JP6196525B2 - Control circuit for controlling inverter circuit, inverter device provided with the control circuit, power system provided with the inverter device, and control method - Google Patents

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Description

本発明は、インバータ回路を制御する制御回路、当該制御回路を備えたインバータ装置、当該インバータ装置を備えた電力システム、および、制御方法に関する。   The present invention relates to a control circuit that controls an inverter circuit, an inverter device that includes the control circuit, a power system that includes the inverter device, and a control method.

従来、太陽電池などによって生成される直流電力を交流電力に変換して、電力系統に供給するインバータ装置が開発されている。また、メガソーラなどの太陽光発電所では、多数のインバータ装置を並列接続することで、大電力を電力系統に供給している。太陽光発電所から電力系統に電力を送る送電線の電圧上昇を緩和させるために、SVC(Static Var Compensator:静止型無効電力補償装置)も並列接続されている。主としてSVCが無効電力を補償することで、各インバータ装置が並列接続する連系点の電圧を制御して、送電線の電圧上昇を抑制している。   2. Description of the Related Art Conventionally, an inverter device has been developed that converts DC power generated by a solar cell or the like into AC power and supplies it to an electric power system. In addition, in a photovoltaic power plant such as a mega solar power generator, a large amount of power is supplied to the power system by connecting a large number of inverter devices in parallel. SVC (Static Var Compensator: Static Reactive Power Compensator) is also connected in parallel to alleviate the voltage rise of the transmission line that sends power from the photovoltaic power plant to the power system. Mainly, SVC compensates reactive power, thereby controlling the voltage at the interconnection point where each inverter device is connected in parallel to suppress the voltage rise of the transmission line.

図14は、従来の一般的なインバータ装置が複数並列接続された太陽光発電所を示す図である。   FIG. 14 is a diagram showing a photovoltaic power plant in which a plurality of conventional general inverter devices are connected in parallel.

各インバータ装置A’は、太陽電池を備える直流電源1が生成した直流電力を交流電力に変換して出力する。多数のインバータ装置A’が並列接続されており、各インバータ装置A’が出力する電力が合わせられて、電力系統Bに供給される。各インバータ装置A’は、インバータ回路2および制御回路3’を備えている。インバータ回路2は、制御回路3’から入力されるPWM信号に基づいてスイッチング素子(図示しない)のスイッチングを行うことで、直流電源1から入力される直流電圧を交流電圧に変換する。制御回路3’は、インバータ回路2を制御するためのPWM信号を生成して出力する。制御回路3’は、無効電力制御部30’を備えている。無効電力制御部30’は、インバータ装置A’の出力無効電力が目標値になるように制御する。インバータ装置A”は、SVCを構成するものであり、インバータ装置A’と同様の構成を有する。   Each inverter device A 'converts the DC power generated by the DC power source 1 including the solar battery into AC power and outputs the AC power. A large number of inverter devices A 'are connected in parallel, and the electric power output from each inverter device A' is combined and supplied to the power system B. Each inverter device A 'includes an inverter circuit 2 and a control circuit 3'. The inverter circuit 2 converts a DC voltage input from the DC power source 1 into an AC voltage by switching a switching element (not shown) based on the PWM signal input from the control circuit 3 ′. The control circuit 3 ′ generates and outputs a PWM signal for controlling the inverter circuit 2. The control circuit 3 'includes a reactive power control unit 30'. The reactive power control unit 30 'performs control so that the output reactive power of the inverter device A' becomes a target value. The inverter device A ″ constitutes the SVC and has the same configuration as the inverter device A ′.

監視装置Cは、各インバータ装置A’およびインバータ装置A”を集中監視するためのものであり、各インバータ装置A’,A”の出力無効電力の目標値を設定する(例えば、特許文献1参照)。監視装置Cは、インバータ装置A”にできるだけ無効電力を補償させ、インバータ装置A”が補償できない分を各インバータ装置A’に均等に補償させる。また、あるインバータ装置A’の温度が上昇したり、容量的に厳しい場合などには、監視装置Cは、当該インバータ装置A’に補償させる無効電力を減少させ、他のインバータ装置A’,A”に負担させる。   The monitoring device C is for centrally monitoring each inverter device A ′ and the inverter device A ″, and sets a target value of output reactive power of each inverter device A ′, A ″ (for example, see Patent Document 1). ). The monitoring device C causes the inverter device A ″ to compensate the reactive power as much as possible, and causes the inverter devices A ′ to evenly compensate for the amount that the inverter device A ″ cannot compensate. Further, when the temperature of a certain inverter device A ′ rises or when capacity is severe, the monitoring device C reduces reactive power to be compensated by the inverter device A ′, and other inverter devices A ′, A ”.

特開2013−99132号公報JP2013-99132A

Reza Olfati-Saber, J. Alex Fax, and Richard M. Murray, "Consensus and Cooperation in Networked Multi-Agent Systems", Proceedings of the IEEE, Vol.95, No.1, (2007)Reza Olfati-Saber, J. Alex Fax, and Richard M. Murray, "Consensus and Cooperation in Networked Multi-Agent Systems", Proceedings of the IEEE, Vol. 95, No. 1, (2007) Mehran Mesbahi and Magnus Egerstedt, "Graph Theoretic Methods in Multiagent Networks", Princeton (2010)Mehran Mesbahi and Magnus Egerstedt, "Graph Theoretic Methods in Multiagent Networks", Princeton (2010)

しかしながら、監視装置Cが各インバータ装置A’,A”の出力無効電力の目標値を設定する場合、システムが大がかりになるし、インバータ装置A’,A”の増減に柔軟に対応しにくく、故障に脆弱であるという問題点がある。すなわち、監視装置Cを設け、各インバータ装置A’,A”と通信を行う必要がある。有線通信の場合は、監視装置Cと各インバータ装置A’,A”とをそれぞれ通信線で接続する必要がある。無線通信の場合は、障害物などによって電波が遮断されないようにする必要がある。また、インバータ装置A’,A”を増減させる場合、監視装置Cの制御プログラムを変更する必要がある。さらに、監視装置Cが故障した場合は、目標値を設定できなくなるという問題もある。なお、監視装置Cの機能を持つ1つのインバータ装置A’(マスタ)が、他のインバータ装置A’,A”(スレイブ)に目標値を出力する場合でも、同様の問題が生じる。   However, when the monitoring device C sets the target value of the output reactive power of each inverter device A ′, A ″, the system becomes a large scale, and it is difficult to flexibly cope with the increase / decrease in the inverter devices A ′, A ″. Are vulnerable. That is, it is necessary to provide a monitoring device C and communicate with each inverter device A ′, A ″. In the case of wired communication, the monitoring device C and each inverter device A ′, A ″ are connected by a communication line. There is a need. In the case of wireless communication, it is necessary to prevent radio waves from being blocked by obstacles. Further, when the inverter devices A ′ and A ″ are increased or decreased, it is necessary to change the control program of the monitoring device C. Further, when the monitoring device C fails, there is a problem that the target value cannot be set. Even when one inverter device A ′ (master) having the function of the monitoring device C outputs a target value to the other inverter devices A ′ and A ″ (slave), the same problem occurs.

また、無効電力の補償には限度がある。例えば、各インバータ装置A’,A”の容量が小さい場合や、力率の最低値が決められている場合、送電線の電圧上昇を緩和させるまでの無効電力を補償することができない。特に、送電線の線路インピーダンスのリアクタンス成分が抵抗成分に比べて小さい場合、無効電力による補償が難しくなる。送電線の電圧上昇を緩和させるために、各インバータ装置A’の出力有効電力を抑制する方法もある。しかし、この場合にも、各インバータ装置A’の出力有効電力の抑制量を調整するためには、監視装置Cが必要になり、上述した問題と同様の問題が生じる。   In addition, there is a limit to compensation for reactive power. For example, when the capacity of each inverter device A ′, A ″ is small or when the minimum value of the power factor is determined, it is not possible to compensate for the reactive power until the voltage rise of the transmission line is alleviated. When the reactance component of the line impedance of the transmission line is smaller than the resistance component, it becomes difficult to compensate by reactive power, and there is a method of suppressing the output active power of each inverter device A ′ in order to reduce the voltage rise of the transmission line. However, also in this case, in order to adjust the amount of suppression of the output active power of each inverter device A ′, the monitoring device C is necessary, and the same problem as described above arises.

本発明は上述した事情のもとで考え出されたものであって、上述した問題点を解消することができ、各インバータ装置A’の出力有効電力の抑制量を調整できる方法を提供することをその目的としている。   The present invention has been conceived under the circumstances described above, and provides a method capable of solving the above-described problems and adjusting the amount of suppression of the output active power of each inverter device A ′. Is the purpose.

上記課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。   In order to solve the above problems, the present invention takes the following technical means.

本発明の第1の側面によって提供される制御回路は、主従関係にないインバータ装置が複数並列接続されている電力システムにおいて、前記各インバータ装置が有するインバータ回路を制御する制御回路であって、前記インバータ装置に入力される電圧を制御するための有効電力補償値を生成する入力電圧制御手段と、連系点電圧を目標値に制御するための補償値を生成する連系点電圧制御手段と、前記各インバータ装置と協調するための補正値を生成する協調補正値生成手段と、前記補償値に前記補正値を加算して補正補償値を算出する加算手段と、前記有効電力補償値から前記補正補償値を減算したものに基づいてPWM信号を生成するPWM信号生成手段と、前記補正補償値に重み付けを行う重み付け手段と、少なくとも1つの他のインバータ装置と通信を行う通信手段とを備え、前記通信手段は、重み付けされた補正補償値を、前記他のインバータ装置に送信し、前記協調補正値生成手段は、前記重み付けされた補正補償値と、前記通信手段が前記他のインバータ装置より受信した受信補償値とに基づく演算結果を用いて、前記補正値を生成することを特徴とする。なお、「主従関係にない」とは、インバータ装置の内の1つ(マスタ:主)がその他(スレイブ:従)を監視したり制御したりする関係ではなく、いずれも対等の関係であることを意味している。また、「電力システム」とは、例えば、多数のインバータ装置が並列接続されて太陽光発電を行う発電所(例えば、メガソーラ)や、風力発電を行うウインドファームなどを意味する。   The control circuit provided by the first aspect of the present invention is a control circuit that controls an inverter circuit included in each inverter device in a power system in which a plurality of inverter devices that are not in a master-slave relationship are connected in parallel, An input voltage control means for generating an active power compensation value for controlling the voltage input to the inverter device; a connection point voltage control means for generating a compensation value for controlling the connection point voltage to a target value; Coordinate correction value generation means for generating a correction value for cooperating with each of the inverter devices, addition means for adding the correction value to the compensation value to calculate a correction compensation value, and the correction from the active power compensation value PWM signal generating means for generating a PWM signal based on the subtracted compensation value, weighting means for weighting the correction compensation value, and at least one other image Communication means for communicating with a barter device, wherein the communication means transmits a weighted correction compensation value to the other inverter device, and the cooperative correction value generation means comprises the weighted correction compensation value and The correction value is generated by using the calculation result based on the reception compensation value received from the other inverter device by the communication means. Note that “not in the master-slave relationship” means that one of the inverter devices (master: master) does not monitor or control the other (slave: slave), but all have equal relationships. Means. The “electric power system” means, for example, a power plant (for example, a mega solar) in which a large number of inverter devices are connected in parallel to perform solar power generation, a wind farm that performs wind power generation, or the like.

本発明の好ましい実施の形態においては、前記協調補正値生成手段は、前記重み付けされた補正補償値と、前記受信補償値とに基づく演算を行う演算手段と、前記演算手段が出力する演算結果を積分して前記補正値を算出する積分手段とを備えている。   In a preferred embodiment of the present invention, the cooperative correction value generation means includes a calculation means for performing a calculation based on the weighted correction compensation value and the reception compensation value, and a calculation result output by the calculation means. Integrating means for integrating to calculate the correction value.

本発明の好ましい実施の形態においては、前記演算手段は、前記受信補償値から前記重み付けされた補正補償値をそれぞれ減算し、減算結果をすべて加算することで、演算結果を演算する。   In a preferred embodiment of the present invention, the calculation means calculates the calculation result by subtracting the weighted correction compensation value from the reception compensation value and adding all the subtraction results.

本発明の好ましい実施の形態においては、前記演算手段は、前記受信補償値から前記重み付けされた補正補償値をそれぞれ減算し、減算結果をすべて加算して、前記通信手段が通信を行っている他のインバータ装置の数で除算することで、演算結果を演算する。   In a preferred embodiment of the present invention, the calculating means subtracts the weighted correction compensation values from the reception compensation values, adds all the subtraction results, and the communication means performs communication. The operation result is calculated by dividing by the number of inverter devices.

本発明の好ましい実施の形態においては、前記演算手段は、前記受信補償値から前記重み付けされた補正補償値をそれぞれ減算し、減算結果をすべて加算して、前記重み付けされた補正補償値を乗算することで、演算結果を演算する。   In a preferred embodiment of the present invention, the computing means subtracts the weighted correction compensation value from the reception compensation value, adds all the subtraction results, and multiplies the weighted correction compensation value. Thus, the calculation result is calculated.

本発明の好ましい実施の形態においては、前記演算手段は、前記受信補償値を前記重み付けされた補正補償値からそれぞれ減算し、減算結果をすべて加算して、前記重み付けされた補正補償値の2乗を乗算することで、演算結果を演算する。   In a preferred embodiment of the present invention, the calculation means subtracts the reception compensation value from the weighted correction compensation value, adds all the subtraction results, and squares the weighted correction compensation value. The result of the operation is calculated by multiplying.

本発明の好ましい実施の形態においては、前記重み付け手段は、あらかじめ設定された重み付け値で前記補正補償値を除算することで重み付けを行う。   In a preferred embodiment of the present invention, the weighting means performs weighting by dividing the correction compensation value by a preset weighting value.

本発明の好ましい実施の形態においては、前記インバータ回路の温度を検出する温度検出手段と、前記温度に対応した重み付け値を設定する重み付け値設定手段とをさらに備え、前記重み付け手段は、前記重み付け値設定手段によって設定された重み付け値で前記補正補償値を除算することで重み付けを行う。   In a preferred embodiment of the present invention, the apparatus further comprises temperature detecting means for detecting the temperature of the inverter circuit, and weighting value setting means for setting a weighting value corresponding to the temperature, wherein the weighting means includes the weighting value. Weighting is performed by dividing the correction compensation value by the weighting value set by the setting means.

本発明の好ましい実施の形態においては、日付けまたは時刻を出力する時計手段と、日付けまたは時刻に対応付けて重み付け値を記憶しており、前記時計手段によって出力された日付または時刻に対応した重み付け値を設定する重み付け値設定手段とをさらに備え、前記重み付け手段は、前記重み付け値設定手段によって設定された重み付け値で前記補正補償値を除算することで重み付けを行う。   In a preferred embodiment of the present invention, the clock means for outputting the date or time, and the weight value are stored in association with the date or time, and the date or time corresponding to the date or time output by the clock means is stored. Weighting value setting means for setting a weighting value, and the weighting means performs weighting by dividing the correction compensation value by the weighting value set by the weighting value setting means.

本発明の好ましい実施の形態においては、前記インバータ回路の出力有効電力を算出する有効電力算出手段と、前記出力有効電力に対応した重み付け値を設定する重み付け値設定手段とをさらに備え、前記重み付け手段は、前記重み付け値設定手段によって設定された重み付け値で前記補正補償値を除算することで重み付けを行う。   In a preferred embodiment of the present invention, the weighting unit further includes an active power calculating unit that calculates an output active power of the inverter circuit, and a weighting value setting unit that sets a weighting value corresponding to the output active power. Performs weighting by dividing the correction compensation value by the weighting value set by the weighting value setting means.

本発明の第2の側面によって提供されるインバータ装置は、本発明の第1の側面によって提供される制御回路と、インバータ回路とを備えていることを特徴とする。   The inverter device provided by the second aspect of the present invention includes the control circuit provided by the first aspect of the present invention and an inverter circuit.

本発明の第3の側面によって提供される電力システムは、本発明の第2の側面によって提供されるインバータ装置が、複数並列接続されていることを特徴とする。   The power system provided by the third aspect of the present invention is characterized in that a plurality of inverter devices provided by the second aspect of the present invention are connected in parallel.

本発明の第4の側面によって提供される制御方法は、主従関係にないインバータ装置が複数並列接続されている電力システムにおいて、各インバータ装置が有するインバータ回路を制御する制御方法であって、前記インバータ装置に入力される電圧を制御するための有効電力補償値を生成する第1の工程と、連系点電圧を目標値に制御するための補償値を生成する第2の工程と、前記各インバータ装置と協調するための補正値を生成する第3の工程と、前記補償値に前記補正値を加算して補正補償値を算出する第4の工程と、前記有効電力補償値から前記補正補償値を減算したものに基づいてPWM信号を生成する第5の工程と、前記補正補償値に重み付けを行う第6の工程と、重み付けされた補正補償値を、少なくとも1つの他のインバータ装置に送信する第7の工程と、前記他のインバータ装置が送信した値を受信補償値として受信する第8の工程とを前記各インバータ装置で行わせるものであり、前記第3の工程は、前記重み付けされた補正補償値と、前記第8の工程で受信した受信補償値とに基づく演算結果を用いて、前記補正値を生成することを特徴とする。   A control method provided by a fourth aspect of the present invention is a control method for controlling an inverter circuit included in each inverter device in a power system in which a plurality of inverter devices that are not in a master-slave relationship are connected in parallel. A first step of generating an active power compensation value for controlling a voltage input to the apparatus; a second step of generating a compensation value for controlling a connection point voltage to a target value; and each of the inverters A third step of generating a correction value for cooperating with the apparatus; a fourth step of calculating a correction compensation value by adding the correction value to the compensation value; and the correction compensation value from the active power compensation value. A fifth step of generating a PWM signal based on the subtracted value, a sixth step of weighting the correction compensation value, and adding the weighted correction compensation value to at least one other inverse A seventh step of transmitting to the device and an eighth step of receiving the value transmitted by the other inverter device as a reception compensation value are performed by each inverter device, and the third step includes: The correction value is generated using a calculation result based on the weighted correction compensation value and the reception compensation value received in the eighth step.

本発明によると、協調補正値生成手段は、重み付けされた補正補償値と受信補償値とに基づく演算結果を用いて、補正値を生成する。各インバータ装置の協調補正値生成手段がこれを行うことで、すべてのインバータ装置の重み付けされた補正補償値が同じ値に収束する。したがって、各インバータ装置の補正補償値は、それぞれの重み付けに応じた値になる。各インバータ装置の出力有効電力の抑制量は補正補償値に基づいて調整されるので、重み付けに応じて出力有効電力の抑制量を調整することができる。また、各インバータ装置は、少なくとも1つのインバータ装置(例えば、近隣に位置するものや、通信が確立されたもの)とだけ相互通信を行えばよく、1つのインバータ装置や監視装置が他の全てのインバータ装置と通信を行う必要はない。したがって、システムが大がかりにならない。あるインバータ装置が故障した場合でも、他の全てのインバータ装置がいずれかのインバータ装置と通信可能であればよい。また、インバータ装置の増減に柔軟に対応できる。   According to the present invention, the cooperative correction value generation means generates a correction value using a calculation result based on the weighted correction compensation value and the reception compensation value. When the cooperative correction value generating means of each inverter device performs this, the weighted correction compensation values of all the inverter devices converge to the same value. Therefore, the correction compensation value of each inverter device is a value corresponding to each weight. Since the suppression amount of the output active power of each inverter device is adjusted based on the correction compensation value, the suppression amount of the output active power can be adjusted according to the weighting. Each inverter device only needs to perform mutual communication with at least one inverter device (for example, a device located in the vicinity or a device with which communication has been established). There is no need to communicate with the inverter device. Therefore, the system does not become a big deal. Even when a certain inverter device breaks down, it is only necessary that all other inverter devices can communicate with any one of the inverter devices. Moreover, it can respond flexibly to the increase / decrease of the inverter device.

本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。   Other features and advantages of the present invention will become more apparent from the detailed description given below with reference to the accompanying drawings.

第1実施形態に係るインバータ装置を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the inverter apparatus which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係る太陽光発電所を示す図である。It is a figure which shows the solar power plant which concerns on 1st Embodiment. インバータ装置の連系点電圧制御系を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the connection point voltage control system of an inverter apparatus. 電力システム全体の連系点電圧制御系を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the connection point voltage control system of the whole electric power system. 図2に示す電力システムをグラフで表現したものである。3 is a graph representing the power system shown in FIG. 第1実施形態に係る電力システム全体の連系点電圧の制御システムを表す図である。It is a figure showing the control system of the connection point voltage of the whole electric power system which concerns on 1st Embodiment. 電流制御部の内部構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the internal structure of a current control part. 電力システムにおける連系点電圧の変動抑制を確認したシミュレーション結果を示す図である。It is a figure which shows the simulation result which confirmed the fluctuation | variation suppression of the connection point voltage in an electric power system. 電力システムにおける連系点電圧の変動抑制を確認したシミュレーション結果を示す図である。It is a figure which shows the simulation result which confirmed the fluctuation | variation suppression of the connection point voltage in an electric power system. 電力システムにおける連系点電圧の変動抑制を確認したシミュレーション結果を示す図である。It is a figure which shows the simulation result which confirmed the fluctuation | variation suppression of the connection point voltage in an electric power system. 第2実施形態に係るインバータ装置を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the inverter apparatus which concerns on 2nd Embodiment. 第3実施形態に係るインバータ装置を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the inverter apparatus which concerns on 3rd Embodiment. 第4実施形態に係るインバータ装置を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the inverter apparatus which concerns on 4th Embodiment. 従来の一般的なインバータ装置が複数並列接続された太陽光発電所を示す図である。It is a figure which shows the solar power plant in which the conventional general inverter apparatus was connected in multiple numbers.

以下、本発明の実施の形態を、本発明に係る制御回路を太陽光発電所のインバータ装置に用いた場合を例として、図面を参照して具体的に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the drawings, taking as an example a case where a control circuit according to the present invention is used in an inverter device of a solar power plant.

図1は、第1実施形態に係るインバータ装置を説明するための図である。図2は、第1実施形態に係るインバータ装置が複数並列接続された太陽光発電所(電力システム)を示す図である。   FIG. 1 is a diagram for explaining the inverter device according to the first embodiment. FIG. 2 is a diagram illustrating a photovoltaic power plant (power system) in which a plurality of inverter devices according to the first embodiment are connected in parallel.

インバータ装置Aは、いわゆるパワーコンディショナと呼ばれるものであり、図1に示すように、インバータ回路2、制御回路3、電流センサ4、電圧センサ5、および、直流電圧センサ6を備えている。インバータ装置Aは、直流電源1が出力する直流電力をインバータ回路2によって交流電力に変換して出力する。なお、図示しないが、インバータ回路2の出力側には、交流電圧を昇圧(または降圧)するための変圧器が設けられている。   The inverter device A is a so-called power conditioner, and includes an inverter circuit 2, a control circuit 3, a current sensor 4, a voltage sensor 5, and a DC voltage sensor 6, as shown in FIG. The inverter device A converts the DC power output from the DC power source 1 into AC power by the inverter circuit 2 and outputs the AC power. Although not shown, a transformer for boosting (or stepping down) the AC voltage is provided on the output side of the inverter circuit 2.

また、図2に示すように、インバータ装置Aは、他のインバータ装置Aと並列接続されている。図2においては、4つのインバータ装置A(A1〜A4)が接続されている状態を示している。なお、実際の電力システムにおいては、より多くのインバータ装置Aが接続されているが、説明の簡略化のために極端に少ないケースを示している。   Further, as shown in FIG. 2, the inverter device A is connected in parallel with the other inverter device A. FIG. 2 shows a state where four inverter devices A (A1 to A4) are connected. In the actual power system, more inverter devices A are connected, but for the sake of simplicity of explanation, extremely few cases are shown.

図2に示す矢印は、通信を行っていることを示している。すなわち、インバータ装置A1はインバータ装置A2とのみ相互通信を行っており、インバータ装置A2はインバータ装置A1およびインバータ装置A3とのみ相互通信を行っている。また、インバータ装置A3はインバータ装置A2およびインバータ装置A4とのみ相互通信を行っており、インバータ装置A4はインバータ装置A3とのみ相互通信を行っている。   The arrows shown in FIG. 2 indicate that communication is being performed. That is, the inverter device A1 performs mutual communication only with the inverter device A2, and the inverter device A2 performs mutual communication only with the inverter device A1 and the inverter device A3. Further, the inverter device A3 performs mutual communication only with the inverter device A2 and the inverter device A4, and the inverter device A4 performs mutual communication only with the inverter device A3.

図1に戻って、直流電源1は、直流電力を出力するものであり、太陽電池を備えている。太陽電池は、太陽光エネルギーを電気エネルギーに変換することで、直流電力を生成する。直流電源1は、生成された直流電力を、インバータ回路2に出力する。なお、直流電源1は、太陽電池により直流電力を生成するものに限定されない。例えば、直流電源1は、燃料電池、蓄電池、電気二重層コンデンサやリチウムイオン電池であってもよいし、ディーゼルエンジン発電機、マイクロガスタービン発電機や風力タービン発電機などにより生成された交流電力を直流電力に変換して出力する装置であってもよい。   Returning to FIG. 1, the DC power source 1 outputs DC power and includes a solar cell. A solar cell generates direct-current power by converting solar energy into electrical energy. The DC power source 1 outputs the generated DC power to the inverter circuit 2. Note that the DC power source 1 is not limited to one that generates DC power from a solar cell. For example, the DC power source 1 may be a fuel cell, a storage battery, an electric double layer capacitor, a lithium ion battery, or AC power generated by a diesel engine generator, a micro gas turbine generator, a wind turbine generator, or the like. It may be a device that converts to DC power and outputs it.

インバータ回路2は、直流電源1から入力される直流電力を交流電力に変換して出力するものである。インバータ回路2は、図示しないPWM制御インバータとフィルタとを備えている。PWM制御インバータは、図示しない3組6個のスイッチング素子を備えた三相インバータであり、制御回路3から入力されるPWM信号に基づいて各スイッチング素子のオンとオフとを切り替えることで直流電力を交流電力に変換する。フィルタは、スイッチングによる高周波成分を除去する。なお、インバータ回路2は、これに限られない。例えば、PWM制御インバータは、単相インバータであってもよいし、マルチレベルインバータであってもよい。また、PWM制御に限定されず、フェーズシフト制御など他の方式を用いるものであってもよい。   The inverter circuit 2 converts DC power input from the DC power source 1 into AC power and outputs the AC power. The inverter circuit 2 includes a PWM control inverter and a filter (not shown). The PWM control inverter is a three-phase inverter provided with three sets of six switching elements (not shown). Based on the PWM signal input from the control circuit 3, each switching element is switched on and off to generate DC power. Convert to AC power. The filter removes high frequency components due to switching. The inverter circuit 2 is not limited to this. For example, the PWM control inverter may be a single-phase inverter or a multi-level inverter. Further, the present invention is not limited to PWM control, and other methods such as phase shift control may be used.

電流センサ4は、インバータ回路2の三相の出力電流の瞬時値をそれぞれ検出するものである。電流センサ4は、検出した瞬時値をディジタル変換して、電流信号Iu,Iv,Iw(3つの電流信号をまとめて「電流信号I」と記載する場合がある。)として制御回路3に出力する。電圧センサ5は、インバータ装置Aの三相の連系点電圧の瞬時値をそれぞれ検出するものである。電圧センサ5は、検出した瞬時値をディジタル変換して、実効値を算出し、電圧信号Vとして制御回路3に出力する。直流電圧センサ6は、インバータ回路2の入力電圧を検出するものである。直流電圧センサ6は、検出した電圧をディジタル変換して、電圧信号Vdcとして制御回路3に出力する。   The current sensor 4 detects an instantaneous value of the three-phase output current of the inverter circuit 2. The current sensor 4 digitally converts the detected instantaneous value and outputs it to the control circuit 3 as current signals Iu, Iv, Iw (the three current signals may be collectively described as “current signal I”). . The voltage sensor 5 detects an instantaneous value of the three-phase interconnection point voltage of the inverter device A. The voltage sensor 5 digitally converts the detected instantaneous value, calculates an effective value, and outputs it to the control circuit 3 as a voltage signal V. The DC voltage sensor 6 detects the input voltage of the inverter circuit 2. The DC voltage sensor 6 digitally converts the detected voltage and outputs it to the control circuit 3 as a voltage signal Vdc.

制御回路3は、インバータ回路2を制御するものであり、例えばマイクロコンピュータなどによって実現されている。本実施形態に係る制御回路3は、インバータ回路2の入力電圧、出力無効電力、出力電流、および、連系点電圧の制御を行っている。このうち、連系点電圧については、電力システムに接続されたすべてのインバータ装置A(A1〜A4)(図2参照)が協調して制御を行う。   The control circuit 3 controls the inverter circuit 2 and is realized by, for example, a microcomputer. The control circuit 3 according to the present embodiment controls the input voltage, output reactive power, output current, and interconnection point voltage of the inverter circuit 2. Among these, about the connection point voltage, all the inverter apparatuses A (A1-A4) (refer FIG. 2) connected to the electric power system control in cooperation.

以下に、本発明に係る連系点電圧の制御システムについて、図3〜図6を参照して説明する。   Below, the control system of the connection point voltage which concerns on this invention is demonstrated with reference to FIGS.

図3は、インバータ装置Aの連系点電圧制御系を説明するための図である。   FIG. 3 is a diagram for explaining the interconnection point voltage control system of the inverter device A.

図3(a)は、一般的なインバータ装置のモデルを示している。インバータ装置が出力する有効電力をP、無効電力をQ、インバータ装置の出力電流のd軸成分およびq軸成分をIdおよびIq(各目標値をId*およびIq*)としている。なお、d軸成分およびq軸成分は、後述する三相/二相変換処理および回転座標変換処理によって変換された後の回転座標系の二相の成分である。また、インバータ装置の内部位相が連系点電圧の位相に完全に追従していると仮定すると、出力電圧のq軸成分はVq=0となり、d軸成分はVd=V(連系点電圧の実効値)となるので、
P=Vd・Id+Vq・Iq=V・Id
Q=Vd・Iq−Vq・Id=V・Iq
となっている。
FIG. 3A shows a model of a general inverter device. The active power output from the inverter device is P, the reactive power is Q, the d-axis component and the q-axis component of the output current of the inverter device are Id and Iq (respective target values are Id * and Iq * ). The d-axis component and the q-axis component are two-phase components of the rotating coordinate system after being converted by a three-phase / two-phase converting process and a rotating coordinate converting process described later. Assuming that the internal phase of the inverter device completely follows the phase of the interconnection point voltage, the q-axis component of the output voltage is Vq = 0, and the d-axis component is Vd = V (the interconnection point voltage). Effective value)
P = Vd · Id + Vq · Iq = V · Id
Q = Vd · Iq−Vq · Id = V · Iq
It has become.

本発明では、出力有効電力を抑制することで連系点電圧の上昇を緩和させるので、連系点電圧上昇抑制のための制御系を図3(a)のモデルに追加する。図3(b)は、連系点電圧上昇抑制のための制御系を追加したモデルを示している。図3(b)では、連系点電圧Vの目標値からの偏差ΔVを入力されて連系点電圧補償値ΔId*を出力する連系点電圧制御系を追加して、連系点電圧補償値ΔId*を出力電流のd軸成分の目標値Id*から減算するようにしている。 In the present invention, since the increase of the connection point voltage is reduced by suppressing the output active power, a control system for suppressing the increase of the connection point voltage is added to the model of FIG. FIG. 3 (b) shows a model in which a control system for suppressing the increase of the interconnection point voltage is added. In FIG. 3 (b), a connection point voltage control system for inputting the deviation ΔV from the target value of the connection point voltage V and outputting the connection point voltage compensation value ΔId * is added, and the connection point voltage compensation is performed. The value ΔId * is subtracted from the target value Id * of the d-axis component of the output current.

電流制御系、PWMおよびインバータ主回路のダイナミクスは、電力制御系のダイナミクスと比較すると高速のため、無視することができる。図3(c)は、これらを無視して近似したモデルである。なお、Id’*=Id*−ΔId*である。 The dynamics of the current control system, the PWM and the inverter main circuit can be ignored because they are faster than the dynamics of the power control system. FIG. 3C shows a model approximated by ignoring these. Note that Id ′ * = Id * −ΔId * .

図3(c)のモデルにおいて連系点電圧制御系だけに注目したモデルを、図3(d)に示している。   FIG. 3D shows a model in which only the interconnection point voltage control system is focused on in the model of FIG.

図4は、電力システム全体の連系点電圧制御系を説明するための図である。各インバータ装置A1〜A4が出力する有効電力をそれぞれΔP1〜ΔP4だけ変動させ、連系点に供給される有効電力は、これらを合算した変化量ΔPだけ変動する。連系点電圧Vは、供給される有効電力Pの変動により変動する。図4では、これらを表している。なお、Rは、送電線の線路インピーダンスの抵抗成分である。また、有効電力の変動(外乱)ΔPwには、負荷変動や太陽電池の出力変化による変動などが含まれる。図4が、連系点電圧の変動を各インバータ装置Aの有効電力調整によって抑制するシステムを表している。ただし、この場合、各インバータ装置Aが協調して出力有効電力を抑制するわけではないので、各インバータ装置Aが抑制する出力有効電力は、内部で設定されているゲインや、配置場所などによって定まってしまう。例えば、インバータ装置A1については他のものの半分だけ出力有効電力を抑制させ、インバータ装置A2〜A4については均等に抑制させるとか、各インバータ装置Aの容量に応じて抑制させるということができない。 FIG. 4 is a diagram for explaining an interconnection point voltage control system of the entire power system. The active power output from each of the inverter devices A1 to A4 is changed by ΔP 1 to ΔP 4 respectively, and the active power supplied to the interconnection point is changed by a change amount ΔP obtained by adding these. The interconnection point voltage V fluctuates due to fluctuations in the supplied effective power P. These are shown in FIG. Note that R is a resistance component of the line impedance of the transmission line. Further, the fluctuation (disturbance) ΔPw of the active power includes a fluctuation due to a load fluctuation or a change in the output of the solar cell. FIG. 4 shows a system that suppresses fluctuations in the interconnection point voltage by adjusting the active power of each inverter device A. However, in this case, since each inverter device A does not cooperate to suppress the output active power, the output active power that each inverter device A suppresses is determined by the internally set gain, the arrangement location, and the like. End up. For example, it is impossible to suppress the output active power of the inverter device A1 by half of the other devices and to suppress the inverter devices A2 to A4 evenly or according to the capacity of each inverter device A.

次に、各インバータ装置Aが協調して出力有効電力を抑制するための方法について説明する。   Next, a method for controlling the output active power in cooperation with each inverter device A will be described.

複数の制御対象の状態の値を同じ値に収束させるコンセンサスアルゴリズムが知られている(非特許文献1,2参照)。各制御対象を頂点とし各制御対象間の通信状態を辺で表したグラフとして表現した場合、当該グラフがグラフ理論における無向グラフで連結であれば、コンセンサスアルゴリズムを用いて各制御対象の状態の値を同じ値に収束させて、コンセンサスを達成することができる。例えば、図2に示す電力システムをグラフで表現すると、図5(a)のようになる。頂点A1〜A4がそれぞれインバータ装置A1〜A4を表し、矢印付きの辺が各インバータ装置間の通信状態を表している。各辺は相互通信を行うことを示しており、当該グラフは無向グラフである。当該グラフの任意の2つの頂点に対して通信経路が存在しているので、当該グラフは連結である。したがって、図2に示す電力システムの場合、コンセンサスを達成することができる。また、図5(b)、(c)に示すグラフも無向グラフで連結であるので、図2の電力システムにおける各インバータ装置A1〜A4の通信状態がこれらのグラフで示される場合にも、コンセンサスを達成することができる。このように、インバータ装置Aが、電力システムに接続しているインバータ装置Aのうち、少なくとも1つのインバータ装置Aと相互通信を行っており、電力システムに接続している任意の2つのインバータ装置Aに対して通信経路が存在している状態(以下ではこの状態を「連結状態」と言う。)であればよく、電力システムに接続しているすべてのインバータ装置Aと通信を行っている必要はない。   There is known a consensus algorithm for converging a plurality of control target state values to the same value (see Non-Patent Documents 1 and 2). When each control target is a vertex and the communication state between each control target is expressed as a graph, if the graph is connected by an undirected graph in the graph theory, the state of each control target is determined using a consensus algorithm. The values can converge to the same value to achieve consensus. For example, when the power system shown in FIG. 2 is expressed in a graph, it is as shown in FIG. Vertices A1 to A4 represent inverter devices A1 to A4, respectively, and sides with arrows represent communication states between the inverter devices. Each side indicates that mutual communication is performed, and the graph is an undirected graph. Since a communication path exists for any two vertices of the graph, the graph is connected. Therefore, in the case of the power system shown in FIG. 2, consensus can be achieved. In addition, since the graphs shown in FIGS. 5B and 5C are also connected by undirected graphs, the communication states of the inverter devices A1 to A4 in the power system of FIG. Consensus can be achieved. In this way, the inverter device A performs mutual communication with at least one inverter device A among the inverter devices A connected to the power system, and any two inverter devices A connected to the power system. As long as a communication path exists (hereinafter, this state is referred to as a “connected state”), it is necessary to communicate with all inverter devices A connected to the power system. Absent.

本実施形態では、各制御対象の状態の値を同じ値に収束させるのではなく、重み付けを行って、重み付け後の値を同じ値に収束させる。すなわち、各インバータ装置Aの重み付け値Wiをそれぞれ設定しておき、状態の値を重み付け値Wiで除算することで重み付けを行い、重み付け後の値を同じ値に収束させる。これにより、各状態の値は重み付け値Wiに応じた値に収束する。例えば、W1=W2=W3=1、W4=10とすれば、インバータ装置A4の状態の値は、他のインバータ装置Aの状態の値の10倍の値に収束する。 In the present embodiment, the value of the state of each control target is not converged to the same value, but weighting is performed to converge the weighted value to the same value. That is, the weighting value W i of each inverter device A is set in advance, weighting is performed by dividing the state value by the weighting value W i , and the weighted value is converged to the same value. Thus, the value of each state converges to a value corresponding to the weighting value W i. For example, if W 1 = W 2 = W 3 = 1 and W 4 = 10, the value of the state of the inverter device A4 converges to 10 times the value of the state of the other inverter device A.

図6は、図4に示すシステムにコンセンサスアルゴリズムと重み付けとを追加したものであり、各インバータ装置Aが協調して自分の負担分である有効電力を抑制することで連系点電圧の変動を抑制する制御システムを表している。   FIG. 6 is a system in which a consensus algorithm and weighting are added to the system shown in FIG. 4, and each inverter device A cooperates to suppress the active power that is its share, thereby reducing the fluctuation of the interconnection point voltage. It represents the control system to be suppressed.

コンセンサスアルゴリズムによって、補償値ΔIdi *を重み付け値Wiで除算した補償値ΔIdi’(=ΔIdi */Wi)が同じ値に収束する。収束値をΔIdα’とすると、各インバータ装置Aiは、補償値ΔIdi *=Wi・ΔIdα’に応じた有効電力を抑制することになる。つまり、重み付け値Wiに応じた有効電力を抑制することになる。したがって、例えば、W1=W2=W3=1、W4=10とすれば、インバータ装置A4に、他のインバータ装置Aの10倍の有効電力を抑制させることができる。 The compensation value ΔId i ′ (= ΔId i * / W i ) obtained by dividing the compensation value ΔId i * by the weighting value W i converges to the same value by the consensus algorithm. 'When, the inverter device A i, the compensation value ΔId i * = W i · ΔIdα ' the convergence value Derutaaidiarufa will suppress the effective power according to. That is, the active power corresponding to the weight value W i is suppressed. Therefore, for example, if W 1 = W 2 = W 3 = 1 and W 4 = 10, the inverter device A4 can suppress the active power 10 times that of the other inverter devices A.

図1に戻って、制御回路3は、電流センサ4より入力される電流信号I、電圧センサ5より入力される電圧信号V、および、直流電圧センサ6より入力される電圧信号Vdcに基づいてPWM信号を生成して、インバータ回路2に出力する。制御回路3は、無効電力制御部30、入力電圧制御部31、連系点電圧制御部32、協調補正値生成部33、加算器34、電流制御部35、指令信号生成部36、PWM信号生成部37、重み付け部38、および、通信部39を備えている。   Returning to FIG. 1, the control circuit 3 performs PWM based on the current signal I input from the current sensor 4, the voltage signal V input from the voltage sensor 5, and the voltage signal Vdc input from the DC voltage sensor 6. A signal is generated and output to the inverter circuit 2. The control circuit 3 includes a reactive power control unit 30, an input voltage control unit 31, a connection point voltage control unit 32, a cooperative correction value generation unit 33, an adder 34, a current control unit 35, a command signal generation unit 36, and a PWM signal generation. A unit 37, a weighting unit 38, and a communication unit 39.

無効電力制御部30は、インバータ回路2の出力無効電力を制御するためのものである。図示していないが、無効電力制御部30は、電流センサ4が検出した電流の瞬時値と電圧センサ5が検出した電圧の瞬時値とからインバータ回路2の出力無効電力を算出し、その目標値との偏差に対してPI制御(比例積分制御)を行い、無効電力補償値を出力する。無効電力補償値は、目標値Iq*として電流制御部35に入力される。なお、無効電力制御部30の制御はPI制御に限られず、I制御(積分制御)などの他の制御を行うようにしてもよい。 The reactive power control unit 30 is for controlling the output reactive power of the inverter circuit 2. Although not shown, the reactive power control unit 30 calculates the output reactive power of the inverter circuit 2 from the instantaneous value of the current detected by the current sensor 4 and the instantaneous value of the voltage detected by the voltage sensor 5, and the target value The PI control (proportional integral control) is performed on the deviation from, and the reactive power compensation value is output. The reactive power compensation value is input to the current control unit 35 as the target value Iq * . The control of the reactive power control unit 30 is not limited to PI control, and other control such as I control (integration control) may be performed.

入力電圧制御部31は、インバータ回路2の入力電圧を制御するためのものである。入力電圧制御部31は、入力電圧を制御することで、入力電力を制御して、インバータ回路2の出力有効電力を制御する。入力電圧制御部31は、直流電圧センサ6より入力される電圧信号Vdcとその目標値である入力電圧目標値Vdc*との偏差ΔVdcを入力され、PI制御を行い、有効電力補償値を出力する。なお、入力電圧制御部31の制御はPI制御に限られず、I制御などの他の制御を行うようにしてもよい。 The input voltage control unit 31 is for controlling the input voltage of the inverter circuit 2. The input voltage control unit 31 controls the input power by controlling the input voltage, thereby controlling the output active power of the inverter circuit 2. The input voltage control unit 31 receives a deviation ΔVdc between the voltage signal Vdc input from the DC voltage sensor 6 and the input voltage target value Vdc * that is a target value thereof, performs PI control, and outputs an active power compensation value. . The control of the input voltage control unit 31 is not limited to PI control, and other control such as I control may be performed.

連系点電圧制御部32は、連系点電圧を制御するためのものである。連系点電圧制御部32は、インバータ回路2が出力する有効電力を抑制制御することで、連系点電圧を制御する。連系点電圧制御部32は、電圧センサ5より入力される電圧信号Vとその目標値である連系点電圧目標値V*との偏差ΔVを入力され、PI制御を行い、連系点電圧補償値を出力する。連系点電圧補償値は、加算器34に入力される。なお、連系点電圧制御部32の制御はPI制御に限られず、I制御などの他の制御を行うようにしてもよい。 The connection point voltage control unit 32 is for controlling the connection point voltage. The connection point voltage control unit 32 controls the connection point voltage by suppressing and controlling the active power output from the inverter circuit 2. The connection point voltage control unit 32 receives a deviation ΔV between the voltage signal V input from the voltage sensor 5 and the connection point voltage target value V * that is a target value thereof, performs PI control, and performs the connection point voltage. Output the compensation value. The interconnection point voltage compensation value is input to the adder 34. The control of the interconnection point voltage control unit 32 is not limited to PI control, and other control such as I control may be performed.

協調補正値生成部33は、各インバータ装置Aと協調するための協調補正値を生成するものである。協調補正値生成部33の詳細については、後述する。   The cooperation correction value generation unit 33 generates a cooperation correction value for cooperation with each inverter device A. Details of the cooperative correction value generation unit 33 will be described later.

加算器34は、連系点電圧制御部32より入力される連系点電圧補償値に、協調補正値生成部33より入力される協調補正値を加算して、補正補償値ΔIdi *を算出する。入力電圧制御部31から出力される有効電力補償値は、加算器34から出力される補正補償値ΔIdi *を減算されて、目標値Id*として電流制御部35に入力される。また、加算器34は、算出した補正補償値ΔIdi *を、重み付け部38にも出力する。 The adder 34 calculates the correction compensation value ΔId i * by adding the cooperation correction value input from the cooperation correction value generation unit 33 to the connection point voltage compensation value input from the connection point voltage control unit 32. To do. The active power compensation value output from the input voltage control unit 31 is subtracted from the correction compensation value ΔId i * output from the adder 34 and input to the current control unit 35 as the target value Id * . The adder 34 also outputs the calculated correction compensation value ΔId i * to the weighting unit 38.

電流制御部35は、インバータ回路2の出力電流の制御を行うためのものである。電流制御部35は、電流センサ4より入力される電流信号Iに基づいて電流補償値を生成し、指令信号生成部36に出力する。   The current control unit 35 is for controlling the output current of the inverter circuit 2. The current control unit 35 generates a current compensation value based on the current signal I input from the current sensor 4 and outputs the current compensation value to the command signal generation unit 36.

図7は、電流制御部35の内部構成を説明するための機能ブロック図である。   FIG. 7 is a functional block diagram for explaining the internal configuration of the current control unit 35.

電流制御部35は、三相/二相変換部351、回転座標変換部352、LPF353、LPF354、PI制御部355、PI制御部356、静止座標変換部357、および、二相/三相変換部358を備えている。   The current control unit 35 includes a three-phase / two-phase conversion unit 351, a rotation coordinate conversion unit 352, an LPF 353, an LPF 354, a PI control unit 355, a PI control unit 356, a stationary coordinate conversion unit 357, and a two-phase / three-phase conversion unit. 358.

三相/二相変換部351は、いわゆる三相/二相変換処理(αβ変換処理)を行うものである。三相/二相変換処理とは、三相の交流信号をそれと等価な二相の交流信号に変換する処理であり、三相の交流信号を静止した直交座標系(以下、「静止座標系」という。)における直交するα軸とβ軸の成分にそれぞれ分解して各軸の成分を足し合わせることで、α軸成分の交流信号とβ軸成分の交流信号に変換するものである。三相/二相変換部351は、電流センサ4から入力された三相の電流信号Iu,Iv,Iwを、α軸電流信号Iαおよびβ軸電流信号Iβに変換して、回転座標変換部352に出力する。   The three-phase / two-phase conversion unit 351 performs a so-called three-phase / two-phase conversion process (αβ conversion process). The three-phase / two-phase conversion process is a process that converts a three-phase AC signal into an equivalent two-phase AC signal. The three-phase AC signal is a stationary orthogonal coordinate system (hereinafter referred to as “static coordinate system”). In this case, the signals are decomposed into orthogonal α-axis and β-axis components and the components of the respective axes are added to each other, thereby converting into an AC signal of the α-axis component and an AC signal of the β-axis component. The three-phase / two-phase converter 351 converts the three-phase current signals Iu, Iv, and Iw input from the current sensor 4 into an α-axis current signal Iα and a β-axis current signal Iβ, and a rotational coordinate converter 352. Output to.

三相/二相変換部351で行われる変換処理は、下記(1)式に示す行列式で表される。
The conversion process performed by the three-phase / two-phase conversion unit 351 is represented by a determinant represented by the following equation (1).

回転座標変換部352は、いわゆる回転座標変換処理(dq変換処理)を行うものである。回転座標変換処理とは、静止座標系の二相の信号を回転座標系の二相の信号に変換する処理である。回転座標系は、直交するd軸とq軸とを有し、連系点電圧の基本波と同一の角速度で同一の回転方向に回転する直交座標系である。回転座標変換部352は、三相/二相変換部351から入力される静止座標系のα軸電流信号Iαおよびβ軸電流信号Iβを、連系点電圧の基本波の位相θに基づいて、回転座標系のd軸電流信号Idおよびq軸電流信号Iqに変換して出力する。   The rotation coordinate conversion unit 352 performs a so-called rotation coordinate conversion process (dq conversion process). The rotation coordinate conversion process is a process of converting a two-phase signal in the stationary coordinate system into a two-phase signal in the rotation coordinate system. The rotating coordinate system is an orthogonal coordinate system having orthogonal d-axis and q-axis and rotating in the same rotational direction at the same angular velocity as the fundamental wave of the interconnection point voltage. The rotating coordinate conversion unit 352 converts the α-axis current signal Iα and β-axis current signal Iβ of the stationary coordinate system input from the three-phase / two-phase conversion unit 351 based on the phase θ of the fundamental wave of the interconnection point voltage. It is converted into a d-axis current signal Id and a q-axis current signal Iq in the rotating coordinate system and output.

回転座標変換部352で行われる変換処理は、下記(2)式に示す行列式で表される。
The conversion process performed by the rotation coordinate conversion unit 352 is expressed by a determinant represented by the following expression (2).

LPF353およびLPF354は、ローパスフィルタであり、それぞれd軸電流信号Idおよびq軸電流信号Iqの直流成分だけを通過させる。回転座標変換処理によって、α軸電流信号Iαおよびβ軸電流信号Iβの基本波成分が、それぞれd軸電流信号Idおよびq軸電流信号Iqの直流成分に変換されている。つまり、LPF353およびLPF354は、不平衡成分や高調波成分を除去して、基本波成分のみを通過させるものである。   LPF 353 and LPF 354 are low-pass filters and pass only the DC components of d-axis current signal Id and q-axis current signal Iq, respectively. Through the rotation coordinate conversion process, the fundamental wave components of the α-axis current signal Iα and the β-axis current signal Iβ are converted into DC components of the d-axis current signal Id and the q-axis current signal Iq, respectively. That is, the LPF 353 and the LPF 354 remove unbalanced components and harmonic components and pass only the fundamental wave components.

PI制御部355は、d軸電流信号Idの直流成分と目標値との偏差に基づいてPI制御を行い、電流補償値Xdを出力するものである。入力電圧制御部31より出力される有効電力補償値から補正補償値ΔIdi *が減算されて、d軸電流信号Idの目標値Id*として用いられる。PI制御部356は、q軸電流信号Iqの直流成分と目標値Iq*との偏差に基づいてPI制御を行い、電流補償値Xqを出力するものである。無効電力制御部30より出力される無効電力補償値が、q軸電流信号Iqの目標値Iq*として用いられる。 The PI control unit 355 performs PI control based on the deviation between the DC component of the d-axis current signal Id and the target value, and outputs a current compensation value Xd. The correction compensation value ΔId i * is subtracted from the active power compensation value output from the input voltage control unit 31 and used as the target value Id * of the d-axis current signal Id. The PI control unit 356 performs PI control based on the deviation between the DC component of the q-axis current signal Iq and the target value Iq *, and outputs a current compensation value Xq. The reactive power compensation value output from reactive power control unit 30 is used as target value Iq * of q-axis current signal Iq.

静止座標変換部357は、PI制御部355およびPI制御部356からそれぞれ入力される電流補償値Xd,Xqを、静止座標系の電流補償値Xα,Xβに変換するものであり、回転座標変換部352とは逆の変換処理を行うものである。静止座標変換部357は、いわゆる静止座標変換処理(逆dq変換処理)を行うものであり、回転座標系の電流補償値Xd,Xqを、位相θに基づいて、静止座標系の電流補償値Xα,Xβに変換する。   The stationary coordinate conversion unit 357 converts the current compensation values Xd and Xq respectively input from the PI control unit 355 and the PI control unit 356 into the current compensation values Xα and Xβ of the stationary coordinate system. In contrast to 352, the conversion processing is performed. The static coordinate conversion unit 357 performs a so-called static coordinate conversion process (inverse dq conversion process), and calculates the current compensation values Xd and Xq of the rotating coordinate system based on the phase θ and the current compensation value Xα of the static coordinate system. , Xβ.

静止座標変換部357で行われる変換処理は、下記(3)式に示す行列式で表される。
The conversion process performed by the stationary coordinate conversion unit 357 is represented by a determinant represented by the following expression (3).

二相/三相変換部358は、静止座標変換部357から入力される電流補償値Xα,Xβを、三相の電流補償値Xu,Xv,Xwに変換するものである。二相/三相変換部358は、いわゆる二相/三相変換処理(逆αβ変換処理)を行うものであり、三相/二相変換部351とは逆の変換処理を行うものである。   The two-phase / three-phase conversion unit 358 converts the current compensation values Xα and Xβ input from the stationary coordinate conversion unit 357 into three-phase current compensation values Xu, Xv, and Xw. The two-phase / three-phase conversion unit 358 performs a so-called two-phase / three-phase conversion process (reverse αβ conversion process), and performs a conversion process opposite to the three-phase / two-phase conversion unit 351.

二相/三相変換部358で行われる変換処理は、下記(4)式に示す行列式で表される。
The conversion process performed by the two-phase / three-phase conversion unit 358 is represented by a determinant represented by the following equation (4).

なお、本実施形態では、インバータ装置Aが三相のシステムである場合について説明したが、単相のシステムであってもよい。単相のシステムの場合、電流制御部35は、インバータ回路2の出力電流を検出した単相の電流信号に対して制御を行えばよい。   In addition, although this embodiment demonstrated the case where the inverter apparatus A was a three-phase system, a single phase system may be sufficient. In the case of a single-phase system, the current control unit 35 may control the single-phase current signal that detects the output current of the inverter circuit 2.

指令信号生成部36は、電流制御部35より入力される電流補償値Xu,Xv,Xwに基づいて指令信号を生成して、PWM信号生成部37に出力する。   The command signal generator 36 generates a command signal based on the current compensation values Xu, Xv, Xw input from the current controller 35 and outputs the command signal to the PWM signal generator 37.

PWM信号生成部37は、PWM信号を生成するものである。PWM信号生成部37は、キャリア信号と指令信号生成部36より入力される指令信号とに基づいて、三角波比較法によりPWM信号を生成する。例えば、指令信号がキャリア信号より大きい場合にハイレベルとなり、指令信号がキャリア信号以下の場合にローレベルとなるパルス信号が、PWM信号として生成される。生成されたPWM信号は、インバータ回路2に出力される。なお、PWM信号生成部37は、三角波比較法によりPWM信号を生成する場合に限定されず、例えば、ヒステリシス方式でPWM信号を生成するようにしてもよい。   The PWM signal generation unit 37 generates a PWM signal. The PWM signal generation unit 37 generates a PWM signal by a triangular wave comparison method based on the carrier signal and the command signal input from the command signal generation unit 36. For example, a pulse signal that is high when the command signal is larger than the carrier signal and low when the command signal is equal to or less than the carrier signal is generated as a PWM signal. The generated PWM signal is output to the inverter circuit 2. The PWM signal generation unit 37 is not limited to the case where the PWM signal is generated by the triangular wave comparison method. For example, the PWM signal generation unit 37 may generate the PWM signal by a hysteresis method.

重み付け部38は、加算器34より入力される補正補償値ΔIdi *に重み付けを行うものである。重み付け部38には、重み付け値Wiがあらかじめ設定されている。重み付け部38は、補正補償値ΔIdi *を重み付け値Wiで除算した重み付け後の補正補償値ΔIdi’を通信部39および協調補正値生成部33に出力する。 The weighting unit 38 weights the correction compensation value ΔId i * input from the adder 34. A weighting value W i is set in the weighting unit 38 in advance. The weighting unit 38 outputs the weighted correction compensation value ΔId i ′ obtained by dividing the correction compensation value ΔId i * by the weighting value W i to the communication unit 39 and the cooperative correction value generation unit 33.

重み付け値Wiは、インバータ装置Aに抑制させる出力有効電力の大きさ(抑制量)に応じてあらかじめ設定しておく。例えば、インバータ装置A1(図2参照)の容量がインバータ装置A2〜A4の容量より大きいので、インバータ装置A1の抑制量を大きくしたい場合(インバータ装置A2〜A4の抑制量をできるだけ小さくしたい場合)は、インバータ装置A1の重み付け値W1には、他のインバータ装置A2〜A4の重み付け値W2〜W4と比べて大きな値を設定する。重み付け値W2〜W4については、抑制量を平等にするために同じ値とすればよい。また、インバータ装置Aに接続されている太陽電池パネルの大きさに応じて重み付け値Wiを設定するようにしてもよい。 The weighting value W i is set in advance according to the magnitude (suppression amount) of the output active power to be suppressed by the inverter device A. For example, since the capacity of the inverter device A1 (see FIG. 2) is larger than the capacity of the inverter devices A2 to A4, when it is desired to increase the suppression amount of the inverter device A1 (when it is desired to reduce the suppression amount of the inverter devices A2 to A4 as much as possible). , the weighting value W 1 of the inverter device A1, set the larger value as compared with the weighting value W 2 to W-4 of the other inverter A2 to A4. The weighting values W 2 to W 4 may be the same value in order to make the amount of suppression equal. It is also possible to set the weighting value W i in accordance with the size of the solar cell panel is connected to the inverter A.

通信部39は、他のインバータ装置Aの制御回路3との間で通信を行うものである。通信部39は、重み付け部38より重み付け後の補正補償値ΔIdi’を入力され、他のインバータ装置Aの通信部39に送信する。また、通信部39は、他のインバータ装置Aの通信部39から受信した補償値ΔIdj’を、協調補正値生成部33に出力する。なお、通信方法は限定されず、有線通信であってもよいし、無線通信であってもよい。 The communication unit 39 communicates with the control circuit 3 of the other inverter device A. The communication unit 39 receives the weighted correction compensation value ΔId i ′ from the weighting unit 38 and transmits it to the communication unit 39 of another inverter device A. Further, the communication unit 39 outputs the compensation value ΔId j ′ received from the communication unit 39 of the other inverter device A to the cooperative correction value generation unit 33. Note that the communication method is not limited, and may be wired communication or wireless communication.

例えば、インバータ装置Aが図2に示すインバータ装置A2の場合、通信部39は、重み付け後の補正補償値ΔId2’をインバータ装置A1およびA3の通信部39に送信し、インバータ装置A1の通信部39から補償値ΔId1’を受信し、インバータ装置A3の通信部39から補償値ΔId3’を受信する。 For example, when the inverter device A is the inverter device A2 shown in FIG. 2, the communication unit 39 transmits the weighted correction compensation value ΔId 2 ′ to the communication units 39 of the inverter devices A1 and A3, and the communication unit of the inverter device A1. 39 receives the compensation value ΔId 1 ′, and receives the compensation value ΔId 3 ′ from the communication unit 39 of the inverter device A3.

次に、協調補正値生成部33の詳細について説明する。   Next, details of the cooperative correction value generation unit 33 will be described.

協調補正値生成部33は、重み付け部38より入力される重み付け後の補正補償値ΔIdi’(以下では、「補償値ΔIdi’」と省略して記載する)と、通信部39より入力される、他のインバータ装置Aの補償値ΔIdj’とを用いて、各インバータ装置Aと協調するための協調補正値を生成する。補償値ΔIdi’と補償値ΔIdj’とが異なっていても、協調補正値生成部33での演算処理が繰り返されることで、補償値ΔIdi’と補償値ΔIdj’とが共通の値に収束する。図1に示すように、協調補正値生成部33は、演算部331、乗算器332および積分器333を備えている。 The cooperative correction value generation unit 33 receives the weighted correction compensation value ΔId i ′ (hereinafter abbreviated as “compensation value ΔId i ′”) input from the weighting unit 38 and the communication unit 39. Using the compensation value ΔId j ′ of the other inverter device A, a cooperative correction value for cooperating with each inverter device A is generated. Even if the compensation value ΔId i ′ and the compensation value ΔId j ′ are different, the calculation value in the cooperative correction value generation unit 33 is repeated so that the compensation value ΔId i ′ and the compensation value ΔId j ′ are a common value. Converge to. As shown in FIG. 1, the cooperative correction value generation unit 33 includes a calculation unit 331, a multiplier 332, and an integrator 333.

演算部331は、下記(5)式に基づく演算を行う。すなわち、演算部331は、通信部39より入力される各補償値ΔIdj’から、重み付け部38より入力される補償値ΔIdi’をそれぞれ減算し、減算結果をすべて加算した演算結果uiを乗算器332に出力する。
The computing unit 331 performs computation based on the following equation (5). That is, the calculation unit 331 subtracts the compensation value ΔId i ′ input from the weighting unit 38 from each compensation value ΔId j ′ input from the communication unit 39, and adds the calculation result u i obtained by adding all the subtraction results. The result is output to the multiplier 332.

例えば、インバータ装置Aがインバータ装置A2の場合(図2参照)、演算部331は、下記(6)式の演算を行い、演算結果u2を出力する。
For example, if the inverter apparatus A of the inverter device A2 (see FIG. 2), computation unit 331 performs calculation of the following equation (6), and outputs the operation result u 2.

乗算器332は、演算部331から入力される演算結果uiに所定の係数εを乗算して積分器333に出力する。係数εは、0<ε<1/dmaxを満たす値であり、あらかじめ設定されている。dmaxは、通信部39が通信を行う他のインバータ装置Aの数であるdiのうち、電力システムに接続しているすべてのインバータ装置Aの中で最大のものである。つまり、電力システムに接続しているインバータ装置Aのなかで、一番多くの他のインバータ装置Aと通信を行っているものの通信部39に入力される補償値ΔIdj’の数である。なお、係数εは、演算結果uiが大きく(小さく)なりすぎて、協調補正値の変動が大きくなりすぎることを抑制するために、演算結果uiに乗算されるものである。したがって、協調補正値生成部33での処理が連続時間処理の場合は、乗算器332を設ける必要はない。 The multiplier 332 multiplies the calculation result u i input from the calculation unit 331 by a predetermined coefficient ε and outputs the result to the integrator 333. The coefficient ε is a value that satisfies 0 <ε <1 / d max and is set in advance. d max is the maximum of all the inverter devices A connected to the power system among d i that is the number of other inverter devices A with which the communication unit 39 communicates. That is, it is the number of compensation values ΔId j ′ input to the communication unit 39 of the inverter device A connected to the power system that communicates with the largest number of other inverter devices A. Incidentally, the coefficient epsilon, operation result u i becomes too large (small), in order to suppress the fluctuation of the cooperative correction value becomes too large, it is intended to be multiplied to the calculation result u i. Therefore, when the process in the cooperative correction value generation unit 33 is a continuous time process, it is not necessary to provide the multiplier 332.

積分器333は、乗算器332から入力される値を積分することで協調補正値を生成して出力する。積分器333は、前回生成した協調補正値に乗算器332から入力される値を加算することで協調補正値を生成する。協調補正値は、加算器34に出力される。   The integrator 333 generates and outputs a cooperative correction value by integrating the value input from the multiplier 332. The integrator 333 generates a cooperative correction value by adding the value input from the multiplier 332 to the previously generated cooperative correction value. The cooperative correction value is output to the adder 34.

本実施形態では、制御回路3をディジタル回路として実現した場合について説明したが、アナログ回路として実現してもよい。また、各部が行う処理をプログラムで設計し、当該プログラムを実行させることでコンピュータを制御回路3として機能させてもよい。また、当該プログラムを記録媒体に記録しておき、コンピュータに読み取らせるようにしてもよい。   In the present embodiment, the case where the control circuit 3 is realized as a digital circuit has been described, but it may be realized as an analog circuit. Further, the processing performed by each unit may be designed by a program, and the computer may function as the control circuit 3 by executing the program. The program may be recorded on a recording medium and read by a computer.

本実施形態において、協調補正値生成部33は、重み付け部38より入力される補償値ΔIdi’と、通信部39より入力される、他のインバータ装置Aの補償値ΔIdj’とを用いて、協調補正値を生成する。補償値ΔIdi’が各補償値ΔIdj’の相加平均値より大きい場合、演算部331が出力する演算結果uiは負の値になる。そうすると、協調補正値は小さくなり、補償値ΔIdi’も小さくなる。一方、補償値ΔIdi’が各補償値ΔIdj’の相加平均値より小さい場合、演算部331が出力する演算結果uiは正の値になる。そうすると、協調補正値は大きくなり、補償値ΔIdi’も大きくなる。つまり、補償値ΔIdi’は各補償値ΔIdj’の相加平均値に近づいていく。この処理が各インバータ装置Aそれぞれで行われることにより、各インバータ装置Aの補償値ΔIdi’は同じ値に収束する。コンセンサスアルゴリズムを用いることで制御対象の状態の値が同じ値に収束することは、数学的にも証明されている(非特許文献1,2参照)。本実施形態の場合、補償値ΔIdi’が制御対象の状態の値である。 In the present embodiment, the cooperative correction value generation unit 33 uses the compensation value ΔId i ′ input from the weighting unit 38 and the compensation value ΔId j ′ of the other inverter device A input from the communication unit 39. Then, a cooperative correction value is generated. When the compensation value ΔId i ′ is larger than the arithmetic mean value of the respective compensation values ΔId j ′, the computation result u i output from the computation unit 331 becomes a negative value. Then, the cooperative correction value becomes small, and the compensation value ΔId i ′ also becomes small. On the other hand, when the compensation value ΔId i ′ is smaller than the arithmetic mean value of the respective compensation values ΔId j ′, the computation result u i output from the computation unit 331 becomes a positive value. As a result, the cooperative correction value increases and the compensation value ΔId i ′ also increases. That is, the compensation value ΔId i ′ approaches the arithmetic mean value of each compensation value ΔId j ′. By performing this process in each inverter device A, the compensation value ΔId i ′ of each inverter device A converges to the same value. It has been mathematically proved that the value of the state to be controlled converges to the same value by using the consensus algorithm (see Non-Patent Documents 1 and 2). In the case of the present embodiment, the compensation value ΔId i ′ is the value of the state to be controlled.

以下に、図2に示す電力システムにおいて、各インバータ装置Aが協調して出力有効電力を抑制することで連系点電圧の変動を抑制することを確認したシミュレーションについて説明する。図6に示す制御システムを用いてシミュレーションを行った。   Hereinafter, in the power system illustrated in FIG. 2, a description will be given of a simulation in which each inverter device A confirms that the fluctuation of the interconnection point voltage is suppressed by suppressing output active power in cooperation. A simulation was performed using the control system shown in FIG.

インバータ装置A1の連系点電圧制御部32の比例ゲインKp1を「0.5」、積分ゲインKi1を「6」、インバータ装置A2の連系点電圧制御部32の比例ゲインKp2を「1」、積分ゲインKi2を「10」、インバータ装置A3の連系点電圧制御部32の比例ゲインKp3を「0.5」、積分ゲインKi3を「3」、インバータ装置A4の連系点電圧制御部32の比例ゲインKp4を「0.6」、積分ゲインKi4を「7」とし、連系点電圧Vを「1[p.u.]」、送電線の線路インピーダンスの抵抗成分Rを「0.06[p.u.]」としている。図8ないし図10は、当該シミュレーションの結果を示すものである。 The proportional gain Kp 1 of the connection point voltage control unit 32 of the inverter device A1 is “0.5”, the integral gain Ki 1 is “6”, and the proportional gain Kp 2 of the connection point voltage control unit 32 of the inverter device A2 is “ 1 ”, the integral gain Ki 2 is“ 10 ”, the proportional gain Kp 3 of the interconnection point voltage control unit 32 of the inverter device A3 is“ 0.5 ”, the integral gain Ki 3 is“ 3 ”, and the interconnection of the inverter device A4 The proportional gain Kp 4 of the point voltage control unit 32 is set to “0.6”, the integral gain Ki 4 is set to “7”, the interconnection point voltage V is set to “1 [pu]”, and the line impedance resistance of the transmission line The component R is “0.06 [pu]”. 8 to 10 show the results of the simulation.

図8および図9は、インバータ装置A1〜A4の重み付け部38に設定されている重み付け値W1〜W4を、W1=W2=W3=W4=1としたものであり、各インバータ装置Aが協調して出力有効電力を抑制することを確認するためのものである。図8は比較のためのもので、協調を行わなかった場合(すなわち、図4に示す制御システムを用いた場合)のものであり、図9は協調を行った場合(すなわち、図6に示す制御システムを用いた場合)のものである。 8 and 9, which the weighting value W 1 to W-4, which is set in the weighting unit 38 of the inverter device Al to A4, and the W 1 = W 2 = W 3 = W 4 = 1, each This is for confirming that the inverter device A cooperates to suppress the output active power. FIG. 8 is for comparison, and shows the case without cooperation (that is, when the control system shown in FIG. 4 is used), and FIG. 9 shows the case with cooperation (that is, shown in FIG. 6). (When using a control system).

どちらも、シミュレーション開始から1秒後に、外乱ΔPwとして0.1[p.u.]をステップ注入した。図8(a)および図9(a)は、連系点電圧偏差ΔVの時間変化を示している。また、図8(b)および図9(b)は、各インバータ装置A1〜A4の出力有効電力の抑制量の時間変化を示している。図においては、出力有効電力を増加させる場合をプラスとしているので、抑制量はマイナスの値で示されている。   In both cases, the disturbance ΔPw is 0.1 [p. u. ] Was step-injected. FIG. 8A and FIG. 9A show the time change of the interconnection point voltage deviation ΔV. Moreover, FIG.8 (b) and FIG.9 (b) have shown the time change of the suppression amount of the output active power of each inverter apparatus A1-A4. In the figure, since the case where the output active power is increased is positive, the suppression amount is shown as a negative value.

図8の場合、連系点電圧の変動をすぐに抑制することができているが、各インバータ装置A1〜A4の抑制量は、各ゲインに応じた値に固定されている。したがって、各インバータ装置A1〜A4の抑制量を制御することができない。図8(b)の場合、インバータ装置A2の出力有効電力が最も多く抑制されており、この抑制量を小さくすることができない。   In the case of FIG. 8, although the fluctuation | variation of a connection point voltage can be suppressed immediately, the suppression amount of each inverter apparatus A1-A4 is being fixed to the value according to each gain. Therefore, the suppression amount of each inverter device A1 to A4 cannot be controlled. In the case of FIG.8 (b), the output active power of inverter apparatus A2 is suppressed most, and this suppression amount cannot be made small.

図9の場合も、図8の場合と同様に、連系点電圧の変動をすぐに抑制することができている。また、図9の場合、シミュレーション開始から約8秒で、各インバータ装置A1〜A4の抑制量が同じ値に収束している。すなわち、各インバータ装置A1〜A4が、協調して出力有効電力を抑制している。   In the case of FIG. 9 as well, as in the case of FIG. 8, the fluctuation of the interconnection point voltage can be immediately suppressed. In the case of FIG. 9, the suppression amount of each of the inverter devices A1 to A4 converges to the same value in about 8 seconds from the start of the simulation. That is, the inverter devices A1 to A4 cooperate to suppress the output active power.

図2の電力システムの通信状態が図5(b)、(c)に示すグラフとなる場合についてもそれぞれシミュレーションを行った。これらの場合も、図9の場合と同様に、連系点電圧の変動をすぐに抑制することができ、各インバータ装置A1〜A4の抑制量が同じ値に収束することが確認できた。また、図5(b)のグラフの場合の方が、図9の場合(図5(a)のグラフの場合)より、収束するまでの時間が短く、図5(c)のグラフの場合は収束するまでの時間がさらに短くなった。なお、シミュレーション結果の図示は省略している。   A simulation was also performed for each of the cases where the communication state of the power system of FIG. 2 is the graphs shown in FIGS. 5B and 5C. In these cases as well as in the case of FIG. 9, it was possible to immediately suppress the fluctuation of the interconnection point voltage, and it was confirmed that the suppression amounts of the inverter devices A1 to A4 converge to the same value. Further, in the case of the graph of FIG. 5B, the time until convergence is shorter than in the case of FIG. 9 (in the case of the graph of FIG. 5A), and in the case of the graph of FIG. The time to convergence has become even shorter. The simulation results are not shown.

図10は、インバータ装置A1〜A4の重み付け部38に設定されている重み付け値W1〜W4を、W2=W3=W4=1とし、W1を時間とともに変化させたものであり、重み付け値によって各インバータ装置Aの出力有効電力の抑制量が変化することを確認するためのものである。図10の場合も、シミュレーション開始から1秒後に、外乱ΔPwとして0.1[p.u.]をステップ注入した。図10(a)は、連系点電圧偏差ΔVの時間変化を示しており、図10(b)は、各インバータ装置A1〜A4の出力有効電力の抑制量の時間変化を示している。シミュレーション開始時には重み付け値W1を「1」としているが、シミュレーション開始から15秒後に「2」に変更し、30秒後に「4」に変更している。 In FIG. 10, the weighting values W 1 to W 4 set in the weighting unit 38 of the inverter devices A1 to A4 are set to W 2 = W 3 = W 4 = 1, and W 1 is changed with time. This is for confirming that the amount of suppression of the output active power of each inverter device A varies depending on the weighting value. Also in the case of FIG. 10, the disturbance ΔPw is 0.1 [p. u. ] Was step-injected. FIG. 10A shows the time change of the interconnection point voltage deviation ΔV, and FIG. 10B shows the time change of the suppression amount of the output active power of each inverter device A1 to A4. The weighting value W 1 is set to “1” at the start of the simulation, but is changed to “2” after 15 seconds from the start of the simulation, and is changed to “4” after 30 seconds.

図10に示すように、連系点電圧の変動をすぐに抑制することができており、シミュレーション開始から約8秒で、各インバータ装置A1〜A4の抑制量が同じ値に収束している。また、重み付け値W1を「2」に変更した後は、インバータ装置A2〜A4の抑制量は小さく(図10(b)においての値は大きく)なり、インバータ装置A1の抑制量は大きく(図10(b)においての値は小さく)なっている。つまり、インバータ装置A2〜A4の抑制量の一部を、インバータ装置A1が負担するようになった。インバータ装置A2〜A4の抑制量は、インバータ装置A1の抑制量の半分になっている。さらに、重み付け値W1を「4」に変更した後は、インバータ装置A2〜A4の抑制量は、インバータ装置A1の抑制量の4分の1になっている。このように、重み付け値によって各インバータ装置Aの出力有効電力の抑制量が変化することを確認することができた。 As shown in FIG. 10, the fluctuation of the interconnection point voltage can be immediately suppressed, and the suppression amount of each of the inverter devices A1 to A4 converges to the same value in about 8 seconds from the start of the simulation. Further, after the weight value W 1 is changed to “2”, the suppression amount of the inverter devices A2 to A4 is small (the value in FIG. 10B is large), and the suppression amount of the inverter device A1 is large (FIG. 10 (b) is small). That is, the inverter device A1 comes to bear a part of the suppression amount of the inverter devices A2 to A4. The suppression amount of the inverter devices A2 to A4 is half of the suppression amount of the inverter device A1. Further, after the weight value W 1 is changed to “4”, the suppression amount of the inverter devices A2 to A4 is one-fourth of the suppression amount of the inverter device A1. Thus, it has been confirmed that the amount of suppression of the output active power of each inverter device A varies depending on the weighting value.

本実施形態によると、協調補正値生成部33は、補償値ΔIdi’と補償値ΔIdj’とに基づく演算結果を用いて、協調補正値を生成する。各インバータ装置A1〜A4の協調補正値生成部33がこれを行うことで、すべてのインバータ装置A1〜A4の補償値ΔIdi’が同じ値に収束する。したがって、各インバータ装置A1〜A4の補正補償値ΔIdi *は、それぞれの重み付け値W1〜W4に応じた値になる。各インバータ装置A1〜A4の出力有効電力の抑制量は補正補償値ΔIdi *に基づいて調整されるので、各インバータ装置A1〜A4の出力有効電力の抑制量を、重み付け値W1〜W4に応じて調整することができる。 According to the present embodiment, the cooperative correction value generation unit 33 generates a cooperative correction value using a calculation result based on the compensation value ΔId i ′ and the compensation value ΔId j ′. When the cooperative correction value generation unit 33 of each inverter device A1 to A4 performs this, the compensation value ΔId i ′ of all the inverter devices A1 to A4 converges to the same value. Therefore, the correction compensation values ΔId i * of the inverter devices A1 to A4 are values corresponding to the respective weighting values W 1 to W 4 . Since the amount of suppression of the output active power of each inverter device A1 to A4 is adjusted based on the correction compensation value ΔId i * , the amount of suppression of the output active power of each inverter device A1 to A4 is set to the weighting values W 1 to W 4. Can be adjusted according to.

また、電力システムに接続されている各インバータ装置Aがそれぞれ少なくとも1つのインバータ装置A(例えば、近隣に位置するものや、通信が確立されたもの)とだけ相互通信を行っており、電力システムが連結状態であればよく、1つのインバータ装置Aや監視装置が他の全てのインバータ装置Aと通信を行う必要はない。したがって、システムが大がかりにならない。また、あるインバータ装置Aが故障した場合や、あるインバータ装置Aを削減した場合でも、他の全てのインバータ装置Aがいずれかのインバータ装置Aと通信可能であり、電力システムが連結状態であればよい。また、インバータ装置Aを増加する場合は、そのインバータ装置Aが少なくとも1つのインバータ装置Aと相互通信を行うようにすればよいだけである。したがって、インバータ装置Aの増減に柔軟に対応できる。   In addition, each inverter device A connected to the power system performs mutual communication only with at least one inverter device A (for example, a device that is located in the vicinity or that has established communication), and the power system It is only necessary that the connected state is established, and it is not necessary for one inverter device A or the monitoring device to communicate with all other inverter devices A. Therefore, the system does not become a big deal. Moreover, even when a certain inverter device A fails or when a certain inverter device A is reduced, all the other inverter devices A can communicate with any one of the inverter devices A, and the power system is in a connected state. Good. Further, when the number of inverter devices A is increased, it is only necessary that the inverter device A performs mutual communication with at least one inverter device A. Therefore, the increase / decrease in the inverter device A can be flexibly dealt with.

上記第1実施形態においては、インバータ装置Aが直流電源1からの入力を変換して電力系統Bに出力する場合について説明したが、これに限られない。例えば、インバータ装置Aは蓄電池の充放電を行うためのインバータ装置であってもよいし、電力調整可能な負荷用のインバータ装置であってもよい。これらの場合でも、有効電力の抑制を他のインバータ装置Aとの間で協調して行うことができる。   In the first embodiment, the case where the inverter device A converts the input from the DC power source 1 and outputs it to the power system B has been described, but the present invention is not limited to this. For example, the inverter device A may be an inverter device for charging / discharging a storage battery, or may be an inverter device for a load capable of adjusting power. Even in these cases, active power can be suppressed in cooperation with other inverter devices A.

なお、上記では、連系点電圧が上昇した場合について説明したが、連系点電圧が低下する場合もある。各インバータ装置AがMPPT制御を行っている場合、出力有効電力が最大になるように制御されているので、連系点電圧を上昇させるためにさらに出力有効電力を増加させることはできない。連系点電圧低下にも対応できるようにするためには、MPPT制御に代えて、出力有効電力を最大値の9割程度に制御するようにすればよい。または、連系点電圧が低下した場合は、出力有効電力を増加させられるインバータ装置(蓄電池または負荷用のインバータ装置)だけで通信を行うように切り替えて、これらの間でのみ協調して有効電力の増加をさせるようにすればよい。   In the above description, the case where the connection point voltage is increased has been described. However, the connection point voltage may be decreased. When each inverter device A is performing MPPT control, since the output active power is controlled to be maximized, the output active power cannot be further increased in order to increase the interconnection voltage. In order to be able to cope with a decrease in interconnection point voltage, the output active power may be controlled to about 90% of the maximum value instead of the MPPT control. Or, when the connection point voltage drops, switch to perform communication only with the inverter device (storage battery or load inverter device) that can increase the output active power, and the active power is coordinated only between them. It is sufficient to make the increase of.

上記第1実施形態においては、演算部331に設定する演算式を上記(5)式とした場合について説明したが、これに限られない。インバータ装置A1〜A4の補償値ΔIdi’を同じ値に収束させる他の式を用いるようにしてもよい。 In the first embodiment, the case where the arithmetic expression set in the arithmetic unit 331 is the expression (5) has been described, but the present invention is not limited to this. Another equation for converging the compensation value ΔId i ′ of the inverter devices A1 to A4 to the same value may be used.

例えば、演算部331に設定する演算式を下記(7)式とした場合にも、補償値ΔIdi’を同じ値に収束させることができる。diは、通信部39が通信を行う他のインバータ装置Aの数、すなわち、通信部39に入力される補償値ΔIdj’の数である。
For example, the compensation value ΔId i ′ can be converged to the same value even when the arithmetic expression set in the arithmetic unit 331 is the following expression (7). d i is the number of other inverter devices A with which the communication unit 39 communicates, that is, the number of compensation values ΔId j ′ input to the communication unit 39.

また、演算部331に設定する演算式を下記(8)〜(10)式とした場合にも、補償値ΔIdi’を同じ値に収束させることができる。
Further, even when the calculation formulas set in the calculation unit 331 are the following formulas (8) to (10), the compensation value ΔId i ′ can be converged to the same value.

上記第1実施形態においては、各インバータ装置Aの重み付け値として、固定値があらかじめ設定されている場合について説明したがこれに限られない。各インバータ装置Aの重み付け値を変更可能にしてもよい。   In the said 1st Embodiment, although the case where the fixed value was preset as a weighting value of each inverter apparatus A was demonstrated, it is not restricted to this. The weighting value of each inverter device A may be changeable.

図11は、第2実施形態に係るインバータ装置Aを説明するための図である。図11においては、制御回路3のみを記載しており、制御回路3のうち第1実施形態に係る制御回路3(図1参照)と共通する部分の記載を省略している。第2実施形態に係るインバータ装置Aは、インバータ回路2の温度に応じて重み付け値Wiを変更する点で、第1実施形態に係るインバータ装置Aと異なる。図11に示すように、第2実施形態に係るインバータ装置Aは、制御回路3に温度検出部40および重み付け値設定部41をさらに備えている。 FIG. 11 is a diagram for explaining an inverter device A according to the second embodiment. In FIG. 11, only the control circuit 3 is shown, and the description of the control circuit 3 that is common to the control circuit 3 according to the first embodiment (see FIG. 1) is omitted. The inverter device A according to the second embodiment differs from the inverter device A according to the first embodiment in that the weighting value Wi is changed according to the temperature of the inverter circuit 2. As shown in FIG. 11, the inverter device A according to the second embodiment further includes a temperature detection unit 40 and a weight value setting unit 41 in the control circuit 3.

図示しないが、インバータ回路2のヒートシンクには温度センサが取り付けられている。温度検出部40は、当該温度センサが検出した温度を検出し、検出した温度を重み付け値設定部41に出力する。重み付け値設定部41は、温度検出部40より入力される温度に応じた重み付け値Wiを重み付け部38に設定する。インバータ回路2の温度が高い場合、インバータ回路2に負担がかかっていると考えられるので、抑制量を大きくすることで出力有効電力を小さくして、負担を軽減する方がいい。したがって、重み付け値設定部41は、温度検出部40より入力される温度が高くなるほど、設定する重み付け値Wiを大きい値にする。本実施形態では、温度検出部40より入力される温度をあらかじめ設定しているしきい値と比較し、温度がしきい値より大きい場合に重み付け値Wiを大きい値に変更する。なお、複数のしきい値を設定しておき、重み付け値Wiを段階的に変更するようにしてもよい。また、温度検出部40より入力される温度から重み受け値Wiを線形的に算出する算出式を設定しておき、当該算出式の算出結果を設定するようにしてもよい。 Although not shown, a temperature sensor is attached to the heat sink of the inverter circuit 2. The temperature detection unit 40 detects the temperature detected by the temperature sensor, and outputs the detected temperature to the weight value setting unit 41. The weight value setting unit 41 sets the weight value W i corresponding to the temperature input from the temperature detection unit 40 in the weight unit 38. When the temperature of the inverter circuit 2 is high, it is considered that the inverter circuit 2 is burdened. Therefore, it is better to reduce the effective load by reducing the output active power by increasing the suppression amount. Therefore, the weight value setting unit 41 increases the set weight value W i as the temperature input from the temperature detection unit 40 increases. In the present embodiment, compared to a threshold value that sets the temperature input from the temperature detecting section 40 in advance, the temperature is changed to a large value weighting value W i if the threshold is greater than. Incidentally, may be set a plurality of threshold values, the weighting value W i may be stepwise changed. Further, a calculation formula for linearly calculating the weighted value W i from the temperature input from the temperature detection unit 40 may be set, and the calculation result of the calculation formula may be set.

第2実施形態によると、インバータ装置Aのインバータ回路2に負担がかかりすぎてインバータ回路2の温度が高くなった場合、重み付け値Wiが大きい値に変更される。これにより、当該インバータ装置Aの出力有効電力の抑制量が大きくなり、その分、他のインバータ装置Aの出力有効電力の抑制量が小さくなる。これにより、当該インバータ装置Aの出力有効電力が抑制されて、負担が軽減される。また、第2実施形態においても、第1実施形態と同様の効果を奏することができる。 According to the second embodiment, when an excessive load is applied to the inverter circuit 2 of the inverter device A and the temperature of the inverter circuit 2 becomes high, the weighting value Wi is changed to a large value. Thereby, the suppression amount of the output active power of the said inverter apparatus A becomes large, and the suppression amount of the output active power of the other inverter apparatus A becomes small by that much. Thereby, the output active power of the inverter device A is suppressed, and the burden is reduced. Also in the second embodiment, the same effects as in the first embodiment can be obtained.

図12は、第3実施形態に係るインバータ装置Aを説明するための図である。図12(a)は、第3実施形態に係るインバータ装置Aの制御回路3のみを記載しており、制御回路3のうち第1実施形態に係る制御回路3(図1参照)と共通する部分の記載を省略している。第3実施形態に係るインバータ装置Aは、日時や時刻によって重み付け値Wiを変更する点で、第1実施形態に係るインバータ装置Aと異なる。図12(a)に示すように、第3実施形態に係るインバータ装置Aは、制御回路3に時計部42および重み付け値設定部41’をさらに備えている。 FIG. 12 is a diagram for explaining an inverter device A according to the third embodiment. FIG. 12A shows only the control circuit 3 of the inverter device A according to the third embodiment, and the common part of the control circuit 3 with the control circuit 3 according to the first embodiment (see FIG. 1). Is omitted. The inverter device A according to the third embodiment is different from the inverter device A according to the first embodiment in that the weighting value Wi is changed according to the date and time. As illustrated in FIG. 12A, the inverter device A according to the third embodiment further includes a clock unit 42 and a weight value setting unit 41 ′ in the control circuit 3.

時計部42は、日付および時刻(以下では、合わせて「日時」とする))を重み付け値設定部41’に出力する。   The clock unit 42 outputs the date and time (hereinafter collectively referred to as “date and time”) to the weight value setting unit 41 ′.

重み付け値設定部41’は、時計部42より入力される日時に応じた重み付け値Wiを重み付け部38に設定する。太陽の位置は時刻によって変化するので、建物などの影がかかる領域は時刻によって変化する。また、太陽の軌道は日付によって変化する(例えば、夏至と冬至で太陽の軌道は大きく異なる)ので、建物などの影がかかる領域は日付によっても変化する。インバータ装置Aに接続されている太陽電池パネルに影がかかる場合、当該太陽電池パネルで発電される電力は小さくなる。この場合、インバータ装置Aの出力電力をさらに大きく抑制することを避けたいので、抑制量を小さくしたい。本実施形態では、影がかかる太陽電池パネルをあらかじめ調査しておき、影がかかる太陽電池パネルが接続されているインバータ装置Aの重み付け値Wiを、影がかかる日時に小さい値に切り替えるようにしている。また、影がかかる面積が大きいほど重み付け値Wiを小さくするようにしている。具体的には、重み付け値設定部41’は、図12(b)に示す重み付け値Wiのテーブルをメモリに記憶してあり、時計部42より入力される日時に対応する重み付け値Wiを読み出して設定する。図12(b)においては、1月の9:00〜12:00に太陽電池パネルに影がかかるので、この日時に通常より小さい値が設定されている。なお、重み付け値Wiは、日付に関係なく時刻によってのみ変更するようにしてもよいし、時刻に関係なく日付によってのみ変更するようにしてもよい。 The weighting value setting unit 41 ′ sets the weighting value W i corresponding to the date and time input from the clock unit 42 in the weighting unit 38. Since the position of the sun changes with time, the shadowed area such as a building changes with time. In addition, since the sun's orbit changes depending on the date (for example, the sun's orbit differs greatly between the summer solstice and the winter solstice), the shadowed area such as a building also changes depending on the date. When the solar cell panel connected to the inverter device A is shaded, the electric power generated by the solar cell panel is reduced. In this case, since it is desired to avoid further suppressing the output power of the inverter device A, it is desired to reduce the suppression amount. In this embodiment, by investigating the solar panel shadows such advance, the weighting value W i of the inverter device A shadow takes solar panel is connected, to switch to a smaller value in the shadow takes time ing. Further, the weighting value W i is made smaller as the shadowed area becomes larger. Specifically, the weight value setting unit 41 ′ stores the weight value W i table shown in FIG. 12B in the memory, and sets the weight value W i corresponding to the date and time input from the clock unit 42. Read and set. In FIG. 12B, since the shadow is applied to the solar cell panel from 9:00 to 12:00 in January, a smaller value than usual is set for this date and time. The weight value W i may be changed only by time regardless of the date, or may be changed only by date regardless of the time.

第3実施形態によると、インバータ装置Aに接続されている太陽電池パネルに影がかかる日時においては、重み付け値Wiが小さい値に変更され、出力有効電力の抑制量が小さくなる。これにより、影によって発電される電力が小さくなるときには、抑制量を小さくすることができる。また、第3実施形態においても、第1実施形態と同様の効果を奏することができる。 According to the third embodiment, on the date and time when the solar cell panel connected to the inverter device A is shaded, the weighting value Wi is changed to a smaller value, and the amount of suppression of the output active power is reduced. Thereby, when the electric power generated by the shadow becomes small, the suppression amount can be made small. In the third embodiment, the same effects as in the first embodiment can be obtained.

図13は、第4実施形態に係るインバータ装置Aを説明するための図である。図13においては、制御回路3のうち第1実施形態に係る制御回路3(図1参照)と共通する部分の記載を省略している。第4実施形態に係るインバータ装置Aは、インバータ回路2の出力有効電力に応じて重み付け値Wiを変更する点で、第1実施形態に係るインバータ装置Aと異なる。図13に示すように、第4実施形態に係るインバータ装置Aは、制御回路3に有効電力算出部43および重み付け値設定部41”をさらに備えている。 FIG. 13 is a diagram for explaining an inverter device A according to the fourth embodiment. In FIG. 13, the description of the common part of the control circuit 3 with the control circuit 3 according to the first embodiment (see FIG. 1) is omitted. The inverter device A according to the fourth embodiment is different from the inverter device A according to the first embodiment in that the weighting value Wi is changed according to the output active power of the inverter circuit 2. As shown in FIG. 13, the inverter device A according to the fourth embodiment further includes an active power calculation unit 43 and a weight value setting unit 41 ″ in the control circuit 3.

有効電力算出部43は、インバータ回路2の出力有効電力Pを算出するものであり、電流センサ4より入力される電流信号Iu,Iv,Iwと、電圧センサ5より入力される、三相の連系点電圧の瞬時値をディジタル変換した電圧信号Vu,Vv,Vwとから出力有効電力Pを算出する。有効電力算出部43は、算出した出力有効電力Pを重み付け値設定部41”に出力する。   The active power calculation unit 43 calculates the output active power P of the inverter circuit 2, and the current signals Iu, Iv, Iw input from the current sensor 4 and the three-phase continuous signal input from the voltage sensor 5. The output active power P is calculated from the voltage signals Vu, Vv, Vw obtained by digitally converting the instantaneous value of the system point voltage. The active power calculation unit 43 outputs the calculated output active power P to the weighting value setting unit 41 ″.

重み付け値設定部41”は、有効電力算出部43より入力される出力有効電力Pに応じた重み付け値Wiを重み付け部38に設定する。出力有効電力Pが大きい場合、インバータ装置Aの容量に対して余裕がないので、本実施形態においては、抑制量を大きくすることで出力有効電力を小さくするようにしている。すなわち、重み付け値設定部41”は、有効電力算出部43より入力される出力有効電力Pをあらかじめ設定しているしきい値と比較し、出力有効電力Pがしきい値より大きい場合に重み付け値Wiを大きい値に変更する。なお、複数のしきい値を設定しておき、重み付け値Wiを段階的に変更するようにしてもよい。また、出力有効電力Pから重み受け値Wiを線形的に算出する算出式を設定しておき、当該算出式の算出結果を設定するようにしてもよい。 Weighting value setting unit 41 "when setting the weighting value W i corresponding to the output effective power P input from the effective power calculator 43 to the weighting section 38. Output active power P is large, the capacity of the inverter apparatus A In the present embodiment, the output active power is reduced by increasing the suppression amount. In other words, the weight value setting unit 41 ″ is input from the active power calculation unit 43. It is compared with the threshold value that sets the output effective power P in advance, the output effective power P is changed to a large value weighting value W i if the threshold is greater than. Incidentally, may be set a plurality of threshold values, the weighting value W i may be stepwise changed. Alternatively, a calculation formula for linearly calculating the weighted received value W i from the output active power P may be set, and a calculation result of the calculation formula may be set.

第4実施形態によると、インバータ装置Aの出力有効電力Pが大きい場合、重み付け値Wiが大きい値に変更される。これにより、当該インバータ装置Aの出力有効電力の抑制量が大きくなって、出力有効電力が抑制される。また、第4実施形態においても、第1実施形態と同様の効果を奏することができる。 According to the fourth embodiment, when the output active power P of the inverter device A is large, the weighting value Wi is changed to a large value. Thereby, the suppression amount of the output active power of the said inverter apparatus A becomes large, and output active power is suppressed. Moreover, also in 4th Embodiment, there can exist an effect similar to 1st Embodiment.

なお、直流電源1の発電量によって重み付け値Wiを変更するようにしてもよい。また、直流電源1が太陽電池の場合は日射量によって、直流電源1が風力タービン発電機などにより生成された交流電力を直流電力に変換して出力する装置の場合は風量によって、重み付け値Wiを変更するようにしてもよい。また、売電価格に応じて重み付け値Wiを変更するようにしてもよい。 Incidentally, it is also possible to change the weighting value W i by the generator of the DC power source 1. Further, when the DC power source 1 is a solar cell, the weighting value W i is determined by the amount of solar radiation, and when the DC power source 1 is an apparatus that converts AC power generated by a wind turbine generator or the like into DC power and outputs it, the weight value W i May be changed. Further, it is also possible to change the weighting value W i in accordance with the power sale price.

本発明に係る制御回路、インバータ装置、電力システム、および、制御方法は、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明に係る制御回路、インバータ装置、電力システム、および、制御方法の各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。   The control circuit, inverter device, power system, and control method according to the present invention are not limited to the above-described embodiments. The specific configuration of each part of the control circuit, the inverter device, the power system, and the control method according to the present invention can be varied in design in various ways.

A,A1〜A4 インバータ装置
1 直流電源
2 インバータ回路
3 制御回路
30 無効電力制御部
31 入力電圧制御部
32 連系点電圧制御部
33 協調補正値生成部
331 演算部
332 乗算器
333 積分器
34 加算器
35 電流制御部
351 三相/二相変換部
352 回転座標変換部
353,354 ローパスフィルタ
355,356 PI制御部
357 静止座標変換部
358 二相/三相変換部
36 指令信号生成部
37 PWM信号生成部
38 重み付け部
39 通信部
40 温度検出部
41,41’,41” 重み付け値設定部
42 時計部
43 有効電力算出部
4 電流センサ
5 電圧センサ
6 直流電圧センサ
B 電力系統
A, A1 to A4 Inverter device 1 DC power supply 2 Inverter circuit 3 Control circuit 30 Reactive power control unit 31 Input voltage control unit 32 Linkage point voltage control unit 33 Cooperative correction value generation unit 331 Calculation unit 332 Multiplier 333 Integrator 34 Addition 35 Current control unit 351 Three-phase / two-phase conversion unit 352 Rotational coordinate conversion unit 353, 354 Low-pass filter 355, 356 PI control unit 357 Stationary coordinate conversion unit 358 Two-phase / three-phase conversion unit 36 Command signal generation unit 37 PWM signal Generation unit 38 Weighting unit 39 Communication unit 40 Temperature detection unit 41, 41 ', 41 "Weight value setting unit 42 Clock unit 43 Active power calculation unit 4 Current sensor 5 Voltage sensor 6 DC voltage sensor B Power system

Claims (13)

主従関係にないインバータ装置が複数並列接続されている電力システムにおいて、前記各インバータ装置が有するインバータ回路を制御する制御回路であって、
前記インバータ装置に入力される電圧を制御するための有効電力補償値を生成する入力電圧制御手段と、
連系点電圧を目標値に制御するための補償値を生成する連系点電圧制御手段と、
前記各インバータ装置と協調するための補正値を生成する協調補正値生成手段と、
前記補償値に前記補正値を加算して補正補償値を算出する加算手段と、
前記有効電力補償値から前記補正補償値を減算したものに基づいてPWM信号を生成するPWM信号生成手段と、
前記補正補償値に重み付けを行う重み付け手段と、
少なくとも1つの他のインバータ装置と通信を行う通信手段と、
を備え、
前記通信手段は、重み付けされた補正補償値を、前記他のインバータ装置に送信し、
前記協調補正値生成手段は、前記重み付けされた補正補償値と、前記通信手段が前記他のインバータ装置より受信した受信補償値とに基づく演算結果を用いて、前記補正値を生成する、
ことを特徴とする制御回路。
In a power system in which a plurality of inverter devices that are not in a master-slave relationship are connected in parallel, a control circuit that controls an inverter circuit included in each inverter device,
Input voltage control means for generating an active power compensation value for controlling the voltage input to the inverter device;
A connection point voltage control means for generating a compensation value for controlling the connection point voltage to a target value;
Cooperative correction value generation means for generating a correction value for cooperation with each of the inverter devices;
Adding means for calculating a correction compensation value by adding the correction value to the compensation value;
PWM signal generating means for generating a PWM signal based on a value obtained by subtracting the correction compensation value from the active power compensation value;
Weighting means for weighting the correction compensation value;
Communication means for communicating with at least one other inverter device;
With
The communication means transmits a weighted correction compensation value to the other inverter device,
The cooperative correction value generation means generates the correction value using a calculation result based on the weighted correction compensation value and the reception compensation value received by the communication means from the other inverter device.
A control circuit characterized by that.
前記協調補正値生成手段は、
前記重み付けされた補正補償値と、前記受信補償値とに基づく演算を行う演算手段と、
前記演算手段が出力する演算結果を積分して前記補正値を算出する積分手段と、
を備えている、請求項1に記載の制御回路。
The cooperative correction value generating means
A calculation means for performing a calculation based on the weighted correction compensation value and the reception compensation value;
Integrating means for calculating the correction value by integrating the calculation result output by the calculating means;
The control circuit according to claim 1, comprising:
前記演算手段は、前記受信補償値から前記重み付けされた補正補償値をそれぞれ減算し、減算結果をすべて加算することで、演算結果を演算する、
請求項2に記載の制御回路。
The calculation means subtracts the weighted correction compensation value from the reception compensation value, and calculates the calculation result by adding all the subtraction results.
The control circuit according to claim 2.
前記演算手段は、前記受信補償値から前記重み付けされた補正補償値をそれぞれ減算し、減算結果をすべて加算して、前記通信手段が通信を行っている他のインバータ装置の数で除算することで、演算結果を演算する、
請求項2に記載の制御回路。
The arithmetic means subtracts the weighted correction compensation value from the reception compensation value, adds all the subtraction results, and divides by the number of other inverter devices with which the communication means is communicating. , Calculate the calculation result,
The control circuit according to claim 2.
前記演算手段は、前記受信補償値から前記重み付けされた補正補償値をそれぞれ減算し、減算結果をすべて加算して、前記重み付けされた補正補償値を乗算することで、演算結果を演算する、
請求項2に記載の制御回路。
The calculating means subtracts the weighted correction compensation value from the reception compensation value, adds all the subtraction results, and multiplies the weighted correction compensation value to calculate the calculation result.
The control circuit according to claim 2.
前記演算手段は、前記受信補償値を前記重み付けされた補正補償値からそれぞれ減算し、減算結果をすべて加算して、前記重み付けされた補正補償値の2乗を乗算することで、演算結果を演算する、
請求項2に記載の制御回路。
The calculation means calculates the calculation result by subtracting the reception compensation value from the weighted correction compensation value, adding all the subtraction results, and multiplying by the square of the weighted correction compensation value. To
The control circuit according to claim 2.
前記重み付け手段は、あらかじめ設定された重み付け値で前記補正補償値を除算することで重み付けを行う、
請求項1ないし6のいずれかに記載の制御回路。
The weighting unit performs weighting by dividing the correction compensation value by a preset weighting value.
The control circuit according to claim 1.
前記インバータ回路の温度を検出する温度検出手段と、
前記温度に対応した重み付け値を設定する重み付け値設定手段と、
をさらに備え、
前記重み付け手段は、前記重み付け値設定手段によって設定された重み付け値で前記補正補償値を除算することで重み付けを行う、
請求項1ないし6のいずれかに記載の制御回路。
Temperature detecting means for detecting the temperature of the inverter circuit;
Weighting value setting means for setting a weighting value corresponding to the temperature;
Further comprising
The weighting unit performs weighting by dividing the correction compensation value by a weighting value set by the weighting value setting unit.
The control circuit according to claim 1.
日付けまたは時刻を出力する時計手段と、
日付けまたは時刻に対応付けて重み付け値を記憶しており、前記時計手段によって出力された日付または時刻に対応した重み付け値を設定する重み付け値設定手段と、
をさらに備え、
前記重み付け手段は、前記重み付け値設定手段によって設定された重み付け値で前記補正補償値を除算することで重み付けを行う、
請求項1ないし6のいずれかに記載の制御回路。
Clock means for outputting the date or time;
A weighting value setting means for storing a weighting value in association with the date or time, and for setting a weighting value corresponding to the date or time output by the clock means;
Further comprising
The weighting unit performs weighting by dividing the correction compensation value by a weighting value set by the weighting value setting unit.
The control circuit according to claim 1.
前記インバータ回路の出力有効電力を算出する有効電力算出手段と、
前記出力有効電力に対応した重み付け値を設定する重み付け値設定手段と、
をさらに備え、
前記重み付け手段は、前記重み付け値設定手段によって設定された重み付け値で前記補正補償値を除算することで重み付けを行う、
請求項1ないし6のいずれかに記載の制御回路。
Active power calculating means for calculating output active power of the inverter circuit;
Weighting value setting means for setting a weighting value corresponding to the output active power;
Further comprising
The weighting unit performs weighting by dividing the correction compensation value by a weighting value set by the weighting value setting unit.
The control circuit according to claim 1.
請求項1ないし10のいずれかに記載の制御回路と、インバータ回路とを備えていることを特徴とするインバータ装置。   An inverter device comprising the control circuit according to claim 1 and an inverter circuit. 請求項11に記載のインバータ装置が、複数並列接続されていることを特徴とする電力システム。   A power system, wherein a plurality of the inverter devices according to claim 11 are connected in parallel. 主従関係にないインバータ装置が複数並列接続されている電力システムにおいて、各インバータ装置が有するインバータ回路を制御する制御方法であって、
前記インバータ装置に入力される電圧を制御するための有効電力補償値を生成する第1の工程と、
連系点電圧を目標値に制御するための補償値を生成する第2の工程と、
前記各インバータ装置と協調するための補正値を生成する第3の工程と、
前記補償値に前記補正値を加算して補正補償値を算出する第4の工程と、
前記有効電力補償値から前記補正補償値を減算したものに基づいてPWM信号を生成する第5の工程と、
前記補正補償値に重み付けを行う第6の工程と、
重み付けされた補正補償値を、少なくとも1つの他のインバータ装置に送信する第7の工程と、
前記他のインバータ装置が送信した値を受信補償値として受信する第8の工程と、
を前記各インバータ装置で行わせるものであり、
前記第3の工程は、前記重み付けされた補正補償値と、前記第8の工程で受信した受信補償値とに基づく演算結果を用いて、前記補正値を生成する、
ことを特徴とする制御方法。
In a power system in which a plurality of inverter devices that are not in a master-slave relationship are connected in parallel, a control method for controlling the inverter circuit of each inverter device,
A first step of generating an active power compensation value for controlling a voltage input to the inverter device;
A second step of generating a compensation value for controlling the interconnection point voltage to a target value;
A third step of generating a correction value for cooperating with each inverter device;
A fourth step of calculating a correction compensation value by adding the correction value to the compensation value;
A fifth step of generating a PWM signal based on subtracting the correction compensation value from the active power compensation value;
A sixth step of weighting the correction compensation value;
A seventh step of transmitting the weighted correction compensation value to at least one other inverter device;
An eighth step of receiving a value transmitted by the other inverter device as a reception compensation value;
Is performed by each inverter device,
The third step generates the correction value using a calculation result based on the weighted correction compensation value and the reception compensation value received in the eighth step.
A control method characterized by that.
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