JPH0356038A - Parallel operation controller for inverter - Google Patents
Parallel operation controller for inverterInfo
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- JPH0356038A JPH0356038A JP1190523A JP19052389A JPH0356038A JP H0356038 A JPH0356038 A JP H0356038A JP 1190523 A JP1190523 A JP 1190523A JP 19052389 A JP19052389 A JP 19052389A JP H0356038 A JPH0356038 A JP H0356038A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の目的〕
(産業上の利用分野)
本発明は複数台のインバータの出力位相を一致させて並
列運転を行なうインバータの並列運転制御装置に関する
。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to a parallel operation control device for inverters that performs parallel operation by matching the output phases of a plurality of inverters.
(従来の技術)
インバータを用いた無停電電源システムでは、その信頼
性を向上させる目的で、複数台のインバータを並列運転
するシステムとすることが多い、また、このようなイン
バータの並列運転システムにおいては、1台以上でもシ
ステム全体に影響を及ぼすことのないよう冗長化するた
めに、各インバータは主回路、制御回路とも共通部のな
い独立した構戊とする必要がある.
第3図は、従来この種のインバータ並列運転制御装置を
示すブロック図である。同図において、1号機と2号機
は添字a,bを付して区別している。la. lbは直
流母線であり、これには図示していない交流を直流に変
換する整流器または蓄電池あるいはこれら両者を併用し
て得られる直流電圧が供給されている。2a, 2bは
この直流母線が電圧を交流に変換するインバータ、2a
, 2bはインバータ出力を正弦波に波形改善するため
の交流フィルタ、4a, 4bは各インバータの並列投
入あるいは解列を行なうためのしゃ断器,5は負荷であ
る。(Prior art) In uninterruptible power supply systems using inverters, in order to improve their reliability, multiple inverters are often operated in parallel. In order to provide redundancy so that even one or more inverters do not affect the entire system, each inverter needs to be an independent structure with no common parts in either the main circuit or the control circuit. FIG. 3 is a block diagram showing a conventional inverter parallel operation control device of this type. In the figure, the first machine and the second machine are distinguished by adding suffixes a and b. la. lb is a DC bus, to which a DC voltage obtained by using a rectifier (not shown) for converting AC into DC, a storage battery, or a combination of both is supplied. 2a and 2b are inverters whose DC bus converts voltage into AC;
, 2b is an AC filter for improving the waveform of the inverter output into a sine wave, 4a and 4b are circuit breakers for connecting or disconnecting the inverters in parallel, and 5 is a load.
一方、制御装置は、位相差検出器(P H D )ll
la,11lb、ローバスフィルタ(L P F)11
2a, 112b.電圧制御発振器(V C O)11
3a, 113b、から或るPLL回路11a, ll
bと、当該PLL回路11a, llbの出力を分周し
て各インバータのゲートパルスを発生するリングカウン
タ12a, 12bと、各インバータが供給する有効電
力の偏差を補正するための信号をPLL回路11a,
llbのローバスフィルタ112a,112bに与える
有効電力偏差(ΔP)検出回路13a,13bおよび位
相補正回路15a, 15bと、PLL回路11a,
llbの位相基準となる発振器14a , 14bとで
構或される。On the other hand, the control device uses a phase difference detector (PHD)
la, 11lb, low-pass filter (L P F) 11
2a, 112b. Voltage controlled oscillator (VCO) 11
3a, 113b, to a certain PLL circuit 11a, ll
b, ring counters 12a and 12b that divide the output of the PLL circuits 11a and llb to generate gate pulses for each inverter, and a PLL circuit 11a that generates a signal for correcting deviations in active power supplied by each inverter. ,
active power deviation (ΔP) detection circuits 13a, 13b and phase correction circuits 15a, 15b, which are applied to low-pass filters 112a, 112b of llb, PLL circuits 11a,
It consists of oscillators 14a and 14b which serve as phase references for llb.
なお,実際にはインバータを並列運転するための制御と
しては,無効電力の偏差を補正するための電圧制御も必
要であるが、ここでは省略する。Note that voltage control for correcting deviations in reactive power is actually required as control for operating the inverters in parallel, but this is omitted here.
PLL回路は公知の技術であり、また上述のごとき各イ
ンバータ出力の有効電力偏差をPLL回路に帰還して偏
差を補正する構成の詳細動作については、特許第121
5332号「インバータの並列運転装置」に示されてい
るが、ここでは、PLL回路11a, llbの位相基
準となる発振器14a, 14bの周波数偏差による位
相ずれで生ずる有効電力分担の偏差を補正するものであ
る。The PLL circuit is a well-known technology, and the detailed operation of the configuration for feeding back the active power deviation of each inverter output to the PLL circuit to correct the deviation is described in Patent No. 121.
No. 5332 ``Parallel operation device for inverters'', but here, it corrects deviations in active power sharing caused by phase shifts due to frequency deviations of oscillators 14a and 14b, which serve as phase references for PLL circuits 11a and llb. It is.
(発明が解決しようとする課題)
しかしながら,上述の如き構成にあっては、各発振器1
4a, 14bの出力周波数は一致せず、時々刻々と互
いのインバータ出力位相差が変化するため、位相補正回
路15a, 15bのゲインKを高くとって位相補正を
充分にする必要がある。このため、有効電力偏差検出回
路13a, 13bおよび位相補正回路15a, 15
bに含まれるオフセットも高いゲインKで増幅されて現
われることにより、温度ドリフト、経時ドリフトの影響
を受け易く、回路上、調整上も容易ではなかった。(Problem to be Solved by the Invention) However, in the above configuration, each oscillator 1
Since the output frequencies of the inverters 4a and 14b do not match and the phase difference between the inverter outputs changes from time to time, it is necessary to set the gain K of the phase correction circuits 15a and 15b high to ensure sufficient phase correction. Therefore, active power deviation detection circuits 13a, 13b and phase correction circuits 15a, 15
Since the offset included in b is also amplified by a high gain K and appears, it is susceptible to temperature drift and drift over time, and it is not easy to adjust the circuit.
また、有効電力偏差を検出するための手段も、13a,
13bおよび各号機間で授受する部分を含めて,必ず
しも簡単な構戊ではなく、相互に授受する信号もアナロ
グ信号であり、信頼性、価格の面でディジタル化も容易
ではない。Further, the means for detecting the active power deviation also includes 13a,
13b and the parts exchanged between each machine, the structure is not necessarily simple, and the mutually exchanged signals are analog signals, and digitization is not easy in terms of reliability and cost.
本発明は、上述の点に鑑みて、温度ドリフト、経時ドリ
フトの影響を受けにくく、有効電力偏差による位相補正
も必要としない簡単な構或のインバータの並列運転制御
装置を提供することを目的とする。In view of the above-mentioned points, an object of the present invention is to provide an inverter parallel operation control device with a simple structure that is less susceptible to temperature drift and temporal drift and does not require phase correction due to active power deviation. do.
(課題を解決するための手段)
本発明は、上記の目的を達成するため、出力共通母線に
並列に結ばれ並列運転される複数台のインバータの出力
位相を相互に一致するように制御するインバータの並列
運転制御装置において,各インバータの出力位相を前記
出力共通母線の位相、または各インバータの内部発振器
の出力位相に同期するように制御するフェーズロッグル
ープ回路CPLL回路)と、内部発振器出力位相を位相
基準として前記出力共通母線の位相を付勢する1台のイ
ンバータが停止または異常の際に、他の所定のインバー
タの位相基準を前記出力共通母線位相より前記内部発振
器の出力位相に切換える位相基準切換手段と、当該位相
基準切換手段の動作モードを決める信号を相互に伝送し
合うために各インバータ間を結ぶ伝送ラインとを設けた
ものである。(Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, the present invention provides an inverter that controls the output phases of a plurality of inverters connected in parallel to an output common bus and operated in parallel so that they match each other. The parallel operation control device includes a phase lock loop circuit (CPLL circuit) that controls the output phase of each inverter to be synchronized with the phase of the output common bus or the output phase of the internal oscillator of each inverter, and a phase lock loop circuit (CPLL circuit) that controls the output phase of the internal oscillator. A phase reference for switching the phase reference of another predetermined inverter from the output common bus phase to the output phase of the internal oscillator when one inverter that activates the phase of the output common bus as a phase reference is stopped or malfunctions. The inverter is provided with a switching means and a transmission line connecting each inverter to mutually transmit signals that determine the operation mode of the phase reference switching means.
(作用)
このような構或のインバータの並列運転制御装置にあっ
ては、1台のインバータ(.IN!!)は内部発振器出
力位相を、他のインバータ(追従機)は出力共通母線を
位相基準として制御し、内部発振器出力位相を位相基準
として出力共通母線位相を付勢するインバータ (親機
)が停止または異常の際には他の所定のインバータの位
相基準を内部発振器出力位相に切換えて次の親機とする
ように、各インバータ間を結ぶ伝送ライン上の信号で制
御して、常に各インバータの出力位相を相互に一致させ
るようにしている。(Function) In the inverter parallel operation control device with such a structure, one inverter (.IN!!) controls the internal oscillator output phase, and the other inverters (followers) control the output common bus line. When the inverter (base unit) that controls the internal oscillator output phase as a reference and energizes the output common bus phase with the internal oscillator output phase as the phase reference stops or malfunctions, the phase reference of other specified inverters is switched to the internal oscillator output phase. The output phase of each inverter is controlled by a signal on the transmission line connecting each inverter so that the output phase of each inverter always matches each other so that the inverter is used as the next master unit.
(実施例) 以下本発明の一実施例を第1図を参照して説明する。(Example) An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.
第1図において、第3図と同一部分には同一符号を付し
てその説明を省略し、ここでは異なる点についてのみ述
べる.即ち、本実施例においては、第1図に示すように
、PLL回路11a, llbの位相基準を出力共通母
線位相より発振器14a, 14bに切換える位相基準
切換スイッチ21a, 2lbと、位相基準切換スイッ
チ21a, 2lbへ選択指令を与えると共に、他号機
へ出力共通母線位相を支配する号機(親機)の選択情報
を他号機と伝送し合うための選択信号伝送回路22a,
22bとを設ける構或としたものである。In FIG. 1, parts that are the same as those in FIG. 3 are given the same reference numerals, and their explanation will be omitted, and only the different points will be described here. That is, in this embodiment, as shown in FIG. 1, phase reference changeover switches 21a and 2lb which switch the phase reference of the PLL circuits 11a and llb from the output common bus phase to the oscillators 14a and 14b, and a phase reference changeover switch 21a. , 2lb, and a selection signal transmission circuit 22a for transmitting to other machines selection information of the machine (master machine) that controls the output common bus phase to other machines.
22b.
選択信号伝送回路22a, 22bにより、各インバー
タ間を相互に伝送される信号は、例えばデータ通信等で
用いられるようなシリアルデータで伝送される。The selection signal transmission circuits 22a and 22b mutually transmit signals between the inverters in the form of serial data used in data communications, for example.
次に上記のように構成されたインバータの並列運転制御
装置の作用ト;ついて述べる.例えば、1号機を先に起
動してしゃ断器4aを投入する場合投入前は出力共通母
線には、基準とすべき位相信号がないことより、選択信
号伝送回路22aは、l号機内部の発振器14aの出力
位相を位相基準とするように位相基準切換スイッチ21
aへ選択信号を与えると共に1号機が内部発振器14a
を位相基準とする親機であるという信号を2号機に伝送
する。Next, we will discuss the operation of the inverter parallel operation control device configured as described above. For example, when the No. 1 machine is started first and the breaker 4a is turned on, since there is no phase signal to be used as a reference on the output common bus before the breaker 4a is turned on, the selection signal transmission circuit 22a The phase reference changeover switch 21 is set so that the output phase of
While giving the selection signal to the internal oscillator 14a, the first machine
A signal is transmitted to the second unit indicating that it is the master unit with the phase reference being .
この状態で工号機のしゃ断器4aを投入すれば、出力共
通母線の電圧位相はPLL回路11aにより発振器14
aの出力位相に一致するように制御される。次に2号機
を起動すると、位相基準切換スイッチ2lbは選択信号
伝送回路22bを介して2号機から伝送される信号によ
り出力共通母線位相を選択し、2号機の出力電圧位相は
、PLL回路11aにより出力共通母線位相に一致する
ように制御される。この状態で2号機のしゃ断器4bを
投入すれば、2号機のインバータの出力電圧位相は,l
号機の出力電圧位相に一致しているので、検流も発生す
ることなく、並列運転をすることができる。If the circuit breaker 4a of the machine is turned on in this state, the voltage phase of the output common bus is changed to the oscillator 14 by the PLL circuit 11a.
It is controlled to match the output phase of a. Next, when the No. 2 machine is started, the phase reference changeover switch 2lb selects the output common bus phase by the signal transmitted from the No. 2 machine via the selection signal transmission circuit 22b, and the output voltage phase of the No. 2 machine is determined by the PLL circuit 11a. Controlled to match the output common bus phase. If the breaker 4b of the No. 2 unit is turned on in this state, the output voltage phase of the No. 2 inverter becomes l.
Since the output voltage phase matches the output voltage phase of the unit, parallel operation can be performed without galvanometric current.
(即ち、出力共通母線の位相を支配する1号機を親機と
し、2号機を親機に追従する追従機として並列運転する
)なお、選択信号伝送回路22a, 22bにより、相
互に伝送し合う信号は、第2図の例に示す如くコンピュ
ータ通信等に広く使われているRS − 232Cイン
タフェースに代表されるシリアルコードにて伝送される
。この伝送信号には、現在の親機選択情報(ここでは工
号機選択)と親機の停止時または異常時、次に親機とし
て選択される号機の情報(ここでは2号機)とが含まれ
、特に後者の情報は3台以上のインバータの並列運転シ
ステムにおいて重要な情報となる。また、この伝送信号
は、現在の親機が発信元として追従機へ伝送するように
なっており、伝送エラーを防ぐためのバリティピットも
含まれる。(In other words, the first unit that controls the phase of the output common bus is used as the master unit, and the second unit is operated in parallel as a follower unit that follows the master unit.) In addition, the selection signal transmission circuits 22a and 22b perform mutually transmitting signals. As shown in the example of FIG. 2, the data is transmitted using a serial code represented by the RS-232C interface, which is widely used in computer communications. This transmission signal includes current base unit selection information (here, machine number selection) and information on the machine that will be selected next as the base unit (here, machine number 2) when the base unit stops or has an abnormality. In particular, the latter information is important information in a parallel operation system of three or more inverters. Furthermore, this transmission signal is transmitted from the current master device to the follower device as the source, and includes a parity pit to prevent transmission errors.
次に、1号機が停止あるいは何等かの異常で解列する場
合の動作について述べる。Next, we will discuss the operation when Unit 1 stops or is decoupled due to some abnormality.
1号機停止と共に選択信号伝送回路22aは、次の親機
である2号機に対し、親機停止情報を発信し、2号機の
選択信号伝送回路22bは伝送ラインを介してこの信号
を受信し、位相基準切換スイッチ2lbへ内部発振器1
4bの出力位相を位相基準とするよう切換指令を与える
と共に、伝送ラインに2号機は追従機より親機へ動作モ
ードが切換り、出力共通母線の位相を制御するようにな
る。When the first machine stops, the selection signal transmission circuit 22a transmits the main machine stop information to the next main machine, the second machine, and the selection signal transmission circuit 22b of the second machine receives this signal via the transmission line, Internal oscillator 1 to phase reference switch 2lb
A switching command is given to make the output phase of No. 4b the phase reference, and the operation mode of the No. 2 machine is switched from the follower machine to the master machine on the transmission line, and the phase of the output common bus is controlled.
このようにして、本実施例では、個別に設けられた選択
信号伝送回路22a, 22bと位相基準切換スイッチ
21a, 2lbとにより、出力共通母線位相を制御す
る親機、追従機を自動的に選択して各インバータ出力位
相を一致させるように制御するので、有効電力偏差によ
る位相補正を必要としない簡単な構成で並列運転制御が
でき、温度ドリフト、経時ドリフトの影響を受け易いと
いう問題も解消される。In this way, in this embodiment, the base unit and follower unit that control the output common bus phase are automatically selected by the individually provided selection signal transmission circuits 22a, 22b and phase reference changeover switches 21a, 2lb. Since the output phase of each inverter is controlled to match, parallel operation control is possible with a simple configuration that does not require phase correction due to active power deviation, and the problem of being susceptible to temperature drift and drift over time is also resolved. Ru.
尚、前述の実施例では、2台のインバータを並列運転す
る場合の制御について述べたが,インバータの運転台数
としては3台以上であっても前述同様の効果を得ること
ができることは勿論である。In the above embodiment, control was described when two inverters were operated in parallel, but it is of course possible to obtain the same effect as described above even if three or more inverters are operated. .
また、各インバータ間の選択信号伝送ラインは、耐ノイ
ズの観点より光ファイバによる光通信方式とすることも
可能である。更に、PLL回路はディジタルPLL回路
で構或してもよい。Further, the selection signal transmission line between each inverter may be an optical communication system using an optical fiber from the viewpoint of noise resistance. Furthermore, the PLL circuit may be a digital PLL circuit.
以上述べたように本発明によれば、温度ドリフト、経時
ドリフトの影響を受けにくく、有効電力偏差による位相
補正も必要としない簡単な構或のインバータの並列運転
制御装置を提供することが出来る。As described above, according to the present invention, it is possible to provide an inverter parallel operation control device with a simple structure that is less susceptible to temperature drift and temporal drift and does not require phase correction due to active power deviation.
第1図は本発明の一実施例を示すブロック図、第2図は
同実施例における各号機間の伝送信号の具体例を示すタ
イムチャート、第3図は従来のインパータの並列運転制
御装置の構成例を示すブロック図である。
la, Ib・・・直流母線、 2a, 2b・・・
インバータ、3a, 3b・・・交流フィルタ、4a,
4b・・・しゃ断器,5・・・負荷、 l
la, llb− P L L回路、12a,12b・
・・リングカウンタ、14a,14b・・・発振器、
21a, 2lb・・・位相基準切換スイッチ、22a
, 22b・・・選択信号伝送回路。
第
1
図
第
2
図Fig. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a time chart showing a specific example of transmission signals between each machine in the same embodiment, and Fig. 3 is a diagram of a conventional inverter parallel operation control device. FIG. 2 is a block diagram showing a configuration example. la, Ib...DC bus, 2a, 2b...
Inverter, 3a, 3b... AC filter, 4a,
4b... Breaker, 5... Load, l
la, llb- PLL circuit, 12a, 12b・
... Ring counter, 14a, 14b... Oscillator, 21a, 2lb... Phase reference changeover switch, 22a
, 22b... selection signal transmission circuit. Figure 1 Figure 2
Claims (1)
ンバータの出力位相を相互に一致するように制御するイ
ンバータの並列運転制御装置において、各インバータの
出力位相を前記出力共通母線の位相または各インバータ
の内部発振器の出力位相に同期するように制御するフェ
ーズロックループ回路と、内部発振器出力位相を位相基
準として前記出力共通母線の位相を付勢する1台のイン
バータが停止または異常の際に、他の所定のインバータ
の位相基準を前記出力共通母線位相より前記内部発振器
の出力位相に切換える位相基準切換手段と、当該位相基
準切換手段の動作モードを決める信号を相互に伝送し合
うために各インバータ間を結ぶ伝送ラインとで構成され
たインバータの並列運転制御装置。In an inverter parallel operation control device that controls the output phases of a plurality of inverters connected in parallel to an output common bus and operated in parallel so as to match each other, the output phase of each inverter is adjusted to match the output phase of the output common bus or each inverter. When a phase-locked loop circuit that controls to synchronize with the output phase of the internal oscillator of the inverter and one inverter that energizes the phase of the output common bus with the internal oscillator output phase as a phase reference are stopped or abnormal, phase reference switching means for switching the phase reference of another predetermined inverter from the output common bus phase to the output phase of the internal oscillator; An inverter parallel operation control device consisting of a transmission line connecting the inverters.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1190523A JPH0356038A (en) | 1989-07-25 | 1989-07-25 | Parallel operation controller for inverter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1190523A JPH0356038A (en) | 1989-07-25 | 1989-07-25 | Parallel operation controller for inverter |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0356038A true JPH0356038A (en) | 1991-03-11 |
Family
ID=16259505
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1190523A Pending JPH0356038A (en) | 1989-07-25 | 1989-07-25 | Parallel operation controller for inverter |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0356038A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006014483A (en) * | 2004-06-25 | 2006-01-12 | Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial System Corp | Power converter |
-
1989
- 1989-07-25 JP JP1190523A patent/JPH0356038A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006014483A (en) * | 2004-06-25 | 2006-01-12 | Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial System Corp | Power converter |
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