JPS6338944B2 - - Google Patents

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JPS6338944B2
JPS6338944B2 JP56046236A JP4623681A JPS6338944B2 JP S6338944 B2 JPS6338944 B2 JP S6338944B2 JP 56046236 A JP56046236 A JP 56046236A JP 4623681 A JP4623681 A JP 4623681A JP S6338944 B2 JPS6338944 B2 JP S6338944B2
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JP
Japan
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power supply
current
voltage
load sharing
phase
Prior art date
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Application number
JP56046236A
Other languages
Japanese (ja)
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JPS57162920A (en
Inventor
Yoshihiko Tominaga
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Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Fuji Electric Co Ltd filed Critical Fuji Electric Co Ltd
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Publication of JPS57162920A publication Critical patent/JPS57162920A/en
Publication of JPS6338944B2 publication Critical patent/JPS6338944B2/ja
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Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、負荷が接続される共通母線にそれ
ぞれ開閉器を介して2系統の電源を接続してなる
給電設備において、負荷に対する各系統からの給
電を任意の比率で分担するようにした負荷分担制
御方式に関するものである。
[Detailed Description of the Invention] The present invention provides power supply equipment in which two power sources are connected to a common bus to which loads are connected via switches, in which power is supplied from each power source to the load at an arbitrary ratio. The present invention relates to a load sharing control method for sharing the load.

一般に、重要な負荷に対する給電は、静止形イ
ンバータで構成された無停電電源によつて行われ
ている。しかし、このような無停電電源において
も、インバータの一部を保守点検等のために運転
を停止させることが必要となることがあるが、こ
の場合負荷への給電を定格に保持することができ
なくなる。従つて、このような場合には、無停電
電源の一部運転停止に際して負荷の一部を商用電
源等の他の電源で分担させてから行う必要があ
る。
Generally, power supply to important loads is performed by an uninterruptible power supply configured with a static inverter. However, even with such uninterruptible power supplies, there are times when it is necessary to stop operation of a part of the inverter for maintenance and inspection, but in this case it is not possible to maintain the power supply to the load at the rated level. It disappears. Therefore, in such a case, it is necessary to partially stop the operation of the uninterruptible power supply after sharing part of the load with another power source such as a commercial power source.

出願人は先に、無停電電源の運転停止に際し、
負荷を商用電源へ移動させる給電設備の負荷移動
制御方式を開発し特許出願を行つた(特開昭54−
23943号公報)。すなわち、先に提案した負荷移動
制御方式は、負荷が接続される共通母線にそれぞ
れ開閉器を介して2系統の電源が接続されている
給電設備において、第1の電源の電圧を第2の電
源の電圧に一致させる第1の調節ループと、第2
の電源の位相を第2の電源の位相に一致させる第
2の調節ループとを設け、いずれか一方の電源か
ら他方の電源へ負荷を移動する際に、前記両調節
ループの作用により両電源の電圧および位相を一
致させた後に他方の電源を共通母線に投入し、そ
の後前記一方の電源の出力電流に応じて第1およ
び第2の調節ループにそれぞれ補助目標値を与え
ることにより前記一方の電源の出力電流を絞り込
むように構成することを特徴とするものである。
このように構成される負荷移動制御方式は、負荷
移動時の過渡変動の影響(例えば突入電流)や負
荷への影響が皆無であり、極めて円滑な負荷移動
を行うことができ、しかも負荷移動を無瞬断で行
うことができる等の優れた利点を有する。
The applicant first stated that upon stopping the operation of the uninterruptible power supply,
Developed a load transfer control method for power supply equipment that transfers the load to a commercial power source, and filed a patent application (Japanese Patent Application Laid-Open No. 1989-1999).
Publication No. 23943). In other words, the load transfer control method proposed earlier transfers the voltage of the first power source to the second power source in a power supply facility in which two power sources are connected to a common bus to which loads are connected via switches, respectively. a first regulation loop to match the voltage of the
A second adjustment loop is provided to match the phase of the power supply with the phase of the second power supply, and when a load is transferred from either power supply to the other power supply, the action of both adjustment loops causes the power supply to match the phase of the second power supply. said one power supply by applying the other power supply to the common bus after matching the voltage and phase, and then giving auxiliary target values to the first and second regulation loops, respectively, in accordance with the output current of said one power supply. This feature is characterized in that the output current is narrowed down.
The load transfer control method configured in this way has no effect of transient fluctuations during load transfer (for example, inrush current) and has no effect on the load, and can perform extremely smooth load transfer. It has excellent advantages such as being able to perform without interruption.

しかしながら、先に提案した負荷移動制御方式
は、一方の電源から他方の電源へ全面的に負荷移
動を行うものであるため、前述したような他方の
電源により負荷の一部を分担させて安定かつ連続
的に運転制御するには満足し得るものではなかつ
た。
However, since the load transfer control method proposed earlier transfers the entire load from one power source to the other, it is possible to have a stable and stable system by sharing part of the load with the other power source as described above. This was not satisfactory for continuous operation control.

そこで、本発明者は、2系統の電源により負荷
を任意の給電比率で運転することができる負荷分
担制御方式を得るべく種々検討を重ねた結果、例
えばインバータから商用電源へ負荷の一部を分担
させるべく移動する際に、インバータの出力母線
の電流をそれぞれ検出してその差電流が零になる
ようにインバータの振幅制御ループ系と位相制御
ループ系との作用下にインバータの内部誘起電圧
を制御して両電源の振幅および位相を一致させ、
その後商用電源を共通母線に投入した後負荷分担
比率設定器を介してインバータの出力母線と共通
母線の電流をそれぞれ検出してその差電流が零に
なるようにインバータの振幅制御ループ系と位相
制御ループ系にそれぞれ補助目標値を与えてイン
バータの内部誘起電圧を制御することにより、イ
ンバータと商用電源により負荷を所定の比率によ
り分担することができることを突き止めた。
Therefore, the inventor of the present invention has conducted various studies in order to obtain a load sharing control method that allows the load to be operated at an arbitrary power supply ratio using two power sources. When moving, the inverter's internal induced voltage is controlled under the action of the inverter's amplitude control loop system and phase control loop system so that the current of each inverter's output bus is detected and the difference current becomes zero. to match the amplitude and phase of both power supplies,
After that, after turning on the commercial power to the common bus, the currents of the inverter's output bus and the common bus are detected through the load sharing ratio setting device, and the inverter's amplitude control loop system and phase control are performed so that the difference current becomes zero. We found that by controlling the internal induced voltage of the inverter by giving auxiliary target values to each loop system, it is possible to share the load between the inverter and the commercial power supply at a predetermined ratio.

従つて、本発明の目的は、負荷が接続される共
通母線にそれぞれ開閉器を介して2系統の電源を
接続してなる給電設備において、2系統の電源に
より任意の比率で負荷を分担制御することができ
る負荷分担制御方式を提供するにある。
Therefore, an object of the present invention is to control the sharing of loads in an arbitrary ratio between the two power sources in a power supply facility in which two power sources are connected to a common bus line to which loads are connected via switches, respectively. The purpose of the present invention is to provide a load sharing control method that can

前記の目的を達成するため、本発明において
は、負荷が接続される共通母線にそれぞれ開閉器
を介して2系統の電源を接続した給電設備からな
り、第1の電源の電圧を第2の電源の電圧に一致
させる第1の調節ループと、第1の電源の位相を
第2の電源の位相に一致させる第2の調節ループ
とを設け、いずれか一方の電源から他方の電源へ
負荷を移動する際に、前記両調節ループの作用下
に両電源の電圧および位相を一致させて他方の電
源を共通母線に投入した後、前記両調節ループに
補助目標値を与えることにより前記一方の電源の
出力電流を絞り込むように構成した給電設備の負
荷移動制御方式において、 第1の電源の出力母線にそれぞれ逆極性に第1
変流器と第2変流器とを直列接続し、共通母線に
第3変流器を接続し、第2変流器と第3変流器の
出力側の一端を共通接続して基準電位点を設ける
と共に他端を第1リレーを介して接続し、第2変
流器の出力側を負荷分担比率設定器と第2リレー
との直列回路で短絡し、第1変流器の出力側より
差電流検出端子を導出した電流検出器を設けて、
第1の電源の出力母線と共通母線の電流をそれぞ
れ検出してその差電流が零になるよう前記両調節
ループの作用下に両電源の電圧および位相を一致
させ、 両電源の負荷分担比率に応じて第1の電源の出
力母線と共通母線の電流をそれぞれ検出してその
差電流が零になるよう前記両調節ループに補助目
標値を与えることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention comprises a power supply facility in which two power sources are connected to a common bus to which loads are connected via switches, and the voltage of the first power source is transferred to the second power source. a first regulation loop that matches the voltage of the first power supply and a second regulation loop that matches the phase of the first power supply with the phase of the second power supply to transfer a load from either power supply to the other power supply; In this case, after matching the voltage and phase of both power supplies under the action of both regulation loops and applying the other power supply to the common bus, the voltage and phase of the one power supply is adjusted by giving an auxiliary target value to both regulation loops. In a load transfer control method for power supply equipment configured to narrow down the output current, a first power supply with opposite polarity is connected to the output bus of the first power supply.
A current transformer and a second current transformer are connected in series, a third current transformer is connected to a common bus, and one end of the output side of the second current transformer and the third current transformer is connected in common to obtain a reference potential. The output side of the second current transformer is short-circuited with a series circuit of the load sharing ratio setting device and the second relay, and the output side of the first current transformer is connected to the output side of the first current transformer. A current detector with a differential current detection terminal is provided,
The currents of the output bus of the first power supply and the common bus are respectively detected, and the voltages and phases of the two power supplies are matched under the action of both adjustment loops so that the difference current becomes zero, and the load sharing ratio of the two power supplies is adjusted. Accordingly, the currents of the output bus of the first power supply and the common bus are respectively detected, and an auxiliary target value is provided to both of the adjustment loops so that the difference current becomes zero.

前記の負荷分担制御方式において、第1の調節
ループは振幅制御ループ系とし、第2の調節ルー
プは位相制御ループ系とすれば好適である。
In the load sharing control method described above, it is preferable that the first adjustment loop is an amplitude control loop system and the second adjustment loop is a phase control loop system.

この場合、電流検出器で得られる差電流成分を
共通母線電圧に対し平行な成分と直角な成分に演
算し、平行な成分を振幅制御ループ系の補助目標
値とすると共に直角な成分を位相制御ループ系の
補助目標値とすれば好適である。
In this case, the difference current component obtained by the current detector is calculated into a parallel component and a perpendicular component to the common bus voltage, and the parallel component is used as the auxiliary target value of the amplitude control loop system, and the perpendicular component is used for phase control. It is preferable to use it as an auxiliary target value for a loop system.

さらに、前記の負荷分担制御方式において、負
荷分担比率設定器は可変抵抗により1〜100%の
任意の範囲に調節することができる。
Further, in the load sharing control method described above, the load sharing ratio setting device can be adjusted to any range from 1 to 100% using a variable resistor.

次に、本発明に係る給電設備の負荷分担制御方
式の実施例につき添付図面を参照しながら以下詳
細に説明する。
Next, an embodiment of the load sharing control method for power supply equipment according to the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.

第1図は、本発明方式を実施する回路の基本構
成を示すブロツク結線図である。すなわち、第1
図において、参照符号10はインバータで構成さ
れる第1の電源に接続される出力母線を示し、ま
た参照符号12は例えば商用電源等の第2の電源
に接続される出力母線を示す。これらの出力母線
10,12は、それぞれ開閉器14,16を介し
て共通母線18に接続され、この共通母線18に
負荷20が接続される。
FIG. 1 is a block diagram showing the basic configuration of a circuit implementing the method of the present invention. That is, the first
In the figure, reference numeral 10 indicates an output bus connected to a first power source constituted by an inverter, and reference numeral 12 indicates an output bus connected to a second power source such as a commercial power source. These output buses 10 and 12 are connected to a common bus 18 via switches 14 and 16, respectively, and a load 20 is connected to this common bus 18.

第1の電源を構成するインバータは、その相数
によつて複数のインバータ部から構成される。し
かるに、第1図の実施例において、参照符号22
は個別に構成されるインバータ部を示す。このイ
ンバータ部22は、サイリスタ等から構成される
変換素子24と、出力電圧を定格値に保持するた
めの電圧調節器26と、交換素子24の制御パル
スを形成するためのパルス分配器(リングカウン
タ)28と、点弧角調整器30およびパルス増幅
器32とから構成される。
The inverter constituting the first power supply is composed of a plurality of inverter sections depending on the number of phases thereof. However, in the embodiment of FIG.
indicates an individually configured inverter section. The inverter section 22 includes a conversion element 24 composed of a thyristor or the like, a voltage regulator 26 for maintaining the output voltage at a rated value, and a pulse distributor (ring counter) for forming control pulses for the exchange element 24. ) 28, a firing angle regulator 30, and a pulse amplifier 32.

インバータ部22の出力電圧を第2の電源(以
下本実施例では商用電源とする)の電圧と一致さ
せることを可能にするため、別の電圧調節器34
を設け、この電圧調節器34の出力端をスイツチ
S1を介してインバータ部22の電圧調節器26側
の入力端子aに接続する。この電圧調節器34に
は、目標値として電圧検出器36によつて検出さ
れた商用電源の電圧値を導き、実際値として電圧
検出器38によつて検出されたインバータ出力電
源値を導く。一方、インバータ部22を精度よく
定格周波数で運転し得るよう、水晶発振器40を
設け、この水晶発振器40の出力を波形整形器4
2で波形整形した後切換スイツチS2を介してイン
バータ部22のパルス分配器28側の入力端子b
に導入するよう構成する。また、インバータ部2
2の出力周波数を商用電源の周波数に一致させる
ことを可能にするため、前記切換スイツチS2を介
して電圧周波数変換器44が接続配置され、さら
にインバータ部22の位相を商用電源の位相と一
致させるための位相調節器46を設けて、この位
相調節器46の出力電圧を前記電圧―周波数変換
器44に入力するよう構成する。なお、位相調節
器46の入力端は位相差検出器48および切換ス
イツチS3を介して位相判別器50,52のいずれ
かの出力端と接続するよう構成される。この場
合、位相判別器50は、前記電圧検出器36,3
8を介して検出された両電源の電圧を導いて両電
圧間の位相を判別し、位相差検出器48で位相差
を検出し、位相調節器46で位相を一致させる調
節動作を行う。これに対して、位相判別器52
は、水晶発振器40からの出力パルスと電圧―周
波数変換器44の出力パルスとの間の位相を判別
し、位相差検出器48で位相差を検出し、位相調
節器46で両出力パルスの発生時点を一致させる
調節動作を行う。これにより、切換スイツチS2
切換によるインバータ部22へのシヨツクを完全
に避けることができる。
In order to make it possible to match the output voltage of the inverter section 22 with the voltage of the second power supply (hereinafter referred to as the commercial power supply in this embodiment), another voltage regulator 34 is provided.
is provided, and the output end of this voltage regulator 34 is switched
It is connected to the input terminal a on the voltage regulator 26 side of the inverter section 22 via S1 . The voltage regulator 34 receives the voltage value of the commercial power supply detected by the voltage detector 36 as a target value, and the inverter output power supply value detected by the voltage detector 38 as an actual value. On the other hand, in order to operate the inverter section 22 at the rated frequency with high precision, a crystal oscillator 40 is provided, and the output of the crystal oscillator 40 is transmitted to a waveform shaper 4.
After the waveform is shaped in step 2, the input terminal b on the pulse distributor 28 side of the inverter section 22 is connected via the changeover switch S2.
Configure it to be installed in In addition, the inverter section 2
In order to make it possible to match the output frequency of the inverter section 22 with the frequency of the commercial power source, a voltage frequency converter 44 is connected via the changeover switch S2 , and further to match the phase of the inverter section 22 with the phase of the commercial power source. A phase adjuster 46 is provided to input the output voltage of the phase adjuster 46 to the voltage-frequency converter 44. Note that the input end of the phase adjuster 46 is configured to be connected to the output end of either of the phase discriminators 50, 52 via the phase difference detector 48 and the changeover switch S3 . In this case, the phase discriminator 50 includes the voltage detectors 36, 3
8, the detected voltages of both power supplies are guided to determine the phase between the two voltages, a phase difference detector 48 detects the phase difference, and a phase adjuster 46 performs an adjustment operation to match the phases. On the other hand, the phase discriminator 52
determines the phase between the output pulse from the crystal oscillator 40 and the output pulse from the voltage-frequency converter 44, detects the phase difference with the phase difference detector 48, and generates both output pulses with the phase adjuster 46. Make adjustments to match the time points. Thereby, a shock to the inverter section 22 due to switching of the changeover switch S2 can be completely avoided.

以上の構成は、従来の負荷移動制御方式を実施
する回路と実質的に共通する回路構成である。
The above configuration is a circuit configuration that is substantially common to a circuit that implements a conventional load transfer control method.

本発明においては、さらに電流検出器54と演
算器56を設ける。電流検出器54は、インバー
タ出力母線10の電流を検出する変流器58と共
通母線18の電流を検出する変流器60とを備え
ている。また、演算器56は、電流検出器54の
出力電圧に応じて、電圧調節器34および位相調
節器46のための補助入力電圧を形成する。
In the present invention, a current detector 54 and a calculator 56 are further provided. The current detector 54 includes a current transformer 58 that detects the current of the inverter output bus 10 and a current transformer 60 that detects the current of the common bus 18. Further, the calculator 56 forms an auxiliary input voltage for the voltage regulator 34 and the phase regulator 46 according to the output voltage of the current detector 54 .

第2図は、第1図に示す電流検出器54の具体
的構成例を示すものである。すなわち、インバー
タ出力母線10には、2つの変流器CT1,CT2
接続され、両変流器CT1,CT2の出力側は互いに
逆極性に直列接続されている。一方、共通母線1
8には1つの変流器CT3が接続されている。これ
らの変流器CT1,CT2,CT3の出力側にはそれぞ
れ負荷抵抗Rが接続され、変流器CT2の出力側の
一端と変流器CT3の出力側の一端は共通接続され
て基準電位点(OV)に置かれ、両変流器CT2
CT3の出力側の他端はリレーRy1を介して接続可
能に構成される。さらに、変流器CT2の出力側
は、負荷分担比率を設定する可変抵抗Rvとリレ
ーRy2との直列回路により短絡可能に構成され
る。従つて、変流器CT1の出力側の他端より電流
検出器54の出力端子Aが導出される。変流器
CT1,CT2は、それぞれインバータ出力電流I〓R
比例した出力電圧を発生し、変流器CT3は共通母
線電流I〓Lに比例した電圧を発生する。図示のよう
に、リレーRy1,Ry2が開状態にあるときは、電
流検出器54の出力端子Aに現われる出力電流△
I〓は零である。リレーRy1が閉成されると、第2
図に示す回路は、第3図に示すような等価回路と
なり、インバータ出力電流I〓Rと共通母線電流I〓L
の間の差電流に比例した出力電流△I〓が得られる。
しかるに、第3図に示す等価回路において、リレ
ーRy2が開状態の場合の各端子A,C,O間のベ
クトル関係は第4図に示す通りである。第4図に
おいて、I〓R=I〓LであればE〓1=I〓2従つて△I〓=
Oとな
る。また、第3図に示す等価回路において、リレ
ーRy2が閉成された場合の各端子A,C,O間の
ベクトル関係は第5図に示す通りである。この場
合、端子O―C間の電圧E〓1は E1=R・RV/R+2RV(i〓R+i〓L) となる。この状態で△I〓→Oなる制御が行われる
と、結果的にはE〓2=E〓1となる。すなわち、i〓R
ki〓Lとなり、従つてI〓R=kI〓L(但しk=RV/R+RV
)と なる。以上から、共通母線電流I〓Lは一定のため、
このうち100k%だけインバータ出力電流I〓Rが給電
され、残り100(1−k)%は商用電流I〓Cが給電さ
れる。すなわち、前記給電比率によりインバータ
電源と商用電源とで負荷分担制御を行うことがで
きる。
FIG. 2 shows a specific example of the configuration of the current detector 54 shown in FIG. That is, two current transformers CT 1 and CT 2 are connected to the inverter output bus 10, and the output sides of both current transformers CT 1 and CT 2 are connected in series with opposite polarities. On the other hand, common bus line 1
One current transformer CT 3 is connected to 8. A load resistor R is connected to the output sides of these current transformers CT 1 , CT 2 , CT 3, respectively, and one end of the output side of current transformer CT 2 and one end of the output side of current transformer CT 3 are commonly connected. and placed at the reference potential point (OV), both current transformers CT 2 ,
The other end of the output side of CT 3 is configured to be connectable via relay Ry 1 . Further, the output side of the current transformer CT 2 is configured to be short-circuitable by a series circuit of a variable resistor Rv that sets a load sharing ratio and a relay Ry 2 . Therefore, the output terminal A of the current detector 54 is led out from the other end of the output side of the current transformer CT1 . Current transformer
CT 1 and CT 2 each generate an output voltage proportional to the inverter output current I〓 R , and the current transformer CT 3 generates a voltage proportional to the common bus current I〓 L. As shown in the figure, when the relays Ry 1 and Ry 2 are in the open state, the output current △ appearing at the output terminal A of the current detector 54
I〓 is zero. When relay Ry 1 is closed, the second
The circuit shown in the figure becomes an equivalent circuit as shown in FIG. 3, and an output current △I〓 proportional to the difference current between the inverter output current I〓 R and the common bus current I〓 L is obtained.
However, in the equivalent circuit shown in FIG. 3, the vector relationships among the terminals A, C, and O when relay Ry 2 is in the open state are as shown in FIG. 4. In Figure 4, if I〓 R = I〓 L , then E〓 1 = I〓 2 Therefore △I〓 =
It becomes O. Further, in the equivalent circuit shown in FIG. 3, the vector relationships among the terminals A, C, and O when relay Ry 2 is closed are as shown in FIG. 5. In this case, the voltage E〓 1 between terminals OC becomes E 1 =R·R V /R+2R V (i〓 R +i〓 L ). If control such as △I〓→O is performed in this state, E〓 2 =E〓 1 as a result. That is, i〓 R =
ki〓 L , so I〓 R = kI〓 L (where k=R V /R+R V
). From the above, since the common bus current I〓 L is constant,
Of this, 100k% is supplied with the inverter output current I〓R , and the remaining 100(1-k)% is supplied with the commercial current I〓C . In other words, load sharing control can be performed between the inverter power source and the commercial power source using the power supply ratio.

第6図は、第1図に示す演算器56の等価回路
を示すものである。第6図に示す等価回路からイ
ンバータ内部誘起電圧E〓iと出力共通母線電圧(基
準母線電圧)E〓Oとの間には次の関係式が成立す
る。
FIG. 6 shows an equivalent circuit of the arithmetic unit 56 shown in FIG. 1. From the equivalent circuit shown in FIG. 6, the following relational expression is established between the inverter internal induced voltage E〓 i and the output common bus voltage (reference bus voltage) E〓 O.

E〓1=V〓X+V〓R+E〓O=△I〓(X+R)+E〓
O 但し、E〓O:出力共通母線電圧 △I〓:差電流(I〓R−I〓Lに相当する量) E〓i:△I〓に帰因するインバータ内部誘起電圧 V〓X:インダクタンス(X)分による電圧降下
分 V〓R:抵抗(R)分による電圧降下分 いま、出力共通母線電圧E〓Oと差電流△I〓の位相
角をとすると、前記関係式はベクトル関係で第
7図に示すようになる。そこで、第7図に示すベ
クトル図において、インダクタンス分による電圧
降下分V〓Xと抵抗分による電圧降下分V〓Rを出力共
通母線電圧E〓Oに平行な成分と直角な成分にそれ
ぞれ分解すると第8図に示すようになる。
E〓 1 =V〓 X +V〓 R +E〓 O =△I〓(X+R)+E〓
O However, E〓 O : Output common bus voltage △I〓: Difference current (amount equivalent to I〓 R − I〓 L ) E〓i: Inverter internal induced voltage caused by △I〓 V〓 X : Inductance (X) voltage drop V〓 R : Voltage drop due to resistance (R) Now, if we take the phase angle of the output common bus voltage E〓 O and the difference current △I〓, the above relational expression is a vector relation. The result is as shown in FIG. Therefore , in the vector diagram shown in Figure 7, if we decompose the voltage drop due to inductance V〓 The result is as shown in FIG.

すなわち、第8図から明らかなように差電流△
I〓によるインバータ内部のインダクタンス分と抵
抗分による電圧降下分V〓X,V〓Rを出力共通母線電
圧E〓Oに平行な成分と直角な成分に分解すると、 平行な成分は a〓=△I〓(Xsin+Rcos) 直角な成分は b〓=△I〓(Xcos−Rsin) となり、インバータの内部誘起電圧を制御対象と
した場合、平行な成分a〓は振幅制御系統の制御ル
ープの系を構成し、直角な成分b〓は位相制御系統
の制御ループの系を構成し、それぞれインバータ
の内部誘起電圧を合理的に制御することができ
る。
That is, as is clear from Fig. 8, the difference current △
If we decompose the voltage drop V〓 I〓(Xsin+Rcos) The perpendicular component is b〓=△I〓(Xcos−Rsin), and when the internal induced voltage of the inverter is the control target, the parallel component a〓 constitutes the control loop system of the amplitude control system. However, the orthogonal component b〓 constitutes the control loop system of the phase control system, and the internal induced voltage of the inverter can be rationally controlled.

従つて、演算器56では、前述したように、電
流検出器54で検出された差電流△I〓成分を出力
共通母線電圧E〓Oに対し平行な成分a〓と直角な成分
b〓をそれぞれ演算し、平行な成分成分a〓は振幅制
御ループ系の電圧調節器34に対し補助目標値と
して与えられ、直角な成分b〓は位相制御ループ系
の位相調節器46に対し補助目標値として与えら
れ、インバータの内部誘起電圧が制御される。
Therefore, as described above, the computing unit 56 converts the difference current △I〓 component detected by the current detector 54 into a component a〓 parallel to the output common bus voltage E〓 O and a component perpendicular to the output common bus voltage E〓 O.
b〓 is calculated, and the parallel component a〓 is given as an auxiliary target value to the voltage regulator 34 of the amplitude control loop system, and the orthogonal component b〓 is given as an auxiliary target value to the phase adjuster 46 of the phase control loop system. It is given as a target value, and the internal induced voltage of the inverter is controlled.

以上、第1図に示す実施例の部分的な構成およ
び動作について説明したが、次に本発明に係る負
荷分担制御方式の全体的な動作について説明す
る。
The partial configuration and operation of the embodiment shown in FIG. 1 have been explained above, and next, the overall operation of the load sharing control system according to the present invention will be explained.

インバータ給電から一部商用電源を行う場合 (1) インバータ給電 まず、開閉器14が閉成され、開閉器16
が開状態にあつて、負荷20はインバータ出
力母線10のみから給電されているものとす
る。この場合、スイツチS1,S2,S3は第1図
に示す状態にあり、電流検出器54のリレー
Ry1,Ry2(第2図参照)も開状態にある。イ
ンバータ部22は、内蔵の電圧調節器26に
より定格電圧で、しかも水晶発振器40によ
り定格周波数で運転される。
When partially supplying commercial power from inverter power supply (1) Inverter power supply First, switch 14 is closed, and switch 16
It is assumed that the inverter is in an open state and the load 20 is supplied with power only from the inverter output bus 10. In this case, the switches S 1 , S 2 , and S 3 are in the state shown in FIG. 1, and the relay of the current detector 54 is
Ry 1 and Ry 2 (see Figure 2) are also in the open state. The inverter section 22 is operated at a rated voltage by a built-in voltage regulator 26 and at a rated frequency by a crystal oscillator 40.

この状態から、インバータ電源より商用電
源へ一部負荷分担すべき際には、まず商用給
電指令が発せられ、この指令により商用同期
指令信号が生じる。この指令信号によりスイ
ツチS1が閉成され、電圧調節器34よりイン
バータ部22の出力電圧を商用電圧に一致さ
せる調節動作が開始されると同時に切換スイ
ツチS2,S3が図示と逆の状態に切換えられて
インバータ部22の出力電圧の位相を商用電
源電圧の位相に一致させる調節動作が開始さ
れる。さらに、商用同期指令信号により、電
流検出器54内のリレーRy1(第2図)が閉
成され、差電流平衡制御(I〓R=I〓Lすなわち△I〓
=O)が行われる〔第3図、第4図参照〕。
共通母線電圧E〓O(この時は、インバータ出力
電圧に等しい)が待機中の商用電圧と振幅位
相共に完全に一致したことをもつて、負荷分
担の準備が完了する。
In this state, when part of the load should be shared from the inverter power source to the commercial power source, a commercial power supply command is first issued, and this command generates a commercial synchronization command signal. This command signal closes the switch S 1 , and the voltage regulator 34 starts adjusting the output voltage of the inverter section 22 to match the commercial voltage, and at the same time, the changeover switches S 2 and S 3 are placed in the opposite state as shown in the figure. Then, an adjustment operation is started to match the phase of the output voltage of the inverter section 22 with the phase of the commercial power supply voltage. Furthermore, relay Ry 1 (Fig. 2) in the current detector 54 is closed by the commercial synchronization command signal, and differential current balance control (I〓 R = I〓 L , that is, △I〓
=O) is performed [see Figures 3 and 4].
When the common bus voltage E〓 O (equal to the inverter output voltage at this time) completely matches the standby commercial voltage in both amplitude and phase, preparations for load sharing are completed.

(2) 商用給電による負荷分担 商用同期指令信号の発生後所定の時間、例
えば10秒が経過した時点で開閉器16が投入
される。この開閉器16の投入直前におい
て、共通母線電圧E〓Oと商用電圧とは振幅お
よび位相が一致しているので、開閉器16の
投入直後における突入電流は生じない。従つ
て、この場合、電流検出器54による差電流
平衡制御により、負荷20へは100%インバ
ータより給電され、商用電源側からは給電さ
れない。
(2) Load sharing by commercial power supply The switch 16 is turned on after a predetermined period of time, for example 10 seconds, has elapsed after the generation of the commercial synchronization command signal. Immediately before the switch 16 is closed, the common bus voltage E〓 O and the commercial voltage match in amplitude and phase, so no inrush current occurs immediately after the switch 16 is closed. Therefore, in this case, due to the differential current balance control by the current detector 54, power is supplied to the load 20 100% from the inverter, and no power is supplied from the commercial power supply side.

開閉器16の投入指令発生時点から所定時
間が経過した時点で、負荷分担制御指令信号
が発せられ、これにより電流検出器54内の
リレーRy2(第2図)を閉成すると、△I〓=E〓2
−E〓1なる差電流が検出される〔第5図参
照〕。このように電流検出器54で検出され
た差電流△I〓は、演算器56において振幅、
位相共に各制御系ループにより△I〓→Oにな
るようインバータ内部誘起電圧が制御される
〔第6図乃至第8図参照〕。
When a predetermined period of time has elapsed since the generation of the closing command for the switch 16, a load sharing control command signal is issued, which closes the relay Ry 2 (Fig. 2) in the current detector 54, and △I〓 =E〓 2
-E〓 A difference current of 1 is detected (see Figure 5). The difference current △I〓 detected by the current detector 54 in this way is determined by the amplitude and the amplitude by the calculator 56.
The inverter's internal induced voltage is controlled by each control system loop so that the phase becomes △I〓→O [see FIGS. 6 to 8].

この場合、△I〓→Oなるためには、E〓2=E〓1
すなわちI〓R=kI〓L (但しk=RV/R+RV) となり、インバータ出力電流I〓Rは共通母線電
流I〓Lの100k%となる。従つてI〓L(一定)=I〓C
I〓RであるからI〓P=kI〓LすなわちI〓C=(1−k)I
L
となり、負荷20に対し商用電源側より100
(1−k)%給電され、インバータからは
100k%給電されるようにインバータ内部誘
起電圧が制御される。
In this case, for △I〓→O, E〓 2 = E〓 1
That is, I〓 R =kI〓 L (k=R V /R+R V ), and the inverter output current I〓 R becomes 100k% of the common bus current I〓 L. Therefore, I〓 L (constant) = I〓 C +
Since I〓 R , I〓 P = kI〓 L , that is, I〓 C = (1-k)I
L
Therefore, for a load of 20, the load is 100 from the commercial power supply side.
(1-k)% power is supplied from the inverter.
The inverter internal induced voltage is controlled so that 100k% power is supplied.

一部負荷分担完了確認後は、インバータ給
電と商用給電が前記比率で継続して行われ
る。なお、負荷分担の比率は抵抗値RVを可
変にすることにより、前記kを自由に変える
ことができる。
After confirming that partial load sharing is completed, inverter power supply and commercial power supply are continuously performed at the above ratio. Note that the load sharing ratio can be freely changed by changing the resistance value R V .

インバータ給電と一部商用給電とからインバ
ータ給電を行う場合 (1) 商用給電による負荷分担 まず、インバータ給電指令が発せられる。
この状態では、開閉器14,16は閉成した
ままで、スイツチS1,S2,S3は第1図に示す
状態と逆の状態にあり、電流検出器54内で
はリレーRy1,Ry2(第2図参照)も閉成し、
インバータおよび商用電源はそれぞれ負荷分
担制御を行つている。そして、一部商用給電
中の出力共通母線電圧E〓Oが待機中のインバ
ータ電圧と振幅、位相共に完全に一致したこ
とをもつて負荷移動の準備が完了する。
When performing inverter power supply from inverter power supply and some commercial power supply (1) Load sharing by commercial power supply First, an inverter power supply command is issued.
In this state, the switches 14 and 16 remain closed, the switches S 1 , S 2 , and S 3 are in the opposite state to the state shown in FIG . 2 (see Figure 2) is also closed,
The inverter and commercial power supply each perform load sharing control. Then, when the output common bus voltage E〓O during partial commercial power supply completely matches the voltage of the standby inverter in both amplitude and phase, preparation for load transfer is completed.

(2) インバータ給電 負荷移動準備完了後、負荷分担制御指令が
リセツトされ、これにより電流検出器54内
のリレーRy2(第2図)が開状態となる。こ
の結果、電流検出器54は差電流平衡制御が
開始され、演算器56において、I〓R=kI〓L、I〓C
=(1−k)I〓Lの状態からI〓R→I〓L(I〓C→O)に
なるようにインバータ内部誘起電圧が制御さ
れる〔第3図乃至第8図参照〕。
(2) Inverter power supply After the load transfer preparation is completed, the load sharing control command is reset, which causes the relay Ry 2 (Fig. 2) in the current detector 54 to open. As a result, the current detector 54 starts differential current balance control, and the arithmetic unit 56 calculates I〓 R =kI〓 L , I〓 C
The inverter internal induced voltage is controlled so that the state of =(1-k) I〓L becomes I〓RI〓L ( I〓C →O) [see FIGS. 3 to 8].

このようにして、今まで負荷20に対し、
商用電源側より100(1−k)%、インバータ
側より100k%給電されていたが、インバー
タ側より給電され、商用電源側からは給電さ
れなくなるまでインバータ内部誘起電圧が制
御される。負荷移動完了確認後、開閉器16
を遮断することにより、100%インバータ給
電に切換わる。
In this way, until now for a load of 20,
Previously, 100(1-k)% of power was supplied from the commercial power supply side and 100k% of power was supplied from the inverter side, but the inverter internal induced voltage is controlled until power is supplied from the inverter side and power is no longer supplied from the commercial power supply side. After confirming the completion of load transfer, switch 16
By shutting off the power supply, the power supply switches to 100% inverter power supply.

その後、所定時間経過後に商用同期指令信
号がリセツトされ、これにより電流検出器5
4のリレーRy1(第2図)を開状態にすると
共にスイツチS1を開路する。そして、所定時
限後に切換スイツチS2,S3も第1図に示す状
態に切換えられる。この結果、今までインバ
ータ出力母線電圧は振幅、位相共に商用母線
電圧に同期していたが、振幅はインバータ内
部の電圧調節器26で制御され、位相は水晶
発振器40に同期する。
Thereafter, the commercial synchronization command signal is reset after a predetermined period of time has elapsed, and this causes the current detector 5 to
The relay Ry 1 (Fig. 2) of No. 4 is opened, and the switch S 1 is also opened. After a predetermined time period, the changeover switches S 2 and S 3 are also switched to the state shown in FIG. 1. As a result, although the inverter output bus voltage has until now been synchronized with the commercial bus voltage in both amplitude and phase, the amplitude is controlled by the voltage regulator 26 inside the inverter, and the phase is synchronized with the crystal oscillator 40.

前述した実施例から明らかなように、本発
明によれば、負荷が接続される共通母線に対
し、インバータ給電および商用給電を行う場
合、電流検出器による差電流平衡制御と演算
器によるインバータ内部誘起電圧制御によ
り、負荷分担率を0〜100%自由にしかも円
滑に変化させることができる。特に負荷の分
担移動は無瞬断で行われる。
As is clear from the embodiments described above, according to the present invention, when inverter power supply and commercial power supply are performed to a common bus to which a load is connected, differential current balance control by a current detector and inverter internal induction by a calculator are performed. By voltage control, the load sharing ratio can be freely and smoothly changed from 0 to 100%. In particular, load sharing and transfer is performed without interruption.

また、商用母線電圧とインバータ母線電圧
とを振幅、位相共に一致させた状態で負荷分
担制御を漸次的に行うため、負荷分担時の過
渡変動の影響および負荷への影響が皆無であ
る。従つて、本発明は大容量システムの系統
間の一部負荷移動に適用しても充分信頼性を
高めることができる。
Furthermore, since load sharing control is performed gradually with the commercial bus voltage and inverter bus voltage matched in both amplitude and phase, there is no effect of transient fluctuations during load sharing and no effect on the load. Therefore, the present invention can sufficiently improve reliability even when applied to partial load transfer between systems in a large-capacity system.

以上、本発明の好適な実施例について説明
したが、本発明方式は制御対象をインバータ
に限定することなく、回転機等の制御量が振
幅と位相とを有する種々の制御対象に応用す
ることができ、その他本発明の精神を逸脱し
ない範囲内において種々の設計変更をなし得
ることは勿論である。
Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, the method of the present invention is not limited to inverters, and can be applied to various control targets such as rotating machines, in which the controlled variable has an amplitude and a phase. Of course, various other design changes can be made without departing from the spirit of the present invention.

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

第1図は本発明に係る負荷分担制御方式の一実
施例を示すブロツク結線図、第2図は第1図に示
す電流検出器の回路図、第3図は第2図に示す電
流検出器の等価回路図、第4図および第5図は第
3図に示す等価回路の関係を示すベクトル図、第
6図は第1図に示す演算器の等価回路図、第7図
および第8図は第6図に示す等価回路の関係を示
すベクトル図である。 10…商用出力母線、12…インバータ出力母
線、14…開閉器、16…開閉器、18…共通母
線、20…負荷、22…インバータ部、24…変
換素子、26…電圧調節器、28…パルス分配
器、30…点弧角調整器、32…パルス増幅器、
34…電圧調節器、36…電圧検出器、38…電
圧検出器、40…水晶発振器、42…波形整形
器、44…電圧―周波数変換器、46…位相調節
器、48…位相差検出器、50…位相判別器、5
2…位相判別器、54…電流検出器、56…演算
器、58…変流器、60…変流器、S1…スイツ
チ、S2,S3…切換スイツチ、CT1,CT2,CT3
変流器、Ry1,Ry2…リレー。
Fig. 1 is a block wiring diagram showing an embodiment of the load sharing control method according to the present invention, Fig. 2 is a circuit diagram of the current detector shown in Fig. 1, and Fig. 3 is a circuit diagram of the current detector shown in Fig. 2. Figures 4 and 5 are vector diagrams showing the relationship between the equivalent circuits shown in Figure 3, Figure 6 is an equivalent circuit diagram of the arithmetic unit shown in Figure 1, and Figures 7 and 8. 7 is a vector diagram showing the relationship of the equivalent circuit shown in FIG. 6. FIG. DESCRIPTION OF SYMBOLS 10...Commercial output bus, 12...Inverter output bus, 14...Switch, 16...Switch, 18...Common bus, 20...Load, 22...Inverter section, 24...Conversion element, 26...Voltage regulator, 28...Pulse Distributor, 30... Firing angle regulator, 32... Pulse amplifier,
34... Voltage regulator, 36... Voltage detector, 38... Voltage detector, 40... Crystal oscillator, 42... Waveform shaper, 44... Voltage-frequency converter, 46... Phase adjuster, 48... Phase difference detector, 50... Phase discriminator, 5
2... Phase discriminator, 54... Current detector, 56... Arithmetic unit, 58... Current transformer, 60... Current transformer, S 1 ... Switch, S 2 , S 3 ... Changeover switch, CT 1 , CT 2 , CT 3 ...
Current transformer, Ry 1 , Ry 2 ...Relay.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 負荷が接続される共通母線にそれぞれ開閉器
を介して2系統の電源を接続した給電設備からな
り、第1の電源の電圧を第2の電源の電圧に一致
させる第1の調節ループと、第1の電源の位相を
第2の電源の位相に一致させる第2の調節ループ
とを設け、いずれか一方の電源から他方の電源へ
負荷を移動する際に、前記両調節ループの作用下
に両電源の電圧および位相を一致させて他方の電
源を共通母線に投入した後、前記両調節ループに
補助目標値を与えることにより前記一方の電源の
出力電流を絞り込むよう構成した給電設備の負荷
移動制御方式において、 第1の電源の出力母線にそれぞれ逆極性に第1
変流器と第2変流器とを直列接続し、共通母線に
第3変流器を接続し、第2変流器と第3変流器の
出力側の一端を共通接続して基準電位点を設ける
と共に他端を第1リレーを介して接続し、第2変
流器の出力側を負荷分担比率設定器と第2リレー
との直列回路で短絡し、第1変流器の出力側より
差電流検出端子を導出した電流検出器を設けて、
第1の電源の出力母線と共通母線の電流をそれぞ
れ検出してその差電流が零になるよう前記両調節
ループの作用下に両電源の電圧および位相を一致
させ、 両電源の負荷分担比率に応じて第1の電源の出
力母線と共通母線の電流をそれぞれ検出してその
差電流が零になるよう前記両調節ループに補助目
標値を与えることを特徴とする給電設備の負荷分
担制御方式。 2 特許請求の範囲第1項記載の負荷分担制御方
式において、第1の調節ループは振幅制御ループ
系からなり、第2の調節ループは位相制御ループ
系からなる給電設備の負荷分担制御方式。 3 特許請求の範囲第1項記載の負荷分担制御方
式において、電流検出器で得られる差電流成分を
共通母線電圧に対し平行な成分と直角な成分に演
算し、平行な成分を振幅制御ループ系の補助目標
値とすると共に直角な成分を位相制御ループ系の
補助目標値とすることからなる給電設備の負荷分
担制御方式。 4 特許請求の範囲第1項記載の負荷分担制御方
式において、負荷分担比率設定器を可変抵抗で構
成してなる給電設備の負荷分担制御方式。
[Claims] 1. Consists of power supply equipment in which two power sources are connected to a common bus to which loads are connected via switches, and a second power source that matches the voltage of the first power source with the voltage of the second power source. A first adjustment loop and a second adjustment loop that matches the phase of the first power supply with the phase of the second power supply are provided, and when moving a load from either one of the power supplies to the other power supply, After matching the voltage and phase of both power supplies under the action of a regulation loop and applying the other power supply to a common bus, the output current of the one power supply is narrowed down by giving an auxiliary target value to both regulation loops. In the load transfer control method of the power supply equipment, the output bus of the first power supply is connected to the first
A current transformer and a second current transformer are connected in series, a third current transformer is connected to a common bus, and one end of the output side of the second current transformer and the third current transformer is connected in common to obtain a reference potential. The output side of the second current transformer is short-circuited with a series circuit of the load sharing ratio setting device and the second relay, and the output side of the first current transformer is connected to the output side of the first current transformer. A current detector with a differential current detection terminal is provided,
The currents of the output bus of the first power supply and the common bus are respectively detected, and the voltages and phases of the two power supplies are matched under the action of both adjustment loops so that the difference current becomes zero, and the load sharing ratio of the two power supplies is adjusted. A load sharing control method for power supply equipment, characterized in that the currents of the output bus of the first power supply and the common bus are respectively detected in response to the current, and an auxiliary target value is given to both adjustment loops so that the difference current between the two becomes zero. 2. A load sharing control system for power supply equipment according to claim 1, in which the first adjustment loop is comprised of an amplitude control loop system, and the second adjustment loop is comprised of a phase control loop system. 3. In the load sharing control method described in claim 1, the difference current component obtained by the current detector is calculated into a component parallel to the common bus voltage and a component perpendicular to the common bus voltage, and the parallel component is used in the amplitude control loop system. A load sharing control method for power supply equipment that consists of using the orthogonal component as the auxiliary target value of the phase control loop system. 4. A load sharing control method for power supply equipment, in which the load sharing ratio setter is configured with a variable resistor, in the load sharing control method according to claim 1.
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