JP3762240B2 - 自励式インバータの制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、交流電源のない電力系統に複数台並列に接続され、直流電力を交流電力に変換して電力系統に供給する、直流送電／直流連系システムあるいは電力供給システムに用いられる自励式インバータの制御装置に係り、特に各自励式インバータが、各自励式インバータの出力に偏りを生じることなく、かつ出力の動揺を抑制しながら負荷に適切な有効／無効電力を供給できるようにした自励式インバータの制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、異なる電力系統間で電力融通を行なう場合には、各交流系統に交直変換器を設置し、それらの交直変換器の直流端子間を相互に接続する直流送電／直流連系システムが多く用いられている。
【０００３】
また、電池等の直流電源から交流系統へ電力を供給する場合にも、交直変換器が使用されている。
【０００４】
このような電力システムで使用される交直変換器としては、近年、自励式変換器が適用されるようになってきている。
【０００５】
自励式変換器は、直流電力を交流電力に変換する、いわゆるインバータとして運転する場合、交流電源のない電力系統に接続されても運転を行なうことが可能であり、離島送電や孤立した電力系統への電力供給の手段として期待されている。
【０００６】
ただし、電力系統へ適用される自励式インバータについては、交流電源のある電力系統へ接続された場合の制御方式は基本的に確立されている一方、無電源の電力系統へ接続した場合の制御方式は確立されていない。
【０００７】
一方、無電源の回路へ電力を供給する小容量の交直変換器システムとしては、計算機等に適用される無停電電源装置（ＵＰＳ）がある。
【０００８】
図１１は、複数台の無停電電源装置が並列に設置された場合の主回路および制御装置の構成例を示すブロック図である。
【０００９】
図１１において、直流電源１には自励式インバータ２が接続され、その交流側には、変圧器３を介して負荷４が接続されている。
【００１０】
自励式インバータ２の制御装置では、負荷４のつながる交流回路の電圧の大きさＶｓを検出し、それを設定値Ｖｒｅｆと突合せて差分ΔＶをとり、その値を例えば比例積分回路で構成された交流電圧制御回路５に入力する。
【００１１】
この交流電圧制御回路５で得られた値を、パルス幅制御（ＰＷＭ）回路６に与え、パルス幅制御（ＰＷＭ）回路６では、この値を正弦波信号の波高値として使用する。
【００１２】
ＰＷＭ正弦波信号の波高値とインバータの交流出力電圧Ｖｉの波高値とは、ほぼ比例の関係にある。
【００１３】
これにより、交流回路の電圧Ｖｓが設定値Ｖｒｅｆ通りに保たれる。
【００１４】
また、複数台の無停電電源装置が並列に運転されている場合には、自己の出力電流Ｉ１と並列した他の自励式インバータ７の出力電流Ｉ２との差分信号ΔＩにより、交流電圧制御回路５の出力信号であるＰＷＭ正弦波信号波高値の値を補正する。
【００１５】
すなわち、差分信号ΔＩが正の信号の場合は、並列した自励式インバータ７よりも出力が大きい状態であり、この場合には正弦波信号の波高値を下げることにより、自励式インバータ２の出力電圧を小さくし、これによって出力を低下させる。
【００１６】
差分信号ΔＩが負の信号の場合は、逆に、並列した自励式インバータ７よりも出力が小さい状態であり、この場合には正弦波信号の波高値を上げることにより、自励式インバータ２の出力電圧を大きくし、これによって出力を増加させ、自己機と並列機の出力が均等となるように動作させる。
【００１７】
自励式インバータに接続されている負荷に必要な有効／無効電力量を推定することは困難であるが、前述のように、負荷４側の電圧を一定値に保つように制御を行なうことにより、自動的に必要な電力が自励式インバータ２から供給され、また差分信号ΔＩによる補正を行なうことで、並列に運転される他の自励式インバータ７との間で、均等に負荷４への電力供給を行なうことができる。
【００１８】
図１２は、交流電源のない電力系統に接続された自励式インバータの主回路および制御装置の構成例を示すブロック図である。
【００１９】
無停電電源装置に対して、一般的な電力系統に接続された自励式インバータの違いとしては、負荷の種類や大きさが大きく変化し、不定であることがあげられる。また、不特定多数の需要家に電力を供給しているため、運転の安定性がより一層求められる。
【００２０】
図１２において、電源側系統の交流電力が、順変換器８により直流電力に変換され、それが自励式インバータ２により交流電力に変換され、変圧器３を介して負荷４に供給されている。
【００２１】
自励式インバータ２の直流側には、キャパシタ９が設置されており、自励式インバータ２は、電圧型自励式変換器として動作する。
【００２２】
順変換器８側では、直流電圧Ｅｄを検出して、設定値Ｅｄｒｅｆとの差分を零とするように直流電圧制御回路１０による制御を行ない、その出力信号を基にパルス発生回路１１から、順変換器８に対してパルス信号を与えている。
【００２３】
一方、自励式インバータ２の制御装置は、負荷４のつながる交流系統の電圧の大きさＶｓを検出し、それを設定値Ｖｒｅｆと突合わせて差分ΔＶをとり、その値を例えば比例積分回路で構成された交流電圧制御回路５に入力する。
【００２４】
この交流電圧制御回路５で得られた値を、パルス幅制御（ＰＷＭ）回路６に与え、パルス幅制御（ＰＷＭ）回路６では、この値をＰＷＭ正弦波信号の波高値として使用し、パルス信号を発生して自励式インバータ２へ与える。
【００２５】
ＰＷＭ正弦波信号の波高値とインバータの交流出力電圧Ｖｉの波高値とは、ほぼ比例の関係にある。
【００２６】
これにより、交流系統の電圧Ｖｓが設定値Ｖｒｅｆ通りに保たれる。
【００２７】
図１２に示すシステムの制御が図１１の無停電電源装置と異なるのは、出力電流の追従制御を行なっている点である。
【００２８】
すなわち、自励式インバータ２の出力電流Ｉを検出し、その値を２軸変換回路１２で直交する２軸量Ｉｄ，Ｉｑに変換し、それぞれに対して１次遅れ回路１３，１３′を介した値を電流指令値Ｉｄｒｅｆ，Ｉｑｒｅｆとして、出力電流の２軸検出値Ｉｄ，Ｉｑと突合せを行ない、この差分を比例積分回路等で構成された電流追従制御回路１４，１４′に入力する。
【００２９】
この電流追従制御回路１４，１４′の出力によって、電圧制御回路５の出力信号の補正を行なう。
【００３０】
かかる電流追従制御による補正を行なうことで、自励式インバータ２の出力の振動が抑制され、より安定な運転を行なうことができる。
【００３１】
また、負荷４が必要としている出力電流の値を推定することは困難であるが、交流電圧を一定に保つように運転することで得られた自身の出力電流に対して、１次遅れを介した値、すなわち定常的な出力電流値を電流指令値として使用することにより、負荷４が変化した場合には、自動的に電流指令値が変化して、適切な有効／無効電力を出力することができる。
【００３２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図１２に示すような方式の自励式インバータ２が複数台並列に接続され、交流電源のない電力系統に電力を供給する場合、各自励式インバータ２の出力の和は、接続された負荷量とバランスのとれた値になるが、各自励式インバータ２出力の比率は不確定であり、偏りや横流が発生する可能性がある。そして、特定の自励式インバータ２の出力が偏ると、過電流による変換器トリップが生じたり、損失が増大するといった問題が発生する。
【００３３】
一方、図１１に示すような無停電電源装置と同様の制御を、複数台並列に接続されて交流電源のない電力系統へ電力を供給する自励式インバータに適用した場合、各自励式インバータ間の出力の差を零とするように制御することにより、出力の偏りや横流は防止することができる。
【００３４】
しかしながら、各自励式インバータにおいて出力電流が制御されていないため、特に軽負荷時や系統側が振動し易い条件の場合、変換器出力電流や有効／無効電力の動揺が収束し難く、安定な運転状態になるまでに時間がかかるといった問題がある。
【００３５】
本発明の目的は、交流電源のない電力系統に複数台並列に接続された自励式インバータが、各自励式インバータの出力に偏りを生じることなく、かつ出力の動揺を抑制しながら負荷に適切な有効／無効電力を供給することが可能な自励式インバータの制御装置を提供することにある。
【００３６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、交流電源のない電力系統に複数台並列に接続され、直流電力を交流電力に変換して前記電力系統に供給する自励式インバータの制御装置において、前記各自励式インバータに対して、前記電力系統の電圧値があらかじめ定められた設定値となるように交流出力電圧を制御する制御手段と、前記各自励式インバータが運転中か否かを検出する検出手段と、前記検出手段の検出結果に応じて、前記各自励式インバータのうち運転中の前記各自励式インバータの出力電流を直交座標上の２軸変数に変換してその平均値をとり、当該平均値に対して１次遅れ手段を介した値を電流指令値として出力電流が追従するように、前記電圧制御の出力を補正する補正手段とを備えた構成である。
【００３７】
従って、請求項１に対応する発明の自励式インバータの制御装置においては、以上のような手段を備えたことにより、交流電圧を設定値通りに維持しながら、各自励式インバータが均等に負荷分担し、かつ出力変動を抑制して安定に運転を行なうことができる。
【００５６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００５７】
（第１の実施の形態）
図１は、本実施の形態による交流電源のない電力系統に接続された自励式インバータの主回路および制御装置の構成例を示すブロック図であり、図１１および図１２と同一要素には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。
【００５８】
図１において、自励式インバータ２の直流側には、直流電源あるいは順変換器が接続されており、前記図１２に示した従来の装置と同一構成である。
【００５９】
また、自励式インバータ２と自励式インバータ７は同一構成であり、並列に接続されて負荷４へ電力を供給するようにしている。
【００６０】
本実施の形態では、前記図１２に示した従来の装置に対し、２台の自励式インバータ２，７に対する共通制御装置１５を設けた構成としている。
【００６１】
共通制御装置１５内の加算器１６，１６′には、各自励式インバータ２，７からの出力電流を２軸変換した値Ｉｄ１，Ｉｑ１およびＩｄ２，Ｉｑ２を入力し、それぞれ和をとってゲイン回路１７，１７′を介して、１次遅れ回路１８，１８′へ与える。
【００６２】
１次遅れ回路１８，１８′からの出力は、それぞれｄ軸電流指令値Ｉｄｒｅｆ、ｑ軸電流指令値Ｉｑｒｅｆとして、各自励式インバータ２，７の制御回路へ与える。
【００６３】
自励式インバータ２の制御回路では、ｄ軸電流指令値ＩｄｒｅｆとＩｄ１，ｑ軸電流指令値ＩｑｒｅｆとＩｑ１をそれぞれ突合わせて、両者の差分を比例積分回路で構成された電流追従制御回路１４，１４′に入力する。
【００６４】
電流追従制御回路１４，１４′からの出力は、前述した従来の場合と同様に、交流電圧制御回路５からの出力を補正するように、加算を行なうようにしている。
【００６５】
一方、並列して運転している自励式インバータ７の制御装置についても、自励式インバータ２の制御装置と同一構成である。
【００６６】
すなわち、本実施の形態は、各自励式インバータ２，７では、電力系統の電圧値があらかじめ定められた設定値となるように交流出力電圧を制御し、かつ各自励式インバータ２，７の出力電流を直交座標上の２軸変数に変換してその平均値をとり、この平均値に対して１次遅れ回路１８，１８′を介した値を電流指令値として出力電流が追従するように、各自励式インバータ２，７において上記電圧制御回路５の出力を補正するようにしている。
【００６７】
次に、以上のように構成した本実施の形態による自励式インバータの制御装置の作用について説明する。
【００６８】
図１において、制御装置では、前述した従来の場合と同様に、負荷４が接続される交流系統の電圧Ｖｓを検出して設定値Ｖｒｅｆと突合せ、電圧制御回路５による制御を行なうことにより、交流電圧Ｖｓが設定値Ｖｒｅｆに保たれ、結果として、負荷４に必要な有効／無効電力が供給されている。
【００６９】
一方、共通制御装置１５において、各自励式インバータ２，７の出力電流の２軸量が、加算器１６，１６′で加算されてゲイン回路１７，１７′に与えられる。
【００７０】
ゲイン回路１７，１７′のゲインとしては、１／２が設定されている。
【００７１】
これにより、ゲイン回路１７，１７′からの出力値は、各自励式インバータ２，７からの出力電流の平均値、すなわち（Ｉｄ１＋Ｉｄ２）／２、（Ｉｑ１＋Ｉｑ２）／２となる。
【００７２】
そして、この値が１次遅れ回路１８，１８′を介して、各自励式インバータ２，７に電流指令値Ｉｄｒｅｆ，Ｉｑｒｅｆとして与えられる。
【００７３】
１次遅れ回路１８，１８′の時定数を、数百ミリ秒程度の比較的大きな値とすることにより、この電流指令値Ｉｄｒｅｆ，Ｉｑｒｅｆは、自励式インバータ２の定常的な運転点を示す値であるといえる。
【００７４】
電流追従制御回路１４では、ｄ軸電流Ｉｄ１が（Ｉｄ１＋Ｉｄ２）／２に追従するように、電流追従制御回路１４′では、ｑ軸電流Ｉｑ１が（Ｉｑ１＋Ｉｑ２）／２に追従するように、それぞれ制御が行なわれ、電圧制御回路５からの出力を補正する。
【００７５】
自励式インバータ７でも、ｄ軸電流Ｉｄ２、ｑ軸電流Ｉｑ２がそれぞれ（Ｉｄ１＋Ｉｄ２）／２、（Ｉｑ１＋Ｉｑ２）／２に追従するように補正が行なわれる。
【００７６】
これにより、自励式インバータ２と自励式インバータ７の出力電流は、同じ値となるように制御が行なわれ、かつ合計の出力電流は、負荷４が必要とする有効／無効電力とバランスのとれた値になる。
【００７７】
上述したように、本実施の形態による自励式インバータの制御装置では、２台の自励式インバータ２，７が並列して運転し、交流電源のない電力系統へ負荷電力を供給しているシステムにおいて、交流電圧を設定値通りに維持しながら、両自励式インバータ２，７が均等に分担して負荷４に必要な電力を供給するので、出力が偏ることによる両自励式インバータ２，７の過電流トリップや横流を防止することができ、さらに出力変動を抑制しながら安定に運転することが可能となる。
（変形例１）
図１の実施の形態は、２台の自励式インバータが並列に運転しているシステムであるが、さらに多くのｎ台の自励式インバータが並列に運転しているようなシステムについても、同様の制御を適用することができる。
【００７８】
この場合、各自励式インバータの制御装置の構成および作用は、図１の場合と同様である。
【００７９】
すなわち、共通制御装置１５において、加算器１６，１６′には、ｎ台の自励式インバータからの出力電流２軸量Ｉｄ１，Ｉｄ２，Ｉｄ３…Ｉｄｎ、およびＩｑ１，Ｉｑ２，Ｉｑ３…Ｉｑｎが入力される。
【００８０】
また、ゲイン回路１７，１７′のゲインとしては、それぞれ１／ｎが設定される。
【００８１】
これにより、各自励式インバータへ与えられる電流指令値Ｉｄｒｅｆ，Ｉｑｒｅｆは、（Ｉｄ１＋Ｉｄ２＋…＋Ｉｄｎ）／ｎ、（Ｉｑ１＋Ｉｑ２＋…＋Ｉｑｎ）／ｎに対して１次遅れを介した値、すなわち各自励式インバータの出力電流の平均値となる。
【００８２】
以上により、複数台の自励式インバータが並列して運転し、交流電源のない電力系統へ負荷電力を供給しているシステムにおいて、交流電圧を設定値通りに維持しながら、各自励式インバータが均等に分担して負荷４に必要な電力を供給するので、出力が偏ることによる自励式インバータの過電流トリップや横流を防止することができ、さらに出力変動を抑制しながら安定に運転することが可能となる。
【００８３】
（変形例２）
上記共通制御装置１５において、ゲイン回路１７，１７′と１次遅れ回路１８，１８′の接続順を逆とするようにしても、前述の場合と同等の作用、効果を得ることが可能である。
【００８４】
（第２の実施の形態）
図２は、本実施の形態による交流電源のない電力系統に接続された自励式インバータの主回路および制御装置の構成例を示すブロック図であり、図１と同一要素には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。
【００８５】
図２において、本実施の形態が、図１に示す実施の形態と異なるのは、共通制御装置１５内部の加算器１６，１６′からの出力を、それぞれゲイン回路１９，２０および１９′，２０′に与える構成としている点である。
【００８６】
ゲイン回路１９，１９′からの出力は、自励式インバータ２の制御装置内の１次遅れ回路１３，１３′に与え、その出力は電流指令値Ｉｄｒｅｆ１，Ｉｑｒｅｆ１として、検出値Ｉｄ１，Ｉｑ１と突合わせて電流追従制御回路１４，１４′に入力する。
【００８７】
一方、ゲイン回路２０，２０′からの出力は、同様に自励式インバータ７の制御装置内の１次遅れ回路に与え、その出力は電流指令値Ｉｄｒｅｆ２，Ｉｑｒｅｆ２として、Ｉｄ２，Ｉｑ２と突合わせて電流追従制御を行なう。
【００８８】
すなわち、本実施の形態は、各自励式インバータ２，７では、電力系統の電圧値が設定値となるように交流出力電圧を制御し、かつ各自励式インバータ２，７の出力電流を直交座標上の２軸変数に変換してその合計値をとり、この合計値を各自励式インバータ２，７の定格容量に比例した割合で配分した値を各自励式インバータ２，７に与え、この値に対して１次遅れ回路１３，１３′を介した値を電流指令値として出力電流が追従するように、各自励式インバータ２，７において上記電圧制御回路５の出力を補正するようにしている。
【００８９】
その他の構成については、図１に示す実施の形態の場合と同様である。
【００９０】
次に、以上のように構成した本実施の形態による自励式インバータの制御装置の作用について説明する。
【００９１】
図２において、ゲイン回路１９，１９′、２０，２０′のゲインとしては、それぞれ自励式インバータ２と自励式インバータ７の定格容量に応じた値が設定される。
【００９２】
すなわち、自励式インバータ２の定格容量をＭＶＡ１、自励式インバータ７の定格容量をＭＶＡ２とした場合、ゲイン回路１９，１９′のゲインは、Ｋ１ｄ＝Ｋ１ｑ＝ＭＶＡ１／（ＭＶＡ１＋ＭＶＡ２）、ゲイン回路２０，２０′のゲインは、Ｋ２ｄ＝Ｋ２ｑ＝ＭＶＡ２／（ＭＶＡ１＋ＭＶＡ２）という値とする。
【００９３】
これにより、例えば自励式インバータ２の容量が自励式インバータ７の２倍であれば、各軸の電流指令値も自励式インバータ２の方が２倍であり、かつ両自励式インバータ２，７の電流指令値の和は、負荷４が必要とする電力量に一致する。
【００９４】
本実施の形態を適用すると、並列に運転している２台の自励式インバータ２，７の定格容量が大きく異なっている場合に、それぞれの容量に応じて適切に負荷分担が行なえる。
【００９５】
すなわち、例えば自励式インバータ２の容量が１００ＭＶＡ、自励式インバータ７の容量が２０ＭＶＡで、９０ＭＷの負荷４が接続された場合、均等に負荷分担しようとすると、両自励式インバータ２，７に与えられる電流指令値は４５ＭＷ相当の値となり、自励式インバータ７では過負荷のためトリップしてしまうが、図２の実施の形態を適用すれば、自励式インバータ２の電流指令値は７５ＭＷ、自励式インバータ７の電流指令値は１５ＭＷ相当の値となり、それぞれ定格容量内で運転することができる。
【００９６】
上述したように、本実施の形態による自励式インバータの制御装置では、２台の自励式インバータ２，７が並列して運転し、交流電源のない電力系統へ負荷電力を供給しているシステムにおいて、交流電圧を設定値通りに維持しながら、各自励式インバータ２，７が定格容量に応じた比率で分担して負荷４に必要な電力を供給するので、出力が偏ることによる自励式インバータ２，７の過電流トリップや横流を防止することができ、さらに出力変動を抑制しながら安定に運転することが可能となる。
【００９７】
（変形例）
図２の実施の形態は、２台の自励式インバータが並列に運転しているシステムであるが、さらに多くのｎ台の自励式インバータが並列に運転しているようなシステムについても、同様の制御を適用することができる。
【００９８】
この場合、各自励式インバータの制御装置の構成および作用は、図２の場合と同様である。
【００９９】
すなわち、共通制御装置１５において、加算器１６，１６′には、ｎ台の自励式インバータからの出力電流２軸量Ｉｄ１，Ｉｄ２，Ｉｄ３…Ｉｄｎ、およびＩｑ１，Ｉｑ２，Ｉｑ３…Ｉｑｎが入力される。
【０１００】
また、各軸のゲイン回路のゲインとしては、自励式インバータの台数分設置され、ゲインはそれぞれ定格容量と比例した値が設定される。
【０１０１】
例えば、各自励式インバータの定格容量を、ＭＶＡ１、ＭＶＡ２、…ＭＶＡｎとすると、ゲインは、Ｋ１ｄ＝Ｋ１ｑ＝ＭＶＡ１／（ＭＶＡ１＋ＭＶＡ２＋…＋ＭＶＡｎ）、Ｋ２ｄ＝Ｋ２ｑ＝ＭＶＡ２／（ＭＶＡ１＋ＭＶＡ２＋…＋ＭＶＡｎ）…Ｋｎｄ＝Ｋｎｑ＝ＭＶＡｎ／（ＭＶＡ１＋ＭＶＡ２＋…＋ＭＶＡｎ）となる。
【０１０２】
これにより、各自励式インバータの電流指令値は、自励式インバータの容量に比例した値で、かつその合計値は負荷４が必要とする電力量に見合った値となる。
【０１０３】
以上により、複数台の自励式インバータが並列して運転し、交流電源のない電力系統へ負荷電力を供給しているシステムにおいて、交流電圧を設定値通りに維持しながら、各自励式インバータが定格容量に応じた比率で分担して負荷４に必要な電力を供給するので、出力が偏ることによる自励式インバータの過電流トリップや横流を防止することができ、さらに出力変動を抑制しながら安定に運転することが可能となる。
（第３の実施の形態）
図３は、本実施の形態による交流電源のない電力系統に接続された自励式インバータの主回路および制御装置の構成例を示すブロック図であり、図１と同一要素には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。
【０１０４】
図３において、本実施の形態が、図１に示す実施の形態と異なるのは、共通制御装置１５内部に１次遅れ回路を設ける代わりに、各自励式インバータ２，７の制御装置内に１次遅れ回路１３，１３′を設け、出力電流Ｉ１を２軸変数に変換した値Ｉｄ１，Ｉｑ１を１次遅れ回路１３，１３′に入力し、出力を共通制御装置１５内の加算器１６，１６′に加える構成としている点である。
【０１０５】
一方、並列して運転している自励式インバータ７の制御装置についても、自励式インバータ２の制御装置と同一構成である。
【０１０６】
加算器１６，１６′からの出力は、１／２のゲインを有するゲイン回路１７，１７′に与え、その出力を電流指令値Ｉｄｒｅｆ，Ｉｑｒｅｆとして、各自励式インバータ２，７へ与える。
【０１０７】
すなわち、本実施の形態は、各自励式インバータ２，７では、電力系統の電圧値があらかじめ定められた設定値となるように交流出力電圧を制御し、かつ各自励式インバータ２，７の出力電流を直交座標上の２軸変数に変換してそれぞれ１次遅れ回路１３，１３′を介した値を求め、さらに各軸変数毎に各自励式インバータ２，７の１次遅れ回路１３，１３′の出力信号の平均値をとり、この平均値を電流指令値として出力電流が追従するように、各自励式インバータ２，７において上記電圧制御回路５の出力を補正するようにしている。
【０１０８】
その他の構成については、図１に示す実施の形態の場合と同様である。
【０１０９】
次に、以上のように構成した本実施の形態による自励式インバータの制御装置の作用について説明する。
【０１１０】
図３において、加算器１６，１６′に入力される値としては、各自励式インバータ２，７の定常的な出力電流値である。
【０１１１】
そして、これらが加算されて、ゲイン回路１７，１７′で１／２されることにより、各自励式インバータ２，７へ与えられる電流指令値Ｉｄｒｅｆ，Ｉｑｒｅｆは、両自励式インバータ２，７の定常運転点の平均値となる。
【０１１２】
上述したように、本実施の形態による自励式インバータの制御装置では、２台の自励式インバータ２，７が並列して運転し、交流電源のない電力系統へ負荷電力を供給しているシステムにおいて、交流電圧を設定値通りに維持しながら、各自励式インバータ２，７が均等に分担して負荷４に必要な電力を供給するので、出力が偏ることによる自励式インバータ２，７の過電流トリップや横流を防止することができ、さらに出力変動を抑制しながら安定に運転することが可能となる。
【０１１３】
（変形例）
図３の実施の形態は、２台の自励式インバータが並列に運転しているシステムであるが、さらに多くのｎ台の自励式インバータが並列に運転しているようなシステムについても、同様の制御を適用することができる。
【０１１４】
この場合、各自励式インバータの制御装置の構成および作用は、図３の場合と同様である。
【０１１５】
すなわち、共通制御装置１５において、加算器１６，１６′には、ｎ台の自励式インバータからの出力電流２軸量Ｉｄ１，Ｉｄ２，Ｉｄ３…Ｉｄｎ、およびＩｑ１，Ｉｑ２，Ｉｑ３…Ｉｑｎが入力される。
【０１１６】
また、ゲイン回路１７，１７′のゲインとしては、それぞれ１／ｎが設定される。
【０１１７】
これにより、各自励式インバータへ与えられる電流指令値Ｉｄｒｅｆ，Ｉｑｒｅｆは、（Ｉｄ１＋Ｉｄ２＋…＋Ｉｄｎ）／ｎ、（Ｉｑ１＋Ｉｑ２＋…＋Ｉｑｎ）／ｎ、すなわち各自励式インバータの出力電流の平均値となる。
【０１１８】
以上により、複数台の自励式インバータが並列して運転し、交流電源のない電力系統へ負荷電力を供給しているシステムにおいて、交流電圧を設定値通りに維持しながら、各自励式インバータが均等に分担して負荷に必要な電力を供給するので、出力が偏ることによる自励式インバータの過電流トリップや横流を防止することができ、さらに出力変動を抑制しながら安定に運転することが可能となる。
（第４の実施の形態）
図４は、本実施の形態による交流電源のない電力系統に接続された自励式インバータの主回路および制御装置の構成例を示すブロック図であり、図３と同一要素には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。
【０１１９】
図４において、本実施の形態が、図３に示す実施の形態と異なるのは、共通制御装置１５内部の加算器１６，１６′からの出力を、それぞれゲイン回路１９，２０および１９′，２０′に与える構成としている点である。
【０１２０】
ゲイン回路１９，１９′からの出力は、自励式インバータ２の制御装置において電流指令値Ｉｄｒｅｆ１，Ｉｑｒｅｆ１として、検出値Ｉｄ１，Ｉｑ１と突合わせて電流追従制御回路１４，１４′に入力する。
【０１２１】
一方、ゲイン回路２０，２０′からの出力は、同様に自励式インバータ７の電流指令値Ｉｄｒｅｆ２，Ｉｑｒｅｆ２として、検出値Ｉｄ２，Ｉｑ２と突合わせて電流追従制御を行なう。
【０１２２】
すなわち、本実施の形態は、各自励式インバータ２，７では、電力系統の電圧値があらかじめ定められた設定値となるように交流出力電圧を制御し、かつ各自励式インバータ２，７の出力電流を直交座標上の２軸変数に変換してそれぞれ１次遅れ回路１３，１３′を介した値を求め、さらに各軸変数毎に各自励式インバータ２，７の１次遅れ回路１３，１３′の出力信号の合計値をとり、この合計値を各自励式インバータ２，７の定格容量に比例した割合で配分した値を電流指令値として出力電流が追従するように、各自励式インバータ２，７において上記電圧制御回路５の出力を補正するようにしている。
【０１２３】
その他の構成については、図３に示す実施の形態の場合と同様である。
【０１２４】
次に、以上のように構成した本実施の形態による自励式インバータの制御装置の作用について説明する。
【０１２５】
図４において、ゲイン回路１９，１９′、２０，２０′のゲインとしては、それぞれ自励式インバータ２と自励式インバータ７の定格容量に応じた値が設定される。
【０１２６】
すなわち、自励式インバータ２の定格容量をＭＶＡ１、自励式インバータ７の定格容量をＭＶＡ２とした場合、ゲイン回路１９，１９′のゲインは、Ｋ１ｄ＝Ｋ１ｑ＝ＭＶＡ１／（ＭＶＡ１＋ＭＶＡ２）、ゲイン回路２０，２０′のゲインは、Ｋ２ｄ＝Ｋ２ｑ＝ＭＶＡ２／（ＭＶＡ１＋ＭＶＡ２）という値とする。
【０１２７】
これにより、本実施の形態を適用すると、前記第２の実施の形態の場合と同様に、並列に運転している２台の自励式インバータ２，７の定格容量が大きく異なっている場合に、それぞれの容量に応じて適切に負荷分担が行なえる。
【０１２８】
上述したように、本実施の形態による自励式インバータの制御装置では、２台の自励式インバータ２，７が並列して運転し、交流電源のない電力系統へ負荷電力を供給しているシステムにおいて、交流電圧を設定値通りに維持しながら、各自励式インバータ２，７が定格容量に応じて分担して負荷４に必要な電力を供給するので、出力が偏ることによる自励式インバータ２，７の過電流トリップや横流を防止することができ、さらに出力変動を抑制しながら安定に運転することが可能となる。
（変形例）
図４の実施の形態は、２台の自励式インバータが並列に運転しているシステムであるが、さらに多くのｎ台の自励式インバータが並列に運転しているようなシステムについても、同様の制御を適用することができる。
【０１２９】
この場合、各自励式インバータの制御装置の構成および作用は、図４の場合と同様である。
【０１３０】
すなわち、共通制御装置１５において、加算器１６，１６′には、ｎ台の自励式インバータからの出力電流２軸量Ｉｄ１，Ｉｄ２，Ｉｄ３…Ｉｄｎ、およびＩｑ１，Ｉｑ２，Ｉｑ３…Ｉｑｎが入力される。
【０１３１】
また、各軸のゲイン回路は、自励式インバータの台数分設置され、ゲインとしては、それぞれ定格容量と比例した値が設定される。
【０１３２】
例えば、各自励式インバータの定格容量を、ＭＶＡ１、ＭＶ２、…ＭＶＡｎとすると、ゲインは、Ｋ１ｄ＝Ｋ１ｑ＝ＭＶＡ１／（ＭＶＡ１＋ＭＶＡ２＋…＋ＭＶＡｎ）、Ｋ２ｄ＝Ｋ２ｑ＝ＭＶＡ２／（ＭＶＡ１＋ＭＶＡ２＋…＋ＭＶＡｎ）…Ｋｎｄ＝Ｋｎｑ＝ＭＶＡｎ／（ＭＶＡ１＋ＭＶＡ２＋…＋ＭＶＡｎ）となる。
【０１３３】
これにより、各自励式インバータの電流指令値は、自励式インバータの容量に比例した値で、かつその合計値は負荷４が必要とする電力量に見合った値となる。
【０１３４】
以上により、複数台の自励式インバータが並列して運転し、交流電源のない電力系統へ負荷電力を供給しているシステムにおいて、交流電圧を設定値通りに維持しながら、各自励式インバータが定格容量に応じて分担して負荷４に必要な電力を供給するので、出力が偏ることによる自励式インバータの過電流トリップや横流を防止することができ、さらに出力変動を抑制しながら安定に運転することが可能となる。
（第５の実施の形態）
図５は、本実施の形態による交流電源のない電力系統に接続された自励式インバータの主回路および制御装置の構成例を示すブロック図であり、図１と同一要素には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。
【０１３５】
図５において、本実施の形態が、図１に示す実施の形態と異なるのは、共通制御装置１５に与える値として、各自励式インバータ２，７の出力電流Ｉｄ１，Ｉｑ１，Ｉｄ２，Ｉｑ２の代わりに、負荷電流検出値ＩＬを使用する構成としている点である。
負荷電流検出値ＩＬを、共通制御装置１５内部の２軸変換回路２１へ入力し、２軸変数ＩＬｄ，ＩＬｑを得る。
【０１３６】
これを、それぞれゲイン１／２が設定されたゲイン回路１７，１７′に与え、ゲイン回路１７，１７′からの出力は、自励式インバータ２の制御装置において電流指令値Ｉｄｒｅｆ１，Ｉｑｒｅｆ１として、検出値Ｉｄ１，Ｉｑ１と突合わせて電流追従制御回路１４，１４′に入力し、一方、自励式インバータ７の電流指令値Ｉｄｒｅｆ２，Ｉｑｒｅｆ２としても使用して、検出値Ｉｄ２，Ｉｑ２と突合わせて電流追従制御を行なう。
【０１３７】
すなわち、本実施の形態は、各自励式インバータ２，７では、電力系統の電圧値があらかじめ定められた設定値となるように交流出力電圧を制御し、電力系統の負荷電流を検出して直交座標上の２軸変数に変換して得られた値を、各自励式インバータ２，７に等分に配分した値を電流指令値として出力電流が追従するように、各自励式インバータ２，７において上記電圧制御回路５の出力を補正するようにしている。
【０１３８】
その他の構成については、図１に示す実施の形態の場合と同様である。
【０１３９】
次に、以上のように構成した本実施の形態による自励式インバータの制御装置の作用について説明する。
【０１４０】
図５において、各自励式インバータ２，７により交流電圧を設定値通りに保つように制御が行なわれているので、負荷電流ＩＬは、負荷４が必要とする電流値である。
【０１４１】
この値に対して、ゲイン回路１７，１７′で１／２された値が、それぞれの自励式インバータ２，７に電流指令値として与えられるので、各自励式インバータ２，７は、負荷４の必要電流を１／２ずつ分担して出力するよう制御が行なわれる。
【０１４２】
これにより、本実施の形態を適用すると、前記第１の実施の形態の場合と同様に、全体として負荷４に必要な電流を２台の自励式インバータ２，７で供給しつつ均等に負荷分担が行なわれる。
【０１４３】
上述したように、本実施の形態による自励式インバータの制御装置では、２台の自励式インバータ２，７が並列して運転し、交流電源のない電力系統へ負荷電力を供給しているシステムにおいて、交流電圧を設定値通りに維持しながら、各自励式インバータ２，７が均等に分担して負荷４に必要な電力を供給するので、出力が偏ることによる自励式インバータ２，７の過電流トリップや横流を防止することができ、さらに出力変動を抑制しながら安定に運転することが可能となる。
（変形例）
図５の実施の形態は、２台の自励式インバータが並列に運転しているシステムであるが、さらに多くのｎ台の自励式インバータが並列に運転しているようなシステムについても、同様の制御を適用することができる。
【０１４４】
この場合、各自励式インバータの制御装置の構成および作用は、図５の場合と同様である。
【０１４５】
すなわち、共通制御装置１５において、ゲイン回路１７，１７′のゲインとしては、それぞれ１／ｎと設定され、その出力はｎ台の自励式インバータへ電流指令値として与えられる。
【０１４６】
これにより、本変形例を適用すると、全体として負荷４に必要な電流を複数台の自励式インバータで供給しつつ均等に負荷分担が行なわれる。
【０１４７】
以上により、複数台の自励式インバータが並列して運転し、交流電源のない電力系統へ負荷電力を供給しているシステムにおいて、交流電圧を設定値通りに維持しながら、各自励式インバータが均等に分担して負荷４に必要な電力を供給するので、出力が偏ることによる自励式インバータの過電流トリップや横流を防止することができ、さらに出力変動を抑制しながら安定に運転することが可能となる。
【０１４８】
（第６の実施の形態）
図６は、本実施の形態による交流電源のない電力系統に接続された自励式インバータの主回路および制御装置の構成例を示すブロック図であり、図５と同一要素には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。
【０１４９】
図６において、本実施の形態が、図５に示す実施の形態と異なるのは、共通制御装置１５内部の２軸変換回路２１からの出力を、それぞれゲイン回路１９，２０および１９′，２０′に与える構成としている点である。
【０１５０】
ゲイン回路１９，１９′からの出力は、自励式インバータ２の制御装置に対し電流指令値Ｉｄｒｅｆ１，Ｉｑｒｅｆ１として与え、検出値Ｉｄ１，Ｉｑ１と突合わせて電流追従制御回路１４，１４′に入力する。
【０１５１】
一方、ゲイン回路２０，２０′からの出力は、同様に自励式インバータ７の制御装置に対し電流指令値Ｉｄｒｅｆ２，Ｉｑｒｅｆ２として与え、検出値Ｉｄ２，Ｉｑ２と突合わせて電流追従制御を行なう。
【０１５２】
すなわち、本実施の形態は、各自励式インバータ２，７では、電力系統の電圧値があらかじめ定められた設定値となるように交流出力電圧を制御し、電力系統の負荷電流を検出して直交座標上の２軸変数に変換して得られた値を、各自励式インバータ２，７の定格容量に比例した割合で配分した値を各自励式インバータ２，７に与え、この値を電流指令値として出力電流が追従するように、各自励式インバータ２，７において上記電圧制御回路５の出力を補正するようにしている。
【０１５３】
その他の構成については、図５に示す実施の形態の場合と同様である。
【０１５４】
次に、以上のように構成した本実施の形態による自励式インバータの制御装置の作用について説明する。
【０１５５】
図６において、ゲイン回路１９，１９′、２０，２０′のゲインとしては、それぞれ自励式インバータ２と自励式インバータ７の定格容量に応じた値が設定される。
【０１５６】
すなわち、自励式インバータ２の定格容量をＭＶＡ１、自励式インバータ７の定格容量をＭＶＡ２とした場合、ゲイン回路１９，１９′のゲインとしては、Ｋ１ｄ＝Ｋ１ｑ＝ＭＶＡ１／（ＭＶＡ１＋ＭＶＡ２）、ゲイン回路２０，２０′のゲインは、Ｋ２ｄ＝Ｋ２ｑ＝ＭＶＡ２／（ＭＶＡ１＋ＭＶＡ２）とする。
【０１５７】
これにより、例えば自励式インバータ２の容量が自励式インバータ７の２倍であれば、各軸の電流指令値も自励式インバータ２の方が２倍であり、かつ両自励式インバータ２，７の電流指令値の和は、負荷４が必要とする電力量に一致する。
【０１５８】
これにより、本実施の形態を適用すると、並列に運転している２台の自励式インバータ２，７の定格容量が大きく異なっている場合に、それぞれの容量に応じて適切な負荷分担が行なえる。
【０１５９】
上述したように、本実施の形態による自励式インバータの制御装置では、２台の自励式インバータ２，７が並列して運転し、交流電源のない電力系統へ負荷電力を供給しているシステムにおいて、交流電圧を設定値通りに維持しながら、各自励式インバータ２，７が定格容量に応じて分担して負荷４に必要な電力を供給するので、出力が偏ることによる自励式インバータ２，７の過電流トリップや横流を防止することができ、さらに出力変動を抑制しながら安定に運転することが可能となる。
（変形例）
図６の実施の形態は、２台の自励式インバータ２，７が並列に運転しているシステムであるが、さらに多くのｎ台の自励式インバータが並列に運転しているようなシステムについても、同様の制御を適用することができる。
【０１６０】
この場合、各自励式インバータの制御装置の構成および作用は、図６の場合と同様である。
【０１６１】
すなわち、共通制御装置１５において、各軸のゲイン回路は、自励式インバータの台数分設置され、ゲインとしては、それぞれ定格容量と比例した値が設定される。
【０１６２】
例えば、各自励式インバータの定格容量を、ＭＶＡ１、ＭＶＡ２、…ＭＶＡｎとすると、ゲインは、Ｋ１ｄ＝Ｋ１ｑ＝ＭＶＡ１／（ＭＶＡ１＋ＭＶＡ２＋…＋ＭＶＡｎ）、Ｋ２ｄ＝Ｋ２ｑ＝ＭＶＡ２／（ＭＶＡ１＋ＭＶＡ２＋…＋ＭＶＡｎ）…Ｋｎｄ＝Ｋｎｑ＝ＭＶＡｎ／（ＭＶＡ１＋ＭＶＡ２＋…＋ＭＶＡｎ）となる。
【０１６３】
これにより、各自励式インバータの電流指令値は、自励式インバータの容量に比例した値で、かつその合計値は、負荷４が必要とする電力量に見合った値となる。
【０１６４】
本変形例を適用すると、全体として負荷４に必要な電流を複数台の自励式インバータで供給しつつ各自励式インバータの定格容量に応じた比率で負荷分担が行なわれる。
【０１６５】
以上により、２台の自励式インバータ２，７が並列して運転し、交流電源のない電力系統へ負荷電力を供給しているシステムにおいて、交流電圧を設定値通りに維持しながら、両自励式インバータ２，７が均等に分担して負荷４に必要な電力を供給するので、出力が偏ることによる両自励式インバータ２，７の過電流トリップや横流を防止することができ、さらに出力変動を抑制しながら安定に運転することが可能となる。
（第７の実施の形態）
図７は、本実施の形態による交流電源のない電力系統に接続された自励式インバータの制御装置における共通制御装置の内部構成例を示すブロック図であり、図１と同一要素には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。
【０１６６】
本実施の形態が、図１に示す実施の形態と異なるのは、図１に示す共通制御装置１５の代わりに、図７に示すような構成の共通制御装置１５を適用している点である。
【０１６７】
なお、図７において、“インバータ１”とあるのは、図１における１台目の自励式インバータ２、“インバータ２”とあるのは、図１における２台目の自励式インバータ７に相当する。
【０１６８】
図７において、並列に運転している２台の自励式インバータから、出力電流のｄ軸量Ｉｄ１，Ｉｄ２およびｑ軸量Ｉｑ１，Ｉｑ２を入力し、加算器１６，１６′で加算する。
【０１６９】
加算器１６からの出力は、ゲイン回路２２，２２′、２３，２３′へ、加算器１６′からの出力は、ゲイン回路２４，２４′、２５，２５′へそれぞれ与える。
【０１７０】
ゲイン回路２２，２２′は、１台目の自励式インバータ２のｄ軸量に対する回路、ゲイン回路２３，２３′は、２台目の自励式インバータ７のｄ軸量に対する回路、ゲイン回路２４，２４′は、１台目の自励式インバータ２のｑ軸量に対する回路、ゲイン回路２５，２５′は、２台目の自励式インバータ７のｑ軸量に対する回路である。
【０１７１】
各ゲイン回路２２，２２′、２３，２３′、２４，２４′、２５，２５′からの出力は、スイッチ回路２６，２７，２８，２９の入力端子へ与える。
【０１７２】
スイッチ回路２６，２８は、２台目の自励式インバータ７が運転している場合には、端子ａ、すなわちゲイン回路２２，２４から与えられる値を選択し、２台目の自励式インバータ７が停止している場合に、端子ｂ、すなわちゲイン回路２２′，２４′から与えられる値を選択するように切り替える。
【０１７３】
スイッチ回路２７，２９は、１台目の自励式インバータ２が運転している場合には、端子ａ、すなわちゲイン回路２３，２５から与えられる値を選択し、１台目の自励式インバータ２が停止している場合には、端子ｂ、すなわちゲイン回路２３′，２５′から与えられる値を選択するように切り替える。
【０１７４】
スイッチ回路２６，２７，２８，２９からの出力は、それぞれスイッチ回路３０，３１，３２，３３の入力端子ａへ与える。
【０１７５】
スイッチ回路３０，３１，３２，３３の入力端子ｂには、値「０」を与えている。
【０１７６】
スイッチ回路３０，３２は、１台目の自励式インバータ２が運転している場合には、端子ａ、すなわちスイッチ回路２６，２８から与えられる値を選択し、１台目の自励式インバータ２が停止している場合には、端子ｂ、すなわち値「０」を選択するように切り替える。
【０１７７】
スイッチ回路３１，３３は、２台目の自励式インバータ７が運転している場合には、端子ａ、すなわちスイッチ回路２７，２９から与えられる値を選択し、２台目の自励式インバータ７が停止している場合には、端子ｂ、すなわち値「０」を選択するように切り替える。
【０１７８】
スイッチ回路３０，３１，３２，３３からの出力は、それぞれ１次遅れ回路３４，３５，３４′，３５′を介して、１台目の自励式インバータ２のｄ軸電流指令値Ｉｄｒｅｆ１、２台目の自励式インバータ７のｄ軸電流指令値Ｉｄｒｅｆ２、１台目の自励式インバータ２のｑ軸電流指令値Ｉｑｒｅｆ１、２台目の自励式インバータ７のｑ軸電流指令値Ｉｑｒｅｆ２として、各自励式インバータ２，７の制御回路へ与える。
【０１７９】
その他の構成については、図１に示す実施の形態の場合と同様である。
【０１８０】
すなわち、本実施の形態は、各自励式インバータ２，７の運転状態を監視し、停止中の自励式インバータがある場合には、その台数あるいは定格容量に応じて運転中の各自励式インバータ２，７へ与える電流指令値を補正するようにしている。
【０１８１】
次に、以上のように構成した本実施の形態による自励式インバータの制御装置の作用について説明する。
【０１８２】
図７において、ゲイン回路２２，２３，２４，２５のゲインとしては、値「０．５」が設定されており、ゲイン回路２２′，２３′，２４′，２５′のゲインとしては、値「１」が設定されている。
【０１８３】
並列した２台の自励式インバータ２，７の両方が運転している場合、各スイッチ回路２６〜３３では、全て端子ａが選択される。
【０１８４】
これにより、ｄ軸電流指令値Ｉｄｒｅｆ１，Ｉｄｒｅｆ２は、（Ｉｄ１＋Ｉｄ２）×０．５に対して１次遅れを介した値、ｑ軸電流指令値Ｉｑｒｅｆ１，Ｉｑｒｅｆ２は、（Ｉｑ１＋Ｉｑ２）×０．５に対して１次遅れを介した値となる。
【０１８５】
すなわち、各自励式インバータ２，７は、２台の出力電流の平均値を電流指令値として、それに追従するように制御が行なわれ、前記第１の実施の形態の場合と同等の作用を奏する。
次に、１台目の自励式インバータ２が停止している場合の作用について説明する。
【０１８６】
この場合、スイッチ回路２７，２９，３０，３２は、端子ｂを選択するように切り替えられる。
【０１８７】
これにより、１台目の自励式インバータ２に対する電流指令値は、Ｉｄｒｅｆ＝Ｉｑｒｅｆ＝０となる。
【０１８８】
一方、２台目の自励式インバータ７に対するｄ軸電流指令値Ｉｄｒｅｆ２は、（Ｉｄ１＋Ｉｄ２）に対して１次遅れを介した値、ｑ軸電流指令値Ｉｑｒｅｆ２は、（Ｉｑ１＋Ｉｑ２）に対して１次遅れを介した値となる。
【０１８９】
ここで、１台目の自励式インバータ２は停止しているため、Ｉｄ１＝Ｉｑ１＝０であり、結果として、ｄ軸電流指令値Ｉｄｒｅｆ２は、自己の検出電流Ｉｄ２に対して１次遅れを介した値、ｑ軸電流指令値Ｉｑｒｅｆ２は、自己の検出電流Ｉｑ２に対して１次遅れを介した値となる。
【０１９０】
すなわち、２台目の自励式インバータ７の作用は、自励式インバータが１台のみで運転している、前記図１２に示した従来の装置の場合と同等の作用となる。
【０１９１】
また、２台目の自励式インバータ７が停止している場合も同様に、スイッチ回路２６，２６，２９，３１は、端子ｂを選択するように切り替えられ、２台目の自励式インバータ７に対する電流指令値は、Ｉｄｒｅｆ２＝Ｉｑｒｅｆ２＝０となる。
【０１９２】
一方、１台目の自励式インバータ２に対するｄ軸電流指令値Ｉｄｒｅｆ１は、（Ｉｄ１＋Ｉｄ２）に対して１次遅れを介した値、ｑ軸電流指令値Ｉｑｒｅｆ１は、（Ｉｑ１＋Ｉｑ２）に対して１次遅れを介した値であり、２台目の自励式インバータ７は停止している。
【０１９３】
このため、結果として、ｄ軸電流指令値Ｉｄｒｅｆ１は、自己の検出電流Ｉｄ１に対して１次遅れを介した値、ｑ軸電流指令値Ｉｑｒｅｆ１は、自己の検出電流Ｉｑ１に対して１次遅れを介した値となる。
【０１９４】
すなわち、１台目の自励式インバータ２の作用は、自励式インバータが１台のみで運転している、前記図１２に示した従来の装置の場合と同等の作用となる。
【０１９５】
上述したように、本実施の形態による自励式インバータの制御装置では、２台の自励式インバータ２，７が並列して運転し、交流電源のない電力系統へ負荷電力を供給しているシステムにおいて、両自励式インバータ２，７が均等に分担して負荷４に必要な電力を供給することができ、さらに一方の自励式インバータ２または７が停止した場合には、運転中の自励式インバータ７または２が必要な電力を供給するように動作するので、出力が偏ることによる自励式インバータ２，７の過電流トリップや横流を防止すると共に、一方の自励式インバータが停止中にも交流電圧を維持して安定に負荷４に対して必要な電力を供給し続けることが可能となる。
（変形例１）
図８は、本変形例による交流電源のない電力系統に接続された自励式インバータの制御装置における共通制御装置の内部構成例を示すブロック図であり、図７と同一要素には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。
【０１９６】
本変形例が、図７に示す実施の形態と異なるのは、図７に示す共通制御装置１５の代わりに、図８に示すような構成の共通制御装置１５を適用している点である。
【０１９７】
すなわち、図８において、図７に示す実施の形態と異なるのは、前記ゲイン回路２２′，２３′，２４′，２５′を省略し、スイッチ回路２６，２７，２８，２９の入力端子ｂに対して、それぞれ１台目の自励式インバータ２のｄ軸電流検出値Ｉｄ１、２台目の自励式インバータ７のｄ軸電流検出値Ｉｄ２、１台目の自励式インバータ２のｑ軸電流検出値Ｉｑ１、２台目の自励式インバータ７のｑ軸電流検出値Ｉｑ２を直接与えるようにしている点である。
【０１９８】
その他の構成については、図７に示す実施の形態の場合と同様である。
【０１９９】
次に、以上のように構成した本変形例による自励式インバータの制御装置の作用について説明する。
【０２００】
図８において、ゲイン回路２２，２３，２４，２５のゲインとしては、値「０．５」が設定されている。
【０２０１】
並列した２台の自励式インバータ２，７の両方が運転している場合、各スイッチ回路２６〜３３では、全て端子ａが選択される。
【０２０２】
これにより、ｄ軸電流指令値Ｉｄｒｅｆ１，Ｉｄｒｅｆ２は、（Ｉｄ１＋Ｉｄ２）×０．５に対して１次遅れを介した値、ｑ軸電流指令値Ｉｑｒｅｆ１，Ｉｑｒｅｆ２は、（Ｉｑ１＋Ｉｑ２）×０．５に対して１次遅れを介した値となる。
【０２０３】
すなわち、各自励式インバータ２，７は、２台の出力電流の平均値を電流指令値としてそれに追従するように制御が行なわれ、前記第１の実施の形態の場合と同等の作用を奏する。
次に、１台目の自励式インバータ２が停止している場合の作用について説明する。
【０２０４】
この場合、スイッチ回路２７，２９，３０，３２は、端子ｂを選択するように切り替えられる。
【０２０５】
これにより、１台目の自励式インバータ２に対する電流指令値は、Ｉｄｒｅｆ１＝Ｉｑｒｅｆ１＝０となる。
【０２０６】
一方、２台目の自励式インバータ７に対するｄ軸電流指令値Ｉｄｒｅｆ２は、Ｉｄ２に対して１次遅れを介した値、ｑ軸電流指令値Ｉｑｒｅｆ２は、Ｉｑ２に対して１次遅れを介した値となる。
【０２０７】
すなわち、２台目の自励式インバータ７の作用は、自励式インバータが１台のみで運転している、前記図１２に示した従来の装置の場合と同等の作用となる。
【０２０８】
また、２台目の自励式インバータ７が停止している場合も同様に、スイッチ回路２６，２６，２９，３１は、端子ｂを選択するように切り替えられ、２台目の自励式インバータ７に対する電流指令値は、Ｉｄｒｅｆ２＝Ｉｑｒｅｆ２＝０となる。
【０２０９】
一方、１台目の自励式インバータ２に対するｄ軸電流指令値Ｉｄｒｅｆ１は、Ｉｄ１に対して１次遅れを介した値、ｑ軸電流指令値Ｉｑｒｅｆ１は、Ｉｑ１に対して１次遅れを介した値となる。
【０２１０】
すなわち、１台目の自励式インバータ２の作用は、自励式インバータが１台のみで運転している、前記図１２に示した従来の装置の場合と同等の作用となる。
【０２１１】
上述したように、本変形例による自励式インバータの制御装置では、２台の自励式インバータ２，７が並列して運転し、交流電源のない電力系統へ負荷電力を供給しているシステムにおいて、両自励式インバータ２，７が均等に分担して負荷４に必要な電力を供給することができ、さらに一方の自励式インバータ２または７が停止した場合には、運転中の自励式インバータ７または２が必要な電力を供給するように動作するので、出力が偏ることによる自励式インバータ２，７の過電流トリップや横流を防止すると共に、一方の自励式インバータが停止中にも交流電圧を維持して安定に負荷４に対して必要な電力を供給し続けることが可能となる。
（変形例２）
図７に示す実施の形態、および図８に示す変形例１では、ゲイン回路２２，２３，２４，２５の設定ゲインを０．５としているが、本変形例では、このゲイン回路２２，２３，２４，２５の設定ゲインの値を、各自励式インバータ２，７の定格容量に比例した値として設定する。
【０２１２】
例えば、１台目の自励式インバータ２の定格容量が８０ＭＶＡ、２台目の自励式インバータ７が２０ＭＶＡの場合、ゲイン回路２２，２４の設定ゲイン［０．８］、ゲイン回路２３，２５の設定ゲインを「０．２」とする。
【０２１３】
これにより、両自励式インバータ２，７が運転している場合には、負荷分担が８対２となるように出力電流が制御され、一方の自励式インバータが停止している場合の作用は、図７に示す実施の形態、および図８に示す変形例の場合と全く同様である。
【０２１４】
本変形例の回路を適用すると、定格容量が大幅に異なる自励式インバータが並列に運転している場合に、定格容量に応じて負荷分担を行なうことにより、自励式インバータの過電流トリップを防止することができ、さらに１台が停止した場合には運転中の自励式インバータが負荷４に必要な電力を供給して、交流電圧を維持しながら安定に運転を行なうことが可能となる。
（第８の実施の形態）
図９は、本実施の形態による交流電源のない電力系統に接続された自励式インバータの主回路および制御装置の構成例を示すブロック図であり、図１１および図１２と同一要素には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。
【０２１５】
図９において、自励式インバータ２および自励式インバータ７の直流側には、それぞれ直流電源あるいは順変換器が接続されており、前記図１２に示した従来の装置と同一構成である。
【０２１６】
また、自励式インバータ２と自励式インバータ７は、並列に接続されて負荷４へ電力を供給するようにしている。
【０２１７】
自励式インバータ２の制御回路では、負荷４へ流れる電流ＩＬを検出し、２軸変換回路２１により２軸量ＩＬｄ，ＩＬｑに変換し、その値をゲイン回路３６，３６′に与え、ゲイン回路３６，３６′の出力値を、電流指令値Ｉｄｒｅｆ１，Ｉｑｒｅｆ１として使用する。
【０２１８】
一方、変換器出力電流Ｉ１を、２軸変換回路１２によって２軸量Ｉｄ１、Ｉｑ１に変換し、それぞれ電流指令値Ｉｄｒｅｆ１，Ｉｑｒｅｆ１と突合わせを行なって、差分を比例積分回路等で構成された電流追従制御回路１４，１４′に与える。
【０２１９】
電流追従制御回路１４，１４′では、それぞれの入力値、すなわち電流指令値と検出値との差分が零に近づくように制御を行ない、その結果得られた値をＰＷＭ制御回路６へ与える。
【０２２０】
一方、自励式インバータ７の制御回路では、負荷４が接続された交流回路の電圧値Ｖｓを検出し、設定値Ｖｒｅｆと突合わせを行なって差分ΔＶをとり、比例積分回路で構成された交流電圧制御回路５′へ与える。
【０２２１】
交流電圧制御回路５′では、差分ΔＶが零となるように制御を行ない、この得られた値をＰＷＭ制御回路６′に与える。
【０２２２】
すなわち、本実施の形態は、１台の自励式インバータでは、電力系統の電圧値があらかじめ定められた設定値となるように交流出力電圧を制御し、電力系統の負荷電流を検出して直交座標上の２軸変数に変換して得られた値を、１台の自励式インバータ以外の各自励式インバータに、等分に配分した値を電流指令値として与え、各自励式インバータでは当該値に出力電流が追従するように制御を行なうようにしている。
【０２２３】
次に、以上のように構成した本実施の形態による自励式インバータの制御装置の作用について説明する。
【０２２４】
図９において、本実施の形態に係る自励式インバータの制御装置では、自励式インバータ７の交流電圧制御回路５′の作用により、交流電圧Ｖｓが設定値Ｖｒｅｆに維持される。
【０２２５】
一方、自励式インバータ２の制御回路においては、ゲイン回路３６，３６′のゲインが１／２に設定される。
【０２２６】
これにより、自励式インバータ２は、負荷４が必要としている電力のうち、１／２に相当する電流指令値に追従するように、出力電流Ｉｄ１，Ｉｑ１が制御される。
【０２２７】
自励式インバータ７は、交流電圧制御を行なうことにより、自動的に負荷４の必要な電力量のうち、自励式インバータ２で供給されない分を出力するように運転が行なわれる。
【０２２８】
すなわち、負荷４の必要電力量のうち、約１／２が自励式インバータ２で、残りの約１／２が自励式インバータ７で供給される。
【０２２９】
上述したように、本実施の形態による自励式インバータの制御装置では、２台の自励式インバータ２，７が並列して運転し、交流電源のない電力系統へ負荷電流を供給しているシステムにおいて、交流電圧を設定値通りに維持しつつ、両自励式インバータ２，７が均等に分担して負荷４に必要な電力を供給するので、出力が偏ることによる自励式インバータ２，７の過電流トリップや横流を防止することができ、さらに電流を制御することにより、出力変動を抑制して安定に運転することが可能となる。
（変形例１）
図９の実施の形態は、２台の自励式インバータが並列に運転しているシステムであるが、さらに多くのｎ台の自励式インバータが並列運転しているようなシステムについても、同様の制御を適用することができる。
【０２３０】
すなわち、この場合、並列台数がｎ台の場合、１台目から（ｎ−１）台目までの自励式インバータでは、図９に示す自励式インバータ２と同様の制御装置を適用し、ｎ台目の自励式インバータのみ自励式インバータ７と同じ制御装置を適用する。
【０２３１】
１台目から（ｎ−１）台目までの各自励式インバータのゲイン回路３６，３６′のゲインとしては、それぞれ１／ｎという値が設定される。
【０２３２】
これにより、ｎ台目の自励式インバータは、交流電圧Ｖｓを定格に維持するよう運転を行ない、残りの自励式インバータは、負荷４の必要としている電力の１／ｎずつ供給するように出力電流が制御される。
【０２３３】
この結果として、ｎ台目の自励式インバータの出力も、負荷必要量の約１／ｎとなる。
【０２３４】
これにより、本変形例を適用すると、任意のｎ台の自励式インバータが並列して運転し、交流電源のない電力系統へ負荷電流を供給しているシステムにおいて、交流電圧を設定値通りに維持しつつ、各自励式インバータが均等に分担して負荷４に必要な電力を供給するので、出力が偏ることによる自励式インバータの過電流トリップや横流を防止することが可能となる。
（変形例２）
図９の実施の形態では、自励式インバータ７側の制御回路が交流電圧制御のみで構成されているが、これを前記図１２に示した従来のシステムと同様の構成の制御回路としても同等の効果を得ることができる。
【０２３５】
なお、自励式インバータ２側は、図９の実施の形態の場合と同様の制御回路を適用する。
【０２３６】
これにより、自励式インバータ２では、負荷４が必要とする電力のうち１／２を供給するように出力電流が制御され、自励式インバータ７では、交流電圧Ｖｓが設定値Ｖｒｅｆになるように出力が行なわれる。
【０２３７】
この結果として、得られた運転点の出力電流に対して１次遅れ回路を介した値を電流指令値として、出力電流が制御される。
【０２３８】
これにより、本変形例を適用すると、２台の自励式インバータ２，７が並列して運転し、交流電源のない電力系統へ負荷電流を供給しているシステムにおいて、両自励式インバータ２，７が均等に分担して負荷４に必要な電力を供給するので、出力が偏ることによる自励式インバータ２，７の過電流トリップや横流を防止することができ、さらに交流電圧制御を行なっている自励式インバータ２，７の出力をより安定に制御することが可能となる。
（第９の実施の形態）
本実施の形態による交流電源のない電力系統に接続された自励式インバータの主回路および制御装置の構成は、前記図９に示す実施の形態の場合と同様であり、以下の点が異なっている。
すなわち、本実施の形態は、１台のインバータでは、電力系統の電圧値があらかじめ定められた設定値となるように交流出力電圧を制御し、電力系統の負荷電流を検出して直交座標上の２軸変数に変換して得られた値を、１台の自励式インバータ以外の各自励式インバータに、それぞれの定格容量に比例した割合で配分した値を電流指令値として与え、各自励式インバータでは当該値に出力電流が追従するように制御を行なうようにしている。
【０２３９】
次に、以上のように構成した本実施の形態による自励式インバータの制御装置の作用について説明する。
【０２４０】
図９において、本実施の形態に係る自励式インバータの制御装置では、自励式インバータ２の制御回路のゲイン回路３６，３６′のゲインが、各自励式インバータ２，７の定格容量に応じた値に設定される。
【０２４１】
すなわち、自励式インバータ２の定格容量がＭＶＡ１、自励式インバータ７の定格容量がＭＶＡ２の場合、ゲイン回路３６，３６′のゲインは、ＭＶＡ１／（ＭＶＡ１＋ＭＶＡ２）に設定される。
【０２４２】
これにより、自励式インバータ２は、負荷４が必要としている電力のうち、ＭＶＡ１／（ＭＶＡ１＋ＭＶＡ２）を供給するのに相当する電流指令値に追従するように、出力電流Ｉｄ１，Ｉｑ１が制御される。
【０２４３】
自励式インバータ７は、交流電圧Ｖｓを維持するように制御を行なうことにより、自動的に負荷４の必要な電力量のうち、自励式インバータ２で供給されない分、すなわち必要量のＭＶＡ２／（ＭＶＡ１＋ＭＶＡ２）を出力するように運転が行なわれる。
【０２４４】
上述したように、本実施の形態による自励式インバータの制御装置では、２台の自励式インバータ２，７が並列して運転し、交流電源のない電力系統へ負荷電流を供給しているシステムにおいて、交流電圧を設定値通りに維持しつつ、両自励式インバータ２，７が定格容量に応じて分担して負荷４に必要な電力を供給するので、出力が偏ることによる自励式インバータ２，７の過電流トリップや横流を防止することが可能となる。
（変形例１）
本変形例による交流電源のない電力系統に接続された自励式インバータの主回路および制御装置の構成は、前記図９に示す実施の形態の変形例１の場合と同様であり、以下の点が異なっている。
本変形例に係る自励式インバータの制御装置では、１台目から（ｎ−１）台目の自励式インバータのゲイン回路３６，３６′のゲインが、各自励式インバータの定格容量に応じた値に設定される。
【０２４５】
すなわち、各自励式インバータの定格容量は、ＭＶＡ１、ＭＶＡ２…ＭＶＡｎとした場合、１台目の自励式インバータのゲイン回路３６，３６′のゲインは、ＭＶＡ１／（ＭＶＡ１＋ＭＶＡ２＋……＋ＭＶＡｎ）、２台目の自励式インバータのゲインは、ＭＶＡ２／（ＭＶＡ１＋ＭＶＡ２＋……＋ＭＶＡｎ）となる。
【０２４６】
これにより、各自励式インバータは、負荷４が必要としている電力のうち、自己の定格容量に比例した電力に相当する電流指令値に追従するように、出力電流が制御される。
【０２４７】
ｎ番目の自励式インバータは、交流電圧Ｖｓを維持するように制御を行なうことにより、自動的に負荷４の必要な電力量のうち、他の自励式インバータで供給されない分、すなわち必要量のＭＶＡｎ／（ＭＶＡ１＋ＭＶＡ２＋……＋ＭＶＡｎ）を出力するように、運転が行なわれる。
【０２４８】
これにより、本変形例を適用すると、任意の容量、台数の自励式インバータが並列して運転し、交流電源のない電力系統へ負荷電流を供給しているシステムにおいて、各自励式インバータが定格容量に応じて分担して負荷４に必要な電力を供給するので、出力が偏ることによる自励式インバータの過電流トリップや横流を防止することが可能となる。
（変形例２）
本変形例による交流電源のない電力系統に接続された自励式インバータの主回路および制御装置の構成は、前記図９に示す実施の形態の変形例２の場合と同様であり、以下の点が異なっている。
すなわち、本第９の実施の形態、あるいは本第１の実施の形態の変形例１の場合と同様に、本変形例では、前記図９に示す実施の形態の変形例２の場合と同様の構成の制御装置において、ゲイン回路３６，３６′のゲインが、自励式インバータの定格容量に応じた値に設定される。
【０２４９】
これにより、自励式インバータ２では、負荷４が必要とする電力のうちＭＶＡ１／（ＭＶＡ１＋ＭＶＡ２）を供給するように出力電流が制御され、自励式インバータ７では交流電圧Ｖｓが設定値Ｖｒｅｆとなるように、出力が行なわれる。
【０２５０】
この結果として得られた運転点の出力電流に対して１次遅れ回路を介した値を電流指令値として、出力電流が制御される。
【０２５１】
これにより、本変形例を適用すると、２台の自励式インバータ２，７が並列して運転し、交流電源のない電力系統へ負荷電流を供給しているシステムにおいて、両自励式インバータ２，７が定格容量に応じて分担して負荷４に必要な電力を供給するので、出力が偏ることによる自励式インバータ２，７の過電流トリップや横流を防止することができ、さらに交流電圧制御を行なっている自励式インバータの出力をより安定に制御することが可能となる。
【０２５２】
（第１０の実施の形態）
図１０は、本実施の形態による交流電源のない電力系統に接続された自励式インバータの主回路および制御装置の構成例を示すブロック図であり、図１１および図１２と同一要素には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。
【０２５３】
図１０において、自励式インバータ２および自励式インバータ７の直流側には、それぞれ直流電源あるいは順変換器が接続されており、前記図１２に示した従来の装置と同一構成である。
【０２５４】
また、自励式インバータ２と自励式インバータ７は、並列に接続されて負荷４へ電力を供給するようにしている。
【０２５５】
自励式インバータ２の制御回路では、負荷４へ流れる電流ＩＬを検出し、２軸変換回路２１により２軸量ＩＬｄ，ＩＬｑに変換し、その値をゲイン回路３６，３６′に与え、ゲイン回路３６，３６′の出力値を、スイッチ回路３７，３７′の入力端子ａ，ａ′へ与える。
【０２５６】
一方、インバータ出力電流Ｉ１を２軸変換回路１２によって２軸量Ｉｄ１，Ｉｑ１に変換し、１次遅れ回路１３，１３′を介して、スイッチ回路３７，３７′の入力端子ｂ，ｂ′へ与える。
【０２５７】
スイッチ回路３７，３７′からの出力は、それぞれ電流指令値Ｉｄｒｅｆ１，Ｉｑｒｅｆ１として使用する。
【０２５８】
上記２軸量Ｉｄ１，Ｉｑ１は、電流指令値Ｉｄｒｅｆ１，Ｉｑｒｅｆ１との突合わせを行なって、差分を比例積分回路等で構成された電流追従制御回路１４，１４′に与える。
【０２５９】
電流追従制御回路１４，１４′では、それぞれの入力値、すなわち電流指令値と検出値との差分が零に近づくように制御を行なう。
【０２６０】
さらに、負荷４が接続された交流回路の電圧値Ｖｓを検出し、設定値Ｖｒｅｆと突合わせを行なって差分ΔＶをとり、差分ΔＶが一定の範囲、例えば設定値Ｖｒｅｆの±２０％を逸脱した場合に“１”を出力するレベル検出器３８、積分器３９を介して、レベル検出器４０へ与える。
【０２６１】
レベル検出器４０は、積分器３９からの出力が一定値を超えた場合に、スイッチ回路４１へ投入指令信号を与えると共に、スイッチ回路３７，３７′に対して切り替え指令を与える。
【０２６２】
スイッチ回路３７．３７′は、通常は、入力端子ａ，ａ′を選択しており、レベル検出器４０からの指令により、入力端子ｂ，ｂ′を選択するように切り替えを行なう。
【０２６３】
スイッチ回路４１の入力端子には、上記の電圧差分信号ΔＶを与え、その出力信号は、比例積分回路で構成された交流電圧制御回路５へ与える。
【０２６４】
交流電圧制御回路５では、入力信号が零となるように制御を行ない、さらに電流追従制御回路１４，１４′から与えられた信号により、補正を行なう。
【０２６５】
その結果、得られた値をＰＷＭ制御回路６に与える。
【０２６６】
一方、自励式インバータ７の制御回路の構成は、図９に示す実施の形態と同様である。
【０２６７】
すなわち、本実施の形態は、電力系統の電圧検出値が、一定時間以上継続してある設定範囲を逸脱した場合には、通常時に出力電流追従制御を行なっている自励式インバータのうちの１台が、電力系統の電圧値があらかじめ定められた設定値となるように交流出力電圧を制御する運転に切り替えるようにしている。
【０２６８】
次に、以上のように構成した本実施の形態による自励式インバータの制御装置の作用について説明する。
【０２６９】
図１０において、本実施の形態に係る自励式インバータの制御装置では、通常の運転状態では、自励式インバータ７の交流電圧制御回路５′により、交流電圧Ｖｓが設定値Ｖｒｅｆと等しくなるように維持されている。
【０２７０】
一方、自励式インバータ２の制御回路では、交流電圧Ｖｓが設定値Ｖｒｅｆと等しくなるように維持されている。
【０２７１】
このため、レベル検出器３８は動作せず、結果として、スイッチ回路４１は、開放された状態、スイッチ回路３７，３７′では、入力端子ａ，ａ′が選択された状態にある。
【０２７２】
また、ゲイン回路３６，３６′のゲインは、１／２に設定されている。
【０２７３】
これにより、交流電圧制御回路５では交流電圧制御は行なわれず、自励式インバータ２は、負荷４が必要としている電力の１／２に相当する電流指令値に追従するように、出力電流Ｉｄ１，Ｉｑ１が制御される。
【０２７４】
以上により、自励式インバータ２および自励式インバータ７の作用は、図９に示す実施の形態と同等の作用を奏する。
次に、自励式インバータ７が故障等により停止した場合の作用について説明する。
【０２７５】
この場合、自励式インバータ７による交流電圧制御が行なわれなくなり、Ｖｓと設定値Ｖｒｅｆとの差分ΔＶの絶対値が大きくなる。
【０２７６】
これにより、自励式インバータ２の制御回路においてレベル検出器３８が動作し、この状態が継続すると積分器３９からの出力が増加して、レベル検出器４０に設定されたレベル値を超える。
この結果、スイッチ回路４１が投入されて、電圧差分ΔＶが交流電圧制御回路５に入力され、自励式インバータ２により交流電圧Ｖｓが設定値Ｖｒｅｆを維持するように、制御が行なわれる。
【０２７７】
また、レベル検出器４０からの信号により、スイッチ回路３７，３７′で切り替えが行なわれ、端子ｂ，ｂ′が選択される。
【０２７８】
この入力端子ｂ，ｂ′には、１次遅れ回路１３，１３′からの出力値、すなわち自己の定常的な運転点に相当する電流信号が与えられるため、電流は交流電圧が設定値Ｖｒｅｆを保持するのに必要な運転点を電流指令値Ｉｄｒｅｆ，Ｉｑｒｅｆとして、それに追従するように制御が行なわれる。
【０２７９】
そして、これが補正信号として、交流電圧制御回路５に与えられる。
【０２８０】
これにより、自励式インバータ２の作用は、前記図１２に示した従来の装置の場合と同等の作用となり、交流電圧を設定値通りに維持しつつ、自己の運転点を電流指令値として電流制御を行なうように作用する。
【０２８１】
上述したように、本実施の形態による自励式インバータの制御装置では、２台の自励式インバータ２，７が並列して運転し、交流電源のない電力系統へ負荷電流を供給しているシステムにおいて、両自励式インバータ２，７が均等に分担して負荷４に必要な電力を供給するので、出力が偏ることによる自励式インバータ２，７の過電流トリップや横流を防止することが可能となる。
さらに、交流電圧制御を行なっている自励式インバータが故障等で適切な電圧制御が行なえなくなった場合には、残りの自励式インバータで交流電圧を維持し、負荷４に必要な電力を供給し続けることが可能となる。
【０２８２】
（変形例１）
図１０の実施の形態は、２台の自励式インバータが並列運転しているシステムであるが、さらに多くのｎ台の自励式インバータが並列に運転しているようなシステムについても、同様の制御を適用することができる。
【０２８３】
すなわち、この場合には、ｎ台の自励式インバータのうち、１台を図１０の実施の形態の自励式インバータ７と同一制御とし、残りの（ｎ−１）台の自励式インバータの制御回路を、自励式インバータ２と同一構成とする。
【０２８４】
さらに、この（ｎ−１）台の自励式インバータにおいて、レベル検出器３８の設定レベルをそれぞれ異なる値とし、またゲイン回路３６，３６′のゲインを１／ｎとする。
【０２８５】
これにより、定常時に交流電圧制御を行なっていた自励式インバータが、故障等により適切な電圧制御ができなくなった場合には、残りの自励式インバータのうち、レベル検出器３８の設定レベルが最も小さい自励式インバータにおいて、レベル検出器３８および４０が動作して、交流電圧制御が行なわれるように、スイッチ回路３７，３７′，４１の操作が行なわれる。
【０２８６】
さらに、この自励式インバータの交流電圧制御も行なえなくなった場合には、次にレベル検出器３８の設定レベルが小さい自励式インバータが、交流電圧制御を行なうように切り替えられる。
【０２８７】
これにより、常に複数台の自励式インバータのうち、１台が交流電圧を維持するように制御が行なわれ、残りの自励式インバータで、負荷４が必要とする電力を均等に負担するように運転が行なわれる。
【０２８８】
本変形例を適用すると、複数台の自励式インバータが並列して運転し、交流電源のない電力系統へ負荷電流を供給しているシステムにおいて、各自励式インバータが均等に分担して負荷４に必要な電力を供給するので、出力が偏ることによる自励式インバータの過電流トリップや横流を防止することが可能となる。
さらに、交流電圧制御を行なっている自励式インバータが故障等で適切な電圧制御ができなくなった場合には、残りの自励式インバータで交流電圧を維持し、負荷４に必要な電力を供給し続けることが可能となる。
【０２８９】
（変形例２）
図１０に示す実施の形態、および変形例１では、各自励式インバータのゲイン回路３６，３６′のゲインを、自励式インバータ台数で等分した値に設定しているが、各自励式インバータの定格容量に比例した値とすることもできる。
【０２９０】
これにより、並列した各自励式インバータの容量に差がある場合にも、各自励式インバータが定格容量に応じた比率で分担して負荷４に必要な電力を供給するので、出力が偏ることによる自励式インバータの過電流トリップや横流を防止することが可能となる。
さらに、交流電圧制御を行なっている自励式インバータが、故障等で適切な電圧制御ができなくなった場合には、残りの自励式インバータで交流電圧を維持し、負荷４に必要な電力を供給し続けることが可能となる。
【０２９１】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１乃至請求項６に対応する発明の自励式インバータの制御装置によれば、交流電圧を適切な値に保ちつつ各自励式インバータが均等、あるいは自励式インバータの定格容量に応じた割合で分担して負荷に必要な電力を供給するので、出力が偏ることによる自励式インバータの過電流トリップや横流を防止することが可能となり、さらに出力電流や出力の振動を抑制して安定に運転を行なうことが可能となる。
【０２９２】
また、請求項７に対応する発明の自励式インバータの制御装置によれば、交流電圧を適切な値に保ちつつ各自励式インバータが均等、あるいは自励式インバータの定格容量に応じた割合で分担して負荷に必要な電力を供給するので、出力が偏ることによる自励式インバータの過電流トリップや横流を防止することが可能となり、また出力電流や出力の振動を抑制して安定に運転を行なうことが可能となり、さらに停止中の自励式インバータがある場合には、負荷への電力供給の分担の比率を変更するので、自励式インバータの過電流を防止して安定に運転を継続することが可能となる。
さらに、請求項８および請求項９に対応する発明の自励式インバータの制御装置によれば、交流電圧を適切な値に保ちつつ各自励式インバータが均等、あるいは自励式インバータの定格容量に応じた割合で分担して負荷に必要な電力を供給するので、出力が偏ることによる自励式インバータの過電流トリップや横流を防止することが可能となり、さらに出力電流や出力の振動を抑制して安定に運転を行なうことが可能となる。
さらにまた、請求項１０に対応する発明の自励式インバータの制御装置によれば、交流電圧を適切な値に保ちつつ各自励式インバータが均等、あるいは自励式インバータの定格容量に応じた割合で分担して負荷に必要な電力を供給するので、出力が偏ることによる自励式インバータの過電流トリップや横流を防止することが可能となり、また出力電流や出力の振動を抑制して安定に運転することが可能となり、さらに交流電圧を維持するよう動作している自励式インバータが適切な運転を行なえなくなった場合には、他の自励式インバータが交流電圧を維持する制御を行なうよう切り替えられるので、交流電圧を維持しながら安定に運転を継続することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による交流電源のない電力系統に接続された自励式インバータの主回路および制御装置の第１の実施の形態を示すブロック図。
【図２】本発明による交流電源のない電力系統に接続された自励式インバータの主回路および制御装置の第２の実施の形態を示すブロック図。
【図３】本発明による交流電源のない電力系統に接続された自励式インバータの主回路および制御装置の第３の実施の形態を示すブロック図。
【図４】本発明による交流電源のない電力系統に接続された自励式インバータの主回路および制御装置の第４の実施の形態を示すブロック図。
【図５】本発明による交流電源のない電力系統に接続された自励式インバータの主回路および制御装置の第５の実施の形態を示すブロック図。
【図６】本発明による交流電源のない電力系統に接続された自励式インバータの主回路および制御装置の第６の実施の形態を示すブロック図。
【図７】本発明の第７の実施の形態による交流電源のない電力系統に接続された自励式インバータの制御装置における共通制御装置の内部構成例を示すブロック図。
【図８】本発明の第７の実施の形態の変形例１による交流電源のない電力系統に接続された自励式インバータの制御装置における共通制御装置の内部構成例を示すブロック図。
【図９】本発明による交流電源のない電力系統に接続された自励式インバータの主回路および制御装置の第８の実施の形態を示すブロック図。
【図１０】本発明による交流電源のない電力系統に接続された自励式インバータの主回路および制御装置の第１０の実施の形態を示すブロック図。
【図１１】複数台の無停電電源装置が並列に設置された場合の主回路および制御装置の構成例を示すブロック図。
【図１２】交流電源のない電力系統に接続された自励式インバータの主回路および制御装置の構成例を示すブロック図。
【符号の説明】
１…直流電源、
２…自励式インバータ、
３，３′…変圧器、
４…負荷、
５，５′…電圧制御回路、
６，６′…パルス幅制御（ＰＷＭ）回路、
７…並列運転している他の自励式インバータ、
８…順変換器、
９，９′…直流キャパシタ、
１０…直流電圧制御回路、
１１…パルス発生回路、
１２…２軸変換回路、
１３，１３′…１次遅れ回路、
１４，１４′…電流追従制御回路、
１５…共通制御回路、
１６，１６′…加算器、
１７，１７′…ゲイン回路、
１８，１８′…１次遅れ回路、
１９，１９′…ゲイン回路、
２０，２０′…ゲイン回路、
２１…２軸変換回路、
２２，２２′…ゲイン回路、
２３，２３′…ゲイン回路、
２４，２４′…ゲイン回路、
２５，２５′…ゲイン回路、
２６…スイッチ回路、
２７…スイッチ回路、
２８…スイッチ回路、
２９…スイッチ回路、
３０…スイッチ回路、
３１…スイッチ回路、
３２…スイッチ回路、
３３…スイッチ回路、
３４，３４′…１次遅れ回路、
３５，３５′…１次遅れ回路、
３６，３６′…ゲイン回路、
３７，３７′…スイッチ回路、
３８…レベル検出器、
３９…積分器、
４０…レベル検出器、
４１…スイッチ回路、
Ｉ１，Ｉ２…１台目および２台目の自励式インバータ出力電流、
ΔＩ…Ｉ１とＩ２の差分、Ｖｓ…自励式インバータが接続された交流系統の交流電圧値、
Ｖｒｅｆ…交流電圧設定値、
Ｉｄ，Ｉｑ…自励式インバータ出力電流の２軸量（ｄ軸電流、ｑ軸電流）、
Ｉｄｒｅｆ，Ｉｑｒｅｆ…電流指令値の２軸量（ｄ軸電流指令値、ｑ軸電流指令値）、
Ｅｄ…直流電圧検出器、
Ｅｄｒｅｆ…直流電圧設定値、
ＩＬ…負荷電流検出値、
ＩＬｄ，ＩＬｑ…負荷電流２軸量（ｄ軸、ｑ軸）。

Claims (10)

1. 交流電源のない電力系統に複数台並列に接続され、直流電力を交流電力に変換して前記電力系統に供給する自励式インバータの制御装置において、
   前記各自励式インバータに対して、前記電力系統の電圧値があらかじめ定められた設定値となるように交流出力電圧を制御する制御手段と、
   前記各自励式インバータが運転中か否かを検出する検出手段と、
   前記検出手段の検出結果に応じて、前記各自励式インバータのうち運転中の前記各自励式インバータの出力電流を直交座標上の２軸変数に変換してその平均値をとり、当該平均値に対して１次遅れ手段を介した値を電流指令値として出力電流が追従するように、前記電圧制御の出力を補正する補正手段と
   を有することを特徴とする自励式インバータの制御装置。
2. 交流電源のない電力系統に複数台並列に接続され、直流電力を交流電力に変換して前記電力系統に供給する自励式インバータの制御装置において、
   前記各自励式インバータに対して、前記電力系統の電圧値が設定値となるように交流出力電圧を制御する制御手段と、
   前記各自励式インバータが運転中か否かを検出する検出手段と、
   前記検出手段の検出結果に応じて、前記各自励式インバータのうち運転中の前記各自励式インバータの出力電流を直交座標上の２軸変数に変換してその合計値をとり、当該合計値を前記各自励式インバータの定格容量に比例した割合で配分した値を前記各自励式インバータに与え、当該値に対して１次遅れ手段を介した値を電流指令値として出力電流が追従するように、前記電圧制御の出力を補正する補正手段と
   を有することを特徴とする自励式インバータの制御装置。
3. 交流電源のない電力系統に複数台並列に接続され、直流電力を交流電力に変換して前記電力系統に供給する自励式インバータの制御装置において、
   前記各自励式インバータに対して、前記電力系統の電圧値があらかじめ定められた設定値となるように交流出力電圧を制御する制御手段と、
   前記各自励式インバータが運転中か否かを検出する検出手段と、
   前記検出手段の検出結果に応じて、前記各自励式インバータのうち運転中の前記各自励式インバータの出力電流を直交座標上の２軸変数に変換してそれぞれ１次遅れ手段を介した値を求め、前記各軸変数毎に前記各自励式インバータの１次遅れ手段の出力信号の平均値をとり、当該平均値を電流指令値として出力電流が追従するように、前記電圧制御の出力を補正する補正手段と
   を有することを特徴とする自励式インバータの制御装置。
4. 交流電源のない電力系統に複数台並列に接続され、直流電力を交流電力に変換して前記電力系統に供給する自励式インバータの制御装置において、
   前記各自励式インバータに対して、前記電力系統の電圧値があらかじめ定められた設定値となるように交流出力電圧を制御する制御手段と、
   前記各自励式インバータが運転中か否かを検出する検出手段と、
   前記検出手段の検出結果に応じて、前記各自励式インバータのうち運転中の前記各自励式インバータの出力電流を直交座標上の２軸変数に変換してそれぞれ１次遅れ手段を介した値を求め、さらに前記各軸変数毎に前記各自励式インバータの１次遅れ手段の出力信号の合計値をとり、当該合計値を前記各自励式インバータの定格容量に比例した割合で配分した値を電流指令値として出力電流が追従するように、前記電圧制御の出力を補正する補正手段と
   を有することを特徴とする自励式インバータの制御装置。
5. 交流電源のない電力系統に複数台並列に接続され、直流電力を交流電力に変換して前記電力系統に供給する自励式インバータの制御装置において、
   前記各自励式インバータに対して、前記電力系統の電圧値があらかじめ定められた設定値となるように交流出力電圧を制御する制御手段と、
   前記各自励式インバータが運転中か否かを検出する検出手段と、
   前記電力系統の負荷電流を検出して直交座標上の２軸変数に変換して得られた値を、前記検出手段の検出結果に応じて、前記各自励式インバータのうち運転中の前記各自励式インバータに等分に配分した値を電流指令値として出力電流が追従するように、前記電圧制御の出力を補正する補正手段と
   を有することを特徴とする自励式インバータの制御装置。
6. 交流電源のない電力系統に複数台並列に接続され、直流電力を交流電力に変換して前記電力系統に供給する自励式インバータの制御装置において、
   前記各自励式インバータに対して、前記電力系統の電圧値があらかじめ定められた設定値となるように交流出力電圧を制御する制御手段と、
   前記各自励式インバータが運転中か否かを検出する検出手段と、
   前記電力系統の負荷電流を検出して直交座標上の２軸変数に変換して得られた値を、前記検出手段の検出結果に応じて、前記各自励式インバータのうち運転中の前記各自励式インバータの定格容量に比例した割合で配分した値を前記各自励式インバータに与え、当該値を電流指令値として出力電流が追従するように、前記電圧制御の出力を補正するようにしたことを特徴とする自励式インバータの制御装置。
7. 前記請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の自励式インバータの制御装置において、
   前記検出手段は、前記各自励式インバータの運転状態を監視し、
   前記補正手段は、停止中の前記自励式インバータがある場合には、停止中の前記自励式インバータの台数あるいは定格容量に応じて運転中の各自励式インバータへ与える電流指令値を補正すること
   を特徴とする自励式インバータの制御装置。
8. 交流電源のない電力系統に複数台並列に接続され、直流電力を交流電力に変換して前記電力系統に供給する自励式インバータの制御装置において、
   １台の前記自励式インバータに対して、前記電力系統の電圧値があらかじめ定められた設定値となるように交流出力電圧を制御する第１の制御手段と、
   前記各自励式インバータが運転中か否かを検出する検出手段と、
   前記電力系統の負荷電流を検出して直交座標上の２軸変数に変換して得られた値を、前記検出手段の検出結果に応じて、前記１台の自励式インバータ以外の前記各自励式インバータのうち運転中の前記各自励式インバータに、等分に配分した値を電流指令値として与え、前記各自励式インバータに対して、当該値に出力電流が追従するように制御する第２の制御手段と
   を有することを特徴とする自励式インバータの制御装置。
9. 交流電源のない電力系統に複数台並列に接続され、直流電力を交流電力に変換して前記電力系統に供給する自励式インバータの制御装置において、
   １台の前記自励式インバータに対して、前記電力系統の電圧値があらかじめ定められた設定値となるように交流出力電圧を制御する第１の制御手段と、
   前記各自励式インバータが運転中か否かを検出する検出手段と、
   前記電力系統の負荷電流を検出して直交座標上の２軸変数に変換して得られた値を、前記検出手段の検出結果に応じて、前記１台の自励式インバータ以外の前記各自励式インバータのうち運転中の前記各自励式インバータに、それぞれの定格容量に比例した割合で配分した値を電流指令値として与え、前記各自励式インバータに対して、当該値に出力電流が追従するように制御する第２の制御手段と
   を有することを特徴とする自励式インバータの制御装置。
10. 前記請求項８または請求項９に記載の自励式インバータの制御装置において、
    前記電力系統の電圧検出値が、一定時間以上継続してある設定範囲を逸脱した場合には、通常時に出力電流追従制御を行なっている前記各自励式インバータのうちの１台が、前記電力系統の電圧値があらかじめ定められた設定値となるように交流出力電圧を制御する運転に切り替えるようにしたことを特徴とする自励式インバータの制御装置。

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