JP2008067512A - Power conversion system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば金融機関のオンラインシステム等の大規模システムで使用されるコンピュータやサーバーを停電や電力障害から保護するUPS(無停電電源装置)を構成するインバータを具備した電力変換システムに関する。 The present invention relates to a power conversion system including an inverter constituting a UPS (uninterruptible power supply) that protects a computer or server used in a large-scale system such as an online system of a financial institution from a power failure or a power failure.
例えば金融機関のオンラインシステム等の大規模システムで使用されるコンピュータやサーバーを停電や電力障害から保護するUPS(無停電電源装置)を構成する電力変換システムでは、複数のインバータを並列接続し、これらインバータから出力される三相交流を負荷に給電するようにしている(例えば特許文献1参照)。 For example, in a power conversion system that constitutes a UPS (uninterruptible power supply) that protects computers and servers used in large-scale systems such as online systems of financial institutions from power outages and power failures, multiple inverters are connected in parallel. The three-phase alternating current output from the inverter is supplied to the load (see, for example, Patent Document 1).
図4は二台のインバータ110a,110bを並列接続した電力変換システムを例示する。この電力変換システムは、インバータ110a,110bの入力側にバッテリー等の直流電源100a,100bを接続し、インバータ110a,110bの出力側に負荷130を共通して接続することにより、直流電源100a,100bからの直流電圧をインバータ110a,110bで交流変換し、その三相交流電力を負荷120に供給するようにしている。この電力変換システムでは、負荷120に給電される三相交流電力を二台のインバータ110a,110bで分担することから、各インバータ110a,110bでは、負荷120に給電される三相交流電力の1/2ずつを出力するようにしている。
FIG. 4 illustrates a power conversion system in which two
各インバータ110a,110bは、図5に示す回路構成を具備する制御装置130a,130bにより、直流電圧を交流変換して負荷120に給電される三相交流電力の1/2を出力するように制御される。この制御装置130a,130bは、同図に示すようにインバータ無効電力変換部140a,140b、負荷無効電力変換部150a,150b、無効電力制御部160a,160bおよび電圧制御部170a,170bで構成されている。
Each of the
インバータ無効電力変換部140a,140bでは、インバータ110a,110bの出力電流および出力電圧に基づいてインバータ110a,110bの無効電力を算出する。一方、負荷無効電力変換部150a,150bでは、インバータ110a,110bの出力電圧および負荷電流に基づいて負荷120の無効電力を算出する。
Inverter
無効電力制御部160a,160bでは、負荷無効電力変換部150a,150bから出力される負荷120の無効電力をインバータ数で除算し、インバータ無効電力変換部140a,140bから出力されるインバータ110a,110bの無効電力との差を算出する。この無効電力制御部160a,160bから出力される負荷120の無効電力とインバータ110a,110bの無効電力との差を出力し、電圧制御部170a,170bの指令値に加算する。
The reactive
電圧制御部170a,170bでは、インバータ110a,110bの出力電圧の振幅成分を取り込んで無効電力制御部160a,160bの出力を加算した指令値に基づいてインバータ110a,110bを運転する。
ところで、複数のインバータ110a,110bを並列接続して共通の負荷120に給電する電力変換システムでは、その並列接続されたインバータ110a,110bの出力電圧間に振幅差や位相差が生じる場合、インバータ110a,110b間で電流が行き来する横流が発生する。このような横流が発生すると、インバータ110a,110bの出力電圧にばらつきが生じてそのインバータ110a,110bの効率並びに寿命が低下する。また、横流を原因として過電流が発生して機器に悪影響を及ぼすことになる。
By the way, in the power conversion system in which a plurality of
この横流を抑制する手段として、インバータ110a,110bの出力電圧および出力電流から無効電力を算出し、負荷120の無効電力をインバータ110a,110bの並列接続台数で除算した値を指令値として、その指令値に各インバータ110a,110bが出力する無効電力を追従させることで、各インバータ110a,110bが出力する無効電力を一致させる。
As means for suppressing this cross current, reactive power is calculated from the output voltage and output current of the
この無効電力はインバータ110a,110bの出力電圧の振幅を調整することにより制御され、各インバータ110a,110bが出力する無効電力が同一になることで、インバータ110a,110bの出力電圧の振幅も同一になり、インバータ110a,110b間の振幅差がなくなることから横流が抑制される。
This reactive power is controlled by adjusting the amplitude of the output voltage of the
しかしながら、複数のインバータ110a,110bの並列運転制御において、無効電力による制御を瞬時値ベースで行うことは電圧、電流の不平衡や高調波の影響を受けて無効電力にリップルが重畳してしまうことから難しい。これを緩和するために実用上、ローパスフィルタによるフィルタリングが必要であることから、結果として無効電力の平均値に対する制御となり外乱などを要因として生じる急峻な横流に対して応答が遅く十分な横流抑制効果を得ることが困難となる。
However, in the parallel operation control of the plurality of
また、無効電力の平均値による横流抑制制御のゲインを上げることで、過渡応答性の向上と指令値に対する制御精度の向上を図ることが可能である。しかしながら、単にフィードバック制御のゲインを上げるだけでは電圧制御部との干渉により制御系全体の安定性が損なわれる要因となる。 Further, by increasing the gain of the cross current suppression control based on the average value of the reactive power, it is possible to improve the transient response and the control accuracy with respect to the command value. However, simply increasing the gain of the feedback control causes the stability of the entire control system to be impaired due to interference with the voltage control unit.
そこで、本発明は、前述した問題点に鑑みて提案されたもので、その目的とするところは、外乱などを要因として生じる急峻な横流に対する高速応答性を得るため、横流抑制制御の過渡応答特性のみを改善し、制御系の安定性を確保し得る電力変換システムを提供することにある。 Therefore, the present invention has been proposed in view of the above-described problems, and the purpose of the present invention is to obtain a high-speed response to a steep cross current caused by a disturbance or the like. It is to provide a power conversion system that can improve only the control system and ensure the stability of the control system.
前述の目的を達成するための技術的手段として、本発明は、複数のインバータを並列接続し、各インバータに付設された制御装置でもって各インバータを電圧制御することにより、各インバータの出力に共通接続された負荷に給電する電力変換システムに適用するものである。 As a technical means for achieving the above-mentioned object, the present invention is commonly used for the output of each inverter by connecting a plurality of inverters in parallel and controlling the voltage of each inverter with a control device attached to each inverter. The present invention is applied to a power conversion system that supplies power to a connected load.
本発明における制御装置は、インバータの出力電流および出力電圧に基づいてインバータの無効電力を算出するインバータ無効電力変換部と、インバータの出力電圧および負荷電流に基づいて負荷の無効電力を算出する負荷無効電力変換部と、負荷の無効電力をインバータ数で除算してインバータの無効電力との差を算出する無効電力制御部と、負荷の無効電力とインバータの無効電力との差に基づいて電圧振幅を制御してインバータ指令値を生成する電圧制御部とを備え、インバータの出力電流を三相二相変換し、その二相交流信号から電流振幅成分を直流量として算出し、無効電力制御部の出力から減算する電流マイナーループ部をインバータの出力と無効電力制御部の出力との間に設けたことを特徴とする。 The control device according to the present invention includes an inverter reactive power converter that calculates the reactive power of the inverter based on the output current and output voltage of the inverter, and a load reactive power that calculates the reactive power of the load based on the output voltage and load current of the inverter. The power converter, the reactive power controller that calculates the difference between the reactive power of the inverter by dividing the reactive power of the load by the number of inverters, and the voltage amplitude based on the difference between the reactive power of the load and the reactive power of the inverter A voltage control unit that generates an inverter command value by controlling, three-phase to two-phase conversion of the output current of the inverter, calculates a current amplitude component from the two-phase AC signal as a DC amount, and outputs the reactive power control unit A current minor loop section to be subtracted from is provided between the output of the inverter and the output of the reactive power control section.
本発明では、インバータの出力電流を三相二相変換し、その二相交流信号から電流振幅成分を直流量として算出し、無効電力制御部の出力から減算する電流マイナーループ部をインバータの出力と無効電力制御部の出力との間に設けたことにより、無効電力制御部の出力から電流振幅成分を減算することにより、制御系の安定性を損なうことなく、横流抑制制御の過渡応答特性のみを改善し、急峻な横流に対して応答の高速化が可能となる。 In the present invention, the output current of the inverter is three-phase to two-phase converted, the current amplitude component is calculated as a DC amount from the two-phase AC signal, and the current minor loop portion subtracted from the output of the reactive power control unit is defined as the inverter output. By providing it between the output of the reactive power control unit and subtracting the current amplitude component from the output of the reactive power control unit, only the transient response characteristics of the cross current suppression control can be obtained without degrading the stability of the control system. It is possible to improve the speed of response to a steep cross current.
前述の構成における電流マイナーループ部は、インバータの出力電流の振幅成分を抽出する電流振幅変換部と、その電流振幅成分の変化分を抽出するフィルタとを主要部して回路構成することが可能である。この回路構成による電流マイナーループ部では、無効電力制御部の出力から電流振幅成分の変化分を減算することになる。 The current minor loop unit in the above-described configuration can be configured as a circuit mainly composed of a current amplitude conversion unit that extracts the amplitude component of the output current of the inverter and a filter that extracts the change in the current amplitude component. is there. In the current minor loop section having this circuit configuration, the change in the current amplitude component is subtracted from the output of the reactive power control section.
また、前述の構成における電流マイナーループ部は、インバータの出力電流の振幅成分を抽出する電流振幅変換部と、その電流振幅成分の無効成分を抽出する電流無効成分変換部と、その無効成分の振幅変化分を抽出するフィルタとを主要部として回路構成することが可能である。この回路構成による電流マイナーループ部では、無効電力制御部の出力から電流振幅成分の無効成分の振幅変化分を減算することになる。 The current minor loop unit in the above-described configuration includes a current amplitude conversion unit that extracts an amplitude component of the output current of the inverter, a current invalid component conversion unit that extracts an invalid component of the current amplitude component, and an amplitude of the invalid component. It is possible to configure a circuit with a filter for extracting a change as a main part. In the current minor loop portion having this circuit configuration, the amplitude change amount of the reactive component of the current amplitude component is subtracted from the output of the reactive power control portion.
さらに、本発明における制御装置は、インバータの出力電流および出力電圧に基づいてインバータの無効電力を算出するインバータ無効電力変換部と、インバータの出力電圧および負荷電流に基づいて負荷の無効電力を算出する負荷無効電力変換部と、負荷の無効電力をインバータ数で除算してインバータの無効電力との差を算出する無効電力制御部と、負荷の無効電力とインバータの無効電力との差に基づいて電圧振幅を制御してインバータ指令値を生成する電圧制御部とを備え、インバータの無効電力に基づいてその無効電力の変化分を算出し、無効電力制御部の出力から減算する無効電力マイナーループ部をインバータ無効電力変換部の出力と無効電力制御部の出力との間に設けたことを特徴とする。 Furthermore, the control device according to the present invention calculates an inverter reactive power converter that calculates the reactive power of the inverter based on the output current and output voltage of the inverter, and calculates the reactive power of the load based on the output voltage and load current of the inverter. Voltage based on the difference between the reactive power of the load, the reactive power control unit that calculates the difference between the reactive power of the inverter by dividing the reactive power of the load by the number of inverters, and the reactive power of the load A voltage control unit that controls the amplitude and generates an inverter command value, and calculates a change amount of the reactive power based on the reactive power of the inverter, and a reactive power minor loop unit that subtracts from the output of the reactive power control unit It is provided between the output of the inverter reactive power conversion unit and the output of the reactive power control unit.
本発明では、インバータの無効電力に基づいてその無効電力の変化分を算出し、無効電力制御部の出力から減算する無効電力マイナーループ部をインバータ無効電力変換部の出力と無効電力制御部の出力との間に設けたことにより、無効電力制御部の出力から無効電力の変化分を減算することにより、制御系の安定性を損なうことなく、横流抑制制御の過渡応答特性のみを改善し、急峻な横流に対して応答の高速化が可能となる。 In the present invention, the reactive power minor loop unit that calculates the change in reactive power based on the reactive power of the inverter and subtracts it from the output of the reactive power control unit is output to the output of the inverter reactive power conversion unit and the output of the reactive power control unit. By subtracting the amount of change in reactive power from the output of the reactive power control unit, only the transient response characteristics of the cross current suppression control are improved without sacrificing the stability of the control system. It is possible to speed up the response to a cross current.
本発明によれば、インバータの出力電流を三相二相変換し、その二相交流信号から電流振幅成分を直流量として算出し、無効電力制御部の出力から減算する電流マイナーループ部をインバータの出力と無効電力制御部の出力との間に設けたことにより、無効電力制御部の出力から電流振幅成分を減算することにより、制御系の安定性を損なうことなく、横流抑制制御の過渡応答特性のみを改善し、急峻な横流に対して応答の高速化が可能となる。 According to the present invention, the output current of the inverter is three-phase to two-phase converted, the current amplitude component is calculated from the two-phase AC signal as a DC amount, and the current minor loop portion subtracted from the output of the reactive power control unit is Transient response characteristics of cross current suppression control without degrading the stability of the control system by subtracting the current amplitude component from the output of the reactive power control unit by providing it between the output and the output of the reactive power control unit It is possible to improve the speed of response to a steep cross current.
また、インバータの無効電力に基づいてその無効電力の変化分を算出し、無効電力制御部の出力から減算する無効電力マイナーループ部をインバータ無効電力変換部の出力と無効電力制御部の出力との間に設けたことにより、無効電力制御部の出力から無効電力の変化分を減算することにより、制御系の安定性を損なうことなく、横流抑制制御の過渡応答特性のみを改善し、急峻な横流に対して応答の高速化が可能となる。 In addition, the reactive power change is calculated based on the reactive power of the inverter, and the reactive power minor loop part to be subtracted from the output of the reactive power control part is connected to the output of the inverter reactive power conversion part and the output of the reactive power control part. By interposing it, subtracting the amount of change in reactive power from the output of the reactive power control unit improves only the transient response characteristics of the cross current suppression control without impairing the stability of the control system, and steep cross current The response speed can be increased.
以上のようにして、急峻な横流に対しては、電流マイナーループ部あるいは無効電力マイナーループ部で高速にその横流を抑制することができ、低速および定常的な横流に対しては、無効電力変換部のフィードバック制御でもってその横流を抑制することができるので、制御系の安定性向上と横流抑制制御の過渡応答特性の改善を両立させることができ、信頼性の高い高性能の電力変換システムを提供できる。 As described above, for the steep cross current, the current minor loop section or the reactive power minor loop section can suppress the cross current at high speed, and for low speed and steady cross current, the reactive power conversion is performed. The cross current can be suppressed by the feedback control of the control section, so that both the stability of the control system and the transient response characteristics of the cross current suppression control can be improved. Can be provided.
図1は本発明に係る電力変換システムで、二台のインバータ10a,10bを並列接続した実施形態を例示する。なお、この実施形態では、二台のインバータ10a,10bを並列接続した場合を例示しているが、本発明はこれに限定されることなく、三台以上のインバータを並列接続した場合にも適用可能である。また、以下の実施形態では、三相交流に適用した場合について説明するが、単相交流についても適用可能である。
FIG. 1 illustrates an embodiment in which two
この実施形態の電力変換システムは、インバータ10a,10bの入力側にバッテリー等の直流電源(図示せず)が接続され、インバータ10a,10bの出力側に負荷20が共通して接続することにより、直流電源からの直流電圧をインバータ10a,10bで交流変換し、その三相交流電力を負荷20を供給する。この電力変換システムでは、負荷20に給電される三相交流電力を二台のインバータ10a,10bで分担することから、各インバータ10a,10bでは、負荷20に給電される三相交流電力の1/2ずつを出力する。
In the power conversion system of this embodiment, a DC power source (not shown) such as a battery is connected to the input sides of the
各インバータ10a,10bは、直流電圧を交流変換して負荷20に給電される三相交流電力の1/2を出力するように制御する制御装置30a,30bが付設されている。この制御装置30a,30bは、インバータ無効電力変換部40a,40b、負荷無効電力変換部50a,50b、無効電力制御部60a,60b、電圧制御部70a,70bおよび電流マイナーループ部80a,80bで構成されている。
Each of the
インバータ無効電力変換部40a,40bは、インバータ10a,10bの出力側に設けられた計器用変流器CTa,CTbおよび計器用変圧器VTa,VTbに接続された無効電力変換部42a,42bと、その無効電力変換部42a,42bの出力に接続されたローパスフィルタ44a,44bとで構成され、インバータ10a,10bの出力電流および出力電圧に基づいてインバータ10a,10bの無効電力を算出する。
Inverter
負荷無効電力変換部50a,50bは、インバータ10a,10bの出力側に設けられた計器用変圧器VTa,VTbおよび負荷側に設けられた計器用変流器CTに接続された無効電力変換部52a,52bと、その無効電力変換部52a,52bの出力に接続されたローパスフィルタ54a,54bとで構成され、インバータ10a,10bの出力電圧および負荷電流に基づいて負荷20の無効電力を算出する。
The load
無効電力制御部60a,60bは、負荷無効電力変換部50a,50bのローパスフィルタ54a,54bに接続された除算器62a,62bと、その除算器62a,62bの出力に減算器64a,64bを介して接続された平均値制御部66a,66bとで構成され、負荷無効電力変換部50a,50bから出力される負荷20の無効電力をインバータ10a,10bの台数で除算し、インバータ無効電力変換部40a,40bから出力されるインバータ10a,10bの無効電力との差を算出する。この無効電力制御部60a,60bから出力される負荷20の無効電力とインバータ10a,10bの無効電力との差を出力し、電圧制御部70a,70bの指令値に加算する。なお、前述の減算器64a,64bには、インバータ無効電力変換部40a,40bのローパスフィルタ44a,44bが入力接続されている。
The reactive
電圧制御部70a,70bは、前述の無効電力制御部60a,60bの平均値制御部66a,66bの出力に減算器68aおよび71a,68bおよび71bを介して接続された電圧振幅制御部72a,72bと、その電圧振幅制御部72a,72bの出力に接続された乗算器74a,74bに入力接続された有効電力制御部76a,76bと、インバータ10a,10bの出力側に設けられた計器用変圧器VTa,VTbに接続された電圧振幅変換部78a,78bとで構成され、インバータ10a,10bの出力電圧の振幅成分を取り込んで無効電力制御部60a,60bの出力を加算した指令値に基づいてインバータ10a,10bを運転する。なお、前述の乗算器74a,74bはインバータ10a,10bに入力接続されている。また、電圧振幅変換部78a,78bは、減算器71a,71bに入力接続されている。前述した有効電力制御部76a,76bでは、無効電力制御と同様に負荷20に供給する有効電力をインバータ10a,10bの台数で除算し、各インバータ10a,10bで分担するようにインバータ出力電圧の位相を制御する。
The
電流マイナーループ部80a,80bは、インバータ10a,10bの出力側に設けられた計器用変流器CTa,CTbに接続された電流振幅変換部82a,82bと、その電流振幅変換部82a,82bの出力に接続されたフィルタ84a,84bと、そのフィルタ84a,84bの出力に接続された増幅部86a,86bとで構成され、インバータ10a,10bの出力電流に基づいてその電流振幅成分を算出する。なお、前述の増幅部86a,86bの出力は、無効電力制御部60a,60bの平均値制御部66a,66bの出力に接続された減算器68a,68bに入力接続されている。
The current
ところで、複数のインバータ10a,10bを並列接続して共通の負荷20に給電する電力変換システムでは、その並列接続されたインバータ10a,10bの出力電圧間に振幅差や位相差が生じる場合、インバータ10a,10b間で電流が行き来する横流が発生する。このような横流が発生すると、インバータ10a,10bの出力電圧にばらつきが生じてそのインバータ10a,10bの効率並びに寿命が低下する。また、横流を原因として過電流が発生して機器に悪影響を及ぼすことになる。
By the way, in the power conversion system in which a plurality of
この横流を抑制する手段として、前述の実施形態における電力変換システムでは、インバータ10a,10bの出力電圧および出力電流から無効電力を算出し、負荷20の無効電力をインバータ10a,10bの並列接続台数で除算した値を指令値として、その指令値に各インバータ10a,10bが出力する無効電力を追従させることで、各インバータ10a,10bが出力する無効電力を一致させる。この無効電力はインバータ10a,10bの出力電圧の振幅を調整することにより制御され、各インバータ10a,10bが出力する無効電力が同一になることで、インバータ10a,10bの出力電圧の振幅も同一になり、インバータ10a,10b間の振幅差がなくなる。このようにして、低速および定常的な横流に対しては、インバータ無効電力変換部40a,40bおよび負荷無効電力変換部50a,50bのフィードバック制御でもってその横流を抑制することができる。
As means for suppressing this cross current, in the power conversion system in the above-described embodiment, the reactive power is calculated from the output voltage and output current of the
一方、複数のインバータ10a,10bの並列運転制御において、無効電力による制御を瞬時値ベースで行うことは電圧、電流の不平衡や高調波の影響を受けて無効電力にリップルが重畳してしまうことから難しい。これを緩和するために実用上、インバータ無効電力変換部40a,40bのローパスフィルタ44a,44bおよび負荷無効電力変換部50a,50bのローパスフィルタ54a,54bによるフィルタリングが必要であることから、結果として無効電力の平均値に対する制御となり外乱などを要因として生じる急峻な横流に対して応答が遅く十分な横流抑制効果を得ることが困難となる。
On the other hand, in the parallel operation control of the plurality of
そこで、この急峻な横流に対しては、その横流を抑制する手段として、電流マイナーループ部80a,80bが有効となる。この電流マイナーループ部80a,80bでは、無効電力制御部60a,60bの出力から電流振幅成分を減算することにより、制御系の安定性を損なうことなく、横流抑制制御の過渡応答特性のみを改善し、急峻な横流に対して応答の高速化が可能となる。
Therefore, for this steep cross current, the current
以上のようにして、急峻な横流に対しては、電流マイナーループ部80a,80bで高速にその横流を抑制することができ、低速および定常的な横流に対しては、インバータ無効電力変換部40a,40bおよび負荷無効電力変換部50a,50bのフィードバック制御でもってその横流を抑制することができるので、制御系の安定性向上と横流抑制制御の過渡応答特性の改善を両立させることができる。
As described above, for the steep cross current, the current
以上の実施形態では、電流マイナーループ部80a,80bを電流振幅変換部82a,82b、フィルタ84a,84bおよび増幅部86a,86bとで構成した場合について説明したが、本発明はこれに限定されることなく、図2に示す他の実施形態のように回路構成することも可能である。図2において、図1と同一の回路構成には同一参照符号を付して重複説明は省略する。
In the above embodiment, the case where the current
この実施形態の電流マイナーループ部80a,80bは、インバータ10a,10bの出力側に設けられた計器用変流器CTa,CTbに接続された電流振幅変換部82a,82bと、その電流振幅変換部82a,82bの出力に接続された電流無効成分変換部88a,88bと、その電流無効成分変換部88a,88bの出力に接続されたフィルタ84a,84bと、そのフィルタ84a,84bの出力に接続された増幅部86a,86bとで構成され、インバータ10a,10bの出力電流に基づいてその電流振幅成分を算出し、さらにその電流振幅成分の無効成分を算出する。これにより、制御系の安定性を損なうことなく、横流抑制制御の過渡応答特性のみを改善し、急峻な横流に対して応答の高速化が可能となる。
Current
図1に示す実施形態の電流マイナーループ部80a,80bでは、電流の有効成分を含んでいるのに対して、この図2の実施形態の電流マイナーループ部80a,80bでは、電流の有効成分を除外して無効成分のみに基づいて電流振幅を算出する。このことから、図2の実施形態の電流マイナーループ部80a,80bでは、図1の実施形態の電流マイナーループ部80a,80bよりも横流を高精度に抑制することができる。
The current
また、図1および図2の実施形態における電力変換システムでは、横流を抑制する手段として、電流マイナーループ部80a,80bを採用したが、図3に示す実施形態のように、無効電力マイナーループ部90a,90bを設けた回路構成とすることも可能である。なお、図3において、図1および図2と同一の回路構成には同一参照符号を付して重複説明は省略する。
Further, in the power conversion system in the embodiment of FIGS. 1 and 2, the current
この図3に示す実施形態の電力変換システムにおける無効電力マイナーループ部90a,90bは、インバータ無効電力変換部40a,40bの無効電力変換部42a,42bの出力に接続されたフィルタ92a,92bと、そのフィルタ92a,92bの出力に接続された増幅部94a,94bとで構成され、その増幅部94a,94bの出力が無効電力制御部60a,60bの平均値制御部66a,66bの出力側に設けられた減算器68a,68bに入力接続されている。
The reactive power
この無効電力マイナーループ部90a,90bでは、インバータ10a,10bの無効電力に基づいてその無効電力の変化分を抽出し、無効電力制御部60a,60bの出力から無効電力の変化分を減算することにより、制御系の安定性を損なうことなく、横流抑制制御の過渡応答特性のみを改善し、急峻な横流に対して応答の高速化が可能となる。この無効電力マイナーループ部90a,90bでは、インバータ無効電力変換部40a,40bのローパスフィルタ44a,44bの手前から信号を取り出すようにしたことから、急峻な横流に対して応答の高速化を図ることを可能としている。
The reactive power
本発明は前述した実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、さらに種々なる形態で実施し得ることは勿論のことであり、本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲に記載の均等の意味、および範囲内のすべての変更を含む。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and can of course be implemented in various forms without departing from the scope of the present invention. The scope of the present invention is not limited to patents. It includes the equivalent meanings recited in the claims, and the equivalent meanings recited in the claims, and all modifications within the scope.
10a,10b インバータ
20 負荷
30a,30b 制御装置
40a,40b インバータ無効電力変換部
50a,50b 負荷無効電力変換部
60a,60b 無効電力制御部
70a,70b 電圧制御部
80a,80b 電流マイナーループ部
82a,82b 電流振幅変換部
84a,84b フィルタ
88a,88b 電流無効成分変換部
90a,90b 無効電力マイナーループ部
10a,
Claims (4)
前記制御装置は、インバータの出力電流および出力電圧に基づいてインバータの無効電力を算出するインバータ無効電力変換部と、インバータの出力電圧および負荷電流に基づいて負荷の無効電力を算出する負荷無効電力変換部と、負荷の無効電力をインバータ数で除算してインバータの無効電力との差を算出する無効電力制御部と、負荷の無効電力とインバータの無効電力との差に基づいて電圧振幅を制御してインバータ指令値を生成する電圧制御部とを備え、前記インバータの出力電流を三相二相変換し、その二相交流信号から電流振幅成分を直流量として算出し、前記無効電力制御部の出力から減算する電流マイナーループ部を前記インバータの出力と無効電力制御部の出力との間に設けたことを特徴とする電力変換システム。 A power conversion system in which a plurality of inverters are connected in parallel and each inverter is voltage-controlled by a control device attached to each inverter, thereby supplying power to a load commonly connected to the output of each inverter,
The control device includes an inverter reactive power converter that calculates an inverter reactive power based on an output current and an output voltage of the inverter, and a load reactive power conversion that calculates a reactive power of a load based on the output voltage and load current of the inverter. And the reactive power control unit that calculates the difference between the reactive power of the inverter by dividing the reactive power of the load by the number of inverters, and controls the voltage amplitude based on the difference between the reactive power of the load and the reactive power of the inverter. A voltage control unit that generates an inverter command value, three-phase to two-phase conversion of the output current of the inverter, a current amplitude component is calculated as a DC amount from the two-phase AC signal, and the output of the reactive power control unit A power conversion system characterized in that a current minor loop section for subtracting from the inverter is provided between the output of the inverter and the output of the reactive power control section.
前記制御装置は、インバータの出力電流および出力電圧に基づいてインバータの無効電力を算出するインバータ無効電力変換部と、インバータの出力電圧および負荷電流に基づいて負荷の無効電力を算出する負荷無効電力変換部と、負荷の無効電力をインバータ数で除算してインバータの無効電力との差を算出する無効電力制御部と、負荷の無効電力とインバータの無効電力との差に基づいて電圧振幅を制御してインバータ指令値を生成する電圧制御部とを備え、前記インバータの無効電力に基づいてその無効電力の変化分を算出し、前記無効電力制御部の出力から減算する無効電力マイナーループ部を前記インバータ無効電力変換部の出力と無効電力制御部の出力との間に設けたことを特徴とする電力変換システム。 A power conversion system in which a plurality of inverters are connected in parallel and each inverter is voltage-controlled by a control device attached to each inverter, thereby supplying power to a load commonly connected to the output of each inverter,
The control device includes an inverter reactive power converter that calculates an inverter reactive power based on an output current and an output voltage of the inverter, and a load reactive power conversion that calculates a reactive power of a load based on the output voltage and load current of the inverter. And the reactive power control unit that calculates the difference between the reactive power of the inverter by dividing the reactive power of the load by the number of inverters, and controls the voltage amplitude based on the difference between the reactive power of the load and the reactive power of the inverter. And a voltage control unit that generates an inverter command value, calculates a change amount of the reactive power based on the reactive power of the inverter, and subtracts a reactive power minor loop unit that subtracts from the output of the reactive power control unit from the inverter A power conversion system provided between an output of a reactive power conversion unit and an output of a reactive power control unit.
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- 2006-09-07 JP JP2006242957A patent/JP2008067512A/en active Pending
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