JPH0832186B2 - インバータ装置による並列電源システム - Google Patents
インバータ装置による並列電源システムInfo
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- JPH0832186B2 JPH0832186B2 JP58129796A JP12979683A JPH0832186B2 JP H0832186 B2 JPH0832186 B2 JP H0832186B2 JP 58129796 A JP58129796 A JP 58129796A JP 12979683 A JP12979683 A JP 12979683A JP H0832186 B2 JPH0832186 B2 JP H0832186B2
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- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 4
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS 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
- H02M7/00—Conversion of AC power input into DC power output; Conversion of DC power input into AC power output
- H02M7/42—Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal
- H02M7/44—Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal by static converters
- H02M7/48—Conversion 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)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 この発明は、インバータ装置と他の交流電源とを共通
の負荷に対して並列運転する電源システムに関する。
の負荷に対して並列運転する電源システムに関する。
２台の発電機を共通の負荷に対して並列運転する場合
に、出力の有効電力を検出してそれに基づいて出力周波
数を制御し、また出力の無効電力を検出してそれに基づ
いて出力電圧を制御することによつて、電力を適宜に分
担させて並列運転する制御方式が従来から良く知られて
いる。
に、出力の有効電力を検出してそれに基づいて出力周波
数を制御し、また出力の無効電力を検出してそれに基づ
いて出力電圧を制御することによつて、電力を適宜に分
担させて並列運転する制御方式が従来から良く知られて
いる。
このような制御方式を、インバータ装置と他の交流電
源（商用電源やインバータ装置を含む）の並列運転に適
用することは原理的に可能である。しかし、商用電源や
インバータ装置などの既設電源に対して新たにインバー
タ装置を追加・並設し、これらを並列運転して負荷電力
を分担するシステムを構成する場合、従来、次のような
問題があつた。
源（商用電源やインバータ装置を含む）の並列運転に適
用することは原理的に可能である。しかし、商用電源や
インバータ装置などの既設電源に対して新たにインバー
タ装置を追加・並設し、これらを並列運転して負荷電力
を分担するシステムを構成する場合、従来、次のような
問題があつた。
新設するインバータ装置としては並列運転の機能を負
荷したものを用いるが、既設電源には並列運転に適合す
る機能は設けられていない。既設電源もインバータ装置
である場合、これを改造して並列運転のための制御回路
を追加することが可能である。しかし、この改造は面倒
で大きなコストを要する。また既設電源が商用電源であ
る場合には、上記のような改造も不可能である。もう１
つの問題は、インバータ装置を既設電源に並列運転させ
るときに、事前にインバータ装置を既設電源に同期させ
なければならない点である。これらの問題のために、従
来、新設するインバータ装置側だけの制御で、既設電源
との間で任意の比率で電力分担して並列運転する簡単な
構成のシステムは開発されていなかつた。
荷したものを用いるが、既設電源には並列運転に適合す
る機能は設けられていない。既設電源もインバータ装置
である場合、これを改造して並列運転のための制御回路
を追加することが可能である。しかし、この改造は面倒
で大きなコストを要する。また既設電源が商用電源であ
る場合には、上記のような改造も不可能である。もう１
つの問題は、インバータ装置を既設電源に並列運転させ
るときに、事前にインバータ装置を既設電源に同期させ
なければならない点である。これらの問題のために、従
来、新設するインバータ装置側だけの制御で、既設電源
との間で任意の比率で電力分担して並列運転する簡単な
構成のシステムは開発されていなかつた。
この発明は前述した従来の問題に鑑みなされたもの
で、その目的は、既設の他の交流電源にまつたく改造を
要さず、追加するインバータ装置およびその制御系の考
慮のみで、両電源で任意に設定した比率で負荷分担し、
並列運転を行なえるようにした電源システムを提供する
ことにある。
で、その目的は、既設の他の交流電源にまつたく改造を
要さず、追加するインバータ装置およびその制御系の考
慮のみで、両電源で任意に設定した比率で負荷分担し、
並列運転を行なえるようにした電源システムを提供する
ことにある。
上記の目的を達成するために、この発明は、インバー
タ装置と他の交流電源とを共通の負荷に対して並列運転
するシステムで、インバータ装置の出力の有効電力およ
び負荷母線上の有効電力をそれぞれ検出する第１および
第２の検出手段と、この第１および第２の検出手段の出
力に予め設定された重み付けをするとともにその両出力
の偏差を演算する第１の偏差演算手段と、上記インバー
タ装置の出力の無効電力および負荷母線上の無効電力を
それぞれ検出する第３および第４の検出手段と、この第
３および第４の検出手段の出力に予め設定された重み付
けをするとともにその両出力の偏差を演算する第２の偏
差演算手段と、上記インバータ装置の出力周波数を上記
第１の偏差演算手段の出力に応じて制御するとともに該
インバータ装置の出力電圧を上記第２の偏差演算手段の
出力に応じて制御する並列運転制御手段と、上記インバ
ータ装置の出力を上記交流電源の出力に同期させるため
のPLL制御手段と、上記並列運転制御手段およびPLL制御
手段を択一的に選択して上記インバータ装置の運転モー
ドを切り換えるものであつて、該インバータ装置の始動
時に上記PLL制御手段を選択するとともに、同期完了後
に上記並列運転制御手段を選択する切換手段とを備えた
ことを特徴とする。
タ装置と他の交流電源とを共通の負荷に対して並列運転
するシステムで、インバータ装置の出力の有効電力およ
び負荷母線上の有効電力をそれぞれ検出する第１および
第２の検出手段と、この第１および第２の検出手段の出
力に予め設定された重み付けをするとともにその両出力
の偏差を演算する第１の偏差演算手段と、上記インバー
タ装置の出力の無効電力および負荷母線上の無効電力を
それぞれ検出する第３および第４の検出手段と、この第
３および第４の検出手段の出力に予め設定された重み付
けをするとともにその両出力の偏差を演算する第２の偏
差演算手段と、上記インバータ装置の出力周波数を上記
第１の偏差演算手段の出力に応じて制御するとともに該
インバータ装置の出力電圧を上記第２の偏差演算手段の
出力に応じて制御する並列運転制御手段と、上記インバ
ータ装置の出力を上記交流電源の出力に同期させるため
のPLL制御手段と、上記並列運転制御手段およびPLL制御
手段を択一的に選択して上記インバータ装置の運転モー
ドを切り換えるものであつて、該インバータ装置の始動
時に上記PLL制御手段を選択するとともに、同期完了後
に上記並列運転制御手段を選択する切換手段とを備えた
ことを特徴とする。
以下、この発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説
明する。
明する。
図において、１はインバータ装置を示し、２は商用電
源などの他の交流電源を示す。インバータ装置１の出力
線３は出力スイッチ11を介して負荷５に到る共通の母線
４に接続されている。ここで、負荷母線４はインバータ
装置１と交流電源２との共通給電路をさしている。
源などの他の交流電源を示す。インバータ装置１の出力
線３は出力スイッチ11を介して負荷５に到る共通の母線
４に接続されている。ここで、負荷母線４はインバータ
装置１と交流電源２との共通給電路をさしている。
インバータ装置１は、制御装置６によつてその出力周
波数および出力電圧が可変制御される。制御装置６は、
VCO（電圧制御型可変周波数発振器）61と論理回路62と
波形整形回路63とで三角波を作り、その三角波と増幅器
64の出力電圧とを比較器65で比較し、その比較出力に基
づいてゲート回路66にてインバータ装置１を制御するゲ
ート信号を作るように構成されている。
波数および出力電圧が可変制御される。制御装置６は、
VCO（電圧制御型可変周波数発振器）61と論理回路62と
波形整形回路63とで三角波を作り、その三角波と増幅器
64の出力電圧とを比較器65で比較し、その比較出力に基
づいてゲート回路66にてインバータ装置１を制御するゲ
ート信号を作るように構成されている。
インバータ装置１の出力周波数は上記VCO61の発振周
波数に応じて制御される。また、インバータ装置１の出
力電圧は上記増幅器64の出力電圧に応じて制御される。
VCO61の制御入力には、周波数設定器67による設定電圧
と、以下に説明する信号が印加される。また増幅器64の
入力には、電圧設定器68による設定電圧と、以下に説明
する信号が印加される。
波数に応じて制御される。また、インバータ装置１の出
力電圧は上記増幅器64の出力電圧に応じて制御される。
VCO61の制御入力には、周波数設定器67による設定電圧
と、以下に説明する信号が印加される。また増幅器64の
入力には、電圧設定器68による設定電圧と、以下に説明
する信号が印加される。
インバータ装置１の出力線３には変流器31と変圧器32
が設けられている。これらの出力に基づいて、有効電力
検出回路33および無効電力検出回路34によりインバータ
装置１の有効電力P1と無効電力Q1がそれぞれ検出され
る。また、変圧器32の出力はAC/DC変換器35で直流化さ
れ、その出力電圧が上記増幅器64に入力される。
が設けられている。これらの出力に基づいて、有効電力
検出回路33および無効電力検出回路34によりインバータ
装置１の有効電力P1と無効電力Q1がそれぞれ検出され
る。また、変圧器32の出力はAC/DC変換器35で直流化さ
れ、その出力電圧が上記増幅器64に入力される。
同様に、負荷母線４には変流器41と変圧器42が設けら
れている。これらの出力に基づいて、有効電力検出回路
43および無効電力検出回路44により負荷５に供給される
電力中の有効電力P2および無効電力Q2がそれぞれ検出さ
れる。
れている。これらの出力に基づいて、有効電力検出回路
43および無効電力検出回路44により負荷５に供給される
電力中の有効電力P2および無効電力Q2がそれぞれ検出さ
れる。
有効電力検出回路43の出力電圧P2と、無効電力検出回
路44の出力電圧Q2とは、それぞれ分担率設定器45と46に
て予め設定された比率Ｋが掛けられ、重み付けされる。
この比率Ｋは、インバータ装置１の交流電源２の電力分
担率であり、前記設定器45,46で任意に設定できる。
路44の出力電圧Q2とは、それぞれ分担率設定器45と46に
て予め設定された比率Ｋが掛けられ、重み付けされる。
この比率Ｋは、インバータ装置１の交流電源２の電力分
担率であり、前記設定器45,46で任意に設定できる。
有効電力検出回路33の出力電圧P1と分担率設定器45の
出力電圧Ｋ・P2とが偏差増幅器71に入力され、両入力の
偏差ΔＰが演算される。この偏差ΔＰはスイツチ72を介
して上記VCO61に入力される。
出力電圧Ｋ・P2とが偏差増幅器71に入力され、両入力の
偏差ΔＰが演算される。この偏差ΔＰはスイツチ72を介
して上記VCO61に入力される。
同様に、無効電力検出回路34の出力電圧Q1と分担率設
定器46の出力電圧Ｋ・Q2とが偏差増幅器81に入力され、
両入力の偏差ΔＱが演算される。この偏差ΔＱはスイツ
チ82を介して上記増幅器64に入力される。
定器46の出力電圧Ｋ・Q2とが偏差増幅器81に入力され、
両入力の偏差ΔＱが演算される。この偏差ΔＱはスイツ
チ82を介して上記増幅器64に入力される。
また、２つの変圧器32と42の出力はそれぞれPLL（位
相ロツクドループ）制御回路91に入力される。このPLL
制御回路91はインバータ装置１の出力を交流電源２の出
力に同期させるためのもので、これから出力される位相
差信号はスイツチ92を介して上記VCO61に入力される。
相ロツクドループ）制御回路91に入力される。このPLL
制御回路91はインバータ装置１の出力を交流電源２の出
力に同期させるためのもので、これから出力される位相
差信号はスイツチ92を介して上記VCO61に入力される。
上記出力スイツチ11およびスイツチ72・82・92は、運
転モードの指令信号Ｓが与えられる制御用論理論理回路
10によつて以下のように制御される。
転モードの指令信号Ｓが与えられる制御用論理論理回路
10によつて以下のように制御される。
指令信号Ｓによりインバータ装置１の単独運転が指令
されたとき（交流電源２は使用しない）、制御用論理回
路10によりスイツチ72・82・92はオフとなり、出力スイ
ツチ11はオンとなる。スイツチ72・82・92がオフである
と、制御装置６は周波数設定器67と電圧設定器68の設定
値のみに基づいて動作し、インバータ装置１の出力周波
数および出力電圧は設定された一定値に保たれる。
されたとき（交流電源２は使用しない）、制御用論理回
路10によりスイツチ72・82・92はオフとなり、出力スイ
ツチ11はオンとなる。スイツチ72・82・92がオフである
と、制御装置６は周波数設定器67と電圧設定器68の設定
値のみに基づいて動作し、インバータ装置１の出力周波
数および出力電圧は設定された一定値に保たれる。
また出力スイツチ11がオフで、交流電源２からのみ負
荷５に給電している状態において、制御用論理回路10に
並列運転の開始指令が与えられると、まず出力スイツチ
11とスイツチ72,82がオフのままで、スイツチ92のみが
オンとなる。この状態ではPLL制御回路91に、変圧器32
からインバータ装置１の出力電圧が、また変圧器42から
交流電源２の出力電圧がそれぞれ入力される。PLL制御
回路91からはこの両出力電圧の位相差信号が出力され、
これがスイツチ92を介してVCO61に入力される。これで
制御装置６は、インバータ装置１の出力が交流電源２の
出力に同期するように、出力周波数の制御を行なう。
荷５に給電している状態において、制御用論理回路10に
並列運転の開始指令が与えられると、まず出力スイツチ
11とスイツチ72,82がオフのままで、スイツチ92のみが
オンとなる。この状態ではPLL制御回路91に、変圧器32
からインバータ装置１の出力電圧が、また変圧器42から
交流電源２の出力電圧がそれぞれ入力される。PLL制御
回路91からはこの両出力電圧の位相差信号が出力され、
これがスイツチ92を介してVCO61に入力される。これで
制御装置６は、インバータ装置１の出力が交流電源２の
出力に同期するように、出力周波数の制御を行なう。
インバータ装置１が交流電源２に同期すると、スイツ
チ92がオフとなり、同時に出力スイツチ11とスイツチ72
・82がオンとなり、インバータ装置１と交流電源２の並
列運転が開始される。
チ92がオフとなり、同時に出力スイツチ11とスイツチ72
・82がオンとなり、インバータ装置１と交流電源２の並
列運転が開始される。
並列運転状態にては、制御装置６はスイツチ72・82を
介して入力される前述した偏差信号ΔP,ΔＱに従つて動
作し、インバータ装置１の出力周波数および出力電圧を
制御する。つまり、有効電力の偏差信号ΔＰが零になる
ようにインバータ装置１の出力周波数が制御され、また
無効電力の偏差信号ΔＱが零になるように出力電圧が制
御される。この並列運転制御により、負荷５に与えられ
る有効電力および無効電力の比率Ｋ分がインバータ装置
１で分担され、残りが他の交流電源２で分担されること
となる。
介して入力される前述した偏差信号ΔP,ΔＱに従つて動
作し、インバータ装置１の出力周波数および出力電圧を
制御する。つまり、有効電力の偏差信号ΔＰが零になる
ようにインバータ装置１の出力周波数が制御され、また
無効電力の偏差信号ΔＱが零になるように出力電圧が制
御される。この並列運転制御により、負荷５に与えられ
る有効電力および無効電力の比率Ｋ分がインバータ装置
１で分担され、残りが他の交流電源２で分担されること
となる。
以上詳細に説明したように、この発明によれば、既設
の交流電源にまつたく手を加えずに、追加・並設するイ
ンバータ装置の制御のみで、両電源による電力分担式の
並列運転が行なえる。特に、インバータ装置と他の電源
との電力分担比率を任意に設定することができるととも
に、並列運転開始時のインバータ装置の同期も自動的に
行なえ、極めて自由度が高く実用的な並列電源システム
となる。
の交流電源にまつたく手を加えずに、追加・並設するイ
ンバータ装置の制御のみで、両電源による電力分担式の
並列運転が行なえる。特に、インバータ装置と他の電源
との電力分担比率を任意に設定することができるととも
に、並列運転開始時のインバータ装置の同期も自動的に
行なえ、極めて自由度が高く実用的な並列電源システム
となる。
図はこの発明の一実施例を示すシステム構成図である。 １…インバータ装置、11…出力スイツチ、２…他の交流
電源、４…負荷母線、５…負荷、６…制御装置、61…VC
O、62…論理回路、63…波形整流回路、64…増幅器、65
…比較器、66…ゲート回路、67…周波数設定器、68……
電圧設定器、33,43…有効電力検出回路、34,44…無効電
力検出回路、45,46…分担率設定器、71,81…偏差増幅
器、91…PLL制御回路。
電源、４…負荷母線、５…負荷、６…制御装置、61…VC
O、62…論理回路、63…波形整流回路、64…増幅器、65
…比較器、66…ゲート回路、67…周波数設定器、68……
電圧設定器、33,43…有効電力検出回路、34,44…無効電
力検出回路、45,46…分担率設定器、71,81…偏差増幅
器、91…PLL制御回路。
Claims (1)
- 【請求項１】インバータ装置と他の交流電源とを共通の
負荷に対して並列に運転するシステムにおいて、 上記インバータ装置の出力の有効電力および負荷母線上
の有効電力をそれぞれ検出する第１および第２の検出手
段と、 この第１および第２の検出手段の出力に予め設定された
重み付けをするとともに、その両出力の偏差を演算する
第１の偏差演算手段と、 上記インバータ装置の出力の無効電力および負荷母線上
の無効電力をそれぞれ検出する第３および第４の検出手
段と、 この第３および第４の検出手段の出力に予め設定された
重み付けをするとともに、その両出力の偏差を演算する
第２の偏差演算手段と、 上記インバータ装置の出力周波数を上記第１の偏差演算
手段の出力に応じて制御するとともに、該インバータ装
置の出力電圧を上記第２の偏差演算手段の出力に応じて
制御する並列運転制御手段と、 上記インバータ装置の出力を上記交流電源の出力に同期
させるためのPLL制御手段と、 上記並列運転制御手段およびPLL制御手段を択一的に選
択して上記インバータ装置の運転モードを切え換るもの
であって、該インバータ装置の始動時に上記PLL制御手
段を選択するとともに、同期完了後に上記並列運転制御
手段を選択する切換手段と を備えたことを特徴とするインバータ装置による並列電
源システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58129796A JPH0832186B2 (ja) | 1983-07-16 | 1983-07-16 | インバータ装置による並列電源システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58129796A JPH0832186B2 (ja) | 1983-07-16 | 1983-07-16 | インバータ装置による並列電源システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6022474A JPS6022474A (ja) | 1985-02-04 |
| JPH0832186B2 true JPH0832186B2 (ja) | 1996-03-27 |
Family
ID=15018438
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58129796A Expired - Lifetime JPH0832186B2 (ja) | 1983-07-16 | 1983-07-16 | インバータ装置による並列電源システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0832186B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63127290U (ja) * | 1987-02-10 | 1988-08-19 | ||
| US5559686A (en) * | 1994-07-08 | 1996-09-24 | Sundstrand Corporation | Stepped waveform inverter control |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5641729A (en) * | 1979-09-07 | 1981-04-18 | Matsushita Electric Industrial Co Ltd | Power source unit |
-
1983
- 1983-07-16 JP JP58129796A patent/JPH0832186B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6022474A (ja) | 1985-02-04 |
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