JP2555203B2 - 連系,単独運転用インバータの制御装置 - Google Patents

連系,単独運転用インバータの制御装置

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JP2555203B2
JP2555203B2 JP1258661A JP25866189A JP2555203B2 JP 2555203 B2 JP2555203 B2 JP 2555203B2 JP 1258661 A JP1258661 A JP 1258661A JP 25866189 A JP25866189 A JP 25866189A JP 2555203 B2 JP2555203 B2 JP 2555203B2
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恭典 八田
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Fuji Electric Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、独立した直流電源を供給源として交流電
圧を発生し、電力系統(単に系統ともいう)に併入され
て系統との間で電力の授受を行なう連系運転と、系統か
ら解列されて負荷に単独で給電する単独運転の双方を行
なう電圧形自励インバータの制御装置、特に無瞬断で系
統解列を行なうことが可能なインバータの制御装置に関
する。
〔従来の技術〕
従来、この種の系統解列時には、一旦インバータを停
止し、単独状態にして定電圧制御系を再スタートするも
のが知られている。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、このような方式では、インバータを電
源とする負荷に瞬停が生じ、制御系は零スタートとなっ
てしまう。つまり、連系運転時の有効電力(P)/無効
電力(Q)制御から無瞬断で単独運転時の停電圧制御に
移行することができない、と云う問題がある。
したがって、この発明の課題は、 i)特に、系統連系運転からの単独運転への切換を無瞬
断で行なうこと。
ii)その際、負荷への給電を停止させないこと。
iii)同じく、負荷および制御系への影響を最小に抑え
ること。
などにある。
〔課題を解決するための手段〕
上記課題解決のため、本発明では、独立した直流電源
を供給源として交流電圧を発生するインバータであっ
て、このインバータと電力系統との間の電路を開閉する
電路開閉手段と、前記インバータから供給する有効電力
および無効電力をそれぞれの設定値に一致させるべく制
御する有効電力制御系および無効電力制御系と、前記イ
ンバータの出力電圧をその設定値に一致させるべく制御
する定電圧制御系と、前記電路開閉手段の開閉状態に基
づいて前記有効電力制御系および無効電力制御系の制御
出力と前記定電圧制御系の制御出力とを切り換えて前記
インバータに出力する信号切換手段と、を備え、前記電
路開閉手段が閉状態となり前記インバータが前記電力系
統に併入されたときは、前記有効電力制御系および無効
電力制御系により該インバータから供給する有効電力お
よび無効電力の制御を行なって前記電力系統との間で電
力の授受を行ないながら負荷に供給する連係運転を行な
い、前記電路開閉手段が開状態となり前記インバータが
前記電力系統から解列されたときは、前記定電圧制御系
により負荷に対し定電圧制御を行なってインバータ単独
で負荷に給電する単独運転を行ない、かくして連系運転
と単独運転の双方が可能な連系,単独運転用インバータ
の制御装置において、 前記定電圧制御系の制御出力を連系運転時には定電圧
制御系の外部から設定される値に等しくなるようにして
おく定電圧制御出力調整手段を備え、連系運転時には、
前記定電圧制御出力調整手段により前記定電圧制御系の
制御出力を定電圧制御系の外部から設定される値に等し
くなるようにしておくとともに、前記電路開閉手段が開
状態となり連系運転から単独運転に切り替わったとき、
前記信号切換手段により、前記インバータに制御出力を
出力する制御系を前記有効電力制御系および無効電力制
御系から前記定電圧制御系へと切り換えるものとした。
また、前記電力系統から解列されて単独運転に移行する
際、解列に先立って、それまで無効電力制御を行ってい
た前記無効電力制御系の制御出力を零にしぼり込む無効
電力制御出力調整手段と、それまでの無効電力制御量を
零にするためのバイアス量を、その零にしぼりこまれた
前記無効電力制御系の制御出力に加算するバイアス量加
算手段と、を備えるものとした。
〔作用〕
系統より解列し連系運転から単独運転に移行する際、
連系運転時に単独運転用の定電圧制御系の制御出力を定
電圧制御系の外部から設定される値に等しくなるように
しておくことにより、定電圧制御系が零スタートとなる
ことを回避し、これにより制御系への外乱を少なくなる
ようにして、連系運転から単独運転への無瞬断での切り
換えを実現可能とする。
例えば、連系運転時に、定電圧制御系の制御出力を零
にしぼりこんでおくとともに、その零にしぼりこまれた
定電圧制御系の制御出力に単独時50%負荷相当の制御量
を加算しておくことで、連系運転から単独運転に移行す
る際の制御系の切り換え時に、定電圧制御系が最大でも
±50%の負荷変動しか受けず、連系運転から単独運転へ
の無瞬断での切り換えが可能となる。なお、このとき、
単独時の負荷量が予め分かっている場合は、上記加算値
をこれ(負荷相当量)に合わせるようにすることで、シ
ョックの少ない切り換えを行なうことができる。
また、電力系統から解列されて単独運転に移行する
際、解列に先立って、無効電力制御系の制御出力を零に
しぼりこみ、かつそれまでの無効電力制御量を零にする
ためのバイアス量を加算して出力することで、系統解列
に伴って起こり得る、インバータ出力における過、不足
電圧の発生を防止することができる。なお、制御系の切
り換えは、解列と同時に行なうものとする。
〔実施例〕
第1図はこの発明の一実施例を示すシステム構成図で
ある。同図において、1は有効電力(P)設定器、2は
無効電力(Q)設定器、3は出力電圧(Vi)設定器、4
は初期設定器、5は有効電力制御装置(APR)、6は無
効電力制御装置(AQR)、7は電圧制御装置(AVR)、8
A,8B,9および16はスイッチ、10はパルス増幅器(PA)、
11は直流電源、12は電圧形自励インバータ、13はトラン
ス、14はリアクトル、15は負荷、17は電力系統、18は変
圧器(PT)、19は変流器(CT)、20は有効,無効電力検
出器である。
その主回路は直流電源11、電圧形自励インバータ12、
トランス13、リアクトル14等からなり、負荷15および電
力系統17へ電力を供給する。また、インバータ12と系統
間の電路の開閉はスイッチ16により行なう。すなわち、
スイッチ16が閉状態の時(系統連系時)は、有効,無効
電力検出器20を介して検出される有効電力および無効電
力を有効電力設定器1,無効電力設定器2にて設定された
有効電力,無効電力設定値に一致させるべく制御する有
効電力制御装置5,無効電力制御装置6をスイッチ8A,8B
により選択する一方、スイッチ16が開状態の時(単独運
転時)は、変圧器18を介して得られるインバータ出力電
圧(Vi)を、その設定器3にて設定される値に一致させ
るべく制御する電圧制御装置7をスイッチ9によって選
択する。なお、各制御装置の出力はパルス増幅器10を介
してインバータ12に与えられる。
さらに、この実施例では連系運転時に電圧制御装置7
の出力に対し、初期設定器4によって例えば単独時50%
負荷運転相当の制御量を加算しておくことにより、スイ
ッチ8A,8B,9および16等により制御系を切り換えたと
き、定電圧制御系に対しては最大でも50%負荷変動相当
の変動となり、無瞬断での制御系の切り換えを可能にし
ている。なお、このとき電圧制御装置7の出力は、図示
されない適宜な手段にて零に絞り込んでおくものとす
る。
第2図はこの発明の他の実施例を示す要部構成図であ
る。
これは、系統解列前に無効電力の制御量を強制的に排
除するためのもので、同図(イ)は無効電力制御装置6
の出力にこれを切り離すためのスイッチ21を設けた例で
あり、同図(ロ)は無効電力制御装置6の出力をスイッ
チ22によって“0"に絞り込む例である。そして、無効電
力制御装置6の出力には無効電力の制御量が零となるよ
うなバイアスを同図(イ),(ロ)のように加算器を介
して加えることで、スイッチ16によりインバータ12が系
統から切り離されたときに、インバータ出力過電圧,不
足電圧が発生しないようにしている。
〔発明の効果〕
この発明によれば、連系運転状態から単独運転状態へ
の切り換えが無瞬断で可能になるだけでなく、その際に
負荷および制御系への影響を最小にすることができる利
点が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例を示すシステム構成図、第
2図はこの発明の他の実施例を示す要部構成図である。 符号説明 1……有効電力(P)設定器、2……無効電力(Q)設
定器、3……出力電圧(Vi)設定器、4……初期設定
器、5……有効電力制御装置、6……無効電力制御装
置、7……電圧制御装置、8A,8B,9,16……スイッチ、10
……パルス増幅器(PA)、11……直流電源、12……電圧
形自励インバータ、13……トランス、14……リアクト
ル、15……負荷、17……電力系統、18……変圧器(P
T)、19……変流器(CT)、20……有効,無効電力検出
器。

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】独立した直流電源を供給源として交流電圧
    を発生するインバータであって、 このインバータと電力系統との間の電路を開閉する電路
    開閉手段と、 前記インバータから供給する有効電力および無効電力を
    それぞれの設定値に一致させるべく制御する有効電力制
    御系および無効電力制御系と、 前記インバータの出力電圧をその設定値に一致させるべ
    く制御する定電圧制御系と、 前記電路開閉手段の開閉状態に基づいて前記有効電力制
    御系および無効電力制御系の制御出力と前記定電圧制御
    系の制御出力とを切り換えて前記インバータに出力する
    信号切換手段と、を備え、 前記電路開閉手段が閉状態となり前記インバータが前記
    電力系統に併入されたときは、前記有効電力制御系およ
    び無効電力制御系により該インバータから供給する有効
    電力および無効電力の制御を行なって前記電力系統との
    間で電力の授受を行ないながら負荷に供給する連係運転
    を行ない、 前記電路開閉手段が開状態となり前記インバータが前記
    電力系統から解列されたときは、前記定電圧制御系によ
    り負荷に対し定電圧制御を行なってインバータ単独で負
    荷に給電する単独運転を行ない、 かくして連系運転と単独運転の双方が可能な連系,単独
    運転用インバータの制御装置において、 前記定電圧制御系の制御出力を連系運転時には定電圧制
    御系の外部から設定される値に等しくなるようにしてお
    く定電圧制御出力調整手段を備え、 連系運転時には、前記定電圧制御出力調整手段により前
    記定電圧制御系の制御出力を定電圧制御系の外部から設
    定される値に等しくなるようにしておくとともに、 前記電路開閉手段が開状態となり連系運転から単独運転
    に切り替わったとき、前記信号切換手段により、前記イ
    ンバータに制御出力を出力する制御系を前記有効電力制
    御系および無効電力制御系から前記定電圧制御系へと切
    り換えることを特徴とする連系,単独運転用インバータ
    の制御装置。
  2. 【請求項2】請求項1に記載の連系,単独運転用インバ
    ータの制御装置において、 前記電力系統から解列されて単独運転に移行する際、解
    列に先立って、それまで無効電力制御を行っていた前記
    無効電力制御系の制御出力を零にしぼり込む無効電力制
    御出力調整手段と、 それまでの無効電力制御量を零にするためのバイアス量
    を、その零にしぼりこまれた前記無効電力制御系の制御
    出力に加算するバイアス量加算手段と、 を備えることを特徴とする連系,単独運転用インバータ
    の制御装置。
  3. 【請求項3】独立した直流電源を供給源として交流電圧
    を発生するインバータであって、 このインバータと電力系統との間の電路を開閉する電路
    開閉手段と、 前記インバータから供給する有効電力および無効電力を
    それぞれの設定値に一致させるべく制御する有効電力制
    御系および無効電力制御系と、 前記インバータの出力電圧をその設定値に一致させるべ
    く制御する定電圧制御系と、 前記電路開閉手段の開閉状態に基づいて前記有効電力制
    御系および無効電力制御系の制御出力と前記定電圧制御
    系の制御出力とを切り換えて前記インバータに出力する
    信号切換手段と、を備え、 前記電路開閉手段が閉状態となり前記インバータが前記
    電力系統に併入されたときは、前記有効電力制御系およ
    び無効電力制御系により該インバータから供給する有効
    電力および無効電力の制御を行なって前記電力系統との
    間で電力の授受を行ないながら負荷に供電する連係運転
    を行ない、 前記電路開閉手段が開状態となり前記インバータが前記
    電力系統から解列されたときは、前記定電圧制御系によ
    り負荷に対し定電圧制御を行なってインバータ単独で負
    荷に給電する単独運転を行ない、 かくして連系運転と単独運転の双方が可能な連系,単独
    運転用インバータの制御装置において、 前記電力系統から解列されて単独運転に移行する際、解
    列に先立って、それまで無効電力制御を行っていた前記
    無効電力制御系の制御出力を零にしぼり込む無効電力制
    御出力調整手段と、 それまでの無効電力制御量を零にするためのバイアス量
    を、その零にしぼりこまれた前記無効電力制御系の制御
    出力に加算するバイアス量加算手段と、 を備えることを特徴とする連系,単独運転用インバータ
    の制御装置。
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