JP3883091B2 - Power regeneration inverter control method - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電気車からの回生電力を電力系統に回生する電力回生インバータの制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
図2に電力回生インバータが設置される電力系統例図を示す。
同図において、1,8は電力系統、2,7,9は変圧器、3は整流器、4はき電線、5は直流電車、6は電力回生インバータ、14はリアクトルである。
すなわち、同図には直流電車5の力行電力を電力系統1から供給するための整流器3と、直流電車5からの回生電力を電力系統8に回生する電力回生インバータ6とが示されている。電力系統1から直流電車5へ電力を供給する場合、電力系統1から変圧器2を介し整流器3で交流から直流に変換し、き電線4を介して直流電車5へ直流電力を供給する。
【0003】
直流電車5では図3のように,き電線4からの直流電力をパンタグラフ10,コンデンサ11を介して電力変換器12をインバータ動作させることにより、モータ13を駆動する。また、直流電車5が減速する場合はモータ13を発電動作させ、電力変換器12を整流器動作させて、き電線4に電力を回生する(回生ブレーキ)。
【0004】
ここで、直流電車5からの回生電力は他の直流電車に供給されることが多いが、他の直流電車が電力を必要としない場合は、この回生電力によって直流電圧が上昇することで回生ブレーキ失効となり問題となるため、電力回生インバータ6で交流に変換し、変圧器7を介して電力系統8に回生する。
【0005】
図4,図5に電力回生インバータの構成例を示す。
図4はサイリスタ15a〜15bで構成された他励式インバータの例であり、また、図5はGTOやIGBTのような自己消弧型半導体素子22a〜22b、ダイオード23a〜23fおよびコンデンサ24等で構成された自励式インバータの例である。
【0006】
電力回生インバータの制御回路例を図6に示す。同図は、電力回生インバータが自励式インバータの場合の制御回路例である。
ここで、電力系統1から直流電車5に電力を供給している場合は、調節器34を零ホールドして電力回生インバータ6を停止している。次に、直流電車5の回生電力を電力系統8に回生する場合は、直流電車5の回生ブレーキによりき電電圧Edが上昇し運転開始電圧Edonに達すると、電力回生インバータ6は運転を開始し、調節器34の零ホールドを解除して、直流電圧がEd*となるような出力電流指令値I*を演算することで、直流電車5からの回生電力を電力系統8に回生する。そして、直流電車5からの回生電力がなくなり、き電電圧EdがEdon以下になると、調節器34を零ホールドして電力回生インバータ6は停止することになる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
図6のリアクトル14は、電力回生インバータの内部短絡事故時の電流変化率(di/dt)を抑制するとともに、入力フィルタとして設けられているため、電力回生インバータの運転停止はき電電圧Edで制御し、電力回生インバータはEdiを制御することになる。このように、制御対象であるき電電圧と制御するEdiはリアクトルを介することで同値にはならず、回生電流によってはき電電圧Edが運転開始電圧Edonより高くなったり、低くなったりすることがあり、電力回生インバータ6は回生電流があるにも関わらず停止することがあり、安定に電力系統8に回生することができないという問題がある。
したがって、この発明の課題は電力回生時の動作を安定に行ない得るようにすることにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
このような課題を解決するため、この発明では、電気車からの回生電力を電力系統に回生する電力回生インバータを制御するに当たり、
前記電気車の回生制動によってき電線電圧が一定値以上になった時、および電力回生インバータの入力端子間に接続されたコンデンサを介して流れる回生電流が一定値以上になった時のいずれの時にも電力回生インバータを運転させ、き電線電圧が一定値以下で、かつ回生電流が一定値以下になった時は電力回生インバータを停止させるように制御することを特徴とする。
【0009】
【発明の実施の形態】
図1はこの発明の実施の形態を示す構成図である。
同図からも明らかなように、図6に示すものに対しコンパレータ36、オア(OR)回路37、電流検出器38および設定器39等を付加して構成される。すなわち、電流検出器38で回生電流Idを検出し、これをコンパレータ36において、設定器39に設定された設定値Idonと大小比較するとともに、電圧検出器31でき電電圧Edを検出し、これをコンパレータ35において、設定器33に設定された設定値Edonと大小比較し、これらの比較結果をOR回路37に入力して運転指令を演算する。ここでは、回生電流Idが設定値Idonより大きい場合は“H”を、き電電圧Edが設定値Edonより大きい場合は“H”をそれぞれ出力し、電力回生インバータ6は“H”で運転、“L”で停止するものとする。
【0010】
したがって、検出された回生電流Idが設定値Idonより大きい、検出されたき電電圧Edが設定値Edonより大きい、の少なくとも一方が成立すれば、OR回路37により運転指令が演算され、調節器34の零ホールドを解除して運転することで、直流電圧EdがEd*となるように制御され、たとえき電電圧Edが設定値Edon以下となっても、OR回路37にて運転指令が演算される限りは、運転が継続される。そして、回生電流Idが設定値Idonより小さい、検出されたき電電圧Edが設定値Edonより小さい、の双方がともに成立すれば調節器34を零ホールドして停止することになる。
このように、電力回生インバータ6の運転,停止をき電電圧と回生電流にもとづき制御することにより、回生電力を安定に電力系統8に回生することが可能となる。
【0011】
【発明の効果】
この発明によれば、電力回生インバータの運転,停止をき電電圧と回生電流にもとづき制御するようにしたので、回生電流があるにも関わらず電力回生インバータ6を停止させるような不都合を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施の形態を示す構成図である。
【図2】電力回生インバータシステムの一般的な例を示す構成図である。
【図3】従来の直流電車の例を示す概要図である。
【図4】電力回生インバータの一般的な例を示す回路図である。
【図5】電力回生インバータの別の一般的な例を示す回路図である。
【図6】従来の電力回生インバータの制御回路例を示す構成図である。
【符号の説明】
1,8…電力系統、2,7,9…変圧器、10…パンタグラフ、3…整流器、4…き電線、5…直流電車、6…電力回生インバータ、6a…他励式インバータ、6b…自励式インバータ、11,24…コンデンサ、12…電力変換器、13…モータ、14…リアクトル、15a〜15b…サイリスタ、22a〜22b…自己消弧型半導体素子、23a〜23f…ダイオード、30,31…直流電圧検出器、32…減算器、33,39…設定器、34…調節器、35,36…コンパレータ、37…オア(OR)回路、38…電流検出器。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for controlling a power regenerative inverter that regenerates regenerative power from an electric vehicle to a power system.
[0002]
[Prior art]
FIG. 2 shows an example of a power system in which a power regeneration inverter is installed.
In the figure, 1 and 8 are power systems, 2, 7 and 9 are transformers, 3 is a rectifier, 4 feeders, 5 is a DC train, 6 is a power regeneration inverter, and 14 is a reactor.
That is, the figure shows a
[0003]
In the
[0004]
Here, the regenerative power from the DC
[0005]
4 and 5 show configuration examples of the power regeneration inverter.
FIG. 4 shows an example of a separately excited inverter composed of
[0006]
A control circuit example of the power regeneration inverter is shown in FIG. This figure is an example of a control circuit when the power regeneration inverter is a self-excited inverter.
Here, when power is supplied from the power system 1 to the
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
The
Therefore, an object of the present invention is to enable stable operation during power regeneration.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve such a problem, in the present invention, in controlling the power regeneration inverter that regenerates the regenerative power from the electric vehicle to the power system,
When the wire voltage can by the regenerative braking of the electric vehicle is a certain value or more, and when any of when a regenerative current flowing through a capacitor connected between the input terminal of the power regeneration inverter is a certain value or more The power regeneration inverter is operated, and the power regeneration inverter is controlled to stop when the feeder voltage is less than a certain value and the regeneration current is less than a certain value.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention.
As is apparent from FIG. 6, a
[0010]
Therefore, if at least one of the detected regenerative current Id is greater than the set value Idon and the detected feed voltage Ed is greater than the set value Edon, the operation command is calculated by the
Thus, by controlling the operation and stop of the power
[0011]
【The invention's effect】
According to the present invention, since the operation and stop of the power regeneration inverter are controlled based on the feeding voltage and the regeneration current, the inconvenience of stopping the
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a configuration diagram showing a general example of a power regeneration inverter system.
FIG. 3 is a schematic diagram showing an example of a conventional DC train.
FIG. 4 is a circuit diagram showing a general example of a power regeneration inverter.
FIG. 5 is a circuit diagram showing another general example of a power regeneration inverter.
FIG. 6 is a block diagram showing an example of a control circuit of a conventional power regeneration inverter.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,8 ... Electric power system, 2, 7, 9 ... Transformer, 10 ... Pantograph, 3 ... Rectifier, 4 ... Feed wire, 5 ... DC train, 6 ... Electric power regenerative inverter, 6a ... Other excitation type inverter, 6b ... Self-excitation type Inverter, 11, 24 ... Capacitor, 12 ... Power converter, 13 ... Motor, 14 ... Reactor, 15a-15b ... Thyristor, 22a-22b ... Self-extinguishing semiconductor element, 23a-23f ... Diode, 30, 31 ... DC Voltage detector, 32 ... subtractor, 33, 39 ... setter, 34 ... regulator, 35, 36 ... comparator, 37 ... OR circuit, 38 ... current detector.
Claims (1)
前記電気車の回生制動によってき電線電圧が一定値以上になった時、および電力回生インバータの入力端子間に接続されたコンデンサを介して流れる回生電流が一定値以上になった時のいずれの時にも電力回生インバータを運転させ、き電線電圧が一定値以下で、かつ回生電流が一定値以下になった時は電力回生インバータを停止させるように制御することを特徴とする電力回生インバータの制御方法。In controlling the power regenerative inverter that regenerates the regenerative power from the electric vehicle to the power grid,
When the wire voltage can by the regenerative braking of the electric vehicle is a certain value or more, and when any of when a regenerative current flowing through a capacitor connected between the input terminal of the power regeneration inverter is a certain value or more The power regenerative inverter is controlled so that the power regenerative inverter is stopped when the feeder voltage is below a certain value and the regenerative current is below a certain value. .
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