JP2008245349A - Systematically interconnecting inverter device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress the divergence of a feedback control system by adjusting the phase of harmonics to be controlled in the feedback control system. <P>SOLUTION: This systematically interconnecting inverter device of this invention is installed between solar cells and an electric power system to supply electric power to the electric power system by converting DC power supplied from the solar cells into AC power of system frequency. This device comprises a divergence determination portion 41, which determines whether the feedback control system is in the tendency of divergence or not based on a level extracted from a dq conversion portion 32, and a phase adjustment portion 43, which, when the divergence determination portion 41 determines during the control in the feedback system that the feedback control system is in the tendency of divergence, stops the control in the feedback control system and changes the prescribed phase in an inverted dq conversion portion 36 to a different phase. The prescribed phase in the inverted dq conversion portion 36 is replaced with the phase changed by the phase adjustment portion 43 to start a control in the feedback control system. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本願発明は、直流電源と電力系統との間に設けられ、直流電源から供給される直流電力を交流電力に変換して当該交流電力を電力系統に供給するための系統連系インバータ装置に関する。   The present invention relates to a grid-connected inverter device that is provided between a DC power source and a power system, converts DC power supplied from the DC power source into AC power, and supplies the AC power to the power system.

従来、系統連系インバータ装置としては、本願出願人が出願した、例えば特許文献1に記載のものがある。この系統連系インバータ装置は、図7に示すように、例えば太陽電池である直流電源51と電力系統52との間に接続され、インバータ部53、LCフィルタ部54、連系部55、第1の電流センサ56、第2の電流センサ57、ドライブ回路58及びインバータ制御回路59によって構成されている。   Conventionally, as a grid interconnection inverter device, for example, there is one described in Patent Document 1 filed by the applicant of the present application. As shown in FIG. 7, this grid-connected inverter device is connected between a DC power source 51 that is, for example, a solar cell and a power system 52, and includes an inverter unit 53, an LC filter unit 54, a grid unit 55, a first unit. Current sensor 56, second current sensor 57, drive circuit 58 and inverter control circuit 59.

特開2001−16867号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2001-16867

インバータ部53、LCフィルタ部54及び連系部55は、直列に接続され、第1の電流センサ57は、インバータ部53とLCフィルタ部54との間に設けられ、第2の電流センサ58は、LCフィルタ部54と連系部55との間に設けられている。インバータ制御回路59はドライブ回路58に接続され、ドライブ回路58はインバータ部53に接続されている。   The inverter unit 53, the LC filter unit 54, and the interconnection unit 55 are connected in series, the first current sensor 57 is provided between the inverter unit 53 and the LC filter unit 54, and the second current sensor 58 is The LC filter unit 54 and the interconnection unit 55 are provided. The inverter control circuit 59 is connected to the drive circuit 58, and the drive circuit 58 is connected to the inverter unit 53.

第1の電流センサ56及び第2の電流センサ57は、インバータ制御回路59に接続されている。インバータ制御回路59は、フィルタ出力歪み抽出制御部60とインバータ出力電流制御部61とを有している。フィルタ出力歪み抽出制御部60は、歪み成分抽出部62、歪み閾値作成部63、第1減算器64及びフィルタ出力歪み制御部65によって構成されている。インバータ出力電流制御部61は、インバータ出力電流基本波成分作成部66、第1加算器67、第2減算器68及びインバータ出力電流制御部本体69によって構成されている。   The first current sensor 56 and the second current sensor 57 are connected to the inverter control circuit 59. The inverter control circuit 59 includes a filter output distortion extraction control unit 60 and an inverter output current control unit 61. The filter output distortion extraction control unit 60 includes a distortion component extraction unit 62, a distortion threshold value creation unit 63, a first subtracter 64, and a filter output distortion control unit 65. The inverter output current control unit 61 includes an inverter output current fundamental wave component creation unit 66, a first adder 67, a second subtracter 68, and an inverter output current control unit main body 69.

この系統連系インバータ装置では、直流電源51から供給された直流(直流電圧及び直流電流)は、インバータ部53によって交流(交流電圧及び交流直流)に変換される。インバータ部53から出力される交流電流は、第1の電流センサ56によって検出され、インバータ出力電流制御部61に入力される。また、インバータ部53から出力される交流電圧は、LCフィルタ部54によってスイッチングのノイズ成分が取り除かれる。スイッチングのノイズ成分が取り除かれた交流電流は、第2の電流センサ57によって検出され、フィルタ出力歪み抽出制御部60に入力される。   In this grid-connected inverter device, the DC (DC voltage and DC current) supplied from the DC power supply 51 is converted into AC (AC voltage and AC DC) by the inverter unit 53. The alternating current output from the inverter unit 53 is detected by the first current sensor 56 and input to the inverter output current control unit 61. Further, the switching noise component is removed from the AC voltage output from the inverter unit 53 by the LC filter unit 54. The alternating current from which the switching noise component has been removed is detected by the second current sensor 57 and input to the filter output distortion extraction control unit 60.

フィルタ出力歪み抽出制御部60では、所定の周期でディジタル演算処理により以下の処理が行われる。まず、歪み成分抽出部62で第2の電流センサ57で検出された交流電流から歪みの要因となる高調波のレベルが高調波毎に抽出される。さらに、第1減算器64によってこの高調波のレベルと歪み閾値作成部63で作成された閾値との偏差が算出され、この偏差はフィルタ出力歪み制御部65に入力される。フィルタ出力歪み制御部65では、上記の偏差と予め高調波毎に設定された所定の位相(第2の電流センサ57によって検出される交流電流の高調波歪みが最も抑制される位相)とによって上記の偏差をゼロにする出力電流歪み補償指令が作成される。この出力電流歪み補償指令は、インバータ出力電流制御部61に入力される。   The filter output distortion extraction control unit 60 performs the following processing by digital arithmetic processing at a predetermined cycle. First, the level of harmonics that cause distortion is extracted for each harmonic from the alternating current detected by the second current sensor 57 by the distortion component extraction unit 62. Further, the first subtracter 64 calculates the deviation between the harmonic level and the threshold value created by the distortion threshold value creation unit 63, and this deviation is input to the filter output distortion control unit 65. In the filter output distortion control unit 65, the deviation and the predetermined phase set in advance for each harmonic (the phase in which the harmonic distortion of the alternating current detected by the second current sensor 57 is most suppressed) are described above. An output current distortion compensation command for making the deviation of the output zero is generated. This output current distortion compensation command is input to the inverter output current control unit 61.

インバータ出力電流制御部61では、インバータ出力電流基本波成分作成部66によってインバータ出力電流の基本波成分(系統周波数の成分、日本では60Hzまたは50Hz)が作成され、このインバータ出力電流の基本波成分は、第1加算器67によってフィルタ出力歪み抽出制御部からの出力電流歪み補償指令と加算される。更に第2減算器68によって第1加算器67から出力されるインバータ出力電流の指令と第1の電流センサ56で検出された交流電流との偏差が算出され、この偏差はインバータ出力電流制御部本体69に入力される。インバータ出力電流制御部本体69は、その偏差がゼロになるインバータ出力電圧補正信号を生成し、ドライブ回路58に出力する。   In the inverter output current control unit 61, a fundamental wave component of the inverter output current (system frequency component, 60 Hz or 50 Hz in Japan) is created by the inverter output current fundamental wave component creation unit 66, and the fundamental wave component of this inverter output current is The first adder 67 adds the output current distortion compensation command from the filter output distortion extraction control unit. Further, a deviation between the command of the inverter output current output from the first adder 67 by the second subtracter 68 and the alternating current detected by the first current sensor 56 is calculated, and this deviation is the inverter output current control unit main body. 69. The inverter output current control unit main body 69 generates an inverter output voltage correction signal whose deviation is zero and outputs it to the drive circuit 58.

ドライブ回路58は、インバータ出力電圧補正信号に基づいてドライブ信号を生成し、このドライブ信号は、インバータ部53に入力される。インバータ部53は、インバータ出力電圧補正信号に基づくドライブ信号によって制御される。   The drive circuit 58 generates a drive signal based on the inverter output voltage correction signal, and this drive signal is input to the inverter unit 53. The inverter unit 53 is controlled by a drive signal based on the inverter output voltage correction signal.

上記のように、系統連系インバータ装置では、フィルタ出力歪み抽出制御部60及びインバータ出力電流制御部61によってフィードバック制御系が構成され、このフィードバック制御系によって電力系統52に供給する交流電圧及び交流電流が規格(周波数、位相及び波形ひずみ等について許容条件を定めたガイドライン)を満足するように制御される。   As described above, in the grid-connected inverter device, the feedback control system is configured by the filter output distortion extraction control unit 60 and the inverter output current control unit 61, and the AC voltage and AC current supplied to the power system 52 by this feedback control system. Are controlled so as to satisfy the standards (guidelines that define allowable conditions for frequency, phase, waveform distortion, etc.).

上記系統連系インバータ装置のフィードバック制御系における高調波歪みの抑制制御は、高調波歪みの要因となる高調波を抑制するための出力電流歪み補償指令を高調波の次数毎に作成し、その出力電流歪み補償指令をインバータ部53への出力電流指令に加算することにより、インバータ部53から出力される交流電流がLCフィルタ部54から電力系統52に供給される際、その交流電流に含まれる高調波成分(系統電圧の歪みによって生じ、LCフィルタ部54を構成するコンデンサに流れ込む高調波成分)を抑制するというものである。   Harmonic distortion suppression control in the feedback control system of the above grid-connected inverter device creates an output current distortion compensation command for each harmonic order to suppress harmonics that cause harmonic distortion, and outputs the output By adding the current distortion compensation command to the output current command to the inverter unit 53, when the alternating current output from the inverter unit 53 is supplied from the LC filter unit 54 to the power system 52, the harmonics included in the alternating current are included. This suppresses the wave component (a harmonic component generated by distortion of the system voltage and flowing into the capacitor constituting the LC filter unit 54).

このフィードバック制御系における高調波歪みの抑制制御では、出力電流歪み補償指令を生成するための高調波を第2の電流センサ57によって検出された交流電流に含まれる高調波に可及的に一致させることが重要である。すなわち、抑制したい高調波のレベルと位相の情報を正確に取得し、LCフィルタ部54と電力系統52との間に実際に流れる高調波を生成する必要がある。   In the harmonic distortion suppression control in the feedback control system, the harmonics for generating the output current distortion compensation command are matched with the harmonics included in the alternating current detected by the second current sensor 57 as much as possible. This is very important. That is, it is necessary to accurately acquire information on the level and phase of the harmonic that is desired to be suppressed, and generate a harmonic that actually flows between the LC filter unit 54 and the power system 52.

しかしながら、上記の系統連系インバータ装置では、高調波のレベルのみが第2の電流センサ57によって検出した交流電流からリアルタイムで抽出され、高調波の位相は予め経験的に取得した所定の値に固定され、この固定値を調整することはできるもののリアルタイムで検出されるようにはなされていない。   However, in the above-described grid-connected inverter device, only the harmonic level is extracted in real time from the alternating current detected by the second current sensor 57, and the phase of the harmonic is fixed to a predetermined value obtained in advance by experience. Although the fixed value can be adjusted, it is not detected in real time.

したがって、上記の系統連系インバータ装置は、インバータ部53から電力系統52側を見た負荷条件が比較的安定しており、高調波の位相の変化が小さい場合は、高調波歪みを効果的に抑制するが、例えば、電力系統52の負荷条件が想定していたものと異なり、フィルタ出力歪み制御部65に高調波毎に設定された所定の位相が適切でない場合は、高調波歪みを効果的に抑制できず、問題となる。特に、高調波の位相が逆位相になった場合は、フィードバック制御系における高調波歪みの抑制制御が正帰還制御となり、発散する方向に働くので、制御不能となる虞がある。   Therefore, in the above-described grid-connected inverter device, the load condition when the power system 52 side is viewed from the inverter unit 53 is relatively stable, and the harmonic distortion is effectively reduced when the change in the phase of the harmonic is small. For example, if the predetermined phase set for each harmonic in the filter output distortion control unit 65 is not appropriate, unlike the case where the load condition of the power system 52 is assumed, harmonic distortion is effective. Can not be suppressed to a problem. In particular, when the harmonic phase is reversed, the harmonic distortion suppression control in the feedback control system becomes the positive feedback control, which works in the direction of divergence, and there is a possibility that the control becomes impossible.

図8において、電力系統52は、系統連系インバータ装置に対してインダクタンスの負荷として考えられるが(図8では、インダクタンスをL2で示している)、高調波の位相が逆位相になる場合として、このインダクタンスL2がLCフィルタ部54の共振周波数f0に影響する場合が考えられる。 In FIG. 8, the power system 52 is considered as an inductance load for the grid-connected inverter device (in FIG. 8, the inductance is indicated by L 2 ). A case where the inductance L 2 affects the resonance frequency f 0 of the LC filter unit 54 can be considered.

すなわち、電力系統52のインダクタンスL2の値は、系統連系インバータ装置が接続される電力系統52によって異なり、電力系統52の動作状態でも変化する。図8に示すように、LCフィルタ部54のインダクタンスをL1、キャパシタンスをC1とすると、LCフィルタ部54の共振周波数f0はf0=1/(2・π・√(L1・C1))であるが、電力系統52のインダクタンスがLCフィルタ部54の共振回路を構成した場合の共振周波数f0’はf0’=f0・√((L1+L2)/L2)に変化する。このf0’の式によれば、電力系統52のインダクタンスL2が大きくなるほど、LCフィルタ部54の共振周波数f0も大きくなるから、例えば、LCフィルタ部54の共振周波数f0が系統周波数fSの3次高調波周波数3fSよりも低く設定されていても、電力系統52のインダクタンスL2によって3次高調波周波数3fSに近接することがある。 That is, the value of the inductance L 2 of the power system 52 varies depending on the power system 52 to which the grid-connected inverter device is connected, and also changes in the operating state of the power system 52. As shown in FIG. 8, when the inductance of the LC filter unit 54 is L 1 and the capacitance is C 1 , the resonance frequency f 0 of the LC filter unit 54 is f 0 = 1 / (2 · π · √ (L 1 · C 1 )), the resonance frequency f 0 ′ when the inductance of the power system 52 forms the resonance circuit of the LC filter unit 54 is f 0 ′ = f 0 · √ ((L 1 + L 2 ) / L 2 ) To change. According to the expression of f 0 ′, the resonance frequency f 0 of the LC filter unit 54 increases as the inductance L 2 of the power system 52 increases. For example, the resonance frequency f 0 of the LC filter unit 54 becomes equal to the system frequency f. be lower than the third harmonic frequency 3f S of S, it is possible to close the inductance L 2 of the electric power system 52 to the third harmonic frequency 3f S.

この場合は、3次高調波の電流が共振電流として電力系統52からLCフィルタ部54のコンデンサに流れることになるので、電力系統52に出力される交流電流に含まれる3次高調波成分が急増し、高調波歪みが悪化する。そして、LCフィルタ部54の共振周波数f0が系統周波数fSの3次高調波周波数3fSに近接した状態では、3次高調波の位相は、180°に近くなるので、逆位相(−180°)に反転する可能性が有り、3次高調波の位相が反転するようになった場合は、上記のようにフィードバック制御系における高調波歪みの抑制制御が正帰還制御となり、制御不能となる。この結果、高調波歪みが抑制できず、規格を満足しなくなる場合には、系統連系インバータ装置が異常停止をしてしまうことになる。 In this case, since the third harmonic current flows from the power system 52 to the capacitor of the LC filter unit 54 as a resonance current, the third harmonic component included in the alternating current output to the power system 52 increases rapidly. And harmonic distortion gets worse. When the resonance frequency f 0 of the LC filter unit 54 is close to the third harmonic frequency 3f S of the system frequency f S , the phase of the third harmonic is close to 180 °, and thus the opposite phase (−180 If the phase of the third harmonic is reversed, the harmonic distortion suppression control in the feedback control system becomes positive feedback control as described above, and control becomes impossible. . As a result, when the harmonic distortion cannot be suppressed and the standard is not satisfied, the grid-connected inverter device will be abnormally stopped.

本願発明は、フィードバック制御系の制御対象の高調波の位相を自動的に調整することにより、フィードバック制御系の発散を抑制することのできる系統連系インバータ装置を提供することを、その課題とする。   This invention makes it the subject to provide the grid connection inverter apparatus which can suppress the divergence of a feedback control system by adjusting the phase of the harmonic of the control object of a feedback control system automatically. .

上記の課題を解決するため、本願発明では、次の技術的手段を講じている。   In order to solve the above problems, the present invention takes the following technical means.

本願発明によって提供される系統連系インバータ装置は、直流電源と電力系統との間に設けられ、前記直流電源から供給される直流電力を系統周波数の交流電力に変換して前記電力系統に供給する系統連系インバータ装置であって、複数のスイッチング素子をブリッジ接続してなるブリッジ回路で構成され、前記直流電源から供給される直流電力を前記交流電力に変換する直流−交流変換手段と、前記直流−交流変換手段の出力段に設けられ、当該直流−交流変換手段から出力される交流信号に含まれるスイッチングノイズを除去するフィルタ手段と、前記フィルタ手段から前記電力系統に出力される交流信号を検出する交流信号検出手段と、所定の周期で、前記交流信号検出手段により検出された交流信号に含まれる所定次数の高調波のレベルを抽出する高調波レベル抽出手段と、前記所定の周期で、前記高調波レベル抽出手段により抽出されたレベルと予め設定された前記高調波の所定の位相とから前記高調波を生成し、この高調波を用いて前記フィルタ手段から出力される交流信号に含まれる前記高調波を抑制するための出力信号補償指令を生成する出力信号補償指令生成手段と、前記所定の周期で、前記直流−交流変換手段から前記系統周波数の交流信号を出力させるための出力信号指令を生成し、この出力信号指令と前記出力信号補償指令生成手段により生成される前記出力信号補償指令とを用いて前記複数のスイッチング素子のオン・オフ動作を制御する制御信号を生成し、前記直流−交流変換手段に供給する高調波制御手段と、前記高調波レベル抽出手段により抽出されるレベルに基づいて、前記高調波制御手段による制御が発散傾向にあるか否かを判別する判別手段と、前記高調波制御手段による制御中に、前記判別手段により前記高調波制御手段による制御が発散傾向にあると判別されると、当該高調波制御手段による制御を停止させ、前記出力信号補償指令生成手段における前記所定の位相を異なる位相に変更する位相変更手段と、前記出力信号補償指令生成手段における前記所定の位相を、前記位相変更手段によって変更された位相に置き換えて前記高調波制御手段による制御を開始させる高調波制御再開手段と、を備えたことを特徴としている(請求項1)。   The grid-connected inverter device provided by the present invention is provided between a DC power source and a power system, converts DC power supplied from the DC power source to AC power of a system frequency, and supplies the AC power to the power system. A grid-connected inverter device comprising a bridge circuit formed by bridge-connecting a plurality of switching elements, a DC-AC conversion means for converting DC power supplied from the DC power source into the AC power, and the DC -Filter means provided at the output stage of the AC conversion means for removing switching noise contained in the AC signal output from the DC-AC conversion means; and detecting an AC signal output from the filter means to the power system AC signal detecting means for detecting a harmonic wave of a predetermined order included in the AC signal detected by the AC signal detecting means at a predetermined cycle. Harmonics are extracted from the harmonic level extracting means for extracting the level, and the level extracted by the harmonic level extracting means and the predetermined phase of the harmonic set in advance at the predetermined period, Output signal compensation command generating means for generating an output signal compensation command for suppressing the harmonics contained in the AC signal output from the filter means using harmonics, and the DC-AC in the predetermined cycle An output signal command for outputting an AC signal having the system frequency from the conversion unit is generated, and the plurality of switchings are performed using the output signal command and the output signal compensation command generated by the output signal compensation command generation unit. A control signal for controlling the on / off operation of the element is generated and extracted by the harmonic control means for supplying to the DC-AC conversion means and the harmonic level extraction means And determining means for determining whether or not the control by the harmonic control means tends to diverge based on the level to be controlled, and during the control by the harmonic control means, the control by the harmonic control means is performed by the determining means. When it is determined that there is a tendency to diverge, the control by the harmonic control means is stopped, the phase changing means for changing the predetermined phase in the output signal compensation command generating means to a different phase, and the output signal compensation command generation And a harmonic control restarting means for starting the control by the harmonic control means by replacing the predetermined phase in the means with the phase changed by the phase changing means (Claim 1). .

この発明によれば、高調波制御手段による制御中に、判別手段により高調波制御手段による制御が発散傾向にあると判別されると、当該高調波制御手段による制御を停止させ、出力信号補償指令生成手段における所定の位相を異なる位相に変更する。そして、出力信号補償指令生成手段における所定の位相を、変更された位相に置き換えて高調波制御手段による制御を開始させる。このようにすれば、例えば、電力系統のインダクタンスによりフィルタ手段の共振周波数が高調波周波数に近接し、その高調波の電流が共振電流として電力系統からフィルタ手段に流れる虞があっても、高周波の位相が適正な位相に置き換えられて高周波制御手段による制御が行われるので、交流信号検出手段、高調波レベル抽出手段、出力信号補償指令生成手段及び高周波制御手段によって構成されるフィードバック制御系の発散を抑制することができる。   According to this invention, during the control by the harmonic control means, if it is determined by the determination means that the control by the harmonic control means tends to diverge, the control by the harmonic control means is stopped, and the output signal compensation command The predetermined phase in the generating means is changed to a different phase. Then, the predetermined phase in the output signal compensation command generating means is replaced with the changed phase, and the control by the harmonic control means is started. In this way, for example, even if the resonance frequency of the filter means is close to the harmonic frequency due to the inductance of the power system and the harmonic current may flow from the power system to the filter means as a resonance current, Since the phase is replaced with an appropriate phase and the control by the high frequency control means is performed, the divergence of the feedback control system constituted by the AC signal detection means, the harmonic level extraction means, the output signal compensation command generation means and the high frequency control means is reduced. Can be suppressed.

好ましい実施の形態によれば、前記判別手段は、前記高調波レベル抽出手段により抽出されるレベルを所定の第1閾値と比較し、抽出レベルが当該所定の第1閾値を超える時間が所定の時間以上継続すると、前記高調波制御手段による制御が発散傾向にあると判別するとよい(請求項2)。   According to a preferred embodiment, the discriminating unit compares the level extracted by the harmonic level extracting unit with a predetermined first threshold, and a time when the extraction level exceeds the predetermined first threshold for a predetermined time If it continues above, it is good to discriminate | determine that the control by the said harmonic control means has a divergence tendency (Claim 2).

他の好ましい実施の形態によれば、前記位相変更手段は、前記出力信号補償指令生成手段における前記所定の位相を、予め設定された所定の角度範囲内において所定のピッチで変化させた複数の位相にひとつずつ置き換えて前記高調波制御手段による制御を一時的に行い、この高調波制御手段による制御中に、前記複数の位相のうち、前記高調波レベル抽出手段により抽出されるレベルが最も小さいレベルに対応する位相を、前記異なる位相として用いるとよい(請求項3)。   According to another preferred embodiment, the phase changing means includes a plurality of phases obtained by changing the predetermined phase in the output signal compensation command generating means at a predetermined pitch within a predetermined angular range set in advance. Are temporarily controlled by the harmonic control means, and the level extracted by the harmonic level extraction means is the lowest of the plurality of phases during the control by the harmonic control means. Preferably, the phase corresponding to is used as the different phase.

他の好ましい実施の形態によれば、前記高調波制御手段による一時的な制御中に、前記高調波レベル抽出手段により抽出されるレベルが前記第1の閾値より小さい第2の閾値を越える場合は、前記出力信号補償指令の生成における高調波の位相を前記周期毎に前記所定のピッチとは異なるピッチで前記所定の角度範囲内を変化させて、再度前記高調波制御手段による一時的な制御を行わせるとよい(請求項4)。   According to another preferred embodiment, when the level extracted by the harmonic level extraction means exceeds a second threshold value smaller than the first threshold value during temporary control by the harmonic control means. The harmonic phase in the generation of the output signal compensation command is changed within the predetermined angle range at a pitch different from the predetermined pitch for each period, and then temporarily controlled by the harmonic control unit again. It is good to carry out (Claim 4).

他の好ましい実施の形態によれば、前記交流信号検出手段により検出される交流信号は、三相の交流信号であり、前記高調波レベル抽出手段は、前記三相交流をd軸及びq軸の二相信号に変換する回転座標変換手段と、この回転座標変換手段により変換されたd軸及びq軸の二相信号の直流分のみをそれぞれ抽出する直流抽出手段とで構成され、前記出力信号補償指令生成手段は、前記直流抽出手段から抽出されるd軸及びq軸の直流分をそれぞれ積分する積分手段と、前記積分手段で積分されたd軸及びq軸の直流分と前記所定の位相とを用いて三相交流の高調波に変換する回転逆座標変換手段とで構成されているとよい(請求項5)。   According to another preferred embodiment, the AC signal detected by the AC signal detection means is a three-phase AC signal, and the harmonic level extraction means converts the three-phase AC to the d-axis and q-axis. A rotation coordinate conversion means for converting to a two-phase signal; and a DC extraction means for extracting only the direct current component of the d-phase and q-axis two-phase signals converted by the rotation coordinate conversion means. The command generation means integrates the d-axis and q-axis DC components extracted from the DC extraction means, respectively, the d-axis and q-axis DC components integrated by the integration means, and the predetermined phase It is good to be comprised with the rotation inverse coordinate conversion means to convert into a three-phase alternating current harmonic using (Claim 5).

他の好ましい実施の形態によれば、前記所定次数の高調波には、少なくとも3次、5次、7次、11次及び13次の高調波が含まれ、前記高調波毎に前記高調波制御手段によるフィードバック制御系を備えるとよい(請求項6)。   According to another preferred embodiment, the harmonics of the predetermined order include at least third, fifth, seventh, eleventh and thirteenth harmonics, and the harmonic control is performed for each harmonic. It is preferable to provide a feedback control system by means.

他の好ましい実施の形態によれば、前記直流電源は太陽電池であるとよい(請求項7)。   According to another preferred embodiment, the DC power source may be a solar cell.

本願発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。   Other features and advantages of the present invention will become more apparent from the detailed description given below with reference to the accompanying drawings.

以下、本願発明の好ましい実施の形態を、添付図面を参照して具体的に説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the accompanying drawings.

図1は、本願発明に係る系統連系インバータ装置が適用される系統連系インバータシステムの構成を示す図である。   FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a grid interconnection inverter system to which a grid interconnection inverter device according to the present invention is applied.

この系統連系インバータシステムは、太陽電池1、系統連系インバータ装置2及び電力系統3によって構成されている。   This grid-connected inverter system includes a solar cell 1, a grid-connected inverter device 2, and a power system 3.

太陽電池1は、本願発明の「直流電源」に相当するものである。太陽電池1は、シリコン等の半導体からなる多数の光電変換素子(図示略)を有し、各光電変換素子によって光エネルギーを電気エネルギーに変換して出力するものである。太陽電池1は、系統連系インバータ装置2に直流電力を供給する。電力系統3は、商用電源(日本国では系統周波数である50Hz又は60Hzの交流電力)を一般家庭等に供給するものである。   The solar cell 1 corresponds to the “DC power supply” of the present invention. The solar cell 1 has a large number of photoelectric conversion elements (not shown) made of a semiconductor such as silicon, and converts light energy into electric energy by each photoelectric conversion element for output. The solar cell 1 supplies DC power to the grid interconnection inverter device 2. The power system 3 supplies commercial power (in Japan, AC power of 50 Hz or 60 Hz, which is a system frequency) to a general household or the like.

系統連系インバータ装置2は、DC−AC変換部4、フィルタ部5、トランス部6、解列コンタクタ7、制御部8、第1電流センサ11及び第2電流センサ12によって構成されている。DC−AC変換部4、フィルタ部5、トランス部6及び解列コンタクタ7は、太陽電池1から直流電圧が入力される端子2aと電力系統3との間に、この順で直列に配列され、相互に接続されている。制御部8は、制御ライン9を介してDC−AC変換部4に接続されている。   The grid interconnection inverter device 2 includes a DC-AC conversion unit 4, a filter unit 5, a transformer unit 6, a disconnecting contactor 7, a control unit 8, a first current sensor 11, and a second current sensor 12. The DC-AC conversion unit 4, the filter unit 5, the transformer unit 6, and the disconnecting contactor 7 are arranged in series in this order between the terminal 2a to which the DC voltage is input from the solar cell 1 and the power system 3. Are connected to each other. The control unit 8 is connected to the DC-AC conversion unit 4 via the control line 9.

なお、系統連系インバータ装置2と電力系統3との間のLは、電力系統3のインダクタンスを示し、電力系統3の形態や運転状況に応じてその値が変化するものである。   In addition, L between the grid connection inverter apparatus 2 and the electric power system 3 shows the inductance of the electric power system 3, and the value changes according to the form of the electric power system 3 and an operation condition.

DC−AC変換部4は、太陽電池1から供給された直流電圧を交流電圧vに変換して出力するものである。DC−AC変換部4は、例えばバイポーラトランジスタ、電界効果トランジスタ、サイリスタ等の複数(例えば6個)のスイッチング素子(図示略)を含む三相ブリッジ回路からなる電圧制御型自励式インバータ回路によって構成されている。具体的には、DC−AC変換部4は、図2に示す回路構成を有している(なお、図2では第1電流センサ11が省略されている。)。   The DC-AC converter 4 converts the DC voltage supplied from the solar cell 1 into an AC voltage v and outputs it. The DC-AC converter 4 is configured by a voltage-controlled self-excited inverter circuit including a three-phase bridge circuit including a plurality of (for example, six) switching elements (not shown) such as bipolar transistors, field effect transistors, and thyristors. ing. Specifically, the DC-AC converter 4 has the circuit configuration shown in FIG. 2 (note that the first current sensor 11 is omitted in FIG. 2).

すなわち、DC−AC変換部4は、6個のスイッチング素子TR1〜TR6をブリッジ接続してなるブリッジ回路で構成されている。各スイッチング素子TR1,TR2,TR3,TR4,TR5,TR6にはそれぞれ帰還ダイオードD1,D2,D3,D4,D5,D6が並列に接続されている。スイッチング素子TR1とスイッチング素子TR2の直列接続、スイッチング素子TR3とスイッチング素子TR4の直列接続及びスイッチング素子TR5とスイッチング素子TR6の直列接続の両端に太陽電池1から出力される直流電圧Vdcが供給され、スイッチング素子TR1とスイッチング素子TR2の接続点a、スイッチング素子TR3とスイッチング素子TR4の接続点b及びスイッチング素子TR5とスイッチング素子TR6の接続点cから三相の交流電圧及び交流電流(U相、V相、W相の交流電圧及び交流電流)がそれぞれ出力される。   That is, the DC-AC conversion unit 4 is configured by a bridge circuit in which six switching elements TR1 to TR6 are bridge-connected. Feedback diodes D1, D2, D3, D4, D5, and D6 are connected in parallel to the switching elements TR1, TR2, TR3, TR4, TR5, and TR6, respectively. The DC voltage Vdc output from the solar cell 1 is supplied to both ends of the series connection of the switching element TR1 and the switching element TR2, the series connection of the switching element TR3 and the switching element TR4, and the series connection of the switching element TR5 and the switching element TR6. Three-phase alternating current voltage and alternating current (U phase, V phase, from connection point a between element TR1 and switching element TR2, connection point b between switching element TR3 and switching element TR4, and connection point c between switching element TR5 and switching element TR6. W-phase AC voltage and AC current) are respectively output.

6個のスイッチング素子TR1〜TR6は、制御部8から出力されるPWM(Pulse Width Modulation)信号によってそれぞれオン、オフ動作が制御される。制御部8は、PWM信号のパルス幅を制御することにより、DC−AC変換部4から出力される交流出力電圧vの値を制御する。   The six switching elements TR <b> 1 to TR <b> 6 are each controlled to be turned on and off by a PWM (Pulse Width Modulation) signal output from the control unit 8. The control unit 8 controls the value of the AC output voltage v output from the DC-AC conversion unit 4 by controlling the pulse width of the PWM signal.

フィルタ部5は、DC−AC変換部4から出力される交流出力電圧vに含まれるスイッチングノイズを除去するものである。フィルタ部5は、例えばLCローパスフィルタによって構成されている。具体的には、フィルタ部5は、図2に示すように、接続点a,b,cからの出力ラインにそれぞれインダクタLFを接続し、その後段の各出力ライン間にキャパシタCFを接続したものである。各出力ライン間のインダクタLFとキャパシタCFの逆L字型接続によりU相、V相、W相の各相に対してローパスフィルタが構成されている。 The filter unit 5 removes switching noise included in the AC output voltage v output from the DC-AC conversion unit 4. The filter unit 5 is configured by, for example, an LC low-pass filter. Specifically, as shown in FIG. 2, the filter unit 5 connects the inductors L F to the output lines from the connection points a, b, and c, and connects the capacitors C F between the output lines at the subsequent stages. It is a thing. Inverted L-type connection by the U-phase of the inductor L F and the capacitor C F between the output line, V-phase, low-pass filter is configured for each phase of the W-phase.

第1電流センサ11は、DC−AC変換部4から出力される交流電流i1を検出するものである。第2電流センサ12は、トランス部6から出力される交流電流i2を検出するものである。DC−AC変換部4は、直流電圧を三相(U相、V相、W相)の交流電圧に変換するので、第1電流センサ11によって検出される交流電流i1には、U相の交流電流i1U、V相の交流電流i1V及びW相の交流電流i1Wが含まれる。同様に、第2電流センサ12によって検出される交流電流i2には、U相の交流電流i2U、V相の交流電流i2V及びW相の交流電流i2Wが含まれる。第1電流センサ11及びは第2電流センサ12は制御部8に接続され、これらの電流センサ11,12で検出された交流電流i1,i2は制御部8に入力される。 The first current sensor 11 detects the alternating current i 1 output from the DC-AC converter 4. The second current sensor 12 detects the alternating current i 2 output from the transformer unit 6. Since the DC-AC converter 4 converts the DC voltage into a three-phase (U-phase, V-phase, W-phase) AC voltage, the AC current i 1 detected by the first current sensor 11 includes the U-phase voltage. AC current i 1U , V-phase AC current i 1V, and W-phase AC current i 1W are included. Similarly, the AC current i 2 detected by the second current sensor 12 includes a U-phase AC current i 2U , a V-phase AC current i 2V, and a W-phase AC current i 2W . The first current sensor 11 and the second current sensor 12 are connected to the control unit 8, and the alternating currents i 1 and i 2 detected by these current sensors 11 and 12 are input to the control unit 8.

なお、第1及び第2電流センサ11、並びに制御部8で構成される制御系は、後述するようにDC−AC変換部4から出力される交流電圧及び交流電流を電力系統3に連系させるための規格(高調波歪みの抑制規格を含む)を満足するように制御するフィードバック制御系を構成している。以下、この制御系を「フィードバック制御系」ということにする。   In addition, the control system comprised by the 1st and 2nd current sensor 11 and the control part 8 connects the alternating voltage and alternating current output from the DC-AC conversion part 4 to the electric power grid | system 3 so that it may mention later. Therefore, the feedback control system is configured to perform control so as to satisfy the standards (including the harmonic distortion suppression standard). Hereinafter, this control system is referred to as a “feedback control system”.

トランス部6は、フィルタ部5から出力される交流出力電圧を系統電圧とほぼ同一のレベルに昇圧又は降圧するものである。解列コンタクタ7は、異常発生時に系統連系インバータシステムを電力系統3から切り離すためのものである。   The transformer unit 6 boosts or lowers the AC output voltage output from the filter unit 5 to substantially the same level as the system voltage. The disconnecting contactor 7 is for disconnecting the grid-connected inverter system from the power system 3 when an abnormality occurs.

制御部8は、第1及び第2電流センサ11,12によってフィードバック制御系を構成し、DC−AC変換部4のDC−AC変換動作を制御するものである。具体的には、制御部8は、DC−AC変換部4に対して、電力系統3のガイドラインを満足する交流電圧及び交流電流(高調波歪みが所定の許容範囲内に抑制された系統周波数の交流電圧及び交流電流)を出力させるようにPWM信号の生成を制御する。制御部8は、マイクロコンピュータからなり、ディジタル演算処理により周期的にPWM信号の生成を行う。   The control unit 8 constitutes a feedback control system by the first and second current sensors 11 and 12 and controls the DC-AC conversion operation of the DC-AC conversion unit 4. Specifically, the control unit 8 provides the DC-AC conversion unit 4 with an AC voltage and an AC current that satisfy the guidelines for the power system 3 (system frequency with harmonic distortion suppressed within a predetermined allowable range. The generation of the PWM signal is controlled so as to output an alternating voltage and an alternating current. The control unit 8 is composed of a microcomputer and periodically generates a PWM signal by digital arithmetic processing.

なお、直流電源として太陽電池を用いた系統連系インバータ装置では、一般にフィードバック制御において最大電力追従制御が行われるが、本実施形態における制御部8では、最大電力追従制御の構成は省略し、以下では、高調波歪みの抑制制御に関する構成について説明する。   Note that, in a grid-connected inverter device using a solar cell as a DC power supply, the maximum power follow-up control is generally performed in feedback control. However, in the control unit 8 in the present embodiment, the configuration of the maximum power follow-up control is omitted. Now, a configuration related to harmonic distortion suppression control will be described.

制御部8は、高調波抽出制御部13と、基本波成分生成部14と、第1演算部15と、第2演算部16と、電流制御部17と、PWM信号生成部18とによって構成されている。   The control unit 8 includes a harmonic extraction control unit 13, a fundamental wave component generation unit 14, a first calculation unit 15, a second calculation unit 16, a current control unit 17, and a PWM signal generation unit 18. ing.

高調波抽出制御部13は、第2電流センサ12によって検出された検出電流i2に含まれる所定次数の高調波のレベルを抽出し、このレベルとその高調波に対して予め設定された所定の位相とから高調波を生成する。そして、高調波抽出制御部13は、この高調波を用いてフィルタ部5から出力される交流信号に含まれる当該次数の高調波を抑制するための出力信号補償指令としての電流補償指令値を作成し、それを第1演算部15に出力するものである。また、高調波抽出制御部13は、フィードバック制御系が発散傾向にある場合に、第2電流センサ12によって検出された検出電流i2に対して位相探索制御を行い、フィードバック制御系の発散を抑制する機能を有する。 The harmonic extraction control unit 13 extracts a harmonic level of a predetermined order included in the detected current i 2 detected by the second current sensor 12, and a predetermined level set in advance for this level and its harmonics. Generate harmonics from the phase. Then, the harmonic extraction control unit 13 creates a current compensation command value as an output signal compensation command for suppressing harmonics of the order included in the AC signal output from the filter unit 5 using this harmonic. Then, it is output to the first calculation unit 15. Further, when the feedback control system tends to diverge, the harmonic extraction control unit 13 performs phase search control on the detected current i 2 detected by the second current sensor 12 to suppress divergence of the feedback control system. It has the function to do.

ここに、位相探索制御とは、フィードバック制御系が発散傾向にある場合は、高調波抽出制御部13に高調波毎に設定されている所定の位相が適切でないので、適切な値を探索する制御である。なお、位相探索制御の詳細は後述する。   Here, the phase search control is a control for searching for an appropriate value because the predetermined phase set for each harmonic in the harmonic extraction control unit 13 is not appropriate when the feedback control system tends to diverge. It is. Details of the phase search control will be described later.

基本波成分生成部14は、DC−AC変換部4から出力させるべき交流電圧及び交流電流の基本周波数、すなわち、系統周波数の指令値を生成するものである。基本波成分生成部14から出力された基本波周波数の指令値は、第1演算部15に入力される。   The fundamental wave component generation unit 14 generates a fundamental frequency of AC voltage and AC current to be output from the DC-AC conversion unit 4, that is, a command value of the system frequency. The fundamental wave frequency command value output from the fundamental wave component generation unit 14 is input to the first calculation unit 15.

第1演算部15は、高調波抽出制御部13から出力される電流補償指令値を、基本波成分生成部14から出力される基本波周波数の指令値に加算するものである。第1演算部15による加算結果は、第2演算部16に入力される。基本周波数の指令値に電流補償指令値を加算することにより、第2演算部16に入力される指令値は、基本波成分と抑制すべき高調波成分とを混合した指令値となっている。   The first computing unit 15 adds the current compensation command value output from the harmonic extraction control unit 13 to the fundamental frequency command value output from the fundamental component generation unit 14. The addition result by the first calculation unit 15 is input to the second calculation unit 16. By adding the current compensation command value to the command value of the fundamental frequency, the command value input to the second calculation unit 16 is a command value obtained by mixing the fundamental wave component and the harmonic component to be suppressed.

第2演算部16は、第1演算部15からの加算結果から第1電流センサ11によって検出された検出電流i1を減算処理するものである。この減算処理は、第1演算部15による演算結果(制御目標の交流電流)に対する実際の交流電流の偏差を求めている。第2演算部16により演算された偏差は、電流制御部17に入力される。 The second calculation unit 16 subtracts the detected current i 1 detected by the first current sensor 11 from the addition result from the first calculation unit 15. In this subtraction process, the deviation of the actual AC current from the calculation result (control target AC current) by the first calculation unit 15 is obtained. The deviation calculated by the second calculation unit 16 is input to the current control unit 17.

電流制御部17は、第2演算部16から入力される偏差に対してP(proportional)制御を施すことにより、その偏差がゼロになるような電圧補正指令値を生成するものである。この電圧補正指令値は、PWM信号生成部18に入力される。   The current control unit 17 generates a voltage correction command value such that the deviation becomes zero by performing P (proportional) control on the deviation input from the second calculation unit 16. This voltage correction command value is input to the PWM signal generator 18.

PWM信号生成部18は、DC−AC変換部4内の三相ブリッジ回路の複数のスイッチング素子を制御するためのPWM制御信号を生成するものである。PWM信号生成部18は、電流制御部17から入力される電圧補正指令値に基づいて交流電圧信号を生成し、この交流電圧信号と所定の三角波形とを比較してPWM制御信号を生成する。   The PWM signal generation unit 18 generates a PWM control signal for controlling a plurality of switching elements of the three-phase bridge circuit in the DC-AC conversion unit 4. The PWM signal generation unit 18 generates an AC voltage signal based on the voltage correction command value input from the current control unit 17, compares the AC voltage signal with a predetermined triangular waveform, and generates a PWM control signal.

なお、DC−AC変換部4内の三相ブリッジ回路は、図2に示すように、スイッチング素子TR1,TR2、スイッチング素子TR3,TR4及びスイッチング素子TR5,TR6をそれぞれ一組とし、各組に対して3対のスイッチング素子がそれぞれ位相の異なる3種類のPWM制御信号によりオン、オフ動作が制御される。そのため、PWM信号生成部18では、位相の異なる3種類のPWM制御信号が生成され、それらのPWM制御信号がDC−AC変換部4に入力される。また、高調波抽出制御部13を除く制御部8は、本願発明の「高調波制御手段」として機能する。   As shown in FIG. 2, the three-phase bridge circuit in the DC-AC conversion unit 4 includes switching elements TR1 and TR2, switching elements TR3 and TR4, and switching elements TR5 and TR6, respectively. The three pairs of switching elements are controlled to be turned on and off by three types of PWM control signals having different phases. Therefore, the PWM signal generation unit 18 generates three types of PWM control signals having different phases, and these PWM control signals are input to the DC-AC conversion unit 4. Moreover, the control part 8 except the harmonic extraction control part 13 functions as a "harmonic control means" of the present invention.

図3は、高調波抽出制御部13の内部構成を示すブロック図である。   FIG. 3 is a block diagram showing an internal configuration of the harmonic extraction control unit 13.

高調波抽出制御部13は、AD変換部21と、複数のデータ処理部22と、加算部23と、リセット部24とを有している。   The harmonic extraction control unit 13 includes an AD conversion unit 21, a plurality of data processing units 22, an addition unit 23, and a reset unit 24.

AD変換部21は、第2電流センサ12によって検出された検出電流(交流電流)i2としてのアナログ信号をディジタル信号に変換するものである。AD変換部21によって変換されたディジタル信号としての検出電流i2は、複数のデータ処理部22にそれぞれ入力される。 The AD converter 21 converts an analog signal as a detected current (alternating current) i 2 detected by the second current sensor 12 into a digital signal. The detection current i 2 as a digital signal converted by the AD conversion unit 21 is input to each of the plurality of data processing units 22.

データ処理部22は、第2電流センサ12によって検出された検出電流i2に含まれるn(n:3以上の奇数)次高調波成分を抽出し、そのn次高調波成分を抑制するための電流補償指令値をそれぞれ出力するものである。そのため、データ処理部22は、n次高調波に応じてそれぞれ設けられている。例えば5次、7次、11次又は13次高調波を処理するデータ処理部22が設けられている。なお、各n次高調波を処理する各データ処理部22の基本構成は、同一であり、以下では、主に、n次高調波のうち3次高調波を処理するデータ処理部22について述べる。 The data processing unit 22 extracts an n (n: odd number greater than or equal to 3) order harmonic component included in the detected current i 2 detected by the second current sensor 12, and suppresses the n order harmonic component. Each current compensation command value is output. Therefore, the data processing unit 22 is provided according to the nth harmonic. For example, a data processing unit 22 for processing fifth, seventh, eleventh or thirteenth harmonics is provided. The basic configuration of each data processing unit 22 that processes each nth-order harmonic is the same, and the data processing unit 22 that processes the third-order harmonic among the nth-order harmonics will be mainly described below.

加算部23は、各データ処理部22から入力されるn次高調波の電流補償指令値をU,V,Wの相毎に加算するものである。加算部23から出力される三相の電流補償指令値は、リセット部24に入力される。   The adding unit 23 adds the n-order harmonic current compensation command value input from each data processing unit 22 for each of U, V, and W phases. The three-phase current compensation command value output from the adding unit 23 is input to the reset unit 24.

リセット部24は、データ処理部22から出力される電流補償指令値を、後述するリセット制御部42からのリセット制御信号に基づいて所定のタイミングでリセットするものである。上記所定のタイミングとは、後述するようにフィードバック制御系における高周波歪みを抑制する制御(以下、「高周波抑制制御」という。)が停止され、位相探索制御が開始されるときである。   The reset unit 24 resets the current compensation command value output from the data processing unit 22 at a predetermined timing based on a reset control signal from a reset control unit 42 described later. The predetermined timing is when control for suppressing high-frequency distortion in the feedback control system (hereinafter referred to as “high-frequency suppression control”) is stopped and phase search control is started as described later.

データ処理部22は、三相/二相変換部31と、dq変換部32と、LPF部33と、ゲイン処理部34と、積分処理部35と、逆dq変換部36と、二相/三相変換部37とによって基本構成がなされている。本実施形態では、上記基本構成に対して、更に発散判定部41と、リセット制御部42と、位相調整部43と、レベル監視部44とが設けられている。   The data processing unit 22 includes a three-phase / two-phase conversion unit 31, a dq conversion unit 32, an LPF unit 33, a gain processing unit 34, an integration processing unit 35, an inverse dq conversion unit 36, a two-phase / three-phase unit. The phase conversion unit 37 and the basic configuration are made. In the present embodiment, a divergence determination unit 41, a reset control unit 42, a phase adjustment unit 43, and a level monitoring unit 44 are further provided for the above basic configuration.

三相/二相変換部31は、第2電流センサ12によって検出された三相の交流電流i2を静止座標系(α軸、β軸)における二相信号(iα,iβ)に変換するものである。二相信号に変換された交流電流i2は、dq変換部32に入力される。 The three-phase / two-phase converter 31 converts the three-phase alternating current i 2 detected by the second current sensor 12 into a two-phase signal (iα, iβ) in the stationary coordinate system (α axis, β axis). It is. The alternating current i 2 converted into the two-phase signal is input to the dq converter 32.

dq変換部32は、二相信号に変換された交流電流i2を、回転座標系(d軸、q軸)の信号(id,iq)に変換するものである。例えば、3次高調波であれば、3ωt(ただしωtは基本波(系統周波数)正相分の回転角)で回転する回転座標系に変換する。この回転座標変換により、交流電流i2は、d軸の出力値id及びq軸の出力値iqの直流量で表すことができる。これら各出力値id,iqは、LPF部33に入力される。 The dq converter 32 converts the alternating current i 2 converted into the two-phase signal into a signal (id, iq) of the rotating coordinate system (d axis, q axis). For example, if it is a third harmonic, it is converted into a rotating coordinate system that rotates at 3ωt (where ωt is the rotation angle of the fundamental wave (system frequency) positive phase). By this rotational coordinate conversion, the alternating current i 2 can be expressed by the DC amount of the d-axis output value id and the q-axis output value iq. These output values id and iq are input to the LPF unit 33.

LPF部33は、3次高調波のレベルのみを抽出するものである。LPF部33は、ディジタルローパスフィルタで構成されている。この場合、3次高調波以外の周波数は、3次高調波との差周波数の交流量で表される。そこで、LPF部33では、この交流量を平均化してゼロにすることにより、3次高調波のレベル以外の高調波のレベルを除去するようにしている。なお、三相/二相変換部31、dq変換部32及びLPF部33は、本願発明の「高調波レベル抽出手段」として機能する。   The LPF unit 33 extracts only the level of the third harmonic. The LPF unit 33 is composed of a digital low-pass filter. In this case, the frequency other than the third harmonic is represented by the AC amount of the difference frequency from the third harmonic. In view of this, the LPF unit 33 averages the AC amount to zero, thereby removing harmonic levels other than the third harmonic level. The three-phase / two-phase conversion unit 31, the dq conversion unit 32, and the LPF unit 33 function as “harmonic level extraction means” of the present invention.

ゲイン処理部34は、LPF部33からの各出力値id,iqと所定の閾値との差をそれぞれ算出するものである。すなわち、ゲイン処理部34では、所定の閾値として例えばゼロが設定され、ゲイン処理部34は、LPF部33からの各出力値id,iqとゼロとの偏差を算出し、算出した偏差を積分処理部35に出力する。なお、所定の閾値は、高調波の抑制レベルに相当し、本実施形態では、一例としてゼロに設定している。   The gain processing unit 34 calculates the difference between each output value id, iq from the LPF unit 33 and a predetermined threshold value. That is, in the gain processing unit 34, for example, zero is set as the predetermined threshold value, and the gain processing unit 34 calculates the deviation between each output value id, iq from the LPF unit 33 and zero, and integrates the calculated deviation. To the unit 35. The predetermined threshold corresponds to a harmonic suppression level, and is set to zero as an example in the present embodiment.

積分処理部35は、ゲイン処理部34からの偏差を積分(例えばI(integral)制御)するものである。積分された偏差は、逆dq変換部36に入力される。   The integration processing unit 35 integrates the deviation from the gain processing unit 34 (for example, I (integral) control). The integrated deviation is input to the inverse dq conversion unit 36.

逆dq変換部36は、回転座標系で表される積分偏差(直流量)と予め設定された所定の位相とを用いて静止座標系(α軸、β軸)における二相信号(iα,iβ)を生成するものである。この二相信号は、二相/三相変換部37に入力される。   The inverse dq converter 36 uses a two-phase signal (iα, iβ) in the stationary coordinate system (α axis, β axis) using an integral deviation (DC amount) expressed in the rotating coordinate system and a predetermined phase set in advance. ). This two-phase signal is input to the two-phase / three-phase converter 37.

二相/三相変換部37は、逆dq変換部36から入力される二相信号を、三相の交流電流に逆変換し、n次高調波に対応した電流補償指令値として加算部23に出力するものである。なお、積分処理部35、逆dq変換部36及び二相/三相変換部37は、本願発明の「出力信号補償指令生成手段」として機能する。   The two-phase / three-phase converter 37 reversely converts the two-phase signal input from the inverse dq converter 36 into a three-phase alternating current, and supplies it to the adder 23 as a current compensation command value corresponding to the nth harmonic. Output. The integration processing unit 35, the inverse dq conversion unit 36, and the two-phase / three-phase conversion unit 37 function as “output signal compensation command generation means” of the present invention.

発散判定部41は、フィードバック制御系が発散傾向にあるか否かを判定するものである。発散判定部41は、比較部41aと判定部41bとによって構成されている。比較部41aは、LPF部33の出力値iq(直流量)を所定の第1閾値と比較するものである。比較部41aにおける比較結果は、判定部41bに入力される。判定部41bは、比較部41aにおける比較結果に基づいて、フィードバック制御系が発散傾向にあるか否かを判定する。   The divergence determination unit 41 determines whether or not the feedback control system has a divergence tendency. The divergence determination unit 41 includes a comparison unit 41a and a determination unit 41b. The comparison unit 41a compares the output value iq (DC amount) of the LPF unit 33 with a predetermined first threshold value. The comparison result in the comparison unit 41a is input to the determination unit 41b. The determination unit 41b determines whether or not the feedback control system tends to diverge based on the comparison result in the comparison unit 41a.

具体的には、判定部41bは、LPF部33の出力値iqが第1閾値を越える時間が所定時間以上継続するか否かによって、フィードバック制御系が発散傾向にあるか否かを判定する。すなわち、図4に示すように、比較部41aでは、LPF部33の出力値iqに対して所定周期(例えば0.25msec)のサンプリングを行う。次いで、LPF部33の出力値iqが第1閾値以上になったことを検出し、その検出が複数回(例えば3回)連続したとき、フィードバック制御系が発散傾向にあると判定する。   Specifically, the determination unit 41b determines whether or not the feedback control system tends to diverge depending on whether or not the time when the output value iq of the LPF unit 33 exceeds the first threshold continues for a predetermined time or more. That is, as shown in FIG. 4, the comparison unit 41a samples the output value iq of the LPF unit 33 at a predetermined cycle (for example, 0.25 msec). Next, it is detected that the output value iq of the LPF unit 33 has become equal to or greater than the first threshold value, and when the detection continues for a plurality of times (for example, three times), it is determined that the feedback control system tends to diverge.

すなわち、フィードバック制御系が発散傾向にあるということは、例えばn次高調波の位相が逆位相になりかけていることを示すものである。位相が逆位相になりかけていると、例えばn次高調波のレベルも上昇する。そのため、本実施形態では、LPF部33の出力値iqのレベルを所定の第1閾値と比較することにより、フィードバック制御系が発散傾向にあるか否かを判別するようにしている。   That is, the fact that the feedback control system tends to diverge indicates that, for example, the phase of the nth-order harmonic is about to become opposite. If the phase is about to become opposite, for example, the level of the nth-order harmonic also increases. Therefore, in the present embodiment, the level of the output value iq of the LPF unit 33 is compared with a predetermined first threshold value to determine whether or not the feedback control system tends to diverge.

なお、LPF部33の出力値iqは、フィードバック制御系の発散とは異なる原因で突発的に上昇することもある。この場合にもフィードバック制御系が発散傾向にあると判定されると、誤検出となるので、判定部41bでは、LPF部33の出力値iqが第1閾値以上になったことの検出が複数回連続しない限り、フィードバック制御系が発散傾向にあるとは判定しないようにしている。なお、発散判定部41は、本願発明の「判別手段」として機能する。   Note that the output value iq of the LPF unit 33 may suddenly rise due to a cause different from the divergence of the feedback control system. Also in this case, if it is determined that the feedback control system tends to diverge, false detection occurs, and therefore the determination unit 41b detects that the output value iq of the LPF unit 33 is equal to or greater than the first threshold value a plurality of times. Unless it continues, it is determined that the feedback control system does not tend to diverge. The divergence determining unit 41 functions as the “discriminating unit” of the present invention.

ところで、フィードバック制御系における高調波歪みの抑制制御は、電力系統3に出力される交流電圧及び交流電流の高調波歪みがガイドラインを満たすように制御するものである。第2電流センサ12によって検出された交流電流i2に含まれる高調波のレベルが十分にガイドラインを満たすほど抑制されていれば、必ずしもその高調波の抑制制御を継続しなければならないということはない。 By the way, the harmonic distortion suppression control in the feedback control system is performed such that the harmonic distortion of the AC voltage and AC current output to the power system 3 satisfies the guidelines. If the harmonic level included in the alternating current i 2 detected by the second current sensor 12 is sufficiently suppressed to satisfy the guideline, the suppression control of the harmonic does not necessarily have to be continued. .

したがって、発散判定部41に、高調波毎にそのレベルがガイドラインを十分に満たすものか否かを判定するための補助閾値を設け(第1閾値>補助閾値)、LPF部33の出力値iqが補助閾値以下であるか否かを検出するようにしてもよい。そして、出力値iqが補助閾値以下であると検出された場合、フィードバック制御系における高調波抑制制御を停止させる処理を行うようにしてもよい。   Therefore, the divergence determining unit 41 is provided with an auxiliary threshold for determining whether the level sufficiently satisfies the guideline for each harmonic (first threshold> auxiliary threshold), and the output value iq of the LPF unit 33 is You may make it detect whether it is below an auxiliary | assistant threshold value. Then, when it is detected that the output value iq is equal to or less than the auxiliary threshold, a process for stopping the harmonic suppression control in the feedback control system may be performed.

このような処理を行うことにより、出力値iqが補助閾値以下である場合は、高調波の歪率がもともと小さいことが想定されるため、高調波抑制制御を停止することによって、制御処理の負荷を軽減することができるといった利点がある。   By performing such processing, when the output value iq is less than or equal to the auxiliary threshold value, it is assumed that the harmonic distortion factor is originally small. Therefore, by stopping the harmonic suppression control, the load of the control processing is reduced. There is an advantage that can be reduced.

発散判定部41は、フィードバック制御系が発散傾向にあると判定した場合、リセット制御部42及び位相調整部43に対してフィードバック制御系が発散傾向にあることの判定結果を出力する。   When the divergence determination unit 41 determines that the feedback control system has a divergence tendency, the divergence determination unit 41 outputs a determination result that the feedback control system has a divergence tendency to the reset control unit 42 and the phase adjustment unit 43.

リセット制御部42は、発散判定部41からの判定結果に基づいて、積分処理部35における積分値及び高調波抽出制御部13の出力である電流補償指令値をリセットさせるものである。具体的には、リセット制御部42は、発散判定部41からフィードバック制御系が発散傾向にあることの判定結果を入力した場合、積分処理部35及びリセット部24にリセット指令を出力する。これにより、積分処理部35では、ゲイン処理部34の偏差の積算値のリセットが行われる。また、リセット部24では、電流補償指令値のリセット(電流補償指令値の第1演算部15への入力停止)が行われる。これは、高調波抑制制御を停止して位相探索制御に移行するためである。   Based on the determination result from the divergence determination unit 41, the reset control unit 42 resets the integration value in the integration processing unit 35 and the current compensation command value that is the output of the harmonic extraction control unit 13. Specifically, the reset control unit 42 outputs a reset command to the integration processing unit 35 and the reset unit 24 when a determination result indicating that the feedback control system tends to diverge is input from the divergence determination unit 41. As a result, the integration processing unit 35 resets the integrated deviation value of the gain processing unit 34. The reset unit 24 resets the current compensation command value (stops input of the current compensation command value to the first calculation unit 15). This is to stop the harmonic suppression control and shift to phase search control.

この高調波抽出制御部13では、発散判定部41によってフィードバック制御系が発散傾向にあることが判定された場合、位相探索制御に移行する。位相探索制御とは、フィードバック制御系での発散傾向を回避させるために、すなわち、高調波抑制制御における高調波の最適な位相を探索する処理である。換言すれば、逆dq変換部36における回転座標変換時における回転角を、適切な位相の値に調整するための処理である。   In the harmonic extraction control unit 13, when the divergence determination unit 41 determines that the feedback control system has a divergence tendency, the control proceeds to phase search control. The phase search control is a process for searching for the optimum phase of the harmonic in the harmonic suppression control in order to avoid the divergence tendency in the feedback control system. In other words, this is a process for adjusting the rotation angle at the time of the rotation coordinate conversion in the inverse dq conversion unit 36 to an appropriate phase value.

位相調整部43は、発散判定部41によってフィードバック制御系が発散傾向にあることが判定された場合、逆dq変換部36において用いられる予め設定された、高調波の所定の位相を調整するものである。位相調整部43は、位相可変部43aと位相幅変更部43bとによって構成される。   When the divergence determining unit 41 determines that the feedback control system has a divergence tendency, the phase adjusting unit 43 adjusts a predetermined predetermined harmonic phase used in the inverse dq conversion unit 36. is there. The phase adjustment unit 43 includes a phase variable unit 43a and a phase width change unit 43b.

位相可変部43aは、発散判定部41からフィードバック制御系が発散傾向にあることの判定結果を入力した場合、逆dq変換部36で用いられる、高調波の現状の位相(以下、「基準位相」という。)φと異なる位相φ′をdq逆変換時の回転角指令値として逆dq変換部36に出力するものである。   When the phase variable unit 43a receives a determination result indicating that the feedback control system tends to diverge from the divergence determining unit 41, the current phase of the harmonics (hereinafter referred to as “reference phase”) used in the inverse dq conversion unit 36. The phase φ ′ different from φ is output to the inverse dq converter 36 as a rotation angle command value at the time of inverse dq conversion.

具体的には、位相可変部43aは、図5に示すように、高調波の基準位相φに対して所定の変位角度m・η(mは整数、ηは基準となる変位角度)分、位相をずらし、新たな位相φ′(=φ+m・η)として逆dq変換部36に出力する。なお、図5に示す波形は、説明の便宜上、正弦波としているが実際の波形はこれに限るものではない。その後、位相可変部43aは、表1に示すように、所定時間ごとに変位角度m・ηを変化させて、変位させた新たな位相を順次逆dq変換部36に出力する。この場合、位相可変部43aは、変位させた新たな位相を逆dq変換部36に出力するごとに、レベル監視部44に対してタイミング信号を出力する。   Specifically, as shown in FIG. 5, the phase variable unit 43 a has a phase corresponding to a predetermined displacement angle m · η (m is an integer, η is a reference displacement angle) with respect to a harmonic reference phase φ. Are outputted to the inverse dq converter 36 as a new phase φ ′ (= φ + m · η). The waveform shown in FIG. 5 is a sine wave for convenience of explanation, but the actual waveform is not limited to this. After that, as shown in Table 1, the phase variable unit 43a changes the displacement angle m · η every predetermined time, and sequentially outputs the displaced new phases to the inverse dq conversion unit 36. In this case, the phase variable unit 43 a outputs a timing signal to the level monitoring unit 44 every time the displaced new phase is output to the inverse dq conversion unit 36.

Figure 2008245349
Figure 2008245349

例えば、位相可変部43aは、1回目の出力時に基準位相φに対して変位角度η分、位相をずらした新たな位相φ′を逆dq変換部36に出力する。所定時間経過後、2回目の出力時に、位相φに対して変位角度2η分、位相をずらした新たな位相φ′を逆dq変換部36に出力する。   For example, the phase variable unit 43 a outputs a new phase φ ′ whose phase is shifted by the displacement angle η with respect to the reference phase φ to the inverse dq conversion unit 36 at the first output time. After the predetermined time has elapsed, at the time of the second output, a new phase φ ′ having a phase shifted by the displacement angle 2η with respect to the phase φ is output to the inverse dq conversion unit 36.

表1は、変位角度m・ηが1回転する間に位相可変部43aが位相を変化させる場合を示している(m・η=360°)。すなわち、出力回数mを12回とすれば、変位角度ηは30°となり、位相可変部43aは、変位角度m・ηが1回転するうちに30°ずつ変位させながら12回にわたって変位させた位相を出力する。本実施形態では、位相可変部43aは、位相を変化させる動作を2回転(0°〜720°)にわたる角度範囲で行うようにしている。これは、制御の正確性を高めるためである。なお、位相を変化させる動作の角度範囲は、0°〜720°に限るものではない。   Table 1 shows a case where the phase variable unit 43a changes the phase while the displacement angle m · η rotates once (m · η = 360 °). That is, if the number of outputs m is 12, the displacement angle η is 30 °, and the phase variable unit 43a is displaced 12 times while being displaced by 30 ° while the displacement angle m · η is rotated once. Is output. In the present embodiment, the phase varying unit 43a performs an operation for changing the phase in an angle range over two rotations (0 ° to 720 °). This is to improve the accuracy of control. Note that the angle range of the operation for changing the phase is not limited to 0 ° to 720 °.

レベル監視部44は、位相探索制御において位相可変部43aが位相を変位させながら0°〜720°の角度範囲で出力している間、LPF部33の出力値iqのレベルを監視し、変位角度m・ηが2回転する間においてレベルが最小値になったときのタイミングを位相可変部43aに出力するものである。すなわち、レベル監視部44は、図示しないメモリを有しており、位相可変部43aにおいて位相を変位させて出力する動作にともなって、LPF部33の出力値iqのレベル値と、各レベル値における位相探索制御が開始されてからの時間とを記憶している。そして、変位角度m・ηが2回転する間において、レベルが最小値になったときの位相探索制御が開始されてからの時間を位相可変部43aに出力する。   The level monitoring unit 44 monitors the level of the output value iq of the LPF unit 33 while the phase variable unit 43a outputs the phase in the angle range of 0 ° to 720 ° while displacing the phase in the phase search control, and the displacement angle The timing when the level becomes the minimum value during m · η rotates twice is output to the phase variable unit 43a. In other words, the level monitoring unit 44 has a memory (not shown), and the level value of the output value iq of the LPF unit 33 and the level value in each level value in accordance with the operation of shifting the phase in the phase variable unit 43a. The time since the start of the phase search control is stored. Then, during the two rotations of the displacement angle m · η, the time from the start of the phase search control when the level reaches the minimum value is output to the phase variable unit 43a.

図6は、レベル監視部44が検出するレベルと位相との関係の一例を示す図である。同図によると、例えば変位可変部43aからの3回目の出力である変位角度「3η」のとき、レベル監視部44で検出されるレベルが最小(図5のLm参照)となっている。レベル監視部44は、最小値レベル値(Lm)における位相探索制御が開始されてからの時間T3を位相可変部43aに出力する。 FIG. 6 is a diagram illustrating an example of the relationship between the level and phase detected by the level monitoring unit 44. According to the figure, for example, when the displacement angle is “3η”, which is the third output from the displacement variable unit 43a, the level detected by the level monitoring unit 44 is minimum (see Lm in FIG. 5). The level monitoring unit 44 outputs the time T 3 after the start of the phase search control at the minimum value level value (Lm) to the phase variable unit 43a.

位相可変部43aは、変位させた各位相をどのタイミングで出力しているかを把握しているため、レベル監視部44からの、レベルが最小値になったときのタイミングを示す信号(例えば時間T3)に基づいて、逆dq変換部36に出力した複数の位相のうち、上記タイミングで出力していた位相の変位角度m・ηを選択する。例えば、レベル監視部44からの、レベルが最小値になったときの時刻が、表1において3回目の出力時であったとき、変位角度m・ηとして「3η」が選択される。 Since the phase variable unit 43a knows at which timing each phase that has been displaced is output, a signal (for example, time T) from the level monitoring unit 44 that indicates the timing when the level reaches the minimum value. Based on 3 ), the displacement angle m · η of the phase output at the above timing is selected from the plurality of phases output to the inverse dq conversion unit 36. For example, when the time when the level reaches the minimum value from the level monitoring unit 44 is the third output time in Table 1, “3η” is selected as the displacement angle m · η.

位相可変部43aは、選択した変位角度m・ηを最適値とし、改めて基準位相φに対して最適値の変位角度m・ηで位相をずらし、変位させた位相を逆dq変換部36に対してdq逆変換時の回転角指令値として出力する。この最適値で選択された位相が逆dq変換部36に出力されると、フィードバック制御系は再度、位相探索制御から通常の高調波抑制制御に移行する。すなわち、このときのデータ処理部22における高調波抑制制御では、高調波の歪み成分が最も小さくなるときの位相を用いて電流補償指令値が生成されることになる。なお、位相可変部43aは、本願発明の「位相変更手段」として機能する。   The phase variable unit 43a sets the selected displacement angle m · η as an optimum value, shifts the phase again by the optimum displacement angle m · η with respect to the reference phase φ, and converts the displaced phase to the inverse dq conversion unit 36. And output as a rotation angle command value during dq reverse conversion. When the phase selected with this optimum value is output to the inverse dq conversion unit 36, the feedback control system again shifts from phase search control to normal harmonic suppression control. That is, in the harmonic suppression control in the data processing unit 22 at this time, the current compensation command value is generated using the phase when the distortion component of the harmonic becomes the smallest. The phase varying unit 43a functions as the “phase changing unit” of the present invention.

このように、位相可変部43aにおいて位相を変位角度ずつずらして逆dq変換部36に出力し、レベル監視部44において最もレベルが最小となったときの変位位相を選択することにより、例えば電力系統3のインダクタンスL2によってLCフィルタ回路5の共振周波数f0が高調波の近接する周波数に変化し、その高調波の位相が180°に近接した場合にも、逆dq変換部36に設定された位相が適正な位相に置き換えられて高周波抑制制御が行われるので、フィードバック制御系が発散する可能性をより少なくすることができる。 In this way, the phase variable unit 43a shifts the phase by the displacement angle and outputs it to the inverse dq conversion unit 36, and the level monitoring unit 44 selects the displacement phase when the level is the minimum, for example, the power system Even when the resonance frequency f 0 of the LC filter circuit 5 is changed to a frequency close to the harmonic by the inductance L 2 of 3, and the phase of the harmonic is close to 180 °, it is set in the inverse dq converter 36. Since the high-frequency suppression control is performed by replacing the phase with an appropriate phase, the possibility that the feedback control system diverges can be further reduced.

位相幅変更部43bは、位相可変部43aの位相探索制御において探索した変位位相によってフィードバック制御系の発散傾向が抑制され、フィードバック制御系における高調波歪みの抑制制御の正常動作を確保したとしても高調波がガイドラインを満足するほど十分に抑制されてない場合があるので、位相幅をさらに細かく可変させて、再度、位相探索制御を行い、高調波がガイドラインを十分に満足する最適な位相を求めるものである。すなわち、位相可変部43aにおいて可変させた位相で位相探索制御を行ったとき、フィードバック制御系の発散は抑制されたが、フィードバック制御系は所定の規格値(例えば3%以下)以上の歪率で動作していることもある。そこで、このような場合に、さらに変位させる位相の幅を位相幅変更部43bより細分化して再度、位相探索制御を行うことにより、より最適な高周波の位相を探索するようにしている。   Even if the divergence tendency of the feedback control system is suppressed by the displacement phase searched in the phase search control of the phase variable unit 43a and the normal operation of the suppression control of the harmonic distortion in the feedback control system is ensured, the phase width changing unit 43b Since the wave may not be sufficiently suppressed to satisfy the guidelines, the phase width is further finely varied and phase search control is performed again to find the optimal phase where the harmonics sufficiently satisfy the guidelines It is. That is, when phase search control is performed with the phase varied in the phase variable unit 43a, the divergence of the feedback control system is suppressed, but the feedback control system has a distortion rate equal to or higher than a predetermined standard value (for example, 3% or less). It may be working. Therefore, in such a case, the phase width to be further displaced is subdivided from the phase width changing unit 43b and the phase search control is performed again to search for a more optimal high-frequency phase.

この場合、レベル監視部44は、最初の位相探索制御において位相可変部43aによって選択された変位位相に基づいて高調波抑制制御が再度開始されたとき、検出するレベル値が所定の第2閾値(第1閾値>第2閾値)を下回らない場合には、位相幅変更部43bにそのことを示す信号を出力する。すなわち、図6に示すように、レベルの最小値Lmが第1閾値を下回っているが、第2閾値を下回っていない場合である。   In this case, when the harmonic suppression control is started again based on the displacement phase selected by the phase variable unit 43a in the initial phase search control, the level monitoring unit 44 detects the level value as a predetermined second threshold value ( If it does not fall below (first threshold value> second threshold value), a signal indicating this is output to the phase width changing unit 43b. That is, as shown in FIG. 6, the minimum value Lm of the level is lower than the first threshold value, but is not lower than the second threshold value.

位相幅変更部43bは、レベル監視部44からの信号に基づいて、基準位相φに対して上述した変位角度m・ηをさらに細分化した変位角度m・η/p(pは整数)分、位相をずらし、新たな位相φ″(=φ+m・η/p)として逆dq変換部36に出力する。その後、位相幅変更部43bは、所定時間ごとに変位角度m・η/pを変化させて、変位させた新たな位相φ″を順次逆dq変換部36に出力する。   Based on the signal from the level monitoring unit 44, the phase width changing unit 43b is a displacement angle m · η / p (p is an integer) obtained by further subdividing the displacement angle m · η described above with respect to the reference phase φ. The phase is shifted, and a new phase φ ″ (= φ + m · η / p) is output to the inverse dq conversion unit 36. Thereafter, the phase width changing unit 43b changes the displacement angle m · η / p every predetermined time. Thus, the displaced new phase φ ″ is sequentially output to the inverse dq converter 36.

レベル監視部44は、再度の位相探索制御において位相幅変更部43bが位相を変位させながら出力している間(変位角度m・η/pが2回転する間)、LPF部33の出力値iqのレベルを監視し、レベルが最小値になったときのタイミングを位相幅変更部43bに出力する。   The level monitoring unit 44 outputs the output value iq of the LPF unit 33 while the phase width changing unit 43b outputs the phase while displacing the phase in the second phase search control (while the displacement angle m · η / p rotates twice). And the timing when the level reaches the minimum value is output to the phase width changing unit 43b.

位相幅変更部43bは、レベル監視部44からの、レベルが最小値になったときのタイミングを示す信号に基づいて、そのときに出力していた位相の変位角度m・η/pを選択し、選択された変位角度m・η/pを最適値とし、改めて基準位相φに対して最適値の変位角度m・η/pで位相をずらし、変位させた新たな位相φ″を逆dq変換部36に対して出力する。   The phase width changing unit 43b selects the phase displacement angle m · η / p output at that time based on the signal from the level monitoring unit 44 indicating the timing when the level reaches the minimum value. The selected displacement angle m · η / p is set to the optimum value, the phase is shifted again with respect to the reference phase φ by the optimum displacement angle m · η / p, and the new phase φ ″ thus displaced is subjected to inverse dq conversion. It outputs to the part 36.

このようにすれば、可変される位相幅がより細分化されて位相探索制御が行われるので、より最適な高周波の位相を探索することができる。なお、細分化させるときに用いられるpの値は、大きいほどより細分化されてより最適な高周波の位相を探索することができるが、それにともなって制御処理の負荷も増大するので、適当な値を選択することが好ましい。   In this way, the variable phase width is further subdivided and phase search control is performed, so that a more optimal high-frequency phase can be searched. It should be noted that the value of p used when subdividing is further subdivided as the value increases, and a more optimal high-frequency phase can be searched for. However, the load of control processing increases accordingly, so that an appropriate value is obtained. Is preferably selected.

次に、上記系統連系インバータ装置における位相探索制御について、図7に示すフローチャートを参照して説明する。なお、以下の説明では、高調波抽出制御部13における通常の高調波歪みの抽出動作制御も行われているものとする。   Next, phase search control in the grid-connected inverter device will be described with reference to the flowchart shown in FIG. In the following description, it is assumed that normal harmonic distortion extraction operation control in the harmonic extraction control unit 13 is also performed.

発散判定部41の比較部41aでは、LPF部22の出力である出力値Iq(直流量)のレベルが常時監視されて検出される(S1)。発散判定部41では、比較部41aの比較結果に基づいて、フィードバック制御系が発散傾向にあるか否かが判別される(S2)。   In the comparison unit 41a of the divergence determination unit 41, the level of the output value Iq (DC amount) that is the output of the LPF unit 22 is constantly monitored and detected (S1). The divergence determining unit 41 determines whether or not the feedback control system has a divergence tendency based on the comparison result of the comparing unit 41a (S2).

具体的には、比較部41aにおいて、LPF部33の出力値iqが第1閾値以上になったとき、その結果が判定部41bに出力される。判定部41bでは、図4に示したように、比較部41aの出力に対して所定周期(例えば0.25msec)のサンプリングが行われ、各サンプリングにおいてLPF部33の出力値iqが第1閾値以上になったときが複数回(例えば3回)連続して検出したか否かが判定される。   Specifically, when the output value iq of the LPF unit 33 is equal to or higher than the first threshold value in the comparison unit 41a, the result is output to the determination unit 41b. In the determination unit 41b, as shown in FIG. 4, the output of the comparison unit 41a is sampled at a predetermined period (for example, 0.25 msec), and the output value iq of the LPF unit 33 is equal to or higher than the first threshold value at each sampling. It is determined whether or not it has been continuously detected a plurality of times (for example, three times).

判定部41bでは、LPF部33の出力値iqが第1閾値以上になったときが複数回(例えば3回)連続して検出されたとき、フィードバック制御系が発散傾向にあると判定する(S2:YES)。LPF部33の出力値iqが第1閾値以上になったときが連続して検出されないとき、例えば突発的に単数回であった場合には、フィードバック制御系が発散傾向にないと判定する(S2:NO)。   The determination unit 41b determines that the feedback control system tends to diverge when the output value iq of the LPF unit 33 is continuously detected a plurality of times (for example, three times) when the output value iq is equal to or greater than the first threshold (S2). : YES) When the output value iq of the LPF unit 33 is not continuously detected when the output value iq is equal to or greater than the first threshold, for example, when it is suddenly singular, it is determined that the feedback control system does not tend to diverge (S2). : NO).

判定部41bにおいて、フィードバック制御系が発散傾向にあると判定した場合(S2:YES)、その判定結果がリセット制御部42及び位相調整部43に出力される。これにより、位相探索制御が開始される。すなわち、フィードバック制御系においては、通常の高調波抑制制御に代えて位相探索制御が行われる。   When the determination unit 41b determines that the feedback control system tends to diverge (S2: YES), the determination result is output to the reset control unit 42 and the phase adjustment unit 43. Thereby, phase search control is started. That is, in the feedback control system, phase search control is performed instead of normal harmonic suppression control.

まず、リセット制御部42では、積分処理部35及びリセット部24にリセット指令が出力される(S3)。これにより、積分処理部35ではゲイン処理部34の積算値のリセットが行われる。また、リセット部24では電流補償指令値のリセットが行われる。   First, the reset control unit 42 outputs a reset command to the integration processing unit 35 and the reset unit 24 (S3). Thereby, the integration processing unit 35 resets the integrated value of the gain processing unit 34. The reset unit 24 resets the current compensation command value.

位相調整部43の位相可変部43aでは、発散判定部41からフィードバック制御系が発散傾向にあることの判定結果が入力されたとき、図5に示すように、高調波の基準位相φに対して所定の変位角度η分、位相がずらされる(S4、図5の一点鎖線の波形参照。)。そして、新たな位相φ′(=φ+η)がdq逆変換時の回転角指令値として逆dq変換部36に出力される(S5)。フィードバック制御系では、逆dq変換部36に出力された新たな位相φ′に基づいて、高周波の歪み成分の抽出制御が行われる。   In the phase variable unit 43a of the phase adjusting unit 43, when a determination result indicating that the feedback control system tends to diverge is input from the divergence determining unit 41, as shown in FIG. The phase is shifted by a predetermined displacement angle η (refer to the waveform of the dashed line in S4 in FIG. 5). Then, a new phase φ ′ (= φ + η) is output to the inverse dq converter 36 as a rotation angle command value at the time of inverse dq conversion (S5). In the feedback control system, high-frequency distortion component extraction control is performed based on the new phase φ ′ output to the inverse dq converter 36.

このとき、レベル監視部44では、LPF部33の出力値Iqのレベルが検出される。すなわち、変位された新たな位相φ′の高周波のレベルが検出されて(S6)、レベル監視部44のメモリに記憶される(S7)。   At this time, the level monitoring unit 44 detects the level of the output value Iq of the LPF unit 33. That is, the high-frequency level of the displaced new phase φ ′ is detected (S6) and stored in the memory of the level monitoring unit 44 (S7).

次いで、位相可変部43aでは、所定時間経過したか否かが判別され(S8)、所定時間経過した場合(S7:YES)、0°〜720°(2周分)の角度範囲について位相の変位制御が行われたか否かが判別される(S9)。   Next, the phase variable unit 43a determines whether or not a predetermined time has elapsed (S8), and when the predetermined time has elapsed (S7: YES), the phase displacement for an angle range of 0 ° to 720 ° (for two laps). It is determined whether or not control has been performed (S9).

0°〜720°の角度範囲について位相の変位制御が行われていない場合(S9:NO)、ステップS4に戻り、次の変位角度2ηで位相がずらされる(S4、図5の二点鎖線の波形参照)。この場合も、新たな位相φ′(=φ+2η)がdq逆変換時の回転角指令値として逆dq変換部36に出力され(S5)、高周波の歪み成分の抽出制御が行われる。そして、レベル監視部44では、LPF部33の出力値Iqのレベルが検出され、新たな位相φ′のときの高周波のレベルが検出されて(S6)、メモリに記憶される(S7)。   When phase displacement control is not performed for the angle range of 0 ° to 720 ° (S9: NO), the process returns to step S4, and the phase is shifted at the next displacement angle 2η (S4, the two-dot chain line in FIG. 5). Waveform reference). Also in this case, a new phase φ ′ (= φ + 2η) is output to the inverse dq conversion unit 36 as a rotation angle command value at the time of inverse dq conversion (S5), and high-frequency distortion component extraction control is performed. Then, the level monitoring unit 44 detects the level of the output value Iq of the LPF unit 33, detects the high frequency level at the new phase φ ′ (S6), and stores it in the memory (S7).

その後、同様の処理が行われ、0°〜720°の角度範囲について位相の変位制御が終了した場合(S9:YES)、レベル監視部44では、メモリに記憶されたレベル値のうちの最小値のレベルが選択される(S10)。   Thereafter, the same processing is performed, and when the phase displacement control is finished for the angle range of 0 ° to 720 ° (S9: YES), the level monitoring unit 44 sets the minimum value among the level values stored in the memory. Are selected (S10).

次に、選択された最小値のレベルが所定の第2閾値を下回っているか否かが判別される(S11)。この第2閾値は、位相幅変更部43bにおいて変位角度を細分化して再度の位相探索制御を行うか否かの判別に用いられるものである。すなわち、フィードバック制御系は発散傾向にないけれども所定の規格値(例えば3%以下)以上の歪率で動作していることもあり、上記第2閾値はその判別に用いられる。   Next, it is determined whether or not the selected minimum value level is below a predetermined second threshold (S11). The second threshold value is used to determine whether or not to perform phase search control again by subdividing the displacement angle in the phase width changing unit 43b. That is, although the feedback control system does not tend to diverge, it may operate at a distortion rate equal to or higher than a predetermined standard value (for example, 3% or less), and the second threshold value is used for the determination.

選択された最小値のレベルが所定の第2閾値を下回っている場合(S11:YES)、すなわち、位相幅変更部43bで変位角度を細分化して再度の位相探索制御を行わなくても、フィードバック制御系が所定の規格値以下の歪率で動作している場合、レベル監視部44では、レベルが最小値になったときのタイミングのデータが位相可変部43aに出力される。   When the level of the selected minimum value is lower than the predetermined second threshold (S11: YES), that is, feedback is performed without subdividing the displacement angle by the phase width changing unit 43b and performing phase search control again. When the control system is operating at a distortion rate equal to or less than a predetermined standard value, the level monitoring unit 44 outputs timing data when the level reaches the minimum value to the phase variable unit 43a.

位相可変部43aでは、順次位相を可変して出力したタイミングを認識しているので、レベル監視部44からの、レベルが最小値になったときのタイミングのデータに基づいて、レベルが最小値になったときに出力した位相の変位角度m・ηが選択される(S12)。そして、位相可変部43aでは、選択された変位角度m・ηを最適値とし、改めて基準位相φに対して最適値の変位角度m・ηで位相がずらされ、変位された新たな位相φ′が逆dq変換部36に対して出力される(S13)。   Since the phase variable unit 43a recognizes the timing when the phase is sequentially varied and output, the level is set to the minimum value based on the timing data from the level monitoring unit 44 when the level reaches the minimum value. The displacement angle m · η of the phase output at that time is selected (S12). Then, in the phase variable unit 43a, the selected displacement angle m · η is set to the optimum value, and the phase is shifted again by the optimum value of the displacement angle m · η with respect to the reference phase φ. Is output to the inverse dq converter 36 (S13).

このように、レベル監視部44によって検出されるレベルができる限り低くなるように、高周波の位相が探索されて選択されるので、フィードバック制御系の発散が生じることを抑制することができる。   In this way, since the high-frequency phase is searched and selected so that the level detected by the level monitoring unit 44 is as low as possible, the occurrence of divergence in the feedback control system can be suppressed.

一方、選択された最小値のレベルが所定の第2閾値を下回っていない場合(S11:NO)、レベル監視部44では、位相幅変更部43bに対してそのことを示す制御信号が出力される。この制御信号により、位相幅変更部43bでは、位相幅がより細分化されて再度位相探索制御が行われる。   On the other hand, when the level of the selected minimum value does not fall below the predetermined second threshold (S11: NO), the level monitoring unit 44 outputs a control signal indicating that to the phase width changing unit 43b. . With this control signal, the phase width changing unit 43b further subdivides the phase width and performs phase search control again.

すなわち、位相幅変更部43bでは、レベル監視部44からの制御信号に基づいて、上述した変位角度m・ηをより細分化した変位角度m・η/p(pは整数)分、位相をずらす処理が行われる(S14)。そして、新たな位相φ″(=φ+m・η/p)が逆dq変換部36に出力される(S15)。その後、所定時間ごとに変位角度m・η/pが変化されて出力され、レベル監視部44では、変化された変位角度m・η/pごとにレベルが検出されて(S16)、メモリに記憶される(S17)。   That is, the phase width changing unit 43b shifts the phase by a displacement angle m · η / p (p is an integer) obtained by further subdividing the displacement angle m · η described above based on the control signal from the level monitoring unit 44. Processing is performed (S14). Then, a new phase φ ″ (= φ + m · η / p) is output to the inverse dq converter 36 (S15). Thereafter, the displacement angle m · η / p is changed and output every predetermined time, and the level The monitoring unit 44 detects the level for each changed displacement angle m · η / p (S16) and stores it in the memory (S17).

これらの位相動作を繰り返し実行し、所定時間経過後(S18:YES)、0°〜720°の角度範囲について位相の変位制御が終了した場合(S19:YES)、レベル監視部44では、メモリに記憶されたレベル値のうちの最小値のレベルが選択される(S20)。   When these phase operations are repeatedly executed and the phase displacement control is finished for an angle range of 0 ° to 720 ° (S19: YES) after a predetermined time has elapsed (S18: YES), the level monitoring unit 44 stores in the memory. The level of the minimum value among the stored level values is selected (S20).

その後、レベル監視部44では、レベルが最小値になったときのタイミングのデータが位相幅変更部43bに出力され、位相幅変更部43bでは、レベル監視部44からの、レベルが最小値になったときのタイミングのデータに基づいて、レベルが最小値になったときに出力した位相の変位角度m・η/pが選択される(S12)。そして、選択された変位角度m・η/pで、改めて基準位相φに対して位相がずらされ、変位された新たな位相φ″が逆dq変換部36に対して出力される(S13)。   Thereafter, the level monitoring unit 44 outputs the timing data when the level reaches the minimum value to the phase width changing unit 43b. In the phase width changing unit 43b, the level from the level monitoring unit 44 becomes the minimum value. Based on the timing data at this time, the phase displacement angle m · η / p output when the level reaches the minimum value is selected (S12). Then, the phase is shifted again with respect to the reference phase φ at the selected displacement angle m · η / p, and the displaced new phase φ ″ is output to the inverse dq conversion unit 36 (S13).

このように、最初の位相探索制御ではフィードバック制御系が歪率以下にならない場合に、変位角度をさらに細分化して最適な位相を探索し選択することができるので、フィードバック制御系の発散をより効果的に抑制することができる。   In this way, when the feedback control system does not fall below the distortion rate in the initial phase search control, the displacement angle can be further subdivided to search for and select the optimal phase, thus making the divergence of the feedback control system more effective. Can be suppressed.

もちろん、この発明の範囲は上述した実施の形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、最初の位相探索制御では充分な歪率以下になるか否か判別に高周波のレベルを検出するようにしたが、これに代えて直接的に歪率を計測もしくは算出するようにしてもよい。   Of course, the scope of the present invention is not limited to the embodiment described above. For example, in the above embodiment, the high-frequency level is detected to determine whether or not the initial phase search control is less than or equal to a sufficient distortion rate. Instead, the distortion rate is directly measured or calculated. You may do it.

本願発明に係る系統連系インバータ装置が適用される系統連系インバータシステムの全体構成を示す図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a figure which shows the whole structure of the grid connection inverter system with which the grid connection inverter apparatus which concerns on this invention is applied. 三相交流を出力するDC−AC変換部及びフィルタ部の回路構成を示す図である。It is a figure which shows the circuit structure of the DC-AC conversion part and filter part which output a three-phase alternating current. 高調波抽出制御部の内部構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the internal structure of a harmonic extraction control part. フィードバック系が発散傾向にあるか否かを検出するための動作を説明するための図であり、(a)はフィードバック系が発散傾向にあると検出した場合、(b)はフィードバック系が発散傾向にないと検出した場合を示す。It is a figure for demonstrating the operation | movement for detecting whether a feedback system has a divergence tendency, (a) is a case where it is detected that a feedback system has a divergence tendency, (b) is a tendency for a feedback system to diverge. The case where it is detected that it is not in is shown. 位相を変位する制御を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the control which displaces a phase. レベル監視部が検出するレベルと位相との関係の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the relationship between the level and phase which a level monitoring part detects. 系統連系インバータ装置における位相探索制御を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the phase search control in a grid connection inverter apparatus. 従来の、系統連系インバータ装置が適用される系統連系インバータシステムの全体構成を示す図である。It is a figure which shows the whole conventional structure of the grid connection inverter system to which the grid connection inverter apparatus is applied.

符号の説明Explanation of symbols

1 太陽電池
2 系統連系インバータ装置
3 電力系統
4 DC−AC変換部
5 フィルタ部
6 トランス部
7 解列コンタクタ
8 制御部
11 第1電流センサ
12 第2電流センサ
13 高調波抽出制御部
14 基本波成分生成部
15 第1演算部
16 第2演算部
17 電流制御部
18 PWM信号生成部
21 AD変換部
22 データ処理部
23 加算部
24 リセット部
31 三相/二相変換部
32 dq変換部
33 LPF部
34 ゲイン処理部
35 積分処理部
36 逆dq変換部
37 二相/三相変換部
41 発散判定部
42 リセット制御部
43 位相調整部
44 レベル監視部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Solar cell 2 Grid connection inverter apparatus 3 Electric power system 4 DC-AC conversion part 5 Filter part 6 Transformer part 7 Disconnection contactor 8 Control part 11 1st current sensor 12 2nd current sensor 13 Harmonic extraction control part 14 Fundamental wave Component generation unit 15 First calculation unit 16 Second calculation unit 17 Current control unit 18 PWM signal generation unit 21 AD conversion unit 22 Data processing unit 23 Addition unit 24 Reset unit 31 Three-phase / two-phase conversion unit 32 dq conversion unit 33 LPF Unit 34 gain processing unit 35 integration processing unit 36 inverse dq conversion unit 37 two-phase / three-phase conversion unit 41 divergence determination unit 42 reset control unit 43 phase adjustment unit 44 level monitoring unit

Claims (7)

直流電源と電力系統との間に設けられ、前記直流電源から供給される直流電力を系統周波数の交流電力に変換して前記電力系統に供給する系統連系インバータ装置であって、
複数のスイッチング素子をブリッジ接続してなるブリッジ回路で構成され、前記直流電源から供給される直流電力を前記交流電力に変換する直流−交流変換手段と、
前記直流−交流変換手段の出力段に設けられ、当該直流−交流変換手段から出力される交流信号に含まれるスイッチングノイズを除去するフィルタ手段と、
前記フィルタ手段から前記電力系統に出力される交流信号を検出する交流信号検出手段と、
所定の周期で、前記交流信号検出手段により検出された交流信号に含まれる所定次数の高調波のレベルを抽出する高調波レベル抽出手段と、
前記所定の周期で、前記高調波レベル抽出手段により抽出されたレベルと予め設定された前記高調波の所定の位相とから前記高調波を生成し、この高調波を用いて前記フィルタ手段から出力される交流信号に含まれる前記高調波を抑制するための出力信号補償指令を生成する出力信号補償指令生成手段と、
前記所定の周期で、前記直流−交流変換手段から前記系統周波数の交流信号を出力させるための出力信号指令を生成し、この出力信号指令と前記出力信号補償指令生成手段により生成される前記出力信号補償指令とを用いて前記複数のスイッチング素子のオン・オフ動作を制御する制御信号を生成し、前記直流−交流変換手段に供給する高調波制御手段と、
前記高調波レベル抽出手段により抽出されるレベルに基づいて、前記高調波制御手段による制御が発散傾向にあるか否かを判別する判別手段と、
前記高調波制御手段による制御中に、前記判別手段により前記高調波制御手段による制御が発散傾向にあると判別されると、当該高調波制御手段による制御を停止させ、前記出力信号補償指令生成手段における前記所定の位相を異なる位相に変更する位相変更手段と、
前記出力信号補償指令生成手段における前記所定の位相を、前記位相変更手段によって変更された位相に置き換えて前記高調波制御手段による制御を開始させる高調波制御再開手段と、
を備えたことを特徴とする、系統連系インバータ装置。
A grid-connected inverter device that is provided between a DC power source and a power system, converts DC power supplied from the DC power source into AC power having a system frequency, and supplies the AC power to the power system,
DC-AC conversion means comprising a bridge circuit formed by bridge-connecting a plurality of switching elements, and converting DC power supplied from the DC power source into the AC power;
Filter means provided at an output stage of the DC-AC conversion means, for removing switching noise contained in an AC signal output from the DC-AC conversion means;
AC signal detection means for detecting an AC signal output from the filter means to the power system;
Harmonic level extraction means for extracting a level of a harmonic of a predetermined order included in the AC signal detected by the AC signal detection means at a predetermined period;
In the predetermined cycle, the harmonic is generated from the level extracted by the harmonic level extraction means and a predetermined phase of the harmonic set in advance, and is output from the filter means using the harmonic. Output signal compensation command generating means for generating an output signal compensation command for suppressing the harmonics included in the AC signal,
Generates an output signal command for outputting an AC signal of the system frequency from the DC-AC converter in the predetermined cycle, and the output signal generated by the output signal command and the output signal compensation command generator Harmonic control means that generates a control signal for controlling on / off operation of the plurality of switching elements using a compensation command and supplies the control signal to the DC-AC conversion means;
Based on the level extracted by the harmonic level extraction means, a determination means for determining whether or not the control by the harmonic control means has a divergence tendency;
During the control by the harmonic control means, if the control by the determination means determines that the control by the harmonic control means tends to diverge, the control by the harmonic control means is stopped, and the output signal compensation command generation means Phase changing means for changing the predetermined phase to a different phase;
Harmonic control restarting means for starting the control by the harmonic control means by replacing the predetermined phase in the output signal compensation command generating means with the phase changed by the phase changing means;
A grid-connected inverter device comprising:
前記判別手段は、
前記高調波レベル抽出手段により抽出されるレベルを所定の第1閾値と比較し、抽出レベルが当該所定の第1閾値を超える時間が所定の時間以上継続すると、前記高調波制御手段による制御が発散傾向にあると判別することを特徴とする、請求項1に記載の系統連系インバータ装置。
The discrimination means includes
The level extracted by the harmonic level extraction means is compared with a predetermined first threshold value, and if the time when the extraction level exceeds the predetermined first threshold value continues for a predetermined time or longer, the control by the harmonic control means diverges. The grid-connected inverter device according to claim 1, wherein it is determined that there is a tendency.
前記位相変更手段は、
前記出力信号補償指令生成手段における前記所定の位相を、予め設定された所定の角度範囲内において所定のピッチで変化させた複数の位相にひとつずつ置き換えて前記高調波制御手段による制御を一時的に行い、この高調波制御手段による制御中に、前記複数の位相のうち、前記高調波レベル抽出手段により抽出されるレベルが最も小さいレベルに対応する位相を、前記異なる位相として用いることを特徴とする、請求項1または2に記載の系統連系インバータ装置。
The phase changing means includes
The predetermined phase in the output signal compensation command generation means is replaced with a plurality of phases that are changed at a predetermined pitch within a predetermined angle range, and control by the harmonic control means is temporarily performed. And during the control by the harmonic control means, the phase corresponding to the lowest level extracted by the harmonic level extraction means among the plurality of phases is used as the different phase. The grid connection inverter apparatus of Claim 1 or 2.
前記高調波制御手段による一時的な制御中に、前記高調波レベル抽出手段により抽出されるレベルが前記第1の閾値より小さい第2の閾値を越える場合は、前記出力信号補償指令の生成における高調波の位相を前記周期毎に前記所定のピッチとは異なるピッチで前記所定の角度範囲内を変化させて、再度前記高調波制御手段による一時的な制御を行わせることを特徴とする、請求項3に記載の系統連系インバータ装置。   During the temporary control by the harmonic control means, if the level extracted by the harmonic level extraction means exceeds a second threshold value smaller than the first threshold value, the harmonics in the generation of the output signal compensation command The phase of the wave is changed within the predetermined angle range at a pitch different from the predetermined pitch for each period, and the harmonic control means again performs temporary control. 4. The grid interconnection inverter device according to 3. 前記交流信号検出手段により検出される交流信号は、三相の交流信号であり、
前記高調波レベル抽出手段は、
前記三相交流をd軸及びq軸の二相信号に変換する回転座標変換手段と、この回転座標変換手段により変換されたd軸及びq軸の二相信号の直流分のみをそれぞれ抽出する直流抽出手段とで構成され、
前記出力信号補償指令生成手段は、
前記直流抽出手段から抽出されるd軸及びq軸の直流分をそれぞれ積分する積分手段と、前記積分手段で積分されたd軸及びq軸の直流分と前記所定の位相とを用いて三相交流の高調波に変換する回転逆座標変換手段とで構成されていることを特徴とする、請求項1ないし4のいずれかに記載の系統連系インバータ装置。
The AC signal detected by the AC signal detecting means is a three-phase AC signal,
The harmonic level extraction means includes
Rotational coordinate conversion means for converting the three-phase alternating current into d-phase and q-axis two-phase signals, and direct current for extracting only the direct current components of the d-axis and q-axis two-phase signals converted by the rotational coordinate conversion means. It consists of extraction means,
The output signal compensation command generating means is
Integrating means for integrating the d-axis and q-axis DC components extracted from the DC extracting means respectively, and using the d-axis and q-axis DC components integrated by the integrating means and the predetermined phase, three-phase The system interconnection inverter device according to any one of claims 1 to 4, wherein the system interconnection inverter device comprises a rotating inverse coordinate conversion means for converting into an AC harmonic.
前記所定次数の高調波には、少なくとも3次、5次、7次、11次及び13次の高調波が含まれ、前記高調波毎に前記高調波制御手段によるフィードバック制御系を備えることを特徴とする、請求項1ないし5のいずれかに記載の系統連系インバータ装置。   The harmonics of the predetermined order include at least third-order, fifth-order, seventh-order, eleventh-order, and thirteenth-order harmonics, and each harmonic has a feedback control system by the harmonic control means. The grid interconnection inverter device according to any one of claims 1 to 5. 前記直流電源は太陽電池であることを特徴とする、請求項1ないし6のいずれかに記載の系統連系インバータ装置。   The grid-connected inverter device according to any one of claims 1 to 6, wherein the DC power source is a solar battery.
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