JPH0522864A - Control circuit of inverter - Google Patents
Control circuit of inverterInfo
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- JPH0522864A JPH0522864A JP3165470A JP16547091A JPH0522864A JP H0522864 A JPH0522864 A JP H0522864A JP 3165470 A JP3165470 A JP 3165470A JP 16547091 A JP16547091 A JP 16547091A JP H0522864 A JPH0522864 A JP H0522864A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、直流電力を交流電力
に変換し、負荷に電力を供給するインバータ装置の制御
回路に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a control circuit for an inverter device which converts DC power into AC power and supplies the load with power.
【0002】[0002]
【従来の技術】図3は例えば特開昭63−20513号
公報に示された系統電源と並列運転する従来のインバー
タ装置の制御回路を示すブロック図である。図におい
て、1は直流電源装置であり、例えば太陽電池と、これ
に並列に接続されたバッテリー等で構成される。2は直
流電源装置1からの直流電力を交流電力に変換し、連系
用リアクタンス成分を含む変圧器3を経由して系統電源
5と並列接続して、負荷4に電力を供給するインバータ
装置である。6はインバータ装置2の出力電力を検出す
る電力センサ、7は電力センサ6の検出値に応じてイン
バータ装置2の出力電力を制御する電力コントローラ、
8は例えばPLL回路から成り、インバータ装置2の出
力電圧と系統電源5の出力電圧との位相差に応じてイン
バータ装置2の出力電圧位相を制御する位相コントロー
ラ、9はコントローラ7及び8からの制御信号に応じて
インバータ装置2の電圧・位相を制御するパルスを発生
するパルス幅変調(PWM)回路である。2. Description of the Related Art FIG. 3 is a block diagram showing a control circuit of a conventional inverter device that operates in parallel with a system power supply disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 63-20513. In the figure, reference numeral 1 is a DC power supply device, which is composed of, for example, a solar cell and a battery connected in parallel to the solar cell. Reference numeral 2 is an inverter device that converts direct current power from the direct current power supply device 1 into alternating current power, is connected in parallel with the system power supply 5 via the transformer 3 including the reactance component for interconnection, and supplies power to the load 4. is there. 6 is a power sensor that detects the output power of the inverter device 2, 7 is a power controller that controls the output power of the inverter device 2 according to the detection value of the power sensor 6,
Reference numeral 8 denotes, for example, a PLL circuit, and a phase controller that controls the output voltage phase of the inverter device 2 in accordance with the phase difference between the output voltage of the inverter device 2 and the output voltage of the system power supply 5, and 9 controls from the controllers 7 and 8. It is a pulse width modulation (PWM) circuit that generates a pulse that controls the voltage and phase of the inverter device 2 according to a signal.
【0003】次に動作について説明する。インバータ装
置2が系統電源5との並列運転状態において、インバー
タ装置2の出力電圧VI と系統電源5の出力電圧VS と
の位相差を制御することによって、インバータ装置2の
出力電力を制御することができることは周知の通りであ
る。このため、図3の例ではインバータ装置2の出力電
力PI を電力センサ6によって検出し、この検出した出
力電力PI と所定の電力基準値Prefとの比較によっ
て電力コントローラ7は位相差指令値δrefを制御す
る。また、位相コントローラ8によって出力電圧VS と
VI の位相差δを検出し、この位相差δと位相差指令値
δrefとの比較によってパルス幅変調回路9のパルス
位相、即ち、インバータ装置2の出力電圧VI の位相を
制御し、インバータ装置2の出力電力PI を所定の電力
基準値Prefに一致させるように制御する。また、図
には示されていないが、通常は上記の有効電力の制御と
同時に、インバータ装置2の無効電力を検出して、パル
ス幅変調回路9のパルス幅、即ち、インバータ装置2の
出力電圧VI の電圧を制御し、インバータ装置2の無効
電力を制御する。また、系統電源5が例えばディーゼル
発電機等の同期発電機である場合、この同期発電機は図
4のFV1のような出力・周波数特性を持ち、同図にお
いて、出力電力が例えば、P1 からP2 に急変した場合
には過渡的に周波数がf1 からf2 に変化する。その
後、原動機の調速機によって出力・周波数特性がFV2
となるように自動調整され、出力電力変化前の周波数f
1 に制御されることは周知の通りである。Next, the operation will be described. When the inverter device 2 is in parallel operation with the system power supply 5, the output power of the inverter device 2 is controlled by controlling the phase difference between the output voltage V I of the inverter device 2 and the output voltage V S of the system power supply 5. It is well known that this can be done. Therefore, in the example of FIG. 3, the output power P I of the inverter device 2 is detected by the power sensor 6, and the power controller 7 compares the detected output power P I with a predetermined power reference value Pref to determine the phase difference command value. Control δref. Further, the phase controller 8 detects the phase difference δ between the output voltages V S and V I and compares the phase difference δ with the phase difference command value δref to determine the pulse phase of the pulse width modulation circuit 9, that is, the inverter device 2. The phase of the output voltage V I is controlled, and the output power P I of the inverter device 2 is controlled to match the predetermined power reference value Pref. Further, although not shown in the figure, normally, at the same time as the above-mentioned active power control, the reactive power of the inverter device 2 is detected to detect the pulse width of the pulse width modulation circuit 9, that is, the output voltage of the inverter device 2. The voltage of V I is controlled to control the reactive power of the inverter device 2. Also, if a synchronous generator, such as a system power supply 5, for example, diesel generators, the synchronous generator has an output-frequency characteristic, such as FV1 in FIG 4, in the figure, the output power, for example, from P 1 When it suddenly changes to P 2 , the frequency transiently changes from f 1 to f 2 . After that, the output speed / frequency characteristic is FV2 by the governor of the motor.
Frequency f before output power change
It is well known that it is controlled to 1 .
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】系統電源と並列運転す
る従来のインバータ装置の制御回路は以上のように構成
されているので、インバータ装置2の出力電力は系統電
源5の出力電力とは無関係に、所定の電力基準値Pre
fに一致するように制御される。したがって、負荷4の
所要電力の急変によって系統電源5の出力電力も急変化
することになる。このため、系統電源5がディーゼル発
電機等の同期発電機である様な場合には上述の理由によ
って同期発電機の出力周波数が変化し、電力品質の維持
の面で好ましくない問題点があった。また、負荷電力の
急変量によっては、インバータ装置を並列運転とした場
合でも、周波数変化量の制限から同期発電機容量を軽減
することができない等の問題点があった。Since the control circuit of the conventional inverter device which operates in parallel with the system power supply is constructed as described above, the output power of the inverter device 2 is independent of the output power of the system power supply 5. , A predetermined power reference value Pre
Controlled to match f. Therefore, the output power of the system power supply 5 also changes suddenly due to the sudden change in the required power of the load 4. Therefore, when the system power source 5 is a synchronous generator such as a diesel generator, the output frequency of the synchronous generator changes due to the above-mentioned reason, which is not preferable in terms of maintaining power quality. .. Further, depending on the sudden change amount of the load power, there is a problem that the synchronous generator capacity cannot be reduced due to the limitation of the frequency change amount even when the inverter devices are operated in parallel.
【0005】この発明は上記のような問題点を解決する
ためになされたもので、負荷電力急変時における系統電
源の出力電力の急変を緩和し、出力変動に起因する周波
数変動の抑制等の電力品質を向上できると共に同期発電
機等の系統電源の容量を軽減できるインバータ装置の制
御回路を得ることを目的とする。The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and alleviates a sudden change in the output power of the system power supply at the time of a sudden change in the load power and suppresses the frequency fluctuation caused by the output fluctuation. An object of the present invention is to obtain a control circuit of an inverter device that can improve the quality and reduce the capacity of a system power source such as a synchronous generator.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】この発明に係るインバー
タ装置の制御回路は、系統電源と交流側で並列運転して
負荷に電力を供給するインバータ装置において、該イン
バータ装置の出力電力と上記系統電源の出力電力を検出
する電力検出手段と、該電力検出手段の出力信号に応じ
て所定の電力基準値を生成し、これを所定の時定数で遅
延する遅延手段と、この遅延手段の出力信号及び上記系
統電源の出力電力に応じて制御される位相差指令信号と
上記インバータ装置の出力電圧及び上記系統電源の出力
電圧の位相差信号とに応じて上記インバータ装置の出力
電力を制御する制御手段とを備えたものである。A control circuit for an inverter device according to the present invention is an inverter device which operates in parallel with a system power supply on an alternating current side to supply power to a load, and the output power of the inverter device and the system power supply. Of the output power of the power detection means, a delay means for generating a predetermined power reference value according to the output signal of the power detection means, and delaying this with a predetermined time constant, an output signal of the delay means, Control means for controlling the output power of the inverter device according to the phase difference command signal controlled according to the output power of the system power supply and the output voltage of the inverter device and the phase difference signal of the output voltage of the system power supply; It is equipped with.
【0007】[0007]
【作用】この発明においては、負荷電力が急変した場合
でも系統電源の出力電力の変化が緩るやかになるように
インバータ装置の出力電力を制御する。According to the present invention, the output power of the inverter device is controlled so that the output power of the system power supply changes gently even when the load power suddenly changes.
【0008】[0008]
【実施例】実施例1.以下、この発明の一実施例を図に
ついて説明する。図1はこの発明の一実施例を示すブロ
ック図である。図1において、1〜5,7〜9は従来回
路と同様である。6aはインバータ装置2の出力電力P
I を検出する電力センサ、6bは系統電源5の出力電力
PG を検出する電力センサ、10は電力センサ6aの出
力電力検出値PI 及び電力センサ6bの出力電力検出値
PG に応じて、所定の電力基準値PGref=(PI+P
G)/n) を出力する分担電力制御回路、11は分担電
力制御回路10の出力信号PGrefの変化を所定の時
定数で遅延する時定数回路である。なお、電力センサ6
a,6bは電力検出手段を構成し、分担電力制御回路1
0、時定数回路11は遅延手段を構成し、電力コントロ
ーラ7、位相コントローラ8及びパルス幅変調回路9は
制御手段を構成する。EXAMPLES Example 1. An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention. In FIG. 1, 1 to 5 and 7 to 9 are similar to the conventional circuit. 6a is the output power P of the inverter device 2
A power sensor for detecting I , a power sensor 6b for detecting the output power P G of the system power supply 5, and a reference numeral 10 for the output power detection value P I of the power sensor 6a and the output power detection value P G of the power sensor 6b, Predetermined power reference value P G ref = (P I + P
G ) / n) is a shared power control circuit, and 11 is a time constant circuit that delays a change in the output signal P G ref of the shared power control circuit 10 with a predetermined time constant. The power sensor 6
a and 6b constitute power detection means, and the shared power control circuit 1
0, the time constant circuit 11 constitutes a delay means, and the power controller 7, the phase controller 8 and the pulse width modulation circuit 9 constitute a control means.
【0009】次に動作について説明する。インバータ装
置2が系統電源5との並列運転状態において、インバー
タ装置2の出力電力PI 及び系統電源5の出力電力PG
を電力センサ6a及び6bで検出する。この時の負荷4
の電力PL はPL =PI +PG であり、分担電力制御回
路10は出力電力PI 及びPG と予め設定された負荷電
力PL に対する系統電源5の電力分担率1/nに応じ
て、電力基準値PGref(PGref=(PI+PG)/
n) を出力する。また、時定数回路11によって分担
電力制御回路10の出力信号PGrefの変化を所定の
時定数で遅延出力し、この出力と系統電源5の出力電力
PG との比較によって電力コントローラ7は位相差指令
値δrefを制御する。さらに、位相コントローラ8に
よって出力電圧VS とVI の位相差δを検出し、この位
相差δと位相差指令値δrefとの比較によってパルス
幅変調回路9のパルス位相、即ち、インバータ装置2の
出力電圧VI の位相を制御し、系統電源5の出力電力が
平均的に上記の電力基準値PGrefに一致するように
インバータ装置2の出力電力PI を制御する。Next, the operation will be described. When the inverter device 2 is in parallel operation with the system power supply 5, the output power P I of the inverter device 2 and the output power P G of the system power supply 5 are
Is detected by the power sensors 6a and 6b. Load 4 at this time
P L is P L = P I + P G , and the sharing power control circuit 10 determines the output powers P I and P G and the power sharing ratio 1 / n of the system power supply 5 with respect to the preset load power P L. Power reference value P G ref (P G ref = (P I + P G ) /
n) is output. Further, the time constant circuit 11 delays and outputs a change in the output signal P G ref of the shared power control circuit 10 with a predetermined time constant, and compares the output with the output power P G of the system power supply 5 to determine the power controller 7 The phase difference command value δref is controlled. Further, the phase controller 8 detects the phase difference δ between the output voltages V S and V I and compares the phase difference δ with the phase difference command value δref to determine the pulse phase of the pulse width modulation circuit 9, that is, the inverter device 2. The phase of the output voltage V I is controlled, and the output power P I of the inverter device 2 is controlled so that the output power of the system power supply 5 is on average equal to the power reference value P G ref.
【0010】上記のように構成されたインバータ装置2
と系統電源5との並列運転状態において、負荷4の電力
が急変した場合のインバータ装置2及び系統電源5の電
力分担制御動作の一例を図2に示す。同図において、負
荷電力PLがPL1で一定のの期間は上述の制御動作に
よってインバータ装置2の出力電力PI を制御し、系統
電源5の出力電力PG が、予め設定された電力分担率1
/nとPL1からPL1/nとなるように制御される。負荷
電力PL がPL1からPL2に急増加した場合には分担電力
制御回路10の出力もPL1/nからPL2/nに急増加す
るが、時定数回路11の出力はPL1/nからPL2/n
に、所定の時定数をもって緩やかに増加する。したがっ
て、図2の期間に示すように、負荷電力PL が急増加
直後の増加電力PL2−PL1はインバータ装置2が分担
し、系統電源5の出力電力PG は所定の時定数で緩やか
に増加制御される。また、負荷電力PL がPL2からPL1
に急減少した場合(図2の期間)には分担電力制御回
路10の出力もPL2/nからPL1/nに急減少するが、
時定数回路11の出力、したがって、系統電源5の出力
電力PG は所定の時定数で緩やかに減少制御される。Inverter device 2 configured as described above
2 shows an example of the power sharing control operation of the inverter device 2 and the system power supply 5 when the power of the load 4 suddenly changes in the parallel operation state of the system power supply 5 and the system power supply 5. In the figure, the output power P I of the inverter device 2 is controlled by the above-described control operation during a certain period of the load power P L being P L1 , and the output power P G of the grid power supply 5 is set to a preset power sharing. Rate 1
/ N and P L1 to P L1 / n are controlled. When the load power P L sharply increases from P L1 to P L2 , the output of the shared power control circuit 10 also sharply increases from P L1 / n to P L2 / n, but the output of the time constant circuit 11 becomes P L1 / n to P L2 / n
Then, it gradually increases with a predetermined time constant. Therefore, as shown in the period of FIG. 2, the inverter device 2 shares the increased power P L2 −P L1 immediately after the load power P L suddenly increases, and the output power P G of the system power supply 5 is moderate with a predetermined time constant. Is controlled to increase. In addition, the load power P L changes from P L2 to P L1.
When the output power of the shared power control circuit 10 also suddenly decreases from P L2 / n to P L1 / n when the output power decreases sharply (period of FIG. 2),
The output of the time constant circuit 11, and thus the output power P G of the system power supply 5 is controlled to be gradually reduced with a predetermined time constant.
【0011】上述の制御動作によって、負荷電力PL が
急変化した場合でも、系統電源5の出力電力PG の急変
が緩和されるようにインバータ装置2の出力電力PI が
制御される。また、図に示されていないが、上記の出力
電力の制御と同時に、インバータ装置2の無効電力を検
出して、パルス幅変調回路9のパルス幅、即ち、インバ
ータ装置2の出力電圧VIの電圧を制御し、インバータ
装置2の無効電力を制御するのは従来装置と同様であ
る。By the control operation described above, the output power P I of the inverter device 2 is controlled so that the sudden change of the output power P G of the system power supply 5 is alleviated even when the load power P L suddenly changes. Although not shown in the figure, simultaneously with the control of the output power, the reactive power of the inverter device 2 is detected to detect the pulse width of the pulse width modulation circuit 9, that is, the output voltage V I of the inverter device 2. Controlling the voltage and reactive power of the inverter device 2 is the same as in the conventional device.
【0012】実施例2.なお、上記実施例では系統電源
5の電力分担率1/nは予め装置内に設定しておくもの
としたが、装置外部から設定できるようにしても良い。
また、直流電源装置1が太陽電池と、これに並列に接続
されたバッテリーで構成されたような場合には、太陽電
池の出力電力又はバッテリーの保有電気量等に応じて、
系統電源5の電力分担率を可変するようにしても良い。Example 2. In the above embodiment, the power sharing ratio 1 / n of the system power supply 5 is set inside the device in advance, but it may be set outside the device.
When the DC power supply device 1 is composed of a solar cell and a battery connected in parallel with the solar cell, depending on the output power of the solar cell or the amount of electricity the battery has,
The power share of the system power supply 5 may be variable.
【0013】実施例3.また、上記実施例では負荷電力
PL の急変時に、系統電源5の出力電力PG の急変を緩
和するものとしたが、上記の電力は有効電力,無効電力
又は両者の場合であっても上記実施例と同様に制御が可
能である。Embodiment 3. Further, in the above embodiment, the sudden change in the output power P G of the system power supply 5 is alleviated when the load power P L changes suddenly. However, the above-mentioned power may be active power, reactive power or both. The control can be performed as in the embodiment.
【0014】[0014]
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、系統
電源と交流側で並列運転して負荷に電力を供給するイン
バータ装置において、該インバータ装置の出力電力と上
記系統電源の出力電力を検出する電力検出手段と、該電
力検出手段の出力信号に応じて所定の電力基準値を生成
し、これを所定の時定数で遅延する遅延手段と、この遅
延手段の出力信号及び上記系統電源の出力電力に応じて
制御される位相差指令信号と上記インバータ装置の出力
電圧及び上記系統電源の出力電圧の位相差信号とに応じ
て上記インバータ装置の出力電力を制御する制御手段と
を備えたので、負荷電力が急変した場合でも系統電源の
出力電力の急変を所定の時定数で緩和でき、したがっ
て、系統電源がディーゼル発電機等の同期発電機である
様な場合には、出力電力の変動の時定数を原動機の調速
機の応答速度以上に設定することによって、出力電力変
動による出力周波数の変動を抑制でき、もって、電力品
質を向上でき、しかも同期発電機等の系統電源の容量を
軽減できるという効果がある。As described above, according to the present invention, in the inverter device that operates in parallel with the system power supply on the AC side to supply power to the load, the output power of the inverter device and the output power of the system power supply are A power detecting means for detecting, a delay means for generating a predetermined power reference value according to an output signal of the power detecting means, and delaying this with a predetermined time constant, an output signal of the delay means and the system power supply. Since the phase difference command signal controlled according to the output power and the output voltage of the inverter device and the phase difference signal of the output voltage of the system power supply according to the phase difference signal are provided, the control means for controlling the output power of the inverter device is provided. Even if the load power suddenly changes, the sudden change in the output power of the system power supply can be mitigated with a predetermined time constant. Therefore, when the system power supply is a synchronous generator such as a diesel generator, the output By setting the time constant of the force fluctuation to be equal to or higher than the response speed of the governor of the prime mover, fluctuations in the output frequency due to fluctuations in output power can be suppressed, thus improving power quality and, in addition, system power supplies such as synchronous generators. There is an effect that the capacity of can be reduced.
【図1】この発明によるインバータ装置の制御回路の一
実施例を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a control circuit of an inverter device according to the present invention.
【図2】この発明の動作説明に供するための図である。FIG. 2 is a diagram for explaining the operation of the present invention.
【図3】従来のインバータ装置の制御回路を示す制御ブ
ロック図である。FIG. 3 is a control block diagram showing a control circuit of a conventional inverter device.
【図4】同期発電機の出力・周波数特性例を示す図であ
る。FIG. 4 is a diagram showing an example of output / frequency characteristics of a synchronous generator.
2 インバータ装置 4 負荷 6a,6b 電力センサ 7 電力コントローラ 8 位相コントローラ 9 パルス幅変調回路 10 分担電力制御回路 11 時定数回路 2 inverter device 4 load 6a, 6b power sensor 7 power controller 8 phase controller 9 pulse width modulation circuit 10 shared power control circuit 11 time constant circuit
Claims (1)
電力を供給するインバータ装置において、 該インバータ装置の出力電力と上記系統電源の出力電力
を検出する電力検出手段と、 該電力検出手段の出力信号に応じて所定の電力基準値を
生成し、これを所定の時定数で遅延する遅延手段と、 この遅延手段の出力信号及び上記系統電源の出力電力に
応じて制御される位相差指令信号と上記インバータ装置
の出力電圧及び上記系統電源の出力電圧の位相差信号と
に応じて上記インバータ装置の出力電力を制御する制御
手段とを備えたことを特徴とするインバータ装置の制御
回路。Claim: What is claimed is: 1. In an inverter device that operates in parallel with a system power supply on the AC side to supply power to a load, a power detection means for detecting the output power of the inverter device and the output power of the system power supply. And a delay means for generating a predetermined power reference value according to the output signal of the power detection means and delaying it with a predetermined time constant, and a delay means according to the output signal of the delay means and the output power of the system power supply. An inverter comprising: a phase difference command signal to be controlled and a control means for controlling the output power of the inverter device according to the output voltage of the inverter device and the phase difference signal of the output voltage of the system power supply. Device control circuit.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3165470A JP2781292B2 (en) | 1991-07-05 | 1991-07-05 | Inverter control circuit |
Applications Claiming Priority (1)
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JP3165470A JP2781292B2 (en) | 1991-07-05 | 1991-07-05 | Inverter control circuit |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0522864A true JPH0522864A (en) | 1993-01-29 |
JP2781292B2 JP2781292B2 (en) | 1998-07-30 |
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ID=15813028
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