JPH05224765A - 力率制御方法 - Google Patents
力率制御方法Info
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- JPH05224765A JPH05224765A JP4057263A JP5726392A JPH05224765A JP H05224765 A JPH05224765 A JP H05224765A JP 4057263 A JP4057263 A JP 4057263A JP 5726392 A JP5726392 A JP 5726392A JP H05224765 A JPH05224765 A JP H05224765A
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 15
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 3
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 2
- 101000971521 Homo sapiens Kinetochore scaffold 1 Proteins 0.000 description 1
- 101000666379 Homo sapiens Transcription factor Dp family member 3 Proteins 0.000 description 1
- 102100021464 Kinetochore scaffold 1 Human genes 0.000 description 1
- 102100038129 Transcription factor Dp family member 3 Human genes 0.000 description 1
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Landscapes
- Inverter Devices (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
- Control Of Electrical Variables (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 他電源（例えば商用電源）と連系運転するイ
ンバータ制御システムにおいて、精度の高い出力力率制
御を実現する。 【構成】 Ｕ−Ｖ相電圧をトランス２６を介して方形波
に変換するオペアンプ２５，Ｗ相電流をＣＴ２８を介し
て方形波に変換するオペアンプ２４，前記２つの方形波
を２つのＥＸ−ＯＲ回路２１と２２およびＮＯＴ回路２
３を介して加算回路１６へ入力させて加算し、さらに、
力率角目標値と加算回路１６の検出値とを加算回路１
５，１３およびアンプ１４を介して乗算回路１２へ入力
させ、電力検出回路１１からの電力信号または有効／無
効電流信号とを乗算し、その検出値を電圧信号の目標値
に対する力率制御のための力率角用信号とする。
ンバータ制御システムにおいて、精度の高い出力力率制
御を実現する。 【構成】 Ｕ−Ｖ相電圧をトランス２６を介して方形波
に変換するオペアンプ２５，Ｗ相電流をＣＴ２８を介し
て方形波に変換するオペアンプ２４，前記２つの方形波
を２つのＥＸ−ＯＲ回路２１と２２およびＮＯＴ回路２
３を介して加算回路１６へ入力させて加算し、さらに、
力率角目標値と加算回路１６の検出値とを加算回路１
５，１３およびアンプ１４を介して乗算回路１２へ入力
させ、電力検出回路１１からの電力信号または有効／無
効電流信号とを乗算し、その検出値を電圧信号の目標値
に対する力率制御のための力率角用信号とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、コジエネ（Co−Gene
ration）システムにおける燃料電池や太陽電池等の発生
電力を交流変換して供給すると共に、商用交流電源と並
列運転を行うインバータ制御システムにおけるインバー
タ出力の力率制御方法に関するものである。
ration）システムにおける燃料電池や太陽電池等の発生
電力を交流変換して供給すると共に、商用交流電源と並
列運転を行うインバータ制御システムにおけるインバー
タ出力の力率制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図３は従来技術によるインバータの力率
制御方法を示すブロック回路図である。図３において、
３相インバータ１は連系リアクタ４を介して他電源と並
列接続されており、負荷６に電力を供給する。この３相
インバータ１の制御は、他電源回路に接続されたトラン
ス２によって検出された他電源電圧（目標値）および３
相インバータ１の出力回路に接続されたトランス３によ
って検出されたインバータ出力電圧を、加算回路１０，
９，７およびアンプ８によって構成した回路において加
算した電圧制御信号によって行われる。また、前記３相
インバータ１の力率検出信号は、トランス１２０によっ
て検出されたＵ−Ｖ相線間電圧とＣＴ５によって検出さ
れたＷ相電流（抵抗１２１はダミー抵抗）とをトランス
１２２，２つの整流回路１２３と１２４，２つの抵抗１
２５と１２６，および２つのコンデンサ１２７と１２８
によって構成した回路により検出される。
制御方法を示すブロック回路図である。図３において、
３相インバータ１は連系リアクタ４を介して他電源と並
列接続されており、負荷６に電力を供給する。この３相
インバータ１の制御は、他電源回路に接続されたトラン
ス２によって検出された他電源電圧（目標値）および３
相インバータ１の出力回路に接続されたトランス３によ
って検出されたインバータ出力電圧を、加算回路１０，
９，７およびアンプ８によって構成した回路において加
算した電圧制御信号によって行われる。また、前記３相
インバータ１の力率検出信号は、トランス１２０によっ
て検出されたＵ−Ｖ相線間電圧とＣＴ５によって検出さ
れたＷ相電流（抵抗１２１はダミー抵抗）とをトランス
１２２，２つの整流回路１２３と１２４，２つの抵抗１
２５と１２６，および２つのコンデンサ１２７と１２８
によって構成した回路により検出される。
【０００３】この電圧ベクトルと電流ベクトルは図４に
示す通りであり、との直流電圧差が力率として検出
される。この直流差電圧を力率基準値を入力する加算回
路１２９にフィードバックさせ、前記加算回路１２９の
検出値はアンプ１３０を介して電圧目標値に対する電圧
補償分として前記加算回路１０へ入力される。
示す通りであり、との直流電圧差が力率として検出
される。この直流差電圧を力率基準値を入力する加算回
路１２９にフィードバックさせ、前記加算回路１２９の
検出値はアンプ１３０を介して電圧目標値に対する電圧
補償分として前記加算回路１０へ入力される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】商用電源などの他電源
と連系運転するインバータでは、インバータの出力力率
はインバータの出力電圧によって決まり、負荷の力率に
は左右されない。即ち、インバータの出力電圧を高くす
ると力率は遅れ力率で悪くなり、インバータの出力電圧
を低くする力率は進み力率で悪くなる。従って、インバ
ータの出力力率を制御するのは目標力率によりインバー
タの出力電圧を制御することとなる。
と連系運転するインバータでは、インバータの出力力率
はインバータの出力電圧によって決まり、負荷の力率に
は左右されない。即ち、インバータの出力電圧を高くす
ると力率は遅れ力率で悪くなり、インバータの出力電圧
を低くする力率は進み力率で悪くなる。従って、インバ
ータの出力力率を制御するのは目標力率によりインバー
タの出力電圧を制御することとなる。
【０００５】図３に示す従来技術における力率検出方法
では、力率１（力率制御角は０）のときは目標値が０と
なるので制御できる。即ち、図４におけるとの差電
圧である力率角は０となる。しかし乍ら、目標値が力率
１以外のときは軽負荷時と重負荷時とでは、電流ベクト
ル量の大小によりとが変化するのでその差電圧も変
化し、精度が一定に保てない。力率１による運転がイン
バータにとって最も効率的であるが、一般負荷の力率は
遅れ力率であることが多い。従って、インバータから有
効電力と共に無効電力を供給しないと、商用電源から多
量の無効電力を吸収しなくてはならない。即ち、インバ
ータは負荷力率に応じた無効電力を供給できるように
し、この状態において商用電源と連系運転できるように
する必要がある。この発明は、従来技術による欠点を解
消するためになされたものであって、力率が１でない場
合においても精度の高い力率制御が可能な力率制御方法
を提供するものである。
では、力率１（力率制御角は０）のときは目標値が０と
なるので制御できる。即ち、図４におけるとの差電
圧である力率角は０となる。しかし乍ら、目標値が力率
１以外のときは軽負荷時と重負荷時とでは、電流ベクト
ル量の大小によりとが変化するのでその差電圧も変
化し、精度が一定に保てない。力率１による運転がイン
バータにとって最も効率的であるが、一般負荷の力率は
遅れ力率であることが多い。従って、インバータから有
効電力と共に無効電力を供給しないと、商用電源から多
量の無効電力を吸収しなくてはならない。即ち、インバ
ータは負荷力率に応じた無効電力を供給できるように
し、この状態において商用電源と連系運転できるように
する必要がある。この発明は、従来技術による欠点を解
消するためになされたものであって、力率が１でない場
合においても精度の高い力率制御が可能な力率制御方法
を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ため、この発明につかった力率角検出方法の１例は、線
間電圧，波形（例えばＵ−Ｖ相）と相電流波形（例えば
Ｗ相）より作った２つの方形波のＥＸ−ＯＲをとり、そ
の出力信号を平滑することで電流量の変化によって影響
を受けにくい力率角信号が検出される。さらに、この力
率信号にインバータの出力電力信号（または有効分／無
効分の電流信号）を乗算することによってインバータの
出力電圧変化に対応した精度のよい力率制御信号を作る
ものである。ここでは力率角を検出する方法で述べてい
るが、力率を検出しその力率１の時を０ｖとする事で
も、その制御は可能である。
ため、この発明につかった力率角検出方法の１例は、線
間電圧，波形（例えばＵ−Ｖ相）と相電流波形（例えば
Ｗ相）より作った２つの方形波のＥＸ−ＯＲをとり、そ
の出力信号を平滑することで電流量の変化によって影響
を受けにくい力率角信号が検出される。さらに、この力
率信号にインバータの出力電力信号（または有効分／無
効分の電流信号）を乗算することによってインバータの
出力電圧変化に対応した精度のよい力率制御信号を作る
ものである。ここでは力率角を検出する方法で述べてい
るが、力率を検出しその力率１の時を０ｖとする事で
も、その制御は可能である。
【０００７】
【作用】インバータ出力回路から検出した電流信号の０
ｖ点と電圧信号の０ｖ点を基準にオペアンプ２４と２５
において方形波を作り、この方形波を互いにＥＸ−ＯＲ
回路２１と２２を介して比較することにより電流量の大
小に影響されにくいインバータ出力の力率角を検出す
る。
ｖ点と電圧信号の０ｖ点を基準にオペアンプ２４と２５
において方形波を作り、この方形波を互いにＥＸ−ＯＲ
回路２１と２２を介して比較することにより電流量の大
小に影響されにくいインバータ出力の力率角を検出す
る。
【０００８】
【実施例】以下、この発明による実施例を図面を参照し
ながら説明する。
ながら説明する。
【０００９】図１はこの発明の実施例を示すブロック回
路図である。図１において、トランス２と３，加算回路
７，９，１０およびアンプ８は従来技術における力率角
検出方法におけるものと同一であるので説明は省略す
る。
路図である。図１において、トランス２と３，加算回路
７，９，１０およびアンプ８は従来技術における力率角
検出方法におけるものと同一であるので説明は省略す
る。
【００１０】Ｗ相に設けられたダミー抵抗２つを備えた
ＣＴ２８の検出電流はオペアンプ２４において方形波に
変換され、また、Ｕ−Ｖ相線間電圧はトランス２６を介
してオペアンプ２５において方形波に変換される。オペ
アンプ２４の出力である電流信号の方形波はＥＸ−ＯＲ
回路２１およびＥＸ−ＯＲ回路２２の一方の入力端子に
入力され、オペアンプ２５の出力である電圧信号の方形
波はＥＸ−ＯＲ回路２１の他方の入力端子に入力される
と共にＮＯＴ回路２３を介してＥＸ−ＯＲ回路２２の他
方の入力端子に入力される。ＥＸ−ＯＲ回路２１と２２
の出力信号は抵抗１７とコンデンサ１９および抵抗１８
とコンデンサ２０を介して加算回路１６に入力される。
ＥＸ−ＯＲ回路２２からの出力信号の極性は反転して加
算されるので、この加算回路１６の出力信号はインバー
タ出力の力率角検出信号となる。即ち、電圧信号の０ｖ
と電流信号の０ｖを検出し、０ｖを基準に方形波を作
り、方形波同士で比較することにより電流量の大小に影
響されにくい力率角検出信号が得られる。この検出信号
は力率角目標値と共に加算回路１５に入力され、さら
に、その検出信号はアンプ１４を介して加算回路１３に
おいて前記力率角目標値と共に加算される。
ＣＴ２８の検出電流はオペアンプ２４において方形波に
変換され、また、Ｕ−Ｖ相線間電圧はトランス２６を介
してオペアンプ２５において方形波に変換される。オペ
アンプ２４の出力である電流信号の方形波はＥＸ−ＯＲ
回路２１およびＥＸ−ＯＲ回路２２の一方の入力端子に
入力され、オペアンプ２５の出力である電圧信号の方形
波はＥＸ−ＯＲ回路２１の他方の入力端子に入力される
と共にＮＯＴ回路２３を介してＥＸ−ＯＲ回路２２の他
方の入力端子に入力される。ＥＸ−ＯＲ回路２１と２２
の出力信号は抵抗１７とコンデンサ１９および抵抗１８
とコンデンサ２０を介して加算回路１６に入力される。
ＥＸ−ＯＲ回路２２からの出力信号の極性は反転して加
算されるので、この加算回路１６の出力信号はインバー
タ出力の力率角検出信号となる。即ち、電圧信号の０ｖ
と電流信号の０ｖを検出し、０ｖを基準に方形波を作
り、方形波同士で比較することにより電流量の大小に影
響されにくい力率角検出信号が得られる。この検出信号
は力率角目標値と共に加算回路１５に入力され、さら
に、その検出信号はアンプ１４を介して加算回路１３に
おいて前記力率角目標値と共に加算される。
【００１１】二電力計法による電力検出回路１１はＵ−
Ｖ相電圧とＶ−Ｗ相電圧およびＣＴ３０を介してＵ相電
流、ＣＴ２９を介してＷ相電力を入力し、乗算器１２へ
電力信号（または有効／無効電流信号）を送出する。乗
算回路１２において、加算回路１３から出力される力率
制御信号に電力検出回路１１のインバータ出力の電力信
号（または有効／無効電流信号）を乗算することによ
り、制御系の応答性が改善される。
Ｖ相電圧とＶ−Ｗ相電圧およびＣＴ３０を介してＵ相電
流、ＣＴ２９を介してＷ相電力を入力し、乗算器１２へ
電力信号（または有効／無効電流信号）を送出する。乗
算回路１２において、加算回路１３から出力される力率
制御信号に電力検出回路１１のインバータ出力の電力信
号（または有効／無効電流信号）を乗算することによ
り、制御系の応答性が改善される。
【００１２】図２はインバータ出力を遅れ制御する場合
のベクトル図である。インバータ出力電流Ｉ、その有効
電流成分と無効電流成分をそれぞれＩａとＩｒとし、力
率角をθとする。この電流に基づくインバータの出力電
圧Ｖは、有効電流成分による連系リアクタ４における電
圧損ｊωＬＩａ、無効電流成分による連系リアクタ４に
おける電圧損ｊωＬＩｒ、３相インバータ１の総合出力
電圧をｖとすると、図２に示すインバータ出力の電圧ベ
クトル図が得られる。
のベクトル図である。インバータ出力電流Ｉ、その有効
電流成分と無効電流成分をそれぞれＩａとＩｒとし、力
率角をθとする。この電流に基づくインバータの出力電
圧Ｖは、有効電流成分による連系リアクタ４における電
圧損ｊωＬＩａ、無効電流成分による連系リアクタ４に
おける電圧損ｊωＬＩｒ、３相インバータ１の総合出力
電圧をｖとすると、図２に示すインバータ出力の電圧ベ
クトル図が得られる。
【００１３】
【発明の効果】以上説明したように、この発明による力
率制御方法は、インバータ出力の線間電圧と相電流から
インバータ出力の力率角を検出し、インバータ出力の電
力信号または電流信号を検出して前記力率角検出信号に
乗算してインバータの出力電圧の変化に対応して力率角
制御信号を検出するものである。従って、商用電源など
の他電源との連系運転するインバータにおいて、精度の
高い出力力率制御が可能となる。
率制御方法は、インバータ出力の線間電圧と相電流から
インバータ出力の力率角を検出し、インバータ出力の電
力信号または電流信号を検出して前記力率角検出信号に
乗算してインバータの出力電圧の変化に対応して力率角
制御信号を検出するものである。従って、商用電源など
の他電源との連系運転するインバータにおいて、精度の
高い出力力率制御が可能となる。
【図１】この発明による力率制御方法を示すブロック回
路図。
路図。
【図２】インバータ出力の電流および電圧のベクトル
図。
図。
【図３】従来技術による力率制御方法のブロック回路
図。
図。
【図４】力率検出方法における電圧ベクトルと電流ベク
トルの関係図。
トルの関係図。
１ ３相インバータ ２，３，２６ トランス ４ 連系リアクタ ７，９，１０，１３，１５，１６ 加算回路 １２ 乗算回路 ８，１４ アンプ ２１，２２ ＥＸ−ＯＲ回路 ２３ ＮＯＴ回路 ２４，２５ オペアンプ ２８，２９，３０ ＣＴ
Claims (1)
- 【請求項１】 ３相交流電源と連系運転するインバータ
制御システムにおけるインバータ出力の力率制御方法に
おいて、 前記インバータ出力の線間電圧（例えばＵ−Ｖ相）と相
電流（例えばＷ相）からインバータ出力の力率を検出
し、この力率検出信号を力率目標値にフィードバックさ
せて前記力率目標値を補正し、さらに、この補正値と前
記インバータ出力から検出した電力信号または有効／無
効電流信号とを乗算し、乗算して得られた検出値を電圧
信号の目標値に対する力率制御のための電圧補償値（力
率角用信号）とすることを特徴とする力率制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4057263A JPH05224765A (ja) | 1992-02-12 | 1992-02-12 | 力率制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4057263A JPH05224765A (ja) | 1992-02-12 | 1992-02-12 | 力率制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05224765A true JPH05224765A (ja) | 1993-09-03 |
Family
ID=13050643
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4057263A Pending JPH05224765A (ja) | 1992-02-12 | 1992-02-12 | 力率制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05224765A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104237670A (zh) * | 2014-06-18 | 2014-12-24 | 广州智光电气股份有限公司 | 三电平pwm变换器检测系统及方法 |
-
1992
- 1992-02-12 JP JP4057263A patent/JPH05224765A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104237670A (zh) * | 2014-06-18 | 2014-12-24 | 广州智光电气股份有限公司 | 三电平pwm变换器检测系统及方法 |
| CN104237670B (zh) * | 2014-06-18 | 2017-05-24 | 广州智光电气股份有限公司 | 三电平pwm变换器检测系统及方法 |
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