JP6119297B2 - Periodic disturbance suppression control device - Google Patents

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Description

本発明は、電源系統母線に接続される電力変換装置において、系統母線の高調波を抑制するアクティブフィルタの制御技術に関する。   The present invention relates to an active filter control technique for suppressing harmonics of a system bus in a power converter connected to a power system bus.

近年、スマートグリッド,マイクログリッドや,太陽光,風力発電等の新エネルギーによる分散型電源の活用に注目が集まっており、今後も普及・拡大が見込まれている。これに伴い、高調波発生源となる負荷や半導体電力変換システムの系統連系台数も増加するため、配電系統における高調波障害が懸念される。高調波は、他の系統連系機器に対して悪影響を及ぼすことから、高調波ガイドライン等で管理・規定されており、電力用アクティブフィルタ等により高調波障害に対する種々の対策がなされてきた。   In recent years, attention has been focused on the use of distributed power sources by new energy such as smart grids, micro grids, solar power, wind power generation, etc., and the spread and expansion are expected in the future. Along with this, the load that becomes a harmonic generation source and the number of grid interconnections of the semiconductor power conversion system also increase, and there is a concern about harmonic disturbance in the distribution system. Since harmonics adversely affect other grid-connected devices, they are managed and specified by harmonic guidelines and the like, and various countermeasures against harmonic disturbances have been made by power active filters and the like.

しかしながら、不特定多数の分散型電源が至る所で複数台連系されるようになると、積み重なった高調波の増大,発生源の複雑化,配電系統の構成変更,進相コンデンサの切換,運用状況に伴う系統・負荷インピーダンス変動ならびに系統共振特性変動が考えられ、従来の対策方法では高調波補償効果や制御安定性の観点から不十分となる可能性が高い。   However, when a large number of unspecified distributed power sources are connected everywhere, the accumulated harmonics increase, the source is complicated, the distribution system is changed, the phase-advancing capacitor is switched, and the operation status is increased. System and load impedance fluctuations and system resonance characteristics fluctuations associated with the above are considered, and conventional countermeasures are likely to be insufficient from the viewpoint of harmonic compensation effect and control stability.

また、アクティブフィルタの適用・運用面を考えると、設置箇所に応じて所望の抑制効果が得られるように現地で制御パラメータを調整する手間があり、運用状況が変化すると再調整作業も必要となる。   In addition, considering the application and operation of active filters, there is a need to adjust control parameters locally so that a desired suppression effect can be obtained according to the installation location, and readjustment work is also required when the operation status changes .

上述の背景を踏まえて、本願発明者らがすでに提案している複素ベクトル表現を用いた一般化周期外乱オブザーバ補償法を拡張し、周期外乱の複素ベクトル軌跡情報からオブザーバの実システムの伝達特性の逆数を学習補正する手法として特許文献1が開示されている。特許文献1では、系統電流が制御対象となる電力系統用アクティブフィルタ制御系において、次数ごとに高調波周波数成分を抽出し、各次数の高調波補償指令値から検出値までの周波数伝達関数(検出器や制御演算無駄時間,インピーダンス特性など一括して考慮)を自動的に学習して、周期性外乱である高調波電流を推定・抑制する手法であり、事前のシステム同定も不要かつロバスト性の高い電力用アクティブフィルタ制御系を構築できる。   Based on the above background, the generalized periodic disturbance observer compensation method using the complex vector representation already proposed by the inventors of the present application has been expanded, and the transfer characteristic of the observer's real system can be estimated from the complex vector trajectory information of the periodic disturbance. Patent Document 1 is disclosed as a method for learning and correcting the reciprocal. In Patent Literature 1, a harmonic frequency component is extracted for each order in a power system active filter control system whose system current is a control target, and a frequency transfer function (detection) from a harmonic compensation command value of each order to a detected value. This is a method that automatically learns the harmonic current, which is periodic disturbance, and estimates and suppresses harmonic current, which is a periodic disturbance, and does not require prior system identification and is robust. A high power active filter control system can be constructed.

特開2012―55418号公報JP 2012-55418 A

しかしながら、特許文献1における学習機能では、モデル誤差の影響であるか外乱の影響であるかを判別する基準が明確でなく、かつ発散条件を見ていないことで学習機能の安定性や収束性に改善の余地があった。また、周期性外乱抑制応答に関しても改善の余地があった。   However, in the learning function in Patent Document 1, the criterion for determining whether it is the influence of model error or the influence of disturbance is not clear, and the stability and convergence of the learning function are improved by not looking at the divergence condition. There was room for improvement. There was also room for improvement in terms of periodic disturbance suppression response.

本発明は、周期性外乱抑制制御装置において、より安定性かつ応答性の良い学習機能に改善し、周期性外乱抑制応答も改善することを目的とする。   An object of the present invention is to improve a learning function with a more stable and responsiveness and improve a periodic disturbance suppression response in a periodic disturbance suppression control apparatus.

本発明は、前記従来の問題に鑑み、案出されたもので、その一態様は、電源の系統母線に接続された電力変換装置の指令値に、周期性外乱抑制指令値を重畳して高調波を抑制する周期性外乱抑制制御装置であって、抑制対象の周期性外乱を直流成分の周期性外乱検出値として出力する周期性外乱検出部と、制御系の伝達特性に基づいて決定された周期性外乱抑制指令値から入力信号検出値までの伝達特性の逆数を用いた積算器で前記周期性外乱検出値を掛けた信号と、周期性外乱抑制指令値に検出遅延のみを付加した信号と、の差を取ることにより、周期性外乱を推定する周期性外乱推定部と、前記周期外乱オブザーバによって推定された周期性外乱推定値と、外乱を抑制する周期性外乱指令値と、の偏差をとって周期性外乱抑制指令値を算出する加算器と、前記伝達特性の逆数を、抑制対象の高調波ベクトルにより算出された高調波振幅,高調波振幅差分,高調波ベクトルの移動量,振幅誤差推定値,位相誤差推定値に応じて補正する学習制御部と、を備え、前記学習制御部は、前記高調波振幅差分が連続的に閾値以上となる場合に発散状態と判断し、高調波ベクトル移動量が連続的に任意閾値以下の場合、停滞状態と判断し、前記発散状態の場合は、学習機能をONとして前記伝達特性の逆数における振幅誤差指令値または位相誤差指令値を、振幅誤差推定値,位相誤差推定値に基づいて更新して、振幅誤差指令値,振幅初期値,位相誤差指令値,位相初期値に基づいて前記伝達特性の逆数を補正し、前記停滞状態の場合は、停滞期間が閾値以上経過した場合、伝達特性の逆数における振幅誤差指令値を、振幅誤差推定値に基づいて更新して、振幅誤差指令値,振幅初期値に基づいて、前記伝達特性の逆数を補正することを特徴とする。   The present invention has been devised in view of the above-described conventional problems. One aspect of the present invention is to superimpose a periodic disturbance suppression command value on a command value of a power converter connected to a system bus of a power supply. A periodic disturbance suppression control apparatus for suppressing waves, which is determined based on a periodic disturbance detection unit that outputs a periodic disturbance to be suppressed as a periodic disturbance detection value of a DC component, and a transfer characteristic of a control system A signal obtained by multiplying the periodic disturbance detection value by a multiplier using the inverse of the transfer characteristic from the periodic disturbance suppression command value to the input signal detection value, and a signal obtained by adding only a detection delay to the periodic disturbance suppression command value The difference between the periodic disturbance estimator that estimates the periodic disturbance, the estimated periodic disturbance estimated by the periodic disturbance observer, and the periodic disturbance command value that suppresses the disturbance And calculate the periodic disturbance suppression command value. And the reciprocal of the transfer characteristic according to the harmonic amplitude, harmonic amplitude difference, harmonic vector displacement, amplitude error estimate, and phase error estimate calculated from the harmonic vector to be suppressed. A learning control unit that corrects, the learning control unit determines that the harmonic amplitude difference is continuously greater than or equal to a threshold value, and determines that the state is a divergence, and the harmonic vector movement amount is continuously equal to or less than an arbitrary threshold value. In the case of the divergence state, the learning function is turned ON, and the amplitude error command value or the phase error command value in the reciprocal of the transfer characteristic is updated based on the amplitude error estimated value and the phase error estimated value. Then, the reciprocal of the transfer characteristic is corrected based on the amplitude error command value, the amplitude initial value, the phase error command value, and the phase initial value. If the stagnation period exceeds the threshold value, the transfer characteristic is Reciprocal of The definitive amplitude error command value, and updated based on the amplitude error estimation value, the amplitude error command value, based on the amplitude initial value, and correcting the inverse of the transfer characteristic.

また、その一態様として、前記学習制御部において、振幅誤差推定値を、複素平面上の高調波ベクトルの移動量と原点からの距離の比に基づいて算出し、位相誤差推定値を、複素平面上の高調波ベクトル軌跡の原点方向になす角に基づいて算出することを特徴とする。   As one aspect thereof, in the learning control unit, an amplitude error estimated value is calculated based on a ratio of a moving amount of the harmonic vector on the complex plane and a distance from the origin, and the phase error estimated value is calculated on the complex plane. The calculation is based on the angle formed in the origin direction of the upper harmonic vector locus.

さらに、その一態様として、前記学習制御部は、高調波振幅が閾値以下の場合は学習機能をOFFとし、高調波振幅が減少中あるいは発散中は学習機能をONとし、高調波振幅が増加中であるが発散方向でない場合は、学習機能をOFFとし、高調波振幅が閾値以上となった場合は、学習機能をONとし、高調波ベクトルの停滞期間が閾値以上経過した場合、前記伝達関数の逆数における振幅を補正し、振幅誤差推定値,位相誤差推定値のばらつきや誤差量が閾値以上の期間が閾値時間以上経過した場合、前記伝達特性の逆数を更新し、前記伝達特性の逆数における位相誤差指令値の補正中は、伝達特性の逆数における振幅誤差指令値の補正を行わないことを特徴とする。   Furthermore, as one aspect thereof, the learning control unit turns off the learning function when the harmonic amplitude is less than or equal to the threshold, turns on the learning function when the harmonic amplitude is decreasing or diverging, and the harmonic amplitude is increasing. If the direction of divergence is not in the divergent direction, the learning function is turned off, and if the harmonic amplitude is greater than or equal to the threshold value, the learning function is turned on, and if the stagnation period of the harmonic vector has exceeded the threshold value, When the amplitude in the reciprocal is corrected, and the variation of the amplitude error estimated value and the phase error estimated value and the period when the error amount is greater than or equal to the threshold value have exceeded the threshold time, the reciprocal of the transfer characteristic is updated and the phase in the reciprocal of the transfer characteristic During the correction of the error command value, the amplitude error command value in the reciprocal of the transfer characteristic is not corrected.

また、その一態様として、前記学習制御部は、前記伝達特性の逆数における振幅初期値を1以上の値に設定してゲインとして与えることを特徴とする。   Further, as one aspect thereof, the learning control unit is characterized in that the amplitude initial value in the reciprocal of the transfer characteristic is set to a value of 1 or more and given as a gain.

さらに、その一態様として、前記学習制御部は、位相誤差の状態に基づいて、前記伝達特性の逆数における振幅初期値を設定することを特徴とする。   Further, as one aspect thereof, the learning control unit sets an initial amplitude value in the reciprocal of the transfer characteristic based on a phase error state.

また、その一態様して、前記周期性外乱抑制制御装置を並列化して、複数次数の高調波を抑制することを特徴とする。   Further, as one aspect thereof, the periodic disturbance suppression control device is parallelized to suppress a multi-order harmonic.

さらに、その一態様として、前記周期性外乱抑制制御装置を用いて、電源電流高調波を抑制することを特徴とする。   Furthermore, as one aspect thereof, the periodic disturbance suppression control device is used to suppress power source current harmonics.

また、別の態様として、前記周期性外乱抑制制御装置を用いて、電源電圧高調波を抑制することを特徴とする。   As another aspect, the periodic disturbance suppression control device is used to suppress power supply voltage harmonics.

本発明によれば、周期性外乱抑制制御装置において、より安定性および応答性の良い学習機能に改善できる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, in a periodic disturbance suppression control apparatus, it can improve to the learning function with more stability and responsiveness.

配電系統システムの一例を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows an example of a power distribution system. 電源電流検出方式の並列型アクティブフィルタの制御モデルを示す回路構成図である。It is a circuit block diagram which shows the control model of the parallel type active filter of a power supply current detection system. アクティブフィルタ制御システムの基本構成図である。It is a basic lineblock diagram of an active filter control system. n次周波数成分の高調波に対する周期性外乱オブザーバの制御構成図である。It is a control block diagram of the periodic disturbance observer with respect to the harmonic of an nth-order frequency component. nn座標のn次周波数成分のみに着目した周期外乱オブザーバの制御システムを示す図である。Only n order frequency components of the d n q n coordinates is a diagram showing a control system of the focused periodic disturbance observer. モデル誤差の安定境界条件を示すグラフである。It is a graph which shows the stable boundary condition of a model error. n次高調波電流検出値の平均値の挙動を複素平面上に示した図である。It is the figure which showed the behavior of the average value of n-th harmonic current detection value on the complex plane. n次高調波電流検出値の平均値の挙動を複素平面上に示した図である。It is the figure which showed the behavior of the average value of n-th harmonic current detection value on the complex plane. 高調波ベクトルの複素平面上での挙動を示す図である。It is a figure which shows the behavior on the complex plane of a harmonic vector. 実施形態1における学習制御部を示すブロック図である。3 is a block diagram illustrating a learning control unit according to Embodiment 1. FIG. 更新フラグ発生部を示す論理回路図である。It is a logic circuit diagram showing an update flag generator. 学習機能の有無を応答波形およびベクトル軌跡で比較したグラフである。It is the graph which compared the presence or absence of the learning function with the response waveform and the vector locus. 実施形態2における学習制御部を示すブロック図である。FIG. 10 is a block diagram illustrating a learning control unit according to Embodiment 2. 実施形態3における学習制御部を示すブロック図である。10 is a block diagram illustrating a learning control unit according to Embodiment 3. FIG. 実施形態4における周期外乱抑制制御装置を示す図である。It is a figure which shows the periodic disturbance suppression control apparatus in Embodiment 4. 実施形態5における周期性外乱オブザーバの制御システムを示す図である。It is a figure which shows the control system of the periodic disturbance observer in Embodiment 5.

本願発明は、電流歪み抑制,電圧歪み抑制の制御手法ならびに学習機能について改良した発明であり、以下に示すアクティブフィルタ装置構成は本願発明の一例である。実施形態では配電系統用の並列形アクティブフィルタにおける電源電流検出方式を代表例として説明するが、そのほかの装置構成(例えば、負荷電流検出方式,電圧検出方式への展開,あるいは電流歪みではなく電源電圧歪みを補償対象とする等)であっても同様の制御手法で流用可能である。   The present invention is an invention in which the control method and the learning function of current distortion suppression and voltage distortion suppression are improved, and the active filter device configuration described below is an example of the present invention. In the embodiment, the power supply current detection method in the parallel type active filter for the distribution system will be described as a representative example. However, other device configurations (for example, load current detection method, development to voltage detection method, or power supply voltage instead of current distortion) Even if the distortion is to be compensated, etc., the same control method can be used.

[実施形態1]
図1は、従来から存在する代表的な配電系統システムの概念図である。系統電源1から各需要家Feeder1,Feeder2,…,FeederXに電力を供給する配電網において、図中のFeeder2が大口需要家であり、需要家受電点に電源電流検出方式の並列形アクティブフィルタAFを設置している。
[Embodiment 1]
FIG. 1 is a conceptual diagram of a typical power distribution system existing in the past. In the distribution network for supplying electric power from the system power supply 1 to each of the consumers Feeder1, Feeder2,... It is installed.

需要家Feeder2内には高調波発生源(高調波負荷)2a,2bが存在し、スイッチSW1で高調波負荷電流の変動,スイッチSW2で進相コンデンサ3aの切換による負荷インピーダンス変動を想定する。また、アクティブフィルタAFから見た場合の需要家Feeder2の系統インピーダンス変動や他の需要家の影響を考慮するため、需要家Feeder1のスイッチSW3で進相コンデンサ3bの切換を想定する。   In the consumer Feeder 2, there are harmonic generation sources (harmonic loads) 2a and 2b, and fluctuations in the harmonic load current are assumed by the switch SW1, and fluctuations in the load impedance due to switching of the phase advance capacitor 3a by the switch SW2. Further, in order to consider the system impedance fluctuation of the consumer Feeder2 and the influence of other consumers when viewed from the active filter AF, it is assumed that the phase advance capacitor 3b is switched by the switch SW3 of the consumer Feeder1.

本実施形態1では、上記のように、通常の配電系統で起こり得る「高調波負荷変動」,「高調波負荷インピーダンス変動」,「系統インピーダンス変動」を考慮して、配電系統に状態変化が生じても安定して高調波抑制制御を実現する制御機能並びに学習機能を提供する。   In the first embodiment, as described above, a state change occurs in the distribution system in consideration of “harmonic load fluctuation”, “harmonic load impedance fluctuation”, and “system impedance fluctuation” that may occur in a normal distribution system. Even so, a control function and a learning function that stably realize harmonic suppression control are provided.

図2は、電源電流検出方式の並列型アクティブフィルタAFの制御モデルを示す回路構成および制御装置の構成例である。実際の系統4および負荷2a,2b,…,2n(nは自然数)のインピーダンスは未知であり、負荷変動により高調波発生量も変化する。   FIG. 2 is a configuration example of a circuit configuration and a control device showing a control model of a power source current detection type parallel active filter AF. The actual impedance of the system 4 and the loads 2a, 2b,..., 2n (n is a natural number) is unknown, and the amount of generated harmonics also changes due to load fluctuations.

図2に示すように、系統連系点の電圧をvS,系統連系点の電流をiS,アクティブフィルタ電流をiAF,アクティブフィルタ入力電流をiAFi,アクティブフィルタ直流電圧をVdc,負荷電流(総合)をiLと定義する。アクティブフィルタ制御系の内部については後述する。 As shown in FIG. 2, the voltage at the grid connection point is v S , the current at the grid connection point is i S , the active filter current is i AF , the active filter input current is i AFi , the active filter DC voltage is V dc , The load current (total) is defined as i L. The inside of the active filter control system will be described later.

なお、系統連系点の電流isを検出する代わりに、アクティブフィルタ入力電流iAFと負荷電流(総合)iLを検出し、コントローラ内で合算して電源電流iS相当にする構成ももちろん可能である。 In addition, instead of detecting the current i s at the grid connection point, the active filter input current i AF and the load current (total) i L are detected and added together in the controller so as to correspond to the power supply current i S. Is possible.

配電系統において、ガイドライン値を超えて問題となる高調波の次数は例えば、5次や7次など限定的であることから、その特定次数の周波数成分を抽出して、次数毎に補償する。   In the power distribution system, the order of the harmonics that are problematic beyond the guideline value is limited to, for example, the fifth order and the seventh order. Therefore, the frequency component of the specific order is extracted and compensated for each order.

図3に、本実施形態1の一例としてアクティブフィルタ制御システムの基本構成図を示す。   FIG. 3 shows a basic configuration diagram of an active filter control system as an example of the first embodiment.

まず、系統連系点電圧vSから、PLL(Phase Locked Loop)11によって交流電圧位相θを検出する。この交流電圧位相θを基準位相として同期したdq軸直交回転座標系を構築し、dq軸上で電流ベクトル制御を行う。 First, an AC voltage phase θ is detected from a grid connection point voltage v S by a PLL (Phase Locked Loop) 11. A dq axis orthogonal rotation coordinate system synchronized with the AC voltage phase θ as a reference phase is constructed, and current vector control is performed on the dq axis.

周期性外乱抑制指令値のd軸電流指令値I* dおよびq軸電流指令値I* qは、後述する周期外乱オブザーバ(周期性外乱抑制制御装置)12によって生成され、d軸電流指令値I* dにはアクティブフィルタ直流電圧Vdcを一定に制御するための電流I* dcを加算する。アクティブフィルタ直流電圧Vdcの一定制御はPI制御器13で実現し、アクティブフィルタ直流電圧指令値V* dcに追従させる。 The d-axis current command value I * d and the q-axis current command value I * q of the periodic disturbance suppression command value are generated by a periodic disturbance observer (periodic disturbance suppression control device) 12 described later, and the d-axis current command value I * d is added with a current I * dc for controlling the active filter DC voltage Vdc constant. The constant control of the active filter DC voltage V dc is realized by the PI controller 13 to follow the active filter DC voltage command value V * dc .

アクティブフィルタ入力電流iAFiの検出値は、dq座標変換部14によりd軸電流検出値Id,q軸電流検出値Iqに変換し、それぞれd軸電流指令値I* d,q軸電流指令値I* qとの偏差をとり、PI制御器15d,15qによってd軸電圧指令値V* d,q軸電圧指令値V* qを生成する。これらはdq座標逆変換部16で前記交流電圧位相θに基づいて3相電圧指令値v* AFiとし、三角波比較PWM17でPWM整流器のゲート制御信号を生成する。 The detection value of the active filter input current i AFi is converted into the d-axis current detection value Id and the q-axis current detection value Iq by the dq coordinate conversion unit 14, and the d-axis current command value I * d and the q-axis current command value I, respectively. * Deviation from q is taken, and the d-axis voltage command value V * d and q-axis voltage command value V * q are generated by the PI controllers 15d and 15q. These are converted into a three-phase voltage command value v * AFi based on the AC voltage phase θ by the dq coordinate inverse conversion unit 16, and a PWM control gate control signal is generated by the triangular wave comparison PWM 17.

図4は、n次周波数成分の高調波に対する周期外乱オブザーバ12の制御構成図である。dq座標変換部21において、n次周波数成分に同期したdnn座標軸でn次高調波を抽出して抑制制御系を構築するため、(1)式に示すdnn座標変換で系統連系点3相電流iS(=[iSuSvSwT)から高調波電流ベクトルのdn軸成分iSdn,qn軸成分iSqnに変換する。 FIG. 4 is a control configuration diagram of the periodic disturbance observer 12 for the harmonics of the nth-order frequency component. In dq coordinate converter 21, to construct a suppression control system by extracting the n-th harmonic at d n q n coordinate axes synchronized with the n-th order frequency components, systems with d n q n coordinate conversion shown in (1) The interconnection point three-phase current i S (= [i Su i Sv i Sw ] T ) is converted into the dn- axis component i Sdn and q n- axis component i Sqn of the harmonic current vector.

Figure 0006119297
Figure 0006119297

n軸成分iSdn,qn軸成分iSqnには、特定次数として抽出するn次以外の周波数成分が変動として現れるため、(2)式に示すLPF(Low−Pass Filter)22d,22qを介してdnn回転座標に同期した直流成分の周期性外乱検出値であるdn軸電流値ISdn,qn軸電流値ISqnを抽出する。(2)式は、演算の簡素さを優先した最も簡単なLPFの一例であるため、脈動成分抽出時のノイズ等の状況に応じて、次数や型の変更が可能である。あるいは、フーリエ変換等を用いることも可能である。なお、dq座標変換部21,LPF22d,22qにより周期性外乱検出部30を構成している。 d n axis component i Sdn, the q n axis component i Sqn, since the frequency components other than the n-th extracted as specified order, as a variation, LPF shown in (2) (Low-Pass Filter) 22d, a 22q Then, the d n -axis current value I Sdn and the q n -axis current value I Sqn which are the periodic disturbance detection values of the DC component synchronized with the d n q n rotation coordinates are extracted. Since the expression (2) is an example of the simplest LPF that prioritizes the simplicity of calculation, the order and type can be changed according to the situation such as noise at the time of pulsating component extraction. Alternatively, Fourier transform or the like can be used. Note that the periodic disturbance detection unit 30 is configured by the dq coordinate conversion unit 21 and the LPFs 22d and 22q.

Figure 0006119297
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周期外乱オブザーバ12は、特定周波数成分のみに寄与する制御系を構築していることから、dnn座標の実システムの伝達特性Pnは、(3)式のようにdn軸成分Pdnを実部,qn軸成分Pqnを虚部とした1次元複素ベクトルで表現できる。 Periodic disturbance observer 12, since it is constructed that contribute control system only in a specific frequency component, d n q n is the transfer characteristic P n of the real system of coordinates, (3) d n-axis component P as formula It can be expressed by a one-dimensional complex vector where dn is a real part and q n- axis component P qn is an imaginary part.

Figure 0006119297
Figure 0006119297

この実システムの伝達特性Pnは、周期外乱オブザーバ12の高調波抑制指令値I* n(=I* dn+jI* qn)から電流検出値(入力信号検出値)iSn(=iSdn+jiSqn)までのn次周波数伝達特性を意味しており、制御対象インピーダンス特性のみならず、インバータ制御特性,演算遅延,無駄時間および電流検出遅れ等の回路特性の外乱以外に制御装置や制御に係わる周辺機器(検出器など)の伝達特性を含んで一般化されたものとなる。 The transfer characteristic P n of this actual system is determined from the harmonic suppression command value I * n (= I * dn + jI * qn ) of the periodic disturbance observer 12 to the current detection value (input signal detection value) i Sn (= i Sdn + ji Sqn ) N-th order frequency transfer characteristics, and not only the impedance characteristics to be controlled but also the peripherals related to control devices and controls other than disturbances of circuit characteristics such as inverter control characteristics, calculation delay, dead time, and current detection delay It becomes generalized including the transfer characteristics of the equipment (detector, etc.).

ここで、周期外乱オブザーバ12の動作を簡単に説明するため、dnn座標のn次周波数成分のみに着目した制御システムを図5に示すように表現する。図5中のベクトル表記は複素ベクトルを意味しており、(2)式で示したGF(s)は、実部・虚部成分それぞれに機能するLPFである。 Here, in order to briefly describe the operation of the periodic disturbance observer 12, a control system focusing on only the n-th order frequency component of the d n q n coordinates is expressed as shown in FIG. The vector notation in FIG. 5 means a complex vector, and G F (s) shown in Equation (2) is an LPF that functions for each of the real part and imaginary part components.

基本動作は、LPF22を介した電流検出値(周期性外乱検出値)ISn(=ISdn+jISqn)から(4)式に示す実システムの伝達特性の逆数QnのモデルQ^n(=P^n -1)を用いて、積算器23により(5)式のように実システム入力電流I^n(=I^dn+jI^qn)を推定する。 The basic operation is a model Q ^ n (=) of the reciprocal Q n of the transfer characteristic of the real system shown in the equation (4) from the current detection value (periodic disturbance detection value) I Sn (= I Sdn + jI Sqn ) through the LPF 22. The actual system input current I ^ n (= I ^ dn + jI ^ qn ) is estimated by the integrator 23 using Equation (5) using P ^ n- 1 ).

Figure 0006119297
Figure 0006119297

実システム入力電流Inには、周期外乱電流dInが含まれているため、(6)式に示すとおり、加算器26において(5)式の実システム入力電流の推定値I^nから、GF(s)25を介した電流指令値I* n(=I* dn+jI* qn)を差し引くことで周期外乱電流推定値dI^n(=dI^dn+jdI^qn)を推定する。 The actual system input current I n, because it contains periodic disturbance current dI n, (6) as shown in the expression, from the estimated value I ^ n of the real system input current (5) in the adder 26, The periodic disturbance current estimated value dI ^ n (= dI ^ dn + jdI ^ qn ) is estimated by subtracting the current command value I * n (= I * dn + jI * qn ) via G F (s) 25.

Figure 0006119297
Figure 0006119297

加算器27において、(6)式の周期外乱電流推定値dI^nを、周期外乱電流指令値dI* n(=dI* dn+jdI* qn)(通常0)から差し引くことで、周期外乱電流dInを打ち消すことができる。 In the adder 27, the periodic disturbance current estimated value dI ^ n in the equation (6) is subtracted from the periodic disturbance current command value dI * n (= dI * dn + jdI * qn ) (usually 0) to obtain the periodic disturbance current dI. You can cancel n .

図5の基本構成をdnn座標のアクティブフィルタ制御に展開したものが図4となっており、伝達特性の逆数Qnを用いた学習機能によって、周期外乱を抑制できる高調波抑制電流指令値のdn軸電流指令値I* dn,qn軸電流指令値I* qnが得られる。具体的には、まず、積算器23da,23db,23qa,23qbにおいて、前記周期外乱電流検出値Isdn,Isqnと、実システムの伝達特性の逆数Qdn+jQqnとの積を取り、加算器24d、24qにより加算し、実システムの入力電流推定値I^dn,I^qnを算出する。 FIG. 4 shows the basic configuration of FIG. 5 expanded to d n q n coordinate active filter control. FIG. 4 shows a harmonic suppression current command that can suppress periodic disturbances by a learning function using the reciprocal Q n of the transfer characteristic. d n-axis current command value I * dn value, q n-axis current command value I * qn is obtained. Specifically, first, in the integrators 23da, 23db, 23qa, and 23qb, the product of the periodic disturbance current detection values I sdn and I sqn and the reciprocal Q dn + jQ qn of the transfer characteristic of the actual system is taken, and the adder 24d and 24q are added to calculate the actual system input current estimated values I ^ dn and I ^ qn .

実システムの伝達特性の逆数Qdn,Qqnは、周期性外乱抑制指令値I* d,I* qから系統連系点電流(入力信号検出値)isまでの伝達特性の逆数である。これにより、位相遅れなどの伝達特性を打ち消すことができる。なお、伝達特性の逆数は、学習制御部29により高調波電流ベクトルiSdn,iSqnに基づいて補正される。学習制御部29については後述する。 Inverse Q dn, Q qn transfer characteristics of the actual system is the inverse of the transfer characteristic of the periodic disturbance suppression command value I * d, the I * q to the system interconnection point current (input signal detected value) i s. Thereby, transfer characteristics such as phase delay can be canceled. The reciprocal of the transfer characteristic is corrected by the learning control unit 29 based on the harmonic current vectors i Sdn and i Sqn . The learning control unit 29 will be described later.

次に、外乱の推定を行う。外乱は2つの信号の偏差をとることで求める。
(1)高調波抑制電流指令値I* dn,I* qnが実システムを通り、実システムの伝達特性の逆数Qdn,Qqnとの積をかけて実システムの伝達特性を打ち消したもの(I^dn,I^qn)。
(2)高調波抑制電流指令値I* dn,I* qnが実システムを通らず、LPF25d,25qだけを適用したもの。
Next, disturbance is estimated. Disturbance is obtained by taking the deviation of two signals.
(1) those harmonic suppression current command value I * dn, I * qn passes the real system, the inverse Q dn transfer characteristics of the real system, canceling the transfer characteristics of the real system over the product of the Q qn ( I ^ dn , I ^ qn ).
(2) Harmonic suppression current command values I * dn and I * qn do not pass through the actual system and only LPFs 25d and 25q are applied.

前記(1)は実システム上の外乱が重畳された信号、前記(2)は高調波抑制電流指令値I* dn,I* qnに、LPF25d,25qを適用しただけであり、外乱を含まない信号である。この2つの信号の差分を加算器26d,26qによってとることで、周期外乱電流検出値dI^dn,dI^qnを求めることができる。 The above (1) is a signal on which a disturbance on the actual system is superimposed, and the above (2) is just applying LPFs 25d and 25q to the harmonic suppression current command values I * dn and I * qn , and does not include the disturbance. Signal. By taking the difference between the two signals by the adders 26d and 26q, the periodic disturbance current detection values dI ^ dn and dI ^ qn can be obtained.

そして、加算器27d,27qにおいて、前記で求めた周期外乱電流推定値dI^dn,dI^qnと周期外乱電流指令値dI* dn,dI* qnとの偏差を取る。通常は外乱を「0」に抑制するために周期外乱電流指令値を0とする。 The adders 27d and 27q take deviations between the estimated periodic disturbance current values dI ^ dn and dI ^ qn and the periodic disturbance current command values dI * dn and dI * qn . Usually, the periodic disturbance current command value is set to 0 in order to suppress the disturbance to “0”.

この演算により高調波抑制電流指令値I* dn,I* qnを求める。また、前記高調波抑制電流指令値I* dn,I* qnはLPF25d,25qにより、LPF処理を行い、実システムの入力電流推定値I^dn,I^qnと比較し、周期外乱電流推定値dI^dn,dI^qnの推定に使用する。 The harmonic suppression current command values I * dn and I * qn are obtained by this calculation. Further, the harmonic suppression current command values I * dn and I * qn are subjected to LPF processing by LPFs 25d and 25q, and compared with the input current estimated values I ^ dn and I ^ qn of the actual system, and the periodic disturbance current estimated values Used to estimate dI ^ dn and dI ^ qn .

nn座標の高調波抑制電流指令値I* dn,I* qnは、(7)式に示すように、dq逆座標変換部28において、dq座標の周期性外乱抑制指令値I* d,I* qに変換し、図3のdq軸電流ベクトル制御系の指令値とする。 d n q n coordinates harmonic suppression current command value I * dn, I * qn is (7) as shown in the expression in the dq inverse coordinate transformation unit 28, the periodical disturbance suppression command value dq coordinates I * d , I * q to obtain a command value for the dq-axis current vector control system in FIG.

ここで、dq座標逆変換部28において、(n−1)θを入力しているのは、n−1次で逆変換を行うと、基本波のn倍の信号は直流値となる直交2軸成分にできるためである。   Here, in the dq coordinate inverse transform unit 28, (n−1) θ is input because when the inverse transform is performed on the (n−1) th order, the signal of n times the fundamental wave becomes a direct current 2 This is because the axial component can be obtained.

Figure 0006119297
Figure 0006119297

[モデル誤差の影響]
次に、モデル誤差の影響について考察する。
[Influence of model error]
Next, the effect of model error is considered.

実際の電力系統システムは、インピーダンス変動等があるため、実システムの伝達特性Pnは時変パラメータとなる。そこで、実システムの伝達特性Pnの逆数のモデル誤差Q^n≠Qnが周期外乱オブザーバ12の安定性に与える影響を考える。 Since an actual power system has impedance variations and the like, the transfer characteristic P n of the actual system is a time-varying parameter. Therefore, the influence of the model error Q ^ n ≠ Q n which is the reciprocal of the transfer characteristic P n of the actual system on the stability of the periodic disturbance observer 12 will be considered.

図5で示したdnn座標の制御システムにおいて、周期外乱から検出値までの外乱応答伝達関数は(8)式となる。ただし、(2)式のLPFによって他の周波数成分が除去された理想条件とする。 In the control system of the d n q n coordinate shown in FIG. 5, the disturbance response transfer function from the periodic disturbance to the detected value is expressed by equation (8). However, an ideal condition in which other frequency components are removed by the LPF of the expression (2) is used.

Figure 0006119297
Figure 0006119297

ここで、実システムの伝達特性の逆数Qn(=P-1 n)のモデルQ^nにおける振幅誤差をAn(Amplitude error)(An>0),位相誤差をφn(phase error)(−π<φn≦π)として、(9)式のようにモデルQ^nを定義し、振幅誤差An=1,位相誤差φn=0のときにモデルQ^が真値となる。 Here, the amplitude error in the model Q ^ n of the reciprocal Qn (= P −1 n ) of the transfer characteristic of the real system is represented by An (Amplitude error) (A n > 0), and the phase error is represented by φ n (phase error) ( as -π <φ n ≦ π), to define the model Q ^ n as (9), the model Q ^ is true value when the amplitude error a n = 1, the phase error φ n = 0.

Figure 0006119297
Figure 0006119297

(9)式を(8)式に代入して整理すると、(10)式が得られる。ここで、周期外乱応答伝達関数をCn(s)とする。 Substituting equation (9) into equation (8) and rearranging results in equation (10). Here, the periodic disturbance response transfer function is C n (s).

Figure 0006119297
Figure 0006119297

n(s)の極の実部が負となる−wf<0,−wfncosφn<0より、位相誤差φnに対するロバスト安定条件は(11)式となる。 Since −w f <0, −w f An cos φ n <0 in which the real part of the pole of C n (s) is negative, the robust stability condition for the phase error φ n is expressed by equation (11).

Figure 0006119297
Figure 0006119297

振幅誤差はAn>0であるため、連続系での安定条件には影響しないが、真値An=1ではなく振幅誤差Anの値が大きいほど極は安定方向となる。An>1における代表極はLPFの遮断周波数wfで決定づけられるものの、速応性向上を目的とした一種のオブザーバゲインとしてAn>1で制御することも可能である。ただし、デジタル制御に伴う演算無駄時間や代数ループ回避を必要とするため、離散系での伝達関数(12)式でロバスト安定条件を考慮する。 The amplitude error is A n> 0, but does not affect the stability condition of a continuous system, the poles become stable direction greater the value of the true value A n = 1 rather than amplitude error A n. Although the representative pole in A n > 1 is determined by the cutoff frequency w f of the LPF, it can be controlled by A n > 1 as a kind of observer gain for the purpose of improving the quick response. However, since it is necessary to avoid computation dead time and algebraic loop associated with digital control, the robust stability condition is considered in the transfer function (12) in the discrete system.

Figure 0006119297
Figure 0006119297

(2)式のGF(s)を演算周期TSで(13)式のように双一次変換し、(12)式に代入して特性方程式を解くと(14)式が得られる。 When G F (s) in the equation (2) is bilinearly transformed as in the equation (13) at the operation cycle T S and substituted into the equation (12), the characteristic equation is solved to obtain the equation (14).

Figure 0006119297
Figure 0006119297

(14)式の離散系のすべての極が単位円内に配置されれば安定となるが、代数解を求めるのは困難なため、例えば遮断周波数wf=2π[rad/s],演算周期TS=100[μs]として振幅誤差Anと位相誤差φnに対するロバスト安定性を数値的に求めると、図6に示す安定境界条件が得られる。 If all the poles of the discrete system of equation (14) are arranged in the unit circle, it becomes stable, but since it is difficult to obtain an algebraic solution, for example, the cutoff frequency w f = 2π [rad / s], the calculation cycle When numerically determine the robust stability as T S = 100 [μs] for amplitude error a n and the phase error phi n, stable boundary conditions is obtained as shown in FIG.

位相誤差φnがない場合、振幅誤差Anに対する安定余裕が最も大きくなる。位相誤差φnの増加に伴い安定度は低下し、(11)式の範囲外で不安定となる。安定領域内stable regionでは、振幅誤差Anを大きくして周期外乱抑圧の速応性を改善することができるが、実際の運用では系統インピーダンス変動等によるモデル誤差変動を考慮し、十分な安定余裕を確保して設定することも必要となる。 If there is no phase error phi n, stability margin is maximized with respect to the amplitude error A n. As the phase error φ n increases, the stability decreases and becomes unstable outside the range of equation (11). In the stable region stable region, the amplitude error An can be increased to improve the speed response of periodic disturbance suppression. However, in actual operation, the model error variation due to system impedance variation etc. is taken into account, and a sufficient stability margin is provided. It is also necessary to secure and set.

以上より、周期外乱オブザーバ12はモデル誤差に対するロバスト性を有する制御系であることが分かる。また、高調波電流検出や制御演算遅れを改善して安定余裕を高めるアプローチとは異なり、制御系の一連の伝達特性を一般化した単純な一次元複素ベクトルでモデル化し、ロバストな制御系を構築できる利点がある。   From the above, it can be seen that the periodic disturbance observer 12 is a control system having robustness against model errors. Also, unlike the approach of improving the harmonic current detection and control calculation delay to increase the stability margin, a robust control system is built by modeling a series of transfer characteristics of the control system with a generalized one-dimensional complex vector. There are advantages you can do.

しかしながら、例えば系統共振/反共振点の変動によって振幅・位相特性が大きく変化する厳しい条件では、モデル誤差が図6に示す不安定領域に陥る可能性がある。また、(10)式で示したとおり、振幅誤差An<1の範囲では代表極が振幅誤差Anの特性に依存するため、周期外乱抑制応答性能の劣化に繋がるという問題を有していた。本実施形態1の目的は、これらの問題への対策として、不安定領域となるモデル誤差を学習・補正する手段を備えた一般化周期外乱オブザーバ補償法を提案する。 However, for example, under severe conditions in which the amplitude / phase characteristics change greatly due to fluctuations in the system resonance / antiresonance point, the model error may fall into the unstable region shown in FIG. Further, (10) as shown in formula, because the range of the amplitude error A n <1 representative pole is dependent on the characteristics of the amplitude error A n, has a problem that leads to the deterioration of the cycle disturbance suppressing response performance . The purpose of the first embodiment is to propose a generalized periodic disturbance observer compensation method including means for learning and correcting a model error that becomes an unstable region as a countermeasure against these problems.

[モデル学習機能]
n次高調波電流検出値iSnの平均値i ̄Sn(後述)の挙動を、複素平面上に描いた例を図7に示す。図7中、左側はi ̄Sdn,i ̄Sqnの時間応答波形を、右側はi ̄Snの複素ベクトル軌跡を示している。時刻0.5[s]に抑制制御を開始し、時間経過を分かりやすくするため、0.1[s]毎に点をプロットした。この高調波電流ベクトルが原点に収束すると高調波電流が抑制されたことを意味する。
[Model learning function]
n-th harmonic current detection value i mean value of Sn i¯ Sn behavior (described later) shows an example drawn in the complex plane in FIG. In Figure 7, the left side I Sdn, the time response waveform of I Sqn, right indicates the complex vector locus of i¯ Sn. Suppression control was started at time 0.5 [s], and points were plotted every 0.1 [s] for easy understanding of the passage of time. When this harmonic current vector converges to the origin, it means that the harmonic current is suppressed.

モデル誤差がない場合、図7(a)に示すように高調波電流ベクトルは直線的に原点に収束する。位相誤差φnがある場合、安定領域では図7(b)のように原点に対して位相誤差量に応じた角度で円を描きながら収束し、(11)式の範囲外である不安定領域では図7(c)に示すように円を描きながら発散する。 When there is no model error, the harmonic current vector linearly converges to the origin as shown in FIG. When there is a phase error φ n , the stable region converges while drawing a circle at an angle corresponding to the phase error amount with respect to the origin as shown in FIG. 7B, and is an unstable region outside the range of the expression (11). Then, it diverges while drawing a circle as shown in FIG.

次に、図7(b)の位相誤差60[deg]を基準に振幅誤差0.5および2の場合のベクトル軌跡を図8(a),(b)にそれぞれ示す。図7(b)の振幅誤差がないAn=1の場合と比較し、An<1では原点への収束が遅れ、An>1では収束が速まることが分かる。 Next, vector trajectories for amplitude errors of 0.5 and 2 with reference to the phase error of 60 [deg] in FIG. 7B are shown in FIGS. 8A and 8B, respectively. Figure 7 compared to the case where there is no amplitude error of A n = 1 in (b), A n <convergence to 1 in the origin is delayed, A n> in 1 convergence can be seen that quickened.

以上のように、モデル誤差とベクトル軌跡には関連があり、例えば振幅誤差Anは原点への収束性に、位相誤差φnは原点方向とのなす角に関係している。この点に着目し、ベクトル軌跡の幾何学的情報からモデル誤差を検出する手段を以下で説明する。 As described above, the model error and vector locus are related, for example, the convergence of the amplitude error A n is the origin, the phase error phi n is related to the angle between the origin direction. Focusing on this point, means for detecting the model error from the geometric information of the vector locus will be described below.

本実施形態1における学習制御は、周期外乱オブザーバ12の制御性能劣化・不安定化の防止を目的とした補助的機能であるため、高調波抑制制御周期と比較して高速な演算を必要としない。例えば、高調波電流ベクトル軌跡の演算負荷を考慮し、周期外乱オブザーバの演算周期TS=100[μs]に対して学習制御周期TL=20[ms](50Hz系統基本波周期)に設定する。また、(15)式のように周期TLにおける高調波電流ベクトルiSnの平均値i ̄Snを求める。 The learning control in the first embodiment is an auxiliary function for the purpose of preventing deterioration and destabilization of the control performance of the periodic disturbance observer 12, and therefore does not require high-speed computation as compared with the harmonic suppression control period. . For example, considering the calculation load of the harmonic current vector locus, the learning control period T L = 20 [ms] (50 Hz system fundamental wave period) is set with respect to the calculation period T S = 100 [μs] of the periodic disturbance observer. . Further, the average value Sn harmonic current vector i Sn in the periodic T L as (15).

Figure 0006119297
Figure 0006119297

高調波電流ベクトルの複素平面上での時間応答を検討するために、(16)式のように極座標上の振幅Rnおよび位相Ψnを定義する。また、(17),(18)式および図9のように原点方向ベクトルRn,高調波移動ベクトルLn,および振幅Rnと高調波ベクトルLnのなす角ψnを定義し、微小時間ΔTにおける高調波ベクトル移動量ΔLn,振幅変化量ΔRn,位相変化量ΔΨnとすると、極座標上の幾何学的関係から(19),(20)式が成り立つ。 In order to examine the time response of the harmonic current vector on the complex plane, the amplitude R n and the phase ψ n on the polar coordinates are defined as in the equation (16). Further, (17), (18) and the origin direction vector R n, harmonic movement vector L n, and the amplitude R n the angle [psi n harmonic vector L n is defined as in FIG. 9, the short time Assuming that the harmonic vector movement amount ΔL n , the amplitude change amount ΔR n , and the phase change amount ΔΨ n in ΔT, the equations (19) and (20) are established from the geometric relationship on the polar coordinates.

Figure 0006119297
Figure 0006119297

次に、図5においてdInにステップ外乱入力を与えた場合のi ̄Snまでの周期外乱応答を逆ラプラス変換すると、(21)式の時間応答式が得られる。ただし、微小時間ΔT=学習制御周期TLとして、i ̄Snの平均演算にかかる無駄時間をTLとする。 Next, when the inverse Laplace transform of the periodic disturbance response to I Sn when fed a step disturbance input to the dI n in FIG. 5, is obtained time response equation (21) below. However, as the minute time [Delta] T = learning control period T L, and T L a dead time according to the average calculation i¯ Sn.

Figure 0006119297
Figure 0006119297

ここで、(21)式を(16)式と比較すると、極座標上の原点方向ベクトルRn,位相Ψnは(22),(23)式のように表現できる。 Here, when the equation (21) is compared with the equation (16), the origin direction vector R n and the phase ψ n on the polar coordinates can be expressed as the equations (22) and (23).

Figure 0006119297
Figure 0006119297

(22),(23)式および学習制御周期TLにおける差分(24),(25)式を(19),(20)式に代入すると、(26),(27)式が得られる。 By substituting the equations (22) and (23) and the differences (24) and (25) in the learning control period T L into the equations (19) and (20), equations (26) and (27) are obtained.

Figure 0006119297
Figure 0006119297

また、(26)式を(22)式で除して、振幅誤差Anに関して整理すると(28)式の関係が得られる。 Further, (26) by dividing equation in formula (22) and rearranging terms amplitude error A n (28) where the relationships are obtained.

Figure 0006119297
Figure 0006119297

以上の解析結果から、複素平面上の高調波電流ベクトルの軌跡とモデル誤差の間に以下の関係が成立する。
・(27)式より、位相誤差φnは複素平面上の高調波電流ベクトル軌跡が原点方向となす角ψnに等しい。
・(28)式より、振幅誤差Anは高調波電流ベクトルの移動量ΔLnと原点からの距離Rnの比から検出できる。
From the above analysis results, the following relationship is established between the locus of the harmonic current vector on the complex plane and the model error.
From equation (27), the phase error φ n is equal to the angle ψ n that the harmonic current vector locus on the complex plane makes with the origin direction.
- from (28), the amplitude error A n can be detected from the ratio of the distance R n from the amount of movement [Delta] L n and the origin of the harmonic current vector.

ただし、実際のモデル誤差の検出は、ステップ外乱以外の高調波特性変動,観測ノイズなどの影響を受けることに注意し、任意フィルタ処理を施して検出する。   However, the actual model error is detected by performing arbitrary filter processing, paying attention to the influence of harmonic characteristic fluctuations other than step disturbance and observation noise.

本実施形態1では、高調波電流ベクトルの推定値i ̄Snを用いて、(28)式より振幅誤差推定値A^n,(20),(27)式より位相誤差推定値φ^nを、それぞれ(29),(30)式のように推定する。ここで、サフィックス[N]はサンプリングN番目,[N−1]はその1サンプル前の値を意味する。また、Rn[N],ΔRn[N],ΔLn[N]は、(31)〜(33)式で求める。 In the first embodiment, by using the estimated value Sn harmonic current vector, (28) the amplitude error estimation value A ^ n from the equation (20), the phase error estimate phi ^ n from (27) , Respectively, as estimated by the equations (29) and (30). Here, the suffix [N] means the Nth sampling, and [N-1] means the value one sample before. Further, R n [N], ΔR n [N], ΔL n [N] are obtained by equations (31) to (33).

Figure 0006119297
Figure 0006119297

(29),(30)式で求めたモデル誤差推定値A^n,φ^nに基づいて自動的にモデル誤差を補正する手法を説明する。図10は、学習機能制御部29のブロック図である。平均値算出部41において(15)式より、高調波電流ベクトルiSnに基づいて学習制御周期TLの高調波電流ベクトル平均値i ̄Snを求め、ベクトルパラメータ・モデル誤差算出部42において、(29)〜(33)式より振幅誤差推定値A^n[N],位相誤差推定値φ^n[N],極座標上の振幅Rn[N],振幅変化量(高調波振幅差分)ΔRn[N],高調波電流ベクトルの移動量ΔLn[N]を計算する。次に、フラグ判定部43a〜43cにおいて、振幅誤差推定値A^n[N],位相誤差推定値φ^n[N]における状態を示すフラグを表1に示すように生成する。 A method for automatically correcting the model error based on the model error estimated values A ^ n and φ ^ n obtained by the equations (29) and (30) will be described. FIG. 10 is a block diagram of the learning function control unit 29. In the average value calculating unit 41 from equation (15) obtains the harmonic current vector average value I Sn learning control period T L on the basis of the harmonic current vector i Sn, the vector parameter model error calculating unit 42, ( 29) to (33), the estimated amplitude error value A ^ n [N] , the phase error estimated value φ ^ n [N] , the polar coordinate amplitude Rn [N] , the amplitude change amount (harmonic amplitude difference) ΔR n [N] , the amount of movement of the harmonic current vector ΔL n [N] is calculated. Next, as shown in Table 1, the flag determination units 43a to 43c generate flags indicating the states of the amplitude error estimated value A ^ n [N] and the phase error estimated value φ ^ n [N] .

Figure 0006119297
Figure 0006119297

実システムの伝達特性の逆数のモデルQ^nを更新するためのフラグfA,fφは、更新フラグ発生部44において、上記のフラグを用いて図11のように生成する。 Flags f A and f φ for updating the reciprocal model Q ^ n of the transfer characteristic of the actual system are generated in the update flag generator 44 as shown in FIG. 11 using the above flags.

図11に示すように、更新フラグ発生部44は、AND回路51〜54,56,60,OR回路55,59,NOT回路62,経過時間判定部57,58,61から構成される。   As shown in FIG. 11, the update flag generation unit 44 includes AND circuits 51 to 54, 56, 60, OR circuits 55, 59, a NOT circuit 62, and elapsed time determination units 57, 58, 61.

モデル誤差推定ならびにモデル更新を正しく行うためには、高調波電流ベクトル軌跡の変化がシステム変動によるものか、外乱変動によるものかを区別する必要がある。すなわち、外乱変動によるベクトル軌跡の変化に対しては、不用意にモデルを更新しない方が望ましい。   In order to correctly perform model error estimation and model update, it is necessary to distinguish whether the change in the harmonic current vector locus is due to system fluctuation or disturbance fluctuation. In other words, it is desirable not to update the model carelessly for changes in the vector trajectory due to disturbance fluctuations.

そこで、本実施形態1では主に以下の点に留意して学習アルゴリズムを生成した。
(1)高調波振幅Rnが任意閾値以下の場合は、周期外乱オブザーバ12がロバスト性を維持して正常に抑制していると判断し、学習機能をOFFとする。
(2)高調波振幅Rnが減少中あるいは発散中は、モデル誤差の影響を推定できると判断し、学習機能をONにする。
(3)高調波振幅Rnが増加中であるが発散方向ではない場合、外乱増加に対する抑制が効いていると判断して、学習機能はOFFにする。
(4)高調波振幅Rnが任意閾値(例えば、5%)以上となった場合、モデル誤差による発散状態の検知の遅れが主要因と判断し、学習機能をONにする。
(5)高調波ベクトルが停滞すると誤差推定ができない。この場合、(1)モデル振幅が真値に対して極度に小さい、(2)ランプ状の外乱変化に対して抑制が効いている状態のどちらかと考え、停滞期間がTst以上経過した場合に(1)であると判断し、振幅誤差を補正する。
(6)外乱変動の影響を考慮し、誤差推定値のばらつきや誤差量を監視する。振幅・位相誤差がそれぞれTA,Tφ以上の間、安定して検知できた場合にモデルを更新する。
(7)安定化に重要な位相補正を優先する。位相補正中の振幅補正は推定誤差を発生するため、同時に適用しない。
Therefore, in the first embodiment, the learning algorithm is generated mainly paying attention to the following points.
(1) When the harmonic amplitude R n is equal to or less than the arbitrary threshold value, it is determined that the periodic disturbance observer 12 maintains robustness and is normally suppressed, and the learning function is turned off.
(2) While the harmonic amplitude R n is decreasing or diverging, it is determined that the influence of the model error can be estimated, and the learning function is turned on.
(3) If the harmonic amplitude R n is increasing but not in the divergence direction, it is determined that the suppression of the increase in disturbance is effective, and the learning function is turned off.
(4) When the harmonic amplitude R n becomes equal to or greater than an arbitrary threshold (for example, 5%), it is determined that the delay in detection of the divergence state due to the model error is a main factor, and the learning function is turned on.
(5) If the harmonic vector is stagnant, the error cannot be estimated. In this case, it is considered that either (1) the model amplitude is extremely small with respect to the true value, or (2) the suppression is effective against the ramp-like disturbance change, and the stagnation period has passed T st or more. It is determined that (1), and the amplitude error is corrected.
(6) Monitor the variation of the error estimation value and the error amount in consideration of the influence of disturbance fluctuation. The model is updated when the amplitude and phase errors can be detected stably while T A and T φ are greater than, respectively.
(7) Prioritize phase correction important for stabilization. Amplitude correction during phase correction generates an estimation error and is not applied at the same time.

前記(1)は、図11に示す更新フラグ発生部44においてフラグfut,AND回路51により判断している。同様に、(2)はフラグfΔR,fdiv,AND回路53,54,OR回路55により判断し、(3)はフラグfΔR,fdiv,AND回路53,54,OR回路55により判断し、(4)はフラグfot,AND回路52により判断し、(5)はフラグfst,継続時間判定部58により判断し、(6)はフラグfssA,fssφ,fleA,fleφ,AND回路56,60,継続時間判定部57,61により判断し、(7)はNOT回路62により判断している。 (1) is determined by the flag f ut and the AND circuit 51 in the update flag generator 44 shown in FIG. Similarly, (2) is determined by the flags f ΔR , f div , AND circuits 53, 54, and OR circuit 55, and (3) is determined by the flags f ΔR , f div , AND circuits 53, 54, OR circuit 55. , (4) is determined by the flag f ot , AND circuit 52, (5) is determined by the flag f st , duration determination unit 58, and (6) is the flag f ssA , f ssφ , f leA , f leφ , The determination is made by the AND circuits 56 and 60 and the duration determination units 57 and 61, and (7) is determined by the NOT circuit 62.

位相誤差更新部45a,振幅誤差更新部45bにおいて、更新フラグfA,fφの出力が「1」の場合、モデルの振幅誤差指令値A* n・位相誤差指令値φ* nを振幅誤差推定値A^n,位相誤差推定値φ^nに更新して出力する。そして、この振幅誤差推定値A* n,位相誤差推定値φ* nをそれぞれ振幅初期値A* onから除算,位相初期値φ* onから減算する。補正後のモデル振幅・位相に基づいて図10に示すように実システムの伝達特性の逆数Q^dn,Q^qnを生成・更新する。 In the phase error update unit 45a and the amplitude error update unit 45b, when the outputs of the update flags f A and f φ are “1”, the amplitude error command value A * n and the phase error command value φ * n of the model are estimated as amplitude errors. The value A ^ n and the phase error estimated value φ ^ n are updated and output. Then, the amplitude error estimated value A * n and the phase error estimated value φ * n are respectively divided from the amplitude initial value A * on and subtracted from the phase initial value φ * on . Based on the corrected model amplitude and phase, as shown in FIG. 10, reciprocals Q ^ dn and Q ^ qn of the transfer characteristics of the actual system are generated and updated.

図12は、振幅誤差An=0.5,位相誤差φn=5π/9(周期外乱オブザーバのロバスト安定範囲外)において、学習機能の有無を応答波形およびベクトル軌跡で比較した一例である。図12(a)は、モデル学習機能がOFFであり、周期外乱オブザーバ12の不安定領域で発散する。一方、図12(b)は、モデル学習機能がONであり、まずモデルの位相誤差φnを検知・補正して収束方向に正しく抑制する。続いて振幅誤差Anが補正され、収束速度を向上している様子が確認できる。なお、システム変動・外乱変動等,種々の動作条件においても学習機能が有効に働くことを確認している。 12, the amplitude error A n = 0.5, the phase error φ n = 5π / 9 (out of robust stability range of the periodic disturbance observer), is an example of comparison of the presence or absence of learning in response waveform and vector locus. In FIG. 12A, the model learning function is OFF, and diverges in an unstable region of the periodic disturbance observer 12. On the other hand, in FIG. 12B, the model learning function is ON, and the model phase error φ n is first detected and corrected to be correctly suppressed in the convergence direction. Subsequently, it can be confirmed that the amplitude error An is corrected and the convergence speed is improved. It has been confirmed that the learning function works effectively even under various operating conditions such as system fluctuation and disturbance fluctuation.

以上示したように、本実施形態1によれば、実システムの伝達特性の逆数Qnの自動学習機能によって、周期外乱オブザーバ12のロバスト安定範囲を超えた領域であっても抑制制御を安定化できる。 As described above, according to the first embodiment, the suppression control is stabilized even in the region beyond the robust stability range of the periodic disturbance observer 12 by the automatic learning function of the reciprocal Q n of the transfer characteristic of the real system. it can.

(29),(30)式に基づいて周期外乱オブザーバ12のモデルQ^nの振幅誤差An,位相誤差φnを推定し、図10,図11ならびに表1によって高調波ベクトル変化の状態を考慮し、それらの状態に適した条件・タイミングで上記のモデル誤差を補正する。 (29), the amplitude error A n model Q ^ n periodic disturbance observer 12 on the basis of the (30) equation, estimates the phase error phi n, 10, the state of the harmonic vector changes by 11 and Table 1 Taking the above into consideration, the above model error is corrected under conditions and timings suitable for those states.

また、本実施形態1によれば、特許文献1では考慮されていない「発散条件」(fdiv)を学習条件に加えることで、モデル誤差による制御不安定に陥った場合の発散的挙動を素早く検知して補正することが可能となる。同様に、特許文献1で十分に考慮されていない「停滞状態」(fst)を学習条件に加えることで、停滞状態の実システムの伝達特性の逆数Qnが過小な誤差により生じているものか、あるいは周期外乱変動によって停滞しているように見えるのかを切り分けて判断し、モデル誤差による停滞状態の場合のみモデルを補正することができる。 In addition, according to the first embodiment, by adding a “divergence condition” (f div ) that is not considered in Patent Document 1 to the learning condition, the divergent behavior in the case of control instability due to a model error can be quickly obtained. It can be detected and corrected. Similarly, by adding “stagnation state” (f st ) not sufficiently considered in Patent Document 1 to the learning condition, the reciprocal Q n of the transfer characteristic of the real system in the stagnation state is caused by an excessive error. It is possible to determine whether it is stagnant due to fluctuations in periodic disturbances or not, and the model can be corrected only in the case of a stagnant state due to a model error.

さらには、特許文献1ではモデル振幅誤差の補正をX倍あるいは1/X倍といった段階的補正を行っているのに対し、本実施形態1では(29)式のモデル振幅誤差推定値に基づいて実際の高調波インピーダンスの真値に近い値に補正するため、モデルの振幅誤差をより早く補正できる。これによって、位相誤差が少ないときは高調波抑制の応答性の向上に繋がり、位相誤差が大きなときは発散速度の低減に効果がある。   Furthermore, in Patent Document 1, the correction of the model amplitude error is performed in a stepwise correction such as X times or 1 / X times, whereas in the first embodiment, the model amplitude error is estimated based on the model amplitude error estimated value of Equation (29). Since the correction is made to a value close to the true value of the actual harmonic impedance, the amplitude error of the model can be corrected more quickly. As a result, when the phase error is small, the responsiveness of harmonic suppression is improved, and when the phase error is large, the divergence rate is reduced.

[実施形態2]
本実施形態2における実システムの伝達特性の逆数の学習制御部の構成を図13に示す。その他の基本制御構成は実施形態1と同様であるため説明を省略する。
[Embodiment 2]
FIG. 13 shows the configuration of the learning control unit that is the reciprocal of the transfer characteristic of the real system in the second embodiment. Other basic control configurations are the same as those in the first embodiment, and thus the description thereof is omitted.

(8)〜(14)式および図6で求めたように、周期外乱オブザーバ12が有するロバスト安定条件の範囲内において、実システムの伝達特性の逆数Qの振幅誤差Anを敢えて大きな方向(An>1)に設定することで、高調波抑制の応答性を向上させる。 (8) - (14) as determined by the equation and Figure 6, within the scope of the robust stability condition periodic disturbance observer 12 has, dare overall direction the amplitude error A n of the inverse Q transfer characteristics of the real system (A By setting n > 1), harmonic response is improved.

振幅初期値A* onはモデル誤差をなくすために、通常は真値A* on=1に設定するが、A* on>1に設定することで実システムの伝達特性の逆数Q^dn,Q^qnに対するゲインとして与えられ、ロバスト安定条件の範囲内で応答速度を向上させることができる。 The initial amplitude A * on is normally set to true value A * on = 1 in order to eliminate model errors, but by setting A * on > 1, the inverse number Q ^ dn , Q of the transfer characteristic of the real system is set. ^ Given as a gain for qn , the response speed can be improved within the range of robust stability conditions.

また、(29)式で推定された振幅誤差推定値A^nの結果に対して、高調波抑制制御応答性能を向上するために振幅初期値A* onを図11に示すように指令値としてフラグ判定部43cに与える。フラグ判定部43cでは、振幅初期値A* onと振幅誤差推定値A^nの誤差を評価して振幅誤差評価フラグfleAを生成する。 Further, with respect to the result of the amplitude error estimated value A ^ n estimated by the equation (29), the amplitude initial value A * on is used as a command value as shown in FIG. 11 in order to improve the harmonic suppression control response performance. It gives to the flag determination part 43c. The flag determination unit 43c evaluates an error between the initial amplitude value A * on and the estimated amplitude error value A ^ n to generate an amplitude error evaluation flag flleA .

本実施形態2によれば、実施形態1の作用効果に加え、振幅初期値を敢えて真値より大きく設定することで、抑制制御応答性を向上させることができる。   According to the second embodiment, in addition to the operational effects of the first embodiment, the suppression control responsiveness can be improved by setting the initial amplitude value to be larger than the true value.

[実施形態3]
実施形態2では、振幅初期値A* onをA* on>1に設定していたが、図6に示したとおり、周期外乱オブザーバ12のロバスト安定条件は、位相誤差φnが大きくなるに連れて振幅誤差Anの安定余裕が小さくなる。したがって、位相誤差φnを考慮せずに振幅初期値A* 0nを大きく設定すると制御の安定性を損なう危険がある。
[Embodiment 3]
In the second embodiment, the initial amplitude value A * on is set to A * on > 1, but as shown in FIG. 6, the robust stability condition of the periodic disturbance observer 12 increases as the phase error φ n increases. the stability margin of the amplitude error a n decreases Te. Therefore, if the amplitude initial value A * 0n is set large without considering the phase error φ n , there is a risk of impairing control stability.

そこで本実施形態3では、図4に示すように、位相誤差指令値φ* nの状態を用いて振幅初期値A* onを決定する。 Therefore, in the third embodiment, as shown in FIG. 4, the initial amplitude value A * on is determined using the state of the phase error command value φ * n .

本実施形態3によれば、モデル振幅指令値生成部46では、予め数値解析で決定づけられる図6に示すようなロバスト安定条件に基づき、位相誤差指令値φ* nを入力とした振幅初期値A* onをテーブル化しておく。また、簡易的な数式・関数として実装しても良い。これにより、実施形態1,2の作用効果に加え、振幅初期値A* onが位相誤差指令値φ* nの状態に応じて可変となり、制御安定性を損なうことなく効果的に抑制制御応答性を向上させることができる。 According to the third embodiment, the model amplitude command value generation unit 46, based on a robust stability condition as shown in FIG. 6 determined in advance by numerical analysis, receives an initial amplitude value A with the phase error command value φ * n as an input. * Turn on into a table. Further, it may be implemented as a simple mathematical expression / function. Thereby, in addition to the effects of the first and second embodiments, the initial amplitude value A * on becomes variable according to the state of the phase error command value φ * n , and the suppression control response can be effectively suppressed without impairing the control stability. Can be improved.

[実施形態4]
本実施形態4は、図15に示すように学習機能付き周期外乱オブザーバ12の制御構成を並列化して、複数の次数の高調波成分(例えば、−5次,7次,・・・,n次成分)に対応したものである。
[Embodiment 4]
In the fourth embodiment, the control configuration of the periodic disturbance observer 12 with a learning function is parallelized as shown in FIG. 15, and a plurality of harmonic components (for example, −5th order, 7th order,..., Nth order). Component).

各次数の周期外乱オブザーバ12内部は、図4で示したものと同様である。各次高調波補償値のd軸,q軸成分I* d5,I* d7,…,I* dn,I* q5,I* q7,…,I* qnはそれぞれ合算して、周期性外乱抑制指令値のd軸電流指令値I* d,q軸電流指令I* qとする。 The inside of the periodic disturbance observer 12 of each order is the same as that shown in FIG. The d-axis and q-axis components I * d5 , I * d7 , ..., I * dn , I * q5 , I * q7 , ..., I * qn of each harmonic compensation value are added together to suppress periodic disturbance. The command value is d-axis current command value I * d and q-axis current command I * q .

本実施形態4によれば、実施形態1〜3の作用効果に加えて同時に複数次数の高調波成分を抑制することが可能となる。   According to the fourth embodiment, in addition to the functions and effects of the first to third embodiments, it is possible to simultaneously suppress the harmonic components of multiple orders.

[実施形態5]
これまでの実施形態1〜4では、電源電流高調波を抑制することを目的としていたが、本実施形態5では図16に示すように、電源電圧高調波を検出して同様の抑制制御を行うものである。
[Embodiment 5]
In the first to fourth embodiments so far, the purpose was to suppress power supply current harmonics, but in the fifth embodiment, as shown in FIG. 16, power supply voltage harmonics are detected and the same suppression control is performed. Is.

例えば、アクティブフィルタ補償電流iAFから電源電流is検出までの高調波インピーダンスの周波数伝達特性が反共振状態に陥ると、十分な精度で補償することができず、不必要に補償電流値を大きくしてしまう。そのような状態の場合は、電圧検出方式の方が精度良く検出できる可能性がある。 For example, increases as the frequency transfer characteristics of the harmonic impedance from the active filter compensation current i AF until the power supply current i s detected fall into anti-resonance state can not be compensated with sufficient accuracy, unnecessary a compensation current value Resulting in. In such a state, the voltage detection method may be able to detect with higher accuracy.

本実施形態5の基本的な制御構成はこれまでの実施形態1〜4と同一であるが、周期外乱オブザーバ12で電源電流検出iSから電源電圧検出vSに変更している。したがって,周期外乱オブザーバ12で使用する実システムの伝達特性Pnは、補償電流指令値I* d,I* qから電圧検出vSまでの周波数伝達特性に相当する。 The basic control configuration of the fifth embodiment is the same as that of the first to fourth embodiments so far, but the period disturbance observer 12 is changed from the power supply current detection i S to the power supply voltage detection v S. Therefore, the transfer characteristic P n of the actual system used by the periodic disturbance observer 12 corresponds to the frequency transfer characteristic from the compensation current command values I * d and I * q to the voltage detection v S.

本実施形態5によれば、実施形態1〜4の作用効果に加え、系統連系点の電圧高調波を抑制することができる。   According to the fifth embodiment, in addition to the effects of the first to fourth embodiments, voltage harmonics at the grid connection point can be suppressed.

12…周期外乱オブザーバ(周期性外乱抑制制御装置)
23da,23qa,23qb,23db…積算器
29…学習制御部
30…周期性外乱検出部
a,Qb…実システムの伝達特性の逆数
Sn(=iSdn+jiSqn)…電流検出値(入力信号検出値)
* d,I* q…周期性外乱抑制指令値
Sdn,ISqn…周期性外乱検出値
dI^n(=dI^dn,dI^qn)…周期性外乱電流推定値
n…高調波振幅
ΔRn…高調波振幅差分
ΔLn…高調波ベクトルの移動量
A^n…振幅誤差推定値
φ^n…位相誤差推定値
12 ... Periodic disturbance observer (periodic disturbance suppression control device)
23da, 23qa, 23qb, 23db ... integrator 29 ... learning control section 30 ... periodic disturbance detection unit Q a, the inverse of the transfer characteristic of the Q b ... real system i Sn (= i Sdn + ji Sqn) ... current detection value (input Signal detection value)
I * d, I * q ... periodic disturbance suppression command value I Sdn, I Sqn ... periodic disturbance detection value dI ^ n (= dI ^ dn , dI ^ qn) ... periodic disturbance current estimated value R n ... harmonics Amplitude ΔR n ... Harmonic amplitude difference ΔL n ... Moving amount of harmonic vector A ^ n ... Amplitude error estimated value φ ^ n ... Phase error estimated value

Claims (8)

電源の系統母線に接続された電力変換装置の指令値に、周期性外乱抑制指令値を重畳して高調波を抑制する周期性外乱抑制制御装置であって、
抑制対象の周期性外乱を直流成分の周期性外乱検出値として出力する周期性外乱検出部と、
制御系の伝達特性に基づいて決定された周期性外乱抑制指令値から入力信号検出値までの伝達特性の逆数を用いた積算器で前記周期性外乱検出値を掛けた信号と、周期性外乱抑制指令値に検出遅延のみを付加した信号と、の差を取ることにより、周期性外乱を推定する周期性外乱推定部と、
前記周期外乱オブザーバによって推定された周期性外乱推定値と、外乱を抑制する周期性外乱指令値と、の偏差をとって周期性外乱抑制指令値を算出する加算器と、
前記伝達特性の逆数を、抑制対象の高調波ベクトルにより算出された高調波振幅,高調波振幅差分,高調波ベクトルの移動量,振幅誤差推定値,位相誤差推定値に応じて補正する学習制御部と、を備え、
前記学習制御部は、
前記高調波振幅差分が連続的に閾値以上となる場合に発散状態と判断し、高調波ベクトル移動量が連続的に任意閾値以下の場合、停滞状態と判断し、
前記発散状態の場合は、学習機能をONとして前記伝達特性の逆数における振幅誤差指令値または位相誤差指令値を、振幅誤差推定値,位相誤差推定値に基づいて更新して、振幅誤差指令値,振幅初期値,位相誤差指令値,位相初期値に基づいて前記伝達特性の逆数を補正し、
前記停滞状態の場合は、停滞期間が閾値以上経過した場合、伝達特性の逆数における振幅誤差指令値を、振幅誤差推定値に基づいて更新して、振幅誤差指令値,振幅初期値に基づいて、前記伝達特性の逆数を補正することを特徴とする周期性外乱抑制制御装置。
A periodic disturbance suppression control device that suppresses harmonics by superimposing a periodic disturbance suppression command value on the command value of the power converter connected to the power system bus,
A periodic disturbance detection unit that outputs the periodic disturbance to be suppressed as a periodic disturbance detection value of a DC component;
A signal obtained by multiplying the periodic disturbance detection value by an integrator using the reciprocal of the transmission characteristic from the periodic disturbance suppression command value determined based on the transmission characteristic of the control system to the input signal detection value, and the periodic disturbance suppression A periodic disturbance estimator that estimates a periodic disturbance by taking a difference between the command value and a signal obtained by adding only a detection delay;
An adder that calculates the periodic disturbance suppression command value by taking a deviation between the periodic disturbance estimated value estimated by the periodic disturbance observer and the periodic disturbance command value that suppresses the disturbance;
A learning control unit that corrects the reciprocal of the transfer characteristic according to the harmonic amplitude, the harmonic amplitude difference, the amount of movement of the harmonic vector, the amplitude error estimated value, and the phase error estimated value calculated from the harmonic vector to be suppressed And comprising
The learning control unit
When the harmonic amplitude difference is continuously greater than or equal to a threshold, it is determined as a divergence state, and when the harmonic vector movement amount is continuously equal to or less than an arbitrary threshold, it is determined as a stagnation state,
In the case of the divergence state, the learning function is turned ON and the amplitude error command value or the phase error command value in the reciprocal of the transfer characteristic is updated based on the amplitude error estimated value and the phase error estimated value. Based on the initial amplitude value, phase error command value, and initial phase value, the inverse of the transfer characteristic is corrected,
In the case of the stagnation state, when the stagnation period has exceeded the threshold value, the amplitude error command value in the reciprocal of the transfer characteristic is updated based on the amplitude error estimated value, and based on the amplitude error command value and the amplitude initial value, A periodic disturbance suppression control device that corrects the reciprocal of the transfer characteristic.
前記学習制御部において、
振幅誤差推定値を、複素平面上の高調波ベクトルの移動量と原点からの距離の比に基づいて算出し、
位相誤差推定値を、複素平面上の高調波ベクトル軌跡の原点方向になす角に基づいて算出することを特徴とする請求項1記載の周期性外乱抑制制御装置。
In the learning control unit,
An amplitude error estimate is calculated based on the ratio of the distance from the origin to the amount of movement of the harmonic vector on the complex plane,
2. The periodic disturbance suppression control device according to claim 1, wherein the phase error estimation value is calculated based on an angle formed in the origin direction of the harmonic vector locus on the complex plane.
前記学習制御部は、
高調波振幅が閾値以下の場合は学習機能をOFFとし、
高調波振幅が減少中あるいは発散中は学習機能をONとし、
高調波振幅が増加中であるが発散方向でない場合は、学習機能をOFFとし、
高調波振幅が閾値以上となった場合は、学習機能をONとし、
高調波ベクトルの停滞期間が閾値以上経過した場合、前記伝達関数の逆数における振幅を補正し、
振幅誤差推定値,位相誤差推定値のばらつきや誤差量が閾値以上の期間が閾値時間以上経過した場合、前記伝達特性の逆数を更新し、
前記伝達特性の逆数における位相誤差指令値の補正中は、伝達特性の逆数における振幅誤差指令値の補正を行わないことを特徴とする請求項1または2記載の周期性外乱抑制制御装置。
The learning control unit
If the harmonic amplitude is below the threshold, turn off the learning function,
While the harmonic amplitude is decreasing or diverging, turn on the learning function,
If the harmonic amplitude is increasing but not in the direction of divergence, turn off the learning function,
If the harmonic amplitude exceeds the threshold, turn on the learning function,
When the stagnation period of the harmonic vector has exceeded the threshold, the amplitude in the reciprocal of the transfer function is corrected,
When the amplitude error estimated value, phase error estimated value variation or error amount exceeds the threshold time, and the threshold time has elapsed, the reciprocal of the transfer characteristic is updated.
3. The periodic disturbance suppression control device according to claim 1, wherein the amplitude error command value in the reciprocal of the transfer characteristic is not corrected during the correction of the phase error command value in the reciprocal of the transfer characteristic.
前記学習制御部は、
前記伝達特性の逆数における振幅初期値を1以上の値に設定することを特徴とする請求項1〜3のうち何れか1項に記載の周期性外乱抑制制御装置。
The learning control unit
The periodic disturbance suppression control apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein an initial amplitude value in the reciprocal of the transfer characteristic is set to 1 or more.
前記学習制御部は、
位相誤差指令値の状態に基づいて、前記伝達特性の逆数における振幅初期値を設定することを特徴とする請求項4記載の周期性外乱抑制制御装置。
The learning control unit
5. The periodic disturbance suppression control device according to claim 4, wherein an amplitude initial value in an inverse number of the transfer characteristic is set based on a state of a phase error command value.
前記周期性外乱抑制制御装置を並列化して、複数次数の高調波を抑制することを特徴とする請求項1〜5のうち何れか1項に記載の周期性外乱抑制制御装置。   6. The periodic disturbance suppression control device according to claim 1, wherein the periodic disturbance suppression control device is parallelized to suppress harmonics of a plurality of orders. 前記周期性外乱抑制制御装置を用いて、電源電流高調波を抑制することを特徴とする請求項1〜6のうち何れか1項に記載の周期性外乱抑制制御装置。   The periodic disturbance suppression control apparatus according to any one of claims 1 to 6, wherein the periodic disturbance suppression control apparatus is used to suppress power supply current harmonics. 前記周期性外乱抑制制御装置を用いて、電源電圧高調波を抑制することを特徴とする請求項1〜6のうち何れか1項に記載の周期性外乱抑制制御装置。   The periodic disturbance suppression control apparatus according to any one of claims 1 to 6, wherein a power supply voltage harmonic is suppressed using the periodic disturbance suppression control apparatus.
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