JPS6338945B2 - - Google Patents
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- JPS6338945B2 JPS6338945B2 JP56046237A JP4623781A JPS6338945B2 JP S6338945 B2 JPS6338945 B2 JP S6338945B2 JP 56046237 A JP56046237 A JP 56046237A JP 4623781 A JP4623781 A JP 4623781A JP S6338945 B2 JPS6338945 B2 JP S6338945B2
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- Japan
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- power supply
- voltage
- current
- phase
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- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
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、負荷に対する一方の電源から
の給電を他方の電源からの給電に切換えるように
した負荷移動制御方式に関するものである。
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、負荷に対する一方の電源から
の給電を他方の電源からの給電に切換えるように
した負荷移動制御方式に関するものである。
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、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
を停止できないことがある。従つてこのような場
合には、無停電電源の運転停止に際して負荷を商
用電源等の他の電源へ移動させてから行う必要が
ある。
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、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
を停止できないことがある。従つてこのような場
合には、無停電電源の運転停止に際して負荷を商
用電源等の他の電源へ移動させてから行う必要が
ある。
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。
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。
しかしながら、先に提案した負荷移動制御方式
は、例えばインバータ側から商用電源側へ負荷の
移動を行う場合に共通母線電圧を商用電圧と振
幅、位相共に一致するようにインバータの内部誘
起電圧を制御するための電流検出器の構成が複雑
化するため、製造コストの増大と共に性能並びに
信頼性の点において問題があつた。
は、例えばインバータ側から商用電源側へ負荷の
移動を行う場合に共通母線電圧を商用電圧と振
幅、位相共に一致するようにインバータの内部誘
起電圧を制御するための電流検出器の構成が複雑
化するため、製造コストの増大と共に性能並びに
信頼性の点において問題があつた。
そこで、本発明者は、前述した従来の負荷移動
制御方式の問題点を克服す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を移
動する際に、インバータの出力母線と共通母線の
電流をそれぞれ単一の変流器で検出し、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
れぞれ検出してインバータの共通母線電流が零
（商用電源からインバータへの移動に際してはイ
ンバータの出力母線電流と共通母線電流が等しく
なる）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、インバータから商用電源（または商用電源
からインバータ）への負荷移動を簡便かつ適正に
制御することができることを突き止めた。
制御方式の問題点を克服す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を移
動する際に、インバータの出力母線と共通母線の
電流をそれぞれ単一の変流器で検出し、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
れぞれ検出してインバータの共通母線電流が零
（商用電源からインバータへの移動に際してはイ
ンバータの出力母線電流と共通母線電流が等しく
なる）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、インバータから商用電源（または商用電源
からインバータ）への負荷移動を簡便かつ適正に
制御することができることを突き止めた。
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充統の電源を
接続してなる給電設備において、特に電流検出器
につき簡単な構成とすると共に安定した信頼性の
高い負荷移動を行うことができる負荷移動制御方
式を提供するにある。
通母線にそれぞれ開閉器を介して２充統の電源を
接続してなる給電設備において、特に電流検出器
につき簡単な構成とすると共に安定した信頼性の
高い負荷移動を行うことができる負荷移動制御方
式を提供するにある。
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第１変流器を接続し、
共通母線に第２変流器を接続し、第１変流器と第
２変流器と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リレーを介して接続
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、 第１の電源の出力母線と共通母線の電流を検出
して第１の電源の出力母線電流が零または共通母
線電流と等しく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。
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第１変流器を接続し、
共通母線に第２変流器を接続し、第１変流器と第
２変流器と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リレーを介して接続
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、 第１の電源の出力母線と共通母線の電流を検出
して第１の電源の出力母線電流が零または共通母
線電流と等しく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。
前記の負荷移動制御方式において、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。
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。
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。
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。
次に、本発明に係る給電設備の負荷移動制御方
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。
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。
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。
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。
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、変換素子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。
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、変換素子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。
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
圧値を導く。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の
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。
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
圧値を導く。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の
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。
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。
する回路と実質的に共通する回路構成である。
本発明においては、さらに、電流検出器５４と
演算器５６とを設ける。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５
４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。
演算器５６とを設ける。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５
４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。
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と共通母線１８にそれぞれ単一の
変流器CT1，CT2が接続され、これらの変流器
CT1，CT2の出力側にはそれぞれ負荷抵抗Ｒが接
続され、両変流器CT1，CT2の出力側の一端は共
通接続されて基準電位点０が導出され、両変流器
CT1，CT2の出力側の他端はリレーRyを介して
接続可能に構成されると共に変流器CT1の出力側
の他端に出力端子Ａが導出される。変流器CT1は
インバータ出力電流I〓Rに比例した出力電圧を発生
し、変流器CT2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Ry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ΔI〓は、インバータ出力電流I〓Rに比
例した電流となる。従つて、この場合の等価回路
は第３図に示すようになる。しかるに、第３図に
示す等価回路での各端子Ａ，Ｏ，A′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、ΔI〓＝０であれば、−E〓2＝０となりI〓R＝０と
な
る。従つて、I〓L＝I〓R＋I〓Cの関係から、I〓R＝０で
あ
ればI〓L＝I〓C（商用給電）となる。また、第２図に
示す回路において、リレーRyが閉成された場合
の等価回路は第５図に示すようになる。この場
合、端子Ａ，Ｏ間のベクトル関係は第６図に示す
通りである。すなわち、第６図において、ΔI〓＝
０であれば、ΔI〓＝E〓1−E〓2＝０となり、E〓1＝E〓
2と
なる。従つて、I〓L＝I〓R＋I〓Cの関係から、I〓L＝I
〓R（イ
ンバータ給電）となる。
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と共通母線１８にそれぞれ単一の
変流器CT1，CT2が接続され、これらの変流器
CT1，CT2の出力側にはそれぞれ負荷抵抗Ｒが接
続され、両変流器CT1，CT2の出力側の一端は共
通接続されて基準電位点０が導出され、両変流器
CT1，CT2の出力側の他端はリレーRyを介して
接続可能に構成されると共に変流器CT1の出力側
の他端に出力端子Ａが導出される。変流器CT1は
インバータ出力電流I〓Rに比例した出力電圧を発生
し、変流器CT2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Ry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ΔI〓は、インバータ出力電流I〓Rに比
例した電流となる。従つて、この場合の等価回路
は第３図に示すようになる。しかるに、第３図に
示す等価回路での各端子Ａ，Ｏ，A′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、ΔI〓＝０であれば、−E〓2＝０となりI〓R＝０と
な
る。従つて、I〓L＝I〓R＋I〓Cの関係から、I〓R＝０で
あ
ればI〓L＝I〓C（商用給電）となる。また、第２図に
示す回路において、リレーRyが閉成された場合
の等価回路は第５図に示すようになる。この場
合、端子Ａ，Ｏ間のベクトル関係は第６図に示す
通りである。すなわち、第６図において、ΔI〓＝
０であれば、ΔI〓＝E〓1−E〓2＝０となり、E〓1＝E〓
2と
なる。従つて、I〓L＝I〓R＋I〓Cの関係から、I〓L＝I
〓R（イ
ンバータ給電）となる。
以上の関係から、リレーRyを開閉制御し、電
流検出器５４の出力電流が常に零になるよう絞り
込むことにより、インバータ給電から商用給電
へ、また商用給電からインバータ給電へと負荷の
移動を行うことができる。
流検出器５４の出力電流が常に零になるよう絞り
込むことにより、インバータ給電から商用給電
へ、また商用給電からインバータ給電へと負荷の
移動を行うことができる。
第７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７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〓0との間には次の関係式が成立
する。
を示すものである。第７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〓0との間には次の関係式が成立
する。
E〓i＝V〓X＋V〓R＋E〓0＝ΔI〓（Ｘ＋Ｒ）＋E〓0
但し、E〓0：出力共通母線電圧
ΔI〓：差電流（I〓R−I〓Lに相当する量）
E〓i：ΔI〓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〓0と差電流ΔI〓の位相
角をとすると、前記関係式はベクトル関係で第
８図に示すようになる。そこで、第８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〓0に平行な成分と直角な成分にそれ
ぞれ分解すると、第９図に示すようになる。
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〓0と差電流ΔI〓の位相
角をとすると、前記関係式はベクトル関係で第
８図に示すようになる。そこで、第８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〓0に平行な成分と直角な成分にそれ
ぞれ分解すると、第９図に示すようになる。
すなわち、第９図から明らかなように差電流
ΔI〓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〓0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〓＝ΔI〓（Xsin＋Rcos） 直角な成分は b〓＝ΔI〓（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〓は振幅制御充統の制御ル
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。
ΔI〓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〓0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〓＝ΔI〓（Xsin＋Rcos） 直角な成分は b〓＝ΔI〓（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〓は振幅制御充統の制御ル
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。
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ΔI〓成分を出力
共通母線電圧E〓0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。
流検出器５４で検出された差電流ΔI〓成分を出力
共通母線電圧E〓0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。
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
荷移動制御方式の全体的な動作について説明す
る。
び動作について説明したが、次に本発明に係る負
荷移動制御方式の全体的な動作について説明す
る。
インバータ給電から商用給電への負荷移動
(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
Ry（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。
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
Ry（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。
この状態から、インバータ電源より商用電
源へ負荷移動すべき際には、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Ry（第２図）が閉成さ
れ、差電流平衡制御（I〓R＝I〓LすなわちI〓C＝０）
が行われる〔第５図、第６図参照〕。共通母
線電圧E〓0（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、負荷移動の
準備が完了する。
源へ負荷移動すべき際には、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Ry（第２図）が閉成さ
れ、差電流平衡制御（I〓R＝I〓LすなわちI〓C＝０）
が行われる〔第５図、第６図参照〕。共通母
線電圧E〓0（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、負荷移動の
準備が完了する。
(2) 商用給電
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〓0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
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。
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〓0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
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。
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、負荷移動制御指令信号
が発せられ、これにより電流検出器５４内の
リレーRy（第２図）を開状態にすると、ΔI〓＝
−E〓2なるI〓Rに相当する差電流が検出される
〔第３図、第４図参照〕。このように電流検出
器５４で検出された差電流ΔI〓は、演算器５
６において振幅、位相共に各制御系へループ
によりΔI〓→０になるようインバータ内部誘
起電圧が制御される〔第７図乃至第９図参
照〕。
間が経過した時点で、負荷移動制御指令信号
が発せられ、これにより電流検出器５４内の
リレーRy（第２図）を開状態にすると、ΔI〓＝
−E〓2なるI〓Rに相当する差電流が検出される
〔第３図、第４図参照〕。このように電流検出
器５４で検出された差電流ΔI〓は、演算器５
６において振幅、位相共に各制御系へループ
によりΔI〓→０になるようインバータ内部誘
起電圧が制御される〔第７図乃至第９図参
照〕。
この場合、ΔI〓→０になるためには、−E〓→
０、I〓R→０すなわち制御の目標値はインバー
タ出力電流I〓R＝０である。従つて、I〓L（一定）
＝I〓C＋I〓RであるからI〓R＝０すなわちI〓L＝I〓Cと
な
り、負荷２０に対し商用電源側より100％給
電され、インバータからは給電されないよう
にインバータ内部誘起電圧が制御される。
０、I〓R→０すなわち制御の目標値はインバー
タ出力電流I〓R＝０である。従つて、I〓L（一定）
＝I〓C＋I〓RであるからI〓R＝０すなわちI〓L＝I〓Cと
な
り、負荷２０に対し商用電源側より100％給
電され、インバータからは給電されないよう
に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は、開閉器１４を遮断
してインバータ給電より商用給電に切替わ
る。
してインバータ給電より商用給電に切替わ
る。
商用給電からインバータ給電への負荷移動
(1) 商用給電
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は開状態のまま
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Ry（第２図参照）も開状態にある。そし
て、商用電電中の出力共通母線電圧E〓0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。
この状態では、開閉器１４は開状態のまま
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Ry（第２図参照）も開状態にある。そし
て、商用電電中の出力共通母線電圧E〓0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。
(2) インバータ給電
負荷移動準備完了後、開閉器１４が投入さ
れる。この時、電流検出器５４および演算器
５６により、商用電源側へ負荷移動制御され
ているので、I〓L＝I〓C＋I〓Rの条件でI〓R＝０（すな
わちΔI〓＝−E〓2＝０）すなわちI〓L＝I〓Cとなるよ
うにインバータ内部誘起電圧が制御され、負
荷２０に対し100％商用電源側より給電され、
インバータ側から給電されない。
れる。この時、電流検出器５４および演算器
５６により、商用電源側へ負荷移動制御され
ているので、I〓L＝I〓C＋I〓Rの条件でI〓R＝０（すな
わちΔI〓＝−E〓2＝０）すなわちI〓L＝I〓Cとなるよ
うにインバータ内部誘起電圧が制御され、負
荷２０に対し100％商用電源側より給電され、
インバータ側から給電されない。
開閉器１４の投入後所定時間が経過した
時、負荷移動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Ry（第２
図）が閉成される。この結果、電流検出器５
４は差電流平衡制御が開始され、演算器５６
において、I〓L＝I〓C＋I〓Rの関係から、I〓L＝I〓C（
I〓R
＝０）の状態からI〓R→I〓L（I〓C→０）になるよう
にインバータ内部誘起電圧が制御される〔第
５図乃至第９図参照〕。
時、負荷移動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Ry（第２
図）が閉成される。この結果、電流検出器５
４は差電流平衡制御が開始され、演算器５６
において、I〓L＝I〓C＋I〓Rの関係から、I〓L＝I〓C（
I〓R
＝０）の状態からI〓R→I〓L（I〓C→０）になるよう
にインバータ内部誘起電圧が制御される〔第
５図乃至第９図参照〕。
このようにして、今まで負荷に対し、商用
電源側より100％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
に切替わる。
電源側より100％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
に切替わる。
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Ry（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。
号がリセツトされ、これにより電流検出器５
４のリレーRy（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。
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
バータ給電または商用給電を行う場合、簡単な構
成からなる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、
負荷移動を円滑かつ安定に行うことができる。特
に、負荷移動は無瞬断で行われる。
よれば、負荷が接続される共通母線に対し、イン
バータ給電または商用給電を行う場合、簡単な構
成からなる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、
負荷移動を円滑かつ安定に行うことができる。特
に、負荷移動は無瞬断で行われる。
また、商用母線電圧とインバータ母線電圧とを
振幅、位相共に完全に一致させた状態で負荷移動
制御を漸次的に行うため、負荷移動時の過渡変動
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。
振幅、位相共に完全に一致させた状態で負荷移動
制御を漸次的に行うため、負荷移動時の過渡変動
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。
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。
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。
第１図は本発明に係る負荷移動制御方式の一実
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図は第３図に示す等
価回路の関係を示すベクトル図、第５図は第２図
に示す電流検出器のリレーRyが閉成した場合の
等価回路図、第６図は第５図に示す等価回路の関
係を示すベクトル図、第７図は第１図に示す演算
器の等価回路図、第８図および第９図は第７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…電圧ー周波数変換器、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…変流
器、Ry…リレー。
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図は第３図に示す等
価回路の関係を示すベクトル図、第５図は第２図
に示す電流検出器のリレーRyが閉成した場合の
等価回路図、第６図は第５図に示す等価回路の関
係を示すベクトル図、第７図は第１図に示す演算
器の等価回路図、第８図および第９図は第７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…電圧ー周波数変換器、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…変流
器、Ry…リレー。
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第１変流器を接続し、
共通母線に第２変流器を接続し、第１変流器と第
２変流器と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リレーを介して接続
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、 第１の電源の出力母線と共通母線の電流を検出
して第１の電源の出力母線電流が零または共通母
線電流と等しく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
移動制御方式。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の負荷移動制御方
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移動制御方式。 ３ 特許請求の範囲第１項記載の負荷移動制御方
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移
動制御方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56046237A JPS57162921A (en) | 1981-03-31 | 1981-03-31 | Load transfer control system for power source facility |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56046237A JPS57162921A (en) | 1981-03-31 | 1981-03-31 | Load transfer control system for power source facility |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57162921A JPS57162921A (en) | 1982-10-06 |
| JPS6338945B2 true JPS6338945B2 (ja) | 1988-08-02 |
Family
ID=12741510
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56046237A Granted JPS57162921A (en) | 1981-03-31 | 1981-03-31 | Load transfer control system for power source facility |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57162921A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6070933A (ja) * | 1983-09-27 | 1985-04-22 | 株式会社東芝 | 無停電電源装置 |
| 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 |
| JP2957613B2 (ja) * | 1989-11-20 | 1999-10-06 | 三菱電機株式会社 | インバータ装置 |
| JPH04134141U (ja) * | 1991-05-31 | 1992-12-14 | 東洋電機製造株式会社 | 無瞬断切換制御回路 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5842695B2 (ja) * | 1977-07-25 | 1983-09-21 | 富士電機株式会社 | 給電設備の負荷移動制御方式 |
-
1981
- 1981-03-31 JP JP56046237A patent/JPS57162921A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57162921A (en) | 1982-10-06 |
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