JPH0678462A - 系統連系用インバータのゲート制御装置 - Google Patents
系統連系用インバータのゲート制御装置Info
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- JPH0678462A JPH0678462A JP4228256A JP22825692A JPH0678462A JP H0678462 A JPH0678462 A JP H0678462A JP 4228256 A JP4228256 A JP 4228256A JP 22825692 A JP22825692 A JP 22825692A JP H0678462 A JPH0678462 A JP H0678462A
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- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
- Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
Abstract
ルタと、電圧制御発振器と、計数器を備えたＰＬＬ回路
を用いた系統連系用インバ―タのゲ―ト制御装置におい
て負荷急変等の外乱に対してパルス欠相や不要パルスの
発生を防止する。 【構成】 ＰＬＬ回路を構成する計数器９２Ｄの出力信
号と位相操作信号ＰＨＩとを加算する加算器９２２を設
けこの加算器９２２の出力信号を前記位相比較器９２Ａ
に導入し、前記計数器９２Ｄの出力信号を前記出力電圧
位相信号Ｖphi として用いるようにした系統連系用イン
バ―タのゲ―ト制御装置。
Description
系統連系用インバ―タのゲ―ト制御装置に関する。
合、系統連系用インバ―タを介して直流電力を交流電力
に変換する必要がある。この様な系統連系用インバ―タ
の構成例を図４に示す。
源等から成る直流電源１の直流電力は、系統連系用イン
バ―タであるインバ―タ回路２を介して交流電力に変換
され連系リアクトル３及び連系トランス４を介して交流
系統５へ融通される。インバ―タ回路２は三相ブリッジ
結線の電圧形インバ―タ２１と、その直流入力側に接続
された直流コンデンサ２２とで構成されている。
―タ２１の主回路構成を示すものである。電圧形インバ
―タ２１は計６個の自己消弧形素子ＧＵ，ＧＶ，ＧＷ，
ＧＸ，ＧＹ，ＧＺとこれらの自己消弧形素子のそれぞれ
に対して逆並列に接続された計６個のフリ―ホイ―リン
グ・ダイオ―ドＤＵ，ＤＶ，ＤＷ，ＤＸ，ＤＹ，ＤＺと
から成っている。自己消弧形素子ＧＵ〜ＧＺは例えばゲ
―トタ―ンオフサイリスタ（ＧＴＯ），ＳＩサイリス
タ，パワ―トランジスタ等から構成される。
は、計器用変圧器６から得る系統電圧信号Ｖsyと計器用
変流器７から得る系統電流信号Ｉsyとから有効電力Ｐou
t を得る。再び図４に戻って、ゲ―ト制御装置９は、制
御演算回路９１と同期検出回路９２とゲ―トパルス発生
回路９３とからなる。
準Ｐref と有効電力検出回路８から得る有効電力Ｐout
とを比較し、誤差を比例積分等の制御演算をおこなっ
て、インバ―タ回路２の振幅指令信号Ｖamp と位相操作
信号ＰＨＩを出力する。前記同期検出回路９２は図６に
示すように一般にフェ―ズロックル―プ（ＰＬＬ）と呼
ばれる回路で構成している。
から得る系統電圧信号Ｖsyと比較電圧信号Ｖfed を比較
する位相比較器９２Ａと、前記位相比較器９２Ａから得
る位相差Ｅr から直流成分を検出するル―プフィルタ９
２Ｂと、前記ル―プフィルタ９２Ｂから得る調整信号Ｅ
r1に基づいて周波数を変化させる電圧制御発振器（ＶＣ
Ｏ）９２Ｃと、前記電圧制御発振器（ＶＣＯ）９２Ｃか
らの周波数を計数しディタル位相信号θを出力する計数
器９２Ｄと、計数器９２Ｄから得るディジタル位相信号
θに基づいて比較電圧信号Ｖfed を出力する比較電圧信
号発生器９２Ｅとから構成し、系統電圧信号Ｖsyに同期
したディジタル位相信号θを出力する。前記ゲ―トパル
ス発生回路９３は、前記同期検出回路９２から得るディ
ジタル位相信号θと前記制御演算回路９１から得る位相
操作信号ＰＨ１を加算した前記インバ―タ回路２の出力
電圧位相となる出力電圧位相信号Ｖphi と、前記制御演
算回路９１から得る振幅指令信号Ｖamp によりゲ―ト信
号ＧＴ（以後、各相のゲ―ト信号ＵＧ，ＶＧ，ＷＧ，Ｘ
Ｇ，ＹＧ，ＺＧを総称してゲ―ト信号ＧＴと呼ぶ）を決
定して出力する。
ＰＷＭ制御と呼ばれる回路で図７に示すように、正弦波
信号Ｖman と搬送波である三角波信号Ｔr を比較してゲ
―ト信号ＧＴを作っている。図７より、前記ゲ―トパル
ス発生回路９３の動作について説明する。前記制御演算
回路９１から得る振幅指令信号Ｖamp は、直流の信号で
あり、インバ―タ出力電圧を決める正弦波信号Ｖman の
振幅を変化させる。
回路９２から得る系統電圧信号Ｖsyに同期したデジタル
位相信号θに、前記制御演算回路９１から得る出力指令
に従って変化する位相操作信号ＰＨＩを加算した信号で
ある。ＰＷＭ制御のゲ―ト信号を決定する三角波比較方
式の三角波信号Ｔr の位相も前記出力電圧位相信号Ｖph
i から作られる信号である。搬送波である三角波信号Ｔ
r が連続的に変化すれば、ゲ―ト信号ＧＴは滑らかに増
減する。
の振幅指令信号Ｖamp と、系統電圧信号Ｖｓｙとの位相
差ＰＨＩを加えた出力電圧位相信号Ｖphi とによって、
インバ―タの各自己消弧形素子の通電期間が変化し、出
力電力を制御する。このゲ―ト信号ＧＴは、自己消弧形
素子のon/offの２状態を切り換えるスイッチング信号で
ある。
如く構成にあっては、負荷急変等で有効電力に大きな変
化が生じた場合、ゲ―ト信号ＧＴが欠相したり、ゲ―ト
信号ＧＴのパルス数が多くなったりすることがある。
インが高い制御ではこの変化を急速に抑え込むために、
前記制御演算回路９１は位相操作信号ＰＨＩを大きくス
テップ的に変化させる。このため、出力電圧位相信号Ｖ
phi が一気に変化すると、パルス欠相及び不要ゲ―ト信
号が発生する。このような、異常ゲ―ト信号が出ると、
インバ―タ出力電流が過大となり、最悪の場合は運転継
続不能になる。
するためになされたもので、負荷変動等の外乱が発生し
位相操作信号ＰＨＩが大きく変動した場合でも、系統連
系用インバ―タを安定かつ高信頼の運転状態を維持する
ゲ―ト制御装置を提供することを目的とする。
的は、交流系統の有効電力値を基にして交流系統に連系
されるインバ―タの出力電圧の振幅指令信号と位相操作
信号を算出する制御演算回路と、前記交流系統の電圧信
号と前記位相操作信号から前記インバ―タの出力電圧位
相信号を算出する同期検出回路と、前記振幅指令信号と
前記出力電圧位相信号から前記インバ―タのゲ―ト信号
を算出するゲ―トパルス発生回路とを備えた系統連系用
インバ―タのゲ―ト制御回路において、前記同期検出回
路は、位相比較器とル―プフィルタと、電圧制御発振器
と、計数器を備えたＰＬＬ回路で構成し、且つ前記計数
器の出力信号と前記位相操作信号とを加算する加算器を
設けこの加算器の出力信号を前記位相比較器に導入し、
前記計数器の出力信号を前記出力電圧位相信号として用
いるようにすることによって達成できる。
外乱が発生し位相操作信号ＰＨＩが大きく変動した場合
でも、同期検出回路内のル―プフィルタの応答に依存し
てゲ―ト信号の位相がステップ状でなく滑らかに変化す
ることにより、系統連系用インバ―タを安定かつ高信頼
のの運転状態を維持することができる。
説明する。図１において、図４と同一記号のもは同一機
能を有するもので、その説明は省略し、ここでは異る点
についてのみ説明する。即ち、図４において、ゲ―ト制
御装置９の出力電圧位相Ｖphi を求める系統電圧信号Ｖ
syと制御演算回路９１から得る位相操作信号ＰＨＩとの
加算器を外し、代りに前記制御演算回路９１から得る位
相操作信号ＰＨＩを同期検出回路９２に取り込み、内部
のＰＬＬ回路に割込ませる回路に変更する。図２に同期
検出回路９２の具体的構成図を示す。
９２１と加算器９２２とから構成される。前記ＰＬＬ回
路９２１は、従来の同期検出回路と同じ回路構成なので
その説明は省略する。前記加算器９２２は、前記ＰＬＬ
回路９２１内の計数器９２Ｄと比較電圧信号発生器９２
Ｅの接続をはずし、前記ＰＬＬ回路９２１内部に組込
む。
相信号Ｖphi に、前記制御演算回路９１から入力する位
相操作信号ＰＨＩを加算し比較位相信号θ１として前記
ＰＬＬ回路９２１に戻す回路である。
ＨＩが零の場合、従来の同期検出回路のＰＬＬ回路と等
価のため、前記計数器９２Ｄから出力する出力電圧位相
信号Ｖphi と前記加算器９２２から出力する比較位相信
号θ１は、デジタル位相信号θと同じ信号となる。
変圧器６から得る系統電圧信号Ｖsyと、前記比較電圧信
号発生器９２Ｅから得る比較電圧信号Ｖfed との位相差
Ｅrを零にする動作を行うため、出力電圧位相信号Ｖphi
は交流電圧信号Ｖsyに対して、全く位相差の無い同期
信号となる。
積分演算を行うル―プフィルタ９２Ｂの特性に依存し、
外乱に対する出力電圧位相信号Ｖphi は滑かな応答を示
す。よって、前記制御演算回路９１から得る位相操作信
号ＰＨＩが変化した場合も、前記加算器９２２の出力す
る比較位相信号θ１の位相に追従して、前記比較電圧信
号発生器９２Ｅから出力する比較電圧信号Ｖfed の位相
も変化するので、系統電圧信号Ｖsyの変動と同じように
位相差Ｅr が生じる。このため、前記ＰＬＬ回路９２１
は比較電圧信号Ｖfed の位相の変化に対しても、位相差
Ｅr を零にする制御動作を行い、その制御特性は前記ル
―プフィルタ９２Ｂの特性に依存する。よって、図３に
示すように出力電圧位相信号Ｖphi は、系統電圧信号Ｖ
syに対して、前記制御演算回路９１からの位相操作信号
ＰＨＩだけ位相がずれ、且つその変化量はステップ状の
急変のない滑かな曲線となる。
号ＰＨＩが正の数値であれば、出力電圧位相信号Ｖphi
は、系統電圧信号Ｖsyに対して位相操作信号ＰＨＩだけ
位相が進む動作を行ない、位相操作信号ＰＨＩが負の数
値であれば、出力電圧位相信号Ｖphi は、系統電圧Ｖsy
に対して位相操作信号ＰＨＩだけ遅れる動作を行う。よ
って、定常的には、加算器を後段に置く従来の回路方式
と同等な出力となり、且つ、前記ル―ブフィルタ９２Ｂ
を介して動作するため、滑かな連続値となる。このよう
にして、本実施例では、同期検出回路９２内に加算器９
２２を設けることにより、負荷変動等の外乱が発生し位
相操作信号ＰＨＩが大きく変動した場合でも、ル―プフ
ィルタ９２Ｂの応答に依存して出力電圧位相信号Ｖphi
が滑かに変化するため、ゲ―ト信号の位相のジャンプす
ることなく、パルス欠相や不要ゲ―ト信号の発生を抑
え、系統連系用インバ―タを安定且つ高信頼のの運転状
態を維持することができる。
負荷急変等の外乱が発生し位相操作信号ＰＨＩが大きく
変動しても、ル―プフィルタの応答に依存してゲ―ト信
号位相が滑かに変化するため、系統連系用インバ―タを
安定且つ高信頼の運転状態を維持することができる。
のゲ―ト制御装置の構成図。
具体的一例を示す構成図。
の構成図。
路構成を示す結線図。
構成図。
明するためのタイムチャ―ト。
明するためのタイムチャ―ト。
交流系統 ２ …インバ―タ回路 ６ …
計器用変圧器 ２１ …三相インバ―タ ７ …
計器用変流器 ２２ …直流コンデンサ ８ …
有効電力検出回路 ３ …連系リアクトル ９ …
ゲ―ト制御装置 ４ …連系トランス ９１ …
制御演算回路 ９２ …同期検出回路 ９２１ …
ＰＬＬ回路 ９２Ａ …位相比較器 ９２Ｂ …
ル―プフィルタ ９２Ｃ …電圧制御発振器 ９２Ｄ …
計数器 ９２Ｅ …比較電圧信号発生器 ８ …
有効電力検出回路 ９２２ …加算器 ９３ …
ゲ―トパルス発生器
Claims (1)
- 【請求項１】 交流系統の有効電力値を基にして交流
系統に連系されるインバ―タの出力電圧の振幅指令信号
と位相操作信号を算出する制御演算回路と、前記交流系
統の電圧信号と前記位相操作信号から前記インバ―タの
出力電圧位相信号を算出する同期検出回路と、前記振幅
指令信号と前記出力電圧位相信号から前記インバ―タの
ゲ―ト信号を算出するゲ―トパルス発生回路とを備えた
系統連系用インバ―タのゲ―ト制御回路において、前記
同期検出回路は、位相比較器とル―プフィルタと、電圧
制御発振器と、計数器を備えたＰＬＬ回路で構成し、且
つ前記計数器の出力信号と前記位相操作信号とを加算す
る加算器を設けこの加算器の出力信号を前記位相比較器
に導入し、前記計数器の出力信号を前記出力電圧位相信
号として用いるようにしたことを特徴とする系統連系用
インバ―タのゲ―ト制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22825692A JP3159540B2 (ja) | 1992-08-27 | 1992-08-27 | 系統連系用インバータのゲート制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22825692A JP3159540B2 (ja) | 1992-08-27 | 1992-08-27 | 系統連系用インバータのゲート制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0678462A true JPH0678462A (ja) | 1994-03-18 |
| JP3159540B2 JP3159540B2 (ja) | 2001-04-23 |
Family
ID=16873620
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22825692A Expired - Lifetime JP3159540B2 (ja) | 1992-08-27 | 1992-08-27 | 系統連系用インバータのゲート制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3159540B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100420141C (zh) * | 2003-10-24 | 2008-09-17 | 力博特公司 | 逆变器系统及其锁相方法 |
| JP2015154680A (ja) * | 2014-02-18 | 2015-08-24 | オムロン株式会社 | 制御装置、電力変換装置、電源システム、およびプログラム |
-
1992
- 1992-08-27 JP JP22825692A patent/JP3159540B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100420141C (zh) * | 2003-10-24 | 2008-09-17 | 力博特公司 | 逆变器系统及其锁相方法 |
| JP2015154680A (ja) * | 2014-02-18 | 2015-08-24 | オムロン株式会社 | 制御装置、電力変換装置、電源システム、およびプログラム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3159540B2 (ja) | 2001-04-23 |
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