JP4664699B2 - 電力変換器の並列運転制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、電力変換器の並列運転制御装置に関する。

従来の電車用静止型補助電源装置（以下、「ＳＩＶ」と呼ぶ。）は、１編成内に複数台搭載される場合でも各々の出力は接続されておらず、各々が独立に動作し、各々が受け持つ負荷に電力の供給を行っていた。しかし、パンタグラフ離線による電源喪失時や装置故障時などにも、負荷に連続して電力の供給を行うために、並列冗長システムの構築が望まれている。

一方、無停電電源装置（以下、「ＵＰＳ」と呼ぶ。）では、以前から並列運転による冗長システムの構築が行われていたが、並列運転を行う複数の電力変換器の間で同期をとり負荷分担を均等化するため、多数の信号線のやりとりを必要としていた。

このような問題点を解消するべく、ＳＩＶを念頭においた、同期・負荷分担ための同期線を１本のみとした方式が特開平１１−２１５６０２号公報（特許文献１）で提案されており、また起動方式についても同期線を用いなくても安定に起動できる方式が記載されている。

しかし、上述のような電源装置の運転方式では、起動時において一時的に１台の電力変換器が全負荷を負担することになり、運転状態によっては、過電流／過負荷で装置停止→起動不能となるおそれがある。また、同期線を必ず１本は必要とするため、制御装置とのインターフェイスが複雑になり信頼度が低下するなどの問題点がある。

また、特開２００１−１１２２６１号公報（特許文献２）では、並列運転のための信号線を全く用いない方式が提案されている。この方式では、１台の電力変換器が負荷電圧を制御し、残りの電力変換器はそこに電流制御で連系するという方式を採っているが、このような交流電源装置の運転方式では、原理的に負荷分担が均等化されない上、電流制御と電圧制御と２つの運転モードをもつためモード間の遷移が複雑であり、調整が難しいという問題がある。
特開平１１−２１５６０２号公報 特開２００１−１１２２６１号公報

本発明は上述したような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、同期・負荷分担のための同期線を全く用いずに、安定に並列運転を継続することができる電力変換器の並列運転制御装置を提供することを目的とする。

請求項１の発明の電力変換器の並列運転制御装置は、複数台の電力変換器を交流出力端で並列に接続して、負荷への電力を分担して供給する電源システムにおける電力変換器の並列運転制御装置であって、各電力変換器の出力電圧指令を与える出力電圧指令生成手段と、各電力変換器の出力電流振幅を検出する出力電流振幅検出手段と、各電力変換器の出力電圧を検出する出力電圧検出手段と、各電力変換器の出力電圧を一定振幅に制御する出力電圧振幅制御手段と、各電力変換器の出力電流振幅を所定の電流制限設定値と比較し、前記出力電流振幅の超過量を積分し、積分値に応じて前記出力電圧指令の値を引き下げ、かつ、前記積分値の下限値をゼロに設定して前記出力電圧指令の過度の引き上げを防止する出力電圧指令制御手段と、前記出力電圧検出手段の出力電圧検出値と前記出力電圧指令制御手段の引き下げた出力電圧指令値との差に基づき各電力変換器の出力電圧を制御する電圧制御手段とを備えたことを特徴とするものである。

請求項２の発明の電力変換器の並列運転制御装置は、複数台の電力変換器を交流出力端で並列に接続して、負荷への電力を分担して供給する、電源システムにおける電力変換器の並列運転制御装置であって、各電力変換器の出力電圧指令を与える出力電圧指令生成手段と、各電力変換器の出力電流の振幅を検出する出力電流振幅検出手段と、各電力変換器の出力電圧を検出する出力電圧検出手段と、各電力変換器の出力電圧を一定振幅に制御する出力電圧振幅制御手段と、各電力変換器の起動時に前記出力電圧指令を一定変化率で立ち上げる出力電圧指令立ち上げ手段と、各電力変換器の起動時に出力電流振幅がある設定値を超過した際に、前記出力電圧指令を一定変化率で立ち上げる前記出力電圧指令立ち上げ手段を停止させる出力電圧指令停止手段と、各電力変換器の起動時には前記出力電圧検出値と前記出力電圧指令立ち上げ手段の出力電圧指令値との差に基づき、各電力変換器の定常時には前記出力電圧検出手段の出力電圧検出値と前記出力電圧指令生成手段の電圧指令との差に基づき、各電力変換器の出力電圧を制御する電圧制御手段とを備えたことを特徴とするものである。

請求項３の発明の電力変換器の並列運転制御装置は、複数台の電力変換器を交流出力端で並列に接続して、負荷への電力を分担して供給する、電源システムにおける電力変換器の並列運転制御装置であって、各電力変換器の出力電圧指令を与える出力電圧指令生成手段と、各電力変換器の出力電流の振幅を検出する出力電流振幅検出手段と、各電力変換器の出力電圧を検出する出力電圧検出手段と、各電力変換器の出力電圧を一定振幅に制御する出力電圧振幅制御手段と、各電力変換器の起動時に前記出力電圧指令を一定変化率で立ち上げる出力電圧指令立ち上げ手段と、各電力変換器の起動時に出力電流の振幅がある設定値を超過した際に、前記出力電圧の検出値と出力電圧指令の差分に応じて当該出力電圧指令の変化率を変化させる出力電圧指令制御手段とを備えたことを特徴とするものである。

請求項４の発明は、請求項３に記載の電力変換器の並列運転制御装置において、前記出力電圧の検出値と出力電圧指令との差分に応じて当該出力電圧指令の変化率を変化させる前記出力電圧指令制御手段は、前記出力電圧の検出値と出力電圧指令との大小関係のみに応じて当該出力電圧指令の変化率を変化させることを特徴するものである。

請求項５の発明は、請求項３に記載の電力変換器の並列運転制御装置において、電力変換器変調率指令を設定する電力変換器変調率指令設定手段を備え、前記出力電圧指令制御手段は、前記出力電圧の検出値の代わりに前記電力変換器変調率指令を用いることを特徴とするものである。

請求項６の電力変換器の並列運転制御装置は、複数台の電力変換器を交流出力端で並列に接続して、負荷への電力を分担して供給する電源システムにおける電力変換器の並列運転制御装置であって、各電力変換器の出力電圧指令を与える出力電圧指令生成手段と、各電力変換器の出力電流振幅を検出する出力電流振幅検出手段と、各電力変換器の出力電圧を検出する出力電圧検出手段と、各電力変換器の出力電圧を一定振幅に制御する出力電圧振幅制御手段と、各電力変換器の出力電流振幅が設定値を超過した際に、その超過量に応じて前記出力電圧指令の値を引き下げる出力電圧指令制御手段と、前記出力電圧検出手段の出力電圧検出値と前記出力電圧指令制御手段の引き下げた出力電圧指令値との差に基づき各電力変換器の出力電圧を制御する電圧制御手段と、各電力変換器の出力電流指令を与える出力電流指令生成手段と、出力電流制限設定値を与える出力電流制限設定手段と、前記出力電流振幅検出手段の出力電流振幅検出値を前記出力電流指令生成手段の出力電流指令に一致するように制御する電流制御手段と、前記出力電流振幅検出手段の出力電流振幅検出値を前記出力電流制限設定値と比較し、出力電流振幅検出値が出力電流制限設定値を超過した際に前記電圧制御手段による出力電圧制御から前記電流制御手段による出力電流制御に切り替える切替手段とを備えたことを特徴とするものである。

本発明によれば、全電力変換器一斉に同時起動可能であり、何らかの要因で負荷分担が不均等になった場合にも、各電力変換器の出力を予め定められた過負荷定格以内に抑えることが可能となる。

以下、本発明の実施の形態を図に基づいて詳説する。

（第１の実施の形態）図１は本発明の第１の実施の形態の電力変換器の並列運転制御装置の構成を示すブロック図である。図１ではａ〜ｃのユニット３台が並列に設置されている場合が示してあるが、ユニットの並列台数は２台以上の任意の台数でよい。以下の説明では、電力変換器各ユニットを示す添字ａ〜ｃは省略して説明を行う。

本実施の形態の電力変換器の並列運転制御装置は、直流電源１と、電力変換器２と、リアクトル３と、コンデンサ４と、変圧器５と、遮断器６と、負荷母線８と、負荷９と、電力変換器の制御器１０と、変換器電流検出器１１と、出力電圧検出器１２及び出力電流検出器１３とから構成されている。

直流電源１により供給された電力は、電力変換器２により交流に変換され、リアクトル３とコンデンサ４によるＬＣフィルタでスイッチング周波数成分が除去される。各電力変換器２は、負荷９側を直流的に絶縁するための変圧器５、及び当該電力変換器２側と負荷９側を電気的に切り離すための遮断器６を介して負荷母線８に対して並列に接続され、分担して負荷９に電力を供給する。

直流電源１は、例えばＳＩＶなどの鉄道車両に搭載される電源装置の場合には、架線からパンタグラフを経て供給される電力を、交流給電の場合には整流器＋フィルタリアクトルなど、直流給電の場合には限流リアクトル＋逆流阻止ダイオードなどを平滑コンデンサと組み合わせることによって実現される。また、直流電源１がＵＰＳなどの電源装置の場合には、鉛蓄電池などの二次電池が使用され、充電のための回路が別途設置されるが、本実施の形態では省略している。また、直流電源１には、燃料電池などの電気エネルギーを発生する一次電池を用いることも可能である。変圧器５は、リアクトルで代用されたり省略されたりする場合もある。遮断器６は、電力変換器２の通常動作中は常時投入されている。

電力変換器２の制御器１０は、変換器電流検出器１１、出力電圧検出器１２、出力電流検出器１３の信号を元に当該電力変換器２の出力電圧を制御する。本実施の形態では出力電圧検出器１２は、遮断器６の負荷側に接続されているが、変圧器５と遮断器６の中間、もしくは変圧器５の電力変換器２側に接続される場合もある。

図２は制御器１０の詳しい内部構成を示すブロック図である。制御器１０は、電圧指令生成部２０と、電圧振幅調整部２１と、周波数制御部２２と、電圧制御部２３と、ＰＷＭ制御部２４及び瞬時電力演算部２５とから構成されている。

制御器１０の内部では、電圧指令生成部２０にて出力電圧の振幅指令値を決定する。この出力電圧の振幅指令値は、電圧振幅調整部２１にて瞬時無効電力に応じて振幅が調整された後に、周波数制御部２２にて瞬時有効電力に応じた所望の周波数の交流信号にされ、電圧制御部２３へ基準信号として与えられる。電圧制御部２３は、上述した基準信号と出力電圧検出器１２からの信号をもとに電力変換器２への変調率指令を演算する。この変調率指令は、ＰＷＭ制御部２４にて電力変換器２のゲート信号に変換される。瞬時無効電力及び瞬時有効電力は、瞬時電力演算部２５にて出力電圧検出器１２及び出力電流検出器１３からの信号をもとに演算される。瞬時有効電力／瞬時無効電力の代わりに、出力電流の有効分／無効分が用いられる場合もある。

電圧制御部２３は、通常、基準信号と検出信号との誤差に対して比例積分を行うものが用いられる場合が多い。図には示していないが、フィルタコンデンサ４の電流をフィードバックし、共振抑制・安定化を図る場合もある。また、ＰＷＭ制御部２４では三角波比較方式が一般的に用いられるが、例えばヒステリシスコンパレータ方式など、それ以外の手法を用いても良い。また本実施の形態では、電圧制御部２３は静止座標上（３相交流）にて制御を行っているが、静止座標→回転座標の座標変換を行った上で、出力電圧に同期した回転座標上にて直流量として制御を行うことも可能である。その場合、周波数制御部２２は電圧制御部２３の後段に配置され、出力電圧検出器１２の出力を回転座標上の値に変換する機能は電圧制御部２３に内蔵される。

図３は上記制御器１０内の電圧指令生成部２０の詳しい内部構成を示すブロック図である。電圧振幅指令生成部２０は、定格時電圧振幅指令設定部２６と、瞬時振幅演算部２７と、電流制限指令設定部２８及び積分要素２９とから構成されている。

通常運転時には、定格時電圧振幅指令設定部２６により設定された定格電圧指令の値がそのまま次段の電圧振幅調整部２１に出力される。過負荷時には、出力電流の瞬時振幅演算部２７の出力が予め設定された電流制限指令設定部２８での設定値を超過した分を積分要素２９により積分し、その出力を前述の定格電圧指令から減算することによって、出力電圧振幅指令を減少させ、電圧振幅調整部２１に出力する。積分要素２９の下限はゼロでリミットすることにより、軽負荷時の無用な電圧上昇を避ける。積分要素２９は比例要素と組み合わせて用いてもよいし、比例要素のみとしてもよい。本実施の形態では、出力電流の瞬時振幅を用いているが、瞬時出力電力の皮相分を用いることも可能である。また、本機能が動作している間は、相互干渉を避けるために、電圧振幅調整部２１をスキップさせるようにすることも可能である。

このようにして、本実施の形態によれば、複数台の電力変換器２の間で横流が発生しても、電力変換器２の出力電圧を低下させることによって、その出力電流の定格超過分を過負荷定格以内に抑えることが可能となる。

（第２の実施の形態）第１の実施の形態における電圧指令生成部２０は、定常時・起動時の双方に使用可能であるが、第２の実施の形態における電圧指令生成部２０は起動時にソフトスタートを行うことを特徴とする。図４は本発明の第２の実施の形態において採用される電圧指令生成部２０の構成を示すブロック図である。尚、図３と同様の装置には同様の符号を用いている。本実施の形態における電圧指令生成部２０は、定格時電圧振幅指令設定部２６と、瞬時振幅演算部２７と、電流制限指令設定部２８と、ソフトスタート時変化率指令設定部３０と、積分要素３１及び比較器３２とから構成されている。

電力変換器２の始動時には、出力側に接続された変圧器５への励磁突入電流を防止するため、ソフトスタート機能が用いられる。ソフトスタート機能は、電圧振幅変化率指令設定部３０により設定される値を積分要素３１へ入力し、積分上限を電圧振幅指令設定部２６の出力によりリミットすることにより得るようにしている。

本実施の形態における電圧指令生成部２０では、出力電流の瞬時振幅演算部２７の出力及び電流制限指令設定部２８での設定値を比較器３２で比較し、前者の値が後者の値を超過した場合には、積分要素３１の動作を停止させ（もしくは入力をゼロとし）、電圧指令の上昇を停止させる。このようにして起動直後においては電圧上昇速度を制限することにより、電力変換器２の出力電流の定格超過分をその過負荷定格以内に抑えることが可能となる。

尚、本実施の形態における電圧指令生成部２０による電圧指令生成の方式は第１の実施の形態における方式と併用することが可能である。その場合には、図２の電圧指令生成部２０の部分を、起動中は図４、定常時は図３のブロックに切り替えることで実現できる。また、図３の定格時電圧振幅指令設定部２６を図４に示した内容と置き換えることよって、常時、両者を併用することも可能である。相互干渉を避けるため、本機能が動作中には、電圧振幅調整部２１をスキップさせることが可能な点も第１の実施の形態と同様である。

（第３の実施の形態）第３の実施の形態の電力変換器の並列運転制御装置について説明する。第３の実施の形態は電圧指令生成部２０に特徴を有し、他の構成要素は第１、第２の実施の形態と同じである。第１の実施の形態及び第２の実施の形態で述べた横流抑制方式では電圧を絞ることにより電流を絞ることを前提条件としてきた。しかし、並列運転を行っている場合、他機の運転状態によっては、電圧を上昇させた方が電流を絞ることが可能になる場合がある。この判別を行った場合の電圧指令生成部２０の構成を図５に示す。尚、図３又は図４と同一の装置には同一の符号を用いている。本実施の形態における電圧指令生成部２０は、定格時電圧振幅指令設定部２６と、瞬時振幅演算部２７と、電流制限指令設定部２８と、ソフトスタート時変化率指令設定部３０と、積分要素３１と、比較器３２と、切換器３３と、瞬時振幅演算部３４と、比較器３５と、切換器３６及び比例要素３７とから構成されている。

本実施の形態では、出力電流が設定値を超過した場合には、切換器３３の入力を１側にして、ソフトスタート時の電圧指令変化率を通常時と変化させる。出力電圧の瞬時振幅演算部３４の出力と定格時電圧振幅指令設定部２６の設定値を比較器３５にて比較し、前者が後者よりも大きい場合には切換器３６の入力を１側として、積分要素３１に０を入力して、電圧指令値の上昇を停止することにより、積分を停止させた場合と同じ効果を得る。上記前者が後者よりも小さい場合には、切換器３６の入力を０側とし、電圧振幅変化率指令設定部３０により設定される値に比例要素３７にて定数倍を乗算したものを積分要素３１へ入力する。この例では、切換器３６の入力が１側とされた場合には０が入力されるようになっているが、０以外の任意の定数でも可能である。

本実施の形態における電圧指令設定の方式も、第２の実施の形態と同様の手法で第１の実施の形態と併用することが可能である。

（第４の実施の形態）第４の実施の形態の電力変換器の並列運転制御装置について説明する。第４の実施の形態は電圧指令生成部２０に特徴を有し、他の構成要素は第１乃至第３の実施の形態と同じである。第３の実施の形態では、電圧振幅指令と出力電圧の瞬時振幅の大小関係のみによって、ソフトスタート時の電圧上昇速度を二値的に変化させたが、連続的に変化させることも可能である。この場合の電圧指令生成部２０の構成を図６に示す。尚、図３、図４又は図５と同一の装置には同一の符号を用いている。本実施の形態における電圧指令生成部２０は、定格時電圧振幅指令設定部２６と、瞬時振幅演算部２７と、電流制限指令設定部２８と、ソフトスタート時変化率指令設定部３０と、積分要素３１と、比較器３２と、切換器３３と、瞬時振幅演算部３４と、比例要素３８及び乗算器３９とから構成されている。

本実施の形態における電圧指令生成部２０は、出力電流が設定値を超過し、切換器３３の入力が１側になった場合、定格時電圧振幅指令設定部２６の設定値から出力電圧瞬時振幅演算部３４の出力を減じ、この値に対して比例要素３８で定数を乗じ、さらに乗算器３９にてソフトスタート時電圧振幅変化率指令設定部３０の出力をに乗じ、そしてこの結果を、積分要素３１の入力とすることで電圧指令の上昇速度を調整する。比例要素３８の定数は正の値だけでなく負の値をとることも考えられる。また、この例では単に比例定数のみとしたが、二乗比例や比例＋積分などの任意の関数でも可能である。

本実施の形態では、電圧指令生成部２０が電圧振幅指令と出力電圧検出値の瞬時振幅の大小関係から、ソフトスタート時の電圧上昇速度を変化させているが、出力電圧瞬時振幅の代わりに、電力変換器への変調率指令を用いてもよい。その場合、出力電圧検出値の瞬時振幅演算部３４への入力は、出力電圧検出器１３の出力の代わりに、図２の電圧制御部２３の出力を用いる。電力変換器２の変調率指令が、電圧振幅指令を上回った場合には電圧指令上昇率を増加させ、下回った場合には減少させることが基本動作となる。

本実施の形態では、ソフトスタート時に負荷電圧の上昇速度を判定して、電力変換器間での横流を抑えることが可能となる。尚、本実施の形態でも、第２の実施の形態又は第３の実施の形態と同様の手法で第１の実施の形態と併用することが可能である。

（第５の実施の形態）第５の実施の形態の電力変換器の並列運転制御装置について説明する。第５の実施の形態は電圧指令生成部２０に特徴を有し、他の構成要素は第１乃至第４の実施の形態と同じである。第１の実施の形態乃至第４の実施の形態にて述べてきた制御方式では、電圧制御を行ったままその指令値を変化させることによって電力変換器の電流を装置定格近傍以下に抑えることを考えてきたが、本実施の形態では、装置定格を超える電流が流れた場合には、電流制御に切り換えることにより電力変換器間の横流を抑制することを特徴とする。

図７は本発明の第５の実施の形態の電力変換器の並列運転制御装置における制御器１０の構成を示すブロック図である。尚、図２、図３、図４及び図５と同一の装置には同一の符号を用いている。制御器１０は、電圧指令生成部２０と、電圧振幅調整部２１と、周波数制御部２２と、電圧制御部２３と、ＰＷＭ制御部２４と瞬時電力演算部２５と、瞬時振幅演算部２７と、電流制限指令設定部２８と、比較器３２と、切換器３３と、電流指令生成部４０及び電流制御部４１とから構成されている。

電力変換器２の出力電流瞬時振幅演算部２７の出力が、出力電流制限設定部２８にて設定された値を超過した場合、切換器３３によりＰＷＭ制御部２４への入力を電圧制御部２３の出力から電流制御部４１の出力へ切り換える。指令値を生成する電流指令生成部４０は、定格電流／定格力率相当の固定値としてもよく、過負荷となる直前の電流振幅／力率値としてもよい。

本実施の形態における制御器１０では、周波数制御部２２はＰＷＭ制御部２４の前段に接続され、電圧制御部２３及び電流制御部４１は、負荷電圧周波数に同期した回転座標上で直流量の制御を行う。このため、電圧制御部２３及び電流制御部４１は、出力電圧検出器１２の出力及び出力電流検出器１１の出力を３相から回転座標上の値に変換する機能を有する。しかし、第１の実施の形態乃至第４の実施の形態と同様、電圧制御部２３及び電流制御部３１を静止座標上にて実現することも可能である。その場合には、周波数制御部２２は、第１の実施の形態乃至第４の実施の形態と同様、電圧制御部２３及び電流制御部４１の前段に配置される。また、本実施の形態の制御器１０では、出力電流検出器１１の出力を瞬時振幅の演算部２７へ入力し、比較器３２の入力としているが、第１の実施の形態乃至第４の実施の形態と同様に、出力電流検出器１３の出力を用いることも可能である。

本実施の形態によれば、過負荷時には電力変換器２の電流を直接制御することにより、変換器電流をあらかじめ設定された範囲内に抑制することが可能となる。

本発明の第１の実施の形態の電力変換器の並列運転制御装置の構成を示すブロック図。 本発明の第１の実施の形態における制御器の構成を示すブロック図。 本発明の第１の実施の形態における制御器内の電圧指令生成部の構成を示すブロック図。 本発明の第２の実施の形態における電圧指令生成部の構成を示すブロック図。 本発明の第３の実施の形態における電圧指令生成部の構成を示すブロック図。 本発明の第４の実施の形態における電圧指令生成部の構成を示すブロック図。 本発明の第５の実施の形態における制御器の構成を示すブロック図。

符号の説明

ａ、ｂ、ｃ ユニット
１、１ａ〜１ｃ 直流電源
２、２ａ〜２ｃ 電力変換器
３、３ａ〜３ｃ フィルタリアクトル
４、４ａ〜４ｃ フィルタコンデンサ
５、５ａ〜５ｃ 変圧器
６、６ａ〜６ｃ 遮断器
８ 負荷母線
９ 負荷
１０、１０ａ〜１０ｃ 制御器
１１、１１ａ〜１１ｃ 変換器電流検出器
１２、１２ａ〜１２ｃ 出力電圧検出器
１３、１３ａ〜１３ｃ 出力電流検出器
２０ 電圧指令生成部
２１ 電圧振幅調整部
２２ 周波数制御部
２３ 電圧制御部
２４ ＰＷＭ制御部
２５ 電力演算部
２６ 定格時電圧振幅指令設定部
２７ 電流瞬時振幅演算部
２８ 電流制限指令設定部
３０ 起動時電圧変化率指令設定部
３４ 電圧瞬時振幅演算部
４０ 電流指令生成部
４１ 電流制御部

Claims (6)

1. 複数台の電力変換器を交流出力端で並列に接続して、負荷への電力を分担して供給する電源システムにおける電力変換器の並列運転制御装置であって、
   各電力変換器の出力電圧指令を与える出力電圧指令生成手段と、
   各電力変換器の出力電流振幅を検出する出力電流振幅検出手段と、
   各電力変換器の出力電圧を検出する出力電圧検出手段と、
   各電力変換器の出力電圧を一定振幅に制御する出力電圧振幅制御手段と、
   各電力変換器の出力電流振幅を所定の電流制限設定値と比較し、前記出力電流振幅の超過量を積分し、積分値に応じて前記出力電圧指令の値を引き下げ、かつ、前記積分値の下限値をゼロに設定して前記出力電圧指令の過度の引き上げを防止する出力電圧指令制御手段と、
   前記出力電圧検出手段の出力電圧検出値と前記出力電圧指令制御手段の引き下げた出力電圧指令値との差に基づき各電力変換器の出力電圧を制御する電圧制御手段とを備えたことを特徴とする電力変換器の並列運転制御装置。
2. 複数台の電力変換器を交流出力端で並列に接続して、負荷への電力を分担して供給する、電源システムにおける電力変換器の並列運転制御装置であって、
   各電力変換器の出力電圧指令を与える出力電圧指令生成手段と、
   各電力変換器の出力電流の振幅を検出する出力電流振幅検出手段と、
   各電力変換器の出力電圧を検出する出力電圧検出手段と、
   各電力変換器の出力電圧を一定振幅に制御する出力電圧振幅制御手段と、
   各電力変換器の起動時に前記出力電圧指令を一定変化率で立ち上げる出力電圧指令立ち上げ手段と、
   各電力変換器の起動時に出力電流振幅がある設定値を超過した際に、前記出力電圧指令を一定変化率で立ち上げる前記出力電圧指令立ち上げ手段を停止させる出力電圧指令停止手段と、
   各電力変換器の起動時には前記出力電圧検出値と前記出力電圧指令立ち上げ手段の出力電圧指令値との差に基づき、各電力変換器の定常時には前記出力電圧検出手段の出力電圧検出値と前記出力電圧指令生成手段の電圧指令との差に基づき、各電力変換器の出力電圧を制御する電圧制御手段とを備えたことを特徴とする電力変換器の並列運転制御装置。
3. 複数台の電力変換器を交流出力端で並列に接続して、負荷への電力を分担して供給する、電源システムにおける電力変換器の並列運転制御装置であって、
   各電力変換器の出力電圧指令を与える出力電圧指令生成手段と、
   各電力変換器の出力電流の振幅を検出する出力電流振幅検出手段と、
   各電力変換器の出力電圧を検出する出力電圧検出手段と、
   各電力変換器の出力電圧を一定振幅に制御する出力電圧振幅制御手段と、
   各電力変換器の起動時に前記出力電圧指令を一定変化率で立ち上げる出力電圧指令立ち上げ手段と、
   各電力変換器の起動時に出力電流の振幅がある設定値を超過した際に、前記出力電圧の検出値と出力電圧指令の差分に応じて当該出力電圧指令の変化率を変化させる出力電圧指令制御手段とを備えたことを特徴とする電力変換器の並列運転制御装置。
4. 前記出力電圧の検出値と出力電圧指令との差分に応じて当該出力電圧指令の変化率を変化させる前記出力電圧指令制御手段は、前記出力電圧の検出値と出力電圧指令との大小関係のみに応じて当該出力電圧指令の変化率を変化させることを特徴する請求項３に記載の電力変換器の並列運転制御装置。
5. 電力変換器変調率指令を設定する電力変換器変調率指令設定手段を備え、前記出力電圧指令制御手段は、前記出力電圧の検出値の代わりに前記電力変換器変調率指令を用いることを特徴とする請求項３に記載の電力変換器の並列運転制御装置。
6. 複数台の電力変換器を交流出力端で並列に接続して、負荷への電力を分担して供給する電源システムにおける電力変換器の並列運転制御装置であって、
   各電力変換器の出力電圧指令を与える出力電圧指令生成手段と、
   各電力変換器の出力電流振幅を検出する出力電流振幅検出手段と、
   各電力変換器の出力電圧を検出する出力電圧検出手段と、
   各電力変換器の出力電圧を一定振幅に制御する出力電圧振幅制御手段と、
   各電力変換器の出力電流振幅が設定値を超過した際に、その超過量に応じて前記出力電圧指令の値を引き下げる出力電圧指令制御手段と、
   前記出力電圧検出手段の出力電圧検出値と前記出力電圧指令制御手段の引き下げた出力電圧指令値との差に基づき各電力変換器の出力電圧を制御する電圧制御手段と、
   各電力変換器の出力電流指令を与える出力電流指令生成手段と、
   出力電流制限設定値を与える出力電流制限設定手段と、
   前記出力電流振幅検出手段の出力電流振幅検出値を前記出力電流指令生成手段の出力電流指令に一致するように制御する電流制御手段と、
   前記出力電流振幅検出手段の出力電流振幅検出値を前記出力電流制限設定値と比較し、出力電流振幅検出値が出力電流制限設定値を超過した際に前記電圧制御手段による出力電圧制御から前記電流制御手段による出力電流制御に切り替える制御切替手段とを備えたことを特徴とする電力変換器の並列運転制御装置。

Images