JP2021013207A - 仮想のインピーダンスを模擬する変換器制御装置及び変換器制御方法 - Google Patents
仮想のインピーダンスを模擬する変換器制御装置及び変換器制御方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2021013207A JP2021013207A JP2019124726A JP2019124726A JP2021013207A JP 2021013207 A JP2021013207 A JP 2021013207A JP 2019124726 A JP2019124726 A JP 2019124726A JP 2019124726 A JP2019124726 A JP 2019124726A JP 2021013207 A JP2021013207 A JP 2021013207A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- converter
- current
- control
- impedance
- output
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims description 62
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 58
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 19
- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 claims description 6
- 239000008186 active pharmaceutical agent Substances 0.000 abstract 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 33
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 24
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 12
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 11
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 7
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 7
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 101000639461 Rattus norvegicus Small nuclear ribonucleoprotein-associated protein B Proteins 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 230000036962 time dependent Effects 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000005431 greenhouse gas Substances 0.000 description 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 1
- 230000002250 progressing effect Effects 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/56—Power conversion systems, e.g. maximum power point trackers
Landscapes
- Inverter Devices (AREA)
Abstract
Description
・系統電圧変動の増大
・系統内の慣性エネルギー量の低下
・系統擾乱時の周波数の変化幅及び変化速度の増大
図1は、本発明の一実施形態による変換器制御装置の要部構成を示すブロック図である。図1に示す通り、本実施形態の変換器制御装置1は、電力制御部11、インピーダンスモデル12、演算部13a,13b、定電流制御部14(駆動信号生成部)、演算部15a,15b(駆動信号生成部)、座標変換部16(駆動信号生成部)、PWM波形生成部17(駆動信号生成部)を備える。このような変換器制御装置1は、分散型電源DSを系統PSに接続(連系リアクトルLを介して接続)する変換器IVの制御を行う。尚、変換器IVは、例えばインバータである。
図6は、本発明の一実施形態による変換器制御装置の動作の概要を示すフローチャートである。尚、図6に示すフローチャートの処理は、一定の制御周期で繰り返し行われる。変換器制御装置1の動作が開始されると、変換器IVに対して位相同期ループを用いた電流ベクトル制御を行うための電流指令値(D軸電流指令値Idordp、Q軸電流指令値Iqordp)を出力する処理が電力制御部11によって行われる(ステップS11:第1ステップ)。
系統擾乱等によってD軸方向の電圧が低下した場合を考える。例えば、図7(a)に示す通り、D軸方向の電圧がΔVdだけ低下したとする。この場合において、変換器制御装置1は、系統PSに無効電流を注入するように動作する。例えば、図7(a)に示す通り、補償のためのQ軸電流Iqを注入するように動作する。
系統擾乱等によってQ軸方向の電圧が変動した場合(系統位相が変動した場合)を考える。例えば、図7(b)に示す通り、Q軸方向の電圧がΔVqだけ上昇したとする。この場合において、変換器制御装置1は、系統PSに有効電流を注入するように動作する。例えば、図7(b)に示す通り、補償のためのD軸電流Idを注入するように動作する。
(1)系統電圧の大きさ(D軸電圧)の変動緩和
(2)系統電圧の位相方向(Q軸電圧)の変動緩和(≒系統周波数の変動緩和)
本出願の発明者は、変換器制御装置1によって制御される変換器IVの動作を検証するためにシミュレーションを行った。このミュレーションは、瞬時値解析が可能な電力系統瞬時値解析プログラム(XTAP(eXpandable Transient Analysis Program))を使用して実施した。シミュレーションにより、三相地絡(3LG)が生じた場合の動作と、電源脱落が生じた場合の動作とを検証した。
図14は、3LGの事故シーケンスを示す図である。図14に示す3LGの事故シーケンスは、時刻2.5[s]で3LGが発生し、3LGの発生から所定時間後に遮断器CB(図10参照)が開放されることにより三相開放(3LO)が行われるものである。3LGのシミュレーションは、3LGの発生から3LOまでの時間(事故継続時間)を、0.1[s](5サイクル)、0.2[s](10サイクル)、又は0.35[s](17.5サイクル)に設定して、3ケース行っている。尚、交流事故は、事故回線を遮断器CBにより開放することによって除去される。
図10(b)に示す通り、1回線開放による電源脱落(同期機SM12の切り離し)が生じた場合のシミュレーションを行った。図17は、電源脱落のシミュレーション結果を示す図である。尚、図17(a)は、電源脱落が生じた場合の変換器有効電力Pの経時変化を示すシミュレーション結果であり、図17(b)は、電源脱落が生じた場合の発電機すべりSg(≒周波数偏差)の経時変化を示すシミュレーション結果である。
1A 制御部
1B 電流補整部
11 電力制御部
12 インピーダンスモデル
13a,13b 演算部
14 定電流制御部
15a,15b 演算部
16 座標変換部
17 PWM波形生成部
DS 分散型電源
IV 変換器
PS 系統
Claims (5)
- 分散型電源を系統に接続する変換器の制御を行う変換器制御装置であって、
前記変換器に対して位相同期ループを用いた電流ベクトル制御を行う制御部と、
前記制御部と並列に接続され、前記変換器に模擬させるインピーダンスのインピーダンスモデルを用い、前記インピーダンスを介して前記系統に電圧源が接続されている場合に流れる電流を、前記系統に供給する電流補整部と、
を備える変換器制御装置。 - 前記電流補整部は、前記インピーダンスモデルを用いて、入力される電圧指令値と前記系統の電圧測定値とに応じて前記系統に供給すべき電流を規定する電流補整値を出力する、請求項1記載の変換器制御装置。
- 前記制御部は、前記電流ベクトル制御を行うための電流指令値を出力する電力制御部と、
前記電力制御部から出力される前記電流指令値と、前記電流補整部から出力される前記電流補整値とを加算する演算部と、
前記演算部の加算結果に基づいて、前記電流ベクトル制御を行うために前記変換器に出力する駆動信号を生成する駆動信号生成部と、
を備える請求項2記載の変換器制御装置。 - 前記位相同期ループは、前記変換器に模擬させる同期機の慣性が大きくなるにつれて、位相同期速度が遅くなるように設定される、請求項1から請求項3の何れか一項に記載の変換器制御装置。
- 分散型電源を系統に接続する変換器の制御を行う変換器制御方法であって、
前記変換器に対して位相同期ループを用いた電流ベクトル制御を行うための電流指令値を出力する第1ステップと、
前記変換器に模擬させるインピーダンスのインピーダンスモデルを用いて、入力される電圧指令値と前記系統の電圧測定値との差分に応じて前記系統に供給すべき電流を規定する電流補整値を出力する第2ステップと、
前記第1ステップで出力された前記電流指令値と、前記第2ステップで出力された前記電流補整値とを加算する第3ステップと、
前記第3ステップの加算結果に基づいて、前記電流ベクトル制御を行うために前記変換器に出力する駆動信号を生成する第4ステップと、
を有する変換器制御方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019124726A JP7263156B2 (ja) | 2019-07-03 | 2019-07-03 | 仮想のインピーダンスを模擬する変換器制御装置及び変換器制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019124726A JP7263156B2 (ja) | 2019-07-03 | 2019-07-03 | 仮想のインピーダンスを模擬する変換器制御装置及び変換器制御方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2021013207A true JP2021013207A (ja) | 2021-02-04 |
JP7263156B2 JP7263156B2 (ja) | 2023-04-24 |
Family
ID=74226932
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019124726A Active JP7263156B2 (ja) | 2019-07-03 | 2019-07-03 | 仮想のインピーダンスを模擬する変換器制御装置及び変換器制御方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7263156B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023112225A1 (ja) * | 2021-12-15 | 2023-06-22 | 株式会社東芝 | 電力変換装置及び電力変換装置の制御方法 |
WO2023112222A1 (ja) * | 2021-12-15 | 2023-06-22 | 株式会社東芝 | 電力変換装置及び電力変換装置の制御方法 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017208932A (ja) * | 2016-05-18 | 2017-11-24 | 川重テクノロジー株式会社 | 電力変換装置 |
JP2019080476A (ja) * | 2017-10-27 | 2019-05-23 | 東京電力ホールディングス株式会社 | 交直変換器制御装置 |
-
2019
- 2019-07-03 JP JP2019124726A patent/JP7263156B2/ja active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017208932A (ja) * | 2016-05-18 | 2017-11-24 | 川重テクノロジー株式会社 | 電力変換装置 |
JP2019080476A (ja) * | 2017-10-27 | 2019-05-23 | 東京電力ホールディングス株式会社 | 交直変換器制御装置 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023112225A1 (ja) * | 2021-12-15 | 2023-06-22 | 株式会社東芝 | 電力変換装置及び電力変換装置の制御方法 |
WO2023112222A1 (ja) * | 2021-12-15 | 2023-06-22 | 株式会社東芝 | 電力変換装置及び電力変換装置の制御方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP7263156B2 (ja) | 2023-04-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN109980676B (zh) | 微电网控制系统及微电网 | |
CN106877710B (zh) | 基于虚拟同步电动机的三相pwm整流器多环路控制电路及控制方法 | |
Salimin et al. | Simulation analysis of DVR performance for voltage sag mitigation | |
Taul et al. | An efficient reduced-order model for studying synchronization stability of grid-following converters during grid faults | |
CN108448607B (zh) | 一种微电网电池储能系统的并离网切换方法和装置 | |
CN108493966B (zh) | 一种基于虚拟同步技术的微电网不平衡负荷控制方法和装置 | |
Zhang et al. | Study of stability after low voltage ride-through caused by phase-locked loop of grid-side converter | |
Arricibita et al. | Virtual synchronous generators classification and common trends | |
Reyes et al. | Decoupled double synchronous reference frame current controller for unbalanced grid voltage conditions | |
JP2021013207A (ja) | 仮想のインピーダンスを模擬する変換器制御装置及び変換器制御方法 | |
Ferreira et al. | Single-phase synchronverter for residential PV power systems | |
Kleftakis et al. | Power-Hardware-in-the-loop simulation of a D-STATCOM equipped MV network interfaced to an actual PV inverter | |
CN111864790A (zh) | 一种虚拟同步并网逆变器相角补偿方法及系统 | |
Brouillon et al. | The effect of transmission-line dynamics on a globally synchronizing controller for power inverters | |
CN108565897A (zh) | 电力电子并网发电机组的暂态稳定控制方法及系统 | |
Degner et al. | Intelligent local controllers | |
Al-Abbas | Reduced order models of a current source inverter induction motor drive | |
He et al. | An accurate autonomous islanding microgrid reactive power, imbalance power and harmonic power sharing scheme | |
CN115579944A (zh) | 一种具有自限流保护能力的构网型储能控制系统及方法 | |
Palacio et al. | VSG based control application for inverter-interfaced distributed generators in microgrids | |
Nguyen et al. | Fuzzy PI controller for grid-connected inverters | |
Piya et al. | Fault ride-through capability for grid-supporting inverters | |
Sakaeda et al. | Studies on stabilizing a massive pv penetrated power system using vsg | |
Maherani et al. | Current Limitation based on fast voltage control for fully grid-forming Direct Voltage Control | |
Kandasamy et al. | Artificial neural network based intelligent controller design for grid-tied inverters of microgrid under load variation and disturbance |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20220418 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20230125 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230131 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230320 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20230404 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20230412 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7263156 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |