JPH08298783A - インバータの系統連系方法 - Google Patents
インバータの系統連系方法Info
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- JPH08298783A JPH08298783A JP7101985A JP10198595A JPH08298783A JP H08298783 A JPH08298783 A JP H08298783A JP 7101985 A JP7101985 A JP 7101985A JP 10198595 A JP10198595 A JP 10198595A JP H08298783 A JPH08298783 A JP H08298783A
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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
- Y02E40/30—Reactive power compensation
Landscapes
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 パルス振幅変調方式で起動するインバータを
電力系統に連系する際の過電流発生を抑制したインバー
タの系統連系方法。 【構成】 インバータ３を直列の連系用変圧器４と連系
用遮断器５を介して系統母線２に連系する方法で、イン
バータ３を起動初期Ｔ'0と定格起動Ｔ'2の２段階に分け
て起動させ、起動初期Ｔ'0では定格周波数より高いスイ
ッチング周波数から徐々に定格周波数まで低くなるよう
周波数変調方式で起動させて変圧器４を無負荷励磁す
る。この間の起動パルスｄの各周期Ｓでの導通角θを例
えば１２０゜に固定する。インバータ３のスイッチング
周波数が定格になり、起動パルスｄの基本波ｅが系統電
圧ＶS と同位相、同振幅になった時点ｔ'1で遮断器５を
閉成して、インバータ３の系統連系を行い、その後、イ
ンバータ３をパルス振幅変調方式で定格起動する。
電力系統に連系する際の過電流発生を抑制したインバー
タの系統連系方法。 【構成】 インバータ３を直列の連系用変圧器４と連系
用遮断器５を介して系統母線２に連系する方法で、イン
バータ３を起動初期Ｔ'0と定格起動Ｔ'2の２段階に分け
て起動させ、起動初期Ｔ'0では定格周波数より高いスイ
ッチング周波数から徐々に定格周波数まで低くなるよう
周波数変調方式で起動させて変圧器４を無負荷励磁す
る。この間の起動パルスｄの各周期Ｓでの導通角θを例
えば１２０゜に固定する。インバータ３のスイッチング
周波数が定格になり、起動パルスｄの基本波ｅが系統電
圧ＶS と同位相、同振幅になった時点ｔ'1で遮断器５を
閉成して、インバータ３の系統連系を行い、その後、イ
ンバータ３をパルス振幅変調方式で定格起動する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自励式ＳＶＣ（無効電
力補償装置）等に使用されるインバータを連系用変圧器
を介して電力系統に連系するインバータの系統連系方法
に関する。
力補償装置）等に使用されるインバータを連系用変圧器
を介して電力系統に連系するインバータの系統連系方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】変電所等の系統電源を備えた系統母線の
負荷変動に伴う電圧変動を抑制する自励式ＳＶＣに使用
されるパルス振幅変調方式（ＰＡＭ方式）のインバータ
は、起動することで直流電圧を交流変換した定格のスイ
ッチング周波数、定格のパルス幅（導通角）の起動パル
スを発生し、系統母線の系統電圧と同位相、同振幅のイ
ンバータ電圧を連系用変圧器を介して系統母線に出力す
る。この種インバータの交流変換される直流電圧は、コ
ンバータで充電される直流コンデンサの充電電圧等で与
えられる。
負荷変動に伴う電圧変動を抑制する自励式ＳＶＣに使用
されるパルス振幅変調方式（ＰＡＭ方式）のインバータ
は、起動することで直流電圧を交流変換した定格のスイ
ッチング周波数、定格のパルス幅（導通角）の起動パル
スを発生し、系統母線の系統電圧と同位相、同振幅のイ
ンバータ電圧を連系用変圧器を介して系統母線に出力す
る。この種インバータの交流変換される直流電圧は、コ
ンバータで充電される直流コンデンサの充電電圧等で与
えられる。
【０００３】上記インバータは、出力側の連系用変圧器
と系統母線の間に設置した連系用遮断器を閉成して系統
連系される。このインバータの系統連系の際、インバー
タを起動させずに連系用遮断器を閉じると、系統母線の
定格の系統電圧がインバータに直接作用して、インバー
タの直流コンデンサに過大電流が流れる等の不具合が発
生し、インバータが破壊されることがある。そこで、イ
ンバータの系統連系は、インバータ電圧が系統電圧の定
格値になるまでインバータを起動させてから、連系用遮
断器を閉じるようにしている。
と系統母線の間に設置した連系用遮断器を閉成して系統
連系される。このインバータの系統連系の際、インバー
タを起動させずに連系用遮断器を閉じると、系統母線の
定格の系統電圧がインバータに直接作用して、インバー
タの直流コンデンサに過大電流が流れる等の不具合が発
生し、インバータが破壊されることがある。そこで、イ
ンバータの系統連系は、インバータ電圧が系統電圧の定
格値になるまでインバータを起動させてから、連系用遮
断器を閉じるようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記のようにインバー
タを定格で起動させてから連系用遮断器を閉じて系統連
系すると、遮断器が閉成するまでのインバータ起動初期
に、定格インバータ電圧で連系用変圧器の磁束が定格磁
束を超えて過電流が発生し、インバータが損傷すること
がある。また、インバータを系統電圧と同じ定格で起動
させてから、連系用遮断器を閉じてインバータを系統連
系したとき、インバータ電圧と系統電圧の位相差で有効
電力が発生し、位相差が大きいとき、過電流が発生する
ことがある。
タを定格で起動させてから連系用遮断器を閉じて系統連
系すると、遮断器が閉成するまでのインバータ起動初期
に、定格インバータ電圧で連系用変圧器の磁束が定格磁
束を超えて過電流が発生し、インバータが損傷すること
がある。また、インバータを系統電圧と同じ定格で起動
させてから、連系用遮断器を閉じてインバータを系統連
系したとき、インバータ電圧と系統電圧の位相差で有効
電力が発生し、位相差が大きいとき、過電流が発生する
ことがある。
【０００５】そこで、以上のようなインバータ起動時の
過電流対策として、インバータや連系用変圧器の電流耐
量を大きく設定することが行われている。しかし、この
ような過電流対策では、インバータを使用した無効電力
補償装置等の装置設備が大型化、高コスト化する問題が
あった。
過電流対策として、インバータや連系用変圧器の電流耐
量を大きく設定することが行われている。しかし、この
ような過電流対策では、インバータを使用した無効電力
補償装置等の装置設備が大型化、高コスト化する問題が
あった。
【０００６】それ故に、本発明の目的とするところは、
インバータを電力系統に連系する際の過電流発生を抑制
したインバータの系統連系方法を提供することにある。
インバータを電力系統に連系する際の過電流発生を抑制
したインバータの系統連系方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の上記目的を達成
する技術的手段は、パルス振幅変調方式で起動するイン
バータを直列の連系用変圧器と連系用遮断器を介して電
力系統に連系するに際し、起動パルスの基本波が電力系
統の系統電圧と同一周波数、同位相で、起動パルスのパ
ルス幅のみが徐々に系統電圧の定格まで拡大するように
インバータを起動させて連系用変圧器を無負荷励磁し、
パルス幅が定格になった時点で連系用遮断器を閉成する
ことである。
する技術的手段は、パルス振幅変調方式で起動するイン
バータを直列の連系用変圧器と連系用遮断器を介して電
力系統に連系するに際し、起動パルスの基本波が電力系
統の系統電圧と同一周波数、同位相で、起動パルスのパ
ルス幅のみが徐々に系統電圧の定格まで拡大するように
インバータを起動させて連系用変圧器を無負荷励磁し、
パルス幅が定格になった時点で連系用遮断器を閉成する
ことである。
【０００８】また、本発明の上記目的を達成する別の技
術的手段は、パルス振幅変調方式で起動するインバータ
を直列の連系用変圧器と連系用遮断器を介して電力系統
に連系するに際し、起動パルスの各周期での導通角を固
定してインバータを、系統電圧の定格周波数より高いス
イッチング周波数から徐々に定格周波数まで低くなるよ
う周波数可変方式で起動させて連系用変圧器を無負荷励
磁し、スイッチング周波数が定格値になって起動パルス
の基本波が系統電圧と同位相、同振幅になった時点で連
系用遮断器を閉成することである。
術的手段は、パルス振幅変調方式で起動するインバータ
を直列の連系用変圧器と連系用遮断器を介して電力系統
に連系するに際し、起動パルスの各周期での導通角を固
定してインバータを、系統電圧の定格周波数より高いス
イッチング周波数から徐々に定格周波数まで低くなるよ
う周波数可変方式で起動させて連系用変圧器を無負荷励
磁し、スイッチング周波数が定格値になって起動パルス
の基本波が系統電圧と同位相、同振幅になった時点で連
系用遮断器を閉成することである。
【０００９】
【作用】起動パルスの基本波が電力系統の系統電圧と同
一周波数、同位相で、パルス幅のみを徐々に系統電圧の
定格値まで広げるようにインバータをパルス幅変調方式
で起動させ、パルス幅が定格になってから連系用遮断器
を閉成するようにすると、インバータ起動から遮断器閉
成までのインバータ起動初期において起動パルスの基本
波の振幅が徐々に系統電圧の定格振幅まで上昇して、連
系用変圧器の磁束が定格磁束を超えることが無くなり、
系統連系時の過電流発生が抑制される。また、起動パル
スの基本波が電力系統の系統電圧と同位相、同振幅にな
った時点で連系用遮断器を閉じることで、インバータの
系統連系時の有効電力発生と有効電力による過電流発生
が抑制される。
一周波数、同位相で、パルス幅のみを徐々に系統電圧の
定格値まで広げるようにインバータをパルス幅変調方式
で起動させ、パルス幅が定格になってから連系用遮断器
を閉成するようにすると、インバータ起動から遮断器閉
成までのインバータ起動初期において起動パルスの基本
波の振幅が徐々に系統電圧の定格振幅まで上昇して、連
系用変圧器の磁束が定格磁束を超えることが無くなり、
系統連系時の過電流発生が抑制される。また、起動パル
スの基本波が電力系統の系統電圧と同位相、同振幅にな
った時点で連系用遮断器を閉じることで、インバータの
系統連系時の有効電力発生と有効電力による過電流発生
が抑制される。
【００１０】また、起動パルスの各周期での導通角を一
定値に固定しておいて、系統電圧の定格周波数より高い
スイッチング周波数から徐々に定格周波数まで低くなる
よう周波数を可変制御してインバータを起動させ、この
スイッチング周波数が定格になって系統電圧と位相同期
した時点で、連系用遮断器を閉じるようにした場合で
も、インバータ起動から遮断器閉成までの起動初期で起
動パルスの基本波の振幅が徐々に系統電圧の定格振幅ま
で上昇して、連系用変圧器の磁束が定格磁束を超えず、
系統連系時の過電流発生が抑制される。また、起動パル
スの導通角を固定することで、インバータ出力電圧の高
調波次数成分とその成分比率が特定できて、特定の高調
波次数成分のみを選択して出力することができる。この
場合、起動パルスの導通角を１２０゜に固定すると、デ
ルタ巻線を有する三相変圧器等に好ましくない３ｎ次高
調波成分の出力が低減される。
定値に固定しておいて、系統電圧の定格周波数より高い
スイッチング周波数から徐々に定格周波数まで低くなる
よう周波数を可変制御してインバータを起動させ、この
スイッチング周波数が定格になって系統電圧と位相同期
した時点で、連系用遮断器を閉じるようにした場合で
も、インバータ起動から遮断器閉成までの起動初期で起
動パルスの基本波の振幅が徐々に系統電圧の定格振幅ま
で上昇して、連系用変圧器の磁束が定格磁束を超えず、
系統連系時の過電流発生が抑制される。また、起動パル
スの導通角を固定することで、インバータ出力電圧の高
調波次数成分とその成分比率が特定できて、特定の高調
波次数成分のみを選択して出力することができる。この
場合、起動パルスの導通角を１２０゜に固定すると、デ
ルタ巻線を有する三相変圧器等に好ましくない３ｎ次高
調波成分の出力が低減される。
【００１１】
【実施例】以下、本発明方法を図面を参照して説明す
る。
る。
【００１２】図１は、系統電源１と系統母線２を備えた
電力系統と、これに同期連系される自励式ＳＶＣ等のイ
ンバータ３の概略が示される。尚、起動初期直流電圧確
立用充電器は省略している。インバータ３は、パルス振
幅変調方式にて定格で起動することで、例えば直流コン
デンサ６の直流電圧ＶDCを交流変換した定格のスイッチ
ング周波数、定格のパルス幅（導通角）の起動パルスを
発生して、連系用変圧器４を介して系統母線２の系統電
圧ＶS と同位相、同振幅のインバータ電圧ＶIN V を系統
母線２に出力する。インバータ３の連系用変圧器４と系
統母線２の間に連系用遮断器５が設置され、この遮断器
５を閉じることでインバータ３が変圧器インピーダンス
を介して系統母線２に同期連系される。
電力系統と、これに同期連系される自励式ＳＶＣ等のイ
ンバータ３の概略が示される。尚、起動初期直流電圧確
立用充電器は省略している。インバータ３は、パルス振
幅変調方式にて定格で起動することで、例えば直流コン
デンサ６の直流電圧ＶDCを交流変換した定格のスイッチ
ング周波数、定格のパルス幅（導通角）の起動パルスを
発生して、連系用変圧器４を介して系統母線２の系統電
圧ＶS と同位相、同振幅のインバータ電圧ＶIN V を系統
母線２に出力する。インバータ３の連系用変圧器４と系
統母線２の間に連系用遮断器５が設置され、この遮断器
５を閉じることでインバータ３が変圧器インピーダンス
を介して系統母線２に同期連系される。
【００１３】本発明方法によるインバータ３の系統連系
は、インバータ３の起動を２段階に分けて実施される。
即ち、インバータ３は、起動初期において系統連系のた
めの後述する起動をしてから定格起動に移行する。この
場合、インバータ３が定格起動するまでの起動初期は、
遮断器５が開成状態にあり、インバータ３が定格起動し
た時点で遮断器４が閉じてインバータ３の系統連系が行
われる。インバータ３が起動してから定格起動するまで
の起動初期の起動方法が本発明の特徴とするもので、図
２に示す第１の系統連系方法と、図３の第２の系統連系
方法があり、以下順に説明する。
は、インバータ３の起動を２段階に分けて実施される。
即ち、インバータ３は、起動初期において系統連系のた
めの後述する起動をしてから定格起動に移行する。この
場合、インバータ３が定格起動するまでの起動初期は、
遮断器５が開成状態にあり、インバータ３が定格起動し
た時点で遮断器４が閉じてインバータ３の系統連系が行
われる。インバータ３が起動してから定格起動するまで
の起動初期の起動方法が本発明の特徴とするもので、図
２に示す第１の系統連系方法と、図３の第２の系統連系
方法があり、以下順に説明する。
【００１４】図２のａで示される電圧波形は、定格の系
統電圧ＶS の基本波であり、これの周波数と振幅は一定
である。図２のｂで示されるパルス波形は、図１のイン
バータ３の起動パルスが示され、これの基本波が図２の
電圧波形のｃで示される。起動パルスｂの基本波ｃの振
幅がインバータ電圧ＶINV に対応する。
統電圧ＶS の基本波であり、これの周波数と振幅は一定
である。図２のｂで示されるパルス波形は、図１のイン
バータ３の起動パルスが示され、これの基本波が図２の
電圧波形のｃで示される。起動パルスｂの基本波ｃの振
幅がインバータ電圧ＶINV に対応する。
【００１５】図２の第１の系統連系方法によるインバー
タ３は、まず起動初期Ｔ0 において系統電圧ＶS の定格
周波数と同じスイッチング周波数で位相同期させた起動
パルスｂのパルス幅が徐々に定格まで大きくなるように
パルス幅変調方式（ＰＷＭ方式）で起動する。また、イ
ンバータ３は、起動パルスｂのパルス幅が定格になって
定格起動Ｔ2 の段階に入ると、パルス幅を固定してパル
ス振幅変調方式で起動を続ける。起動初期Ｔ0 から定格
起動Ｔ2 に移行する連系時点ｔ1 で、連系用遮断器５が
閉じてインバータ３の系統連系が行われる。
タ３は、まず起動初期Ｔ0 において系統電圧ＶS の定格
周波数と同じスイッチング周波数で位相同期させた起動
パルスｂのパルス幅が徐々に定格まで大きくなるように
パルス幅変調方式（ＰＷＭ方式）で起動する。また、イ
ンバータ３は、起動パルスｂのパルス幅が定格になって
定格起動Ｔ2 の段階に入ると、パルス幅を固定してパル
ス振幅変調方式で起動を続ける。起動初期Ｔ0 から定格
起動Ｔ2 に移行する連系時点ｔ1 で、連系用遮断器５が
閉じてインバータ３の系統連系が行われる。
【００１６】上記のようにインバータ３を系統電圧ＶS
と同期させて起動させ、起動瞬時の起動パルスｂのパル
ス幅を定格の１／２より小さくして徐々に定格まで広げ
るようにすると、起動初期Ｔ0 の起動パルスｂで無負荷
励磁される連系用変圧器４の磁束は、この磁束を決める
起動パルスｂの幅と振幅の積の時間積（Ｖｔ積）が定格
より小さいことから定格磁束を超えず、従って、起動初
期Ｔ0 での変圧器４の過電流発生が抑制される。また、
起動初期Ｔ0 の起動パルスｂのパルス幅を徐々に定格ま
で広げることで、起動パルスｂの基本波ｃの振幅が徐々
に定格まで上昇し、パルス幅が定格になると基本波ｃの
振幅と系統電圧ＶS の基本波振幅が同一となって、これ
以後、インバータ３が定格起動Ｔ2 に移行する。
と同期させて起動させ、起動瞬時の起動パルスｂのパル
ス幅を定格の１／２より小さくして徐々に定格まで広げ
るようにすると、起動初期Ｔ0 の起動パルスｂで無負荷
励磁される連系用変圧器４の磁束は、この磁束を決める
起動パルスｂの幅と振幅の積の時間積（Ｖｔ積）が定格
より小さいことから定格磁束を超えず、従って、起動初
期Ｔ0 での変圧器４の過電流発生が抑制される。また、
起動初期Ｔ0 の起動パルスｂのパルス幅を徐々に定格ま
で広げることで、起動パルスｂの基本波ｃの振幅が徐々
に定格まで上昇し、パルス幅が定格になると基本波ｃの
振幅と系統電圧ＶS の基本波振幅が同一となって、これ
以後、インバータ３が定格起動Ｔ2 に移行する。
【００１７】インバータ３の起動初期Ｔ0 から定格起動
Ｔ2 の移行する連系時点ｔ1 での遮断器閉成動作は、例
えば図１に示す電圧差検出器７と遮断器開閉制御回路８
で行えばよい。即ち、起動パルスｂのパルス幅が定格に
なってインバータ電圧ＶINVと、これと同位相の系統電
圧ＶS の電圧差（｜ＶS −ＶINV ｜）を電圧差検出器７
で求め、この電圧差がインバータ系統連系に問題無い許
容値内にあるかを遮断器開閉制御回路８で検出して、遮
断器開閉制御回路８で連系用遮断器５を閉じる。この遮
断器５の閉成による系統連系時のインバータ電圧ＶINV
と系統電圧ＶSは位相、振幅共に合致しているので、有
効電力の発生が抑制された状態でインバータ３が系統連
系される。
Ｔ2 の移行する連系時点ｔ1 での遮断器閉成動作は、例
えば図１に示す電圧差検出器７と遮断器開閉制御回路８
で行えばよい。即ち、起動パルスｂのパルス幅が定格に
なってインバータ電圧ＶINVと、これと同位相の系統電
圧ＶS の電圧差（｜ＶS −ＶINV ｜）を電圧差検出器７
で求め、この電圧差がインバータ系統連系に問題無い許
容値内にあるかを遮断器開閉制御回路８で検出して、遮
断器開閉制御回路８で連系用遮断器５を閉じる。この遮
断器５の閉成による系統連系時のインバータ電圧ＶINV
と系統電圧ＶSは位相、振幅共に合致しているので、有
効電力の発生が抑制された状態でインバータ３が系統連
系される。
【００１８】図２の系統連系方法において、起動初期Ｔ
0 で起動パルスｂのパルス幅である導通角が徐々に変化
する結果、起動初期Ｔ0 で不特定な高調波次数成分が不
特定な成分比率で発生する。この不特定な高調波次数成
分の発生による対策は、インバータや変圧器等の電力回
路要素の機種によって必要な場合と、ほとんど必要でな
い場合がある。前者必要な例として、図１の電力系統が
三相系統でインバータ３の連系用変圧器４が三相変圧器
の場合がある。即ち、インバータ３から高調波次数成分
の内の３ｎ次高調波成分が三相変圧器４に出力される
と、３ｎ次高調波成分が三相変圧器４のデルタ巻線を還
流して出力しない還流電流となって三相変圧器４に熱的
ストレスを与え、悪くすると過電流となることがある。
0 で起動パルスｂのパルス幅である導通角が徐々に変化
する結果、起動初期Ｔ0 で不特定な高調波次数成分が不
特定な成分比率で発生する。この不特定な高調波次数成
分の発生による対策は、インバータや変圧器等の電力回
路要素の機種によって必要な場合と、ほとんど必要でな
い場合がある。前者必要な例として、図１の電力系統が
三相系統でインバータ３の連系用変圧器４が三相変圧器
の場合がある。即ち、インバータ３から高調波次数成分
の内の３ｎ次高調波成分が三相変圧器４に出力される
と、３ｎ次高調波成分が三相変圧器４のデルタ巻線を還
流して出力しない還流電流となって三相変圧器４に熱的
ストレスを与え、悪くすると過電流となることがある。
【００１９】図３の第２の系統連系方法は、図２の系統
連系方法による連系時の過電流抑制機能と共に、図２の
系統連系方法における不特定な高調波次数成分発生の問
題点を解決した機能を備えた系統連系方法である。尚、
図３のｄで示されるパルス波形は、図１のインバータ３
の起動パルスであり、これの基本波が図３の電圧波形の
ｅで示され、起動パルスｄの基本波ｅの振幅がインバー
タ電圧ＶINV に対応する。
連系方法による連系時の過電流抑制機能と共に、図２の
系統連系方法における不特定な高調波次数成分発生の問
題点を解決した機能を備えた系統連系方法である。尚、
図３のｄで示されるパルス波形は、図１のインバータ３
の起動パルスであり、これの基本波が図３の電圧波形の
ｅで示され、起動パルスｄの基本波ｅの振幅がインバー
タ電圧ＶINV に対応する。
【００２０】図３の第１の系統連系方法の場合もインバ
ータ３の起動が、起動初期Ｔ'0と定格起動Ｔ'2の２段階
に分けられる。起動瞬時から定格起動Ｔ'2に入る起動初
期Ｔ '0の期間でインバータ３は、起動パルスｄの各１周
期Ｓでの導通角θを一定に固定して、スイッチング周波
数を系統電圧ＶS の定格周波数より高い値から徐々に定
格まで下げる周波数可変方式で起動する。また、インバ
ータ３は、起動パルスｄのスイッチング周波数が系統電
圧ＶS の定格周波数まで下がり、系統電圧ＶSと位相同
期した連系時点ｔ'1から定格起動Ｔ'2に移行してパルス
振幅変調方式で起動する。連系時点ｔ'1で連系用遮断器
５が閉じて、インバータ３が系統母線２に同期連系され
る。
ータ３の起動が、起動初期Ｔ'0と定格起動Ｔ'2の２段階
に分けられる。起動瞬時から定格起動Ｔ'2に入る起動初
期Ｔ '0の期間でインバータ３は、起動パルスｄの各１周
期Ｓでの導通角θを一定に固定して、スイッチング周波
数を系統電圧ＶS の定格周波数より高い値から徐々に定
格まで下げる周波数可変方式で起動する。また、インバ
ータ３は、起動パルスｄのスイッチング周波数が系統電
圧ＶS の定格周波数まで下がり、系統電圧ＶSと位相同
期した連系時点ｔ'1から定格起動Ｔ'2に移行してパルス
振幅変調方式で起動する。連系時点ｔ'1で連系用遮断器
５が閉じて、インバータ３が系統母線２に同期連系され
る。
【００２１】起動初期Ｔ'0でインバータ３を、定格の２
倍より高いスイッチング周波数で起動させて、スイッチ
ング周波数を徐々に定格まで下げていくと、起動初期
Ｔ'0の起動パルスｄで無負荷励磁される変圧器４の磁束
は、起動パルスｄの時間積（Ｖｔ積）に比例して定格磁
束を超えず、過電流発生が抑制される。また、起動初期
Ｔ'0の起動パルスｄの周波数が下がるに伴って、起動パ
ルスｄの時間積が徐々に増大し、起動パルスｄの基本波
ｅの振幅が徐々に定格まで上昇する。そして、起動パル
スｄのスイッチング周波数が定格まで下がり、基本波ｅ
が系統電圧ＶS と同振幅、同位相となると、インバータ
３が定格起動Ｔ'2に移行する。
倍より高いスイッチング周波数で起動させて、スイッチ
ング周波数を徐々に定格まで下げていくと、起動初期
Ｔ'0の起動パルスｄで無負荷励磁される変圧器４の磁束
は、起動パルスｄの時間積（Ｖｔ積）に比例して定格磁
束を超えず、過電流発生が抑制される。また、起動初期
Ｔ'0の起動パルスｄの周波数が下がるに伴って、起動パ
ルスｄの時間積が徐々に増大し、起動パルスｄの基本波
ｅの振幅が徐々に定格まで上昇する。そして、起動パル
スｄのスイッチング周波数が定格まで下がり、基本波ｅ
が系統電圧ＶS と同振幅、同位相となると、インバータ
３が定格起動Ｔ'2に移行する。
【００２２】図３の場合も、インバータ３の起動初期
Ｔ’0 から定格起動Ｔ'2の移行する連系時点ｔ'1の遮断
器閉成動作は、インバータ電圧ＶINV と系統電圧ＶS の
電圧差を求める電圧差検出器７と、求めた電圧差がイン
バータ系統連系に問題無い許容値内にあるかを検出して
連系用遮断器５を閉じる遮断器開閉制御回路８で行えば
よい。この系統連系時の場合も、インバータ電圧ＶINV
と系統電圧ＶS が位相、振幅共に合致しているので、有
効電力の発生が抑制された状態でインバータ３の系統連
系が行われる。
Ｔ’0 から定格起動Ｔ'2の移行する連系時点ｔ'1の遮断
器閉成動作は、インバータ電圧ＶINV と系統電圧ＶS の
電圧差を求める電圧差検出器７と、求めた電圧差がイン
バータ系統連系に問題無い許容値内にあるかを検出して
連系用遮断器５を閉じる遮断器開閉制御回路８で行えば
よい。この系統連系時の場合も、インバータ電圧ＶINV
と系統電圧ＶS が位相、振幅共に合致しているので、有
効電力の発生が抑制された状態でインバータ３の系統連
系が行われる。
【００２３】図３の系統連系の場合、インバータ３の起
動初期Ｔ'0における起動パルスｄの１周期Ｓでの導通角
θを一定に固定することで、導通角θに対応した特定の
高調波次数成分だけが選択されて連系用変圧器４に出力
される。従って、高調波次数成分の選択で、特定の高調
波成分による回路障害等のトラブル発生の抑制が容易と
なる。
動初期Ｔ'0における起動パルスｄの１周期Ｓでの導通角
θを一定に固定することで、導通角θに対応した特定の
高調波次数成分だけが選択されて連系用変圧器４に出力
される。従って、高調波次数成分の選択で、特定の高調
波成分による回路障害等のトラブル発生の抑制が容易と
なる。
【００２４】特に、導通角θを１２０゜に固定すると、
インバータ３から変圧器４の出力電圧における３ｎ次高
調波成分の比率が大幅に低減する。そのため、変圧器４
が三相変圧器でデルタ巻線を備えたものであっても、３
ｎ次高調波成分による変圧器の熱ストレス発生等の不具
合発生が抑制され、インバータ性能が良くなる。
インバータ３から変圧器４の出力電圧における３ｎ次高
調波成分の比率が大幅に低減する。そのため、変圧器４
が三相変圧器でデルタ巻線を備えたものであっても、３
ｎ次高調波成分による変圧器の熱ストレス発生等の不具
合発生が抑制され、インバータ性能が良くなる。
【００２５】
【発明の効果】請求項１記載の系統連系方法によれば、
インバータが定格起動するまでの起動初期においてイン
バータを、系統電圧と同一周波数、同位相で、パルス幅
のみを徐々に系統電圧の定格値まで広げるようにパルス
幅変調方式で起動させて、パルス幅が定格になって定格
起動する段階で連系用遮断器を閉じてインバータを系統
連系させるようにしたので、起動初期の起動パルスの段
階で連系用変圧器の磁束が定格を超えないようにして、
系統連系時の変圧器過電流発生が抑制できる。また、起
動パルスの基本波が電力系統の系統電圧と同一周波数、
同位相で、パルス幅が一致したときに連系用遮断器を閉
じたので、インバータの系統連系時の有効電力発生が抑
制される。
インバータが定格起動するまでの起動初期においてイン
バータを、系統電圧と同一周波数、同位相で、パルス幅
のみを徐々に系統電圧の定格値まで広げるようにパルス
幅変調方式で起動させて、パルス幅が定格になって定格
起動する段階で連系用遮断器を閉じてインバータを系統
連系させるようにしたので、起動初期の起動パルスの段
階で連系用変圧器の磁束が定格を超えないようにして、
系統連系時の変圧器過電流発生が抑制できる。また、起
動パルスの基本波が電力系統の系統電圧と同一周波数、
同位相で、パルス幅が一致したときに連系用遮断器を閉
じたので、インバータの系統連系時の有効電力発生が抑
制される。
【００２６】請求項２記載の系統連系方法によれば、イ
ンバータが定格起動するまでの起動初期においてインバ
ータを、系統電圧の定格周波数より高い周波数から徐々
に定格周波数まで低くなるよう周波数変調して起動させ
たので、起動初期の起動パルスで連系用変圧器の磁束が
定格を超えないようにして、系統連系時の変圧器過電流
発生を抑制することが可能となる。また、インバータの
起動初期の起動パルスの導通角を系統電圧と同一の一定
値に固定したので、インバータ出力での高調波次数成分
とその成分比率が選択できて、特定高調波成分による回
路障害等の抑制が可能となる。
ンバータが定格起動するまでの起動初期においてインバ
ータを、系統電圧の定格周波数より高い周波数から徐々
に定格周波数まで低くなるよう周波数変調して起動させ
たので、起動初期の起動パルスで連系用変圧器の磁束が
定格を超えないようにして、系統連系時の変圧器過電流
発生を抑制することが可能となる。また、インバータの
起動初期の起動パルスの導通角を系統電圧と同一の一定
値に固定したので、インバータ出力での高調波次数成分
とその成分比率が選択できて、特定高調波成分による回
路障害等の抑制が可能となる。
【００２７】請求項３記載の系統連系方法のように、起
動パルスの導通角を１２０゜に固定すると、インバータ
出力から３ｎ次高調波成分が選択的に低減されて、デル
タ巻線を有する三相変圧器に好都合となり、三相式イン
バータの性能改善、インバータ連系用変圧器の適合機種
の拡大化が図れる。
動パルスの導通角を１２０゜に固定すると、インバータ
出力から３ｎ次高調波成分が選択的に低減されて、デル
タ巻線を有する三相変圧器に好都合となり、三相式イン
バータの性能改善、インバータ連系用変圧器の適合機種
の拡大化が図れる。
【図１】本発明方法を説明するための電力系統の回路図
【図２】本発明方法の第１の系統連系方法を説明するた
めの系統電圧とインバータ出力電圧の電圧波形図
めの系統電圧とインバータ出力電圧の電圧波形図
【図３】本発明方法の第２の系統連系方法を説明するた
めの系統電圧とインバータ出力電圧の電圧波形図
めの系統電圧とインバータ出力電圧の電圧波形図
３ インバータ ４ 連系用変圧器 ５ 連系用遮断器 ＶS 系統電圧 ＶINV インバータ電圧 ｂ 起動パルス ｃ 基本波 ｄ 起動パルス ｅ 基本波 θ 導通角、１２０゜
Claims (3)
- 【請求項１】 パルス振幅変調方式で起動するインバー
タを直列の連系用変圧器と連系用遮断器を介して電力系
統に連系する方法であって、 起動パルスの基本波が電力系統の系統電圧と同一周波
数、同位相で、起動パルスのパルス幅のみが徐々に系統
電圧の定格まで拡大するようにインバータを起動させて
連系用変圧器を無負荷励磁し、パルス幅が定格値になっ
た時点で連系用遮断器を閉成して、インバータを電力系
統に連系することを特徴とするインバータの系統連系方
法。 - 【請求項２】 パルス振幅変調方式で起動するインバー
タを直列の連系用変圧器と連系用遮断器を介して電力系
統に連系する方法であって、 起動パルスの各周期での導通角を固定してインバータ
を、系統電圧の定格周波数より高いスイッチング周波数
から徐々に定格周波数まで低くなるよう周波数可変方式
で起動させて連系用変圧器を無負荷励磁し、スイッチン
グ周波数が定格値になって起動パルスの基本波が系統電
圧と同位相、同振幅になった時点で連系用遮断器を閉成
して、インバータを電力系統に連系することを特徴とす
るインバータの系統連系方法。 - 【請求項３】 請求項２記載のインバータの起動パルス
の導通角を１２０゜に固定したことを特徴とするインバ
ータの系統連系方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7101985A JPH08298783A (ja) | 1995-04-26 | 1995-04-26 | インバータの系統連系方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7101985A JPH08298783A (ja) | 1995-04-26 | 1995-04-26 | インバータの系統連系方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08298783A true JPH08298783A (ja) | 1996-11-12 |
Family
ID=14315146
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7101985A Pending JPH08298783A (ja) | 1995-04-26 | 1995-04-26 | インバータの系統連系方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08298783A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012016072A (ja) * | 2010-06-29 | 2012-01-19 | Hitachi Ltd | 電動車両用充電機能付き電力系統無効電力補償装置、および電力系統無効電力補償機能付き電動車両用充電装置 |
-
1995
- 1995-04-26 JP JP7101985A patent/JPH08298783A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012016072A (ja) * | 2010-06-29 | 2012-01-19 | Hitachi Ltd | 電動車両用充電機能付き電力系統無効電力補償装置、および電力系統無効電力補償機能付き電動車両用充電装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20030529 |