JP5266515B2 - Grid interconnection power converter - Google Patents
Grid interconnection power converter Download PDFInfo
- Publication number
- JP5266515B2 JP5266515B2 JP2008021833A JP2008021833A JP5266515B2 JP 5266515 B2 JP5266515 B2 JP 5266515B2 JP 2008021833 A JP2008021833 A JP 2008021833A JP 2008021833 A JP2008021833 A JP 2008021833A JP 5266515 B2 JP5266515 B2 JP 5266515B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- command value
- converter
- voltage command
- switch
- circuit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Abstract
Description
本発明は、電力系統の正常時には電力系統との連系運転を行い、電力系統の異常時には電力変換器による自立運転を行う系統連系電力変換装置に係り、例えば、連系運転から自立運転への移行時に、過大となる負荷電圧を抑制し得る系統連系電力変換装置に関する。 The present invention relates to a grid-connected power converter that performs a grid-connected operation with a power system when the power system is normal, and performs a self-sustained operation with a power converter when the power system is abnormal, for example, from a grid-operated operation to a stand-alone operation. It is related with the grid connection power converter device which can suppress the excessive load voltage at the time of transfer.
一般に、分散型電源システムの分野においては、電力系統の正常時には電力系統との連系運転を行い、電力系統の異常時には電力変換器による自立運転を行う方式が知られている（例えば、特許文献１参照）。 In general, in the field of distributed power systems, a system is known in which an operation with a power system is performed when the power system is normal, and a self-sustained operation with a power converter is performed when the power system is abnormal (for example, a patent document). 1).
特許文献１記載の技術では、電源を遮断せずに連系運転モードと自立運転モードを切り替えることが可能となっている。具体的には、瞬時に電力系統を切り離し、電源として立ち上げる構成となっている。
With the technique described in
図１４は特許文献１記載の分散型電源システムの構成を示す回路図である（特許文献１の図７参照）。この分散型電源システムは、電力系統１に対し、半導体素子で構成した系統連系スイッチ３を介して負荷２が接続されている。また、負荷２と並列に電力変換器４が接続され、さらに電力変換器４の直流側には、充放電可能な直流電源５が接続されている。電力系統１が正常である場合、系統連系スイッチ３は導通しており、負荷２に対して電力の供給を行なう。また、これと同時に、電力変換器４は、直流電源５の充電・放電動作を行なう。
FIG. 14 is a circuit diagram showing a configuration of a distributed power supply system described in Patent Document 1 (see FIG. 7 of Patent Document 1). In this distributed power supply system, a
この時、変換器電流検出器６の出力が電流基準値発生回路７により設定された電流値に保たれるように、変換器制御回路８は電力変換器４の出力すべき電圧を決定する。この変換器制御回路８の出力は、ゲートドライブ回路９に入力され、発生したＰＷＭ信号により電力変換器４を動作させて、直流電源５を充電または放電する。この状態を、連系運転モードと称する。
At this time, the
一方、電力系統１に電圧低下や停電等の異常が発生した場合、系統連系スイッチ３はオフされ、負荷２には直流電源５から電力変換器４を通じて電力を供給する。
On the other hand, when an abnormality such as a voltage drop or a power failure occurs in the
この時、変換器制御回路８は、負荷電圧検出器１０の出力が電圧基準値発生回路１１により設定された電圧値に保たれるような電圧指令値を、電力変換器４に与える。この状態を、自立運転モードと称する。
At this time, the
本分散型電源システムが連系運転モードにある際に、電力系統１に異常が発生してから、系統電圧異常検出器１２が電力系統１の異常を検出して、当該検出信号が連系スイッチ制御回路１３に入力されて系統連系スイッチ３をオフして、自立運転モードに移行するまでの切換えに要する時間は、負荷２に影響を与えない範囲内に抑える必要がある。
When the present distributed power supply system is in the interconnection operation mode, after an abnormality occurs in the
また電力系統１と系統連系スイッチ３との間に、連系スイッチ電流検出器１４を設置した構成としている。また、遮断時電圧指令生成回路１６と、切換器１７とを備えた構成としている。
In addition, a connection
連系スイッチ電流検出器１４では、系統連系スイッチ３に流れる電流を検出し、その出力を遮断時電圧指令生成回路１６へ入力する。遮断時電圧指令生成回路１６では、連系スイッチ電流検出器１４の出力を基に、系統連系スイッチ３に流れる電流を減衰させるように、電力変換器４の電圧指令を発生する。
In the interconnection
次に、このような状態で、系統電圧異常検出器１２が電力系統１の異常を検出して、その検出信号が変換器制御回路８と同時に切換器１７へ入力されると、切換器１７が動作して、遮断時電圧指令生成回路１６により演算された系統連系スイッチ３に流れる電流を減衰させるような電圧指令を、変換器制御回路８の出力に代えてゲートドライブ回路９へ入力する。
Next, when the system
その結果、電力変換器４は、系統連系スイッチ３の電流の遮断が促進されるような電圧を出力して、系統連系スイッチ３に流れる電流は減衰して零となり、電力系統１の切り離しは完了する。
As a result, the
その後、切換器１７を元に戻して、再度、変換器制御回路８の出力がゲートドライブ回路９へ入力されるようにする。
Thereafter, the
また、過電流検出回路１９を備えた構成としている。
Further, the
変換器電流検出器６では、電力変換器４の電流を検出し、その出力を過電流検出回路１９へ入力する。過電流検出回路１９では、電力変換器電流検出器６の出力を基に、電力変換器４の電流が過電流となったことを検出し、その出力を、電流基準値発生回路７、および切換器１７へ入力する。
The
過電流検出回路１９が動作している期間は、電流基準値発生回路７の出力は、電力変換器４に流すことができる正または負の最大電流値で固定する。同時に、過電流検出回路１９の出力により、切換器１７を動作させて、一時的に変換器制御回路８の出力をゲートドライブ回路９へ入力する。
During the period in which the
その結果、電力変換器４の過電流時には、電力変換器４の電流を電力変換器４に流すことができる最大電流で固定して、電力変換器４が過電流に陥ることを回避しつつ、系統連系スイッチ３の遮断動作を継続させることができる。
As a result, at the time of overcurrent of the
図１５は、この時の系統電圧異常検出器１２の出力、系統連系スイッチ３を流れる電流、遮断時電圧指令生成回路１６の出力、電力変換器４の出力電流、過電流検出回路１９の出力、電流基準値発生回路７の出力の波形の一例を示す図である（特許文献１の図８参照）。
しかしながら、上述した特許文献１記載の技術は、通常は特に問題は無いが、本発明者の検討によれば、図１６（ａ）の期間ｔ１以降に示すように、系統連系スイッチ（以下、連系スイッチという）３に流れる連系スイッチ電流を減衰させて連系スイッチを遮断する際に、図１６（ｂ），（ｄ）に示すように、期間ｔ１〜ｔ２に示す連系スイッチ遮断用の電圧指令（遮断用電圧指令値）と、時刻ｔ２以降の自立運転モード（定電圧制御）に切り替えた後の通常の電圧指令（変換器電圧指令値）とに一貫性がない。
However, although the technique described in
このため、図１６（ｂ）の時刻ｔ２秒付近において、連系スイッチ遮断用の電圧指令から通常の電圧指令へ移行する際に、両電圧指令の極性と大きさが乖離している可能性がある。この場合、電圧指令の値が乖離の度合いに応じて急変することから、電力変換器４の出力電圧の跳ね上がりが大きくなる。従って、図１６（ｃ）の時刻ｔ３に皮相分を示すように、負荷電圧が過大となる場合がある。しかしながら、過大となる負荷電圧は抑制する必要がある。
For this reason, in the vicinity of time t2 seconds in FIG. 16B, there is a possibility that the polarity and magnitude of both voltage commands are deviated when shifting from the voltage command for disconnecting the interconnection switch to the normal voltage command. is there. In this case, since the value of the voltage command changes suddenly according to the degree of deviation, the output voltage of the
本発明は上記実情を考慮してなされたもので、連系運転から自立運転への移行時に、過大となる負荷電圧を抑制し得る系統連系電力変換装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a grid-connected power converter that can suppress an excessive load voltage at the time of transition from grid-operated operation to independent operation.
第１の発明は、電力系統（１）と需要家負荷（２）との間に接続され、前記電力系統の正常時には導通状態に制御され、前記電力系統の異常時には遮断状態に制御される連系スイッチ（３）と、前記需要家負荷に並列に接続された電力変換器（４）と、前記電力変換器の直流側に接続された充放電可能な直流電源（５）とを備えた系統連系電力変換装置であって、前記連系スイッチに流れる連系スイッチ電流を検出する連系スイッチ電流検出手段（３１）と、前記連系スイッチが導通状態の間（〜ｔ２）は、前記電力変換器から負荷に供給される変換器電流を所望の値に制御するように電力変換器を制御する電力変換器電圧指令値を生成し、前記連系スイッチが遮断状態の間（ｔ２〜）は、前記負荷の電圧を所望の値に制御するように電力変換器を制御する電力変換器電圧指令値を生成する変換器指令値生成手段（３２）と、前記電力系統の異常が検出されて前記連系スイッチが導通状態の安定状態から遮断状態に移行する間は、前記連系スイッチ電流を零値に制御するように電力変換器を制御する遮断用電圧指令値を生成する遮断用指令値生成手段（３４）と、前記連系スイッチが導通状態の安定状態（〜ｔ１）又は遮断状態の安定状態（ｔ３〜）の間は、変換器指令値選択信号及び円滑無効信号を出力し、前記連系スイッチが導通状態の安定状態から遮断状態に移行する間（ｔ１〜ｔ２）は、遮断用指令値選択信号及び円滑無効信号を出力し、前記遮断状態への移行直後から一定期間（ｔ２〜ｔ３）は、変換器指令値選択信号及び円滑有効信号を出力する信号出力手段（３６）と、前記信号出力手段から変換器指令値選択信号が入力されると、前記変換器指令値生成手段から受けた電力変換器電圧指令値を出力し、前記信号出力手段から遮断用指令値選択信号が入力されると、前記遮断用指令値生成手段から受けた遮断用電圧指令値を出力するスイッチ手段（３７）と、前記信号出力手段から円滑無効信号が入力されると、前記スイッチ手段から出力された変換器電圧指令値又は遮断用電圧指令値を出力し、前記信号出力手段から円滑有効信号が入力されると、前記スイッチ手段から出力された変換器電圧指令値の変化を円滑にして当該電圧指令値を出力する円滑手段（３８）と、前記円滑手段から出力された変換器電圧指令値又は遮断用電圧指令値に基づいて、前記電力変換器を駆動する変換器駆動手段（９）とを備えた系統連系電力変換装置である。 The first invention is connected between the power system (1) and the customer load (2), and is controlled to be in a conductive state when the power system is normal, and is controlled to be in a cut-off state when the power system is abnormal. A system comprising a system switch (3), a power converter (4) connected in parallel to the consumer load, and a chargeable / dischargeable DC power source (5) connected to the DC side of the power converter An interconnected power converter, the interconnected switch current detecting means (31) for detecting the interconnected switch current flowing through the interconnected switch, and the power while the interconnected switch is in a conductive state (~ t2) A power converter voltage command value is generated to control the power converter so as to control the converter current supplied from the converter to the load to a desired value. The load voltage is controlled to control the load voltage to a desired value. A converter command value generating means (32) for generating a power converter voltage command value for controlling the converter, and a period when the abnormality of the power system is detected and the interconnection switch shifts from a stable state to a cut-off state. Is a shutoff command value generating means (34) for generating a shutoff voltage command value for controlling a power converter so as to control the interconnected switch current to a zero value, and a stable state in which the interconnected switch is in a conducting state. (~ T1) or during the stable state (t3) in the shut-off state, the converter command value selection signal and the smooth invalid signal are output, and the interconnected switch shifts from the stable state in the conductive state to the shut-off state ( t1 to t2) output a cutoff command value selection signal and a smooth invalid signal, and output a converter command value selection signal and a smooth valid signal for a certain period (t2 to t3) immediately after the transition to the cutoff state. Signal output means (36) When the converter command value selection signal is input from the signal output means, the power converter voltage command value received from the converter command value generation means is output, and the cutoff command value selection signal is output from the signal output means. When inputted, the switch means (37) for outputting the voltage command value for cutoff received from the command value generating means for cutoff, and when the smooth invalid signal is inputted from the signal output means, it is outputted from the switch means. When the smooth voltage signal is input from the signal output means, the converter voltage command value output from the switch means is smoothly changed and the voltage is output. Smoothing means (38) for outputting the command value, and converter driving means (9) for driving the power converter based on the converter voltage command value or the cutoff voltage command value output from the smoothing means. Preparation This is a grid-connected power converter.
第２の発明は、電力系統（１）と需要家負荷（２）との間に接続され、前記電力系統の正常時には導通状態に制御され、前記電力系統の異常時には遮断状態に制御される連系スイッチ（３）と、前記需要家負荷に並列に接続された電力変換器（４）と、前記電力変換器の直流側に接続された充放電可能な直流電源（５）とを備えた系統連系電力変換装置であって、前記連系スイッチに流れる連系スイッチ電流を検出する連系スイッチ電流検出手段（３１）と、前記連系スイッチが導通状態の間（〜ｔ２）は、前記電力変換器から負荷に供給される変換器電流を所望の値に制御するように電力変換器を制御する電力変換器電圧指令値を生成し、前記連系スイッチが遮断状態の間（ｔ２〜）は、前記負荷の電圧を所望の値に制御するように電力変換器を制御する電力変換器電圧指令値を生成する変換器指令値生成手段（３２）と、前記電力系統の異常が検出されて前記連系スイッチが導通状態の安定状態から遮断状態に移行する間（ｔ１〜ｔ２）は、前記連系スイッチ電流を零値に制御するように電力変換器を制御する遮断用電圧指令値を生成する遮断用指令値生成手段（３４）と、前記連系スイッチが導通状態の安定状態（〜ｔ１）又は遮断状態の安定状態（ｔ３〜）の間は、変換器指令値選択信号を出力し、前記連系スイッチが導通状態の安定状態から遮断状態に移行する間（ｔ１〜ｔ２）は、遮断用指令値選択信号を出力する信号出力手段（３６）と、前記信号出力手段から変換器指令値選択信号が入力されると、前記変換器指令値生成手段から受けた電力変換器電圧指令値を出力し、前記信号出力手段から遮断用指令値選択信号が入力されると、前記遮断用指令値生成手段から受けた遮断用電圧指令値を出力する第１スイッチ手段（３７Ａ）と、前記第１スイッチ手段から出力された変換器電圧指令値又は遮断用電圧指令値の変化を円滑にして当該電圧指令値を出力する円滑手段（３８）と、前記信号出力手段から入力された変換器指令値選択信号又は遮断用指令値選択信号を出力する際に、前記入力される遮断用指令値選択信号が変換器指令値選択信号に切り替わった場合には当該変換器指令値選択信号を遅延させて出力する信号遅延手段（３９）と、前記信号遅延手段から変換器指令値選択信号が入力されると、前記変換器指令値生成手段から受けた電力変換器電圧指令値を出力し、前記信号遅延手段から遮断用指令値選択信号が入力されると、前記円滑手段から受けた遮断用電圧指令値又は変換器電圧指令値を出力する第２スイッチ手段（３７Ｂ）と、前記第２スイッチ手段から出力された変換器電圧指令値又は遮断用電圧指令値に基づいて、前記電力変換器を駆動する変換器駆動手段（９）とを備え、前記円滑手段としては、前記第１スイッチ手段から出力された電圧指令値の変化を円滑にするように、当該電圧指令値の変化率を所定の値以下に抑制する変化率抑制手段を備えた系統連系電力変換装置である。 The second invention is connected between the power system (1) and the customer load (2), and is controlled to be in a conductive state when the power system is normal, and is controlled to be in a cut-off state when the power system is abnormal. A system comprising a system switch (3), a power converter (4) connected in parallel to the consumer load, and a chargeable / dischargeable DC power source (5) connected to the DC side of the power converter An interconnected power converter, the interconnected switch current detecting means (31) for detecting the interconnected switch current flowing through the interconnected switch, and the power while the interconnected switch is in a conductive state (~ t2) A power converter voltage command value is generated to control the power converter so as to control the converter current supplied from the converter to the load to a desired value. The load voltage is controlled to control the load voltage to a desired value. A converter command value generating means (32) for generating a power converter voltage command value for controlling the converter, and a period when the abnormality of the power system is detected and the interconnection switch shifts from a stable state to a cut-off state. (T1 to t2) includes a cutoff command value generating means (34) for generating a cutoff voltage command value for controlling the power converter so as to control the interconnection switch current to a zero value, and the interconnection switch During the stable state (˜t1) in the conductive state or the stable state (t3) in the cut-off state, the converter command value selection signal is output, and the connection switch shifts from the stable state in the conductive state to the cut-off state. (T1 to t2) are received from the signal output means (36) for outputting the command value selection signal for shutoff and from the converter command value generation means when the converter command value selection signal is input from the signal output means. Output the power converter voltage command value. When a cutoff command value selection signal is input from the signal output means, a first switch means (37A) for outputting a cutoff voltage command value received from the cutoff command value generating means, and the first switch Smoothing means (38) for smoothing a change in the converter voltage command value or the cutoff voltage command value outputted from the means and outputting the voltage command value; and a converter command value selection signal inputted from the signal output means Alternatively, when outputting the shut-off command value selection signal, if the input shut-off command value selection signal is switched to the converter command value selection signal, the signal that delays and outputs the converter command value selection signal When a converter command value selection signal is input from the delay means (39) and the signal delay means, the power converter voltage command value received from the converter command value generation means is output and cut off from the signal delay means. Finger When the command value selection signal is input, the second switch means (37B) for outputting the voltage command value for shut-off or the converter voltage command value received from the smooth means, and the converter output from the second switch means Converter driving means (9) for driving the power converter on the basis of a voltage command value or an interruption voltage command value, and the smoothing means includes a voltage command value output from the first switch means. It is a grid interconnection power converter provided with the change rate suppression means which suppresses the change rate of the said voltage command value below to a predetermined value so that a change may be made smooth .
（作用）
第１の発明では、信号出力手段及び円滑手段を備えた構成により、遮断状態への移行直後から一定期間（ｔ２〜ｔ３）には、遮断用電圧指令値から変換器電圧指令値への変化を円滑にして当該電圧指令値を変換器駆動手段に出力するので、連系運転から自立運転への移行時に、過大となる負荷電圧を抑制することができる。
(Function)
In the first invention, the configuration including the signal output means and the smoothing means allows the change from the voltage command value for cutoff to the converter voltage command value for a certain period (t2 to t3) immediately after the transition to the cutoff state. Since the voltage command value is smoothly output to the converter driving means, an excessive load voltage can be suppressed during the transition from the grid operation to the independent operation.
第２の発明では、信号出力手段、第１スイッチ手段、円滑手段、信号遅延手段及び第２スイッチ手段を備えた構成により、電力系統の異常が検出されて連系スイッチが導通状態の安定状態から遮断状態に移行する間（ｔ１〜ｔ２）には、遮断用電圧指令値の変化を円滑にし、遮断状態への移行直後から一定期間（ｔ２〜ｔ３）には、第１スイッチ手段に比べて第２スイッチ手段を遅延させて切り替えることにより、遮断用電圧指令値から変換器電圧指令値の変化を円滑にして当該電圧指令値を変換器駆動手段に出力するので、連系運転から自立運転への移行時に、過大となる負荷電圧を抑制することができる。
また、第２の発明によれば、円滑手段が変化率抑制手段を備えた構成により、電圧指令値の変化率が大きいときに、所定の変化率（上限の変化率）で推移する電圧指令値を出力するので、変化の推移が推定しやすくなる。
In the second invention, the configuration including the signal output means, the first switch means, the smoothing means, the signal delay means, and the second switch means detects an abnormality of the power system and the connected switch is in a stable state from the conductive state. During the transition to the cut-off state (t1 to t2), the change of the cut-off voltage command value is made smooth. By switching the two switch means with a delay, the change of the converter voltage command value from the voltage command value for interruption is smoothed and the voltage command value is output to the converter drive means. At the time of transition, an excessive load voltage can be suppressed.
According to the second invention, the smoothing means includes the change rate suppressing means, and the voltage command value that changes at a predetermined change rate (upper limit change rate) when the change rate of the voltage command value is large. Is output so that the transition of the change can be estimated easily.
以上説明したように本発明によれば、連系運転から自立運転への移行時に、過大となる負荷電圧を抑制できる。 As described above, according to the present invention, an excessive load voltage can be suppressed at the time of transition from the grid operation to the independent operation.
以下、本発明の各実施形態について図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
（第１の実施形態）
図１は本発明の第１の実施形態に係る系統連系電力変換装置が適用された分散型電源システムの構成を示す回路図であり、図２は同システムの動作を説明するためのタイムチャート及び関係図である。なお、図２（ａ）は連系スイッチ電流を示し、図２（ｂ）は電力変換器に対する電圧指令値を示し、図２（ｃ）は負荷電圧Ｖｏの皮相分を示し、図２（ｄ）は期間、電圧指令及び円滑回路の関係を示している。図２（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ図１中の参照符号（ａ）〜（ｃ）に対応している。
(First embodiment)
FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of a distributed power supply system to which a grid-connected power converter according to a first embodiment of the present invention is applied. FIG. 2 is a time chart for explaining the operation of the system. FIG. 2A shows the interconnection switch current, FIG. 2B shows the voltage command value for the power converter, FIG. 2C shows the apparent component of the load voltage Vo, and FIG. ) Shows the relationship between the period, voltage command and smooth circuit. 2A to 2C correspond to the reference numerals (a) to (c) in FIG. 1, respectively.
さて図１に示す分散型電源システムは、電力系統１、負荷２、連系スイッチ３、電力変換器４、直流電源５、電流基準値発生回路７、ゲートドライブ回路９、負荷電圧検出器１０、電圧基準値発生回路１１、変換器電流検出器３１、変換器制御回路３２、連系スイッチ電流検出器３３、系統遮断用電圧指令発生回路３４、系統電圧検出器３５、電圧指令切替判断回路３６、スイッチ回路３７及び円滑回路３８を備えている。
A distributed power supply system shown in FIG. 1 includes a
ここで、電力系統１は、商用電源や交流電源などに接続されており、連系スイッチ３を介して負荷２に電力を供給するものである。
Here, the
負荷２は、連系スイッチ３及び電力変換器４に接続された需要家負荷である。
The
連系スイッチ３は、電力系統１と負荷２との間に接続され、電力系統１の正常時には導通状態に制御され、電力系統の異常時には遮断状態に制御されるスイッチである。連系スイッチ３は、具体的には、電力系統１の異常を検知して電力系統１と負荷２を切り離すためのスイッチであり、半導体素子、機械式スイッチ又は遮断器などが使用可能となっている。
The
電力変換器４は、負荷２に並列に接続され、ゲートドライブ回路９から受けるゲート信号に基づいて、直流電源５から供給される直流電力を変換し、得られた交流電力を負荷２側に供給するものである。電力変換器４は、具体的には、自己消弧素子で構成されスイッチング動作により交流電力を出力するものである。
The
直流電源５は、電力変換器４の直流側に接続された充放電可能な直流電源であり、例えば、コンデンサ、電池、整流器、フライホイールなどのいずれかから構成されている。
The direct
電流基準値発生回路７は、主に電力系統１と電力変換器４が連系しているときに使用する電流基準値を発生し、得られた電流基準値を変換器制御回路３２に出力する機能をもっている。
The current reference
ゲートドライブ回路（変換器駆動手段）９は、円滑回路３８から出力された変換器電圧指令値又は遮断用電圧指令値に基づいて、電力変換器４を駆動するためのゲート信号を電力変換器４に出力するものである。
The gate drive circuit (converter driving means) 9 outputs a gate signal for driving the
負荷電圧検出器１０は、負荷２に印加される負荷電圧を検出し、得られた負荷電圧Ｖｏの値を変換器制御回路３２に出力するものである。
The
電圧基準値発生回路１１は、電力系統１の異常により電力変換器４が電源として動作する際の電圧基準値を発生し、得られた電圧基準値を変換器制御回路３２に出力するものである。
The voltage reference
変換器電流検出器３１は、電力変換器４から負荷２側に供給される変換器電流を検出し、得られた変換器電流Ｉｐの値を変換器制御回路３２に出力するものである。
The converter
変換器制御回路（変換器指令値生成手段）３２は、連系スイッチ３が導通状態の間（〜ｔ２）は、変換器電流検出器３１により検出された変換器電流Ｉｐの値を所望の値に制御するように電力変換器４を制御する電力変換器電圧指令値を生成する機能と、連系スイッチ３が遮断状態の間（ｔ２〜）は、負荷２の電圧を所望の値に制御するように電力変換器４を制御する電力変換器電圧指令値を生成する機能と、得られた電力変換器電圧指令値をスイッチ回路３７に出力する機能をもっている。具体的には、変換器制御回路３２は、電流基準値発生回路４１及び電圧基準値発生回路４２から受ける基準値に追従するように電圧指令を生成する機能をもっている。
The converter control circuit (converter command value generating means) 32 sets the value of the converter current Ip detected by the converter
連系スイッチ電流検出器３３は、連系スイッチ３に流れる連系スイッチ電流を検出し、得られた連系スイッチ電流Ｉｓの値を系統遮断用電圧指令発生回路３４及び電圧指令切替判断回路３６に出力するものである。
The interconnection switch
系統遮断用電圧指令発生回路３４は、電力系統１の異常が検出されて連系スイッチ３が導通状態の安定状態から遮断状態に移行する間（ｔ１〜ｔ２）は、連系スイッチ電流Ｉｓを零値に制御するように電力変換器４を制御する遮断用電圧指令値を生成する機能と、得られた遮断用電圧指令値をスイッチ回路３７に出力する機能とをもっている。
The system voltage cutoff voltage
系統電圧検出器３５は、電力系統１から連系スイッチ３に印加される系統電圧を検出し、得られた系統電圧Ｖｓの値を電圧指令切替判断回路３６に出力するものである。
The
電圧指令切替判断回路（信号出力手段）３６は、連系スイッチ電流検出器３３から受ける連系スイッチ電流Ｉｓの値と、系統電圧検出器３５から受ける系統電圧Ｖｓの値とに基づいて、連系スイッチ３の状態を判断する機能と、連系スイッチ３が導通状態の安定状態（〜ｔ１）又は遮断状態の安定状態の間（ｔ３〜）は、変換器指令値選択信号及び円滑無効信号をそれぞれズイッチ回路３７及び円滑回路３８に出力する機能と、連系スイッチ３が導通状態の安定状態から遮断状態に移行する間（ｔ１〜ｔ２）は、遮断用指令値選択信号及び円滑有効信号をそれぞれスイッチ回路３７及び円滑回路３８に出力する機能と、遮断状態への移行直後から一定期間（ｔ２〜ｔ３）は、変換器指令値選択信号及び円滑有効信号をそれぞれスイッチ回路３７及び円滑回路３８に出力する機能とをもっている。
The voltage command switching determination circuit (signal output means) 36 is based on the value of the connection switch current Is received from the connection switch
スイッチ回路３７は、電圧指令切替判断回路３６から変換器指令値選択信号が入力されると、変換器制御回路３２から受けた電力変換器電圧指令値を円滑回路３８に出力する機能と、電圧指令切替判断回路３６から遮断用指令値選択信号が入力されると、系統遮断用電圧指令発生回路３４から受けた遮断用電圧指令値を円滑回路３８に出力する機能とをもっている。
When the converter command value selection signal is input from the voltage command switching
円滑回路３８は、電圧指令切替判断回路３６から円滑無効信号が入力されると、スイッチ回路３７から出力された変換器電圧指令値又は遮断用電圧指令値をゲートドライブ回路９に出力する機能と、電圧指令切替判断回路３６から円滑有効信号が入力されると、スイッチ回路３７から出力された変換器電圧指令値の変化を円滑にして当該電圧指令値をゲートドライブ回路９に出力する機能とをもっている。
When the smooth invalid signal is input from the voltage command switching
なお、円滑回路３８は、入力された電圧指令値がステップ状に遷移（急変）するのではなく、円滑に推移（徐々に変化）するように演算するものであればよく、例えば、後述する変化率リミッタ又は一次遅れフィルタ等が使用可能となっている。
The smoothing
次に、以上のように構成された系統連系電力変換装置の作用を図２を用いて説明する。 Next, the operation of the grid-connected power conversion apparatus configured as described above will be described with reference to FIG.
（時刻ｔ１以前：導通状態の安定状態）
電力系統１が正常である場合（時刻ｔ１以前）、系統連系スイッチ３は導通状態の安定状態にあり、負荷２に対して電力の供給を行なう。また、これと同時に、電力変換器４は、直流電源５の充電・放電動作を行なう。この時、電力変換器４は、前述した連系運転モードで駆動される。
(Before time t1: stable state of conduction state)
When
（時刻ｔ１〜ｔ２間：導通状態の安定状態から遮断状態に移行する間）
一方、連系運転モードにある際に、電力系統１に異常が発生して（時刻ｔ１）、連系スイッチ３が遮断状態に移行するとする。
(Between times t1 and t2: during transition from the stable state of the conduction state to the cutoff state)
On the other hand, it is assumed that an abnormality occurs in the electric power system 1 (time t1) and the
系統遮断用電圧指令発生回路３４は、連系スイッチ電流Ｉｓを零値に制御するための遮断用電圧指令値を生成してスイッチ回路３７に出力する。
The system cutoff voltage
一方、電圧指令切替判断回路３６は、遮断用指令値選択信号及び円滑無効信号をそれぞれスイッチ回路３７及び円滑回路３８に出力する。
On the other hand, the voltage command switching
スイッチ回路３７は、この遮断用指令値選択信号が入力されると、系統遮断用電圧指令発生回路３４から受けた遮断用電圧指令値を円滑回路３８に出力する。
When this cutoff command value selection signal is input, the
円滑回路３８は、円滑無効信号が入力されると、スイッチ回路３７から出力された遮断用電圧指令値をゲートドライブ回路９に出力する。
When the smooth invalid signal is input, the
ゲートドライブ回路９は、この遮断用電圧指令値に基づくゲート信号を電力変換器４に出力する。電力変換器４は、ゲート信号に基づいて、連系スイッチ電流Ｉｓを零値に制御するように、交流電力を負荷２側に供給する。
The
連系スイッチ３は、連系スイッチ電流Ｉｓが零値になると、遮断状態に切り替えられる（時刻ｔ２）。
The
（時刻ｔ２〜ｔ３間：遮断状態への移行直後から一定期間）
続いて、電圧指令切替判断回路３６は、連系スイッチ３が遮断状態に移行した直後から一定期間（ｔ２〜ｔ３）中には、変換器指令値選択信号及び円滑有効信号をそれぞれスイッチ回路３７及び円滑回路３８に出力する。
(Between times t2 and t3: a fixed period immediately after the transition to the shut-off state)
Subsequently, the voltage command switching
スイッチ回路３７は、変換器指令値選択信号が入力されると、変換器制御回路３２から受けた電力変換器電圧指令値を円滑回路３８に出力する。
When the converter command value selection signal is input,
円滑回路３８は、円滑有効信号が入力されると、スイッチ回路３７から出力された変換器電圧指令値の変化を円滑にして当該電圧指令値をゲートドライブ回路９に出力する。
When the smooth valid signal is input, the
ゲートドライブ回路９は、円滑に変化する変換器電圧指令値に基づくゲート信号を電力変換器４に出力する。電力変換器４は、ゲート信号に基づいて、円滑に変化する交流電力を負荷２側に供給する。
The
（時刻ｔ３以降：遮断状態の安定状態）
続いて、電圧指令切替判断回路３６は、遮断状態への移行直後から一定期間（ｔ２〜ｔ３）が過ぎると、変換器指令値選択信号及び円滑無効信号をそれぞれスイッチ回路３７及び円滑回路３８に出力する。
(After time t3: stable state of shut-off state)
Subsequently, the voltage command switching
スイッチ回路３７は、変換器指令値選択信号が入力されると、変換器制御回路３２から受けた電力変換器電圧指令値を円滑回路３８に出力する。
When the converter command value selection signal is input,
円滑回路３８は、円滑無効信号が入力されると、スイッチ回路３７から出力された変換器電圧指令値をゲートドライブ回路９に出力する。
When the smooth invalid signal is input, the
ゲートドライブ回路９は、変換器電圧指令値に基づくゲート信号を電力変換器４に出力する。電力変換器４は、ゲート信号に基づいて、交流電力を負荷２側に供給する。
The
上述したように本実施形態によれば、電圧指令切替判断回路３６及び円滑回路３８を備えた構成により、遮断状態への移行直後から一定期間（ｔ２〜ｔ３）には、遮断用電圧指令値から変換器電圧指令値への変化を円滑にして当該変換器電圧指令値をゲートドライブ回路９に出力するので、連系運転から自立運転への移行時に、過大となる負荷電圧を抑制することができる。
As described above, according to the present embodiment, the configuration including the voltage command switching
すなわち、直流電源３と電力変換器４が電源として制御を切り替える際の電圧指令の切替において電圧指令の急変がある場合においても、円滑回路３８にて急変を抑制することにより、電力変換器４の出力電圧の跳ね上がりの発生を抑制することができる。
That is, even when there is a sudden change in the voltage command in the switching of the voltage command when the
なお、円滑回路３８は、導通状態の安定状態（ｔ１以前）及び遮断状態の安定状態（ｔ３以降）には、無効となっているので、通常の動作時の即応性を阻害することはない。
The
（第２の実施形態）
図３は本発明の第２の実施形態に係る系統連系電力変換装置が適用された分散型電源システムの構成を示す回路図であり、図４は同システムの動作を説明するためのタイムチャート及び関係図であって、図１及び図２と同一部分には同一符号を付してその詳しい説明を省略し、ここでは異なる部分について主に述べる。なお、以下の各実施形態も同様にして重複した説明を省略する。
(Second Embodiment)
FIG. 3 is a circuit diagram showing a configuration of a distributed power supply system to which the grid-connected power converter according to the second embodiment of the present invention is applied, and FIG. 4 is a time chart for explaining the operation of the system. The same parts as those in FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals and detailed description thereof is omitted, and different parts are mainly described here. In the following embodiments, the same description is omitted.
すなわち、本実施形態は、第１の実施形態の変形例であり、期間ｔ１〜ｔ２，ｔ２〜ｔ３に、遮断用電圧指令値及び変換器電圧指令値をそれぞれ円滑にするものであり、具体的には、各電圧指令値を発生する各回路３２，３４と、ゲートドライブ回路９との間に、第１スイッチ回路３７Ａ、円滑回路３８及び第２スイッチ回路３７Ｂの直列回路が設けられている。第１スイッチ回路３７Ａは、電圧指令切替判断回路３６’に制御される。第２スイッチ回路３７Ｂは、ディレイ回路３９を介して電圧指令切替判断回路３６’に制御される。変換器制御回路３２の出力は、第１スイッチ回路３７Ａ及び第２スイッチ回路３７Ｂの両者に入力される。
That is, this embodiment is a modification of the first embodiment, and smoothes the cutoff voltage command value and the converter voltage command value during the periods t1 to t2 and t2 to t3. A series circuit of a
ここで、電圧指令切替判断回路（信号出力手段）３６’は、連系スイッチ電流検出器３３から受ける連系スイッチ電流Ｉｓの値と、系統電圧検出器３５から受ける系統電圧Ｖｓの値とに基づいて、連系スイッチ３の状態を判断する機能と、連系スイッチ３が導通状態の安定状態（〜ｔ１）又は遮断状態の安定状態（ｔ３〜）の間には、変換器指令値選択信号を第１スイッチ回路３７Ａ及びディレイ回路３９に出力する機能と、連系スイッチ３が導通状態の安定状態から遮断状態に移行する間（ｔ１〜ｔ２）には、遮断用指令値選択信号を第１スイッチ回路３７Ａ及びディレイ回路３９に出力する機能とをもっている。
Here, the voltage command switching determination circuit (signal output means) 36 ′ is based on the value of the interconnection switch current Is received from the interconnection switch
第１スイッチ回路３７Ａは、電圧指令切替判断回路３６’から変換器指令値選択信号が入力されると、変換器制御回路３２から受けた電力変換器電圧指令値を円滑回路３８に出力する機能と、電圧指令切替判断回路３６’から遮断用指令値選択信号が入力されると、系統遮断用電圧指令発生回路３４から受けた遮断用電圧指令値を円滑回路３８に出力する機能とをもっている。
The
第２スイッチ回路３７Ｂは、ディレイ回路３９から変換器指令値選択信号が入力されると、変換器制御回路３２から受けた電力変換器電圧指令値をゲートドライブ回路９に出力する機能と、ディレイ回路３９から遮断用指令値選択信号が入力されると、円滑回路３８から受けた遮断用電圧指令値又は変換器電圧指令値をゲートドライブ回路９に出力する機能とをもっている。
When the converter command value selection signal is input from the
円滑回路３８は、第１スイッチ回路３７Ａから出力された変換器電圧指令値又は遮断用電圧指令値の変化を円滑にして当該電圧指令値を第２スイッチ回路３７Ｂに出力する機能をもっている。
The smoothing
ディレイ回路（信号遅延手段）３９は、電圧指令切替判断回路３６’から入力された変換器指令値選択信号又は遮断用指令値選択信号を第２スイッチ回路３７Ｂに出力するものであり、入力される遮断用指令値選択信号が変換器指令値選択信号に切り替わった場合には当該変換器指令値選択信号を遅延させて第２スイッチ回路３７Ｂに出力する機能をもっている。
The delay circuit (signal delay means) 39 outputs the converter command value selection signal or the cutoff command value selection signal input from the voltage command switching determination circuit 36 'to the
なお、入力される遮断用指令値選択信号が変換器指令値選択信号に切り替わった場合に当該変換器指令値選択信号を遅延させる機能としては、例えば変換器指令値選択信号を“１”とし、遮断用指令値選択信号を“０”として表す場合に、オフ−ディレイ（off-delay）機能（信号が立ち下がるときに遅れを設ける）を無しとし、オン−ディレイ（on-delay）機能（信号が立ち上がるときに遅れを持たせる）を有りとしたディレイ機能の組合せが適用可能となっている。すなわち、変換器指令値選択信号“１”→遮断用指令値選択信号“０”となる立下り時には遅れを発生させず、遮断用指令値選択信号“０”→変換器指令値選択信号“１”となる立上り時のみ遅れを発生させればよい。 As a function of delaying the converter command value selection signal when the input cutoff command value selection signal is switched to the converter command value selection signal, for example, the converter command value selection signal is set to “1”. When the cutoff command value selection signal is expressed as “0”, the off-delay function (provides a delay when the signal falls) is eliminated, and the on-delay function (signal A combination of delay functions with a delay when the system starts up is applicable. That is, at the time of falling when the converter command value selection signal “1” → cutting command value selection signal “0”, no delay is generated, and the cutting command value selection signal “0” → converter command value selection signal “1”. It suffices to generate a delay only at the rising edge where “
次に、以上のように構成された系統連系電力変換装置の作用を図４乃至図７を用いて説明する。なお、図５及び図７中、電圧指令切替判断回路３６’の出力“１”は、変換器指令値選択信号を表す。図６中、電圧指令切替判断回路３６’の出力“０”は、遮断用指令値選択信号を表す。
Next, the operation of the grid interconnection power converter configured as described above will be described with reference to FIGS. In FIGS. 5 and 7, the output “1” of the voltage command switching
（時刻ｔ１以前：導通状態の安定状態）
電力系統１が正常である場合（時刻ｔ１以前）、図４に示すように、系統連系電力変換装置は、前述同様に動作する。すなわち、系統連系スイッチ３は導通状態の安定状態にあり、負荷２に電力を供給する。電力変換器４は、直流電源５の充電・放電動作を行い、連系運転モードで駆動される。
(Before time t1: stable state of conduction state)
When the
このとき、電圧指令切替判断回路３６’は、図５に示すように、変換器指令値選択信号“１”を第１スイッチ回路３７Ａに出力すると共に、この変換器指令値選択信号“１”をディレイ回路３９を介して第２スイッチ回路３７Ｂに出力している。
At this time, as shown in FIG. 5, the voltage command switching
これにより、第１スイッチ回路３７Ａは、変換器制御回路３２から受けた電力変換器電圧指令値を円滑回路３８に出力し、円滑回路３８はこの電力変換器電圧指令値の変化を円滑にして第２スイッチ回路３７Ｂに出力する。
Thereby, the
第２スイッチ回路３７Ｂは、ディレイ回路３９から変換器指令値選択信号が入力されると、円滑回路３８の出力を通過させず、変換器制御回路３２から受けた電力変換器電圧指令値をゲートドライブ回路９に出力する。
When the converter command value selection signal is input from the
ゲートドライブ回路９は、電力変換器電圧指令値に基づくゲート信号を電力変換器４に出力する。
The
なお、導通状態の安定状態（ｔ１以前）には、円滑回路３８の出力が第２スイッチ回路により遮断されるので、通常の動作時の即応性を阻害することはない。
Note that in the stable state of conduction (before t1), the output of the
（時刻ｔ１〜ｔ２間：導通状態の安定状態から遮断状態に移行する間）
ここで、前述同様に、電力系統１に異常が発生して（時刻ｔ１）、連系スイッチ３が遮断状態に移行するとする。
(Between times t1 and t2: during transition from the stable state of the conduction state to the cutoff state)
Here, as described above, it is assumed that an abnormality occurs in the power system 1 (time t1) and the
このとき、系統遮断用電圧指令発生回路３４は、図６に示すように、遮断用電圧指令値を生成して第１スイッチ回路３７Ａに出力する。また、電圧指令切替判断回路３６’は、遮断用指令値選択信号“０”を第１スイッチ回路３７Ａ及びディレイ回路３９に出力する。
At this time, the system cutoff voltage
第１スイッチ回路３７Ａは、遮断用指令値選択信号“０”が入力されると、系統遮断用電圧指令発生回路３４から受けた遮断用電圧指令値を円滑回路３８に出力する。
When the cutoff command value selection signal “0” is input, the
円滑回路３８は、この遮断用電圧指令値の変化を円滑にして当該電圧指令値を第２スイッチ回路３７Ｂに出力する。
The smoothing
一方、ディレイ回路３９は、オフ−ディレイ機能（立下り時の遅延機能）が無いため、電圧指令切替判断回路３６’から受けた遮断用指令値選択信号“０”を遅延させずに第２スイッチ回路３７Ｂに出力する。
On the other hand, since the
第２スイッチ回路３７Ｂは、遮断用指令値選択信号が入力されると、円滑回路３８から受けた遮断用電圧指令値をゲートドライブ回路９に出力する。
When the cutoff command value selection signal is input, the
ゲートドライブ回路９は、遮断用電圧指令値に基づくゲート信号を電力変換器４に出力する。
The
なお、導通状態の安定状態から遮断状態に移行する間（ｔ１〜ｔ２）には、ディレイ回路３９の信号通過に遅延が無いので、円滑回路３８の出力が遅延せずに第２スイッチ回路３７Ｂを通過する。すなわち、円滑回路３８は、電圧指令の切替りによる急変があったとしても、電圧指令の急変を抑制できる。
During the transition from the stable state of the conductive state to the cutoff state (t1 to t2), there is no delay in the signal passing through the
（時刻ｔ２〜ｔ３間：遮断状態への移行直後から一定期間）
連系スイッチ電流Ｉｓが零値になり、連系スイッチ３が遮断状態に移行したとする（時刻ｔ２）。
(Between times t2 and t3: a fixed period immediately after the transition to the shut-off state)
It is assumed that the interconnection switch current Is becomes zero and the
このとき、電圧指令切替判断回路３６’は、図７に示すように、変換器指令値選択信号“１”を第１スイッチ回路３７Ａ及びディレイ回路３９に出力する。
At this time, the voltage command switching
第１スイッチ回路３７Ａは、変換器指令値選択信号“１”が入力されると、変換器制御回路３２から受けた変換器電圧指令値を円滑回路３８に出力する。
When the converter command value selection signal “1” is input, the
円滑回路３８は、遮断用電圧指令値から変換器電圧指令値への変化を円滑にして当該電圧指令値を第２スイッチ回路３７Ｂに出力する。
The smoothing
一方、ディレイ回路３９は、オン−ディレイ機能（立上り時の遅延機能）が有るため、電圧指令切替判断回路３６’から受けた変換器指令値選択信号“０”を一定期間（ｔ２〜ｔ３）だけ遅延させて第２スイッチ回路３７Ｂに出力する。
On the other hand, since the
第２スイッチ回路３７Ｂは、変換器指令値選択信号“０”が遅延しているので、未だ変換器制御回路３２側に切り替わらず、円滑回路３８から受けた変換器電圧指令値をゲートドライブ回路９に出力する。
Since the converter command value selection signal “0” is delayed, the
ゲートドライブ回路９は、変換器電圧指令値に基づくゲート信号を電力変換器４に出力する。
The
なお、遮断状態への移行直後から一定期間（ｔ１〜ｔ２）には、ディレイ回路３９の信号通過に遅延が有るので、第２スイッチ回路３７Ｂは円滑回路３８の出力を通過させる。このため、電圧指令の切替りによる急変があったとしても、円滑回路３８が電圧指令の急変を抑制できる。
Since the signal passing through the
（時刻ｔ３以降：遮断状態の安定状態）
遮断状態への移行直後から一定期間（ｔ２〜ｔ３）が過ぎると、ディレイ回路３９は、変換器指令値選択信号“１”を第２スイッチ回路３７Ｂに出力する。
(After time t3: stable state of shut-off state)
When a certain period (t2 to t3) passes immediately after the transition to the cutoff state, the
第２スイッチ回路３７は、変換器指令値選択信号“１”が入力されると、変換器制御回路３２から受けた電力変換器電圧指令値を円滑回路３８に出力する。
When the converter command value selection signal “1” is input, the
円滑回路３８は、変換器電圧指令値をゲートドライブ回路９に出力し、ゲートドライブ回路９は、変換器電圧指令値に基づくゲート信号を電力変換器４に出力する。
The smoothing
上述したように本実施形態によれば、電圧指令切替判断回路３６’、第１スイッチ回路３７Ａ、円滑回路３８、ディレイ回路３９及び第２スイッチ回路３７Ｂを備えた構成により、電力系統の異常が検出されて連系スイッチが導通状態の安定状態から遮断状態に移行する間（ｔ１〜ｔ２）には、遮断用電圧指令値の変化を円滑にし、遮断状態への移行直後から一定期間（ｔ２〜ｔ３）には、第１スイッチ回路３７Ａに比べて第２スイッチ回路３７Ｂを遅延させて切り替えることにより、遮断用電圧指令値から変換器電圧指令値の変化を円滑にして当該電圧指令値をゲートドライブ回路９に出力するので、連系運転から自立運転への移行時に、過大となる負荷電圧を抑制することができる。
As described above, according to the present embodiment, the configuration including the voltage command switching
すなわち、直流電源３と電力変換器４が電源として制御を切り替える際の電圧指令の切替において電圧指令の急変がある場合においても、円滑回路３８にて急変を抑制することで、負荷電圧の跳ね上がりの発生を抑制することができる。
That is, even when there is a sudden change in the voltage command when switching the voltage command when the
補足すると、本実施形態は、第１の実施形態とは異なり、電力変換器電圧指令および系統遮断用電圧指令の切替りの全ての期間（ｔ１〜ｔ３）で円滑回路３８が有効に作用し、負荷電圧の過大を阻止することができる。
Supplementally, in the present embodiment, unlike the first embodiment, the
なお、本実施形態は、図５及び図７において、出力“１”に代えて出力“０”が変換器指令値選択信号を表すように変形してもよい。同様に、図６において、出力“０”に代えて出力“１”が遮断用指令値選択信号を表すように変形してもよい。すなわち、同じ動作を行う際に、電圧指令切替判断回路４５の出力を反転させても実現可能となっている。例えば、電圧指令切替判断回路４５の出力が、定常時の電圧指令を“０”で選択し、系統遮断用電圧指令を“１”で選択する変形例の場合、ディレイ回路３９は、オン−ディレイ機能はもたず、オフ−ディレイ機能をもつ構成とすればよい。
5 and 7, the present embodiment may be modified so that the output “0” represents the converter command value selection signal instead of the output “1”. Similarly, in FIG. 6, the output “1” instead of the output “0” may be modified to represent the cutoff command value selection signal. In other words, when performing the same operation, it can be realized by inverting the output of the voltage command switching determination circuit 45. For example, when the output of the voltage command switching determination circuit 45 is a modification in which the voltage command in the steady state is selected with “0” and the voltage command for system disconnection is selected with “1”, the
（第３の実施形態）
図８及び図９は本発明の第３の実施形態に係る系統連系電力変換装置が適用された分散型電源システムの構成を示す回路図であり、図１０は図９に示すシステムの動作を説明するための波形図である。
(Third embodiment)
8 and 9 are circuit diagrams showing the configuration of a distributed power supply system to which the grid-connected power converter according to the third embodiment of the present invention is applied, and FIG. 10 shows the operation of the system shown in FIG. It is a wave form diagram for demonstrating.
本実施形態は、第１又は第２の実施形態の具体例であり、円滑回路３８として、変化率リミッタ回路３８ａを備えている。
This embodiment is a specific example of the first or second embodiment, and includes a change
ここで、変化率リミッタ回路３８ａは、入力された電圧指令値の変化率を所定の値（上限の変化率）以下に抑制する機能をもっている。ここでは、スイッチ回路３７（又は３７Ａ）から受ける電圧指令値の変化率が大きいため、変化率リミッタ回路３８ａは、所定の変化率（上限の変化率）で推移する電圧指令値をゲートドライブ回路９（又は第２スイッチ回路３７Ｂ）に出力するものとなる。
Here, the change
以上のような構成によれば、第１又は第２の実施形態の効果に加え、変化率リミッタ回路３８ａにより、図１０に示すように、電圧指令値を所定の変化率で推移させて出力するので、変化の推移が推定しやすくなる。
According to the configuration as described above, in addition to the effects of the first or second embodiment, the change
（第４の実施形態）
図１１及び図１２は本発明の第４の実施形態に係る系統連系電力変換装置が適用された分散型電源システムの構成を示す回路図であり、図１３は図１２に示すシステムの動作を説明するための波形図である。
(Fourth embodiment)
11 and 12 are circuit diagrams showing the configuration of a distributed power supply system to which the grid-connected power converter according to the fourth embodiment of the present invention is applied. FIG. 13 shows the operation of the system shown in FIG. It is a wave form diagram for demonstrating.
本実施形態は、第１又は第２の実施形態の具体例であり、円滑回路３８として、一次遅れフィルタ回路３８ｂを備えている。
This embodiment is a specific example of the first or second embodiment, and includes a first-order
ここで、一次遅れフィルタ回路３８ｂは、入力された電圧指令値の変化を円滑にするためのものであり、スイッチ回路３７（又は３７Ａ）から受ける電圧指令値の変化を円滑に推移させてゲートドライブ回路９（又は第２スイッチ回路３７Ｂ）に出力する機能をもっている。
Here, the first-order
以上のような構成によれば、第１又は第２の実施形態の効果に加え、一次遅れフィルタ回路３８ｂにより、図１３に示すように、電圧指令値を円滑に推移させることができる。また、一次遅れフィルタ回路３８ｂを用いたことにより、安定までの時間を設定できる。
According to the above configuration, in addition to the effects of the first or second embodiment, the voltage command value can be smoothly changed by the first-order
なお、本願発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組合せてもよい。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. In addition, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, constituent elements over different embodiments may be appropriately combined.
１…電力系統、２…負荷、３…連系スイッチ、４…電力変換器、５…直流電源、７…電流基準値発生回路、９…ゲートドライブ回路、１１…電圧基準値発生回路、３１…変換器電流検出器、３２…変換器制御回路、３３…連系スイッチ電流検出器、３４…系統遮断用電圧指令発生回路、３５…系統電圧検出器、３６，３６’…電圧指令切替判断回路、３７，３７Ａ，３７Ｂ…スイッチ回路、３８…円滑回路、３８ａ…変化率リミッタ回路、３８ｂ…フィルタ回路、３９…ディレイ回路。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記需要家負荷に並列に接続された電力変換器と、
前記電力変換器の直流側に接続された充放電可能な直流電源とを備えた系統連系電力変換装置であって、
前記連系スイッチに流れる連系スイッチ電流を検出する連系スイッチ電流検出手段と、
前記連系スイッチが導通状態の間は、前記電力変換器から負荷に供給される変換器電流を所望の値に制御するように電力変換器を制御する電力変換器電圧指令値を生成し、前記連系スイッチが遮断状態の間は、前記負荷の電圧を所望の値に制御するように電力変換器を制御する電力変換器電圧指令値を生成する変換器指令値生成手段と、
前記電力系統の異常が検出されて前記連系スイッチが導通状態の安定状態から遮断状態に移行する間は、前記連系スイッチ電流を零値に制御するように電力変換器を制御する遮断用電圧指令値を生成する遮断用指令値生成手段と、
前記連系スイッチが導通状態の安定状態又は遮断状態の安定状態の間は、変換器指令値選択信号及び円滑無効信号を出力し、前記連系スイッチが導通状態の安定状態から遮断状態に移行する間は、遮断用指令値選択信号及び円滑無効信号を出力し、前記遮断状態への移行直後から一定期間は、変換器指令値選択信号及び円滑有効信号を出力する信号出力手段と、
前記信号出力手段から変換器指令値選択信号が入力されると、前記変換器指令値生成手段から受けた電力変換器電圧指令値を出力し、前記信号出力手段から遮断用指令値選択信号が入力されると、前記遮断用指令値生成手段から受けた遮断用電圧指令値を出力するスイッチ手段と、
前記信号出力手段から円滑無効信号が入力されると、前記スイッチ手段から出力された変換器電圧指令値又は遮断用電圧指令値を出力し、前記信号出力手段から円滑有効信号が入力されると、前記スイッチ手段から出力された変換器電圧指令値の変化を円滑にして当該電圧指令値を出力する円滑手段と、
前記円滑手段から出力された変換器電圧指令値又は遮断用電圧指令値に基づいて、前記電力変換器を駆動する変換器駆動手段と
を備えたことを特徴とする系統連系電力変換装置。 An interconnected switch connected between the power system and the customer load, controlled to a conductive state when the power system is normal, and controlled to a cut-off state when the power system is abnormal,
A power converter connected in parallel to the consumer load;
A grid-connected power converter comprising a chargeable / dischargeable DC power source connected to the DC side of the power converter,
A connection switch current detecting means for detecting a connection switch current flowing in the connection switch;
While the interconnection switch is in a conductive state, generates a power converter voltage command value for controlling the power converter so as to control a converter current supplied from the power converter to a load to a desired value, Converter command value generating means for generating a power converter voltage command value for controlling the power converter so as to control the voltage of the load to a desired value while the interconnection switch is in an interrupted state;
While the abnormality of the electric power system is detected and the interconnection switch transitions from the stable state of the conduction state to the interruption state, the interruption voltage for controlling the power converter so as to control the interconnection switch current to zero value A shut-off command value generating means for generating a command value;
While the connection switch is in the stable state of the conduction state or the stable state of the cutoff state, the converter command value selection signal and the smooth invalid signal are output, and the linkage switch shifts from the stable state of the conduction state to the cutoff state. During the period, the cutoff command value selection signal and the smooth invalid signal are output, and the signal output means for outputting the converter command value selection signal and the smooth valid signal for a certain period immediately after the transition to the cutoff state;
When the converter command value selection signal is input from the signal output means, the power converter voltage command value received from the converter command value generation means is output, and the cutoff command value selection signal is input from the signal output means A switch means for outputting a voltage command value for shutoff received from the command value generating means for shutoff,
When a smooth invalid signal is input from the signal output means, a converter voltage command value or a cutoff voltage command value output from the switch means is output, and when a smooth valid signal is input from the signal output means, Smooth means for smoothing a change in the converter voltage command value output from the switch means and outputting the voltage command value;
A grid-connected power conversion device comprising: converter drive means for driving the power converter based on the converter voltage command value or the cutoff voltage command value output from the smoothing means.
前記需要家負荷に並列に接続された電力変換器と、
前記電力変換器の直流側に接続された充放電可能な直流電源とを備えた系統連系電力変換装置であって、
前記連系スイッチに流れる連系スイッチ電流を検出する連系スイッチ電流検出手段と、
前記連系スイッチが導通状態の間は、前記電力変換器から負荷に供給される変換器電流を所望の値に制御するように電力変換器を制御する電力変換器電圧指令値を生成し、前記連系スイッチが遮断状態の間は、前記負荷の電圧を所望の値に制御するように電力変換器を制御する電力変換器電圧指令値を生成する変換器指令値生成手段と、
前記電力系統の異常が検出されて前記連系スイッチが導通状態の安定状態から遮断状態に移行する間は、前記連系スイッチ電流を零値に制御するように電力変換器を制御する遮断用電圧指令値を生成する遮断用指令値生成手段と、
前記連系スイッチが導通状態の安定状態又は遮断状態の安定状態の間は、変換器指令値選択信号を出力し、前記連系スイッチが導通状態の安定状態から遮断状態に移行する間は、遮断用指令値選択信号を出力する信号出力手段と、
前記信号出力手段から変換器指令値選択信号が入力されると、前記変換器指令値生成手段から受けた電力変換器電圧指令値を出力し、前記信号出力手段から遮断用指令値選択信号が入力されると、前記遮断用指令値生成手段から受けた遮断用電圧指令値を出力する第１スイッチ手段と、
前記第１スイッチ手段から出力された変換器電圧指令値又は遮断用電圧指令値の変化を円滑にして当該電圧指令値を出力する円滑手段と、
前記信号出力手段から入力された変換器指令値選択信号又は遮断用指令値選択信号を出力する際に、前記入力される遮断用指令値選択信号が変換器指令値選択信号に切り替わった場合には当該変換器指令値選択信号を遅延させて出力する信号遅延手段と、
前記信号遅延手段から変換器指令値選択信号が入力されると、前記変換器指令値生成手段から受けた電力変換器電圧指令値を出力し、前記信号遅延手段から遮断用指令値選択信号が入力されると、前記円滑手段から受けた遮断用電圧指令値又は変換器電圧指令値を出力する第２スイッチ手段と、
前記第２スイッチ手段から出力された変換器電圧指令値又は遮断用電圧指令値に基づいて、前記電力変換器を駆動する変換器駆動手段と
を備え、
前記円滑手段は、前記第１スイッチ手段から出力された電圧指令値の変化を円滑にするように、当該電圧指令値の変化率を所定の値以下に抑制する変化率抑制手段を備えたことを特徴とする系統連系電力変換装置。 An interconnected switch connected between the power system and the customer load, controlled to a conductive state when the power system is normal, and controlled to a cut-off state when the power system is abnormal,
A power converter connected in parallel to the consumer load;
A grid-connected power converter comprising a chargeable / dischargeable DC power source connected to the DC side of the power converter,
A connection switch current detecting means for detecting a connection switch current flowing in the connection switch;
While the interconnection switch is in a conductive state, generates a power converter voltage command value for controlling the power converter so as to control a converter current supplied from the power converter to a load to a desired value, Converter command value generating means for generating a power converter voltage command value for controlling the power converter so as to control the voltage of the load to a desired value while the interconnection switch is in an interrupted state;
While the abnormality of the electric power system is detected and the interconnection switch transitions from the stable state of the conduction state to the interruption state, the interruption voltage for controlling the power converter so as to control the interconnection switch current to zero value A shut-off command value generating means for generating a command value;
The converter command value selection signal is output while the interconnection switch is in the stable state of the conduction state or the stable state of the cutoff state, and is shut off while the interconnection switch shifts from the stable state of the conduction state to the cutoff state. Signal output means for outputting a command value selection signal for use;
When the converter command value selection signal is input from the signal output means, the power converter voltage command value received from the converter command value generation means is output, and the cutoff command value selection signal is input from the signal output means A first switch means for outputting a voltage command value for interruption received from the command value generating means for interruption;
Smooth means for smoothing a change in the converter voltage command value or the cutoff voltage command value output from the first switch means and outputting the voltage command value;
When outputting the converter command value selection signal or the cutoff command value selection signal input from the signal output means, when the input command value selection signal for cutoff is switched to the converter command value selection signal Signal delay means for delaying and outputting the converter command value selection signal;
When a converter command value selection signal is input from the signal delay means, the power converter voltage command value received from the converter command value generation means is output, and a cutoff command value selection signal is input from the signal delay means A second switch means for outputting the cutoff voltage command value or the converter voltage command value received from the smooth means;
Converter driving means for driving the power converter based on the converter voltage command value or the cutoff voltage command value output from the second switch means ,
The smoothing means includes a change rate suppression means for suppressing the change rate of the voltage command value to a predetermined value or less so as to smoothly change the voltage command value output from the first switch means. A grid-connected power conversion device.
前記円滑手段は、前記スイッチ手段から出力された電圧指令値の変化を円滑にするように、当該電圧指令値の変化率を所定の値以下に抑制する変化率抑制手段を備えたことを特徴とする系統連系電力変換装置。 In the grid connection power converter device according to claim 1 ,
Before Kien slip means, so as to facilitate the change of the output voltage command value from said switching means, further comprising suppressing change-rate suppressing means the rate of change of the voltage command value to the predetermined value or less The grid interconnection power converter characterized by this.
前記円滑手段は、前記スイッチ手段から出力された電圧指令値の変化を円滑にするための一次遅れフィルタ手段を備えたことを特徴とする系統連系電力変換装置。 In the grid connection power converter device according to claim 1 ,
Before Kien slip means, the grid interconnection power conversion apparatus characterized by comprising a first-order lag filter means for facilitating the change of the output voltage command value from said switching means.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2008021833A JP5266515B2 (en) | 2008-01-31 | 2008-01-31 | Grid interconnection power converter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2008021833A JP5266515B2 (en) | 2008-01-31 | 2008-01-31 | Grid interconnection power converter |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2009183117A JP2009183117A (en) | 2009-08-13 |
| JP5266515B2 true JP5266515B2 (en) | 2013-08-21 |
Family
ID=41036629
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2008021833A Expired - Fee Related JP5266515B2 (en) | 2008-01-31 | 2008-01-31 | Grid interconnection power converter |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP5266515B2 (en) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8922062B2 (en) * | 2011-03-14 | 2014-12-30 | Sunpower Corporation | Automatic voltage regulation for photovoltaic systems |
| JP2014200136A (en) * | 2013-03-29 | 2014-10-23 | パナソニック株式会社 | Power conditioner and linkage control apparatus having the same |
| JP6549049B2 (en) * | 2016-02-09 | 2019-07-24 | 株式会社東芝 | Control device of power converter |
| JP7143183B2 (en) * | 2018-10-25 | 2022-09-28 | 株式会社東芝 | Control device and control method |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10313538A (en) * | 1997-05-09 | 1998-11-24 | Nissin Electric Co Ltd | Power converter for distributed power supply |
| JP3406835B2 (en) * | 1998-05-21 | 2003-05-19 | 東京電力株式会社 | Distributed power system |
| JP2006166585A (en) * | 2004-12-07 | 2006-06-22 | Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial System Corp | Power conversion device |
-
2008
- 2008-01-31 JP JP2008021833A patent/JP5266515B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2009183117A (en) | 2009-08-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6190059B2 (en) | Uninterruptible power system | |
| WO2015198448A1 (en) | Uninterruptible power supply | |
| JP5508796B2 (en) | Power supply system control method and power supply system control apparatus | |
| JP2008061356A (en) | Islanding operation detedctor and detection method, power conditioner incorporating islanding operation detector | |
| JP5266515B2 (en) | Grid interconnection power converter | |
| JP3406835B2 (en) | Distributed power system | |
| JP2009177961A (en) | Uninterruptible power supply device | |
| JP2016185006A (en) | Changeover device of hydraulic power generating system | |
| JP6494252B2 (en) | Power conditioner, power system, and control method for power conditioner | |
| JP5331399B2 (en) | Power supply | |
| JP2010161845A (en) | Control device of uninterruptible power supply device | |
| JP6801788B2 (en) | Reactive power suppression methods for power converters, power systems and power systems | |
| JP2006166585A (en) | Power conversion device | |
| JP3998587B2 (en) | Distributed power system | |
| JP2001136664A (en) | Distributed power generating system | |
| WO2015194325A1 (en) | Power converter control device | |
| JP2011139594A (en) | System interconnection system | |
| JP2005020870A (en) | Controller for power converter | |
| JP2007252164A (en) | Distributed power supply system | |
| JP6245467B2 (en) | Power converter for wind power generation | |
| JP5376860B2 (en) | Power supply system | |
| JP2010011677A (en) | Power converting apparatus | |
| JP5217357B2 (en) | Instantaneous voltage drop compensation device | |
| JP2007259564A (en) | Distributed power supply system | |
| JP6424639B2 (en) | Stand-alone operation device of small hydropower variable speed power generation system |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20101005 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120918 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20120919 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20121119 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20130319 |
|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20130415 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130415 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20130416 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 5266515 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |