JP2010110120A - Ac power supply system - Google Patents
Ac power supply systemInfo
- Publication number
- JP2010110120A JP2010110120A JP2008280069A JP2008280069A JP2010110120A JP 2010110120 A JP2010110120 A JP 2010110120A JP 2008280069 A JP2008280069 A JP 2008280069A JP 2008280069 A JP2008280069 A JP 2008280069A JP 2010110120 A JP2010110120 A JP 2010110120A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- power
- current
- semiconductor circuit
- converter
- semiconductor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/30—Reactive power compensation
Abstract
Description
この発明は、常時商用給電型無停電電源装置(UPS)に代表される交流電源システムに関する。 The present invention relates to an AC power supply system represented by an always commercial power supply type uninterruptible power supply (UPS).
図5に、例えば特許文献1に開示の交流電源システム例を示す。
図示のように、電力系統1から比較的小容量の複数の半導体遮断器3,3’を用いて負荷2に電力を供給するシステムでは、系統正常時に半導体遮断器3,3’に流れる電流を均一にするため、トランス4を介して系統に接続する。このトランス4は巻数比が1:1となっており、半導体遮断器3,3’のオン電圧相当の電圧が得られる巻数となっている。なお、複数台の無停電電源装置からスイッチを介して負荷2に電力を供給するシステムで、各スイッチの電流バランスを図る従来例として、特許文献2,3等に示すものがある。
FIG. 5 shows an example of an AC power supply system disclosed in
As shown in the figure, in a system that supplies power to the
ここで、図5に示す電力変換器7が例えば図6のような主回路構成となっており、その制御ブロックが図7のようになっているものとして、以下に説明する。
まず、系統正常時には、電力変換器7は電流制御型変換器として動作し、この動作モードを連系運転モ−ドと言う。このモードでは、バッテリ30の電圧を検出器25により検出し、これが電圧指令値35に一致するようにPI調節器26が動作し、その出力を有効電流指令とする。この有効電流指令と無効電流0指令を座標変換器36に入力し、例えばR相とT相の電流指令を演算する。この2つの電流指令と出力電流28の2相分の偏差を電流調節器(ACR)29に入力し、その結果に出力電圧検出値27を加算することで電圧指令を求める。なお、S相の電圧と加算する電流制御量は、R相とT相の電流制御量との和が0になるようにして求めるものとする。ただし、3相4線回路の場合は、S相の電流制御量もR相やT相と同様に演算する。
Here, the power converter 7 shown in FIG. 5 has a main circuit configuration as shown in FIG. 6, for example, and its control block is as shown in FIG.
First, when the system is normal, the power converter 7 operates as a current control type converter, and this operation mode is referred to as an interconnection operation mode. In this mode, the voltage of the
一方、系統異常時には例えば半導体遮断器3を解列することで、電力変換器7は電圧制御型変換器として動作する電圧モ−ドで運転され、電圧振幅指令22と基準位相発生器21で決まる電圧指令で動作する。
ところで、図5に示す2つの電力変換器7,8が上記電圧モ−ドで動作している場合、各変換器が出力する負荷電流をバランスさせる必要がある。その方法としてはいくつかあるが、図8のような分担電流を検出して制御する方法について説明する。
On the other hand, when the system is abnormal, for example, by disconnecting the
By the way, when the two
図8では、各変換器の出力電流10,11と動作判定器38,39を用い、変換器が動作しているかどうかを判定する。動作判定器38,39は、変換器が動作していると判断したときは、論理「1」を出力するので、2(n)台とも動作しているときは負荷電流9の1/2(1/n)の電流が分担電流17として出力される。座標変換器18は、分担電流17と出力電流10との差分を有効電流と無効電流とに分離する。
In FIG. 8, the
上記有効電流成分はPI調節器19に入力され、その出力が基準位相発生器21に入力されて、出力周波数を微調整する。一方、無効電流成分はPI調節器20に入力され、その出力に電圧振幅指令22が加算され、出力振幅が微調整される。
以上の各モード毎に求められた電圧指令値は、切替スイッチ31を経てパルス生成器23に入力され、その出力がゲートドライブユニット(GDU)24を介して電力変換器7に出力される。
The effective current component is input to the
The voltage command value obtained for each mode is input to the
上述のように、トランスを使用して半導体遮断器の電流分担を実現しようとするものでは、実際にはトランスの漏れインダクタンス5,6が回線に直列に接続される。この漏れインダクタンスはトランスの構造に依存しており、高圧回路に適用するトランスでは絶縁の問題から10%程度の大きさとなる。そのため、負荷電圧の電圧変動率が負荷の力率により著しく増大するという問題が発生する。
したがって、この発明の課題は、複数台の半導体遮断器を用いた交流電源システムで安定な負荷電圧供給を維持しつつ、半導体遮断器の電流分担を均一化することにある。
As described above, in the case where the current sharing of the semiconductor circuit breaker is to be realized using a transformer, the
Accordingly, an object of the present invention is to equalize the current sharing of the semiconductor circuit breaker while maintaining a stable load voltage supply in an AC power supply system using a plurality of semiconductor circuit breakers.
このような課題を解決するため、請求項1の発明では、通常時には並列接続された複数の半導体遮断器を介して交流電力系統から負荷に電力を供給し、交流電力系統が異常になったときは前記半導体遮断器を解列して蓄電機能を持つ複数の変換器から電力を供給する交流電源システムにおいて、
前記各半導体遮断器の系統側および負荷側にそれぞれ交流リアクトルを挿入するとともに、各半導体遮断器と負荷側交流リアクトルとの間にそれぞれ電力変換器を接続したことを特徴とする。
この請求項1の発明においては、前記各電力変換器は、前記半導体遮断器のオン電圧のばらつきによる電流アンバランスを、前記各電力変換器から無効電流を流すことで平衡化することができる(請求項2の発明)。
In order to solve such a problem, in the invention of
An AC reactor is inserted into the system side and the load side of each semiconductor circuit breaker, and a power converter is connected between each semiconductor circuit breaker and the load side AC reactor.
In this invention of
請求項3の発明では、通常時には並列接続された複数の半導体遮断器を介して交流電力系統から負荷に電力を供給し、交流電力系統が異常になったときは前記半導体遮断器を解列して蓄電機能を持つ複数の変換器から電力を供給する交流電源システムにおいて、
前記各半導体遮断器の負荷側にそれぞれ交流リアクトルを挿入するとともに、この負荷側交流リアクトルと半導体遮断器との間にそれぞれ電力変換器を接続し、この電力変換器の直流回路を互いに接続したことを特徴とする。
この請求項3の発明においては、前記各電力変換器は、前記半導体遮断器のオン電圧のばらつきによる電流アンバランス分を、前記各電力変換器間に流すことで平衡化することができる(請求項4の発明)。
In the invention of
An AC reactor was inserted on the load side of each semiconductor breaker, a power converter was connected between the load side AC reactor and the semiconductor breaker, and the DC circuits of the power converter were connected to each other. It is characterized by.
In this invention of
この発明によれば、複数の半導体遮断器を用いた交流電源システムにおいて、トランスの漏れインダクタンスよりも小さなACリアクトルを回線に挿入し、かつ電力変換器から適切な電流を注入することにより、半導体遮断器間に生じるオン電圧のバラツキを補正するようにしたので、各半導体遮断器に流れる電流を均一にすることが可能となる。 According to the present invention, in an AC power supply system using a plurality of semiconductor circuit breakers, an AC reactor smaller than the leakage inductance of the transformer is inserted into the line, and an appropriate current is injected from the power converter, thereby cutting off the semiconductor. Since the variation in the on-voltage generated between the devices is corrected, the current flowing through each semiconductor breaker can be made uniform.
図1はこの発明の実施の形態を示すシステム構成図である。図5に示すものに対し、半導体遮断器3,3’の各系統側にACリアクトル13,15を、各負荷側にACリアクトル14,16をそれぞれ挿入した点が特徴である(ACリアクトルのインダクタンスは、トランスの漏れインダクタンスよりも小さくする)。ここでは半導体遮断器が2並列の場合を示すが、3並列以上の場合も同様にACリアクトルを接続する。なお、遮断器と各負荷側リアクトルとの間に、電力変換器7,8を接続する。
FIG. 1 is a system configuration diagram showing an embodiment of the present invention. 5 is characterized in that
上記変換器7,8は電圧モードでは従来と同様に動作するので、以下では系統連系モード時の制御について図2を参照して説明する。図2のブロックは、図7の切替スイッチ31の次段に入力される信号を生成する。
直流電圧25を制御するためのPI調節器26や座標変換器36は図7と同様であるが、その座標変換器36の出力に対し電流バランスを図るための電流指令を加算する点で相違する。
Since the
The PI controller 26 and the
上記電流指令は相毎に演算されるが、3相(R,S,T相)電流の和は“0”にする必要があるので、ここでは2相(R,T相)のみ演算する。ただし、3相4線回路の場合は、3相分を同様に演算する。
2相(R,T相)とも構成は同じで、まず、分担電流17と変換器出力電流10との差から、その実効値を演算器40で求め、PI調節器41に入力する。一方、変換器出力電圧27は位相補正器42において90°位相を遅らされ、この90°位相遅れの電圧がPI調節器41の出力と掛け合わされて、例えばR相の電流指令(無効電流指令)が生成される。同様にしてT相の電流指令を求め、上記直流電圧制御のための座標変換器36の出力に加算する。この電流指令値と出力電流28との差を電流調節器29に入力し、その出力に変換器出力電圧27をそれぞれ加算して、電圧指令が生成される。S相成分は、R相成分とT相成分とから図示のように求められる。
The current command is calculated for each phase, but since the sum of the three-phase (R, S, T phase) currents needs to be “0”, only the two phases (R, T phase) are calculated here. However, in the case of a three-phase four-wire circuit, three phases are calculated in the same manner.
The configuration is the same for the two phases (R and T phases). First, the effective value is obtained by the
図3はこの発明の別の実施の形態を示すシステム構成図である。この例は、半導体遮断器3,3’の各負荷側にのみACリアクトル14,16をそれぞれ挿入し、電力変換器7,8の直流回路どうしを接続した点が特徴である(ACリアクトルのインダクタンスは、トランスの漏れインダクタンスよりも小さくする)。ここでは半導体遮断器が2並列の場合を示すが、3並列以上の場合も同様にACリアクトルを接続し、全電力変換器の直流回路どうしを接続する。
FIG. 3 is a system configuration diagram showing another embodiment of the present invention. This example is characterized in that the
上記変換器7,8は電圧モードでは従来と同様に動作するので、以下では系統連系モード時の制御について図4を参照して説明する。図4のブロック図では、図7の切替スイッチ31の次段に入力される信号を生成する。
直流電圧25を制御するためのPI調節器26や座標変換器36は図7と同様であるが、有効電流指令と無効電流指令に電流バランスを図るための電流指令を加算する点で相違している。
Since the
The PI controller 26 and the
上記電流指令は、例えば電力変換器7の場合は、分担電流17からリアクトル電流43を引いたものとし、電力変換器8の場合はリアクトル電流44との差となる。この電流指令値と変換器出力電流10とを一致させるため、それらの差分を変換器18で座標変換して有効電流成分と無効電流成分とを抽出し、PI調節器37にそれぞれ入力する。そして、有効電流成分対応のPI調節器37の出力をPI調節器26の出力に加算して座標変換器36の一方の入力に、また、無効電流成分対応のPI調節器37の出力を座標変換器36の他方の入力に入力する。座標変換器36は有効電流,無効電流を3相交流量に変換するが、以後の動作は図7の説明と同様なので、説明は省略する。
For example, in the case of the power converter 7, the current command is obtained by subtracting the
1…電力系統、2…負荷、3,3’…半導体遮断器、4…直列トランス、5,6…漏れインダクタンス、7,8…蓄電機能付電力変換器、9…負荷電流検出器、10,11,28…出力電流検出器、12…電流指令生成部、13〜16…ACリアクトル、17…分担電流、18,36…座標変換器、19,20,26,37,41…PI調節器、21…基準位相生成器、22…基準振幅、23…パルス発生器、24…ゲートドライブユニット(GDU)、25…直流電圧(検出器)、26…2乗演算器、27…出力電圧(検出器)、28…出力電流(検出器)、29…電流調節器(ACR)、30…蓄電池(バッテリ)、31…切替スイッチ、32…出力リアクトル、33…フィルタ、34…トランス、35…直流電圧指令値、38,39…動作判定器、40…実効値演算器、42…位相補正器、43,44…リアクトル電流(検出器)。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記各半導体遮断器の系統側および負荷側にそれぞれ交流リアクトルを挿入するとともに、各半導体遮断器と負荷側交流リアクトルとの間にそれぞれ電力変換器を接続したことを特徴とする交流電源システム。 Normally, power is supplied to the load from the AC power system through a plurality of semiconductor circuit breakers connected in parallel, and when the AC power system becomes abnormal, the semiconductor circuit breaker is disconnected and a plurality of power storage functions are provided. In an AC power supply system that supplies power from a converter,
An AC power supply system, wherein an AC reactor is inserted on each of the system breaker side and the load side of each semiconductor breaker, and a power converter is connected between each semiconductor breaker and the load side AC reactor.
前記各半導体遮断器の負荷側にそれぞれ交流リアクトルを挿入するとともに、この負荷側交流リアクトルと半導体遮断器との間にそれぞれ電力変換器を接続し、この電力変換器の直流回路を互いに接続したことを特徴とする交流電源システム。 Normally, power is supplied to the load from the AC power system through a plurality of semiconductor circuit breakers connected in parallel, and when the AC power system becomes abnormal, the semiconductor circuit breaker is disconnected and a plurality of power storage functions are provided. In an AC power supply system that supplies power from a converter,
An AC reactor was inserted on the load side of each semiconductor breaker, a power converter was connected between the load side AC reactor and the semiconductor breaker, and the DC circuits of the power converter were connected to each other. AC power supply system characterized by
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008280069A JP2010110120A (en) | 2008-10-30 | 2008-10-30 | Ac power supply system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008280069A JP2010110120A (en) | 2008-10-30 | 2008-10-30 | Ac power supply system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010110120A true JP2010110120A (en) | 2010-05-13 |
Family
ID=42299009
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008280069A Pending JP2010110120A (en) | 2008-10-30 | 2008-10-30 | Ac power supply system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2010110120A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2017179186A1 (en) * | 2016-04-15 | 2017-10-19 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | Uninterruptible power source device |
JP2020014318A (en) * | 2018-07-18 | 2020-01-23 | 株式会社日立製作所 | Uninterruptible power supply |
CN111009957A (en) * | 2019-12-09 | 2020-04-14 | 深圳供电局有限公司 | Parallel uninterrupted power supply |
WO2022020982A1 (en) * | 2020-07-25 | 2022-02-03 | 华为数字能源技术有限公司 | Non-current-sharing ups apparatus, shunting method, and ups parallel connection system |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05336683A (en) * | 1992-05-28 | 1993-12-17 | Nippon Electric Ind Co Ltd | Building block type ups |
JPH08205544A (en) * | 1995-01-25 | 1996-08-09 | Nippon Electric Ind Co Ltd | Inverter for intermediate and large capacity ups system and operation control method therefor |
JP2004343908A (en) * | 2003-05-16 | 2004-12-02 | Densei Lambda Kk | Uninterruptible power supply system and parallel operation method for uninterruptible power supply device |
JP2005333775A (en) * | 2004-05-21 | 2005-12-02 | Sanken Electric Co Ltd | Ac power supply |
JP2006014444A (en) * | 2004-06-24 | 2006-01-12 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | Parallel operation device of power supply apparatus having bypass circuit |
JP2008092734A (en) * | 2006-10-04 | 2008-04-17 | Sanken Electric Co Ltd | Ac power supply unit |
-
2008
- 2008-10-30 JP JP2008280069A patent/JP2010110120A/en active Pending
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05336683A (en) * | 1992-05-28 | 1993-12-17 | Nippon Electric Ind Co Ltd | Building block type ups |
JPH08205544A (en) * | 1995-01-25 | 1996-08-09 | Nippon Electric Ind Co Ltd | Inverter for intermediate and large capacity ups system and operation control method therefor |
JP2004343908A (en) * | 2003-05-16 | 2004-12-02 | Densei Lambda Kk | Uninterruptible power supply system and parallel operation method for uninterruptible power supply device |
JP2005333775A (en) * | 2004-05-21 | 2005-12-02 | Sanken Electric Co Ltd | Ac power supply |
JP2006014444A (en) * | 2004-06-24 | 2006-01-12 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | Parallel operation device of power supply apparatus having bypass circuit |
JP2008092734A (en) * | 2006-10-04 | 2008-04-17 | Sanken Electric Co Ltd | Ac power supply unit |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2017179186A1 (en) * | 2016-04-15 | 2017-10-19 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | Uninterruptible power source device |
CN109075604A (en) * | 2016-04-15 | 2018-12-21 | 东芝三菱电机产业系统株式会社 | Uninterrupted power supply |
CN109075604B (en) * | 2016-04-15 | 2021-12-07 | 东芝三菱电机产业系统株式会社 | Uninterruptible power supply device |
JP2020014318A (en) * | 2018-07-18 | 2020-01-23 | 株式会社日立製作所 | Uninterruptible power supply |
JP7100519B2 (en) | 2018-07-18 | 2022-07-13 | 株式会社日立インダストリアルプロダクツ | Uninterruptible power system |
CN111009957A (en) * | 2019-12-09 | 2020-04-14 | 深圳供电局有限公司 | Parallel uninterrupted power supply |
CN111009957B (en) * | 2019-12-09 | 2021-12-07 | 深圳供电局有限公司 | Parallel uninterrupted power supply |
WO2022020982A1 (en) * | 2020-07-25 | 2022-02-03 | 华为数字能源技术有限公司 | Non-current-sharing ups apparatus, shunting method, and ups parallel connection system |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6147363B2 (en) | Power converter | |
US10826378B2 (en) | Power conversion apparatus for interconnection with a three-phrase ac power supply | |
TWI554005B (en) | Uninterruptible power supply device | |
KR101804469B1 (en) | UPS having 3 Phase 4 wire inverter with 3-leg | |
JP2008141887A (en) | Instantaneous voltage drop compensation circuit, power converting device, instantaneous voltage drop compensation method and instantaneous voltage drop compensation program | |
JP6030263B1 (en) | Power interconnection device for grid connection and output current control method thereof | |
US9337657B2 (en) | Power unit control system | |
JP5367252B2 (en) | AC voltage control method | |
KR101806595B1 (en) | Apparatus for controlling inverter | |
JPH0336930A (en) | Three-phase converter | |
JP2010110120A (en) | Ac power supply system | |
WO2016163066A1 (en) | Power conversion device | |
JP5961932B2 (en) | Electric power leveling device | |
JP2001047894A (en) | Alternate current feeding device and control method for the same | |
TWI505597B (en) | Micro-grid operation system with smart energy management | |
JP4034458B2 (en) | Self-excited AC / DC converter control device and circuit breaker circuit control device | |
US20190214918A1 (en) | Power supply system | |
JP4400442B2 (en) | Parallel operation control method for uninterruptible power supply | |
Biel et al. | Control strategy for parallel-connected three-phase inverters | |
JP2006311725A (en) | Controller for power converter | |
JP4612342B2 (en) | Power conversion device and superconducting power storage device | |
Pranith et al. | Multimode controller design for DSTATCOM integrated with battery energy storage for smart grid applications | |
Kolhatkar et al. | An optimum UPQC with minimum VA requirement and mitigation of unbalanced voltage sag | |
WO2018020666A1 (en) | Power conversion device and control method therefor | |
CN117916994A (en) | Power conversion device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20110422 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20110913 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20121206 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130312 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130507 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20130730 |