JPH0568343A - 単独・連系運転用インバ−タの定電圧制御回路 - Google Patents

単独・連系運転用インバ−タの定電圧制御回路

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JPH0568343A
JPH0568343A JP3229232A JP22923291A JPH0568343A JP H0568343 A JPH0568343 A JP H0568343A JP 3229232 A JP3229232 A JP 3229232A JP 22923291 A JP22923291 A JP 22923291A JP H0568343 A JPH0568343 A JP H0568343A
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circuit
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multiplication
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Yasunori Hatta
恭典 八田
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Fuji Electric Co Ltd
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Fuji Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】電力系統への並入および解列を定電圧制御状態
を保持して瞬断を生ずることなく行える単独・連系運転
用インバ−タの定電圧制御回路を得る。 【構成】出力端電圧の検出器，３相２相変換回路，ベク
トルアナライザ−からなり出力端電圧の角速度を有効分
および無効分に分離して演算する出力電圧角速度演算部
と、単独負荷の電流検出器，３相２相変換回路，および
ベクトル回転器からなり負荷電流の有効分および無効分
を演算する負荷電流演算部と、この負荷電流演算部の出
力側に配され負荷電流によるリアクトルの電圧降下の有
効分と無効分を演算する電流電圧変換回路と、この電流
電圧変換回路の出力およびインバ−タの出力電圧から出
力端電圧の絶対値を演算するベクトルアナライザ−と、
このベクトルアナライザ−の出力電圧を検出電圧，電力
系統電圧の絶対値を設定電圧としてインバ−タを定電圧
制御する比例積分調節器とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、コジェネレ−ション
システム等の独立電源の直流電力を単独，連系運転用イ
ンバ−タにより交流電力に変換し単独負荷に供給する単
独運転と、交流電力系統に併入して電力を授受する連系
運転とを、電圧制御状態を維持して無瞬断で行う定電圧
制御回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】図８は従来の単独・連系運転用インバ−
タの定電圧制御回路を簡略化して示す接続図であり、独
立電源２の直流出力を電圧型自励インバ−タ１（以下イ
ンバ−タと略称する）により出力電圧ＶI なる交流電力
に変換し、リアクトル３および変圧器４を介して独立負
荷５に出力端電圧ＶO,負荷電流ＩL を供給する単独運転
と、開閉器６を投入して交流電力系統７との間で電力の
授受を行う連系運転とが、定電圧制御回路１０によりイ
ンバ−タ１を定電圧制御して行われる。
【０００３】定電圧制御回路１０は、比例積分調節器１
１を備え、系統電圧ＶS を電圧検出器１４で検出し，整
流回路１５で整流して得られる系統電圧ＶS の絶対値を
設定電圧ＶSSとし、変圧器２次側の出力電圧ＶO を電圧
検出器１２で検出し，整流回路１３で整流して得られる
出力電圧の絶対値を検出電圧ＶODとし、両者の差を比例
積分調節器１１に加えることにより、比例積分調節器は
入力電圧が零になるようインバ−タ１の出力電圧ＶI を
制御するので、出力端電圧ＶO を系統電圧ＶS に近づけ
るようインバ−タ１の定電圧制御が行われる。その結
果、開閉器６を開路した状態では単独負荷５に出力電圧
ＶO を保持した定電圧制御により負荷電流ＩL を供給す
る単独運転を行うことができる。また、出力電圧ＶO の
大きさが系統電圧ＶS のそれと等しくなるよう定電圧制
御されているので、開閉器６を閉じて連系運転に移行す
ることができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、開閉器６を
投入するとインバ−タ側の出力電圧ＶO と系統電圧ＶS
とが等しくなってしまうため、比例積分調節器１１の設
定値ＶSSおよび検出値Ｖ ODも等しくなり、比例積分調節
器１１が飽和してしまい、その後のインバ−タ１の制御
が無制御状態となり、連系運転における電力の授受が野
放しになってしまうという問題が発生する。そこで、こ
のような事態を回避するために、連系運転時にはインバ
−タの制御を電流制御に切替える制御方式が提案されて
いる。しかしながら、この方式では系統への並入，系統
からの解列に際し、開閉器６と制御回路の切替えに僅か
なタイミングのずれが存在するために、定電圧制御のま
ま系統に並入されるモ−ド、あるいは電流制御の状態で
系統から解列されるモ−ドが発生し、瞬間的に無制御状
態となる事態が生ずるとともに、制御の切替えに際して
単独負荷５への電力の供給が瞬時停止する瞬断を余儀無
くされるという問題があり、単独負荷５が電力の瞬断を
許されない例えばコンピュ−タ電源のようなものである
場合、その改善が重要な課題になっている。
【０００５】この発明の目的は、電力系統への並入およ
び解列を定電圧制御状態を保持して瞬断を生ずることな
く行える単独・連系運転用インバ−タの定電圧制御回路
を得ることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、この発明によれば、独立した電源の直流出力を交流
に変換する電圧型自励インバ−タを制御してその出力側
にリアクトルおよび変圧器を介して接続された単独負荷
に電力を供給する単独運転と、有効電力および無効電力
を制御して開閉器を介して連結された電力系統との間で
電力の授受を行う連系運転とを、前記電圧型自励インバ
−タを定電圧制御することにより行うものにおいて、前
記変圧器の出力端電圧の検出器，３相２相変換回路，お
よびベクトルアナライザ−からなり前記変圧器の出力端
電圧の角速度を有効分および無効分に分離して演算し出
力する出力電圧角速度演算部と、前記単独負荷の電流検
出器，３相２相変換回路，およびベクトル回転器からな
り前記出力電圧角速度演算部の出力をベクトル回転器に
受けて負荷電流の有効分および無効分を演算し出力する
負荷電流演算部と、この負荷電流演算部の出力側に配さ
れ負荷電流による前記リアクトルの電圧降下の有効分と
無効分を演算し出力する電流電圧変換回路と、この電流
電圧変換回路の出力および前記インバ−タの出力電圧か
ら前記変圧器２次側の出力端電圧の絶対値を演算し出力
するベクトルアナライザ−と、このベクトルアナライザ
−の出力電圧を検出電圧，前記電力系統電圧の絶対値を
設定電圧として前記電圧型自励インバ−タを定電圧制御
する比例積分調節器とを含むものとする。
【０００７】出力電圧角速度演算部のベクトルアナライ
ザ−が、３相２相変換回路で求めた出力端電圧瞬時値の
有効成分および無効成分から角速度をそれぞれ求める一
対の除算回路と、一対の乗算回路，加算回路，および比
例積分調節器からなり前記除算回路で得られた角速度の
２乗値の和が１になるよう前記一対の除算回路の演算を
制御する回路とを備えてなるものとする。
【０００８】負荷電流演算部のベクトル回転器が、出力
端電圧角速度の有効分と負荷電流の無効分，および出力
端電圧角速度の無効分と負荷電流の有効分をそれぞれ掛
け算する２対の乗算回路と、それぞれ一対の乗算回路の
出力を加算または減算して負荷電流の有効分および無効
分を求める加算回路，減算回路とを含むものとする。
【０００９】電流電圧変換回路が、負荷電流の有効分，
無効分とリアクトルの抵抗およびインダクタンスとを相
互に掛け合わせて電圧降下に換算する４つの乗算回路
と、その出力側に配されて電圧降下の有効分および無効
分を求める一対の加算回路および減算回路からなるもの
とする。
【００１０】電流電圧変換回路の出力側に配されたベク
トルアナライザ−が、電圧降下の有効分，無効分，およ
びインバ−タ出力電圧それぞれの乗算回路と、前記イン
バ−タ出力電圧の乗算値から前記電圧降下の有効分の乗
算値および無効分の乗算値を減算する減算回路と、この
減算回路の出力側に配された比例積分調節器および電圧
降下有効分の乗算回路の入力側に配された加算回路とか
らなり、前記比例積分調節器の出力検出電圧を前記加算
回路に供給して前記減算回路の出力が零になるよう制御
し、変圧器出力側の出力端電圧の絶対値に相応する検出
電圧を演算するよう形成されてなるものとする。
【００１１】電流電圧変換回路の出力側に配されたベク
トルアナライザ−が、電圧降下の有効分，無効分それぞ
れの乗算回路と、電圧型自励インバ−タを定電圧制御す
る比例積分調節器のゲイン調整された出力電圧の乗算回
路と、この乗算回路の乗算値から前記電圧降下の有効分
の乗算値および無効分の乗算値を減算する減算回路と、
この減算回路の出力側に配された比例積分調節器および
電圧降下有効分の乗算回路の入力側に配された加算回路
とからなり、前記減算回路の出力側に配された比例積分
調節器の出力検出電圧を前記加算回路に供給して前記減
算回路の出力が零になるよう制御し、変圧器出力側の出
力端電圧の絶対値に相応する検出電圧を演算するよう形
成されてなるものとする。
【００１２】
【作用】この発明の構成は、電圧型自励インバ−タの出
力電圧から、その出力側に配されたリアクトルに負荷電
流が流れることにより生ずる電位降下を差し引くことに
より、出力端電圧と等価な比例積分調節器の検出電圧を
求められることに着目して構成されたものである。具体
的には、出力電圧角速度演算部により出力端電圧の検出
値とその角速度を有効分および無効分に分けて演算し、
負荷電流演算部で負荷電流の検出値および出力電圧角速
度演算部で求めた角速度から負荷電流の有効分および無
効分を演算し、電流電圧変換回路で負荷電流によるリア
クトルの電圧降下の有効分と無効分を演算し、その出力
側に配されたベクトルアナライザ−によりインバ−タの
出力電圧からリアクトルの電圧降下を差し引くことによ
り、目標とする出力端電圧の絶対値と等価な電圧を求め
ることができる。したがって、この電圧を比例積分調節
器の検出電圧，電力系統電圧の絶対値を設定電圧として
電圧型自励インバ−タを定電圧制御するよう定電圧制御
回路を構成すれば、出力端電圧を電力系統電圧に保持し
て単独負荷に電力を供給する単独運転を行うことができ
るとともに、系統並入後も系統電圧の変化を負荷電流の
変化として捕らえた定電圧制御回路の検出電圧に基づ
き、比例積分調節器が飽和することなくインバ−タの定
電圧制御を持続できるので、系統への並入，解列を定電
圧制御状態を保持して瞬断なく行う機能が得られる。
【００１３】また、出力電圧角速度演算部のベクトルア
ナライザ−を、３相２相変換回路で求めた出力端電圧瞬
時値の有効成分および無効成分から角速度をそれぞれ求
める一対の除算回路と、一対の乗算回路，加算回路，お
よび比例積分調節器からなり除算回路で得られた角速度
の２乗値の和が１になるよう一対の除算回路の演算を制
御する回路とで構成したことにより、変圧器の出力端電
圧から、その定電圧制御に必要な位相情報のみを取り出
す機能が得られる。
【００１４】さらに、負荷電流演算部のベクトル回転器
を、出力端電圧角速度の有効分と負荷電流の無効分，お
よび出力端電圧角速度の無効分と負荷電流の有効分をそ
れぞれ掛け算する２対の乗算回路と、それぞれ一対の乗
算回路の出力を加算または減算して負荷電流の有効分お
よび無効分を求める加算回路，減算回路とを含むよう構
成したことにより、出力電圧角速度演算部の演算結果を
利用して単独負荷に流れる負荷電流をその有効分と無効
分に分離して求める機能が得られる。
【００１５】次に、電流電圧変換回路を、負荷電流の有
効分，無効分とリアクトルの抵抗およびインダクタンス
とを相互に掛け合わせて電圧降下に換算する４つの乗算
回路と、その出力側に配されて電圧降下の有効分および
無効分を求める一対の加算回路および減算回路とで構成
したことにより、負荷電流がインバ−タの出力側に配さ
れたリアクトルを流れることによって生ずる電圧降下を
出力端電圧と同相の有効分と、これに直交する無効分と
に分離して求める機能が得られる。
【００１６】また、電流電圧変換回路の出力側に配され
たベクトルアナライザ−を、電圧降下の有効分，無効
分，およびインバ−タ出力電圧それぞれの乗算回路と、
インバ−タ出力電圧の乗算値から電圧降下の有効分の乗
算値および無効分の乗算値を減算する減算回路と、この
減算回路の出力側に配された比例積分調節器および電圧
降下有効分の乗算回路の入力側に配された加算回路とか
らなり、この比例積分調節器の出力検出電圧を加算回路
に供給して減算回路の出力が零になるよう制御し、出力
端電圧の絶対値に相応する検出電圧を演算するよう構成
すれば、出力端電圧の絶対値と等価な電圧を演算により
求めることができるので、得られた電圧を比例積分調節
器の検出電圧，電力系統電圧の絶対値を設定電圧として
電圧型自励インバ−タを定電圧制御することにより、負
荷開閉器のオンオフに関わりなく定電圧制御状態を保持
して単独運転および連系運転を行う機能が得られる。
【００１７】さらに、電流電圧変換回路の出力側に配さ
れたベクトルアナライザ−を、電圧降下の有効分，無効
分それぞれの乗算回路と、電圧型自励インバ−タを定電
圧制御する比例積分調節器のゲイン調整された出力電圧
の乗算回路と、この乗算回路の乗算値から電圧降下の有
効分の乗算値および無効分の乗算値を減算する減算回路
と、この減算回路の出力側に配された比例積分調節器お
よび電圧降下有効分の乗算回路の入力側に配された加算
回路とからなり、減算回路の出力側に配された比例積分
調節器の出力検出電圧を加算回路に供給して減算回路の
出力が零になるよう制御し、変圧器出力側の出力端電圧
の絶対値に相応する検出電圧を演算するよう構成すれ
ば、電圧型自励インバ−タの出力電圧の代わりに電圧型
自励インバ−タの制御入力を用いて出力端電圧の絶対値
と等価な電圧を演算により求めることができるので、得
られた電圧を比例積分調節器の検出電圧，電力系統電圧
の絶対値を設定電圧として電圧型自励インバ−タを定電
圧制御することにより、負荷開閉器のオンオフに関わり
なく定電圧制御状態を保持して単独運転および連系運転
を行うことができる。
【００１８】
【実施例】以下、この発明を実施例に基づいて説明す
る。図１はこの発明の実施例になる単独・連系運転用イ
ンバ−タの定電圧制御回路全体を示す構成図、図２は実
施例における出力電圧角速度演算部のベクトルアナライ
ザ−を示す詳細図、図３は実施例におけるベクトル回転
器を示す詳細図、図４は実施例における電流電圧変換回
路を示す詳細図、図５は実施例におけるベクトルアナラ
イザ−を示す詳細図、図６は実施例におけるベクトル図
であり、従来技術と同じ構成部分には同一参照符号を付
すことにより、重複した説明を省略する。
【００１９】定電圧制御回路は図１に示すように、変圧
器４の２次側の出力端電圧ＶO の検出器１２，３相２相
変換回路２２，およびベクトルアナライザ−２３からな
り、出力端電圧の角速度を有効分および無効分に分離し
て演算し出力する出力電圧角速度演算部２１と、単独負
荷５の負荷電流検出器３２，３相２相変換回路３３，お
よびベクトル回転器３４からなり、出力電圧角速度演算
部２１の出力をベクトル回転器に受けて負荷電流ＩL の
有効分および無効分を演算し出力する負荷電流演算部３
１と、この負荷電流演算部の出力側に配され負荷電流Ｉ
L によるリアクトル３の電圧降下を有効分と無効分とに
分離して演算し出力する電流電圧変換回路４１と、この
電流電圧変換回路の出力、および電圧検出器１６，整流
回路１７を介して得られるインバ−タ１の出力電圧ＶI
から出力端電圧ＶO の絶対値と等価な電圧ＶODを演算し
出力するベクトルアナライザ−５１と、このベクトルア
ナライザ−の電圧ＶODを検出電圧，電圧検出器１４およ
び整流回路１５を介して得られる電力系統７の系統電圧
ＶS の絶対値を設定電圧として電圧型自励インバ−タ１
を定電圧制御する比例積分調節器１１とで構成される。
【００２０】このように構成された実施例になる定電圧
制御回路においては、比例積分調節器１１の検出電圧Ｖ
ODを負荷電流ＩL によってリアクトル３に生ずる電圧降
下をインバ−タ１の出力電圧ＶI の絶対値から減算して
求めるようその演算回路が構成されたことにより、出力
端電圧の絶対値を比例積分調節器の検出電圧とする従来
の定電圧制御回路で問題となった、系統並入によって比
例積分調節器が飽和するという問題点が排除され、単独
運転における出力端電圧ＶO の変動および連系運転にお
ける系統電圧ＶS の変動をその位相情報の変化、単独負
荷５の負荷電流ＩL の有効分，無効分の変化により検出
し、定電圧制御状態を保持し，電力の瞬断を生ずること
なく系統への並入，解列を行える単独・連系運転用イン
バ−タの定電圧制御回路を得ることができる。
【００２１】以下、実施例になる定電圧制御回路の主要
部分について、その演算回路の構成および動作を説明す
る。出力電圧角速度演算部２１のベクトルアナライザ−
２３は図２に示すように、３相２相変換回路２２で得ら
れた出力端電圧ＶO の瞬時値の無効分ＶO sin ωt およ
び有効分ＶO cos ωt をＶO と等価な電圧ＶoBで除算し
て角速度sin ωt ，cos ωt なる位相情報を得る一対の
除算回路２４，２５と、この位相情報をそれぞれ２乗す
る乗算回路２６，２７，乗算結果の加算回路２８，およ
び設定値を１とした比例積分調節器２９で構成され、si
n2ωt + cos2ωt = 1 となることを利用してＶO と等価
な電圧ＶOBを除算回路に向けて出力する回路とで構成さ
れ、出力端電圧ＶO の位相情報のみを利用することによ
り、定電圧制御回路を出力端電圧ＶO から切り離して演
算する機能が得られる。
【００２２】負荷電流演算部３１のベクトル回転器３４
は図３に示すように、ベクトルアナライザ−２３で得ら
れた位相情報sin ωt ，cosωt に対応して設けられた
一対の乗算回路３５Ａ，３５Ｂ，および両者の演算結果
を加算する加算回路３７と、３相２相変換回路３３で得
られた負荷電流ＩL の瞬時値の無効分ＩL sin ( ωt−
θ),有効分ＩL cos(ωt −θ）に対応して設けられた一
対の乗算回路３６Ａ，３６Ｂ，および両者の演算結果を
減算する減算回路３８とで構成され、出力端電圧角速度
の有効分と負荷電流瞬時値の無効分，および出力端電圧
角速度の無効分と負荷電流瞬時値の有効分をそれぞれ乗
算回路で掛け算した後、それぞれ一対の乗算回路の出力
を加算または減算することにより、負荷電流ＩL の有効
分ＩL cos θ，および無効分ＩL sin θ，を求める機能
が得られる。
【００２３】電流電圧変換回路４１は、ベクトル回転器
３４で演算された負荷電流の有効分ＩL cos θ＝Ｉαと
リアクトル３の抵抗ＲおよびインダクタンスＬそれぞれ
との積を求める一対の乗算回路４２Ｒ，４２Ｌと、負荷
電流の無効分ＩL sin θ＝ＩβとＲ，Ｌとの積を求める
一対の乗算回路４３Ｒ，４３Ｌと、電圧降下の有効分Ｖ
αを求める減算回路４４、および電圧降下の無効分Ｖβ
を求める加算回路４５とで構成され、負荷電流ＩL がリ
アクトル３を流れることによってリアクトルに生ずる電
圧降下をその有効分Ｖα, 無効分Ｖβに分離して求める
機能が得られる。
【００２４】演算回路の最終段に設けられたベクトルア
ナライザ−５１は図５に回路構成を，図６にそのベクト
ル図を示すように、電圧型自励インバ−タ１の出力電圧
ＶI ，電位降下の有効分Ｖα，無効分Ｖβそれぞれの乗
算回路（２乗回路）５２，５３，５４と、乗算回路５２
の乗算値から乗算回路５３，５４の乗算値を減算する減
算回路５５と、減算回路５５の出力側に配されその出力
電圧ＶODを図１における比例積分調節器１１に検出信号
として供給するとともに、乗算回路５４の入力側に配さ
れた加算回路５７に送って電圧降下の有効分Ｖαに加算
する比例積分調節器５６とで構成される。このように構
成されたベクトルアナライザ−５１は、その乗算回路お
よび減算回路がＶI 2 −Ｖβ2 −（Ｖα＋ＶOD）2 なる
演算を行うものであり、比例積分調節器５６が上式の演
算結果が零になるようその出力電圧ＶODを制御すること
により、図６に示すベクトル図から明らかなように、比
例積分調節器５６の出力側には図１における変圧器４の
出力端電圧ＶO の絶対値に相応する電圧ＶODが出力され
る。したがって、得られた電圧ＶODを比例積分調節器１
１の検出電圧，電力系統電圧の絶対値ＶS に相応する電
圧を設定電圧ＶSSとして電圧型自励インバ−タ１を定電
圧制御することにより、負荷開閉器のオンオフに関わり
なく定電圧制御状態を保持して単独運転および連系運転
を行うことができる。
【００２５】図７は演算回路の最終段に設けられたベク
トルアナライザ−の異なる実施例を示す構成図であり、
乗算回路６２に電圧型自励インバ−タ１の出力電圧ＶI
の代わりに、比例積分調節器１１の出力制御信号ＶICを
増幅回路６３でゲイン調整して入力するよう構成した点
が図５に示す実施例と異なっている。比例積分調節器１
１の出力制御信号ＶICは電圧型自励インバ−タ１の出力
電圧ＶI と比例関係にあるので、図５について既に説明
したと同様な作用効果が得られる。
【００２６】
【発明の効果】この発明は前述のように、出力電圧角速
度演算部により出力端電圧の角速度を有効分および無効
分に分けて演算し、負荷電流演算部で負荷電流の検出値
および出力電圧角速度演算部で求めた角速度から負荷電
流の有効分および無効分を演算し、電流電圧変換回路で
負荷電流によるリアクトルの電圧降下の有効分と無効分
を演算し、その出力側に配されたベクトルアナライザ−
によりインバ−タの出力電圧からリアクトルの電圧降下
を差し引くことにより、目標とする出力端電圧の絶対値
と等価な検出電圧を求めるよう構成した。その結果、得
られた電圧を比例積分調節器の検出電圧，電力系統電圧
の絶対値を設定電圧として電圧型自励インバ−タを定電
圧制御することが可能となり、出力端電圧を電力系統電
圧に保持して単独負荷に電力を供給する単独運転を行う
ことができるとともに、系統並入後も系統電圧の変化を
負荷電流の変化として捕らえた定電圧制御回路の検出電
圧に基づき、比例積分調節器が飽和することなくインバ
−タの定電圧制御を持続するので、出力端電圧を比例積
分調節器の検出電圧として電圧型自励インバ−タを定電
圧制御する従来の技術で問題になった、系統並入時に比
例積分調節器が飽和するという問題点が排除され、系統
連系運転を定電圧制御状態を保持して電力供給を連続し
て行える定電圧制御回路を備えた単独・連系運転用イン
バ−タを提供することができる。また、定電流制御回路
およびその切替装置を必要としないので、装置の簡素化
が可能になるとともに、切替時に生ずる電力供給の瞬断
も排除され、電力供給を安定化できる利点が得られる。
【００２７】また、出力電圧角速度演算部のベクトルア
ナライザ−を、３相２相変換回路で求めた出力端電圧瞬
時値の有効成分および無効成分から角速度をそれぞれ求
める一対の除算回路と、一対の乗算回路，加算回路，お
よび比例積分調節器からなり除算回路で得られた角速度
の２乗値の和が１になるよう一対の除算回路の演算を制
御する回路とで構成したことにより、変圧器の出力端電
圧から、その定電圧制御に必要な位相情報のみを取り出
す機能を有するベクトルアナライザ−を備えた定電圧制
御回路を提供することができる。
【００２８】さらに、負荷電流演算部のベクトル回転器
を、出力端電圧角速度の有効分と負荷電流の無効分，お
よび出力端電圧角速度の無効分と負荷電流の有効分をそ
れぞれ掛け算する２対の乗算回路と、それぞれ一対の乗
算回路の出力を加算または減算して負荷電流の有効分お
よび無効分を求める加算回路，減算回路とを含むよう構
成したことにより、出力電圧角速度演算部の演算結果を
利用して単独負荷に流れる負荷電流をその有効分と無効
分に分離して求める機能を有するベクトル回転器を備え
た定電圧制御回路を提供することができる。
【００２９】次に、電流電圧変換回路を、負荷電流の有
効分，無効分とリアクトルの抵抗およびインダクタンス
とを相互に掛け合わせて電圧降下に換算する４つの乗算
回路と、その出力側に配されて電圧降下の有効分および
無効分を求める一対の加算回路および減算回路とで構成
したことにより、負荷電流がインバ−タの出力側に配さ
れたリアクトルを流れることによって生ずる電圧降下を
出力端電圧と同相の有効分と、これに直交する無効分と
に分離して求める機能を有する電流電圧変換回路を備え
た定電圧制御回路を提供することができる。
【００３０】また、電流電圧変換回路の出力側に配され
たベクトルアナライザ−を、電圧降下の有効分，無効
分，およびインバ−タ出力電圧それぞれの乗算回路と、
インバ−タ出力電圧の乗算値から電圧降下の有効分の乗
算値および無効分の乗算値を減算する減算回路と、この
減算回路の出力側に配された比例積分調節器および電圧
降下有効分の乗算回路の入力側に配された加算回路とか
らなり、比例積分調節器の出力検出電圧を加算回路に供
給して減算回路の出力が零になるよう制御し、変圧器出
力側の出力端電圧の絶対値に相応する検出電圧を演算す
るよう構成したことにより、出力端電圧の絶対値と等価
な電圧を演算により求めることができるので、得られた
電圧を比例積分調節器の検出電圧，電力系統電圧の絶対
値を設定電圧として電圧型自励インバ−タを定電圧制御
することにより、負荷開閉器のオンオフに関わりなく定
電圧制御状態を保持して単独運転および連系運転を行う
機能を有する定電圧制御回路を提供することができる。
【００３１】さらに、電流電圧変換回路の出力側に配さ
れたベクトルアナライザ−を、電圧降下の有効分，無効
分それぞれの乗算回路と、電圧型自励インバ−タを定電
圧制御する比例積分調節器のゲイン調整された出力電圧
の乗算回路と、この乗算回路の乗算値から前記電圧降下
の有効分の乗算値および無効分の乗算値を減算する減算
回路と、この減算回路の出力側に配された比例積分調節
器および電圧降下有効分の乗算回路の入力側に配された
加算回路とからなり、減算回路の出力側に配された比例
積分調節器の出力検出電圧を加算回路に供給して減算回
路の出力が零になるよう制御し、出力端電圧の絶対値に
相応する検出電圧を演算するよう構成すれば、電圧型自
励インバ−タの出力電圧の代わりに電圧型自励インバ−
タの制御入力を用いて出力端電圧の絶対値と等価な電圧
を演算により求めることができるので、得られた電圧を
比例積分調節器の検出電圧，電力系統電圧の絶対値を設
定電圧として電圧型自励インバ−タを定電圧制御するこ
とにより、負荷開閉器のオンオフに関わりなく定電圧制
御状態を保持して単独運転および連系運転を行う機能を
有する定電圧制御回路を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例になる単独・連系運転用イン
バ−タの定電圧制御回路を示す全体構成図
【図２】実施例における出力電圧角速度演算部のベクト
ルアナライザ−を示す詳細図
【図３】実施例におけるベクトル回転器を示す詳細図
【図４】実施例における電流電圧変換回路を示す詳細図
【図５】実施例における演算回路最終段のベクトルアナ
ライザ−を示す詳細図
【図６】実施例におけるベクトル図
【図７】演算回路の最終段に設けられたベクトルアナラ
イザ−の異なる実施例を示す構成図
【図８】従来の単独・連系運転用インバ−タの定電圧制
御回路を示す接続図
【符号の説明】
１ 電圧型自励インバ−タ ２ 単独電源 ３ リアクトル ４ 変圧器 ５ 単独負荷 ６ 負荷開閉器 ７ 交流電力系統 １１ 比例積分調節器 １２ 出力端電圧ＶO の検出器 １４ 系統電圧ＶS の検出器 １５ 整流回路 １６ 電圧型自励インバ−タの出力電圧ＶI の検出器 １７ 整流回路 ２１ 出力電圧角速度演算部 ２２ ３相２相変換回路 ２３ ベクトルアナライザ− ３１ 負荷電流演算部 ３２ ３相２相変換回路 ３３ ベクトル回転器 ４１ 電流電圧変換回路 ５１ ベクトルアナライザ−（演算回路の最終段） ＶOD 検出電圧 ＶSS 設定電圧 ＶIC 電圧型自励インバ−タの制御入力 ＩF 負荷電流 Ｖα 電圧降下の有効分 Ｖβ 電圧降下の無効分

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】独立した電源の直流出力を交流に変換する
    電圧型自励インバ−タを制御してその出力側にリアクト
    ルおよび変圧器を介して接続された単独負荷に電力を供
    給する単独運転と、有効電力および無効電力を制御して
    開閉器を介して連結された電力系統との間で電力の授受
    を行う連系運転とを、前記電圧型自励インバ−タを定電
    圧制御することにより行うものにおいて、前記変圧器の
    出力端電圧の検出器，３相２相変換回路，およびベクト
    ルアナライザ−からなり前記変圧器の出力端電圧の角速
    度を有効分および無効分に分離して演算し出力する出力
    電圧角速度演算部と、前記単独負荷の電流検出器，３相
    ２相変換回路，およびベクトル回転器からなり前記出力
    電圧角速度演算部の出力をベクトル回転器に受けて負荷
    電流の有効分および無効分を演算し出力する負荷電流演
    算部と、この負荷電流演算部の出力側に配され負荷電流
    による前記リアクトルの電圧降下の有効分と無効分を演
    算し出力する電流電圧変換回路と、この電流電圧変換回
    路の出力および前記インバ−タの出力電圧から前記変圧
    器の出力端電圧の絶対値を演算し出力するベクトルアナ
    ライザ−と、このベクトルアナライザ−の出力電圧を検
    出電圧，前記電力系統電圧の絶対値を設定電圧として前
    記電圧型自励インバ−タを定電圧制御する比例積分調節
    器とを含むことを特徴とする単独・連系運転用インバ−
    タの定電圧制御回路。
  2. 【請求項２】出力電圧位相演算部のベクトルアナライザ
    −が、３相２相変換回路で求めた出力端電圧瞬時値の有
    効成分および無効成分から角速度をそれぞれ求める一対
    の除算回路と、一対の乗算回路，加算回路，および比例
    積分調節器からなり前記除算回路で得られた角速度の２
    乗値の和が１になるよう前記一対の除算回路の演算を制
    御する回路とを備えてなることを特徴とする請求項１記
    載の単独・連系運転用インバ−タの定電圧制御回路。
  3. 【請求項３】負荷電流演算部のベクトル回転器が、出力
    端電圧の有効分位相と負荷電流の無効分，および出力端
    電圧の無効分位相と負荷電流の有効分をそれぞれ掛け算
    する２対の乗算回路と、それぞれ一対の乗算回路の出力
    を加算または減算して負荷電流の有効分および無効分を
    求める加算回路および減算回路とを含むことを特徴とす
    る請求項１記載の単独・連系運転用インバ−タの定電圧
    制御回路。
  4. 【請求項４】電流電圧変換回路が、負荷電流の有効分，
    無効分とリアクトルの抵抗およびインダクタンスとを相
    互に掛け合わせて電位降下に換算する４つの乗算回路
    と、その出力側に配されて電位降下の有効分および無効
    分を求める一対の加算回路および減算回路からなること
    を特徴とする請求項１記載の単独・連系運転用インバ−
    タの定電圧制御回路。
  5. 【請求項５】電流電圧変換回路の出力側に配されたベク
    トルアナライザ−が、電位降下の有効分，無効分，およ
    びインバ−タ出力電圧それぞれの乗算回路と、前記イン
    バ−タ出力電圧の乗算値から前記電位降下の有効分の乗
    算値および無効分の乗算値を減算する減算回路と、この
    減算回路の出力側に配された比例積分調節器および電位
    降下有効分の乗算回路の入力側に配された加算回路とか
    らなり、前記比例積分調節器の出力検出電圧を前記加算
    回路に供給して前記減算回路の出力が零になるよう制御
    し、変圧器出力側の出力端電圧の絶対値に相応する検出
    電圧を演算するよう形成されてなることを特徴とする請
    求項１記載の単独・連系運転用インバ−タの定電圧制御
    回路。
  6. 【請求項６】電流電圧変換回路の出力側に配されたベク
    トルアナライザ−が、電位降下の有効分，無効分それぞ
    れの乗算回路と、電圧型自励インバ−タを定電圧制御す
    る比例積分調節器のゲイン調整された出力電圧の乗算回
    路と、この乗算回路の乗算値から前記電位降下の有効分
    の乗算値および無効分の乗算値を減算する減算回路と、
    この減算回路の出力側に配された比例積分調節器および
    電位降下有効分の乗算回路の入力側に配された加算回路
    とからなり、前記減算回路の出力側に配された比例積分
    調節器の出力検出電圧を前記加算回路に供給して前記減
    算回路の出力が零になるよう制御し、変圧器出力側の出
    力端電圧の絶対値に相応する検出電圧を演算するよう形
    成されてなることを特徴とする請求項１記載の単独・連
    系運転用インバ−タの定電圧制御回路。
JP3229232A 1991-09-10 1991-09-10 単独・連系運転用インバ−タの定電圧制御回路 Pending JPH0568343A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004295170A (ja) * 2003-03-25 2004-10-21 Toshiba Corp 電力変換装置の制御装置
JP2013540413A (ja) * 2010-10-01 2013-10-31 三星エスディアイ株式会社 エネルギー保存システム用の電力変換システム及びその制御方法

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JP2004295170A (ja) * 2003-03-25 2004-10-21 Toshiba Corp 電力変換装置の制御装置
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