JP2002058166A - 電力変換装置の並列運転制御方法とその制御装置 - Google Patents
電力変換装置の並列運転制御方法とその制御装置Info
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- JP2002058166A JP2002058166A JP2000241628A JP2000241628A JP2002058166A JP 2002058166 A JP2002058166 A JP 2002058166A JP 2000241628 A JP2000241628 A JP 2000241628A JP 2000241628 A JP2000241628 A JP 2000241628A JP 2002058166 A JP2002058166 A JP 2002058166A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】電圧・周波数変動の大きい電源にＰＬＬ回路を
備えて歪みの無い正弦波形の電力を出力するインバータ
を並列接続しても、安定な運転が継続できるようにする
ことにある。 【解決手段】電流指令値の基になる正弦波信号を、ＰＬ
Ｌ回路２１の出力信号から母線３からの検出値に切り換
える第１切り換え回路３１と、ＰＬＬ回路２１の出力信
号を基にして得られる電圧指令値Ｖ* を、母線電圧検出
器９から得られる電圧指令値に切り換える第２切り換え
回路３２と、これらＰＬＬ回路２１の出力信号を基にし
て得られる電圧指令値Ｖ* と母線電圧検出器９から得ら
れる電圧指令値とを比較したときの差異が所定値以上の
ときに前記各切り換え回路３１，３２へ切り換え信号を
出力する母線電圧異常検出回路３０とを備えるものとす
る。
備えて歪みの無い正弦波形の電力を出力するインバータ
を並列接続しても、安定な運転が継続できるようにする
ことにある。 【解決手段】電流指令値の基になる正弦波信号を、ＰＬ
Ｌ回路２１の出力信号から母線３からの検出値に切り換
える第１切り換え回路３１と、ＰＬＬ回路２１の出力信
号を基にして得られる電圧指令値Ｖ* を、母線電圧検出
器９から得られる電圧指令値に切り換える第２切り換え
回路３２と、これらＰＬＬ回路２１の出力信号を基にし
て得られる電圧指令値Ｖ* と母線電圧検出器９から得ら
れる電圧指令値とを比較したときの差異が所定値以上の
ときに前記各切り換え回路３１，３２へ切り換え信号を
出力する母線電圧異常検出回路３０とを備えるものとす
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、電力変換装置を
備えた小容量電源を、電圧・周波数の変動が大きい母線
と並列接続して運転する電力変換装置の並列運転制御方
法とその制御装置に関する。
備えた小容量電源を、電圧・周波数の変動が大きい母線
と並列接続して運転する電力変換装置の並列運転制御方
法とその制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】病院，電話局，放送所など、停電があっ
てはならない施設では、電力会社が供給する商用電力が
停電した場合に備えて、この停電をバックアップする設
備を設けている。この停電バックアップ設備は、短時間
停電に対してはバッテリーで充分であるが、長時間停電
に対応するには据え付け面積が大で高価格になるから不
利である。そこで長時間停電にも対応できるように、エ
ンジン発電機を停電バックアップ設備として採用するの
が一般的である。このときのエンジン発電機の設備容量
は、当該施設の作動や維持に支障を生じない範囲で最低
限必要な電力を賄うことができる程度の大きさに制限す
ることが多い。
てはならない施設では、電力会社が供給する商用電力が
停電した場合に備えて、この停電をバックアップする設
備を設けている。この停電バックアップ設備は、短時間
停電に対してはバッテリーで充分であるが、長時間停電
に対応するには据え付け面積が大で高価格になるから不
利である。そこで長時間停電にも対応できるように、エ
ンジン発電機を停電バックアップ設備として採用するの
が一般的である。このときのエンジン発電機の設備容量
は、当該施設の作動や維持に支障を生じない範囲で最低
限必要な電力を賄うことができる程度の大きさに制限す
ることが多い。
【０００３】ところで近年では、天然自然に存在するエ
ネルギーを電気エネルギーに変換できる風力発電設備や
ソーラーバッテリー設備の技術が進歩して、これらが多
数設置されるようになった。これら自然エネルギー利用
電力は無公害であることから、これらの発電設備を電力
系統に接続して運転すれば、化石燃料を使用する商用電
力の発電量を減少できるから、大気汚染や地球温暖化を
抑制できる効果が得られる。
ネルギーを電気エネルギーに変換できる風力発電設備や
ソーラーバッテリー設備の技術が進歩して、これらが多
数設置されるようになった。これら自然エネルギー利用
電力は無公害であることから、これらの発電設備を電力
系統に接続して運転すれば、化石燃料を使用する商用電
力の発電量を減少できるから、大気汚染や地球温暖化を
抑制できる効果が得られる。
【０００４】図５は商用電力を受電すると共に非常用の
エンジン発電機とソーラーバッテリーを備えている需要
家の従来の主回路例を単線で示した単線系統図である。
この図５において、商用電源１からの商用電力は電源切
り換え器２を経て需要家の母線３へ供給される。この母
線３には開閉器を介して負荷４が接続されている。更に
ソーラーバッテリー５と電力変換装置としてのインバー
タ６とにより、ソーラーバッテリー５が発生する電力を
母線３を介して負荷４へ供給することにより、商用電源
１からの受電電力を節減している。このインバータ６
は、直流を交流に変換する電力変換部１１，この電力変
換部１１を制御する制御回路１２，電流振幅指令器２３
および電流検出器１４で構成している。
エンジン発電機とソーラーバッテリーを備えている需要
家の従来の主回路例を単線で示した単線系統図である。
この図５において、商用電源１からの商用電力は電源切
り換え器２を経て需要家の母線３へ供給される。この母
線３には開閉器を介して負荷４が接続されている。更に
ソーラーバッテリー５と電力変換装置としてのインバー
タ６とにより、ソーラーバッテリー５が発生する電力を
母線３を介して負荷４へ供給することにより、商用電源
１からの受電電力を節減している。このインバータ６
は、直流を交流に変換する電力変換部１１，この電力変
換部１１を制御する制御回路１２，電流振幅指令器２３
および電流検出器１４で構成している。
【０００５】前述したように、図５に図示の需要家には
ディーゼルエンジン７Ａと発電機７Ｂでなる非常用のエ
ンジン発電機７を設置して、商用電源１の停電をバック
アップできるようにしている。すなわち、停電検出器８
が商用電源１の停電を検出すると、直ちにディーゼルエ
ンジン７Ａに始動指令を与えると共に、電源切り換え器
２に切り換え指令を与えて、母線３へは発電機７Ｂが電
力を供給することになり、負荷４が停電するのを回避し
ている。また母線３には母線電圧検出器９を設置してい
る。なお商用電源１やエンジン発電機７に付属する各種
の保護用機器の図示は省略している。
ディーゼルエンジン７Ａと発電機７Ｂでなる非常用のエ
ンジン発電機７を設置して、商用電源１の停電をバック
アップできるようにしている。すなわち、停電検出器８
が商用電源１の停電を検出すると、直ちにディーゼルエ
ンジン７Ａに始動指令を与えると共に、電源切り換え器
２に切り換え指令を与えて、母線３へは発電機７Ｂが電
力を供給することになり、負荷４が停電するのを回避し
ている。また母線３には母線電圧検出器９を設置してい
る。なお商用電源１やエンジン発電機７に付属する各種
の保護用機器の図示は省略している。
【０００６】図６は図５の主回路例に図示しているイン
バータ用制御回路の回路構成の従来例を示したブロック
回路図である。この図６において、ＰＬＬ回路２１は母
線電圧検出器９が検出する母線電圧に同期した正弦波信
号を作成する。母線３に対抗する電圧を発生させるべ
く、乗算器２２においてこの正弦波信号に係数Ｋを乗算
し、これをインバータ６の出力電圧を指令する電圧指令
値Ｖ* とする。この係数Ｋは、インバータ６の出力電圧
が母線３の電圧となるように設定した値である。また、
母線３と連係運転するインバータ６は 100％力率で運転
するのが基本であり、その出力電流波形の歪みは殆ど零
であることが要求されるから、前述のＰＬＬ回路２１が
出力する正弦波信号と、電流振幅指令器２３で設定する
電流振幅指令値との積を乗算器２４で演算することによ
り、正弦波形の電流指令値Ｉ* を作成する。電流調節器
２５はこの電流指令値Ｉ* と電流検出器１４が検出する
インバータ６の出力電流検出値Ｉとの偏差を入力して、
調節動作によりこの入力偏差を零にする制御信号を出力
する。パルス幅変調回路２６は、電流調節器２５が出力
する制御信号と前述した乗算器２２が出力する電圧指令
値Ｖ* との加算結果を入力し、パルス幅変調制御により
得られる点弧信号を電力変換部１１へ出力する。その結
果、当該インバータ６と母線３とは安定した並列運転を
行うことができる。
バータ用制御回路の回路構成の従来例を示したブロック
回路図である。この図６において、ＰＬＬ回路２１は母
線電圧検出器９が検出する母線電圧に同期した正弦波信
号を作成する。母線３に対抗する電圧を発生させるべ
く、乗算器２２においてこの正弦波信号に係数Ｋを乗算
し、これをインバータ６の出力電圧を指令する電圧指令
値Ｖ* とする。この係数Ｋは、インバータ６の出力電圧
が母線３の電圧となるように設定した値である。また、
母線３と連係運転するインバータ６は 100％力率で運転
するのが基本であり、その出力電流波形の歪みは殆ど零
であることが要求されるから、前述のＰＬＬ回路２１が
出力する正弦波信号と、電流振幅指令器２３で設定する
電流振幅指令値との積を乗算器２４で演算することによ
り、正弦波形の電流指令値Ｉ* を作成する。電流調節器
２５はこの電流指令値Ｉ* と電流検出器１４が検出する
インバータ６の出力電流検出値Ｉとの偏差を入力して、
調節動作によりこの入力偏差を零にする制御信号を出力
する。パルス幅変調回路２６は、電流調節器２５が出力
する制御信号と前述した乗算器２２が出力する電圧指令
値Ｖ* との加算結果を入力し、パルス幅変調制御により
得られる点弧信号を電力変換部１１へ出力する。その結
果、当該インバータ６と母線３とは安定した並列運転を
行うことができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】インバータ６の制御回
路１２には、制御動作に時間遅れを有するＰＬＬ回路２
１が存在し、このＰＬＬ回路２１が作成する正弦波信号
を基にして当該インバータ６の出力が制御されている。
商用電源１は大容量であって負荷変動に対する安定度が
大きいから、この商用電源１が電源切り換え器２を介し
て母線３に接続されているときは、インバータ６は母線
３と安定した並列運転が行える。ところが何らかの原因
で商用電源１が停電すると、母線３には商用電源１の代
わりにエンジン発電機７が接続されることになるが、エ
ンジン発電機７は必要最低限の容量しか備えていないか
ら、負荷４の変動に連動して母線３の電圧と周波数を変
化させてしまう。しかしＰＬＬ回路２１は動作に遅れが
あることから、その出力正弦波信号を基にしているイン
バータ６の出力電圧指令値Ｖ* は、母線３の電圧変動に
素早く対応することができない。
路１２には、制御動作に時間遅れを有するＰＬＬ回路２
１が存在し、このＰＬＬ回路２１が作成する正弦波信号
を基にして当該インバータ６の出力が制御されている。
商用電源１は大容量であって負荷変動に対する安定度が
大きいから、この商用電源１が電源切り換え器２を介し
て母線３に接続されているときは、インバータ６は母線
３と安定した並列運転が行える。ところが何らかの原因
で商用電源１が停電すると、母線３には商用電源１の代
わりにエンジン発電機７が接続されることになるが、エ
ンジン発電機７は必要最低限の容量しか備えていないか
ら、負荷４の変動に連動して母線３の電圧と周波数を変
化させてしまう。しかしＰＬＬ回路２１は動作に遅れが
あることから、その出力正弦波信号を基にしているイン
バータ６の出力電圧指令値Ｖ* は、母線３の電圧変動に
素早く対応することができない。
【０００８】図７は図５の主回路例に図示のエンジン発
電機が出力する電力と周波数の関係を示したグラフであ
って、横軸は出力電力Ｐで縦軸は出力周波数ｆである。
発電機７Ｂを駆動するディーゼルエンジン７Ａの回転速
度を制御するガバナには垂下特性を持たせて運転時の安
定度を向上させている。よって、例えばエンジン発電機
７が一定電力ＰN を出力しているときの周波数が定格値
ｆN であったものが、負荷４の変動で出力がＰ+ に増大
するのに対応して出力周波数はｆ- に低下する。これと
は逆に、出力がＰ- に減少すれば、これに対応して出力
周波数はｆ+ に上昇する。
電機が出力する電力と周波数の関係を示したグラフであ
って、横軸は出力電力Ｐで縦軸は出力周波数ｆである。
発電機７Ｂを駆動するディーゼルエンジン７Ａの回転速
度を制御するガバナには垂下特性を持たせて運転時の安
定度を向上させている。よって、例えばエンジン発電機
７が一定電力ＰN を出力しているときの周波数が定格値
ｆN であったものが、負荷４の変動で出力がＰ+ に増大
するのに対応して出力周波数はｆ- に低下する。これと
は逆に、出力がＰ- に減少すれば、これに対応して出力
周波数はｆ+ に上昇する。
【０００９】図８はエンジン発電機を母線に接続して運
転中に負荷が急減したときの母線電圧とＰＬＬ回路出力
の変化を示した波形図であって、母線３の電圧変化を実
線で示し、ＰＬＬ回路２１が出力する正弦波信号の変化
を破線で示している。図８において、ｔ1 時点よりも左
側では負荷４は一定しているから母線３の電圧波形（実
線）とＰＬＬ回路２１の出力波形（破線）は一致してい
るが、ｔ1 時点で負荷４が急激に減少すると、母線３の
電圧が増大すると共にその周波数は高くなるが、ＰＬＬ
回路２１には前述したように制御に時間遅れがあるた
め、負荷４が急減したｔ1 時点直後の出力波形はｔ1 時
点以前と同じである。そのために母線３の電圧とインバ
ータ６の出力電圧との間には過渡的に大きな乖離を生じ
ることになる。これが原因で母線３とインバータ６との
間に過大電流が流れ、インバータ６が安定して母線３と
並列運転するのを困難にしている。
転中に負荷が急減したときの母線電圧とＰＬＬ回路出力
の変化を示した波形図であって、母線３の電圧変化を実
線で示し、ＰＬＬ回路２１が出力する正弦波信号の変化
を破線で示している。図８において、ｔ1 時点よりも左
側では負荷４は一定しているから母線３の電圧波形（実
線）とＰＬＬ回路２１の出力波形（破線）は一致してい
るが、ｔ1 時点で負荷４が急激に減少すると、母線３の
電圧が増大すると共にその周波数は高くなるが、ＰＬＬ
回路２１には前述したように制御に時間遅れがあるた
め、負荷４が急減したｔ1 時点直後の出力波形はｔ1 時
点以前と同じである。そのために母線３の電圧とインバ
ータ６の出力電圧との間には過渡的に大きな乖離を生じ
ることになる。これが原因で母線３とインバータ６との
間に過大電流が流れ、インバータ６が安定して母線３と
並列運転するのを困難にしている。
【００１０】図９はエンジン発電機を母線に接続して運
転中に負荷が急増したときの母線電圧とＰＬＬ回路出力
の変化を示した波形図であって、母線３の電圧変化を実
線で示し、ＰＬＬ回路２１が出力する正弦波信号の変化
を破線で示している。ｔ2 時点よりも左側では負荷４は
一定であって母線３の電圧波形（実線）とＰＬＬ回路２
１の出力波形（破線）は一致しているが、ｔ2 時点で負
荷４が急激に増加すると、母線３の電圧が減少すると共
にその周波数が低くなっている。しかし負荷４が急増し
たｔ2 時点直後のＰＬＬ回路２１の出力波形はｔ2 時点
以前と同じである。それ故この場合も母線３の電圧とイ
ンバータ６の出力電圧との間には過渡的に大きな乖離を
生じて、インバータ６が安定して母線３と並列運転する
のを困難にしている。
転中に負荷が急増したときの母線電圧とＰＬＬ回路出力
の変化を示した波形図であって、母線３の電圧変化を実
線で示し、ＰＬＬ回路２１が出力する正弦波信号の変化
を破線で示している。ｔ2 時点よりも左側では負荷４は
一定であって母線３の電圧波形（実線）とＰＬＬ回路２
１の出力波形（破線）は一致しているが、ｔ2 時点で負
荷４が急激に増加すると、母線３の電圧が減少すると共
にその周波数が低くなっている。しかし負荷４が急増し
たｔ2 時点直後のＰＬＬ回路２１の出力波形はｔ2 時点
以前と同じである。それ故この場合も母線３の電圧とイ
ンバータ６の出力電圧との間には過渡的に大きな乖離を
生じて、インバータ６が安定して母線３と並列運転する
のを困難にしている。
【００１１】そこでこの発明の目的は、電圧・周波数変
動の大きい電源にＰＬＬ回路を備えて歪みの無い正弦波
形の電力を出力するインバータを並列接続しても、安定
な運転が継続できるようにすることにある。
動の大きい電源にＰＬＬ回路を備えて歪みの無い正弦波
形の電力を出力するインバータを並列接続しても、安定
な運転が継続できるようにすることにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、この発明の電力変換装置の並列運転制御方法とそ
の制御装置は、小容量電源に接続した電力変換装置に備
えているＰＬＬ回路が作成する正弦波信号を基にして電
圧指令値と電流指令値を制御することで、この電力変換
装置と他の電源とを母線を介して並列運転を行う電力変
換装置の並列運転制御方法において、前記母線の電圧・
周波数変動が所定の範囲を越えたとき、前記電力変換装
置を前記電圧指令値と電流指令値による制御から、母線
電圧検出値とこれに同期した正弦波信号に基づく制御に
切り換えるものとする。
めに、この発明の電力変換装置の並列運転制御方法とそ
の制御装置は、小容量電源に接続した電力変換装置に備
えているＰＬＬ回路が作成する正弦波信号を基にして電
圧指令値と電流指令値を制御することで、この電力変換
装置と他の電源とを母線を介して並列運転を行う電力変
換装置の並列運転制御方法において、前記母線の電圧・
周波数変動が所定の範囲を越えたとき、前記電力変換装
置を前記電圧指令値と電流指令値による制御から、母線
電圧検出値とこれに同期した正弦波信号に基づく制御に
切り換えるものとする。
【００１３】前記電流指令値の基になる正弦波信号を、
前記ＰＬＬ回路の出力信号から前記母線電圧検出信号に
切り換える第１切り換え回路と、前記ＰＬＬ回路の出力
信号を基にして得られる電圧指令値を前記母線電圧検出
値から得られる電圧指令値に切り換える第２切り換え回
路と、これらＰＬＬ回路の出力信号を基にして得られる
電圧指令値を前記母線電圧検出値から得られる電圧指令
値とを比較したときの差異が所定値以上のとき、前記第
１切り換え回路と第２切り換え回路へ切り換え信号を出
力する母線電圧異常検出回路とを備えるものとする。
前記ＰＬＬ回路の出力信号から前記母線電圧検出信号に
切り換える第１切り換え回路と、前記ＰＬＬ回路の出力
信号を基にして得られる電圧指令値を前記母線電圧検出
値から得られる電圧指令値に切り換える第２切り換え回
路と、これらＰＬＬ回路の出力信号を基にして得られる
電圧指令値を前記母線電圧検出値から得られる電圧指令
値とを比較したときの差異が所定値以上のとき、前記第
１切り換え回路と第２切り換え回路へ切り換え信号を出
力する母線電圧異常検出回路とを備えるものとする。
【００１４】
【発明の実施の形態】図１は本発明の第１実施例を表し
たブロック回路図であるが、この第１実施例回路に図示
の母線３，ソーラーバッテリー５，母線電圧検出器９，
電力変換部１１，電流検出器１４，ＰＬＬ回路２１，乗
算器２２，電流振幅指令器２３，乗算器２４，電流調節
器２５およびパルス幅変調回路２６の名称・用途・機能
は、図６で既述の従来例回路に記載のものと同じである
から、これらの説明は省略する。この第１実施例回路に
は、母線電圧検出器９が検出する母線電圧と、ＰＬＬ回
路２１を介して得られる電圧指令値Ｖ* とを比較して、
両者の差が所定値以上に大きくなったことを検出する母
線電圧異常検出回路３０と、ＰＬＬ回路２１が作成する
正弦波信号と母線電圧検出器９から得られる正弦波信号
のいずれかを選択して乗算器２４へ与える第１切り換え
回路３１と、乗算器２２が出力する電圧検出値Ｖ* と母
線電圧検出器が検出する電圧指令値のいずれかを選択す
る第２切り換え回路３２とを備えている。
たブロック回路図であるが、この第１実施例回路に図示
の母線３，ソーラーバッテリー５，母線電圧検出器９，
電力変換部１１，電流検出器１４，ＰＬＬ回路２１，乗
算器２２，電流振幅指令器２３，乗算器２４，電流調節
器２５およびパルス幅変調回路２６の名称・用途・機能
は、図６で既述の従来例回路に記載のものと同じである
から、これらの説明は省略する。この第１実施例回路に
は、母線電圧検出器９が検出する母線電圧と、ＰＬＬ回
路２１を介して得られる電圧指令値Ｖ* とを比較して、
両者の差が所定値以上に大きくなったことを検出する母
線電圧異常検出回路３０と、ＰＬＬ回路２１が作成する
正弦波信号と母線電圧検出器９から得られる正弦波信号
のいずれかを選択して乗算器２４へ与える第１切り換え
回路３１と、乗算器２２が出力する電圧検出値Ｖ* と母
線電圧検出器が検出する電圧指令値のいずれかを選択す
る第２切り換え回路３２とを備えている。
【００１５】第１切り換え回路３１は常時は図示のよう
にＰＬＬ回路２１の出力を選択し、第２切り換え回路３
２も常時は図示のように乗算器２２の出力であるＶ* を
選択している。一方、母線電圧異常検出回路３０はイン
バータ６が出力するべき電圧の指令値，すなわち乗算器
２２が出力する電圧検出値Ｖ* と、母線電圧検出器９が
検出する母線３の電圧とを入力して、両者の差を常時監
視している。前述したように、母線３へ電力を供給する
電源が例えば商用電源１から小容量のエンジン発電機７
に切り換わって、負荷変動などが原因で母線３の電圧が
変化した場合に、インバータ６の出力電圧は動作遅れが
あるＰＬＬ回路２１のために追従できないから、母線電
圧異常検出回路３０への両入力の差が大きくなる。この
差が所定値以上になると、母線電圧異常検出回路３０は
第１切り換え回路３１と第２切り換え回路３２へ切り換
え指令を発する。この切り換え指令により、第１切り換
え回路３１と第２切り換え回路３２は図示とは異なった
切り換え後の状態になる。その結果、母線電圧検出器９
の検出値がインバータ６の出力電圧指令値となるから、
母線３に並列接続しているインバータ６は、母線３の電
圧が変動しても不安定になる恐れを回避できる。
にＰＬＬ回路２１の出力を選択し、第２切り換え回路３
２も常時は図示のように乗算器２２の出力であるＶ* を
選択している。一方、母線電圧異常検出回路３０はイン
バータ６が出力するべき電圧の指令値，すなわち乗算器
２２が出力する電圧検出値Ｖ* と、母線電圧検出器９が
検出する母線３の電圧とを入力して、両者の差を常時監
視している。前述したように、母線３へ電力を供給する
電源が例えば商用電源１から小容量のエンジン発電機７
に切り換わって、負荷変動などが原因で母線３の電圧が
変化した場合に、インバータ６の出力電圧は動作遅れが
あるＰＬＬ回路２１のために追従できないから、母線電
圧異常検出回路３０への両入力の差が大きくなる。この
差が所定値以上になると、母線電圧異常検出回路３０は
第１切り換え回路３１と第２切り換え回路３２へ切り換
え指令を発する。この切り換え指令により、第１切り換
え回路３１と第２切り換え回路３２は図示とは異なった
切り換え後の状態になる。その結果、母線電圧検出器９
の検出値がインバータ６の出力電圧指令値となるから、
母線３に並列接続しているインバータ６は、母線３の電
圧が変動しても不安定になる恐れを回避できる。
【００１６】図２は本発明の第２実施例を表したブロッ
ク回路図であるが、この第２実施例回路に図示している
母線電圧異常検出回路４０以外は、すべて図１で既述の
第１実施例回路と同じであるから、同じ部分の説明は省
略する。この図２において、母線電圧異常検出回路４０
には電圧瞬時値を比較する瞬時値比較器４１を備えてい
る。それ故、実線で示した母線電圧瞬時値とＰＬＬ回路
２１が出力する正弦波信号の電圧が異なった場合や周波
数が異なった場合でも、瞬時値の差（図８，図９のグラ
フ参照）として素早く，確実に検出することができる。
ク回路図であるが、この第２実施例回路に図示している
母線電圧異常検出回路４０以外は、すべて図１で既述の
第１実施例回路と同じであるから、同じ部分の説明は省
略する。この図２において、母線電圧異常検出回路４０
には電圧瞬時値を比較する瞬時値比較器４１を備えてい
る。それ故、実線で示した母線電圧瞬時値とＰＬＬ回路
２１が出力する正弦波信号の電圧が異なった場合や周波
数が異なった場合でも、瞬時値の差（図８，図９のグラ
フ参照）として素早く，確実に検出することができる。
【００１７】図３は本発明の第３実施例を表したブロッ
ク回路図であるが、この第３実施例回路に図示している
母線電圧異常検出回路５０以外は、すべて図１で既述の
第１実施例回路と同じであるから、同じ部分の説明は省
略する。この図３において、母線電圧異常検出回路５０
は、前述した電圧瞬時値を比較する瞬時値比較器４１と
異常判別回路５１と遅延回路５２とを備えている。
ク回路図であるが、この第３実施例回路に図示している
母線電圧異常検出回路５０以外は、すべて図１で既述の
第１実施例回路と同じであるから、同じ部分の説明は省
略する。この図３において、母線電圧異常検出回路５０
は、前述した電圧瞬時値を比較する瞬時値比較器４１と
異常判別回路５１と遅延回路５２とを備えている。
【００１８】この図３において、瞬時値比較器４１で得
られる両入力電圧瞬時値の差が予め定めた所定値より大
であるか否かを異常判別回路５１が判別する。この差が
所定値以上のとき、遅延回路５２は第１切り換え回路３
１と第２切り換え回路３２へは直ちに切り換え指令を発
して、インバータ６が母線３と並列運転する際の不安定
現象を回避するが、母線３の電圧変動がＰＬＬ回路２１
て追従できる程度に緩やかになって、両入力電圧瞬時値
の差が予め定めた前記所定値以下になると、遅延回路５
２の作用により一定時間経過後に、第１切り換え回路３
１と第２切り換え回路３２を原位置へ復帰させる切り換
え指令が発令され、インバータ６は通常の制御に戻るこ
とになる。
られる両入力電圧瞬時値の差が予め定めた所定値より大
であるか否かを異常判別回路５１が判別する。この差が
所定値以上のとき、遅延回路５２は第１切り換え回路３
１と第２切り換え回路３２へは直ちに切り換え指令を発
して、インバータ６が母線３と並列運転する際の不安定
現象を回避するが、母線３の電圧変動がＰＬＬ回路２１
て追従できる程度に緩やかになって、両入力電圧瞬時値
の差が予め定めた前記所定値以下になると、遅延回路５
２の作用により一定時間経過後に、第１切り換え回路３
１と第２切り換え回路３２を原位置へ復帰させる切り換
え指令が発令され、インバータ６は通常の制御に戻るこ
とになる。
【００１９】図４は本発明の第４実施例を表したブロッ
ク回路図であるが、この第４実施例回路に図示している
母線電圧異常検出回路６０以外は、すべて図１で既述の
第１実施例回路と同じであるから、同じ部分の説明は省
略する。この図４において、母線電圧異常検出回路６０
は、前述した電圧瞬時値を比較する瞬時値比較器４１と
ヒステリシス動作をする異常判別回路６１とを備えてい
る。
ク回路図であるが、この第４実施例回路に図示している
母線電圧異常検出回路６０以外は、すべて図１で既述の
第１実施例回路と同じであるから、同じ部分の説明は省
略する。この図４において、母線電圧異常検出回路６０
は、前述した電圧瞬時値を比較する瞬時値比較器４１と
ヒステリシス動作をする異常判別回路６１とを備えてい
る。
【００２０】この図４において、瞬時値比較器４１で得
られる両入力電圧瞬時値の差が予め定めた所定値より大
であるか否かを異常判別回路６１が判別し、この差が所
定値以上のときに第１切り換え回路３１と第２切り換え
回路３２へ切り換え指令を発して、インバータ６が母線
３と並列運転する際の不安定現象を回避するが、両入力
電圧瞬時値の差が予め定めた前記所定値よりも下側に定
めた別の所定値以下に低下すれば、第１切り換え回路３
１と第２切り換え回路３２を原位置へ復帰させる切り換
え指令を発令し、インバータ６は通常の制御に戻る。
られる両入力電圧瞬時値の差が予め定めた所定値より大
であるか否かを異常判別回路６１が判別し、この差が所
定値以上のときに第１切り換え回路３１と第２切り換え
回路３２へ切り換え指令を発して、インバータ６が母線
３と並列運転する際の不安定現象を回避するが、両入力
電圧瞬時値の差が予め定めた前記所定値よりも下側に定
めた別の所定値以下に低下すれば、第１切り換え回路３
１と第２切り換え回路３２を原位置へ復帰させる切り換
え指令を発令し、インバータ６は通常の制御に戻る。
【００２１】
【発明の効果】ソーラーバッテリーなどの小容量電源を
インバータを介して母線に並列接続して運転する際に、
この小容量電源は 100％力率での運転が基本であり、Ｐ
ＬＬ回路により歪みの少ない正弦波電流と電圧を出力す
るように制御装置を構成するのが一般的である。ところ
が正弦波信号を作成するＰＬＬ回路には動作に時間遅れ
があるため、母線に電圧や周波数の変動がある場合に、
これに追従できなくなって並列運転が不安定になった
り、過大な電流が流れて並列運転を解消しなければなら
ない不都合を生じることもあった。
インバータを介して母線に並列接続して運転する際に、
この小容量電源は 100％力率での運転が基本であり、Ｐ
ＬＬ回路により歪みの少ない正弦波電流と電圧を出力す
るように制御装置を構成するのが一般的である。ところ
が正弦波信号を作成するＰＬＬ回路には動作に時間遅れ
があるため、母線に電圧や周波数の変動がある場合に、
これに追従できなくなって並列運転が不安定になった
り、過大な電流が流れて並列運転を解消しなければなら
ない不都合を生じることもあった。
【００２２】本発明では母線から検出する電圧と、ＰＬ
Ｌ回路の出力正弦波を基にして得られるインバータの出
力電圧指令値とを比較して、両者の差が所定値以上にな
ればインバータの出力電圧指令値を、ＰＬＬ回路が出力
する正弦波からではなく、母線の検出電圧に切り換える
ように回路を構成することにより、母線の電圧・周波数
の変動が大であってもインバータの出力電圧がこれに追
従させる。それ故このインバータが母線と並列運転する
際に不安定現象を生じるのを回避できる効果が得られ
る。この両電圧は瞬時値を比較することで、電圧差も周
波数差も検出できる効果がある。更に遅延回路あるいは
ヒステリシスを有する異常判別回路を備えることによ
り、電圧差が前記切り換え動作値付近で変動する場合に
切り換え動作が不安定になることも回避できる。その結
果、小容量電源を不安定な母線に接続した場合でも、両
者の並列運転を安定させて継続できる効果が得られる。
Ｌ回路の出力正弦波を基にして得られるインバータの出
力電圧指令値とを比較して、両者の差が所定値以上にな
ればインバータの出力電圧指令値を、ＰＬＬ回路が出力
する正弦波からではなく、母線の検出電圧に切り換える
ように回路を構成することにより、母線の電圧・周波数
の変動が大であってもインバータの出力電圧がこれに追
従させる。それ故このインバータが母線と並列運転する
際に不安定現象を生じるのを回避できる効果が得られ
る。この両電圧は瞬時値を比較することで、電圧差も周
波数差も検出できる効果がある。更に遅延回路あるいは
ヒステリシスを有する異常判別回路を備えることによ
り、電圧差が前記切り換え動作値付近で変動する場合に
切り換え動作が不安定になることも回避できる。その結
果、小容量電源を不安定な母線に接続した場合でも、両
者の並列運転を安定させて継続できる効果が得られる。
【図１】本発明の第１実施例を表したブロック回路図
【図２】本発明の第２実施例を表したブロック回路図
【図３】本発明の第３実施例を表したブロック回路図
【図４】本発明の第４実施例を表したブロック回路図
【図５】商用電力を受電すると共に非常用のエンジン発
電機とソーラーバッテリーを備えている需要家の従来の
主回路例を単線で示した単線系統図
電機とソーラーバッテリーを備えている需要家の従来の
主回路例を単線で示した単線系統図
【図６】図５の主回路例に図示しているインバータ用制
御回路の回路構成の従来例を示したブロック回路図
御回路の回路構成の従来例を示したブロック回路図
【図７】図５の主回路例に図示のエンジン発電機が出力
する電力と周波数の関係を示したグラフ
する電力と周波数の関係を示したグラフ
【図８】エンジン発電機を母線に接続して運転中に負荷
が急減したときの母線電圧とＰＬＬ回路出力の変化を示
した波形図
が急減したときの母線電圧とＰＬＬ回路出力の変化を示
した波形図
【図９】エンジン発電機を母線に接続して運転中に負荷
が急増したときの母線電圧とＰＬＬ回路出力の変化を示
した波形図
が急増したときの母線電圧とＰＬＬ回路出力の変化を示
した波形図
１ 商用電源 ３ 母線 ５ ソーラーバッテリー ６ インバータ ７ エンジン発電機 ９ 母線電圧検出器 １１ 電力変換部 １２ 制御回路 １４ 電流検出器 ２１ ＰＬＬ回路 ２２，２４ 乗算器 ２３ 電流振幅指令器 ２５ 電流調節器 ２６ パルス幅変調回路 ３０，４０，５０，６０ 母線電圧異常検出回路 ３１ 第１切り換え回路 ３２ 第２切り換え回路 ４１ 瞬時値比較器 ５１，６１ 異常判別回路 ５２ 遅延回路
Claims (5)
- 【請求項１】小容量電源に接続した電力変換装置に備え
ているＰＬＬ回路が作成する正弦波信号を基にして電圧
指令値と電流指令値を制御することで、前記電力変換装
置と他の電源とを母線を介して並列運転を行う電力変換
装置の並列運転制御方法において、 前記母線の電圧・周波数変動が所定の範囲を越えたと
き、前記電力変換装置を前記電圧指令値と電流指令値に
よる制御から、母線電圧検出値とこれに同期した正弦波
信号に基づく制御に切り換えることを特徴とする電力変
換装置の並列運転制御方法。 - 【請求項２】小容量電源に接続した電力変換装置にＰＬ
Ｌ回路を備え、このＰＬＬ回路が作成する正弦波信号を
基にした電圧指令値と電流指令値を制御することで、母
線を介して他の電源との並列運転を行う電力変換装置の
並列運転制御装置において、 前記電流指令値の基になる正弦波信号を、前記ＰＬＬ回
路の出力信号から前記母線電圧検出信号に切り換える第
１切り換え回路と、前記ＰＬＬ回路の出力信号を基にし
て得られる電圧指令値を前記母線電圧検出値から得られ
る電圧指令値に切り換える第２切り換え回路と、これら
ＰＬＬ回路の出力信号を基にして得られる電圧指令値を
前記母線電圧検出値から得られる電圧指令値とを比較し
たときの差異が所定値以上のとき、前記第１切り換え回
路と第２切り換え回路へ切り換え信号を発令する母線電
圧異常検出回路と、を備えることを特徴とする電力変換
装置の並列運転制御装置。 - 【請求項３】請求項２に記載の電力変換装置の並列運転
制御装置において、 前記母線電圧異常検出回路は、これに入力する前記両電
圧指令値それぞれの瞬時値を比較する電圧瞬時値比較回
路を備えることを特徴とする電力変換装置の並列運転制
御装置。 - 【請求項４】請求項２または請求項３に記載の電力変換
装置の並列運転制御装置において、 前記母線電圧異常検出回路は、これに入力する両電圧指
令値の差異が所定値以上になれば、前記第１切り換え回
路と第２切り換え回路へ直ちに一方から他方への切り換
え指令を発令し、入力する両電圧指令値の差異が前記所
定値を下回ってから一定時間経過後に、前記第１切り換
え回路と第２切り換え回路を原位置へ戻す切り換え指令
を発令する遅延回路を備えることを特徴とする電力変換
装置の並列運転制御装置。 - 【請求項５】請求項２または請求項３に記載の電力変換
装置の並列運転制御装置において、 前記母線電圧異常検出回路は、入力する両電圧指令値の
差異が所定値以上になれば、前記第１切り換え回路と第
２切り換え回路へ一方から他方への切り換え指令を発令
し、入力する両電圧指令値の差異が前記所定値を下回っ
て定めた別の所定値以下になれば、前記第１切り換え回
路と第２切り換え回路を原位置へ戻す切り換え指令を発
令するヒステリシス動作回路を備えることを特徴とする
電力変換装置の並列運転制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000241628A JP2002058166A (ja) | 2000-08-09 | 2000-08-09 | 電力変換装置の並列運転制御方法とその制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000241628A JP2002058166A (ja) | 2000-08-09 | 2000-08-09 | 電力変換装置の並列運転制御方法とその制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002058166A true JP2002058166A (ja) | 2002-02-22 |
Family
ID=18732790
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000241628A Pending JP2002058166A (ja) | 2000-08-09 | 2000-08-09 | 電力変換装置の並列運転制御方法とその制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002058166A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20030080614A (ko) * | 2002-04-09 | 2003-10-17 | 정정웅 | 온라인 무정전 전원장치의 병렬 제어기 |
| WO2009119010A1 (ja) * | 2008-03-28 | 2009-10-01 | ダイキン工業株式会社 | 電力変換装置 |
| CN113765414A (zh) * | 2021-08-06 | 2021-12-07 | 苏州翌工电源科技有限公司 | 一种宽输出acdc变换电路及控制方法 |
| CN115276549A (zh) * | 2022-09-30 | 2022-11-01 | 锦浪科技股份有限公司 | 一种pid效应抑制系统 |
-
2000
- 2000-08-09 JP JP2000241628A patent/JP2002058166A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20030080614A (ko) * | 2002-04-09 | 2003-10-17 | 정정웅 | 온라인 무정전 전원장치의 병렬 제어기 |
| WO2009119010A1 (ja) * | 2008-03-28 | 2009-10-01 | ダイキン工業株式会社 | 電力変換装置 |
| JP2009247064A (ja) * | 2008-03-28 | 2009-10-22 | Daikin Ind Ltd | 電力変換装置 |
| US8305780B2 (en) | 2008-03-28 | 2012-11-06 | Daikin Industries, Ltd. | Power conversion apparatus controlling output of inverter based on power value |
| CN113765414A (zh) * | 2021-08-06 | 2021-12-07 | 苏州翌工电源科技有限公司 | 一种宽输出acdc变换电路及控制方法 |
| CN113765414B (zh) * | 2021-08-06 | 2023-10-20 | 苏州翌工电源科技有限公司 | 一种宽输出acdc变换电路及控制方法 |
| CN115276549A (zh) * | 2022-09-30 | 2022-11-01 | 锦浪科技股份有限公司 | 一种pid效应抑制系统 |
| WO2024066832A1 (zh) * | 2022-09-30 | 2024-04-04 | 锦浪科技股份有限公司 | 一种pid效应抑制系统 |
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