JP6419989B2 - アクティブスタンドバイモードを有する電力変換器システム及びそれを制御する方法 - Google Patents
アクティブスタンドバイモードを有する電力変換器システム及びそれを制御する方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6419989B2 JP6419989B2 JP2017546896A JP2017546896A JP6419989B2 JP 6419989 B2 JP6419989 B2 JP 6419989B2 JP 2017546896 A JP2017546896 A JP 2017546896A JP 2017546896 A JP2017546896 A JP 2017546896A JP 6419989 B2 JP6419989 B2 JP 6419989B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- power
- active
- command
- grid
- standby mode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
- H02J3/04—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks for connecting networks of the same frequency but supplied from different sources
- H02J3/08—Synchronising of networks
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
- H02J3/28—Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy
- H02J3/32—Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy using batteries with converting means
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
- H02J3/38—Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
- H02J3/38—Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
- H02J3/381—Dispersed generators
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
- H02J3/38—Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
- H02J3/40—Synchronising a generator for connection to a network or to another generator
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J9/00—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting
- H02J9/005—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting using a power saving mode
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M1/00—Details of apparatus for conversion
- H02M1/08—Circuits specially adapted for the generation of control voltages for semiconductor devices incorporated in static converters
- H02M1/088—Circuits specially adapted for the generation of control voltages for semiconductor devices incorporated in static converters for the simultaneous control of series or parallel connected semiconductor devices
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M1/00—Details of apparatus for conversion
- H02M1/36—Means for starting or stopping converters
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M5/00—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases
- H02M5/40—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc
- H02M5/42—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters
- H02M5/44—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate dc into ac
- H02M5/453—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate dc into ac using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
- H02M5/458—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate dc into ac using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
- H02M5/4585—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate dc into ac using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only having a rectifier with controlled elements
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
- H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
- H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
- H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
- H02M7/53—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
- H02M7/537—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters
- H02M7/539—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters with automatic control of output wave form or frequency
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
- H02M7/66—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output with possibility of reversal
- H02M7/68—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output with possibility of reversal by static converters
- H02M7/72—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output with possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
- H02M7/79—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output with possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
- H02M7/797—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output with possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
- H02J3/38—Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
- H02J3/388—Islanding, i.e. disconnection of local power supply from the network
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M1/00—Details of apparatus for conversion
- H02M1/0003—Details of control, feedback or regulation circuits
- H02M1/0032—Control circuits allowing low power mode operation, e.g. in standby mode
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B70/00—Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
- Y02B70/10—Technologies improving the efficiency by using switched-mode power supplies [SMPS], i.e. efficient power electronics conversion e.g. power factor correction or reduction of losses in power supplies or efficient standby modes
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B70/00—Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
- Y02B70/30—Systems integrating technologies related to power network operation and communication or information technologies for improving the carbon footprint of the management of residential or tertiary loads, i.e. smart grids as climate change mitigation technology in the buildings sector, including also the last stages of power distribution and the control, monitoring or operating management systems at local level
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P80/00—Climate change mitigation technologies for sector-wide applications
- Y02P80/10—Efficient use of energy, e.g. using compressed air or pressurized fluid as energy carrier
- Y02P80/14—District level solutions, i.e. local energy networks
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
- Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
- Y04S20/00—Management or operation of end-user stationary applications or the last stages of power distribution; Controlling, monitoring or operating thereof
- Y04S20/20—End-user application control systems
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Emergency Management (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
- Direct Current Feeding And Distribution (AREA)
Description
if (command = start)
state = starting
endif
endwhile
while(grid_ok = 1 and state = starting)
close dc_precharge;
wait(precharge_time);
if(Vdc>Vdc,min)
close dc_main;
endif
start grid_sync;
start gating;
close ac_contactor;
state = runPQ;
active_stdby = OFF;
endwhile
上記の制御論理では、while(grid_ok = 1 and state = ready)は、グリッド電圧及び周波数が限界値内であるかと、電力変換器がレディ状態であるかとを確認する。while(grid_ok = 1 and state = starting)は、電力システム100の起動シーケンスである。close dc_prechargeは、リレーを閉じて電源からDCバスを徐々に充電する。if(Vdc>Vdc,min)は、DCバスが充電されたことを確認する。close dc_mainは、DCスイッチ120を閉じる。start grid_syncは、電力変換器の制御システムをグリッドと同期させる。start gatingは、半導体装置のスイッチングを開始して、グリッド電圧をエミュレートさせる。close ac_contactorは、グリッド側スイッチ130を閉じる。state = runPQは、制御システム100がグリッド・タイモードで実行していることを示す。active_stdby = OFFは、アクティブスタンドバイモードをOFFに初期化する。
if(sqrt(Pcmd_usr^2+Qcmd_usr^2) <= InverterRating)
controlP(Pcmd_usr);
controlQ(Qcmd_usr);
else
controlQ(sqrt(InverterRating^2-Pcmd_user^2)) //this example P has priority over Q
endif
if (Pcmd_usr >= SupkW or Qcmd_usr >= SupkVAR)
active_stdby = OFF;
elseif (Pcmd_usr <= SlokW and Qcmd_usr <= SlokVAR)
active_stdby = ON;
endif
if (active_stdby = ON)
stop gating;
endif
if(active_stdby = OFF)
start gating;
endif
endwhile
上記の制御論理では、while(state=runPQ and grid_ok=1)は、グリッド・タイモードで実行している電力システム100を言及する。sqrt(Pcmd_usr^2+Qcmd_usr^2)は、有効電力指令と無効電力指令とを用いた皮相電力指令の算出である(この例示的実施形態では、有効及び無効電力指令は、マスタ制御器400から制御器300によって受信されてよいユーザ電力指令である)。if(Pcmd_usr >= SupkW or Qcmd_usr >= SupkVAR)は、有効電力指令が有効アクティブスタンドバイターンオフ閾値の上限値よりも高いかどうか(電力指令が閾値よりも高い場合、電力指令は不感帯から外れている)、又は無効電力指令が無効アクティブスタンドバイターンオフ閾値の上限値よりも高いかどうかを確認する。‘if(Pcmd_usr <= SlokW and Qcmd_usr <= SlokVAR )は、有効電力指令Pが有効アクティブスタンドバイターンオフ閾値の下限値よりも低いかどうか、且つ無効電力指令Qが有効アクティブスタンドバイターンオフ閾値の下限値よりも低いかどうか(電力指令が閾値よりも低い場合、電力指令は不感帯内である)を確認する。if (active_stdby = ON)は、半導体スイッチゲーティングをOFFする。if(active_stdby = OFF)は、半導体スイッチゲーティングをONする。controlP(Pcmd_usr)及びcontrolQ(Qcmd_usr)は、電力変換器200の有効及び無効電力を電力指令に制御するルーチンである。
start gating;
if (command = stdby)
state = standby
endif
controlP(Pcmd_usr);
controlQ(Qcmd_usr);
endwhile
while(state=standby and grid_ok=1)
stop gating;
Pcmd_usr = 0;
Qcmd_usr = 0;
if (command = runPQ)
state = runPQ;
endif
endwhile
上記の制御論理では、start gatingは、命令されたアクティブスタンドバイモードからアクティブモードに戻る際のゲーティングの再開始を可能にする開始ゲーティングシーケンスである。if (command = stdby)は、ユーザがスタンドバイ指令を命令する場合にアクティブスタンドバイモードに切り替わる。if (command = runPQ)は、電力変換器200がゲーティングを開始するようにユーザによって命令される場合にアクティブモードに切り替わる。
if (Pcmd_usr <= 0)
if (Pcmd_usr < Pchg_up)
active_stdby = OFF;
elseif (Pcmd_usr > Pchg_lo)
active_stdby = ON;
endif
else
if (Pcmd_usr > Pdis_up)
active_stdby = OFF;
elseif (Pcmd_usr < Pdis_lo)
active_stdby = ON;
endif
endif
if (active_stdby = ON)
stop gating;
endif
if(active_stdby = OFF)
start gating;
endif
controlP(Pcmd_usr);
controlQ(Qcmd_usr);
endwhile
上記の制御論理では、while(state=runPQ and grid_ok=1)は、グリッド・タイモードで実行している電力システム100を言及する。if(Pcmd_usr <= 0)は、電力指令が負であるかどうかを確認する。この場合、電力システム100は充電モードである。if (Pcmd_usr < Pchg_up)は、充電モード時に、電力/充電指令が第1(充電)閾値の上限値よりも低いか(これは、充電変換が負電力であるので、更なる充電が命令(指示)されるという意味)を確認する。elseif (Pcmd_usr > Pchg_lo)は、充電モード時に、充電指令が第1閾値の下限値よりも高いか(これは、電力/充電指令が低く、不感帯内であるという意味)を確認する。elseは、電力指令が正である場合を言及する。この場合、システムは放電モードである。if (Pcmd_usr > Pdis_up)は、放電モード時に、電力/充電指令が第2閾値の上限値よりも高いかを確認する。elseif (Pcmd_usr < Pdis_lo)は、放電モード時に、電力/充電指令が第2閾値の下限値よりも低いかを確認する。
grid_connect
if (GridFrequency <= minGridF or GridFrequency >=maxGridF)
controlP(FComp(GridFrequency));
active_stdby = OFF;
elseif (GridFrequency > minGridF AND GridFrequency< maxGridF)
active_stdby = ON;
endif
if (active_stdby = ON)
stop gating;
endif
if(active_stdby = OFF)
start gating;
endif
endWhile
上記の制御論理に対して、if (GridFrequency <= minGridF or GridFrequency >=maxGridF)は、グリッド周波数が閾値/不感帯の下限値及び上限値から外れる状況を言及する。この場合、アクティブスタンドバイモードはOFFである。controlP(FComp(GridFrequency))は、グリッド周波数の関数として電力指令を設定する制御関数である。Fcompは、グリッド周波数(例えばHz−Watt関数)に基づき電力指令を戻す関数である。Fcompは、そのような電力指令を戻す任意の公知の関数であってよく、閉ループ又は開ループ関数であってよい。例えば、Fcompは、グリッドレベルがある周波数よりも上又は下である場合に、インバータが所定電力(例えば、100%又は−100%電力)で応答する関数であってよい。Fcompは、電力システム、又は電力システムのユーザによって有効とされるオプションであってよい。例えば、電力変換器200は、Fcompが有効ではない限り、通常グリッド・タイモードで動作してよい。elseif (GridFrequency > minGridF AND GridFrequency< maxGridF)は、グリッド周波数が不感帯内に収まる状況を言及する。この場合、インバータは0kWを出力するように設定され、アクティブスタンドバイがONにされる。FCompの不感帯範囲の設定例は、minGridF = 59.7 Hz及びmaxGridF = 60.5 Hzである。
grid_connect
controlP(Pcmd_usr);
controlQ(Qcmd_usr);
if (Pcmd_usr >= SupkW or Qcmd_usr >= SupkVAR)
active_stdby = OFF;
elseif (Pcmd_usr <= SlokW and Qcmd_usr <= SlokVAR)
active_stdby = ON;
endif
if (active_stdby = ON)
stop gating;
endif
if(active_stdby = OFF)
start gating;
endif
endWhile
この例示的な制御論理は、grid_connectを電力制御器器の制御システムに追加する。grid_connectに対して、制御器300は、電力システム100をユーティリティグリッドに接続させる単独運転スイッチを閉じる。グリッド事象中に電力システム100を切断するために、制御論理は、以下を含んでよい。
state = runUF;
endif
endwhile
while(state=runUF)
grid_disconnect;
start gating;
controlU(Ucmd_usr);
controlF(fcmd_usr);
if (grid_ok = 1 and reconnect_time=0
state = runPQ;
endif
endwhile
上記の制御論理に対して、if (grid_ok=0 and auto_xfr=1)は、グリッド事象(停電等)があるかどうか、且つ自動移行がON(システムが、ユーザの介在無しに自動的にグリッド・タイモードからマイクログリッドモードに移行するという意味)かどうかに関する判断である。grid_disconnectは、単独運転スイッチを開いて電力システム100を主要ユーティリティグリッドから切断する。start gatingは、ONではない場合にゲーティングを再び始める(言いかえれば、システムがアクティブスタンドバイモードである場合には、アクティブスタンドバイモードを退出してアクティブモードに進入する)。controlU(Ucmd_usr)は、電力変換器の出力電圧を電圧指令に制御するルーチンである。controlF(fcmd_usr)は、出力周波数を周波数指令に制御するルーチンである。if (grid_ok = 1 and reconnect_time=0)に対しては、グリッドが利用可能になり再接続カウントダウンが過ぎた場合には、電力システムはグリッド・タイモードに戻る。
Claims (5)
- アクティブモード及びアクティブスタンドバイモードを少なくとも含む複数の動作モードを有する電力システムであって、
電力供給を所望の出力に適合させるように構成された電力変換器と、
前記電力変換器を前記アクティブモード及び前記アクティブスタンドバイモードで制御する制御器と、
少なくとも一の電源と前記電力変換器との間に連結された電源側スイッチと、
前記少なくとも一の電源とグリッドとの間に連結されたグリッド側スイッチと、
を備え、
前記電力変換器は、前記電力変換器がゲーティング状態となるように当該電力システムが前記アクティブモードである際に、ゲート信号を受信する複数の半導体スイッチを有し、
前記制御器は、当該電力システムが前記グリッドと同期される間に、前記電力変換器が非ゲーティング状態である前記アクティブスタンドバイモードに進入すべきかどうかを判断するように構成され、且つ、電力指令が不感帯内にある場合で当該電力システムが前記アクティブスタンドバイモードに進入すべきであると判断されると、当該電力システムが前記アクティブスタンドバイモードとなるように前記電力変換器を非ゲーティング状態に制御するように構成されており、
前記電源側スイッチと前記グリッド側スイッチは、前記アクティブモード及び前記アクティブスタンドバイモードの両モードにおいて閉じられ、
前記電力変換器は、前記少なくとも一の電源と前記グリッドとの間に連結された電力インバータであり、
前記制御器は、前記電力インバータを初期化するように更に構成されており、
前記電力変換器を初期化するように構成された前記制御器は、前記少なくとも一の電源からDCバスを充電するように構成され、且つ、前記電源側スイッチを閉じるように構成され、且つ、前記電力変換器を前記グリッドと同期させるように構成され、且つ、前記電力変換器を前記ゲーティング状態にさせるように構成され、且つ、前記電力変換器と前記グリッドとの間に連結された前記グリッド側スイッチを閉じることにより、当該電力システムをグリッド・タイモードとするように構成され、且つ、アクティブスタンドバイモードを初期化してOFFとするように構成されている
ことを特徴とする電力システム。 - アクティブモード及びアクティブスタンドバイモードを少なくとも含む複数の動作モードを有する電力システムであって、
電力供給を所望の出力に適合させるように構成された電力変換器と、
該電力変換器を前記アクティブモード及び前記アクティブスタンドバイモードで制御する制御器と、
を備え、
前記電力変換器は、前記電力変換器がゲーティング状態となるように当該電力システムが前記アクティブモードである際に、ゲート信号を受信する複数の半導体スイッチを有し、
前記制御器は、当該電力システムがグリッドと同期される間に、前記電力変換器が非ゲーティング状態である前記アクティブスタンドバイモードに進入すべきかどうかを判断するように構成され、且つ、電力指令が不感帯内にある場合で当該電力システムが前記アクティブスタンドバイモードに進入すべきであると判断されると、当該電力システムが前記アクティブスタンドバイモードとなるように前記電力変換器を非ゲーティング状態に制御するように構成されており、
当該電力システムが前記アクティブスタンドバイモードに進入すべきかどうかを判断するように構成された前記制御器は、前記電力指令が正であるか又は負であるかを判断することにより、当該電力システムが充電状態又は放電状態であるかどうかを判断するように構成され、且つ、当該電力システムが前記充電状態であると判断された場合には前記電力指令を第1所定閾値と比較し、前記電力指令が前記第1所定閾値よりも高いと判断された場合には当該電力システムはアイドル状態であり前記アクティブスタンドバイモードに進入すべきであると判断するように構成され、且つ、当該電力システムが前記放電状態であると判断された場合には前記電力指令を第2所定閾値と比較し、前記電力指令が前記第2所定閾値よりも低いと判断された場合には当該電力システムは前記アイドル状態であり前記アクティブスタンドバイモードに進入すべきであると判断するように構成されている
ことを特徴とする電力システム。 - 前記第1所定閾値は第1上限閾値と第1下限閾値とを含み、第2所定閾値は第2上限閾値と第2下限閾値とを含み、
当該電力システムが前記充電状態であると判断される際には、前記アクティブスタンドバイモードに進入するかどうかを判断するために前記電力指令は前記第1下限閾値と比較され、前記アクティブモードに進入するかどうかを判断するために前記電力指令は前記第1上限閾値と比較され、
当該電力システムが前記放電状態であると判断される際には、前記アクティブスタンドバイモードに進入するかどうかを判断するために前記電力指令は前記第2下限閾値と比較され、前記アクティブモードに進入するかどうかを判断するために前記電力指令は前記第2上限閾値と比較される
ことを特徴とする請求項2に記載の電力システム。 - 電力変換器がグリッドと同期されておりゲーティング状態であるアクティブモードと、前記電力変換器が前記グリッドと同期されているがゲーティング状態ではないアクティブスタンドバイモードとを少なくとも含む複数の動作モードを有する電力システムを制御する方法であって、
電力指令を所定閾値と比較し、比較結果に基づき前記電力システムが前記アクティブスタンドバイモードに進入すべきかを判断する工程と、
前記電力システムが前記アクティブスタンドバイモードに進入すべきであると判断された場合に、非ゲーティング状態となるように前記電力変換器を制御する工程と、
を備え、
前記電力指令を前記所定閾値と比較し、前記比較結果に基づき前記電力システムが前記アクティブスタンドバイモードに進入すべきかを判断する工程は、
前記電力指令が正であるか又は負であるかを判断することにより、前記電力システムが充電状態又は放電状態であるかどうかを判断する工程と、
前記電力システムが前記充電状態であると判断された場合には前記電力指令を第1所定閾値と比較し、前記電力指令が前記第1所定閾値よりも高いと判断された場合には前記電力システムはアイドル状態であり前記アクティブスタンドバイモードに進入すべきであると判断する工程と、
前記電力システムが前記放電状態であると判断された場合には前記電力指令を第2所定閾値と比較し、前記電力指令が前記第2所定閾値よりも低いと判断された場合には前記電力システムは前記アイドル状態であり前記アクティブスタンドバイモードに進入すべきであると判断する工程と、
を含む
ことを特徴とする方法。 - アクティブモード及びアクティブスタンドバイモードを少なくとも含む複数の動作モードで動作する電力インバータシステムであって、
電源とグリッドとの間で電力変換するための電力インバータと、
前記電力インバータを前記アクティブモード及び前記アクティブスタンドバイモードで制御する制御器と、
を備え、
前記電力インバータは、前記アクティブモードでの動作時に、前記電力インバータがゲーティング状態となるようにゲート信号を受信する複数の半導体スイッチを有し、
前記制御器は、前記電力インバータを前記グリッドと同期させるように構成され、且つ、前記複数の半導体スイッチが前記ゲート信号を受信するように、前記アクティブモードで非ゲーティング状態とするために前記電力インバータを制御するように構成され、且つ、前記電力インバータが非ゲーティング状態である場合に、前記電力インバータが前記アクティブスタンドバイモードに進入すべきかどうかを判断するように構成され、且つ、前記アクティブスタンドバイモードである場合に、前記非ゲーティング状態とするために前記電力インバータを制御するように構成されており、
前記電力インバータが前記アクティブスタンドバイモードに進入すべきかどうかを判断するように構成された前記制御器は、電力指令が正であるか又は負であるかを判断するように構成され、且つ、前記電力指令が負であると判断された場合には前記電力指令を第1所定閾値と比較し、前記電力指令が前記第1所定閾値よりも高いと判断された場合には前記電力インバータは前記アクティブスタンドバイモードに進入すべきであると判断するように構成され、且つ、前記電力指令が正であると判断された場合には前記電力指令を第2所定閾値と比較し、前記電力指令が前記第2所定閾値よりも低いと判断された場合には前記電力インバータは前記アクティブスタンドバイモードに進入すべきであると判断するように構成されている
ことを特徴とする電力インバータシステム。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US201562188282P | 2015-07-02 | 2015-07-02 | |
US62/188,282 | 2015-07-02 | ||
PCT/US2016/040004 WO2017004146A1 (en) | 2015-07-02 | 2016-06-29 | Power converter system having active standby mode and method of controlling the same |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2018519774A JP2018519774A (ja) | 2018-07-19 |
JP6419989B2 true JP6419989B2 (ja) | 2018-11-07 |
Family
ID=56551555
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017546896A Active JP6419989B2 (ja) | 2015-07-02 | 2016-06-29 | アクティブスタンドバイモードを有する電力変換器システム及びそれを制御する方法 |
Country Status (9)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US9685852B2 (ja) |
EP (1) | EP3257129B1 (ja) |
JP (1) | JP6419989B2 (ja) |
KR (1) | KR101933579B1 (ja) |
CN (1) | CN107636927B (ja) |
AU (1) | AU2016285855B2 (ja) |
NZ (1) | NZ734663A (ja) |
WO (1) | WO2017004146A1 (ja) |
ZA (1) | ZA201705748B (ja) |
Families Citing this family (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107231013B (zh) * | 2016-05-24 | 2019-01-15 | 华为技术有限公司 | 一种充电的方法、终端、充电器和系统 |
CA3056634A1 (en) * | 2017-03-16 | 2018-09-20 | Ignacio Juarez | Micro inverter and controller |
US11101656B2 (en) | 2017-05-18 | 2021-08-24 | Mitsubishi Electric Corporation | Reactive power compensation device and method for controlling the same |
US10389134B2 (en) | 2017-06-21 | 2019-08-20 | Katerra, Inc. | Electrical power distribution system and method |
CA3027650C (en) | 2017-08-14 | 2021-05-18 | Dynapower Company Llc | Method and apparatus for bidirectional storage and renewable power converter |
DE102017127081B4 (de) * | 2017-11-17 | 2019-05-29 | Sma Solar Technology Ag | Verfahren zum Schwarzstart einer Energieversorgungseinrichtung, bidirektionaler Wechselrichter und Energieversorgungseinrichtung mit einem bidirektionalen Wechselrichter |
US10790662B2 (en) | 2018-04-03 | 2020-09-29 | Katerra, Inc. | DC bus-based electrical power router utilizing multiple configurable bidirectional AC/DC converters |
US10897138B2 (en) | 2018-04-12 | 2021-01-19 | Katerra, Inc. | Method and apparatus for dynamic electrical load sensing and line to load switching |
CN108615724B (zh) * | 2018-05-08 | 2020-05-22 | 西安交通大学 | 一种微感型igbt并联均流结构 |
WO2020037034A1 (en) * | 2018-08-14 | 2020-02-20 | Pika Energy, Inc. | Two-terminal protective device using parasitic energy harvesting |
JP2022500986A (ja) | 2018-09-12 | 2022-01-04 | フアレス, イグナシオJUAREZ, Ignacio | マイクロインバータ及びコントローラ |
CN109616904A (zh) * | 2018-10-25 | 2019-04-12 | 深圳市科陆电子科技股份有限公司 | 用于储能集装箱设备的升压装置和储能集装箱设备 |
US11804771B2 (en) * | 2019-03-15 | 2023-10-31 | General Electric Company | Customizable power converter and customizable power conversion system |
US20230032933A1 (en) * | 2019-09-09 | 2023-02-02 | Elexsys Ip Pty Ltd | Electrical Power Distribution System |
JP6928731B1 (ja) * | 2020-12-24 | 2021-09-01 | 三菱電機株式会社 | 蓄電システムおよび系統制御システム |
US11990750B2 (en) * | 2021-07-08 | 2024-05-21 | University Of Vermont And State Agricultural College | Decentralized frequency control with packet-based energy management |
JP7347712B1 (ja) | 2021-12-02 | 2023-09-20 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | 無効電力制御装置、無効電力制御方法、及び無効電力制御プログラム |
Family Cites Families (25)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7183667B2 (en) * | 2003-12-19 | 2007-02-27 | Square D Company | Method and apparatus for power inverter synchronization |
US9093862B2 (en) * | 2009-01-16 | 2015-07-28 | Zbb Energy Corporation | Method and apparatus for controlling a hybrid power system |
US8687385B2 (en) * | 2009-11-25 | 2014-04-01 | Triune Ip Llc | Low power converter |
US9502904B2 (en) * | 2010-03-23 | 2016-11-22 | Eaton Corporation | Power conversion system and method providing maximum efficiency of power conversion for a photovoltaic system, and photovoltaic system employing a photovoltaic array and an energy storage device |
US8395919B2 (en) * | 2010-07-29 | 2013-03-12 | General Electric Company | Photovoltaic inverter system and method of starting same at high open-circuit voltage |
US8279649B2 (en) * | 2010-10-11 | 2012-10-02 | Solarbridge Technologies, Inc. | Apparatus and method for controlling a power inverter |
WO2012062375A1 (en) * | 2010-11-12 | 2012-05-18 | Sma Solar Technology Ag | Power inverter for feeding electric energy from a dc power generator into an ac grid with two power lines |
US8994202B2 (en) * | 2010-12-10 | 2015-03-31 | Vestas Wind Systems A/S | Method and system for operating a wind turbine during an overvoltage event |
US8854004B2 (en) * | 2011-01-12 | 2014-10-07 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Energy storage system and controlling method thereof |
US9136709B2 (en) * | 2011-10-26 | 2015-09-15 | General Electric Company | Methods and systems for selectively coupling a power conversion system to an electrical grid |
WO2013060024A1 (en) * | 2011-10-28 | 2013-05-02 | General Electric Company | Systems and methods for using in recovering converter after grid fault event |
BR112014017460A8 (pt) * | 2012-01-17 | 2017-07-04 | Infineon Technologies Austria Ag | circuito de conversão de energia, sistema e método de alimentação de energia |
US9478989B2 (en) * | 2012-01-17 | 2016-10-25 | Infineon Technologies Austria Ag | Power converter circuit with AC output |
EP2621070A1 (en) * | 2012-01-26 | 2013-07-31 | Siemens Aktiengesellschaft | Method and arrangement for operating a wind turbine converter |
US20130300196A1 (en) * | 2012-05-09 | 2013-11-14 | Dynapower Company, Llc | Multi-port inverter/converter system for dynamic micro-grid applications |
BR112015003554A2 (pt) * | 2012-08-30 | 2017-07-04 | Gen Electric | método e sistema para proteger uma ou mais máquinas elétricas. |
EP2893606B1 (en) * | 2012-09-03 | 2021-11-03 | Vestas Wind Systems A/S | Connection system for power generation system with dc output |
EP2922167A4 (en) * | 2012-11-16 | 2016-06-01 | Panasonic Ip Man Co Ltd | RELAY OPERATING ADJUSTMENT DEVICE, POWER CONDITIONING UNIT, AND DISTRIBUTED POWER SUPPLY SYSTEM |
TWI509403B (zh) * | 2013-02-18 | 2015-11-21 | Compal Electronics Inc | 電子裝置 |
JP6082886B2 (ja) * | 2013-02-22 | 2017-02-22 | 株式会社高砂製作所 | 電力調整装置及び電力調整方法 |
CN103248067B (zh) * | 2013-04-27 | 2016-03-02 | 京东方科技集团股份有限公司 | 光伏并网逆变器的低压穿越控制方法及装置 |
US10826322B2 (en) * | 2013-06-14 | 2020-11-03 | Abb Schweiz Ag | Systems and methods for grid interactive UPS |
JP6082667B2 (ja) * | 2013-07-03 | 2017-02-15 | 株式会社三社電機製作所 | パワーコンディショナー |
US9912150B2 (en) * | 2013-07-10 | 2018-03-06 | Mitsubishi Electric Corporation | Power control system |
CN104362665B (zh) * | 2014-09-28 | 2017-01-25 | 北京索英电气技术有限公司 | 一种微电网离网切换到并网的控制系统及控制方法 |
-
2016
- 2016-06-29 NZ NZ734663A patent/NZ734663A/en unknown
- 2016-06-29 AU AU2016285855A patent/AU2016285855B2/en active Active
- 2016-06-29 US US15/197,007 patent/US9685852B2/en active Active
- 2016-06-29 KR KR1020177024575A patent/KR101933579B1/ko active IP Right Grant
- 2016-06-29 CN CN201680013041.1A patent/CN107636927B/zh active Active
- 2016-06-29 EP EP16744971.9A patent/EP3257129B1/en active Active
- 2016-06-29 JP JP2017546896A patent/JP6419989B2/ja active Active
- 2016-06-29 WO PCT/US2016/040004 patent/WO2017004146A1/en active Application Filing
-
2017
- 2017-05-18 US US15/598,435 patent/US10243444B2/en active Active
- 2017-08-23 ZA ZA2017/05748A patent/ZA201705748B/en unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
ZA201705748B (en) | 2018-11-28 |
EP3257129B1 (en) | 2020-11-04 |
US10243444B2 (en) | 2019-03-26 |
US9685852B2 (en) | 2017-06-20 |
CN107636927B (zh) | 2020-12-25 |
KR20170129717A (ko) | 2017-11-27 |
AU2016285855B2 (en) | 2018-04-19 |
CN107636927A (zh) | 2018-01-26 |
JP2018519774A (ja) | 2018-07-19 |
KR101933579B1 (ko) | 2019-04-05 |
US20170358980A1 (en) | 2017-12-14 |
AU2016285855A1 (en) | 2017-08-24 |
NZ734663A (en) | 2021-12-24 |
WO2017004146A1 (en) | 2017-01-05 |
US20170005564A1 (en) | 2017-01-05 |
EP3257129A1 (en) | 2017-12-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6419989B2 (ja) | アクティブスタンドバイモードを有する電力変換器システム及びそれを制御する方法 | |
JP5600146B2 (ja) | 分散電源システム及び運転方法 | |
AU2016287425A1 (en) | Islanding a plurality of grid tied power converters | |
AU2010284447A1 (en) | AC connected modules with line frequency or voltage variation pattern for energy control | |
JP6983821B2 (ja) | グリッド形成モードにおいて多数の電力変換器を開始する電力システム及び方法 | |
KR20000077045A (ko) | 병렬 접속된 인버터를 갖는 전원 시스템을 동작시키는방법 및 전력 변환 시스템 | |
JP6730826B2 (ja) | パワーコンディショナ、電力供給システム及び電流制御方法 | |
KR101646170B1 (ko) | 계통연계운전 및 독립운전을 수행하는 전력시스템 제어 방법 | |
AU2013394122A1 (en) | Controlling power in a micro-grid | |
EP3821129A1 (en) | Wind turbine power consumption control | |
JP2022084512A (ja) | インテリジェントスイッチ装置及び発電システム | |
KR20170074631A (ko) | 스마트 그리드 환경에서 에너지 분전 시스템 | |
Seo et al. | DC islanding detection algorithm using injection current perturbation technique for photovoltaic converters in DC distribution | |
CN108539747B (zh) | 一种并网型交直流混合微电网控制系统及方法 | |
EP4325691A1 (en) | Electric power conversion system and electric power conversion device | |
CN117811058A (zh) | 一种微电网并离网切换方法及系统 | |
CN116231636A (zh) | 微电网系统、功率变换器及其控制方法 | |
NZ734661B2 (en) | Islanding a plurality of grid tied power converters |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180308 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20180308 |
|
A871 | Explanation of circumstances concerning accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871 Effective date: 20180308 |
|
A975 | Report on accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005 Effective date: 20180510 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20180522 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180820 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20180911 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20181010 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6419989 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |