JPH03215131A - 交直変換装置システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は直流電源を電カ系統と連系して運転する交直変
換装置システムに関する。

（従来の技術） 最近，新エネルギー技術やエネルギー貯蔵技術の開発が
，進められている。それらの多くは電力を直流の形で発
生，あるいは貯蔵することが多いため、交流と直流の変
換を行なう変換装置が重要な役割を占めてきている。こ
れらの変換装置は電気の形を変えるために用いられ、運
転時の損失はできるだけ小さいことが要求される。特に
、電力貯蔵の場合には、充電（交流から直流）と放電（
直流から交流）の往復で加算されるため、損失は出来る
だけ小さくすることが必要とされる。また、交直変換装
置システムは系統と連系して運転するため，高い信頼性
が要求される。

従来の構成を第５図に示す。第５図において（ト）は、
電力系統、■は直流電源，■はこれらを接続する電圧形
自励式交直変換装置で．　（４ａ）は、変換装置の制御
機能を示す。この従来例では、変換装置の制御機能とし
て、パルス幅制御を用いた例を示している。パルス幅制
御の出力電圧波形を第７図に示す。パルス幅制御の長所
は１サイクルの中の素子のＯＮ−ＯＦＦ回数が少ないた
め、素子での損失を小さくできることである。一般に変
換装置全体の損失に対して素子の損失の割合はかなりの
部分を占めている。短所は、逆にパルスのオン期間に系
統側に電圧低下が発生した時には、オン期間中は出力電
圧が一定であるため、電流が増加し、過電流になりやす
いことなど系統の動揺を受けやすいことである。

これに対し、制御方式としてＰ　Ｗ　Ｍ　（Ｐｕｌｓｅ
Ｗｉｄｔｈ　Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）制御（４ｂ）を用
いた例を第６図に示す。制御方式以外は、第５図と同一
である。

ＰＷＭ制御を用いた時の出力電圧波形を第８図に示す。

この方式の長所は１サイクルの間のパルスの数が多いた
め、系統の動揺に対して、すみやかに対応し、あまり影
響を受けないように制御できることである。短所は１サ
イクルの中のパルスのＯＮ−ＯＦＦ回数が多いため、損
失が大きくなることである。

（発明が解決しようとする課題） 以上、説明したように従来の構成には、次のような問題
点がある。すなわち、効率の高いシステム（第５図）を
採用した場合、系統の動揺が発生したときに過電流を発
生して、停止してしまい、逆に系統の動揺に強いシステ
ム（第６図）を採用した場合には系統の変動が小さいと
きも効率の悪い運転となってしまうことである。

本発明の目的は、以上述べた問題点を解決し、信頼性の
高い、効率のよい変換装置システムを提供することにあ
る。

〔発明の構成〕

（Ｗ題を解決するための手段） 本発明の構成を第１図に示す。図において■は、電力系
統、■は直流電源、（３）はこれらを接続する電圧形自
励式交直変換器で、（ハ）は電力系統の電圧を常時、一
定時間計測し、その変動のレベルを検出し、そのレベル
が設定値を越えたときに切り替え信号を発生する検出器
、（４ａ）はパルス幅制御を行なう制御機能、（４ｂ）
はＰＷＭ制御を行なう制御機能、（０は（ハ）の検出器
からの信号により制御機能を切り替える切り替え器であ
る。

（作用） 本発明の作用を説明する。電力系統■に接続した検出器
（ハ）は電力系統の電圧を常時、一定時間計測し，その
変動のレベルを検出する。通常の状態では，電力系統は
安定しており、電圧形自励式交直変換器（３）はパルス
幅制御を実施している。この状態で運転しているときに
、電力系統に動揺が発生したとする。この時も検出器■
は系統電圧の変動レベルを常時検出しており、その変動
レベルが設定値をこえパルス幅制御では追従できなかっ
たとき、切り替え（０に切り替え信号をおくり、制御機
能をＰＷＭ制御に切り替える。このことにより系統電圧
の変動に対し安定した運転を継続することが出来る。そ
の後，系統電圧の変動がおさまりパルス幅制御での運転
が可能な範囲になったときには、検出器（ハ）から切り
替え器０に切り替え信号をおくり、パルス幅制御にもど
して運転を継続する。　　　（実施例） （実施例の構成） 以下、本発明の一実施例につき説明する。

第２図は、電圧形自励式交直変換器として３相ブリッジ
構成を採用し、直流電源として電池を用いた場合の実施
例である。第１図と同じ記号を付したものは第１図とそ
の内容が同じであるため、ここではその説明を省略する
。

（実施例の作用） 次に上記実施例の作用を説明する。電力系統ωに接続し
た検出器０は電力系統の電圧を常時、一定時間計測し、
その変動のレベルを検出しているとする。通常の状態で
は、電力系統は安定しており、交直変換器（３）はパル
スのパルス幅制御を実施している。３パルスのパルス幅
制御の出力電圧波形を第３図に示す。３相のブリッジ構
成をとった場合、この制御方法は最もパルス数の少ない
制御の一つである。この状態で運転しているときに、電
力系統に動揺が発生した時を考える。この時、検出器０
は系統電圧の変動レベルを常時検出しており，その値が
３パルスのパルス幅制御では追従できない範囲になった
とき，切り替え器０に信号をおくり、制御をＰＷＭ制御
に切り替える。第４図にＰＷＭ制御の出力電圧波形を示
す。このことにより、系統電圧の変動に対し、安定した
運転を継続することが出来る。そして、その後、系統電
圧の変動がおさまり、３パルスのパルス幅制御での運転
が可能な範囲になったときには、検出器■から，切り替
え器０に切り替え信号をおくり、パルス幅制御にもどし
て運転を継続する。

（実施例の効果） 以上説明したように，上記実施例では系統電圧の変動レ
ベルを検出してそのレベルが設定した値を越えたときに
変換装置の制御を切り替えるように構成したので系統電
圧が変動しても運転が継続でき、かつ，系統電圧の変動
が小さいときには効率の高い運転を行なうことの出来る
システムが実現できることになる。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明による交直変換装置システム
を用いれば、電力系統の変動に強く、信頼性の高い、か
つ、効率のよい変換装置システムを得ることができるこ
とになり、直流電源、または直流で電力を貯蔵するシス
テムを系統に連系して運転するときに、非常レこ有効な
システムを構成できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を示す構成図、第２図は本発明の一実施
例を示す構成図、第３図と第４図はそれぞれパルス幅制
御とＰＷＭ制御を行なったときの出力波形を示す図、第
５図と第６図は従来技術を示す構成図、第７図と第８図
は従来のシステムにおいてパルス幅制御とＰＷＭ制御を
行なったときの出力波形を示す図である。 １・・・電力系統 ２・・・直流電源 ２ａ・・・電池 ３・・・電圧形自励式交直変換器 ４ａ・・・パルス幅制御機能 ４ｂ・・・ＰＷＭ制御機能 ５・・・電圧変動レベル検出器 ６・・制御機能切り替え器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　電力系統と直流電源を連系する電圧形自励式の交直変
   換装置システムにおいて、系統電圧の電圧変動レベルを
   検出し電圧変動レベルが設定値を越えたときに切り替え
   信号を出力する検出器と、変換器を制御するための制御
   機能としてパルス幅制御とＰＷＭ制御の機能を有し前記
   検出器からの信号を受けて制御を切り替えるきり変え器
   を備えたことを特徴とする交直変換装置システム。