JPH11252798A - 直列形系統補償装置の電圧挿入制御回路 - Google Patents
直列形系統補償装置の電圧挿入制御回路Info
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- JPH11252798A JPH11252798A JP10052572A JP5257298A JPH11252798A JP H11252798 A JPH11252798 A JP H11252798A JP 10052572 A JP10052572 A JP 10052572A JP 5257298 A JP5257298 A JP 5257298A JP H11252798 A JPH11252798 A JP H11252798A
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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
- Y02E40/50—Arrangements for eliminating or reducing asymmetry in polyphase networks
Abstract
系統線路に直列に挿入し、負荷端電圧を目標電圧値に保
つ直列形系統補償装置の、演算回路を簡素化し誤差の低
減化を図る。 【解決手段】 受電端電圧基本波成分の大きさを三相/
二相変換器1,回転座標変換器2およびフィルタ3等で
抽出し、系統電流基本波の有効成分,無効成分を三相/
二相変換器10,回転座標変換器11およびフィルタ1
2等で抽出し、目標電圧演算器4によって負荷端電圧の
目標となる目標電圧基本波成分を求めることにより、直
列形系統補償装置が系統線路に挿入すべき電圧を簡単か
つ精度良く求められるようにする。
Description
直列に電圧を挿入する直列形系統補償装置の電圧挿入制
御回路に関する。
に、直列変圧器(トランス)の二次側を電力変換装置を
用いて励磁し、電力系統に任意の位相,振幅,周波数の
三相交流電圧を挿入するものである。図5,図6に従来
の直列形系統補償装置の具体例を示す。図5では、系統
電流IS を三相/二相変換器14と、理想基本周波数で
回転する基準ベクトルの位相角ΘR を基準とする回転座
標変換器15とによって回転座標系上の直交2軸成分で
あるdq軸成分に変換し、フィルタ16によって基本波
成分を抽出する。この系統電流基本波dq軸成分と、予
め推定した系統線路の誘導性インピーダンスに相当する
容量性インピーダンスCP のdq軸成分とを用いて、直
列形系統補償装置が系統線路に挿入する系統電流に直交
する電圧のdq軸成分を推定し、この電圧のdq軸成分
を静止座標変換器18と二相/三相変換器19を用い
て、直列形系統補償装置が系統線路に挿入する電圧の指
令値を求めている。
換器20と、理想基本周波数で回転する基準ベクトルの
位相角ΘR を基準とする回転座標変換器21とによって
dq軸成分に変換し、フィルタ22によって基本波軸成
分を抽出した後、静止座標変換器23と二相/三相変換
器24で三相交流の受電端電圧基本波成分VSFを求め
る。そして、この受電端電圧基本波成分VSFから、極座
標変換器25により受電端電圧基本波成分VSFの瞬時空
間ベクトルの大きさ|VSF|と位相角ΘVSF を求める。
一方、系統電流IS の瞬時空間ベクトルの位相角ΘISを
極座標変換器30にて求め、減算器31により位相角Θ
ISから基準ベクトルの位相角ΘR を引いて、フィルタ3
2により変動分を除去し、加算器33により基準ベクト
ルの位相角ΘRを加え、系統電流基本波の瞬時空間ベク
トルの位相角ΘISF を求める。
ルの大きさ|VSF|と位相角ΘVSF、および系統電流基
本波の瞬時空間ベクトルの位相角ΘISF を用いて、直列
形系統補償装置が系統線路に挿入する系統電流に直交す
る電圧VCFと受電端電圧基本波VSFの2つのベクトルの
和の大きさが、電源電圧目標値|VLF|になるように、
挿入電圧演算器26で直列形系統補償装置が系統線路に
挿入する系統電流に直交する電圧の大きさ|VCF|を求
める。挿入電圧演算器26での演算式を次の数1に式
(1)として示す。
系統電流に直交する電圧の大きさ|VCF|と、系統電流
基本波成分の位相角ΘISF に加算器34によりπ/2を
加えた位相角ΘVCF から、直交座標変換器27により直
列形系統補償装置が系統線路に挿入する系統電流IS に
直交する電圧VCFの3相交流成分を求める。求めた電圧
VCFと受電端電圧基本波成分VSFを加算器28により合
成して目標電圧の基本波成分VLFを推定し、この推定さ
れた目標電圧の基本波成分VLFを、減算器29により受
電端電圧VS から差し引くことにより、直列形系統補償
装置が系統線路に挿入する電圧VC の指令値を求める。
構成では、予め推定した系統線路の誘導性インピーダン
スに相当する容量性インピーダンスCP を用いて、直列
形系統補償装置が系統線路に挿入すべき電圧を求めるた
め、系統線路の誘導性インピーダンス値の推定に誤差が
あると、受電端電圧と直列形系統補償装置が系統線路に
挿入する電圧の2つの電圧ベクトルの和の大きさが電源
電圧目標値にならず、負荷端電圧を目標電圧に保つこと
ができないという問題が発生する。一方、図6の構成で
は、目標電圧の基本波成分を推定するために、まず直列
形系統補償装置が系統線路に挿入する電圧の大きさと位
相角を個別に求めなければならない。また、直列形系統
補償装置が系統線路に挿入する電圧の大きさを求めるた
めに、受電端電圧基本波成分の大きさと位相角を求めな
ければならず、受電端電圧基本波成分を求めるために一
度回転座標軸上のdq軸成分に変換する演算が必要にな
るという問題がある。つまり、演算回路が複雑で誤差が
増加するという問題がある。したがって、この発明の課
題は、演算回路を簡素化し誤差を低減化することにあ
る。
を、三相/二相変換と受電端電圧基本波の位相角を基準
とする回転座標変換を用いてdq軸成分に変換し、フィ
ルタを用いて受電端電圧基本波成分を求める。同様に、
系統電流についても三相/二相変換と受電端電圧基本波
の位相角を基準とする回転座標変換を用いてdq軸成分
に変換し、フィルタを用いて系統電流基本波成分を求め
る。この場合、受電端電圧基本波はd軸成分のみとな
り、これは受電端電圧基本波成分の大きさを表わし、系
統電流基本波成分のd軸成分,q軸成分の比は、系統電
流基本波成分と受電端電圧基本波成分との位相関係を表
わす。これら受電端電圧基本波成分の大きさと系統電流
基本波成分のd軸成分,q軸成分から、ベクトルの大き
さが電源電圧目標値と等しく、受電端電圧基本波とのベ
クトル差が常に系統電流基本波に直交する位相を持った
目標電圧基本波成分の回転座標軸上のd軸成分,q軸成
分を推定し、この推定した目標電圧基本波dq軸成分を
三相交流電圧に変換し、その電圧と三相交流受電端電圧
との差から直列形系統補償装置が系統線路に挿入する電
圧の指令値を求めるようにしている。
す構成図である。三相交流量の受電端電圧VS を、下記
に数2として示す式(2)の演算を行なう三相/二相変
換器1により二相成分に変換する。三相から二相に変換
された受電端電圧からフィルタ8と、下記数3として示
す式(3)の演算を行なう極座標変換器9により受電端
電圧基本波電圧の位相角ΘVSF を求め、この位相角Θ
VSFを基準として下記数4として示す式(4)の演算を
行なう回転座標変換器2により二相成分の受電端電圧を
回転座標系のd軸成分,q軸成分に変換し、フィルタ3
により受電端電圧の基本波成分を求める。このとき、受
電端電圧基本波成分は回転座標系上ではd軸成分のみと
なり、このd軸成分は受電端電圧基本波成分の大きさを
表わす。
算を行なう三相/二相変換器10と受電端電圧基本波電
圧の位相角ΘVSF を基準とする回転座標変換器11によ
りd軸成分,q軸成分に変換し、フィルタ12により系
統電流の基本波成分を抽出する。このとき、受電端電圧
基本波の位相角を基準として上記式(4)の演算を行な
う回転座標変換を行なっているため、図2に示すように
系統電流基本波成分のd軸成分とq軸成分の比は、受電
端電圧基本波成分と系統電流基本波成分の位相差を表わ
すので、系統電流基本波成分のd軸成分とq軸成分を用
いて下記に数5として示す式(5)の演算を行なう極座
標変換器13により、受電端電圧基本波成分と系統電流
基本波成分の位相差ΘISF を求める。
圧基本波成分と系統電流基本波成分の位相差ΘISF 、お
よび電源電圧目標値|VLF|から目標電圧演算器4によ
り、負荷端電圧の目標となる目標電圧基本波成分のd軸
成分とq軸成分を求めることができる。すなわち、目標
電圧演算器4は下記に数6として示す式(6)の演算式
により、ベクトルの大きさが電源電圧目標値|VLF|と
等しく、受電端電圧基本波成分とのベクトル差が、常に
系統電流基本波に直交する位相を持つような目標電圧基
本波成分のd軸成分,q軸成分を求める。
軸成分を、下記に数7として示す式(7)の演算を行な
う静止座標変換器5と、下記に数8として示す式(8)
の演算を行なう二相/三相変換器6により三相交流の目
標電圧基本波成分VLFに変換し、得られた目標電圧基本
波成分VLFから受電端電圧VS を減算器7にて差し引く
と、直列形系統補償装置が系統線路に挿入すべき三相交
流電圧VC の指令値が求められることになる。これらの
関係を示すのが図3で、直列形系統補償装置が系統線路
に挿入すべき、系統電流IS と直交する三相交流電圧の
指令値VC * が、目標電圧基本波成分VLF * から受電端
電圧VS を引いて求められることを示している。
分の大きさと系統電流基本波のd軸成分量,q軸成分量
のみで負荷端電圧の目標となる目標電圧基本波成分を求
めることができ、直列形系統補償装置が系統線路に挿入
すべき三相交流電圧VC の指令値を求めるための演算回
路を簡素化し、誤差の低減を図ることができる利点が得
られる。
る。
の第1の具体例を示す構成図である。
の第2の具体例を示す構成図である。
15,21…回転座標変換器、3,8,12,16,2
2,32…フィルタ、4…目標電圧演算器、5,18,
23…静止座標変換器、6,19,24…二相/三相変
換器、7,29,31…減算器、28,33,34…加
算器、9,13,25,30…極座標変換器、27…直
交座標変換器。
Claims (1)
- 【請求項1】 電力系統線路に直列に接続された直列変
圧器を介して系統電源と負荷の間に任意の位相,振幅,
周波数の三相交流電圧を直列に挿入し、負荷端電圧値を
目標電圧値に保つ直列形系統補償装置の電圧挿入制御回
路であって、 電力系統受電端の基本波電圧の位相角を基準とする回転
座標系上の受電端電圧基本波のd軸成分,q軸成分を抽
出する第1の成分抽出手段と、同じく電力系統受電端の
基本波電圧の位相角を基準とする回転座標系上の直列変
圧器を通流する系統電流基本波のd軸成分,q軸成分を
抽出する第2の成分抽出手段と、前記第1,第2成分抽
出手段からの出力にもとづき、ベクトルの大きさが電源
電圧目標値と等しく、受電端電圧基本波とのベクトル差
が常に系統電流基本波に直交する位相を持った目標電圧
の基本波d軸成分,q軸成分を推定,演算する第1の演
算手段と、この推定された目標電圧の基本波d軸成分,
q軸成分を3相交流電圧成分に変換する変換手段と、こ
の3相交流電圧基本波と3相交流受電端電圧との差か
ら、直列形系統補償装置が系統線路に挿入する電圧の指
令値を求める第2の演算手段とからなることを特徴とす
る直列形系統補償装置の電圧挿入制御回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10052572A JPH11252798A (ja) | 1998-03-05 | 1998-03-05 | 直列形系統補償装置の電圧挿入制御回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10052572A JPH11252798A (ja) | 1998-03-05 | 1998-03-05 | 直列形系統補償装置の電圧挿入制御回路 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11252798A true JPH11252798A (ja) | 1999-09-17 |
Family
ID=12918535
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10052572A Pending JPH11252798A (ja) | 1998-03-05 | 1998-03-05 | 直列形系統補償装置の電圧挿入制御回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH11252798A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002142464A (ja) * | 2000-09-01 | 2002-05-17 | Ecostar Electric Drive Syst Llc | 補助電源をパワー・グリッドに接続し同期する方法 |
JP2013167500A (ja) * | 2012-02-15 | 2013-08-29 | Daihen Corp | 位相検出装置 |
-
1998
- 1998-03-05 JP JP10052572A patent/JPH11252798A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002142464A (ja) * | 2000-09-01 | 2002-05-17 | Ecostar Electric Drive Syst Llc | 補助電源をパワー・グリッドに接続し同期する方法 |
JP2013167500A (ja) * | 2012-02-15 | 2013-08-29 | Daihen Corp | 位相検出装置 |
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Legal Events
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A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20050107 |
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