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JPS63121433A - 定電圧定周波数電源装置の並列運転制御回路 - Google Patents

定電圧定周波数電源装置の並列運転制御回路

Info

Publication number
JPS63121433A
JPS63121433A JP61267112A JP26711286A JPS63121433A JP S63121433 A JPS63121433 A JP S63121433A JP 61267112 A JP61267112 A JP 61267112A JP 26711286 A JP26711286 A JP 26711286A JP S63121433 A JPS63121433 A JP S63121433A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
power
constant
voltage
frequency
output
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP61267112A
Other languages
English (en)
Inventor
定由 征次
大久保 秀法
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Electric Co Ltd filed Critical Fuji Electric Co Ltd
Priority to JP61267112A priority Critical patent/JPS63121433A/ja
Publication of JPS63121433A publication Critical patent/JPS63121433A/ja
Pending legal-status Critical Current

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  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、商用電源と自家発電設備のそれぞれに接続
されている定電圧定周波数電源装置を並列運転させるこ
とによシ、自家発電設備を常時−定出力で運転すること
ができる定電圧定周波数電源装置の並列運転制御回路に
関する。
〔従来の技術〕
大量の電力を消費するとともに、操業上からも熱、たと
えば蒸汽を大量に必要とする産業、たとえば製紙工場で
は、ボイラで発生させた蒸汽で自家発電設備を運転して
電力を発生させ、この電力を所内で消費させるとともに
、この発電によシ所望の温度と圧力に調整された蒸汽を
使用することで、工場用の電力と蒸汽をまかない、エネ
ルギーコストの低減を図るようにしていることが多い。
第2図は商用電源と自家用発電設備とを定電圧定周波数
電源装置を介して並列運転させる従来例を示した回路図
である0この第2図においては、商用電源lには2組の
定電圧定周波数電源装置(以下ではCVCF装置と略記
する)が接続され、自家用発電設備すなわち蒸汽タービ
ン2と、このタービンにより駆動される自家用発電機3
にも2組のCVCF装置が接続され、これら4組のCV
CF装置を相互に並列接続することで負荷8へ交流電力
を供給している。
ここで商用電源1に接続されている1号CVCF装置4
と2号CVCF装置5ならびに自家用発電機3に接続さ
れている3号CVCF装置6の回路構成は、同じく自家
用発電機3に接続されている4号CVCF装置7と同じ
であることから、この4号CVCF装置7にて説明を行
い、1号〜3号CVCF装置4〜6の回路の図示と説明
は省略する。
第2図に示す4号CVCF装置7は、自家用発電機3か
らの交流電力をサイリスタ整流器11で直流に変換し、
この直流電力はバッテリー12を浮動充電しながら定電
圧定周波数インバータ(以下ではCVCFインバータと
略記する)13へ入力されるので、とのCVCFインバ
ータ13からは一定電圧・一定周波数の交流電力が出力
されることになシ、残余の1号〜3号CVCF装置4〜
6が出力する交流電力とともに負荷8へ与えられる。こ
の負荷8への電流を変流器21で検出し、この電流を台
数分担器25に入力させて運転中のCVCF装置の台数
(この第2図においてはN=4である)で割算し、その
結果を変流器23で検出されるCVCFインバータ13
の出力電流とともに差N、流演算器26に入力させるこ
とによシ、差電流Δ工を得る。またCVCFインバータ
13の出力側に接続されている計器用変圧器24で検出
される電圧と、上述の差電流Δ工から差電力ΔPが差電
力演算器28において演算されるのであるが、この差電
力演算器28からは差電力の有効分ΔPRと差電力の無
効分ΔPQとが分離して出力される。また負荷8の端子
電圧を検出する計器用変圧器22の出力と、前述の計器
用変圧器24からの出力とによシ、両者の位相差Δφが
位相差検出器27で検出される。
ところで、CVCFインバータ13の出力電圧すなわち
4号CVCF装置7の出力電圧は電圧設定器31からの
電圧指令値と電圧検出器29でフィードバックされてく
る電圧実際値との偏差を入力する電圧調節器32の働き
によシ、電圧設定器31で設定される値を維持するので
あるが、このとき各CVCF装置が出力する電圧の差異
によシ、各CVCF装置間に無効横流が流れるのを抑制
するべく、差電力演算器28から出力される無効差電力
ΔPQを電圧調節器32へ入力させる。
また、4号CVCF装置7が出力する交流の周波数は、
周波数設定器34から出力される周波数指令値に対応し
た信号を周波数発振器35から出力させることで所定周
波数を維持するのであるが、各CVCF装置が出力する
交流の周波数に差異があるとき、各CVCF装置間を有
効横流が流れるので、差電力演算器28から出力される
差電力有効分ΔPRと、位相差検出器27からの位相差
信号とを周波数調節器33へ入力させ、この周波数調節
器33の出力を前述の周波数発振器35へ入力させるこ
とKよ)、有効横流を抑制する方向へ、出力交流の周波
数を変更させる。そしてこれら電圧調節器32と周波数
発振器35からの信号はパルス発生器36へ入力され、
このパルス発生器36からの点弧パルスに従って、CV
CFイ/バータ13を構成している各半導体スイッチ素
子をオン・オフ動作させるようにしている〇 第2図に示す回路において、負荷8への電力が変化する
とき、4組のCVCF装置が分担する負荷の比率が変化
すると、それに起因して横流が流れることになるので、
一般に負荷分担比率は変更させない。従って負荷8の変
動に対応して、商用電源1と自家用発電機3も負荷分担
比率は変化させずに5それぞれが、出力する電力を変化
させることになる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら一般の工場では、所要電力が変化しても必
要な蒸汽量は変化ないことが多い。そこで第2図に示す
ような回路であると、使用電力の減少とともに蒸汽ター
ビン2に流入する蒸汽量も減少するので、工場が必要と
する蒸汽量が不足し、これに対処するべく補助ボイラを
スタートさせて蒸汽量の不足を補わなければならない。
また所要電力が増加すれば蒸へタービン2からの蒸汽が
余ることになシ、いずれにしても設備費やエネルギーコ
ストの上昇をもならす欠点がある。また自家用発電設備
を最高効率点で運転できないことによシ、発電コストが
上昇し、エネルギー資源の無駄使いとなる欠点を有する
この発明は、商用電源に接続された定電圧定周波数電源
装置と、自家用発電設備に接続された定電圧定周波数電
源装置とを並列運転するさいに、負荷が変動しても自家
用発電設備を一定の出力で運転できる定電圧定周波数電
源装置の並列運転制御回路を提供することを目的とする
〔問題点を解決するための手段〕
この発明は、自家用発電設備から出力される電力を設定
値に維持できるよう制御する電力調節手段と、この電力
調節手段からの出力信号を周波数調節手段へ入力させる
回路とを、前記自家用発電設備に接続されている定電圧
定周波数電源装置に装備させることによ)、この定電圧
定周波数電源装置と、商用電源に接続された定電圧定周
波数電源装置とに共通な負荷へ供給する電力が変動して
も、自家用発電設備が出力する電力を変動させないので
あるが、その結果各定電圧定周波数電源装置相互間の電
力負担の不平衡に起因して発生する横流の有効分は、上
述の装備によ勺容易にこれを抑制しようとするものであ
る。
〔実施例〕
第1図は本発明の実施例を示す回路図であって、この第
1図にもとづいて本発明の詳細を以下に記述する。
第1図において、商用電源1には1号CVCF装置4と
2号CVCF装置5とが接続されており、蒸汽タービン
2と自家用発電機3とで構成された自家用発電設備には
3号CVCF装置9と4号CVCF装置10とが接続さ
れておシ、これら4組のG℃F装置を相互に並列接続し
て共通の負荷8へ電力を供給する。なお商用電源IK接
続されている2組のCVCF装置4と5は、第2図に示
す従来例回路で用いたものと全く同じ回路構成であるこ
とから、その説明は省略する0また自家用発電機3に接
続されている3号CVCF装置9の回路構成は4号CV
CF装置10と同じである。
4号CVCF装置10の動作は次のとおりである。
すなわち自家用発電機3からの交流電力は、サイリスタ
整流器11で直流電力に変換され、バッテリー12を介
してCVCFインバータ13に入力されて再び交流電力
に変換されるのであるが、とのCVCFインバータ13
の出力電圧は計器用変圧器24と電圧検出器29とで検
出され、電流は変流器23で検出される。また負荷8へ
の電流は変流器21で、負荷8の端子電圧は計器用変圧
器22で検出される。そこで変流器21で検出された負
荷電流を台数分担器25によシ運。転中のCVCF装置
の台数(第1図においてはN=4)で割算し、その結果
と変流器23からの電流とを差電流演算器26へ入力さ
せることで差電流Δ工を得る。この差電流Δ工と計器用
変圧器24からの電圧を差電力演算器28へ入力させる
ことにより、この差電力演算器28から差電力の有効分
ΔPRと差電力の無効分ΔPQとを別個に出力させる。
また計器用変圧器22と24からの電圧を位相差検出器
27へ入力して両者の位相差を検出するのは第2図に示
す従来例回路の場合と同じである。
4号CVCF装置10が出力する交流の電圧は、電圧設
定器31からの電圧指令値と、電圧検出器29からの電
圧実際値との偏差を入力する電圧調節器320作用によ
シ、この入力偏差を零にするように制御信号を出力する
ことで電圧指令値どおシに維持されるのであるが、各C
VCF装置の出力電圧に差異があるときは、これに起因
して無効横流が流れるので、そのときに差電力演算器2
8から出力される差電力の無効分ΔPQを、前述の電圧
指令値を補正する極性で電圧調節器32へ入力させて、
この無効横流が流れるのを抑制する。
またこの4号CVCF装置10が出力する交流の周波数
は、周波数設定器340指令にもとづき、周波数発振器
35の出力で所定周波数を維持するのであるが、各CV
CF装置の出力周波数に差異があることに起因して生ず
る有効分横流と位相差とは、差電力演算器28から出力
される差電力の有効分ΔPRと、位相差検出器27から
出力される位相差信号とを周波数調節器33へ入力させ
て、この周波数調節器33からの出力を周波数発振器3
5へ入力させることで抑制できる。さらにこれら電圧調
節器32と周波数発振器35から出力される信号がパル
ス発生器36へ入力され、このパルス発生器36により
CVCFインバータ13が所望の電圧と周波数の交流を
出力するのは、第2図において既述の従来例回路の場合
と同じである。
本発明においては、自家用発電機3には、これの出力電
流・電圧を検出するための変流器41と計器用変圧器4
2とを設け、さらに4号CVCF装置10には(もちろ
ん3号CVCF装置9にも)電力検出器43、電力設定
器44ならびに電力調節器45を設置する0これらの装
置により、自家用発電機3が出力する電力実際値が電力
検出器43で検出され、この電力実際値は電力設定器4
4で設定された値と一致するように調節制御され、その
結果である電力調節器45の出力信号が、前述の周波数
調節器33へ入力されるように回路を構成している。そ
の結果、負荷8が必要とする電力が変化しても、自家用
発電機3の出力は電力設定器44の設定値どおシ、すな
わち一定値を維持することになるので、供給電力の変動
分はすべて商用電源1が負担することになる。すなわち
商用電源1と自家用発電機3との負荷分担比率が変化す
ることになp、その結果発生する有効分横流は前述の電
力調節器45の作用で抑制できることになる。
〔発明の効果〕
この発明によれば、商用電源に接続されている定電圧定
周波数電源装置と、自家用発電設備に接続されている定
電圧定周波数電源装置とを並列接続して共通の負荷へ電
力を供給するようにしている装置において、自家用発電
設備が出力する電力を一定に制御する電力調節手段と、
この電力調節手段の出力を、この自家用発電設備に接続
されている定電圧定周波数電源装置の出力交流周波数を
制御する周波数調節手段へ入力させるように回路を構成
することにより、負荷が変動しても自家用発電設備の出
力は変化することなく一定であって、商用電源がこの変
動分を受持つようにし、負荷分担比率の変化に伴って生
ずる横流の有効分は、上述したように電力調節手段の出
力を周波数調節手段へ入力させることで抑制を図るもの
である。その結果、負荷に電力変動があっても、自家用
発電設備は常に一定負荷で運転することができるので、
この自家用発電設備の運転に伴って得られる熱出力(た
とえば蒸汽)も一定となカ、工場などの操業に支障を与
えないので、この熱出力の不足に備える設備(たとえば
補助ボイラ)が不要になシ、設備コストの低減となる。
さらに自家用発電設備を一定出力で運転することは、最
高効率点を選択できることであシ、エネルギーコストを
低減できる効果も合わせて有する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例を示す回路図、第2図は商用電
源と自家用発電設備とを定電圧定周波数電源装置を介し
て並列運転させる従来例を示した回路図である。 1・・・・・・商用電源、2・・・・・・蒸汽タービン
、3・・・・・・自家用発電機、4・・・・・・1号C
VCF装置、5・・・・・・2号CVCF装置、6 、
 9 ・−−−−−3号CVCF装置、7゜10・・・
・・・4号CVCF装置、8・・・・・・負荷、11・
・・・・・サイリスタ整流器、12・・・・・・バッテ
リー、13・・・・・・CVCFインバータ、21.2
3.41・・・・・・変流器、22.24.42・・・
・・・計器用変圧器、25・・・・・・台数分担器、2
6・・・・・・差電流演算器、27・・−・・位相差検
出器、28・・・・・・差電力演算器、29・・・・・
・電圧検出器、31・・・・・・電圧設定器、32・・
・・・・電圧調節器、33・・・・・・周波数調節器、
34・・・・・・周波数設定器、35・・・・・・周波
数発振器、36・・・・・・パルス発生器、43・・・
・・・電力検出器、44・・・・・・電力設定器、44
・・・・・・電力調節器。 4”I−:’

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1)電源側変換器と負荷側変換器の直流側同士を接続し
    、電源側変換器へ交流を入力するとき、負荷側変換器か
    ら出力する交流の電圧と周波数を所定値に制御する電圧
    調節手段と周波数調節手段とを備えている定電圧定周波
    数電源を並列運転するさいに、各定電圧定周波数電源に
    流れる横流の無効分と有効分とを検出し、この横流無効
    分は当該定電圧定周波数電源の電圧調節手段へ、また横
    流有効分は周波数調節手段へ入力させるようにしている
    定電圧定周波数電源装置の所要数を商用電源に接続する
    とともに、同様の定電圧定周波数電源装置の所要数を自
    家発電装置に接続して、これらすべての定電圧定周波数
    電源装置を並列運転する設備において、前記自家発電設
    備が出力する電力を検出してこの電力を目標値に制御す
    る電力調節手段と、この電力調節手段の出力信号を前記
    周波数調節手段へ入力させる回路とが、自家発電設備に
    接続された定電圧定周波数電源装置のそれぞれに備えら
    れていることを特徴とする定電圧定周波数電源装置の並
    列運転制御回路。
JP61267112A 1986-11-10 1986-11-10 定電圧定周波数電源装置の並列運転制御回路 Pending JPS63121433A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008141815A (ja) * 2006-11-30 2008-06-19 Hitachi Ltd 無停電電源システム
JP2008167555A (ja) * 2006-12-27 2008-07-17 Sanken Electric Co Ltd 交流電力供給装置

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