JP6700102B2 - Power converter - Google Patents

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Description

本発明は、電力変換装置に関する。   The present invention relates to a power conversion device.

商用電力系統等の電力系統と、太陽光発電設備、燃料電池発電設備、蓄電設備等の分散型電源との間の電力変換装置が種々提案されている。例えば特許文献1では、分散型電源の電力系統との系統連系運転と自立運転との間を瞬断なく移行したり、複数の分散型電源との間での自律的な負荷分担を行ったり、短期の系統周波数安定化を実現するための構成として、電力系統に仮想の発電機が接続されたと仮定して分散型電源からの受電量を制御する仮想発電機モデル制御を行うことが開示されている。   Various power conversion devices between a power system such as a commercial power system and a distributed power source such as a solar power generation facility, a fuel cell power generation facility, and a power storage facility have been proposed. For example, in Patent Document 1, transition between grid interconnection operation with a power system of a distributed power source and self-sustaining operation can be performed without interruption, or autonomous load sharing with a plurality of distributed power sources can be performed. As a configuration for realizing short-term system frequency stabilization, it is disclosed that virtual generator model control is performed to control the amount of power received from a distributed power source, assuming that a virtual generator is connected to the power system. ing.

国際公開第2013/008413号International Publication No. 2013/008413

龍建儒、新帯俊信、柿ヶ野浩明、三浦友史、伊瀬敏史、「仮想同期発電機を用いた家庭用分散形電源の商用系統連系・解列の無瞬断切り替え制御」、電気学会論文誌B(電力・エネルギー部門誌)、2013年、vol.133、No.5、pp.430-438Ryuken Yu, Shinobi Toshinobu, Kakinano Hiroaki, Miura Tomofumi, Ise Toshifumi, "Distribution-free commercial grid connection/disconnection switching control of household distributed power sources using virtual synchronous generators", The Institute of Electrical Engineers of Japan Transaction B (Journal of Electric Power and Energy), 2013, vol.133, No.5, pp.430-438

しかし、上記特許文献1の構成は、電力系統が三相系統である場合に適用されるものである。上記特許文献1の構成は、家庭用の小容量系統である単相三線式の電力系統に、そのまま適用することができない。特に、最近、各家庭等に設置された燃料電池発電設備、太陽光発電設備を利用したマイクログリッドが急速に普及している。このようなマイクログリッドは、単相三線式の電力系統に接続されるため、上記特許文献1のような電力変換装置をそのまま適用することができない。   However, the configuration of Patent Document 1 is applied when the power system is a three-phase system. The configuration of Patent Document 1 cannot be directly applied to a single-phase three-wire power system that is a small capacity system for home use. In particular, recently, a micro grid using a fuel cell power generation facility or a solar power generation facility installed in each home or the like has rapidly spread. Since such a micro grid is connected to a single-phase three-wire power system, the power conversion device as in Patent Document 1 cannot be applied as it is.

上記非特許文献1には、このような単相三線式の電力系統に仮想発電機モデル制御を適用する態様が記載されている。しかし、この構成では、自立運転時に中性線の制御を別途行う必要があり、系統連系運転時と自立運転時との間の移行には運転モードの切り替えが必要となっている。また、これにより、電力変換装置の構成も複雑化している。したがって、上記非特許文献1のような構成では、分散型電源が単相三線式の電力系統に接続されるシステムにおいて、制御態様の切り替えを行わずに系統連系運転と自立運転との間を瞬断なく移行することができない。   Non-Patent Document 1 describes a mode in which virtual generator model control is applied to such a single-phase three-wire power system. However, in this configuration, it is necessary to separately control the neutral line during the self-sustaining operation, and it is necessary to switch the operation mode for transition between the grid interconnection operation and the self-sustaining operation. Further, this also complicates the configuration of the power conversion device. Therefore, in the configuration as in Non-Patent Document 1 described above, in a system in which a distributed power source is connected to a single-phase three-wire power system, switching between control modes is not performed and system interconnection operation and independent operation are performed. You cannot move without interruption.

本発明は、上記課題を解決するものであり、単相三線式の電力系統と分散型電源との間に接続される電力変換装置において、制御態様の切り替えを必要とせずに、系統連系運転と自立運転との間の移行を無瞬断で行うことができる電力変換装置を提供することを目的とする。   The present invention is to solve the above-mentioned problems, and in a power conversion device connected between a single-phase three-wire power system and a distributed power source, system interconnection operation is performed without requiring switching of control modes. It is an object of the present invention to provide a power conversion device that can perform a transition between a self-sustaining operation and a self-sustaining operation without interruption.

本発明の一態様に係る電力変換装置は、分散型電源と、第1電圧線、第2電圧線および中性電圧線を有する単相三線式の電力系統と、の間に接続される電力変換装置であって、前記分散型電源に接続される一対の入力端と、前記電力系統の各電圧線に接続される3つの出力端とを有するインバータと、前記インバータの前記電力系統側において、前記第1電圧線に接続される第1出力端の第1出力電流および前記第2電圧線に接続される第2出力端の第2出力電流をそれぞれ計測する電流計測器と、前記電力系統の前記中性電圧線に対する前記第1電圧線における第1系統電圧および前記中性電圧線に対する前記第2電圧線における第2系統電圧をそれぞれ計測する電圧計測器と、前記インバータのスイッチングを制御する制御器と、を備え、前記制御器は、前記第1電圧線と前記中性電圧線との間に第1の仮想発電機が接続され、かつ、前記第2電圧線と前記中性電圧線との間に第2の仮想発電機が接続されたと仮定して、前記電流計測器および前記電圧計測器で計測された電流および電圧から、各仮想発電機の仮想的な周波数指令値を生成し、当該周波数指令値を積分して位相角指令値を生成するとともに、前記第1系統電圧および前記第2系統電圧から各仮想発電機の位相角を生成し、前記仮想発電機の位相角と前記位相角指令値との偏差から各仮想発電機における仮想的な相差角を算出する相差角生成部と、前記電流計測器および前記電圧計測器で計測された電流および電圧から、各仮想発電機の仮想的な誘起電圧を算出する誘起電圧生成部と、前記電圧計測器で計測された電圧、前記相差角、前記誘起電圧および予め定められた各仮想発電機の内部インピーダンスから、各仮想発電機の電流指令値を生成する電流指令値生成部と、を備え、前記電流計測器で計測された電流が前記電流指令値となるように前記インバータをスイッチングするよう構成され、前記相差角生成部は、前記第1の仮想発電機と前記第2の仮想発電機との間で共通の前記周波数指令値を生成する、および/または、前記第1の仮想発電機および前記第2の仮想発電機の一方の位相角を前記第1の仮想発電機および前記第2の仮想発電機の他方の位相角に基づいて調整することにより位相角間の誤差を補正するよう構成される。 A power converter according to one aspect of the present invention is a power converter connected between a distributed power source and a single-phase three-wire power system having a first voltage line, a second voltage line, and a neutral voltage line. An inverter having a pair of input terminals connected to the distributed power source and three output terminals connected to each voltage line of the electric power system; and the device on the electric power system side of the inverter, A current measuring device for respectively measuring a first output current of a first output end connected to a first voltage line and a second output current of a second output end connected to the second voltage line; A voltage measuring device that measures a first system voltage on the first voltage line for the neutral voltage line and a second system voltage on the second voltage line for the neutral voltage line, and a controller that controls switching of the inverter. And the first virtual generator is connected between the first voltage line and the neutral voltage line, and the controller includes a second voltage line and the neutral voltage line. Assuming that a second virtual generator is connected in between, a virtual frequency command value for each virtual generator is generated from the current and voltage measured by the current measuring device and the voltage measuring device, and to generate a phase angle command value by integrating the frequency command value, said first generating a phase angle of each virtual generator from the mains voltage and the second system voltage, the phase angle between the phase angle of the virtual generator From the difference between the command value and the phase difference angle generator for calculating the virtual phase difference angle in each virtual generator, and the current and voltage measured by the current measuring device and the voltage measuring device, the virtual difference of each virtual generator. From the voltage measured by the voltage measuring device, the phase difference angle, the induced voltage and the predetermined internal impedance of each virtual generator, the current command of each virtual generator is calculated. A current command value generation unit that generates a value, and is configured to switch the inverter so that the current measured by the current measuring device becomes the current command value, and the phase difference angle generation unit includes the phase difference angle generation unit. Generating a common frequency command value between one virtual generator and the second virtual generator, and/or one phase of the first virtual generator and the second virtual generator It is configured to correct the error between the phase angles by adjusting the angle based on the phase angle of the other of the first virtual generator and the second virtual generator.

上記構成によれば、単相三線式の電力系統の第1電圧線と中性電圧線との間、および、第2電圧線と中性電圧線との間のそれぞれに、仮想発電機が接続されたと仮定して、第1電圧線、第2電圧線および中性電圧線が接続されるインバータのスイッチングが制御される。これにより、簡単な構成で、制御態様の切り替えを必要とせずに、第1電圧線および第2電圧線における系統連系運転と自立運転との間の移行を無瞬断で行うことができる。さらに、2つの仮想発電機の間で共通の周波数指令値が生成される、および/または、2つの仮想発電機の一方の位相角を他方の位相角に基づいて調整することにより位相角間の誤差が補正される。これにより、2つの仮想発電機同士を同期させることができ、第1系統電圧および第2系統電圧だけでなく第1電圧線と第2電圧線との間の電圧を維持することができる。   According to the above configuration, the virtual generator is connected between the first voltage line and the neutral voltage line and between the second voltage line and the neutral voltage line of the single-phase three-wire power system. Assuming that the first voltage line, the second voltage line and the neutral voltage line are connected, switching of the inverter is controlled. With this, with a simple configuration, it is possible to perform the transition between the grid interconnection operation and the self-sustaining operation on the first voltage line and the second voltage line without interruption, without requiring switching of the control mode. Further, a common frequency command value is generated between the two virtual generators, and/or the error between the phase angles is adjusted by adjusting the phase angle of one of the two virtual generators based on the phase angle of the other. Is corrected. Accordingly, the two virtual generators can be synchronized with each other, and not only the first system voltage and the second system voltage but also the voltage between the first voltage line and the second voltage line can be maintained.

前記相差角生成部は、前記電流計測器および前記電圧計測器で計測された電流および電圧から前記第1の仮想発電機および前記第2の仮想発電機による有効電力の総和を算出し、当該有効電力の総和と有効電力指令値および基準周波数とから前記周波数指令値を生成することにより、前記第1の仮想発電機と前記第2の仮想発電機との間で共通の前記周波数指令値を生成してもよい。これによれば、有効電力の制御ループが2つの仮想発電機間で共通化されるため、簡単な構成で2つの仮想発電機間の誘起電圧の位相を一致させることができる。   The phase difference angle generation unit calculates the total sum of active power by the first virtual generator and the second virtual generator from the current and voltage measured by the current measuring device and the voltage measuring device, and the effective By generating the frequency command value from the sum of electric power, the active power command value, and the reference frequency, the common frequency command value is generated between the first virtual generator and the second virtual generator. You may. According to this, since the control loop of the active power is shared between the two virtual generators, it is possible to match the phases of the induced voltages between the two virtual generators with a simple configuration.

前記相差角生成部は、前記第1の仮想発電機の前記位相角と前記第2の仮想発電機の前記位相角との差を比例演算し、当該比例演算結果を前記第1の仮想発電機の周波数および前記第2の仮想発電機の周波数の何れか一方に加えることで、前記位相角間の誤差を補正してもよい。これによれば、有効電力の制御ループの構成に拘わらず、2つの仮想発電機間の誘起電圧の位相のずれを小さくすることができる。 The phase difference angle generation unit proportionally calculates a difference between the phase angle of the first virtual generator and the phase angle of the second virtual generator, and outputs the proportional calculation result to the first virtual generator. of by adding to one of the frequencies of the frequency and the second virtual power generator, the error of the phase Kakuma may be corrected. According to this, it is possible to reduce the phase shift of the induced voltage between the two virtual generators, regardless of the configuration of the control loop of active power.

前記誘起電圧生成部は、前記電流計測器および前記電圧計測器で計測された電流および電圧から各仮想発電機の無効電力を算出し、当該各無効電力と、前記第1系統電圧の大きさおよび前記第2系統電圧の大きさと、各無効電力指令値および基準電圧とから各仮想発電機の前記誘起電圧を算出してもよい。無効電力の制御ループを仮想発電機ごとに個別に設けることにより、制御の自由度を高くすることができる。   The induced voltage generator calculates the reactive power of each virtual generator from the current and the voltage measured by the current measuring device and the voltage measuring device, and the reactive power and the magnitude of the first system voltage and The induced voltage of each virtual generator may be calculated from the magnitude of the second system voltage, each reactive power command value, and the reference voltage. The degree of freedom in control can be increased by providing a control loop for reactive power individually for each virtual generator.

前記相差角生成部は、前記有効電力の総和と前記有効電力指令値との差を伝達関数K(s)=Kgd/(1+Ts)を用いて演算し、当該演算結果に前記基準周波数を加えることにより、前記周波数指令値を生成してもよい。ここで、Kgdは、各仮想発電機における周波数ドループ特性を示す係数であり、Tは、各仮想発電機における慣性による回転数の追従遅れの特性を示す時定数である。これにより、仮想の発電機において有効電力を用いたガバナ制御を模擬した制御態様を容易に実現することができる。 The phase difference angle generation unit calculates a difference between the total of the active powers and the active power command value by using a transfer function K G (s)=K gd /(1+T g s), and the calculated result is the reference value. The frequency command value may be generated by adding a frequency. Here, K gd is a coefficient showing the frequency droop characteristic in each virtual generator, and T g is a time constant showing the characteristic of the tracking delay of the rotation speed due to inertia in each virtual generator. This makes it possible to easily realize a control mode simulating governor control using active power in a virtual generator.

前記誘起電圧生成部は、前記無効電力と前記無効電力指令値との差に電圧ドループ特性を示す係数Kadを掛け、その結果に前記基準電圧を加えて電圧指令値を生成し、当該電圧指令値と、前記電圧計測器で計測された対応する電圧の大きさとの差を伝達関数K(s)=Kap+Kai/sを用いて演算し、当該演算結果を前記誘起電圧として出力してもよい。ここで、Kapは、比例要素を示す係数であり、Kaiは積分要素を示す係数である。これにより、仮想の発電機において無効電力を用いた自動電圧調整制御を模擬した制御態様を容易に実現することができる。 The induced voltage generation unit multiplies the difference between the reactive power and the reactive power command value by a coefficient K ad indicating a voltage droop characteristic, adds the reference voltage to the result, and generates a voltage command value. The difference between the value and the magnitude of the corresponding voltage measured by the voltage measuring device is calculated using the transfer function K A (s)=K ap +K ai /s, and the calculation result is output as the induced voltage. May be. Here, K ap is a coefficient indicating a proportional element, and K ai is a coefficient indicating an integral element. This makes it possible to easily realize a control mode simulating automatic voltage adjustment control using reactive power in a virtual generator.

前記制御器は、前記電流計測器および前記電圧計測器で計測された電流および電圧の正相成分を抽出し、抽出された各値の正相成分を、正相に同期する回転座標系において取り扱うことにより、各仮想発電機の電流指令値を生成してもよい。各値の正相成分を抽出して、正相に同期する回転座標系上で仮想発電機を構成することにより、当該回転座標系において2つの仮想発電機における取り扱いを容易にすることができる。   The controller extracts the positive phase components of the current and the voltage measured by the current measuring device and the voltage measuring device, and handles the extracted positive phase components of the respective values in a rotating coordinate system synchronized with the positive phase. By doing so, a current command value for each virtual generator may be generated. By extracting the positive phase component of each value and configuring the virtual generator on the rotating coordinate system synchronized with the positive phase, it is possible to easily handle the two virtual generators in the rotating coordinate system.

本発明によれば、単相三線式の電力系統と分散型電源との間に接続される電力変換装置において、制御態様の切り替えを必要とせずに、系統連系運転と自立運転との間の移行を無瞬断で行うことができる。   According to the present invention, in a power conversion device connected between a single-phase three-wire type power system and a distributed power source, switching between system interconnection operation and self-sustaining operation can be performed without requiring switching of control modes. The transition can be performed without interruption.

図1は、本発明の一実施の形態に係る電力変換装置を示す制御ブロック図である。FIG. 1 is a control block diagram showing a power conversion device according to an embodiment of the present invention. 図2は、図1に示す電力変換装置におけるインバータの概略構成を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration of an inverter in the power conversion device shown in FIG. 図3は、本実施の形態における周波数指令値算出部の構成を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the frequency command value calculation unit in the present embodiment. 図4は、本実施の形態における自動電圧調整部の構成を示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the automatic voltage regulator according to the present embodiment. 図5は、本実施の形態における系統電圧および誘起電圧の同期座標系におけるベクトルを示す図である。FIG. 5 is a diagram showing vectors in the synchronous coordinate system of the system voltage and the induced voltage in the present embodiment. 図6は、本実施の形態の第1の変形例における相差角生成部の構成を示すブロック図である。FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of the phase difference angle generation unit in the first modified example of the present embodiment. 図7は、本実施の形態の第2の変形例における相差角生成部の構成を示すブロック図である。FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of the phase difference angle generator in the second modification of the present embodiment. 図8は、本シミュレーションにおける電力変換装置を適用したシステムの構成を示すブロック図である。FIG. 8 is a block diagram showing the configuration of a system to which the power conversion device in this simulation is applied. 図9Aは、第1のケースにおけるシミュレーション結果を示すグラフであって、負荷の消費電力の経時的な変化を示すグラフである。FIG. 9A is a graph showing a simulation result in the first case, which is a graph showing changes in power consumption of a load with time. 図9Bは、第1のケースにおけるシミュレーション結果を示すグラフであって、第2発電装置の出力電圧の経時的な変化を示すグラフである。FIG. 9B is a graph showing a simulation result in the first case, and is a graph showing a change over time in the output voltage of the second power generation device. 図9Cは、第1のケースにおけるシミュレーション結果を示すグラフであって、第1発電装置の出力電圧の経時的な変化を示すグラフである。FIG. 9C is a graph showing a simulation result in the first case, and is a graph showing a change over time in the output voltage of the first power generation device. 図9Dは、第1のケースにおけるシミュレーション結果を示すグラフであって、周波数の経時的な変化を示すグラフである。FIG. 9D is a graph showing a simulation result in the first case, which is a graph showing changes in frequency with time. 図9Eは、第1のケースにおけるシミュレーション結果を示すグラフであって、相差角の経時的な変化を示すグラフである。FIG. 9E is a graph showing a simulation result in the first case, and is a graph showing a change in phase difference angle with time. 図9Fは、第1のケースにおけるシミュレーション結果を示すグラフであって、系統電圧の実効値の経時的な変化を示すグラフである。FIG. 9F is a graph showing the simulation result in the first case, and is a graph showing the change over time of the effective value of the system voltage. 図10Aは、第2のケースにおけるシミュレーション結果を示すグラフであって、負荷の消費電力の経時的な変化を示すグラフである。FIG. 10A is a graph showing a simulation result in the second case, which is a graph showing a change over time in power consumption of a load. 図10Bは、第2のケースにおけるシミュレーション結果を示すグラフであって、第2発電装置の出力電圧の経時的な変化を示すグラフである。FIG. 10B is a graph showing a simulation result in the second case, and is a graph showing a change over time in the output voltage of the second power generation device. 図10Cは、第2のケースにおけるシミュレーション結果を示すグラフであって、第1発電装置の出力電圧の経時的な変化を示すグラフである。FIG. 10C is a graph showing a simulation result in the second case, and is a graph showing a change over time in the output voltage of the first power generation device. 図10Dは、第2のケースにおけるシミュレーション結果を示すグラフであって、周波数の経時的な変化を示すグラフである。FIG. 10D is a graph showing a simulation result in the second case and showing a change in frequency with time. 図10Eは、第2のケースにおけるシミュレーション結果を示すグラフであって、相差角の経時的な変化を示すグラフである。FIG. 10E is a graph showing a simulation result in the second case, and is a graph showing a change in phase difference angle with time. 図10Fは、第2のケースにおけるシミュレーション結果を示すグラフであって、系統電圧の実効値の経時的な変化を示すグラフである。FIG. 10F is a graph showing the simulation result in the second case, and is a graph showing the change over time in the effective value of the system voltage.

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。なお、以下では全ての図を通じて同一または同じ機能を有する要素には同一の参照符号を付して、その重複する説明を省略する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the following, elements having the same or the same functions are denoted by the same reference symbols throughout all the drawings, and duplicated description thereof will be omitted.

図1は、本発明の一実施の形態に係る電力変換装置を示す制御ブロック図である。本実施の形態における電力変換装置1は、分散型電源2と、単相三線式の電力系統3との間に接続される。分散型電源2は、例えば、太陽光発電設備、燃料電池発電設備、蓄電設備等の電源設備である。単相三線式の電力系統3は、第1電圧線3a、第2電圧線3cおよび中性電圧線3bを有している。当該電力系統3は、小容量系統として一般家庭等に導入され、電力変換装置1を介して上記分散型電源2と接続される。   FIG. 1 is a control block diagram showing a power conversion device according to an embodiment of the present invention. The power conversion device 1 in the present embodiment is connected between the distributed power supply 2 and the single-phase three-wire power system 3. The distributed power source 2 is a power source facility such as a photovoltaic power generation facility, a fuel cell power generation facility, and a power storage facility. The single-phase three-wire type power system 3 includes a first voltage line 3a, a second voltage line 3c, and a neutral voltage line 3b. The power system 3 is introduced as a small-capacity system into a general home or the like, and is connected to the distributed power source 2 via the power converter 1.

電力変換装置1は、分散型電源2と電力系統3とを接続するインバータ4を備えている。図2は、図1に示す電力変換装置におけるインバータの概略構成を示す図である。図2に示すように、インバータ4は、分散型電源2に接続される一対の入力端と、電力系統3の各電圧線3a〜3cに接続される3つの出力端とを有する。このように、インバータ4は、直流電圧から三相交流を出力する三相インバータを単相三線式のインバータとして動作させることで実現可能である。電力系統3に接続される出力部4a,4b,4cごとに2つ、合計6つのスイッチング素子41〜46が設けられている。インバータ4は、後述する制御器8からの電圧指令値v ,v ,v をPWM信号に変換するPWM信号生成部47を有する。電圧指令値v ,v ,v に基づいて変換されたPWM信号は、各スイッチング素子のオン/オフを切り替えるゲート駆動信号S1〜S6として各スイッチング素子41〜46に送られ、直流電源設備である分散型電源2から出力される直流電圧が単相三線式の交流電圧に変換される。出力部4a,4b,4cは、コイルおよびコンデンサ等により構成されるフィルタ回路5を介して電力系統3の各電圧線3a,3b,3cに接続される。 The power conversion device 1 includes an inverter 4 that connects the distributed power supply 2 and the power system 3. FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration of an inverter in the power conversion device shown in FIG. As shown in FIG. 2, the inverter 4 has a pair of input terminals connected to the distributed power source 2 and three output terminals connected to the respective voltage lines 3 a to 3 c of the power system 3. In this way, the inverter 4 can be realized by operating a three-phase inverter that outputs three-phase alternating current from a direct-current voltage as a single-phase three-wire inverter. A total of six switching elements 41 to 46 are provided, two for each of the output units 4a, 4b, and 4c connected to the power system 3. The inverter 4 has a PWM signal generation unit 47 that converts voltage command values v a * , v b * , v c * from the controller 8 described later into a PWM signal. The PWM signal converted based on the voltage command values v a * , v b * , v c * is sent to each switching element 41 to 46 as a gate drive signal S1 to S6 for switching on/off of each switching element, The DC voltage output from the distributed power supply 2, which is a DC power supply facility, is converted into a single-phase three-wire AC voltage. The output units 4a, 4b, 4c are connected to the respective voltage lines 3a, 3b, 3c of the power system 3 via a filter circuit 5 including a coil, a capacitor and the like.

電力変換装置1は、インバータ4の電力系統側において、第1電圧線3aに接続される第1出力部4aの第1出力電流iおよび第2電圧線3cに接続される第2出力部4cの第2出力電流iをそれぞれ計測する電流計測器6と、電力系統3の中性電圧線3bに対する第1電圧線3aにおける第1系統電圧vg1および中性電圧線3bに対する第2電圧線3cにおける第2系統電圧vg2をそれぞれ計測する電圧計測器7と、を備えている。電流計測器6および電圧計測器7の構成は、公知の構成が適用できる。 The power conversion device 1 includes, on the power system side of the inverter 4, the first output current i a of the first output unit 4a connected to the first voltage line 3a and the second output unit 4c connected to the second voltage line 3c. Current measuring device 6 for respectively measuring the second output current i c of the power system 3, the first system voltage v g1 in the first voltage line 3a for the neutral voltage line 3b of the power system 3, and the second voltage line for the neutral voltage line 3b. 3c, the voltage measuring instrument 7 which respectively measures the 2nd system voltage vg2 . Known configurations can be applied to the configurations of the current measuring device 6 and the voltage measuring device 7.

電力変換装置1は、インバータ4の各スイッチング素子41〜46のスイッチングを制御する制御器8を備えている。制御器8は、電流計測器6で計測される電流および電圧計測器7で計測される電圧に基づいて電圧指令値v ,v ,v を生成する。 The power conversion device 1 includes a controller 8 that controls switching of each of the switching elements 41 to 46 of the inverter 4. The controller 8 generates the voltage command values v a * , v b * , v c * based on the current measured by the current measuring device 6 and the voltage measured by the voltage measuring device 7.

制御器8は、マイクロコントローラ等のコンピュータおよび/または各種の電子回路素子により構成される。制御器8は、第1電圧線3aと中性電圧線3bとの間に第1の仮想発電機が接続され、かつ、第2電圧線3cと中性電圧線3bとの間に第2の仮想発電機が接続されたと仮定して電圧指令値v ,v ,v を生成する制御を行う。すなわち、制御器8は、電力変換装置1を単相三線式の電力系統3における第1電圧線3aと第2電圧線3cとを対象とする2系統の仮想発電機(仮想同期発電機)制御系として制御する。この際、中性電圧線3bは基準電圧として一定とするため、本実施の形態において、電圧指令値v はつねに0としている。 The controller 8 is composed of a computer such as a microcontroller and/or various electronic circuit elements. The controller 8 has a first virtual generator connected between the first voltage line 3a and the neutral voltage line 3b, and a second virtual generator between the second voltage line 3c and the neutral voltage line 3b. Control is performed to generate the voltage command values v a * , v b * , v c * on the assumption that the virtual generator is connected. That is, the controller 8 controls the power converter 1 with two systems of virtual generators (virtual synchronous generators) for the first voltage line 3a and the second voltage line 3c in the single-phase three-wire power system 3. Control as a system. At this time, since the neutral voltage line 3b is constant as the reference voltage, the voltage command value v b * is always 0 in the present embodiment.

制御器8は、機能ブロックとして、相差角生成部9と、誘起電圧生成部10と、電流指令値生成部11と、を備えている。相差角生成部9は、電流計測器6および電圧計測器7で計測された電流および電圧から、各仮想発電機の仮想的な周波数指令値ωを生成し、当該周波数指令値ωを積分して位相角指令値θを生成する。 The controller 8 includes, as functional blocks, a phase difference angle generator 9, an induced voltage generator 10, and a current command value generator 11. The phase difference angle generator 9 generates a virtual frequency command value ω R for each virtual generator from the current and voltage measured by the current measuring device 6 and the voltage measuring device 7, and integrates the frequency command value ω R. Then, the phase angle command value θ R is generated.

本実施の形態において、相差角生成部9は、第1出力電流i、第2出力電流i、第1系統電圧vg1および第2系統電圧vg2から第1の仮想発電機および第2の仮想発電機による有効電力の総和Pを算出する有効電力算出部(総有効電力算出部)12と、当該有効電力の総和Pと有効電力指令値Pおよび基準周波数ωとから周波数指令値(共通周波数指令値)ωを生成する周波数指令値算出部(共通周波数指令値算出部)13と、を備えている。 In the present embodiment, the phase difference angle generator 9 uses the first output current i a , the second output current i c , the first system voltage v g1 and the second system voltage v g2 as the first virtual generator and the second virtual generator. Of the active power calculation unit (total active power calculation unit) 12 that calculates the total P of active power by the virtual generator, and the frequency command value from the total P of active power, the active power command value P *, and the reference frequency ω *. (Common frequency command value) ω R frequency command value calculation unit (common frequency command value calculation unit) 13 is provided.

後述するように、本実施の形態の仮想発電機制御においては、各値を正相に同期する回転座標系(dq座標系)上で取り扱う。このため、有効電力の総和Pも正相成分を用いて表す必要がある。ここで、第1仮想発電機による有効電力Pは、P=2(vg1d ad +vg1q aq )で表され、第2仮想発電機による有効電力Pは、P=2(vg2d cd +vg2q cq )で表されるため、有効電力の総和Pは、P=P+P=2(vg1d ad +vg1q aq +vg2d cd +vg2q cq )で表される。有効電力算出部12は、上記式に基づいて、有効電力の総和Pを算出する。 As will be described later, in the virtual generator control according to the present embodiment, each value is handled on the rotating coordinate system (dq coordinate system) synchronized with the positive phase. For this reason, the total P of active powers also needs to be expressed using the positive phase component. Here, the active power P 1 from the first virtual generator is represented by P 1 =2(v g1d + i ad + +v g1q + i aq + ) and the active power P 2 from the second virtual generator is P 2 = 2 because it is expressed by (v g2d + i cd + + v g2q + i cq +), the sum P of the active power, P = P 1 + P 2 = 2 (v g1d + i ad + + v g1q + i aq + + v g2d + i cd + + v represented by g2q + i cq +). The active power calculation unit 12 calculates the total P of active power based on the above formula.

図3は、本実施の形態における周波数指令値算出部の構成を示すブロック図である。図3に示すように、有効電力算出部12で算出された有効電力の総和Pは、有効電力指令値Pから差し引かれ、当該差が一次遅れ演算器14に入力される。一次遅れ演算器14は、有効電力の総和Pと周波数指令値ωとの間に所定の垂下特性および追従遅れを示す慣性効果を有するように調整される。 FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the frequency command value calculation unit in the present embodiment. As shown in FIG. 3, the total sum P of active powers calculated by the active power calculation unit 12 is subtracted from the active power command value P * , and the difference is input to the first-order delay calculator 14. The first-order delay calculator 14 is adjusted so as to have a predetermined drooping characteristic and an inertial effect showing a tracking delay between the total sum P of active powers and the frequency command value ω R.

本実施の形態において、一次遅れ演算器14は、伝達関数K(s)=Kgd/(1+Ts)を用いて演算した結果を出力する。ここで、Kgdは、各仮想発電機における周波数ドループ特性を示す係数であり、Tは、各仮想発電機における慣性による回転数の追従遅れの特性を示す時定数である。これにより、仮想の発電機において有効電力を用いたガバナ制御を模擬した制御態様を容易に実現することができる。周波数指令値算出部13は、一次遅れ演算器14における演算結果に所定の基準周波数ωを加えることにより、周波数指令値ωを生成する。このようにして、相差角生成部9は、第1の仮想発電機と第2の仮想発電機との間で共通の周波数指令値ωを生成する。相差角生成部9は、周波数指令値ωを積分する積分器15を有し、周波数指令値ωを積分して位相角指令値θを生成する。 In the present embodiment, the first-order delay calculator 14 outputs the calculation result using the transfer function K G (s)=K gd /(1+T g s). Here, K gd is a coefficient showing the frequency droop characteristic in each virtual generator, and T g is a time constant showing the characteristic of the tracking delay of the rotation speed due to inertia in each virtual generator. This makes it possible to easily realize a control mode simulating governor control using active power in a virtual generator. The frequency command value calculation unit 13 adds the predetermined reference frequency ω * to the calculation result of the first-order delay calculator 14 to generate the frequency command value ω R. In this way, the phase difference angle generator 9 generates the common frequency command value ω R between the first virtual generator and the second virtual generator. Phase angle generating unit 9 has an integrator 15 for integrating the frequency command value omega R, generates a phase angle command value theta R by integrating the frequency command value omega R.

さらに、相差角生成部9は、第1系統電圧vg1および第2系統電圧vg2から各仮想発電機の位相角θ,θを生成する位相角生成部161,162を有する。位相角生成部161,162は、それぞれ、系統電圧vg1,vg2の正相成分を抽出する正相抽出部171,172を備えている。 Further, the phase difference angle generation unit 9 has phase angle generation units 161, 162 that generate the phase angles θ 1 , θ 2 of each virtual generator from the first system voltage v g1 and the second system voltage v g2 . The phase angle generators 161 and 162 respectively include normal phase extraction units 171 and 172 that extract positive phase components of the system voltages v g1 and v g2 .

正相抽出部171,172は、それぞれ単相の信号から正相成分を抽出する。単相の信号は、正相信号と逆相信号との和として表すことができる。例えば第1系統電圧は、vg1=vg1 +vg1 と表される。このように、本実施の形態において、信号の正相成分は、当該信号を示す符号の右肩に+を付して表わされ、信号の逆相成分は、当該信号を示す符号の右肩に−を付して表わされる。本実施の形態の仮想発電機制御においては、各値を正相に同期する回転座標系(dq座標系)上で取り扱う。このため、当該単相の信号である系統電圧vg1,vg2の正相成分を抽出することにより、2相信号(d軸成分vg1d ,vg2d およびq軸成分vg1q ,vg2q 、場合によってはこれらをまとめてvg1dq ,vg2dq と総称する場合がある)に変換する。系統電圧vg1,vg2の正相成分を抽出する方法は、例えばDDSRF(Double Decoupled Synchronous Reference Frame)、DSOGI(Dual Second Order Gneralized Integrator)等、公知の方法が採用可能である。 The normal phase extraction units 171 and 172 respectively extract the normal phase component from the single phase signal. A single-phase signal can be represented as the sum of a positive-phase signal and a negative-phase signal. For example, the first system voltage is represented as v g1 =v g1 + +v g1 . As described above, in the present embodiment, the positive phase component of the signal is represented by adding + to the right shoulder of the code indicating the signal, and the negative phase component of the signal is the right shoulder of the code indicating the signal. Is represented by a-. In the virtual generator control according to the present embodiment, each value is handled on the rotating coordinate system (dq coordinate system) synchronized with the positive phase. Therefore, two-phase signals (d-axis components v g1d + , v g2d + and q-axis components v g1q + , v) are extracted by extracting the positive-phase components of the system voltages v g1 and v g2 that are the single-phase signals. g2q + , and in some cases, they are collectively referred to as v g1dq + and v g2dq + ). As a method of extracting the positive phase components of the system voltages v g1 and v g2 , a known method such as DDSRF (Double Decoupled Synchronous Reference Frame) and DSOGI (Dual Second Order Gneralized Integrator) can be adopted.

また、位相角生成部161,162は、系統電圧vg1,vg2の正相成分のうち、q軸成分を入力として比例積分(PI)要素を介して各正相に同期する回転座標系の回転周波数ω,ωを出力する周波数演算部181,182と、回転周波数ω,ωを積分して各系統電圧の位相角θ,θを生成する積分器191,192とを備えている。積分器191,192のそれぞれから出力される位相角θ,θは、それぞれ対応する正相抽出部171,172にフィードバックされることにより、位相角生成部161,162は、PLL(Phase Locked Loop)制御回路を形成している。 In addition, the phase angle generators 161 and 162 receive the q-axis component of the positive phase components of the system voltages v g1 and v g2 as an input, and rotate the coordinate system in synchronization with each positive phase via the proportional integral (PI) element. rotation frequency omega 1, the frequency calculation unit 181 and 182 for outputting omega 2, the rotation frequency omega 1, the phase angle theta 1 of the system voltage by integrating omega 2, an integrator 191, 192 to generate a theta 2 I have it. The phase angles θ 1 and θ 2 output from the integrators 191 and 192, respectively, are fed back to the corresponding normal phase extraction units 171 and 172, so that the phase angle generation units 161 and 162 can perform PLL (Phase Locked). Loop) forming a control circuit.

相差角生成部9は、位相角指令値θから位相角生成部161,162で生成された各仮想発電機の位相角θ,θを差し引いて各仮想発電機における仮想的な相差角δ,δを算出する。 The phase difference angle generation unit 9 subtracts the phase angles θ 1 and θ 2 of the virtual generators generated by the phase angle generation units 161 and 162 from the phase angle command value θ R to calculate the virtual phase difference angle of each virtual generator. Calculate δ 1 and δ 2 .

誘起電圧生成部10は、第1出力電流iおよび第1系統電圧vg1から第1の仮想発電機による無効電力Qを算出する無効電力算出部201と、第2出力電流iおよび第2系統電圧vg2から第2の仮想発電機による無効電力Qを算出する無効電力算出部202と、各無効電力Q,Qと、第1系統電圧の大きさ|vg1|および第2系統電圧の大きさ|vg2|と、各無効電力指令値Q ,Q および基準電圧v とから各仮想発電機の誘起電圧Ef1,Ef2を算出する自動電圧調整部211,212と、を備えている。 The induced voltage generator 10 includes a reactive power calculator 201 that calculates the reactive power Q 1 from the first virtual generator from the first output current i a and the first system voltage v g1 , and the second output current i c and the second output current i c . The reactive power calculation unit 202 that calculates the reactive power Q 2 by the second virtual generator from the two-system voltage v g2 , the respective reactive powers Q 1 and Q 2 , the magnitude of the first system voltage |v g1 | Automatic voltage adjustment for calculating induced voltages E f1 and E f2 of each virtual generator from the magnitude |v g2 | of the two system voltages, each reactive power command value Q 1 * , Q 2 *, and the reference voltage v g * And parts 211 and 212.

上述したように、本実施の形態の仮想発電機制御においては、各値を正相に同期する回転座標系(dq座標系)上で取り扱う。このため、無効電力も正相成分を用いて表す必要がある。ここで、第1仮想発電機による無効電力Qは、Q=2(−vg1d aq +vg1q ad )で表され、第2仮想発電機による無効電力Qは、Q=2(−vg2d cq +vg2q cd )で表される。無効電力算出部201,202は、それぞれ、上記式に基づいて、対応する電動機の無効電力Q,Qを算出する。 As described above, in the virtual generator control according to the present embodiment, each value is handled on the rotating coordinate system (dq coordinate system) synchronized with the positive phase. Therefore, the reactive power also needs to be expressed using the positive-phase component. Here, the reactive power Q 1 by the first virtual generator is represented by Q 1 =2(−v g1d + i aq + +v g1q + i ad + ), and the reactive power Q 2 by the second virtual generator is Q 2 = represented by 2 (-v g2d + i cq + + v g2q + i cd +). The reactive power calculation units 201 and 202 calculate the reactive powers Q 1 and Q 2 of the corresponding electric motors based on the above equations, respectively.

図4は、本実施の形態における自動電圧調整部の構成を示すブロック図である。図4においては、2つの自動電圧調整部211,212をまとめて自動電圧調整部21n(n=1,2)と表記し、対応する無効電力Q,Q等もQ等というように表記する。図4に示すように、自動電圧調整部21nは、無効電力Qと無効電力指令値Q との差に電圧ドループ特性を示す係数Kadを掛け、その結果に基準電圧V を加えて電圧指令値VRnを生成する電圧指令値算出部22nと、当該電圧指令値VRnと、電圧計測器7で計測された対応する電圧の大きさ|Vgn|との差を比例積分演算するPI演算部23nと、を備えている。 FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the automatic voltage regulator according to the present embodiment. In FIG. 4, the two automatic voltage adjusting units 211 and 212 are collectively referred to as an automatic voltage adjusting unit 21n (n=1, 2), and the corresponding reactive powers Q 1 , Q 2 etc. are also called Q n etc. write. As shown in FIG. 4, the automatic voltage adjuster 21n are multiplied by a coefficient K ad showing a voltage droop characteristic to the difference between the reactive power Q n and the reactive power command value Q n *, the result to a reference voltage V R * in addition the voltage command value calculating portion 22n that generates a voltage command value V Rn, the size of the voltage command value V Rn, the corresponding voltage measured by the voltage measuring instrument 7 | V gn | the difference between the proportional integral And a PI computing unit 23n for computing.

PI演算部23nは、電圧指令値VnRから対応する電圧の大きさ|vgn|を差し引いた値を伝達関数K(s)=Kap+Kai/sを用いて比例積分演算する。ここで、Kapは、比例要素を示す係数であり、Kaiは積分要素を示す係数である。PI演算部23nの演算結果が誘起電圧Efnとして出力される。各系統電圧の大きさ|vg1|,|vg2|は、各正相抽出部241,242においてそれぞれ系統電圧vg1,vg2から電圧の正相成分vg1dq ,vg2dq を抽出した結果から得られる。なお、正相抽出部241,242は、相差角生成部9における正相抽出部171,172と同様の構成であり、本実施の形態においては、図面上理解し易いように別の構成として記載しているが、171と241とを共通化し、172と242とを共通化してもよい。 The PI calculation unit 23n performs a proportional integral calculation using a transfer function K A (s)=K ap +K ai /s, which is a value obtained by subtracting the corresponding voltage magnitude |v gn | from the voltage command value V nR . Here, K ap is a coefficient indicating a proportional element, and K ai is a coefficient indicating an integral element. The calculation result of the PI calculation unit 23n is output as the induced voltage E fn . For the magnitudes |v g1 | and |v g2 | of each system voltage, the positive phase components v g1dq + and v g2dq + of the voltage are extracted from the system voltages v g1 and v g2 in the respective positive phase extraction units 241 and 242. Obtained from the results. The normal phase extraction units 241 and 242 have the same configuration as the normal phase extraction units 171 and 172 in the phase difference angle generation unit 9, and are described as separate configurations in the present embodiment for easy understanding in the drawings. However, 171 and 241 may be shared, and 172 and 242 may be shared.

上記のように、無効電力Q,Qと無効電力指令値Q との差に対して電圧ドループ特性を与えることにより、仮想の発電機において無効電力Q,Qを用いた自動電圧調整(AVR)制御を模擬した制御態様を容易に実現することができる。 As described above, by applying the voltage droop characteristic to the difference between the reactive powers Q 1 and Q 2 and the reactive power command value Q n * , the virtual power generator automatically uses the reactive powers Q 1 and Q 2 A control mode simulating voltage regulation (AVR) control can be easily realized.

電流指令値生成部11は、電圧計測器7で計測された系統電圧vg1,vg2、相差角δ,δ、誘起電圧Ef1,Ef2および予め定められた各仮想発電機の内部インピーダンスzから、各仮想発電機の電流指令値iadq ,icdq を生成する。電流指令値生成部11は、第1系統電圧vg1、第1の仮想発電機における相差角δおよび誘起電圧Ef1が入力され、第1の仮想発電機における電流指令値iadq を出力する第1電流指令値生成部251と、第2系統電圧vg2、第2の仮想発電機における相差角δおよび誘起電圧Ef2が入力され、第2の仮想発電機における電流指令値icdq を出力する第2電流指令値生成部252と、を備えている。なお、内部インピーダンスzは、第1仮想発電機と第2仮想発電機とで共通としている。 The current command value generator 11 includes the system voltages v g1 and v g2 measured by the voltage measuring device 7, the phase difference angles δ 1 and δ 2 , the induced voltages E f1 and E f2, and the inside of each predetermined virtual generator. From the impedance z, the current command values i adq * , i cdq * of each virtual generator are generated. The current command value generation unit 11 is input with the first system voltage v g1 , the phase difference angle δ 1 in the first virtual generator and the induced voltage E f1, and outputs the current command value i adq * in the first virtual generator. The first current command value generation unit 251, the second system voltage v g2 , the phase difference angle δ 2 of the second virtual generator and the induced voltage E f2 are input, and the current command value i cdq of the second virtual generator is input. And a second current command value generation unit 252 that outputs * . The internal impedance z is common to the first virtual generator and the second virtual generator.

本実施の形態において、制御器8は、電流計測器6および電圧計測器7で計測された電流および電圧の正相成分を抽出し、抽出された各値の正相成分を、正相に同期する回転座標系において取り扱うことにより、各仮想発電機の電流指令値を生成する。各値の正相成分を抽出して、正相に同期する回転座標系上で仮想発電機を構成することにより、当該回転座標系において2つの仮想発電機における取り扱いを容易にすることができる。   In the present embodiment, the controller 8 extracts the positive phase components of the current and voltage measured by the current measuring device 6 and the voltage measuring device 7, and synchronizes the extracted positive phase components of the respective values with the positive phase. The current command value of each virtual generator is generated by handling it in the rotating coordinate system. By extracting the positive phase component of each value and configuring the virtual generator on the rotating coordinate system synchronized with the positive phase, it is possible to easily handle the two virtual generators in the rotating coordinate system.

図5は、本実施の形態における系統電圧および誘起電圧の同期座標系におけるベクトルを示す図である。上述したように、各系統電圧vg1,vg2は、単相の電圧であるため、これらの正相成分を抽出して2相信号に変換している。図5は、d軸を実数軸(横軸)、q軸を虚数軸(縦軸)にとっている。図5に示すように、相差角δ,δは、系統電圧vg1,vg2と誘起電圧Ef1,Ef2とのなす角を表す。したがって、d軸を実数軸、q軸を虚数軸にとった第1系統および第2系統それぞれの同期座標系において、誘起電圧Ef1,Ef2は、Ef1jδ1,Ef2jδ2とベクトル表現できる。各電動機の電流指令値iadq ,icdq は、同期座標系における誘起電圧Ef1,Ef2と系統電圧vg1,vg2とのベクトル差を内部インピーダンスzで割ったものとして与えられる。すなわち、第1仮想発電機に対する電流指令値は、iadq =(Ef1jδ1−vg1dq )/zで与えられ、第2仮想発電機に対する電流指令値は、icdq =(Ef2jδ2−vg2dq )/zで与えられる。 FIG. 5 is a diagram showing vectors in the synchronous coordinate system of the system voltage and the induced voltage in the present embodiment. As described above, since the system voltages v g1 and v g2 are single-phase voltages, their positive phase components are extracted and converted into two-phase signals. In FIG. 5, the d axis is the real number axis (horizontal axis) and the q axis is the imaginary number axis (vertical axis). As shown in FIG. 5, the phase difference angles δ 1 and δ 2 represent the angles formed by the system voltages v g1 and v g2 and the induced voltages E f1 and E f2 . Therefore, in the synchronous coordinate systems of the first system and the second system in which the d axis is the real axis and the q axis is the imaginary axis, the induced voltages E f1 and E f2 are E f1 e jδ1 , E f2 e jδ2 and the vector Can be expressed. The current command values i adq * , i cdq * of each electric motor are given as the vector difference between the induced voltages E f1 , E f2 and the system voltages v g1 , v g2 in the synchronous coordinate system divided by the internal impedance z. That is, the current command value for the first virtual generator is given by i adq * =(E f1 e jδ1- v g1dq + )/z, and the current command value for the second virtual generator is i cdq * =(E It is given by f2 e jδ2- v g2dq + )/z.

系統電圧vg1,vg2は、中性電圧線3bを基準としているため、同期座標系において、同じ電圧指令値に対して逆符号の電圧を発生することになる。すなわち、電圧vg1dq,vg2dqは、同期座標系上では互いに逆方向のベクトルとなる。したがって、第1電圧線3aと第2電圧線3cとの間は、第1電圧線3aまたは第2電圧線3cにおける電圧の2倍の電圧が出力されることになる。 Since the system voltages v g1 and v g2 are based on the neutral voltage line 3b, voltages of opposite signs are generated for the same voltage command value in the synchronous coordinate system. That is, the voltages v g1dq and v g2dq are vectors in mutually opposite directions on the synchronous coordinate system. Therefore, between the first voltage line 3a and the second voltage line 3c, a voltage that is twice the voltage on the first voltage line 3a or the second voltage line 3c is output.

さらに、相差角δ,δ(=θ−θ,θ−θ)は、周波数指令値ωで回転している座標系と、周波数ω,ωで回転している座標系との相対的な角度であり、電圧vg1dq,vg2dqは、それぞれ周波数ω,ωで回転している座標系に同期しているベクトルである。したがって、誘起電圧Ef1,Ef2は、何れも周波数指令値ωで回転している座標系に同期して位相角(指令値)θで回転していることになる。また、周波数ω,ωは、過渡的には周波数指令値ωと異なるが、定常時においては周波数指令値ωに一致する。 Further, the phase difference angles δ 1 and δ 2 (=θ R −θ 1 and θ R −θ 2 ) rotate with the coordinate system rotating with the frequency command value ω R and the frequencies ω 1 and ω 2 . The voltages v g1dq and v g2dq are angles relative to the coordinate system and are vectors synchronized with the coordinate system rotating at frequencies ω 1 and ω 2 , respectively. Therefore, the induced voltages E f1 and E f2 are both rotating at the phase angle (command value) θ R in synchronization with the coordinate system rotating at the frequency command value ω R. The frequencies ω 1 and ω 2 transiently differ from the frequency command value ω R , but in the steady state, they match the frequency command value ω R.

制御器8は、電流計測器6で計測された電流i,iが電流指令値iadq ,icdq となるようにインバータ4をスイッチングする。すなわち、制御器8は、系統電圧vg1,vg2および系統周波数ω,ωに対して電圧指令値および周波数指令値を生成して直接制御するのではなく、発電機に対応する内部変数およびパラメータ、すなわち、相差角δ,δ、誘起電圧Ef1,Ef2および内部インピーダンスzを導入して発電機の特性を模擬した電流を出力するように制御する。 The controller 8 switches the inverter 4 so that the currents i a and i c measured by the current measuring device 6 become the current command values i adq * and i cdq * . That is, the controller 8 does not directly generate and control the voltage command value and the frequency command value with respect to the system voltages v g1 and v g2 and the system frequencies ω 1 and ω 2 , but controls the internal variables corresponding to the generator. And the parameters, that is, the phase difference angles δ 1 , δ 2 , the induced voltages E f1 , E f2 and the internal impedance z are introduced to control so as to output a current simulating the characteristics of the generator.

本実施の形態において、制御器8は、電流指令値iadq ,icdq を電圧指令値v ,v に変換してからインバータ4に出力する。電流指令値生成部11で生成された電流指令値iadq ,icdq は、正相電流に対する指令値であるので、これと比較される電流計測器6で計測された電流i,iも正相抽出部261,262により正相成分iadq ,icdq が抽出される。制御器8は、電流指令値iadq ,icdq から正相抽出部261,262により抽出されたiadq ,icdq を差し引き、その偏差がPI補償器271,272に入力される。PI補償器271,272は、入力された偏差に基づいてPI補償を行うことによって電圧指令値に変換する。PI補償器271,272から出力される電圧指令値は、電圧指令値v の同期座標系における正相成分vad ,vaq および電圧指令値v の同期座標系における正相成分vcd ,vcq となる。 In the present embodiment, the controller 8 converts the current command values i adq * , i cdq * into the voltage command values v a * , v c * , and then outputs the voltage command values v a * , v c * to the inverter 4. The current command values i adq * , i cdq * generated by the current command value generation unit 11 are command values for the positive phase current, and therefore the currents i a , i measured by the current measuring device 6 to be compared with the current command values i adq * , i cdq * As for c, the normal phase components i adq + and i cdq + are also extracted by the normal phase extraction units 261 and 262. The controller 8 subtracts i adq + , i cdq + extracted by the positive phase extraction units 261 and 262 from the current command values i adq * and i cdq * , and the deviation is input to the PI compensators 271 and 272. .. The PI compensators 271 and 272 perform PI compensation on the basis of the input deviation to convert it into a voltage command value. The voltage command values output from the PI compensators 271, 272 are the positive phase components v ad * , v aq * of the voltage command value v a * in the synchronous coordinate system and the positive phase components of the voltage command value v c * in the synchronous coordinate system. The components are v cd * and v cq * .

制御器8は、当該正相成分vad ,vaq ,vcd ,vcq を固定座標系における単相の電流指令値v ,v に変換する電圧指令変換部281,282を備えている。電圧指令変換部281は、第1仮想発電機における電圧指令値の正相成分vad ,vaq および位相角θから、変換式v =2(vad cosθ−vaq sinθ)を用いて、第1電圧線3aに対する電圧指令値v を出力する。同様に、電圧指令変換部282は、第2仮想発電機における電圧指令値の正相成分vcd ,vcq および位相角θから、変換式v =2(vcd cosθ−vcq sinθ)を用いて、第2電圧線3cに対する電圧指令値v を出力する。 The controller 8 converts the positive phase components v ad * , v aq * , v cd * , v cq * into single-phase current command values v a * , v c * in the fixed coordinate system. , 282. The voltage command conversion unit 281 converts the positive phase components v ad * , v aq * and the phase angle θ 1 of the voltage command value in the first virtual generator from the conversion formula v a * =2(v ad * cos θ 1 −v aq. * Sin θ 1 ) is used to output the voltage command value v a * for the first voltage line 3a. Similarly, the voltage command conversion unit 282, the positive phase component of the voltage command value in the second virtual generator v cd *, v cq * and the phase angle theta 2, the conversion equation v c * = 2 (v cd * cosθ 2 -V cq * sin θ 2 ) is used to output the voltage command value v c * for the second voltage line 3c.

制御器8は、このようにして得られた電圧指令値v ,v および中性電圧線3bに対する電圧指令値v =0をインバータ4のPWM信号生成部47に入力する。 The controller 8 inputs the voltage command values v a * , v c * thus obtained and the voltage command value v b * =0 for the neutral voltage line 3 b to the PWM signal generation unit 47 of the inverter 4.

上記構成によれば、単相三線式の電力系統3の第1電圧線3aと中性電圧線3bとの間、および、第2電圧線3cと中性電圧線3bとの間のそれぞれに、仮想の発電機が接続されたと仮定して、第1電圧線3a、第2電圧線3cおよび中性電圧線3bが接続されるインバータ4のスイッチングが制御される。これにより、簡単な構成で、制御態様の切り替えを必要とせずに、第1電圧線3aおよび第2電圧線3cにおける系統連系運転と自立運転との間の移行を無瞬断で行うことができる。   According to the above configuration, between the first voltage line 3a and the neutral voltage line 3b of the single-phase three-wire power system 3 and between the second voltage line 3c and the neutral voltage line 3b, respectively. Assuming that a virtual generator is connected, switching of the inverter 4 to which the first voltage line 3a, the second voltage line 3c and the neutral voltage line 3b are connected is controlled. With this, with a simple configuration, it is possible to perform the transition between the grid interconnection operation and the self-sustaining operation in the first voltage line 3a and the second voltage line 3c without interruption without requiring switching of control modes. it can.

また、本実施の形態においては、周波数および電圧の制御は、第1の仮想発電機と第2の仮想発電機とで個別に行われる一方、有効電力の制御は、電力系統3の負荷の総和に対して一括して行われる。   Further, in the present embodiment, the control of the frequency and the voltage is individually performed by the first virtual generator and the second virtual generator, while the control of the active power is performed by the total load of the power system 3. Will be done in a batch.

より具体的には、位相角生成部161,162により仮想発電機ごとの位相角θ,θに基づいてPLL制御ループを形成することにより、仮想発電機間で独立した電圧指令値v ,v が生成される。したがって、第1電圧線3aと中性電圧線3bとの間に接続される負荷と、第2電圧線3cと中性電圧線3cとの間に接続される負荷とが一致していない場合であっても、それぞれにおいて独立した仮想発電機制御を行うことができる。 More specifically, by forming a PLL control loop based on the phase angles θ 1 and θ 2 of each virtual generator by the phase angle generators 161 and 162, independent voltage command values v a between virtual generators. * , v c * are generated. Therefore, in the case where the load connected between the first voltage line 3a and the neutral voltage line 3b does not match the load connected between the second voltage line 3c and the neutral voltage line 3c. Even if there is, independent virtual generator control can be performed in each case.

一方で、2つの仮想発電機の間で有効電力の総和Pから共通の周波数指令値ωが生成される。これにより、有効電力の制御ループが2つの仮想発電機間で共通化される。すなわち、2つの仮想発電機間の誘起電圧Ef1,Ef2の位相角指令値θが共通化されるため、誘起電圧Ef1,Ef2の位相は一致する。したがって、2つの仮想の発電機同士(各仮想発電機の同期座標系同士)を同期させることができ、第1系統電圧vg1および第2系統電圧vg2だけでなく第1電圧線3aと第2電圧線3cとの間の電圧vg21(200V)を維持することができる。なお、第1電圧線3aと第2電圧線3cとの間の電圧vg21に対しては、直接の制御ループは存在しないが、第1電圧線3aと第2電圧線3cとの間の負荷は、インバータ4から見れば、等価的に第1電圧線3aと第2電圧線3bに接続されているとみなせるため、各仮想発電機による制御ループにより結果として安定化される。 On the other hand, a common frequency command value ω R is generated from the total sum P of active power between the two virtual generators. As a result, the control loop of active power is shared between the two virtual generators. That is, since the phase angle command values θ R of the induced voltages E f1 and E f2 between the two virtual generators are made common, the phases of the induced voltages E f1 and E f2 match. Therefore, it is possible to synchronize the two virtual generators (the synchronous coordinate systems of the virtual generators) with each other, and not only the first system voltage v g1 and the second system voltage v g2 but also the first voltage line 3a and The voltage v g21 (200 V) between the two voltage lines 3c can be maintained. Although there is no direct control loop for the voltage v g21 between the first voltage line 3a and the second voltage line 3c, the load between the first voltage line 3a and the second voltage line 3c is not present. Seen from the inverter 4, it can be regarded that they are equivalently connected to the first voltage line 3a and the second voltage line 3b, and as a result, they are stabilized by the control loop by each virtual generator.

また、誘起電圧Ef1,Ef2自体は、仮想発電機ごとの無効電力Q,Qに基づいて算出される。無効電力の制御ループにおいては、自立運転時に実際の負荷と指令値との整合が取れていなくても、有効電力の制御ループによって誘起電圧Ef1,Ef2が調整されることにより、適正な状態に落ち着く。したがって、無効電力の制御ループは、仮想発電機ごとに個別に設けることにより、制御の自由度を高くすることができる。 The induced voltages E f1 and E f2 themselves are calculated based on the reactive powers Q 1 and Q 2 for each virtual generator. In the reactive power control loop, even if the actual load and the command value do not match at the time of self-sustaining operation, the induced voltage E f1 and E f2 are adjusted by the active power control loop, so that a proper state is obtained. Calm down. Therefore, the control loop of the reactive power can be enhanced by providing the control loop for each virtual generator individually.

[変形例]
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変更、修正が可能である。
[Modification]
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various improvements, changes and modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

例えば、相差角生成部9が、第1の仮想発電機と第2の仮想発電機との間で共通の周波数指令値ωを生成する上記態様に加えて、第1の仮想発電機および第2の仮想発電機の一方の位相角(例えばθ)を第1の仮想発電機および第2の仮想発電機の他方の位相角(例えばθ)に基づいて調整することにより位相角θ,θ間の誤差を補正する位相角誤差補正部29(図6)を備えてもよい。 For example, in addition to the above-described aspect in which the phase difference angle generation unit 9 generates the common frequency command value ω R between the first virtual generator and the second virtual generator, the first virtual generator and the first virtual generator The phase angle θ 1 is adjusted by adjusting the phase angle (eg, θ 2 ) of one of the two virtual generators based on the phase angle (eg, θ 1 ) of the other of the first virtual generator and the second virtual generator. , Θ 2 may be provided with a phase angle error correction unit 29 (FIG. 6).

図6は、本実施の形態の第1の変形例における相差角生成部の構成を示すブロック図である。図6において上記実施の形態における構成と同様の構成については同じ符号を付し、説明を省略する。図6に示すように、第1の変形例における相差角生成部9Bは、位相角誤差補正部29を備え、当該位相角誤差補正部29は、第1の仮想発電機の位相角θと第2の仮想発電機の位相角θとの差を比例演算する比例演算器30を備え、比例演算器30における比例演算結果を第2の仮想発電機の周波数ωに加えることで、位相角θ,θ間の誤差を補正するように構成される。積分器192には、周波数演算部182から出力された第2仮想発電機の周波数ωに比例演算器30から出力された位相角の補正分が加えられた補正後の周波数ω’が入力され、これが積分されることにより、補正後の位相角θが生成される。 FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of the phase difference angle generation unit in the first modified example of the present embodiment. In FIG. 6, the same components as those in the above embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. As shown in FIG. 6, the phase difference angle generation unit 9B in the first modified example includes a phase angle error correction unit 29, and the phase angle error correction unit 29 corresponds to the phase angle θ 1 of the first virtual generator. By providing a proportional calculator 30 that proportionally calculates the difference from the phase angle θ 2 of the second virtual generator, and adding the proportional calculation result in the proportional calculator 30 to the frequency ω 2 of the second virtual generator, It is configured to correct the error between the angles θ 1 and θ 2 . The corrected frequency ω 2 ′ obtained by adding the correction amount of the phase angle output from the proportional calculator 30 to the frequency ω 2 of the second virtual generator output from the frequency calculator 182 is input to the integrator 192. Then, the corrected phase angle θ 2 is generated by integrating this.

位相角生成部161,162における各PLL制御ループ内の積分器191,192が保持している位相角θ,θが、急激な負荷変化等によって誤差を生じ、互いに大きくずれてしまう場合が考えられる。自立運転時に位相角θ,θの大きなずれが生じると、図1の構成では位相角θ,θのずれを戻すことできない。これに対して、上記第1の変形例によれば、各位相角生成部161,162から出力される位相角θ,θが異なる場合、その差に応じて一方の位相角θに他方の位相角θを近づけるように補正される。したがって、有効電力の制御ループの構成に拘わらず、2つの仮想発電機間の電圧Vg1,Vg2の位相角θ,θのずれを小さくすることができる。これによって、第1電圧線3aと第2電圧線3cとの間の電圧を安定化させることができる。 In some cases, the phase angles θ 1 and θ 2 held by the integrators 191 and 192 in the PLL control loops of the phase angle generators 161 and 162 may be greatly deviated from each other due to an error due to a sudden load change or the like. Conceivable. If a large deviation of the phase angles θ 1 and θ 2 occurs during self-sustaining operation, the deviation of the phase angles θ 1 and θ 2 cannot be recovered by the configuration of FIG. On the other hand, according to the first modified example, when the phase angles θ 1 and θ 2 output from the phase angle generators 161 and 162 are different, one of the phase angles θ 1 is set according to the difference. The other phase angle θ 2 is corrected so as to approach. Therefore, the deviation of the phase angles θ 1 and θ 2 of the voltages V g1 and V g2 between the two virtual generators can be reduced regardless of the configuration of the control loop of active power. As a result, the voltage between the first voltage line 3a and the second voltage line 3c can be stabilized.

なお、比例演算器30から出力される補正分は、仮想発電機の動作に影響しない程度の量に設定される。また、補正分を生成する比例演算器30の代わりに積分演算要素を含む補償器を用いると、2つの仮想発電機の位相角θ,θをつねに一致させるように動作してしまい、第1電圧線3aと中性電圧線3bとの間に接続される負荷と、第2電圧線3cと中性電圧線3bとの間に接続される負荷とがアンバランスな状態になった場合に、各仮想発電機制御が適正に行われなくなる。したがって、位相角θ、θのずれを補償する演算器として比例演算器30を用いることにより、偏差をある程度許容することができ、2系統の仮想発電機制御を適正に動作させつつ位相角θ,θのずれが大きくなった場合に、これを補正することができる。 The correction amount output from the proportional calculator 30 is set to an amount that does not affect the operation of the virtual generator. Moreover, if a compensator including an integral calculation element is used instead of the proportional calculator 30 that generates the correction component, the phase angles θ 1 and θ 2 of the two virtual generators always operate so as to match each other. When the load connected between the first voltage line 3a and the neutral voltage line 3b and the load connected between the second voltage line 3c and the neutral voltage line 3b become unbalanced , Each virtual generator control will not be performed properly. Therefore, by using the proportional calculator 30 as a calculator for compensating the deviation between the phase angles θ 1 and θ 2 , the deviation can be allowed to some extent, and the phase angle can be controlled while operating the virtual generator control of the two systems appropriately. When the deviation between θ 1 and θ 2 becomes large, this can be corrected.

また、上記のような位相角誤差補正部29を備えている場合、相差角生成部9は、第1の仮想発電機と第2の仮想発電機との間でそれぞれ個別の周波数指令値ω1R,ω2R、すなわち、個別の位相角指令値θ1R,θ2Rを生成してもよい。図7は、本実施の形態の第2の変形例における相差角生成部の構成を示すブロック図である。図7において上記実施の形態および第1の変形例における構成と同様の構成については同じ符号を付し、説明を省略する。 When the phase angle error correction unit 29 as described above is provided, the phase difference angle generation unit 9 separates the frequency command values ω 1R for the first virtual generator and the second virtual generator from each other. , Ω 2R , that is, the individual phase angle command values θ 1R and θ 2R may be generated. FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of the phase difference angle generator in the second modification of the present embodiment. In FIG. 7, the same components as those in the above-described embodiment and the first modification are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.

図7に示すように、第2の変形例における相差角生成部9Cは、第1出力電流iおよび第1系統電圧vg1から第1の仮想発電機による第1有効電力Pを算出する第1有効電力算出部121と、第2出力電流iおよび第2系統電圧vg2から第2の仮想発電機による第2有効電力Pを算出する第2有効電力算出部122と、を備えている。本変形例において、第1有効電力算出部121は、第1仮想発電機による有効電力P=2(vg1d ad +vg1q aq )を出力し、第2有効電力算出部122は、第2仮想発電機による有効電力P=2(vg2d cd +vg2q cq )を出力する。 As illustrated in FIG. 7, the phase difference angle generation unit 9C in the second modified example calculates the first active power P 1 by the first virtual generator from the first output current i a and the first system voltage v g1 . A first active power calculation unit 121, and a second active power calculation unit 122 that calculates the second active power P 2 from the second virtual generator from the second output current i c and the second system voltage v g2 . ing. In the present modification, the first active power calculation unit 121 outputs active power P 1 =2 (v g1d + i ad + +v g1q + i aq + ) from the first virtual generator, and the second active power calculation unit 121. 122, active power P 2 = 2 according to the second virtual power generator (v g2d + i cd + + v g2q + i cq +) outputs a.

さらに、相差角生成部9Cは、第1の仮想発電機に関して、第1有効電力Pと第1有効電力指令値P および基準周波数ωとから第1周波数指令値ω1Rを生成する第1周波数指令値算出部131と、第1周波数指令値ω1Rを積分して第1位相角指令値θ1Rを生成する第1積分器151と、を備えている。さらに、相差角生成部9Cは、第2の仮想発電機に関しても同様に、第2有効電力Pと第2有効電力指令値P および基準周波数ωとから第2周波数指令値ω2Rを生成する第2周波数指令値算出部132と、第2周波数指令値ω2Rを積分して第2位相角指令値θ2Rを生成する第2積分器152と、を備えている。 Further, the phase difference angle generation unit 9C generates a first frequency command value ω 1R for the first virtual generator from the first active power P 1 , the first active power command value P 1 *, and the reference frequency ω *. a first frequency command value calculator 131, and a first integrator 151 to generate a first phase-angle command value theta 1R by integrating the first frequency command value omega 1R, the. Further, the phase difference angle generation unit 9C also applies the second frequency command value ω 2R from the second active power P 2 , the second active power command value P 2 *, and the reference frequency ω * in the same manner for the second virtual generator. It includes a second frequency command value calculating section 132 for generating a second integrator 152 to generate a second phase-angle command value theta 2R by integrating the second frequency command value omega 2R, the a.

本変形例によれば、2つの仮想の発電機の位相角θ,θ間の誤差が補正されることにより、2つの仮想の発電機同士を同期させることができる。 According to this modification, the two virtual generators can be synchronized with each other by correcting the error between the phase angles θ 1 and θ 2 of the two virtual generators.

また、上記実施の形態においては、無効電力の制御ループにおいて、自動電圧調整部211,212に入力される無効電力(Q,Q)およびその指令値(Q ,Q )を個別の値としたが、無効電力の総和Qおよびその指令値Qを自動電圧調整部211,212の何れにも入力する構成としてもよい。この場合、無効電力の総和Qは、Q=Q+Q=2(−vg1d aq +vg1q ad −vg2d cq +vg2q cd )で与えられる。 Further, in the above embodiment, in the reactive power control loop, the reactive powers (Q 1 , Q 2 ) input to the automatic voltage adjusting units 211, 212 and their command values (Q 1 * , Q 2 * ) are set. Although the individual values are used, the total reactive power Q and the command value Q * thereof may be input to both of the automatic voltage adjusting units 211 and 212. In this case, the sum Q of the reactive power is given by Q = Q 1 + Q 2 = 2 (-v g1d + i aq + + v g1q + i ad + -v g2d + i cq + + v g2q + i cd +).

[シミュレーション結果]
上記実施の形態の電力変換装置1におけるシミュレーション結果を以下に示すことにより、上記実施の形態の電力変換装置1によって、系統連系から解列への移行、および他の発電装置との負荷分担などの動作が好適に行われることを示す。本シミュレーションにおいて、電力変換装置1における制御態様の切り替えおよびパラメータ変更は、動作途中において一切行われていない。
[simulation result]
By showing the simulation result in the power conversion device 1 of the above-described embodiment, the power conversion device 1 of the above-described embodiment shifts from grid interconnection to disconnection, and load sharing with other power generation devices. It is shown that the operation of is preferably performed. In this simulation, the switching of the control mode and the parameter change in the power conversion device 1 are not performed at all during the operation.

図8は、本シミュレーションにおける電力変換装置を適用したシステムの構成を示すブロック図である。図8に示すように、本シミュレーションにおいては、上記実施の形態における電力変換装置1に分散型電源である第1発電装置2Aが接続されるとともに、第1発電装置2Aに太陽光発電装置等の他のインバータ方式による第2発電装置2Bが電力系統3に並列に連系可能に構成されている。   FIG. 8 is a block diagram showing the configuration of a system to which the power conversion device in this simulation is applied. As shown in FIG. 8, in this simulation, the first power generation device 2A, which is a distributed power source, is connected to the power conversion device 1 in the above-described embodiment, and the first power generation device 2A includes a solar power generation device and the like. The second power generator 2B based on another inverter system is configured to be connected to the power system 3 in parallel.

第2発電装置2Bは、系統連系状態では電力系統3に同期して電力系統3に流し込む電流の制御が行われる。例えば太陽光発電装置においては、太陽光の発電量に応じた電流を電力系統3に流し込む制御が行われる。第1発電装置2Aは、上記実施の形態における電力変換装置1における制御、すなわち、有効電力に対する周波数ドループ特性と無効電力に対する電圧ドループ特性および慣性効果を模擬した周波数変動特性とによる制御が行われる。   The second power generator 2B controls the current flowing into the power system 3 in synchronization with the power system 3 in the system interconnection state. For example, in a solar power generation device, control is performed to flow a current according to the amount of solar power generation into the power system 3. The first power generator 2A is controlled by the power converter 1 in the above-described embodiment, that is, the frequency droop characteristic for active power, the voltage droop characteristic for reactive power, and the frequency fluctuation characteristic simulating the inertia effect.

すなわち、第1発電装置2Aは、自立運転時には電力変換装置1における基準周波数ωと基準電圧vに基づいてドループ特性に応じた周波数および電圧を出力するため、系統解列時も停止することなく運転を続ける。したがって、並列している第2発電装置2Bは、系統解列時も第1発電装置2Aを電力系統と見立てて運転を続けることになる。電力変換装置1における基準周波数ωと基準電圧vは、電力系統3の基準周波数および基準電圧と同じ値に設定される。第1発電装置2Aは、電力変換装置1を介して電力系統3と3線で連系するが、第2発電装置2Bは通常2線で第1電圧線3aと第2電圧線3cとの間に連系する。 That is, since the first power generator 2A outputs the frequency and voltage according to the droop characteristic based on the reference frequency ω * and the reference voltage v * in the power converter 1 during the self-sustained operation, the first power generator 2A should also be stopped during the grid disconnection. Continue driving without. Therefore, the second power generators 2B arranged in parallel continue to operate while the first power generator 2A is regarded as a power system even when the grid is disconnected. The reference frequency ω * and the reference voltage v * in the power conversion device 1 are set to the same values as the reference frequency and the reference voltage of the power system 3. The first power generation device 2A is connected to the power system 3 via the power conversion device 1 by three lines, but the second power generation device 2B is normally two lines between the first voltage line 3a and the second voltage line 3c. Connect to.

本シミュレーションにおいては以下の2つのケースについてのシミュレーションを行った。第1のケースにおいては、第1発電装置2Aが電力系統3に連系しており、第1電圧線3aと中性電圧線3bとの間に負荷L1が接続されている時点(3秒の時点)からシミュレーションを開始している。図9A〜図9Fは、第1のケースにおけるシミュレーション結果を示すグラフである。図9Aは負荷の消費電力の経時的な変化を示し、図9Bは第2発電装置の出力電圧の経時的な変化を示し、図9Cは第1発電装置の出力電圧の経時的な変化を示し、図9Dは周波数の経時的な変化を示し、図9Eは相差角の経時的な変化を示し、図9Fは系統電圧の実効値の経時的な変化を示す。   In this simulation, the following two cases were simulated. In the first case, the first power generation device 2A is connected to the power system 3 and the load L1 is connected between the first voltage line 3a and the neutral voltage line 3b (for 3 seconds). The simulation has started from (point of time). 9A to 9F are graphs showing simulation results in the first case. FIG. 9A shows the time-dependent change in the power consumption of the load, FIG. 9B shows the time-dependent change in the output voltage of the second power generator, and FIG. 9C shows the time-dependent change in the output voltage of the first power generator. 9D shows a change in frequency with time, FIG. 9E shows a change in phase difference angle with time, and FIG. 9F shows a change in effective value of system voltage with time.

図9Aに示すように、最初の時点(3秒の時点)では第1発電装置2Aが電力系統3に連系しており、第1電圧線3aと中性電圧線3bとの間に600Wの負荷L1が接続されている(図9AにおいてPL_1で示される)。第2電圧線3cと中性電圧線3bとの間に負荷は接続されていないため、図9AにおいてPL_2は0であり、負荷の合計値PLはPL_1に一致する。負荷L1への電力が電力系統3から供給されているため、第1発電装置2Aの有効電力指令値Pは0であり、図9Cに示すように、第1発電装置2Aの第1電圧線3aと中性電圧線3bとの間の出力電力PgB_1、第2電圧線3cと中性電圧線3bとの間の出力電力PgB_2およびそれらの和PgBは何れも0である。 As shown in FIG. 9A, at the first time point (at the time point of 3 seconds), the first power generation device 2A is connected to the power system 3, and the first voltage line 3a and the neutral voltage line 3b have 600 W of power. A load L1 is connected (shown as PL_1 in FIG. 9A). Since the load is not connected between the second voltage line 3c and the neutral voltage line 3b, PL_2 is 0 in FIG. 9A, and the total load value PL matches PL_1. Since the power to the load L1 is supplied from the power grid 3, the active power command value P * of the first power generator 2A is 0, and as shown in FIG. 9C, the first voltage line of the first power generator 2A. Output power PgB_1 between 3a and the neutral voltage line 3b, output power PgB_2 between the second voltage line 3c and the neutral voltage line 3b, and their sum PgB are all zero.

その後、4秒の時点で第1発電装置2Aと電力系統3とが解列された場合、第1発電装置2Aは、自立運転となる。したがって、図9Cに示すように、負荷L1への給電は第1発電装置2Aの第1電圧線3aが担当する(図9CにおけるPgA_1が0Wから600Wに変化する)。このとき、有効電力指令値Pは0のままであるため、図9Dに示すように、有効電力に対する周波数ドループ特性により周波数ω,ωは基準周波数ω(3秒の時点における60Hz)から低下するものの、滑らかに自立運転に移行している。 After that, when the first power generation device 2A and the power system 3 are disconnected at the time of 4 seconds, the first power generation device 2A becomes the independent operation. Therefore, as shown in FIG. 9C, the power supply to the load L1 is handled by the first voltage line 3a of the first power generator 2A (PgA_1 in FIG. 9C changes from 0 W to 600 W). At this time, since the active power command value P * remains 0, as shown in FIG. 9D, the frequencies ω 1 and ω 2 are the reference frequencies ω * (60 Hz at the time of 3 seconds) due to the frequency droop characteristic with respect to the active power. However, it is smoothly shifting to independent operation.

その後、図9Bに示すように、6秒の時点で第2発電装置2Bが第1電圧線3aおよび第2電圧線3b間に接続され、8秒の時点で400Wの電力の和PgBを出力している。この電力は、第1電圧線3aと第2電圧線3cとの間に供給されるため、第1電圧線3aおよび第2電圧線3bに200Wずつの電力(図9BにおけるPgB_1,PgB_2)が供給される。   Then, as shown in FIG. 9B, at 6 seconds, the second power generator 2B is connected between the first voltage line 3a and the second voltage line 3b, and at 8 seconds, the sum PgB of the electric power of 400 W is output. ing. Since this electric power is supplied between the first voltage line 3a and the second voltage line 3c, electric power of 200 W (PgB_1, PgB_2 in FIG. 9B) is supplied to the first voltage line 3a and the second voltage line 3b. To be done.

この結果、負荷L1の消費電力600Wのうち、200Wが第2発電装置2Bから供給される。残りの400Wは、引き続き第1発電装置2Aが供給する。この結果、図9Cに示すように、第1発電装置2Aの第1電圧線3aと中性電圧線3bとの間の出力電力PgA_1は、600Wから400Wに低下する。一方、本ケースにおいて第3電圧線3cと中性電圧線3bとの間には負荷が存在しないため、第2発電装置2Bから第2電圧線3bに供給される電力200Wは余剰となる。したがって、第1発電装置2Aが当該電力を吸収する(図9CにおいてPgA_2が0Wから−200Wに変化する)。   As a result, 200 W of the power consumption of 600 W of the load L1 is supplied from the second power generation device 2B. The remaining 400 W is continuously supplied by the first power generator 2A. As a result, as shown in FIG. 9C, the output power PgA_1 between the first voltage line 3a and the neutral voltage line 3b of the first power generator 2A decreases from 600W to 400W. On the other hand, in this case, since there is no load between the third voltage line 3c and the neutral voltage line 3b, the electric power 200W supplied from the second power generation device 2B to the second voltage line 3b becomes surplus. Therefore, the first power generation device 2A absorbs the electric power (PgA_2 changes from 0 W to −200 W in FIG. 9C).

すなわち、8秒の時点以降における第1発電装置2Aの有効電力の和PgAは200Wに減少する。これに伴い、周波数ω,ωは上昇する。 That is, the sum PgA of active power of the first power generator 2A after the time point of 8 seconds is reduced to 200W. Along with this, the frequencies ω 1 and ω 2 increase.

その後、図9Aに示すように、12秒の時点で負荷L1が600Wから200Wに減少した場合、負荷L1のすべての電力を第2発電装置2Bから供給される200Wで賄うことができるため、第1発電装置2Aの第1電圧線3aと中性電圧線3bとの間の出力電力PgA_1は、400Wから0Wに低下する。この結果、第1発電装置2Aは、第2発電装置2Bから第2電圧線3bに供給される電力200Wの吸収動作のみを行う。すなわち、12秒の時点以降における第1発電装置2Aの電力の和PgAは−200Wとなる。これに伴い、周波数ω,ωはさらに上昇し、基準周波数ω(60Hz)を超える値となる。 Then, as shown in FIG. 9A, when the load L1 decreases from 600 W to 200 W at the time of 12 seconds, all the power of the load L1 can be covered by 200 W supplied from the second power generation device 2B. The output power PgA_1 between the first voltage line 3a and the neutral voltage line 3b of the single power generation device 2A decreases from 400W to 0W. As a result, the first power generator 2A only performs the absorbing operation of the electric power 200W supplied from the second power generator 2B to the second voltage line 3b. That is, the sum PgA of the electric power of the first power generator 2A after the time point of 12 seconds is -200W. Along with this, the frequencies ω 1 and ω 2 further rise to a value exceeding the reference frequency ω * (60 Hz).

以上のように、本ケースにおいては、系統連系、解列および負荷変動に応じて電力変換装置1による制御態様の切り替えを行うことなく、負荷L1への適切な電力供給が行われていることが示された。また、第1発電装置2Aの第1電圧線3aおよび第2電圧線3cの相差角δ,δは、各電圧線3a,3cの負荷に応じて独立して変動している。 As described above, in this case, appropriate power supply to the load L1 is performed without switching the control mode by the power conversion device 1 according to the grid interconnection, the parallel disconnection, and the load fluctuation. It has been shown. Further, the phase difference angles δ 1 and δ 2 between the first voltage line 3a and the second voltage line 3c of the first power generator 2A independently vary according to the loads on the voltage lines 3a and 3c.

次に、第2のケースについて説明する。第2のケースにおいては、第1発電装置2Aが電力系統3に連系しており、第1電圧線3aと第2電圧線3cとの間に1.2kWの負荷L2が接続されている時点(3秒の時点)からシミュレーションを開始している。図10A〜図10Fは、第2のケースにおけるシミュレーション結果を示すグラフである。図10A〜図10Fはそれぞれ第1のケースにおける図9A〜図9Fに対応するグラフを示している。   Next, the second case will be described. In the second case, when the first power generator 2A is connected to the power system 3 and the load L2 of 1.2 kW is connected between the first voltage line 3a and the second voltage line 3c. The simulation starts from (at the time of 3 seconds). 10A to 10F are graphs showing simulation results in the second case. 10A to 10F show graphs corresponding to FIGS. 9A to 9F in the first case, respectively.

3秒の時点において、負荷L2への電力は、電力系統3から供給されているため、第1発電装置2Aの有効電力指令値Pは0であり、図10Cに示すように、第1発電装置2Aの第1電圧線3aと中性電圧線3bとの間の出力電力PgA_1、第2電圧線3cと中性電圧線3bとの間の出力電力PgA_2およびそれらの和PgAは何れも0である。 At the time of 3 seconds, since the power to the load L2 is supplied from the power grid 3, the active power command value P * of the first power generation device 2A is 0, and as shown in FIG. The output power PgA_1 between the first voltage line 3a and the neutral voltage line 3b of the device 2A, the output power PgA_2 between the second voltage line 3c and the neutral voltage line 3b, and their sum PgA are all zero. is there.

その後、4秒の時点で第1発電装置2Aと電力系統3とが解列された場合、第1発電装置2Aは、自立運転となる。したがって、図10Cに示すように、負荷L2への給電は第1発電装置2Aが担当する。負荷L2は、第1電圧線3aと第2電圧線3cとの間に接続されているため、第1発電装置2Aは、第1電圧線3aおよび第2電圧線3cにそれぞれ600Wずつ電力を供給する。このとき、有効電力指令値Pは0のままであるため、図10Dに示すように、周波数ω,ωはドループ特性により低下するものの、滑らかに自立運転に移行している。 After that, when the first power generation device 2A and the power system 3 are disconnected at the time of 4 seconds, the first power generation device 2A becomes the independent operation. Therefore, as shown in FIG. 10C, the first power generation device 2A takes charge of power supply to the load L2. Since the load L2 is connected between the first voltage line 3a and the second voltage line 3c, the first power generator 2A supplies 600W to the first voltage line 3a and the second voltage line 3c, respectively. To do. At this time, since the active power command value P * remains 0, as shown in FIG. 10D, the frequencies ω 1 and ω 2 are reduced due to the droop characteristic, but the operation is smoothly shifted to the self-sustained operation.

その後、図10Bに示すように、6秒の時点で第2発電装置2Bが第1電圧線3aおよび第2電圧線3c間に接続され、8秒の時点で800Wの電力の和PgBを出力している。この電力は、第1電圧線3aと第2電圧線3cとの間に供給されるため、第1電圧線3aおよび第2電圧線3bに400Wずつの電力(図10BにおけるPgB_1,PgB_2)が供給される。   Then, as shown in FIG. 10B, at 6 seconds, the second power generator 2B is connected between the first voltage line 3a and the second voltage line 3c, and at 8 seconds, the sum PgB of the power of 800 W is output. ing. Since this electric power is supplied between the first voltage line 3a and the second voltage line 3c, electric power of 400 W (PgB_1, PgB_2 in FIG. 10B) is supplied to the first voltage line 3a and the second voltage line 3b. To be done.

この結果、負荷L2の消費電力1.2kWのうち、800Wが第2発電装置2Bから供給される。残りの400Wは、引き続き第1発電装置2Aが供給する。この結果、図10Cに示すように、第1発電装置2Aの第1電圧線3aと中性電圧線3bとの間の出力電力PgA_1および第1発電装置2Aの第2電圧線3cと中性電圧線3bとの間の出力電力PgA_2は、何れも600Wから200Wに低下する。これに伴い、周波数ω,ωは上昇する。 As a result, 800 W of the 1.2 kW of power consumption of the load L2 is supplied from the second power generator 2B. The remaining 400 W is continuously supplied by the first power generator 2A. As a result, as shown in FIG. 10C, the output power PgA_1 between the first voltage line 3a and the neutral voltage line 3b of the first power generator 2A and the second voltage line 3c and the neutral voltage of the first power generator 2A. The output power PgA_2 between the line 3b and the line 3b both decreases from 600 W to 200 W. Along with this, the frequencies ω 1 and ω 2 increase.

その後、図10Aに示すように、12秒の時点で負荷L2が1.2kWから400Wに減少した場合、第2発電装置2Bから供給される800Wの電力の和PgBのうちの400Wが負荷L2で消費され、残りの400Wを第1発電装置2Aが吸収することとなる。したがって、図10Cに示すように、第1発電装置2Aの各出力電力PgA_1,PgA_2は、ともに−200Wとなる。これに伴い、周波数ω,ωはさらに上昇し、基準周波数ω(60Hz)を超える値となる。 Then, as shown in FIG. 10A, when the load L2 decreases from 1.2 kW to 400 W at 12 seconds, 400 W of the sum PgB of 800 W of electric power supplied from the second power generator 2B is the load L2. The remaining 400 W is consumed and the first power generation device 2A absorbs the remaining 400 W. Therefore, as shown in FIG. 10C, the output powers PgA_1 and PgA_2 of the first power generation device 2A are both −200 W. Along with this, the frequencies ω 1 and ω 2 further rise to a value exceeding the reference frequency ω * (60 Hz).

以上のように、本ケースにおいても、系統連系、解列および負荷変動に応じて電力変換装置1による制御態様の切り替えを行うことなく、負荷L2への適切な電力供給が行われていることが示された。また、本ケースにおいては、第2発電装置2Bが接続される電圧線3a,3cと負荷L2が接続されている電圧線3a,3cとが同じであるため、第1発電装置2Aは、第1電圧線3aと第2電圧線3cとで同じ電力を出力しており、相差角δ,δも互いに一致した状態で変動している。 As described above, also in this case, appropriate power supply to the load L2 is performed without switching the control mode by the power conversion device 1 according to the grid interconnection, the parallel disconnection, and the load fluctuation. It has been shown. Further, in this case, since the voltage lines 3a and 3c connected to the second power generator 2B and the voltage lines 3a and 3c connected to the load L2 are the same, the first power generator 2A is The same electric power is output from the voltage line 3a and the second voltage line 3c, and the phase difference angles δ 1 and δ 2 also fluctuate in a mutually matched state.

なお、何れのケースにおいても自立運転の場合は内部のACフィルタが負荷となるため、無効電流が流れ、電力変換装置1における無効電力制御の作用により系統電圧の実効値Vg_1N,Vg_2Nが若干変化しているが、実用上支障はない程度といえる。   In any case, in the case of self-sustaining operation, the internal AC filter serves as a load, so a reactive current flows, and the effective values Vg_1N and Vg_2N of the system voltage slightly change due to the action of the reactive power control in the power converter 1. However, it can be said that there is no problem in practical use.

以上のように、上記実施の形態における電力変換装置1は、上記シミュレーションにより、従来の単相三線式の電力変換装置ではなし得なかった効果を発揮することが示された。すなわち、上記実施の形態における電力変換装置1は、単相三線式系統において連系運転と自立運転との間の移行を、制御態様の切り替えを必要とせずに無瞬断で実現することができる。さらに、他のインバータ方式の発電装置2Bとの並列運転および負荷分担を、同じく何らの制御態様の切り替えなしに実現することができる。   As described above, it was shown by the simulation that the power conversion device 1 in the above-described embodiment exhibits effects that cannot be achieved by the conventional single-phase three-wire power conversion device. That is, the power conversion device 1 in the above-described embodiment can realize the transition between the interconnected operation and the self-sustaining operation in the single-phase three-wire system without interruption of the control mode, without requiring switching. . Furthermore, parallel operation and load sharing with another inverter-type power generation device 2B can be realized without switching any control mode.

本発明に係る電力変換装置は、単相三線式の電力系統と分散型電源との間に接続される電力変換装置において、制御態様の切り替えを必要とせずに、系統連系運転と自立運転との間の移行を無瞬断で行うために有用である。   A power conversion device according to the present invention, in a power conversion device connected between a single-phase three-wire type power system and a distributed power source, does not require switching of control modes, and system interconnection operation and independent operation It is useful for making the transition between the two without interruption.

1 電力変換装置
2 分散型電源
3 電力系統
3a 第1電圧線
3b 中性電圧線
3c 第2電圧線
4 インバータ
6 電流計測器
7 電圧計測器
8 制御器
9 相差角生成部
10 誘起電圧生成部
11 電流指令値生成部
1 Power Converter 2 Distributed Power Source 3 Power System 3a First Voltage Line 3b Neutral Voltage Line 3c Second Voltage Line 4 Inverter 6 Current Measuring Device 7 Voltage Measuring Device 8 Controller 9 Phase Difference Angle Generating Unit 10 Induced Voltage Generating Unit 11 Current command value generator

Claims (7)

分散型電源と、第1電圧線、第2電圧線および中性電圧線を有する単相三線式の電力系統と、の間に接続される電力変換装置であって、
前記分散型電源に接続される一対の入力端と、前記電力系統の各電圧線に接続される3つの出力端とを有するインバータと、
前記インバータの前記電力系統側において、前記第1電圧線に接続される第1出力端の第1出力電流および前記第2電圧線に接続される第2出力端の第2出力電流をそれぞれ計測する電流計測器と、
前記電力系統の前記中性電圧線に対する前記第1電圧線における第1系統電圧および前記中性電圧線に対する前記第2電圧線における第2系統電圧をそれぞれ計測する電圧計測器と、
前記インバータのスイッチングを制御する制御器と、を備え、
前記制御器は、
前記第1電圧線と前記中性電圧線との間に第1の仮想発電機が接続され、かつ、前記第2電圧線と前記中性電圧線との間に第2の仮想発電機が接続されたと仮定して、前記電流計測器および前記電圧計測器で計測された電流および電圧から、各仮想発電機の仮想的な周波数指令値を生成し、当該周波数指令値を積分して位相角指令値を生成するとともに、前記第1系統電圧および前記第2系統電圧から各仮想発電機の位相角を生成し、前記仮想発電機の位相角と前記位相角指令値との偏差から各仮想発電機における仮想的な相差角を算出する相差角生成部と、
前記電流計測器および前記電圧計測器で計測された電流および電圧から、各仮想発電機の仮想的な誘起電圧を算出する誘起電圧生成部と、
前記電圧計測器で計測された電圧、前記相差角、前記誘起電圧および予め定められた各仮想発電機の内部インピーダンスから、各仮想発電機の電流指令値を生成する電流指令値生成部と、を備え、
前記電流計測器で計測された電流が前記電流指令値となるように前記インバータをスイッチングするよう構成され、
前記相差角生成部は、前記第1の仮想発電機と前記第2の仮想発電機との間で共通の前記周波数指令値を生成する、および/または、前記第1の仮想発電機および前記第2の仮想発電機の一方の位相角を前記第1の仮想発電機および前記第2の仮想発電機の他方の位相角に基づいて調整することにより位相角間の誤差を補正するよう構成される、電力変換装置。
A power conversion device connected between a distributed power source and a single-phase three-wire power system having a first voltage line, a second voltage line, and a neutral voltage line,
An inverter having a pair of input terminals connected to the distributed power source and three output terminals connected to each voltage line of the power system;
On the electric power system side of the inverter, a first output current at a first output end connected to the first voltage line and a second output current at a second output end connected to the second voltage line are respectively measured. A current meter,
A voltage meter that measures a first system voltage on the first voltage line with respect to the neutral voltage line of the power system and a second system voltage on the second voltage line with respect to the neutral voltage line, respectively.
A controller that controls switching of the inverter,
The controller is
A first virtual generator is connected between the first voltage line and the neutral voltage line, and a second virtual generator is connected between the second voltage line and the neutral voltage line. It is assumed that the virtual frequency command value of each virtual generator is generated from the current and the voltage measured by the current measuring device and the voltage measuring device, and the phase angle command is generated by integrating the frequency command value. It generates the value, the first to generate a phase angle of each virtual generator from the mains voltage and the second system voltage, the virtual generator each virtual generator from deviation between the phase angle command value and the phase angle of the A phase difference angle generation unit that calculates a virtual phase difference angle in
From the current and voltage measured by the current measuring device and the voltage measuring device, an induced voltage generating unit that calculates a virtual induced voltage of each virtual generator,
From the voltage measured by the voltage measuring device, the phase difference angle, the induced voltage and a predetermined internal impedance of each virtual generator, a current command value generating unit that generates a current command value of each virtual generator, Prepare,
It is configured to switch the inverter so that the current measured by the current measuring device becomes the current command value,
The phase difference angle generator generates the frequency command value that is common between the first virtual generator and the second virtual generator, and/or the first virtual generator and the first virtual generator. Configured to correct an error between the phase angles by adjusting a phase angle of one of the two virtual generators based on a phase angle of the other of the first virtual generator and the second virtual generator. Power converter.
前記相差角生成部は、前記電流計測器および前記電圧計測器で計測された電流および電圧から前記第1の仮想発電機および前記第2の仮想発電機による有効電力の総和を算出し、当該有効電力の総和と有効電力指令値および基準周波数とから前記周波数指令値を生成することにより、前記第1の仮想発電機と前記第2の仮想発電機との間で共通の前記周波数指令値を生成する、請求項1に記載の電力変換装置。   The phase difference angle generation unit calculates the total sum of active power by the first virtual generator and the second virtual generator from the current and voltage measured by the current measuring device and the voltage measuring device, and the effective By generating the frequency command value from the sum of electric power, the active power command value, and the reference frequency, the common frequency command value is generated between the first virtual generator and the second virtual generator. The power converter according to claim 1. 前記相差角生成部は、前記第1の仮想発電機の前記位相角と前記第2の仮想発電機の前記位相角との差を比例演算し、当該比例演算結果を前記第1の仮想発電機の周波数および前記第2の仮想発電機の周波数の何れか一方に加えることで、前記位相角間の誤差を補正する、請求項1または2に記載の電力変換装置。 The phase difference angle generation unit proportionally calculates a difference between the phase angle of the first virtual generator and the phase angle of the second virtual generator, and outputs the proportional calculation result to the first virtual generator. of by adding to one of the frequencies of the frequency and the second virtual power generator, to correct the error of the phase Kakuma, power converter according to claim 1 or 2. 前記誘起電圧生成部は、前記電流計測器および前記電圧計測器で計測された電流および電圧から各仮想発電機の無効電力を算出し、当該各無効電力と、前記第1系統電圧の大きさおよび前記第2系統電圧の大きさと、各無効電力指令値および基準電圧とから各仮想発電機の前記誘起電圧を算出する、請求項1から3の何れかに記載の電力変換装置。   The induced voltage generator calculates the reactive power of each virtual generator from the current and the voltage measured by the current measuring device and the voltage measuring device, and the reactive power and the magnitude of the first system voltage and The power conversion device according to claim 1, wherein the induced voltage of each virtual generator is calculated from the magnitude of the second system voltage, each reactive power command value, and the reference voltage. 前記相差角生成部は、前記有効電力の総和と前記有効電力指令値との差を以下の伝達関数K(s)を用いて演算し、当該演算結果に前記基準周波数を加えることにより、前記周波数指令値を生成する、請求項2に記載の電力変換装置。
(s)=Kgd/(1+Ts)
ここで、Kgdは、各仮想発電機における周波数ドループ特性を示す係数であり、Tは、各仮想発電機における慣性による回転数の追従遅れの特性を示す時定数である。
The phase difference angle generation unit calculates the difference between the sum of the active powers and the active power command value using the following transfer function K G (s), and adds the reference frequency to the calculation result, The power conversion device according to claim 2, which generates a frequency command value.
K G (s)=K gd /(1+T g s)
Here, K gd is a coefficient showing the frequency droop characteristic in each virtual generator, and T g is a time constant showing the characteristic of the tracking delay of the rotation speed due to inertia in each virtual generator.
前記誘起電圧生成部は、前記無効電力と前記無効電力指令値との差に電圧ドループ特性を示す係数Kadを掛け、その結果に前記基準電圧を加えて電圧指令値を生成し、当該電圧指令値と、前記電圧計測器で計測された対応する電圧の大きさとの差を以下の伝達関数K(s)を用いて演算し、当該演算結果を前記誘起電圧として出力する、請求項4に記載の電力変換装置。
(s)=Kap+Kai/s
ここで、Kapは、比例要素を示す係数であり、Kaiは積分要素を示す係数である。
The induced voltage generation unit multiplies the difference between the reactive power and the reactive power command value by a coefficient K ad indicating a voltage droop characteristic, adds the reference voltage to the result, and generates a voltage command value. The difference between the value and the magnitude of the corresponding voltage measured by the voltage measuring device is calculated using the following transfer function K A (s), and the calculation result is output as the induced voltage. The power converter described.
K A (s)=K ap +K ai /s
Here, K ap is a coefficient indicating a proportional element, and K ai is a coefficient indicating an integral element.
前記制御器は、前記電流計測器および前記電圧計測器で計測された電流および電圧の正相成分を抽出し、抽出された各値の正相成分を、正相に同期する回転座標系において取り扱うことにより、各仮想発電機の電流指令値を生成する、請求項1から6の何れかに記載の電力変換装置。   The controller extracts the positive phase components of the current and the voltage measured by the current measuring device and the voltage measuring device, and handles the extracted positive phase components of the respective values in a rotating coordinate system synchronized with the positive phase. The power conversion device according to claim 1, thereby generating a current command value for each virtual generator.
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