JPH06205547A - 電力貯蔵型非常用電源装置の停電制御回路 - Google Patents
電力貯蔵型非常用電源装置の停電制御回路Info
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- JPH06205547A JPH06205547A JP4347404A JP34740492A JPH06205547A JP H06205547 A JPH06205547 A JP H06205547A JP 4347404 A JP4347404 A JP 4347404A JP 34740492 A JP34740492 A JP 34740492A JP H06205547 A JPH06205547 A JP H06205547A
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- power supply
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/40—Arrangements for reducing harmonics
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- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
- Stand-By Power Supply Arrangements (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】交流電源の停電をより高速で検出して電力変換
手段のアクティブフィルタ動作からインバータ動作への
切替え時の出力電圧の乱れを抑制する。 【構成】高速停電検出用積分形不足電圧検出手段よりも
高速動作のウインドコンパレータ形波形監視手段で基準
交流電圧波形と交流電源出力電圧波形とを比較して、基
準交流電圧瞬時値に対する交流電源出力電圧瞬時値の比
率が所定範囲を越えれば、電力変換手段をアクティブフ
ィルタ動作からインバータ動作へ切替えて電力変換手段
出力電圧の乱れの回避を図る。更に開閉手段への開路指
令は積分形不足電圧検出手段を設けてこれが指令を与え
る構成にして、ノイズ等で生じる一過性の電圧波形の乱
れをウインドコンパレータ形波形監視手段が検出して
も、開閉手段が頻繁動作しないようにする。
手段のアクティブフィルタ動作からインバータ動作への
切替え時の出力電圧の乱れを抑制する。 【構成】高速停電検出用積分形不足電圧検出手段よりも
高速動作のウインドコンパレータ形波形監視手段で基準
交流電圧波形と交流電源出力電圧波形とを比較して、基
準交流電圧瞬時値に対する交流電源出力電圧瞬時値の比
率が所定範囲を越えれば、電力変換手段をアクティブフ
ィルタ動作からインバータ動作へ切替えて電力変換手段
出力電圧の乱れの回避を図る。更に開閉手段への開路指
令は積分形不足電圧検出手段を設けてこれが指令を与え
る構成にして、ノイズ等で生じる一過性の電圧波形の乱
れをウインドコンパレータ形波形監視手段が検出して
も、開閉手段が頻繁動作しないようにする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、交流側に交流電源を
接続し、直流側には電力貯蔵手段を接続している電力変
換手段を常時はアクティブフィルタ動作をさせておき、
交流電源が停電すればこの電力変換手段のインバータ動
作で給電を継続出来る電力貯蔵型非常用電源装置の停電
制御回路に関する。
接続し、直流側には電力貯蔵手段を接続している電力変
換手段を常時はアクティブフィルタ動作をさせておき、
交流電源が停電すればこの電力変換手段のインバータ動
作で給電を継続出来る電力貯蔵型非常用電源装置の停電
制御回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】コンピュータ等の電子機器は極く短時間
の停電でもその機能が損なわれるので、このような負荷
へ交流電力を供給する交流電源には、バックアップ用と
して非常用電源設備を備える必要がある。この非常用電
源設備は、一般に電力を貯蔵しておくためのバッテリー
とこのバッテリー出力を所望の電力に変換する電力変換
装置とで構成し、常時はこの電力変換装置が交流電源か
らの電力を受電してその整流器動作でバッテリーを充電
しておき、前記交流電源が停電すればこの電力変換装置
は直ちにインバータ動作に切り換わって、バッテリーに
蓄えていた直流電力を交流電力に変換して前記負荷へ供
給することで、この負荷が停電するのを回避している。
の停電でもその機能が損なわれるので、このような負荷
へ交流電力を供給する交流電源には、バックアップ用と
して非常用電源設備を備える必要がある。この非常用電
源設備は、一般に電力を貯蔵しておくためのバッテリー
とこのバッテリー出力を所望の電力に変換する電力変換
装置とで構成し、常時はこの電力変換装置が交流電源か
らの電力を受電してその整流器動作でバッテリーを充電
しておき、前記交流電源が停電すればこの電力変換装置
は直ちにインバータ動作に切り換わって、バッテリーに
蓄えていた直流電力を交流電力に変換して前記負荷へ供
給することで、この負荷が停電するのを回避している。
【０００３】ところで負荷であるコンピュータ等の電子
機器はその入力側に整流器を備えていることが多いが、
この整流器の非線形性のために交流電源が供給する電流
に波形歪みを生じてしまうし、整流器以外にも波形歪み
を発生する負荷は多い。この波形歪みは電力機器の過
熱，焼損，誤動作や、通信線への誘導障害を引き起こす
等の不具合を発生させる。そこでこのような波形歪みを
抑制するのに、従来はインダクタンスとキャパシタンス
とで構成した所謂交流ＬＣフィルタを使用していたが、
電力系統のインピーダンスによっては抑制効果が変動す
ることがあるし、高調波の周波数が変化すると抑制能力
が低下したり、過負荷で当該ＬＣフィルタが焼損する恐
れがあるなどの不具合を生じる。これに対して、半導体
素子で構成している電力変換装置の優れた制御性を利用
すれば、交流ＬＣフィルタの前述した欠点を回避しつつ
有害無益の高調波電流のみを打ち消す電流を発生させる
ことが可能であり、このように半導体電力変換装置を使
用して高調波電流を補償する装置をアクティブフィルタ
と称している。
機器はその入力側に整流器を備えていることが多いが、
この整流器の非線形性のために交流電源が供給する電流
に波形歪みを生じてしまうし、整流器以外にも波形歪み
を発生する負荷は多い。この波形歪みは電力機器の過
熱，焼損，誤動作や、通信線への誘導障害を引き起こす
等の不具合を発生させる。そこでこのような波形歪みを
抑制するのに、従来はインダクタンスとキャパシタンス
とで構成した所謂交流ＬＣフィルタを使用していたが、
電力系統のインピーダンスによっては抑制効果が変動す
ることがあるし、高調波の周波数が変化すると抑制能力
が低下したり、過負荷で当該ＬＣフィルタが焼損する恐
れがあるなどの不具合を生じる。これに対して、半導体
素子で構成している電力変換装置の優れた制御性を利用
すれば、交流ＬＣフィルタの前述した欠点を回避しつつ
有害無益の高調波電流のみを打ち消す電流を発生させる
ことが可能であり、このように半導体電力変換装置を使
用して高調波電流を補償する装置をアクティブフィルタ
と称している。
【０００４】このアクティブフィルタ用の電力変換装置
と、前述した非常電源装置用の電力変換装置とは制御方
法が異なるのみであって、その構成は同じである。そこ
で交流電源が負荷へ電力を供給している正常時にはアク
ティブフィルタとしての動作により高調波電流の補償を
しながらバッテリーの充電も行い、交流電源が停電する
非常時にはインバータ動作をして前記のバッテリーが蓄
えた電力を変換して負荷へ供給する役割を果たす電力変
換装置を設置すれば、１組の電力変換装置で２つの役目
を果たせるので、このような構成の非常用電源装置が多
くなってきている。
と、前述した非常電源装置用の電力変換装置とは制御方
法が異なるのみであって、その構成は同じである。そこ
で交流電源が負荷へ電力を供給している正常時にはアク
ティブフィルタとしての動作により高調波電流の補償を
しながらバッテリーの充電も行い、交流電源が停電する
非常時にはインバータ動作をして前記のバッテリーが蓄
えた電力を変換して負荷へ供給する役割を果たす電力変
換装置を設置すれば、１組の電力変換装置で２つの役目
を果たせるので、このような構成の非常用電源装置が多
くなってきている。
【０００５】図３はアクティブフィルタ動作とインバー
タ動作とを行う電力貯蔵型非常用電源装置の停電制御回
路の従来例を示した回路図である。この図３の従来例回
路に図示のように、負荷４へは交流電源２が交流スイッ
チ３を介して交流電力を供給する一方で、電力貯蔵手段
としてのバッテリー５と電力変換装置６と変圧器７、及
び交流フィルタ８とで電力貯蔵型非常用電源装置を構成
し、この電力貯蔵型非常用電源装置を負荷４に接続す
る。ここで電力貯蔵型非常用電源装置を構成している電
力変換装置６をアクティブフィルタとして動作させれ
ば、負荷４の非線型特性により生じる高調波電流の補償
が可能であることは既に述べた。よって通常はアクティ
ブフィルタ制御回路１３からの制御信号を電力変換装置
６へ与るべく、図示の状態に信号切替え器１５を切り換
えておく。かくして、電力変換装置６はアクティブフィ
ルタ制御回路１３からの制御信号に従って、負荷４への
電流に含まれている高調波成分を抑制するべく補償電流
を出力しつつ、同時にバッテリー５を充電している。
タ動作とを行う電力貯蔵型非常用電源装置の停電制御回
路の従来例を示した回路図である。この図３の従来例回
路に図示のように、負荷４へは交流電源２が交流スイッ
チ３を介して交流電力を供給する一方で、電力貯蔵手段
としてのバッテリー５と電力変換装置６と変圧器７、及
び交流フィルタ８とで電力貯蔵型非常用電源装置を構成
し、この電力貯蔵型非常用電源装置を負荷４に接続す
る。ここで電力貯蔵型非常用電源装置を構成している電
力変換装置６をアクティブフィルタとして動作させれ
ば、負荷４の非線型特性により生じる高調波電流の補償
が可能であることは既に述べた。よって通常はアクティ
ブフィルタ制御回路１３からの制御信号を電力変換装置
６へ与るべく、図示の状態に信号切替え器１５を切り換
えておく。かくして、電力変換装置６はアクティブフィ
ルタ制御回路１３からの制御信号に従って、負荷４への
電流に含まれている高調波成分を抑制するべく補償電流
を出力しつつ、同時にバッテリー５を充電している。
【０００６】ここで交流電源２が停電するか、或いは所
定値以下に電圧が低下すれば（以下では説明を簡単にす
るために停電についてのみの説明とする）、電圧検出器
１１を介して不足電圧検出器１２が系統の停電を検出し
て信号切替え器１５へ切替え信号を送出するので、信号
切替え器１５は図示とは逆の位置に切り換わり、インバ
ータ制御回路１４の出力信号が電力変換装置６へ与えら
れる。これと同時に不足電圧検出器１２は交流スイッチ
３へ開路信号を送出して回路を遮断するので、交流電源
２の代わりに、インバータ運転している電力変換装置６
が変圧器７を介して負荷４へ交流電力を供給する。かく
して負荷４は停電せずに運転を継続することが出来る。
定値以下に電圧が低下すれば（以下では説明を簡単にす
るために停電についてのみの説明とする）、電圧検出器
１１を介して不足電圧検出器１２が系統の停電を検出し
て信号切替え器１５へ切替え信号を送出するので、信号
切替え器１５は図示とは逆の位置に切り換わり、インバ
ータ制御回路１４の出力信号が電力変換装置６へ与えら
れる。これと同時に不足電圧検出器１２は交流スイッチ
３へ開路信号を送出して回路を遮断するので、交流電源
２の代わりに、インバータ運転している電力変換装置６
が変圧器７を介して負荷４へ交流電力を供給する。かく
して負荷４は停電せずに運転を継続することが出来る。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】図３に図示の従来例回
路では、負荷４への電力供給を無停電で切り換えるため
に、高速で動作する不足電圧検出器１２が必要である。
そこで従来から積分形の電圧検出器を使用して高速での
停電検出を行っているが、積分形の電圧検出器は交流波
形の面積が所定値よりも減少した場合に停電と判断する
構成になっているので、積分には 1/4サイクルの時間が
必要である。即ち、50Hz地区では停電発生から停電検出
までに５mSの時間が必要であり、この期間中は電力変換
装置６へは未だアクティブフィルタ制御回路１３が高調
波電流を補償する指令を与えているので、電力変換装置
６の出力電圧が約１サイクル期間（20mS）乱れてしまう
不具合を発生する。
路では、負荷４への電力供給を無停電で切り換えるため
に、高速で動作する不足電圧検出器１２が必要である。
そこで従来から積分形の電圧検出器を使用して高速での
停電検出を行っているが、積分形の電圧検出器は交流波
形の面積が所定値よりも減少した場合に停電と判断する
構成になっているので、積分には 1/4サイクルの時間が
必要である。即ち、50Hz地区では停電発生から停電検出
までに５mSの時間が必要であり、この期間中は電力変換
装置６へは未だアクティブフィルタ制御回路１３が高調
波電流を補償する指令を与えているので、電力変換装置
６の出力電圧が約１サイクル期間（20mS）乱れてしまう
不具合を発生する。
【０００８】更にこの出力電圧の乱れに起因して変圧器
７が偏磁してしまい、この偏磁により変圧器７は次の半
サイクル期間は電圧を出力出来なくなってしまう大きな
欠点を有する。そこでこの発明は、交流電源の停電を従
来よりも高速で検出することで、電力変換手段のアクテ
ィブフィルタ動作からインバータ動作への切替えの際の
出力電圧の乱れを抑制しようとするものである。
７が偏磁してしまい、この偏磁により変圧器７は次の半
サイクル期間は電圧を出力出来なくなってしまう大きな
欠点を有する。そこでこの発明は、交流電源の停電を従
来よりも高速で検出することで、電力変換手段のアクテ
ィブフィルタ動作からインバータ動作への切替えの際の
出力電圧の乱れを抑制しようとするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めにこの発明の電力貯蔵型非常用電源装置の停電制御回
路は、交流電源から開閉手段を介して負荷へ交流電力を
供給する回路の前記開閉手段の負荷側に変圧器を介して
電力変換手段を接続し、この電力変換手段の直流側には
電力貯蔵手段を接続して電力貯蔵型非常用電源装置を構
成し、前記交流電源が前記負荷へ交流電力を供給中は前
記電力変換手段はアクティブフィルタとして動作し、前
記交流電源の電圧低下を不足電圧検出手段が検出すれば
前記開閉手段を開路すると共に、前記電力変換手段をイ
ンバータ動作に切り換えて前記電力貯蔵手段からの直流
電力を交流電力に変換して前記負荷へ供給する電力貯蔵
型非常用電源装置において、基準となる振幅の交流電圧
波形を発生する基準交流電圧発生手段と、この基準交流
電圧波形の瞬時値と前記交流電源が出力する出力交流電
圧波形の瞬時値とを比較して、出力交流電圧波形瞬時値
の基準交流電圧波形瞬時値に対する比率が所定範囲を越
えたことを検出するウインドコンパレータ形波形監視手
段とを備え、前記瞬時値比率が所定範囲を越えれば当該
ウインドコンパレータ形波形監視手段は前記電力変換手
段をアクティブフィルタ動作からインバータ動作へ切り
換える信号を与え、次いで前記開閉手段へ開路信号を与
えるものとするか、又は、基準となる振幅の交流電圧波
形を発生する基準交流電圧発生手段と、この基準交流電
圧波形の瞬時値と前記交流電源が出力する出力交流電圧
波形の瞬時値とを比較して、出力交流電圧波形瞬時値の
基準交流電圧波形瞬時値に対する比率が所定範囲を越え
たことを検出するウインドコンパレータ形波形監視手段
とを備え、前記瞬時値比率が所定範囲を越えれば当該ウ
インドコンパレータ形波形監視手段は前記電力変換手段
をアクティブフィルタ動作からインバータ動作へ切り換
える信号を与え、前記不足電圧検出手段が電圧低下を検
出すれば、前記開閉手段に開路信号を与えるものとす
る。
めにこの発明の電力貯蔵型非常用電源装置の停電制御回
路は、交流電源から開閉手段を介して負荷へ交流電力を
供給する回路の前記開閉手段の負荷側に変圧器を介して
電力変換手段を接続し、この電力変換手段の直流側には
電力貯蔵手段を接続して電力貯蔵型非常用電源装置を構
成し、前記交流電源が前記負荷へ交流電力を供給中は前
記電力変換手段はアクティブフィルタとして動作し、前
記交流電源の電圧低下を不足電圧検出手段が検出すれば
前記開閉手段を開路すると共に、前記電力変換手段をイ
ンバータ動作に切り換えて前記電力貯蔵手段からの直流
電力を交流電力に変換して前記負荷へ供給する電力貯蔵
型非常用電源装置において、基準となる振幅の交流電圧
波形を発生する基準交流電圧発生手段と、この基準交流
電圧波形の瞬時値と前記交流電源が出力する出力交流電
圧波形の瞬時値とを比較して、出力交流電圧波形瞬時値
の基準交流電圧波形瞬時値に対する比率が所定範囲を越
えたことを検出するウインドコンパレータ形波形監視手
段とを備え、前記瞬時値比率が所定範囲を越えれば当該
ウインドコンパレータ形波形監視手段は前記電力変換手
段をアクティブフィルタ動作からインバータ動作へ切り
換える信号を与え、次いで前記開閉手段へ開路信号を与
えるものとするか、又は、基準となる振幅の交流電圧波
形を発生する基準交流電圧発生手段と、この基準交流電
圧波形の瞬時値と前記交流電源が出力する出力交流電圧
波形の瞬時値とを比較して、出力交流電圧波形瞬時値の
基準交流電圧波形瞬時値に対する比率が所定範囲を越え
たことを検出するウインドコンパレータ形波形監視手段
とを備え、前記瞬時値比率が所定範囲を越えれば当該ウ
インドコンパレータ形波形監視手段は前記電力変換手段
をアクティブフィルタ動作からインバータ動作へ切り換
える信号を与え、前記不足電圧検出手段が電圧低下を検
出すれば、前記開閉手段に開路信号を与えるものとす
る。
【００１０】
【作用】この発明は、従来から高速での停電検出に使用
している積分形不足電圧検出手段の代わりに、より高速
での停電検出が可能なウインドコンパレータ形波形監視
手段を備え、このウインドコンパレータ形波形監視手段
が基準の交流電圧波形と交流電源が出力する交流電圧波
形とを常時比較しており、基準交流電圧瞬時値に対する
交流電源出力電圧の瞬時値の比率が所定範囲を越えたこ
とを検出（即ち交流電源電圧の低下又は停電を検出）す
れば、電力変換手段へアクティブフィルタ動作からイン
バータ動作への切替え指令を与えることで、アクティブ
フィルタの電流補償指令が継続することにより当該電力
変換手段が制御不能状態になって、その出力電圧に乱れ
や跳ね上がりが生じるのを回避する。
している積分形不足電圧検出手段の代わりに、より高速
での停電検出が可能なウインドコンパレータ形波形監視
手段を備え、このウインドコンパレータ形波形監視手段
が基準の交流電圧波形と交流電源が出力する交流電圧波
形とを常時比較しており、基準交流電圧瞬時値に対する
交流電源出力電圧の瞬時値の比率が所定範囲を越えたこ
とを検出（即ち交流電源電圧の低下又は停電を検出）す
れば、電力変換手段へアクティブフィルタ動作からイン
バータ動作への切替え指令を与えることで、アクティブ
フィルタの電流補償指令が継続することにより当該電力
変換手段が制御不能状態になって、その出力電圧に乱れ
や跳ね上がりが生じるのを回避する。
【００１１】更に前記ウインドコンパレータ形波形監視
手段と共に積分形不足電圧検出手段も備えることで、電
力変換手段に与えるアクティブフィルタ動作からインバ
ータ動作への切替え指令は、前記のウインドコンパレー
タ形波形監視手段が与えることとし、前記開閉手段への
開路指令は積分形不足電圧検出手段が与えるように役割
分担をすることで、ノイズなどによる一過性の電圧波形
の乱れをウインドコンパレータ形波形監視手段が検出し
ても、開閉手段は頻繁な動作をせずに済ませることが出
来る。
手段と共に積分形不足電圧検出手段も備えることで、電
力変換手段に与えるアクティブフィルタ動作からインバ
ータ動作への切替え指令は、前記のウインドコンパレー
タ形波形監視手段が与えることとし、前記開閉手段への
開路指令は積分形不足電圧検出手段が与えるように役割
分担をすることで、ノイズなどによる一過性の電圧波形
の乱れをウインドコンパレータ形波形監視手段が検出し
ても、開閉手段は頻繁な動作をせずに済ませることが出
来る。
【００１２】
【実施例】図１は本発明の第１実施例を表した回路図で
あるが、この第１実施例回路に図示している交流電源
２，交流スイッチ３，負荷４，電力貯蔵手段としてのバ
ッテリー５，電力変換装置６，変圧器７，交流フィルタ
８，アクティブフィルタ制御回路１３，インバータ制御
回路１４，及び信号切替え器１５の名称・動作・機能
は、図３で既述している従来例回路の場合と同じである
から、これらの説明は省略する。
あるが、この第１実施例回路に図示している交流電源
２，交流スイッチ３，負荷４，電力貯蔵手段としてのバ
ッテリー５，電力変換装置６，変圧器７，交流フィルタ
８，アクティブフィルタ制御回路１３，インバータ制御
回路１４，及び信号切替え器１５の名称・動作・機能
は、図３で既述している従来例回路の場合と同じである
から、これらの説明は省略する。
【００１３】この第１実施例回路では、２つの交流電圧
波形を入力してこれら両入力電圧の瞬時値を比較するウ
インドコンパレータ形波形監視装置２３を設置する。即
ち変圧器７の出力側に接続した電圧検出器２１が検出す
る交流出力電圧波形と基準交流電圧発生回路２２が出力
する基準交流電圧波形とを入力しているので、交流出力
電圧瞬時値の基準交流電圧瞬時値に対する比率が所定の
範囲（例えば定格電圧±15％）を越えれば、このウイン
ドコンパレータ形波形監視装置２３が信号切替え器１５
へ切替え指令を発するのと同時に、交流スイッチ３へも
開路指令を発する。但し交流スイッチ３への開路指令は
遅れ時間発生回路２４を経由することて僅かの時間遅れ
を持たせてもよいし、この遅れ時間発生回路２４の設置
を省略してもよい。その結果、電力変換装置６はアクテ
ィブフィルタ動作からインバータ動作へ切り換わるが、
同時に交流スイッチ３が開路して負荷４への電力供給源
は交流電源２から電力変換装置６へ切り換わる。このと
き信号切替え器１５への切替え指令は、従来は 1/4サイ
クル（50Hz地区では 5mS）必要だったものが、殆ど瞬間
的に行われることになる。
波形を入力してこれら両入力電圧の瞬時値を比較するウ
インドコンパレータ形波形監視装置２３を設置する。即
ち変圧器７の出力側に接続した電圧検出器２１が検出す
る交流出力電圧波形と基準交流電圧発生回路２２が出力
する基準交流電圧波形とを入力しているので、交流出力
電圧瞬時値の基準交流電圧瞬時値に対する比率が所定の
範囲（例えば定格電圧±15％）を越えれば、このウイン
ドコンパレータ形波形監視装置２３が信号切替え器１５
へ切替え指令を発するのと同時に、交流スイッチ３へも
開路指令を発する。但し交流スイッチ３への開路指令は
遅れ時間発生回路２４を経由することて僅かの時間遅れ
を持たせてもよいし、この遅れ時間発生回路２４の設置
を省略してもよい。その結果、電力変換装置６はアクテ
ィブフィルタ動作からインバータ動作へ切り換わるが、
同時に交流スイッチ３が開路して負荷４への電力供給源
は交流電源２から電力変換装置６へ切り換わる。このと
き信号切替え器１５への切替え指令は、従来は 1/4サイ
クル（50Hz地区では 5mS）必要だったものが、殆ど瞬間
的に行われることになる。
【００１４】図２は本発明の第２実施例を表した回路図
であるが、この第２実施例回路に図示している交流電源
２，交流スイッチ３，負荷４，バッテリー５，電力変換
装置６，変圧器７，交流フィルタ８，電圧検出器１１，
不足電圧検出器１２，アクティブフィルタ制御回路１
３，インバータ制御回路１４，及び信号切替え器１５の
名称・動作・機能は図３で既述の従来例回路の場合と同
じ、且つ電圧検出器２１，基準交流電圧発生回路２２，
及びウインドコンパレータ形波形監視装置２３の名称・
動作・機能は図１で既述の第１実施例回路の場合と同じ
であるから、これらの説明は省略する。
であるが、この第２実施例回路に図示している交流電源
２，交流スイッチ３，負荷４，バッテリー５，電力変換
装置６，変圧器７，交流フィルタ８，電圧検出器１１，
不足電圧検出器１２，アクティブフィルタ制御回路１
３，インバータ制御回路１４，及び信号切替え器１５の
名称・動作・機能は図３で既述の従来例回路の場合と同
じ、且つ電圧検出器２１，基準交流電圧発生回路２２，
及びウインドコンパレータ形波形監視装置２３の名称・
動作・機能は図１で既述の第１実施例回路の場合と同じ
であるから、これらの説明は省略する。
【００１５】この第２実施例回路では、ウインドコンパ
レータ形波形監視装置２３は交流電源２の出力交流電圧
の変動を素早く検出して信号切替え器１５へ切替え指令
を送る役割を果たすものとし、不足電圧検出器１２はウ
インドコンパレータ形波形監視装置２３よりも長い時間
をかけて（但し、長くても 1/4サイクルの時間）交流電
源２の出力交流電圧の低下を検出して交流スイッチ３に
開路指令を与える役割を果たすものとする。このように
両電圧検出手段のそれぞれは、その果たす役割を分担し
ているので、交流電源２の出力電圧変動が所定範囲を越
えたことをウインドコンパレータ形波形監視装置２３が
素早く検出して電力変換装置６をインバータ動作に切り
換えた場合でも、この電圧変動の原因がノイズであるな
らば、電圧変動期間は極めて短いので、不足電圧検出器
１２が電圧変動を検出する迄に元の電圧値に戻ってい
る。この場合は電力変換装置６もアクティブフィルタ動
作に戻り、交流スイッチ３も開路せずにそのまま従前の
運転状態である。
レータ形波形監視装置２３は交流電源２の出力交流電圧
の変動を素早く検出して信号切替え器１５へ切替え指令
を送る役割を果たすものとし、不足電圧検出器１２はウ
インドコンパレータ形波形監視装置２３よりも長い時間
をかけて（但し、長くても 1/4サイクルの時間）交流電
源２の出力交流電圧の低下を検出して交流スイッチ３に
開路指令を与える役割を果たすものとする。このように
両電圧検出手段のそれぞれは、その果たす役割を分担し
ているので、交流電源２の出力電圧変動が所定範囲を越
えたことをウインドコンパレータ形波形監視装置２３が
素早く検出して電力変換装置６をインバータ動作に切り
換えた場合でも、この電圧変動の原因がノイズであるな
らば、電圧変動期間は極めて短いので、不足電圧検出器
１２が電圧変動を検出する迄に元の電圧値に戻ってい
る。この場合は電力変換装置６もアクティブフィルタ動
作に戻り、交流スイッチ３も開路せずにそのまま従前の
運転状態である。
【００１６】しかしながら交流電源２の出力電圧変動が
所定範囲を越えている時間が長ければ、不足電圧検出器
１２が動作して交流スイッチ３を開路させるが、このと
きは電力変換装置６は既にインバータ動作に切り換わっ
ており、負荷４へはこの電力変換装置６が安定した交流
電力を供給するのは、図１で既述した第１実施例回路の
場合と同じである。
所定範囲を越えている時間が長ければ、不足電圧検出器
１２が動作して交流スイッチ３を開路させるが、このと
きは電力変換装置６は既にインバータ動作に切り換わっ
ており、負荷４へはこの電力変換装置６が安定した交流
電力を供給するのは、図１で既述した第１実施例回路の
場合と同じである。
【００１７】
【発明の効果】正常時はアクティブフィルタ動作により
系統の高調波電流を補償する電流を出力し、且つ系統電
圧が所定範囲を越えて変動すればインバータ動作に移行
して電力貯蔵手段からの電力を負荷へ供給するように動
作する電力変換手段を設けることで、この負荷の停電を
回避する構成の電力貯蔵型非常用電源装置で、この発明
によれば、系統電圧が所定範囲を越えて変動したことを
素早く検出するウインドコンパレータ形波形監視手段を
設ける。このウインドコンパレータ形波形監視手段は系
統交流電圧波形と基準交流電圧波形とを常時比較してい
るので、両電圧の瞬時値の比率が所定範囲を越えたか否
かは極めて短い時間で検出出来るので、電力変換手段の
アクティブフィルタ動作からインバータ動作への切替え
も極めて短時間で行える。それ故、系統停電時の電力変
換手段出力電圧の乱れに起因する変圧器の偏磁現象で電
圧が出力出来なくなる不都合を回避することが可能であ
る。更にウインドコンパレータ形波形監視手段と共に従
来の積分方式の不足電圧検出手段も設けて、電力変換手
段のアクティブフィルタ動作からインバータ動作への切
替え指令はウインドコンパレータ形波形監視手段が行
い、開閉手段への開路指令は従来の不足電圧検出手段が
行うように役割を分担しておけば、従来の不足電圧検出
手段は電圧が変動した際の検出時間が長いので、ノイズ
などが原因の極めて短時間の電圧変動でも開閉手段が動
作してしまうような不具合も回避出来る効果も合わせて
得られる。
系統の高調波電流を補償する電流を出力し、且つ系統電
圧が所定範囲を越えて変動すればインバータ動作に移行
して電力貯蔵手段からの電力を負荷へ供給するように動
作する電力変換手段を設けることで、この負荷の停電を
回避する構成の電力貯蔵型非常用電源装置で、この発明
によれば、系統電圧が所定範囲を越えて変動したことを
素早く検出するウインドコンパレータ形波形監視手段を
設ける。このウインドコンパレータ形波形監視手段は系
統交流電圧波形と基準交流電圧波形とを常時比較してい
るので、両電圧の瞬時値の比率が所定範囲を越えたか否
かは極めて短い時間で検出出来るので、電力変換手段の
アクティブフィルタ動作からインバータ動作への切替え
も極めて短時間で行える。それ故、系統停電時の電力変
換手段出力電圧の乱れに起因する変圧器の偏磁現象で電
圧が出力出来なくなる不都合を回避することが可能であ
る。更にウインドコンパレータ形波形監視手段と共に従
来の積分方式の不足電圧検出手段も設けて、電力変換手
段のアクティブフィルタ動作からインバータ動作への切
替え指令はウインドコンパレータ形波形監視手段が行
い、開閉手段への開路指令は従来の不足電圧検出手段が
行うように役割を分担しておけば、従来の不足電圧検出
手段は電圧が変動した際の検出時間が長いので、ノイズ
などが原因の極めて短時間の電圧変動でも開閉手段が動
作してしまうような不具合も回避出来る効果も合わせて
得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例を表した回路図
【図２】本発明の第２実施例を表した回路図
【図３】アクティブフィルタ動作とインバータ動作とを
行う電力貯蔵型非常用電源装置の停電制御回路の従来例
を示した回路図
行う電力貯蔵型非常用電源装置の停電制御回路の従来例
を示した回路図
２ 交流電源 ３ 開閉手段としての交流スイッチ ４ 負荷 ５ 電力貯蔵手段としてのバッテリー ６ 電力変換装置 ７ 変圧器 ８ 交流フィルタ １２ 不足電圧検出器 １３ アクティブフィルタ制御回路 １４ インバータ制御回路 １５ 信号切替え器 ２２ 基準交流電圧発生回路 ２３ ウインドコンパレータ形波形監視装置 ２４ 遅れ時間発生回路
Claims (2)
- 【請求項１】交流電源から開閉手段を介して負荷へ交流
電力を供給する回路の前記開閉手段の負荷側に変圧器を
介して電力変換手段を接続し、この電力変換手段の直流
側には電力貯蔵手段を接続して電力貯蔵型非常用電源装
置を構成し、前記交流電源が前記負荷へ交流電力を供給
中は前記電力変換手段はアクティブフィルタとして動作
し、前記交流電源の電圧低下を不足電圧検出手段が検出
すれば前記開閉手段を開路すると共に、前記電力変換手
段をインバータ動作に切り換えて前記電力貯蔵手段から
の直流電力を交流電力に変換して前記負荷へ供給する電
力貯蔵型非常用電源装置において、 基準となる振幅の交流電圧波形を発生する基準交流電圧
発生手段と、この基準交流電圧波形の瞬時値と前記交流
電源が出力する出力交流電圧波形の瞬時値とを比較し
て、出力交流電圧波形瞬時値の基準交流電圧波形瞬時値
に対する比率が所定範囲を越えたことを検出するウイン
ドコンパレータ形波形監視手段とを備え、前記瞬時値比
率が所定範囲を越えれば当該ウインドコンパレータ形波
形監視手段は前記電力変換手段をアクティブフィルタ動
作からインバータ動作へ切り換える信号を与え、次いで
前記開閉手段へ開路信号を与えることを特徴とする電力
貯蔵型非常用電源装置の停電制御回路。 - 【請求項２】交流電源から開閉手段を介して負荷へ交流
電力を供給する回路の前記開閉手段の負荷側に変圧器を
介して電力変換手段を接続し、この電力変換手段の直流
側には電力貯蔵手段を接続して電力貯蔵型非常用電源装
置を構成し、前記交流電源が前記負荷へ交流電力を供給
中は前記電力変換手段はアクティブフィルタとして動作
し、前記交流電源の電圧低下を不足電圧検出手段が検出
すれば前記開閉手段を開路すると共に、前記電力変換手
段をインバータ動作に切り換えて前記電力貯蔵手段から
の直流電力を交流電力に変換して前記負荷へ供給する電
力貯蔵型非常用電源装置において、 基準となる振幅の交流電圧波形を発生する基準交流電圧
発生手段と、この基準交流電圧波形の瞬時値と前記交流
電源が出力する出力交流電圧波形の瞬時値とを比較し
て、出力交流電圧波形瞬時値の基準交流電圧波形瞬時値
に対する比率が所定範囲を越えたことを検出するウイン
ドコンパレータ形波形監視手段とを備え、前記瞬時値比
率が所定範囲を越えれば当該ウインドコンパレータ形波
形監視手段は前記電力変換手段をアクティブフィルタ動
作からインバータ動作へ切り換える信号を与え、前記不
足電圧検出手段が電圧低下を検出すれば、前記開閉手段
に開路信号を与えることを特徴とする電力貯蔵型非常用
電源装置の停電制御回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4347404A JPH06205547A (ja) | 1992-12-28 | 1992-12-28 | 電力貯蔵型非常用電源装置の停電制御回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4347404A JPH06205547A (ja) | 1992-12-28 | 1992-12-28 | 電力貯蔵型非常用電源装置の停電制御回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06205547A true JPH06205547A (ja) | 1994-07-22 |
Family
ID=18389996
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4347404A Pending JPH06205547A (ja) | 1992-12-28 | 1992-12-28 | 電力貯蔵型非常用電源装置の停電制御回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06205547A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002320330A (ja) * | 2001-04-18 | 2002-10-31 | Tokyo Electric Power Co Inc:The | 系統連系電力変換システムの制御装置 |
| US6563234B2 (en) | 2000-02-03 | 2003-05-13 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Power system stabilization system and method employing a rechargeable battery system |
| JP2006340515A (ja) * | 2005-06-02 | 2006-12-14 | Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial System Corp | 無停電電源装置 |
| JP2010075002A (ja) * | 2008-09-22 | 2010-04-02 | Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial System Corp | 無停電電源装置及び無停電電源装置による電力供給方法 |
| JP2010115097A (ja) * | 2008-11-10 | 2010-05-20 | Toshiba Corp | 蓄電装置と発電装置を備えた電源システム及び電源システムの制御方法 |
-
1992
- 1992-12-28 JP JP4347404A patent/JPH06205547A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6563234B2 (en) | 2000-02-03 | 2003-05-13 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Power system stabilization system and method employing a rechargeable battery system |
| JP2002320330A (ja) * | 2001-04-18 | 2002-10-31 | Tokyo Electric Power Co Inc:The | 系統連系電力変換システムの制御装置 |
| JP2010081798A (ja) * | 2001-04-18 | 2010-04-08 | Tokyo Electric Power Co Inc:The | 系統連系電力変換システムの制御装置 |
| JP2010081797A (ja) * | 2001-04-18 | 2010-04-08 | Tokyo Electric Power Co Inc:The | 系統連系電力変換システムの制御装置 |
| JP4576068B2 (ja) * | 2001-04-18 | 2010-11-04 | 東京電力株式会社 | 系統連系電力変換システムの制御装置 |
| JP2006340515A (ja) * | 2005-06-02 | 2006-12-14 | Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial System Corp | 無停電電源装置 |
| JP4530919B2 (ja) * | 2005-06-02 | 2010-08-25 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | 無停電電源装置 |
| JP2010075002A (ja) * | 2008-09-22 | 2010-04-02 | Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial System Corp | 無停電電源装置及び無停電電源装置による電力供給方法 |
| JP2010115097A (ja) * | 2008-11-10 | 2010-05-20 | Toshiba Corp | 蓄電装置と発電装置を備えた電源システム及び電源システムの制御方法 |
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