉｚｌ ＞ Ｉｃｃｏｘｐなる関係の
過電流であれば、半導体スイッチ２の熱的耐量と協調を
とって時限特性で半導体スイッチ２をオフさせるか、又
は図示しない交流遮断器の電圧引き外しコイルを励磁さ
せるかして遮断する。
過電流であれば、半導体スイッチ２の熱的耐量と協調を
とって時限特性で半導体スイッチ２をオフさせるか、又
は図示しない交流遮断器の電圧引き外しコイルを励磁さ
せるかして遮断する。
次にｌｉ−＋ｉ＋ｌが過負荷電流設定値Ｉ ＬＣＯＭＰ
よりら小さいときには、反転端子材ＡＮＤ回路１４の第
１の入力端にローレベル信号が供給される。
よりら小さいときには、反転端子材ＡＮＤ回路１４の第
１の入力端にローレベル信号が供給される。
このときＮｏｒｔ回路１３の出力信号がハイレベル（瞬
時電圧低下や停電が発生していないとき）であれば反転
端子材ＡＮＤ回路１４の出力信号はローレベルとなる。
時電圧低下や停電が発生していないとき）であれば反転
端子材ＡＮＤ回路１４の出力信号はローレベルとなる。
またこのときＮＯＲ回路１３の出力信号がローレベル（
瞬時電圧低下又は停電が発生しているとき）であれば、
反転端子材ＡＮＤ回路１４の出力信号はハイレベルとな
る。このように第２の判定手段（反転端子材ＡＮＤ回路
１４）が瞬時電圧低下有りと判定した（反転端子材ＡＮ
Ｄ回路１４の出力信号がハイレベルとなった）場合は、
次のような瞬時電圧低下補償動作を行う。
瞬時電圧低下又は停電が発生しているとき）であれば、
反転端子材ＡＮＤ回路１４の出力信号はハイレベルとな
る。このように第２の判定手段（反転端子材ＡＮＤ回路
１４）が瞬時電圧低下有りと判定した（反転端子材ＡＮ
Ｄ回路１４の出力信号がハイレベルとなった）場合は、
次のような瞬時電圧低下補償動作を行う。
すなわち例えば補償制御装置１２から半導体スィッチ２
ヘオフ制御信 オフ状態にするとともに、補償制御装置１２から双方向
電力変換器ｌＯのインバータを構成する主半導体素子、
例えばザイリスタに制御信号を供給して双方向電力変換
器ＩＯを逆電力変換動作させる。これによってバッテリ
ー９の直流電力が双方向電力変換器ＩＯによって交流変
換され、該交流電力は商用電源１へ流出することなく変
圧器１１およびフィルター７を介して負荷３に供給され
、瞬時電圧低下の補償が行われる。
ヘオフ制御信 オフ状態にするとともに、補償制御装置１２から双方向
電力変換器ｌＯのインバータを構成する主半導体素子、
例えばザイリスタに制御信号を供給して双方向電力変換
器ＩＯを逆電力変換動作させる。これによってバッテリ
ー９の直流電力が双方向電力変換器ＩＯによって交流変
換され、該交流電力は商用電源１へ流出することなく変
圧器１１およびフィルター７を介して負荷３に供給され
、瞬時電圧低下の補償が行われる。
尚、第２図（ａ）や第４図に示す検出手段によって、Ｖ
ｓ＜ Ｖ ＩＩＣＯＭＰなる関係が成立することを検
出した場合、検出時間は１〜３ ｍ ｓとなりｌｅａ＞
Ｉ ＩＩｃｏＭＰなる関係を検出したときに比べて多
少時間がかかる。しかしｌ ｉ ｍ ｌ ＞ Ｉ ５ｃ
ｏＮｐが成立せずＶ ｓ＜ Ｖ ５ｃｏｓｐが成立する
場合は電圧低下の度合いが小さいので、双方向電力変換
器ｌＯからの給電に切り換えたときの電圧降下量は極め
て小さく、何ら問題はない。
ｓ＜ Ｖ ＩＩＣＯＭＰなる関係が成立することを検
出した場合、検出時間は１〜３ ｍ ｓとなりｌｅａ＞
Ｉ ＩＩｃｏＭＰなる関係を検出したときに比べて多
少時間がかかる。しかしｌ ｉ ｍ ｌ ＞ Ｉ ５ｃ
ｏＮｐが成立せずＶ ｓ＜ Ｖ ５ｃｏｓｐが成立する
場合は電圧低下の度合いが小さいので、双方向電力変換
器ｌＯからの給電に切り換えたときの電圧降下量は極め
て小さく、何ら問題はない。
また電圧低下の検出は三相回路の場合Ｖ ｓ ＜Ｖ ５
ＣＯＮＦおよびＩ ｉ．Ｉ ＝０については各桁毎に比
較する必要があるが、ｌ ｉ＊十ｉ ｔｌ ＞ ＩＬｃ
ｏｘｐおよびｌ ｉ 、１＞ Ｉ ５ＣＯＮＰについて
は整流後に三相分を突き合イつせてから比較すれば良い
。また、第５図において変流器Ｃ Ｔ ｓ， Ｃ ’Ｉ
’ ｌは負荷電流を直接測定できるように設置しても良
い。
ＣＯＮＦおよびＩ ｉ．Ｉ ＝０については各桁毎に比
較する必要があるが、ｌ ｉ＊十ｉ ｔｌ ＞ ＩＬｃ
ｏｘｐおよびｌ ｉ 、１＞ Ｉ ５ＣＯＮＰについて
は整流後に三相分を突き合イつせてから比較すれば良い
。また、第５図において変流器Ｃ Ｔ ｓ， Ｃ ’Ｉ
’ ｌは負荷電流を直接測定できるように設置しても良
い。
また変流器は二相分だけ設けるようにし、それら相電流
から他の一相電流を演算するように構成すれば経済的に
有利である。
から他の一相電流を演算するように構成すれば経済的に
有利である。
尚、第５図における変流器ＣＴ ｔの検出電流は常時商
用電源Ｉと双方向電力変換器ｌＯとの間の無効電力を制
御するのに必要である。
用電源Ｉと双方向電力変換器ｌＯとの間の無効電力を制
御するのに必要である。
１−Ｉ 、発明の効果
以上のように本発明によれば次のような効果が得られる
。
。
（１）常時商用給電方式の給電システムにおける多様な
商用電源の瞬時電圧低下・停電モードに対しても確実に
且つ高速に検出ができる。このため補償応答時間を短縮
することができ、また過渡電圧変動も抑制することが可
能となる。
商用電源の瞬時電圧低下・停電モードに対しても確実に
且つ高速に検出ができる。このため補償応答時間を短縮
することができ、また過渡電圧変動も抑制することが可
能となる。
（２）商用電源から流れる電流および補償用電源から流
れる電流の和が所定の過負荷電流値以上のとき、第２の
判定手段は瞬時電圧低下有りと判定しないので、交流遮
断器をオフさせる等の手段を講じることができ、過大電
流から半導体スイッチを保護することができる。
れる電流の和が所定の過負荷電流値以上のとき、第２の
判定手段は瞬時電圧低下有りと判定しないので、交流遮
断器をオフさせる等の手段を講じることができ、過大電
流から半導体スイッチを保護することができる。
（３）本発明を電力貯蔵電池を用いたロードレベリング
やピークカットシステムの副次的機能として瞬時電圧低
下補償を盛り込んだ場合にも、前記同様に電圧低下を迅
速に且つ確実に検出できるとともに補償応答時間の短縮
を図ることができる。
やピークカットシステムの副次的機能として瞬時電圧低
下補償を盛り込んだ場合にも、前記同様に電圧低下を迅
速に且つ確実に検出できるとともに補償応答時間の短縮
を図ることができる。
第１図は本発明の一実施例を示す回路図、第２図（ａ）
は瞬時電圧低下検出手段の一実施例を示すブロック図、
第２図（ｂ）は第２図（２）における位相同期ループの
具体的構成を示すブロック図、第３図は第２図（ａ）の
動作を説明するための信号波形図、第４図は瞬時電圧低
下検出手段の他の実施例を示すブロック図、第５図は常
時商用給電方式の無停電電源装置における従来の瞬時電
圧低下補償方式を示すブロワ′り図である。 ｌ・・・商用電源、２・・・半導体スイッチ、３・・・
負荷、７・・・フィルター ８・・・瞬時電圧低下補償
装置、９・・・バッテリー ＩＯ・・・双方向電力変換
器、１２・・・補償制御装置、１３・・・ＮＯＲ回路、
１４・・・反転端子付ＡＮＤ回路、２１・・・位相同期
ループ、２２・・・カウンタ、２３・・・メモリーＩＣ
，２４・・・ディジタル−アナログ変換器、２５．４３
・・・比較器、４１・・・サンプリング回路、４２・・
・量子化回路、ＰＴｓ。 Ｐ Ｔ ｒ・・・計器用変圧器、ＣＴｓ、ＣＴ＋・・・
変流器。
は瞬時電圧低下検出手段の一実施例を示すブロック図、
第２図（ｂ）は第２図（２）における位相同期ループの
具体的構成を示すブロック図、第３図は第２図（ａ）の
動作を説明するための信号波形図、第４図は瞬時電圧低
下検出手段の他の実施例を示すブロック図、第５図は常
時商用給電方式の無停電電源装置における従来の瞬時電
圧低下補償方式を示すブロワ′り図である。 ｌ・・・商用電源、２・・・半導体スイッチ、３・・・
負荷、７・・・フィルター ８・・・瞬時電圧低下補償
装置、９・・・バッテリー ＩＯ・・・双方向電力変換
器、１２・・・補償制御装置、１３・・・ＮＯＲ回路、
１４・・・反転端子付ＡＮＤ回路、２１・・・位相同期
ループ、２２・・・カウンタ、２３・・・メモリーＩＣ
，２４・・・ディジタル−アナログ変換器、２５．４３
・・・比較器、４１・・・サンプリング回路、４２・・
・量子化回路、ＰＴｓ。 Ｐ Ｔ ｒ・・・計器用変圧器、ＣＴｓ、ＣＴ＋・・・
変流器。
Claims (1)
- （１）商用電源と負荷を結ぶ電路に半導体スイッチを介
挿するとともに、該半導体スイッチと負荷の共通接続点
に補償用電源を接続して成る給電システムの瞬時電圧低
下を検出したときに、前記補償用電源によって瞬時電圧
低下を補償する瞬時電圧低下高速検出方式において、 前記商用電源から流れる電流が所定値以上であるか、又
は商用電源電圧が所定値以下であるか、又は商用電源か
ら流れる電流が零であるかの少なくともいずれか一方の
状態であるときに所定の判定出力を発する第１の判定手
段と、 前記商用電源から流れる電流および前記補償用電源から
流れる電流の和が所定の過負荷電流値以下であって、且
つ前記第１の判定手段から判定出力が発せられていると
きに、商用電源の瞬時電圧低下有りと判定する第２の判
定手段とを備え、前記第２の判定手段が瞬時電圧低下有
りと判定したとき、前記補償用電源を駆動させて商用電
源の電圧低下を補償することを特徴とする瞬時電圧低下
高速検出方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63199304A JPH0247560A (ja) | 1988-08-10 | 1988-08-10 | 瞬時電圧低下高速検出方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63199304A JPH0247560A (ja) | 1988-08-10 | 1988-08-10 | 瞬時電圧低下高速検出方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0247560A true JPH0247560A (ja) | 1990-02-16 |
Family
ID=16405574
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63199304A Pending JPH0247560A (ja) | 1988-08-10 | 1988-08-10 | 瞬時電圧低下高速検出方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0247560A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09297156A (ja) * | 1996-05-07 | 1997-11-18 | Shindengen Electric Mfg Co Ltd | 商用電源の瞬時停電検出回路 |
| JP2009092504A (ja) * | 2007-10-09 | 2009-04-30 | Fuji Electric Systems Co Ltd | 電圧異常検出装置 |
| JP2009106016A (ja) * | 2007-10-22 | 2009-05-14 | Meidensha Corp | 瞬低補償装置 |
| JP2018133950A (ja) * | 2017-02-17 | 2018-08-23 | 株式会社東芝 | 電力変換装置 |
-
1988
- 1988-08-10 JP JP63199304A patent/JPH0247560A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09297156A (ja) * | 1996-05-07 | 1997-11-18 | Shindengen Electric Mfg Co Ltd | 商用電源の瞬時停電検出回路 |
| JP2009092504A (ja) * | 2007-10-09 | 2009-04-30 | Fuji Electric Systems Co Ltd | 電圧異常検出装置 |
| JP2009106016A (ja) * | 2007-10-22 | 2009-05-14 | Meidensha Corp | 瞬低補償装置 |
| JP2018133950A (ja) * | 2017-02-17 | 2018-08-23 | 株式会社東芝 | 電力変換装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5315533A (en) | Back-up uninterruptible power system | |
| US6118676A (en) | Dynamic voltage sag correction | |
| KR930010424B1 (ko) | 안정화 전력 공급 시스템 | |
| US5654591A (en) | Uninterruptible power supply with passing neutral, comprising a twin step-up chopper | |
| US4641042A (en) | Power supply system and a control method thereof | |
| US5943246A (en) | Voltage detection of utility service disturbances | |
| EP1191661B1 (en) | Uninterruptible power system | |
| US6327162B1 (en) | Static series voltage regulator | |
| EP0152457B1 (en) | Control circuit for uninterruptible power supply | |
| EP2835901B1 (en) | Power conversion device | |
| US20010017485A1 (en) | Control system and method for switching and intercepting power supplies | |
| EP0310048B1 (en) | Inverter apparatus for system interconnection | |
| US4583004A (en) | Current monitoring circuit for static switch of uninterruptable power system | |
| CA2114507A1 (en) | Bimodal fast transfer off-line uninterruptible power supply | |
| KR102157700B1 (ko) | 보호회로를 구비한 전력변환장치 및 전력변환장치의 제어방법 | |
| EP0370254A1 (en) | Procedure and apparatus for the measurement of the currents in a frequency converter | |
| JPH0247560A (ja) | 瞬時電圧低下高速検出方式 | |
| JPH0759274A (ja) | 無停電電源装置 | |
| JP4374605B2 (ja) | Ｐｗｍサイクロコンバータ | |
| JP3470456B2 (ja) | 有効・無効電力調整用自励式インバータの制御回路 | |
| KR100322256B1 (ko) | 공간전압벡터방식을이용한정지형여자시스템 | |
| JP3057332B2 (ja) | 無瞬断電源切替方法および無瞬断無停電電源装置 | |
| JPS6118405B2 (ja) | ||
| JPH0832132B2 (ja) | 瞬時電圧低下補償装置 | |
| JP2909820B2 (ja) | 交流無停電電源装置による負荷起動方法 |