JPH0640702B2 - 電力供給システム - Google Patents
電力供給システムInfo
- Publication number
- JPH0640702B2 JPH0640702B2 JP61110584A JP11058486A JPH0640702B2 JP H0640702 B2 JPH0640702 B2 JP H0640702B2 JP 61110584 A JP61110584 A JP 61110584A JP 11058486 A JP11058486 A JP 11058486A JP H0640702 B2 JPH0640702 B2 JP H0640702B2
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- inverter
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- power
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は電力供給システムに係り、特にインバータを用
いて直流電圧を交流電圧に変換して交流電力系統に出力
する電力供給システムに関する。
いて直流電圧を交流電圧に変換して交流電力系統に出力
する電力供給システムに関する。
従来のこの種の電力供給システムは、社団法人電気学会
発行「電気学会研究会資料、半導体電力変換研究会、Ｓ
ＰＣ−８５−７６−８６，１９８５年１１月１５日」に
開示されたように、有効電力制御回路と無効電力制御回
路によつてチヨツパとインバータまたはＰＷＭインバー
タを制御して直流電圧を交流電圧に変換し、これを交流
電力系統に供給するように構成されている。
発行「電気学会研究会資料、半導体電力変換研究会、Ｓ
ＰＣ−８５−７６−８６，１９８５年１１月１５日」に
開示されたように、有効電力制御回路と無効電力制御回
路によつてチヨツパとインバータまたはＰＷＭインバー
タを制御して直流電圧を交流電圧に変換し、これを交流
電力系統に供給するように構成されている。
しかしながらこれらの電力供給システムは、インバータ
出力回路を交流電力系統に連系させるための連系開閉器
の制御および交流電力系統の異常時にインバータを保護
する制御について考慮されていない。
出力回路を交流電力系統に連系させるための連系開閉器
の制御および交流電力系統の異常時にインバータを保護
する制御について考慮されていない。
従つて本発明の目的は、連系開閉器の制御が簡単であ
り、更に交流電力系統の異常に対してインバータを安定
に制御することができる電力供給システムを提供するこ
とにある。
り、更に交流電力系統の異常に対してインバータを安定
に制御することができる電力供給システムを提供するこ
とにある。
本発明はこの目的を達成するために、系統との間にイン
ピーダンスを含む連系回路と連系開閉器を介して連系す
るインバータと、系統電圧とインバータ出力電圧に応動
して系統電圧値に連系開閉器が開放している時における
前記連系回路のインピーダンスの電圧降下分を補正した
値をインバータ出力電圧値とするように前記インバータ
を制御する電圧制御手段と、系統電圧位相に応動し該系
統電圧位相に連系開閉器が開放している時における前記
連系回路のインピーダンスに生ずる位相差分を補正した
位相をインバータ出力電圧位相とするように前記インバ
ータを制御する位相制御手段とを備えた電力供給システ
ムにおいて、系統電圧とインバータ出力電流から得られ
る無効電力検出信号と無効電力設定値に応動して前記電
圧制御手段に系統電圧とインバータ出力電圧との電圧偏
差信号を与えて無効電力を制御する無効電力自動調整器
と、系統電圧とインバータ出力電流から得られる有効電
力検出信号と有効電力設定値に応動して前記位相制御手
段に系統電圧とインバータ出力電圧との位相偏差信号を
与えて有効電力を制御する有効電力自動調整器と、前記
電圧偏差信号および位相偏差信号を０にして前記連系開
閉器を制御する連系制御回路とを設けたことを特徴とす
る。
ピーダンスを含む連系回路と連系開閉器を介して連系す
るインバータと、系統電圧とインバータ出力電圧に応動
して系統電圧値に連系開閉器が開放している時における
前記連系回路のインピーダンスの電圧降下分を補正した
値をインバータ出力電圧値とするように前記インバータ
を制御する電圧制御手段と、系統電圧位相に応動し該系
統電圧位相に連系開閉器が開放している時における前記
連系回路のインピーダンスに生ずる位相差分を補正した
位相をインバータ出力電圧位相とするように前記インバ
ータを制御する位相制御手段とを備えた電力供給システ
ムにおいて、系統電圧とインバータ出力電流から得られ
る無効電力検出信号と無効電力設定値に応動して前記電
圧制御手段に系統電圧とインバータ出力電圧との電圧偏
差信号を与えて無効電力を制御する無効電力自動調整器
と、系統電圧とインバータ出力電流から得られる有効電
力検出信号と有効電力設定値に応動して前記位相制御手
段に系統電圧とインバータ出力電圧との位相偏差信号を
与えて有効電力を制御する有効電力自動調整器と、前記
電圧偏差信号および位相偏差信号を０にして前記連系開
閉器を制御する連系制御回路とを設けたことを特徴とす
る。
電圧制御手段と位相制御手段は系統電圧値，系統電圧位
相，系統電圧とインバータ出力電流から得られる無効電
力検出値と有効電力検出値，無効電力設定値および有効
電力設定値に応動してインバータをフイードバツク制御
するので、系統の電圧変化に速応して安定したインバー
タ制御が実現される。また連系制御回路はインバータと
系統の偏差を０にして連系開閉器を制御することで連系
時のじよう乱の発生を防止する。
相，系統電圧とインバータ出力電流から得られる無効電
力検出値と有効電力検出値，無効電力設定値および有効
電力設定値に応動してインバータをフイードバツク制御
するので、系統の電圧変化に速応して安定したインバー
タ制御が実現される。また連系制御回路はインバータと
系統の偏差を０にして連系開閉器を制御することで連系
時のじよう乱の発生を防止する。
〔実施例〕 本発明の一実施例を図面を参照して説明する。
図面において、太陽電池やバツテリ等の直流電源１から
の直流電圧を交流電圧に変換するＰＷＭインバータ２の
出力回路は直列リアクタンスＸ１，Ｘ２およびアドミタ
ンスＹをもつ連系回路３と出力電流検出器４と連系開閉
器５とを順次に介して交流電力系統６に連系される。前
記インバータ２の有効電力出力と無効電力出力を制御す
るために、インバータ２の出力電圧Ｖ１を検出するイン
バータ電圧検出器７と、交流電力系統６の電圧ＶＬを検
出する系統電圧検出器８と、前記出力電流検出器４から
の電流信号と系統電圧検出器８からの電圧信号を入力し
て有効電力出力Ｐを検出する有効電力検出器９および無
効電力出力Ｑを検出する無効電力検出器１０と、前記系
統電圧検出器８からの電圧信号と有効電力検出器９から
の有効電力検出信号と有効電力設定値Ｐｒｅｆを入力し
て位相制御信号を出力する有効電力制御回路１１と、前
記インバータ電圧検出器７からの電圧信号と系統電圧検
出器８からの電圧信号と無効電力検出器１０からの無効
電力検出信号と無効電力設定値Ｑｒｅｆと有効電力制御
回路１１からの位相制御信号を入力してインバータ制御
信号を出力する無効電力制御回路１２を備える。
の直流電圧を交流電圧に変換するＰＷＭインバータ２の
出力回路は直列リアクタンスＸ１，Ｘ２およびアドミタ
ンスＹをもつ連系回路３と出力電流検出器４と連系開閉
器５とを順次に介して交流電力系統６に連系される。前
記インバータ２の有効電力出力と無効電力出力を制御す
るために、インバータ２の出力電圧Ｖ１を検出するイン
バータ電圧検出器７と、交流電力系統６の電圧ＶＬを検
出する系統電圧検出器８と、前記出力電流検出器４から
の電流信号と系統電圧検出器８からの電圧信号を入力し
て有効電力出力Ｐを検出する有効電力検出器９および無
効電力出力Ｑを検出する無効電力検出器１０と、前記系
統電圧検出器８からの電圧信号と有効電力検出器９から
の有効電力検出信号と有効電力設定値Ｐｒｅｆを入力し
て位相制御信号を出力する有効電力制御回路１１と、前
記インバータ電圧検出器７からの電圧信号と系統電圧検
出器８からの電圧信号と無効電力検出器１０からの無効
電力検出信号と無効電力設定値Ｑｒｅｆと有効電力制御
回路１１からの位相制御信号を入力してインバータ制御
信号を出力する無効電力制御回路１２を備える。
前記有効電力制御回路１１は、前記有効電力検出器９か
らの有効電力検出信号と有効電力設定値Ｐｒｅｆの偏差
を入力して位相偏差信号δを出力する有効電力自動調整
器１３と、前記位相制御信号を出力する位相制御回路１
４を備える。この位相制御回路１４は、入力電圧が０の
ときにインバータ出力周波数が電力系統周波数にほぼ等
しくなるように発振する可変周波数発振器１５と、この
発振器１５の出力をインバータ２の各相に割りふつてイ
ンバータ２の出力周波数を決定し、その出力位相はイン
バータ出力位相と等しい位相制御信号を出力するリング
カウンタ１６と、インバータ出力位相に等しい位相の前
記リングカウンタ出力と前記系統電圧検出器８からの電
圧信号の位相差を検出し、位相差が前記連系回路３で生
ずる位相差と等しくなるように前記発振器１５に制御信
号を与える位相差検出器１７を備え、前記発振器１５は
この位相差検出器１７からの制御信号と前記有効電力自
動調整器１３からの位相偏差信号δの偏差を入力する。
らの有効電力検出信号と有効電力設定値Ｐｒｅｆの偏差
を入力して位相偏差信号δを出力する有効電力自動調整
器１３と、前記位相制御信号を出力する位相制御回路１
４を備える。この位相制御回路１４は、入力電圧が０の
ときにインバータ出力周波数が電力系統周波数にほぼ等
しくなるように発振する可変周波数発振器１５と、この
発振器１５の出力をインバータ２の各相に割りふつてイ
ンバータ２の出力周波数を決定し、その出力位相はイン
バータ出力位相と等しい位相制御信号を出力するリング
カウンタ１６と、インバータ出力位相に等しい位相の前
記リングカウンタ出力と前記系統電圧検出器８からの電
圧信号の位相差を検出し、位相差が前記連系回路３で生
ずる位相差と等しくなるように前記発振器１５に制御信
号を与える位相差検出器１７を備え、前記発振器１５は
この位相差検出器１７からの制御信号と前記有効電力自
動調整器１３からの位相偏差信号δの偏差を入力する。
前記無効電力制御回路１２は、前記無効電力検出器１０
からの無効電力検出信号と無効電力設定値Ｑｒｅｆの偏
差を入力して電圧偏差信号ΔＶを出力する無効電力自動
調整器１８と、前記インバータ制御信号を出力する電圧
制御回路１９を備える。この電圧制御回路１９の自動電
圧調整器２０はインバータ電圧検出器７からの電圧信号
と系統電圧検出器８からの電圧信号に係数器２１でｋ＝
（１−Ｘ１Ｙ）の補正を加えた信号との偏差が０となる
ように、そして無効電力自動調整器１８からの電圧偏差
信号ΔＶに応じてインバータ出力電圧Ｖ１が変化するよ
うに電圧制御信号を出力する。そしてパルス幅変調器２
２は、この自動電圧調整器２０からの電圧制御信号と前
記リングカウンタ１６からの位相制御信号に応動してイ
ンバータ２の出力電圧値とその位相を制御するインバー
タ制御信号を出力する。
からの無効電力検出信号と無効電力設定値Ｑｒｅｆの偏
差を入力して電圧偏差信号ΔＶを出力する無効電力自動
調整器１８と、前記インバータ制御信号を出力する電圧
制御回路１９を備える。この電圧制御回路１９の自動電
圧調整器２０はインバータ電圧検出器７からの電圧信号
と系統電圧検出器８からの電圧信号に係数器２１でｋ＝
（１−Ｘ１Ｙ）の補正を加えた信号との偏差が０となる
ように、そして無効電力自動調整器１８からの電圧偏差
信号ΔＶに応じてインバータ出力電圧Ｖ１が変化するよ
うに電圧制御信号を出力する。そしてパルス幅変調器２
２は、この自動電圧調整器２０からの電圧制御信号と前
記リングカウンタ１６からの位相制御信号に応動してイ
ンバータ２の出力電圧値とその位相を制御するインバー
タ制御信号を出力する。
連系制御回路２３は前記連系開閉器５の開閉を制御する
もので、該連系開閉器５の開閉を行うときには、予め前
記有効電力自動調整器１３から出力される位相偏差信号
δおよび無効電力自動調整器１８から出力される電圧偏
差信号ΔＶを０にするように構成される。なおこの制御
は有効電力設定値Ｒｒｅｆおよび無効電力設定値Ｑ
ｒｅｆを発生する設定回路で行ってもよい。
もので、該連系開閉器５の開閉を行うときには、予め前
記有効電力自動調整器１３から出力される位相偏差信号
δおよび無効電力自動調整器１８から出力される電圧偏
差信号ΔＶを０にするように構成される。なおこの制御
は有効電力設定値Ｒｒｅｆおよび無効電力設定値Ｑ
ｒｅｆを発生する設定回路で行ってもよい。
以上の構成になる制御系の出力関係式は、 となり、δ＝０，Ｖ１＝ＶＬ（１−Ｘ１Ｙ）のときＰ＝
Ｑ＝０となる。
Ｑ＝０となる。
そして、δが小さいときは、sinδ≒δ，cosδ≒１とな
るから、 となる。
るから、 となる。
ところで、インバータ２は前記電圧制御回路１９によつ
て、 Ｖ１＝（１−Ｘ１Ｙ）ＶＬ−ΔＶ となるように制御され、ΔＶ＜＜（１−Ｘ１Ｙ）ＶＬの
ため、 となるから位相偏差信号δと電圧制御信号ΔＶ，すなわ
ち有効電力設定値Ｐｒｅｆと無効電力設定値Ｑｒｅｆに
よつて有効電力出力Ｐと無効電力出力Ｑを制御すること
ができる。
て、 Ｖ１＝（１−Ｘ１Ｙ）ＶＬ−ΔＶ となるように制御され、ΔＶ＜＜（１−Ｘ１Ｙ）ＶＬの
ため、 となるから位相偏差信号δと電圧制御信号ΔＶ，すなわ
ち有効電力設定値Ｐｒｅｆと無効電力設定値Ｑｒｅｆに
よつて有効電力出力Ｐと無効電力出力Ｑを制御すること
ができる。
以上述べたように本発明によれば次の効果が得られる。
ａ：連系のために連系開閉器を開閉するときは連系制御
回路によつて有効電力自動調整器および無効電力自動調
整器を制御して位相偏差信号δおよび電力偏差信号ΔＶ
を０とすれば、インバータと交流電力系統の電圧値と位
相が一致（整合）し、じよう乱を起こすことなく連系を
断続することができる。従つて連系開閉器投入のために
該連系開閉器の両側の電圧値と位相を監視しながら連系
開閉器を開閉する回路が不要となる。
回路によつて有効電力自動調整器および無効電力自動調
整器を制御して位相偏差信号δおよび電力偏差信号ΔＶ
を０とすれば、インバータと交流電力系統の電圧値と位
相が一致（整合）し、じよう乱を起こすことなく連系を
断続することができる。従つて連系開閉器投入のために
該連系開閉器の両側の電圧値と位相を監視しながら連系
開閉器を開閉する回路が不要となる。
ｂ：電圧偏差ΔＶを加えることにより、有効電力出力Ｐ
を与える外乱について、有効電力制御に補正を加えてこ
れを容易に小さくすることができる。すなわち、 なお、この式のＶＬは定格電圧（一定値）をとれば十分
であることから、 δ＝δｏ（１＋ｋ２ΔＶ）と簡単化できる。
を与える外乱について、有効電力制御に補正を加えてこ
れを容易に小さくすることができる。すなわち、 なお、この式のＶＬは定格電圧（一定値）をとれば十分
であることから、 δ＝δｏ（１＋ｋ２ΔＶ）と簡単化できる。
ｃ：交流電力系統の電圧が変動しても Ｖ１＝｛ＶＬ（１−Ｘ１Ｙ）−ΔＶ｝ｅｊδとなるよう
に位相制御手段および電圧制御手段が速応する。
に位相制御手段および電圧制御手段が速応する。
有効電力出力Ｐおよび無効電力出力Ｑはそれぞれ検出器
で検出されるが、これには０．１秒以上の遅れがある。
しかし電圧値および位相は１サイクル内に検出されるの
で、インバータの出力電圧値および位相は系統電圧の変
動に速応する。従つて、交流電力系統内で事故が発生し
て電圧値と位相が急変してもこれに安定して追従するこ
とができる。
で検出されるが、これには０．１秒以上の遅れがある。
しかし電圧値および位相は１サイクル内に検出されるの
で、インバータの出力電圧値および位相は系統電圧の変
動に速応する。従つて、交流電力系統内で事故が発生し
て電圧値と位相が急変してもこれに安定して追従するこ
とができる。
ｄ：一般に、交流電力系統における異常時には系統電圧
値が低下することが多いが、本制御系においては、有効
電力自動調整器および無効電力自動調整器が応答しない
初期には、位相偏差信号δおよび電圧偏差信号ΔＶを一
定に保つために有効電力出力Ｐと無効電力出力Ｑを減少
するように応動する。従つて他の保護検出回路で有効電
力設定値Ｐｒｅｆおよび無効電力設定値Ｑｒｅｆまたは
位相差信号δおよび電圧偏差信号ΔＶを小さくするよう
にすれば、異常時におけるインバータの過負荷を防止す
ることができる。
値が低下することが多いが、本制御系においては、有効
電力自動調整器および無効電力自動調整器が応答しない
初期には、位相偏差信号δおよび電圧偏差信号ΔＶを一
定に保つために有効電力出力Ｐと無効電力出力Ｑを減少
するように応動する。従つて他の保護検出回路で有効電
力設定値Ｐｒｅｆおよび無効電力設定値Ｑｒｅｆまたは
位相差信号δおよび電圧偏差信号ΔＶを小さくするよう
にすれば、異常時におけるインバータの過負荷を防止す
ることができる。
ｅ：上記のようにして系統異常時においてもインバータ
２が過負荷にならないようにすれば、異常時にもインバ
ータの運転を断続することができ、従つて復旧時に手間
をかけずに出力運転に戻ることができる。
２が過負荷にならないようにすれば、異常時にもインバ
ータの運転を断続することができ、従つて復旧時に手間
をかけずに出力運転に戻ることができる。
図は本発明になる電力供給システムのブロツク図であ
る。 １……直流電源、２……ＰＷＭインバータ、３……連系
回路、５……連系開閉器、６……交流電力系統、９……
有効電力検出器、１０……無効電力検出器、１１……有
効電力制御回路、１２……無効電力制御回路、１３……
有効電力自動調整器、１４……位相制御回路、１８……
無効電力自動調整器、１９……電力制御回路、２３……
連系制御回路。
る。 １……直流電源、２……ＰＷＭインバータ、３……連系
回路、５……連系開閉器、６……交流電力系統、９……
有効電力検出器、１０……無効電力検出器、１１……有
効電力制御回路、１２……無効電力制御回路、１３……
有効電力自動調整器、１４……位相制御回路、１８……
無効電力自動調整器、１９……電力制御回路、２３……
連系制御回路。
Claims (1)
- 【請求項１】系統との間にインピーダンスを含む連系回
路と連系開閉器を介して連系するインバータと、 系統電圧とインバータ出力電圧に応動して系統電圧値に
連系開閉器が開放している時における前記連系回路のイ
ンピーダンスの電圧降下分を補正した値をインバータ出
力電圧値とするように前記インバータを制御する電圧制
御手段と、 系統電圧位相に応動して該系統電圧位相に連系開閉器が
開放している時における前記連系回路のインピーダンス
に生ずる位相差分を補正した位相をインバータ出力電圧
位相とするように前記インバータを制御する位相制御手
段と、 を備えた電力供給システムにおいて、 系統電圧とインバータ出力電流から得られる無効電力検
出信号と無効電力設定値に応動して前記電圧制御手段に
系統電圧とインバータ出力電圧との電圧偏差信号を与え
て無効電力を制御する無効電力自動調整器と、 系統電圧とインバータ出力電流から得られる有効電力検
出信号と有効電力設定値に応動して前記位相制御手段に
系統電圧とインバータ出力電圧との位相偏差信号を与え
て有効電力を制御する有効電力自動調整器と、 前記電圧偏差信号および位相偏差信号を０にして前記連
系開閉器を制御する連系制御回路と、 を設けたことを特徴とする電力供給システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61110584A JPH0640702B2 (ja) | 1986-05-16 | 1986-05-16 | 電力供給システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61110584A JPH0640702B2 (ja) | 1986-05-16 | 1986-05-16 | 電力供給システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62272825A JPS62272825A (ja) | 1987-11-27 |
| JPH0640702B2 true JPH0640702B2 (ja) | 1994-05-25 |
Family
ID=14539550
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61110584A Expired - Lifetime JPH0640702B2 (ja) | 1986-05-16 | 1986-05-16 | 電力供給システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0640702B2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59213234A (ja) * | 1983-05-16 | 1984-12-03 | 富士電機株式会社 | 有効，無効電力制御システム |
| JPS60160338A (ja) * | 1984-01-26 | 1985-08-21 | 富士電機株式会社 | 系統連系インバ−タの同期投入制御回路 |
-
1986
- 1986-05-16 JP JP61110584A patent/JPH0640702B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62272825A (ja) | 1987-11-27 |
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