JP6522883B2 - Device with communication function, inverter device, and method of starting communication with other devices - Google Patents

Device with communication function, inverter device, and method of starting communication with other devices Download PDF

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Description

本発明は、他の装置と通信を行う通信機能を備えた装置、インバータ装置、および、これらの装置が他の装置と通信を開始する方法に関する。   The present invention relates to a device provided with a communication function for communicating with another device, an inverter device, and a method by which these devices initiate communication with another device.

近年、太陽光などの自然エネルギーを利用する分散形電源の研究が進んでいる。一般的に、分散形電源は、発電した電力を電力系統に逆潮流するために、電力系統に連系している。この場合、分散形電源は、電力系統の系統電圧の位相を自分の内部位相として用いて、出力電流を制御して電力調整を行っている(例えば、特許文献1参照)。   In recent years, research on distributed power sources using natural energy such as sunlight has been advanced. Generally, a distributed power supply is connected to a power system to reversely flow generated power to the power system. In this case, the distributed power supply performs power adjustment by controlling the output current using the phase of the system voltage of the power system as its own internal phase (for example, see Patent Document 1).

一方、災害などにより電力系統が長期で停電になる場合や、離島などで電力系統がない場合、分散形電源は電力系統に連系せず、自立運転を行う必要がある。この場合、分散形電源は、電力系統の系統電圧から位相を検出することができないので、内部位相を自ら発振させ、これを用いて出力電圧制御を行う。   On the other hand, when the power system suffers a long-term power failure due to a disaster or when there is no power system on a remote island, the distributed power supply does not need to be connected to the power system and it is necessary to perform a self-sustaining operation. In this case, since the distributed power supply can not detect the phase from the system voltage of the electric power system, it oscillates the internal phase by itself and performs output voltage control using this.

図6は、自立運転を行う従来の分散形電源A’を説明するための図である。   FIG. 6 is a diagram for explaining a conventional distributed power supply A 'performing a self-sustaining operation.

分散形電源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、負荷Lに出力する。制御回路3’は、インバータ回路2を制御するものであり、分散形電源A’に設けられた各センサが検出した信号に基づいて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、内部位相生成部31’、指令信号生成部32、PWM信号生成部33、および、通信部34を備えている。内部位相生成部31’は、内部位相θを生成して、指令信号生成部32に出力する。指令信号生成部32は、内部位相θを用いて指令信号を生成して、PWM信号生成部33に出力する。PWM信号生成部33は、指令信号生成部32より入力される指令信号に基づいてPWM信号を生成して、インバータ回路2に出力する。   The distributed power supply A ′ converts DC power output from the DC power supply 1 into AC power by the inverter circuit 2 and outputs the AC power to the load L. The control circuit 3 ′ controls the inverter circuit 2, generates a PWM signal based on signals detected by each sensor provided in the distributed power supply A ′, and outputs the PWM signal to the inverter circuit 2. The control circuit 3 ′ includes an internal phase generation unit 31 ′, a command signal generation unit 32, a PWM signal generation unit 33, and a communication unit 34. The internal phase generation unit 31 ′ generates an internal phase θ and outputs the internal phase θ to the command signal generation unit 32. The command signal generation unit 32 generates a command signal using the internal phase θ, and outputs the command signal to the PWM signal generation unit 33. The PWM signal generator 33 generates a PWM signal based on the command signal input from the command signal generator 32 and outputs the PWM signal to the inverter circuit 2.

図6に示すように、複数の分散形電源A’が並列接続された電力システムの場合、各分散形電源A’の内部位相θを同期させる必要がある。このため、各分散形電源A’を集中監視するための監視装置Cが、各分散形電源A’の内部位相θを同期させる機能を有する。すなわち、各分散形電源A’の内部位相生成部31’が生成した内部位相θを、通信部34が監視装置Cに送信する。監視装置Cは、受信した各分散形電源A’の内部位相θの例えば相加平均値(算術平均値)を算出して、目標内部位相θ*として各分散形電源A’に送信する。内部位相生成部31’は、内部位相θが目標内部位相θ*になるように制御する。あるいは、1つの分散形電源A’(マスタ)が監視装置Cの代わりとなり、他の分散形電源A’(スレイブ)に目標内部位相θ*を出力する。 As shown in FIG. 6, in the case of a power system in which a plurality of distributed power supplies A 'are connected in parallel, it is necessary to synchronize the internal phase θ of each distributed power supply A'. Therefore, the monitoring device C for centrally monitoring each distributed power supply A ′ has a function to synchronize the internal phase θ of each distributed power supply A ′. That is, the communication unit 34 transmits the internal phase θ generated by the internal phase generation unit 31 ′ of each distributed power supply A ′ to the monitoring device C. The monitoring device C calculates, for example, an arithmetic mean value (arithmetic average value) of the received internal phase θ of each dispersed power source A ′, and transmits it to each distributed power source A ′ as a target internal phase θ * . The internal phase generation unit 31 'controls the internal phase θ to be the target internal phase θ * . Alternatively, one distributed power supply A '(master) substitutes for the monitoring device C and outputs the target internal phase θ * to the other distributed power supply A' (slave).

しかし、これらの方法で内部位相θを同期させる場合、システムが大がかりになるし、分散形電源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った。これらの問題点を解消する方法として、発明者らは、特願2013‐154536に記載の発明を開発した。当該発明は、電力システムに含まれる各分散形電源が、内部位相を少なくとも1つの他の分散形電源に送受信して、生成した内部位相と受信した内部位相とに基づく演算結果を用いて内部位相を生成するものである。この処理が各分散形電源それぞれで行われることにより、各分散形電源の内部位相は同じ値に収束する。したがって、上記問題点を解消しつつ、各分散形電源の内部位相を同期することができる。   However, when the internal phase θ is synchronized by these methods, the system becomes bulky, it is difficult to flexibly cope with the increase and decrease of the distributed power supply A ', and there is a problem that the system is vulnerable to failure. As a method for solving these problems, the inventors developed the invention described in Japanese Patent Application No. 2013-154536. According to the present invention, each distributed power supply included in the power system transmits and receives the internal phase to at least one other distributed power supply, and uses an operation result based on the generated internal phase and the received internal phase. To generate By performing this process in each of the distributed power sources, the internal phase of each distributed power source converges to the same value. Therefore, the internal phase of each distributed power supply can be synchronized while solving the above problems.

特開2010‐68630号公報JP, 2010-68630, A

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、当該発明において、電力システムに新たな分散形電源を追加して通信を開始する場合に、電力システムに含まれている分散形電源の内部位相の同期が乱されるという問題が生じる。すなわち、追加された分散形電源の内部位相は電力システムに含まれていた分散形電源の内部位相と同期していないので、追加された分散形電源が通信を開始すると、電力システムに含まれていた分散形電源も、追加された分散形電源も含めた全体で、内部位相を同期するように処理を行う。これにより、同期されていた内部位相がそれぞれ変化し、再度同期されるまでの間、内部位相が同期していない状態になる。   However, in the present invention, when a new distributed power supply is added to the power system to start communication, there arises a problem that the internal phase synchronization of the distributed power supply included in the power system is disturbed. That is, since the internal phase of the added distributed power supply is not synchronized with the internal phase of the distributed power supply included in the power system, when the added distributed power supply starts communication, it is included in the power system. The distributed power supply also performs processing to synchronize the internal phase, including the added distributed power supply. As a result, the internal phases that have been synchronized change, and the internal phases are not synchronized until they are synchronized again.

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、上述した問題を解消することができる、通信の開始方法、および、当該方法を行う装置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 above-mentioned circumstances, and it is an object of the present invention to provide a method for initiating communication and an apparatus for performing the method, which can solve the above-mentioned problems. .

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-mentioned subject, in the present invention, the following technical measures are taken.

本発明の第1の側面によって提供される装置は、内部値を生成する内部値生成手段と、少なくとも1つの他の装置と通信を行う通信手段とを備え、前記内部値生成手段は、前記生成した内部値と、前記通信手段が前記他の装置より受信した内部値とに基づく演算結果を用いて、内部値を生成し、前記通信手段は、前記他の装置と通信を開始したときには、前記他の装置からの受信のみを行い、前記内部値が前記他の装置の内部値に一致した以降には、前記内部値生成手段が生成した内部値を、前記他の装置に送信することを特徴とする。   The device provided by the first aspect of the present invention comprises internal value generation means for generating an internal value, and communication means for communicating with at least one other device, said internal value generation means comprising The internal value is generated using an operation result based on the internal value received and the internal value received by the communication means from the other device, and the communication means starts communication with the other device. Only after receiving from another device, the internal value generated by the internal value generation unit is transmitted to the other device after the internal value matches the internal value of the other device. I assume.

本発明の好ましい実施の形態においては、前記内部値生成手段は、前記生成した内部値と、前記受信した内部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、内部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 internal value generation means integrates operation means for performing an operation based on the generated internal value and the received internal value, and integrates the operation result output from the operation means. And integrating means for calculating an internal 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、前記受信した内部値から前記生成した内部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 generated internal value from the received internal value and adding all subtraction results.

本発明の好ましい実施の形態においては、前記通信手段は、前記演算手段による演算結果がゼロになったときに、前記生成した内部値の送信を開始する。   In a preferred embodiment of the present invention, the communication means starts transmitting the generated internal value when the calculation result by the calculation means becomes zero.

本発明の好ましい実施の形態においては、前記通信手段は、前記演算手段による演算結果がゼロである状態が所定時間以上継続した場合に、前記生成した内部値の送信を開始する。   In a preferred embodiment of the present invention, the communication means starts transmission of the generated internal value when a state in which the calculation result by the calculation means is zero continues for a predetermined time or more.

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装置であって、インバータ回路をさらに備えており、前記内部値生成手段が前記インバータ回路の制御に用いる内部位相を内部値として生成することを特徴とする。   An inverter device provided by the second aspect of the present invention is a device provided by the first aspect of the present invention, further comprising an inverter circuit, wherein the internal value generation means controls the inverter circuit. Generating an internal phase used as an internal value.

本発明の第3の側面によって提供される方法は、内部値を生成する内部値生成手段と、通信を行う通信手段とをそれぞれ備えている複数の装置が、通信によって内部値を送受信することにより内部値を一致させているシステムにおいて、前記システムに新たに追加される前記装置が、前記システムに含まれている装置との間で通信を開始する方法であって、前記新たに追加される装置に、前記システムに含まれている装置から送信された内部値の受信のみを行う第1の工程と、前記内部値生成手段が生成した内部値と、前記第1の工程で受信した内部値とに基づく演算結果を用いて、内部値を生成する第2の工程と、前記生成した内部値が、前記受信した内部値に一致したか否かを判別する第3の工程とを行わせ、前記第3の工程で一致したと判別された以降は、前記生成した内部値を、前記システムに含まれている装置に送信する第4の工程をさらに行わせることを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, there is provided a method, wherein a plurality of devices, each having an internal value generation means for generating an internal value and a communication means for performing communication, transmit and receive the internal value through communication. In a system in which internal values are matched, a method in which the device newly added to the system starts communication with devices included in the system, the newly added device A first step of receiving only internal values transmitted from the devices included in the system, an internal value generated by the internal value generation means, and an internal value received in the first step; Performing a second step of generating an internal value and a third step of determining whether the generated internal value matches the received internal value, using the calculation result based on Matched in the third step Later discriminated, the internal value said product, characterized by a fourth step further possible to perform the to be transmitted to the device included in the system.

本発明によると、内部値生成手段は、生成した内部値と、通信手段が受信した他の装置の内部値とに基づく演算結果を用いて、内部値を生成する。各装置の内部値生成手段がこれを行うことで、すべての装置の内部値が同じ値に収束する。各装置は少なくとも1つの装置(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つの装置や監視装置が他の全ての装置と通信を行う必要はない。また、他の装置と通信を開始する場合、通信を開始したときには、他の装置からの受信のみを行う。したがって、内部値生成手段が生成した内部値が、他の装置の内部値の生成に影響を与えることがない。したがって、通信手段が通信を開始しても、他の装置の内部値の一致を乱すことがない。   According to the present invention, the internal value generation unit generates an internal value using a calculation result based on the generated internal value and the internal value of another device received by the communication unit. As the internal value generation means of each device does this, the internal values of all the devices converge to the same value. Each device only needs to communicate with at least one device (for example, one located nearby or one with which communication has been established), and one device or monitoring device needs to communicate with all other devices There is no. Also, when communication is started with another device, when communication is started, only reception from the other device is performed. Therefore, the internal values generated by the internal value generation means do not affect the generation of the internal values of other devices. Therefore, even if the communication means starts communication, the coincidence of the internal values of the other devices will not be disturbed.

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実施形態に係る分散形電源を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the distributed power supply which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係る分散形電源が複数並列接続された電力システムを示す図である。It is a figure which shows the electric power system in which multiple distributed power supplies which concern on 1st Embodiment were connected in parallel. 送信制御部が行う送信制御処理を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the transmission control processing which a transmission control part performs. 電力システムにおける各分散形電源の内部位相の変化の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 of the change of the internal phase of each distributed power supply in an electric power system. 図2に示す電力システムにおいて分散形電源を新たに追加するときの通信状態の変化を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the change of a communication state when adding a distributed power supply newly in the electric power system shown in FIG. 自立運転を行う従来の分散形電源を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the conventional distributed power supply which performs a self sustaining.

以下、本発明の実施の形態を、本発明に係る装置が分散形電源のインバータ装置である場合を例として、図面を参照して具体的に説明する。   An embodiment of the present invention will be specifically described below with reference to the drawings, taking an example where the device according to the present invention is a distributed power supply inverter device.

図1は、第1実施形態に係る分散形電源を説明するための図である。図2は、第1実施形態に係る分散形電源が複数並列接続された電力システムを示す図である。   FIG. 1 is a diagram for explaining the distributed power supply according to the first embodiment. FIG. 2 is a diagram showing a power system in which a plurality of distributed power supplies according to the first embodiment are connected in parallel.

図1に示すように、分散形電源Aは、直流電源1、インバータ回路2、および、制御回路3を備えている。分散形電源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。インバータ回路2および制御回路3をまとめたものがインバータ装置4であり、いわゆるパワーコンディショナと呼ばれるものである。   As shown in FIG. 1, the distributed power supply A includes a DC power supply 1, an inverter circuit 2, and a control circuit 3. The distributed power supply A converts the DC power output from the DC power supply 1 into AC power by the inverter circuit 2 and outputs the AC power. Although not shown, a transformer is provided on the output side of the inverter circuit 2 to step up (or step down) the AC voltage. The inverter device 4 is a combination of the inverter circuit 2 and the control circuit 3 and is called a so-called power conditioner.

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。   The DC power supply 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 supply 1 outputs the generated DC power to the inverter circuit 2. In addition, DC power supply 1 is not limited to what produces | generates direct-current power by a solar cell. For example, the DC power supply 1 may be a fuel cell, a storage battery, an electric double layer capacitor, a lithium ion battery, a diesel engine generator, a micro gas turbine generator, a wind turbine generator, etc. It may be a device that converts it into 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 supply 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), and switches DC power by switching on and off each switching element based on a PWM signal input from the control circuit 3. 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 multilevel inverter. Moreover, it is not limited to PWM control, You may use other systems, such as phase shift control.

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。制御回路3は、分散形電源Aに設けられた各センサが検出したインバータ回路2の入力電圧、出力電圧、出力電流などに基づいて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、内部位相生成部31、指令信号生成部32、PWM信号生成部33、通信部34、および、送信制御部35を備えている。   The control circuit 3 controls the inverter circuit 2 and is realized by, for example, a microcomputer. The control circuit 3 generates a PWM signal based on the input voltage, the output voltage, the output current, and the like of the inverter circuit 2 detected by each sensor provided in the distributed power supply A, and outputs the PWM signal to the inverter circuit 2. The control circuit 3 includes an internal phase generation unit 31, a command signal generation unit 32, a PWM signal generation unit 33, a communication unit 34, and a transmission control unit 35.

内部位相生成部31は、指令信号を生成するために用いられる内部位相θiを生成するものである。内部位相生成部31の詳細については、後述する。 Internal phase generating unit 31, and generates an internal phase theta i used to generate the command signal. Details of the internal phase generation unit 31 will be described later.

指令信号生成部32は、出力電圧制御を行うための指令信号を生成するものである。指令信号生成部32は、インバータ回路2の出力電圧を検出した三相の電圧信号に、いわゆる三相/二相変換処理(αβ変換処理)および回転座標変換処理(dq変換処理)を行い、d軸成分とq軸成分の信号に変換する。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。また、回転座標変換処理とは、静止座標系の二相(α軸成分とβ軸成分)の信号を回転座標系の二相(d軸成分とq軸成分)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、所定の角速度で回転する直交座標系である。回転座標変換処理は、内部位相生成部31より入力される内部位相θiに基づいて行われる。 The command signal generation unit 32 generates a command signal for performing output voltage control. The command signal generation unit 32 performs so-called three-phase / two-phase conversion processing (αβ conversion processing) and rotational coordinate conversion processing (dq conversion processing) on the three-phase voltage signals in which the output voltage of the inverter circuit 2 is detected. Convert to axis component and q axis component signals. The three-phase / two-phase conversion process is a process for converting a three-phase alternating current signal into an equivalent two-phase alternating current signal, an orthogonal coordinate system in which the three-phase alternating current signal is stationary (hereinafter referred to as "stationary coordinate system" Is converted into the alternating current signal of the α axis component and the alternating current signal of the β axis component by decomposing them into the components of the α axis and the β axis orthogonal to each other and adding the components of the respective axes together. Further, rotational coordinate conversion processing is processing for converting signals of two phases (α-axis component and β-axis component) of the stationary coordinate system into signals of two phases (d-axis component and q-axis component) of the rotational coordinate system. . The rotational coordinate system is an orthogonal coordinate system having orthogonal d and q axes and rotating at a predetermined angular velocity. Rotation coordinate conversion processing is performed on the basis of the internal phase theta i input from the internal phase generating unit 31.

指令信号生成部32は、電圧信号のd軸成分とq軸成分から直流成分だけを抽出し、それぞれ別に制御処理を行って、2つの補償信号に静止座標変換処理(逆dq変換処理)および二相/三相変換処理(逆αβ変換処理)を行って3つの補償信号に変換する。静止座標変換処理は回転座標変換処理の逆の処理を行い、二相/三相変換処理は三相/二相変換処理の逆の処理を行う。静止座標変換処理は、内部位相生成部31より入力される内部位相θiに基づいて行われる。指令信号生成部32は、内部位相生成部31より入力される内部位相θiに基づいて生成された正弦波信号と、3つの補償信号とから3つの指令信号を生成して、PWM信号生成部33に出力する。 The command signal generation unit 32 extracts only the DC component from the d-axis component and the q-axis component of the voltage signal, separately performs control processing, and performs static coordinate conversion processing (inverse dq conversion processing) and two compensation signals. A phase / three phase conversion process (inverse αβ conversion process) is performed to convert into three compensation signals. The stationary coordinate conversion process is the reverse of the rotational coordinate conversion process, and the two-phase / three-phase conversion process is the reverse of the three-phase / two-phase conversion process. Static coordinate conversion processing is performed based on the internal phase theta i input from the internal phase generating unit 31. Command signal generating unit 32 generates three command signals from the sine wave signal generated based on the internal phase theta i, three compensation signal input from the internal phase generating unit 31, PWM signal generating unit Output to 33.

指令信号生成部32は、インバータ回路2の入力電圧の制御を行うが、これらの説明は省略する。なお、本実施形態では、分散形電源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、指令信号生成部32は、インバータ回路2の出力電圧を検出した単相の電圧信号に対して制御を行えばよい。   The command signal generation unit 32 controls the input voltage of the inverter circuit 2, but the description thereof is omitted. In the present embodiment, the case where the distributed power source A is a three-phase system has been described, but a single-phase system may be used. In the case of a single-phase system, the command signal generation unit 32 may perform control on a single-phase voltage signal from which the output voltage of the inverter circuit 2 is detected.

PWM信号生成部33は、PWM信号を生成するものである。PWM信号生成部33は、キャリア信号と指令信号生成部32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33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 generator 33 generates a PWM signal. The PWM signal generation unit 33 generates a PWM signal by the triangular wave comparison method based on the carrier signal and the command signal input from the command signal generation unit 32. For example, a pulse signal which is high when the command signal is larger than the carrier signal and is low when the command signal is 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 generator 33 is not limited to the case of generating the PWM signal by the triangular wave comparison method, and may generate the PWM signal by the hysteresis method, for example.

通信部34は、他の分散形電源Aとの間で通信を行うものである。通信部34は、内部位相生成部31が生成した内部位相θiを入力され、他の分散形電源Aの通信部34に送信する。また、通信部34は、他の分散形電源Aの通信部34から受信した内部位相θjを、内部位相生成部31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 34 communicates with another distributed power source A. The communication unit 34 is input to the internal phase theta i of the internal phase generating unit 31 to generate, to the communication unit 34 of the other distributed power A. The communication unit 34 also outputs the internal phase θ j received from the communication unit 34 of another distributed power source A to the internal phase generation unit 31. The communication method is not limited, and wired communication or wireless communication may be used.

図2に示すように、分散形電源Aは電力システムにおいて、他の分散形電源Aと並列接続されている。図2においては、5つの分散形電源A(A1〜A5)と、4つの負荷Lと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、より多くの分散形電源Aおよび負荷L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。   As shown in FIG. 2, the distributed power supply A is connected in parallel with other distributed power supplies A in the power system. FIG. 2 shows a state in which five distributed power supplies A (A1 to A5) and four loads L are connected. In the actual power system, more distributed power sources A and loads L are connected, but an extremely small number of cases are shown for simplification of the description.

図2に示す実線矢印は、相互通信を行っていることを示している。分散形電源A1は分散形電源A2とのみ相互通信を行っており、分散形電源A2は分散形電源A1および分散形電源A3とのみ相互通信を行っている。また、分散形電源A3は分散形電源A2および分散形電源A4とのみ相互通信を行っており、分散形電源A4は分散形電源A3および分散形電源A5とのみ相互通信を行っており、分散形電源A5は分散形電源A4とのみ相互通信を行っている。このように、分散形電源Aの通信部34は、電力システムに接続している分散形電源Aのうち、少なくとも1つの分散形電源A(例えば、近隣に位置するものや、通信が確立されたもの)の通信部34と通信を行っており、電力システムに接続している任意の2つの分散形電源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分散形電源Aの通信部34と通信を行う必要はない。   Solid arrows shown in FIG. 2 indicate that mutual communication is performed. The distributed power supply A1 communicates with only the distributed power supply A2, and the distributed power supply A2 communicates with only the distributed power supply A1 and the distributed power supply A3. Further, distributed power supply A3 communicates only with distributed power supply A2 and distributed power supply A4, and distributed power supply A4 communicates only with distributed power supply A3 and distributed power supply A5. The power source A5 communicates with only the distributed power source A4. As described above, the communication unit 34 of the distributed power source A is at least one of the distributed power sources A (for example, one located in the vicinity, communication has been established among the distributed power sources A connected to the power system). State (hereinafter referred to as “connected state”) in which a communication path exists for any two distributed power sources A connected to the power system. It does not need to communicate with the communication units 34 of all the distributed power sources A connected to the power system.

例えば、分散形電源Aが分散形電源A2の場合、通信部34は、内部位相生成部31が生成した内部位相θ2を分散形電源A1およびA3の通信部34に送信し、分散形電源A1の通信部34から内部位相θ1を受信し、分散形電源A3の通信部34から内部位相θ3を受信する。 For example, if the distributed power supply A is distributed power A2, the communication unit 34 transmits the internal phase theta 2 which the internal phase generating unit 31 to generate the communication unit 34 of the distributed power supply A1 and A3, distributed power A1 receives the internal phase theta 1 from the communication unit 34 receives the internal phase theta 3 from the communication unit 34 of the distributed power supply A3.

送信制御部35は、通信部34の送信機能を制御するものである。送信制御部35は、分散形電源Aが電力システムに追加された当初は、通信部34に送信禁止信号を出力する。送信禁止信号を入力されている間、通信部34は、内部位相θiを他の分散形電源Aの通信部34に送信しない。つまり、通信部34は相互通信を行わず、受信のみの片側通信を行う。送信制御部35は、内部位相生成部31より入力される演算結果ui(後述)が「0」である状態が所定時間継続した場合に、内部位相θiが他の分散形電源Aの内部位相θiと一致したと判断し、送信禁止信号の出力を停止する。本実施形態では、演算結果uiが過渡的に「0」になった場合を排除するために、「0」である状態が所定時間継続することを一致の条件としているが、これに限られず、演算結果uiが「0」になることを一致の条件としてもよい。通信部34は、送信禁止信号の入力が停止すると、内部位相θiの送信を開始する。つまり、通信部34は相互通信を行うようになる。 The transmission control unit 35 controls the transmission function of the communication unit 34. The transmission control unit 35 outputs a transmission prohibition signal to the communication unit 34 initially when the distributed power source A is added to the power system. While being inputted to the transmission prohibition signal, the communication unit 34 does not transmit the internal phase theta i to the communication unit 34 of the other distributed power A. That is, the communication unit 34 does not perform mutual communication but performs one-side communication of only reception. In the transmission control unit 35, when the state in which the calculation result u i (described later) input from the internal phase generation unit 31 is “0” continues for a predetermined time, the internal phase θ i is internal to another distributed power source A. It determines that matches the phase theta i, stops outputting of the transmission prohibition signal. In the present embodiment, in order to exclude the case where the operation result u i transiently becomes “0”, the condition that “0” continues for a predetermined time is a coincidence condition, but the present invention is not limited thereto. The operation result u i may be “0” as the condition for matching. Communication unit 34, the input of the transmission inhibit signal is stopped, starts the transmission of the internal phase theta i. That is, the communication unit 34 communicates with each other.

図3は、送信制御部35が行う、通信部34の送信機能を制御する処理(以下では、「送信制御処理」とする)を説明するためのフローチャートである。当該送信制御処理は、分散形電源Aが電力システムに追加されて、他の分散形電源Aと通信を開始するときに、実行が開始される。   FIG. 3 is a flowchart for explaining processing (hereinafter referred to as “transmission control processing”) performed by the transmission control unit 35 to control the transmission function of the communication unit 34. The transmission control process is started when the distributed power source A is added to the power system to start communication with another distributed power source A.

まず、送信禁止信号が通信部34に出力される(S1)。送信禁止信号は、例えばハイレベル信号であり、停止されるまで出力され続ける。次に、タイマtが「0」に初期化され(S2)、内部位相生成部31より入力される演算結果uiが取得される(S3)。タイマtは、演算結果uiが「0」である状態を計時するための変数である。 First, a transmission prohibition signal is output to the communication unit 34 (S1). The transmission prohibition signal is, for example, a high level signal and continues to be output until it is stopped. Next, the timer t is initialized to "0" (S2), and the calculation result u i input from the internal phase generation unit 31 is obtained (S3). The timer t is a variable for measuring a state in which the operation result u i is “0”.

次に、演算結果uiが「0」であるか否かが判別される(S4)。演算結果uiが「0」でない場合(S4:NO)、ステップS2に戻る。一方、演算結果uiが「0」である場合(S4:YES)、タイマtが所定時間t0を経過したか否かが判別される(S5)。タイマtが所定時間t0未満の場合(S5:NO)、ステップS3に戻る。一方、タイマtが所定時間t0以上である場合(S5:YES)、送信禁止信号が停止され(S6)、送信制御処理は終了する。なお、送信制御部35が行う送信制御処理は、上述したものに限定されない。 Next, it is determined whether the calculation result u i is “0” (S4). If the result u i is not "0" (S4: NO), the flow returns to step S2. On the other hand, if the operation result u i is "0" (S4: YES), the timer t whether a predetermined time has elapsed t 0 is determined (S5). If the timer t is less than the predetermined time t 0 (S5: NO), the flow returns to step S3. On the other hand, if the timer t is the predetermined time t 0 or more (S5: YES), transmission inhibit signal is stopped (S6), the transmission control process ends. The transmission control process performed by the transmission control unit 35 is not limited to that described above.

次に、内部位相生成部31の詳細について説明する。   Next, details of the internal phase generation unit 31 will be described.

内部位相生成部31は、生成した内部位相θiと、通信部34より入力される、他の分散形電源Aの内部位相θjとを用いて、内部位相θiを生成する。内部位相θiと内部位相θjとが異なっていても、内部位相生成部31での演算処理が繰り返されることで、内部位相θiと内部位相θjとが共通の内部位相に収束する。図1に示すように、内部位相生成部31は、演算部311、乗算器312、加算器313および積分器314を備えている。 Internal phase generating unit 31 includes an internal phase theta i which generated, is input from the communication unit 34, by using the internal phase theta j other distributed power supply A, and generates an internal phase theta i. Be different from the internal phase theta i and the internal phase theta j, by calculating processing within a phase generator 31 are repeated, and the internal phase theta i and the internal phase theta j converges to a common internal phase. As shown in FIG. 1, the internal phase generation unit 31 includes an operation unit 311, a multiplier 312, an adder 313, and an integrator 314.

演算部311は、下記(1)式に基づく演算を行う。すなわち、演算部311は、通信部34から入力される各内部位相θjから、内部位相生成部31が生成した内部位相θi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312に出力する。また、演算部311は、演算結果uiを送信制御部35にも出力する。
The calculation unit 311 performs calculation based on the following equation (1). That is, the calculation unit 311 subtracts the internal phase θ i generated by the internal phase generation unit 31 from each internal phase θ j input from the communication unit 34, and multiplies all the subtraction results, and multiplies the operation result u i Output to the output unit 312. The arithmetic unit 311 also outputs the operation result u i to the transmission control unit 35.

例えば、分散形電源Aが分散形電源A2の場合(図2参照)、演算部311は、下記(2)式の演算を行い、演算結果u2を出力する。
For example, when the distributed power supply A is the distributed power supply A2 (see FIG. 2), the calculation unit 311 performs the calculation of the following equation (2) and outputs the calculation result u 2 .

乗算器312は、演算部311から入力される演算結果uiに所定の係数εを乗算して加算器313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34が通信を行う他の分散形電源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分散形電源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分散形電源Aのなかで、一番多くの他の分散形電源Aと通信を行っているものの通信部34に入力される内部位相θjの数である。なお、係数εは、修正角周波数ωiが大きく(小さく)なりすぎて、内部位相θi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、内部位相生成部31での処理が連続時間処理の場合は、乗算器312を設ける必要はない。 The multiplier 312 multiplies the operation result u i input from the operation unit 311 by a predetermined coefficient ε and outputs the result to the adder 313. The coefficient ε is a value satisfying 0 <ε <1 / d max and is set in advance. d max, of the d i communication unit 34 is a number of other distributed power A that communicates is largest one among all the distributed power supply A that is connected to the power system. That is, among the distributed power sources A connected to the power system, the number of internal phases θ j which are in communication with the most other distributed power sources A but are input to the communication unit 34. The coefficient ε is to be multiplied by the calculation result u i in order to suppress that the correction angular frequency ω i becomes too large (small) and the variation of the internal phase θ i becomes too large. Therefore, when the processing in the internal phase generation unit 31 is continuous time processing, it is not necessary to provide the multiplier 312.

加算器313は、乗算器312からの入力を所定の角周波数ω0に加算して、修正角周波数ωiとして積分器314に出力する。積分器314は、加算器313から入力される修正角周波数ωiを積分することで内部位相θiを生成して出力する。積分器314は、前回生成した内部位相θiに修正角周波数ωiを加算することで内部位相θiを生成する。また、積分器314は、内部位相θiを(−π<θi≦π)の範囲の値として出力する。なお、内部位相θiの範囲の設定の仕方はこれに限定されず、例えば、(0≦θi<2π)としてもよい。内部位相θiは、指令信号生成部32、通信部34および演算部311に出力される。 The adder 313 adds the input from the multiplier 312 to a predetermined angular frequency ω 0 and outputs the result to the integrator 314 as a corrected angular frequency ω i . The integrator 314 integrates the corrected angular frequency ω i input from the adder 313 to generate and output an internal phase θ i . The integrator 314 generates an internal phase theta i by adding the corrected angular frequency omega i in the interior phase theta i previously generated. Further, the integrator 314 outputs the internal phase θ i as a value in the range of (−π <θ i ≦ π). Incidentally, how to set the range of the internal phase theta i is not limited to this, for example, it may be a (0 ≦ θ i <2π) . Internal phase theta i is the command signal generator 32, is output to the communication unit 34 and the arithmetic unit 311.

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 control circuit 3 is realized as a digital circuit, but may be realized as an analog circuit. Further, the processing performed by each unit may be designed as a program, and the computer may function as the control circuit 3 by executing the program. Alternatively, the program may be recorded on a recording medium and read by a computer.

本実施形態において、内部位相生成部31は、生成した内部位相θiと、通信部34より入力される、他の分散形電源Aの内部位相θjとを用いて、内部位相θiを生成する。内部位相θiが各内部位相θjの相加平均値より大きい場合、演算部311が出力する演算結果uiは負の値になる。そうすると、修正角周波数ωiは所定の角周波数ω0より小さくなり、内部位相θiの変化量は小さくなる。一方、内部位相θiが各内部位相θjの相加平均値より小さい場合、演算部311が出力する演算結果uiは正の値になる。そうすると、修正角周波数ωiは所定の角周波数ω0より大きくなり、内部位相θiの変化量は大きくなる。つまり、内部位相θiは各内部位相θjの相加平均値に近づいていく。この処理が各分散形電源Aそれぞれで行われることにより、各分散形電源Aの内部位相θiは同じ値に収束する。内部位相θiは時間とともに変化するものであり、角周波数ω0に応じて変化する成分と、初期位相のずれを補償するように変化する成分とを合成したものと考えることができる。後者が同じ値θαに収束することで、各分散形電源Aの内部位相θiも同じ値に収束する。後者が同じ値θα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)。また、収束値θαが、下記(3)式に示すように、各分散形電源Aの内部位相θiの初期値の相加平均値になることも証明されている。nは電力システムに接続されている分散形電源Aの数であり、下記(3)式は、分散形電源A1〜Anの内部位相θ1〜θnの初期値をすべて加算してnで除算した相加平均値を算出することを示している。
In this embodiment, the internal phase generating unit 31 uses the internal phase theta i which generated, is input from the communication unit 34, and an internal phase theta j other distributed power A, generates an internal phase theta i Do. If the internal phase theta i is greater than the arithmetic mean value of each internal phase theta j, the operation result u i by the calculation unit 311 is output is a negative value. Then, the correction angular frequency ω i becomes smaller than the predetermined angular frequency ω 0 , and the amount of change of the internal phase θ i becomes smaller. On the other hand, if the internal phase theta i is smaller than the arithmetic mean value of each internal phase theta j, the operation result u i by the calculation unit 311 outputs becomes a positive value. Then, the correction angular frequency ω i becomes larger than the predetermined angular frequency ω 0 and the change amount of the internal phase θ i becomes large. That is, the internal phase theta i approaches the arithmetic average of the internal phase theta j. By this process is performed in each of distributed power A, the internal phase theta i of each distributed power source A converges to the same value. The internal phase θ i changes with time, and can be considered as a combination of a component that changes according to the angular frequency ω 0 and a component that changes so as to compensate for the initial phase shift. That the latter converges to the same value .theta..alpha, also converge to the same value inside the phase theta i of each distributed power source A. It is mathematically proved that the latter converges to the same value θα (see Non-Patent Documents 1 and 2). Further, the convergence value θα is, as shown in the following equation (3), it has also been demonstrated to be the arithmetic mean value of the initial value of the internal phase theta i of each distributed power source A. n is the number of distributed power sources A connected to the power system, and the following equation (3) adds all initial values of the internal phases θ 1 to θ n of the distributed power sources A 1 to An and divides by the n It shows that the calculated arithmetic mean value is calculated.

なお、本実施形態においては、内部位相生成部31での処理の周期Tが1秒である場合について説明している。周期Tが例えば0.1秒の場合、加算器313で乗算器312からの入力を加算されるのは、角周波数ω0を1/10にした(0.1を掛けた)値になる。つまり、ω0に代えてTω0が入力される。 In the present embodiment, the case where the cycle T of the process in the internal phase generation unit 31 is one second is described. When the period T is, for example, 0.1 second, the adder 313 adds the input from the multiplier 312 to a value obtained by multiplying the angular frequency ω 0 by 1/10 (multiplied by 0.1). That is, Tω 0 is input instead of ω 0 .

以下に、図2に示す電力システムにおいて、内部位相θiが収束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。 Hereinafter, in the power system shown in FIG. 2 will be described simulation was confirmed that the internal phase theta i converges.

分散形電源A1〜A5の内部位相θ1〜θ5の初期値を、それぞれ、θ1=π/2,θ2=0,θ3=π,θ4=3π/2,θ5=−π/4としてシミュレーションを行った。図4は、当該シミュレーションの結果を示すものであり、それぞれ分散形電源A1〜A5の内部位相θ1〜θ5のうちの角周波数ω0に応じて変化する成分を除いたものの時間応答を示している。同図(a)は、内部位相θiの同期を行わなかった場合(すなわち、図1に示す演算部311、通信部34および送信制御部35がない構成の場合)のものであり、同図(b)は、内部位相θiの同期を行った場合(すなわち、図1に示す構成の場合)のものである。同図(a)においては、初期値から変化していない。一方、同図(b)においては、初期値の相加平均値である「11π/20」に収束している。 The initial values of the internal phases θ 1 to θ 5 of the distributed power sources A 1 to A 5 are θ 1 = π / 2, θ 2 = 0, θ 3 = π, θ 4 = 3π / 2, θ 5 = −π, respectively. The simulation was performed as / 4. FIG. 4 shows the result of the simulation, and shows the time response of each of the internal phases θ 1 to θ 5 of the dispersed power sources A 1 to A 5 excluding the component that changes according to the angular frequency ω 0. ing. The figure (a) is a case when synchronization of internal phase (theta) i is not performed (namely, in the case of the structure without the calculating part 311, the communication part 34, and the transmission control part 35 shown in FIG. 1), (b), when subjected to synchronization of the internal phase theta i (i.e., the configuration shown in FIG. 1) is of. In the figure (a), it has not changed from the initial value. On the other hand, in the figure (b), it has converged to "11 (pi) / 20" which is an arithmetic mean value of an initial value.

次に、分散形電源Aが電力システムに追加されるときの、送信制御部35の作用について説明する。   Next, the operation of the transmission control unit 35 when the distributed power source A is added to the power system will be described.

分散形電源Aが新たに電力システムに追加されて、通信部34が他の分散形電源Aの通信部34と通信を行う場合、通信部34が初めから相互通信を行うと、電力システムに含まれていた分散形電源Aの内部位相θiの同期が乱されるという問題が生じる。例えば、図2に示す電力システムにおいて、分散形電源A6が新たに電力システムに追加されて、通信部34が分散形電源A5の通信部34と通信を行う場合、いきなり相互通信を開始すると、分散形電源A5の内部位相θ5が同期した位相から変化してしまう。位相の変化は内部位相θ1〜θ4にも波及して、各内部位相θiが同期した位相から変化してしまう。各分散電源A1〜A6の内部位相生成部31での処理が繰り返されることによって、再度、同じ位相に収束することになるが、分散形電源A6が分散形電源A5と相互通信を開始したときに、分散形電源A1〜A5の内部位相θiが一致しない状態が発生する。 When the distributed power supply A is newly added to the power system and the communication unit 34 communicates with the communication unit 34 of another distributed power supply A, when the communication unit 34 performs mutual communication from the beginning, it is included in the power system The problem arises that the synchronization of the internal phase θ i of the distributed power supply A, which has been For example, in the power system shown in FIG. 2, when the distributed power supply A6 is newly added to the power system and the communication unit 34 communicates with the communication unit 34 of the distributed power supply A5, when the mutual communication is suddenly started, the distributed internal phase theta 5 forms the power A5 is changed from synchronized phase. The change of the phase also spreads to the internal phases θ 1 to θ 4 so that each internal phase θ i changes from the synchronized phase. By repeating the processing in the internal phase generation unit 31 of each of the distributed power supplies A1 to A6, the same phase converges again, but when the distributed power supply A6 starts intercommunication with the distributed power supply A5 , internal phase theta i of distributed power A1~A5 state occurs that is not consistent.

送信制御部35は、分散形電源Aが電力システムに追加された当初は、通信部34が内部位相θiを他の分散形電源Aの通信部34に送信すること禁止する。これにより、通信部34は、受信のみの片側通信を行うことになる。図2に示す電力システムにおいて、分散形電源A6が新たに電力システムに追加されて、分散形電源A6の通信部34が分散形電源A5の通信部34と通信を行う場合、まずは、図5(a)に示すように、分散形電源A5から分散形電源A6に送信のみを行う片側通信の状態になる。この状態では、分散形電源A5の内部位相θ5が分散形電源A6に送信されるだけで、分散形電源A5は分散形電源A6の内部位相θ6を受信しないので、内部位相θ5は内部位相θ6によって変化しない。一方、分散形電源A6の内部位相θ6は、分散形電源A5から受信した内部位相θ5によって変化して、内部位相θ5に一致する。 Transmission control unit 35 are initially the distributed power supply A is added to the power system, the communication unit 34 is prohibited to send internal phase theta i to the communication unit 34 of the other distributed power A. Thus, the communication unit 34 performs one-side communication of only reception. In the case where the distributed power supply A6 is newly added to the power system and the communication unit 34 of the distributed power supply A6 communicates with the communication unit 34 of the distributed power supply A5 in the power system shown in FIG. As shown to a), it will be in the state of the one-sided communication which only transmits from distributed power supply A5 to distributed power supply A6. In this state, only the internal phase theta 5 a distributed power A5 is transmitted to the distributed power supply A6, since distributed power A5 does not receive the internal phase theta 6 of distributed power A6, inside the internal phase theta 5 It does not change by the phase θ 6. Meanwhile, the internal phase theta 6 of distributed power A6, changes by internal phase theta 5 received from the distributed power supply A5, matching internal phase theta 5.

内部位相θ6が内部位相θ5に一致すると、分散形電源A5の内部位相生成部31で演算される演算結果u6が「0」になる。送信制御部35は、演算結果u6が「0」である状態が所定時間t0継続した場合、内部位相θ6が他の分散形電源Aの内部位相θiと一致したと判断し、通信部34が内部位相θ6を分散形電源A5の通信部34に送信することを許可する。これにより、通信部34は、分散形電源A5と相互通信を行うことになる(図5(b)参照)。 When the internal phase theta 6 matches the internal phase theta 5, the operation result u 6 becomes "0" which is calculated within the phase generating unit 31 of the distributed power supply A5. Transmission control unit 35 determines that the state operation result u 6 is "0" when continued for a predetermined time t 0, the internal phase theta 6 coincides with the internal phase theta i of other distributed power A, Communication part 34 is allowed to send an internal phase theta 6 to the communication unit 34 of the distributed power supply A5. Thus, the communication unit 34 communicates with the distributed power supply A5 (see FIG. 5B).

本実施形態によると、送信制御部35は、分散形電源Aが電力システムに追加されて通信部34が通信を開始してから、内部位相生成部31が生成する内部位相θiが他の分散形電源Aの内部位相θiに一致するまで、通信部34が受信のみの片側通信を行うようにする。これにより、分散形電源Aと通信を行う他の分散形電源Aの内部位相θiが影響を受けることなく、分散形電源Aの内部位相θiを他の分散形電源Aの内部位相θiに一致させることができる。したがって、分散形電源Aの通信部34が通信を開始しても、他の分散形電源Aの内部位相θiの同期を乱すことがない。 According to the present embodiment, the transmission control unit 35 generates the internal phase θ i generated by the internal phase generation unit 31 after the distributed power source A is added to the power system and the communication unit 34 starts communication. until it matches the internal phase theta i form power a, the communication unit 34 to perform the one side communication reception only. Thus, without the internal phase theta i of other distributed power A that communicates with the distributed power supply A is affected, the internal phase theta i of the internal phase theta i other distributed power A of distributed power A Can be matched. Therefore, even if the communication unit 34 of the distributed power supply A starts communication, it does not disturb the synchronization of the internal phase theta i of other distributed power A.

なお、上記第1実施形態においては、分散形電源Aの内部位相θiの初期位相のずれを補償するように変化する成分を、各分散形電源Aの内部位相θiの初期値の相加平均値に収束させる場合について説明したが、これに限られない。演算部311に設定する演算式によって、収束値θαは変わってくる。 In the first embodiment, the component that changes so as to compensate for the shift of the initial phase of the internal phase θ i of the distributed power source A is the addition of the initial value of the internal phase θ i of each distributed power source A. Although the case of convergence to the average value has been described, the present invention is not limited thereto. The convergence value θα changes depending on the arithmetic expression set in the arithmetic unit 311.

例えば、演算部311に設定する演算式を下記(4)式とした場合、収束値θαは下記(5)式に示すような値になる。diは、通信部34が通信を行う他の分散形電源Aの数、すなわち、通信部34に入力される内部位相θjの数である。つまり、収束値θαは、通信相手の数による重み付けを行った、各分散形電源Aの内部位相θiの初期値の加重平均値である。
For example, when the computing equation set in the computing unit 311 is the following equation (4), the convergence value θα becomes a value as shown in the following equation (5). d i is the number of other distributed power sources A with which the communication unit 34 communicates, that is, the number of internal phases θ j input to the communication unit 34. That is, the convergence value θα performed a weighting by number of the communication partner, a weighted average value of the initial value of the internal phase theta i of each distributed power source A.

また、演算部311に設定する演算式を下記(6)式とした場合、収束値θαは下記(7)式に示すように、各分散形電源Aの内部位相θiの初期値の相乗平均値(幾何平均値)になる。
Further, when the arithmetic equation set in the arithmetic unit 311 is the following equation (6), the convergence value θα is the geometric mean of the initial value of the internal phase θ i of each dispersed power source A as shown in the following equation (7) It becomes a value (geometric mean value).

また、演算部311に設定する演算式を下記(8)式とした場合、収束値θαは下記(9)式に示すように、各分散形電源Aの内部位相θiの初期値の調和平均値になる。
Further, when the arithmetic equation set in the arithmetic unit 311 is the following equation (8), the convergence value θα is the harmonic mean of the initial value of the internal phase θ i of each dispersed power source A as shown in the following equation (9) It becomes a value.

また、演算部311に設定する演算式を下記(10)式とした場合、収束値θαは下記(11)式に示すように、各分散形電源Aの内部位相θiの初期値のP次平均値になる。
Further, when the arithmetic equation set in the arithmetic unit 311 is the following equation (10), the convergence value θα is the P-th order of the initial value of the internal phase θ i of each dispersed power source A as shown in the following equation (11) It becomes an average value.

なお、上記第1実施形態においては、分散形電源A(インバータ装置4)の内部位相を一致させる場合について説明したが、これに限られない。本発明は、その他の位相を一致させる場合や、所定の内部値を一致させる場合にも、適用することができる。また、本発明は、分散形電源A(インバータ装置4)以外の装置(例えば、計測装置など)にも適用することができる。つまり、本発明は、複数の装置が通信によって内部値を送受信することにより内部値を一致させる場合に、適用することができる。   Although the case where the internal phase of the distributed power supply A (inverter device 4) is made to coincide is described in the first embodiment, the present invention is not limited to this. The present invention can also be applied to the case of matching other phases or the case of matching predetermined internal values. The present invention can also be applied to devices (for example, measuring devices) other than the distributed power supply A (inverter device 4). That is, the present invention can be applied to the case where a plurality of devices transmit and receive internal values through communication to match the internal values.

本発明に係る通信機能を備えた装置、インバータ装置、および、これらの装置が他の装置と通信を開始する方法は、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明に係る通信機能を備えた装置、インバータ装置、および、これらの装置が他の装置と通信を開始する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 device provided with the communication function according to the present invention, the inverter device, and the method of starting communication with other devices by these devices are not limited to the embodiments described above. The specific configuration of each part of the device provided with the communication function according to the present invention, the inverter device, and the method by which these devices start communication with other devices can be variously changed in design.

A,A1〜A6 分散形電源(装置)
1 直流電源
2 インバータ回路
3 制御回路(装置)
31 内部位相生成部(内部値生成手段)
311 演算部
312 乗算器
313 加算器
314 積分器
32 指令信号生成部
33 PWM信号生成部
34 通信部(通信手段)
35 送信制御部(通信手段)
4 インバータ装置(装置)
L 負荷
A, A1 to A6 Distributed power supply (apparatus)
1 DC power supply 2 inverter circuit 3 control circuit (device)
31 Internal Phase Generator (Internal Value Generator)
311 operation unit 312 multiplier 313 adder 314 integrator 32 command signal generator 33 PWM signal generator 34 communication unit (communication means)
35 Transmission control unit (communication means)
4 Inverter device (device)
L load

Claims (7)

数値である内部値を生成する内部値生成手段と、
少なくとも1つの他の装置と通信を行う通信手段と、
を備え、
前記内部値生成手段は、生成した内部値と、前記通信手段が前記他の装置より受信した内部値とに基づく演算結果を用いて、内部値を生成し、
前記通信手段は、
前記他の装置と初めて通信を開始したときから、前記内部値生成手段が生成した内部値が前記他の装置より受信した内部値に初めて一致するまでは、前記生成した内部値を前記他の装置に送信せず、前記他の装置からの受信のみを行い、
初めて一致した以降には、その後一致していないときも含めて、前記内部値生成手段が生成した内部値を、前記他の装置に送信する、
ことを特徴とする装置。
Internal value generation means for generating an internal value which is a numerical value;
Communication means for communicating with at least one other device;
Equipped with
The internal value generating means includes an internal value raw form it was, said communication means using a calculation result based on the internal value received from the other apparatus, and generates an internal value,
The communication means is
From when the communication with the other device is started for the first time, until the internal value generated by the internal value generation means matches the internal value received from the other device for the first time, the generated internal value is used as the other device Do not send to other devices, but only receive from the other devices,
After the first match , the internal value generated by the internal value generation unit is transmitted to the other device, including when there is no match thereafter .
An apparatus characterized by
前記内部値生成手段は、
前記生成した内部値と、前記受信した内部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、内部値を算出する積分手段と、
を備えている、
請求項1に記載の装置。
The internal value generation means
Operation means for performing an operation based on the generated internal value and the received internal value;
Integration means for integrating the calculation result output from the calculation means to calculate an internal value;
Equipped with
The device of claim 1.
前記演算手段は、前記受信した内部値から前記生成した内部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に記載の装置。
The calculation means calculates the calculation result by subtracting each of the generated internal values from the received internal value and adding all the subtraction results.
An apparatus according to claim 2.
前記通信手段は、前記演算手段による演算結果がゼロになったときに、前記生成した内部値の送信を開始する、
請求項3に記載の装置。
The communication means starts transmission of the generated internal value when the calculation result by the calculation means becomes zero.
An apparatus according to claim 3.
前記通信手段は、前記演算手段による演算結果がゼロである状態が所定時間以上継続した場合に、前記生成した内部値の送信を開始する、
請求項3に記載の装置。
The communication means starts transmission of the generated internal value when a state in which the calculation result by the calculation means is zero continues for a predetermined time or more.
An apparatus according to claim 3.
請求項1ないし5のいずれかに記載の装置であって、
インバータ回路をさらに備えており、
前記内部値生成手段が前記インバータ回路の制御に用いる内部位相を内部値として生成する、
ことを特徴とするインバータ装置。
An apparatus according to any one of the preceding claims, wherein
It further comprises an inverter circuit,
The internal value generation unit generates an internal phase used to control the inverter circuit as an internal value;
An inverter device characterized by
数値である内部値を生成する内部値生成手段と、通信を行う通信手段とをそれぞれ備えている複数の装置が、通信によって内部値を送受信することにより内部値を一致させているシステムにおいて、前記システムに新たに追加される前記装置が、前記システムに含まれている装置との間で初めて通信を開始する方法であって、
前記新たに追加される装置に、
前記システムに含まれている装置と初めて通信を開始したときから、前記内部値生成手段が生成した内部値を、前記システムに含まれている装置に送信せず、前記システムに含まれている装置から送信された内部値の受信のみを行う第1の工程と、
前記内部値生成手段が生成した内部値と、前記第1の工程で受信した内部値とに基づく演算結果を用いて、内部値を生成する第2の工程と、
前記生成した内部値が、前記受信した内部値に初めて一致したか否かを判別する第3の工程と、
を行わせ、
前記第3の工程で初めて一致したと判別された以降は、その後一致していないときも含めて、前記生成した内部値を、前記システムに含まれている装置に送信する第4の工程をさらに行わせる、
ことを特徴とする方法。
In a system in which a plurality of devices respectively provided with internal value generation means for generating an internal value which is a numerical value and communication means for performing communication make the internal values coincide by transmitting and receiving internal values through communication. A method wherein the device newly added to the system starts communication with devices included in the system for the first time ,
In the newly added device,
The device included in the system without transmitting the internal value generated by the internal value generation unit to the device included in the system from the time when communication with the device included in the system is started for the first time A first step of only receiving the internal value sent from
A second step of generating an internal value using a calculation result based on the internal value generated by the internal value generation means and the internal value received in the first step;
A third step of determining whether the generated internal value first matches the received internal value;
Let
Wherein the first time after it is determined matched with the third step, then matched, including when not, the internal value said product, further a fourth step of transmitting to the device included in the system Make it happen,
A method characterized by
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