JP7560754B2 - Power supply system and method for controlling the power supply system - Google Patents
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Description
本発明は、電源システム及び電源システムの制御方法に関するものである。 The present invention relates to a power supply system and a method for controlling a power supply system.
従来の電源システムでは、電力系統が正常である場合、電力系統から負荷への給電がされている。一方、例えば停電発生といった、電力系統の異常が発生した場合、電力系統から負荷に給電するための電力線に設けられた遮断器を開放することによって、電力系統から負荷への給電を遮断する。遮断器が開放された後、負荷側に接続された分散型電源が負荷に給電することによって、負荷側の電圧である負荷電圧に補償している。 In conventional power supply systems, when the power system is normal, power is supplied from the power system to the load. On the other hand, when an abnormality occurs in the power system, such as a power outage, a circuit breaker installed on the power line that supplies power from the power system to the load is opened to cut off the power supply from the power system to the load. After the circuit breaker is opened, the distributed power source connected to the load side supplies power to the load, thereby compensating for the load voltage, which is the voltage on the load side.
この種の電源システムでは、例えば、特許文献１に示すように、負荷電圧を補償する場合に、インバータから負荷への給電を行っている。特許文献１では、停電が発生すると、遮断器である入力リレーが開放されて電力系統と負荷とが遮断される。その後、インバータから出力される出力電圧を維持するように、負荷電圧の位相を基準とした電圧をインバータが出力し、負荷電圧を補償する。その後、系統電圧を復電する場合に、系統電圧の位相を基準とした電圧に切り替えて、入力リレーを投入する。 In this type of power supply system, as shown in Patent Document 1, for example, when compensating for the load voltage, power is supplied from the inverter to the load. In Patent Document 1, when a power outage occurs, the input relay, which is a circuit breaker, is opened to disconnect the power system from the load. The inverter then outputs a voltage based on the phase of the load voltage so as to maintain the output voltage output from the inverter, thereby compensating for the load voltage. Then, when restoring the system voltage, the voltage is switched to a voltage based on the phase of the system voltage, and the input relay is closed.
ここで、上記の電源システムでは、系統電圧を復電する場合に負荷電圧の位相から系統電圧の位相に位相の基準を切り替えると、系統電圧及び負荷電圧が等しくない場合に、負荷電圧を補償する電圧の位相が急変する恐れがある（位相跳躍）。本願発明者らは、負荷電圧を補償しているにもかかわらず、系統電圧及び負荷電圧が等しくない場合がなぜ生じるのかを鋭意検討した。その結果、例えばリアクトルといったインピーダンス素子が電力線とインバータとの間に接続されており、そのインピーダンス素子の電圧の低下分に原因があることを初めて見出した。 In the above power supply system, when the phase reference is switched from the load voltage phase to the system voltage phase when restoring the system voltage, if the system voltage and the load voltage are not equal, there is a risk of a sudden change in the phase of the voltage compensating for the load voltage (phase jump). The inventors of the present application have thoroughly studied why the system voltage and the load voltage are not equal even though the load voltage is compensated. As a result, they have found for the first time that the cause is the voltage drop of an impedance element such as a reactor connected between the power line and the inverter.
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、負荷電圧を補償する場合に、インピーダンス素子の電圧の低下分を負荷電圧に補償することを主たる課題とするものである。 The present invention was made in consideration of the above problems, and its main objective is to compensate the load voltage for the voltage drop of the impedance element when compensating for the load voltage.
すなわち本発明に係る電源システムは、電力系統から負荷に給電するための電力線に設けられ、前記電力線を開閉する開閉スイッチと、前記開閉スイッチを制御するスイッチ制御部と、前記電力線に接続され、蓄電部の直流電力を交流電力に変換して前記電力線に給電する電力変換器と、前記電力変換器と前記開閉スイッチとの間に設けられたインピーダンス素子と、前記電力系統の異常を検出した場合に、前記開閉スイッチの開放指令を前記スイッチ制御部に出力する異常検出部と、前記開閉スイッチが開放された場合に、前記負荷の電圧を補償するように前記電力変換器を制御する電圧補償制御を行う電力変換器制御部とを備え、前記電力変換器制御部は、前記負荷の電圧を補償する補償電圧値に対して、前記インピーダンス素子を介して低下する低下電圧値を加算した電圧値を、前記電力変換器の電圧の目標値である補償電圧目標値とするものである。 That is, the power supply system according to the present invention includes an open/close switch provided on a power line for supplying power from a power system to a load, which opens and closes the power line, a switch control unit for controlling the open/close switch, a power converter connected to the power line and converting DC power from a power storage unit to AC power and supplying the power line, an impedance element provided between the power converter and the open/close switch, an abnormality detection unit that outputs an opening command for the open/close switch to the switch control unit when an abnormality in the power system is detected, and a power converter control unit that performs voltage compensation control to control the power converter to compensate for the voltage of the load when the open/close switch is opened, and the power converter control unit sets a voltage value obtained by adding a drop voltage value that drops through the impedance element to a compensation voltage value that compensates for the voltage of the load as a compensation voltage target value, which is a target value for the voltage of the power converter.
このような電源システムであれば、電力変換器制御部が電圧補償制御を行う際に、負荷の電圧を補償する補償電圧値と、インピーダンス素子を介して低下する低下電圧値とを加算するので、インピーダンス素子の電圧の低下分を負荷電圧に補償することができる。その結果、系統電圧及び負荷電圧が等しくなるので、系統電圧が復電する場合に負荷電圧の位相を系統電圧の位相に切り替える必要なく、開閉スイッチを投入することができるとともに、位相跳躍を防止することができる。 In such a power supply system, when the power converter control unit performs voltage compensation control, the compensation voltage value that compensates for the load voltage is added to the drop voltage value that drops through the impedance element, so the load voltage can be compensated for the drop in voltage of the impedance element. As a result, the system voltage and the load voltage become equal, so that when the system voltage is restored, there is no need to switch the phase of the load voltage to the phase of the system voltage, and the open/close switch can be turned on, and phase jumps can be prevented.
前記電力変換器制御部は、前記開放指令の出力に伴って、前記開閉スイッチに流れる電流を０とするように前記電力変換器をフィードバック制御する電流遮断制御を行い、前記電流遮断制御後に、前記電圧補償制御を行うことが好ましい。 It is preferable that the power converter control unit performs current interruption control in response to the output of the opening command, which feedback controls the power converter so as to set the current flowing through the open/close switch to zero, and performs the voltage compensation control after the current interruption control.
このような電源システムであれば、電流遮断制御では、電力変換器制御部によって制御された電力変換器が、開閉に流れる電流を０とするように電力線への給電を行う。また、電圧補償制御では、電力変換器制御部によって制御された電力変換器が、負荷の電圧を補償するように電力線への給電を行う。すなわち、開閉スイッチの開放を補助するための給電を行う装置、及び、負荷の電圧を補償するための給電を行う装置が、電力変換器によって共通になるので、電源システムの構成を簡単にすることができる。
また、電力変換器制御部は、開閉スイッチに流れる電流を０とするように電力変換器をフィードバック制御するので、開閉スイッチに流れる電流の電流ゼロ点が強制的に形成される。したがって、電流ゼロ点が形成された場合に開閉スイッチを開放するので、開閉スイッチをより速く開放することができ、電力系統から負荷をより速く遮断することができる。
In such a power supply system, in current interruption control, the power converter controlled by the power converter control unit supplies power to the power line so as to make the current flowing through the open/close switch zero. Also, in voltage compensation control, the power converter controlled by the power converter control unit supplies power to the power line so as to compensate for the voltage of the load. In other words, the power converter serves as a common device for supplying power to assist in opening the open/close switch and a device for supplying power to compensate for the voltage of the load, and therefore the configuration of the power supply system can be simplified.
In addition, the power converter control unit feedback controls the power converter so as to make the current flowing through the open/close switch zero, and therefore a current zero point of the current flowing through the open/close switch is forcibly formed. Therefore, since the open/close switch is opened when the current zero point is formed, the open/close switch can be opened more quickly, and the load can be disconnected from the power grid more quickly.
前記電力変換器制御部は、前記電流遮断制御後に、前記電圧補償制御に切り替えるとともに、前記インピーダンス素子を介して低下する低下電圧値を加算することが望ましい。
電力変換器制御部が電流遮断制御を行う場合には、電力変換器制御部は、開閉スイッチに流れる電流を０とする電圧指令値を出力する。電流遮断制御において、低下電圧値を電圧指令値に加算してしまうと、本来、電圧指令値によって出力される電力変換器からの交流電力との間に差が生じ、開閉スイッチに流れる電流が０ではなくなってしまう。その結果、開閉スイッチに流れる電流の電流ゼロ点がより遅く形成されてしまう。そこで、本発明の電力変換器制御部は、電圧補償制御に移行した後に低下電圧値を加算する構成とすることで、電流遮断制御の場合に、開閉スイッチに流れる電流の電流ゼロ点をより速く形成することができる。
It is preferable that, after the current cutoff control, the power converter control unit switches to the voltage compensation control and adds a reduced voltage value that is reduced via the impedance element.
When the power converter control unit performs current interruption control, the power converter control unit outputs a voltage command value that sets the current flowing through the open/close switch to zero. In current interruption control, if a reduced voltage value is added to the voltage command value, a difference occurs with respect to the AC power from the power converter that is actually output by the voltage command value, and the current flowing through the open/close switch becomes non-zero. As a result, the current zero point of the current flowing through the open/close switch is formed later. Therefore, the power converter control unit of the present invention is configured to add a reduced voltage value after transitioning to voltage compensation control, so that the current zero point of the current flowing through the open/close switch can be formed more quickly in the case of current interruption control.
前記開閉スイッチに流れる電流を測定し、その測定値を前記電力変換器制御部に出力するスイッチ電流測定部をさらに備え、前記電力変換器制御部は、前記電流遮断制御において、前記開閉スイッチに流れる電流を０とする指令値と前記測定値との偏差に基づいて前記電力変換器を比例制御することが挙げられる。
このような構成であれば、開放完了信号の出力によって、電力系統から負荷が完全に遮断された状態となり、この状態において、電力変換器制御部は、電流遮断制御から電圧補償制御へと切り替えることとなる。そして、電力変換器制御部が電圧補償制御を行い、電力変換器が負荷へと給電をするので、負荷の電圧を確実に補償することができる。
The power converter may further include a switch current measuring unit that measures the current flowing through the open/close switch and outputs the measured value to the power converter control unit, and in the current interruption control, the power converter control unit proportionally controls the power converter based on the deviation between a command value that sets the current flowing through the open/close switch to zero and the measured value.
In this configuration, the load is completely disconnected from the power grid by the output of the disconnection completion signal, and in this state, the power converter control unit switches from current interruption control to voltage compensation control. Then, the power converter control unit performs voltage compensation control and the power converter supplies power to the load, so that the voltage of the load can be reliably compensated.
前記電力変換器制御部は、前記開閉スイッチに流れる電流を０とするように、前記電力変換器における電圧の目標値である遮断電圧目標値を算出し、前記遮断電圧目標値を所定の範囲内に制限するリミッタ部をさらに備えることが挙げられる。
この電力変換器制御部であれば、リミッタ部が遮断電圧目標値を所定の範囲内に制限するので、電力変換器から電力線へと給電する場合に、電力線に過大な電力を供給することを防ぐことができ、電力変換器の過電流を防止することができる。
The power converter control unit may further include a limiter unit that calculates a cut-off voltage target value, which is a target value of the voltage in the power converter, so as to set the current flowing through the open/close switch to zero, and limits the cut-off voltage target value within a predetermined range.
With this power converter control unit, the limiter unit limits the cut-off voltage target value within a specified range, so that when supplying power from the power converter to a power line, it is possible to prevent excessive power from being supplied to the power line and to prevent overcurrent in the power converter.
前記スイッチ制御部は、前記開閉スイッチの開放が完了した場合に、前記電力変換器制御部に対し、前記開閉スイッチの開放完了を示す開放完了信号を出力し、前記電力変換器制御部は、前記開放完了信号の出力を受けて、前記電流遮断制御から前記電圧補償制御に切り替えることが望ましい。
このような構成であれば、開放完了信号の出力によって、電力系統から負荷が完全に遮断された状態となり、この状態において、電力変換器制御部は、電流遮断制御から電圧補償制御へと切り替えることとなる。そして、電力変換器制御部が電圧補償制御を行い、電力変換器が負荷へと給電をするので、電力変換器は、負荷電圧を確実に補償することができる。
When the opening of the opening/closing switch is completed, the switch control unit outputs an opening completion signal indicating that the opening of the opening/closing switch is completed to the power converter control unit, and it is desirable that the power converter control unit switches from the current interruption control to the voltage compensation control upon receiving the output of the opening completion signal.
In this configuration, the load is completely disconnected from the power grid by the output of the disconnection completion signal, and in this state, the power converter control unit switches from current interruption control to voltage compensation control. Then, the power converter control unit performs voltage compensation control and the power converter supplies power to the load, so that the power converter can reliably compensate for the load voltage.
前記電力変換器制御部は、前記開放指令が出力されてから所定の時間経過後に、前記電流遮断制御から前記電圧補償制御に切り替えることが挙げられる。
このような構成であれば、開放指令が出力されてから所定の時間経過後に電圧補償制御に切り替えるので、スイッチ制御部による開放完了信号に不具合が生じた場合であっても、確実に電圧補償制御を開始することができる。例えば、スイッチ制御部が故障して開放完了信号が出力されない場合、又は、開放完了信号が出力されて電力変換器制御部へ到達するまでに遅れが生じた場合でも、電力変換器制御部は、開放指令が出力されてから所定の時間経過後に、電流遮断制御から電圧補償制御に切り替えることができる。
The power converter control unit may switch from the current interruption control to the voltage compensation control after a predetermined time has elapsed since the opening command was output.
With this configuration, since the control is switched to the voltage compensation control after a predetermined time has elapsed since the opening command is output, the voltage compensation control can be reliably started even if a problem occurs in the opening completion signal from the switch control unit. For example, even if the switch control unit fails and the opening completion signal is not output, or if there is a delay between the opening completion signal being output and reaching the power converter control unit, the power converter control unit can switch from the current cutoff control to the voltage compensation control after a predetermined time has elapsed since the opening command was output.
また、本発明に係る電源システムの制御方法としては、電力系統の正常時に当該電力系統から負荷に給電し、前記電力系統の異常時に前記電力系統から前記負荷への給電を遮断するととともに、蓄電部から前記負荷に給電する電源システムの制御方法であって、前記電源システムは、電力系統から負荷に給電するための電力線に設けられ、前記電力線を開閉する開閉スイッチと、前記電力線に接続され、蓄電部の直流電力を交流電力に変換して前記電力線に給電する電力変換器と、前記電力変換器と前記開閉スイッチとの間に設けられたインピーダンス素子と、前記電力系統の電圧である系統電圧を測定し、その測定値を出力する系統電圧測定部とを備えるものであり、前記電力系統の異常を検出した場合に、前記負荷の電圧を補償する補償電圧値に対して、前記インピーダンス素子を介して低下する低下電圧値を加算した電圧値を、前記電力変換器の電圧の目標値である補償電圧目標値とすることによって、前記負荷の電圧を補償するように前記電力変換器を制御することを特徴とする。 The control method of the power supply system according to the present invention is a control method of a power supply system that supplies power from the power system to a load when the power system is normal, cuts off the power supply from the power system to the load when the power system is abnormal, and supplies power from a power storage unit to the load. The power supply system includes an open/close switch that is provided on a power line for supplying power from the power system to the load and opens and closes the power line, a power converter that is connected to the power line and converts the DC power of the power storage unit to AC power and supplies the AC power to the power line, an impedance element provided between the power converter and the open/close switch, and a system voltage measurement unit that measures the system voltage, which is the voltage of the power system, and outputs the measured value. When an abnormality in the power system is detected, the power converter is controlled to compensate for the voltage of the load by adding a voltage value obtained by adding a voltage drop value that drops through the impedance element to a compensation voltage value that compensates for the voltage of the load, to a compensation voltage target value that is a target value of the voltage of the power converter.
このように構成した本発明によれば、負荷電圧を補償する場合に、インピーダンス素子の電圧の低下分を負荷電圧に補償することができる。 With this configuration, when compensating for the load voltage, the voltage drop of the impedance element can be compensated for in the load voltage.
以下に、本発明に係る電源システムの一実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下に示すいずれの図についても、わかりやすくするために、適宜省略し、又は、誇張して模式的に描かれている場合がある。同一の構成要素については、同一の符号を付して説明を適宜省略する。 Below, an embodiment of the power supply system according to the present invention will be described with reference to the drawings. Note that in any of the drawings shown below, some parts may be omitted or exaggerated and illustrated as schematics in order to make the drawings easier to understand. Identical components will be given the same reference numerals and descriptions thereof will be omitted as appropriate.
＜１．装置構成＞
本実施形態における電源システム１００は、図１に示すように、電力系統１０と負荷２０との間に設けられ、三相回路を構成するものである。この電源システム１００は、電力系統１０の正常時に電力系統１０から負荷２０に給電し、電力系統１０の短絡事故又は停電等により生じる電力系統１０の異常時に電力系統１０から負荷２０への給電を遮断して、蓄電部４から負荷２０に給電する。なお、本実施形態における電源システム１００は、三相回路であるが、一相であってもよく、相の数は特に限定されない。
1. Device configuration
As shown in Fig. 1, the power supply system 100 in this embodiment is provided between a power system 10 and a load 20, and constitutes a three-phase circuit. This power supply system 100 supplies power from the power system 10 to the load 20 when the power system 10 is normal, and when an abnormality occurs in the power system 10 caused by a short circuit accident, a power outage, or the like in the power system 10, the power supply system 10 cuts off the power supply from the power system 10 to the load 20 and supplies power from the power storage unit 4 to the load 20. Note that although the power supply system 100 in this embodiment is a three-phase circuit, it may be a single-phase circuit, and the number of phases is not particularly limited.
具体的に電源システム１００は、電力系統１０から負荷２０への給電を開閉によって切り替える開閉スイッチ３と、蓄電部４の直流電力を交流電力に変換して電力線Ｌ１に給電する電力変換器５と、電力変換器５と開閉スイッチ３との間に設けられるインピーダンス素子６と、電源システム１００に生じる電圧を測定する電圧測定部７と、電源システム１００に流れる電流を測定する電流測定部８と、開閉スイッチ３及び電力変換器５を制御する制御装置９とを備える。 Specifically, the power supply system 100 includes an open/close switch 3 that switches the power supply from the power system 10 to the load 20 by opening and closing, a power converter 5 that converts the DC power of the power storage unit 4 into AC power and supplies it to the power line L1, an impedance element 6 provided between the power converter 5 and the open/close switch 3, a voltage measuring unit 7 that measures the voltage generated in the power supply system 100, a current measuring unit 8 that measures the current flowing through the power supply system 100, and a control device 9 that controls the open/close switch 3 and the power converter 5.
開閉スイッチ３は、電力系統１０から負荷２０に給電するための電力線Ｌ１に設けられ、電力線Ｌ１の開閉を切り替えるものである。本実施形態において、開閉スイッチ３は、例えば機械式スイッチであり、端子間の接続及び切断を機械的な動作で切り替えることによって、電力系統１０から負荷２０への給電の供給及び遮断を切り替える。なお、開閉スイッチ３は、半導体スイッチ又はサイリスタスイッチであってもよい。また、開閉スイッチ３は、電力系統１０の異常が発生した場合、電力系統１０から負荷２０への給電をより速く遮断するために、電力系統１０よりも負荷２０側に設けられることが好ましいが、これに限定されない。 The open/close switch 3 is provided on the power line L1 for supplying power from the power system 10 to the load 20, and switches between open and closed states of the power line L1. In this embodiment, the open/close switch 3 is, for example, a mechanical switch, and switches between supplying and cutting off the power supply from the power system 10 to the load 20 by switching between connection and disconnection between terminals by mechanical operation. The open/close switch 3 may be a semiconductor switch or a thyristor switch. In addition, the open/close switch 3 is preferably provided on the load 20 side rather than the power system 10 in order to cut off the power supply from the power system 10 to the load 20 more quickly when an abnormality occurs in the power system 10, but is not limited thereto.
蓄電部４は、例えば、二次電池（蓄電池）などの電力貯蔵装置（蓄電デバイス）である。この蓄電部４は、直流電力を貯蔵しており、電力系統１０の異常が検出された場合、蓄電部４に貯蔵された直流電力は、電力変換器５へと給電される。 The power storage unit 4 is, for example, a power storage device such as a secondary battery (storage battery). The power storage unit 4 stores DC power, and when an abnormality in the power grid 10 is detected, the DC power stored in the power storage unit 4 is supplied to the power converter 5.
電力変換器５は、注入トランスＴを介して電力線Ｌ１に接続され、蓄電部４の直流電力を交流電力に変換して電力線Ｌ１に給電するものであり、例えばインバータである。電力変換器５は、図１に示すように、電力線Ｌ１において、開閉スイッチ３と並列に接続されている。 The power converter 5 is connected to the power line L1 via the injection transformer T, converts the DC power of the storage unit 4 into AC power, and supplies it to the power line L1. The power converter 5 is, for example, an inverter. As shown in FIG. 1, the power converter 5 is connected in parallel with the open/close switch 3 on the power line L1.
インピーダンス素子６は、電力変換器５から出力された交流電力を安定化させるものである。具体的にインピーダンス素子６は、例えば連系リアクトル６１であり、図１に示すように、電力変換器５の出力側に直列に接続される。なお、本実施形態では、図１に示すように、連系リアクトル６１で生じる電圧を安定化させるために、コンデンサ６２が連系リアクトル６１の出力側に並列に接続されている。 The impedance element 6 stabilizes the AC power output from the power converter 5. Specifically, the impedance element 6 is, for example, an interconnection reactor 61, which is connected in series to the output side of the power converter 5 as shown in FIG. 1. In this embodiment, as shown in FIG. 1, a capacitor 62 is connected in parallel to the output side of the interconnection reactor 61 in order to stabilize the voltage generated in the interconnection reactor 61.
電圧測定部７は、電源システム１００に生じる電圧を測定し、その測定値を制御装置９に出力するものである。具体的に電圧測定部７は、電力系統１０の電圧である系統電圧を測定する系統電圧測定部７１と、負荷２０の電圧である負荷電圧を測定する負荷電圧測定部７２とを備える。系統電圧測定部７１は、図１に示すように、開閉スイッチ３よりも電力系統１０側の電力線Ｌ１に接続されており、系統電圧をより速く測定することができるように構成される。負荷電圧測定部７２は、図１に示すように、開閉スイッチ３よりも負荷２０側の電力線Ｌ１に接続されている。 The voltage measurement unit 7 measures the voltage generated in the power supply system 100 and outputs the measured value to the control device 9. Specifically, the voltage measurement unit 7 includes a system voltage measurement unit 71 that measures the system voltage, which is the voltage of the power system 10, and a load voltage measurement unit 72 that measures the load voltage, which is the voltage of the load 20. As shown in FIG. 1, the system voltage measurement unit 71 is connected to the power line L1 on the power system 10 side relative to the open/close switch 3, and is configured to be able to measure the system voltage more quickly. As shown in FIG. 1, the load voltage measurement unit 72 is connected to the power line L1 on the load 20 side relative to the open/close switch 3.
電流測定部８は、電源システム１００に流れる電流を測定し、その測定値Ｉを制御装置９に出力するものである。電流測定部８は、開閉スイッチ３に流れる電流を測定し、その測定値Ｉを制御装置９に出力するスイッチ電流測定部８１を備える。スイッチ電流測定部８１は、図１に示すように、電力変換器５と電力線Ｌ１との接続点の間に設けられる。さらに、電流測定部８は、インピーダンス素子６から流れる電流を測定し、その測定値Ｉｉｎｖを制御装置９に出力するインピーダンス電流測定部８２を備える。インピーダンス電流測定部８２は、インピーダンス素子６の出力側と注入トランスＴとの間に設けられ、本実施形態では、連系リアクトル６１の出力側から流れた電流を測定している。 The current measuring unit 8 measures the current flowing through the power supply system 100 and outputs the measured value I to the control device 9. The current measuring unit 8 includes a switch current measuring unit 81 that measures the current flowing through the open/close switch 3 and outputs the measured value I to the control device 9. As shown in FIG. 1, the switch current measuring unit 81 is provided between the connection point between the power converter 5 and the power line L1. Furthermore, the current measuring unit 8 includes an impedance current measuring unit 82 that measures the current flowing from the impedance element 6 and outputs the measured value I inv to the control device 9. The impedance current measuring unit 82 is provided between the output side of the impedance element 6 and the injection transformer T, and in this embodiment, it measures the current flowing from the output side of the interconnection reactor 61.
制御装置９は、電力系統１０の異常が発生した場合に、開閉スイッチ３及び電力変換器５を制御するものである。制御装置９は、電力系統１０の異常を検出する異常検出部９１と、系統電圧及び負荷電圧を比較して系統電圧の復電を判断する比較判断部９２と、開閉スイッチ３を制御するスイッチ制御部９３と、電力変換器５を制御する電力変換器制御部９４とを備える。 The control device 9 controls the open/close switch 3 and the power converter 5 when an abnormality occurs in the power grid 10. The control device 9 includes an abnormality detection unit 91 that detects an abnormality in the power grid 10, a comparison and judgment unit 92 that compares the grid voltage and the load voltage to judge whether the grid voltage is restored, a switch control unit 93 that controls the open/close switch 3, and a power converter control unit 94 that controls the power converter 5.
異常検出部９１は、電力系統１０の異常を検出した場合に、開閉スイッチ３を開放させる開放指令Ｃを出力するものである。本実施形態において異常検出部９１は、系統電圧測定部７１が測定した電圧に基づいて、電力系統１０の異常を検出する。具体的に異常検出部９１は、複数サイクルに亘って系統電圧が整定値未満となった場合に、電力系統１０の異常と判断する。なお、本実施形態の整定値は、瞬低又は停電を検出するための電圧値である。 The abnormality detection unit 91 outputs an opening command C to open the open/close switch 3 when an abnormality in the power system 10 is detected. In this embodiment, the abnormality detection unit 91 detects an abnormality in the power system 10 based on the voltage measured by the system voltage measurement unit 71. Specifically, the abnormality detection unit 91 determines that an abnormality has occurred in the power system 10 when the system voltage is below a set value over multiple cycles. Note that the set value in this embodiment is a voltage value for detecting a momentary sag or power outage.
比較判断部９２は、系統電圧及び負荷電圧を比較して、両者が等しいと判断した場合に、スイッチ制御部９３に対し、開閉スイッチ３を投入する投入信号を出力するとともに、電力変換器制御部９４に対し、電力変換器５を停止する停止信号を出力するものである。具体的に比較判断部９２は、系統電圧測定部７１が測定した系統電圧の位相と負荷電圧測定部７２が測定した負荷電圧の位相とを比較し、両者の位相が等しい場合に、投入信号及び停止信号を出力する。 The comparison and judgment unit 92 compares the system voltage and the load voltage, and if it judges that the two are equal, it outputs an on signal to the switch control unit 93 to turn on the open/close switch 3, and outputs a stop signal to the power converter control unit 94 to stop the power converter 5. Specifically, the comparison and judgment unit 92 compares the phase of the system voltage measured by the system voltage measurement unit 71 with the phase of the load voltage measured by the load voltage measurement unit 72, and if the two phases are equal, it outputs an on signal and a stop signal.
スイッチ制御部９３は、開閉スイッチ３のオンとオフとを切り替える制御を行うものである。本実施形態において、スイッチ制御部９３は、異常検出部９１によって出力された開放指令Ｃを受けて、開閉スイッチ３を開放する制御を行う。開閉スイッチ３の開放が完了した場合、スイッチ制御部９３は、電力変換器制御部９４に対し、開閉スイッチ３の開放完了を示す開放完了信号Ｓを出力する。 The switch control unit 93 controls the switching of the opening/closing switch 3 between on and off. In this embodiment, the switch control unit 93 receives an opening command C output by the abnormality detection unit 91 and controls the opening of the opening/closing switch 3. When the opening of the opening/closing switch 3 is completed, the switch control unit 93 outputs an opening completion signal S indicating the completion of opening of the opening/closing switch 3 to the power converter control unit 94.
そして、電力変換器制御部９４は、異常検出部９１が出力した開放指令Ｃに伴って、開閉スイッチ３に流れる電流を０とするように電力変換器５をフィードバック制御する電流遮断制御を行い、電流遮断制御の後に、負荷２０の電圧を補償するように電力変換器５を制御する電圧補償制御を行うものである。具体的に電力変換器制御部９４は、図２に示すように、電流遮断制御を行う電流遮断制御部９４１と、電流遮断制御部９４１による制御を所定の範囲内に制限するリミッタ部９４２と、電圧補償制御を行う電圧補償制御部９４３と、電流遮断制御部９４１又は電圧補償制御部９４３による出力に基づいて、電力変換器５を制御する出力制御部９４４と、インピーダンス素子６による低下電圧値ＶＬを補償するインピーダンス補償部９４５とを備える。 The power converter control unit 94 performs current cut-off control by feedback controlling the power converter 5 so as to make the current flowing through the open/close switch 3 zero in response to the opening command C output by the abnormality detection unit 91, and performs voltage compensation control by controlling the power converter 5 so as to compensate for the voltage of the load 20 after the current cut-off control. Specifically, as shown in Fig. 2, the power converter control unit 94 includes a current cut-off control unit 941 that performs current cut-off control, a limiter unit 942 that limits the control by the current cut-off control unit 941 to a predetermined range, a voltage compensation control unit 943 that performs voltage compensation control, an output control unit 944 that controls the power converter 5 based on the output by the current cut-off control unit 941 or the voltage compensation control unit 943, and an impedance compensation unit 945 that compensates for the voltage drop VL caused by the impedance element 6.
電流遮断制御部９４１は、開放指令Ｃの出力に伴って、開閉スイッチ３に流れる電流を０とするように電力変換器５をフィードバック制御する電流遮断制御を行うものである。本実施形態において、電流遮断制御部９４１は、図２に示すように、スイッチ電流測定部８１が出力した測定値Ｉと、開閉スイッチ３に流れる電流を０とする指令値Ｉｒｅｆとの偏差ΔＩに基づいて、比例ゲインＫｐを用いた比例制御を行い、電力変換器５における電圧の目標値である遮断電圧目標値Ｖｏｕｔを算出する。なお、本実施形態において、比例ゲインＫｐは、（１）式を満足している。
Ｋｐ≧Ｖ２／Ｓ（Ｖ：定格電圧、Ｓ：電力変換器５の定格容量） （１）
The current cut-off control unit 941 performs current cut-off control by feedback controlling the power converter 5 so as to set the current flowing through the open switch 3 to zero in response to the output of the opening command C. In this embodiment, as shown in Fig. 2, the current cut-off control unit 941 performs proportional control using a proportional gain Kp based on the deviation ΔI between the measurement value I output by the switch current measurement unit 81 and a command value Iref for setting the current flowing through the open switch 3 to zero, and calculates a cut-off voltage target value Vout, which is a target value for the voltage in the power converter 5. Note that in this embodiment, the proportional gain Kp satisfies equation (1).
Kp≧V 2 /S (V: rated voltage, S: rated capacity of the power converter 5) (1)
リミッタ部９４２は、電流遮断制御部９４１に備えられ、遮断電圧目標値Ｖｏｕｔを、（２）式で表される最大電圧Ｖｍａｘの範囲内となるように制御するものである。リミッタ部９４２は、遮断電圧目標値Ｖｏｕｔと最大電圧Ｖｍａｘとを比較し、遮断電圧目標値Ｖｏｕｔが最大電圧Ｖｍａｘの範囲内の場合、リミッタ部９４２は、遮断電圧目標値Ｖｏｕｔを出力制御部９４４に出力する。一方、遮断電圧目標値Ｖｏｕｔが最大電圧Ｖｍａｘの範囲を超えている場合、リミッタ部９４２は、最大電圧Ｖｍａｘを出力制御部９４４に出力する。なお、インピーダンスＺは、図３に示すように、連系リアクトル６１、コンデンサ６２、及び、注入トランスＴによって構成される。
Ｖｍａｘ＝Ｉｍａｘ×Ｚ（Ｉｍａｘ：最大電流、Ｚ：インピーダンス） （２）
The limiter unit 942 is provided in the current cutoff control unit 941, and controls the cutoff voltage target value Vout so that it is within the range of the maximum voltage Vmax expressed by equation (2). The limiter unit 942 compares the cutoff voltage target value Vout with the maximum voltage Vmax , and when the cutoff voltage target value Vout is within the range of the maximum voltage Vmax , the limiter unit 942 outputs the cutoff voltage target value Vout to the output control unit 944. On the other hand, when the cutoff voltage target value Vout exceeds the range of the maximum voltage Vmax , the limiter unit 942 outputs the maximum voltage Vmax to the output control unit 944. The impedance Z is constituted by the interconnection reactor 61, the capacitor 62, and the injection transformer T, as shown in FIG. 3.
V max = I max × Z (I max : maximum current, Z: impedance) (2)
電圧補償制御部９４３は、電流遮断制御によって低下した負荷２０の電圧を補償するように電力変換器５を制御するものである。具体的には、図２に示すように、電圧補償制御部９４３は、系統電圧測定部７１が測定した系統電圧の測定値Ｖと負荷電圧を定格電圧とする指令値Ｖｒｅｆとの偏差に基づいて、負荷電圧を補償する補償電圧値を算出する。 The voltage compensation control unit 943 controls the power converter 5 to compensate for the voltage of the load 20 that has dropped due to the current interruption control. Specifically, as shown in FIG. 2, the voltage compensation control unit 943 calculates a compensation voltage value that compensates for the load voltage based on the deviation between the measured value V of the system voltage measured by the system voltage measurement unit 71 and a command value Vref that sets the load voltage as the rated voltage.
出力制御部９４４は、電流遮断制御部９４１又は電圧補償制御部９４３による出力を受けて、電力変換器５に所定の電圧が生じるように制御するものである。具体的に出力制御部９４４は、電流遮断制御部９４１が算出した遮断電圧目標値Ｖｏｕｔ又は最大電圧Ｖｍａｘに基づいて、電力変換器５を制御する。また、出力制御部９４４は、電圧補償制御部９４３が算出した補償電圧値に基づいて、電力変換器５を制御する。 The output control unit 944 receives the output from the current interruption control unit 941 or the voltage compensation control unit 943, and controls the power converter 5 so that a predetermined voltage is generated. Specifically, the output control unit 944 controls the power converter 5 based on the interruption voltage target value Vout or the maximum voltage Vmax calculated by the current interruption control unit 941. The output control unit 944 also controls the power converter 5 based on the compensation voltage value calculated by the voltage compensation control unit 943.
さらに、出力制御部９４４は、開放完了信号Ｓを受けて、電流遮断制御から電圧補償制御へと切り替える切替信号を電流遮断制御部９４１及び電圧補償制御部９４３に出力する。一方、出力制御部９４４が開放完了信号Ｓを受けるよりも先に、開放指令Ｃの出力から所定の時間が経過した場合、出力制御部９４４は、切替信号を電流遮断制御部９４１及び電圧補償制御部９４３に出力する。なお、ここで言う所定の時間とは、例えば開放指令Ｃが出力されてから２ｍｓの時間を言うが、この値に限られない。 Furthermore, upon receiving the opening completion signal S, the output control unit 944 outputs a switching signal to switch from current cut-off control to voltage compensation control to the current cut-off control unit 941 and the voltage compensation control unit 943. On the other hand, if a predetermined time has elapsed since the output of the opening command C before the output control unit 944 receives the opening completion signal S, the output control unit 944 outputs a switching signal to the current cut-off control unit 941 and the voltage compensation control unit 943. Note that the predetermined time here refers to, for example, 2 ms after the opening command C is output, but is not limited to this value.
インピーダンス補償部９４５は、負荷２０の電圧を補償する補償電圧値に対して、インピーダンス素子６を介して低下する低下電圧値ＶＬを加算した電圧値を、電力変換器５の電圧の目標値である補償電圧目標値ＶTとするものである。具体的にインピーダンス補償部９４５は、インピーダンス電流測定部８２が出力した測定値Ｉｉｎｖから低下電圧値ＶＬを算出し、低下電圧値ＶＬを補償電圧値に加算した電圧値を、補償電圧目標値ＶTとするものである。 The impedance compensating unit 945 sets a voltage value obtained by adding a reduced voltage value VL reduced via the impedance element 6 to a compensation voltage value that compensates for the voltage of the load 20 as a compensation voltage target value VT , which is a target value for the voltage of the power converter 5. Specifically, the impedance compensating unit 945 calculates the reduced voltage value VL from the measurement value I inv output by the impedance current measuring unit 82, and sets a voltage value obtained by adding the reduced voltage value VL to the compensation voltage value as the compensation voltage target value VT .
＜２．電源システムの制御動作＞
次に電源システム１００の制御動作について説明する。
2. Power supply system control operation
Next, the control operation of the power supply system 100 will be described.
（１）電力系統１０の正常時
系統電圧測定部７１は、電力系統１０の電圧を常時測定しており、その測定した電圧を異常検出部９１に入力している。異常検出部９１は、系統電圧測定部７１が測定した電圧と予め定められた整定値とを比較する。
(1) Normal state of power system 10 The system voltage measurement unit 71 constantly measures the voltage of the power system 10, and inputs the measured voltage to the abnormality detection unit 91. The abnormality detection unit 91 compares the voltage measured by the system voltage measurement unit 71 with a predetermined setting value.
電力系統１０が正常の場合には、系統電圧測定部７１が測定した電圧は整定値以上であり、開閉スイッチ３は閉じた状態となる。これにより、電力系統１０から負荷２０に交流電力が供給される。 When the power system 10 is normal, the voltage measured by the system voltage measurement unit 71 is equal to or greater than the set value, and the open/close switch 3 is closed. This allows AC power to be supplied from the power system 10 to the load 20.
（２）電力系統１０の異常時
電力系統１０が異常の場合には、系統電圧測定部７１が測定した電圧は整定値未満となる。このとき、異常検出部９１は、開閉スイッチ３を開放するように指令する開放指令Ｃを制御装置９に出力する。
(2) When an abnormality occurs in the power grid 10 When an abnormality occurs in the power grid 10, the voltage measured by the system voltage measurement unit 71 is less than the set value. At this time, the abnormality detection unit 91 outputs an opening command C to the control device 9 to command the opening/closing switch 3 to be opened.
開放指令Ｃに伴って、電力変換器制御部９４が、電力変換器５に対して電流遮断制御を行い、電力変換器５は、蓄電部４からの直流電力を交流電力に変換して、電力線Ｌ１に給電する。この交流電力は、開閉スイッチ３に流れる電流を０とするように給電されるので、開閉スイッチ３に流れる電流では、強制的に電流ゼロ点が形成される。電流ゼロ点が形成されると、スイッチ制御部９３は、図示しない駆動回路を介して、開閉スイッチ３を開放させる。 In response to the opening command C, the power converter control unit 94 performs current interruption control on the power converter 5, and the power converter 5 converts the DC power from the power storage unit 4 into AC power and supplies it to the power line L1. This AC power is supplied so that the current flowing through the open/close switch 3 is zero, so a current zero point is forcibly formed in the current flowing through the open/close switch 3. When the current zero point is formed, the switch control unit 93 opens the open/close switch 3 via a drive circuit (not shown).
開閉スイッチ３が開放されて、スイッチ制御部９３が開放完了信号Ｓを出力すると、出力制御部９４４は、電流遮断制御から電圧補償制御へと切り替える切替信号を電流遮断制御部９４１及び電圧補償制御部９４３に対し出力する。なお、開放完了信号Ｓが出力されるよりも前に、開放指令Ｃの出力から所定の時間が経過した場合、出力制御部９４４は、切替信号を強制的に出力する。 When the open/close switch 3 is opened and the switch control unit 93 outputs an opening completion signal S, the output control unit 944 outputs a switching signal to switch from current cutoff control to voltage compensation control to the current cutoff control unit 941 and the voltage compensation control unit 943. Note that if a predetermined time has elapsed since the output of the opening command C before the opening completion signal S is output, the output control unit 944 forcibly outputs the switching signal.
出力制御部９４４からの切替信号を受けて、電流遮断制御部９４１は、電流遮断制御を終了する。一方、電圧補償制御部９４３は、負荷電圧を補償する補償電圧値を出力するとともに、インピーダンス補償部９４５は、インピーダンス素子６を介して低下する低下電圧値ＶＬを補償電圧値に加算して、補償電圧目標値ＶTを出力する。出力された補償電圧目標値ＶTに基づいて、電力変換器５は、負荷電圧を補償するように制御される。 Upon receiving the switching signal from the output control unit 944, the current cut-off control unit 941 ends the current cut-off control. Meanwhile, the voltage compensation control unit 943 outputs a compensation voltage value that compensates for the load voltage, and the impedance compensating unit 945 adds a reduced voltage value VL that is reduced via the impedance element 6 to the compensation voltage value, and outputs a compensation voltage target value V T. Based on the output compensation voltage target value V T , the power converter 5 is controlled to compensate for the load voltage.
図４に示すように、系統電圧が回復した場合（時刻ｔ１）、比較判断部９２は、系統電圧の位相と負荷電圧の位相との比較を開始する。負荷電圧と系統電圧が等しいと比較判断部９２が判断した場合、比較判断部９２は、スイッチ制御部９３に対して、開閉スイッチ３を投入する投入信号を出力する（時刻ｔ２）。また、比較判断部９２は、電力変換器制御部９４に対して、電力変換器５を停止する停止信号を出力する。本実施形態における電源システム１００は、負荷電圧の位相を系統電圧の位相に切り替える必要がないので、電力変換器５に流れる電流が徐々に低下して、電力変換器５が停止する（時刻ｔ３）。 As shown in FIG. 4, when the system voltage is restored (time t1), the comparison and judgment unit 92 starts comparing the phase of the system voltage with the phase of the load voltage. When the comparison and judgment unit 92 judges that the load voltage is equal to the system voltage, the comparison and judgment unit 92 outputs a closing signal to the switch control unit 93 to close the open/close switch 3 (time t2). The comparison and judgment unit 92 also outputs a stop signal to the power converter control unit 94 to stop the power converter 5. Since the power supply system 100 in this embodiment does not need to switch the phase of the load voltage to the phase of the system voltage, the current flowing through the power converter 5 gradually decreases and the power converter 5 stops (time t3).
＜本実施形態の効果＞
本実施形態によれば、負荷電圧を補償する補償電圧値と、インピーダンス素子を介して低下する低下電圧値ＶＬとを加算するので、インピーダンス素子６の電圧の低下分を負荷電圧に補償することができる。その結果、系統電圧が復電する場合に、系統電圧と負荷電圧とが等しくなるので、負荷電圧の位相を系統電圧の位相に切り替えずに開閉スイッチ３を投入することができるとともに、位相跳躍を防止することができる。
<Effects of this embodiment>
According to this embodiment, the compensation voltage value for compensating for the load voltage is added to the drop voltage value VL that drops through the impedance element, so that the load voltage can be compensated for the drop in voltage of the impedance element 6. As a result, when the system voltage is restored, the system voltage and the load voltage become equal, so that the open/close switch 3 can be turned on without switching the phase of the load voltage to the phase of the system voltage, and a phase jump can be prevented.
＜その他の実施形態＞
なお、本発明は前記実施形態に限られるものではない。
<Other embodiments>
The present invention is not limited to the above-described embodiment.
本実施形態において、インピーダンス補償部９４５は、電圧補償制御部９４３による補償電圧値の出力を受けて、低下電圧値ＶＬを補償電圧値に加算した電圧値を補償電圧目標値としていたが、補償電圧目標値の算出方法はこれに限られない。例えば、インピーダンス補償部９４５が低下電圧値ＶＬを算出して、系統電圧の測定値Ｖに加算し、負荷電圧の指令値Ｖｒｅｆとの偏差を算出してもよい。また、インピーダンス補償部９４５が低下電圧値ＶＬを算出するのと同時に、電圧補償制御部９４３が、系統電圧の測定値Ｖ、及び、負荷電圧の指令値Ｖｒｅｆを算出し、これらに基づいて、補償電圧目標値ＶTを算出してもよい。 In this embodiment, the impedance compensating unit 945 receives the compensation voltage value output by the voltage compensation control unit 943, and adds the reduced voltage value VL to the compensation voltage value to set the compensation voltage target value, but the method of calculating the compensation voltage target value is not limited to this. For example, the impedance compensating unit 945 may calculate the reduced voltage value VL , add it to the measured value V of the grid voltage, and calculate the deviation from the command value Vref of the load voltage. Furthermore, at the same time that the impedance compensating unit 945 calculates the reduced voltage value VL , the voltage compensation control unit 943 may calculate the measured value V of the grid voltage and the command value Vref of the load voltage, and calculate the compensation voltage target value VT based on these.
本実施形態におけるインピーダンス補償部９４５は、連系リアクトル６１を介した低下電圧値ＶＬを算出するものであったが、連系リアクトル６１だけでなく、コンデンサ６２及び注入トランスＴを介して低下する電圧値を含めて、低下電圧値ＶＬを算出するものであってもよい。このような低下電圧値であれば、連系リアクトル６１を介した低下電圧値ＶＬを算出するよりも正確に、系統電圧から低下した電圧分のみを負荷電圧に対して補償することができる。 The impedance compensating unit 945 in the present embodiment calculates the voltage drop value VL across the interconnection reactor 61, but may calculate the voltage drop value VL including the voltage drop across not only the interconnection reactor 61 but also the capacitor 62 and the injection transformer T. With such a voltage drop value, it is possible to compensate the load voltage for only the voltage drop from the system voltage more accurately than by calculating the voltage drop value VL across the interconnection reactor 61.
本実施形態における異常検出部９１は、系統電圧の変化に基づいて電力系統１０の異常を検出するものであったが、異常の検出はこれに限られない。例えば、異常検出部９１は、電力系統１０における電流又は周波数の変化に基づいて、電力系統１０の異常を検出するものであってもよい。これに伴い、異常検出部９１の整定値は、電力系統１０の電圧値に限られず、電力系統１０における電流値又は周波数であってもよい。 In this embodiment, the abnormality detection unit 91 detects an abnormality in the power system 10 based on a change in the system voltage, but the detection of an abnormality is not limited to this. For example, the abnormality detection unit 91 may detect an abnormality in the power system 10 based on a change in the current or frequency in the power system 10. Accordingly, the set value of the abnormality detection unit 91 is not limited to the voltage value of the power system 10, but may be the current value or frequency in the power system 10.
本実施形態における出力制御部９４４は、開放完了信号Ｓの出力よりも先に開放指令Ｃが出力されてから所定の時間が経過した場合、強制的に電流遮断制御から電圧補償制御に切り替えるものであったが、開放指令Ｃの出力された時間を始点としなくともよい。例えば、電力系統１０の異常を検出した時間、もしくは、電流遮断制御部９４１が制御を開始した時間、もしくは開閉スイッチ３に流れる電流の測定値Iが０になった時間のいずれかの時間を始点として、その始点とした時間から所定の時間経過後に、出力制御部９４４が、強制的に電流遮断制御から電圧補償制御に切り替えるものであってもよい。 In the present embodiment, the output control unit 944 forcibly switches from current cutoff control to voltage compensation control when a predetermined time has elapsed since the opening command C was output prior to the output of the opening completion signal S. However, the time when the opening command C was output does not have to be the starting point. For example, the output control unit 944 may forcibly switch from current cutoff control to voltage compensation control after a predetermined time has elapsed from the starting point, which may be the time when an abnormality in the power system 10 is detected, the time when the current cutoff control unit 941 starts control, or the time when the measured value I of the current flowing through the open/close switch 3 becomes 0.
本実施形態において、電力系統１０から負荷２０への給電は、交流電力としていたが、電力系統１０から負荷２０への給電は、直流電力としてもよい。 In this embodiment, the power supply from the power system 10 to the load 20 is AC power, but the power supply from the power system 10 to the load 20 may be DC power.
その他、本発明は前記実施形態に限られず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であるのは言うまでもない。 It goes without saying that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications are possible without departing from the spirit of the invention.
１００・・・電源システム
１０ ・・・電力系統
２０ ・・・負荷
３ ・・・開閉スイッチ
４ ・・・蓄電部
５ ・・・電力変換器
６ ・・・インピーダンス素子
７ ・・・電圧測定部
７１ ・・・系統電圧測定部
７２ ・・・負荷電圧測定部
８ ・・・電流測定部
８１ ・・・スイッチ電流測定部
８２ ・・・インピーダンス電流測定部
９ ・・・制御装置
９１ ・・・異常検出部
９２ ・・・比較判断部
９３ ・・・スイッチ制御部
９４ ・・・電力変換器制御部
Ｌ１ ・・・電力線
Ｃ ・・・開放指令
Ｓ ・・・開放完了信号
ＶＬ ・・・低下電圧値
ＶＴ ・・・補償電圧目標値
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100... Power supply system 10... Power system 20... Load 3... Open/close switch 4... Storage unit 5... Power converter 6... Impedance element 7... Voltage measurement unit 71... System voltage measurement unit 72... Load voltage measurement unit 8... Current measurement unit 81... Switch current measurement unit 82... Impedance current measurement unit 9... Control device 91... Abnormality detection unit 92... Comparison and judgment unit 93... Switch control unit 94... Power converter control unit L1... Power line C... Open command S... Opening completion signal VL ... Dropped voltage value VT ... Compensation voltage target value
Claims (8)
前記開閉スイッチを制御するスイッチ制御部と、
前記電力線に接続され、蓄電部の直流電力を交流電力に変換して前記電力線に給電する電力変換器と、
前記電力変換器と前記開閉スイッチとの間に設けられたインピーダンス素子と、
前記電力系統の異常を検出した場合に、前記開閉スイッチの開放指令を前記スイッチ制御部に出力する異常検出部と、
前記開閉スイッチが開放された場合に、前記負荷の電圧を補償するように前記電力変換器を制御する電圧補償制御を行う電力変換器制御部とを備え、
前記電力変換器制御部は、前記負荷の電圧を補償する補償電圧値に対して、前記インピーダンス素子を介して低下する低下電圧値を加算した電圧値を、前記電力変換器の電圧の目標値である補償電圧目標値とする、電源システム。 an open/close switch provided on a power line for supplying power from a power system to a load, the open/close switch opening and closing the power line;
A switch control unit that controls the open/close switch;
a power converter connected to the power line and configured to convert DC power from a power storage unit into AC power and supply the AC power to the power line;
an impedance element provided between the power converter and the open/close switch;
an abnormality detection unit that outputs an opening command for the open/close switch to the switch control unit when an abnormality in the power system is detected;
a power converter control unit that performs voltage compensation control to control the power converter so as to compensate for a voltage of the load when the open/close switch is opened,
the power converter control unit sets a voltage value obtained by adding a compensation voltage value that compensates for the voltage of the load to a reduction voltage value that reduces via the impedance element as a compensation voltage target value, which is a target value for the voltage of the power converter.
前記電力変換器制御部は、前記電流遮断制御において、前記開閉スイッチに流れる電流を０とする指令値と前記測定値との偏差に基づいて前記電力変換器を比例制御する、請求項２記載の電源システム。 a switch current measuring unit that measures a current flowing through the open/close switch and outputs the measured value to the power converter control unit,
3. The power supply system according to claim 2, wherein the power converter control unit proportionally controls the power converter based on a deviation between a command value for making the current flowing through the open/close switch zero and the measured value in the current interruption control.
前記遮断電圧目標値を所定の範囲内に制限するリミッタ部をさらに備える、請求項４記載の電源システム。 The power converter control unit sets a cutoff voltage target value, which is a target value of a voltage in the power converter, so as to make a current flowing through the open/close switch zero in the current cutoff control;
5. The power supply system according to claim 4, further comprising a limiter section that limits the cut-off voltage target value within a predetermined range.
前記電力変換器制御部は、前記開放完了信号の出力を受けて、前記電流遮断制御から前記電圧補償制御に切り替える、請求項２乃至５のいずれか一項に記載の電源システム。 When the opening of the open-close switch is completed, the switch control unit outputs an opening completion signal indicating completion of the opening of the open-close switch to the power converter control unit,
6. The power supply system according to claim 2, wherein the power converter control unit switches from the current cut-off control to the voltage compensation control upon receiving the output of the opening completion signal.
前記電源システムは、
前記電力系統から前記負荷に給電するための電力線に設けられ、前記電力線を開閉する開閉スイッチと、
前記電力線に接続され、蓄電部の直流電力を交流電力に変換して前記電力線に給電する電力変換器と、
前記電力変換器と前記開閉スイッチとの間に設けられたインピーダンス素子と、
前記電力系統の電圧である系統電圧を測定し、その測定値を出力する系統電圧測定部とを備えるものであり、
前記電力系統の異常を検出した場合に、前記負荷の電圧を補償する補償電圧値に対して、前記インピーダンス素子を介して低下する低下電圧値を加算した電圧値を、前記電力変換器の電圧の目標値である補償電圧目標値とすることによって、前記負荷の電圧を補償するように前記電力変換器を制御する、電源システムの制御方法。
A control method for a power supply system, which supplies power from a power system to a load when the power system is normal, and cuts off power supply from the power system to the load when an abnormality occurs in the power system, and supplies power from a power storage unit to the load, comprising:
The power supply system includes:
an open/close switch provided on a power line for supplying power from the power system to the load, the open/close switch opening and closing the power line;
a power converter connected to the power line and configured to convert DC power from a power storage unit into AC power and supply the AC power to the power line;
an impedance element provided between the power converter and the open/close switch;
A system voltage measurement unit that measures a system voltage, which is a voltage of the power system, and outputs the measured value,
a voltage value obtained by adding a voltage drop value that drops via the impedance element to a compensation voltage value that compensates for the voltage of the load, thereby setting the resulting voltage value as a compensation voltage target value that is a target value for the voltage of the power converter, and controlling the power converter to compensate for the voltage of the load when an abnormality is detected in the power system.
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