JP2005012937A - Phase synchronization detection circuit in generator - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a phase synchronization detection circuit in the synchronous closing unit of a generator strong against zero-cross noise by employing a hybrid circuit of analog circuit and digital circuit. <P>SOLUTION: The phase synchronization detection circuit comprises a phase shift means for delaying the phase of the output from a voltage input circuit in a generator by a quarter of wavelength, a means for multiplying the output from the phase shift means and the output from the voltage input circuit of a bus, a comparison means outputting the signal at a position where the plus and minus are equalized in the envelope of the output waveform from the multiplying means, and a means for removing the signal at a position of 180 ° phase shift between the bus and generator voltages from the output of the comparison means. Since a larger difference can be taken by multiplying the voltages of the bus and the generator as compared with simple addition or subtraction, a synchronization point can be detected with high precision. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディーゼル発電機やマイクロガスタービン発電機などの発電機を、商用電源や既に動いている発電機と同期させて投入するための同期投入装置に用いられる位相同期検出回路に関し、特に、アナログ回路とデジタル回路をハイブリッド化して位相同期を検出する位相同期検出回路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
商用電源、または他の発電機からの電力が供給されている母線に発電機電力を追加する場合、母線と新たに追加する発電機との間の電圧差、周波数差を許容値以内とし、位相が所定範囲で一致している必要がある。そのため、母線と新たに投入する発電機の位相が同期した点を検出するための位相同期検出回路が種々提案されている。例えば、母線電圧と発電機電圧をアナログ減算器で減算し、両者の電圧と周波数、及び位相が接近してくるとビート波形が出力されるため、このビート波形の包絡線が極小となったタイミングを同期タイミングとし、発電機を投入するといったことが行われている。しかしながらこの方法では、ビート波形に母線上の交流電圧、または発電機の出力電圧と同じ周波数のリップルが含まれるため、同期推定のための演算が複雑で難しいものになるという問題があった。そのため、時定数の大きなフィルターを用いてリップルを除去する方法も考えられるが、ビート波形に遅れが生じるために同期タイミングが遅れるという問題が生じる。
【0003】
そのため特許文献1には、3相交流発電機の各相に同期した矩形波と、母線の3相交流電圧の特定相に同期した矩形波Vを生成し、矩形波Vの特定レベルの遷移毎に他の矩形波のレベルを判定し、各矩形波のレベルの組み合わせが所定の変化をしたときに同期タイミングと推定する方法が示されている。また、特許文献2には、発電所などの無人化や信頼性向上のため、母線電圧と発電機電圧の電圧をアナログ/デジタル変換し、それを加え合わせてビート電圧演算し、同期をデジタル的に検出する方式が示されている。
【0004】
【特許文献1】
特開2000−139029号公報
【特許文献2】
特開平6−311656号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献1に記載された装置は簡単ではあるが3相交流の場合にしか使えず、また特許文献2に示された装置は、単純に母線電圧と発電機電圧をデジタル化して加え合わせてビート演算しているため、デジタルサンプリング中に正常な0Vとゼロクロスを生じるパルス性のノイズによる0Vが有る場合、どちらが正常な同期点かの判断が単純に決定出来ないため、誤動作する可能性がある。
【0006】
そのため本発明においては、発電機の同期投入装置における位相同期検出回路をアナログとデジタル回路でハイブリッド化し、かつ、ゼロクロスノイズ等にも強い位相同期検出回路を提供することが課題である。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため本発明においては、
商用電源または他の発電機からの電力が供給されている母線と前記発電機の電圧を同期投入するための位相同期点を検出する発電機における位相同期検出回路であって、
前記発電機の電圧入力信号の位相を1/4波長遅らせる移相手段と、該移相手段出力と前記母線の電圧入力信号とをかけ算するかけ算手段と、該かけ算手段出力波形の包絡線におけるプラス、マイナスが等しくなる位置における信号を出力する比較手段と、該比較手段出力から前記母線と前記発電機電圧の位相が半波長ずれた位置の信号を除外する手段とからなることを特徴とする。
【0008】
このように、発電機の電圧入力信号の位相を1/4波長遅らせて母線の電圧入力信号とかけ算することにより、単に加算や減算した場合に較べて差を大きく取ることができるから、同期点を高精度に検出することが可能となり、かつ、発電機出力の位相を1/4波長遅らせない場合、位相同期点が前記かけ算手段出力におけるピーク位置に出るため高精度な位相同期点検出ができないのに対し、本発明においては発電機出力の位相を1/4波長遅らせてかけ算しているため、位相同期点は前記かけ算手段出力における包絡線のプラス、マイナスが等しくなる位置(ゼロクロス点)に出るから、ゼロクロスノイズに影響されずに高精度な同期点検出をおこなうことができる。
【0009】
そして、前記かけ算手段出力波形の包絡線におけるプラス、マイナスが等しくなる位置における信号を出力する比較手段は、前記かけ算手段出力波形の包絡線におけるプラス、マイナスが等しくなる位置における信号を、予め与えられた前記母線と前記発電機における位相差が所定以下となったときに出力するよう構成することにより、母線に発電機の電圧を投入するのに最適な同期点を出力することができる。
【0010】
また、前記比較手段出力から母線と発電機電圧の位相が半波長ずれた位置の信号を除外する手段は、前記発電機の電圧入力信号の位相を1/4波長遅らせる移相手段と、該移相手段出力と前記母線の電圧入力信号の位相を比較し、両者の位相が略90度乃至270度ずれていることを検出する位相判別器とすることにより、両者の位相が略90度乃至270度ずれた位置というのは、もともと発電機電圧の位相を半波長ずらせた上で比較しているから、この位相判別器においては略180度乃至360度のズレとして検出でき、容易に検出が可能であると共にそれによって、前記かけ算手段出力波形の包絡線におけるプラス、マイナスが等しくなる位置に出現する母線と発電機電圧の位相が半波長ずれた時に出る信号を、容易に取り除くことができる。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を例示的に詳しく説明する。但し、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りはこの発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。
【0012】
図1は本発明の発電機における位相同期検出回路の実施の形態を示した概略ブロック図、図2は本発明の発電機における位相同期検出回路の入力波形とかけ算器の出力波形、図3は本発明の発電機における位相同期検出回路の各ブロックの出力波形、図4はかけ算器への発電機電圧の入力の位相をずらさなかったときの出力波形、図5はコンパレータ17の具体的回路例、図6はその動作タイムチャートである。
【0013】
図中、1は本発明の位相同期検出回路、2は商用電源、または他の発電機からの電力が供給されている母線電圧、3は位相同期を検出する発電機(本機)の電圧、4、5は変圧器(PT)、6、7はCPU演算回路8からのゲイン切り替え信号9によって出力を一定範囲の電圧とすると共に、この電圧をアナログ/デジタル変換するアナログ/デジタル変換機能を有した入力アンプ回路、10、11はCPU演算回路8に母線電圧及び周波数と発電機電圧及び周波数を送る信号線、12は発電機電圧の位相を90度遅らせる−90度(1/4波長)移相器、13は入力アンプ6によって一定範囲の電圧とされた母線電圧2と、同じく入力アンプ7によって一定範囲の電圧とされ、−90度移相器12で位相を90度遅らせた電圧とをかけ算するかけ算器、14はかけ算器13の出力を一定範囲の電圧とするための自動ゲイン調整回路(AGC)、15は雑音を除去するフィルター回路、16はアンプ(AMP)、17はアンプ(AMP)16からの信号がCPU演算回路8からの位相差設定信号18の範囲に入ったときに位相差出力19を出力するコンパレータ(比較器)、18は位相差出力19を母線電圧2と発電機電圧3の位相が所定範囲以下となった点で出力するため、CPU演算回路8から送られる位相差設定のための信号、20はアンプ(AMP)16で増幅された液晶パネル26上の同期検定器用位相信号である。21は母線電圧2と発電機電圧3の位相差が90度から270度となったことを判別する位相判別器で、位相差が90度から270度のときH信号を、位相差が270度から90度のときL信号を出力する。22は同期投入判別器、23は母線電圧2と発電機電圧4の90度から270度位相判別器21から出力される位相極性信号、24は周波数差と電圧差が設定値以内になったときの信号、25は同期投入可能信号、26は液晶パネル上の同期検定器である。
【0014】
図5において、18はCPU演算回路8からの位相差設定信号で、母線電圧2と発電機電圧4の位相が±10度以内で一致したときに位相一致信号を出す場合は「H」の信号が、±5度以内で一致したときに位相一致信号を出す場合は「L」の信号が送られてくる。50、51は母線電圧2と発電機電圧4の位相が±10度以内で一致していることを検出するコンパレータ、52、53は同じく母線電圧2と発電機電圧4の位相が±5度以内で一致していることを検出するコンパレータ、54、55、58はノット回路、56、57はナンド回路、59、60はノア回路、61はアンド回路である。
【0015】
最初に図2、3を用いて本発明を簡単に説明すると、本発明においては、母線からの入力電圧2と、発電機からの入力電圧3の位相を−90度移相器12によって90度(1/4波長)遅らせた電圧とをかけ算器13でかけ算し、その結果から母線と発電機の電圧の位相同期点を検出するようにしたものである。すなわち今、母線電圧2が図2(A)の状態であり、また発電機の電圧3が、仮に母線と発電機の電圧差と周波数差が許容範囲内で位相も同期がとれた図2(B)の状態であるとすると、この発電機電圧3の位相を−90度移相器12によって90度遅らせた図2(C)の電圧と図2(A)の電圧をかけ算した結果(フィルター15の出口)は、図2(D)のようになる。なお、この図2において、横軸は母線電圧2における位相角である。そして例えば発電機電圧3が、図2(A)の母線電圧2より45度だけ位相が遅れている場合、母線電圧2と発電機電圧3をかけ算した結果は図2(E)のようにマイナス側に偏った出力が得られる。そしてさらに発電機電圧3が、図2(A)の母線電圧2より90度だけ位相が遅れている場合、母線電圧2と発電機電圧3をかけ算した結果は図2(F)のようにマイナス側だけとなり、同様にして135度遅れ、180度遅れ、225度遅れ、270度遅れ、315度遅れの結果は、それぞれ図2(G)、(H)、(J)、(K)、(L)のようになる。
【0016】
この図2に示した発電機電圧3は、前記したように母線2と発電機3の電圧差と周波数差が許容範囲内で位相も同期がとれた状態であると仮定したが、この周波数にズレがあると、位相差は時間と共に変化してゆく。すなわち、最初に母線2と発電機電圧3が図2(B)のように同期が取れた状態、すなわちかけ算器13の出力が図2(D)の状態であったとしても、発電機電圧3の周波数が母線2の周波数よりわずかに小さいと、この周波数差によって両者の位相は図2における(E)、(F)、(G)、(H)、(J)、(K)、(L)のように変化してゆき、そして周波数差で決まる一定時間毎に同期が取れた状態となる。
【0017】
そのため、この図2から明らかなように、かけ算器13の出力は、同期が取れた図2(D)の状態から、図2(E)のようにマイナス側に偏った状態、図2(H)のように180度遅れたときにプラスマイナスのバランスが取れた状態と変化し、さらに図2(J)のようにプラス側に偏った状態を経て、図2(D)のように同期の取れた状態に戻る。そのため、母線電圧2と発電機電圧3の位相状態をビート波形図3(G)にて表すと、かけ算器13の出力は、図3(A)に示したようになる。すなわちこの図3(A)において、0度とは図2(D)のように同期の取れた状態であり、180度とは、図2(H)のように発電機電圧3が母線電圧2に対して180度(半波長)ずれた状態である。このようにすると、母線電圧2と発電機電圧3が同期した位置と位相が180度(半波長)ずれた位置においては、このかけ算器13の出力における包絡線のプラス、マイナスが等しくなる。そこで、180度(半波長)ずれた位置の信号を捨て、同期した位置だけを取り出せば、包絡線のプラス、マイナスが等しくなる位置は電圧0の点とある角度を持って交差するから、精度の良い同期点検出が可能となる。
【0018】
それに反し、例えば発電機からの入力電圧3の位相を図4に示したように遅らせずにかけ算した場合、同期点は包絡線のピーク位置に現れ、精度良く同期点を検出することができない。すなわち図4において、横軸は母線電圧2における位相角であり、母線電圧2が図4(A)の状態で、発電機電圧3が図2の場合と同様母線と発電機の電圧差と周波数差が許容範囲内で位相も同期がとれた図4(B)の状態であるとし、このままの状態で図4(B)の発電機電圧と図4(A)の母線電圧をかけ算すると、同期状態においては図4(C)のようにプラス側のみの出力が得られる。そして発電機電圧3が、図4(A)の母線電圧2より45度だけ位相が遅れた場合、母線電圧2と発電機電圧3をかけ算した結果は図4(D)のようにプラス側に偏った出力となる。そしてさらに発電機電圧3が、図4(A)の母線電圧2より90度だけ位相が遅れた場合、母線電圧2と発電機電圧3をかけ算した結果は図4(E)のようにプラス、マイナスが均等となり、同様にして135度遅れ、180度遅れ、225度遅れ、270度遅れ、315度遅れの結果は、それぞれ図4(F)、(G)、(H)、(J)、(K)のようになる。すなわちこの結果を図3のように、横軸を母線電圧2と発電機電圧3の位相ずれ角で表すと、同期の取れた0度と180度の位置は、包絡線のプラス側とマイナス側のピークの位置になり、ほぼ水平となって、精度良く同期点を検出することが難しくなる。
【0019】
本発明はこのような考え方に従って発電機における位相同期検出回路を構成したものであり、以下、本発明を図1に従って詳細に説明する。図1において、商用電源、または他の発電機からの電力が供給されている母線の入力端子2、位相同期を検出する発電機(本機)からの電力の入力端子3に入力された電圧は、変圧器4、5で降圧され、入力アンプ6、7へ送られてくるCPU演算回路8からのゲイン切り替え信号9によって、かけ算器13への入力に最適な電圧となるよう調整されてアナログ/デジタル変換される。そしてこの変換された電圧は、母線電圧10、発電機電圧11としてCPU演算回路8に送られて、前記したゲイン切り替え信号9とされると共に、発電機(本機)からの電圧3は、さらに−90度移相器12によって位相が90度(1/4波長)遅らせられて、入力アンプ6の母線電圧と共にかけ算器13と、90度から270度の位相判別器21に送られる。この90度から270度の位相判別器21は、後述するコンパレータ17から出力される位相差出力19から、180度(半波長)で出力された信号を除くためのもので、図3(D)に示したように、母線電圧2と発電機電圧3の位相差が270〜90度の間は「0」(L)、90〜270度の間は「1」(H)を出力する。
【0020】
かけ算器13では、前記図2で説明したように、送られてきた母線2からの電圧と発電機3の位相が90度遅らせられた電圧とがかけ算され、図3(A)のような電圧が出力される。そしてその電圧は、自動ゲイン調整回路(AGC)14で図3(A)の電圧波形における包絡線が取り出され、フィルター15でノイズが取り除かれてアンプ16に送られる。このアンプ16は、送られてきた電圧を所定電圧に増幅し、母線2からの電圧と発電機3の電圧の位相差は、図3(B)のように0Vより+側の規定値の信号に変換され、これが位相信号20としてCPU演算回路8に送られる。また、この増幅された図3(B)の信号は、コンパレータ17にも送られ、このコンパレータ17に送られているCPU演算回路8からの位相差設定信号18と比較されて、母線2からの電圧と発電機3の電圧の位相が一定範囲で一致したとき(同期したとき)、図3(C)のような位相差出力信号19を出して同期投入判別回路22に送る。
【0021】
このコンパレータ17の動作を図5、図6により詳細に説明すると、図5に示したコンパレータ50、51、52、53の+側には、図3(B)の電圧波形における位相が同期した位置(0度)の前後−10度(コンパレータ50)、−5度(コンパレータ52)、+5度(コンパレータ53)、+10度(コンパレータ51)の位置のそれぞれに相当する電圧が印加され、コンパレータ51、53は、母線電圧2と発電機電圧4の位相差が+10度、+5度になる以前は「L」を出力する。そのため、その信号がノット回路54、55で反転され、図6に示したようにナンド回路56、57に「H」信号を送っている。しかしコンパレータ50、52は、母線電圧2と発電機電圧4の位相差が−10度、−5度に達していない場合は図6に示したように「L」を出力しているから、このナンド回路56、57は閉じており、「H」出力がノア回路59、60に送られている。
【0022】
一方、CPU演算回路8からは位相差設定信号18として、母線電圧2と発電機電圧4の位相が±10度以内で一致したことを検出する場合は「H」の信号が、±5度以内で一致したことを検出する場合は「L」の信号が送られているから、いま、母線電圧2と発電機電圧4の位相が±10度以内で一致したことを検出する場合、位相差設定信号18の「H」信号がノア回路60に、ノア回路59にはノット回路58で反転された「L」信号が送られ、オア回路61にはこのノア回路59、60から「L」信号が送られてくるから、位相差出力19は「L」となっている。
【0023】
そして、母線電圧2と発電機電圧4の位相差が図6に示したように−10度になると、コンパレータ50がこれを検出して「H」信号を出力するためナンド回路56が開いて出力が「L」となり、ノア回路59の両入力が「L」となってオア回路61に「H」信号が送られ、位相差出力19は「H」となる。そして、次に母線電圧2と発電機電圧4の位相差が図6に示したように−5度となると、コンパレータ52がこれを検出して「H」信号を出力するためナンド回路57が開いて出力が「L」となり、ノア回路60におくるが、このノア回路60にはCPUから位相差設定信号18の「H」信号が送られているから出力は「L」のままで変化はない。
【0024】
そして、次に母線電圧2と発電機電圧4の位相差が図6に示したように+5度となると、コンパレータ53がこれを検出して「H」信号を出力するためノット回路55で反転された「L」信号がナンド回路57に送られこれが閉じられ、出力が「H」となるが、ノア回路60の出力は「L」であるから変化はない。そして、さらに母線電圧2と発電機電圧4の位相差が図6に示したように+10度となると、コンパレータ51がこれを検出して出力が「H」となるため、それがノット回路55で反転されて「L」信号がナンド回路56に送られ、ノア回路59に「H」信号が送られるためこのノア回路59の出力が「L」となり、オア回路61の位相差出力19は図6に「19.位相差出力(±10°)」の所に示したように「L」となる。
【0025】
なお、CPU演算回路8から、位相差設定信号18として±5度以内で一致したときに位相一致信号を出力する信号「L」が送られてきているときは、ノア回路59にノット回路58を通して「H」信号が加えられるから、このノア回路59からは常時「L」信号が出力され、ノア回路60からは前記したコンパレータ52、53が検出した−5度、+5度の電圧によって図6に「19.位相差出力(±5°)」の所に示したような信号が出力される。
【0026】
このようにして、コンパレータ17からは、CPU演算回路8から送られる位相差設定信号18の±10°、または±5°の信号によって位相差が±10°、または±5°になったときに位相が同期したという信号が同期投入判別回路22に出力されるが、ただしこの位相差出力19は、かけ算器13の出力の中心電圧が電圧0の位置と交差する点を中心に出力されるため、図3(B)のフィルター出力(15)からもわかるとおり、母線2からの電圧と発電機3の電圧の位相差が0度(同期点)のときと180度の時(同期がずれている)の両方で出力される。
【0027】
そのため同期投入判別回路22には、前記したように90度から270度の位相判別器21から母線電圧2と発電機電圧3の位相差が90度から270度となったときの図3(D)のような信号と、CPU演算回路8から母線電圧2と発電機電圧3の電圧差、周波数差が設定範囲内となったときの図3(E)の信号24とが送られてくるから、これらの信号とコンパレータ17からの図3(C)の位相差出力信号19とのアンドが取られ、それによって位相差出力信号19における位相差が180度の時(同期がずれている)の出力が除かれ、図3(F)の同期投入信号25がCPU演算回路8に送られる。そのためCPU演算回路8は、同期検定器26に同期投入可能角になったことを表示し、図示していない発電機のサーキットブレーカ(CB)を投入して発電機を母線に投入する。
【0028】
以上が本発明になる発電機における位相同期検出回路の動作であるが、このように発電機における同期検出回路を構成することにより、位相同期検出回路をアナログとデジタル回路によるハイブリッド化した結果、ゼロクロスノイズに強く、かつ、高精度に位相同期点を検出できる位相同期点検出回路を提供することができる。
【0029】
【発明の効果】
以上記載の如く本発明によれば、発電機出力の位相を1/4波長遅らせる移相手段と、この移相手段出力と前記母線出力とをかけ算するかけ算手段を用いて同期検出回路を構成することにより、母線と発電機の電圧のかけ算によって単に加算や減算した場合に較べて差を大きく取ることができ、同期点を高精度に検出することが可能となる。また、発電機出力の位相を1/4波長遅らせない場合、位相同期点がかけ算器出力におけるピーク位置に出るため高精度な位相同期点検出ができないのに対し、本発明においては発電機出力の位相を1/4波長遅らせてかけ算しているため、位相同期点はかけ算器出力における包絡線のプラス、マイナスが等しくなる位置(ゼロクロス点)となる。従って、その出力を受けてフィルター及びコンパレータ回路において同期点検検出を行うと、ノイズによる母線及び発電機電圧入力に生じるゼロクロスノイズは本回路の構成により通常は取り除かれるため、ゼロクロスノイズに影響されずに高精度な同期点検出をおこなうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の発電機における位相同期検出回路の実施の形態を示した概略ブロック図である。
【図2】本発明の発電機における位相同期検出回路の入力波形とかけ算器の出力波形である。
【図3】本発明の発電機における位相同期検出回路の各ブロックの出力波形である。
【図4】かけ算器への発電機電圧の入力の位相をずらさなかったときの出力波形である。
【図5】本発明の発電機における位相同期検出回路を構成するコンパレータ17の具体的回路例である。
【図6】本発明の発電機における位相同期検出回路を構成するコンパレータ17の動作タイムチャートである。
【符号の説明】
1 位相同期検出回路
2 母線からの入力端子
3 発電機(本機)からの入力端子
4、5 変圧器(PT)
6、7 入力アンプ
8 CPU演算回路
9 切り替え信号
10、11 母線電圧と発電機電圧を送る信号線
12 −90度移相器
13 かけ算器
14 自動ゲイン調整回路(AGC)
15 フィルター回路
16 アンプ(AMP)
17 コンパレータ
18 位相差設定信号
19 位相差出力
20 位相信号
21 90度から270度の位相判別器
22 同期投入判別器
23 母線電圧と発電機電圧の位相極性信号
24 周波数差と電圧差が設定値以内になったときの信号
25 同期投入可能信号
26 同期検定器
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a phase-synchronization detection circuit for use in a synchronous input device for supplying a generator such as a diesel generator or a micro gas turbine generator in synchronization with a commercial power source or a generator that is already operating, The present invention relates to a phase synchronization detection circuit that detects phase synchronization by hybridizing an analog circuit and a digital circuit.
[0002]
[Prior art]
When adding generator power to a bus that is supplied with power from a commercial power source or another generator, the voltage difference and frequency difference between the bus and the newly added generator are within the allowable values, and the phase Must match within a predetermined range. For this reason, various phase synchronization detection circuits have been proposed for detecting a point in which the phase of the generator and the newly introduced generator are synchronized. For example, since the beat waveform is output when the bus voltage and generator voltage are subtracted with an analog subtractor, and the voltage, frequency, and phase of both approaches, the timing at which the envelope of this beat waveform is minimized Is used as a synchronous timing, and a generator is turned on. However, this method has a problem that the calculation for synchronization estimation is complicated and difficult because the beat waveform includes an AC voltage on the bus or a ripple having the same frequency as the output voltage of the generator. Therefore, a method of removing ripples using a filter with a large time constant is conceivable, but there is a problem that the synchronization timing is delayed because the beat waveform is delayed.
[0003]
Therefore, in Patent Document 1, a rectangular wave synchronized with each phase of the three-phase AC generator and a rectangular wave V synchronized with a specific phase of the three-phase AC voltage of the bus are generated. The method of determining the level of other rectangular waves and estimating the synchronization timing when the combination of the levels of the rectangular waves changes in a predetermined manner is shown. Patent Document 2 discloses that the voltage of the bus and the generator voltage is converted from analog to digital for the unmanned and improved reliability of the power plant, and the beat voltage is calculated by adding them together, and the synchronization is digital. The detection method is shown in FIG.
[0004]
[Patent Document 1]
JP 2000-139029 A [Patent Document 2]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-311656
[Problems to be solved by the invention]
However, although the device described in Patent Document 1 is simple, it can only be used in the case of three-phase alternating current, and the device described in Patent Document 2 simply adds the bus voltage and the generator voltage and adds them together. Because there is a beat calculation, if there is a normal 0V during digital sampling and 0V due to pulse noise that causes zero crossing, it is not possible to simply determine which is the normal synchronization point, so there is a possibility of malfunction. is there.
[0006]
Therefore, an object of the present invention is to provide a phase synchronization detection circuit that is hybrid with an analog and digital circuit and that is resistant to zero-cross noise and the like in the generator synchronization input device.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, in the present invention,
A phase synchronization detection circuit in a generator that detects a phase synchronization point for synchronizing the voltage of the generator and the bus to which power from a commercial power source or another generator is supplied,
Phase shift means for delaying the phase of the voltage input signal of the generator by ¼ wavelength, multiplication means for multiplying the output of the phase shift means and the voltage input signal of the bus, and a plus in the envelope of the output waveform of the multiplication means , And a means for outputting a signal at a position where minus is equal, and a means for excluding a signal at a position where the phase of the bus and the generator voltage is shifted by a half wavelength from the output of the comparing means.
[0008]
In this way, by delaying the phase of the voltage input signal of the generator by a quarter wavelength and multiplying it by the voltage input signal of the bus, a difference can be taken larger than when simply adding or subtracting. Can be detected with high accuracy and the phase of the generator output is not delayed by a quarter wavelength, the phase synchronization point appears at the peak position at the output of the multiplication means, so that the phase synchronization point cannot be detected with high accuracy. On the other hand, in the present invention, since the phase of the generator output is multiplied with a delay of ¼ wavelength, the phase synchronization point is at the position where the plus and minus of the envelope in the multiplication means output are equal (zero cross point). Therefore, highly accurate synchronization point detection can be performed without being affected by zero cross noise.
[0009]
The comparison means for outputting a signal at a position where the plus and minus in the envelope of the multiplication means output waveform are equal is given in advance a signal at a position where the plus and minus in the envelope of the multiplication means output waveform are equal. By configuring so that the phase difference between the bus and the generator becomes a predetermined value or less, it is possible to output an optimum synchronization point for applying the generator voltage to the bus.
[0010]
The means for excluding the signal at the position where the phase of the bus and the generator voltage is shifted by a half wavelength from the output of the comparison means includes a phase shift means for delaying the phase of the voltage input signal of the generator by ¼ wavelength, and the phase shift means. By comparing the phase of the phase means output and the phase of the voltage input signal of the bus, and detecting a phase shift of approximately 90 degrees to 270 degrees, both phases are approximately 90 degrees to 270. Since the phase of the generator voltage is originally shifted by a half wavelength and compared, this phase discriminator can be detected as a deviation of about 180 to 360 degrees and can be easily detected. And thereby easily removing a signal that is generated when the phase of the generator voltage and the bus appearing at the position where the plus and minus in the envelope of the multiplication means output waveform are equal to each other is shifted by a half wavelength. It can be.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be exemplarily described in detail with reference to the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the components described in this embodiment are not intended to limit the scope of the present invention only to those unless otherwise specified. This is just an example.
[0012]
FIG. 1 is a schematic block diagram showing an embodiment of a phase synchronization detection circuit in a generator of the present invention, FIG. 2 is an input waveform and an output waveform of a multiplier in the phase synchronization detection circuit in the generator of the present invention, and FIG. FIG. 4 is an output waveform when the phase of the generator voltage input to the multiplier is not shifted, and FIG. 5 is a specific circuit example of the comparator 17. FIG. 6 is an operation time chart thereof.
[0013]
In the figure, 1 is a phase synchronization detection circuit of the present invention, 2 is a bus voltage to which power from a commercial power source or another generator is supplied, 3 is a voltage of a generator (this machine) that detects phase synchronization, 4 and 5 are transformers (PT), and 6 and 7 have a voltage within a certain range by a gain switching signal 9 from the CPU arithmetic circuit 8 and have an analog / digital conversion function for analog / digital conversion of this voltage. The input amplifier circuits 10 and 11 are signal lines for sending the bus voltage and frequency and the generator voltage and frequency to the CPU arithmetic circuit 8, and 12 is a phase shift of the generator voltage by 90 degrees by -90 degrees (1/4 wavelength) shift. The phase shifter 13 includes a bus voltage 2 that is set to a certain range by the input amplifier 6 and a voltage that is also set to a certain range by the input amplifier 7 and has a phase delayed by 90 degrees by the -90 degree phase shifter 12. Multiply A multiplier, 14 is an automatic gain adjustment circuit (AGC) for setting the output of the multiplier 13 within a certain range, 15 is a filter circuit for removing noise, 16 is an amplifier (AMP), 17 is an amplifier (AMP) 16 A comparator (comparator) that outputs a phase difference output 19 when the signal from the CPU arithmetic circuit 8 falls within the range of the phase difference setting signal 18 from the CPU arithmetic circuit 8, and 18 shows the phase difference output 19 as the bus voltage 2 and the generator voltage 3. The phase difference setting signal sent from the CPU arithmetic circuit 8 is output when the phase becomes less than the predetermined range, and 20 is the phase for the synchronous tester on the liquid crystal panel 26 amplified by the amplifier (AMP) 16. Signal. 21 is a phase discriminator for discriminating that the phase difference between the bus voltage 2 and the generator voltage 3 is changed from 90 degrees to 270 degrees. When the phase difference is 90 degrees to 270 degrees, the H signal is output and the phase difference is 270 degrees. When the angle is 90 degrees, the L signal is output. 22 is a synchronization input discriminator, 23 is a phase polarity signal output from the 90 to 270 degree phase discriminator 21 of the bus voltage 2 and the generator voltage 4, and 24 is when the frequency difference and the voltage difference are within the set values. , 25 is a signal for enabling synchronization, and 26 is a synchronization tester on the liquid crystal panel.
[0014]
In FIG. 5, 18 is a phase difference setting signal from the CPU arithmetic circuit 8, and when the phase of the bus voltage 2 and the generator voltage 4 are matched within ± 10 degrees, an “H” signal is output. However, when a phase matching signal is output when they match within ± 5 degrees, an “L” signal is sent. 50 and 51 are comparators for detecting that the phases of the bus voltage 2 and the generator voltage 4 are within ± 10 degrees, and 52 and 53 are also the phases of the bus voltage 2 and the generator voltage 4 are within ± 5 degrees. , 54, 55 and 58 are knot circuits, 56 and 57 are NAND circuits, 59 and 60 are NOR circuits, and 61 is an AND circuit.
[0015]
First, the present invention will be briefly described with reference to FIGS. 2 and 3. In the present invention, the phase of the input voltage 2 from the bus and the input voltage 3 from the generator is set to 90 degrees by the −90 degree phase shifter 12. The delayed voltage is multiplied by the multiplier 13 (1/4 wavelength), and the phase synchronization point between the bus and the generator voltage is detected from the result. That is, now the bus voltage 2 is in the state of FIG. 2A, and the generator voltage 3 is assumed to be synchronized in phase with the voltage difference and frequency difference between the bus and the generator within an allowable range. If the state of B) is assumed, the result of multiplying the voltage of FIG. 2C obtained by delaying the phase of the generator voltage 3 by 90 degrees by the -90 degree phase shifter 12 and the voltage of FIG. 15 exit) is as shown in FIG. In FIG. 2, the horizontal axis represents the phase angle at the bus voltage 2. For example, when the generator voltage 3 is delayed in phase by 45 degrees from the bus voltage 2 in FIG. 2A, the result of multiplying the bus voltage 2 and the generator voltage 3 is negative as shown in FIG. An output biased to the side is obtained. Further, when the generator voltage 3 is delayed in phase by 90 degrees from the bus voltage 2 in FIG. 2 (A), the result of multiplying the bus voltage 2 and the generator voltage 3 is minus as shown in FIG. 2 (F). Similarly, the results of 135 degree delay, 180 degree delay, 225 degree delay, 270 degree delay, and 315 degree delay are respectively shown in FIGS. 2 (G), (H), (J), (K), ( L).
[0016]
The generator voltage 3 shown in FIG. 2 is assumed to be in a state where the voltage difference and the frequency difference between the bus 2 and the generator 3 are within an allowable range and the phase is synchronized as described above. When there is a deviation, the phase difference changes with time. That is, even if the bus 2 and the generator voltage 3 are initially synchronized as shown in FIG. 2B, that is, the output of the multiplier 13 is the state shown in FIG. 2 is slightly smaller than the frequency of the bus 2, the phase difference between them is (E), (F), (G), (H), (J), (K), (L ), And the state is synchronized every certain time determined by the frequency difference.
[0017]
Therefore, as apparent from FIG. 2, the output of the multiplier 13 is shifted from the synchronized state of FIG. 2D to the minus side as shown in FIG. ), When it is delayed by 180 degrees, it changes to a state where a plus / minus balance is achieved, and after passing through a state biased toward the plus side as shown in FIG. 2 (J), the synchronization is changed as shown in FIG. 2 (D). Return to the state where it was removed. Therefore, when the phase state of the bus voltage 2 and the generator voltage 3 is represented by the beat waveform FIG. 3 (G), the output of the multiplier 13 is as shown in FIG. 3 (A). That is, in FIG. 3 (A), 0 degrees is a synchronized state as shown in FIG. 2 (D), and 180 degrees is the generator voltage 3 is the bus voltage 2 as shown in FIG. 2 (H). It is in a state of being shifted by 180 degrees (half wavelength). In this way, at the position where the bus voltage 2 and the generator voltage 3 are synchronized with the position where the phase is shifted by 180 degrees (half wavelength), the plus and minus of the envelope at the output of the multiplier 13 are equal. Therefore, if the signal at a position shifted by 180 degrees (half wavelength) is discarded and only the synchronized position is taken out, the position where the plus and minus of the envelope are equal intersects the point of voltage 0 with a certain angle. Can be detected.
[0018]
On the other hand, for example, when the phase of the input voltage 3 from the generator is multiplied without delay as shown in FIG. 4, the synchronization point appears at the peak position of the envelope, and the synchronization point cannot be detected with high accuracy. That is, in FIG. 4, the horizontal axis represents the phase angle at the bus voltage 2, the bus voltage 2 is in the state of FIG. 4A, and the generator voltage 3 is the voltage difference and frequency between the bus and the generator as in FIG. If the difference is within the allowable range and the phase is synchronized as shown in FIG. 4B, the generator voltage shown in FIG. 4B is multiplied by the bus voltage shown in FIG. In the state, an output only on the plus side can be obtained as shown in FIG. When the generator voltage 3 is delayed in phase by 45 degrees from the bus voltage 2 in FIG. 4 (A), the result of multiplying the bus voltage 2 and the generator voltage 3 is positive as shown in FIG. 4 (D). The output is biased. Further, when the generator voltage 3 is delayed in phase by 90 degrees from the bus voltage 2 in FIG. 4 (A), the result of multiplying the bus voltage 2 and the generator voltage 3 is positive as shown in FIG. Similarly, minus results are equal, and the results of 135 degree delay, 180 degree delay, 225 degree delay, 270 degree delay, and 315 degree delay are respectively shown in FIGS. 4 (F), (G), (H), (J), It becomes like (K). That is, as shown in FIG. 3, when the horizontal axis is expressed by the phase shift angle between the bus voltage 2 and the generator voltage 3, the synchronized 0 degree and 180 degree positions are the plus side and the minus side of the envelope. It becomes difficult to detect the synchronization point with high accuracy because the position of the peak becomes substantially horizontal.
[0019]
The present invention configures a phase synchronization detection circuit in a generator according to such a concept, and the present invention will be described in detail with reference to FIG. In FIG. 1, the voltage input to the input terminal 2 of the bus that is supplied with power from a commercial power source or another generator, and the input terminal 3 of the power from the generator (this machine) that detects phase synchronization is The voltage is stepped down by the transformers 4 and 5 and is adjusted to an optimum voltage for input to the multiplier 13 by the gain switching signal 9 from the CPU arithmetic circuit 8 sent to the input amplifiers 6 and 7 to be analog / Digitally converted. The converted voltage is sent to the CPU arithmetic circuit 8 as the bus voltage 10 and the generator voltage 11 to be the gain switching signal 9, and the voltage 3 from the generator (this machine) is further The phase is delayed by 90 degrees (1/4 wavelength) by the -90 degree phase shifter 12 and sent to the multiplier 13 and the 90 to 270 degree phase discriminator 21 together with the bus voltage of the input amplifier 6. The 90 to 270 degree phase discriminator 21 is for excluding a signal outputted at 180 degrees (half wavelength) from a phase difference output 19 outputted from a comparator 17 described later. FIG. As shown in FIG. 2, “0” (L) is output when the phase difference between the bus voltage 2 and the generator voltage 3 is 270 to 90 degrees, and “1” (H) is output when the phase difference is 90 to 270 degrees.
[0020]
As described with reference to FIG. 2, the multiplier 13 multiplies the voltage sent from the bus 2 and the voltage obtained by delaying the phase of the generator 3 by 90 degrees to obtain a voltage as shown in FIG. Is output. Then, the automatic gain adjustment circuit (AGC) 14 extracts the envelope of the voltage waveform of FIG. 3A from the voltage, and the noise is removed by the filter 15 and sent to the amplifier 16. The amplifier 16 amplifies the transmitted voltage to a predetermined voltage, and the phase difference between the voltage from the bus 2 and the voltage of the generator 3 is a signal of a specified value on the + side from 0 V as shown in FIG. This is sent to the CPU arithmetic circuit 8 as the phase signal 20. The amplified signal of FIG. 3B is also sent to the comparator 17, and compared with the phase difference setting signal 18 from the CPU arithmetic circuit 8 sent to the comparator 17. When the phase of the voltage and the voltage of the generator 3 coincide with each other within a certain range (when synchronized), a phase difference output signal 19 as shown in FIG.
[0021]
The operation of the comparator 17 will be described in detail with reference to FIGS. 5 and 6. The + side of the comparators 50, 51, 52, and 53 shown in FIG. 5 is a position where the phase of the voltage waveform in FIG. Before and after (0 degree), voltages corresponding to positions of −10 degrees (comparator 50), −5 degrees (comparator 52), +5 degrees (comparator 53), and +10 degrees (comparator 51) are applied. 53 outputs “L” before the phase difference between the bus voltage 2 and the generator voltage 4 becomes +10 degrees and +5 degrees. Therefore, the signal is inverted by the knot circuits 54 and 55, and the "H" signal is sent to the NAND circuits 56 and 57 as shown in FIG. However, the comparators 50 and 52 output “L” as shown in FIG. 6 when the phase difference between the bus voltage 2 and the generator voltage 4 does not reach −10 degrees and −5 degrees. The NAND circuits 56 and 57 are closed, and the “H” output is sent to the NOR circuits 59 and 60.
[0022]
On the other hand, when the CPU arithmetic circuit 8 detects that the phase of the bus voltage 2 and the generator voltage 4 coincide with each other within ± 10 degrees as the phase difference setting signal 18, the signal of “H” is within ± 5 degrees. When detecting the coincidence at, the signal of “L” is sent. Therefore, when detecting that the phase of the bus voltage 2 and the generator voltage 4 coincide within ± 10 degrees, set the phase difference. The “H” signal of the signal 18 is sent to the NOR circuit 60, the “L” signal inverted by the NOT circuit 58 is sent to the NOR circuit 59, and the “L” signal is sent from the NOR circuits 59, 60 to the OR circuit 61. Since it is sent, the phase difference output 19 is “L”.
[0023]
When the phase difference between the bus voltage 2 and the generator voltage 4 becomes -10 degrees as shown in FIG. 6, the comparator 50 detects this and outputs an “H” signal, so that the NAND circuit 56 opens and outputs. Becomes “L”, both inputs of the NOR circuit 59 become “L”, an “H” signal is sent to the OR circuit 61, and the phase difference output 19 becomes “H”. Then, when the phase difference between the bus voltage 2 and the generator voltage 4 becomes -5 degrees as shown in FIG. 6, the comparator 52 detects this and outputs an “H” signal, so that the NAND circuit 57 is opened. The output becomes “L” and comes to the NOR circuit 60. Since the “H” signal of the phase difference setting signal 18 is sent from the CPU to the NOR circuit 60, the output remains “L” and does not change. .
[0024]
Then, when the phase difference between the bus voltage 2 and the generator voltage 4 becomes +5 degrees as shown in FIG. 6, the comparator 53 detects this and outputs an “H” signal so that it is inverted by the knot circuit 55. The “L” signal is sent to the NAND circuit 57, which is closed and the output becomes “H”. However, the output of the NOR circuit 60 is “L”, and there is no change. Further, when the phase difference between the bus voltage 2 and the generator voltage 4 becomes +10 degrees as shown in FIG. 6, the comparator 51 detects this and the output becomes “H”. Inverted, the "L" signal is sent to the NAND circuit 56, and the "H" signal is sent to the NOR circuit 59. Therefore, the output of the NOR circuit 59 becomes "L", and the phase difference output 19 of the OR circuit 61 is shown in FIG. As shown in “19. Phase difference output (± 10 °)”, “L”.
[0025]
When a signal “L” is output from the CPU arithmetic circuit 8 as a phase difference setting signal 18 that outputs a phase coincidence signal when they coincide within ± 5 degrees, the NOR circuit 59 is passed through the knot circuit 58. Since the “H” signal is applied, the NOR circuit 59 always outputs the “L” signal, and the NOR circuit 60 outputs the voltage of −5 degrees and +5 degrees detected by the comparators 52 and 53 in FIG. A signal as shown in “19. Phase difference output (± 5 °)” is output.
[0026]
Thus, when the phase difference becomes ± 10 ° or ± 5 ° by the ± 10 ° or ± 5 ° signal of the phase difference setting signal 18 sent from the CPU arithmetic circuit 8 from the comparator 17. A signal indicating that the phase is synchronized is output to the synchronization input discriminating circuit 22, but this phase difference output 19 is output around the point where the center voltage of the output of the multiplier 13 intersects the position of the voltage 0. As can be seen from the filter output (15) in FIG. 3B, the phase difference between the voltage from the bus 2 and the voltage of the generator 3 is 0 degree (synchronization point) and 180 degrees (synchronization is shifted). Are output in both).
[0027]
For this reason, the synchronization input discriminating circuit 22 receives the phase difference between the bus voltage 2 and the generator voltage 3 from the 90 ° to 270 ° phase discriminator 21 from 90 ° to 270 ° as shown in FIG. ) And the signal 24 of FIG. 3E when the voltage difference and frequency difference between the bus voltage 2 and the generator voltage 3 are within the set range are sent from the CPU arithmetic circuit 8. The AND of these signals and the phase difference output signal 19 of FIG. 3C from the comparator 17 is taken so that the phase difference in the phase difference output signal 19 is 180 degrees (out of synchronization). The output is removed and the synchronous input signal 25 shown in FIG. 3 (F) is sent to the CPU arithmetic circuit 8. For this reason, the CPU arithmetic circuit 8 displays on the synchronous tester 26 that the angle at which synchronization can be made is reached, turns on a circuit breaker (CB) of a generator (not shown), and puts the generator into the bus.
[0028]
The above is the operation of the phase synchronization detection circuit in the generator according to the present invention. By configuring the synchronization detection circuit in the generator in this way, the phase synchronization detection circuit is hybridized by analog and digital circuits, and as a result, zero cross It is possible to provide a phase synchronization point detection circuit that is strong against noise and capable of detecting a phase synchronization point with high accuracy.
[0029]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the synchronization detection circuit is configured by using the phase shift means for delaying the phase of the generator output by ¼ wavelength and the multiplying means for multiplying the phase shift means output by the bus output. As a result, the difference can be made larger than the case of simply adding or subtracting by multiplying the voltage of the bus and the generator, and the synchronization point can be detected with high accuracy. In addition, when the phase of the generator output is not delayed by ¼ wavelength, the phase synchronization point appears at the peak position in the multiplier output, so that the phase synchronization point cannot be detected with high precision. Since the phase is multiplied with a delay of ¼ wavelength, the phase synchronization point is a position where the plus and minus of the envelope in the multiplier output are equal (zero cross point). Therefore, when the synchronous inspection detection is performed in the filter and comparator circuit by receiving the output, the zero cross noise generated in the bus and the generator voltage input due to noise is normally removed by the configuration of this circuit, so that it is not affected by the zero cross noise. High-precision synchronization point detection can be performed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic block diagram showing an embodiment of a phase synchronization detection circuit in a generator of the present invention.
FIG. 2 is an input waveform of a phase synchronization detection circuit and an output waveform of a multiplier in the generator of the present invention.
FIG. 3 is an output waveform of each block of the phase synchronization detection circuit in the generator of the present invention.
FIG. 4 is an output waveform when the phase of the generator voltage input to the multiplier is not shifted.
FIG. 5 is a specific circuit example of a comparator 17 constituting a phase synchronization detection circuit in the generator of the present invention.
FIG. 6 is an operation time chart of a comparator 17 constituting a phase synchronization detection circuit in the generator of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Phase synchronization detection circuit 2 Input terminal from bus 3 Input terminal 4 from generator (this machine) 5 Transformer (PT)
6, 7 Input amplifier 8 CPU arithmetic circuit 9 Switching signal 10, 11 Signal line for sending bus voltage and generator voltage 12-90 degree phase shifter 13 Multiplier 14 Automatic gain adjustment circuit (AGC)
15 Filter circuit 16 Amplifier (AMP)
17 Comparator 18 Phase difference setting signal 19 Phase difference output 20 Phase signal 21 90 to 270 degree phase discriminator 22 Synchronizing on discriminator 23 Phase polarity signal 24 of bus voltage and generator voltage Frequency difference and voltage difference are within set values When the signal becomes 25, the synchronization input possible signal 26 is synchronized

Claims (3)

商用電源または他の発電機からの電力が供給されている母線と前記発電機の電圧を同期投入するための位相同期点を検出する発電機における位相同期検出回路であって、
前記発電機の電圧入力信号の位相を1/4波長遅らせる移相手段と、該移相手段出力と前記母線の電圧入力信号とをかけ算するかけ算手段と、該かけ算手段出力波形の包絡線におけるプラス、マイナスが等しくなる位置における信号を出力する比較手段と、該比較手段出力から前記母線と前記発電機電圧の位相が半波長ずれた位置の信号を除外する手段とからなることを特徴とする発電機における位相同期検出回路。
A phase synchronization detection circuit in a generator that detects a phase synchronization point for synchronizing the voltage of the generator and the bus to which power from a commercial power source or another generator is supplied,
Phase shift means for delaying the phase of the voltage input signal of the generator by ¼ wavelength, multiplication means for multiplying the output of the phase shift means and the voltage input signal of the bus, and a plus in the envelope of the output waveform of the multiplication means And a means for outputting a signal at a position where minus is equal, and a means for excluding a signal at a position where the phase of the bus voltage and the generator voltage is shifted by a half wavelength from the output of the comparing means. Phase synchronization detection circuit in the machine.
前記比較手段は、前記かけ算手段出力波形の包絡線におけるプラス、マイナスが等しくなる位置における信号を、予め与えられた前記母線と前記発電機における位相差が所定以下となったときに出力することを特徴とする請求項1に記載した発電機における位相同期検出回路。The comparison means outputs a signal at a position where the plus and minus in the envelope of the multiplication means output waveform are equal when the phase difference between the predetermined bus and the generator is equal to or less than a predetermined value. The phase synchronization detection circuit in the generator according to claim 1, wherein the phase synchronization detection circuit is a generator. 前記比較手段出力から母線と発電機電圧の位相が半波長ずれた位置の信号を除外する手段は、前記発電機の電圧入力信号の位相を1/4波長遅らせる移相手段と、該移相手段出力と前記母線の電圧入力信号の位相を比較し、両者の位相が略90度乃至270度ずれていることを検出する位相判別器であることを特徴とする請求項1に記載した発電機における位相同期検出回路。The means for excluding the signal at the position where the phase of the bus bar and the generator voltage is shifted by a half wavelength from the output of the comparison means comprises: phase shifting means for delaying the phase of the voltage input signal of the generator by 1/4 wavelength; and the phase shifting means 2. The generator according to claim 1, wherein the generator is a phase discriminator that compares the phases of the output and the voltage input signal of the bus and detects that the phases of the two are shifted by approximately 90 to 270 degrees. Phase synchronization detection circuit.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102170143A (en) * 2011-03-31 2011-08-31 湖南大学 Microcomputer automatic quasi-synchronization paralleling realization method
JP2013123293A (en) * 2011-12-09 2013-06-20 Fuji Electric Co Ltd Synchronism detection device

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110504712B (en) * 2019-08-21 2021-08-31 西安热工研究院有限公司 Pi-type homologous nuclear phase system and method for gas power plant

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102170143A (en) * 2011-03-31 2011-08-31 湖南大学 Microcomputer automatic quasi-synchronization paralleling realization method
JP2013123293A (en) * 2011-12-09 2013-06-20 Fuji Electric Co Ltd Synchronism detection device

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