JP2016185018A - System voltage suppression controller and system voltage suppression control method - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a system voltage suppression controller of a power conditioner capable of enhancing stabilization of the commercial system voltage of the nearest distribution line, while using natural energy effectively for power generation.SOLUTION: A system voltage suppression controller includes a reverse power flow current estimation unit for estimating a reverse power flow current by subtracting the capacitor current of an LC filter, determined by a predetermined mathematical formula from the output current of an inverter interconnected with a commercial system, a first PLL processing unit for determining the phase angle of the commercial system voltage, a second PLL processing unit for outputting the phase angle from the estimated reverse power flow current, and a feedback signal generation unit for generating a power factor feedback signal and a reactive current feedback signal based on the phase difference Δφ(θ-θ). When the commercial system voltage drops, a suppression variation for suppressing the drop is obtained, ad when the voltage rises, a suppression variation for suppressing the rise is obtained. The system voltage suppression controller also includes a power factor control unit for controlling the power factor command value and output suppression command value based on the suppression variation, an output limit unit and a reactive current control unit for outputting a reactive current target value based on the reactive current feedback signal.SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

本発明は、直流発電電力を交流電力に変換して商用系統と連系するインバータと、インバータの出力から高調波成分を除去するLCフィルタを備えたパワーコンディショナの系統電圧抑制制御装置及び系統電圧抑制制御方法に関する。   The present invention relates to a system voltage suppression control device and system voltage of a power conditioner including an inverter that converts DC generated power into AC power and is linked to a commercial system, and an LC filter that removes harmonic components from the output of the inverter. The present invention relates to a suppression control method.

太陽電光発電システムを構成する分散型電源は、商用系統に連系させて使用するために、電力系統の系統周波数や系統電圧に適合する周波数及び電圧の交流電力に変換するパワーコンディショナを備えている。   The distributed power source that constitutes the photovoltaic system is equipped with a power conditioner that converts it into AC power with a frequency and voltage suitable for the grid frequency and grid voltage of the grid to be used in conjunction with a commercial grid. Yes.

パワーコンディショナは、分散型電源で生成された直流電圧を所定の直流電圧値に調整するDC/DCコンバータと、DC/DCコンバータから出力される直流電力を交流電力に変換するインバータと、インバータの出力から高周波成分を除去するLCフィルタ等を備えている。   The power conditioner includes a DC / DC converter that adjusts a DC voltage generated by a distributed power source to a predetermined DC voltage value, an inverter that converts DC power output from the DC / DC converter into AC power, An LC filter that removes high-frequency components from the output is provided.

太陽光発電システムの導入拡大により配電線の電圧を所定の許容範囲に維持するための管理が難しくなっている。一般的に電力会社はタップ制御機器(SVR)やSTATCOM等を導入して配電線が適正電圧に維持されるように管理している。   Management for maintaining the voltage of the distribution line within a predetermined allowable range has become difficult due to the introduction and expansion of the photovoltaic power generation system. Generally, electric power companies introduce tap control equipment (SVR), STATCOM, and the like to manage the distribution lines so that they are maintained at an appropriate voltage.

しかし、近年はパワーコンディショナ側から直近の配電線の電圧を調整すべく、系統連系運転時にパワーコンディショナの運転力率を一定に調整し、或いは商用系統電圧の上昇を抑制する機能を備えることが要求されるようになった。   However, in recent years, in order to adjust the voltage of the nearest distribution line from the power conditioner side, it has a function to adjust the operating power factor of the power conditioner to be constant during grid connection operation or to suppress an increase in commercial system voltage It came to be required.

特許文献1には、商用系統周波数の偏差に応じてパワーコンディショナが出力すべき進相無効電力または遅相無効電力である第1無効電力の変化量と、商用系統電圧の上昇を抑制するためにパワーコンディショナが出力すべき第2無効電力の変化量の少なくとも一方に基づいて、パワーコンディショナの出力を制御する制御装置が提案されている。   Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-133830 describes a change amount of a first reactive power that is a fast reactive power or a slow reactive power that should be output by a power conditioner according to a deviation of a commercial grid frequency, and a rise in the commercial grid voltage. In addition, there has been proposed a control device that controls the output of the power conditioner based on at least one of the amount of change in the second reactive power that the power conditioner should output.

当該制御装置は、第2無効電力の変化量に基づいてパワーコンディショナが出力する進相無効電力を増加させる方向に変化させる場合に、パワーコンディショナの出力電圧に対応する電圧が上限電圧以上になると、パワーコンディショナが出力する有効電力を減少させるように、パワーコンディショナの出力を制御するように構成されている。   When the control device changes the phase reactive power output from the power conditioner based on the amount of change in the second reactive power, the voltage corresponding to the output voltage of the power conditioner exceeds the upper limit voltage. If it becomes, it will be comprised so that the output of a power conditioner may be controlled so that the active power which a power conditioner outputs may be reduced.

特許文献2には、分散電源及び負荷をそれぞれ有する複数の分散電源保有設備が配電系統に接続された構成の分散電源連系システムに関し、配電系統の電圧低下抑制のために従来設けられていた機器を減らすことを目的とした分散電源連系システムが開示されている。   Patent Document 2 relates to a distributed power supply interconnection system having a configuration in which a plurality of distributed power supply facilities each having a distributed power supply and a load are connected to a power distribution system, and has conventionally been provided for suppressing a voltage drop in the power distribution system A distributed power supply interconnection system that aims to reduce the power consumption is disclosed.

当該分散電源連系システムは、複数の分散電源保有設備が第1群と第2群との2群に分類されていて、うなりを生じさせる二つの注入周波数からそれぞれ成る2組の注入周波数であって、各組を成す二つの注入周波数間の周波数差は両組で互いに同じであり、かつ両組を構成する四つの注入周波数はそれぞれ異なると共に前記配電系統の基本波周波数とも異なる第1組及び第2組の注入周波数を用いて、前記第1群に属する各分散電源保有設備は、前記第1組の注入周波数の電流組を含む注入電流を前記配電系統に注入する電流注入装置と、自設備と前記配電系統との連系点における電圧であって前記第2組の注入周波数の内の少なくとも一方の注入周波数の電圧を測定する注入周波数電圧測定装置とをそれぞれ備えており、前記第2群に属する各分散電源保有設備は、前記第2組の注入周波数の電流組を含む注入電流を前記配電系統に注入する電流注入装置と、自設備と前記配電系統との連系点における電圧であって前記第1組の注入周波数の内の少なくとも一方の注入周波数の電圧を測定する注入周波数電圧測定装置とをそれぞれ備えており、かつ両群の各分散電源保有設備は、自設備が属する方の群を自群、自設備が属さない方の群を他群と呼ぶと、自設備の前記電流注入装置が注入する注入電流を構成する電流組の各電流の位相を、当該注入電流が生じさせるうなりである自設備うなりの位相に対して同一群内で共通した一定の位相関係に保つと共に、当該自設備うなりを、他群に属する分散電源保有設備の前記電流注入装置が注入する注入電流の総体が生じさせる電圧のうなりである他群うなりに同期させる同期制御装置をそれぞれ備えている。   The distributed power interconnection system has two sets of injection frequencies each consisting of two injection frequencies that cause a beat, in which a plurality of distributed power supply facilities are classified into two groups, a first group and a second group. Thus, the frequency difference between the two injection frequencies constituting each set is the same in both sets, and the four injection frequencies constituting both sets are different from each other and are different from the fundamental frequency of the distribution system. Using the second set of injection frequencies, each distributed power supply facility belonging to the first group includes a current injection device for injecting an injection current including a current set of the first set of injection frequencies into the power distribution system, An injection frequency voltage measuring device for measuring a voltage at an interconnection point between the facility and the power distribution system and measuring at least one injection frequency of the second set of injection frequencies; Genus Each of the distributed power source holding facilities is a voltage at a connection point between the current injection device that injects an injection current including the current set of the second set of injection frequencies into the distribution system, and the own facility and the distribution system. An injection frequency voltage measuring device for measuring a voltage of at least one injection frequency of the first set of injection frequencies, and each of the distributed power source holding facilities of both groups is a group to which the own equipment belongs. Is called the other group, and the group to which the own equipment does not belong is called the other group, and the injected current causes the phase of each current of the current set constituting the injected current injected by the current injection device of the own equipment to be generated. A total phase of the injected current injected by the current injection device of the distributed power source possessing equipment belonging to another group while maintaining the same phase relation common within the same group with respect to the phase of the own equipment beat that is The voltage generated by It becomes provided with respective synchronization control unit for synchronizing with other groups beat.

そして、両群の各分散電源保有設備は、自設備の前記配電系統から受電している消費電力を測定する消費電力測定器をそれぞれ備えており、両群の各分散電源保有設備の前記電流注入装置は、自設備の前記消費電力測定器が測定する前記消費電力に応じた大きさの前記注入電流を前記配電系統にそれぞれ注入するものであり、更に両群の各分散電源保有設備は、自設備の分散電源を制御して、自設備の前記注入周波数電圧測定装置が測定する前記注入周波数電圧に応じた大きさの遅相無効電力を自設備の分散電源から出力させる遅相無効電力制御回路をそれぞれ備えている。   And each distributed power supply facility of both groups is equipped with a power consumption measuring device for measuring the power consumption received from the distribution system of its own equipment, and the current injection of each distributed power supply facility of both groups The apparatus injects the injection current having a magnitude corresponding to the power consumption measured by the power consumption measuring device of the own equipment, respectively, and each of the distributed power supply possession equipments of both groups A slow-phase reactive power control circuit that controls a distributed power source of equipment and outputs delayed-phase reactive power having a magnitude corresponding to the injected frequency voltage measured by the injected frequency voltage measuring device of the equipment from the distributed power source of the equipment. Each is equipped.

特開2014−207811号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2014-207811 特開2011−36067号公報JP 2011-36067 A

しかし、特許文献1に開示された制御装置によれば、商用系統電圧が電気事業法で定められた範囲例えば101V±6Vに維持されている定常時では、無効電力の増減量は一定であるため、商用系統電圧の整定値の付近で有効電力及び無効電力の変動を抑えることが困難であった。   However, according to the control device disclosed in Patent Document 1, the amount of increase / decrease in reactive power is constant in the steady state in which the commercial grid voltage is maintained in a range defined by the Electric Utility Law, for example, 101V ± 6V. Therefore, it is difficult to suppress fluctuations in active power and reactive power in the vicinity of the set value of the commercial system voltage.

また、特許文献2に開示された分散電源連系システムは、自設備に消費電力測定器を設けて負荷消費電力及び配電線の電圧を監視し、負荷消費電力を増加するともに配電線の商用系統電圧の低下分を抑制するために遅相無効電力を供給するように構成されているので、常に負荷消費電力を監視するために多くの電流センサが必要になり、コストが嵩み制御プログラムも複雑になるという問題があった。   In addition, the distributed power interconnection system disclosed in Patent Document 2 is provided with a power consumption measuring device in its own equipment to monitor the load power consumption and the voltage of the distribution line, and increase the load power consumption and at the same time the commercial system of the distribution line. Since it is configured to supply late phase reactive power to suppress the voltage drop, many current sensors are required to constantly monitor the load power consumption, which increases the cost and complexity of the control program. There was a problem of becoming.

本発明の目的は、上述した問題点に鑑み、自然エネルギーを発電に有効利用しながらも、直近の配電線の商用系統電圧を安定的に調整可能なパワーコンディショナの系統電圧抑制制御装置及び系統電圧抑制制御方法を提供する点にある。   In view of the above-described problems, an object of the present invention is to provide a system voltage suppression control device and system for a power conditioner that can stably adjust the commercial system voltage of the latest distribution line while effectively using natural energy for power generation. This is in providing a voltage suppression control method.

上述の目的を達成するため、本発明による系統電圧抑制制御装置の第一の特徴構成は、特許請求の範囲の書類の請求項1に記載した通り、直流発電電力を交流電力に変換して商用系統と連系するインバータを備えたパワーコンディショナの系統電圧抑制制御装置であって、予め商用系統電圧の実効値Euwに第1閾値電圧及び第1閾値電圧より高い第2閾値電圧を設定し、前記第1閾値電圧と前記第2閾値電圧との間をヒステリシス領域として、商用系統電圧の実効値Euwが前記第1閾値電圧以下のときに、遅相電力の供給のみにより商用系統電圧の低下を抑制する系統電圧低下抑制モードで前記インバータを制御し、商用系統電圧の実効値Euwが前記第2閾値電圧以上のときに、進相電力の供給及び/または有効電力の低減により商用系統電圧の上昇を抑制する系統電圧上昇抑制モードで前記インバータを制御するように構成されている点にある。 In order to achieve the above-mentioned object, the first characteristic configuration of the system voltage suppression control device according to the present invention is a commercial product obtained by converting DC generated power into AC power as described in claim 1 of the claims. A system voltage suppression control device for a power conditioner including an inverter connected to a system, wherein a first threshold voltage and a second threshold voltage higher than the first threshold voltage are set in advance to an effective value E uw of a commercial system voltage. In the hysteresis region between the first threshold voltage and the second threshold voltage, when the effective value E uw of the commercial grid voltage is equal to or lower than the first threshold voltage, the commercial grid voltage is supplied only by supplying the slow phase power. controlling said inverter in suppressing system voltage drop suppression mode to decrease, when the effective value E uw commercial system voltage is above the second threshold voltage, the quotient by the supply and / or reduction of active power of leading phase power In that it is configured to control the inverter to increase of the system voltage suppressing system voltage rise suppression mode.

商用系統電圧が電気事業法で定められた範囲例えば101V±6Vに維持されている定常状態であっても、第1閾値電圧以下に低下すると遅相電力を供給することにより系統電圧の低下が抑制され、第2閾値電圧以上に上昇すると進相電力を供給し、さらに必要に応じて有効電力を低減することにより商用系統電圧の上昇が抑制され、しかもヒステリシス領域を設けることにより系統電圧の上昇抑制と低下抑制とが繰り返されないようにすることで商用系統電圧の安定化が図られる。   Even in the steady state where the commercial grid voltage is maintained in the range defined by the Electricity Business Law, for example, 101V ± 6V, the drop in grid voltage is suppressed by supplying slow-phase power when the voltage drops below the first threshold voltage. If the voltage rises above the second threshold voltage, phase-advancing power is supplied, and if necessary, the active power is reduced to suppress the increase in the commercial system voltage. In addition, the hysteresis area is provided to suppress the system voltage increase. Thus, the commercial system voltage can be stabilized by preventing the reduction suppression from being repeated.

同第二の特徴構成は、同請求項2に記載した通り、上述の第一の特徴構成に加えて、直流発電電力を交流電力に変換して商用系統と連系するインバータと、前記インバータの出力から高調波成分を除去するLCフィルタを備えたパワーコンディショナの系統電圧抑制制御装置であって、商用系統電圧euw、LCフィルタのコンデンサ電流i、コンデンサ容量C、内部抵抗Rとして、インバータ出力電流iinvの計測値から

で求まるコンデンサ電流iを減算することによりパワーコンディショナから商用系統電源に出力される逆潮流電流ispを推定する逆潮流電流推定部と、商用系統電圧euwの計測値から商用系統電圧euwの位相角度θuwを出力する第1のPLL処理部と、前記逆潮流電流推定部で推定された逆潮流電流ispから逆潮流電流ispの位相角度θspを出力する第2のPLL処理部と、前記第1のPLL処理部及び第2のPLL処理部から出力される位相角度から得られる商用系統電圧euwと逆潮流電流ispの位相差Δφ(θuw−θsp)に基づいて、力率帰還信号及び無効電流帰還信号を生成する帰還信号生成部と、前記商用系統電圧の実効値Euwが第1閾値電圧以下のときに商用系統電圧の低下を抑制する低下抑制変化量を求める低下抑制制御部と、前記実効値Euwが前記第1閾値電圧より高い第2閾値電圧以上のときに商用系統電圧の上昇を抑制する上昇抑制変化量を求める上昇抑制制御部を含む運転力率設定部と、前記力率帰還信号に基づいて逆潮流電力の力率が前記運転力率設定部で設定された力率指令値に収束するように目標力率を生成する力率制御部と、前記力率帰還信号に基づいて逆潮流電力の力率が前記力率設定部で設定された力率指令値に収束するように目標力率を生成する力率制御部と、前記力率制御部で生成された目標力率と前記無効電流帰還信号に基づいて、前記インバータを制御するインバータ制御部に無効電流目標値を出力する無効電流制御部と、を備えている点にある。
As described in claim 2, the second characteristic configuration includes, in addition to the first characteristic configuration described above, an inverter connected to a commercial system by converting DC generated power into AC power, and A system voltage suppression control device for a power conditioner having an LC filter that removes harmonic components from the output, as a commercial system voltage e uw , an LC filter capacitor current i c , a capacitor capacitance C f , and an internal resistance R c From the measured value of the inverter output current i inv

The reverse flow current estimator that estimates the reverse flow current i sp that is output from the power conditioner to the commercial power supply by subtracting the capacitor current ic obtained in step ( b) , and the commercial grid voltage e from the measured value of the commercial grid voltage e uw a first PLL unit for outputting the phase angle theta uw of uw, second PLL which outputs a phase angle theta sp of backward flow current i sp from reverse flow current i sp estimated by the backward flow current estimating unit The phase difference Δφ (θ uw −θ sp ) between the commercial system voltage e uw and the reverse flow current i sp obtained from the phase angle output from the processing unit and the first PLL processing unit and the second PLL processing unit. based on the power factor feedback signal and a feedback signal generator for generating a reactive current feedback signal, the effective value E uw commercial system voltage suppressing deterioration suppressing a decrease in the commercial system voltage when: the first threshold voltage A decrease suppression control unit for determining the reduction amount, an increase suppression control unit and the effective value E uw is seeking inhibiting elevation variation suppressing an increase in the commercial system voltage when the above high second threshold voltage than the first threshold voltage And a power factor that generates a target power factor so that the power factor of reverse power flow converges to a power factor command value set by the driving power factor setting unit based on the power factor feedback signal. A power factor control unit that generates a target power factor so that a power factor of reverse power flow converges to a power factor command value set by the power factor setting unit based on the power factor feedback signal; And a reactive current control unit that outputs a reactive current target value to an inverter control unit that controls the inverter based on the target power factor generated by the power factor control unit and the reactive current feedback signal. .

インバータを制御するために必要となるインバータの出力電流iinv以外に逆潮流電流を検知する別途のセンサを備えなくても、商用系統電圧euwを計測すれば、〔数1〕で示す数式によって、コンデンサの容量C、内部抵抗Rを考慮した正確なコンデンサ電流iが推定できる。そのようなコンデンサ電流iに基づいて第2のPLL処理部から得られる逆潮流電流ispの位相角度θspと、商用系統電圧euwに基づいて第1のPLL処理部から得られる商用系統電圧euwの位相角度θuwとから、商用系統電圧euwと逆潮流電流ispの位相差Δφ(θuw−θsp)が得られ、帰還信号生成部によって位相差Δφから力率帰還信号及び無効電流帰還信号が生成される。 If the commercial system voltage e uw is measured without using a separate sensor for detecting the reverse flow current in addition to the output current i inv of the inverter necessary for controlling the inverter, , the capacitance of the capacitor C f, accurate capacitor current i c in consideration of the internal resistance R c can be estimated. The commercial system obtained from the first PLL processing unit based on the phase angle θ sp of the reverse flow current i sp obtained from the second PLL processing unit based on the capacitor current ic and the commercial system voltage e uw and a phase angle theta uw voltage e uw, a phase difference Δφ of the commercial system voltage e uw and reverse flow current i sp uw -θ sp) is obtained, the power factor feedback signal from the phase difference Δφ by the feedback signal generation unit And a reactive current feedback signal is generated.

運転力率設定部では低下抑制制御部によって、商用系統電圧の実効値Euwが第1閾値電圧以下のときに商用系統電圧の低下を抑制するように、つまり遅相無効電流が増加するように低下抑制変化量に基づき力率指令値を補正し、実効値Euwが第1閾値電圧より高い第2閾値電圧以上のときに商用系統電圧の上昇を抑制するように、つまり進相無効電流が増加するように上昇抑制変化量に基づき力率指令値を補正し、力率制御部では各力率指令値と力率帰還信号とから目標力率が算出され、当該目標力率と無効電流帰還信号に基づいて無効電流制御部によって無効電流目標値が生成され、インバータから所望の逆潮流電流ispが適切に出力される。その結果、パワーコンディショナが接続された直近の配電線の商用系統電圧の変動が抑制されるようになる。 In the operating power factor setting unit, the decrease suppression control unit suppresses the decrease in the commercial system voltage when the effective value E uw of the commercial system voltage is equal to or lower than the first threshold voltage, that is, increases the slow phase reactive current. The power factor command value is corrected based on the decrease suppression change amount so that the rise of the commercial system voltage is suppressed when the effective value E uw is equal to or higher than the second threshold voltage higher than the first threshold voltage. The power factor command value is corrected based on the rise suppression change amount so as to increase, and the power factor control unit calculates the target power factor from each power factor command value and the power factor feedback signal, and the target power factor and reactive current feedback are calculated. A reactive current target value is generated by the reactive current control unit based on the signal, and a desired reverse flow current isp is appropriately output from the inverter. As a result, the fluctuation of the commercial system voltage of the latest distribution line to which the power conditioner is connected is suppressed.

同第三の特徴構成は、同請求項3に記載した通り、上述の第二の特徴構成に加えて、前記低下抑制制御部は、予め設定された力率下限値PFminまでの間で、前記商用系統電圧の下限許容電圧E minに対する商用系統電圧の偏差に基づいて算出した低下抑制変化量Δyにより現在の力率指令値PFを補正するように構成され、前記上昇抑制制御部は、予め設定された力率下限値PFminまでの間で、上限許容電圧E maxに対する商用系統電圧の偏差に基づいて算出した上昇抑制変化量Δyにより現在の力率指令値PFを補正するように構成されている点にある。 In the third feature configuration, as described in claim 3, in addition to the second feature configuration described above, the decrease suppression control unit is configured to set a power factor lower limit value PF min to a preset value. The current power factor command value PF * is corrected by a decrease suppression change amount Δy calculated based on a deviation of the commercial system voltage with respect to the lower limit allowable voltage E * min of the commercial system voltage, and the increase suppression control unit The current power factor command value PF * is corrected by the increase suppression change amount Δy calculated based on the deviation of the commercial system voltage from the upper limit allowable voltage E * max up to a preset power factor lower limit value PF min. It is in the point comprised as follows.

商用系統電圧の実効値Euwが第1閾値電圧以下のときに、低下抑制制御部によって商用系統電圧の下限許容電圧E minと計測された商用系統電圧の実効値との偏差に基づいた低下抑制変化量Δyが算出されてその低下抑制変化量Δyに従って力率指令値PFが設定され、商用系統電圧の実効値Euwが第2閾値電圧以上のときに、第2力率指令値設定部によって商用系統電圧の上限E maxに対する商用系統電圧の偏差に基づいた上昇抑制変化量Δyが算出されてその上昇抑制変化量Δyに従って力率指令値PFが設定される。何れも力率指令値PFは予め設定された力率下限値PFminを下回ることはない。 When the effective value E uw of the commercial system voltage is equal to or lower than the first threshold voltage, the reduction based on the deviation between the lower limit allowable voltage E * min of the commercial system voltage and the measured effective value of the commercial system voltage by the reduction suppression control unit When the suppression change amount Δy is calculated and the power factor command value PF * is set according to the decrease suppression change amount Δy, and the effective value E uw of the commercial system voltage is equal to or higher than the second threshold voltage, the second power factor command value is set. The increase suppression change amount Δy based on the deviation of the commercial system voltage with respect to the upper limit E * max of the commercial system voltage is calculated by the unit, and the power factor command value PF * is set according to the increase suppression change amount Δy. In any case, the power factor command value PF * does not fall below a preset power factor lower limit value PF min .

同第四の特徴構成は、同請求項4に記載した通り、上述の第三の特徴構成に加えて、前記上昇抑制制御部により設定された力率指令値PFが力率下限値PFminに達すると、前記無効電流制御部により出力される無効電流目標値を制限する出力制限部を備えている点にある。 In the fourth feature configuration, as described in claim 4, in addition to the third feature configuration described above, the power factor command value PF * set by the increase suppression control unit is a power factor lower limit value PF min. The output limiting unit is provided that limits the reactive current target value output by the reactive current control unit.

上昇抑制変化量に基づいて商用系統電圧の上昇を抑制するための力率指令値PFを補正し、その力率指令値PFが力率下限値PFminに達すると、出力制限部によって無効電流目標値が制限されることにより、系統電圧の上昇が抑制される。無効電流制御部によって無効電流が可変に制御されることにより皮相電力が大きくなると、パワーコンディショナを構成する回路素子の負担が大きくなるため、それに耐える高価な回路素子を選択する必要がある。この問題に対処すべく、有効電力を減少するように調整すると、運転力率の安定性が損なわれ、惹いては商用系統電圧の安定性が損なわれるという問題が生じる。そのような場合でも、出力制限部を備えることにより無効電流制御部により出力される無効電流目標値が制限されるので、皮相電力を定格値に抑制しながらも安定的に運転力率が制御できるようになる。 When the power factor command value PF * for suppressing the increase of the commercial system voltage is corrected based on the increase suppression change amount, and the power factor command value PF * reaches the power factor lower limit value PF min, it is invalidated by the output limiting unit. By limiting the current target value, an increase in the system voltage is suppressed. When the reactive current is variably controlled by the reactive current control unit and the apparent power increases, the burden on the circuit elements constituting the power conditioner increases. Therefore, it is necessary to select an expensive circuit element that can withstand that. In order to deal with this problem, if the active power is adjusted so as to decrease, the stability of the operating power factor is impaired, and eventually the stability of the commercial system voltage is impaired. Even in such a case, since the reactive current target value output by the reactive current control unit is limited by providing the output limiting unit, the driving power factor can be stably controlled while suppressing the apparent power to the rated value. It becomes like this.

同第五の特徴構成は、同請求項5に記載した通り、上述の第二から第四の何れかの特徴構成に加えて、前記力率制御部は、力率指令値PFと力率帰還信号の偏差に基づいて補正値を生成するPI制御部と、前記PI制御部で生成された補正値に力率指令値PFを加算して得られる力率目標値PF realから無効電力を求める係数

を生成し、力率指令値PFに従って当該係数に進相または遅相を示す符号を付加する係数生成部を備えて構成されている点にある。
In the fifth feature configuration, in addition to any one of the second to fourth feature configurations described above, the power factor control unit includes a power factor command value PF * and a power factor. A PI control unit that generates a correction value based on the deviation of the feedback signal, and a reactive power from the power factor target value PF * real obtained by adding the power factor command value PF * to the correction value generated by the PI control unit Coefficient to find

And a coefficient generation unit for adding a sign indicating a phase advance or delay to the coefficient according to the power factor command value PF * .

帰還信号生成部から出力される力率帰還信号と予め設定された力率指令値PFとの偏差からPI制御部によって力率帰還信号が力率指令値PFに収束するような補正値が算出され、当該補正値に力率指令値PFを加算した力率目標値PF realが得られる。係数生成部によって、有効電力に対する無効電力の比である〔数2〕で示される係数が算出されるとともに、力率指令値に従った符号が付加される。具体的に、力率指令値PFが遅相無効電流を示す場合には符号「+1」が付加され、進相無効電流を示す場合には符号「−1」が付加される。 Correction value as the power factor feedback signal from the deviation of the power factor feedback signal output from the feedback signal generator unit with a preset power factor command value PF * by the PI control unit is converged to the power factor command value PF * is A power factor target value PF * real obtained by adding the power factor command value PF * to the correction value is obtained. The coefficient generation unit calculates a coefficient represented by [Equation 2] that is a ratio of reactive power to active power, and adds a code according to the power factor command value. Specifically, the sign “+1” is added when the power factor command value PF * indicates a slow reactive current, and the sign “−1” is added when it indicates a fast reactive current.

同第六の特徴構成は、同請求項6に記載した通り、上述の第二から第五の何れかの特徴構成に加えて、前記無効電流制御部により出力される無効電流目標値の更新時期は、商用系統周波数の半周期毎であって逆潮流電流ispの絶対値が最大値を示す時期またはその近傍時期に設定され、測定した逆潮流電流ispの無効成分が逆潮流電流ispの絶対値の最大値の近傍時期で変化するように構成されている点にある。 The sixth feature configuration is the update time of the reactive current target value output by the reactive current control unit in addition to any of the second to fifth feature configurations described above, as described in claim 6. Is set at a time when the absolute value of the reverse flow current i sp shows the maximum value or at a time close to it every half cycle of the commercial system frequency, and the reactive component of the measured reverse flow current i sp is the reverse flow current i sp. It is in the point which is comprised so that it may change at the time of the vicinity of the maximum value of absolute value.

逆潮流電流の振幅は商用系統周波数に基づいてサインカーブを描いて変動するのであるが、サインカーブのゼロクロス点つまり逆潮流電流ispの絶対値が最小値を示す時期に無効電流目標値が更新されると、出力電流の指令値i invの無効成分(無効電流の目標振幅値とCOS(θuw)との積で算出される値)の影響が大きくなるタイミングで出力電流の指令値i invが大きく変化する。その結果、出力電流iinvのオーバーシュートやアンダーシュートが発生し易く、出力電流iinvの安定性が損なわれるおそれがある。 The amplitude of the reverse flow current fluctuates by drawing a sine curve based on the commercial grid frequency, but the reactive current target value is updated at the time when the sine curve zero-cross point, that is, when the absolute value of the reverse flow current isp is the minimum value. Then, the command value i of the output current becomes a timing when the influence of the invalid component of the command value i * inv of the output current (a value calculated by the product of the target amplitude value of the reactive current and COS (θ uw )) becomes large. * Inv changes greatly. As a result, the output current i inv overshoot or undershoot tends to occur, and there is a possibility that the stability of the output current i inv is impaired.

しかし、商用系統周波数の半周期毎であって逆潮流電流ispの絶対値が最大値を示す時期またはその近傍時期に無効電流目標値が更新されると、出力電流の指令値i invの無効成分(無効電流の目標振幅値とCOS(θuw)との積で算出される値)の影響が小さくなるタイミングで出力電流iinvが制御されるため、力率制御の応答性が向上するのみならず出力電流iinvの安定性も向上するようになる。 However, when the reactive current target value is updated every half cycle of the commercial system frequency and when the absolute value of the reverse flow current isp is at or near its maximum, the command value i * inv of the output current is updated. Since the output current i inv is controlled at a timing when the influence of the reactive component (a value calculated by the product of the target amplitude value of reactive current and COS (θ uw )) is reduced, the response of power factor control is improved. In addition, the stability of the output current i inv is also improved.

同第七の特徴構成は、同請求項7に記載した通り、上述の第二から第六の何れかの特徴構成に加えて、前記低下抑制変化量Δyは、少なくとも電圧低下抑制の整定値と商用系統電圧との差分ΔEminと比例ゲインKpとの積により求められ、前記比例ゲインKpが前記差分ΔEminの大小に基づいて大小に替えられ、前記上昇抑制変化量Δyは、少なくとも電圧上昇抑制の整定値と商用系統電圧との差分ΔEmaxと比例ゲインKpとの積により求められ、前記比例ゲインKpが前記差分ΔEminの大小に基づいて大小に替えられるように構成されている点にある。 In the seventh feature configuration, in addition to any one of the second to sixth feature configurations described above, the decrease suppression change amount Δy is at least a set value for voltage decrease suppression. It is obtained by the product of the difference ΔE min from the commercial system voltage and the proportional gain Kp, the proportional gain Kp is changed to a magnitude based on the magnitude of the difference ΔE min , and the increase suppression change amount Δy is at least a voltage increase suppression The proportional gain Kp is obtained by multiplying the difference ΔE max between the set value and the commercial grid voltage and the proportional gain Kp, and the proportional gain Kp is changed to a magnitude based on the magnitude of the difference ΔE min. .

低下抑制または上昇抑制変化量Δyが、差分ΔEminと比例ゲインKpとの積に基づいて算出され、その際に差分ΔEminが大きければ比例ゲインKpが大きな値に設定されて変化量Δyが大きくなるので大きな抑制量が得られ、差分ΔEminが小さければ比例ゲインKpが小さな値に設定されて変化量Δyが小さくなり整定値付近でのハンチングが抑制され収束性がよくなる。 The decrease suppression or increase suppression change amount Δy is calculated based on the product of the difference ΔE min and the proportional gain Kp. If the difference ΔE min is large at that time, the proportional gain Kp is set to a large value and the change amount Δy is large. Therefore, a large amount of suppression is obtained, and if the difference ΔE min is small, the proportional gain Kp is set to a small value, the amount of change Δy is small, hunting near the settling value is suppressed, and convergence is improved.

本発明による系統電圧抑制制御方法の第一の特徴構成は、同請求項8に記載した通り、直流発電電力を交流電力に変換して商用系統と連系するインバータと、前記インバータの出力から高調波成分を除去するLCフィルタを備えたパワーコンディショナの系統電圧抑制制御方法であって、商用系統電圧euw、LCフィルタのコンデンサ電流i、コンデンサ容量C、内部抵抗Rとして、インバータ出力電流iinvの計測値から

で求まるコンデンサ電流iを減算することによりパワーコンディショナから商用系統電源に出力される逆潮流電流ispを推定する逆潮流電流推定ステップと、商用系統電圧euwの計測値から商用系統電圧euwの位相角度θuwを出力する第1のPLL処理ステップと、前記逆潮流電流推定ステップで推定された逆潮流電流ispから逆潮流電流ispの位相角度θspを出力する第2のPLL処理ステップと、前記第1のPLL処理ステップ及び第2のPLL処理ステップから出力される位相角度から得られる商用系統電圧euwと逆潮流電流ispの位相差Δφ(θuw−θsp)に基づいて、力率帰還信号及び無効電流帰還信号を生成する帰還信号生成ステップと、前記商用系統電圧の実効値Euwが第1閾値電圧以下のときに商用系統電圧の低下を抑制する低下抑制変化量を求める低下抑制制御ステップと、前記実効値Euwが前記第1閾値電圧より高い第2閾値電圧以上のときに商用系統電圧の上昇を抑制する上昇抑制変化量を求める上昇抑制制御ステップを含む運転力率設定ステップと、前記力率帰還信号に基づいて逆潮流電力の力率が前記運転力率設定ステップで設定された力率指令値に収束するように目標力率を生成する力率制御ステップと、前記力率帰還信号に基づいて逆潮流電力の力率が前記力率設定ステップで設定された力率指令値に収束するように目標力率を生成する力率制御ステップと、前記力率制御ステップで生成された目標力率と前記無効電流帰還信号に基づいて、前記インバータを制御するインバータ制御部に無効電流目標値を出力する無効電流制御ステップと、を備えている点にある。
As described in claim 8, the first characteristic configuration of the system voltage suppression control method according to the present invention is an inverter connected to a commercial system by converting DC generated power into AC power, and harmonics from the output of the inverter. A system voltage suppression control method for a power conditioner having an LC filter that removes a wave component, including an inverter output as a commercial system voltage e uw , a capacitor current i c of the LC filter, a capacitor capacity C f , and an internal resistance R c From the measured value of current i inv

The reverse power flow current estimation step for estimating the reverse power flow current i sp output from the power conditioner to the commercial power supply by subtracting the capacitor current ic obtained in step (b), and the commercial system voltage e from the measured value of the commercial system voltage e uw a first PLL processing step of outputting the phase angle theta uw of uw, second PLL which outputs a phase angle theta sp of backward flow current i sp from reverse flow current i sp estimated by the backward flow current estimation step The phase difference Δφ (θ uw −θ sp ) between the commercial system voltage e uw and the reverse flow current i sp obtained from the processing step and the phase angle output from the first PLL processing step and the second PLL processing step. based on the feedback signal generating step of generating a power factor feedback signal and reactive current feedback signal, the effective value E uw of the commercial system voltage is less than the first threshold voltage Suppression and decrease suppression control step of determining the decrease suppression variation suppressing deterioration of the commercial system voltage, a rise in the commercial system voltage when the effective value E uw is more higher second threshold voltage than the first threshold voltage to come A driving power factor setting step including a rising suppression control step for obtaining a rising suppression change amount, and a power factor of the reverse power flow based on the power factor feedback signal to the power factor command value set in the driving power factor setting step A power factor control step for generating a target power factor so as to converge, and a target so that the power factor of the reverse flow power based on the power factor feedback signal converges to the power factor command value set in the power factor setting step. Based on the power factor control step for generating a power factor, the target power factor generated in the power factor control step and the reactive current feedback signal, a reactive current target value is output to an inverter control unit that controls the inverter In that it includes disabling the current control step, the that.

同第二の特徴構成は、同請求項9に記載した通り、上述の第一の特徴構成に加えて、前記低下抑制制御ステップは、予め設定された力率下限値PFminまでの間で、前記商用系統電圧の下限許容電圧E minに対する商用系統電圧の偏差に基づいて算出した低下抑制変化量Δyにより現在の力率指令値PFを補正するように構成され、前記上昇抑制制御ステップは、予め設定された力率下限値PFminまでの間で、上限許容電圧E maxに対する商用系統電圧の偏差に基づいて算出した上昇抑制変化量Δyにより現在の力率指令値PFを補正するように構成されている点にある。 In the second feature configuration, as described in claim 9, in addition to the first feature configuration described above, the decrease suppression control step is performed up to a preset power factor lower limit value PF min . The current power factor command value PF * is corrected by the decrease suppression change amount Δy calculated based on the deviation of the commercial system voltage with respect to the lower limit allowable voltage E * min of the commercial system voltage, and the increase suppression control step includes: The current power factor command value PF * is corrected by the increase suppression change amount Δy calculated based on the deviation of the commercial system voltage from the upper limit allowable voltage E * max up to a preset power factor lower limit value PF min. It is in the point comprised as follows.

同第三の特徴構成は、同請求項10に記載した通り、上述の第二の特徴構成に加えて、前記上昇抑制制御ステップにより設定された力率指令値PFが力率下限値PFminに達すると、前記無効電流制御ステップにより出力される無効電流目標値を制限する出力制限ステップを備えている点にある。 In the third feature configuration, as described in claim 10, in addition to the second feature configuration described above, the power factor command value PF * set by the increase suppression control step is a power factor lower limit value PF min. When the value reaches the reactive current control value, the reactive current target value output by the reactive current control step is limited.

同第四の特徴構成は、同請求項11に記載した通り、上述の第一から第三の何れかの特徴構成に加えて、前記運転力率制御ステップは、力率指令値PFと力率帰還信号の偏差に基づいて補正値を生成するPI制御ステップと、前記PI制御ステップで生成された補正値に力率指令値PFを加算して得られる力率目標値PF realから無効電力を求める係数

を生成し、力率指令値PFに従って当該係数に進相または遅相を示す符号を付加する係数生成ステップを備えて構成されている点にある。
In the fourth feature configuration, in addition to any of the first to third feature configurations described above, the driving power factor control step includes a power factor command value PF * and a power factor. The PI control step for generating a correction value based on the deviation of the rate feedback signal, and the power factor target value PF * real obtained by adding the power factor command value PF * to the correction value generated in the PI control step is invalid Coefficient for calculating power

And a coefficient generation step of adding a sign indicating a phase advance or delay to the coefficient according to the power factor command value PF * .

同第五の特徴構成は、同請求項12に記載した通り、上述の第一から第四の何れかの特徴構成に加えて、前記無効電流制御ステップにより出力される無効電流目標値の更新時期は、商用系統周波数の半周期毎であって逆潮流電流ispの絶対値が最大値を示す時期またはその近傍時期に設定されている点にある。 The fifth feature configuration is the update time of the reactive current target value output by the reactive current control step in addition to any of the first to fourth feature configurations described above, as described in claim 12. Is that the absolute value of the reverse flow current isp is set at or near the half cycle of the commercial grid frequency.

同第六の特徴構成は、同請求項13に記載した通り、上述の第一から第五の何れかの特徴構成に加えて、前記低下抑制変化量Δyは、少なくとも電圧低下抑制の整定値と商用系統電圧との差分ΔEminと比例ゲインKpとの積により求められ、前記比例ゲインKpが前記差分ΔEminの大小に基づいて大小に替えられ、前記上昇抑制変化量Δyは、少なくとも電圧上昇抑制の整定値と商用系統電圧との差分ΔEmaxと比例ゲインKpとの積により求められ、前記比例ゲインKpが前記差分ΔEminの大小に基づいて大小に替えられるように構成されている点にある。 In the sixth feature configuration, in addition to any one of the first to fifth feature configurations described above, the decrease suppression change amount Δy is at least a set value for suppressing voltage decrease. It is obtained by the product of the difference ΔE min from the commercial system voltage and the proportional gain Kp, the proportional gain Kp is changed to a magnitude based on the magnitude of the difference ΔE min , and the increase suppression change amount Δy is at least a voltage increase suppression The proportional gain Kp is obtained by multiplying the difference ΔE max between the set value and the commercial grid voltage and the proportional gain Kp, and the proportional gain Kp is changed to a magnitude based on the magnitude of the difference ΔE min. .

同第七の特徴構成は、同請求項14に記載した通り、上述の第一から第六の何れかの特徴構成に加えて、系統連系運転前に運転力率を設定する運転力率設定ステップを備え、系統連系運転時に、系統電圧抑制制御を解除した直後に前記運転力率設定ステップで設定された運転力率で系統連系運転するように構成されている点にある。   The seventh characteristic configuration is the driving power factor setting for setting the driving power factor before the grid interconnection operation, in addition to any one of the first to sixth characteristic configurations described above. A step, and at the time of grid interconnection operation, the grid voltage linked operation is performed at the driving power factor set in the driving power factor setting step immediately after canceling the grid voltage suppression control.

本発明によるパワーコンディショナの特徴構成は、同請求項15に記載した通り、上述した第一から第七の何れかの系統電圧抑制制御装置が組み込まれて構成されている点にある。   The characteristic configuration of the power conditioner according to the present invention is that, as described in claim 15, any one of the first to seventh system voltage suppression control devices described above is incorporated.

以上説明した通り、本発明によれば、自然エネルギーを発電に有効利用しながらも、直近の配電線の商用系統電圧を安定的に調整可能なパワーコンディショナの系統電圧抑制制御装置及び系統電圧抑制制御方法を提供することができるようになった。   As described above, according to the present invention, the system voltage suppression control device and the system voltage suppression of a power conditioner that can stably adjust the commercial system voltage of the latest distribution line while effectively using natural energy for power generation. A control method can be provided.

本発明による系統電圧抑制制御装置が適用される分散型電源の回路構成図1 is a circuit configuration diagram of a distributed power source to which a system voltage suppression control device according to the present invention is applied. 本発明による系統電圧抑制制御装置の制御ブロック図Control block diagram of system voltage suppression control device according to the present invention (a)は出力制限制御ブロック図、(b)は図3(a)のスイッチSWの動作説明図(A) is an output restriction control block diagram, (b) is an operation explanatory diagram of the switch SW of FIG. 3 (a). (a)は力率制御ブロック図、(b)は無効電流制御部により出力される無効電流目標値の更新時期の説明図(A) is a power factor control block diagram, (b) is an explanatory diagram of the update time of the reactive current target value output by the reactive current control unit (a)は商用系統電圧と第1及び第2閾値電圧と抑制制御モードとの関係の説明図、(b)は各抑制制御時の制御方式の説明図(A) is explanatory drawing of the relationship between a commercial system voltage, 1st and 2nd threshold voltage, and suppression control mode, (b) is explanatory drawing of the control system at the time of each suppression control. (a)は低下及び上昇抑制制御部、(b)は低下抑制制御部で算出される低下抑制変化量Δyの特性図、(c)は上昇抑制制御部で算出される上昇抑制変化量Δyの特性図(A) is a decrease and increase suppression control unit, (b) is a characteristic diagram of the decrease suppression change amount Δy calculated by the decrease suppression control unit, and (c) is an increase suppression change amount Δy calculated by the increase suppression control unit. Characteristics chart 電圧上昇抑制制御の動作を説明するフローチャートFlow chart explaining operation of voltage rise suppression control 低下及び上昇抑制制御部のゲイン可変の説明図Explanatory drawing of variable gain of decrease and increase suppression control unit

以下、本発明による電力変換装置であるパワーコンディショナの系統電圧抑制制御装置及び系統電圧抑制制御方法を図面に基づいて説明する。
図1には、分散型電源の一例である太陽電池発電装置100が示されている。太陽電池発電装置100は太陽電池パネルSPと太陽電池パネルSPが接続されたパワーコンディショナPCを備えて構成され、連系リレー(図示せず)を介して単層三線式の商用系統電源egridに接続されている。尚、本発明はパワーコンディショナPCに接続される発電装置が太陽電池パネルSPに限定されるものではなく、燃料電池等の他の発電装置が接続される場合でも適用可能である。
Hereinafter, a system voltage suppression control apparatus and a system voltage suppression control method for a power conditioner, which is a power conversion apparatus according to the present invention, will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a solar battery power generation apparatus 100 that is an example of a distributed power source. Solar cell power generation apparatus 100 is configured with a power conditioner PC that solar panels SP and the solar cell panel SP is connected, connector relay via a (not shown) unilamellar three-wire commercial system power source e grid It is connected to the. Note that the present invention is not limited to the solar cell panel SP as the power generator connected to the power conditioner PC, and can also be applied when other power generators such as fuel cells are connected.

パワーコンディショナPCは、太陽電池パネルSPで発電された直流電圧を所定の直流リンク電圧Vdcに昇圧するDC/DCコンバータ1と、商用系統電源と連系するように所定の周波数及び電圧値の交流電圧に変換するインバータ3と、インダクタLとコンデンサCで構成され、高調波成分を除去するLCフィルタ4を備えている。尚、Rはインダクタの抵抗成分であり、Rはコンデンサの抵抗成分である。 The power conditioner PC has a predetermined frequency and voltage value so as to be linked to a DC / DC converter 1 that boosts a DC voltage generated by the solar panel SP to a predetermined DC link voltage V dc and a commercial power supply. An inverter 3 for converting to an AC voltage, an inductor L f, and a capacitor C f are provided, and an LC filter 4 for removing harmonic components is provided. Note that Rf is a resistance component of the inductor, and Rc is a resistance component of the capacitor.

インバータ3に備えたスイッチS1,S2,S3,S4は、商用系統電源に連系させるべく周波数や電圧が適合するように系統電圧抑制制御装置10を含む制御ブロックによって実行されるPWM制御によってオン/オフされ、LCフィルタ4によってインバータ3の出力から高調波成分が除去され、正弦波の交流電力として出力される。尚、図中、符号Cdcは直流リンク電圧の安定化用の電解コンデンサ、iinvはインバータの出力電流、Rgrid及びLgridは商用系統インピーダンス、euwはu−wの線間電圧、euoはu-o間の商用系統電圧、ewoはw-o間の商用系統電圧、ispは逆潮流電流、Ruwは商用系統に接続されている交流負荷を示す。 The switches S1, S2, S3 and S4 provided in the inverter 3 are turned on / off by PWM control executed by a control block including the system voltage suppression control device 10 so that the frequency and voltage are adapted to be linked to the commercial system power supply. The harmonic component is removed from the output of the inverter 3 by the LC filter 4 and output as a sine wave AC power. In the figure, symbol C dc is an electrolytic capacitor for stabilizing the DC link voltage, i inv is the output current of the inverter, R grid and L grid are commercial system impedances, e uw is the line voltage of u−w, e uo commercial system voltage between uo, e wo commercial system voltage between wo, i sp is the reverse flow current, R uw represents an AC load connected to the grid.

図2には、マイクロコンピュータ、メモリ及び周辺回路等を備えて構成された系統電圧抑制制御装置10の制御ブロックを示している。   FIG. 2 shows a control block of the system voltage suppression control device 10 configured to include a microcomputer, a memory, a peripheral circuit, and the like.

系統電圧抑制制御装置10は、力率制御部、直流電圧制御部、無効電流制御部、インバータの出力電流制御部の4つの制御ブロックで構成されている。系統電圧抑制制御装置10は、商用電源周期よりも十分短い周期例えば数msec.の周期で各制御ブロックに対応する制御プログラムが繰返し実行される。   The system voltage suppression control device 10 includes four control blocks, which are a power factor control unit, a DC voltage control unit, a reactive current control unit, and an output current control unit of an inverter. The system voltage suppression control device 10 has a cycle sufficiently shorter than the commercial power cycle, for example, several msec. The control program corresponding to each control block is repeatedly executed in the cycle.

具体的に、逆潮流電流推定部11と、第1のPLL処理部12と、第2のPLL処理部13と、帰還信号生成部14と、力率制御部15と、無効電流制御部16と、直流電圧制御部17と、出力制限部18と、無効電力生成部19と、有効電力生成部20と、インバータ出力電流制御部21と、PWM制御部22と、運転力率設定部23等の各制御ブロックを備えている。   Specifically, the reverse flow current estimation unit 11, the first PLL processing unit 12, the second PLL processing unit 13, the feedback signal generation unit 14, the power factor control unit 15, the reactive current control unit 16, DC voltage control unit 17, output limiting unit 18, reactive power generation unit 19, active power generation unit 20, inverter output current control unit 21, PWM control unit 22, driving power factor setting unit 23, etc. Each control block is provided.

逆潮流電流推定部11と第1のPLL処理部12と第2のPLL処理部13と帰還信号生成部14と力率設定部23と力率制御部15により力率制御ブロックが構成され、直流電圧制御部17により直流バス電圧の一定制御ブロックが構成され、無効電流制御部16により無効電流制御ブロックが構成され、無効電力生成部19と有効電力生成部20とインバータ出力電流制御部21とPWM制御部22により出力電流制御ブロックが構成されている。   The reverse power flow current estimation unit 11, the first PLL processing unit 12, the second PLL processing unit 13, the feedback signal generation unit 14, the power factor setting unit 23, and the power factor control unit 15 constitute a power factor control block. The voltage control unit 17 constitutes a constant control block for the DC bus voltage, the reactive current control unit 16 constitutes a reactive current control block, the reactive power generation unit 19, the active power generation unit 20, the inverter output current control unit 21, and the PWM. The control unit 22 constitutes an output current control block.

逆潮流電流推定部11は、電流センサ等を用いたインバータ出力電流iinvの計測値から以下の〔数5〕で求まるコンデンサ電流iを減算することによりパワーコンディショナから商用系統電源egridに出力される逆潮流電流isp(isp=iinv−i)を推定するブロックである。尚、euwは商用系統電圧、iはLCフィルタのコンデンサ電流、Cはコンデンサ容量、Rは内部抵抗である。
The reverse flow current estimator 11 subtracts the capacitor current ic obtained by the following [ Equation 5] from the measured value of the inverter output current i inv using a current sensor or the like to change from the power conditioner to the commercial system power supply e grid . This is a block for estimating the output reverse flow current i sp (i sp = i inv −i c ). Incidentally, e uw commercial system voltage, the i c capacitor current of the LC filter, the C f capacitance, R c is the internal resistance.

第1のPLL処理部12は、商用系統電圧euwの計測値から商用系統電圧euwの位相角度θuwを出力するブロックで、抵抗分圧回路で分圧された交流電圧が商用系統電圧euwとして第1のPLL処理部12に入力されている。 First PLL processing unit 12, a commercial system voltage e from the measured values of uw block for outputting the phase angle theta uw commercial system voltage e uw, divided AC voltage by the resistor divider commercial system voltage e It is input to the first PLL processing unit 12 as uw .

第2のPLL処理部13は、逆潮流電流推定部11で推定された逆潮流電流ispが入力され、PLL処理によって逆潮流電流ispの位相角度θspを出力するブロックである。 Second PLL processing section 13, the reverse flow current i sp estimated by the reverse flow current estimating unit 11 is inputted, a block for outputting the phase angle theta sp of backward flow current i sp by PLL processing.

帰還信号生成部14は、第1のPLL処理部12及び第2のPLL処理部13から出力される位相角度から得られる商用系統電圧euwと逆潮流電流ispの位相差Δφ(θuw−θsp)に基づいて、力率帰還信号及び無効電流帰還信号を生成するブロックで、cos(Δφ)の値が力率帰還信号PFとして生成され、tan(Δφ)と有効電流の波高値2Puw/Euw・maxの積が無効電流帰還信号Iとして生成される。尚、以下の〔数6〕に示すように、Puwは有効電力、Euw・maxは電圧の最大値、TGridは系統電圧の周期である。
Feedback signal generator 14, a first PLL unit 12 and the second of the grid voltage e uw and reverse flow current i sp obtained from the phase angle output from the PLL section 13 phase difference Δφ (θ uw - Based on θ sp ), a block for generating a power factor feedback signal and a reactive current feedback signal, the value of cos (Δφ) is generated as the power factor feedback signal PF, and tan (Δφ) and the peak value 2P uw of the active current are generated. A product of / E uw · max is generated as the reactive current feedback signal I q . As shown in [ Equation 6] below, P uw is the active power, E uw · max is the maximum voltage value, and T Grid is the cycle of the system voltage.

電気事業法により単相三線式の配電系統の電圧範囲は101V±6Vに調整される必要がある。そこで、運転力率設定部23は、商用系統電圧の実効値Euwが第1閾値電圧(本実施形態では98V)以下のときに商用系統電圧の低下を抑制する低下抑制変化量を求めて力率指令値を補正する低下抑制制御部と、実効値Euwが第1閾値電圧より高い第2閾値電圧(本実施形態では104V)以上のときに系統電圧の上昇を抑制する上昇抑制変化量を求めて補力率指令値を補正する上昇抑制制御部とを備えている。補正された力率指令値により系統電圧の上昇抑制及び低下抑制が図られる。 The voltage range of the single-phase three-wire distribution system needs to be adjusted to 101V ± 6V according to the Electricity Business Act. Therefore, the operating power factor setting unit 23 obtains a reduction suppression change amount that suppresses the decrease in the commercial system voltage when the effective value E uw of the commercial system voltage is equal to or lower than the first threshold voltage (98 V in the present embodiment). A decrease suppression control unit that corrects the rate command value, and an increase suppression change amount that suppresses an increase in system voltage when the effective value E uw is equal to or higher than a second threshold voltage (104 V in the present embodiment) higher than the first threshold voltage. And a rise suppression control unit that obtains and corrects the intensification factor command value. With the corrected power factor command value, the rise and fall of the system voltage are suppressed.

図4(a)に示すように、力率制御部15は、運転力率設定部23で設定され率指令値PFと力率帰還信号PFの偏差に基づいて補正値を生成するPI制御部15Aと、PI制御部15Aで生成された補正値に力率指令値PFを加算して得られる力率目標値PF realから無効電力を求める係数を、以下の〔数7〕に基づいて生成し、力率指令値PFに従って当該係数に進相または遅相を示す符号を付加する係数生成部15Bを備えている。尚、力率指令値PFが遅相無効電流を示す場合には符号「+1」が付加され、進相無効電流を示す場合には符号「−1」が付加される。
As shown in FIG. 4A, the power factor control unit 15 generates a correction value based on the deviation between the rate command value PF * and the power factor feedback signal PF set by the driving power factor setting unit 23. 15A and a coefficient for obtaining reactive power from the power factor target value PF * real obtained by adding the power factor command value PF * to the correction value generated by the PI control unit 15A based on the following [Equation 7] A coefficient generation unit 15B is provided that generates and adds a sign indicating phase advance or delay to the coefficient according to the power factor command value PF * . When the power factor command value PF * indicates a slow reactive current, a symbol “+1” is added, and when the power factor command value PF * indicates a fast reactive current, a symbol “−1” is added.

無効電流制御部16は、力率制御部15で生成された目標力率PFoutと無効電流帰還信号Iとに基づいてインバータ3を制御するインバータ出力電流制御部21に無効電流目標値を出力する制御ブロックである。 The reactive current control unit 16 outputs the reactive current target value to the inverter output current control unit 21 that controls the inverter 3 based on the target power factor PF out and the reactive current feedback signal I q generated by the power factor control unit 15. Is a control block.

具体的に、目標力率PFoutと有効電流の波高値2Puw/Euw・maxの積が無効電流制御値I として生成され、無効電流帰還信号Iが無効電流制御値I に収束するように制御量をPI演算する制御ブロックである。 Specifically, the product of the target power factor PF out and the peak value 2P uw / E uw · max of the active current is generated as the reactive current control value I * q , and the reactive current feedback signal I q is generated as the reactive current control value I * q. This is a control block for PI calculation of the control amount so as to converge to.

無効電力生成部19は無効電流制御部16で帰還制御された指令値と、第1のPLL処理部12から入力される商用系統電圧に対応する位相角度θuwの余弦波とを乗算して無効電力成分を生成する制御ブロックである。 The reactive power generation unit 19 multiplies the command value feedback-controlled by the reactive current control unit 16 and the cosine wave of the phase angle θ uw corresponding to the commercial system voltage input from the first PLL processing unit 12 to invalidate the reactive power generation unit 19 It is a control block which produces | generates an electric power component.

有効電力生成部20は直流電圧制御部17から出力されたバイアス直流電圧と商用系統電圧に対応する位相角度θuwの正弦波とを乗算して有効電力成分を生成するブロックである。バイアス直流電圧はDC/DCコンバータ1から入力される直流リンク電圧Vdcを直流バス電圧の指令値V dcに調整して出力する直流電圧制御部17から入力され、商用系統電圧に対応する位相角度θuwの正弦波は第1のPLL処理部12から入力される。 The active power generation unit 20 is a block that generates an active power component by multiplying the bias DC voltage output from the DC voltage control unit 17 by a sine wave having a phase angle θ uw corresponding to the commercial system voltage. The bias DC voltage is input from the DC voltage control unit 17 that adjusts and outputs the DC link voltage V dc input from the DC / DC converter 1 to the command value V * dc of the DC bus voltage, and has a phase corresponding to the commercial system voltage. A sine wave having an angle θ uw is input from the first PLL processing unit 12.

有効電力生成部20及び無効電力生成部16からの出力が加算器で加算されてインバータ3に対する電流指令値i invが生成され、その電流指令値i invがインバータ制御部21に入力される。 Outputs from the active power generation unit 20 and the reactive power generation unit 16 are added by an adder to generate a current command value i * inv for the inverter 3, and the current command value i * inv is input to the inverter control unit 21. .

無効電流制御部16によって無効電流が可変に制御されることにより皮相電力が大きくなると、パワーコンディショナPCを構成する回路素子の負担が大きくなるため、それに耐える高価な回路素子を選択する必要がある。この問題に対処すべく、有効電力を減少するように調整すると、運転力率の安定性が損なわれ、惹いては商用系統電圧の安定性が損なわれるという問題が生じる。   When the reactive current is variably controlled by the reactive current control unit 16 and the apparent power increases, the burden on the circuit elements constituting the power conditioner PC increases. Therefore, it is necessary to select an expensive circuit element that can withstand that. . In order to deal with this problem, if the active power is adjusted so as to decrease, the stability of the operating power factor is impaired, and eventually the stability of the commercial system voltage is impaired.

そこで、出力電力が定格電力に対して所定の許容範囲を逸脱すると、無効電流制御部16及び直流電圧制御部17により出力される電流目標値を制限する出力制限部18を備えている。出力制限部18を備えることにより無効電流制御部16及び直流電圧制御部17により出力される電流目標値が制限されるので、皮相電力を定格値に抑制しながらも安定的に力率が制御できるようになる。   Therefore, an output limiting unit 18 is provided that limits the target current value output by the reactive current control unit 16 and the DC voltage control unit 17 when the output power deviates from a predetermined allowable range with respect to the rated power. By providing the output limiting unit 18, the target current value output by the reactive current control unit 16 and the DC voltage control unit 17 is limited, so that the power factor can be controlled stably while suppressing the apparent power to the rated value. It becomes like this.

図3(a),(b)に示すように、出力制限部18は、皮相電力の帰還値Suwが皮相電力指令値S uwに収束するようにPI制御を行なう皮相電力制御部と、スイッチSWと加算器を備えている。皮相電力の帰還値Suwが定格電力SPU(SPU=Suw/S uw)に対して±Δx%の範囲内にあるときには、スイッチSWの接点が1に切り替えられて皮相電力が制御され、皮相電力の帰還値Suwが定格電力SPUに対して±Δx%の範囲から逸脱すると、スイッチSWの接点が0に切り替えられ出力がIlimつまり定格電力に制限される。スイッチSWはΔx%のヒステリシスを持って切り替えられる。 As shown in FIGS. 3A and 3B, the output limiting unit 18 includes an apparent power control unit that performs PI control so that the feedback value S uw of the apparent power converges to the apparent power command value S * uw , A switch SW and an adder are provided. When the apparent power feedback value S uw is within ± Δx% of the rated power S PU (S PU = S uw / S * uw ), the switch SW contact is switched to 1 to control the apparent power. When the apparent power feedback value S uw deviates from the range of ± Δx% with respect to the rated power S PU , the contact of the switch SW is switched to 0, and the output is limited to I lim, that is, the rated power. The switch SW is switched with a hysteresis of Δx%.

インバータ3の出力電流値iinvが帰還値として入力されたインバータ制御部21は、インバータ3の出力電流値が電流指令値i invになるように例えばPI演算等を用いて帰還制御し、インバータ3に対する制御値、ここではデューティ比Dを生成する。インバータ制御部19で生成されたデューティ比DはPWM制御部22に入力されて、PWM制御部22で各スイッチS1,S2,S3,S4に対する制御信号が生成され、バッファ回路を介してインバータ3のスイッチS1,S2,S3,S4に出力される。 The inverter control unit 21 to which the output current value i inv of the inverter 3 is input as a feedback value performs feedback control using, for example, PI calculation so that the output current value of the inverter 3 becomes the current command value i * inv. A control value for 3, here a duty ratio D, is generated. The duty ratio D generated by the inverter control unit 19 is input to the PWM control unit 22, and the PWM control unit 22 generates control signals for the switches S1, S2, S3, and S4. It is output to the switches S1, S2, S3 and S4.

図4(b)に示すように、無効電流制御部16及び直流電圧制御部17により出力される電流目標値の更新時期は、商用系統周波数の半周期毎であって逆潮流電流ispの絶対値が最大値を示す時期またはその近傍時期に設定されている。具体的には、|isp|≧X・Ispmaxの範囲(0≦X≦1)に定めている。尚、X≧0.9に設定することが好ましい。 As shown in FIG. 4B, the update timing of the current target value output by the reactive current control unit 16 and the DC voltage control unit 17 is every half cycle of the commercial system frequency and is the absolute value of the reverse flow current i sp . It is set at a time when the value shows the maximum value or a time close to it. Specifically, it is determined in a range of | i sp | ≧ X · I spmax (0 ≦ X ≦ 1). It is preferable to set X ≧ 0.9.

逆潮流電流の振幅は商用系統周波数に基づいてサインカーブを描いて変動するのであるが、サインカーブのゼロクロス点つまり逆潮流電流ispの絶対値が最小値を示す時期に無効電流目標値が更新されると、出力電流の指令値i invの無効成分(無効電流の目標振幅値とCOS(θuw)との積で算出される値)の影響が大きくなるタイミングで出力電流の指令値i invが大きく変化する。その結果、出力電流iinvのオーバーシュートやアンダーシュートが発生し易く、出力電流iinvの安定性が損なわれるおそれがある。 The amplitude of the reverse flow current fluctuates by drawing a sine curve based on the commercial grid frequency, but the reactive current target value is updated at the time when the sine curve zero-cross point, that is, when the absolute value of the reverse flow current isp is the minimum value. Then, the command value i of the output current becomes a timing when the influence of the invalid component of the command value i * inv of the output current (a value calculated by the product of the target amplitude value of the reactive current and COS (θ uw )) becomes large. * Inv changes greatly. As a result, the output current i inv overshoot or undershoot tends to occur, and there is a possibility that the stability of the output current i inv is impaired.

しかし、商用系統周波数の半周期毎であって逆潮流電流ispの絶対値が最大値を示す時期またはその近傍時期に無効電流目標値が更新されると、出力電流の指令値i invの無効成分(無効電流の目標振幅値とCOS(θuw)との積で算出される値)の影響が小さくなるタイミングで出力電流iinvが制御されるため、力率制御の応答性が向上するのみならず出力電流iinvの安定性も向上するようになる。 However, when the reactive current target value is updated every half cycle of the commercial system frequency and when the absolute value of the reverse flow current isp is at or near its maximum, the command value i * inv of the output current is updated. Since the output current i inv is controlled at a timing when the influence of the reactive component (a value calculated by the product of the target amplitude value of reactive current and COS (θ uw )) is reduced, the response of power factor control is improved. In addition, the stability of the output current i inv is also improved.

その結果、力率制御部15で生成された目標力率と無効電流帰還信号に基づいて無効電流制御部16によって無効電流目標値が生成され、インバータ3から所望の逆潮流電流ispが適切に出力されるようになり、商用系統電圧の変動を適切に抑制できるようになる。 As a result, a reactive current target value is generated by the reactive current control unit 16 based on the target power factor generated by the power factor control unit 15 and the reactive current feedback signal, and a desired reverse power flow current isp is appropriately generated from the inverter 3. As a result, the fluctuation of the commercial system voltage can be appropriately suppressed.

以下に、運転力率設定部23について詳述する。
図5(a),(b)に示すように、商用系統電圧の実効値Euwが101±ΔVの範囲に入る標準状態で運転力率設定部23により力率指令値が1に設定された後、商用系統電圧の実効値Euwが101‐ΔV以下に低下すると、低下抑制制御部により低下抑制変化量が算出され、それに基づいて力率指令値PFが補正され、さらに力率制御部によって商用系統に遅相無効電流が供給されることにより商用系統電圧が上昇制御される。また、商用系統電圧の実効値Euwが101+ΔV以上に上昇すると、上昇抑制制御部により上昇抑制変化量が算出され、それに基づいて力率指令値PFが補正され、さらに力率制御部によって商用系統に進相無効電流が供給されることにより商用系統電圧が低下制御される。
Hereinafter, the driving power factor setting unit 23 will be described in detail.
As shown in FIGS. 5A and 5B, the power factor command value is set to 1 by the operating power factor setting unit 23 in a standard state where the effective value E uw of the commercial system voltage falls within the range of 101 ± ΔV. Thereafter, when the effective value E uw of the commercial system voltage decreases to 101−ΔV or less, the decrease suppression change amount is calculated by the decrease suppression control unit, and based on this, the power factor command value PF * is corrected, and the power factor control unit As a result, a slow phase reactive current is supplied to the commercial system, whereby the commercial system voltage is controlled to increase. When the effective value E uw of the commercial system voltage rises to 101 + ΔV or more, the increase suppression change amount is calculated by the increase suppression control unit, and the power factor command value PF * is corrected based on the calculated increase suppression change amount. The commercial system voltage is controlled to be lowered by supplying a phase advance reactive current to the system.

そして、系統電圧低下時の抑制制御と系統電圧上昇時の抑制制御との間で制御状態が頻繁に変化しないように、商用系統電圧の実効値Euw101±ΔVの範囲でヒステリシス特性が実現されるように設定されている。力率指令値の下限値PFminは0.8(80%)に設定されている。尚、これらの制御が実行される閾値(実効値Euw101±ΔV)は特に制限される値ではなく適宜設定される値で、単相三線式の商用系統電圧が101±6Vの範囲に規定される日本では、その範囲で設定すればよい。尚、本実施形態ではΔV=3に設定されている。 The hysteresis characteristic is realized in the range of the effective value E uw 101 ± ΔV of the commercial system voltage so that the control state does not change frequently between the suppression control at the time of system voltage drop and the control at the time of system voltage rise. Is set to The lower limit value PF min of the power factor command value is set to 0.8 (80%). Note that the threshold value (effective value E uw 101 ± ΔV) at which these controls are executed is not particularly limited, but is set as appropriate, and the single-phase three-wire commercial system voltage is defined within a range of 101 ± 6V. In Japan, it should be set within that range. In this embodiment, ΔV = 3 is set.

力率制御部15では各力率指令値PFと力率帰還信号PFとから目標力率が算出され、当該目標力率と無効電流帰還信号に基づいて無効電流制御部16によって無効電流目標値が生成され、インバータ3から所望の逆潮流電流ispが適切に出力される。その結果、パワーコンディショナPCが接続された直近の配電線の商用系統電圧の変動が抑制されるようになる。 The power factor control unit 15 calculates a target power factor from each power factor command value PF * and the power factor feedback signal PF, and the reactive current control unit 16 performs a reactive current target value based on the target power factor and the reactive current feedback signal. Is generated, and a desired reverse flow current i sp is appropriately output from the inverter 3. As a result, fluctuations in the commercial system voltage of the latest distribution line to which the power conditioner PC is connected are suppressed.

低下抑制制御部は、予め設定された力率下限値PFmin(=0.8)までの間で、商用系統電圧の下限許容電圧E minに対する商用系統電圧の偏差に基づいて算出した低下抑制変化量Δyにより現在の力率指令値を補正するように構成され、上昇抑制制御部は、予め設定された力率下限値PFmin(=0.8)までの間で、上限許容電圧E maxに対する商用系統電圧の偏差に基づいて算出した抑制変化量Δyにより現在の力率指令値PFを補正するように構成されている。 The decrease suppression control unit calculates the decrease suppression calculated based on the deviation of the commercial system voltage from the lower limit allowable voltage E * min of the commercial system voltage up to a preset power factor lower limit value PF min (= 0.8). The current power factor command value is corrected based on the amount of change Δy, and the rise suppression control unit increases the upper limit allowable voltage E * up to a preset power factor lower limit value PF min (= 0.8) . The present power factor command value PF * is corrected by the suppression change amount Δy calculated based on the deviation of the commercial system voltage with respect to max .

図6(a)に示すように、商用系統電圧の実効値Euwが101‐ΔV以下になると、制御スイッチSWが0の位置に切り替わり、電圧低下抑制のための低下抑制変化量Δyが算出され、商用系統電圧の実効値Euwが101+ΔV以上になると、制御スイッチSWが1の位置に切り替わり、電圧上昇抑制のための上昇抑制変化量Δyが算出される。商用系統電圧の実効値は、商用系統の数周期から数十周期の平均値が用いられる。 As shown in FIG. 6A, when the effective value E uw of the commercial system voltage becomes 101−ΔV or less, the control switch SW is switched to the 0 position, and the decrease suppression change amount Δy for suppressing the voltage decrease is calculated. When the effective value E uw of the commercial system voltage becomes equal to or greater than 101 + ΔV, the control switch SW is switched to the 1 position, and the increase suppression change amount Δy for suppressing the voltage increase is calculated. As the effective value of the commercial grid voltage, an average value of several cycles to several tens of cycles of the commercial grid is used.

図6(a)で示す符号E minは電圧低下抑制の整定値つまり101−2・ΔV(=95V)、符号Eminはu‐oとw‐o間の電圧実効値の最小値、符号E maxは電圧上昇抑制の整定値つまり101+2・ΔV(=107V)、符号Emaxはu‐oとw‐o間の電圧実効値の最大値、Δuは電圧上昇抑制の整定値E maxとu‐oとw‐o間の電圧実効値の最大値Emaxの差分である。 Figure 6 reference numerals shown in (a) E * min is the voltage drop suppression set value clogging 101-2 · ΔV (= 95V), reference numeral E min is the minimum value of the effective voltage value between u-o and w-o, code E * max is set value, i.e. 101 + 2 · ΔV (= 107V ) of voltage rise suppression, reference numeral E max is the maximum value of the effective voltage value between u-o and w-o, Delta] u is an integer value of the voltage rise suppression E * max And the difference in the maximum value E max of the effective voltage value between u−o and w−o.

電圧低下抑制時の低下抑制変化量Δyつまり補正量は、EminとE minの差分ΔEminに1/(Euo+Ewo)を乗じて正規化した後に、急峻な変動を除去するローパスフィルタ処理し、比例ゲインKpを乗じ、さらにリミッターで上限を制限した値である。図6(b)には、比例ゲインKpが0.5または1.0とした場合の低下抑制変化量Δyが示されている。ここで、リミッターの上下限値はΔV/101に設定している。 Suppressing reduction variation Δy clogging correction amount at the time of voltage drop suppression, after normalizing by multiplying 1 / a (E uo + E wo) the difference Delta] E min of E min and E * min, a low pass filter for removing an abrupt change This is a value obtained by processing, multiplying by the proportional gain Kp, and further limiting the upper limit by a limiter. FIG. 6B shows the decrease suppression change amount Δy when the proportional gain Kp is 0.5 or 1.0. Here, the upper and lower limit values of the limiter are set to ΔV / 101.

電圧上昇抑制時の上昇抑制変化量Δyつまり補正量は、EmaxとE maxの差分ΔEmaxに1/(Euo+Ewo)を乗じて正規化した後に、急峻な変動を除去するローパスフィルタ処理し、比例ゲインKpを乗じ、さらにリミッターで上限を制限した値である。図6(c)には、比例ゲインKpが0.5または1.0とした場合の上昇抑制変化量Δyが示されている。fcはローパスフィルタの遮断周波数である。 Elevation suppressing variation Δy clogging correction amount at the time of voltage rise suppression, after normalizing by multiplying 1 / a (E uo + E wo) the difference Delta] E max of E max and E * max, a low pass filter for removing an abrupt change This is a value obtained by processing, multiplying by the proportional gain Kp, and further limiting the upper limit by a limiter. FIG. 6C shows the increase suppression change amount Δy when the proportional gain Kp is 0.5 or 1.0. fc is the cutoff frequency of the low-pass filter.

比例ゲインKpが小さければ小さいほど、電圧上昇・低下抑制の整定値の付近で上昇・低下抑制変化量Δyが微小になりパワーコンディショナPCの運転力率が安定し、有効・無効電力の変動による商用系統電圧の抑制変動量も抑えることが可能になる。   The smaller the proportional gain Kp, the smaller the increase / decrease suppression change amount Δy near the voltage rise / fall suppression settling value, and the more stable the operating power factor of the power conditioner PC. It is also possible to suppress the suppression fluctuation amount of the commercial system voltage.

商用系統電圧の実効値Euwが第1閾値電圧以下のときに、低下抑制制御部によって商用系統電圧の下限許容電圧E minと計測された商用系統電圧の実効値との偏差に基づいた低下抑制変化量Δyが算出されてその低下抑制変化量Δyに従って力率指令値が設定され、商用系統電圧の実効値Euwが第2閾値電圧以上のときに、上昇抑制制御部によって商用系統電圧の上限E maxに対する商用系統電圧の偏差に基づいた上昇抑制変化量Δyが算出されてその上昇抑制変化量Δyに従って力率指令値PFが設定される。何れも力率指令値PFは予め設定された力率下限値PFminを下回ることはない。 When the effective value E uw of the commercial system voltage is equal to or lower than the first threshold voltage, the reduction based on the deviation between the lower limit allowable voltage E * min of the commercial system voltage and the measured effective value of the commercial system voltage by the reduction suppression control unit When the suppression change amount Δy is calculated and the power factor command value is set according to the decrease suppression change amount Δy, and the effective value E uw of the commercial system voltage is equal to or higher than the second threshold voltage, the increase suppression control unit sets the commercial system voltage. An increase suppression change amount Δy based on the deviation of the commercial system voltage with respect to the upper limit E * max is calculated, and the power factor command value PF * is set according to the increase suppression change amount Δy. In any case, the power factor command value PF * does not fall below a preset power factor lower limit value PF min .

上述の出力制限部18は、上昇抑制変化量Δyにより補正された力率指令値が力率下限値PFminに達したときに、無効電流制御部16により出力される無効電流目標値を制限するように構成されている。また、商用系統電圧の上昇を抑制するための力率指令値PFであり、その力率指令値PFが力率下限値PFminに達すると、出力制限部によって無効電流目標値が制限されることにより、商用系統電圧の上昇が抑制される。尚、低下抑制変化量Δyにより補正された力率指令値PFが力率下限値PFminに達しても出力制限部18による無効電流目標値は制限されることがない。 The output limiting unit 18 described above limits the reactive current target value output by the reactive current control unit 16 when the power factor command value corrected by the increase suppression change amount Δy reaches the power factor lower limit value PF min. It is configured as follows. Further, this is a power factor command value PF * for suppressing an increase in the commercial system voltage. When the power factor command value PF * reaches the power factor lower limit value PF min , the reactive current target value is limited by the output limiting unit. As a result, an increase in the commercial system voltage is suppressed. Even if the power factor command value PF * corrected by the decrease suppression change amount Δy reaches the power factor lower limit value PF min , the reactive current target value by the output limiting unit 18 is not limited.

〔数8〕に上昇・抑制変化量Δyを反映した商用系統電圧低下抑制のための力率指令値PFの演算式を示す。
[Equation 8] shows an arithmetic expression of the power factor command value PF * for suppressing the commercial system voltage drop reflecting the increase / suppression change amount Δy.

出力電力Puwと定格皮相電力Suw.ratedとの割合から定格時の運転力率係数aを求め、力率下限値PFminと比較して、運転力率係数aと力率下限値PFminとの最大値を求める。運転力率係数aと力率下限値PFminとの最大値を求める理由は、出力制限の制御を行わずに遅れ電力を供給し、力率下限値PFmin(=0.8)まで変更できるようにするためである。商用系統電圧の実効値Euwが101‐ΔV(=98V)以上になると力率指令値PFが運転力率整定値PFcstに戻る。尚、運転力率整定値PFcstの範囲は、力率下限値PFminから1までの間の値に設定可能に構成されている。 Seek operation power factor coefficient a at the rated from the ratio between the output power P uw and rated apparent power S uw.rated, as compared to power factor lower limit PF min, operating power factor coefficients a and power factor lower limit value PF min And find the maximum value. The reason for obtaining the maximum value of the driving power factor coefficient a and the power factor lower limit value PF min is that the delay power is supplied without controlling the output limitation, and the power factor lower limit value PF min (= 0.8) can be changed. It is for doing so. When the effective value E uw of the commercial system voltage becomes 101−ΔV (= 98V) or more, the power factor command value PF * returns to the operating power factor set value PF cst . The range of the driving power factor set value PF cst can be set to a value between the power factor lower limit value PF min and 1.

図7には、〔数8〕及び〔数9〕に基づく系統電圧上昇抑制のための力率指令値の演算フローが示されている。系統電圧上昇抑制制御の整定値101+2・ΔV(=107V)とフィードバック値の差分Δuが負であれば抑制動作を行ない(S1,S2,S3,S4)、逆であれば抑制解除を行なう(S1,S5,S6,S7)。ここで,電圧上昇抑制動作を行う場合,運転力率を下限値(0.8)まで下げて電圧上昇分を抑制する。この時、商用系統電圧が上昇すると出力制限のためのリミッター値Ilim(図3(b)参照)を下げて出力電力を抑制する。また,電圧上昇抑制解除を行なう場合には出力制限を解除してから運転力率を運転力率整定値PFcstに戻すように構成されている。また、出力制限のためのリミッター値Ilimが力率下限値PFminより大きければ、〔数8〕と〔数9〕を用いて出力制限のためのリミッター値Ilim及び力率指令値PFを運転力率整定値PFcstまで戻して運転力率の一定制御を行なう。
FIG. 7 shows a calculation flow of the power factor command value for suppressing the system voltage rise based on [Equation 8] and [Equation 9]. If the difference Δu between the set value 101 + 2 · ΔV (= 107V) and the feedback value of the system voltage rise suppression control is negative, the suppression operation is performed (S1, S2, S3, S4), and if it is the opposite, the suppression is canceled (S1) , S5, S6, S7). Here, when the voltage rise suppression operation is performed, the driving power factor is lowered to the lower limit (0.8) to suppress the voltage rise. At this time, when the commercial system voltage increases, the limiter value I lim for output limitation (see FIG. 3B) is decreased to suppress the output power. When canceling the voltage rise suppression, the driving power factor is returned to the driving power factor set value PF cst after canceling the output restriction. If the limiter value I lim for output limitation is larger than the power factor lower limit value PF min , the limiter value I lim for output limitation and the power factor command value PF * using [Equation 8] and [Equation 9] . Is returned to the driving power factor set value PF cst to perform constant control of the driving power factor.

図8には、抑制制御ループの比例ゲインKpを可変に設定される構成が示されている。
図6(a)に示した制御ブロックの抑制電圧の指令値Eの±X%の範囲で、それぞれの比例ゲインKpの値の変更ができるように構成されていることが好ましい。商用系統電圧の上昇抑制動作または低下抑制動作及びその解除の速さを比例ゲインKpの値で調整することができるようになり、抑制指令値の付近でシステムの安定性を向上するために比例ゲインKpの値を下げることもできるためである。尚、比例ゲインKp、Xの値は実験等によって適宜設定される値である。本実施形態ではK1=0.5、K2=0.25、K3=1、X=5に設定されている。
FIG. 8 shows a configuration in which the proportional gain Kp of the suppression control loop is variably set.
It is preferable that the value of each proportional gain Kp can be changed within a range of ± X% of the command value E * of the suppression voltage of the control block shown in FIG. The speed at which the commercial system voltage is suppressed or decreased and the speed at which it is canceled can be adjusted by the value of the proportional gain Kp, and the proportional gain is used to improve the stability of the system near the suppression command value. This is because the value of Kp can also be lowered. Note that the values of the proportional gains Kp and X are values that are appropriately set through experiments or the like. In this embodiment, K1 = 0.5, K2 = 0.25, K3 = 1, and X = 5 are set.

つまり、低下抑制変化量Δyは、少なくとも電圧低下抑制の整定値と商用系統電圧との差分ΔEminと比例ゲインKpとの積により求められ、比例ゲインKpが差分ΔEminの大小に基づいて大小に替えられ、上昇抑制変化量Δyは、少なくとも電圧上昇抑制の整定値と商用系統電圧との差分ΔEmaxと比例ゲインKpとの積により求められ、比例ゲインKpが差分ΔEminの大小に基づいて大小に替えられるように構成されている。 That is, the decrease suppression change amount Δy is obtained by the product of at least the difference ΔE min between the voltage drop suppression settling value and the commercial system voltage and the proportional gain Kp, and the proportional gain Kp is increased or decreased based on the difference ΔE min. In other words, the increase suppression change amount Δy is obtained by a product of at least the difference ΔE max between the voltage increase suppression settling value and the commercial system voltage and the proportional gain Kp, and the proportional gain Kp is increased or decreased based on the difference ΔE min. It is comprised so that it can be replaced.

つまり、本発明によるパワーコンディショナの系統電圧抑制制御方法は、商用系統電圧euw、LCフィルタのコンデンサ電流i、コンデンサ容量C、内部抵抗Rとして、インバータ出力電流iinvの計測値から上述した〔数3〕で求まるコンデンサ電流iを減算することによりパワーコンディショナから商用系統電源に出力される逆潮流電流ispを推定する逆潮流電流推定ステップと、商用系統電圧euwの計測値から商用系統電圧euwの位相角度θuwを出力する第1のPLL処理ステップと、逆潮流電流推定ステップで推定された逆潮流電流ispから逆潮流電流ispの位相角度θspを出力する第2のPLL処理ステップと、第1のPLL処理ステップ及び第2のPLL処理ステップから出力される位相角度から得られる商用系統電圧euwと逆潮流電流ispの位相差Δφ(θuw−θsp)に基づいて、力率帰還信号及び無効電流帰還信号を生成する帰還信号生成ステップと、前記商用系統電圧の実効値Euwが第1閾値電圧以下のときに商用系統電圧の低下を抑制する低下抑制変化量を求める低下抑制制御ステップと、前記実効値Euwが前記第1閾値電圧より高い第2閾値電圧以上のときに商用系統電圧の上昇を抑制する上昇抑制変化量を求める上昇抑制制御ステップを含む運転力率設定ステップと、前記力率帰還信号に基づいて逆潮流電力の力率が前記運転力率設定ステップで設定された力率指令値に収束するように目標力率を生成する力率制御ステップと、前記力率制御ステップで生成された目標力率と前記無効電流帰還信号に基づいて、前記インバータを制御するインバータ制御部に無効電流目標値を出力する無効電流制御ステップと、を備えている。 That is, the system voltage suppression control method of the power conditioner according to the present invention is based on the measured value of the inverter output current i inv as the commercial system voltage e uw , the LC filter capacitor current i c , the capacitor capacitance C f , and the internal resistance R c. The reverse flow current estimation step for estimating the reverse flow current i sp output from the power conditioner to the commercial power supply by subtracting the capacitor current ic obtained by the above [Equation 3], and the measurement of the commercial grid voltage e uw a first PLL processing step of outputting the phase angle theta uw commercial system voltage e uw from the value, and outputs a phase angle theta sp of backward flow current i sp from reverse flow current i sp estimated by the backward flow current estimation step A second PLL processing step and a phase output from the first PLL processing step and the second PLL processing step. Based on obtained from time commercial system voltage e uw and reverse flow current i sp phase difference Δφ (θ uwsp), the feedback signal generating step of generating a power factor feedback signal and reactive current feedback signal, the commercial A decrease suppression control step for obtaining a decrease suppression change amount that suppresses a decrease in the commercial system voltage when the effective value E uw of the system voltage is equal to or lower than the first threshold voltage; and a first step in which the effective value E uw is higher than the first threshold voltage. An operation power factor setting step including an increase suppression control step for determining an increase suppression change amount that suppresses an increase in commercial system voltage when the threshold voltage is equal to or higher than two threshold voltages; and a power factor of reverse power flow based on the power factor feedback signal A power factor control step for generating a target power factor so as to converge to the power factor command value set in the driving power factor setting step, and a target power factor generated in the power factor control step and the reactive current feedback signal. Zui and, a, a reactive current control step of outputting a reactive current target value to the inverter controller for controlling the inverter.

そして、低下抑制変化量により補正された力率指令値は、予め設定された力率下限値PFminまでの間で、商用系統電圧の下限許容電圧E minに対する商用系統電圧の偏差に基づいて算出した低下抑制変化量Δyにより現在の力率指令値を補正するように構成される。また、上昇抑制変化量により補正された力率指令値は、予め設定された力率下限値までの間で、上限許容電圧E maxに対する商用系統電圧の偏差に基づいて算出した上昇抑制変化量Δyにより現在の力率指令値PFを補正するように構成されている。 The power factor command value corrected by the decrease suppression change amount is based on a deviation of the commercial system voltage from the commercial system voltage lower limit allowable voltage E * min up to a preset power factor lower limit value PF min. The present power factor command value is corrected by the calculated decrease suppression change amount Δy. The power factor command value corrected by the increase suppression change amount is the increase suppression change amount calculated based on the deviation of the commercial system voltage from the upper limit allowable voltage E * max up to a preset power factor lower limit value. The current power factor command value PF * is corrected by Δy.

さらに、上昇抑制制御ステップにより設定された力率指令値PFが力率下限値PFminに達すると、前記無効電流制御ステップにより出力される無効電流目標値を制限する出力制限ステップを備えている。 Furthermore, when the power factor command value PF * set by the increase suppression control step reaches the power factor lower limit value PF min , an output limiting step is provided for limiting the reactive current target value output by the reactive current control step. .

運転力率制御ステップは、力率指令値PFと力率帰還信号の偏差に基づいて補正値を生成するPI制御ステップと、PI制御ステップで生成された補正値に力率指令値PFを加算して得られる力率目標値PF realから無効電力を求める上述した〔数4〕で定まる係数を生成し、力率指令値に従って当該係数に進相または遅相を示す符号を付加する係数生成ステップを備えて構成されている。 The driving power factor control step includes a PI control step for generating a correction value based on a deviation between the power factor command value PF * and the power factor feedback signal, and a power factor command value PF * as a correction value generated in the PI control step. A coefficient for generating reactive power from the power factor target value PF * real obtained by addition and generating a coefficient determined by the above-mentioned [Equation 4], and adding a sign indicating a phase advance or delay to the coefficient according to the power factor command value It comprises a generation step.

以上説明したように、系統電圧抑制制御装置は、予め商用系統電圧の実効値Euwに第1閾値電圧及び第1閾値電圧より高い第2閾値電圧を設定し、第1閾値電圧と第2閾値電圧との間をヒステリシス領域として、商用系統電圧の実効値Euwが第1閾値電圧以下のときに、遅相電力の供給のみにより商用系統電圧の低下を抑制する系統電圧低下抑制モードで前記インバータを制御し、商用系統電圧の実効値Euwが第2閾値電圧以上のときに、進相電力の供給及び/または有効電力の低減により商用系統電圧の上昇を抑制する系統電圧上昇抑制モードで前記インバータを制御するように構成されている。 As described above, the system voltage suppression control device sets the first threshold voltage and the second threshold voltage higher than the first threshold voltage in advance to the effective value E uw of the commercial system voltage, and the first threshold voltage and the second threshold voltage are set. When the effective value E uw of the commercial system voltage is equal to or lower than the first threshold voltage, the inverter is operated in a system voltage decrease suppression mode that suppresses the decrease in the commercial system voltage only by supplying the slow phase power. And when the effective value E uw of the commercial grid voltage is equal to or higher than the second threshold voltage, the system voltage rise suppression mode suppresses the rise of the commercial grid voltage by supplying the phase advance power and / or reducing the active power. It is configured to control the inverter.

上述の各実施形態は本発明によるパワーコンディショナの系統電圧抑制制御装置及び制御方法の一例に過ぎず、各構成ブロックの具体的な構成(ハードウェアやソフトウェア)や各種の数値等は本発明による作用効果が奏される範囲で適宜変更設計することも可能であることはいうまでもない。   Each of the above-described embodiments is merely an example of a system voltage suppression control device and control method for a power conditioner according to the present invention. Specific configurations (hardware and software), various numerical values, and the like of each component block are according to the present invention. Needless to say, it is possible to change and design appropriately within the range where the effects are exhibited.

1:DC/DCコンバータ
3:インバータ
4:LCフィルタ
10:系統電圧抑制制御装置
11:逆潮流電流推定部
12:第1のPLL処理部
13:第2のPLL処理部
14:帰還信号生成部
15:力率制御部
16:無効電流制御部
17:直流電圧制御部
18:出力制限部
19:無効電力生成部
20:有効電力生成部
21:インバータ制御部
22:PWM制御部
23:運転力率設定部
100:分散型電源(太陽電池発電装置)
PC:パワーコンディショナ
SP:太陽電池パネル
S1,S2,S3,S4:インバータ装置に備えたスイッチ素子
1: DC / DC converter 3: Inverter 4: LC filter 10: System voltage suppression control device 11: Reverse power flow current estimation unit 12: First PLL processing unit 13: Second PLL processing unit 14: Feedback signal generation unit 15 : Power factor control unit 16: Reactive current control unit 17: DC voltage control unit 18: Output limiting unit 19: Reactive power generation unit 20: Active power generation unit 21: Inverter control unit 22: PWM control unit 23: Driving power factor setting Unit 100: Distributed power source (solar cell power generator)
PC: Power conditioner SP: Solar cell panels S1, S2, S3, S4: Switch elements provided in the inverter device

本発明は、直流発電電力を交流電力に変換して商用系統と連系するインバータと、インバータの出力から高調波成分を除去するLCフィルタを備えたパワーコンディショナの系統電圧抑制制御装置及び系統電圧抑制制御方法に関する。   The present invention relates to a system voltage suppression control device and system voltage of a power conditioner including an inverter that converts DC generated power into AC power and is linked to a commercial system, and an LC filter that removes harmonic components from the output of the inverter. The present invention relates to a suppression control method.

太陽電光発電システムを構成する分散型電源は、商用系統に連系させて使用するために、電力系統の系統周波数や系統電圧に適合する周波数及び電圧の交流電力に変換するパワーコンディショナを備えている。   The distributed power source that constitutes the photovoltaic system is equipped with a power conditioner that converts it into AC power with a frequency and voltage suitable for the grid frequency and grid voltage of the grid to be used in conjunction with a commercial grid. Yes.

パワーコンディショナは、分散型電源で生成された直流電圧を所定の直流電圧値に調整するDC/DCコンバータと、DC/DCコンバータから出力される直流電力を交流電力に変換するインバータと、インバータの出力から高周波成分を除去するLCフィルタ等を備えている。   The power conditioner includes a DC / DC converter that adjusts a DC voltage generated by a distributed power source to a predetermined DC voltage value, an inverter that converts DC power output from the DC / DC converter into AC power, An LC filter that removes high-frequency components from the output is provided.

太陽光発電システムの導入拡大により配電線の電圧を所定の許容範囲に維持するための管理が難しくなっている。一般的に電力会社はタップ制御機器(SVR)やSTATCOM等を導入して配電線が適正電圧に維持されるように管理している。   Management for maintaining the voltage of the distribution line within a predetermined allowable range has become difficult due to the introduction and expansion of the photovoltaic power generation system. Generally, electric power companies introduce tap control equipment (SVR), STATCOM, and the like to manage the distribution lines so that they are maintained at an appropriate voltage.

しかし、近年はパワーコンディショナ側から直近の配電線の電圧を調整すべく、系統連系運転時にパワーコンディショナの運転力率を一定に調整し、或いは商用系統電圧の上昇を抑制する機能を備えることが要求されるようになった。   However, in recent years, in order to adjust the voltage of the nearest distribution line from the power conditioner side, it has a function to adjust the operating power factor of the power conditioner to be constant during grid connection operation or to suppress an increase in commercial system voltage It came to be required.

特許文献1には、商用系統周波数の偏差に応じてパワーコンディショナが出力すべき進相無効電力または遅相無効電力である第1無効電力の変化量と、商用系統電圧の上昇を抑制するためにパワーコンディショナが出力すべき第2無効電力の変化量の少なくとも一方に基づいて、パワーコンディショナの出力を制御する制御装置が提案されている。   Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-133830 describes a change amount of a first reactive power that is a fast reactive power or a slow reactive power that should be output by a power conditioner according to a deviation of a commercial grid frequency, and a rise in the commercial grid voltage. In addition, there has been proposed a control device that controls the output of the power conditioner based on at least one of the amount of change in the second reactive power that the power conditioner should output.

当該制御装置は、第2無効電力の変化量に基づいてパワーコンディショナが出力する進相無効電力を増加させる方向に変化させる場合に、パワーコンディショナの出力電圧に対応する電圧が上限電圧以上になると、パワーコンディショナが出力する有効電力を減少させるように、パワーコンディショナの出力を制御するように構成されている。   When the control device changes the phase reactive power output from the power conditioner based on the amount of change in the second reactive power, the voltage corresponding to the output voltage of the power conditioner exceeds the upper limit voltage. If it becomes, it will be comprised so that the output of a power conditioner may be controlled so that the active power which a power conditioner outputs may be reduced.

特許文献2には、分散電源及び負荷をそれぞれ有する複数の分散電源保有設備が配電系統に接続された構成の分散電源連系システムに関し、配電系統の電圧低下抑制のために従来設けられていた機器を減らすことを目的とした分散電源連系システムが開示されている。   Patent Document 2 relates to a distributed power supply interconnection system having a configuration in which a plurality of distributed power supply facilities each having a distributed power supply and a load are connected to a power distribution system, and has conventionally been provided for suppressing a voltage drop in the power distribution system A distributed power supply interconnection system that aims to reduce the power consumption is disclosed.

当該分散電源連系システムは、複数の分散電源保有設備が第1群と第2群との2群に分類されていて、うなりを生じさせる二つの注入周波数からそれぞれ成る2組の注入周波数であって、各組を成す二つの注入周波数間の周波数差は両組で互いに同じであり、かつ両組を構成する四つの注入周波数はそれぞれ異なると共に前記配電系統の基本波周波数とも異なる第1組及び第2組の注入周波数を用いて、前記第1群に属する各分散電源保有設備は、前記第1組の注入周波数の電流組を含む注入電流を前記配電系統に注入する電流注入装置と、自設備と前記配電系統との連系点における電圧であって前記第2組の注入周波数の内の少なくとも一方の注入周波数の電圧を測定する注入周波数電圧測定装置とをそれぞれ備えており、前記第2群に属する各分散電源保有設備は、前記第2組の注入周波数の電流組を含む注入電流を前記配電系統に注入する電流注入装置と、自設備と前記配電系統との連系点における電圧であって前記第1組の注入周波数の内の少なくとも一方の注入周波数の電圧を測定する注入周波数電圧測定装置とをそれぞれ備えており、かつ両群の各分散電源保有設備は、自設備が属する方の群を自群、自設備が属さない方の群を他群と呼ぶと、自設備の前記電流注入装置が注入する注入電流を構成する電流組の各電流の位相を、当該注入電流が生じさせるうなりである自設備うなりの位相に対して同一群内で共通した一定の位相関係に保つと共に、当該自設備うなりを、他群に属する分散電源保有設備の前記電流注入装置が注入する注入電流の総体が生じさせる電圧のうなりである他群うなりに同期させる同期制御装置をそれぞれ備えている。   The distributed power interconnection system has two sets of injection frequencies each consisting of two injection frequencies that cause a beat, in which a plurality of distributed power supply facilities are classified into two groups, a first group and a second group. Thus, the frequency difference between the two injection frequencies constituting each set is the same in both sets, and the four injection frequencies constituting both sets are different from each other and are different from the fundamental frequency of the distribution system. Using the second set of injection frequencies, each distributed power supply facility belonging to the first group includes a current injection device for injecting an injection current including a current set of the first set of injection frequencies into the power distribution system, An injection frequency voltage measuring device for measuring a voltage at an interconnection point between the facility and the power distribution system and measuring at least one injection frequency of the second set of injection frequencies; Genus Each of the distributed power source holding facilities is a voltage at a connection point between the current injection device that injects an injection current including the current set of the second set of injection frequencies into the distribution system, and the own facility and the distribution system. An injection frequency voltage measuring device for measuring a voltage of at least one injection frequency of the first set of injection frequencies, and each of the distributed power source holding facilities of both groups is a group to which the own equipment belongs. Is called the other group, and the group to which the own equipment does not belong is called the other group, and the injected current causes the phase of each current of the current set constituting the injected current injected by the current injection device of the own equipment to be generated. A total phase of the injected current injected by the current injection device of the distributed power source possessing equipment belonging to another group while maintaining the same phase relation common within the same group with respect to the phase of the own equipment beat that is The voltage generated by It becomes provided with respective synchronization control unit for synchronizing with other groups beat.

そして、両群の各分散電源保有設備は、自設備の前記配電系統から受電している消費電力を測定する消費電力測定器をそれぞれ備えており、両群の各分散電源保有設備の前記電流注入装置は、自設備の前記消費電力測定器が測定する前記消費電力に応じた大きさの前記注入電流を前記配電系統にそれぞれ注入するものであり、更に両群の各分散電源保有設備は、自設備の分散電源を制御して、自設備の前記注入周波数電圧測定装置が測定する前記注入周波数電圧に応じた大きさの遅相無効電力を自設備の分散電源から出力させる遅相無効電力制御回路をそれぞれ備えている。   And each distributed power supply facility of both groups is equipped with a power consumption measuring device for measuring the power consumption received from the distribution system of its own equipment, and the current injection of each distributed power supply facility of both groups The apparatus injects the injection current having a magnitude corresponding to the power consumption measured by the power consumption measuring device of the own equipment, respectively, and each of the distributed power supply possession equipments of both groups A slow-phase reactive power control circuit that controls a distributed power source of equipment and outputs delayed-phase reactive power having a magnitude corresponding to the injected frequency voltage measured by the injected frequency voltage measuring device of the equipment from the distributed power source of the equipment. Each is equipped.

特開2014−207811号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2014-207811 特開2011−36067号公報JP 2011-36067 A

しかし、特許文献1に開示された制御装置によれば、商用系統電圧が電気事業法で定められた範囲例えば101V±6Vに維持されている定常時では、無効電力の増減量は一定であるため、商用系統電圧の整定値の付近で有効電力及び無効電力の変動を抑えることが困難であった。   However, according to the control device disclosed in Patent Document 1, the amount of increase / decrease in reactive power is constant in the steady state in which the commercial grid voltage is maintained in a range defined by the Electric Utility Law, for example, 101V ± 6V. Therefore, it is difficult to suppress fluctuations in active power and reactive power in the vicinity of the set value of the commercial system voltage.

また、特許文献2に開示された分散電源連系システムは、自設備に消費電力測定器を設けて負荷消費電力及び配電線の電圧を監視し、負荷消費電力を増加するともに配電線の商用系統電圧の低下分を抑制するために遅相無効電力を供給するように構成されているので、常に負荷消費電力を監視するために多くの電流センサが必要になり、コストが嵩み制御プログラムも複雑になるという問題があった。   In addition, the distributed power interconnection system disclosed in Patent Document 2 is provided with a power consumption measuring device in its own equipment to monitor the load power consumption and the voltage of the distribution line, and increase the load power consumption and at the same time the commercial system of the distribution line. Since it is configured to supply late phase reactive power to suppress the voltage drop, many current sensors are required to constantly monitor the load power consumption, which increases the cost and complexity of the control program. There was a problem of becoming.

本発明の目的は、上述した問題点に鑑み、自然エネルギーを発電に有効利用しながらも、直近の配電線の商用系統電圧を安定的に調整可能なパワーコンディショナの系統電圧抑制制御装置及び系統電圧抑制制御方法を提供する点にある。   In view of the above-described problems, an object of the present invention is to provide a system voltage suppression control device and system for a power conditioner that can stably adjust the commercial system voltage of the latest distribution line while effectively using natural energy for power generation. This is in providing a voltage suppression control method.

上述の目的を達成するため、本発明による系統電圧抑制制御装置の第一の特徴構成は、特許請求の範囲の書類の請求項1に記載した通り、直流発電電力を交流電力に変換して商用系統と連系するインバータを備えたパワーコンディショナの系統電圧抑制制御装置であって、予め商用系統電圧の実効値Euwに第1閾値電圧及び第1閾値電圧より高い第2閾値電圧を設定し、前記第1閾値電圧と前記第2閾値電圧との間をヒステリシス領域として、商用系統電圧の実効値Euwが前記第1閾値電圧以下のときに、遅相電力の供給のみにより商用系統電圧の低下を抑制する系統電圧低下抑制モードで前記インバータを制御し、商用系統電圧の実効値Euwが前記第2閾値電圧以上のときに、進相電力の供給及び/または有効電力の低減により商用系統電圧の上昇を抑制する系統電圧上昇抑制モードで前記インバータを制御するように構成されている点にある。 In order to achieve the above-mentioned object, the first characteristic configuration of the system voltage suppression control device according to the present invention is a commercial product obtained by converting DC generated power into AC power as described in claim 1 of the claims. A system voltage suppression control device for a power conditioner including an inverter connected to a system, wherein a first threshold voltage and a second threshold voltage higher than the first threshold voltage are set in advance to an effective value E uw of a commercial system voltage. In the hysteresis region between the first threshold voltage and the second threshold voltage, when the effective value E uw of the commercial grid voltage is equal to or lower than the first threshold voltage, the commercial grid voltage is supplied only by supplying the slow phase power. controlling said inverter in suppressing system voltage drop suppression mode to decrease, when the effective value E uw commercial system voltage is above the second threshold voltage, the quotient by the supply and / or reduction of active power of leading phase power In that it is configured to control the inverter to increase of the system voltage suppressing system voltage rise suppression mode.

商用系統電圧が電気事業法で定められた範囲例えば101V±6Vに維持されている定常状態であっても、第1閾値電圧以下に低下すると遅相電力を供給することにより系統電圧の低下が抑制され、第2閾値電圧以上に上昇すると進相電力を供給し、さらに必要に応じて有効電力を低減することにより商用系統電圧の上昇が抑制され、しかもヒステリシス領域を設けることにより系統電圧の上昇抑制と低下抑制とが繰り返されないようにすることで商用系統電圧の安定化が図られる。   Even in the steady state where the commercial grid voltage is maintained in the range defined by the Electricity Business Law, for example, 101V ± 6V, the drop in grid voltage is suppressed by supplying slow-phase power when the voltage drops below the first threshold voltage. If the voltage rises above the second threshold voltage, phase-advancing power is supplied, and if necessary, the active power is reduced to suppress the increase in the commercial system voltage. In addition, the hysteresis area is provided to suppress the system voltage increase. Thus, the commercial system voltage can be stabilized by preventing the reduction suppression from being repeated.

同第二の特徴構成は、同請求項2に記載した通り、上述の第一の特徴構成に加えて、直流発電電力を交流電力に変換して商用系統と連系するインバータと、前記インバータの出力から高調波成分を除去するLCフィルタを備えたパワーコンディショナの系統電圧抑制制御装置であって、商用系統電圧euw、LCフィルタのコンデンサ電流i、コンデンサ容量C、内部抵抗Rとして、インバータ出力電流iinvの計測値から

で求まるコンデンサ電流iを減算することによりパワーコンディショナから商用系統電源に出力される逆潮流電流ispを推定する逆潮流電流推定部と、商用系統電圧euwの計測値から商用系統電圧euwの位相角度θuwを出力する第1のPLL処理部と、前記逆潮流電流推定部で推定された逆潮流電流ispから逆潮流電流ispの位相角度θspを出力する第2のPLL処理部と、前記第1のPLL処理部及び第2のPLL処理部から出力される位相角度から得られる商用系統電圧euwと逆潮流電流ispの位相差Δφ(θuw−θsp)に基づいて、力率帰還信号及び無効電流帰還信号を生成する帰還信号生成部と、前記商用系統電圧の実効値Euwが第1閾値電圧以下のときに商用系統電圧の低下を抑制する低下抑制変化量を求める低下抑制制御部と、前記実効値Euwが前記第1閾値電圧より高い第2閾値電圧以上のときに商用系統電圧の上昇を抑制する上昇抑制変化量を求める上昇抑制制御部を含む運転力率設定部と、前記力率帰還信号に基づいて逆潮流電力の力率が前記力率設定部で設定された力率指令値に収束するように目標力率を生成する力率制御部と、前記力率制御部で生成された目標力率と前記無効電流帰還信号に基づいて、前記インバータを制御するインバータ制御部に無効電流目標値を出力する無効電流制御部と、を備えている点にある。
As described in claim 2, the second characteristic configuration includes, in addition to the first characteristic configuration described above, an inverter connected to a commercial system by converting DC generated power into AC power, and A system voltage suppression control device for a power conditioner having an LC filter that removes harmonic components from the output, as a commercial system voltage e uw , an LC filter capacitor current i c , a capacitor capacitance C f , and an internal resistance R c From the measured value of the inverter output current i inv

The reverse flow current estimator that estimates the reverse flow current i sp that is output from the power conditioner to the commercial power supply by subtracting the capacitor current ic obtained in step ( b) , and the commercial grid voltage e from the measured value of the commercial grid voltage e uw a first PLL unit for outputting the phase angle theta uw of uw, second PLL which outputs a phase angle theta sp of backward flow current i sp from reverse flow current i sp estimated by the backward flow current estimating unit The phase difference Δφ (θ uw −θ sp ) between the commercial system voltage e uw and the reverse flow current i sp obtained from the phase angle output from the processing unit and the first PLL processing unit and the second PLL processing unit. based on the power factor feedback signal and a feedback signal generator for generating a reactive current feedback signal, the effective value E uw commercial system voltage suppressing deterioration suppressing a decrease in the commercial system voltage when: the first threshold voltage A decrease suppression control unit for determining the reduction amount, an increase suppression control unit and the effective value E uw is seeking inhibiting elevation variation suppressing an increase in the commercial system voltage when the above high second threshold voltage than the first threshold voltage power factor to produce the operating power factor setting unit, the target power factor as the power factor of the backward flow power on the basis of the previous SL power factor feedback signal converges to the set power factor command value by said power factor setting unit comprising And a reactive current control unit that outputs a reactive current target value to an inverter control unit that controls the inverter based on the target power factor generated by the power factor control unit and the reactive current feedback signal. There is in point.

インバータを制御するために必要となるインバータの出力電流iinv以外に逆潮流電流を検知する別途のセンサを備えなくても、商用系統電圧euwを計測すれば、〔数1〕で示す数式によって、コンデンサの容量C、内部抵抗Rを考慮した正確なコンデンサ電流iが推定できる。そのようなコンデンサ電流iに基づいて第2のPLL処理部から得られる逆潮流電流ispの位相角度θspと、商用系統電圧euwに基づいて第1のPLL処理部から得られる商用系統電圧euwの位相角度θuwとから、商用系統電圧euwと逆潮流電流ispの位相差Δφ(θuw−θsp)が得られ、帰還信号生成部によって位相差Δφから力率帰還信号及び無効電流帰還信号が生成される。 If the commercial system voltage e uw is measured without using a separate sensor for detecting the reverse flow current in addition to the output current i inv of the inverter necessary for controlling the inverter, , the capacitance of the capacitor C f, accurate capacitor current i c in consideration of the internal resistance R c can be estimated. The commercial system obtained from the first PLL processing unit based on the phase angle θ sp of the reverse flow current i sp obtained from the second PLL processing unit based on the capacitor current ic and the commercial system voltage e uw and a phase angle theta uw voltage e uw, a phase difference Δφ of the commercial system voltage e uw and reverse flow current i sp uw -θ sp) is obtained, the power factor feedback signal from the phase difference Δφ by the feedback signal generation unit And a reactive current feedback signal is generated.

運転力率設定部では低下抑制制御部によって、商用系統電圧の実効値Euwが第1閾値電圧以下のときに商用系統電圧の低下を抑制するように、つまり遅相無効電流が増加するように低下抑制変化量に基づき力率指令値を補正し、実効値Euwが第1閾値電圧より高い第2閾値電圧以上のときに商用系統電圧の上昇を抑制するように、つまり進相無効電流が増加するように上昇抑制変化量に基づき力率指令値を補正し、力率制御部では各力率指令値と力率帰還信号とから目標力率が算出され、当該目標力率と無効電流帰還信号に基づいて無効電流制御部によって無効電流目標値が生成され、インバータから所望の逆潮流電流ispが適切に出力される。その結果、パワーコンディショナが接続された直近の配電線の商用系統電圧の変動が抑制されるようになる。 In the operating power factor setting unit, the decrease suppression control unit suppresses the decrease in the commercial system voltage when the effective value E uw of the commercial system voltage is equal to or lower than the first threshold voltage, that is, increases the slow phase reactive current. The power factor command value is corrected based on the decrease suppression change amount so that the rise of the commercial system voltage is suppressed when the effective value E uw is equal to or higher than the second threshold voltage higher than the first threshold voltage. The power factor command value is corrected based on the rise suppression change amount so as to increase, and the power factor control unit calculates the target power factor from each power factor command value and the power factor feedback signal, and the target power factor and reactive current feedback are calculated. A reactive current target value is generated by the reactive current control unit based on the signal, and a desired reverse flow current isp is appropriately output from the inverter. As a result, the fluctuation of the commercial system voltage of the latest distribution line to which the power conditioner is connected is suppressed.

同第三の特徴構成は、同請求項3に記載した通り、上述の第二の特徴構成に加えて、前記低下抑制制御部は、予め設定された力率下限値PFminまでの間で、前記商用系統電圧の下限許容電圧E minに対する商用系統電圧の偏差に基づいて算出した低下抑制変化量Δyにより現在の力率指令値PFを補正するように構成され、前記上昇抑制制御部は、予め設定された力率下限値PFminまでの間で、上限許容電圧E maxに対する商用系統電圧の偏差に基づいて算出した上昇抑制変化量Δyにより現在の力率指令値PFを補正するように構成されている点にある。 In the third feature configuration, as described in claim 3, in addition to the second feature configuration described above, the decrease suppression control unit is configured to set a power factor lower limit value PF min to a preset value. The current power factor command value PF * is corrected by a decrease suppression change amount Δy calculated based on a deviation of the commercial system voltage with respect to the lower limit allowable voltage E * min of the commercial system voltage, and the increase suppression control unit The current power factor command value PF * is corrected by the increase suppression change amount Δy calculated based on the deviation of the commercial system voltage from the upper limit allowable voltage E * max up to a preset power factor lower limit value PF min. It is in the point comprised as follows.

商用系統電圧の実効値Euwが第1閾値電圧以下のときに、低下抑制制御部によって商用系統電圧の下限許容電圧E minと計測された商用系統電圧の実効値との偏差に基づいた低下抑制変化量Δyが算出されてその低下抑制変化量Δyに従って力率指令値PFが設定され、商用系統電圧の実効値Euwが第2閾値電圧以上のときに、第2力率指令値設定部によって商用系統電圧の上限E maxに対する商用系統電圧の偏差に基づいた上昇抑制変化量Δyが算出されてその上昇抑制変化量Δyに従って力率指令値PFが設定される。何れも力率指令値PFは予め設定された力率下限値PFminを下回ることはない。 When the effective value E uw of the commercial system voltage is equal to or lower than the first threshold voltage, the reduction based on the deviation between the lower limit allowable voltage E * min of the commercial system voltage and the measured effective value of the commercial system voltage by the reduction suppression control unit When the suppression change amount Δy is calculated and the power factor command value PF * is set according to the decrease suppression change amount Δy, and the effective value E uw of the commercial system voltage is equal to or higher than the second threshold voltage, the second power factor command value is set. The increase suppression change amount Δy based on the deviation of the commercial system voltage with respect to the upper limit E * max of the commercial system voltage is calculated by the unit, and the power factor command value PF * is set according to the increase suppression change amount Δy. In any case, the power factor command value PF * does not fall below a preset power factor lower limit value PF min .

同第四の特徴構成は、同請求項4に記載した通り、上述の第三の特徴構成に加えて、前記低下抑制変化量Δyは、少なくとも電圧低下抑制の整定値と商用系統電圧との差分ΔEIn the fourth feature configuration, as described in claim 4, in addition to the third feature configuration described above, the decrease suppression change amount Δy is a difference between at least a voltage drop suppression settling value and a commercial system voltage. ΔE minmin と比例ゲインKpとの積により求められ、前記比例ゲインKpが前記差分ΔEAnd the proportional gain Kp, and the proportional gain Kp is the difference ΔE. minmin の大小に基づいて大小に替えられ、前記上昇抑制変化量Δyは、少なくとも電圧上昇抑制の整定値と商用系統電圧との差分ΔEThe amount of increase suppression change Δy is at least the difference ΔE between the set value of suppression of voltage increase and the commercial system voltage. maxmax と比例ゲインKpとの積により求められ、前記比例ゲインKpが前記差分ΔEAnd the proportional gain Kp, and the proportional gain Kp is the difference ΔE. maxmax の大小に基づいて大小に替えられるように構成されている点にある。It is in the point which is comprised so that it may be changed into the size based on the magnitude of.

低下抑制または上昇抑制変化量Δyが、差分ΔEThe decrease suppression or increase suppression change amount Δy is the difference ΔE. minmin と比例ゲインKpとの積に基づいて算出され、その際に差分ΔEIs calculated based on the product of the proportional gain Kp and the difference ΔE minmin または差分ΔEOr the difference ΔE maxmax が大きければ比例ゲインKpが大きな値に設定されて変化量Δyが大きくなるので大きな抑制量が得られ、差分ΔEIs large, the proportional gain Kp is set to a large value and the change amount Δy becomes large, so that a large suppression amount is obtained, and the difference ΔE minmin が小さければ比例ゲインKpが小さな値に設定されて変化量Δyが小さくなり整定値付近でのハンチングが抑制され収束性がよくなる。Is small, the proportional gain Kp is set to a small value, the change amount Δy is small, hunting near the settling value is suppressed, and the convergence is improved.

同第の特徴構成は、同請求項に記載した通り、上述の第三または第四の特徴構成に加えて、前記上昇抑制制御部により設定された力率指令値PFが力率下限値PFminに達すると、前記無効電流制御部により出力される無効電流目標値を制限する出力制限部を備えている点にある。 In the fifth feature configuration, as described in claim 5 , in addition to the third or fourth feature configuration described above, the power factor command value PF * set by the increase suppression control unit is a power factor lower limit. When the value PF min is reached, an output limiting unit that limits the reactive current target value output by the reactive current control unit is provided.

上昇抑制変化量に基づいて商用系統電圧の上昇を抑制するための力率指令値PFを補正し、その力率指令値PFが力率下限値PFminに達すると、出力制限部によって無効電流目標値が制限されることにより、系統電圧の上昇が抑制される。無効電流制御部によって無効電流が可変に制御されることにより皮相電力が大きくなると、パワーコンディショナを構成する回路素子の負担が大きくなるため、それに耐える高価な回路素子を選択する必要がある。この問題に対処すべく、有効電力を減少するように調整すると、運転力率の安定性が損なわれ、惹いては商用系統電圧の安定性が損なわれるという問題が生じる。そのような場合でも、出力制限部を備えることにより無効電流制御部により出力される無効電流目標値が制限されるので、皮相電力を定格値に抑制しながらも安定的に運転力率が制御できるようになる。 When the power factor command value PF * for suppressing the increase of the commercial system voltage is corrected based on the increase suppression change amount, and the power factor command value PF * reaches the power factor lower limit value PF min, it is invalidated by the output limiting unit. By limiting the current target value, an increase in the system voltage is suppressed. When the reactive current is variably controlled by the reactive current control unit and the apparent power increases, the burden on the circuit elements constituting the power conditioner increases. Therefore, it is necessary to select an expensive circuit element that can withstand that. In order to deal with this problem, if the active power is adjusted so as to decrease, the stability of the operating power factor is impaired, and eventually the stability of the commercial system voltage is impaired. Even in such a case, since the reactive current target value output by the reactive current control unit is limited by providing the output limiting unit, the driving power factor can be stably controlled while suppressing the apparent power to the rated value. It becomes like this.

同第の特徴構成は、同請求項に記載した通り、上述の第二から第の何れかの特徴構成に加えて、前記力率制御部は、力率指令値PFと力率帰還信号の偏差に基づいて補正値を生成するPI制御部と、前記PI制御部で生成された補正値に力率指令値PFを加算して得られる力率目標値PF realから無効電力を求める係数

を生成し、力率指令値PFに従って当該係数に進相または遅相を示す符号を付加する係数生成部を備えて構成されている点にある。
The sixth characterizing feature of the can, as noted in the claim 6, in addition the second above Fifth any feature configuration of the power factor controller, power factor command value PF * and power factor A PI control unit that generates a correction value based on the deviation of the feedback signal, and a reactive power from the power factor target value PF * real obtained by adding the power factor command value PF * to the correction value generated by the PI control unit Coefficient to find

And a coefficient generation unit for adding a sign indicating a phase advance or delay to the coefficient according to the power factor command value PF * .

帰還信号生成部から出力される力率帰還信号と予め設定された力率指令値PFとの偏差からPI制御部によって力率帰還信号が力率指令値PFに収束するような補正値が算出され、当該補正値に力率指令値PFを加算した力率目標値PF realが得られる。係数生成部によって、有効電力に対する無効電力の比である〔数2〕で示される係数が算出されるとともに、力率指令値に従った符号が付加される。具体的に、力率指令値PFが遅相無効電流を示す場合には符号「+1」が付加され、進相無効電流を示す場合には符号「−1」が付加される。 Correction value as the power factor feedback signal from the deviation of the power factor feedback signal output from the feedback signal generator unit with a preset power factor command value PF * by the PI control unit is converged to the power factor command value PF * is A power factor target value PF * real obtained by adding the power factor command value PF * to the correction value is obtained. The coefficient generation unit calculates a coefficient represented by [Equation 2] that is a ratio of reactive power to active power, and adds a code according to the power factor command value. Specifically, the sign “+1” is added when the power factor command value PF * indicates a slow reactive current, and the sign “−1” is added when it indicates a fast reactive current.

同第の特徴構成は、同請求項に記載した通り、上述の第二から第の何れかの特徴構成に加えて、前記無効電流制御部により出力される無効電流目標値の更新時期は、商用系統周波数の半周期毎であって逆潮流電流ispの絶対値が最大値を示す時期またはその近傍時期に設定され、測定した逆潮流電流ispの無効成分が逆潮流電流ispの絶対値の最大値の近傍時期で変化するように構成されている点にある。 The seventh feature configuration is the update time of the reactive current target value output by the reactive current control unit in addition to any of the second to sixth feature configurations described above, as described in claim 7. Is set at a time when the absolute value of the reverse flow current i sp shows the maximum value or at a time close to it every half cycle of the commercial system frequency, and the reactive component of the measured reverse flow current i sp is the reverse flow current i sp. It is in the point which is comprised so that it may change at the time of the vicinity of the maximum value of absolute value.

逆潮流電流の振幅は商用系統周波数に基づいてサインカーブを描いて変動するのであるが、サインカーブのゼロクロス点つまり逆潮流電流ispの絶対値が最小値を示す時期に無効電流目標値が更新されると、出力電流の指令値i invの無効成分(無効電流の目標振幅値とCOS(θuw)との積で算出される値)の影響が大きくなるタイミングで出力電流の指令値i invが大きく変化する。その結果、出力電流iinvのオーバーシュートやアンダーシュートが発生し易く、出力電流iinvの安定性が損なわれるおそれがある。 The amplitude of the reverse flow current fluctuates by drawing a sine curve based on the commercial grid frequency, but the reactive current target value is updated at the time when the sine curve zero-cross point, that is, when the absolute value of the reverse flow current isp is the minimum value. Then, the command value i of the output current becomes a timing when the influence of the invalid component of the command value i * inv of the output current (a value calculated by the product of the target amplitude value of the reactive current and COS (θ uw )) becomes large. * Inv changes greatly. As a result, the output current i inv overshoot or undershoot tends to occur, and there is a possibility that the stability of the output current i inv is impaired.

しかし、商用系統周波数の半周期毎であって逆潮流電流ispの絶対値が最大値を示す時期またはその近傍時期に無効電流目標値が更新されると、出力電流の指令値i invの無効成分(無効電流の目標振幅値とCOS(θuw)との積で算出される値)の影響が小さくなるタイミングで出力電流iinvが制御されるため、力率制御の応答性が向上するのみならず出力電流iinvの安定性も向上するようになる。 However, when the reactive current target value is updated every half cycle of the commercial system frequency and when the absolute value of the reverse flow current isp is at or near its maximum, the command value i * inv of the output current is updated. Since the output current i inv is controlled at a timing when the influence of the reactive component (a value calculated by the product of the target amplitude value of reactive current and COS (θ uw )) is reduced, the response of power factor control is improved. stability of the output current i inv not only be ing to enhance.

本発明による系統電圧抑制制御方法の第一の特徴構成は、同請求項8に記載した通り、直流発電電力を交流電力に変換して商用系統と連系するインバータと、前記インバータの出力から高調波成分を除去するLCフィルタを備えたパワーコンディショナの系統電圧抑制制御方法であって、商用系統電圧euw、LCフィルタのコンデンサ電流i、コンデンサ容量C、内部抵抗Rとして、インバータ出力電流iinvの計測値から

で求まるコンデンサ電流iを減算することによりパワーコンディショナから商用系統電源に出力される逆潮流電流ispを推定する逆潮流電流推定ステップと、商用系統電圧euwの計測値から商用系統電圧euwの位相角度θuwを出力する第1のPLL処理ステップと、前記逆潮流電流推定ステップで推定された逆潮流電流ispから逆潮流電流ispの位相角度θspを出力する第2のPLL処理ステップと、前記第1のPLL処理ステップ及び第2のPLL処理ステップから出力される位相角度から得られる商用系統電圧euwと逆潮流電流ispの位相差Δφ(θuw−θsp)に基づいて、力率帰還信号及び無効電流帰還信号を生成する帰還信号生成ステップと、前記商用系統電圧の実効値Euwが第1閾値電圧以下のときに商用系統電圧の低下を抑制する低下抑制変化量を求める低下抑制制御ステップと、前記実効値Euwが前記第1閾値電圧より高い第2閾値電圧以上のときに商用系統電圧の上昇を抑制する上昇抑制変化量を求める上昇抑制制御ステップを含む運転力率設定ステップと、前記力率帰還信号に基づいて逆潮流電力の力率が前記運転力率設定ステップで設定された力率指令値に収束するように目標力率を生成する力率制御ステップと、前記力率帰還信号に基づいて逆潮流電力の力率が前記力率設定ステップで設定された力率指令値に収束するように目標力率を生成する力率制御ステップと、前記力率制御ステップで生成された目標力率と前記無効電流帰還信号に基づいて、前記インバータを制御するインバータ制御部に無効電流目標値を出力する無効電流制御ステップと、を備えている点にある。
As described in claim 8, the first characteristic configuration of the system voltage suppression control method according to the present invention is an inverter connected to a commercial system by converting DC generated power into AC power, and harmonics from the output of the inverter. A system voltage suppression control method for a power conditioner having an LC filter that removes a wave component, including an inverter output as a commercial system voltage e uw , a capacitor current i c of the LC filter, a capacitor capacity C f , and an internal resistance R c From the measured value of current i inv

The reverse power flow current estimation step for estimating the reverse power flow current i sp output from the power conditioner to the commercial power supply by subtracting the capacitor current ic obtained in step (b), and the commercial system voltage e from the measured value of the commercial system voltage e uw a first PLL processing step of outputting the phase angle theta uw of uw, second PLL which outputs a phase angle theta sp of backward flow current i sp from reverse flow current i sp estimated by the backward flow current estimation step The phase difference Δφ (θ uw −θ sp ) between the commercial system voltage e uw and the reverse flow current i sp obtained from the processing step and the phase angle output from the first PLL processing step and the second PLL processing step. based on the feedback signal generating step of generating a power factor feedback signal and reactive current feedback signal, the effective value E uw of the commercial system voltage is less than the first threshold voltage Suppression and decrease suppression control step of determining the decrease suppression variation suppressing deterioration of the commercial system voltage, a rise in the commercial system voltage when the effective value E uw is more higher second threshold voltage than the first threshold voltage to come A driving power factor setting step including a rising suppression control step for obtaining a rising suppression change amount, and a power factor of the reverse power flow based on the power factor feedback signal to the power factor command value set in the driving power factor setting step A power factor control step for generating a target power factor so as to converge, and a target so that the power factor of the reverse flow power based on the power factor feedback signal converges to the power factor command value set in the power factor setting step. Based on the power factor control step for generating a power factor, the target power factor generated in the power factor control step and the reactive current feedback signal, a reactive current target value is output to an inverter control unit that controls the inverter In that it includes disabling the current control step, the that.

同第二の特徴構成は、同請求項9に記載した通り、上述の第一の特徴構成に加えて、前記低下抑制制御ステップは、予め設定された力率下限値PFminまでの間で、前記商用系統電圧の下限許容電圧E minに対する商用系統電圧の偏差に基づいて算出した低下抑制変化量Δyにより現在の力率指令値PFを補正するように構成され、前記上昇抑制制御ステップは、予め設定された力率下限値PFminまでの間で、上限許容電圧E maxに対する商用系統電圧の偏差に基づいて算出した上昇抑制変化量Δyにより現在の力率指令値PFを補正するように構成されている点にある。 In the second feature configuration, as described in claim 9, in addition to the first feature configuration described above, the decrease suppression control step is performed up to a preset power factor lower limit value PF min . The current power factor command value PF * is corrected by the decrease suppression change amount Δy calculated based on the deviation of the commercial system voltage with respect to the lower limit allowable voltage E * min of the commercial system voltage, and the increase suppression control step includes: The current power factor command value PF * is corrected by the increase suppression change amount Δy calculated based on the deviation of the commercial system voltage from the upper limit allowable voltage E * max up to a preset power factor lower limit value PF min. It is in the point comprised as follows.

同第三の特徴構成は、同請求項10に記載した通り、上述の第一または第二の特徴構成に加えて、前記低下抑制変化量Δyは、少なくとも電圧低下抑制の整定値と商用系統電圧との差分ΔEIn the third feature configuration, as described in claim 10, in addition to the first or second feature configuration described above, the decrease suppression change amount Δy includes at least a voltage decrease suppression settling value and a commercial system voltage. Difference ΔE from minmin と比例ゲインKpとの積により求められ、前記比例ゲインKpが前記差分ΔEAnd the proportional gain Kp, and the proportional gain Kp is the difference ΔE. minmin の大小に基づいて大小に替えられ、前記上昇抑制変化量Δyは、少なくとも電圧上昇抑制の整定値と商用系統電圧との差分ΔEThe amount of increase suppression change Δy is at least the difference ΔE between the set value of suppression of voltage increase and the commercial system voltage. maxmax と比例ゲインKpとの積により求められ、前記比例ゲインKpが前記差分ΔEAnd the proportional gain Kp, and the proportional gain Kp is the difference ΔE. maxmax の大小に基づいて大小に替えられるように構成されている点にある。It is in the point which is comprised so that it may be changed into the size based on the magnitude of.

同第の特徴構成は、同請求項11に記載した通り、上述の第二または第三の特徴構成に加えて、前記上昇抑制制御ステップにより設定された力率指令値PFが力率下限値PFminに達すると、前記無効電流制御ステップにより出力される無効電流目標値を制限する出力制限ステップを備えている点にある。 In the fourth feature configuration, as described in claim 11 , in addition to the second or third feature configuration described above, the power factor command value PF * set by the increase suppression control step is a power factor lower limit. When the value PF min is reached, an output limiting step for limiting the reactive current target value output by the reactive current control step is provided.

同第の特徴構成は、同請求項12に記載した通り、上述の第一から第の何れかの特徴構成に加えて、前記運転力率制御ステップは、力率指令値PFと力率帰還信号の偏差に基づいて補正値を生成するPI制御ステップと、前記PI制御ステップで生成された補正値に力率指令値PFを加算して得られる力率目標値PF realから無効電力を求める係数

を生成し、力率指令値PFに従って当該係数に進相または遅相を示す符号を付加する係数生成ステップを備えて構成されている点にある。
In the fifth feature configuration, as described in claim 12 , in addition to any of the first to fourth feature configurations described above, the driving power factor control step includes a power factor command value PF * and a power factor. The PI control step for generating a correction value based on the deviation of the rate feedback signal, and the power factor target value PF * real obtained by adding the power factor command value PF * to the correction value generated in the PI control step is invalid Coefficient for calculating power

And a coefficient generation step of adding a sign indicating a phase advance or delay to the coefficient according to the power factor command value PF * .

同第の特徴構成は、同請求項13に記載した通り、上述の第一から第の何れかの特徴構成に加えて、前記無効電流制御ステップにより出力される無効電流目標値の更新時期は、商用系統周波数の半周期毎であって逆潮流電流ispの絶対値が最大値を示す時期またはその近傍時期に設定されている点にある。 The sixth feature configuration is the update time of the reactive current target value output by the reactive current control step in addition to any of the first to fifth feature configurations described above, as described in claim 13. It is Ru near the point where the absolute value of the reverse flow current i sp a every half cycle of the utility power frequency is set timing or in the vicinity thereof timing indicating the maximum value.

同第七の特徴構成は、同請求項14に記載した通り、上述の第一から第六の何れかの特徴構成に加えて、系統連系運転前に運転力率を設定する運転力率設定ステップを備え、系統連系運転時に、系統電圧抑制制御を解除した直後に前記運転力率設定ステップで設定された運転力率で系統連系運転するように構成されている点にある。   The seventh characteristic configuration is the driving power factor setting for setting the driving power factor before the grid interconnection operation, in addition to any one of the first to sixth characteristic configurations described above. A step, and at the time of grid interconnection operation, the grid voltage linked operation is performed at the driving power factor set in the driving power factor setting step immediately after canceling the grid voltage suppression control.

本発明によるパワーコンディショナの特徴構成は、同請求項15に記載した通り、上述した第一から第七の何れかの系統電圧抑制制御装置が組み込まれて構成されている点にある。   The characteristic configuration of the power conditioner according to the present invention is that, as described in claim 15, any one of the first to seventh system voltage suppression control devices described above is incorporated.

以上説明した通り、本発明によれば、自然エネルギーを発電に有効利用しながらも、直近の配電線の商用系統電圧を安定的に調整可能なパワーコンディショナの系統電圧抑制制御装置及び系統電圧抑制制御方法を提供することができるようになった。   As described above, according to the present invention, the system voltage suppression control device and the system voltage suppression of a power conditioner that can stably adjust the commercial system voltage of the latest distribution line while effectively using natural energy for power generation. A control method can be provided.

本発明による系統電圧抑制制御装置が適用される分散型電源の回路構成図1 is a circuit configuration diagram of a distributed power source to which a system voltage suppression control device according to the present invention is applied. 本発明による系統電圧抑制制御装置の制御ブロック図Control block diagram of system voltage suppression control device according to the present invention (a)は出力制限制御ブロック図、(b)は図3(a)のスイッチSWの動作説明図(A) is an output restriction control block diagram, (b) is an operation explanatory diagram of the switch SW of FIG. 3 (a). (a)は力率制御ブロック図、(b)は無効電流制御部により出力される無効電流目標値の更新時期の説明図(A) is a power factor control block diagram, (b) is an explanatory diagram of the update time of the reactive current target value output by the reactive current control unit (a)は商用系統電圧と第1及び第2閾値電圧と抑制制御モードとの関係の説明図、(b)は各抑制制御時の制御方式の説明図(A) is explanatory drawing of the relationship between a commercial system voltage, 1st and 2nd threshold voltage, and suppression control mode, (b) is explanatory drawing of the control system at the time of each suppression control. (a)は低下及び上昇抑制制御部、(b)は低下抑制制御部で算出される低下抑制変化量Δyの特性図、(c)は上昇抑制制御部で算出される上昇抑制変化量Δyの特性図(A) is a decrease and increase suppression control unit, (b) is a characteristic diagram of the decrease suppression change amount Δy calculated by the decrease suppression control unit, and (c) is an increase suppression change amount Δy calculated by the increase suppression control unit. Characteristics chart 電圧上昇抑制制御の動作を説明するフローチャートFlow chart explaining operation of voltage rise suppression control 低下及び上昇抑制制御部のゲイン可変の説明図Explanatory drawing of variable gain of decrease and increase suppression control unit

以下、本発明による電力変換装置であるパワーコンディショナの系統電圧抑制制御装置及び系統電圧抑制制御方法を図面に基づいて説明する。
図1には、分散型電源の一例である太陽電池発電装置100が示されている。太陽電池発電装置100は太陽電池パネルSPと太陽電池パネルSPが接続されたパワーコンディショナPCを備えて構成され、連系リレー(図示せず)を介して単層三線式の商用系統電源egridに接続されている。尚、本発明はパワーコンディショナPCに接続される発電装置が太陽電池パネルSPに限定されるものではなく、燃料電池等の他の発電装置が接続される場合でも適用可能である。
Hereinafter, a system voltage suppression control apparatus and a system voltage suppression control method for a power conditioner, which is a power conversion apparatus according to the present invention, will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a solar battery power generation apparatus 100 that is an example of a distributed power source. Solar cell power generation apparatus 100 is configured with a power conditioner PC that solar panels SP and the solar cell panel SP is connected, connector relay via a (not shown) unilamellar three-wire commercial system power source e grid It is connected to the. Note that the present invention is not limited to the solar cell panel SP as the power generator connected to the power conditioner PC, and can also be applied when other power generators such as fuel cells are connected.

パワーコンディショナPCは、太陽電池パネルSPで発電された直流電圧を所定の直流リンク電圧Vdcに昇圧するDC/DCコンバータ1と、商用系統電源と連系するように所定の周波数及び電圧値の交流電圧に変換するインバータ3と、インダクタLとコンデンサCで構成され、高調波成分を除去するLCフィルタ4を備えている。尚、Rはインダクタの抵抗成分であり、Rはコンデンサの抵抗成分である。 The power conditioner PC has a predetermined frequency and voltage value so as to be linked to a DC / DC converter 1 that boosts a DC voltage generated by the solar panel SP to a predetermined DC link voltage V dc and a commercial power supply. An inverter 3 for converting to an AC voltage, an inductor L f, and a capacitor C f are provided, and an LC filter 4 for removing harmonic components is provided. Note that Rf is a resistance component of the inductor, and Rc is a resistance component of the capacitor.

インバータ3に備えたスイッチS1,S2,S3,S4は、商用系統電源に連系させるべく周波数や電圧が適合するように系統電圧抑制制御装置10を含む制御ブロックによって実行されるPWM制御によってオン/オフされ、LCフィルタ4によってインバータ3の出力から高調波成分が除去され、正弦波の交流電力として出力される。尚、図中、符号Cdcは直流リンク電圧の安定化用の電解コンデンサ、iinvはインバータの出力電流、Rgrid及びLgridは商用系統インピーダンス、euwはu−wの線間電圧、euoはu-o間の商用系統電圧、ewoはw-o間の商用系統電圧、ispは逆潮流電流、Ruwは商用系統に接続されている交流負荷を示す。 The switches S1, S2, S3 and S4 provided in the inverter 3 are turned on / off by PWM control executed by a control block including the system voltage suppression control device 10 so that the frequency and voltage are adapted to be linked to the commercial system power supply. The harmonic component is removed from the output of the inverter 3 by the LC filter 4 and output as a sine wave AC power. In the figure, symbol C dc is an electrolytic capacitor for stabilizing the DC link voltage, i inv is the output current of the inverter, R grid and L grid are commercial system impedances, e uw is the line voltage of u−w, e uo commercial system voltage between uo, e wo commercial system voltage between wo, i sp is the reverse flow current, R uw represents an AC load connected to the grid.

図2には、マイクロコンピュータ、メモリ及び周辺回路等を備えて構成された系統電圧抑制制御装置10の制御ブロックを示している。   FIG. 2 shows a control block of the system voltage suppression control device 10 configured to include a microcomputer, a memory, a peripheral circuit, and the like.

系統電圧抑制制御装置10は、力率制御部、直流電圧制御部、無効電流制御部、インバータの出力電流制御部の4つの制御ブロックで構成されている。系統電圧抑制制御装置10は、商用電源周期よりも十分短い周期例えば数msec.の周期で各制御ブロックに対応する制御プログラムが繰返し実行される。   The system voltage suppression control device 10 includes four control blocks, which are a power factor control unit, a DC voltage control unit, a reactive current control unit, and an output current control unit of an inverter. The system voltage suppression control device 10 has a cycle sufficiently shorter than the commercial power cycle, for example, several msec. The control program corresponding to each control block is repeatedly executed in the cycle.

具体的に、逆潮流電流推定部11と、第1のPLL処理部12と、第2のPLL処理部13と、帰還信号生成部14と、力率制御部15と、無効電流制御部16と、直流電圧制御部17と、出力制限部18と、無効電力生成部19と、有効電力生成部20と、インバータ出力電流制御部21と、PWM制御部22と、運転力率設定部23等の各制御ブロックを備えている。   Specifically, the reverse flow current estimation unit 11, the first PLL processing unit 12, the second PLL processing unit 13, the feedback signal generation unit 14, the power factor control unit 15, the reactive current control unit 16, DC voltage control unit 17, output limiting unit 18, reactive power generation unit 19, active power generation unit 20, inverter output current control unit 21, PWM control unit 22, driving power factor setting unit 23, etc. Each control block is provided.

逆潮流電流推定部11と第1のPLL処理部12と第2のPLL処理部13と帰還信号生成部14と力率設定部23と力率制御部15により力率制御ブロックが構成され、直流電圧制御部17により直流バス電圧の一定制御ブロックが構成され、無効電流制御部16により無効電流制御ブロックが構成され、無効電力生成部19と有効電力生成部20とインバータ出力電流制御部21とPWM制御部22により出力電流制御ブロックが構成されている。   The reverse power flow current estimation unit 11, the first PLL processing unit 12, the second PLL processing unit 13, the feedback signal generation unit 14, the power factor setting unit 23, and the power factor control unit 15 constitute a power factor control block. The voltage control unit 17 constitutes a constant control block for the DC bus voltage, the reactive current control unit 16 constitutes a reactive current control block, the reactive power generation unit 19, the active power generation unit 20, the inverter output current control unit 21, and the PWM. The control unit 22 constitutes an output current control block.

逆潮流電流推定部11は、電流センサ等を用いたインバータ出力電流iinvの計測値から以下の〔数5〕で求まるコンデンサ電流iを減算することによりパワーコンディショナから商用系統電源egridに出力される逆潮流電流isp(isp=iinv−i)を推定するブロックである。尚、euwは商用系統電圧、iはLCフィルタのコンデンサ電流、Cはコンデンサ容量、Rは内部抵抗である。
The reverse flow current estimator 11 subtracts the capacitor current ic obtained by the following [ Equation 5] from the measured value of the inverter output current i inv using a current sensor or the like to change from the power conditioner to the commercial system power supply e grid . This is a block for estimating the output reverse flow current i sp (i sp = i inv −i c ). Incidentally, e uw commercial system voltage, the i c capacitor current of the LC filter, the C f capacitance, R c is the internal resistance.

第1のPLL処理部12は、商用系統電圧euwの計測値から商用系統電圧euwの位相角度θuwを出力するブロックで、抵抗分圧回路で分圧された交流電圧が商用系統電圧euwとして第1のPLL処理部12に入力されている。 First PLL processing unit 12, a commercial system voltage e from the measured values of uw block for outputting the phase angle theta uw commercial system voltage e uw, divided AC voltage by the resistor divider commercial system voltage e It is input to the first PLL processing unit 12 as uw .

第2のPLL処理部13は、逆潮流電流推定部11で推定された逆潮流電流ispが入力され、PLL処理によって逆潮流電流ispの位相角度θspを出力するブロックである。 Second PLL processing section 13, the reverse flow current i sp estimated by the reverse flow current estimating unit 11 is inputted, a block for outputting the phase angle theta sp of backward flow current i sp by PLL processing.

帰還信号生成部14は、第1のPLL処理部12及び第2のPLL処理部13から出力される位相角度から得られる商用系統電圧euwと逆潮流電流ispの位相差Δφ(θuw−θsp)に基づいて、力率帰還信号及び無効電流帰還信号を生成するブロックで、cos(Δφ)の値が力率帰還信号PFとして生成され、tan(Δφ)と有効電流の波高値2Puw/Euw・maxの積が無効電流帰還信号Iとして生成される。尚、以下の〔数6〕に示すように、Puwは有効電力、Euw・maxは電圧の最大値、TGridは系統電圧の周期である。
Feedback signal generator 14, a first PLL unit 12 and the second of the grid voltage e uw and reverse flow current i sp obtained from the phase angle output from the PLL section 13 phase difference Δφ (θ uw - Based on θ sp ), a block for generating a power factor feedback signal and a reactive current feedback signal, the value of cos (Δφ) is generated as the power factor feedback signal PF, and tan (Δφ) and the peak value 2P uw of the active current are generated. A product of / E uw · max is generated as the reactive current feedback signal I q . As shown in [ Equation 6] below, P uw is the active power, E uw · max is the maximum voltage value, and T Grid is the cycle of the system voltage.

電気事業法により単相三線式の配電系統の電圧範囲は101V±6Vに調整される必要がある。そこで、運転力率設定部23は、商用系統電圧の実効値Euwが第1閾値電圧(本実施形態では98V)以下のときに商用系統電圧の低下を抑制する低下抑制変化量を求めて力率指令値を補正する低下抑制制御部と、実効値Euwが第1閾値電圧より高い第2閾値電圧(本実施形態では104V)以上のときに系統電圧の上昇を抑制する上昇抑制変化量を求めて補力率指令値を補正する上昇抑制制御部とを備えている。補正された力率指令値により系統電圧の上昇抑制及び低下抑制が図られる。 The voltage range of the single-phase three-wire distribution system needs to be adjusted to 101V ± 6V according to the Electricity Business Act. Therefore, the operating power factor setting unit 23 obtains a reduction suppression change amount that suppresses the decrease in the commercial system voltage when the effective value E uw of the commercial system voltage is equal to or lower than the first threshold voltage (98 V in the present embodiment). A decrease suppression control unit that corrects the rate command value, and an increase suppression change amount that suppresses an increase in system voltage when the effective value E uw is equal to or higher than a second threshold voltage (104 V in the present embodiment) higher than the first threshold voltage. And a rise suppression control unit that obtains and corrects the intensification factor command value. With the corrected power factor command value, the rise and fall of the system voltage are suppressed.

図4(a)に示すように、力率制御部15は、運転力率設定部23で設定された力率指令値PFと力率帰還信号PFの偏差に基づいて補正値を生成するPI制御部15Aと、PI制御部15Aで生成された補正値に力率指令値PFを加算して得られる力率目標値PF realから無効電力を求める係数を、以下の〔数7〕に基づいて生成し、力率指令値PFに従って当該係数に進相または遅相を示す符号を付加する係数生成部15を備えている。尚、力率指令値PFが遅相無効電流を示す場合には符号「+1」が付加され、進相無効電流を示す場合には符号「−1」が付加される。
As shown in FIG. 4A, the power factor control unit 15 generates a correction value based on the deviation between the power factor command value PF * set by the driving power factor setting unit 23 and the power factor feedback signal PF. The coefficient for obtaining reactive power from the power factor target value PF * real obtained by adding the power factor command value PF * to the correction value generated by the control unit 15A and the PI control unit 15A is expressed by the following [Equation 7]. And a coefficient generation unit 15b that generates a code based on the power factor command value PF * and adds a sign indicating a phase advance or delay to the coefficient. When the power factor command value PF * indicates a slow reactive current, a symbol “+1” is added, and when the power factor command value PF * indicates a fast reactive current, a symbol “−1” is added.

無効電流制御部16は、力率制御部15で生成された目標力率PFoutと無効電流帰還信号Iとに基づいてインバータ3を制御するインバータ出力電流制御部21に無効電流目標値を出力する制御ブロックである。 The reactive current control unit 16 outputs the reactive current target value to the inverter output current control unit 21 that controls the inverter 3 based on the target power factor PF out and the reactive current feedback signal I q generated by the power factor control unit 15. Is a control block.

具体的に、目標力率PFoutと有効電流の波高値2Puw/Euw・maxの積が無効電流制御値I として生成され、無効電流帰還信号Iが無効電流制御値I に収束するように制御量をPI演算する制御ブロックである。 Specifically, the product of the target power factor PF out and the peak value 2P uw / E uw · max of the active current is generated as the reactive current control value I * q , and the reactive current feedback signal I q is generated as the reactive current control value I * q. This is a control block for PI calculation of the control amount so as to converge to.

無効電力生成部19は無効電流制御部16で帰還制御された指令値と、第1のPLL処理部12から入力される商用系統電圧に対応する位相角度θuwの余弦波とを乗算して無効電力成分を生成する制御ブロックである。 The reactive power generation unit 19 multiplies the command value feedback-controlled by the reactive current control unit 16 and the cosine wave of the phase angle θ uw corresponding to the commercial system voltage input from the first PLL processing unit 12 to invalidate the reactive power generation unit 19 It is a control block which produces | generates an electric power component.

有効電力生成部20は直流電圧制御部17から出力されたバイアス直流電圧と商用系統電圧に対応する位相角度θuwの正弦波とを乗算して有効電力成分を生成するブロックである。バイアス直流電圧はDC/DCコンバータ1から入力される直流リンク電圧Vdcを直流バス電圧の指令値V dcに調整して出力する直流電圧制御部17から入力され、商用系統電圧に対応する位相角度θuwの正弦波は第1のPLL処理部12から入力される。 The active power generation unit 20 is a block that generates an active power component by multiplying the bias DC voltage output from the DC voltage control unit 17 by a sine wave having a phase angle θ uw corresponding to the commercial system voltage. The bias DC voltage is input from the DC voltage control unit 17 that adjusts and outputs the DC link voltage V dc input from the DC / DC converter 1 to the command value V * dc of the DC bus voltage, and has a phase corresponding to the commercial system voltage. A sine wave having an angle θ uw is input from the first PLL processing unit 12.

有効電力生成部20及び無効電力生成部19からの出力が加算器で加算されてインバータ3に対する電流指令値i invが生成され、その電流指令値i invがインバータ制御部21に入力される。 Outputs from the active power generation unit 20 and the reactive power generation unit 19 are added by an adder to generate a current command value i * inv for the inverter 3, and the current command value i * inv is input to the inverter control unit 21. .

無効電流制御部16によって無効電流が可変に制御されることにより皮相電力が大きくなると、パワーコンディショナPCを構成する回路素子の負担が大きくなるため、それに耐える高価な回路素子を選択する必要がある。この問題に対処すべく、有効電力を減少するように調整すると、運転力率の安定性が損なわれ、惹いては商用系統電圧の安定性が損なわれるという問題が生じる。   When the reactive current is variably controlled by the reactive current control unit 16 and the apparent power increases, the burden on the circuit elements constituting the power conditioner PC increases. Therefore, it is necessary to select an expensive circuit element that can withstand that. . In order to deal with this problem, if the active power is adjusted so as to decrease, the stability of the operating power factor is impaired, and eventually the stability of the commercial system voltage is impaired.

そこで、出力電力が定格電力に対して所定の許容範囲を逸脱すると、無効電流制御部16及び直流電圧制御部17により出力される電流目標値を制限する出力制限部18を備えている。出力制限部18を備えることにより無効電流制御部16及び直流電圧制御部17により出力される電流目標値が制限されるので、皮相電力を定格値に抑制しながらも安定的に力率が制御できるようになる。   Therefore, an output limiting unit 18 is provided that limits the target current value output by the reactive current control unit 16 and the DC voltage control unit 17 when the output power deviates from a predetermined allowable range with respect to the rated power. By providing the output limiting unit 18, the target current value output by the reactive current control unit 16 and the DC voltage control unit 17 is limited, so that the power factor can be controlled stably while suppressing the apparent power to the rated value. It becomes like this.

図3(a),(b)に示すように、出力制限部18は、皮相電力の帰還値Suwが皮相電力指令値S uwに収束するようにPI制御を行なう皮相電力制御部と、スイッチSWと加算器を備えている。皮相電力の帰還値Suwが定格電力SPU(SPU=Suw/S uw)に対して±Δx%の範囲内にあるときには、スイッチSWの接点が1に切り替えられて皮相電力が制御され、皮相電力の帰還値Suwが定格電力SPUに対して±Δx%の範囲から逸脱すると、スイッチSWの接点が0に切り替えられ出力がIlimつまり定格電力に制限される。スイッチSWはΔx%のヒステリシスを持って切り替えられる。 As shown in FIGS. 3A and 3B, the output limiting unit 18 includes an apparent power control unit that performs PI control so that the feedback value S uw of the apparent power converges to the apparent power command value S * uw , A switch SW and an adder are provided. When the apparent power feedback value S uw is within ± Δx% of the rated power S PU (S PU = S uw / S * uw ), the switch SW contact is switched to 1 to control the apparent power. When the apparent power feedback value S uw deviates from the range of ± Δx% with respect to the rated power S PU , the contact of the switch SW is switched to 0, and the output is limited to I lim, that is, the rated power. The switch SW is switched with a hysteresis of Δx%.

インバータ3の出力電流値iinvが帰還値として入力されたインバータ制御部21は、インバータ3の出力電流値が電流指令値i invになるように例えばPI演算等を用いて帰還制御し、インバータ3に対する制御値、ここではデューティ比Dを生成する。インバータ制御部19で生成されたデューティ比DはPWM制御部22に入力されて、PWM制御部22で各スイッチS1,S2,S3,S4に対する制御信号が生成され、バッファ回路を介してインバータ3のスイッチS1,S2,S3,S4に出力される。 The inverter control unit 21 to which the output current value i inv of the inverter 3 is input as a feedback value performs feedback control using, for example, PI calculation so that the output current value of the inverter 3 becomes the current command value i * inv. A control value for 3, here a duty ratio D, is generated. The duty ratio D generated by the inverter control unit 19 is input to the PWM control unit 22, and the PWM control unit 22 generates control signals for the switches S1, S2, S3, and S4. It is output to the switches S1, S2, S3 and S4.

図4(b)に示すように、無効電流制御部16及び直流電圧制御部17により出力される電流目標値の更新時期は、商用系統周波数の半周期毎であって逆潮流電流ispの絶対値が最大値を示す時期またはその近傍時期に設定されている。具体的には、|isp|≧X・Ispmaxの範囲(0≦X≦1)に定めている。尚、X≧0.9に設定することが好ましい。 As shown in FIG. 4B, the update timing of the current target value output by the reactive current control unit 16 and the DC voltage control unit 17 is every half cycle of the commercial system frequency and is the absolute value of the reverse flow current i sp . It is set at a time when the value shows the maximum value or a time close to it. Specifically, it is determined in a range of | i sp | ≧ X · I spmax (0 ≦ X ≦ 1). It is preferable to set X ≧ 0.9.

逆潮流電流の振幅は商用系統周波数に基づいてサインカーブを描いて変動するのであるが、サインカーブのゼロクロス点つまり逆潮流電流ispの絶対値が最小値を示す時期に無効電流目標値が更新されると、出力電流の指令値i invの無効成分(無効電流の目標振幅値とCOS(θuw)との積で算出される値)の影響が大きくなるタイミングで出力電流の指令値i invが大きく変化する。その結果、出力電流iinvのオーバーシュートやアンダーシュートが発生し易く、出力電流iinvの安定性が損なわれるおそれがある。 The amplitude of the reverse flow current fluctuates by drawing a sine curve based on the commercial grid frequency, but the reactive current target value is updated at the time when the sine curve zero-cross point, that is, when the absolute value of the reverse flow current isp is the minimum value. Then, the command value i of the output current becomes a timing when the influence of the invalid component of the command value i * inv of the output current (a value calculated by the product of the target amplitude value of the reactive current and COS (θ uw )) becomes large. * Inv changes greatly. As a result, the output current i inv overshoot or undershoot tends to occur, and there is a possibility that the stability of the output current i inv is impaired.

しかし、商用系統周波数の半周期毎であって逆潮流電流ispの絶対値が最大値を示す時期またはその近傍時期に無効電流目標値が更新されると、出力電流の指令値i invの無効成分(無効電流の目標振幅値とCOS(θuw)との積で算出される値)の影響が小さくなるタイミングで出力電流iinvが制御されるため、力率制御の応答性が向上するのみならず出力電流iinvの安定性も向上するようになる。 However, when the reactive current target value is updated every half cycle of the commercial system frequency and when the absolute value of the reverse flow current isp is at or near its maximum, the command value i * inv of the output current is updated. Since the output current i inv is controlled at a timing when the influence of the reactive component (a value calculated by the product of the target amplitude value of reactive current and COS (θ uw )) is reduced, the response of power factor control is improved. In addition, the stability of the output current i inv is also improved.

その結果、力率制御部15で生成された目標力率と無効電流帰還信号に基づいて無効電流制御部16によって無効電流目標値が生成され、インバータ3から所望の逆潮流電流ispが適切に出力されるようになり、商用系統電圧の変動を適切に抑制できるようになる。 As a result, a reactive current target value is generated by the reactive current control unit 16 based on the target power factor generated by the power factor control unit 15 and the reactive current feedback signal, and a desired reverse power flow current isp is appropriately generated from the inverter 3. As a result, the fluctuation of the commercial system voltage can be appropriately suppressed.

以下に、運転力率設定部23について詳述する。
図5(a),(b)に示すように、商用系統電圧の実効値Euwが101±ΔVの範囲に入る標準状態で運転力率設定部23により力率指令値が1に設定された後、商用系統電圧の実効値Euwが101‐ΔV以下に低下すると、低下抑制制御部により低下抑制変化量が算出され、それに基づいて力率指令値PFが補正され、さらに力率制御部によって商用系統に遅相無効電流が供給されることにより商用系統電圧が上昇制御される。また、商用系統電圧の実効値Euwが101+ΔV以上に上昇すると、上昇抑制制御部により上昇抑制変化量が算出され、それに基づいて力率指令値PFが補正され、さらに力率制御部によって商用系統に進相無効電流が供給されることにより商用系統電圧が低下制御される。
Hereinafter, the driving power factor setting unit 23 will be described in detail.
As shown in FIGS. 5A and 5B, the power factor command value is set to 1 by the operating power factor setting unit 23 in a standard state where the effective value E uw of the commercial system voltage falls within the range of 101 ± ΔV. Thereafter, when the effective value E uw of the commercial system voltage decreases to 101−ΔV or less, the decrease suppression change amount is calculated by the decrease suppression control unit, and based on this, the power factor command value PF * is corrected, and the power factor control unit As a result, a slow phase reactive current is supplied to the commercial system, whereby the commercial system voltage is controlled to increase. When the effective value E uw of the commercial system voltage rises to 101 + ΔV or more, the increase suppression change amount is calculated by the increase suppression control unit, and the power factor command value PF * is corrected based on the calculated increase suppression change amount. The commercial system voltage is controlled to be lowered by supplying a phase advance reactive current to the system.

そして、系統電圧低下時の抑制制御と系統電圧上昇時の抑制制御との間で制御状態が頻繁に変化しないように、商用系統電圧の実効値Euw101±ΔVの範囲でヒステリシス特性が実現されるように設定されている。力率指令値の下限値PFminは0.8(80%)に設定されている。尚、これらの制御が実行される閾値(実効値Euw101±ΔV)は特に制限される値ではなく適宜設定される値で、単相三線式の商用系統電圧が101±6Vの範囲に規定される日本では、その範囲で設定すればよい。尚、本実施形態ではΔV=3に設定されている。 The hysteresis characteristic is realized in the range of the effective value E uw 101 ± ΔV of the commercial system voltage so that the control state does not change frequently between the suppression control at the time of system voltage drop and the control at the time of system voltage rise. Is set to The lower limit value PF min of the power factor command value is set to 0.8 (80%). Note that the threshold value (effective value E uw 101 ± ΔV) at which these controls are executed is not particularly limited, but is set as appropriate, and the single-phase three-wire commercial system voltage is defined within a range of 101 ± 6V. In Japan, it should be set within that range. In this embodiment, ΔV = 3 is set.

力率制御部15では各力率指令値PFと力率帰還信号PFとから目標力率が算出され、当該目標力率と無効電流帰還信号に基づいて無効電流制御部16によって無効電流目標値が生成され、インバータ3から所望の逆潮流電流ispが適切に出力される。その結果、パワーコンディショナPCが接続された直近の配電線の商用系統電圧の変動が抑制されるようになる。 The power factor control unit 15 calculates a target power factor from each power factor command value PF * and the power factor feedback signal PF, and the reactive current control unit 16 performs a reactive current target value based on the target power factor and the reactive current feedback signal. Is generated, and a desired reverse flow current i sp is appropriately output from the inverter 3. As a result, fluctuations in the commercial system voltage of the latest distribution line to which the power conditioner PC is connected are suppressed.

低下抑制制御部は、予め設定された力率下限値PFmin(=0.8)までの間で、商用系統電圧の下限許容電圧E minに対する商用系統電圧の偏差に基づいて算出した低下抑制変化量Δyにより現在の力率指令値を補正するように構成され、上昇抑制制御部は、予め設定された力率下限値PFmin(=0.8)までの間で、上限許容電圧E maxに対する商用系統電圧の偏差に基づいて算出した抑制変化量Δyにより現在の力率指令値PFを補正するように構成されている。 The decrease suppression control unit calculates the decrease suppression calculated based on the deviation of the commercial system voltage from the lower limit allowable voltage E * min of the commercial system voltage up to a preset power factor lower limit value PF min (= 0.8). The current power factor command value is corrected based on the amount of change Δy, and the rise suppression control unit increases the upper limit allowable voltage E * up to a preset power factor lower limit value PF min (= 0.8) . The present power factor command value PF * is corrected by the suppression change amount Δy calculated based on the deviation of the commercial system voltage with respect to max .

図6(a)に示すように、商用系統電圧の実効値Euwが101‐ΔV以下になると、制御スイッチSWが0の位置に切り替わり、電圧低下抑制のための低下抑制変化量Δyが算出され、商用系統電圧の実効値Euwが101+ΔV以上になると、制御スイッチSWが1の位置に切り替わり、電圧上昇抑制のための上昇抑制変化量Δyが算出される。商用系統電圧の実効値は、商用系統の数周期から数十周期の平均値が用いられる。 As shown in FIG. 6A, when the effective value E uw of the commercial system voltage becomes 101−ΔV or less, the control switch SW is switched to the 0 position, and the decrease suppression change amount Δy for suppressing the voltage decrease is calculated. When the effective value E uw of the commercial system voltage becomes equal to or greater than 101 + ΔV, the control switch SW is switched to the 1 position, and the increase suppression change amount Δy for suppressing the voltage increase is calculated. As the effective value of the commercial grid voltage, an average value of several cycles to several tens of cycles of the commercial grid is used.

図6(a)で示す符号E minは電圧低下抑制の整定値つまり101−2・ΔV(=95V)、符号Eminはu‐oとw‐o間の電圧実効値の最小値、符号E maxは電圧上昇抑制の整定値つまり101+2・ΔV(=107V)、符号Emaxはu‐oとw‐o間の電圧実効値の最大値、Δuは電圧上昇抑制の整定値E maxとu‐oとw‐o間の電圧実効値の最大値Emaxの差分である。 Figure 6 reference numerals shown in (a) E * min is the voltage drop suppression set value clogging 101-2 · ΔV (= 95V), reference numeral E min is the minimum value of the effective voltage value between u-o and w-o, code E * max is set value, i.e. 101 + 2 · ΔV (= 107V ) of voltage rise suppression, reference numeral E max is the maximum value of the effective voltage value between u-o and w-o, Delta] u is an integer value of the voltage rise suppression E * max And the difference in the maximum value E max of the effective voltage value between u−o and w−o.

電圧低下抑制時の低下抑制変化量Δyつまり補正量は、EminとE minの差分ΔEminに1/(Euo+Ewo)を乗じて正規化した後に、急峻な変動を除去するローパスフィルタ処理し、比例ゲインKpを乗じ、さらにリミッターで上限を制限した値である。図6(b)には、比例ゲインKpが0.5または1.0とした場合の低下抑制変化量Δyが示されている。ここで、リミッターの上下限値はΔV/101に設定している。 Suppressing reduction variation Δy clogging correction amount at the time of voltage drop suppression, after normalizing by multiplying 1 / a (E uo + E wo) the difference Delta] E min of E min and E * min, a low pass filter for removing an abrupt change This is a value obtained by processing, multiplying by the proportional gain Kp, and further limiting the upper limit by a limiter. FIG. 6B shows the decrease suppression change amount Δy when the proportional gain Kp is 0.5 or 1.0. Here, the upper and lower limit values of the limiter are set to ΔV / 101.

電圧上昇抑制時の上昇抑制変化量Δyつまり補正量は、EmaxとE maxの差分ΔEmaxに1/(Euo+Ewo)を乗じて正規化した後に、急峻な変動を除去するローパスフィルタ処理し、比例ゲインKpを乗じ、さらにリミッターで上限を制限した値である。図6(c)には、比例ゲインKpが0.5または1.0とした場合の上昇抑制変化量Δyが示されている。fcはローパスフィルタの遮断周波数である。 Elevation suppressing variation Δy clogging correction amount at the time of voltage rise suppression, after normalizing by multiplying 1 / a (E uo + E wo) the difference Delta] E max of E max and E * max, a low pass filter for removing an abrupt change This is a value obtained by processing, multiplying by the proportional gain Kp, and further limiting the upper limit by a limiter. FIG. 6C shows the increase suppression change amount Δy when the proportional gain Kp is 0.5 or 1.0. fc is the cutoff frequency of the low-pass filter.

比例ゲインKpが小さければ小さいほど、電圧上昇・低下抑制の整定値の付近で上昇・低下抑制変化量Δyが微小になりパワーコンディショナPCの運転力率が安定し、有効・無効電力の変動による商用系統電圧の抑制変動量も抑えることが可能になる。   The smaller the proportional gain Kp, the smaller the increase / decrease suppression change amount Δy near the voltage rise / fall suppression settling value, and the more stable the operating power factor of the power conditioner PC. It is also possible to suppress the suppression fluctuation amount of the commercial system voltage.

商用系統電圧の実効値Euwが第1閾値電圧以下のときに、低下抑制制御部によって商用系統電圧の下限許容電圧E minと計測された商用系統電圧の実効値との偏差に基づいた低下抑制変化量Δyが算出されてその低下抑制変化量Δyに従って力率指令値が設定され、商用系統電圧の実効値Euwが第2閾値電圧以上のときに、上昇抑制制御部によって商用系統電圧の上限E maxに対する商用系統電圧の偏差に基づいた上昇抑制変化量Δyが算出されてその上昇抑制変化量Δyに従って力率指令値PFが設定される。何れも力率指令値PFは予め設定された力率下限値PFminを下回ることはない。 When the effective value E uw of the commercial system voltage is equal to or lower than the first threshold voltage, the reduction based on the deviation between the lower limit allowable voltage E * min of the commercial system voltage and the measured effective value of the commercial system voltage by the reduction suppression control unit When the suppression change amount Δy is calculated and the power factor command value is set according to the decrease suppression change amount Δy, and the effective value E uw of the commercial system voltage is equal to or higher than the second threshold voltage, the increase suppression control unit sets the commercial system voltage. An increase suppression change amount Δy based on the deviation of the commercial system voltage with respect to the upper limit E * max is calculated, and the power factor command value PF * is set according to the increase suppression change amount Δy. In any case, the power factor command value PF * does not fall below a preset power factor lower limit value PF min .

上述の出力制限部18は、上昇抑制変化量Δyにより補正された力率指令値が力率下限値PFminに達したときに、無効電流制御部16により出力される無効電流目標値を制限するように構成されている。また、商用系統電圧の上昇を抑制するための力率指令値PFであり、その力率指令値PFが力率下限値PFminに達すると、出力制限部によって無効電流目標値が制限されることにより、商用系統電圧の上昇が抑制される。尚、低下抑制変化量Δyにより補正された力率指令値PFが力率下限値PFminに達しても出力制限部18による無効電流目標値は制限されることがない。 The output limiting unit 18 described above limits the reactive current target value output by the reactive current control unit 16 when the power factor command value corrected by the increase suppression change amount Δy reaches the power factor lower limit value PF min. It is configured as follows. Further, this is a power factor command value PF * for suppressing an increase in the commercial system voltage. When the power factor command value PF * reaches the power factor lower limit value PF min , the reactive current target value is limited by the output limiting unit. As a result, an increase in the commercial system voltage is suppressed. Even if the power factor command value PF * corrected by the decrease suppression change amount Δy reaches the power factor lower limit value PF min , the reactive current target value by the output limiting unit 18 is not limited.

〔数8〕に上昇・抑制変化量Δyを反映した商用系統電圧低下抑制のための力率指令値PFの演算式を示す。
[Equation 8] shows an arithmetic expression of the power factor command value PF * for suppressing the commercial system voltage drop reflecting the increase / suppression change amount Δy.

出力電力Puwと定格皮相電力Suw.ratedとの割合から定格時の運転力率係数aを求め、力率下限値PFminと比較して、運転力率係数aと力率下限値PFminとの最大値を求める。運転力率係数aと力率下限値PFminとの最大値を求める理由は、出力制限の制御を行わずに遅れ電力を供給し、力率下限値PFmin(=0.8)まで変更できるようにするためである。商用系統電圧の実効値Euwが101‐ΔV(=98V)以上になると力率指令値PFが運転力率整定値PFcstに戻る。尚、運転力率整定値PFcstの範囲は、力率下限値PFminから1までの間の値に設定可能に構成されている。 Seek operation power factor coefficient a at the rated from the ratio between the output power P uw and rated apparent power S uw.rated, as compared to power factor lower limit PF min, operating power factor coefficients a and power factor lower limit value PF min And find the maximum value. The reason for obtaining the maximum value of the driving power factor coefficient a and the power factor lower limit value PF min is that the delay power is supplied without controlling the output limitation, and the power factor lower limit value PF min (= 0.8) can be changed. It is for doing so. When the effective value E uw of the commercial system voltage becomes 101−ΔV (= 98V) or more, the power factor command value PF * returns to the operating power factor set value PF cst . The range of the driving power factor set value PF cst can be set to a value between the power factor lower limit value PF min and 1.

図7には、〔数8〕及び〔数9〕に基づく系統電圧上昇抑制のための力率指令値の演算フローが示されている。系統電圧上昇抑制制御の整定値101+2・ΔV(=107V)とフィードバック値の差分Δuが負であれば抑制動作を行ない(S1,S2,S3,S4)、逆であれば抑制解除を行なう(S1,S5,S6,S7)。ここで,電圧上昇抑制動作を行う場合,運転力率を下限値(0.8)まで下げて電圧上昇分を抑制する。この時、商用系統電圧が上昇すると出力制限のためのリミッター値Ilim(図3(b)参照)を下げて出力電力を抑制する。また,電圧上昇抑制解除を行なう場合には出力制限を解除してから運転力率を運転力率整定値PFcstに戻すように構成されている。また、出力制限のためのリミッター値Ilimが力率下限値PFminより大きければ、〔数8〕と〔数9〕を用いて出力制限のためのリミッター値Ilim及び力率指令値PFを運転力率整定値PFcstまで戻して運転力率の一定制御を行なう。
FIG. 7 shows a calculation flow of the power factor command value for suppressing the system voltage rise based on [Equation 8] and [Equation 9]. If the difference Δu between the set value 101 + 2 · ΔV (= 107V) and the feedback value of the system voltage rise suppression control is negative, the suppression operation is performed (S1, S2, S3, S4), and if it is the opposite, the suppression is canceled (S1) , S5, S6, S7). Here, when the voltage rise suppression operation is performed, the driving power factor is lowered to the lower limit (0.8) to suppress the voltage rise. At this time, when the commercial system voltage increases, the limiter value I lim for output limitation (see FIG. 3B) is decreased to suppress the output power. When canceling the voltage rise suppression, the driving power factor is returned to the driving power factor set value PF cst after canceling the output restriction. If the limiter value I lim for output limitation is larger than the power factor lower limit value PF min , the limiter value I lim for output limitation and the power factor command value PF * using [Equation 8] and [Equation 9] . Is returned to the driving power factor set value PF cst to perform constant control of the driving power factor.

図8には、抑制制御ループの比例ゲインKpを可変に設定される構成が示されている。
図6(a)に示した制御ブロックの抑制電圧の指令値Eの±X%の範囲で、それぞれの比例ゲインKpの値の変更ができるように構成されていることが好ましい。商用系統電圧の上昇抑制動作または低下抑制動作及びその解除の速さを比例ゲインKpの値で調整することができるようになり、抑制指令値の付近でシステムの安定性を向上するために比例ゲインKpの値を下げることもできるためである。尚、比例ゲインKp、Xの値は実験等によって適宜設定される値である。本実施形態ではK1=0.5、K2=0.25、K3=1、X=5に設定されている。
FIG. 8 shows a configuration in which the proportional gain Kp of the suppression control loop is variably set.
It is preferable that the value of each proportional gain Kp can be changed within a range of ± X% of the command value E * of the suppression voltage of the control block shown in FIG. The speed at which the commercial system voltage is suppressed or decreased and the speed at which it is canceled can be adjusted by the value of the proportional gain Kp, and the proportional gain is used to improve the stability of the system near the suppression command value. This is because the value of Kp can also be lowered. Note that the values of the proportional gains Kp and X are values that are appropriately set through experiments or the like. In this embodiment, K1 = 0.5, K2 = 0.25, K3 = 1, and X = 5 are set.

つまり、低下抑制変化量Δyは、少なくとも電圧低下抑制の整定値と商用系統電圧との差分ΔEminと比例ゲインKpとの積により求められ、比例ゲインKpが差分ΔEminの大小に基づいて大小に替えられ、上昇抑制変化量Δyは、少なくとも電圧上昇抑制の整定値と商用系統電圧との差分ΔEmaxと比例ゲインKpとの積により求められ、比例ゲインKpが差分ΔE max の大小に基づいて大小に替えられるように構成されている。 That is, the decrease suppression change amount Δy is obtained by the product of at least the difference ΔE min between the voltage drop suppression settling value and the commercial system voltage and the proportional gain Kp, and the proportional gain Kp is increased or decreased based on the difference ΔE min. In other words, the increase suppression change amount Δy is obtained by the product of at least the difference ΔE max between the voltage increase suppression settling value and the commercial system voltage and the proportional gain Kp, and the proportional gain Kp is increased or decreased based on the difference ΔE max. It is comprised so that it can be replaced.

つまり、本発明によるパワーコンディショナの系統電圧抑制制御方法は、商用系統電圧euw、LCフィルタのコンデンサ電流i、コンデンサ容量C、内部抵抗Rとして、インバータ出力電流iinvの計測値から上述した〔数3〕で求まるコンデンサ電流iを減算することによりパワーコンディショナから商用系統電源に出力される逆潮流電流ispを推定する逆潮流電流推定ステップと、商用系統電圧euwの計測値から商用系統電圧euwの位相角度θuwを出力する第1のPLL処理ステップと、逆潮流電流推定ステップで推定された逆潮流電流ispから逆潮流電流ispの位相角度θspを出力する第2のPLL処理ステップと、第1のPLL処理ステップ及び第2のPLL処理ステップから出力される位相角度から得られる商用系統電圧euwと逆潮流電流ispの位相差Δφ(θuw−θsp)に基づいて、力率帰還信号及び無効電流帰還信号を生成する帰還信号生成ステップと、前記商用系統電圧の実効値Euwが第1閾値電圧以下のときに商用系統電圧の低下を抑制する低下抑制変化量を求める低下抑制制御ステップと、前記実効値Euwが前記第1閾値電圧より高い第2閾値電圧以上のときに商用系統電圧の上昇を抑制する上昇抑制変化量を求める上昇抑制制御ステップを含む運転力率設定ステップと、前記力率帰還信号に基づいて逆潮流電力の力率が前記運転力率設定ステップで設定された力率指令値に収束するように目標力率を生成する力率制御ステップと、前記力率制御ステップで生成された目標力率と前記無効電流帰還信号に基づいて、前記インバータを制御するインバータ制御部に無効電流目標値を出力する無効電流制御ステップと、を備えている。 That is, the system voltage suppression control method of the power conditioner according to the present invention is based on the measured value of the inverter output current i inv as the commercial system voltage e uw , the LC filter capacitor current i c , the capacitor capacitance C f , and the internal resistance R c. The reverse flow current estimation step for estimating the reverse flow current i sp output from the power conditioner to the commercial power supply by subtracting the capacitor current ic obtained by the above [Equation 3], and the measurement of the commercial grid voltage e uw a first PLL processing step of outputting the phase angle theta uw commercial system voltage e uw from the value, and outputs a phase angle theta sp of backward flow current i sp from reverse flow current i sp estimated by the backward flow current estimation step A second PLL processing step and a phase output from the first PLL processing step and the second PLL processing step. Based on obtained from time commercial system voltage e uw and reverse flow current i sp phase difference Δφ (θ uwsp), the feedback signal generating step of generating a power factor feedback signal and reactive current feedback signal, the commercial A decrease suppression control step for obtaining a decrease suppression change amount that suppresses a decrease in the commercial system voltage when the effective value E uw of the system voltage is equal to or lower than the first threshold voltage; and a first step in which the effective value E uw is higher than the first threshold voltage. An operation power factor setting step including an increase suppression control step for determining an increase suppression change amount that suppresses an increase in commercial system voltage when the threshold voltage is equal to or higher than two threshold voltages; and a power factor of reverse power flow based on the power factor feedback signal A power factor control step for generating a target power factor so as to converge to the power factor command value set in the driving power factor setting step, and a target power factor generated in the power factor control step and the reactive current feedback signal. Zui and, a, a reactive current control step of outputting a reactive current target value to the inverter controller for controlling the inverter.

そして、低下抑制変化量により補正された力率指令値は、予め設定された力率下限値PFminまでの間で、商用系統電圧の下限許容電圧E minに対する商用系統電圧の偏差に基づいて算出した低下抑制変化量Δyにより現在の力率指令値を補正するように構成される。また、上昇抑制変化量により補正された力率指令値は、予め設定された力率下限値までの間で、上限許容電圧E maxに対する商用系統電圧の偏差に基づいて算出した上昇抑制変化量Δyにより現在の力率指令値PFを補正するように構成されている。 The power factor command value corrected by the decrease suppression change amount is based on a deviation of the commercial system voltage from the commercial system voltage lower limit allowable voltage E * min up to a preset power factor lower limit value PF min. The present power factor command value is corrected by the calculated decrease suppression change amount Δy. The power factor command value corrected by the increase suppression change amount is the increase suppression change amount calculated based on the deviation of the commercial system voltage from the upper limit allowable voltage E * max up to a preset power factor lower limit value. The current power factor command value PF * is corrected by Δy.

さらに、上昇抑制制御ステップにより設定された力率指令値PFが力率下限値PFminに達すると、前記無効電流制御ステップにより出力される無効電流目標値を制限する出力制限ステップを備えている。 Furthermore, when the power factor command value PF * set by the increase suppression control step reaches the power factor lower limit value PF min , an output limiting step is provided for limiting the reactive current target value output by the reactive current control step. .

運転力率制御ステップは、力率指令値PFと力率帰還信号の偏差に基づいて補正値を生成するPI制御ステップと、PI制御ステップで生成された補正値に力率指令値PFを加算して得られる力率目標値PF realから無効電力を求める上述した〔数4〕で定まる係数を生成し、力率指令値に従って当該係数に進相または遅相を示す符号を付加する係数生成ステップを備えて構成されている。 The driving power factor control step includes a PI control step for generating a correction value based on a deviation between the power factor command value PF * and the power factor feedback signal, and a power factor command value PF * as a correction value generated in the PI control step. A coefficient for generating reactive power from the power factor target value PF * real obtained by addition and generating a coefficient determined by the above-mentioned [Equation 4], and adding a sign indicating a phase advance or delay to the coefficient according to the power factor command value It comprises a generation step.

以上説明したように、系統電圧抑制制御装置は、予め商用系統電圧の実効値Euwに第1閾値電圧及び第1閾値電圧より高い第2閾値電圧を設定し、第1閾値電圧と第2閾値電圧との間をヒステリシス領域として、商用系統電圧の実効値Euwが第1閾値電圧以下のときに、遅相電力の供給のみにより商用系統電圧の低下を抑制する系統電圧低下抑制モードで前記インバータを制御し、商用系統電圧の実効値Euwが第2閾値電圧以上のときに、進相電力の供給及び/または有効電力の低減により商用系統電圧の上昇を抑制する系統電圧上昇抑制モードで前記インバータを制御するように構成されている。 As described above, the system voltage suppression control device sets the first threshold voltage and the second threshold voltage higher than the first threshold voltage in advance to the effective value E uw of the commercial system voltage, and the first threshold voltage and the second threshold voltage are set. When the effective value E uw of the commercial system voltage is equal to or lower than the first threshold voltage, the inverter is operated in a system voltage decrease suppression mode that suppresses the decrease in the commercial system voltage only by supplying the slow phase power. And when the effective value E uw of the commercial grid voltage is equal to or higher than the second threshold voltage, the system voltage rise suppression mode suppresses the rise of the commercial grid voltage by supplying the phase advance power and / or reducing the active power. It is configured to control the inverter.

上述の各実施形態は本発明によるパワーコンディショナの系統電圧抑制制御装置及び制御方法の一例に過ぎず、各構成ブロックの具体的な構成(ハードウェアやソフトウェア)や各種の数値等は本発明による作用効果が奏される範囲で適宜変更設計することも可能であることはいうまでもない。   Each of the above-described embodiments is merely an example of a system voltage suppression control device and control method for a power conditioner according to the present invention. Specific configurations (hardware and software), various numerical values, and the like of each component block are according to the present invention. Needless to say, it is possible to change and design appropriately within the range where the effects are exhibited.

1:DC/DCコンバータ
3:インバータ
4:LCフィルタ
10:系統電圧抑制制御装置
11:逆潮流電流推定部
12:第1のPLL処理部
13:第2のPLL処理部
14:帰還信号生成部
15:力率制御部
16:無効電流制御部
17:直流電圧制御部
18:出力制限部
19:無効電力生成部
20:有効電力生成部
21:インバータ制御部
22:PWM制御部
23:運転力率設定部
100:分散型電源(太陽電池発電装置)
PC:パワーコンディショナ
SP:太陽電池パネル
S1,S2,S3,S4:インバータ装置に備えたスイッチ素子
1: DC / DC converter 3: Inverter 4: LC filter 10: System voltage suppression control device 11: Reverse power flow current estimation unit 12: First PLL processing unit 13: Second PLL processing unit 14: Feedback signal generation unit 15 : Power factor control unit 16: Reactive current control unit 17: DC voltage control unit 18: Output limiting unit 19: Reactive power generation unit 20: Active power generation unit 21: Inverter control unit 22: PWM control unit 23: Driving power factor setting Unit 100: Distributed power source (solar cell power generator)
PC: Power conditioner SP: Solar cell panels S1, S2, S3, S4: Switch elements provided in the inverter device

Claims (15)

直流発電電力を交流電力に変換して商用系統と連系するインバータを備えたパワーコンディショナの系統電圧抑制制御装置であって、
予め商用系統電圧の実効値Euwに第1閾値電圧及び第1閾値電圧より高い第2閾値電圧を設定し、前記第1閾値電圧と前記第2閾値電圧との間をヒステリシス領域として、商用系統電圧の実効値Euwが前記第1閾値電圧以下のときに、遅相電力の供給のみにより商用系統電圧の低下を抑制する系統電圧低下抑制モードで前記インバータを制御し、商用系統電圧の実効値Euwが前記第2閾値電圧以上のときに、進相電力の供給及び/または有効電力の低減により商用系統電圧の上昇を抑制する系統電圧上昇抑制モードで前記インバータを制御するように構成されている系統電圧抑制制御装置。
A system voltage suppression control device for a power conditioner including an inverter connected to a commercial system by converting DC generated power into AC power,
A commercial system voltage is set in advance by setting a first threshold voltage and a second threshold voltage higher than the first threshold voltage to an effective value E uw of the commercial system voltage, and setting a hysteresis region between the first threshold voltage and the second threshold voltage. When the effective voltage value E uw is less than or equal to the first threshold voltage, the inverter is controlled in a system voltage decrease suppression mode that suppresses the decrease in the commercial system voltage only by supplying the slow phase power, and the effective value of the commercial system voltage When E uw is equal to or higher than the second threshold voltage, the inverter is controlled in a system voltage increase suppression mode that suppresses an increase in commercial system voltage by supplying phase advance power and / or reducing active power. System voltage suppression control device.
直流発電電力を交流電力に変換して商用系統と連系するインバータと、前記インバータの出力から高調波成分を除去するLCフィルタを備えたパワーコンディショナの系統電圧抑制制御装置であって、
商用系統電圧euw、LCフィルタのコンデンサ電流i、コンデンサ容量C、内部抵抗Rとして、インバータ出力電流iinvの計測値から

で求まるコンデンサ電流iを減算することによりパワーコンディショナから商用系統電源に出力される逆潮流電流ispを推定する逆潮流電流推定部と、
商用系統電圧euwの計測値から商用系統電圧euwの位相角度θuwを出力する第1のPLL処理部と、
前記逆潮流電流推定部で推定された逆潮流電流ispから逆潮流電流ispの位相角度θspを出力する第2のPLL処理部と、
前記第1のPLL処理部及び第2のPLL処理部から出力される位相角度から得られる商用系統電圧euwと逆潮流電流ispの位相差Δφ(θuw−θsp)に基づいて、力率帰還信号及び無効電流帰還信号を生成する帰還信号生成部と、
前記商用系統電圧の実効値Euwが第1閾値電圧以下のときに商用系統電圧の低下を抑制する低下抑制変化量を求める低下抑制制御部と、前記実効値Euwが前記第1閾値電圧より高い第2閾値電圧以上のときに商用系統電圧の上昇を抑制する上昇抑制変化量を求める上昇抑制制御部を含む運転力率設定部と、
前記力率帰還信号に基づいて逆潮流電力の力率が前記運転力率設定部で設定された力率指令値に収束するように目標力率を生成する力率制御部と、
前記力率制御部で生成された目標力率と前記無効電流帰還信号に基づいて、前記インバータを制御するインバータ制御部に無効電流目標値を出力する無効電流制御部と、
を備えている系統電圧抑制制御装置。
A system voltage suppression control device for a power conditioner including an inverter that converts DC generated power into AC power and that is linked to a commercial system, and an LC filter that removes harmonic components from the output of the inverter,
From the measured value of the inverter output current i inv as the commercial system voltage e uw , the capacitor current i c of the LC filter, the capacitor capacity C f , and the internal resistance R c

A reverse flow current estimation unit that estimates the reverse flow current i sp output from the power conditioner to the commercial power supply by subtracting the capacitor current ic obtained by
A first PLL unit for outputting the phase angle theta uw commercial system voltage e uw from the measured value of the commercial power system voltage e uw,
A second PLL processing unit that outputs a phase angle θ sp of the reverse flow current i sp from the reverse flow current i sp estimated by the reverse flow current estimation unit;
Based on the phase difference Δφ (θ uw −θ sp ) between the commercial system voltage e uw obtained from the phase angle output from the first PLL processing unit and the second PLL processing unit and the reverse flow current i sp. A feedback signal generator for generating a rate feedback signal and a reactive current feedback signal;
A reduction suppression control unit that obtains a reduction suppression change amount that suppresses a reduction in commercial system voltage when the effective value E uw of the commercial system voltage is equal to or lower than a first threshold voltage; and the effective value E uw is obtained from the first threshold voltage. An operating power factor setting unit including an increase suppression control unit for determining an increase suppression change amount that suppresses an increase in the commercial system voltage when the voltage is equal to or higher than a high second threshold voltage;
A power factor control unit that generates a target power factor so that the power factor of the reverse power flow power converges to the power factor command value set by the driving power factor setting unit based on the power factor feedback signal;
Based on the target power factor generated by the power factor control unit and the reactive current feedback signal, a reactive current control unit that outputs a reactive current target value to an inverter control unit that controls the inverter;
A system voltage suppression control device.
前記低下抑制制御部は、予め設定された力率下限値PFminまでの間で、前記商用系統電圧の下限許容電圧E minに対する商用系統電圧の偏差に基づいて算出した低下抑制変化量Δyにより現在の力率指令値PFを補正するように構成され、
前記上昇抑制制御部は、予め設定された力率下限値PFminまでの間で、上限許容電圧E maxに対する商用系統電圧の偏差に基づいて算出した上昇抑制変化量Δyにより現在の力率指令値PFを補正するように構成されている請求項2記載の系統電圧抑制制御装置。
The decrease suppression control unit uses a decrease suppression change amount Δy calculated based on a deviation of the commercial system voltage with respect to the lower limit allowable voltage E * min of the commercial system voltage up to a preset power factor lower limit value PF min. It is configured to correct the current power factor command value PF * ,
The increase suppression control unit determines the current power factor command based on the increase suppression change amount Δy calculated based on the deviation of the commercial system voltage from the upper limit allowable voltage E * max up to a preset power factor lower limit value PF min. The system voltage suppression control device according to claim 2, which is configured to correct the value PF * .
前記上昇抑制制御部により設定された力率指令値PFが力率下限値PFminに達すると、前記無効電流制御部により出力される無効電流目標値を制限する出力制限部を備えている請求項3記載の系統電圧抑制制御装置。 An output limiting unit that limits a reactive current target value output by the reactive current control unit when the power factor command value PF * set by the increase suppression control unit reaches a power factor lower limit value PF min . Item 4. The system voltage suppression control device according to Item 3. 前記力率制御部は、力率指令値PFと力率帰還信号の偏差に基づいて補正値を生成するPI制御部と、前記PI制御部で生成された補正値に力率指令値PFを加算して得られる力率目標値PF realから無効電力を求める係数

を生成し、力率指令値PFに従って当該係数に進相または遅相を示す符号を付加する係数生成部を備えて構成されている請求項2から4の何れかに記載の系統電圧抑制制御装置。
The power factor control unit includes a PI control unit that generates a correction value based on a deviation between the power factor command value PF * and the power factor feedback signal, and a power factor command value PF * to the correction value generated by the PI control unit . Is a coefficient for obtaining reactive power from the power factor target value PF * real obtained by adding

The system voltage suppression control according to any one of claims 2 to 4, further comprising: a coefficient generation unit that generates a power factor command value PF * and adds a sign indicating phase advance or delay to the coefficient. apparatus.
前記無効電流制御部により出力される無効電流目標値の更新時期は、商用系統周波数の半周期毎であって逆潮流電流ispの絶対値が最大値を示す時期またはその近傍時期に設定され、測定した逆潮流電流ispの無効成分が逆潮流電流ispの絶対値の最大値の近傍時期で変化するように構成されている請求項2から5の何れかに記載の系統電圧抑制制御装置。 The reactive current target value output by the reactive current control unit is updated every half cycle of the commercial system frequency, and is set to a time when the absolute value of the reverse flow current i sp shows the maximum value or a time close thereto, The system voltage suppression control device according to any one of claims 2 to 5, wherein the ineffective component of the measured reverse flow current isp is changed in the vicinity of the maximum absolute value of the reverse flow current isp. . 前記低下抑制変化量Δyは、少なくとも電圧低下抑制の整定値と商用系統電圧との差分ΔEminと比例ゲインKpとの積により求められ、前記比例ゲインKpが前記差分ΔEminの大小に基づいて大小に替えられ、前記上昇抑制変化量Δyは、少なくとも電圧上昇抑制の整定値と商用系統電圧との差分ΔEmaxと比例ゲインKpとの積により求められ、前記比例ゲインKpが前記差分ΔEminの大小に基づいて大小に替えられるように構成されている請求項2から6の何れかに記載の系統電圧抑制制御装置。 The decrease suppression change amount Δy is obtained by a product of at least the difference ΔE min between the voltage drop suppression settling value and the commercial grid voltage and the proportional gain Kp, and the proportional gain Kp is determined based on the difference ΔE min. The increase suppression change amount Δy is obtained by the product of at least the difference ΔE max between the voltage increase suppression settling value and the commercial system voltage and the proportional gain Kp, and the proportional gain Kp is the magnitude of the difference ΔE min . The system voltage suppression control device according to any one of claims 2 to 6, wherein the system voltage suppression control device is configured so as to be changed to a large or small size based on the above. 直流発電電力を交流電力に変換して商用系統と連系するインバータと、前記インバータの出力から高調波成分を除去するLCフィルタを備えたパワーコンディショナの系統電圧抑制制御方法であって、
商用系統電圧euw、LCフィルタのコンデンサ電流i、コンデンサ容量C、内部抵抗Rとして、インバータ出力電流iinvの計測値から

で求まるコンデンサ電流iを減算することによりパワーコンディショナから商用系統電源に出力される逆潮流電流ispを推定する逆潮流電流推定ステップと、
商用系統電圧euwの計測値から商用系統電圧euwの位相角度θuwを出力する第1のPLL処理ステップと、
前記逆潮流電流推定ステップで推定された逆潮流電流ispから逆潮流電流ispの位相角度θspを出力する第2のPLL処理ステップと、
前記第1のPLL処理ステップ及び第2のPLL処理ステップから出力される位相角度から得られる商用系統電圧euwと逆潮流電流ispの位相差Δφ(θuw−θsp)に基づいて、力率帰還信号及び無効電流帰還信号を生成する帰還信号生成ステップと、
前記商用系統電圧の実効値Euwが第1閾値電圧以下のときに商用系統電圧の低下を抑制する低下抑制変化量を求める低下抑制制御ステップと、前記実効値Euwが前記第1閾値電圧より高い第2閾値電圧以上のときに商用系統電圧の上昇を抑制する上昇抑制変化量を求める上昇抑制制御ステップを含む運転力率設定ステップと、
前記力率帰還信号に基づいて逆潮流電力の力率が前記運転力率設定ステップで設定された力率指令値に収束するように目標力率を生成する力率制御ステップと、
前記力率制御ステップで生成された目標力率と前記無効電流帰還信号に基づいて、前記インバータを制御するインバータ制御部に無効電流目標値を出力する無効電流制御ステップと、
を備えている系統電圧抑制制御方法。
A system voltage suppression control method for a power conditioner including an inverter connected to a commercial system by converting DC generated power to AC power, and an LC filter that removes harmonic components from the output of the inverter,
From the measured value of the inverter output current i inv as the commercial system voltage e uw , the capacitor current i c of the LC filter, the capacitor capacity C f , and the internal resistance R c

A reverse flow current estimation step for estimating a reverse flow current i sp output from the power conditioner to the commercial power supply by subtracting the capacitor current ic obtained by
A first PLL processing step of outputting the phase angle theta uw commercial system voltage e uw from the measured value of the commercial power system voltage e uw,
A second PLL processing step for outputting a phase angle θ sp of the reverse flow current i sp from the reverse flow current i sp estimated in the reverse flow current estimation step;
Based on the phase difference Δφ (θ uw −θ sp ) between the commercial grid voltage e uw and the reverse flow current i sp obtained from the phase angle output from the first PLL processing step and the second PLL processing step, the force A feedback signal generation step for generating a rate feedback signal and a reactive current feedback signal;
A decrease suppression control step for obtaining a decrease suppression change amount that suppresses a decrease in the commercial system voltage when the effective value E uw of the commercial system voltage is equal to or lower than the first threshold voltage; and the effective value E uw is obtained from the first threshold voltage. A driving power factor setting step including an increase suppression control step for determining an increase suppression change amount that suppresses an increase in the commercial system voltage when the voltage is equal to or higher than a high second threshold voltage;
A power factor control step for generating a target power factor so that the power factor of the reverse power flow converges to the power factor command value set in the operating power factor setting step based on the power factor feedback signal;
Based on the target power factor generated in the power factor control step and the reactive current feedback signal, a reactive current control step that outputs a reactive current target value to an inverter control unit that controls the inverter;
A system voltage suppression control method comprising:
前記低下抑制制御ステップは、予め設定された力率下限値PFminまでの間で、前記商用系統電圧の下限許容電圧E minに対する商用系統電圧の偏差に基づいて算出した低下抑制変化量Δyにより現在の力率指令値PFを補正するように構成され、
前記上昇抑制制御ステップは、予め設定された力率下限値PFminまでの間で、上限許容電圧E maxに対する商用系統電圧の偏差に基づいて算出した上昇抑制変化量Δyにより現在の力率指令値PFを補正するように構成されている請求項8記載の系統電圧抑制制御方法。
The decrease suppression control step is based on a decrease suppression change amount Δy calculated based on a deviation of the commercial system voltage with respect to the lower limit allowable voltage E * min of the commercial system voltage up to a preset power factor lower limit value PF min. It is configured to correct the current power factor command value PF * ,
The increase suppression control step includes a current power factor command based on an increase suppression change amount Δy calculated based on the deviation of the commercial system voltage from the upper limit allowable voltage E * max up to a preset power factor lower limit value PF min. The system voltage suppression control method according to claim 8, wherein the system voltage suppression control method is configured to correct the value PF * .
前記上昇抑制制御ステップにより設定された力率指令値PFが力率下限値PFminに達すると、前記無効電流制御ステップにより出力される無効電流目標値を制限する出力制限ステップを備えている請求項9記載の系統電圧抑制制御方法。 An output limiting step is provided for limiting the reactive current target value output by the reactive current control step when the power factor command value PF * set by the increase suppression control step reaches a power factor lower limit value PF min . Item 12. The system voltage suppression control method according to Item 9. 前記運転力率制御ステップは、力率指令値PFと力率帰還信号の偏差に基づいて補正値を生成するPI制御ステップと、前記PI制御ステップで生成された補正値に力率指令値PFを加算して得られる力率目標値PF realから無効電力を求める係数

を生成し、力率指令値PFに従って当該係数に進相または遅相を示す符号を付加する係数生成ステップを備えて構成されている請求項8から10の何れかに記載の系統電圧抑制制御方法。
The driving power factor control step includes a PI control step for generating a correction value based on a deviation between the power factor command value PF * and the power factor feedback signal, and a power factor command value PF to the correction value generated in the PI control step. * Power factor target value PF obtained by adding * PF * Coefficient for obtaining reactive power from real

The system voltage suppression control according to any one of claims 8 to 10, further comprising: a coefficient generation step of generating a power factor command value PF * and adding a sign indicating a phase advance or delay to the coefficient according to the power factor command value PF *. Method.
前記無効電流制御ステップにより出力される無効電流目標値の更新時期は、商用系統周波数の半周期毎であって逆潮流電流ispの絶対値が最大値を示す時期またはその近傍時期に設定されている請求項8から11の何れかに記載のパワーコンディショナの系統電圧抑制制御方法。 The update time of the reactive current target value output by the reactive current control step is set to a time when the absolute value of the reverse flow current isp is the maximum value or a time close thereto every half cycle of the commercial system frequency. The system voltage suppression control method for a power conditioner according to any one of claims 8 to 11. 前記低下抑制変化量Δyは、少なくとも電圧低下抑制の整定値と商用系統電圧との差分ΔEminと比例ゲインKpとの積により求められ、前記比例ゲインKpが前記差分ΔEminの大小に基づいて大小に替えられ、前記上昇抑制変化量Δyは、少なくとも電圧上昇抑制の整定値と商用系統電圧との差分ΔEmaxと比例ゲインKpとの積により求められ、前記比例ゲインKpが前記差分ΔEminの大小に基づいて大小に替えられるように構成されている請求項8から12の何れかに記載の系統電圧抑制制御装置。 The decrease suppression change amount Δy is obtained by a product of at least the difference ΔE min between the voltage drop suppression settling value and the commercial grid voltage and the proportional gain Kp, and the proportional gain Kp is determined based on the difference ΔE min. The increase suppression change amount Δy is obtained by the product of at least the difference ΔE max between the voltage increase suppression settling value and the commercial system voltage and the proportional gain Kp, and the proportional gain Kp is the magnitude of the difference ΔE min . The system voltage suppression control device according to any one of claims 8 to 12, wherein the system voltage suppression control device is configured so as to be changed in size based on the above. 系統連系運転前に運転力率を設定する運転力率設定ステップを備え、
系統連系運転時に、系統電圧抑制制御を解除した直後に前記運転力率設定ステップで設定された運転力率で系統連系運転するように構成されている請求項8から13の何れかに記載の系統電圧抑制制御方法。
A driving power factor setting step for setting the driving power factor before grid connection operation is provided.
The system interconnection operation according to any one of claims 8 to 13, wherein the system interconnection operation is performed at the operation power factor set in the operation power factor setting step immediately after the system voltage suppression control is canceled during the system interconnection operation. System voltage suppression control method.
請求項1から7の何れかに記載の系統電圧抑制制御装置が組み込まれて構成されているパワーコンディショナ。   A power conditioner configured to incorporate the system voltage suppression control device according to claim 1.
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