JPH04265634A - 電圧形インバ―タの制御装置 - Google Patents
電圧形インバ―タの制御装置Info
- Publication number
- JPH04265634A JPH04265634A JP3025792A JP2579291A JPH04265634A JP H04265634 A JPH04265634 A JP H04265634A JP 3025792 A JP3025792 A JP 3025792A JP 2579291 A JP2579291 A JP 2579291A JP H04265634 A JPH04265634 A JP H04265634A
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- Japan
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- inverter
- voltage
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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
［発明の目的］
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電圧形インバ―タの出
力に交流フィルタが接続されインバ―タ出力電圧が交流
系統の電圧振幅と位相に一致した時点で交流系統に連系
する電圧形インバ―タの制御装置に関する。
力に交流フィルタが接続されインバ―タ出力電圧が交流
系統の電圧振幅と位相に一致した時点で交流系統に連系
する電圧形インバ―タの制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】電力系統の無効電力調整装置として、或
いは燃料電池や二次電池などの直流電力を交流系統に供
給する目的で大容量の電圧形インバ―タが用いられる。
いは燃料電池や二次電池などの直流電力を交流系統に供
給する目的で大容量の電圧形インバ―タが用いられる。
【０００３】図２は交流系統とインバ―タが連系してい
る単線結線図を示しており、１は連系しゃ断器、２は交
流フィルタ、３はインバ―タ、４はインバ―タ制御装置
、５は交流系統の電圧を検出する計器用変圧器（以下Ｐ
Ｔと呼ぶ）、７は有効電力と無効電力を検出する回路、
８は交流系統を各々示す、３１は直流電源、３２は直流
コンデンサ、３３はインバ―タ主回路を各々示している
。インバ―タ主回路３３はＧＴＯや電力トランジスタや
ＳＩサイリスタなどの自己消弧能力のあるパワ―エレク
トロニクス素子が用いられインバ―タ制御装置４からの
信号によりＯＮ／ＯＦＦを制御する。交流フィルタ２は
連系しゃ断器１のインバ―タ主回路側に接続している。
る単線結線図を示しており、１は連系しゃ断器、２は交
流フィルタ、３はインバ―タ、４はインバ―タ制御装置
、５は交流系統の電圧を検出する計器用変圧器（以下Ｐ
Ｔと呼ぶ）、７は有効電力と無効電力を検出する回路、
８は交流系統を各々示す、３１は直流電源、３２は直流
コンデンサ、３３はインバ―タ主回路を各々示している
。インバ―タ主回路３３はＧＴＯや電力トランジスタや
ＳＩサイリスタなどの自己消弧能力のあるパワ―エレク
トロニクス素子が用いられインバ―タ制御装置４からの
信号によりＯＮ／ＯＦＦを制御する。交流フィルタ２は
連系しゃ断器１のインバ―タ主回路側に接続している。
【０００４】図３はインバ―タ制御装置の従来例を示す
ブロック図である。図３において、５１はインバ―タ３
の出力する有効電力を設定する有効電力設定器、５２は
インバ―タ３の出力する無効電力を設定する無効電力設
定器、５３は図２の有効電力と無効電力を検出する回路
７より検出した有効電力検出信号、４１はインバ―タ３
の出力する有効電力が有効電力指令信号Ｐｄｐになるよ
うに制御する有効電力制御回路、４２はインバ―タ３の
出力する無効電力が無効電力指令信号Ｑｄｐになるよう
に制御する無効電力制御回路、４３はインバ―タ３の出
力する電圧がインバ―タ出力電圧指令信値になるように
制御するインバ―タ出力電圧制御回路、４４はインバ―
タ３の出力する有効電力と無効電力を調整するためのイ
ンバ―タ３の出力する電圧の位相と振幅の制御量を計算
する関係式を計算する回路、４５は連系または非連系で
制御を切換える切換えスイッチ、４６は関係式を計算す
る回路４４からの位相と振幅の制御量によりインバ―タ
主回路３３のパワ―エレクトロニクス素子のＯＮ／ＯＦ
Ｆを制御するゲ―トパルスを出力するゲ―ト制御回路を
各々示す。
ブロック図である。図３において、５１はインバ―タ３
の出力する有効電力を設定する有効電力設定器、５２は
インバ―タ３の出力する無効電力を設定する無効電力設
定器、５３は図２の有効電力と無効電力を検出する回路
７より検出した有効電力検出信号、４１はインバ―タ３
の出力する有効電力が有効電力指令信号Ｐｄｐになるよ
うに制御する有効電力制御回路、４２はインバ―タ３の
出力する無効電力が無効電力指令信号Ｑｄｐになるよう
に制御する無効電力制御回路、４３はインバ―タ３の出
力する電圧がインバ―タ出力電圧指令信値になるように
制御するインバ―タ出力電圧制御回路、４４はインバ―
タ３の出力する有効電力と無効電力を調整するためのイ
ンバ―タ３の出力する電圧の位相と振幅の制御量を計算
する関係式を計算する回路、４５は連系または非連系で
制御を切換える切換えスイッチ、４６は関係式を計算す
る回路４４からの位相と振幅の制御量によりインバ―タ
主回路３３のパワ―エレクトロニクス素子のＯＮ／ＯＦ
Ｆを制御するゲ―トパルスを出力するゲ―ト制御回路を
各々示す。
【０００５】インバ―タ主回路３３の３相の出力電圧の
位相と振幅はゲ―ト制御回路４６のゲ―トパルス信号で
制御され交流系統８の電圧の位相と振幅に応じて調整す
ることにより交流系統８とインバ―タ３が授受する電流
を制御することができる。これによりインバ―タ３は直
流電力を有効電力に変換して交流系統８に出力するある
いは無効電力を調整する。
位相と振幅はゲ―ト制御回路４６のゲ―トパルス信号で
制御され交流系統８の電圧の位相と振幅に応じて調整す
ることにより交流系統８とインバ―タ３が授受する電流
を制御することができる。これによりインバ―タ３は直
流電力を有効電力に変換して交流系統８に出力するある
いは無効電力を調整する。
【０００６】関係式を計算する回路４４はインバ―タ主
回路３３の３相の出力電圧の位相と振幅を交流系統の電
圧に応じて調整する関係式を計算する。この関係式は、
例えば電気学会，半導体電力変換方式調査専門委員会編
「半導体電力変換回路」１９８７年３月３１日，電気学
会発行のペ―ジ２１６〜２１７にて開示されいてる下記
の如き式である。 Ｐ＝ｋ・Ｖｓ２ ・φ／ｘ Ｑ＝（ｋｃｏｓφ―１）・Ｖｓ２ ／ｘφ＝位相差，Ｐ
＝インバ―タ出力有効電力，Ｑ＝インバ―タ出力無効電
力 Ｖｓ＝交流系統電圧，ｘ＝連系インピ―ダンス，ｋ＝振
幅
回路３３の３相の出力電圧の位相と振幅を交流系統の電
圧に応じて調整する関係式を計算する。この関係式は、
例えば電気学会，半導体電力変換方式調査専門委員会編
「半導体電力変換回路」１９８７年３月３１日，電気学
会発行のペ―ジ２１６〜２１７にて開示されいてる下記
の如き式である。 Ｐ＝ｋ・Ｖｓ２ ・φ／ｘ Ｑ＝（ｋｃｏｓφ―１）・Ｖｓ２ ／ｘφ＝位相差，Ｐ
＝インバ―タ出力有効電力，Ｑ＝インバ―タ出力無効電
力 Ｖｓ＝交流系統電圧，ｘ＝連系インピ―ダンス，ｋ＝振
幅
【０００７】関係式を計算する回路４４では、Ｐを有効
電力の指令値、Ｑを無効電力の指令値として上記式から
位相差φ及び振幅ｋを求めゲ―ト制御回路に出力する。 有効電力制御回路４１と無効電力制御回路４２は、関係
式を計算する回路４４の誤差を補正するフィ―ドバック
制御である。連系前は、インバ―タ出力電圧制御回路４
３で運転し、連系後有効電力制御回路４１及び無効電力
制御回路路４２で運転するように切換えスイッチ４５で
切換えられる。
電力の指令値、Ｑを無効電力の指令値として上記式から
位相差φ及び振幅ｋを求めゲ―ト制御回路に出力する。 有効電力制御回路４１と無効電力制御回路４２は、関係
式を計算する回路４４の誤差を補正するフィ―ドバック
制御である。連系前は、インバ―タ出力電圧制御回路４
３で運転し、連系後有効電力制御回路４１及び無効電力
制御回路路４２で運転するように切換えスイッチ４５で
切換えられる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】関係式を計算する回路
４４を用いて制御を行なった場合、制御応答が速くなる
利点がある代わり次の不具合がある。
４４を用いて制御を行なった場合、制御応答が速くなる
利点がある代わり次の不具合がある。
【０００９】非連系から連系に切替わった際切換えスイ
ッチ４５によりインバ―タ出力電圧制御回路４３から有
効電力制御回路４１、無効電力制御回路４２に切替わる
。この時インバ―タ３の出力する無効電力は、無効電力
制御回路４２の初期値の値になるため連系した時点では
交流フィルタ２への無効電力の供給は、交流系統８から
供給されることになり交流系統８に無効電力の動揺が生
じてしまう。
ッチ４５によりインバ―タ出力電圧制御回路４３から有
効電力制御回路４１、無効電力制御回路４２に切替わる
。この時インバ―タ３の出力する無効電力は、無効電力
制御回路４２の初期値の値になるため連系した時点では
交流フィルタ２への無効電力の供給は、交流系統８から
供給されることになり交流系統８に無効電力の動揺が生
じてしまう。
【００１０】そこで本発明は、インバ―タ運転が非連系
から連系に切替わった際、交流フィルタ２へ無効電力の
供給をインバ―タ３から交流系統８へ徐々に移行させ交
流系統８の無効電力の動揺を抑える機能を持つ電圧形イ
ンバ―タの制御装置を提供することを目的とするもので
ある。 ［発明の構成］
から連系に切替わった際、交流フィルタ２へ無効電力の
供給をインバ―タ３から交流系統８へ徐々に移行させ交
流系統８の無効電力の動揺を抑える機能を持つ電圧形イ
ンバ―タの制御装置を提供することを目的とするもので
ある。 ［発明の構成］
【００１１】
【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、電圧形インバ―タの出力する無効電力を調
整する基準信号を、連系しゃ断器が開の時無効電力検出
信号、閉の時無効電力指令信号に切換える手段と、連系
後無効電力指令信号に切替わった際、無効電力検出信号
から無効電力指令信号に徐々に移行させる手段を具備し
たことを特徴とするものである。
成するため、電圧形インバ―タの出力する無効電力を調
整する基準信号を、連系しゃ断器が開の時無効電力検出
信号、閉の時無効電力指令信号に切換える手段と、連系
後無効電力指令信号に切替わった際、無効電力検出信号
から無効電力指令信号に徐々に移行させる手段を具備し
たことを特徴とするものである。
【００１２】
【作用】本発明によれは、非連系時には無効電力制御の
無効電力基準は交流フィルタに供給している無効電力と
同じになり、連系後一次遅れの時定数に従い交流フィル
タに供給する無効電力がインバ―タ３から交流系統に切
替わる。これにより交流系統の動揺を抑えることができ
る。
無効電力基準は交流フィルタに供給している無効電力と
同じになり、連系後一次遅れの時定数に従い交流フィル
タに供給する無効電力がインバ―タ３から交流系統に切
替わる。これにより交流系統の動揺を抑えることができ
る。
【００１３】
【実施例】以下本発明の一実施例を図３と同一機能を有
する回路要素に同一符号を付して示す図１を参照して説
明する。図３と異なるのは、図３の切換えスイッチ４５
と同じように連系または非連系状態信号で切替わるスイ
ッチ５０を無効電力制御の前段に追加し無効電力指令信
号と無効電力検出信号を切換えるようにし、その切換え
スイッチ５０と無効電力制御回路４２との間に一次遅れ
回路４８を設けた点である。次に前述のように構成され
た本発明の動作について説明する。
する回路要素に同一符号を付して示す図１を参照して説
明する。図３と異なるのは、図３の切換えスイッチ４５
と同じように連系または非連系状態信号で切替わるスイ
ッチ５０を無効電力制御の前段に追加し無効電力指令信
号と無効電力検出信号を切換えるようにし、その切換え
スイッチ５０と無効電力制御回路４２との間に一次遅れ
回路４８を設けた点である。次に前述のように構成され
た本発明の動作について説明する。
【００１４】図１の実施例において、非連系時、切換え
スイッチ４５と５０は（Ｂ） 側になっておりインバ―
タ３の制御はインバ―タ出力電圧制御回路４３で運転を
行なっている。また無効電力制御回路４２への基準は無
効電力検出信号５４になっている。この状態から連系状
態になった場合、切換えスイッチ４５は（Ａ） 側にな
り、インバ―タ３の制御はインバ―タ出力電圧制御回路
４３から有効電力制御回路４１、無効電力制御回路４２
に切替わる。このとき無効電力基準は無効電力検出信号
５４から無効電力指令信号Ｑｄｐに切替わり一次遅れ回
路４８の時定数に従いインバ―タ３の出力する無効電力
が無効電力指令信号Ｑｄｐで指令する値になる。
スイッチ４５と５０は（Ｂ） 側になっておりインバ―
タ３の制御はインバ―タ出力電圧制御回路４３で運転を
行なっている。また無効電力制御回路４２への基準は無
効電力検出信号５４になっている。この状態から連系状
態になった場合、切換えスイッチ４５は（Ａ） 側にな
り、インバ―タ３の制御はインバ―タ出力電圧制御回路
４３から有効電力制御回路４１、無効電力制御回路４２
に切替わる。このとき無効電力基準は無効電力検出信号
５４から無効電力指令信号Ｑｄｐに切替わり一次遅れ回
路４８の時定数に従いインバ―タ３の出力する無効電力
が無効電力指令信号Ｑｄｐで指令する値になる。
【００１５】図６は一次遅れ回路４８の出力が連系しゃ
断器１が開の時は無効電力検出信号５４になっており、
連系しゃ断器１が閉になったとき一次遅れ回路４８の時
定数で無効電力指令信号Ｑｄｐに移行することを示して
いる。
断器１が開の時は無効電力検出信号５４になっており、
連系しゃ断器１が閉になったとき一次遅れ回路４８の時
定数で無効電力指令信号Ｑｄｐに移行することを示して
いる。
【００１６】図４は本発明の他の実施例を示すブロック
図で、本インバ―タ制御回路では非連系時インバ―タ出
力電圧制御回路４３が制御を行ない交流フィルタ２の無
効電力をインバ―タが供給しているので、インバ―タ出
力電圧制御回路４３の出力は無効電力検出信号５４とほ
ぼ同じになる。このことを利用し切換えスイッチ５０で
切換える無効電力基準信号Ｑｄｐ２ で無効電力検出信
号５４の代りにインバ―タ出力電圧制御回路４３の出力
を用いても同じ結果が得られる。
図で、本インバ―タ制御回路では非連系時インバ―タ出
力電圧制御回路４３が制御を行ない交流フィルタ２の無
効電力をインバ―タが供給しているので、インバ―タ出
力電圧制御回路４３の出力は無効電力検出信号５４とほ
ぼ同じになる。このことを利用し切換えスイッチ５０で
切換える無効電力基準信号Ｑｄｐ２ で無効電力検出信
号５４の代りにインバ―タ出力電圧制御回路４３の出力
を用いても同じ結果が得られる。
【００１７】図５は更に本発明の他の実施例を示すブロ
ック図で、従来例の説明で従来の問題点は連系に切替わ
った際、インバ―タ３が既に交流フィルタに供給してい
る無効電力が、無効電力指令信号Ｑｄｐに高速に追従し
てしまうことが原因であることを述べた。そこで図５の
切換えスイッチ４５と関係式を計算する回路４４の間に
一次遅れ回路４８を加え関係式を計算する回路４４に入
力に遅れを加えても同じ結果が得られる。
ック図で、従来例の説明で従来の問題点は連系に切替わ
った際、インバ―タ３が既に交流フィルタに供給してい
る無効電力が、無効電力指令信号Ｑｄｐに高速に追従し
てしまうことが原因であることを述べた。そこで図５の
切換えスイッチ４５と関係式を計算する回路４４の間に
一次遅れ回路４８を加え関係式を計算する回路４４に入
力に遅れを加えても同じ結果が得られる。
【００１８】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、イ
ンバ―タの運転が非連系から連系に移行する際、インバ
―タに交流フィルタが接続されている場合でも、連系直
後に交流系統に与える無効電力の動揺を抑制できる電圧
形インバ―タの制御装置を提供できる。
ンバ―タの運転が非連系から連系に移行する際、インバ
―タに交流フィルタが接続されている場合でも、連系直
後に交流系統に与える無効電力の動揺を抑制できる電圧
形インバ―タの制御装置を提供できる。
【図１】 本発明の一実施例を示す電圧形インバ―タ
の制御装置のブロック図
の制御装置のブロック図
【図２】 電圧形インバ―タと交流系統を連系した系
統図。
統図。
【図３】 従来の電圧形インバ―タの制御装置のブロ
ック図。
ック図。
【図４】 本発明の他の実施例を示す電圧形インバ―
タの制御装置のブロック図。
タの制御装置のブロック図。
【図５】 本発明の他の実施例を示す電圧形インバ―
タの制御装置のブロック図。
タの制御装置のブロック図。
【図６】 図２の連系しゃ断器１が閉じたときの一次
遅れ回路４８の出力信号の特性を示す図。
遅れ回路４８の出力信号の特性を示す図。
１…連系しゃ断器，２…交流フィルタ，３…インバ―タ
，４…インバ―タ制御装置，５…交流系統電圧を検出す
るＰＴ，６…インバ―タの出力電流を検出するＣＴ，７
…有効電力と無効電力を検出する回路，８…交流系統，
３１…直流電源，３２…直流コンデンサ，３３…インバ
―タ主回路，４１…有効電力制御回路，４２…無効電力
制御回路，４３…インバ―タ出力電圧制御回路，４４…
関係式を計算する回路，４５，５０…切換えスイッチ，
４６…ゲ―ト制御回路，４８…一次遅れ回路。
，４…インバ―タ制御装置，５…交流系統電圧を検出す
るＰＴ，６…インバ―タの出力電流を検出するＣＴ，７
…有効電力と無効電力を検出する回路，８…交流系統，
３１…直流電源，３２…直流コンデンサ，３３…インバ
―タ主回路，４１…有効電力制御回路，４２…無効電力
制御回路，４３…インバ―タ出力電圧制御回路，４４…
関係式を計算する回路，４５，５０…切換えスイッチ，
４６…ゲ―ト制御回路，４８…一次遅れ回路。
Claims (1)
- 【請求項１】 交流系統と連系する電圧形インバ―タ
の出力電圧を交流系統電圧の振幅と位相に一致するよう
に制御して、連系しゃ断器を閉じて交流系統と連系し、
前記電圧形インバ―タが出力する有効電力または無効電
力を調整する電圧形インバ―タの制御装置において、前
記電圧形インバ―タの出力する無効電力を調整する基準
信号を、前記連系しゃ断器が開の時無効電力検出信号、
閉の時無効電力指令信号に切換える手段と、連系後無効
電力指令信号に切替わった際、無効電力検出信号から無
効電力指令信号に徐々に移行させる手段を具備したこと
を特徴とする電圧形インバ―タの制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3025792A JPH04265634A (ja) | 1991-02-20 | 1991-02-20 | 電圧形インバ―タの制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3025792A JPH04265634A (ja) | 1991-02-20 | 1991-02-20 | 電圧形インバ―タの制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04265634A true JPH04265634A (ja) | 1992-09-21 |
Family
ID=12175689
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3025792A Pending JPH04265634A (ja) | 1991-02-20 | 1991-02-20 | 電圧形インバ―タの制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04265634A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2021517447A (ja) * | 2018-03-08 | 2021-07-15 | サウジ アラビアン オイル カンパニー | 電力制御システム |
-
1991
- 1991-02-20 JP JP3025792A patent/JPH04265634A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2021517447A (ja) * | 2018-03-08 | 2021-07-15 | サウジ アラビアン オイル カンパニー | 電力制御システム |
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