JPH1118441A - インバータの直流コンデンサ初期充電方法 - Google Patents
インバータの直流コンデンサ初期充電方法Info
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- JPH1118441A JPH1118441A JP9170639A JP17063997A JPH1118441A JP H1118441 A JPH1118441 A JP H1118441A JP 9170639 A JP9170639 A JP 9170639A JP 17063997 A JP17063997 A JP 17063997A JP H1118441 A JPH1118441 A JP H1118441A
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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
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- Inverter Devices (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
- Rectifiers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 自励式無効電力補償装置のインバータの直流
側に設置された直流コンデンサを専用のダイオードブリ
ッジ整流回路を使用して数ｋＶの定格で初期充電してい
るが、整流回路の充電用ダイオードに高価な高耐圧品が
必要であり、このダイオードはインバータ運転中使用さ
れず利用率が低い。 【解決手段】 インバータ２を構成するフライホイール
ダイオードＤは、インバータ２の出力側からみると整流
ダイオードブリッジを構成し、この整流ダイオードブリ
ッジでインバータ出力側から入力された定格の交流電圧
を整流して、インバータ２の直流側の直流コンデンサ１
を定格に初期充電させる方法で、この初期充電後はイン
バータ２を系統電源６に連系させて系統電源６からの有
効電力で直流コンデンサ１の充電を継続させる。
側に設置された直流コンデンサを専用のダイオードブリ
ッジ整流回路を使用して数ｋＶの定格で初期充電してい
るが、整流回路の充電用ダイオードに高価な高耐圧品が
必要であり、このダイオードはインバータ運転中使用さ
れず利用率が低い。 【解決手段】 インバータ２を構成するフライホイール
ダイオードＤは、インバータ２の出力側からみると整流
ダイオードブリッジを構成し、この整流ダイオードブリ
ッジでインバータ出力側から入力された定格の交流電圧
を整流して、インバータ２の直流側の直流コンデンサ１
を定格に初期充電させる方法で、この初期充電後はイン
バータ２を系統電源６に連系させて系統電源６からの有
効電力で直流コンデンサ１の充電を継続させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、直流コンデンサの
みから成る直流回路を有するインバータを連系トランス
を介して系統電源に連系して、電力系統の変動負荷によ
る電圧変動やフリッカ障害等を抑制する自励式無効電力
補償装置におけるインバータの直流コンデンサ初期充電
方法に関する。
みから成る直流回路を有するインバータを連系トランス
を介して系統電源に連系して、電力系統の変動負荷によ
る電圧変動やフリッカ障害等を抑制する自励式無効電力
補償装置におけるインバータの直流コンデンサ初期充電
方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】電力系統の電圧変動及びフリッカの改善
を目的とする自励式（インバータ方式）無効電力補償装
置の主回路構成例を図３に基づき説明すると、インバー
タ２の直流回路が直流コンデンサ１だけで構成され、こ
の直流コンデンサ１が専用の初期充電回路３で初期充電
される。インバータ２は連系トランス４、遮断器７、系
統インピーダンス５を介して系統電源６に連系される。
を目的とする自励式（インバータ方式）無効電力補償装
置の主回路構成例を図３に基づき説明すると、インバー
タ２の直流回路が直流コンデンサ１だけで構成され、こ
の直流コンデンサ１が専用の初期充電回路３で初期充電
される。インバータ２は連系トランス４、遮断器７、系
統インピーダンス５を介して系統電源６に連系される。
【０００３】初期充電回路３は、商用交流等の補機電源
８の交流電圧を充電器トランス１２で例えば数ｋＶに昇
圧してダイオードブリッジ整流回路１３で整流した直流
電圧で直流コンデンサ１を数ｋＶの定格インバータ直流
電圧まで初期充電するもので、開閉器１４の他にマグネ
ットサーキットブレーカ９、マグネットコンダクター１
０、突入電流限流抵抗１１が必要に応じて直列接続され
る。
８の交流電圧を充電器トランス１２で例えば数ｋＶに昇
圧してダイオードブリッジ整流回路１３で整流した直流
電圧で直流コンデンサ１を数ｋＶの定格インバータ直流
電圧まで初期充電するもので、開閉器１４の他にマグネ
ットサーキットブレーカ９、マグネットコンダクター１
０、突入電流限流抵抗１１が必要に応じて直列接続され
る。
【０００４】図４にインバータ２の基本回路を示すと、
これは３相（ｕ，ｖ，ｗ）の系統電源６に対応した６個
のスイッチング素子Ｓを直流コンデンサ１にブリッジ接
続し、各スイッチング素子Ｓにフライホイールダイオー
ドＤを逆並列接続して構成される。このインバータ２
は、系統電源６に次のように連系される。
これは３相（ｕ，ｖ，ｗ）の系統電源６に対応した６個
のスイッチング素子Ｓを直流コンデンサ１にブリッジ接
続し、各スイッチング素子Ｓにフライホイールダイオー
ドＤを逆並列接続して構成される。このインバータ２
は、系統電源６に次のように連系される。
【０００５】まず、遮断器７を開放した状態で開閉器１
４を閉じて、直流コンデンサ１を定格のインバータ直流
電圧まで初期充電すると、インバータ２を起動させる。
インバータ２が起動してその出力電圧が系統電圧と同
相、同振幅になった時点で遮断器７を投入して、インバ
ータ２が系統電源６に連系トランス４を介して連系され
る。この連系後、開閉器１４が開放され、インバータ出
力電圧と系統電圧の位相制御によって系統電源６からの
有効電力をインバータ２に流入させ、この有効電力で直
流コンデンサ１の充電を継続させてインバータ直流電圧
を確立し、また、インバータ２に流入する有効電力でイ
ンバータ内部損失電力が補充される。
４を閉じて、直流コンデンサ１を定格のインバータ直流
電圧まで初期充電すると、インバータ２を起動させる。
インバータ２が起動してその出力電圧が系統電圧と同
相、同振幅になった時点で遮断器７を投入して、インバ
ータ２が系統電源６に連系トランス４を介して連系され
る。この連系後、開閉器１４が開放され、インバータ出
力電圧と系統電圧の位相制御によって系統電源６からの
有効電力をインバータ２に流入させ、この有効電力で直
流コンデンサ１の充電を継続させてインバータ直流電圧
を確立し、また、インバータ２に流入する有効電力でイ
ンバータ内部損失電力が補充される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】自励式無効電力補償装
置における上記インバータ２の直流コンデンサ１を数ｋ
Ｖと高圧のインバータ直流電圧まで初期充電させるため
には、ダイオードブリッジ整流回路１３の充電器用ダイ
オードに数ｋＶの高耐圧品を使用する必要があるが、こ
のような充電器用ダイオードは高価である。
置における上記インバータ２の直流コンデンサ１を数ｋ
Ｖと高圧のインバータ直流電圧まで初期充電させるため
には、ダイオードブリッジ整流回路１３の充電器用ダイ
オードに数ｋＶの高耐圧品を使用する必要があるが、こ
のような充電器用ダイオードは高価である。
【０００７】また、直流コンデンサ１が初期充電回路３
で初期充電された後、直流コンデンサ１の継続充電のた
めのエネルギー供給はインバータ２が連系した系統電源
６側から行われるため、初期充電回路３はインバータ２
から切り離されて使用されない。通常においてインバー
タ２を備えた無効電力補償装置は、起動すると長時間連
続運転されるが、このような連続運転の間中、初期充電
回路３が不要となるのは設備の有効利用の点で、また、
割高となるダイオードブリッジ整流回路１３の利用率が
低くなることは、設備費の点で好ましくない。
で初期充電された後、直流コンデンサ１の継続充電のた
めのエネルギー供給はインバータ２が連系した系統電源
６側から行われるため、初期充電回路３はインバータ２
から切り離されて使用されない。通常においてインバー
タ２を備えた無効電力補償装置は、起動すると長時間連
続運転されるが、このような連続運転の間中、初期充電
回路３が不要となるのは設備の有効利用の点で、また、
割高となるダイオードブリッジ整流回路１３の利用率が
低くなることは、設備費の点で好ましくない。
【０００８】本発明の目的とするところは、インバータ
の直流コンデンサを設備的有利に初期充電する方法を提
供することにある。
の直流コンデンサを設備的有利に初期充電する方法を提
供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、定格の交流電
圧を整流した直流電圧で定格に充電される直流コンデン
サのみから成る直流回路を有するインバータを連系トラ
ンスを介して系統電源と連系し、系統電源に接続された
変動負荷の無効電力を補償する自励式無効電力補償装置
の起動時の前記直流コンデンサの初期充電方法であっ
て、インバータを構成するダイオードブリッジで定格の
交流電圧を整流して直流コンデンサを充電することによ
り、上記目的を達成するものである。
圧を整流した直流電圧で定格に充電される直流コンデン
サのみから成る直流回路を有するインバータを連系トラ
ンスを介して系統電源と連系し、系統電源に接続された
変動負荷の無効電力を補償する自励式無効電力補償装置
の起動時の前記直流コンデンサの初期充電方法であっ
て、インバータを構成するダイオードブリッジで定格の
交流電圧を整流して直流コンデンサを充電することによ
り、上記目的を達成するものである。
【００１０】ここで、直流コンデンサを初期充電するた
めの定格の交流電圧は、商用交流電圧を充電器トランス
で定格に昇圧した交流電圧等で、この交流電圧をインバ
ータのダイオードブリッジで整流して得た定格の直流電
圧で直流コンデンサを充電する。この初期充電の際は、
インバータが系統電源から遮断され、かつ、インバータ
のスイッチング素子の全てが開放状態にあり、この状態
のインバータのブリッジ接続されたフライホイールダイ
オードがインバータ出力側からみて整流ダイオードブリ
ッジを構成し、この整流ダイオードブリッジを直流コン
デンサの初期充電に利用する。このようにすることで、
既存の直流コンデンサ初期充電回路のダイオードブリッ
ジ整流回路が省略される。
めの定格の交流電圧は、商用交流電圧を充電器トランス
で定格に昇圧した交流電圧等で、この交流電圧をインバ
ータのダイオードブリッジで整流して得た定格の直流電
圧で直流コンデンサを充電する。この初期充電の際は、
インバータが系統電源から遮断され、かつ、インバータ
のスイッチング素子の全てが開放状態にあり、この状態
のインバータのブリッジ接続されたフライホイールダイ
オードがインバータ出力側からみて整流ダイオードブリ
ッジを構成し、この整流ダイオードブリッジを直流コン
デンサの初期充電に利用する。このようにすることで、
既存の直流コンデンサ初期充電回路のダイオードブリッ
ジ整流回路が省略される。
【００１１】
【発明の実施の形態】図１に本発明方法を採用した自励
式無効電力補償装置の主回路構成例を示して、本発明方
法を説明する。尚、図１主回路の図３主回路と同一又は
相当する部分には同一符号が付してある。また、図１主
回路の図３主回路との構成上の相違点は、図３主回路の
ダイオードブリッジ整流回路１３を省略した点、開閉器
１４をインバータ２の出力側に接続した点、この開閉器
１４と遮断器７がシーケンス制御で連系動作するよう配
線した点にある。
式無効電力補償装置の主回路構成例を示して、本発明方
法を説明する。尚、図１主回路の図３主回路と同一又は
相当する部分には同一符号が付してある。また、図１主
回路の図３主回路との構成上の相違点は、図３主回路の
ダイオードブリッジ整流回路１３を省略した点、開閉器
１４をインバータ２の出力側に接続した点、この開閉器
１４と遮断器７がシーケンス制御で連系動作するよう配
線した点にある。
【００１２】インバータ２の直流回路を構成する直流コ
ンデンサ１の初期充電に際して、インバータ２の全スイ
ッチング素子Ｓを開放状態にする。このとき、図２に示
すように、インバータ２の出力側（ｕ，ｖ，ｗ）からみ
ると各スイッチング素子Ｓに逆並列接続されたフライホ
イールダイオードＤが整流ダイオードブリッジ１５を構
成している。また、数ｋＶのダイオード直流電圧で起動
するインバータ２の各フライホイールダイオードＤは、
数ｋＶの高耐圧品である。
ンデンサ１の初期充電に際して、インバータ２の全スイ
ッチング素子Ｓを開放状態にする。このとき、図２に示
すように、インバータ２の出力側（ｕ，ｖ，ｗ）からみ
ると各スイッチング素子Ｓに逆並列接続されたフライホ
イールダイオードＤが整流ダイオードブリッジ１５を構
成している。また、数ｋＶのダイオード直流電圧で起動
するインバータ２の各フライホイールダイオードＤは、
数ｋＶの高耐圧品である。
【００１３】そこで、本発明においてはインバータ２の
出力側（ｕ，ｖ，ｗ）に開閉器１４を接続しておいて、
直流コンデンサ１の初期充電の際に、シーケンス制御に
て遮断器７を開放し開閉器１４を閉じて、インバータ２
の出力側（ｕ，ｖ，ｗ）に補機電源８の交流電圧を充電
器トランス１２で定格に昇圧した定格交流電圧を印加す
る。すると定格交流電圧がインバータ２の各フライホイ
ールダイオードＤで構成される整流ダイオードブリッジ
１５で整流されて定格の直流電圧となり、この直流電圧
で直流コンデンサ１が定格に初期充電される。
出力側（ｕ，ｖ，ｗ）に開閉器１４を接続しておいて、
直流コンデンサ１の初期充電の際に、シーケンス制御に
て遮断器７を開放し開閉器１４を閉じて、インバータ２
の出力側（ｕ，ｖ，ｗ）に補機電源８の交流電圧を充電
器トランス１２で定格に昇圧した定格交流電圧を印加す
る。すると定格交流電圧がインバータ２の各フライホイ
ールダイオードＤで構成される整流ダイオードブリッジ
１５で整流されて定格の直流電圧となり、この直流電圧
で直流コンデンサ１が定格に初期充電される。
【００１４】直流コンデンサ１の初期充電が完了すると
開閉器１４が開放されて、インバータ２の運転が従来同
様にして開始される。即ち、インバータ２が起動してそ
の出力電圧が系統電圧と同相、同振幅になった時点で遮
断器７が投入され、インバータ２が系統電源６に連系ト
ランス４を介して連系される。以後、インバータ出力電
圧と系統電圧の位相制御によって系統電源６からの有効
電力で直流コンデンサ１の定格の充電が継続されて、イ
ンバータ２の連続運転が行われる。
開閉器１４が開放されて、インバータ２の運転が従来同
様にして開始される。即ち、インバータ２が起動してそ
の出力電圧が系統電圧と同相、同振幅になった時点で遮
断器７が投入され、インバータ２が系統電源６に連系ト
ランス４を介して連系される。以後、インバータ出力電
圧と系統電圧の位相制御によって系統電源６からの有効
電力で直流コンデンサ１の定格の充電が継続されて、イ
ンバータ２の連続運転が行われる。
【００１５】
【発明の効果】本発明によれば、インバータの構成部分
であるダイオードブリッジがインバータ出力側からみて
整流ダイオードブリッジを構成し、この整流ダイオード
ブリッジを直流コンデンサの初期充電に利用したので、
インバータのブリッジ接続された高耐圧品の（フライホ
イール）ダイオードの利用率が高くなり、換言すると既
存の直流コンデンサ初期充電回路のダイオードブリッジ
整流回路を省略することができる。そのため、自励式無
効電力補償装置におけるインバータの直流コンデンサを
数ｋＶと初期充電させるための専用の高価な高耐圧ダイ
オードが省略できて、自励式無効電力補償装置の設備費
の低減化及び省スペース化を可能にする。
であるダイオードブリッジがインバータ出力側からみて
整流ダイオードブリッジを構成し、この整流ダイオード
ブリッジを直流コンデンサの初期充電に利用したので、
インバータのブリッジ接続された高耐圧品の（フライホ
イール）ダイオードの利用率が高くなり、換言すると既
存の直流コンデンサ初期充電回路のダイオードブリッジ
整流回路を省略することができる。そのため、自励式無
効電力補償装置におけるインバータの直流コンデンサを
数ｋＶと初期充電させるための専用の高価な高耐圧ダイ
オードが省略できて、自励式無効電力補償装置の設備費
の低減化及び省スペース化を可能にする。
【図１】本発明方法を説明するためのインバータ主回路
図
図
【図２】図１のインバータを直流コンデンサ初期充電に
利用する際のインバータの等価回路図
利用する際のインバータの等価回路図
【図３】従来のインバータの直流コンデンサ初期充電方
法を説明するためのインバータ主回路図
法を説明するためのインバータ主回路図
【図４】図３のインバータの回路図
１ 直流コンデンサ ２ インバータ Ｄ ダイオード ４ 連系トランス ６ 系統電源 １５ 整流ダイオードブリッジ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 栗尾 信広 京都府京都市右京区梅津高畝町47番地 日 新電機株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】 定格の交流電圧を整流した直流電圧で定
格に充電される直流コンデンサのみから成る直流回路を
有するインバータを連系トランスを介して系統電源と連
系し、系統電源に接続された変動負荷の無効電力を補償
する自励式無効電力補償装置の起動時の前記直流コンデ
ンサの初期充電方法であって、 インバータを構成するダイオードブリッジで定格の交流
電圧を整流して直流コンデンサを充電することを特徴と
するインバータの直流コンデンサ初期充電方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9170639A JPH1118441A (ja) | 1997-06-26 | 1997-06-26 | インバータの直流コンデンサ初期充電方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9170639A JPH1118441A (ja) | 1997-06-26 | 1997-06-26 | インバータの直流コンデンサ初期充電方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1118441A true JPH1118441A (ja) | 1999-01-22 |
Family
ID=15908611
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9170639A Withdrawn JPH1118441A (ja) | 1997-06-26 | 1997-06-26 | インバータの直流コンデンサ初期充電方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1118441A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1067666A2 (de) * | 1999-07-05 | 2001-01-10 | Siemens Aktiengesellschaft | Schaltungsanordnung |
| JP2014220966A (ja) * | 2013-05-10 | 2014-11-20 | 株式会社日立製作所 | 自励式変換器充電方法および電力変換システム |
| JP2016100968A (ja) * | 2014-11-20 | 2016-05-30 | 富士電機株式会社 | 系統連系用インバータの初期充電方法 |
| CN111555354A (zh) * | 2020-05-25 | 2020-08-18 | 国网重庆市电力公司电力科学研究院 | 一种自主可再生微电网系统的控制方法、装置及存储介质 |
-
1997
- 1997-06-26 JP JP9170639A patent/JPH1118441A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1067666A2 (de) * | 1999-07-05 | 2001-01-10 | Siemens Aktiengesellschaft | Schaltungsanordnung |
| EP1067666A3 (de) * | 1999-07-05 | 2003-07-23 | Siemens Aktiengesellschaft | Schaltungsanordnung |
| JP2014220966A (ja) * | 2013-05-10 | 2014-11-20 | 株式会社日立製作所 | 自励式変換器充電方法および電力変換システム |
| JP2016100968A (ja) * | 2014-11-20 | 2016-05-30 | 富士電機株式会社 | 系統連系用インバータの初期充電方法 |
| CN111555354A (zh) * | 2020-05-25 | 2020-08-18 | 国网重庆市电力公司电力科学研究院 | 一种自主可再生微电网系统的控制方法、装置及存储介质 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20040907 |