JP2887013B2 - Parallel operation control device for three-phase AC output converter - Google Patents
Parallel operation control device for three-phase AC output converterInfo
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- Inverter Devices (AREA)
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、インバータのような3
相交流出力変換器が他の3相交流電源(3相交流出力変
換器も含む)と並列運転する場合、変換器と他の電源間
の電流バランスを制御する3相交流出力変換器の並列運
転制御装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention
When the three-phase AC output converter operates in parallel with another three-phase AC power supply (including the three-phase AC output converter), the parallel operation of the three-phase AC output converter that controls the current balance between the converter and the other power supply The present invention relates to a control device.
【0002】[0002]
【従来の技術】図19〜図22は例えば特公昭53−3
6137号公報及び特公昭56−13101号公報に示
された従来の交流出力変換器の並列運転システムに関す
るものと同様の形式に書き改めた図で、図19は2台の
交流出力変換器の並列運転時の等価回路図、図20及び
図21は2台の交流出力変換器の並列運転時のベクトル
線図、図22は交流出力変換器の並列運転システムを示
す構成図である。2. Description of the Related Art FIGS.
FIG. 19 is a diagram rewritten in the same format as that of the conventional parallel operation system of AC output converters disclosed in Japanese Patent Publication No. 6137 and Japanese Patent Publication No. 56-13101. FIG. 19 shows a parallel configuration of two AC output converters. 20 and 21 are equivalent circuit diagrams during operation, FIG. 20 and FIG. 21 are vector diagrams during parallel operation of two AC output converters, and FIG. 22 is a configuration diagram illustrating a parallel operation system of AC output converters.
【0003】まず、従来の交流出力変換の並列運転シス
テム構成を説明する前に、図19に示す如く2つの交流
電源装置(以下単に電源と称す)1,2が共通の負荷4
に対して並列運転される場合について考察する。各電源
1,2の出力電圧をE1 ,E2 とし、各電源1,2の内
部インピーダンスを互いに等しいZとすると共に、各電
源1,2の出力電流をI1 ,I2 とする。また、負荷3
が接続される共通接続点Aの電圧(共通出力電圧)をE
A とし、内部インピーダンスZの抵抗成分をR,リアク
タンスをXとすると、この内部インピーダンスZは、次
式のように表すことができる。 Z=R+jX …(1) この場合に、内部インピーダンスの絶対値|Z|および
内部インピーダンス角φは次式となる。Before describing the configuration of a conventional parallel operation system for AC output conversion, as shown in FIG. 19, two AC power supplies (hereinafter simply referred to as power supplies) 1 and 2 share a common load 4.
Are considered in parallel operation. The output voltages of the power supplies 1 and 2 are E 1 and E 2 , the internal impedances of the power supplies 1 and 2 are equal to Z, and the output currents of the power supplies 1 and 2 are I 1 and I 2 . In addition, load 3
Is connected to the common connection point A (common output voltage) by E
Assuming that A is A , the resistance component of the internal impedance Z is R, and the reactance is X, the internal impedance Z can be expressed by the following equation. Z = R + jX (1) In this case, the absolute value | Z | of the internal impedance and the internal impedance angle φ are as follows.
【数1】 φ=tan-1(X/R) …(3) また、図19の回路において、次式が成立する。 E1 −ZI1 =E2 −ZI2 =EA …(4)(Equation 1) φ = tan −1 (X / R) (3) In the circuit of FIG. 19, the following expression is satisfied. E 1 −ZI 1 = E 2 −ZI 2 = E A (4)
【0004】横流は自己の出力電流と個々の出力電流の
平均との差と定義すると、電源1からみた横流ΔI1 と
電源2からみた横流ΔI2 は、次式となる。 ΔI1 =I1 −1/2 (I1 +I2 )=1/2 (I1 −I2 ) …(5) ΔI2 =I2 −1/2 (I1 +I2 )=1/2 (I1 −I2 ) …(6) (4)式から、次式が成立する。 E1 −E2 =Z(I1 −I2 ) …(7) (5),(6),(7)式から、次式が成立する。 ΔI1 =−ΔI2 =1/2 (E1 −E2 )/Z …(8) (8)式から、横流ΔI1 ,ΔI2 はそれぞれ差電圧E
1 −E2 ,E2 −E1に対して内部インピーダンス角φ
だけ遅れ位相となることが分かる。If the cross current is defined as the difference between its own output current and the average of the individual output currents, the cross current ΔI 1 as viewed from the power source 1 and the cross current ΔI 2 as viewed from the power source 2 are given by the following equations. ΔI 1 = I 1 −1/2 (I 1 + I 2 ) = 1/2 (I 1 −I 2 ) (5) ΔI 2 = I 2 −1/2 (I 1 + I 2 ) = 1/2 ( I 1 −I 2 ) (6) From equation (4), the following equation is established. E 1 −E 2 = Z (I 1 −I 2 ) (7) From the equations (5), (6) and (7), the following equation is established. ΔI 1 = −ΔI 2 = 1/2 (E 1 −E 2 ) / Z (8) From the equation (8), the cross currents ΔI 1 and ΔI 2 are equal to the difference voltage E
Internal impedance angle φ with respect to 1 −E 2 and E 2 −E 1
It can be seen that only the lag phase occurs.
【0005】また、(4)式から次式が成立する。 EA =1/2 (E1 +E2 )−Z(I1 +I2 ) …(9) 一般に内部インピーダンスは負荷インピーダンスに対し
て十分小さいので、この場合には、(9)式は次式とす
る。 EA ≒1/2 (E1 +E2 ) …(10)Further, the following equation is established from the equation (4). E A = 1/2 (E 1 + E 2 ) −Z (I 1 + I 2 ) (9) Generally, the internal impedance is sufficiently small with respect to the load impedance. I do. E A ≒ 1/2 (E 1 + E 2 ) (10)
【0006】今、電源1,2の出力電圧E1 ,E2 が同
一位相で、絶対値がΔEだけ異なる(即ち|E1 |−|
E2 |=ΔE)と仮定すると、出力電圧E1 を基準とし
たベクトル関係は図20のようになる。即ち、横流ベク
トルΔI1 は差電圧ベクトル(E1 −E2 )に対して内
部インピーダンス角φだけ遅れ、共通出力電圧ベクトル
EA は両電源の出力電圧ベクトルE1 ,E2 とほとんど
同相にある。従って、位相が一致して絶対値が異なる場
合における横流ベクトルΔI1 の方向は、共通出力電圧
ベクトルEA よりも内部インピーダンス角φだけ遅れた
仮想ベクトルEAXの方向に対して平行である(仮想ベク
トルEAXに垂直な仮想ベクトルEAYに対しては垂直であ
る。)。Now, the output voltages E 1 and E 2 of the power supplies 1 and 2 have the same phase and differ in absolute value by ΔE (that is, | E 1 | − |
E 2 | = ΔE), the vector relationship based on the output voltage E 1 is as shown in FIG. That is, the cross current vector [Delta] I 1 is delayed by the internal impedance angle φ with respect to the differential voltage vector (E 1 -E 2), the common output voltage vector E A is almost in phase with the output voltage vector E 1, E 2 dual supply . Therefore, the direction of the cross current vector ΔI 1 in the case where the phases match and the absolute values are different is parallel to the direction of the virtual vector E AX delayed from the common output voltage vector E A by the internal impedance angle φ (virtual). Perpendicular to the virtual vector E AY perpendicular to the vector E AX ).
【0007】次に、電源1,2の出力電圧E1 ,E2
は、絶対値が一致し、位相がθだけ異なっていると仮定
すると、その出力電圧E1 を基準にしたベクトル関係
は、図21のようになる。この場合は、差電圧ベクトル
(E1 −E2 )は電源1の出力電圧ベクトルE1 に対し
て(90°−1/2 θ)だけ遅れ、横流ベクトルΔI1 は
この差電圧ベクトル(E1 −E2 )に対して内部インピ
ーダンス角φだけ遅れる。共通出力電圧ベクトルEA
は、出力電圧ベクトルE1 に対してほぼ1/2 θだけ進
み、また、出力電圧ベクトルE2 に対してほぼ1/2 θだ
け遅れる。従って、絶対値が一致して位相が異なる場合
における横流ベクトルΔI1 の方向は、共通出力電圧ベ
クトルEA よりも内部インピーダンス角φだけ遅れた仮
想ベクトルEAXの方向に対して垂直である(仮想ベクト
ルEAXに垂直な仮想ベクトルEAYに対しては平行であ
る)。Next, the output voltages E 1 and E 2 of the power supplies 1 and 2
Assuming that the absolute values match and the phases differ by θ, the vector relationship based on the output voltage E 1 is as shown in FIG. In this case, the difference voltage vector (E 1 −E 2 ) is delayed by (90 ° −1 / 2θ) with respect to the output voltage vector E 1 of the power supply 1, and the cross current vector ΔI 1 is the difference voltage vector (E 1 −E 2 ) is delayed by the internal impedance angle φ. Common output voltage vector E A
Lags the output voltage vector E 1 by approximately θθ, and lags the output voltage vector E 2 by approximately θθ. Therefore, the direction of the cross current vector ΔI 1 when the absolute values match and the phases are different is perpendicular to the direction of the virtual vector E AX delayed from the common output voltage vector E A by the internal impedance angle φ (virtual). Parallel to the virtual vector E AY perpendicular to the vector E AX ).
【0008】以上、2つのベクトル線図の考察から分か
るように、共通出力電圧EA よりも内部インピーダンス
角φだけ遅れた仮想ベクトルEAX(またはこれに垂直な
仮想ベクトルEAY)を基準として、横流ベクトルΔI1
のこの基準ベクトルEAXに対して平行な成分ΔI1x(E
AYに対して垂直な成分)と、垂直な成分ΔI1Y(EAYに
対して平行な成分)とを検出し、平行な成分ΔI1Xが零
となるように電源の出力電圧絶対値制御を行えば電源相
互間の出力電圧絶対値偏差をなくすことができ、また、
垂直な成分ΔI1Yが零となるように電源の出力電圧位相
制御を行えば電源相互間の出力電圧位相偏差をなくすこ
とができる。As can be seen from the consideration of the two vector diagrams, the virtual vector E AX (or the virtual vector E AY perpendicular thereto ) delayed from the common output voltage E A by the internal impedance angle φ is used as a reference. Cross flow vector ΔI 1
The reference vector E AX component parallel with respect to [Delta] I 1x (E of
A component perpendicular to AY ) and a component ΔI 1Y (parallel to E AY ) are detected, and the absolute value of the output voltage of the power supply is controlled so that the parallel component ΔI 1X becomes zero. For example, the output voltage absolute value deviation between power supplies can be eliminated,
If the output voltage phase control of the power supplies is performed so that the vertical component ΔI 1Y becomes zero, the output voltage phase deviation between the power supplies can be eliminated.
【0009】図22は従来の交流出力変換器の並列運転
システムを示す構成図であり、図において、1号インバ
ータ装置1は同じ構成の2号インバータ装置2と出力母
線3を通じて並列運転しつつ負荷4へ電力を供給してい
る。1号インバータ装置1はインバータ本体100、フ
ィルタ用リアクトル101、同コンデンサ102を主要
構成要素とし、直流電源5の電力を交流に変換し、出力
開閉器103aを通じて出力母線3へ接続されている。FIG. 22 is a block diagram showing a conventional parallel operation system of AC output converters. In FIG. 22, a first inverter device 1 is operated in parallel with a second inverter device 2 of the same configuration through an output bus 3 while a load is being applied. 4 is supplied with power. The first inverter device 1 includes an inverter body 100, a filter reactor 101, and a capacitor 102 as main components, converts the power of the DC power supply 5 into AC, and is connected to the output bus 3 through an output switch 103a.
【0010】電圧制御回路403は、電圧設定回路40
7と電圧検出回路300の信号に基づき、PWM回路4
00を介して、インバータ本体100のパルス幅変調を
行い、内部発生電圧を制御する。The voltage control circuit 403 includes a voltage setting circuit 40
7 and the signal of the voltage detection circuit 300, the PWM circuit 4
00, the pulse width modulation of the inverter body 100 is performed to control the internally generated voltage.
【0011】1号インバータ装置の出力電流I1 から電
流検出器200aにより検出信号I1Aを得、同じく2号
インバータ装置2から得られた検出信号I2aとの差、
即ち横流に相当する信号ΔI1 を横流検出回路151に
より得る。次に、移相器105より共通出力電圧EA か
ら内部インピーダンス角φだけ遅れた電圧EAXと、90
°−φだけ進んだ電圧EAYとを形成する。演算回路15
2は横流ΔI1 のEAXに対して平行な成分ΔI1Xに比例
する信号ΔQを、演算回路153は横流ΔI1のEAYに
対して平行な成分ΔI1Yに比例する信号ΔPを出力す
る。The detection signal I 1A is obtained from the output current I 1 of the first inverter device by the current detector 200a, and the difference from the detection signal I2a similarly obtained from the second inverter device 2 is:
That is, the signal ΔI 1 corresponding to the cross current is obtained by the cross current detection circuit 151. Then, the voltage E AX delayed by the internal impedance angle φ from the common output voltage E A from the phase shifter 105, 90
° to form the voltage E AY advanced by -φ. Arithmetic circuit 15
2 outputs a signal ΔQ proportional to a component ΔI 1X parallel to E AX of the cross current ΔI 1 , and the arithmetic circuit 153 outputs a signal ΔP proportional to a component ΔI 1Y parallel to E AY of the cross current ΔI 1 .
【0012】このΔI1Xに比例する信号ΔQは付加的な
目標値として電圧制御回路403に与えられ、インバー
タ本体100の内部発生電圧を数%程度調節することに
より、両インバータの出力電圧絶対値を一致させ、ΔQ
を零するように動作する。The signal ΔQ proportional to ΔI 1X is supplied to the voltage control circuit 403 as an additional target value, and by adjusting the internally generated voltage of the inverter main body 100 by about several percent, the output voltage absolute value of both inverters is adjusted. Match and ΔQ
It works to make zero.
【0013】一方、前述のΔI1Yに比例する信号ΔPは
PLL回路を構成するアンプ154を通し、基準発振器
155の周波数の微調整を行うことにより、インバータ
本体100の内部発生電圧の位相を制御し、両インバー
タの出力電圧位相を一致させ、ΔPを零するように動作
する。Meanwhile, the signal ΔP which is proportional to [Delta] I 1Y described above through an amplifier 154 constituting the PLL circuit, by performing the fine adjustment of the frequency of the reference oscillator 155, and controls the phase of the internally generated voltage of the inverter main body 100 Operate so that the output voltage phases of both inverters coincide with each other and ΔP becomes zero.
【0014】このようにして、ΔQと、ΔPをともに零
とするように、電圧の絶対値と位相を制御するので、2
台のインバータ間の横流がなくなり、安定な負荷の分担
が行われる。In this manner, the absolute value and phase of the voltage are controlled so that ΔQ and ΔP are both zero.
There is no cross flow between the inverters, and stable load sharing is performed.
【0015】ここで説明した従来の交流出力変換器の並
列運転制御手段は交流出力変換器が単相インバータの場
合についてであるが、3相交流出力変換器でもPWM回
路の構成を3相用に変更するだけで、電圧の絶対値と位
相を制御する手段は同一である。The parallel operation control means of the conventional AC output converter described here is for the case where the AC output converter is a single-phase inverter. However, even in the case of a three-phase AC output converter, the configuration of the PWM circuit is adapted for three phases. The means for controlling the absolute value and phase of the voltage is the same, only by changing it.
【0016】[0016]
【発明が解決しようとする課題】従来の3相交流出力変
換器の並列運転システムは以上のように構成されている
ので、次の二つの問題点があった。第一の問題点は、イ
ンバータの内部発生電圧の位相及び電圧の絶対値のみを
制御することによって分担電流をバランスさせるため
に、制御の応答速度を向上することが難しく、特に瞬時
の横流は制御できないことである。第二の問題点は、横
流を直交する二つの成分(EAXに対して平行な成分とE
AYに対して平行な成分)に分離検出する際にフィルタが
必要なため横流制御を高速にできないことである。この
ため、インバータの出力を歪みの少ない高品質の正弦波
に保つ瞬時波形制御などの高速電圧制御系には適用限界
がある。Since the conventional parallel operation system of the three-phase AC output converter is constituted as described above, there are the following two problems. The first problem is that it is difficult to improve the control response speed because the shared current is balanced by controlling only the phase of the internally generated voltage of the inverter and the absolute value of the voltage. That is not possible. The second problem is that two components orthogonal to the cross flow (the component parallel to E AX and the component E
A cross-current control cannot be performed at a high speed because a filter is necessary for detecting the separation into components parallel to AY ). For this reason, there is a limit to the application to a high-speed voltage control system such as instantaneous waveform control that maintains the output of the inverter as a high-quality sine wave with little distortion.
【0017】本発明は、上記のような問題点を解決する
ためになされたもので、分担電流を高速にバランスさせ
る3相交流出力変換器の並列運転制御装置を提供するも
のである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a parallel operation control device for a three-phase AC output converter that balances a shared current at a high speed.
【0018】[0018]
【課題を解決するための手段】第1発明に係る3相交流
出力変換器の並列運転制御装置は、複数台の3相交流出
力変換器の出力を共通の母線に接続し、負荷電流を分担
しつつ並列運転する並列変換器システムにおいて、上記
各々の変換器は、変換器を構成する各相のアームが1サ
イクルの間に複数回のスイッチングを行い出力電圧の瞬
時値を同期回転座標の2つの成分により制御する瞬時電
圧制御形変換器とするとともに、上記各々の変換器相互
間に流れる電流の横流分を検出し、上記横流分に仮想イ
ンピーダンス値を乗じて得られる信号により、上記変換
器相互間に流れる電流の横流分が抑制されるように上記
瞬時電圧制御手段へ与える電圧指令値を補正しその出力
電圧を変化させて、上記変換器の出力電圧を制御し、主
として上記各々の変換器相互間に流れる電流の横流分の
位相差に起因する成分を、上記同期回転座標の基準正弦
波発生手段に作用させるようにしたことを特徴とする。A parallel operation control device for a three-phase AC output converter according to the first invention connects the outputs of a plurality of three-phase AC output converters to a common bus and shares the load current. In the parallel converter system operating in parallel while performing the operation, each of the above converters performs switching a plurality of times during one cycle by the arm of each phase constituting the converter, and outputs the instantaneous value of the output voltage to the synchronous rotation coordinate of two. In addition to the instantaneous voltage control type converter controlled by the two components, the cross current of the current flowing between the respective converters is detected, and the virtual current is added to the cross current.
A voltage command value to be applied to the instantaneous voltage control means is corrected by a signal obtained by multiplying the impedance value by a signal obtained by multiplying the voltage between the converters, and the output thereof is output.
By changing the voltage, the output voltage of the converter is controlled, and the component mainly caused by the phase difference of the cross current of the current flowing between the respective converters is supplied to the reference sine wave generating means of the synchronous rotation coordinates. It is characterized by acting.
【0019】また、第2発明に係る3相交流出力変換器
の並列運転制御装置は、複数台の3相交流出力変換器の
出力を共通の母線に接続し、負荷電流を分担しつつ並列
運転する並列変換器システムにおいて、上記各々の変換
器は、変換器を構成する各相のアームが1サイクルの間
に複数回のスイッチングを行い出力電圧の瞬時値を同期
回転座標の2つの成分により制御する瞬時電圧制御形変
換器とするとともに、上記各々の変換器相互間に流れる
電流の横流分を検出し、上記横流分に仮想インピーダン
ス値を乗じて得られる信号により、上記変換器相互間に
流れる電流の横流分が抑制されるように瞬時電圧制御手
段へ与える電圧指令値を補正しその出力電圧を変化させ
て、上記変換器の出力電圧を制御し、負荷電流の母線電
圧に対して3相交流出力変換器の仮想インピーダンス角
だけ遅れた仮想ベクトルに垂直な成分を、上記同期回転
座標の基準正弦波発生手段に作用させるようにしたこと
を特徴とするものである。Further, the parallel operation control device for a three-phase AC output converter according to the second invention connects the outputs of a plurality of three-phase AC output converters to a common bus and operates the parallel operation while sharing the load current. In each of the above-described parallel converter systems, each of the converters controls the instantaneous value of the output voltage by performing two or more switching operations during one cycle by the arm of each phase constituting the converter by using two components of the synchronous rotation coordinates. The instantaneous voltage control type converter detects a cross current of the current flowing between the respective converters, and a signal obtained by multiplying the cross current by a virtual impedance value generates a current flowing between the converters. The voltage command value applied to the instantaneous voltage control means is corrected so that the cross current of the current is suppressed, and the output voltage is changed to control the output voltage of the converter. The component perpendicular to the virtual vector which is delayed by the virtual impedance angles of the output transducer, is characterized in that so as to act on the reference sine wave generator means of the synchronous rotating coordinate.
【0020】また、第3発明に係る3相交流出力変換器
の並列運転制御装置は、複数台の3相交流出力変換器の
出力を共通の母線に接続し、負荷電流を分担しつつ並列
運転する並列変換器システムにおいて、上記各々の変換
器は、変換器を構成する各相のアームが1サイクルの間
に複数回のスイッチングを行い出力電圧の瞬時値を同期
回転座標の2つの成分により制御する瞬時電圧制御形変
換器とするとともに、上記各々の変換器相互間に流れる
電流の横流分を検出し、上記横流分に仮想インピーダン
ス値を乗じて得られる信号により、上記変換器相互間に
流れる電流の横流分が抑制されるように瞬時電圧制御手
段へ与える電圧指令値を補正しその出力電圧を変化させ
て、上記変換器の出力電圧を制御し、主として上記各々
の変換器相互間に流れる電流の横流分の位相差に起因す
る成分を、上記同期回転座標を他の交流電源と同期させ
る位相制御ループに作用させるようにしたことを特徴と
するものである。Further, the parallel operation control device for a three-phase AC output converter according to the third invention connects the outputs of the plurality of three-phase AC output converters to a common bus, and performs the parallel operation while sharing the load current. In each of the above-described parallel converter systems, each of the converters controls the instantaneous value of the output voltage by performing two or more switching operations during one cycle by the arm of each phase constituting the converter by using two components of the synchronous rotation coordinates. The instantaneous voltage control type converter detects the cross current of the current flowing between the respective converters, and adds the virtual impedance to the cross current.
The voltage command value to be applied to the instantaneous voltage control means is corrected by the signal obtained by multiplying the output value by changing the output voltage so that the cross current of the current flowing between the converters is suppressed.
Te, and controls the output voltage of the converter, primarily the components due to the phase difference of the cross current component of the current flowing between the converter mutual above each phase control loop for synchronizing the synchronous rotational coordinates with other AC power source Characterized in that it is made to act on.
【0021】また、第4発明に係る3相交流出力変換器
の並列運転制御装置は、複数台の3相交流出力変換器の
出力を共通の母線に接続し、負荷電流を分担しつつ並列
運転する並列変換器システムにおいて、上記各々の変換
器は、変換器を構成する各相のアームが1サイクルの間
に複数回のスイッチングを行い出力電圧の瞬時値を同期
回転座標の2つの成分により制御する瞬時電圧制御形変
換器とするとともに、上記各々の変換器相互間に流れる
電流の横流分を検出し、上記横流分に仮想インピーダン
ス値を乗じて得られる信号により、上記変換器相互間に
流れる電流の横流分が抑制されるように瞬時電圧制御手
段へ与える電圧指令値を補正しその出力電圧を変化させ
て、上記変換器の出力電圧を制御し、負荷電流の母線電
圧に対して3相交流出力変換器の仮想インピーダンス角
だけ遅れた仮想ベクトルに垂直な成分を、上記同期回転
座標を他の交流電源と同期させる位相制御ループに作用
させるようにしたことを特徴とするものである。Further, the parallel operation control device for a three-phase AC output converter according to the fourth invention connects the outputs of a plurality of three-phase AC output converters to a common bus, and performs the parallel operation while sharing the load current. In each of the above-described parallel converter systems, each of the converters controls the instantaneous value of the output voltage by performing two or more switching operations during one cycle by the arm of each phase constituting the converter by using two components of the synchronous rotation coordinates. The instantaneous voltage control type converter detects a cross current of the current flowing between the respective converters, and a signal obtained by multiplying the cross current by a virtual impedance value generates a current flowing between the converters. The voltage command value applied to the instantaneous voltage control means is corrected so that the cross current of the current is suppressed, and the output voltage is changed to control the output voltage of the converter. The component perpendicular to the virtual vector which is delayed by the virtual impedance angles of the output transducer, is characterized in that so as to act on the phase control loop for synchronizing the synchronous rotational coordinates with other AC power source.
【0022】また、第5発明に係る3相交流出力変換器
の並列運転制御装置は、3相交流出力変換器の出力を他
の3相交流電源と共通の母線に接続し、負荷電流を分担
しつつ並列運転する並列変換器システムにおいて、上記
変換器は、変換器を構成する各相のアームが1サイクル
の間に複数回のスイッチングを行い出力電圧の瞬時値を
同期回転座標の2つの成分により制御する瞬時電圧制御
形変換器とするとともに、上記変換器と上記交流電源間
に流れる電流の横流分を検出し、上記横流分に仮想イン
ピーダンス値を乗じて得られる信号により、上記変換器
と上記交流電源間に流れる電流の横流分が抑制されるよ
うに瞬時電圧制御手段へ与える電圧指令値を補正しその
出力電圧を変化させて、上記変換器の出力電圧を制御
し、主として上記変換器と上記交流電源間に流れる電流
の横流分の位相差に起因する成分を、上記同期回転座標
の基準正弦波発生手段に作用させるようにしたことを特
徴とするものである。Further, in the parallel operation control device for a three-phase AC output converter according to the fifth invention, the output of the three-phase AC output converter is connected to a common bus line with another three-phase AC power supply, and the load current is shared. In the parallel converter system operating in parallel while performing the operation, the above-mentioned converter is configured such that the arm of each phase constituting the converter performs switching a plurality of times during one cycle to convert the instantaneous value of the output voltage into two components of the synchronous rotation coordinate. In addition to the instantaneous voltage control type converter controlled by the above, the cross current of the current flowing between the converter and the AC power supply is detected, and the virtual current is added to the cross current.
A voltage command value given to the instantaneous voltage control means is corrected by a signal obtained by multiplying the impedance value by a signal obtained by multiplying the voltage value by a signal obtained by multiplying the current value between the converter and the AC power supply.
The output voltage is changed to control the output voltage of the converter, and a component mainly caused by a phase difference of a cross current of a current flowing between the converter and the AC power supply is generated by generating a reference sine wave of the synchronous rotation coordinate. It is characterized by acting on the means.
【0023】さらに、第6発明に係る3相交流出力変換
器の並列運転制御装置は、3相交流出力変換器の出力を
他の3相交流電源と共通の母線に接続し、負荷電流を分
担しつつ並列運転する並列変換器システムにおいて、上
記各々の変換器は、変換器を構成する各相のアームが1
サイクルの間に複数回のスイッチングを行い出力電圧の
瞬時値を同期回転座標の2つの成分により制御する瞬時
電圧制御形変換器とするとともに、上記変換器と上記交
流電源間に流れる電流の横流分を検出し、上記横流分に
仮想インピーダンス値を乗じて得られる信号により、上
記変換器と上記交流電源間に流れる電流の横流分が抑制
されるように瞬時電圧制御手段へ与える電圧指令値を補
正しその出力電圧を変化させて、上記変換器の出力電圧
を制御し、負荷電流の母線電圧に対して3相交流出力変
換器の仮想インピーダンス角だけ遅れた仮想ベクトルに
垂直な成分を、上記同期回転座標の基準正弦波発生手段
に作用させるようにしたことを特徴とするものである。Further, in the parallel operation control device for a three-phase AC output converter according to the sixth invention, the output of the three-phase AC output converter is connected to a common bus with other three-phase AC power supplies, and the load current is shared. In a parallel converter system operating in parallel while operating, each of the converters has one arm of each phase constituting the converter.
An instantaneous voltage control type converter that performs switching a plurality of times during a cycle to control an instantaneous value of an output voltage by two components of a synchronous rotation coordinate, and a cross current of a current flowing between the converter and the AC power supply. And a voltage command value given to the instantaneous voltage control means is corrected by a signal obtained by multiplying the cross current by the virtual impedance value so that the cross current of the current flowing between the converter and the AC power supply is suppressed. The output voltage of the converter is controlled by changing the output voltage, and the component perpendicular to the virtual vector delayed by the virtual impedance angle of the three-phase AC output converter with respect to the bus voltage of the load current is synchronized with the synchronous voltage. The present invention is characterized in that it is made to act on a reference sine wave generating means of the rotation coordinates.
【0024】[0024]
【作用】第1発明による3相交流出力変換器の並列運転
制御装置では、平均値制御ではなく、同期回転座標上の
瞬時電圧制御手段に、変換器相互間に流れる電流の横流
分に仮想インピーダンス値を乗じて得られる信号により
該横流分が抑制されるように電圧指令値を補正した信号
を与えて瞬時電圧制御手段の出力電圧を変化させて、同
期回転座標と3相信号間に座標変換に用いる基準正弦波
信号の位相を、横流の変換器出力電圧の位相差に起因す
る成分に応じて調整することにより、横流が少なくなる
ように瞬時に電圧制御手段が動作する。In the parallel operation control device for a three-phase AC output converter according to the first aspect of the present invention, not the average value control but the instantaneous voltage control means on the synchronous rotation coordinates is provided with a virtual impedance corresponding to the cross current of the current flowing between the converters. The signal obtained by multiplying the value
A signal obtained by correcting the voltage command value so that the cross current is suppressed.
To change the output voltage of the instantaneous voltage control means to convert the phase of the reference sine wave signal used for coordinate conversion between the synchronous rotation coordinate and the three-phase signal into a component caused by the phase difference of the cross-flow converter output voltage. By making adjustments accordingly, the voltage control means operates instantaneously so as to reduce the cross current.
【0025】第2発明による3相交流出力変換器の並列
運転制御装置では、同期回転座標上の瞬時電圧制御手段
に、変換器相互間に流れる電流の横流分に仮想インピー
ダンス値を乗じて得られる信号により該横流分が抑制さ
れるように電圧指令値を補正した信号を与えて瞬時電圧
制御手段の出力電圧を変化させて、上記変換器の出力電
圧を制御し、同期回転座標の基準正弦波発生手段に、負
荷電流の母線電圧に対して3相交流出力変換器の仮想イ
ンピーダンス角だけ遅れた仮想ベクトルに垂直な成分を
作用させて、変換器相互間に流れる電流の横流分を抑制
する。In the parallel operation control device for a three-phase AC output converter according to the second invention, the instantaneous voltage control means on the synchronous rotation coordinate is obtained by multiplying the cross current of the current flowing between the converters by the virtual impedance value. A signal in which the voltage command value is corrected so that the cross current is suppressed by the signal is given to change the output voltage of the instantaneous voltage control means, and the output voltage of the converter is changed.
Controls pressure, the reference sine wave generator of the synchronous rotating coordinate, acts a component perpendicular to the virtual vector which is delayed by the virtual Lee <br/> impedance angle of the three-phase AC output transducer against bus voltage of the load current Thus, the cross current of the current flowing between the converters is suppressed.
【0026】第3発明による3相交流出力変換器の並列
運転制御装置では、各々の変換器相互間に流れる電流の
横流分を検出し、上記横流分に仮想インピーダンス値を
乗じて得られる信号により上記変換器相互間に流れる電
流の横流分が抑制されるように瞬時電圧制御手段へ与え
る電圧指令値を補正しその出力を変化させて、上記変換
器の出力電圧を制御し、主として上記各々の変換器相互
間に流れる電流の横流分の位相差に起因する成分を、同
期回転座標を他の交流電源と同期させる位相制御ループ
に作用させる。In the parallel operation control device for a three-phase AC output converter according to the third invention, a cross current component of the current flowing between the converters is detected, and a virtual impedance value is assigned to the cross current component.
Given by a signal obtained by multiplying the instantaneous voltage control means as cross current component of the current flowing between the converter each other is suppressed
That by the voltage command value to change the output of the correction basil, the components controlling the output voltage of the converter, mainly due to the phase difference of the cross current component of the current flowing between the converter mutual said each synchronous rotating coordinate In a phase control loop that synchronizes with another AC power supply.
【0027】第4発明による3相交流出力変換器の並列
運転制御装置では、各々の変換器相互間に流れる電流の
横流分を検出し、上記横流分に仮想インピーダンス値を
乗じて得られる信号により上記変換器相互間に流れる電
流の横流分が抑制されるように瞬時電圧制御手段へ与え
る電圧指令値を補正しその出力を変化させて、上記変換
器の出力電圧を制御し、同期回転座標を他の交流電源と
同期させる位相制御ループに、負荷電流の母線電圧に対
して3相交流出力変換器の仮想インピーダンス角だけ遅
れた仮想ベクトルに垂直な成分を作用させて、変換器相
互間に流れる電流の横流分を抑制する。In the parallel operation control device for a three-phase AC output converter according to the fourth aspect of the present invention, a cross current of the current flowing between the converters is detected, and a signal obtained by multiplying the cross current by a virtual impedance value is obtained. The output voltage of the converter is controlled by correcting the voltage command value given to the instantaneous voltage control means and changing the output so as to suppress the cross current of the current flowing between the converters, thereby controlling the synchronous rotation coordinates. the phase control loop for synchronizing with other AC power source, by applying a component perpendicular to the virtual vector which is delayed by the virtual impedance angles of the three-phase AC output transducer against bus voltage of the load current, flowing between the converter mutual Suppresses the cross current.
【0028】第5発明による3相交流出力変換器の並列
運転制御装置では、変換器と他の交流電源間に流れる電
流の横流分を検出し、上記横流分に仮想インピーダンス
値を乗じて得られる信号により上記変換器と上記交流電
源間に流れる電流の横流分が抑制されるように瞬時電圧
制御手段へ与える電圧指令値を補正しその出力を変化さ
せて、上記変換器の出力電圧を制御し、主として上記変
換器と上記交流電源間に流れる電流の横流分の位相差に
起因する成分を、同期回転座標の基準正弦波発生手段に
作用させる。In the parallel operation control device for a three-phase AC output converter according to the fifth aspect of the invention, the cross current of the current flowing between the converter and another AC power supply is detected, and the current is obtained by multiplying the cross current by a virtual impedance value. Signal and the AC power
Correcting the voltage command value to be provided to the instantaneous voltage control means as cross current component is suppressed current flowing between the source by varying its output, controls the output voltage of the converter, primarily the converter and the AC The component caused by the phase difference of the cross current of the current flowing between the power supplies is caused to act on the reference sine wave generating means of the synchronous rotation coordinates.
【0029】第6発明による3相交流出力変換器の並列
運転制御装置では、変換器と他の交流電源間に流れる電
流の横流分を検出し、上記横流分に仮想インピーダンス
値を乗じて得られる信号により上記変換器と上記交流電
源間に流れる電流の横流分が抑制されるように瞬時電圧
制御手段へ与える電圧指令値を補正しその出力を変化さ
せて、上記変換器の出力電圧を制御し、同期回転座標の
基準正弦波発生手段に、負荷電流の母線電圧に対して3
相交流出力変換器の仮想インピーダンス角だけ遅れた仮
想ベクトルに垂直な成分を作用させて、変換器と他の交
流電源間に流れる電流の横流分を抑制する。In the parallel operation control device for a three-phase AC output converter according to the sixth aspect of the present invention, a cross current of a current flowing between the converter and another AC power supply is detected, and the current is obtained by multiplying the cross current by a virtual impedance value. Signal and the AC power
Correcting the voltage command value to be provided to the instantaneous voltage control means as cross current component is suppressed current flowing between the source by varying its output, controls the output voltage of the converter, a reference sine wave of the synchronous rotating coordinate The generation means is provided with 3
Temporary delay by virtual impedance angle of phase AC output converter
By applying a component perpendicular to the virtual vector, the cross current of the current flowing between the converter and another AC power supply is suppressed.
【0030】[0030]
【実施例】実施例1.図1に第1と第2発明に係る一実
施例を示す。前述の図22と対応する機能については同
じ番号を付けているが、図22は出力電圧の平均値を制
御する形式のインバータ装置であるのに対し、図1は出
力電圧の瞬時値を制御する形式のインバータ装置である
ので、同一番号でも必ずしも同じ機能の回路ではない。
また、図1は3相交流変換器の並列運転システムを単結
線図で表しており、文字の上の ̄は3相出力信号を示す
マトリクスで、バーと称す。また、^はd−q軸による
同期回転座標上の信号を示すマトリクスを表し、カップ
と称す。例えば、電圧Vは次式のように表される。[Embodiment 1] FIG. 1 shows one embodiment according to the first and second inventions. The same numbers are assigned to the functions corresponding to those in FIG. 22 described above. FIG. 22 shows an inverter device that controls the average value of the output voltage, whereas FIG. 1 controls the instantaneous value of the output voltage. Since the type of the inverter device is the same, the same number does not always mean the circuit having the same function.
FIG. 1 shows a single connection diagram of a parallel operation system of a three-phase AC converter. A symbol “ ̄” above a character is a matrix indicating three-phase output signals, and is referred to as a bar. Further, マ ト リ ク ス represents a matrix indicating signals on the synchronous rotation coordinates by the dq axes, and is referred to as a cup. For example, the voltage V is represented by the following equation.
【数2】 (Equation 2)
【0031】図において、1号インバータ装置1は、図
示簡略した同じ構成の2号インバータ装置2と出力母線
3を通じて並列運転しつつ負荷4へ電力を供給してい
る。5は1号インバータ装置1に接続されている直流電
源、6は2号インバータ装置2に接続されている直流電
源である。100番以降の番号は、インバータ装置の構
成要素であり、添え字なき番号と添え字がa,d〜zの
番号は1号インバータ装置1の構成要素、添え字がbの
番号は2号インバータ装置2の構成要素である。In the figure, the first inverter device 1 supplies power to the load 4 while operating in parallel with the second inverter device 2 having the same configuration and simplified through the output bus 3. Reference numeral 5 denotes a DC power supply connected to the first inverter device 1, and reference numeral 6 denotes a DC power supply connected to the second inverter device 2. The numbers after 100 are the components of the inverter device. The numbers without subscripts and the subscripts a and d to z are the components of the first inverter device 1, and the subscript number b is the component of the second inverter. It is a component of the device 2.
【0032】100はインバータ本体であり、例えば高
周波スイッチングの可能なトランジスタやMOSFET
などの自己消弧形素子により構成され、図2のような3
相ブリッジインバータのそれぞれのアームが出力周波数
(例えば60Hz)の10倍から数100倍程度の高周
波でスイッチングするので、直流電圧を正弦波の基本波
を含んだ矩形波状の高周波交流電圧に変換する。10
1,102は低域通過フィルタを構成するリアクトルと
コンデンサであり、インバータ本体100の発生した矩
形波状の高周波交流電圧から高調波を除去し、正弦波の
出力電圧を得て、出力開閉器103aを通じて出力母線
3へ接続されている。Reference numeral 100 denotes an inverter body, for example, a transistor or MOSFET capable of high-frequency switching.
And the like, as shown in FIG.
Since each arm of the phase bridge inverter switches at a high frequency of about 10 to several hundred times the output frequency (for example, 60 Hz), the DC voltage is converted into a rectangular high-frequency AC voltage including a sine wave fundamental. 10
Numerals 1 and 102 denote a reactor and a capacitor constituting a low-pass filter, which remove harmonics from a rectangular high-frequency AC voltage generated by the inverter main body 100, obtain a sine wave output voltage, and output the sine wave output voltage through an output switch 103a. It is connected to the output bus 3.
【0033】200aは1号インバータ装置の出力電流
バーI1 を、201はインバータ本体100の出力電流
バーIA1を検出する電流センサである。300はコンデ
ンサ102の電圧バーV1 (並列運転時は出力母線電圧
となる)を検出する電圧センサである。Reference numeral 200a denotes a current sensor for detecting the output current bar I 1 of the first inverter device, and reference numeral 201 denotes a current sensor for detecting the output current bar I A1 of the inverter body 100. Reference numeral 300 denotes a voltage sensor for detecting a voltage bar V 1 of the capacitor 102 (the output bus voltage during parallel operation).
【0034】400はインバータ本体100のスイッチ
ングのタイミングを決めるPWM回路であり、例えばイ
ンバータ本体100が出力すべき基本波分の電圧指令信
号と三角波キャリアの交差でインバータ本体100をス
イッチングさせる三角波比較形PWM回路である。40
1はインバータ本体100の出力電流バーIA1を制御す
る電流制御回路、402はインバータ本体の100の出
力電流指令値を制限するリミッタ回路、403はコンデ
ンサ102の電圧バーV1 を制御する電圧制御回路、4
04は所望の出力電圧を発生するためにコンデンサ10
2に流すべき電流値を出力するコンデンサ電流基準発生
回路、405は1号インバータ装置1と2号インバータ
装置2の間に仮想的にインピーダンスを挿入し、横流を
制限するように動作させるための横流制限用仮想インピ
ーダンス回路、406は1号インバータ装置1が出力し
ている横流と分担すべき負荷電流値を検出する電流検出
回路、407は1号インバータ装置の出力電圧指令値を
発生する回路、408は同期回転座標をつくる座標変換
基準発生器である。Reference numeral 400 denotes a PWM circuit for determining the switching timing of the inverter main body 100. For example, a triangular wave comparison type PWM for switching the inverter main body 100 at the intersection of the voltage command signal for the fundamental wave to be output from the inverter main body 100 and the triangular wave carrier. Circuit. 40
1 is a current control circuit for controlling the output current bar I A1 of the inverter main body 100, 402 is a limiter circuit for limiting the output current command value of the inverter main body 100, and 403 is a voltage control circuit for controlling the voltage bar V 1 of the capacitor 102. , 4
04 is a capacitor 10 for generating a desired output voltage.
A capacitor current reference generating circuit 405 for outputting a current value to be passed to the second inverter device 405 is a cross current for inserting a virtual impedance between the first inverter device 1 and the second inverter device 2 to operate to limit the cross current. A limiting virtual impedance circuit; 406, a current detection circuit for detecting a load current value to be shared with the cross current output by the No. 1 inverter device 1; 407, a circuit for generating an output voltage command value of the No. 1 inverter device; Is a coordinate transformation reference generator for producing synchronous rotation coordinates.
【0035】また、500,501,502,503,
504は加減算器、600,601,602,603は
3相(U,V,W)の信号をd−q軸による同期回転座
標上の信号に変換する3相/2相変換回路、604はd
−q軸による同期回転座標上の信号を3相(U,V,
W)の信号に変換する2相/3相変換回路である。Also, 500, 501, 502, 503,
Reference numeral 504 denotes an adder / subtractor, 600, 601, 602, and 603 denote three-phase / two-phase conversion circuits for converting three-phase (U, V, W) signals into signals on synchronous rotating coordinates by dq axes;
-The signals on the synchronous rotation coordinates by the q axis are converted into three phases (U, V,
W) is a two-phase / three-phase conversion circuit that converts the signal into a signal of W).
【0036】2号インバータ装置2は、1号インバータ
装置1と同一の構成で、出力が出力母線3を通じて1号
インバータ装置1と並列接続されており、103bは2
号インバータ装置2の出力開閉器、200bは2号イン
バータ装置2の出力電流バーI2 を検出する電流センサ
である。The second inverter device 2 has the same configuration as the first inverter device 1 and has an output connected in parallel with the first inverter device 1 through the output bus 3.
An output switch of the inverter device 2, and a current sensor 200 b for detecting an output current bar I 2 of the inverter device 2.
【0037】また、図3は電流検出回路406の詳細を
示すブロック図である。406s,406tは加減算
器、406uはインバータ装置の並列台数をnとする
と、1/nのゲインを持つ増幅回路である。加算器40
6sにて1号インバータ装置1の出力電流バーI1 と2
号インバータ装置2の出力電流バーI2 を加算して負荷
電流バーIL を求め、この信号を増幅回路406uに入
力して、負荷電流バーILを並列台数n(この場合はn
=2)で割った値バーIL /nを演算し、これを1号イ
ンバータ装置1が分担すべき負荷電流バーIL1 * として
出力する。また、減算器406tにより、1号インバー
タ装置1の出力電流バーI1 と分担すべき電流バーIL1
* の差、即ち、横流ΔバーI1 を演算出力する。FIG. 3 is a block diagram showing details of the current detection circuit 406. 406s and 406t are adders / subtractors, and 406u is an amplifier circuit having a gain of 1 / n, where n is the number of paralleled inverter devices. Adder 40
In 6s, the output current bars I 1 and 2 of the first inverter device 1
No. adds the output current bar I 2 of the inverter apparatus 2 obtains the load current bar I L, by inputting the signal to the amplifier circuit 406U, the load current bar I L parallel number n (in this case n
= 2 calculates the value bar I L / n divided by), which No.1 inverter device 1 is output as the load current bar I L1 * to be shared. Also, the current bar I L1 to be shared with the output current bar I 1 of the first inverter device 1 is calculated by the subtractor 406t.
The difference of * , that is, the cross current Δ bar I 1 is calculated and output.
【0038】次に動作について説明するが、本実施例で
は、3相のインバータや変換器の場合に、より優れた特
性を得ることのできる、d−q軸による同期回転座標系
を用いた制御システムを適用している。そこで、まず3
相の信号とd−q軸による同期回転座標上の信号との関
係と座標変換について説明する。Next, the operation will be described. In this embodiment, in the case of a three-phase inverter or converter, control using a synchronous rotating coordinate system based on dq axes, which can obtain more excellent characteristics, can be obtained. Have applied the system. So first, 3
The relationship between the phase signal and the signal on the synchronous rotation coordinates by the dq axes and the coordinate conversion will be described.
【0039】座標変換基準発生器408は座標変換の基
準となる次の6つの3相正弦波信号を発生する。The coordinate conversion reference generator 408 generates the following six three-phase sine wave signals that serve as the reference for coordinate conversion.
【0040】[0040]
【数3】 (Equation 3)
【0041】電流センサ301、電流検出回路406、
電圧センサ300の3相の出力信号を代表してバーXと
表すと、これらに次の変換マトリクスバーCを掛ける
と、d−q軸上の直流信号カップXに変換される。The current sensor 301, the current detection circuit 406,
Assuming that the three-phase output signals of the voltage sensor 300 are represented as bar X, when these are multiplied by the following conversion matrix bar C, they are converted into DC signal cups X on the dq axes.
【数4】 (Equation 4)
【0042】d−q軸上で行った制御演算結果は、2相
/3相変換回路604によって、次の逆変換マトリクス
を乗算されることにより、再び3相系に戻され、PWM
回路に与えられる。The result of the control operation performed on the dq axes is multiplied by the next inverse transformation matrix by the two-phase / three-phase conversion circuit 604, thereby returning the result to the three-phase system again.
Given to the circuit.
【数5】 (Equation 5)
【0043】このような変換を行うと、出力電圧指令バ
ーV* が次式であるとき、By performing such a conversion, when the output voltage command bar V * is given by the following equation,
【数6】 そのd−q軸上での値は次式となる。(Equation 6) The value on the dq axis is as follows.
【数7】 (Equation 7)
【0044】また、コンデンサ102の容量をCP とす
ると、それに流すべき電流指令カップIC *は次式とな
る。When the capacitance of the capacitor 102 is C P , the current command cup I C * to be supplied to the capacitor is expressed by the following equation.
【数8】 (Equation 8)
【0045】このように、d−q軸上では3相出力電圧
基準及びコンデンサ電流基準は直流の一定値となり、
U,V,Wの3相座標上での制御が追値制御であるため
定常時でも誤差が出やすいのに対して、このd−q軸上
での制御は定値制御となり、本質的に誤差の少ない制御
が可能となる。Thus, on the dq axes, the three-phase output voltage reference and the capacitor current reference are DC constant values,
Since the control on the three-phase coordinates of U, V, and W is the additional value control, an error is likely to occur even in a steady state. On the other hand, the control on the dq axes is a constant value control. Control with less noise.
【0046】次に、インバータの瞬時電圧制御について
説明する。このインバータ装置には電流マイナーループ
が設けられており、電流制御回路401は、電流センサ
201によりフィードバックされたインバータ本体10
0の出力電流バーIA1を3相/2相変換回路600にて
d−q軸に座標変換した信号カップIA1と、リミッタ回
路402からの電流指令カップIA1とが一致するように
リアクトル101に印加すべき電圧を出力する。出力母
線3にはコンデンサ102及び2号インバータ装置2に
よる電圧があるので、リアクトル101に所望の電圧を
印加するには、インバータ本体100が出力母線3の電
圧とリアクトル101に印加すべき電圧の和を発生する
必要がある。Next, the instantaneous voltage control of the inverter will be described. This inverter device is provided with a current minor loop, and the current control circuit 401
The reactor 101 such that the signal cup I A1 obtained by coordinate-transforming the output current bar I A1 of 0 to the d-q axis by the three-phase / two-phase conversion circuit 600 matches the current command cup I A1 from the limiter circuit 402. Output the voltage to be applied to. Since the output bus 3 has a voltage from the capacitor 102 and the No. 2 inverter device 2, in order to apply a desired voltage to the reactor 101, the inverter body 100 calculates the sum of the voltage of the output bus 3 and the voltage to be applied to the reactor 101. Need to occur.
【0047】従って、電圧センサ300で検出したコン
デンサ102の電圧バーV1 を3相/2相変換回路60
1にてd−q軸に座標変換した信号カップV1 と電流制
御回路401の出力とを加算器500にて加算し、この
信号を2相/3相変換回路604にて3相に座標変換
し、電圧指令として三角波比較形PWM回路400に与
える。Therefore, the voltage bar V 1 of the capacitor 102 detected by the voltage sensor 300 is converted to the three-phase / two-phase conversion circuit 60.
The adder 500 adds the signal cup V 1 coordinate-converted to the dq axis at 1 and the output of the current control circuit 401, and the two-phase / 3-phase conversion circuit 604 converts the signal into three phases. Then, it is given to the triangular wave comparison type PWM circuit 400 as a voltage command.
【0048】コンデンサ電流基準発生回路404は、コ
ンデンサに流れるべき電流として、コンデンサ102の
電圧指令カップV1 *より90°進んだ電流基準カップI
C *をコンデンサの容量102に応じて発生する。コンデ
ンサ102の電圧指令カップV1 *は減算器504の出力
から得られることは後述する。電圧制御回路403は、
コンデンサ102の電圧指令カップV1 *とコンデンサ1
02の電圧カップV1の偏差を減算器503にて演算し
た信号を入力とし、この偏差を少なくするためにインバ
ータ本体100が出力すべき補正電流信号を出力する。The capacitor current reference generation circuit 404 generates a current reference cup I which is 90 ° ahead of the voltage command cup V 1 * of the capacitor 102 as a current to flow through the capacitor.
C * is generated according to the capacitance 102 of the capacitor. It will be described later that the voltage command cup V 1 * of the capacitor 102 is obtained from the output of the subtractor 504. The voltage control circuit 403
Capacitor 102 voltage command cup V 1 * and capacitor 1
02 voltage deviation of the cup V 1 of the inputs the operated signal by the subtractor 503, and outputs a correction current signal inverter main body 100 to be output in order to reduce the deviation.
【0049】インバータ本体100の出力電流指令値カ
ップIA1 * は、コンデンサ電流基準発生回路404、電
圧制御回路403の出力と、電流検出回路406が出力
する1号インバータ装置1の負荷電流分担指令値バーI
L1 * を3相/2相変換回路602にてd−q軸に座標変
換した信号カップIL1 * とを加算器502にて演算し、
その結果をリミッタ回路402にて制限した信号であ
る。従って、無負荷状態においては、インバータ本体1
00がコンデンサ102に流れるべき電流を供給するこ
とによって無負荷電圧を確立する。この場合、電圧制御
回路403は電流制御の誤差やコンデンサ102の容量
の設計値と実際値の誤差により生じるコンデンサ電流基
準発生回路404の出力の過不足分を補正する。The output current command value cup I A1 * of the inverter body 100 is the output of the capacitor current reference generation circuit 404 and the voltage control circuit 403 and the load current sharing command value of the first inverter device 1 output by the current detection circuit 406. Bar I
L1 * and a signal cup I L1 * that coordinate transformation d-q axis in 3-phase / 2-phase conversion circuit 602 calculates by an adder 502,
The result is a signal limited by the limiter circuit 402. Therefore, in the no-load state, the inverter body 1
00 establishes a no-load voltage by supplying current to flow through capacitor 102. In this case, the voltage control circuit 403 corrects an excess or deficiency in the output of the capacitor current reference generation circuit 404 caused by an error in current control or an error between the design value and the actual value of the capacitance of the capacitor 102.
【0050】次に、負荷4が投入されると、負荷電流バ
ーIL の1/2 を分担するように電流検出回路406から
電流マイナーループへ指令が与えられ、それぞれのイン
バータが負荷電流を1/2 づつ分担することになる。ここ
で、リミッタ回路402は負荷起動時における突入電流
等の過電流をインバータ本体100が供給しないよう
に、電流制御回路401への指令値をインバータ本体1
00の電流許容値以下に制限するものである。Next, when the load 4 is turned on, a command is given from the current detection circuit 406 to the current minor loop so as to share one half of the load current bar I L , and each inverter reduces the load current by one. / 2 at a time. Here, the limiter circuit 402 transmits a command value to the current control circuit 401 so that the inverter main body 100 does not supply an overcurrent such as an inrush current at the time of starting the load.
The current limit is limited to 00 or less.
【0051】このように構成することによって、インバ
ータはそれ自身の電流マイナーループで過電流に保護さ
れ、また、負荷電流の歪みや急変に対して速やかに追従
することにより、出力電圧を常に正弦波に保つことがで
きる。この方式の特徴はこのような制御がインバータの
高周波PWMのスイッチングのたびに行われるため、応
答が非常に速いことである。例えば、10kHzのスイ
ッチング周波数を用いると100μsec毎に制御が行
われるので、負荷の急変などの外乱に対する過渡現象は
およそ100μsecの10倍程度で完了し、優れた制
御性能を得ることができる。With this configuration, the inverter is protected from overcurrent by its own current minor loop, and the output voltage is always sinusoidal by quickly following the distortion or sudden change in load current. Can be kept. A feature of this method is that such a control is performed each time the high frequency PWM of the inverter is switched, so that the response is very fast. For example, if a switching frequency of 10 kHz is used, control is performed every 100 μsec. Therefore, a transient phenomenon such as a sudden change in load can be completed in about 10 times of 100 μsec, and excellent control performance can be obtained.
【0052】1号インバータ装置1と2号インバータ装
置2の電圧制御系の応答と精度が全く同一の場合は、以
上の制御系構成で横流をなくすことができるが、実際に
は構成部品の精度、制御ゲイン、主回路定数などのばら
つきにより、出力電圧にはわずかな差が生じる。また、
瞬時電圧制御を行っているので、インバータの内部のイ
ンピーダンスには、そのほとんどが配線のインピーダン
スであり、わずかな出力電圧の差により、大きな横流が
流れやすくなっている。従って、このままでは横流の少
ない安定した並列運転が困難である。例えば1号インバ
ータ装置1と2号インバータ装置2の電圧センサが、そ
れぞれ−0.5%,+0.5%の誤差を持っていたとす
ると、単独運転時の出力電圧差が1%となり、仮にイン
ピーダンス間の配線インピーダンスが1%以下だとする
と、横流が100%以上流れることになる。When the response and the accuracy of the voltage control system of the first inverter device 1 and the response of the voltage control system of the second inverter device 2 are exactly the same, the cross current can be eliminated by the above-described control system configuration. There is a slight difference in the output voltage due to variations in control gain, main circuit constant, and the like. Also,
Since the instantaneous voltage control is performed, most of the internal impedance of the inverter is the impedance of the wiring, and a slight difference in output voltage makes it easy for a large cross current to flow. Therefore, it is difficult to perform stable parallel operation with less cross flow. For example, assuming that the voltage sensors of the first inverter device 1 and the second inverter device 2 have errors of -0.5% and + 0.5%, respectively, the output voltage difference at the time of the single operation becomes 1%, and the impedance is temporarily set. If the wiring impedance between them is 1% or less, the cross current flows 100% or more.
【0053】本実施例は、次のようにしてインバータ間
に流れる横流に対してのみインピーダンスがあたかも存
在するように制御回路を構成することにより、横流を抑
制する。横流制限用仮想インピーダンス回路405は、
ΔカップI1 ×カップZim(カップZimは仮想的なイン
ピーダンスの伝達関数)を演算し、この信号を減算器5
04により出力電圧基準発生回路407の出力カップV
* から減じ、これをコンデンサ102の電圧指令カップ
V1 * とする。コンデンサ102の電圧は前述の電圧制
御系により、電圧指令カップV1 *に瞬時に追従する。In the present embodiment, the cross current is suppressed by configuring the control circuit so that impedance exists only for the cross current flowing between the inverters as follows. The cross-current limiting virtual impedance circuit 405 is
Δcup I 1 × cup Z im (cup Z im is a virtual impedance transfer function) is calculated, and this signal is subtracted by a subtractor 5.
04, the output cup V of the output voltage reference generation circuit 407
* , And this is set as the voltage command cup V 1 * of the capacitor 102. The voltage of the capacitor 102 instantaneously follows the voltage command cup V 1 * by the above-described voltage control system.
【0054】図4は図1を簡略化し、スカラー量で表し
たブロック図であり、この図を用いて、横流制限用仮想
インピーダンス回路405により、インバータが横流に
関してのみカップZimの出力インピーダンスを持ち、横
流以外の電流成分には低インピーダンスの電圧源として
動作することを説明する。図において、700a,70
0bはそれぞれ1号インバータ装置1、2号インバータ
装置2の電圧指令値V1 *及びV2 *から出力電圧までの伝
達関数を示し、その他の番号は前述の図1で既に説明済
であり、同一機能については同一番号をつけている。既
に使用している記号もあるが、次の記号を改めて定義す
る。FIG. 4 is a block diagram in which FIG. 1 is simplified and represented by a scalar quantity. Referring to FIG. 4, the inverter has the output impedance of the cup Z im only with respect to the cross current by the cross current limiting virtual impedance circuit 405. The operation of a low impedance voltage source for current components other than cross current will be described. In the figure, 700a, 70
0b indicates transfer functions from the voltage command values V 1 * and V 2 * of the first inverter device 1 and the second inverter device 2 to the output voltage, respectively, and the other numbers have already been described in FIG. The same functions are given the same numbers. Some symbols have already been used, but the following symbols are defined again.
【0055】VB :出力母線電圧 V* :出力電圧指令値 V1 :1号インバータコンデンサ電圧指令値 V2 :2号インバータコンデンサ電圧指令値 IL :負荷電流 I1 :1号インバータ出力電流 I2 :2号インバータ出力電流 ΔI1 :1号インバータ横流(=I1 −1/2 IL ) ΔI2 :2号インバータ横流(=I2 −1/2 IL ) G1 :1号インバータ電圧制御系伝達関数 G2 :2号インバータ電圧制御系伝達関数 Zim:横流制限用仮想インピーダンス値 ^印:d−q軸による同期回転座標上のマトリクス  ̄印:3相座標上のマトリクスV B : Output bus voltage V * : Output voltage command value V 1 : No. 1 inverter capacitor voltage command value V 2 : No. 2 inverter capacitor voltage command value IL : Load current I 1 : No. 1 inverter output current I 2: 2 No. inverter output current [Delta] I 1: 1 No. inverter cross current (= I 1 -1/2 I L) ΔI 2: 2 No. inverter cross current (= I 2 -1/2 I L) G 1: 1 No. inverter voltage Control system transfer function G 2 : No. 2 inverter voltage control system transfer function Z im : Cross-current limiting virtual impedance value ^ mark: matrix on synchronous rotation coordinates by dq axes  ̄ mark: matrix on three-phase coordinates
【0056】これらの記号を用いて、次に、横流制限用
仮想インピーダンスの効果を示す関係式を導く。単純化
のため、スカラー量にて考察する。キルヒホッフの法則
より、次式が成立する。 IL =I1 +I2 …(23) (23)式より、ΔI1 ,ΔI2 は次式となる。
((5),(6)式と同じ) ΔI1 =I1 −1/2 IL =1/2 (I1 −I2 ) …(24) ΔI2 =I2 −1/2 IL =1/2 (I2 −I1 ) …(25) ΔI2 =−ΔI1 …(26) 図4及び(26)式より、V1 *,V2 *は次式となる。 V1 *=V* −Zim×ΔI1 …(27) V2 *=V* −Zim×ΔI2 =V* +Zim×ΔI1 …(28)Next, using these symbols, a relational expression showing the effect of the virtual impedance for restricting the cross current will be derived. For simplicity, consider a scalar quantity. From Kirchhoff's law, the following equation holds. I L = I 1 + I 2 (23) From the equation (23), ΔI 1 and ΔI 2 are as follows.
((5), (6) the same as the formula) ΔI 1 = I 1 -1/2 I L = 1/2 (I 1 -I 2) ... (24) ΔI 2 = I 2 -1/2 I L = 1/2 (I 2 −I 1 ) (25) ΔI 2 = −ΔI 1 (26) From the equations (4) and (26), V 1 * and V 2 * are as follows. V 1 * = V * -Z im × ΔI 1 ... (27) V 2 * = V * -Z im × ΔI 2 = V * + Z im × ΔI 1 ... (28)
【0057】G1 ,G2 の定義より、次式が成立する。 VB =V1 *×G1 …(29) VB =V2 *×G2 …(30) (27)〜(30)式より、次式が成立する。 VB =V* ×G1 −Zim×ΔI1 ×G1 …(31) VB =V* ×G2 −Zim×ΔI1 ×G2 …(32) (31),(32)式より、ΔI1 を求めると次式とな
る。 ΔI1 =(V* /Z)×〔(G1 −G2 )/(G1 +G2 )〕 …(33) (31)+(32)式を求め、2で除すと、次式とな
る。 VB =V* ×〔(G1 +G2 )/2〕−Zim×ΔI1 ×〔(G1 −G2 )/2 〕 …(34)From the definitions of G 1 and G 2 , the following equation holds. V B = V 1 * × G 1 (29) V B = V 2 * × G 2 (30) From the equations (27) to (30), the following equation is established. V B = V * × G 1 -Z im × ΔI 1 × G 1 ... (31) V B = V * × G 2 -Z im × ΔI 1 × G 2 ... (32) (31), (32) formula Thus, when ΔI 1 is obtained, the following expression is obtained. ΔI 1 = (V * / Z) × [(G 1 −G 2 ) / (G 1 + G 2 )] (33) When the equation (31) + (32) is obtained and divided by 2, the following equation is obtained. Become. V B = V * × [(G 1 + G 2 ) / 2] −Z im × ΔI 1 × [(G 1 −G 2 ) / 2] (34)
【0058】(33)式より、横流は仮想インピーダン
ス値Zimにより抑制できる。G1 ,G2 は、電圧制御系
を前述のような瞬時電圧制御形などで構成することによ
り、出力周波数においてゲインをほぼ1とすることがで
きるので、(33)式は次式となる。 ΔI1 ≒〔V* ×(G1 −G2 )〕/(2×Zim) …(35) 単独運転の場合の個々のインバータ装置の出力電圧差を
ΔVとすると、(33)式は次式となる。 ΔI1 ≒ΔV/(2×Zim) …(36) 例えば、ΔVが1%の場合は、Zim=50%に選ぶと、
横流はΔV/(2×Z)=1/100=1%となる。From equation (33), the cross current can be suppressed by the virtual impedance value Z im . Since the gain of G 1 and G 2 can be made substantially equal to 1 at the output frequency by configuring the voltage control system with the above-described instantaneous voltage control type or the like, the equation (33) becomes the following equation. ΔI 1 ≒ [V * × (G 1 −G 2 )] / (2 × Z im ) (35) Assuming that the output voltage difference between the individual inverters in the single operation is ΔV, the following equation (33) is obtained. It becomes an expression. ΔI 1 ≒ ΔV / (2 × Z im ) (36) For example, when ΔV is 1%, if Z im = 50% is selected,
The cross current is ΔV / (2 × Z) = 1/100 = 1%.
【0059】次に、(34)式において、右辺第2項は
(35)式を代入すると次式となる。 Zim×ΔI1 ×〔(G1 −G2 )/2〕 ≒〔V* ×(G1 −G2 )〕2 /(4×V* )=(ΔV)2 /(4×V* ) …(37) ΔVは1%程度と小さいので、(ΔV)2 ≒0と考える
ことができる。従って、(34)式は右辺第1項のみと
なり、次式となる。 VB ≒V* (G1 +G2 )/2 …(38) (38)式より、並列運転時の母線電圧VB は、単独運
転時の個々のインバータ装置の出力電圧平均値になり、
仮想インピーダンス値Zimの影響がないことが分かる。Next, in the equation (34), the second term on the right side is obtained by substituting the equation (35). Z im × ΔI 1 × [(G 1 −G 2 ) / 2] ≒ [V * × (G 1 −G 2 )] 2 / (4 × V * ) = (ΔV) 2 / (4 × V * ) (37) Since ΔV is as small as about 1%, it can be considered that (ΔV) 2 ≒ 0. Therefore, the expression (34) becomes only the first term on the right side, and becomes the following expression. V B ≒ V * (G 1 + G 2 ) / 2 (38) From the equation (38), the bus voltage V B during the parallel operation is an average output voltage value of each inverter device during the independent operation.
It can be seen that there is no influence of the virtual impedance value Z im .
【0060】Zimは出力周波数において横流を制限する
ための適当なインピーダンス値を持っていれば、どのよ
うな伝達関数でもよい。例えば、この回路が比例回路で
あればZimは抵抗として、微分回路であればZimはリア
クトルとして、積分回路であればZimはコンデンサとし
て、比例、積分、微分の組み合わせ回路であればZimは
抵抗、コンデンサ、リアクトルの組み合わせた回路とし
て動作する。また、Zimは正負非対象のリミッタなどの
非線形要素を含む回路でも、出力周波数において横流を
制限するための適当なインピーダンス値さえ持っていれ
ば、安定に横流を制限することができる。Z im may be any transfer function as long as it has an appropriate impedance value for limiting the cross current at the output frequency. For example, if this circuit is a proportional circuit, Z im is a resistor, if it is a differential circuit, Z im is a reactor, if it is an integrating circuit, Z im is a capacitor, and if it is a combination circuit of proportional, integral, and differential, it is Z im. im operates as a circuit combining a resistor, a capacitor, and a reactor. In addition, Z im can stably limit the cross current even in a circuit including a non-linear element such as an asymmetrical limiter or the like, as long as it has an appropriate impedance value for limiting the cross current at the output frequency.
【0061】以上の横流制限用仮想インピーダンスの効
果の説明では単純化のため、電流、電圧がベクトル量で
あることを無視した説明となっているが、ベクトル量で
あっても同じ関係が成立する。また、カップZimはd軸
成分、q軸成分ともに横流を制限するための適当なイン
ピーダンス値さえ持っていれば、同一の伝達関数である
必要はない。In the above description of the effect of the virtual impedance for restricting the cross current, for simplicity, the description has been made ignoring that the current and the voltage are vector quantities. However, the same relationship holds even with vector quantities. . Further, the cup Z im does not need to have the same transfer function as long as it has an appropriate impedance value for limiting the cross flow in both the d-axis component and the q-axis component.
【0062】図5に、横流とインバータ装置が分担すべ
き電流とを検出する電流検出回路406の具体例を示
す。この回路は既に公知の手段ではあるが、簡単に動作
を説明する。例えば300Aの負荷電流IL をINV−
1,INV−2及びINV−3の3台のインバータ装置
がそれぞれI1 =90A,I2 =100A,I3 =11
0Aを出力している場合を考える。各インバータの出力
電流を同一の電流センサCT−1,CT−2,CT−3
により計測し、各電流センサには同一の抵抗値を持つ負
荷抵抗R11,R21,R31を接続して、それぞれ9
V,10V,11Vの電圧を得る。この電圧はインバー
タ装置の出力電流に対応した電圧である。R11等に対
し充分大きな同一の抵抗値を持つ抵抗R12,R22,
R32を図のように接続すると、これらの抵抗にはそれ
ぞれ1/3 (9+10+11)=10Vの電圧が得られ
る。この電圧が負荷電流IL の1/3 、即ち各々のインバ
ータが分担すべき電流値に対応した電圧である。FIG. 5 shows a specific example of the current detection circuit 406 for detecting the cross current and the current to be shared by the inverter device. Although this circuit is a known means, its operation will be briefly described. For example 300A of the load current I L Inv-
, INV-2 and INV-3 have I 1 = 90 A, I 2 = 100 A, and I 3 = 11, respectively.
Consider a case where 0A is output. The output current of each inverter is output to the same current sensor CT-1, CT-2, CT-3.
, And load resistors R11, R21, R31 having the same resistance value are connected to
V, 10 V and 11 V are obtained. This voltage is a voltage corresponding to the output current of the inverter device. Resistors R12, R22, R12, R22,
Connecting R32 as shown in the figure, the voltage of each of these resistors 1/3 (9 + 10 + 11) = 10V is obtained. 1/3 of the voltage load current I L, that is, the voltage of each of the inverter corresponding to the current value to be shared.
【0063】従って、インバータ装置INV−1につい
ては、X1点とX2点の間には分担すべき電流、X1点
とX3点の間には横流に相当した電圧が得られるので、
これらの信号を絶縁して制御回路へ取り込めばよい。ま
た、インバータ装置INV−1を停止しようとするとき
は、まずスイッチS12をオンし、抵抗R22とR32
の電圧を15Vにし、負荷を全て他の2台のインバータ
に移す。次にスイッチS11をオンすると同時にそのイ
ンバータ装置を停止すればよい。Therefore, with respect to the inverter INV-1, a current to be shared between the points X1 and X2 and a voltage corresponding to a cross current between the points X1 and X3 are obtained.
These signals may be isolated and taken into the control circuit. To stop the inverter INV-1, first, the switch S12 is turned on, and the resistors R22 and R32 are turned on.
Is set to 15V, and all loads are transferred to the other two inverters. Next, the switch S11 may be turned on and the inverter device may be stopped at the same time.
【0064】以上の電流検出回路406の具体例説明で
は単純化のため、電流、電圧がベクトル量であることを
無視した説明となっているが、ベクトル量であっても同
じ関係が成立する。In the above description of the specific example of the current detection circuit 406, for the sake of simplicity, the description has been made ignoring that the current and the voltage are vector quantities, but the same relationship holds even with vector quantities.
【0065】ここまでに説明した瞬時電圧制御系と横流
制限制御はd−q軸上で構成されている。座標変換基準
発生器408は、d−q軸上での制御には欠かせない重
要な座標変換基準用の6つの3相正弦波信号を発生する
((13),(14)式)。図6は座標変換基準発生器
408の構成を示すブロック図である。図に基づきその
構成と動作を次に説明する。The instantaneous voltage control system and the cross current limiting control described above are configured on the dq axes. The coordinate transformation reference generator 408 generates six three-phase sinusoidal signals for coordinate transformation reference which are indispensable for control on the dq axes (Equations (13) and (14)). FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of the coordinate transformation reference generator 408. The configuration and operation will be described below with reference to the drawings.
【0066】図6において、408dは母線電圧カップ
VB を検出する電圧検出器である。408hは位相比較
器、408jは増幅器、408mは電圧周波数変換回
路、408nはカウンタであり、これらは位相同期制御
ループを構成している。408kは出力開閉器103a
がオフの時A側に、オンの時B側に動作するスイッチで
ある。408pはカウンタ408nのカウント値に応じ
て座標変換の基準となる6つの3相正弦波信号を発生す
る正弦波発生器である。408eは母線電圧よりも仮想
インピーダンスの角度∠カップZimだけ遅れた仮想ベク
トルをつくる位相器である。408fは横流ΔカップI
1のこの仮想ベクトルに垂直な成分を検出する成分検出
器である。408gは増幅器である。[0066] In FIG. 6, 408d is a voltage detector for detecting a bus voltage cups V B. 408h is a phase comparator, 408j is an amplifier, 408m is a voltage frequency conversion circuit, and 408n is a counter, and these constitute a phase locked control loop. 408k is an output switch 103a
Is a switch that operates on the A side when is off and on the B side when it is on. Reference numeral 408p denotes a sine wave generator that generates six three-phase sine wave signals serving as a reference for coordinate conversion according to the count value of the counter 408n. A phase shifter 408e creates a virtual vector delayed by an angle of the virtual impedance 仮 想 cup Z im from the bus voltage. 408f is cross flow Δcup I
1 is a component detector that detects a component perpendicular to this virtual vector. 408g is an amplifier.
【0067】電圧周波数変換回路408mは加算器40
8m1、電圧周波数変換器408m2、周波数基準発生
器408m3から構成されており、入力VfB により、
周波数fが数%程度調整される。The voltage frequency conversion circuit 408 m
8M1, voltage frequency converter 408M2, is composed of a frequency reference generator 408M3, the input Vf B,
The frequency f is adjusted by about several percent.
【0068】従って、出力開閉器103aがオフの時
は、母線電圧とカウンタ408nのカウント値が位相同
期制御ループ(408h,408j,408m,408
n)により同期化され、正弦波発生器408pは母線電
圧に同期した6つの3相正弦波信号を発生する。Therefore, when the output switch 103a is off, the bus voltage and the count value of the counter 408n are set in the phase-locked control loop (408h, 408j, 408m, 408).
n), the sine wave generator 408p generates six three-phase sine wave signals synchronized with the bus voltage.
【0069】また、出力開閉器103aがオンの時は、
スイッチ408kがB側となり、成分検出器408fの
出力する「出力電流の、母線電圧よりも仮想インピーダ
ンスの角度だけ遅れた仮想ベクトルに、垂直な成分(出
力電流の周波数成分)」、即ち「横流の位相差に起因す
る成分」(従来例にて説明済み)が、増幅器408gを
介して電圧周波数変換回路408mに入力され、周波数
基準408m3と加算され、周波数の微調整を行うこと
により座標変換に用いる基準正弦波信号の位相を微調整
する。この基準正弦波信号は出力電圧と同期しているの
で、基準正弦波信号の微調整をすることは、出力電圧の
位相を微調整していることと等価になる。When the output switch 103a is on,
The switch 408k is set to the B side, and the component output from the component detector 408f is “a component perpendicular to the virtual vector delayed by an angle of the virtual impedance from the bus voltage (frequency component of the output current)”, that is, “cross current. is (already described in the prior art) component "due to the phase difference, is input to the voltage-frequency conversion circuit 408m via the amplifier 408 g, is added to the frequency reference 408M3, used in the coordinate transformation by performing fine adjustment of the frequency Fine-tune the phase of the reference sine wave signal. Since the reference sine wave signal is synchronized with the output voltage, finely adjusting the reference sine wave signal is equivalent to finely adjusting the phase of the output voltage.
【0070】出力電流は横流と分担すべき負荷電流から
なっているので、「出力電流の周波数成分」は、「分担
すべき負荷電流の周波数成分(1/2 ILY)と「横流の位
相差に起因する成分(ΔI1Y,ΔI2Y)との和となり、
1号インバータ装置1の出力電圧位相は1/2 ILY+ΔI
1Yに応じて、2号インバータ装置2の出力電圧位相は1/
2 ILY+ΔI2Yに応じて進相ないしは遅相される。ここ
で、ΔI1Y=−ΔI2Yであるので、1号インバータ装置
1の出力電圧位相は、2号インバータ装置2に対して、
相対的に2×ΔI1Yの極性と大きさに応じて、進相ない
しは遅相される。従って、インバータ本体100は、並
入前(出力開閉器103aがオフ)には、母線電圧と同
位相の出力電圧を発生し、並入前(出力開閉器103a
がオン)には、横流の位相差に起因する成分を零にする
ように出力電圧の位相を微調整する。Since the output current is composed of the cross current and the load current to be shared, the “frequency component of the output current” is “the frequency component (1/2 I LY ) of the load current to be shared” and the “phase difference of the cross current”. With the components (ΔI 1Y , ΔI 2Y ) resulting from
The output voltage phase of the first inverter device 1 is 1/2 I LY + ΔI
According to 1Y , the output voltage phase of the second inverter device 2 is 1 /
The phase is advanced or delayed according to 2 I LY + ΔI 2Y . Here, since ΔI 1Y = −ΔI 2Y , the output voltage phase of the first inverter device 1 is
The phase is advanced or delayed relatively according to the polarity and magnitude of 2 × ΔI 1Y . Therefore, the inverter body 100 generates an output voltage having the same phase as the bus voltage before the parallel connection (the output switch 103a is turned off) before the parallel connection (the output switch 103a is turned off).
Is ON), the phase of the output voltage is finely adjusted so that the component caused by the phase difference of the cross current becomes zero.
【0071】なお、電圧周波数変換回路408mは図7
に示すような構成にしてもよい。即ち、入力VfB の絶
対値と極性(正負)を408m4,408m5にて検出
し、その絶対値に応じた周波数fB を電圧周波数変換器
408m2より得て、周波数加減算回路408m7にて
発振器408m6の周波数f0 と加減算を行う。この回
路構成は、高精度の発振器を用いることにより、出力電
圧の周波数精度を容易に高くすることができる点が特徴
である。Note that the voltage frequency conversion circuit 408 m
The configuration shown in FIG. That is, the absolute value and polarity (positive / negative) of the input Vf B are detected by 408 m 4 and 408 m 5, the frequency f B corresponding to the absolute value is obtained from the voltage-frequency converter 408 m 2, and the frequency addition / subtraction circuit 408 m 7 controls the oscillator 408 m 6 Addition and subtraction are performed with the frequency f 0 . This circuit configuration is characterized in that the frequency accuracy of the output voltage can be easily increased by using a high-precision oscillator.
【0072】実施例2.次に、図8は第3と第4発明に
係るもので、実施例1の出力母線に、更に他の電源7を
開閉器8を介して接続し、1号インバータ装置1と2号
インバータ装置2が電源7と同位相にて運転するように
構成し、1号インバータ装置1または2号インバータ装
置2が故障した場合、もしくは点検時に、出力開閉器1
03a,103bをオフ、開閉器8をオンして、電源7
が無瞬断にて負荷4へ給電するシステムである。実施例
1のインバータ装置との違いは座標変換基準発生器40
9の構成である。Embodiment 2 FIG. Next, FIG. 8 relates to the third and fourth inventions, in which another power source 7 is connected to the output bus of the first embodiment via a switch 8, and the first inverter device 1 and the second inverter device are connected. 2 is configured to operate in the same phase as the power supply 7, and when the first inverter device 1 or the second inverter device 2 fails, or when an inspection is performed, the output switch 1
03a and 103b off, switch 8 on, power supply 7
Is a system for supplying power to the load 4 without interruption. The difference from the inverter device of the first embodiment is that the coordinate transformation reference generator 40
9.
【0073】図9は、座標変換基準発生器409の構成
を示すブロック図である。実施例1で示した座標変換基
準発生器409に、電圧検出器409q、位相比較器4
09r、停電検出回路409s、スイッチ409t、増
幅器409vが追加されており、その他は、408のア
ルファベットの添え字と同一の添え字は同一構成要素で
ある。FIG. 9 is a block diagram showing the configuration of the coordinate transformation reference generator 409. A voltage detector 409q and a phase comparator 4 are added to the coordinate transformation reference generator 409 described in the first embodiment.
09r, a power failure detection circuit 409s, a switch 409t, and an amplifier 409v are added, and the other subscripts that are the same as the subscripts of the alphabet 408 are the same components.
【0074】ここで、上記電圧検出器409qにより、
電源7の電圧カップVsを検出し、停電検出回路409
sは電源7の正常時はスイッチ409tをオンに、停電
するとオフにする。従って、電源7の正常時は、位相比
較器409r、増幅器409v、電圧周波数変換回路4
09m、カウンタ409nからなる位相同期制御ループ
により、出力母線電圧の位相は電源7と同位相となる。
スイッチ409kからの信号は、位相比較器409rの
出力と加算器409uにて加算され、位相同期制御ルー
プに対して補助信号的に与えられ、実施例1と同様に、
並入前には、母線電圧と同位相の出力電圧を発生し、並
入後には、横流の位相差に起因する成分を零にするよう
に出力電圧の位相を微調整する。Here, the voltage detector 409q calculates
The voltage cup Vs of the power supply 7 is detected, and a power failure detection circuit 409 is provided.
s turns on the switch 409t when the power supply 7 is normal, and turns off when the power is cut off. Therefore, when the power supply 7 is normal, the phase comparator 409r, the amplifier 409v, and the voltage frequency conversion circuit 4
The phase of the output bus voltage is the same as that of the power supply 7 by the phase-locked control loop composed of the power supply 7 and the counter 409n.
The signal from the switch 409k is added to the output of the phase comparator 409r by the adder 409u, and given as an auxiliary signal to the phase synchronization control loop.
Before the paralleling, an output voltage having the same phase as the bus voltage is generated, and after the paralleling, the phase of the output voltage is finely adjusted so that the component caused by the phase difference of the cross current becomes zero.
【0075】実施例3.さらに、図10は、実施例2に
おいて、1号インバータ装置1と2号インバータ装置2
を電源7と同位相にて運転させるための同期合わせ回路
9を設けたものである。Embodiment 3 FIG. Further, FIG. 10 shows that in the second embodiment, the first inverter device 1 and the second inverter device 2
Is provided with a synchronization circuit 9 for operating the power supply 7 in phase with the power supply 7.
【0076】図11は同期合わせ回路9の構成を示すブ
ロック図である。出力母線電圧カップVB 、電源7の電
圧カップVsを電圧検出器9d,9eにてそれぞれ検出
し、位相比較器9fにてその位相差を求め、増幅器9h
にて増幅された信号Vfsは、スイッチ9jを介して1号
インバータ装置1と2号インバータ装置2に与えられ
る。停電検出回路9gは電源7が正常時はスイッチ9j
をオンに、停電するとオフにする。FIG. 11 is a block diagram showing the structure of the synchronization circuit 9. The output bus voltage cup V B and the voltage cup Vs of the power supply 7 are detected by the voltage detectors 9d and 9e, respectively, and the phase difference is obtained by the phase comparator 9f.
The signal V fs amplified by is supplied to the first inverter device 1 and the second inverter device 2 via the switch 9j. The power failure detection circuit 9g is a switch 9j when the power supply 7 is normal.
On, and off when the power goes out.
【0077】実施例2のインバータ装置との違いは座標
変換基準発生器410の構成である。図12はその座標
変換基準発生器410の構成を示すブロック図である。
加算器410m1が3入力となっている以外は、実施例
1で示した座標変換基準発生器408のアルファベット
の添え字と同一の添え字は同一構成要素である。前述の
同期合わせ回路9の出力Vfsが、電圧周波数変換回路4
10mに入力されているので実施例2と同様の動作を期
待できる。The difference from the inverter device of the second embodiment is the configuration of the coordinate conversion reference generator 410. FIG. 12 is a block diagram showing the configuration of the coordinate transformation reference generator 410.
Except that the adder 410m1 has three inputs, the same subscript as the subscript of the alphabet of the coordinate transformation reference generator 408 shown in the first embodiment is the same component. The output V fs of the synchronizing circuit 9 is connected to the voltage frequency conversion circuit 4.
Since the input is 10 m, the same operation as in the second embodiment can be expected.
【0078】図11と図12で示した同期合わせ回路と
座標変換基準発生器はVfsをアナログ信号で受け渡して
いるが、図7にて説明したように、Vfsの絶対値に応じ
た周波数と極性信号を用いて、同期合わせ回路を図1
3、座標変換基準発生器408の中の電圧周波数変換回
路410mを図14に示した構成にしてもよい。Although the synchronization circuit and the coordinate conversion reference generator shown in FIGS. 11 and 12 exchange V fs as analog signals, as described with reference to FIG. 7, the frequency according to the absolute value of V fs Figure 1 shows a synchronization circuit using
3. The voltage frequency conversion circuit 410m in the coordinate conversion reference generator 408 may have the configuration shown in FIG.
【0079】実施例4.次に、図15は第5と第6発明
に係るもので、実施例2における電流検出回路を、電流
検出器200cにて検出した電源7の電流バーIsを用
いて、Embodiment 4 FIG. Next, FIG. 15 relates to the fifth and sixth aspects of the present invention, in which the current detection circuit in the second embodiment uses the current bar Is of the power supply 7 detected by the current detector 200c.
【数9】 を求める電流検出回路411としたものである。このよ
うに構成することにより、1号インバータ装置1,2号
インバータ装置2は電源7との間に流れる横流を瞬時に
制限することができるので、開閉器8を常時オンにし、
負荷4に対して並列運転することができる。(Equation 9) Is obtained as a current detection circuit 411. With this configuration, the first inverter device 1 and the second inverter device 2 can instantaneously limit the cross current flowing between the first inverter device 1 and the second inverter device 2, so that the switch 8 is always turned on.
Parallel operation can be performed for the load 4.
【0080】実施例5.図16は、実施例3における電
流検出回路を、電流検出器200cにて検出した電源7
の電流バーIsを用いて、Embodiment 5 FIG. FIG. 16 is a circuit diagram showing the power supply 7 detected by the current detector 200c in the current detection circuit according to the third embodiment.
Using the current bar Is of
【数10】 を求める電流検出回路411としたものである。このよ
うに構成することにより、実施例4と同様に、1号イン
バータ装置1,2号インバータ装置2は電源7との間に
流れる横流を並列運転することができる。(Equation 10) Is obtained as a current detection circuit 411. With this configuration, similarly to the fourth embodiment, the first inverter device 1 and the second inverter device 2 can operate the cross current flowing between the first inverter device 1 and the second inverter device 2 in parallel.
【0081】以上、図1、図8、図15、図16により
説明した各実施例では、電流マイナーループの指令値
に、インバータの出力フィルタの並列コンデンサ102
に流れるべき電流値を与えることによって、制御性を向
上させているが、図1、図8、図15、図16における
コンデンサ電流基準発生回路404は省略してもよい。
これは電圧制御回路403が1号インバータ装置1の出
力電圧を出力電圧基準カップV1 *に一致するように動作
し、その結果コンデンサ電流基準の信号に替る信号を発
生するので、正弦波インバータの制御系として支障なく
動作するからである。この場合は、電圧制御回路403
の増幅率が充分大きい方が電圧制御に偏差が少なくな
る。In each of the embodiments described with reference to FIGS. 1, 8, 15, and 16, the command value of the current minor loop is added to the parallel capacitor 102 of the output filter of the inverter.
, The controllability is improved, but the capacitor current reference generating circuit 404 in FIGS. 1, 8, 15, and 16 may be omitted.
This is because the voltage control circuit 403 operates so that the output voltage of the first inverter device 1 matches the output voltage reference cup V 1 *, and as a result, generates a signal replacing the capacitor current reference signal. This is because the control system operates without any trouble. In this case, the voltage control circuit 403
When the amplification factor is sufficiently large, the deviation in the voltage control is reduced.
【0082】また、以上の説明では、制御回路の構成が
電流マイナーループをもつ瞬時電圧制御系となっている
場合について説明したが、電流マイナーループを持たな
くとも高速に出力電圧を制御できる電圧制御系であれ
ば、横流制限用仮想インピーダンス回路により、安定に
交流出力変換器を並列運転することができる。In the above description, the case where the configuration of the control circuit is an instantaneous voltage control system having a current minor loop has been described. However, the voltage control which can control the output voltage at high speed without having a current minor loop is described. In the system, the AC output converters can be stably operated in parallel by the cross current limiting virtual impedance circuit.
【0083】以上の説明では、3相インバータの並列運
転に用いる場合について説明したが、他の変換器でも例
えば図17に示すような、高周波のインバータとサイク
ロコンバータを組合せ、直流から高周波矩形波さらに低
周波正弦波に変換する高周波リンク形変換器などの瞬時
電圧制御の可能な変換器にも同じ原理を適用できる。In the above description, the case where the three-phase inverter is used in parallel operation has been described. However, other converters may be combined with a high-frequency inverter and a cycloconverter as shown in FIG. The same principle can be applied to a converter capable of instantaneous voltage control such as a high-frequency link type converter for converting to a low-frequency sine wave.
【0084】図17に示す変換器では、トランジスタQ
1からQ4のスイッチングによりトランスTRの2次に
図18(a)に示すような矩形波を得る。次に同図
(b)に示すようにインバータのスイッチングと同期し
た鋸歯状波を作り、それと図中に線X1−X2で示す出
力電圧指令信号との交点を同図(c)のように求める。
この信号とインバータの電圧R2S2の極性に基づき、
同図(e)のようにサイクロコンバータのスイッチを選
択することにより同図(d)図のように信号X1−X2
に対応した電圧を図17のNU間に得ることができる。
同様にして、NV間、NW間も制御し、3相の出力を得
ることができる。In the converter shown in FIG.
By switching from 1 to Q4, a square wave as shown in FIG. Next, a saw-tooth wave synchronized with the switching of the inverter is generated as shown in FIG. 7B, and an intersection between the sawtooth wave and the output voltage command signal indicated by the line X1-X2 in the figure is obtained as shown in FIG. .
Based on this signal and the polarity of the inverter voltage R2S2,
By selecting the switch of the cycloconverter as shown in FIG. 7E, the signals X1-X2 are obtained as shown in FIG.
Can be obtained between NU in FIG.
Similarly, control between NV and between NW can be performed to obtain a three-phase output.
【0085】図1、図8、図10、図15、図16に示
した原理を実現するには、アナログ演算増幅器等を用い
たディスクリート回路でもよいし、マイクロプロセッサ
やディジタルシグナルプロセッサによるディジタル制御
でソフトウェア処理により実現することもできる。In order to realize the principle shown in FIGS. 1, 8, 10, 15, and 16, a discrete circuit using an analog operational amplifier or the like may be used, or digital control by a microprocessor or digital signal processor may be used. It can also be realized by software processing.
【0086】また、以上の説明では簡単のために同じ容
量の2台のインバータで説明したが、異なる容量のn台
の変換器の並列運転にも適用できる。この場合は図5の
CT−1、CT−2、CT−3等と抵抗R11,R2
1,R31等を容量に応じて変え、定格電流の際にR1
1,R21,R31等の端子に同じ電圧を得るようにす
れば、すべての変換器が容量に比例して負担を分担す
る。In the above description, two inverters having the same capacity have been described for simplicity, but the present invention can also be applied to parallel operation of n converters having different capacities. In this case, CT-1, CT-2, CT-3, etc. and resistors R11, R2 in FIG.
1, R31, etc. are changed according to the capacity.
If the same voltage is obtained at the terminals such as 1, R21, R31, all converters share the burden in proportion to the capacity.
【0087】[0087]
【発明の効果】以上のように、第1発明ないし第6発明
によれば、変換器相互間または変換器と交流電源間に流
れる横流を検出し、その横流分に仮想インピーダンス値
を乗じて得られる信号により瞬時電圧制御手段へ与える
電圧指令値を補正するようにしたので、たとえ電圧セン
サ等の誤差ばらつきにより各変換器の出力電圧帰還信号
にばらつきが存在しても、これが原因で各変換器の電流
分担制御が乱されることがなくなり、横流の瞬時値を速
やかに抑制する効果がある。 また、第1発明によれば、
各々の変換器相互間に流れる電流の横流分の位相差に起
因する成分を、同期座標の基準正弦波発生手段に作用さ
せるようにして、変換器相互間に流れる横流分を抑制す
ることにより、簡単な回路構成で、横流を速やかに抑制
する効果がある。As described above, the first to sixth inventions
According to, the flow between converters or between the converter and AC power supply
Detected cross current, and the virtual impedance value is added to the cross current.
To the instantaneous voltage control means by a signal obtained by multiplying
Since the voltage command value is corrected, even if the voltage
Output voltage feedback signal of each converter
The current of each converter
Dispersion of the sharing control is eliminated, and the instantaneous value of
It has the effect of suppressing it. Further, according to the first invention,
By causing a component resulting from the phase difference of the cross current of the current flowing between the respective converters to act on the reference sine wave generating means of the synchronous coordinates, by suppressing the cross current flowing between the converters, With a simple circuit configuration, there is an effect of quickly suppressing the cross current.
【0088】また、第2発明によれば、負荷電流の母線
電圧に対して3相交流出力変換器の出力インピーダンス
角だけ遅れたベクトルに垂直な成分を、上記同期回転座
標の基準正弦波発生手段に作用させることにより、第1
発明と同様な効果がある。According to the second aspect of the present invention, the component perpendicular to the vector delayed by the output impedance angle of the three-phase AC output converter with respect to the bus voltage of the load current is converted to the reference sine wave generating means of the synchronous rotation coordinates. By acting on the first
It has the same effect as the invention.
【0089】また、第3発明によれば、各々の変換器相
互間に流れる電流の横流分の位相差に起因する成分を、
同期回転座標を他の交流電源と同期させる位相制御ルー
プに作用させることにより、第1発明の効果に加え、イ
ンバータ装置等の3相交流出力変換器の故障または点検
時に電源無瞬断にて負荷へ供給することができる。According to the third aspect of the present invention, the component caused by the phase difference of the cross current of the current flowing between the converters is
By acting on the phase control loop for synchronizing the synchronous rotation coordinates with another AC power supply, in addition to the effects of the first invention, the load can be applied without interruption of the power supply when a three-phase AC output converter such as an inverter device fails or is inspected. Can be supplied to
【0090】また、第4発明によれば、同期回転座標を
他の交流電源と同期させる位相制御ループに、負荷電流
の母線電圧に対して3相交流出力変換器の出力インピー
ダンス角だけ遅れたベクトルに垂直な成分を作用させ
て、変換器相互間に流れる電流の横流分を抑制するの
で、第3発明と同様な効果がある。According to the fourth aspect of the present invention, the phase control loop for synchronizing the synchronous rotation coordinate with another AC power supply has a vector delayed by the output impedance angle of the three-phase AC output converter with respect to the bus voltage of the load current. In this case, a component perpendicular to the current is applied to suppress the cross current of the current flowing between the converters.
【0091】また、第5発明によれば、3相交流出力変
換器と他の交流電源間に流れる電流の横流分を検出し、
この検出信号により、上記変換器と上記交流電源間に流
れる電流の横流分が抑制されるように瞬時電圧制御手段
の出力を変化させて、上記変換器の出力電圧を制御し、
主として上記変換器と上記交流電源間に流れる電流の横
流分の位相差に起因する成分を、同期回転座標の基準正
弦波発生手段に作用させることにより、第1発明の効果
に加え、3相交流出力変換器と他の電源との間に流れる
横流を瞬時に制限できるので、負荷に対して並列運転す
ることができるという効果を奏する。According to the fifth aspect of the present invention, the cross current of the current flowing between the three-phase AC output converter and another AC power supply is detected,
By this detection signal, the output of the instantaneous voltage control means is changed so that the cross current of the current flowing between the converter and the AC power supply is suppressed, and the output voltage of the converter is controlled.
In addition to the effect of the first invention, a component mainly caused by the phase difference of the cross current of the current flowing between the converter and the AC power supply is applied to the reference sine wave generating means of the synchronous rotating coordinate system. Since the cross current flowing between the output converter and another power supply can be instantaneously limited, an effect that the load can be operated in parallel can be obtained.
【0092】さらに、第6発明によれば、各々の変換器
相互間に流れる電流の横流分を検出し、この検出信号に
より、上記変換器相互間に流れる電流の横流分が抑制さ
れるように瞬時電圧制御手段の出力を変化させて、上記
変換器の出力電圧を制御し、負荷電流の母線電圧に対し
て3相交流出力変換器の出力インピーダンス角だけ遅れ
たベクトルに垂直な成分を、上記同期回転座標の基準正
弦波発生手段に作用させることにより、第5発明と同様
な効果がある。Further, according to the sixth aspect of the invention, the cross current of the current flowing between the converters is detected, and the detection signal is used to suppress the cross current of the current flowing between the converters. The output of the converter is controlled by changing the output of the instantaneous voltage control means, and the component perpendicular to the vector delayed from the bus voltage of the load current by the output impedance angle of the three-phase AC output converter is calculated as By acting on the reference sine wave generating means of the synchronous rotation coordinates, the same effect as in the fifth invention can be obtained.
【図1】第1と第2発明に係る実施例1を示すブロック
図である。FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment according to the first and second inventions.
【図2】実施例1に用いる変換器の実施例を示す回路図
である。FIG. 2 is a circuit diagram showing an embodiment of a converter used in the first embodiment.
【図3】図1の電流検出回路のブロック図である。FIG. 3 is a block diagram of the current detection circuit of FIG. 1;
【図4】図1を簡略化したブロック図である。FIG. 4 is a simplified block diagram of FIG. 1;
【図5】図1の電流検出回路の実施例を示す回路図であ
る。FIG. 5 is a circuit diagram showing an embodiment of the current detection circuit of FIG. 1;
【図6】図1の座標変換基準発生器のブロック図であ
る。FIG. 6 is a block diagram of the coordinate transformation reference generator of FIG. 1;
【図7】図6の電圧周波数変換回路のブロック図であ
る。FIG. 7 is a block diagram of the voltage frequency conversion circuit of FIG. 6;
【図8】第3と第4発明に係る実施例2を示すブロック
図である。FIG. 8 is a block diagram showing a second embodiment according to the third and fourth inventions.
【図9】図8の座標変換基準発生器のブロック図であ
る。FIG. 9 is a block diagram of the coordinate transformation reference generator of FIG. 8;
【図10】第3と第4発明に係る実施例3を示すブロッ
ク図である。FIG. 10 is a block diagram showing a third embodiment according to the third and fourth inventions.
【図11】図10の同期合わせ回路を示すブロック図で
ある。FIG. 11 is a block diagram showing the synchronization circuit of FIG. 10;
【図12】図10の座標変換基準発生器のブロック図で
ある。FIG. 12 is a block diagram of the coordinate transformation reference generator of FIG. 10;
【図13】図10の他の同期合わせ回路を示すブロック
図である。FIG. 13 is a block diagram showing another synchronization circuit of FIG. 10;
【図14】図12の他の電圧周波数変換回路のブロック
図である。FIG. 14 is a block diagram of another voltage frequency conversion circuit in FIG. 12;
【図15】第5と第6発明に係る実施例4を示すブロッ
ク図である。FIG. 15 is a block diagram showing a fourth embodiment according to the fifth and sixth inventions.
【図16】第5と第6発明に係る実施例5を示すブロッ
ク図である。FIG. 16 is a block diagram showing Embodiment 5 according to the fifth and sixth inventions.
【図17】本発明に用いる他の変換器の実施例を示す回
路図である。FIG. 17 is a circuit diagram showing an example of another converter used in the present invention.
【図18】本発明に用いる他の変換器の動作説明図であ
る。FIG. 18 is an operation explanatory diagram of another converter used in the present invention.
【図19】従来方式の交流出力変換器の並列運転時の等
価回路図である。FIG. 19 is an equivalent circuit diagram of a conventional AC output converter during parallel operation.
【図20】従来方式の交流出力変換器の並列運転時のベ
クトル線図である。FIG. 20 is a vector diagram at the time of parallel operation of the conventional AC output converter.
【図21】従来方式の交流出力変換器の並列運転時の他
のベクトル線図である。FIG. 21 is another vector diagram of the conventional AC output converter during parallel operation.
【図22】従来方式の構成を示すブロック図である。FIG. 22 is a block diagram showing a configuration of a conventional system.
1 1号インバータ装置 2 2号インバータ装置 3 出力母線 4 負荷 403 電圧制御回路 405 横流制限用仮想インピーダンス 406 電流検出回路 408 座標変換基準発生器 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Inverter device 1 2 Inverter device 3 Output bus 4 Load 403 Voltage control circuit 405 Cross-current limiting virtual impedance 406 Current detection circuit 408 Coordinate transformation reference generator
Claims (6)
通の母線に接続し、負荷電流を分担しつつ並列運転する
並列変換器システムにおいて、上記各々の変換器は、変
換器を構成する各相のアームが1サイクルの間に複数回
のスイッチングを行い出力電圧の瞬時値を同期回転座標
の2つの成分により制御する瞬時電圧制御形変換器とす
るとともに、上記各々の変換器相互間に流れる電流の横
流分を検出し、上記横流分に仮想インピーダンス値を乗
じて得られる信号により、上記変換器相互間に流れる電
流の横流分が抑制されるように瞬時電圧制御手段へ与え
る電圧指令値を補正して、上記変換器の出力電圧を制御
し、主として上記各々の変換器相互間に流れる電流の横
流分の位相差に起因する成分を、上記同期回転座標の基
準正弦波発生手段に作用させるようにしたことを特徴と
する3相交流出力変換器の並列運転制御装置。1. In a parallel converter system in which outputs of a plurality of three-phase AC output converters are connected to a common bus and parallel operation is performed while sharing load current, each of the converters constitutes a converter. The instantaneous voltage control type converter in which the arm of each phase performs switching a plurality of times during one cycle to control the instantaneous value of the output voltage by two components of the synchronous rotation coordinates, detecting a cross current component of the current flowing in the virtual impedance value squared to the cross current component
Flip the signal obtained, given the instantaneous voltage control means as cross current component of the current flowing between the converter each other is suppressed
The converter controls the output voltage of the converter by correcting the voltage command value, and converts the component mainly caused by the phase difference of the cross current of the current flowing between the respective converters into the reference sine wave of the synchronous rotation coordinate. A parallel operation control device for a three-phase AC output converter, wherein the device operates on a generating means.
通の母線に接続し、負荷電流を分担しつつ並列運転する
並列変換器システムにおいて、上記各々の変換器は、変
換器を構成する各相のアームが1サイクルの間に複数回
のスイッチングを行い出力電圧の瞬時値を同期回転座標
の2つの成分により制御する瞬時電圧制御形変換器とす
るとともに、上記各々の変換器相互間に流れる電流の横
流分を検出し、上記横流分に仮想インピーダンス値を乗
じて得られる信号により、上記変換器相互間に流れる電
流の横流分が抑制されるように瞬時電圧制御手段へ与え
る電圧指令値を補正して、上記変換器の出力電圧を制御
し、負荷電流の母線電圧に対して3相交流出力変換器の
仮想インピーダンス角だけ遅れた仮想ベクトルに垂直な
成分を、上記同期回転座標の基準正弦波発生手段に作用
させるようにしたことを特徴とする3相交流出力変換器
の並列運転制御装置。2. In a parallel converter system in which the outputs of a plurality of three-phase AC output converters are connected to a common bus and the parallel operation is performed while sharing the load current, each of the converters constitutes a converter. The instantaneous voltage control type converter in which the arm of each phase performs switching a plurality of times during one cycle to control the instantaneous value of the output voltage by two components of the synchronous rotation coordinates, A voltage command given to the instantaneous voltage control means so that the cross current of the current flowing between the converters is detected and the cross current of the current flowing between the converters is suppressed by a signal obtained by multiplying the virtual current by the virtual impedance value. The output voltage of the converter is controlled by correcting the value of the three-phase AC output converter with respect to the bus voltage of the load current.
A parallel operation control device for a three-phase AC output converter, wherein a component perpendicular to a virtual vector delayed by a virtual impedance angle is applied to the reference sine wave generating means of the synchronous rotation coordinates.
通の母線に接続し、負荷電流を分担しつつ並列運転する
並列変換器システムにおいて、上記各々の変換器は、変
換器を構成する各相のアームが1サイクルの間に複数回
のスイッチングを行い出力電圧の瞬時値を同期回転座標
の2つの成分により制御する瞬時電圧制御形変換器とす
るとともに、上記各々の変換器相互間に流れる電流の横
流分を検出し、上記横流分に仮想インピーダンス値を乗
じて得られる信号により、上記変換器相互間に流れる電
流の横流分が抑制されるように瞬時電圧制御手段へ与え
る電圧指令値を補正して、上記変換器の出力電圧を制御
し、主として上記各々の変換器相互間に流れる電流の横
流分の位相差に起因する成分を、上記同期回転座標を他
の交流電源と同期させる位相制御ループに作用させるよ
うにしたことを特徴とする3相交流出力変換器の並列運
転制御装置。3. In a parallel converter system in which outputs of a plurality of three-phase AC output converters are connected to a common bus, and the parallel operation is performed while sharing the load current, each of the converters constitutes a converter. The instantaneous voltage control type converter in which the arm of each phase performs switching a plurality of times during one cycle to control the instantaneous value of the output voltage by two components of the synchronous rotation coordinates, detecting a cross current component of the current flowing in the virtual impedance value squared to the cross current component
Flip the signal obtained, given the instantaneous voltage control means as cross current component of the current flowing between the converter each other is suppressed
The output voltage of the converter is controlled by correcting the voltage command value, and the component mainly caused by the phase difference of the cross current of the current flowing between the converters is converted to the synchronous rotation coordinates by another AC. A parallel operation control device for a three-phase AC output converter, wherein the device operates on a phase control loop synchronized with a power supply.
通の母線に接続し、負荷電流を分担しつつ並列運転する
並列変換器システムにおいて、上記各々の変換器は、変
換器を構成する各相のアームが1サイクルの間に複数回
のスイッチングを行い出力電圧の瞬時値を同期回転座標
の2つの成分により制御する瞬時電圧制御形変換器とす
るとともに、上記各々の変換器相互間に流れる電流の横
流分を検出し、上記横流分に仮想インピーダンス値を乗
じて得られる信号により、上記変換器相互間に流れる電
流の横流分が抑制されるように瞬時電圧制御手段へ与え
る電圧指令値を補正して、上記変換器の出力電圧を制御
し、負荷電流の母線電圧に対して3相交流出力変換器の
仮想インピーダンス角だけ遅れた仮想ベクトルに垂直な
成分を、上記同期回転座標を他の交流電源と同期させる
位相制御ループに作用させるようにしたことを特徴とす
る3相交流出力変換器の並列運転制御装置。4. In a parallel converter system in which outputs of a plurality of three-phase AC output converters are connected to a common bus, and the parallel operation is performed while sharing the load current, each of the converters constitutes a converter. The instantaneous voltage control type converter in which the arm of each phase performs switching a plurality of times during one cycle to control the instantaneous value of the output voltage by two components of the synchronous rotation coordinates, A voltage command given to the instantaneous voltage control means so that the cross current of the current flowing between the converters is detected and the cross current of the current flowing between the converters is suppressed by a signal obtained by multiplying the virtual current by the virtual impedance value. The output voltage of the converter is controlled by correcting the value of the three-phase AC output converter with respect to the bus voltage of the load current.
Parallel operation control of a three-phase AC output converter, wherein a component perpendicular to a virtual vector delayed by a virtual impedance angle is applied to a phase control loop for synchronizing the synchronous rotation coordinates with another AC power supply. apparatus.
流電源と共通の母線に接続し、負荷電流を分担しつつ並
列運転する並列変換器システムにおいて、上記変換器
は、変換器を構成する各相のアームが1サイクルの間に
複数回のスイッチングを行い出力電圧の瞬時値を同期回
転座標の2つの成分により制御する瞬時電圧制御形変換
器とするとともに、上記変換器と上記交流電源間に流れ
る電流の横流分を検出し、上記横流分に仮想インピーダ
ンス値を乗じて得られる信号により、上記変換器と上記
交流電源間に流れる電流の横流分が抑制されるように瞬
時電圧制御手段へ与える電圧指令値を補正して、上記変
換器の出力電圧を制御し、主として上記変換器と上記交
流電源間に流れる電流の横流分の位相差に起因する成分
を、上記同期回転座標の基準正弦波発生手段に作用させ
るようにしたことを特徴とする3相交流出力変換器の並
列運転制御装置。5. A parallel converter system in which an output of a three-phase AC output converter is connected to a common bus with another three-phase AC power supply and operates in parallel while sharing a load current, wherein the converter is a converter. And the instantaneous voltage control type converter in which the arm of each phase performs switching a plurality of times during one cycle to control the instantaneous value of the output voltage by two components of the synchronous rotation coordinates. The instantaneous voltage is detected so that the cross current of the current flowing between the AC power supply is detected, and a signal obtained by multiplying the cross current by the virtual impedance value suppresses the cross current of the current flowing between the converter and the AC power supply. by correcting the voltage command value to be provided to the control means, the variable
Controlling the output voltage of the converter, and causing a component mainly due to the phase difference of the cross current of the current flowing between the converter and the AC power supply to act on the reference sine wave generating means of the synchronous rotation coordinates. A parallel operation control device for a three-phase AC output converter.
流電源と共通の母線に接続し、負荷電流を分担しつつ並
列運転する並列変換器システムにおいて、上記各々の変
換器は、変換器を構成する各相のアームが1サイクルの
間に複数回のスイッチングを行い出力電圧の瞬時値を同
期回転座標の2つの成分により制御する瞬時電圧制御形
変換器とするとともに、上記変換器と上記交流電源間に
流れる電流の横流分を検出し、上記横流分に仮想インピ
ーダンス値を乗じて得られる信号により、上記変換器と
上記交流電源間に流れる電流の横流分が抑制されるよう
に瞬時電圧制御手段へ与える電圧指令値を補正して、上
記変換器の出力電圧を制御し、負荷電流の母線電圧に対
して3相交流出力変換器の仮想インピーダンス角だけ遅
れた仮想ベクトルに垂直な成分を、上記同期回転座標の
基準正弦波発生手段に作用させるようにしたことを特徴
とする3相交流出力変換器の並列運転制御装置。6. A parallel converter system in which an output of a three-phase AC output converter is connected to a common bus with another three-phase AC power supply and operates in parallel while sharing a load current, wherein each of the converters comprises: An instantaneous voltage control type converter in which an arm of each phase constituting the converter performs switching a plurality of times during one cycle to control an instantaneous value of an output voltage by two components of a synchronous rotation coordinate. And a cross current of the current flowing between the AC power supplies is detected, and a signal obtained by multiplying the cross current by a virtual impedance value suppresses the cross current of the current flowing between the converter and the AC power supply. The output voltage of the converter is controlled by correcting the voltage command value applied to the instantaneous voltage control means, and the virtual vector is delayed from the bus voltage of the load current by the virtual impedance angle of the three-phase AC output converter. A parallel operation control device for a three-phase AC output converter, wherein a vertical component is caused to act on a reference sine wave generating means of the synchronous rotation coordinates.
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1991
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