JPH04312323A - 交流出力変換器の並列運転装置 - Google Patents
交流出力変換器の並列運転装置Info
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- JPH04312323A JPH04312323A JP3079383A JP7938391A JPH04312323A JP H04312323 A JPH04312323 A JP H04312323A JP 3079383 A JP3079383 A JP 3079383A JP 7938391 A JP7938391 A JP 7938391A JP H04312323 A JPH04312323 A JP H04312323A
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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
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、瞬時値制御により正
弦波交流を出力している複数台の電力変換器の並列運転
を、安定して行うことが出来る交流出力変換器の並列運
転装置に関する。
弦波交流を出力している複数台の電力変換器の並列運転
を、安定して行うことが出来る交流出力変換器の並列運
転装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図５は瞬時電圧制御により正弦波交流電
圧を出力するインバータを並列運転する制御回路の従来
例を示したブロック回路図であって、この回路は既に「
特開平１−３０３０６０号公報」で提案されている。 この図５において、１は交流出力変換器としてのインバ
ータ、２は交流リアクトル、３はフィルタコンデンサで
あって、この交流リアクトル２とフィルタコンデンサ３
とでフィルタを構成して、インバータ１が出力する正弦
波交流の波形整形を行う。４は負荷開閉器、６はインバ
ータ変流器、７は負荷変流器、８は電流／電圧変換器、
９は電圧レベル変換器、１４はパルス幅変調を行うＰＷ
Ｍ回路、１５は電流制御回路、１６と１７はリミッタ、
１８は電圧制御回路、１９はコンデンサ電流設定器、２
３は母線電圧に同期した信号を発生するＰＬＬ回路、３
３は正弦波電圧設定器、９１は分担電流検出器、９２は
増幅器であって、これらにより１号インバータ装置９０
を構成している。又、２号インバータ装置１９０も１号
インバータ装置９０と同様の構成であるが、この図５に
おいては交流出力変換器としてのインバータ１０１、交
流リアクトル１０２、フィルタコンデンサ１０３、負荷
開閉器１０４、インバータ変流器１０６及び負荷変流器
１０７のみを図示し、これ以外のものの図示は省略して
いる。この図５では、１号インバータ装置９０と２号イ
ンバータ装置１９０の２組の並列運転により、共通の負
荷５に交流電力を供給する場合を表している。
圧を出力するインバータを並列運転する制御回路の従来
例を示したブロック回路図であって、この回路は既に「
特開平１−３０３０６０号公報」で提案されている。 この図５において、１は交流出力変換器としてのインバ
ータ、２は交流リアクトル、３はフィルタコンデンサで
あって、この交流リアクトル２とフィルタコンデンサ３
とでフィルタを構成して、インバータ１が出力する正弦
波交流の波形整形を行う。４は負荷開閉器、６はインバ
ータ変流器、７は負荷変流器、８は電流／電圧変換器、
９は電圧レベル変換器、１４はパルス幅変調を行うＰＷ
Ｍ回路、１５は電流制御回路、１６と１７はリミッタ、
１８は電圧制御回路、１９はコンデンサ電流設定器、２
３は母線電圧に同期した信号を発生するＰＬＬ回路、３
３は正弦波電圧設定器、９１は分担電流検出器、９２は
増幅器であって、これらにより１号インバータ装置９０
を構成している。又、２号インバータ装置１９０も１号
インバータ装置９０と同様の構成であるが、この図５に
おいては交流出力変換器としてのインバータ１０１、交
流リアクトル１０２、フィルタコンデンサ１０３、負荷
開閉器１０４、インバータ変流器１０６及び負荷変流器
１０７のみを図示し、これ以外のものの図示は省略して
いる。この図５では、１号インバータ装置９０と２号イ
ンバータ装置１９０の２組の並列運転により、共通の負
荷５に交流電力を供給する場合を表している。
【０００３】図５に示している従来例回路では、複数の
インバータ装置を並列運転するのにあたって、それぞれ
のインバータ装置が分担する電流に不平衡を生じないよ
うに分担電流検出器９１を設け、この分担電流検出器９
１からそれぞれのインバータ装置が分担すべき電流値Ｉ
Ｌ ／ｎ（ここでｎは並列運転しているインバータ装置
の台数、ＩＬ は負荷５に流れる負荷電流である）と、
この分担すべき電流値と実際に流れている電流値との差
分ΔＩとを検出し、これらの値を電流制御回路１５への
補正信号として与えるように回路を構成している。
インバータ装置を並列運転するのにあたって、それぞれ
のインバータ装置が分担する電流に不平衡を生じないよ
うに分担電流検出器９１を設け、この分担電流検出器９
１からそれぞれのインバータ装置が分担すべき電流値Ｉ
Ｌ ／ｎ（ここでｎは並列運転しているインバータ装置
の台数、ＩＬ は負荷５に流れる負荷電流である）と、
この分担すべき電流値と実際に流れている電流値との差
分ΔＩとを検出し、これらの値を電流制御回路１５への
補正信号として与えるように回路を構成している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】この図５に示す従来の
並列運転回路は、通常の並列運転時には支障なくその機
能を発揮するのであるが、運転状態が急激に変動するよ
うな事態、例えば並列運転中のインバータ装置のうちの
１台が故障して切り離されるような運転台数の急激な変
化に対しては、このインバータ装置は瞬時に大きな出力
過渡電圧変動を生じてしまう不都合がある。これはイン
バータ１が瞬時電圧・電流制御であるために、運転台数
即ちｎの値が変化するのに対応して主回路に流れる電流
が変化するのと、この分担電流検出器９１が検出してい
る分担すべき電流値ＩＬ ／ｎが変化するのとに時間差
を生じてしまうからである。そこで、例えば並列運転台
数を増やすべく２号インバータ装置１９０を母線に接続
する場合には、先ず負荷開閉器１０４を閉じてからイン
バータ１０１の負荷電流を徐々に増やすことで分担電流
検出器９１が検出する分担電流値と主回路電流値とに差
を生じないようにする。又、並列運転台数を減らす場合
には、先ず分担電流検出器９１の分担電流値を変更して
、停止するインバータ装置の負荷電流を零にしてからそ
のインバータ装置の負荷開閉器を開放するように運転手
順を定めることになる。
並列運転回路は、通常の並列運転時には支障なくその機
能を発揮するのであるが、運転状態が急激に変動するよ
うな事態、例えば並列運転中のインバータ装置のうちの
１台が故障して切り離されるような運転台数の急激な変
化に対しては、このインバータ装置は瞬時に大きな出力
過渡電圧変動を生じてしまう不都合がある。これはイン
バータ１が瞬時電圧・電流制御であるために、運転台数
即ちｎの値が変化するのに対応して主回路に流れる電流
が変化するのと、この分担電流検出器９１が検出してい
る分担すべき電流値ＩＬ ／ｎが変化するのとに時間差
を生じてしまうからである。そこで、例えば並列運転台
数を増やすべく２号インバータ装置１９０を母線に接続
する場合には、先ず負荷開閉器１０４を閉じてからイン
バータ１０１の負荷電流を徐々に増やすことで分担電流
検出器９１が検出する分担電流値と主回路電流値とに差
を生じないようにする。又、並列運転台数を減らす場合
には、先ず分担電流検出器９１の分担電流値を変更して
、停止するインバータ装置の負荷電流を零にしてからそ
のインバータ装置の負荷開閉器を開放するように運転手
順を定めることになる。
【０００５】しかしながら緊急の場合、例えば前述のよ
うにインバータ装置が故障した場合は、この故障したイ
ンバータ装置の負荷開閉器を直ちに遮断して母線から切
り離さなければならないので、このような緊急時には、
上述した手順に従ってゆっくりと並列運転台数を減らす
わけにはいかない。そのため、前述したように大きな過
渡電圧変動を生じてしまう。
うにインバータ装置が故障した場合は、この故障したイ
ンバータ装置の負荷開閉器を直ちに遮断して母線から切
り離さなければならないので、このような緊急時には、
上述した手順に従ってゆっくりと並列運転台数を減らす
わけにはいかない。そのため、前述したように大きな過
渡電圧変動を生じてしまう。
【０００６】そこでこの発明の目的は、瞬時電圧・電流
制御により交流電力を出力する変換器の複数台を並列運
転して共通の負荷に交流電力を供給中に、この並列運転
台数が急激に変化しても過渡電圧変動を生じないように
することにある。
制御により交流電力を出力する変換器の複数台を並列運
転して共通の負荷に交流電力を供給中に、この並列運転
台数が急激に変化しても過渡電圧変動を生じないように
することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めにこの発明の並列運転装置は、コンデンサを含んでい
るフィルタを出力側に備えている電力変換器の各相アー
ムが、１サイクル中に複数回のスイッチングを行って出
力電圧又は出力電流の瞬時値を制御することで正弦波交
流を出力している電力変換器の複数台を共通の母線に接
続し、負荷電流を分担しつつ並列運転する交流出力変換
器の並列運転装置において、前記交流出力変換器のそれ
ぞれは、他の交流出力変換器との間に流れる無効電力を
演算する無効電力演算手段と、この無効電力演算手段の
出力を補正信号として入力している電圧調節手段と、こ
の電圧調節手段の出力で前記母線の電圧に同期した正弦
波電圧の基準値を設定する正弦波電圧設定手段と、この
正弦波電圧基準値と母線電圧との偏差を修正する第１電
流指令値を出力する電圧制御手段と、他の交流出力変換
器の負荷電流を低減して検出するレベル変換手段と、こ
のレベル変換手段の出力と自己の交流出力変換器の負荷
電流との偏差を演算して第２電流指令値を出力する第１
加算手段と、前記第１電流指令値と第２電流指令値とを
加算する第２加算手段と、前記交流出力変換器の出力電
流をこの第２加算手段の出力に一致させる制御信号を出
力する電流制御手段とを別個に備えるものとするが、更
に前記正弦波電圧基準値を用いて前記フィルタを構成し
ているコンデンサに流れる電流の基準値となる第３電流
指令値を出力するコンデンサ電流設定手段を設け、この
第３電流指令値を前記第１電流指令値と第２電流指令値
と共に第２加算手段に入力させるものとする。或いは前
記交流出力変換器が出力する電流、電圧や前記第１加算
手段の出力や前記無効電力演算手段の出力を、ｄ軸とｑ
軸による同期回転座標系の２つの成分に変換する３相／
２相変換手段により変換して制御するものとする。
めにこの発明の並列運転装置は、コンデンサを含んでい
るフィルタを出力側に備えている電力変換器の各相アー
ムが、１サイクル中に複数回のスイッチングを行って出
力電圧又は出力電流の瞬時値を制御することで正弦波交
流を出力している電力変換器の複数台を共通の母線に接
続し、負荷電流を分担しつつ並列運転する交流出力変換
器の並列運転装置において、前記交流出力変換器のそれ
ぞれは、他の交流出力変換器との間に流れる無効電力を
演算する無効電力演算手段と、この無効電力演算手段の
出力を補正信号として入力している電圧調節手段と、こ
の電圧調節手段の出力で前記母線の電圧に同期した正弦
波電圧の基準値を設定する正弦波電圧設定手段と、この
正弦波電圧基準値と母線電圧との偏差を修正する第１電
流指令値を出力する電圧制御手段と、他の交流出力変換
器の負荷電流を低減して検出するレベル変換手段と、こ
のレベル変換手段の出力と自己の交流出力変換器の負荷
電流との偏差を演算して第２電流指令値を出力する第１
加算手段と、前記第１電流指令値と第２電流指令値とを
加算する第２加算手段と、前記交流出力変換器の出力電
流をこの第２加算手段の出力に一致させる制御信号を出
力する電流制御手段とを別個に備えるものとするが、更
に前記正弦波電圧基準値を用いて前記フィルタを構成し
ているコンデンサに流れる電流の基準値となる第３電流
指令値を出力するコンデンサ電流設定手段を設け、この
第３電流指令値を前記第１電流指令値と第２電流指令値
と共に第２加算手段に入力させるものとする。或いは前
記交流出力変換器が出力する電流、電圧や前記第１加算
手段の出力や前記無効電力演算手段の出力を、ｄ軸とｑ
軸による同期回転座標系の２つの成分に変換する３相／
２相変換手段により変換して制御するものとする。
【０００８】
【作用】この発明は、電流マイナーループが交流出力変
換器の出力電流の瞬時値を制御して正弦波母線電圧を確
保するのであるが、電流マイナーループの指令値となる
電圧メジャーループには並列運転時の動作を安定にする
ために、他の交流出力変換器が出力する電流を加えるよ
うにしており、且つ各交流出力変換器が分担すべき電流
を、無効電力成分の平均値で分担するべく指令値として
与える回路構成にして、並列運転中に運転台数が急変し
た場合に発生する過渡電圧変動の抑制を図っている。
換器の出力電流の瞬時値を制御して正弦波母線電圧を確
保するのであるが、電流マイナーループの指令値となる
電圧メジャーループには並列運転時の動作を安定にする
ために、他の交流出力変換器が出力する電流を加えるよ
うにしており、且つ各交流出力変換器が分担すべき電流
を、無効電力成分の平均値で分担するべく指令値として
与える回路構成にして、並列運転中に運転台数が急変し
た場合に発生する過渡電圧変動の抑制を図っている。
【０００９】
【実施例】図１は本発明の第１実施例を表したブロック
回路図であって、１号インバータ装置５０と２号インバ
ータ装置１５０、及び図示していない３号インバータ装
置の３台が並列運転して負荷５に交流電力を供給する場
合を示しているが、１号インバータ装置５０を構成して
いる交流出力変換器としてのインバータ１、交流リアク
トル２、フィルタコンデンサ３、負荷開閉器４、インバ
ータ変流器６、負荷変流器７、電流／電圧変換器８、電
圧レベル変換器９、電流／電圧変換器１０、ＰＷＭ回路
１４、電流制御回路１５、リミッタ１６、リミッタ１７
、電圧制御回路１８、ＰＬＬ回路２３及び正弦波電圧設
定器３３は、図５で既述の従来例回路の場合と名称・用
途・機能は同じであるから、これらの説明は省略する。 又、１号インバータ装置５０と並列運転する２号インバ
ータ装置１５０も１号インバータ装置５０と同様の構成
である。よって２号インバータ装置１５０の図示は一部
分のみとしている。尚、３号インバータ装置の図示は省
略している。
回路図であって、１号インバータ装置５０と２号インバ
ータ装置１５０、及び図示していない３号インバータ装
置の３台が並列運転して負荷５に交流電力を供給する場
合を示しているが、１号インバータ装置５０を構成して
いる交流出力変換器としてのインバータ１、交流リアク
トル２、フィルタコンデンサ３、負荷開閉器４、インバ
ータ変流器６、負荷変流器７、電流／電圧変換器８、電
圧レベル変換器９、電流／電圧変換器１０、ＰＷＭ回路
１４、電流制御回路１５、リミッタ１６、リミッタ１７
、電圧制御回路１８、ＰＬＬ回路２３及び正弦波電圧設
定器３３は、図５で既述の従来例回路の場合と名称・用
途・機能は同じであるから、これらの説明は省略する。 又、１号インバータ装置５０と並列運転する２号インバ
ータ装置１５０も１号インバータ装置５０と同様の構成
である。よって２号インバータ装置１５０の図示は一部
分のみとしている。尚、３号インバータ装置の図示は省
略している。
【００１０】インバータ１は、トランジスタなど高い周
波数でのスイッチングが可能な半導体素子をブリッジ接
続し、パルス幅変調制御により直流電力を正弦波形の交
流電力に変換するのが一般的である。このインバータ１
を制御するために電流マイナーループを設けており、電
流制御回路１５はインバータ変流器６から電流／電圧変
換器８を介してフィードバックされたインバータ出力電
流と、リミッタ１６を介して得られる電流指令値とが一
致するようにＰＷＭ回路１４へ制御信号を送っている。 母線にはフィルタコンデンサ３及び他のインバータ装置
による逆起電圧があるので、インバータ１が出力電流を
制御するには、この逆起電圧と交流リアクトル２へ印加
すべき電圧との和の電圧を発生しなければならない。そ
れ故母線電圧を電圧レベル変換器９を介して検出し、こ
れを前述した電流制御回路１５の出力に加算する。その
結果、電流制御回路１５は交流リアクトル２の印加電圧
のみを制御すれば良いことになり、制御性能が向上する
。又、同期発振器回路（以下ではＰＬＬ回路と略記する
）２３は母線電圧に同期した正弦波電圧を創出する基準
発振器である。
波数でのスイッチングが可能な半導体素子をブリッジ接
続し、パルス幅変調制御により直流電力を正弦波形の交
流電力に変換するのが一般的である。このインバータ１
を制御するために電流マイナーループを設けており、電
流制御回路１５はインバータ変流器６から電流／電圧変
換器８を介してフィードバックされたインバータ出力電
流と、リミッタ１６を介して得られる電流指令値とが一
致するようにＰＷＭ回路１４へ制御信号を送っている。 母線にはフィルタコンデンサ３及び他のインバータ装置
による逆起電圧があるので、インバータ１が出力電流を
制御するには、この逆起電圧と交流リアクトル２へ印加
すべき電圧との和の電圧を発生しなければならない。そ
れ故母線電圧を電圧レベル変換器９を介して検出し、こ
れを前述した電流制御回路１５の出力に加算する。その
結果、電流制御回路１５は交流リアクトル２の印加電圧
のみを制御すれば良いことになり、制御性能が向上する
。又、同期発振器回路（以下ではＰＬＬ回路と略記する
）２３は母線電圧に同期した正弦波電圧を創出する基準
発振器である。
【００１１】本発明においては、並列運転中の他のイン
バータ装置、即ち２号インバータ装置１５０の負荷電流
を電流／電圧変換器１１０を介して負荷変流器１０７か
ら取り出し、これをレベル変換器１１に入力して、その
信号レベルを数分の１から数１０分の１に低減して出力
する。又、図示していない３号インバータ装置の負荷電
流も、レベル変換器１２によりその信号レベルを低減し
て出力する。１号インバータ装置５０の負荷電流、即ち
電流／電圧変換器１０を介して負荷変流器７から取り出
した信号を第１加算器２５に入力し、前述のレベル変換
器１１の出力とレベル変換器１２の出力とをこの第１加
算器２５に補正信号として入力する。これにより並列運
転時に負荷電流を安定して各インバータ装置に分担させ
るべく動作する役割を果たす。この第１加算器２５の出
力を第１電流指令値としてリミッタ１７を経て第２加算
器２６に与えている。
バータ装置、即ち２号インバータ装置１５０の負荷電流
を電流／電圧変換器１１０を介して負荷変流器１０７か
ら取り出し、これをレベル変換器１１に入力して、その
信号レベルを数分の１から数１０分の１に低減して出力
する。又、図示していない３号インバータ装置の負荷電
流も、レベル変換器１２によりその信号レベルを低減し
て出力する。１号インバータ装置５０の負荷電流、即ち
電流／電圧変換器１０を介して負荷変流器７から取り出
した信号を第１加算器２５に入力し、前述のレベル変換
器１１の出力とレベル変換器１２の出力とをこの第１加
算器２５に補正信号として入力する。これにより並列運
転時に負荷電流を安定して各インバータ装置に分担させ
るべく動作する役割を果たす。この第１加算器２５の出
力を第１電流指令値としてリミッタ１７を経て第２加算
器２６に与えている。
【００１２】整流回路３１を介して取り出したインバー
タ１の出力電圧の平均値を電圧設定器２２で設定した値
に一致させるべく電圧調節器３２が動作し、正弦波電圧
設定器３３はこの電圧調節器３２の出力信号を受けて正
弦波電圧基準値を出力する。この正弦波電圧基準値とイ
ンバータ１の出力電圧との偏差を補正する第２電流指令
値を電圧制御回路１８が出力する。即ち、無負荷状態で
インバータ１がフィルタコンデンサ３に流れる電流を供
給することにより無負荷電圧が確立するのであるが、上
述の電圧制御回路１８はこの時の電流制御の誤差により
生じる電圧誤差を修正する。更に、補正しきれなかった
並列運転中のインバータ装置相互間の無効電力は、本発
明に従って設置している無効電力演算器１３からの出力
を電圧設定器２２に対する補正信号とすることにより、
並列運転を安定にしている。
タ１の出力電圧の平均値を電圧設定器２２で設定した値
に一致させるべく電圧調節器３２が動作し、正弦波電圧
設定器３３はこの電圧調節器３２の出力信号を受けて正
弦波電圧基準値を出力する。この正弦波電圧基準値とイ
ンバータ１の出力電圧との偏差を補正する第２電流指令
値を電圧制御回路１８が出力する。即ち、無負荷状態で
インバータ１がフィルタコンデンサ３に流れる電流を供
給することにより無負荷電圧が確立するのであるが、上
述の電圧制御回路１８はこの時の電流制御の誤差により
生じる電圧誤差を修正する。更に、補正しきれなかった
並列運転中のインバータ装置相互間の無効電力は、本発
明に従って設置している無効電力演算器１３からの出力
を電圧設定器２２に対する補正信号とすることにより、
並列運転を安定にしている。
【００１３】リミッタ１７を介している前述の第１電流
指令値と、電圧制御回路１８が出力する第２電流指令値
とを第２加算器２６において加算すると、この加算結果
が電流指令値であるから、電流／電圧変換器８を介して
インバータ変流器６から得られるインバータ１の出力電
流を、この電流指令値に一致させるように電流制御回路
１５が動作することになる。
指令値と、電圧制御回路１８が出力する第２電流指令値
とを第２加算器２６において加算すると、この加算結果
が電流指令値であるから、電流／電圧変換器８を介して
インバータ変流器６から得られるインバータ１の出力電
流を、この電流指令値に一致させるように電流制御回路
１５が動作することになる。
【００１４】図２は本発明の第２実施例を表したブロッ
ク回路図であって、１号インバータ装置６０と２号イン
バータ装置１６０及び図示していない３号インバータ装
置との３台が並列運転して負荷５に交流電力を供給する
場合を示しているが、１号インバータ装置６０を構成し
ている交流出力変換器としてのインバータ１、交流リア
クトル２、フィルタコンデンサ３、負荷開閉器４、イン
バータ変流器６、負荷変流器７、電流／電圧変換器８、
電圧レベル変換器９、電流／電圧変換器１０、ＰＷＭ回
路１４、電流制御回路１５、リミッタ１６、リミッタ１
７、電圧制御回路１８、ＰＬＬ回路２３及び正弦波電圧
設定器３３は、図５で既述の従来例回路の場合と名称・
用途・機能は同じであるから、これらの説明は省略する
。更に、レベル変換器１１、レベル変換器１２、無効電
力演算器１３、電圧設定器２２、第１加算器２５、第２
加算器２６、整流回路３１、及び電圧調節器３２は、図
１で既述の第１実施例回路の場合と名称・用途・機能は
同じであるから、これらの説明も省略する。又、この１
号インバータ装置６０と並列運転する２号インバータ装
置１６０は１号インバータ装置６０と同様の構成である
。よって２号インバータ装置１６０については一部分の
みを図示している。尚、３号インバータ装置の図示は省
略している。
ク回路図であって、１号インバータ装置６０と２号イン
バータ装置１６０及び図示していない３号インバータ装
置との３台が並列運転して負荷５に交流電力を供給する
場合を示しているが、１号インバータ装置６０を構成し
ている交流出力変換器としてのインバータ１、交流リア
クトル２、フィルタコンデンサ３、負荷開閉器４、イン
バータ変流器６、負荷変流器７、電流／電圧変換器８、
電圧レベル変換器９、電流／電圧変換器１０、ＰＷＭ回
路１４、電流制御回路１５、リミッタ１６、リミッタ１
７、電圧制御回路１８、ＰＬＬ回路２３及び正弦波電圧
設定器３３は、図５で既述の従来例回路の場合と名称・
用途・機能は同じであるから、これらの説明は省略する
。更に、レベル変換器１１、レベル変換器１２、無効電
力演算器１３、電圧設定器２２、第１加算器２５、第２
加算器２６、整流回路３１、及び電圧調節器３２は、図
１で既述の第１実施例回路の場合と名称・用途・機能は
同じであるから、これらの説明も省略する。又、この１
号インバータ装置６０と並列運転する２号インバータ装
置１６０は１号インバータ装置６０と同様の構成である
。よって２号インバータ装置１６０については一部分の
みを図示している。尚、３号インバータ装置の図示は省
略している。
【００１５】この第２実施例回路では、正弦波電圧設定
器３３から出力する正弦波電圧基準値をコンデンサ電流
設定器１９に入力している。これはフィルタコンデンサ
３に流れるべき電流として、電圧基準よりも９０度進み
位相の正弦波電流基準をフィルタコンデンサ３の静電容
量に対応して作るためであって、このコンデンサ電流設
定器１９の出力を第３電流指令値として前述の第１電流
指令値及び第２電流指令値にに加算するべく、前述の第
２加算器２６に与える。それ故、電圧制御回路１８は電
流制御の誤差と、フィルタコンデンサ３に流れる電流と
このコンデンサ電流設定器１９で定めた電流との差によ
り生じる電圧誤差を修正すれば良いことになる。
器３３から出力する正弦波電圧基準値をコンデンサ電流
設定器１９に入力している。これはフィルタコンデンサ
３に流れるべき電流として、電圧基準よりも９０度進み
位相の正弦波電流基準をフィルタコンデンサ３の静電容
量に対応して作るためであって、このコンデンサ電流設
定器１９の出力を第３電流指令値として前述の第１電流
指令値及び第２電流指令値にに加算するべく、前述の第
２加算器２６に与える。それ故、電圧制御回路１８は電
流制御の誤差と、フィルタコンデンサ３に流れる電流と
このコンデンサ電流設定器１９で定めた電流との差によ
り生じる電圧誤差を修正すれば良いことになる。
【００１６】図３は本発明の第３実施例を表したブロッ
ク回路図であって、１号インバータ装置７０と２号イン
バータ装置１７０、及び図示していない３号インバータ
装置の３台が並列運転して負荷５に交流電力を供給する
場合を示している。この図３に示している第３実施例回
路は、前述した第１実施例回路と殆ど同じ回路構成であ
るが、３相信号をｄ軸とｑ軸による同期回転座標系の２
つの成分に変換する３相／２相変換器を４組と、このｄ
−ｑ軸に分解している信号を３相信号に変換する２相／
３相変換器を１組備えていることと、電圧調節器を省略
していることが大きな相違点である。即ち無効電力演算
器１３の出力側に１号３相／２相変換器２７を、電圧レ
ベル変換器９の出力側に２号３相／２相変換器２８を、
第１加算器２５の出力側に３号３相／２相変換器２９を
、更に電流／電圧変換器８の出力側に４号３相／２相変
換器３０をそれぞれ設けると共に、ＰＷＭ回路１４の前
段に２相／３相変換器２４を設けている。又、第２電流
指令信号を出力する電圧制御回路１８は、出力電圧設定
器２１が設定する電圧と電圧レベル変換器９からの母線
電圧との偏差を入力するのであるが、無効電力演算器１
３の出力を補正信号として電圧制御回路１８へ与えるよ
うにして、図１の第１実施例回路で用いていた電圧調節
器３２を省略している。
ク回路図であって、１号インバータ装置７０と２号イン
バータ装置１７０、及び図示していない３号インバータ
装置の３台が並列運転して負荷５に交流電力を供給する
場合を示している。この図３に示している第３実施例回
路は、前述した第１実施例回路と殆ど同じ回路構成であ
るが、３相信号をｄ軸とｑ軸による同期回転座標系の２
つの成分に変換する３相／２相変換器を４組と、このｄ
−ｑ軸に分解している信号を３相信号に変換する２相／
３相変換器を１組備えていることと、電圧調節器を省略
していることが大きな相違点である。即ち無効電力演算
器１３の出力側に１号３相／２相変換器２７を、電圧レ
ベル変換器９の出力側に２号３相／２相変換器２８を、
第１加算器２５の出力側に３号３相／２相変換器２９を
、更に電流／電圧変換器８の出力側に４号３相／２相変
換器３０をそれぞれ設けると共に、ＰＷＭ回路１４の前
段に２相／３相変換器２４を設けている。又、第２電流
指令信号を出力する電圧制御回路１８は、出力電圧設定
器２１が設定する電圧と電圧レベル変換器９からの母線
電圧との偏差を入力するのであるが、無効電力演算器１
３の出力を補正信号として電圧制御回路１８へ与えるよ
うにして、図１の第１実施例回路で用いていた電圧調節
器３２を省略している。
【００１７】図１で既述の第１実施例回路での制御は追
従値制御系であることから、定常時でも設定値に対して
オフセットが出やすいのに比べて、３相信号を３相／２
相変換器によりｄ軸とｑ軸による同期回転座標系の２つ
の成分に変換した制御系は定値制御系となるので、本質
的に誤差の少ない制御が可能になる長所がある。しかし
、パルス幅変調制御には正弦波と３角波との比較をする
方式とするのが通常であり、これには３相系が必要であ
るから２相／３相変換器で再び３相系に戻している。 この３相／２相変換と２相／３相変換については公知で
あるから、これの説明は省略する。
従値制御系であることから、定常時でも設定値に対して
オフセットが出やすいのに比べて、３相信号を３相／２
相変換器によりｄ軸とｑ軸による同期回転座標系の２つ
の成分に変換した制御系は定値制御系となるので、本質
的に誤差の少ない制御が可能になる長所がある。しかし
、パルス幅変調制御には正弦波と３角波との比較をする
方式とするのが通常であり、これには３相系が必要であ
るから２相／３相変換器で再び３相系に戻している。 この３相／２相変換と２相／３相変換については公知で
あるから、これの説明は省略する。
【００１８】本発明においては、並列運転中の他のイン
バータ装置、即ち２号インバータ装置１７０の負荷電流
を電流／電圧変換器１１０を介して負荷変流器１０７か
ら取り出し、これをレベル変換器１１に入力して、その
信号レベルを数分の１から数１０分の１に低減して出力
する。又、図示していない３号インバータ装置の負荷電
流も、レベル変換器１２によりその信号レベルを低減し
て出力する。１号インバータ装置７０の負荷電流、即ち
電流／電圧変換器１０を介して負荷変流器７から取り出
した信号を第１加算器２５に入力し、前述のレベル変換
器１１の出力とレベル変換器１２の出力とをこの第１加
算器２５に補正信号として入力する。これにより、並列
運転時に負荷電流を安定して各インバータ装置に分担さ
せるべく動作する。この第１加算器２５の出力を前述し
た３号３相／２相変換器２９を介し、第１電流指令値と
してリミッタ１７を経て第２加算器２６に与える。さら
に本発明において設けている無効電力演算器１３の出力
を、１号３相／２相変換器２７を介して電圧制御回路１
８へ補正信号として与えることにより、並列運転を安定
にしている。
バータ装置、即ち２号インバータ装置１７０の負荷電流
を電流／電圧変換器１１０を介して負荷変流器１０７か
ら取り出し、これをレベル変換器１１に入力して、その
信号レベルを数分の１から数１０分の１に低減して出力
する。又、図示していない３号インバータ装置の負荷電
流も、レベル変換器１２によりその信号レベルを低減し
て出力する。１号インバータ装置７０の負荷電流、即ち
電流／電圧変換器１０を介して負荷変流器７から取り出
した信号を第１加算器２５に入力し、前述のレベル変換
器１１の出力とレベル変換器１２の出力とをこの第１加
算器２５に補正信号として入力する。これにより、並列
運転時に負荷電流を安定して各インバータ装置に分担さ
せるべく動作する。この第１加算器２５の出力を前述し
た３号３相／２相変換器２９を介し、第１電流指令値と
してリミッタ１７を経て第２加算器２６に与える。さら
に本発明において設けている無効電力演算器１３の出力
を、１号３相／２相変換器２７を介して電圧制御回路１
８へ補正信号として与えることにより、並列運転を安定
にしている。
【００１９】図４は本発明の第４実施例を表したブロッ
ク回路図であって、１号インバータ装置８０と２号イン
バータ装置１８０、及び図示していない３号インバータ
装置の３台が並列運転して負荷５に交流電力を供給する
場合を示している。この図４に示している第４実施例回
路は、３相信号をｄ軸とｑ軸による同期回転座標系の２
つの成分に変換して制御した後、元の３相信号に戻して
いるのは図３で既述の第３実施例回路の場合と同じであ
るが、コンデンサ電流設定器１９を設けているところが
前述の第３実施例回路と異なるところである。このコン
デンサ電流設定器１９は、フィルタコンデンサ３に流れ
るべき電流として電圧基準よりも９０度進み位相の正弦
波電流基準をフィルタコンデンサ３の静電容量に対応し
て作るためであって、このコンデンサ電流設定器１９の
出力を第３電流指令値として前述の第１電流指令値及び
第２電流指令値にに加算するべく、前記第２加算器２６
に与える。それ故電圧制御回路１８は電流制御の誤差と
、フィルタコンデンサ３に流れる電流とこのコンデンサ
電流設定器１９で定めた電流との差に起因して生じる電
圧誤差を修正すれば良いことになる。
ク回路図であって、１号インバータ装置８０と２号イン
バータ装置１８０、及び図示していない３号インバータ
装置の３台が並列運転して負荷５に交流電力を供給する
場合を示している。この図４に示している第４実施例回
路は、３相信号をｄ軸とｑ軸による同期回転座標系の２
つの成分に変換して制御した後、元の３相信号に戻して
いるのは図３で既述の第３実施例回路の場合と同じであ
るが、コンデンサ電流設定器１９を設けているところが
前述の第３実施例回路と異なるところである。このコン
デンサ電流設定器１９は、フィルタコンデンサ３に流れ
るべき電流として電圧基準よりも９０度進み位相の正弦
波電流基準をフィルタコンデンサ３の静電容量に対応し
て作るためであって、このコンデンサ電流設定器１９の
出力を第３電流指令値として前述の第１電流指令値及び
第２電流指令値にに加算するべく、前記第２加算器２６
に与える。それ故電圧制御回路１８は電流制御の誤差と
、フィルタコンデンサ３に流れる電流とこのコンデンサ
電流設定器１９で定めた電流との差に起因して生じる電
圧誤差を修正すれば良いことになる。
【００２０】
【発明の効果】この発明によれば、出力電圧・電流の瞬
時値を制御する電流マイナーループ付の交流出力変換器
を並列運転する場合に、この電流マイナーループの指令
値となる電圧メジャーループには並列運転時の動作を安
定にするために、他の交流出力変換器が出力する電流を
加えるようにしており、且つ各交流出力変換器が分担す
べき電流を、無効電力成分の平均値で分担するべく指令
値として与える回路構成にしているので、並列運転中の
インバータ装置が故障するなどにより運転台数が急変し
た場合でも、従来のように過渡電圧変動を発生する恐れ
がなく、安定な並列運転を出来る効果が得られる。３相
信号をｄ軸とｑ軸による同期回転座標系の２つの成分に
変換して制御する場合には、制御上の誤差をより小さく
出来るし、並列運転の安定性も良好となるのは勿論であ
る。
時値を制御する電流マイナーループ付の交流出力変換器
を並列運転する場合に、この電流マイナーループの指令
値となる電圧メジャーループには並列運転時の動作を安
定にするために、他の交流出力変換器が出力する電流を
加えるようにしており、且つ各交流出力変換器が分担す
べき電流を、無効電力成分の平均値で分担するべく指令
値として与える回路構成にしているので、並列運転中の
インバータ装置が故障するなどにより運転台数が急変し
た場合でも、従来のように過渡電圧変動を発生する恐れ
がなく、安定な並列運転を出来る効果が得られる。３相
信号をｄ軸とｑ軸による同期回転座標系の２つの成分に
変換して制御する場合には、制御上の誤差をより小さく
出来るし、並列運転の安定性も良好となるのは勿論であ
る。
【図１】本発明の第１実施例を表したブロック回路図
【
図２】本発明の第２実施例を表したブロック回路図
図２】本発明の第２実施例を表したブロック回路図
【図
３】本発明の第３実施例を表したブロック回路図
３】本発明の第３実施例を表したブロック回路図
【図４
】本発明の第４実施例を表したブロック回路図
】本発明の第４実施例を表したブロック回路図
【図５】
瞬時電圧制御により正弦波交流電圧を出力するインバー
タを並列運転する制御回路の従来例を示したブロック回
路図
瞬時電圧制御により正弦波交流電圧を出力するインバー
タを並列運転する制御回路の従来例を示したブロック回
路図
１ 交流出力変換器としてのインバータ２
交流リアクトル ３ フィルタコンデンサ ６ インバータ変流器 ７ 負荷変流器 １１ レベル変換器 １２ レベル変換器 １３ 無効電力演算器 １４ ＰＷＭ回路 １５ 電流制御回路 １８ 電圧制御回路 １９ コンデンサ電流設定器 ２０ ３相正弦波電圧設定器 ２１ 出力電圧設定器 ２２ 電圧設定器 ２３ ＰＬＬ回路 ２４ ２相／３相変換器 ２５ 第１加算器 ２６ 第２加算器 ２７ １号３相／２相変換器 ２８ ２号３相／２相変換器 ２９ ３号３相／２相変換器 ３０ ４号３相／２相変換器 ３２ 電圧調節器 ３３ 正弦波電圧設定器
交流リアクトル ３ フィルタコンデンサ ６ インバータ変流器 ７ 負荷変流器 １１ レベル変換器 １２ レベル変換器 １３ 無効電力演算器 １４ ＰＷＭ回路 １５ 電流制御回路 １８ 電圧制御回路 １９ コンデンサ電流設定器 ２０ ３相正弦波電圧設定器 ２１ 出力電圧設定器 ２２ 電圧設定器 ２３ ＰＬＬ回路 ２４ ２相／３相変換器 ２５ 第１加算器 ２６ 第２加算器 ２７ １号３相／２相変換器 ２８ ２号３相／２相変換器 ２９ ３号３相／２相変換器 ３０ ４号３相／２相変換器 ３２ 電圧調節器 ３３ 正弦波電圧設定器
Claims (4)
- 【請求項１】コンデンサを含んでいるフィルタを出力側
に備えている電力変換器の各相アームが、１サイクル中
に複数回のスイッチングを行って、出力電圧又は出力電
流の瞬時値を制御することで正弦波交流を出力している
電力変換器の複数台を共通の母線に接続し、負荷電流を
分担しつつ並列運転する交流出力変換器の並列運転装置
において、前記交流出力変換器のそれぞれは、他の交流
出力変換器との間に流れる無効電力を演算する無効電力
演算手段と、この無効電力演算手段の出力を補正信号と
して入力している電圧調節手段と、この電圧調節手段の
出力で前記母線の電圧に同期した正弦波電圧の基準値を
設定する正弦波電圧設定手段と、この正弦波電圧基準値
と母線電圧との偏差を修正する第２の電流指令値を出力
する電圧制御手段と、他の交流出力変換器の負荷電流を
低減して検出するレベル変換手段と、このレベル変換手
段の出力と自己の交流出力変換器の負荷電流との偏差を
演算して第１の電流指令値を出力する第１の加算手段と
、前記第１電流指令値と第２電流指令値とを加算する第
２の加算手段と、前記交流出力変換器の出力電流をこの
第２加算手段の出力に一致させる制御信号を出力する電
流制御手段とを別個に備えることを特徴とする交流出力
変換器の並列運転装置。 - 【請求項２】請求項１に記載の並列運転装置において、
前記正弦波電圧基準値を用いて、前記フィルタを構成し
ているコンデンサに流れる電流の基準値となる第３電流
指令値を出力するコンデンサ電流設定手段を設け、この
第３電流指令値を、前記第２加算手段に与えることを特
徴とする交流出力変換器の並列運転装置。 - 【請求項３】コンデンサを含んでいるフィルタを出力側
に備えている電力変換器の各相アームが、１サイクル中
に複数回のスイッチングを行って、出力電圧又は出力電
流の瞬時値を制御することで正弦波３相交流を出力して
いる電力変換器の複数台を共通の母線に接続し、負荷電
流を分担しつつ並列運転する交流出力変換器の並列運転
装置において、前記交流出力変換器のそれぞれは、他の
交流出力変換器との間に流れる無効電力を演算する無効
電力演算手段と、この無効電力演算手段の出力をｄ軸と
ｑ軸による同期回転座標系の２つの成分に変換する第１
の３相／２相変換手段と、前記母線の電圧に同期した正
弦波電圧の基準値を設定する正弦波電圧設定手段と、母
線電圧をｄ軸とｑ軸による同期回転座標系の２つの成分
に変換する第２の３相／２相変換手段と、前記第１の３
相／２相変換手段の出力を補正信号としながら前記正弦
波電圧基準値と第２の３相／２相変換手段の出力との偏
差を修正する第２電流指令値を出力する電圧制御手段と
、他の交流出力変換器の負荷電流を低減して検出するレ
ベル変換手段と、このレベル変換手段の出力と自己の交
流出力変換器の負荷電流との偏差を演算して第１電流指
令値を出力する第１加算手段と、この第１加算手段の出
力をｄ軸とｑ軸による同期回転座標系の２つの成分に変
換する第３の３相／２相変換手段と、この第３の３相／
２相変換手段の出力と前記電圧制御手段の出力とを加算
する第２加算手段と、前記交流出力変換器の出力電流を
ｄ軸とｑ軸による同期回転座標系の２つの成分に変換す
る第４の３相／２相変換手段と、この第４の３相／２相
変換手段の出力を前記第２加算手段の出力に一致させる
制御信号を出力する電流制御手段とを別個に備えること
を特徴とする交流出力変換器の並列運転装置。 - 【請求項４】請求項３に記載の並列運転装置において、
前記正弦波電圧基準値を用いて、前記フィルタを構成し
ているコンデンサに流れる電流の基準値となる第３電流
指令値を出力するコンデンサ電流設定手段を設け、この
第３電流指令値を、前記第２加算手段に与えることを特
徴とする交流出力変換器の並列運転装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3079383A JPH04312323A (ja) | 1991-04-12 | 1991-04-12 | 交流出力変換器の並列運転装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3079383A JPH04312323A (ja) | 1991-04-12 | 1991-04-12 | 交流出力変換器の並列運転装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04312323A true JPH04312323A (ja) | 1992-11-04 |
Family
ID=13688350
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3079383A Pending JPH04312323A (ja) | 1991-04-12 | 1991-04-12 | 交流出力変換器の並列運転装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04312323A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008067512A (ja) * | 2006-09-07 | 2008-03-21 | Nissin Electric Co Ltd | 電力変換システム |
-
1991
- 1991-04-12 JP JP3079383A patent/JPH04312323A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008067512A (ja) * | 2006-09-07 | 2008-03-21 | Nissin Electric Co Ltd | 電力変換システム |
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