JP3238024B2 - 自励式変換器の制御装置 - Google Patents
自励式変換器の制御装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、交流電力系統に連系し
て有効電力や無効電力を制御する自励式変換器の制御装
置に関する。
て有効電力や無効電力を制御する自励式変換器の制御装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、電池等を直流電源としこの直流電
力を自励式変換器により交流電力に変換して系統に供給
する新エネルギー用電力変換器の適用が進んでいる。図
５は従来の自励式変換器の制御装置の一例を示すブロッ
ク図である。図５において、１は直流電源、２は電力用
半導体素子等で構成される自励式変換器（以下変換器と
称す）、３は出力トランス、４Ａ、４Ｂは遮断器、５は
交流電力系統、６は電流検出器（以下ＣＴと称す）、７
は電圧検出トランス（以下ＰＴと称す）、８は系統電圧
位相検出トランス（以下ＰＴと称す）、９は同期検出回
路、１０は電力演算回路、１１は有効／無効分電圧演算
回路、２０は電力制御回路、２１は電圧指令演算回路、
２２はパルス幅変調制御回路（以下ＰＷＭ回路と称す）
である。
力を自励式変換器により交流電力に変換して系統に供給
する新エネルギー用電力変換器の適用が進んでいる。図
５は従来の自励式変換器の制御装置の一例を示すブロッ
ク図である。図５において、１は直流電源、２は電力用
半導体素子等で構成される自励式変換器（以下変換器と
称す）、３は出力トランス、４Ａ、４Ｂは遮断器、５は
交流電力系統、６は電流検出器（以下ＣＴと称す）、７
は電圧検出トランス（以下ＰＴと称す）、８は系統電圧
位相検出トランス（以下ＰＴと称す）、９は同期検出回
路、１０は電力演算回路、１１は有効／無効分電圧演算
回路、２０は電力制御回路、２１は電圧指令演算回路、
２２はパルス幅変調制御回路（以下ＰＷＭ回路と称す）
である。
【０００３】すなわち、直流電源１の直流出力は変換器
２により交流出力に変換され、出力トランス、遮断器４
を介して交流電力系統５に接続され電力が供給される。
この供給電力は、さらに次の如く制御される。
２により交流出力に変換され、出力トランス、遮断器４
を介して交流電力系統５に接続され電力が供給される。
この供給電力は、さらに次の如く制御される。
【０００４】電力指令として、有効分電力指令と無効分
電力指令が電力制御回路２０に与えられる。一方、ＣＴ
６とＰＴ７で検出された変換器２の出力電流と出力電圧
は電力演算回路１０に入力され、変換器２が出力してい
る有効電力と無効電力が演算され出力される。この有効
電力及び無効電力はそれぞれ電力制御回路２０で有効分
電力指令及び無効分電力指令と比較増幅され交流電圧指
令２０ａ（有効分電圧指令及び無効分電圧指令）とな
る。ＰＴ８及び同期検出回路９で交流電力系統電圧と同
期した位相信号９ａが作られる。
電力指令が電力制御回路２０に与えられる。一方、ＣＴ
６とＰＴ７で検出された変換器２の出力電流と出力電圧
は電力演算回路１０に入力され、変換器２が出力してい
る有効電力と無効電力が演算され出力される。この有効
電力及び無効電力はそれぞれ電力制御回路２０で有効分
電力指令及び無効分電力指令と比較増幅され交流電圧指
令２０ａ（有効分電圧指令及び無効分電圧指令）とな
る。ＰＴ８及び同期検出回路９で交流電力系統電圧と同
期した位相信号９ａが作られる。
【０００５】ＰＴ７で検出された電圧は、位相信号９ａ
をもとに有効分電圧及び無効分電圧２０ｂが有効／無効
分電圧演算回路１１で演算される。有効分電圧及び無効
分電圧２０ｂと電圧指令２０ａはそれぞれ加算器２３，
２４により加算され、電圧基準２０ｃとなる。電圧基準
２０ｃは、電圧指令演算回路２１において位相信号９ａ
により変換器２の３相交流出力電圧指令２１ａとなり、
ＰＷＭ回路２２に与えられる。ＰＷＭ回路２２では、電
圧指令２１ａが搬送波と比較して得られるゲート信号
が、変換器２を構成している自己消弧形の電力用半導体
素子のゲートに与えられる。変換器２では、このゲート
信号により電力指令に応じて電圧が出力され、交流電力
系統５に電力が供給される。
をもとに有効分電圧及び無効分電圧２０ｂが有効／無効
分電圧演算回路１１で演算される。有効分電圧及び無効
分電圧２０ｂと電圧指令２０ａはそれぞれ加算器２３，
２４により加算され、電圧基準２０ｃとなる。電圧基準
２０ｃは、電圧指令演算回路２１において位相信号９ａ
により変換器２の３相交流出力電圧指令２１ａとなり、
ＰＷＭ回路２２に与えられる。ＰＷＭ回路２２では、電
圧指令２１ａが搬送波と比較して得られるゲート信号
が、変換器２を構成している自己消弧形の電力用半導体
素子のゲートに与えられる。変換器２では、このゲート
信号により電力指令に応じて電圧が出力され、交流電力
系統５に電力が供給される。
【０００６】変換器２を交流電力系統５に連系する場合
は、有効分／無効分電圧信号２０ｂ、電力制御回路２
０、変換器２のゲート信号をオンし、その後、開となっ
ている遮断器４Ａを閉じて交流電力系統５に接続し、系
統連系運転に移行する。あるいは、あらかじめ遮断器４
Ａを閉じておき、有効分／無効分電圧信号２０ｂ、電力
制御回路２０、変換器２のゲート信号をオンして交流電
力系統５に接続し、系統連系運転に移行する。
は、有効分／無効分電圧信号２０ｂ、電力制御回路２
０、変換器２のゲート信号をオンし、その後、開となっ
ている遮断器４Ａを閉じて交流電力系統５に接続し、系
統連系運転に移行する。あるいは、あらかじめ遮断器４
Ａを閉じておき、有効分／無効分電圧信号２０ｂ、電力
制御回路２０、変換器２のゲート信号をオンして交流電
力系統５に接続し、系統連系運転に移行する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】以上述べた自励式変換
器の制御装置において、直流電圧がほぼ定格値の時に変
換器２の出力電圧が定格となるよう三相交流出力電圧指
令２１ａは調整されているが、例えば、変換器２を交流
電力系統５に接続する場合に直流電源１の直流電圧が定
格値より高い時、交流電力系統５に接続した時点では、
変換器２の出力電圧は交流電力系統電圧よりも高くなっ
てしまい、その結果、変換器２の出力電流が過電流とな
り、変換器２は保護停止となって交流電力系統５に接続
できず、安定に交流電力系統に連系して運転ができない
という問題があった。
器の制御装置において、直流電圧がほぼ定格値の時に変
換器２の出力電圧が定格となるよう三相交流出力電圧指
令２１ａは調整されているが、例えば、変換器２を交流
電力系統５に接続する場合に直流電源１の直流電圧が定
格値より高い時、交流電力系統５に接続した時点では、
変換器２の出力電圧は交流電力系統電圧よりも高くなっ
てしまい、その結果、変換器２の出力電流が過電流とな
り、変換器２は保護停止となって交流電力系統５に接続
できず、安定に交流電力系統に連系して運転ができない
という問題があった。
【０００８】本発明の目的は、前述の問題点を解決する
ためになされたものであり、自励式変換器を交流電力系
統に連系する際に、自励式変換器の容量をあげることな
く、過電流で停止させずに安定に運転を継続できる自励
式変換器の制御装置を提供することにある。
ためになされたものであり、自励式変換器を交流電力系
統に連系する際に、自励式変換器の容量をあげることな
く、過電流で停止させずに安定に運転を継続できる自励
式変換器の制御装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
請求項１に対応する発明は、直流電源の直流電力を交流
電力に変換する変換器を、交流電力系統に接続し電力を
授受し連系運転する自励式変換器において、前記変換器
の出力電圧を検出する検出器及び出力電流を検出する検
出器と、前記交流電力系統の電圧の位相を検出する系統
電圧位相検出器と、前記検出器で検出された出力電圧と
出力電流から前記変換器の出力電力を演算する電力演算
回路と、この電力演算回路の出力電力と電力指令とを比
較増幅して有効分電圧指令および無効分電圧指令を出力
する電力制御回路と、前記系統電圧位相検出器の出力と
前記検出器からの検出電圧に基づき有効分電圧および無
効分電圧を演算する有効／無効分電圧演算回路と、この
有効／無効分電圧演算回路に演算された有効分電圧およ
び無効分電圧に、前記電力制御回路からの有効および無
効分電圧指令をそれぞれ加算して有効分電圧基準および
無効分電圧基準を得る加算回路と、前記直流電源の直流
電圧を検出する直流電圧検出器と、この直流電圧検出器
の検出出力と設定値との差分を、前記加算回路の出力の
うちの有効分電圧基準に加算して有効分電圧補正指令と
する電圧指令補正回路と、この電圧指令補正回路からの
有効分電圧補正指令と前記加算回路からの無効分電圧基
準と前記系統電圧位相検出器の出力信号を入力して前記
変換器の出力電圧指令を生成する電圧指令演算回路と、
この電圧指令演算回路からの出力電圧指令と搬送波によ
り前記変換器を構成している複数の半導体素子の制御端
子に与えるパルスのパルス幅変調を行うパルス幅変調回
路を具備したものである。
請求項１に対応する発明は、直流電源の直流電力を交流
電力に変換する変換器を、交流電力系統に接続し電力を
授受し連系運転する自励式変換器において、前記変換器
の出力電圧を検出する検出器及び出力電流を検出する検
出器と、前記交流電力系統の電圧の位相を検出する系統
電圧位相検出器と、前記検出器で検出された出力電圧と
出力電流から前記変換器の出力電力を演算する電力演算
回路と、この電力演算回路の出力電力と電力指令とを比
較増幅して有効分電圧指令および無効分電圧指令を出力
する電力制御回路と、前記系統電圧位相検出器の出力と
前記検出器からの検出電圧に基づき有効分電圧および無
効分電圧を演算する有効／無効分電圧演算回路と、この
有効／無効分電圧演算回路に演算された有効分電圧およ
び無効分電圧に、前記電力制御回路からの有効および無
効分電圧指令をそれぞれ加算して有効分電圧基準および
無効分電圧基準を得る加算回路と、前記直流電源の直流
電圧を検出する直流電圧検出器と、この直流電圧検出器
の検出出力と設定値との差分を、前記加算回路の出力の
うちの有効分電圧基準に加算して有効分電圧補正指令と
する電圧指令補正回路と、この電圧指令補正回路からの
有効分電圧補正指令と前記加算回路からの無効分電圧基
準と前記系統電圧位相検出器の出力信号を入力して前記
変換器の出力電圧指令を生成する電圧指令演算回路と、
この電圧指令演算回路からの出力電圧指令と搬送波によ
り前記変換器を構成している複数の半導体素子の制御端
子に与えるパルスのパルス幅変調を行うパルス幅変調回
路を具備したものである。
【００１０】前記目的を達成するため請求項２に対応す
る発明は、請求項１の電圧指令補正回路のみを次のよう
な回路に代えたものである。すなわち、直流電圧検出器
の出力と設定値との比を、前記加算回路の出力のうちの
有効分電圧基準に乗算して有効分電圧補正指令とする電
圧指令補正回路としたものである。
る発明は、請求項１の電圧指令補正回路のみを次のよう
な回路に代えたものである。すなわち、直流電圧検出器
の出力と設定値との比を、前記加算回路の出力のうちの
有効分電圧基準に乗算して有効分電圧補正指令とする電
圧指令補正回路としたものである。
【００１１】前記目的を達成するため請求項３に対応す
る発明は、請求項１に対応する発明に次の構成を付加し
たものである。すなわち、系統電圧位相検出器の出力信
号と前記検出器からの検出電流を入力し有効分電流およ
び無効分電流を演算する有効／無効分電流演算回路と、
この有効／無効分電流演算回路で演算された有効分電流
および無効分電流と、前記電力制御回路からの電流指令
とを比較増幅して電圧指令を出力する電流制御回路とを
追加したものである。
る発明は、請求項１に対応する発明に次の構成を付加し
たものである。すなわち、系統電圧位相検出器の出力信
号と前記検出器からの検出電流を入力し有効分電流およ
び無効分電流を演算する有効／無効分電流演算回路と、
この有効／無効分電流演算回路で演算された有効分電流
および無効分電流と、前記電力制御回路からの電流指令
とを比較増幅して電圧指令を出力する電流制御回路とを
追加したものである。
【００１２】前記目的を達成するため請求項４に対応す
る発明は、請求項３に対応する発明の電圧指令補正回路
のみを次のような回路に代えたものである。すなわち、
直流電圧検出器の出力と設定値との比を、前記加算回路
の出力のうちの有効分電圧基準に乗算して有効分電圧補
正指令とする電圧指令補正回路としたものである。
る発明は、請求項３に対応する発明の電圧指令補正回路
のみを次のような回路に代えたものである。すなわち、
直流電圧検出器の出力と設定値との比を、前記加算回路
の出力のうちの有効分電圧基準に乗算して有効分電圧補
正指令とする電圧指令補正回路としたものである。
【００１３】
【作用】請求項１〜請求項４のいずれか一つに対応する
発明は、直流電圧検出器で検出された直流電源の電圧が
設定値よりも高い場合は、変換器の出力電圧を決める電
圧指令を小さくして、変換器の出力電圧はほぼ一定値が
出力されるようにする。
発明は、直流電圧検出器で検出された直流電源の電圧が
設定値よりも高い場合は、変換器の出力電圧を決める電
圧指令を小さくして、変換器の出力電圧はほぼ一定値が
出力されるようにする。
【００１４】また反対に、直流電圧検出器で検出された
直流電源の電圧が設定値よりも低い場合は、変換器の出
力電圧を決める電圧指令を大きくして、やはり変換器の
出力電圧はほぼ一定値が出力されるようにする。こうす
ることにより、変換器は、直流電源の電圧に左右される
ことなく、ほぼ一定の電圧を出力できるようになる。
直流電源の電圧が設定値よりも低い場合は、変換器の出
力電圧を決める電圧指令を大きくして、やはり変換器の
出力電圧はほぼ一定値が出力されるようにする。こうす
ることにより、変換器は、直流電源の電圧に左右される
ことなく、ほぼ一定の電圧を出力できるようになる。
【００１５】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明するが、図５と同一部分には、同一符号を付して
あり、説明は省略する。 ＜第１実施例の構成（請求項１に対応）＞図１は本発明
の第１実施例を示すブロック図であり、図５と異なる点
は、直流電圧検出器３０と、電圧指令補正回路を構成す
る直流電圧設定器３１、比較器３２、加算器３３を新た
に追加したことである。
て説明するが、図５と同一部分には、同一符号を付して
あり、説明は省略する。 ＜第１実施例の構成（請求項１に対応）＞図１は本発明
の第１実施例を示すブロック図であり、図５と異なる点
は、直流電圧検出器３０と、電圧指令補正回路を構成す
る直流電圧設定器３１、比較器３２、加算器３３を新た
に追加したことである。
【００１６】直流電圧検出器３０は直流電源１と変換器
２の間に設けられ直流電圧を検出する。比較器３２は直
流電圧設定器３１からの電圧設定値と電圧検出器３０の
検出信号の極性値を比較し両者の差分を出力する。直流
電圧設定器３１は、ほぼ定格の直流電圧が設定される。
２の間に設けられ直流電圧を検出する。比較器３２は直
流電圧設定器３１からの電圧設定値と電圧検出器３０の
検出信号の極性値を比較し両者の差分を出力する。直流
電圧設定器３１は、ほぼ定格の直流電圧が設定される。
【００１７】加算器３３は比較器３２の出力信号（３０
の出力と３１の設定値の差分）と、加算器２３，２４の
出力である電圧基準２０ｃの内の有効分電圧基準を加算
し、この加算値を電圧指令演算回路２１に入力する。
の出力と３１の設定値の差分）と、加算器２３，２４の
出力である電圧基準２０ｃの内の有効分電圧基準を加算
し、この加算値を電圧指令演算回路２１に入力する。
【００１８】＜第１実施例の作用効果＞以上述べた第１
実施例の作用効果について説明する。比較器３２におい
て、直流電圧設定器３１で設定された設定値から直流電
圧検出器３０で検出された直流電圧が減算される。この
場合、検出された直流電圧が設定値より高い場合は、両
者の差分である比較器３２の出力はマイナスとなり、こ
の出力と加算器２４で電圧基準２０ｃの有効分電圧基準
が加算された有効分電圧補正指令２０ｄが電圧指令演算
回路２１に入力される。従って、電圧基準２０ｃは、直
流電圧設定器３１の設定値より高い分、小さくなってい
るため、直流電圧と電圧基準の積で決まる変換器２の出
力電圧は、直流電圧設定器３１で設定された設定値の電
圧となる。
実施例の作用効果について説明する。比較器３２におい
て、直流電圧設定器３１で設定された設定値から直流電
圧検出器３０で検出された直流電圧が減算される。この
場合、検出された直流電圧が設定値より高い場合は、両
者の差分である比較器３２の出力はマイナスとなり、こ
の出力と加算器２４で電圧基準２０ｃの有効分電圧基準
が加算された有効分電圧補正指令２０ｄが電圧指令演算
回路２１に入力される。従って、電圧基準２０ｃは、直
流電圧設定器３１の設定値より高い分、小さくなってい
るため、直流電圧と電圧基準の積で決まる変換器２の出
力電圧は、直流電圧設定器３１で設定された設定値の電
圧となる。
【００１９】反対に、直流電圧検出器３０で検出された
直流電圧が、直流電圧設定器３１で設定された設定値よ
り低い場合は、それらの差分である比較器３２の出力は
プラスとなり、加算器３３で電圧基準２０ｃの有効分電
圧基準に加算された値２０ｄが電圧指令演算回路２１に
入力される。従って、電圧基準２０ｃは、直流電圧設定
器３１の設定値より低い分、大きくなっているため、直
流電圧と電圧基準の積で決まる変換器２の出力電圧は、
直流電圧設定値で設定された電圧となる。
直流電圧が、直流電圧設定器３１で設定された設定値よ
り低い場合は、それらの差分である比較器３２の出力は
プラスとなり、加算器３３で電圧基準２０ｃの有効分電
圧基準に加算された値２０ｄが電圧指令演算回路２１に
入力される。従って、電圧基準２０ｃは、直流電圧設定
器３１の設定値より低い分、大きくなっているため、直
流電圧と電圧基準の積で決まる変換器２の出力電圧は、
直流電圧設定値で設定された電圧となる。
【００２０】以上述べた第１実施例によれば、直流電源
１の直流電圧の大きさの如何にかかわらず、変換器２の
出力電圧を決める電圧指令が制御されるため、直流電圧
と電圧指令の積で決まる変換器２の出力電圧は直流電圧
設定器３１の電圧となる。この電圧値が、交流電力系統
５の電圧となるよう設定しておけば、系統５に連系した
時点の変換器２の出力電圧は、交流電力系統５の電圧と
同じ値となり、変換器２の出力電流は、過電流となるこ
となく安定に接続され運転できることになる。
１の直流電圧の大きさの如何にかかわらず、変換器２の
出力電圧を決める電圧指令が制御されるため、直流電圧
と電圧指令の積で決まる変換器２の出力電圧は直流電圧
設定器３１の電圧となる。この電圧値が、交流電力系統
５の電圧となるよう設定しておけば、系統５に連系した
時点の変換器２の出力電圧は、交流電力系統５の電圧と
同じ値となり、変換器２の出力電流は、過電流となるこ
となく安定に接続され運転できることになる。
【００２１】＜第２実施例の構成（請求項２に対応）＞
図２は本発明の第２実施例を示すブロック図であり、図
１と異なる点は、図１の比較器３２の代りに割算器３２
Ａを設けると共に、加算器３３の代りに乗算器３３Ａを
設けたことである。
図２は本発明の第２実施例を示すブロック図であり、図
１と異なる点は、図１の比較器３２の代りに割算器３２
Ａを設けると共に、加算器３３の代りに乗算器３３Ａを
設けたことである。
【００２２】割算器３２Ａは直流電圧設定器３１で設定
された設定値を、直流電圧検出器３０により検出された
検出電圧により割り算を行う。乗算器３３Ａは割算器３
２Ａで割り算された出力信号と、加算器２４の出力であ
る電圧基準２０ｃの有効分電圧基準の掛け算を行い、こ
の掛け算結果が電圧指令演算回路２１に入力される。直
流電圧設定器３１は、第１実施例と同様にほぼ定格の直
流電圧が設定される。
された設定値を、直流電圧検出器３０により検出された
検出電圧により割り算を行う。乗算器３３Ａは割算器３
２Ａで割り算された出力信号と、加算器２４の出力であ
る電圧基準２０ｃの有効分電圧基準の掛け算を行い、こ
の掛け算結果が電圧指令演算回路２１に入力される。直
流電圧設定器３１は、第１実施例と同様にほぼ定格の直
流電圧が設定される。
【００２３】＜第２実施例の作用効果＞次に、第２実施
例の作用効果について説明する。直流電圧設定器３１で
設定された設定値（直流電圧）は、直流電圧検出器３０
で検出された直流電圧で割算器３２Ａで割算される。こ
こで、検出された直流電圧が設定値より高い場合は、割
算器３２Ａの出力は１以下となり、乗算器３３Ａで電圧
基準２０ｃの有効分電圧基準に掛け算され電圧指令演算
回路２１に入力される。電圧基準２０ｃは、直流電圧の
設定値より高い分、小さくなるため、直流電圧と電圧基
準の積で決まる変換器の出力電圧は、直流電圧設定値で
設定された電圧となる。
例の作用効果について説明する。直流電圧設定器３１で
設定された設定値（直流電圧）は、直流電圧検出器３０
で検出された直流電圧で割算器３２Ａで割算される。こ
こで、検出された直流電圧が設定値より高い場合は、割
算器３２Ａの出力は１以下となり、乗算器３３Ａで電圧
基準２０ｃの有効分電圧基準に掛け算され電圧指令演算
回路２１に入力される。電圧基準２０ｃは、直流電圧の
設定値より高い分、小さくなるため、直流電圧と電圧基
準の積で決まる変換器の出力電圧は、直流電圧設定値で
設定された電圧となる。
【００２４】反対に、直流電圧が設定値より低い場合
は、割算器３２Ａの出力は１より大きくなり、乗算器３
３Ａで電圧基準２０ｃの有効分電圧基準に掛け算され電
圧指令演算回路２１に入力される。電圧基準２０ｃは、
直流電圧の設定値より低い分、大きくなるため、直流電
圧と電圧基準の積で決まる変換器２の出力電圧は、直流
電圧設定器３１で設定された電圧となる。
は、割算器３２Ａの出力は１より大きくなり、乗算器３
３Ａで電圧基準２０ｃの有効分電圧基準に掛け算され電
圧指令演算回路２１に入力される。電圧基準２０ｃは、
直流電圧の設定値より低い分、大きくなるため、直流電
圧と電圧基準の積で決まる変換器２の出力電圧は、直流
電圧設定器３１で設定された電圧となる。
【００２５】従って、直流電圧の設定値に対し、直流電
源の直流電圧が変動しても、変換器２の出力電圧は、ほ
ぼ一定の電圧値に制御される。 ＜第３実施例の構成（請求項３に対応）＞図３は本発明
の第３実施例を示すブロック図であり、図１の第１実施
例と異なる点は、有効／無効分電流演算回路３４及び電
流制御回路３５を新たに追加したことである。有効／無
効分電流演算回路３４は、ＣＴ６で検出された電流と位
相信号９ａをもとに有効分及び無効分電流３４ａを演算
する。電流制御回路３５は電力制御回路２０と加算器２
３，２４の間に設けられ、電力制御回路２０の電流指令
３５ａと前記有効分及び無効分電流３４ａを入力し両者
を比較増幅され、電圧指令２０ａを加算器２３，２４に
入力する。
源の直流電圧が変動しても、変換器２の出力電圧は、ほ
ぼ一定の電圧値に制御される。 ＜第３実施例の構成（請求項３に対応）＞図３は本発明
の第３実施例を示すブロック図であり、図１の第１実施
例と異なる点は、有効／無効分電流演算回路３４及び電
流制御回路３５を新たに追加したことである。有効／無
効分電流演算回路３４は、ＣＴ６で検出された電流と位
相信号９ａをもとに有効分及び無効分電流３４ａを演算
する。電流制御回路３５は電力制御回路２０と加算器２
３，２４の間に設けられ、電力制御回路２０の電流指令
３５ａと前記有効分及び無効分電流３４ａを入力し両者
を比較増幅され、電圧指令２０ａを加算器２３，２４に
入力する。
【００２６】＜第３実施例の作用効果＞第３実施例の作
用効果は、第１実施例とほぼ同様になる。すなわち、電
力制御回路２０に電力指令として有効分電力指令及び無
効分電力指令が与えられ、また電力演算回路１０（ＣＴ
６とＰＴ７で検出された変換器２の出力電流と出力電圧
は入力される）からの有効電力及び無効電力が与えら
れ、電力制御回路２０で有効分電力指令及び無効分電力
指令と比較増幅され電圧指令２０ａとなる。
用効果は、第１実施例とほぼ同様になる。すなわち、電
力制御回路２０に電力指令として有効分電力指令及び無
効分電力指令が与えられ、また電力演算回路１０（ＣＴ
６とＰＴ７で検出された変換器２の出力電流と出力電圧
は入力される）からの有効電力及び無効電力が与えら
れ、電力制御回路２０で有効分電力指令及び無効分電力
指令と比較増幅され電圧指令２０ａとなる。
【００２７】また、有効／無効分電流演算回路３４にお
いてＣＴ６で検出された電流と位相信号９ａをもとに有
効分及び無効分電流３４ａが演算される。電流制御回路
３５において有効分及び無効分電流３４ａならびに電圧
指令２０ａが入力され、両者が比較増幅され、電流指令
る。ＰＴ７で検出された電圧は、位相信号９ａをもとに
有効分及び無効分電圧２０ｂが有効／無効分電圧演算回
路１１で演算される。これらの信号２０ｂと、前記電圧
指令２０ａはそれぞれ加算器２３，２４に加算され、電
圧基準２０ｃとなる。
いてＣＴ６で検出された電流と位相信号９ａをもとに有
効分及び無効分電流３４ａが演算される。電流制御回路
３５において有効分及び無効分電流３４ａならびに電圧
指令２０ａが入力され、両者が比較増幅され、電流指令
る。ＰＴ７で検出された電圧は、位相信号９ａをもとに
有効分及び無効分電圧２０ｂが有効／無効分電圧演算回
路１１で演算される。これらの信号２０ｂと、前記電圧
指令２０ａはそれぞれ加算器２３，２４に加算され、電
圧基準２０ｃとなる。
【００２８】直流電源の直流電圧は直流電圧検出器３０
により検出される。該検出された直流電圧信号は極性が
マイナスに変えられ、直流電圧設定器３１で設定された
信号と加算器３２で加算される。直流電圧設定器３１で
は、ほぼ定格の直流電圧が設定される。直流電圧設定値
と直流電圧の差である加算器３２の出力信号は、さらに
加算器３３で電圧基準２０ｃの有効分電圧基準に加算さ
れ電圧指令演算回路２１に入力される。比較器３２にお
いて、直流電圧設定器３１で設定された設定値から直流
電圧検出器３０で検出された直流電圧が減算される。こ
の場合、検出された直流電圧が設定値より高い場合は、
両者の差分である比較器３２の出力はマイナスとなり、
この出力と加算器２４で電圧基準２０ｃの有効分電圧基
準が加算された値２０ｄが電圧指令演算回路２１に入力
される。従って、電圧基準２０ｃは、直流電圧設定器３
１の設定値より高い分、小さくなっているため、直流電
圧と電圧基準の積で決まる変換器２の出力電圧は、直流
電圧設定器３１で設定された設定値の電圧となる。
により検出される。該検出された直流電圧信号は極性が
マイナスに変えられ、直流電圧設定器３１で設定された
信号と加算器３２で加算される。直流電圧設定器３１で
は、ほぼ定格の直流電圧が設定される。直流電圧設定値
と直流電圧の差である加算器３２の出力信号は、さらに
加算器３３で電圧基準２０ｃの有効分電圧基準に加算さ
れ電圧指令演算回路２１に入力される。比較器３２にお
いて、直流電圧設定器３１で設定された設定値から直流
電圧検出器３０で検出された直流電圧が減算される。こ
の場合、検出された直流電圧が設定値より高い場合は、
両者の差分である比較器３２の出力はマイナスとなり、
この出力と加算器２４で電圧基準２０ｃの有効分電圧基
準が加算された値２０ｄが電圧指令演算回路２１に入力
される。従って、電圧基準２０ｃは、直流電圧設定器３
１の設定値より高い分、小さくなっているため、直流電
圧と電圧基準の積で決まる変換器２の出力電圧は、直流
電圧設定器３１で設定された設定値の電圧となる。
【００２９】反対に、直流電圧検出器３０で検出された
直流電圧が、直流電圧設定器３１で設定された設定値よ
り低い場合は、それらの差分である比較器３２の出力は
プラスとなり、加算器３３で電圧基準２０ｃの有効分電
圧基準に加算された値２０ｄが電圧指令演算回路２１に
入力される。従って、電圧基準２０ｃは、直流電圧設定
器３１の設定値より低い分、大きくなっているため、直
流電圧と電圧基準の積で決まる変換器２の出力電圧は、
直流電圧設定器３１で設定された電圧となる。
直流電圧が、直流電圧設定器３１で設定された設定値よ
り低い場合は、それらの差分である比較器３２の出力は
プラスとなり、加算器３３で電圧基準２０ｃの有効分電
圧基準に加算された値２０ｄが電圧指令演算回路２１に
入力される。従って、電圧基準２０ｃは、直流電圧設定
器３１の設定値より低い分、大きくなっているため、直
流電圧と電圧基準の積で決まる変換器２の出力電圧は、
直流電圧設定器３１で設定された電圧となる。
【００３０】また、電流制御回路３５を設けたので、自
励式変換器の系統の外乱等に対する応答の改善を図るこ
とが可能になる。 ＜第４実施例の構成（請求項４に対応）＞図４は本発明
の第４実施例を示すブロック図であり、図３の第３実施
例の電圧指令補正回路のみを、直流電圧設定器３１、割
算器３２Ａ、乗算器３３Ａからなる回路に代えたもので
ある。すなわち、直流電圧検出器３０の出力と直流電圧
設定器３１の設定値を、割算器３２Ａに入力し、ここで
両者の比を求める。乗算器３３Ａは割算器３２Ａからの
比と、前記加算器２３，３４の出力２０ｃのうちの有効
分電圧基準に乗算して有効分電圧補正指令とする電圧指
令補正回路を付加したものである。
励式変換器の系統の外乱等に対する応答の改善を図るこ
とが可能になる。 ＜第４実施例の構成（請求項４に対応）＞図４は本発明
の第４実施例を示すブロック図であり、図３の第３実施
例の電圧指令補正回路のみを、直流電圧設定器３１、割
算器３２Ａ、乗算器３３Ａからなる回路に代えたもので
ある。すなわち、直流電圧検出器３０の出力と直流電圧
設定器３１の設定値を、割算器３２Ａに入力し、ここで
両者の比を求める。乗算器３３Ａは割算器３２Ａからの
比と、前記加算器２３，３４の出力２０ｃのうちの有効
分電圧基準に乗算して有効分電圧補正指令とする電圧指
令補正回路を付加したものである。
【００３１】＜第４実施例の作用効果＞以上の構成され
た第４実施例も第３実施例と同様な作用効果が得られ
る。すなわち、直流電圧設定器３１で設定された直流電
圧は、直流電圧検出器３０で検出された直流電圧で割算
器３２Ａで割算される。直流電圧が設定値より高い場合
は、割算器３２Ａの出力は１以下となり、乗算器３３Ａ
で電圧基準２０ｃの有効分電圧基準に掛け算され電圧指
令演算回路２１に入力される。電圧基準は、直流電圧の
所定値より高い分、小さくなるため、直流電圧と電圧基
準の積で決まる変換器の出力電圧は、直流電圧設定値で
設定された電圧となる。
た第４実施例も第３実施例と同様な作用効果が得られ
る。すなわち、直流電圧設定器３１で設定された直流電
圧は、直流電圧検出器３０で検出された直流電圧で割算
器３２Ａで割算される。直流電圧が設定値より高い場合
は、割算器３２Ａの出力は１以下となり、乗算器３３Ａ
で電圧基準２０ｃの有効分電圧基準に掛け算され電圧指
令演算回路２１に入力される。電圧基準は、直流電圧の
所定値より高い分、小さくなるため、直流電圧と電圧基
準の積で決まる変換器の出力電圧は、直流電圧設定値で
設定された電圧となる。
【００３２】反対に、直流電圧が設定値より低い場合
は、割算器３２Ａの出力は１より大きくなり、乗算器３
３Ａで電圧基準２０ｃの有効分電圧基準に掛け算され電
圧指令演算回路２１に入力される。電圧基準は、直流電
圧の所定値より低い分、大きくなるため、直流電圧と電
圧基準の積で決まる変換器の出力電圧は、直流電圧設定
値で設定された電圧となる。
は、割算器３２Ａの出力は１より大きくなり、乗算器３
３Ａで電圧基準２０ｃの有効分電圧基準に掛け算され電
圧指令演算回路２１に入力される。電圧基準は、直流電
圧の所定値より低い分、大きくなるため、直流電圧と電
圧基準の積で決まる変換器の出力電圧は、直流電圧設定
値で設定された電圧となる。
【００３３】従って、直流電圧の設定値に対し、直流電
源の直流電圧が変動しても、変換器の出力電圧は、ほぼ
一定の電圧値に制御される。以上述べた実施例では、直
流電力を供給するものとして、直流電源１を例として説
明したが、このほかに充放電可能な電池や燃料電池でも
同様の効果が得られる。また、変換器２の出力は、３相
でも単相でも、同じように適用でき効果が得られる。
源の直流電圧が変動しても、変換器の出力電圧は、ほぼ
一定の電圧値に制御される。以上述べた実施例では、直
流電力を供給するものとして、直流電源１を例として説
明したが、このほかに充放電可能な電池や燃料電池でも
同様の効果が得られる。また、変換器２の出力は、３相
でも単相でも、同じように適用でき効果が得られる。
【００３４】
【発明の効果】本発明によれば、交流電力系統に接続
時、直流電圧の大きさにかかわらず変換器の出力電圧を
所定の値に制御できるため、過電流となることなく安定
に運転を行うことができる自励式変換器の制御装置を提
供することができる。
時、直流電圧の大きさにかかわらず変換器の出力電圧を
所定の値に制御できるため、過電流となることなく安定
に運転を行うことができる自励式変換器の制御装置を提
供することができる。
【図１】本発明の第１の実施例の構成を示すブロック
図。
図。
【図２】本発明の第２の実施例の構成を示すブロック
図。
図。
【図３】本発明の第３の実施例の構成を示すブロック
図。
図。
【図４】本発明の第４の実施例の構成を示すブロック
図。
図。
【図５】従来の一例の構成を示すブロック図。
１…直流電源、２…自励式変換器、３…出力トランス、
４…遮断器、５…交流電力系統、６…電流検出器ＣＴ、
７…電圧検出トランスＰＴ、８…系統電圧位相検出用ト
ランスＰＴ、９…同期検出回路、１０…電力演算回路、
１１…有効／無効分電圧演算回路、２０…電力制御回
路、２１…電圧指令演算回路、２２…パルス幅変調回
路、３０…直流電圧検出器、３１…直流電圧設定器、３
２、３３…加算器、３２Ａ…割算器、３３Ａ…乗算器、
３４…有効／無効分電流演算回路、３５…電流制御回路
４…遮断器、５…交流電力系統、６…電流検出器ＣＴ、
７…電圧検出トランスＰＴ、８…系統電圧位相検出用ト
ランスＰＴ、９…同期検出回路、１０…電力演算回路、
１１…有効／無効分電圧演算回路、２０…電力制御回
路、２１…電圧指令演算回路、２２…パルス幅変調回
路、３０…直流電圧検出器、３１…直流電圧設定器、３
２、３３…加算器、３２Ａ…割算器、３３Ａ…乗算器、
３４…有効／無効分電流演算回路、３５…電流制御回路
Claims (4)
- 【請求項１】 直流電源の直流電力を交流電力に変換す
る変換器を、交流電力系統に接続し電力を授受し連系運
転する自励式変換器において、 前記変換器の出力電圧を検出する検出器及び出力電流を
検出する検出器と、 前記交流電力系統の電圧の位相を検出する系統電圧位相
検出器と、 前記検出器で検出された出力電圧と出力電流から前記変
換器の出力電力を演算する電力演算回路と、 この電力演算回路の出力電力と電力指令とを比較増幅し
て有効分電圧指令および無効分電圧指令を出力する電力
制御回路と、 前記系統電圧位相検出器の出力と前記検出器からの検出
電圧に基づき有効分電圧および無効分電圧を演算する有
効／無効分電圧演算回路と、 この有効／無効分電圧演算回路で演算された有効分電圧
および無効分電圧に、前記電力制御回路からの有効およ
び無効分電圧指令をそれぞれ加算して有効分電圧基準お
よび無効分電圧基準を得る加算回路と、 前記直流電源の直流電圧を検出する直流電圧検出器と、 この直流電圧検出器の検出出力と設定値との差分を、前
記加算回路の出力のうちの有効分電圧基準に加算して有
効分電圧補正指令とする電圧指令補正回路と、 この電圧指令補正回路からの有効分電圧補正指令と前記
加算回路からの無効分電圧基準と前記系統電圧位相検出
器の出力信号を入力して前記変換器の出力電圧指令を生
成する電圧指令演算回路と、 この電圧指令演算回路からの出力電圧指令と搬送波によ
り前記変換器を構成している複数の半導体素子の制御端
子に与えるパルスのパルス幅変調を行うパルス幅変調回
路と、 を具備した自励式変換器の制御装置。 - 【請求項２】 直流電源の直流電力を交流電力に変換す
る変換器を、交流電力系統に接続し電力を授受し連系運
転する自励式変換器において、 前記変換器の出力電圧を検出する検出器及び出力電流を
検出する検出器と、 前記交流電力系統の電圧の位相を検出する系統電圧位相
検出器と、 前記検出器で検出された出力電圧と出力電流から前記変
換器の出力電力を演算する電力演算回路と、 この電力演算回路の出力電力と電力指令とを比較増幅し
て有効分電圧指令および無効分電圧指令を出力する電力
制御回路と、 前記系統電圧位相検出器の出力と前記検出器からの検出
電圧に基づき有効分電圧および無効分電圧を演算する有
効／無効分電圧演算回路と、 この有効／無効分電圧演算回路で演算された有効分電圧
および無効分電圧に、前記電力制御回路からの有効およ
び無効分電圧指令をそれぞれ加算して有効分電圧基準お
よび無効分電圧基準を得る加算回路と、 前記直流電源の直流電圧を検出する直流電圧検出器と、 この直流電圧検出器の出力と設定値との比を、前記加算
回路の出力のうちの有効分電圧基準に乗算して有効分電
圧補正指令とする電圧指令補正回路と、 この電圧指令補正回路からの有効分電圧補正指令と前記
加算回路からの無効分電圧基準と前記系統電圧位相検出
器の出力信号により前記変換器の出力電圧指令を生成す
る電圧指令演算回路と、 この電圧指令演算回路からの出力電圧指令と搬送波によ
り前記変換器を構成する複数の半導体素子の制御端子に
与えるパルスのパルス幅変調を行うパルス幅変調回路
と、 を具備した自励式変換器の制御装置。 - 【請求項３】 直流電源の直流電力を交流電力に変換す
る変換器を、交流電力系統に接続し電力を授受し連系運
転する自励式変換器において、 前記変換器の出力電圧を検出する検出器及び出力電流を
検出する検出器と、 前記交流電力系統の電圧の位相を検出する系統電圧位相
検出器と、 前記検出器で検出された出力電圧と出力電流から前記変
換器の出力電力を演算する電力演算回路と、 この電力演算回路の出力電力と電力指令とを比較増幅し
て有効分電流指令および無効分電流指令を出力する電力
制御回路と、 前記系統電圧位相検出器の出力信号と前記検出器からの
検出電流を入力し有効分電流および無効分電流を演算す
る有効／無効分電流演算回路と、 この有効／無効分電流演算回路で演算された有効分電流
および無効分電流と、前記電力制御回路からの電流指令
とを比較増幅して電圧指令を出力する電流制御回路と、 前記系統電圧位相検出器の出力と前記検出器からの検出
電圧に基づき有効分電圧および無効分電圧を演算する有
効／無効分電圧演算回路と、 この有効／無効分電圧演算回路で演算された有効分電圧
および無効分電圧に、前記電流制御回路からの有効およ
び無効分電圧指令をそれぞれ加算して有効分電圧基準お
よび無効分電圧基準を得る加算回路と、 前記直流電源の直流電圧を検出する直流電圧検出器と、 この直流電圧検出器の検出出力と設定値との差分を、前
記加算回路の出力のうちの有効分電圧基準に加算して有
効分電圧補正指令とする電圧指令補正回路と、 この電圧指令補正回路からの有効分電圧補正指令と前記
加算回路からの無効分電圧基準と前記系統電圧位相検出
器の出力信号を入力して前記変換器の出力電圧指令を生
成する電圧指令演算回路と、 この電圧指令演算回路からの出力電圧指令と搬送波によ
り前記変換器を構成している複数の半導体素子の制御端
子に与えるパルスのパルス幅変調を行うパルス幅変調回
路と、 を具備した自励式変換器の制御装置。 - 【請求項４】 直流電源の直流電力を交流電力に変換す
る変換器を、交流電力系統に接続し電力を授受し連系運
転する自励式変換器において、 前記変換器の出力電圧を検出する検出器及び出力電流を
検出する検出器と、 前記交流電力系統の電圧の位相を検出する系統電圧位相
検出器と、 前記検出器で検出された出力電圧と出力電流から前記変
換器の出力電力を演算する電力演算回路と、 この電力演算回路の出力電力と電力指令とを比較増幅し
て有効分電流指令および無効分電流指令を出力する電力
制御回路と、 前記系統電圧位相検出器の出力信号と前記検出器からの
検出電流を入力し有効分電流および無効分電流を演算す
る有効／無効分電流演算回路と、 この有効／無効分電流演算回路で演算された有効分電流
および無効分電流と、前記電力制御回路からの電流指令
とを比較増幅して電圧指令を出力する電流制御回路と、 前記系統電圧位相検出器の出力と前記検出器からの検出
電圧に基づき有効分電圧および無効分電圧を演算する有
効／無効分電圧演算回路と、 この有効／無効分電圧演算回路で演算された有効分電圧
および無効分電圧に、前記電流制御回路からの有効およ
び無効分電圧指令をそれぞれ加算して有効分電圧基準お
よび無効分電圧基準を得る加算回路と、 前記直流電源の直流電圧を検出する直流電圧検出器と、 この直流電圧検出器の検出出力と設定値との比を、前記
加算回路の出力のうちの有効分電圧基準に乗算して有効
分電圧補正指令とする電圧指令補正回路と、 この電圧指令補正回路からの有効分電圧補正指令と前記
加算回路からの無効分電圧基準と前記系統電圧位相検出
器の出力信号を入力して前記変換器の出力電圧指令を生
成する電圧指令演算回路と、 この電圧指令演算回路からの出力電圧指令と搬送波によ
り前記変換器を構成している複数の半導体素子の制御端
子に与えるパルスのパルス幅変調を行うパルス幅変調回
路と、 を具備した自励式変換器の制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28652094A JP3238024B2 (ja) | 1994-11-21 | 1994-11-21 | 自励式変換器の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28652094A JP3238024B2 (ja) | 1994-11-21 | 1994-11-21 | 自励式変換器の制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08149839A JPH08149839A (ja) | 1996-06-07 |
| JP3238024B2 true JP3238024B2 (ja) | 2001-12-10 |
Family
ID=17705479
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28652094A Expired - Lifetime JP3238024B2 (ja) | 1994-11-21 | 1994-11-21 | 自励式変換器の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3238024B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6798395B2 (ja) * | 2017-04-06 | 2020-12-09 | 株式会社豊田自動織機 | 直流交流変換装置 |
-
1994
- 1994-11-21 JP JP28652094A patent/JP3238024B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08149839A (ja) | 1996-06-07 |
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