JPH0628519B2 - Inverter control system - Google Patents

Inverter control system

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JPH0628519B2
JPH0628519B2 JP59151313A JP15131384A JPH0628519B2 JP H0628519 B2 JPH0628519 B2 JP H0628519B2 JP 59151313 A JP59151313 A JP 59151313A JP 15131384 A JP15131384 A JP 15131384A JP H0628519 B2 JPH0628519 B2 JP H0628519B2
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inverter
power
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output
voltage
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至 浅井
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Fuji Electric Co Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00Conversion of AC power input into DC power output; Conversion of DC power input into AC power output
    • H02M7/42Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal
    • H02M7/44Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の属する技術分野〕 本発明は、直流電力を交流電力に変換して出力する電源
としてのインバータを、他の電源を含む電源系統へ連系
接続し、該インバータから電源系統へ送り込む有効電力
を制御するためのインバータ制御方式に関するものであ
る。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to an inverter as a power supply for converting DC power into AC power and outputting the AC power, which is interconnected to a power supply system including other power supplies. The present invention relates to an inverter control method for controlling active power sent from a power supply system to a power supply system.

かかるインバータとしては、太陽電池、燃料電池等から
得られた電池電力(直流電力)を交流電力に変換するイ
ンバータ(発電用インバータ)などがあり、かかる発電
用インバータを既設の電源系統へ接続し、該系統(例え
ば商用電源系統)における電圧や周波数(位相)を検出
し、それに対するインバータ出力電圧や周波数(位相)
を制御することにより、該インバータから電源系統へ補
給してやる有効電力(或いは無効電力)を調節すること
ができる。
As such an inverter, there is an inverter (inverter for power generation) that converts battery power (DC power) obtained from a solar cell, a fuel cell, or the like into AC power, and such an inverter for power generation is connected to an existing power system, Detects the voltage and frequency (phase) in the system (for example, commercial power supply system) and outputs the inverter output voltage and frequency (phase) to the detected voltage and frequency
The active power (or reactive power) supplied from the inverter to the power supply system can be adjusted by controlling.

第3図は発電用インバータと既設の電源系統と連系接続
を示す概念図である。同図において、1は発電用インバ
ータ、1Aは電圧形インバータ、1BはACフイルタを
兼ねた結合インピーダンス(本例では純リアクタンスL
とする)、2が商用電源系統、である。また、iは電
圧形インバータ1Aの出力電圧ベクトル、Lは出力電
流ベクトル、ωは電圧形インバータ1Aの角周波数、
sは電源系統2の系統電圧ベクトル、ωは同じく系統2
の角周波数、である。
FIG. 3 is a conceptual diagram showing a power generation inverter, an existing power system, and interconnection connection. In the figure, 1 is a power generation inverter, 1A is a voltage source inverter, and 1B is a combined impedance that also serves as an AC filter (in this example, pure reactance L
2) is a commercial power supply system. Further, i is the output voltage vector of the voltage source inverter 1A, L is the output current vector, ω is the angular frequency of the voltage source inverter 1A,
s is the system voltage vector of the power system 2, and ω is the same system 2
Is the angular frequency of.

第4図は、第3図に示した諸量のベクトル関係を示すベ
クトル図である。
FIG. 4 is a vector diagram showing the vector relationship of the quantities shown in FIG.

同図から、インバータ出力電圧Vi、系統電圧Vs、両者
間の位相差、発電用インバータ1と商用電源系統2と
の間で授受される有効電力PGと無効電力QG等の間に
は、次の各式が成立することが理解されるであろう。
From the figure, the inverter output voltage Vi, the system voltage Vs, the phase difference between the two, the active power P G and the reactive power Q G exchanged between the power generation inverter 1 and the commercial power system 2, It will be understood that the following equations hold.

G=(Vs・Vi・sin)/ωL ……(1) QG=(Vs2−Vs・Vi・cos)/ωL ……(2) また、≒0なる条件のもとでは PG∝ ……(3) QG∝(Vs−Vi) ……(4) すなわち、インバータ1Aの出力位相を変えることによ
り有効電力PGが、また出力電圧Viの大きさを変えるこ
とにより、無効電力QGがそれぞれ変化することが上記
(3),(4)式より認められるのであろう。
P G = (Vs · Vi · sin) / ωL …… (1) Q G = (Vs 2 −Vs · Vi · cos) / ωL …… (2) Also, under the condition of ≈0, P G ∝ (3) Q G ∝ (Vs-Vi) (4) That is, the active power P G is changed by changing the output phase of the inverter 1A, and the reactive power Q is changed by changing the magnitude of the output voltage Vi. The above is that G changes respectively
It may be recognized from Eqs. (3) and (4).

他方、インバータ1Aの出力電圧位相は、インバータを
構成するスイツチング素子へ供給される点弧パルスの位
相に対応するからこれを変えれば出力電圧位相を可変で
きること、また出力電圧振幅は入力直流電圧やスイツチ
ング素子の導通時間幅によつて決定されることなどは周
知の通りである。つまりスイツチング素子の点弧駆動パ
ルスは、例えば第5図に示すような波形のものであり、
それに合わせて素子がオンオフ制御される。
On the other hand, the output voltage phase of the inverter 1A corresponds to the phase of the ignition pulse supplied to the switching element forming the inverter, so that the output voltage phase can be changed by changing this, and the output voltage amplitude can be the input DC voltage or the switching. It is well known that it is determined by the conduction time width of the element. That is, the ignition drive pulse of the switching element has a waveform as shown in FIG.
In accordance with this, the element is on / off controlled.

そして、この第5図に示した角度表示360゜は連系す
る電源系統の1サイクル期間と一致するように定められ
る。
The angle display 360 ° shown in FIG. 5 is set so as to coincide with one cycle period of the power source system connected to each other.

また、前述の電圧形インバータ1Aの代わりに電流形イ
ンバータを用いた場合でも、スイツチング素子へ供給さ
れる点弧パルスの位相や入力側直流電流の制御により、
上記と同様電源系統に送り込む有効電力や無効電力を制
御できるものであることは勿論である。
Further, even when a current source inverter is used instead of the voltage source inverter 1A described above, by controlling the phase of the ignition pulse supplied to the switching element and the input side DC current,
It goes without saying that active power and reactive power sent to the power supply system can be controlled as in the above.

本発明は、以上説明したように、電源としてのインバー
タを他の電源系統へ連系接続し、該インバータの出力電
圧や出力位相を制御することにより、該インバータから
電源系統へ供給される電力を制御するようにしたインバ
ータ制御方式に関するものである。
INDUSTRIAL APPLICABILITY As described above, the present invention interconnects an inverter as a power source with another power supply system and controls the output voltage and output phase of the inverter to control the power supplied from the inverter to the power supply system. The present invention relates to an inverter control method for controlling.

〔従来技術とその問題点〕[Prior art and its problems]

一般に、発電用インバータと他の電源系統を連系接続し
た場合に、両者間の同期をとるためにフエイス・ロツク
ド・ループ(PLL)回路が用いられており、従来はか
かるPLL回路を利用して上述の如きインバータ制御が
行なわれていた。
Generally, a phase locked loop (PLL) circuit is used to synchronize the power generation inverter and another power supply system when they are connected to each other. Conventionally, such a PLL circuit is used. The inverter control as described above has been performed.

第6図はPLL回路を用いた従来のインバータ制御方式
を示すブロツク図である。同図において、11は位相差
検出器(検出された位相差信号を更に通して出力させる
ためのローパスフイルタをも含むものとする)、12は
出力電力調節器、13は加算器、14は電圧制御発振器
(VCO)、15は点弧駆動パルス発生器、aは電源系
統電圧位相信号、bはインバータ出力電圧基本波位相信
号、cは位相差検出信号、dは進み位相指令信号、eは
周波数指令信号、fはクロツクパルス、gはインバータ
を構成するスイツチング素子の点弧駆動パルス信号、で
ある。
FIG. 6 is a block diagram showing a conventional inverter control system using a PLL circuit. In the figure, 11 is a phase difference detector (also includes a low-pass filter for further outputting the detected phase difference signal), 12 is an output power controller, 13 is an adder, and 14 is a voltage controlled oscillator. (VCO), 15 is a firing drive pulse generator, a is a power system voltage phase signal, b is an inverter output voltage fundamental wave phase signal, c is a phase difference detection signal, d is a leading phase command signal, and e is a frequency command signal. , F is a clock pulse, and g is a firing drive pulse signal of a switching element forming an inverter.

なお、パルス発生器15から信号bとgが出力するもの
として示してあるが、元来、信号bとgは一対一の対応
関係にあるものであることは先にも説明した通りであ
る。
Although the signals b and g are shown as being output from the pulse generator 15, the signals b and g have a one-to-one correspondence with each other as described above.

次に回路動作を説明する。電源系統電圧位相信号aの位
相に対して、インバータ出力電圧基本波の位相bが進ん
でいる場合、その度合である位相差検出信号cが位相検
出器11より出力される。この位相差検出信号cの変動
に対応して周波数指令信号eが電圧制御発振器(VC
O)14に入力され、その出力fの周波数が上下する事
により、先の位相信号aとbが同一周波数となり両者の
位相が一定の関係になり、定常的な同期状態となる。
Next, the circuit operation will be described. When the phase b of the fundamental wave of the inverter output voltage is ahead of the phase of the power system voltage phase signal a, the phase detector 11 outputs the phase difference detection signal c which is the degree of the advance. In response to the fluctuation of the phase difference detection signal c, the frequency command signal e changes to the voltage controlled oscillator (VC
O) 14 and the frequency of its output f goes up and down, the phase signals a and b have the same frequency, and the phases of both are in a constant relationship, so that a steady synchronization state is established.

ここで電源系統電圧とインバータ出力電圧との間の位相
差を制御し、系統へのインバータからの出力電力を制御
するためには、位相信号aとbの間の位相関係は変える
必要があり、このため位相差検出器11の出力cに出力
電力調節器12からの出力(進み位相指令信号)dを加
算器13で加え、VCO14に持ち込むようにしてい
る。この時、VCO14から出力されるクロツク信号f
に合わせ、系統電圧と同一周期のパルス列が信号gとし
てパルス発生器15から読み出され、インバータを構成
するスイツチング素子へ点弧駆動信号として供給され
る。
Here, in order to control the phase difference between the power supply system voltage and the inverter output voltage and to control the output power from the inverter to the system, the phase relationship between the phase signals a and b must be changed, Therefore, the output (advancing phase command signal) d from the output power controller 12 is added to the output c of the phase difference detector 11 by the adder 13 and brought into the VCO 14. At this time, the clock signal f output from the VCO 14
A pulse train having the same cycle as the system voltage is read from the pulse generator 15 as a signal g and supplied as a firing drive signal to a switching element forming an inverter.

またインバータ出力電圧を制御し、インバータから電源
系統へ供給される無効電力を制御したい場合には、パル
ス発生器15を例えば、第5図に示すようなパルス列が
発生できるような構成にしておき、インバータ出力電圧
の指令に合わせ、第5図における制御角αの大きさを異
ならせたパルス列をとり出してスイツチング素子へ供給
するようにすればよい。
When it is desired to control the inverter output voltage and the reactive power supplied from the inverter to the power supply system, the pulse generator 15 is configured to generate a pulse train as shown in FIG. 5, for example. In accordance with the command of the inverter output voltage, a pulse train having different control angles α in FIG. 5 may be taken out and supplied to the switching element.

さて、以上説明した如き、従来のインバータ制御方式に
は、次のような問題点があつた。
As described above, the conventional inverter control system has the following problems.

すなわち、第6図における位相差検出器11としては例
えばex−OR(排他的論理和)素子の如きものが用い
られるが、二つの信号間の位相差を検出するためには、
少なくとも当該信号の半サイクルの期間が必要であるか
ら、この位相差検出器に付加するローパスフイルタに
は、半サイクルより時定数の長いものを用いるようにし
て、半サイクルの間にVCO14の出力周波数が大幅に
変動したりする事のないようにしなければ安定な動作を
望むことは困難である。
That is, for example, an ex-OR (exclusive OR) element is used as the phase difference detector 11 in FIG. 6, but in order to detect the phase difference between two signals,
Since at least a half cycle period of the signal is required, the low-pass filter added to this phase difference detector should have a longer time constant than the half cycle, and the output frequency of the VCO 14 during the half cycle. It is difficult to expect stable operation unless it is changed significantly.

またVCO14からのクロツク周波数をパルス発生器1
5の出力の単位位相角と対応させる場合には、同様に半
サイクルの時間でクロツク周波数が大幅に変化したりす
ると、インバータ出力の高調波の増加等の悪影響を招く
ので許容されない。
In addition, the clock frequency from the VCO 14 is set to the pulse generator 1
Similarly, if the clock frequency is drastically changed in a half cycle time, it is unacceptable because it causes adverse effects such as an increase in harmonics of the inverter output.

このようにして、インバータから電源系統へ供給される
電力の調節(増減)を行なわんとするとき、その際にお
けるインバータ出力周波数の系統周波数に対する再同期
化には、時定数の長い動作を必要とすることになる。換
言すると、インバータから電源系統へ供給する電力の調
節動作には長時間を要し、電源系統につながる負荷変動
に基因した連系接続点における電圧位相の変化や、イン
バータに対する出力指令値の変更等に対して、迅速に供
給電力の増減調節ができず、制御系として即応性に欠け
るという問題点が従来のインバータ制御方式にはあつ
た。
In this way, when adjusting (increasing or decreasing) the power supplied from the inverter to the power supply system, resynchronization of the inverter output frequency with the system frequency at that time requires operation with a long time constant. Will be done. In other words, it takes a long time to adjust the power supplied from the inverter to the power supply system, and the voltage phase change at the interconnection connection point due to the load fluctuation connected to the power supply system, the change of the output command value to the inverter, etc. On the other hand, the conventional inverter control method has a problem in that the control system cannot be quickly adjusted to increase / decrease the supply power and lacks quick responsiveness.

〔発明の目的〕[Object of the Invention]

本発明は、上述の如き従来技術の欠点を解決するために
なされたものであり、従つて本発明の目的は、電源とし
てのインバータを、他の電源を含む電源系統へ連系接続
し、該インバータから電源系統へ供給する電力の増減調
節を行なう際、その調節動作を迅速に行なうことがで
き、制御系として即応性に富んだインバータ制御方式を
提供することにある。
The present invention has been made to solve the above-mentioned drawbacks of the prior art. Therefore, an object of the present invention is to connect an inverter as a power source to a power source system including another power source, It is an object of the present invention to provide an inverter control system that is capable of performing quick adjustment operation when adjusting the increase / decrease of the power supplied from the inverter to the power supply system and that is highly responsive as a control system.

〔発明の要点〕[Main points of the invention]

本発明の要点は、インバータと電源系統との同期をとる
ための制御系はPLL回路により構成するが、インバー
タから電力系統へ供給する電力の調節のための制御系
は、それとは分離して別に構成することにより、制御系
として即応性に富んだインバータ制御方式の実現を可能
ならしめた点にある。
The gist of the present invention is that the control system for synchronizing the inverter and the power supply system is composed of a PLL circuit, but the control system for adjusting the power supplied from the inverter to the power system is separate and separate. By configuring it, it is possible to realize an inverter control system that is highly responsive as a control system.

〔発明の実施例〕Example of Invention

次に図を参照して本発明の実施例を説明する。 Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図は本発明の一実施例を示すブロツク図である。同
図において、11は位相差検出器(ローパスフイルタを
含む)、12は出力電力調節器、14は電圧制御発振器
(VCO)、16a,16b,16cはそれぞれ分周
器、17はエツジトリガ回路、18はアツプダウンカウ
ンタ、19a,19bはそれぞれコンパレータ、20は
ROMまたはレベル変換器、21はインバータを構成す
るスイツチング素子の点弧駆動パルス発生器、である。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention. In the figure, 11 is a phase difference detector (including a low pass filter), 12 is an output power controller, 14 is a voltage controlled oscillator (VCO), 16a, 16b and 16c are frequency dividers respectively, 17 is an edge trigger circuit, 18 Is an up-down counter, 19a and 19b are comparators, 20 is a ROM or level converter, and 21 is a firing drive pulse generator of a switching element which constitutes an inverter.

またaは電源系統の電圧位相信号、cは位相差検出信
号、eは周波数指令信号、d(d1,d2)は進み位相信
号、f,h,iはそれぞれ周波数は異なるがクロツクパ
ルス、gはインバータを構成するスイツチング素子の点
弧駆動パルス信号、jはプリセツトタイミング信号、k
はカウント出力、l1はアツプダウン反転しきい値、l2
はダウンアツプ反転しきい値、mはアツプダウン指令、
nは出力電圧指令、oはスイツチング位相指令、p,q
はそれぞれスイツチング位相の表示信号、である。
Further, a is a voltage phase signal of the power supply system, c is a phase difference detection signal, e is a frequency command signal, d (d 1 , d 2 ) is a lead phase signal, and f, h, and i are clock pulses with different frequencies, g Is a firing drive pulse signal of a switching element forming an inverter, j is a preset timing signal, and k is a preset timing signal.
Is the count output, l 1 is the up-down reversal threshold, l 2
Is the down-up inversion threshold, m is the up-down command,
n is an output voltage command, o is a switching phase command, p, q
Are switching phase display signals, respectively.

第1A図は第1図における各部信号のタイムチヤートで
ある。
FIG. 1A is a time chart of signals of respective parts in FIG.

第1図、第1A図を参照して回路動作を説明する。先ず
第1図において、位相差検出器11、VCO14、分周
器16a,bから成るループ回路は前述の場合と同様、
PLL回路を構成する。
The circuit operation will be described with reference to FIGS. 1 and 1A. First, in FIG. 1, the loop circuit composed of the phase difference detector 11, the VCO 14, and the frequency dividers 16a and 16b is similar to the above-mentioned case.
Configure a PLL circuit.

但し、ここでは、このPLL回路の出力はインバータ出
力の位相とは関係がなく、系統電圧周期と対応する角度
単位をクロツク信号fとして提供することと、インバー
タ出力の進み遅れの角度を与えるタイミング信号jを与
えることを目的としている。
However, here, the output of the PLL circuit is not related to the phase of the inverter output, and the angle unit corresponding to the system voltage cycle is provided as the clock signal f, and the timing signal for giving the lead / lag angle of the inverter output. The purpose is to give j.

本実施例では、インバータの出力電圧指令信号nを、R
OM20により、前記インバータを構成するスイッチン
グ素子に対する点弧位相指令作成のためのカウント設定
値に変換する。このように変換して得られるカウント設
定値(第5図のαと対応)とアップダウンカウンタ18
の出力kをコンパレータ19bで比較した結果求められ
るパルスパターンpと、インバータにおける180゜導
通の基本パターンqをパルス発生器21で合成して(こ
の場合、パルス発生器21がex−OR素子であればよ
い)求めたパルスgが、第5図に示すパルス列に相当す
るものとなる。
In this embodiment, the output voltage command signal n of the inverter is changed to R
The OM 20 converts into a count set value for creating an ignition phase command for the switching element forming the inverter. The count set value (corresponding to α in FIG. 5) obtained by the above conversion and the up / down counter 18
The pulse pattern p obtained as a result of comparing the output k of the above with the comparator 19b and the basic pattern q of 180 ° conduction in the inverter are combined by the pulse generator 21 (in this case, the pulse generator 21 is an ex-OR element). The obtained pulse g corresponds to the pulse train shown in FIG.

即ち、インバータの出力電圧指令信号nの大きさによ
り、第5図に示す(90゜−α)と(90゜+α)との
間の幅2αを加減し、インバータ出力電圧の基本波成分
の大きさ(ひいては、インバータと系統間で授受される
無効電力の大きさ)を変えるわけであるが、これを第1
A図を参照して改めて説明する。
That is, the width 2α between (90 ° -α) and (90 ° + α) shown in FIG. 5 is adjusted depending on the magnitude of the output voltage command signal n of the inverter to obtain the magnitude of the fundamental wave component of the inverter output voltage. The level of change (and by extension, the amount of reactive power exchanged between the inverter and the grid) is changed.
A description will be given again with reference to FIG.

定常状態では、カウンタ18からの信号kは、デジタル
的に表された三角波信号(カウント値で表された三角波
信号)である。また、インバータの出力電圧指令信号n
は、ROM20により、パルス列p(点弧位相の表示信
号)を生成するためのカウント値で表された設定値に変
換されている。
In the steady state, the signal k from the counter 18 is a digitally represented triangular wave signal (a triangular wave signal represented by a count value). Also, the output voltage command signal n of the inverter
Has been converted by the ROM 20 into a set value represented by a count value for generating the pulse train p (display signal of the ignition phase).

ここでROM20は、出力電圧指令信号nの零から最大
値に対応させて、カウント数で表された値l1から(l
1+l2)/2までを記憶している。なお値l1は(α
=0゜)に相当し、値(l1+l2)/2は(α=45
゜)に相当している。つまり、出力電圧指令信号nをア
ドレスとしてROM20に与えることにより、対応した
カウント数で表された値(l1から(l1+l2)/2
までの範囲内の値)が、ROM20から読み出される訳
で、その値も第1A図ではnとして表されている。
Here, the ROM 20 corresponds to the maximum value of the output voltage command signal n from zero to the value l1 represented by the count number (l
It stores up to 1 + l2) / 2. The value l1 is (α
= 0 °), and the value (l1 + l2) / 2 is (α = 45
Corresponding to ()). That is, by giving the output voltage command signal n to the ROM 20 as an address, a value (l1 to (l1 + l2) / 2 represented by the corresponding count number is obtained.
Values within the range up to) are read from the ROM 20, and the values are also represented as n in FIG. 1A.

次に、コンパレータ19bで比較を行い、k>nの区間
と、k<nの区間と、を区別することにより、パルス列
p(点弧位相の表示信号)を生成している、即ちk>n
の区間がハイレベル、k<nの区間がロウレベルとし
て、パルス列pが形成されている。
Next, the comparator 19b performs comparison to distinguish a section of k> n from a section of k <n to generate a pulse train p (display signal of firing phase), that is, k> n.
The pulse train p is formed by setting the high level in the section of (1) and the low level in the section of k <n.

またコンパレータ19aでは、k≧l1となったとき、
その出力mはハイレベルからロウレベルに反転し、k≦
l2となったとき、その出力mはロウレベルからハイレ
ベルに反転するように動作する。
Further, in the comparator 19a, when k ≧ l1,
The output m is inverted from high level to low level, and k ≦
When it becomes 12, the output m operates so as to invert from low level to high level.

出力信号mを分周器16cで2分周すれば信号qが得ら
れる。信号pと信号qをパルス発生器21に導入し、e
x−OR素子の動作をさせればパルス列gが得られる。
従って出力電圧指令信号nの大きさを小さくすると、パ
ルス列pの各パルス幅2αが大きくなるという変化を生
じることになる。パルス発生器21からの出力パルス列
gは、既に述べた通り、第5図に示すパルス列に相当す
るものとなる。
A signal q is obtained by dividing the output signal m by 2 by the frequency divider 16c. The signal p and the signal q are introduced into the pulse generator 21, and e
A pulse train g can be obtained by operating the x-OR element.
Therefore, when the magnitude of the output voltage command signal n is reduced, a change occurs in which each pulse width 2α of the pulse train p is increased. The output pulse train g from the pulse generator 21 corresponds to the pulse train shown in FIG. 5, as described above.

このパルス列gの電源系統電圧の位相aに対する進み遅
れの角度に対応する量d1,d2が出力電力調節器12
から与えられ、この値をエツジトリガ回路17により生
成したプリセツトタイミングjに従つてアツプダウンカ
ウンタ18に周期的にプリセツトすることになる。
The quantities d 1 and d 2 corresponding to the lead and lag angles of the pulse train g with respect to the phase a of the power supply system voltage are output power controller 12
This value is given to the up-down counter 18 periodically according to the preset timing j generated by the edge trigger circuit 17.

このカウンタ18のアツプダウン動作は、出力電力調節
器12からの位相指令dに変更がない時、電源系統の1
周期がアツプダウンの2周期に相当するように、アツプ
ダウンおよびダウンアツプの各しきい値l1,l2設け、
これらの値でアツプダウンの反転が起こるようにカウン
タ出力kとしきい値l1,l2の比較をコンパレータ19
aで行ない、その出力mをアツプダウン指令として用い
ることにより行なわれる。
This up-down operation of the counter 18 is performed when the phase command d from the output power controller 12 is not changed.
Up-down and down-up thresholds l 1 and l 2 are provided so that the cycle corresponds to 2 cycles of up-down.
The counter output k and the threshold values l 1 and l 2 are compared by the comparator 19 so that the up-down inversion occurs at these values.
It is carried out by using the output m as an up-down command.

このアツプダウン動作の1周期は、電源系統の1/2周期
に相当するものであり、しかも位相指令dにより調節さ
れた結果であるからコンパレータ19aの出力mを分周
器16cによつて2倍周期の信号に分周する事により、
インバータの180゜導通の基本パターンqが得られる
のである。またインバータ出力電圧の大きさを制御した
い場合には、指令信号nにより第5図に示すαの大きさ
に相当する量を変化させることができる。
One cycle of this up-down operation corresponds to a half cycle of the power supply system, and is the result adjusted by the phase command d. Therefore, the output m of the comparator 19a is doubled by the frequency divider 16c. By dividing the signal of
The basic pattern q of the 180 ° conduction of the inverter is obtained. When it is desired to control the magnitude of the inverter output voltage, the command signal n can be used to change the amount corresponding to the magnitude of α shown in FIG.

以上のような回路構成でインバータの運転を行なう事に
よりインバータの出力電圧の位相や振幅を制御し、イン
バータから電源系統へ供給する有効電力や無効電力を制
御することができる。
By operating the inverter with the circuit configuration as described above, the phase and amplitude of the output voltage of the inverter can be controlled, and active power and reactive power supplied from the inverter to the power supply system can be controlled.

なお、スイツチング素子の点弧駆動パルス信号gのパタ
ーンは、インバータ出力中の消去したい高調波の次数に
よつて変わりうるものであり、それに応じROM20や
コンパレータ19bの数、パルス発生器21の構成、カ
ウンタ18におけるアツプダウンの周期は変わりうる。
The pattern of the ignition drive pulse signal g of the switching element may change depending on the order of the harmonics to be erased in the output of the inverter, and accordingly, the number of ROMs 20 and comparators 19b, the configuration of the pulse generator 21, The cycle of the updown in the counter 18 can be changed.

第2図は、かかる観点に立つてなされた本発明の他の実
施例の要部を示すブロツク図である。すなわち、インバ
ータ出力からの高調波除去を目的として、該インバータ
を構成するスイツチング素子のスイツチ回数を、第1図
に示した実施例の場合より増すようにした実施例を示し
ている。
FIG. 2 is a block diagram showing an essential part of another embodiment of the present invention made from this point of view. That is, for the purpose of removing harmonics from the output of the inverter, an embodiment is shown in which the number of times of switching of the switching elements constituting the inverter is increased as compared with the case of the embodiment shown in FIG.

第2A図は第2図における各部信号のタイムチヤートで
ある。
FIG. 2A is a time chart of signals of respective parts in FIG.

第2図、第2A図を参照する。同じ出力電圧指令nに対
して、異なつたスイツチング位相指令O1,O2を出力す
るROM20a,20b、それらに対応した2個のコンパレ
ータ19b1,19b2、また点弧駆動パルス発生器21が
示されている。
Please refer to FIG. 2 and FIG. 2A. For the same output voltage command n, different One was switching-phase command O 1, O 2 and outputs the ROM 20a, 20b, 2 pieces of comparators 19b corresponding to them 1, 19b 2, also firing drive pulse generator 21 is shown Has been done.

第2A図におけるスイツチング素子点弧駆動パルス信号
gの波形と、第1A図における信号gの波形を比較参照
することにより、本実施例の目的は容易に理解されるで
あろう。
The purpose of this embodiment will be easily understood by comparing and referring to the waveform of the switching element firing drive pulse signal g in FIG. 2A and the waveform of the signal g in FIG. 1A.

本実施例の回路動作は、第1図、第1A図を参照して先
に説明した回路動作と本質的に相違する所はないので、
ここで繰り返すことはしない。
Since the circuit operation of this embodiment is essentially the same as the circuit operation described above with reference to FIGS. 1 and 1A,
I won't repeat it here.

なお、電圧形インバータに代えて電流形インバータを用
いる場合は、出力相数により導通時間帯が異なり必ずし
も180度導通がパルスの基本パターンではないので、
基本パターンqの形成方法は異なつたものとなる。
When a current source inverter is used instead of the voltage source inverter, the conduction time zone differs depending on the number of output phases, and 180 degree conduction is not necessarily the basic pattern of pulses.
The method of forming the basic pattern q is different.

尚、以上の説明ではインバータの相数を無視した説明に
してあるので、インバータを構成するスイツチング素子
へ供給される点弧パルスパターンと出力電圧パターンは
同一になるものとしてあるが、相数を無視しなければ、
それに応じて位相のずれた異なつたパターンになるもの
であることは勿論である。
In the above description, the number of phases of the inverter is ignored. Therefore, it is assumed that the firing pulse pattern and the output voltage pattern supplied to the switching elements forming the inverter are the same, but the number of phases is ignored. Have to,
It goes without saying that different patterns with different phases are obtained accordingly.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

この発明によれば、電源としてのインバータを電源系統
と連系接続して運転する場合に、系統同期のための制御
系と供給電力調節のための制御系を分離し、前者に用い
たPLL回路のVCOの発振周波数の変更を行うことな
くインバータの位相調節を行えるので、PLLの位相差
検出器におけるフイルタの時定数で位相調節動作が影響
をうけることはなく、高い即応性をもつて供給電力の調
節動作を行ないうるという利点がある。
According to the present invention, when the inverter as the power source is connected to the power supply system for operation, the control system for system synchronization and the control system for supply power adjustment are separated, and the former PLL circuit is used. Since the phase adjustment of the inverter can be performed without changing the oscillation frequency of the VCO, the phase adjustment operation is not affected by the time constant of the filter in the phase difference detector of the PLL, and the supplied power is highly responsive. There is an advantage that the adjustment operation can be performed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明の一実施例を示すブロツク図、第1A図
は第1図における各部信号のタイムチヤート、第2図は
本発明の他の実施例の要部を示すブロツク図、第2A図
は第2図における各部信号のタイムチヤート、第3図は
発電用インバータと既設の電源系統との連系接続を示す
概念図、第4図は第3図に示した諸量のベクトル関係を
示すベクトル図、第5図はインバータを構成するスイツ
チング素子へ供給される点弧駆動パルスの一例を示す波
形図、第6図はPLL回路を用いた従来のインバータ制
御方式を示すブロツク図、である。 符号説明 1……発電用インバータ、1A……電圧形インバータ、
1B……結合インピーダンス、2……商用電源系統、1
1……位相差検出器(ローパスフイルタを含む)、12
……出力電力調節器、13……加算器、14……電圧制
御発振器(VCO)、15,21……点弧駆動パルス発
生器、16a,16b,16c……分周器、17……エ
ツジトリガ回路、18……アツプダウンカウンタ、19
a,19b……コンパレータ、20a,20b……RO
Mまたはレベル変換器
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention, FIG. 1A is a time chart of signals of respective parts in FIG. 1, and FIG. 2 is a block diagram showing an essential part of another embodiment of the present invention, 2A. The figure shows the time chart of the signals in each part in Fig. 2, Fig. 3 is a conceptual diagram showing the interconnection connection between the power generation inverter and the existing power supply system, and Fig. 4 is the vector relation of the quantities shown in Fig. 3. FIG. 5 is a vector diagram showing a waveform diagram showing an example of an ignition drive pulse supplied to a switching element constituting an inverter, and FIG. 6 is a block diagram showing a conventional inverter control system using a PLL circuit. . Explanation of code 1 …… Inverter for power generation, 1A …… Voltage type inverter,
1B ... Coupling impedance, 2 ... Commercial power system, 1
1 ... Phase difference detector (including low-pass filter), 12
...... Output power regulator, 13 ...... Adder, 14 ...... Voltage controlled oscillator (VCO), 15, 21 ...... Ignition drive pulse generator, 16a, 16b, 16c ...... Divisor, 17 ・ ・ ・ Edge trigger Circuit, 18 ... Up-down counter, 19
a, 19b ... Comparator, 20a, 20b ... RO
M or level converter

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】直流電力を交流電力に変換して出力する電
源としてのインバータを、他の電源を含む電源系統へ連
系接続し、該インバータから電源系統へ給電する有効電
力を制御するためのインバータ制御方式において、 前記系統の電圧位相と可変電圧発振器の発振出力から作
成された或るクロック信号の位相とを比較してその位相
差を検出すると共に、該位相差信号を前記可変電圧発振
器に入力して前記電圧位相とクロック信号の位相が一致
するようにしたフエース・ロックド・ループ回路と、前
記クロック信号を入力されてカウントアップおよびダウ
ンすることにより前記系統電圧の周期に同期した三角波
を作成して出力するカウンタと、出力電圧レベルの設定
器と、該設定器による設定レベルを前記インバータを構
成するスイッチング素子に対する点弧位相指令作成のた
めのカウント設定値に変換する変換回路と、該カウント
設定値と前記三角波を比較して該カウント設定値の大小
に依存したパルス幅をもつ第1のパルスを出力する比較
器と、前記カウンタにおけるカウントアップとダウンの
周期に同期した第2のパルスを発生する回路と、前記第
1のパルスと第2のパルスから前記インバータの点弧位
相指令信号を作成して出力する回路と、前記系統電圧の
周期に同期した特定のタイミングで前記三角波のレベル
を一定レベルだけ上下方向にシフトさせることにより出
力電力を調節する手段と、を具備したことを特徴とする
インバータの制御方式。
1. An inverter as a power source for converting DC power into AC power and outputting the AC power is interconnected to a power supply system including other power supplies, and active power supplied from the inverter to the power supply system is controlled. In the inverter control method, the voltage phase of the system is compared with the phase of a certain clock signal created from the oscillation output of the variable voltage oscillator to detect the phase difference, and the phase difference signal is sent to the variable voltage oscillator. A phase-locked loop circuit that is input so that the voltage phase and the phase of the clock signal match, and a triangular wave that is synchronized with the cycle of the system voltage is created by counting up and down when the clock signal is input. Output counter, an output voltage level setter, and a switching element that constitutes the inverter with the set level set by the setter. A conversion circuit for converting the count setting value for creating the ignition phase command for the child, and comparing the count setting value with the triangular wave to output a first pulse having a pulse width depending on the magnitude of the count setting value. A comparator, a circuit for generating a second pulse synchronized with the count-up and down cycles of the counter, and an ignition phase command signal for the inverter from the first pulse and the second pulse. An inverter comprising a circuit for outputting and a means for adjusting output power by vertically shifting the level of the triangular wave by a certain level at a specific timing synchronized with the cycle of the system voltage. control method.
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