JPH11341815A - 電力変換装置 - Google Patents
電力変換装置Info
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- JPH11341815A JPH11341815A JP10140704A JP14070498A JPH11341815A JP H11341815 A JPH11341815 A JP H11341815A JP 10140704 A JP10140704 A JP 10140704A JP 14070498 A JP14070498 A JP 14070498A JP H11341815 A JPH11341815 A JP H11341815A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 インバータの並列運転時、負荷の投入等の変
動によって出力電流が変化した場合、過渡的にインバー
タ間の出力電流にアンバランスが生じ、配線のリアクタ
ンス分とコンデンサ分によるＬＣ共振周波数の高周波の
電流が流れる。 【解決手段】 インバータの出力電流から交流フィルタ
のコンデンサと電源間を接続する配線のインダクタンス
の共振周波数に合わせたバンドパスフィルタ１５によ
り、共振周波数成分の電流を取り出し、その出力が抑制
されるようにインバータの電圧制御回路１６の出力を逆
向きに補正する。これにより、配線のリアクタンス分と
コンデンサ分によるＬＣ共振電流の振動を強制的に収束
可能となる。
動によって出力電流が変化した場合、過渡的にインバー
タ間の出力電流にアンバランスが生じ、配線のリアクタ
ンス分とコンデンサ分によるＬＣ共振周波数の高周波の
電流が流れる。 【解決手段】 インバータの出力電流から交流フィルタ
のコンデンサと電源間を接続する配線のインダクタンス
の共振周波数に合わせたバンドパスフィルタ１５によ
り、共振周波数成分の電流を取り出し、その出力が抑制
されるようにインバータの電圧制御回路１６の出力を逆
向きに補正する。これにより、配線のリアクタンス分と
コンデンサ分によるＬＣ共振電流の振動を強制的に収束
可能となる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、無停電電源等に用
いられる並列運転される電力変換装置に関するものであ
り、特に、交流フィルタのコンデンサからの流出によ
り、複数台のインバータ間に高次の高調波電流が循環電
流として振動的に流れるのを抑制し、複数台のインバー
タの出力電流がバランスした分担となり、安定かつ高信
頼な並列運転によって、負荷へ電力供給を継続する電力
変換装置に関する。
いられる並列運転される電力変換装置に関するものであ
り、特に、交流フィルタのコンデンサからの流出によ
り、複数台のインバータ間に高次の高調波電流が循環電
流として振動的に流れるのを抑制し、複数台のインバー
タの出力電流がバランスした分担となり、安定かつ高信
頼な並列運転によって、負荷へ電力供給を継続する電力
変換装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】インバータを用いた電源システム、特に
無停電電源システムでは、その信頼性を向上させる目的
で、複数台のインバータを並列運転し、負荷容量に対し
て充分な冗長度を持った構成とすることが多い。
無停電電源システムでは、その信頼性を向上させる目的
で、複数台のインバータを並列運転し、負荷容量に対し
て充分な冗長度を持った構成とすることが多い。
【０００３】図８は、従来のこの種のインバータの並列
運転の制御装置を示すブロック図である。同図におい
て、１号機と２号機は添字ａ，ｂを付して区別してい
る。主回路は、図示していない交流を直流に変換する整
流器または蓄電池あるいはこれら両者を併用して得られ
る直流電圧を供給する直流電源１ａ，１ｂと、この直流
電源１ａ，１ｂの電圧を交流に変換するインバータ２
ａ，２ｂと、インバータ出力を正弦波に波形改善するた
めの交流フィルタのリアクトル３ａ，３ｂと、前記交流
フィルタのコンデンサ４ａ，４ｂと、負荷５とからな
る。
運転の制御装置を示すブロック図である。同図におい
て、１号機と２号機は添字ａ，ｂを付して区別してい
る。主回路は、図示していない交流を直流に変換する整
流器または蓄電池あるいはこれら両者を併用して得られ
る直流電圧を供給する直流電源１ａ，１ｂと、この直流
電源１ａ，１ｂの電圧を交流に変換するインバータ２
ａ，２ｂと、インバータ出力を正弦波に波形改善するた
めの交流フィルタのリアクトル３ａ，３ｂと、前記交流
フィルタのコンデンサ４ａ，４ｂと、負荷５とからな
る。
【０００４】一方、制御装置は、インバータの運転周波
数を決める周波数制御回路６ａ，６ｂと、出力電圧を決
める電圧制御回路７ａ，７ｂと、インバータの出力電流
検出器８ａ，８ｂと、各インバータが供給する電流の偏
差を検出する電流偏差検出回路９ａ，９ｂと、母線電圧
検出器１０ａ，１０ｂと、電流偏差検出回路９の出力と
母線電圧検出器１０ａ，１０ｂの出力を用いて周波数制
御と電圧制御を補正することにより、並列運転されるイ
ンバータ間の出力電流を均等分担にする制御を行うバラ
ンス制御回路１１ａ，１１ｂと、電圧制御回路７ａ，７
ｂの出力を基にインバータを直接駆動する信号をつくる
ゲート増幅回路１２ａ，１２ｂとからなる。
数を決める周波数制御回路６ａ，６ｂと、出力電圧を決
める電圧制御回路７ａ，７ｂと、インバータの出力電流
検出器８ａ，８ｂと、各インバータが供給する電流の偏
差を検出する電流偏差検出回路９ａ，９ｂと、母線電圧
検出器１０ａ，１０ｂと、電流偏差検出回路９の出力と
母線電圧検出器１０ａ，１０ｂの出力を用いて周波数制
御と電圧制御を補正することにより、並列運転されるイ
ンバータ間の出力電流を均等分担にする制御を行うバラ
ンス制御回路１１ａ，１１ｂと、電圧制御回路７ａ，７
ｂの出力を基にインバータを直接駆動する信号をつくる
ゲート増幅回路１２ａ，１２ｂとからなる。
【０００５】各インバータは、個々に起動後、複数台並
列運転のもとに負荷に電力を供給するため、遮断器１３
ａ，１３ｂを投入し、共通母線とつながれる。周波数制
御回路６ａ，６ｂは、固定周波数の場合は水晶などの発
振器を用い、商用電源等に同期させたい場合はフェイズ
ロックループ（ＰＬＬ）回路から構成される。
列運転のもとに負荷に電力を供給するため、遮断器１３
ａ，１３ｂを投入し、共通母線とつながれる。周波数制
御回路６ａ，６ｂは、固定周波数の場合は水晶などの発
振器を用い、商用電源等に同期させたい場合はフェイズ
ロックループ（ＰＬＬ）回路から構成される。
【０００６】電圧制御回路７ａ，７ｂは、出力電圧を検
出する電圧検出器の信号と基準信号との偏差を求め、比
例積分等の制御演算を行う。インバータ間の電流偏差を
検出する電流偏差検出回路９ａ，９ｂは、図８に示す回
路で循環電流１４（ルーフ電流）が発生する電圧ドロッ
プから偏差分を求めている。電流偏差検出回路９ａ，９
ｂも並列投入指令とともに活かされる。
出する電圧検出器の信号と基準信号との偏差を求め、比
例積分等の制御演算を行う。インバータ間の電流偏差を
検出する電流偏差検出回路９ａ，９ｂは、図８に示す回
路で循環電流１４（ルーフ電流）が発生する電圧ドロッ
プから偏差分を求めている。電流偏差検出回路９ａ，９
ｂも並列投入指令とともに活かされる。
【０００７】バランス制御回路１１ａ，１１ｂは、周波
数制御回路６ａ，６ｂと電圧制御回路７ａ，７ｂへ補正
信号を出力する。各インバータの電流偏差のうち有効電
力成分の偏差を周波数制御回路６ａ，６ｂに付加する回
路と、電流偏差のうち無効電力成分の偏差を電圧制御回
路７ａ，７ｂに付加する回路により、各々の偏差が抑え
られる補正を行い、インバータ間の出力電流バランスを
保つ。
数制御回路６ａ，６ｂと電圧制御回路７ａ，７ｂへ補正
信号を出力する。各インバータの電流偏差のうち有効電
力成分の偏差を周波数制御回路６ａ，６ｂに付加する回
路と、電流偏差のうち無効電力成分の偏差を電圧制御回
路７ａ，７ｂに付加する回路により、各々の偏差が抑え
られる補正を行い、インバータ間の出力電流バランスを
保つ。
【０００８】つまり、各々の補正回路は、有効電力を過
剰に供給している場合は周波数を下げ、その結果位相が
遅れて有効電力の供給を減少させる。無効電力の進み電
力を過剰に供給している場合は電圧を上げ、遅れの無効
電力を供給する側に変化し、無効電力のバランスも保つ
よう動作している。
剰に供給している場合は周波数を下げ、その結果位相が
遅れて有効電力の供給を減少させる。無効電力の進み電
力を過剰に供給している場合は電圧を上げ、遅れの無効
電力を供給する側に変化し、無効電力のバランスも保つ
よう動作している。
【０００９】周波数制御に用いたＰＬＬ回路は公知の技
術であり、また上述のごとき各インバータ出力の有効電
力偏差を周波数制御回路に帰還して偏差を補正する構成
の詳細動作については、特願昭５２−１０３６３４号公
報「インバータの並列運転装置」に示されている。
術であり、また上述のごとき各インバータ出力の有効電
力偏差を周波数制御回路に帰還して偏差を補正する構成
の詳細動作については、特願昭５２−１０３６３４号公
報「インバータの並列運転装置」に示されている。
【００１０】このように構成されるインバータの並列制
御回路は、一般的に即応性より安定性が優先され、制御
応答を抑えて安定な定数・フィルタを選定している。し
かし、近年の無停電電源装置は、非常に高速応答の電圧
制御系を持ち、整流器負荷等の非線形負荷が接続された
場合の出力電圧波形歪や、負荷投入時の出力電圧の落ち
込み改善する。
御回路は、一般的に即応性より安定性が優先され、制御
応答を抑えて安定な定数・フィルタを選定している。し
かし、近年の無停電電源装置は、非常に高速応答の電圧
制御系を持ち、整流器負荷等の非線形負荷が接続された
場合の出力電圧波形歪や、負荷投入時の出力電圧の落ち
込み改善する。
【００１１】並列バランスが保たれたもとで、整流器負
荷等の非線形負荷が接続された場合の出力電圧波形歪
や、負荷投入時の出力電圧の落ち込み改善のため、イン
バータ電流に正のゲインを乗算し、前記インバータの出
力電圧を所望の電圧値に制御する出力電圧制御回路の出
力に補正する。
荷等の非線形負荷が接続された場合の出力電圧波形歪
や、負荷投入時の出力電圧の落ち込み改善のため、イン
バータ電流に正のゲインを乗算し、前記インバータの出
力電圧を所望の電圧値に制御する出力電圧制御回路の出
力に補正する。
【００１２】これによって、負荷電流が増えるとインバ
ータの電圧を上げるため、負荷電流による電圧の落ち込
みを補正する。逆に負荷電流が減るとインバータ電圧を
下げるため電圧の跳ね上がりを防止する。よって、電圧
歪、制御応答性の改善につながる。
ータの電圧を上げるため、負荷電流による電圧の落ち込
みを補正する。逆に負荷電流が減るとインバータ電圧を
下げるため電圧の跳ね上がりを防止する。よって、電圧
歪、制御応答性の改善につながる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
如き構成にあっては、各インバータの並列運転時、負荷
の投入等の変動によって出力電流が変化した場合、接続
用の配線ケーブルの長さの違いによるインピーダンスの
差により、過渡的にインバータ間の出力電流にアンバラ
ンスが生じる。
如き構成にあっては、各インバータの並列運転時、負荷
の投入等の変動によって出力電流が変化した場合、接続
用の配線ケーブルの長さの違いによるインピーダンスの
差により、過渡的にインバータ間の出力電流にアンバラ
ンスが生じる。
【００１４】この過渡電流は、それぞれのインバータの
交流フィルタのコンデンサ間をそれぞれのインバータの
出力をつなぐ配線を通じて流れる。配線は、一般的に抵
抗成分よりインダクタンス成分が主であり、配線のリア
クタンス分とコンデンサ分によるＬＣ共振周波数の高周
波の電流が流れる。
交流フィルタのコンデンサ間をそれぞれのインバータの
出力をつなぐ配線を通じて流れる。配線は、一般的に抵
抗成分よりインダクタンス成分が主であり、配線のリア
クタンス分とコンデンサ分によるＬＣ共振周波数の高周
波の電流が流れる。
【００１５】配線中の抵抗分は小さい値のため、この振
動は収まり難く、インバータ制御・検出や主回路スイッ
チング素子のばらつき等による外乱が重量した場合、定
常波となったり、振動が増幅して大きな値となり、最悪
の場合、インバータの装置容量を越えた値となり、装置
停止に至る。結果的に、負荷への安定した電力の供給停
止にいたらしめる場合もありえる。
動は収まり難く、インバータ制御・検出や主回路スイッ
チング素子のばらつき等による外乱が重量した場合、定
常波となったり、振動が増幅して大きな値となり、最悪
の場合、インバータの装置容量を越えた値となり、装置
停止に至る。結果的に、負荷への安定した電力の供給停
止にいたらしめる場合もありえる。
【００１６】電圧歪み、制御応答を改善した制御性能を
もつ電源の場合、応答特性が向上している分だけ、さら
に高調波アンバランスや高調波の振動電流が増長されや
すい傾向となる。
もつ電源の場合、応答特性が向上している分だけ、さら
に高調波アンバランスや高調波の振動電流が増長されや
すい傾向となる。
【００１７】そこで、本発明は、上記の点に鑑みなされ
たものであり、高速電圧制御応答を保持したままで、か
つ、交流フィルタのコンデンサから流出する高次の高調
波のインバータ間の循環電流を抑制され、負荷への電力
供給を安定かつ高信頼とする電力変換装置を提供するこ
とを目的とする。
たものであり、高速電圧制御応答を保持したままで、か
つ、交流フィルタのコンデンサから流出する高次の高調
波のインバータ間の循環電流を抑制され、負荷への電力
供給を安定かつ高信頼とする電力変換装置を提供するこ
とを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の請求項１に係る電力変換装置では、インバー
タの出力電流から交流フィルタのコンデンサと電源間を
接続する配線のインダクタンスの共振周波数に合わせた
バンドパスフィルタにより、共振周波数成分の電流を取
り出し、その出力が抑制されるようにインバータの電圧
制御回路の出力を逆向きに補正する。これにより、配線
のリアクタンス分とコンデンサ分によるＬＣ共振電流の
振動を強制的に収束可能となり、負荷への電力供給を安
定かつ高信頼とすることが出来る。
に本発明の請求項１に係る電力変換装置では、インバー
タの出力電流から交流フィルタのコンデンサと電源間を
接続する配線のインダクタンスの共振周波数に合わせた
バンドパスフィルタにより、共振周波数成分の電流を取
り出し、その出力が抑制されるようにインバータの電圧
制御回路の出力を逆向きに補正する。これにより、配線
のリアクタンス分とコンデンサ分によるＬＣ共振電流の
振動を強制的に収束可能となり、負荷への電力供給を安
定かつ高信頼とすることが出来る。
【００１９】本発明の請求項２に係る電力変換装置で
は、インバータの出力電流から交流フィルタのコンデン
サと電源間を接続する配線のインダクタンスの共振周波
数以上の周波数成分を取り出すハイパスフィルタによ
り、共振周波数成分以上の電流を取り出し、その出力が
抑制されるようにインバータの電圧制御回路の出力を逆
向きに補正する。これにより、請求項１と同様の改善が
可能である。
は、インバータの出力電流から交流フィルタのコンデン
サと電源間を接続する配線のインダクタンスの共振周波
数以上の周波数成分を取り出すハイパスフィルタによ
り、共振周波数成分以上の電流を取り出し、その出力が
抑制されるようにインバータの電圧制御回路の出力を逆
向きに補正する。これにより、請求項１と同様の改善が
可能である。
【００２０】本発明の請求項３に係る電力変換装置で
は、インバータそれぞれのインバータ電流間の偏差を自
動的に演算する偏差回路の出力から交流フィルタのコン
デンサと電源間を接続する配線のインダクタンスの共振
周波数を取り出すバンドパスフィルタにより、共振周波
数成分の電流を取り出し、その出力が抑制されるように
インバータの電圧制御回路の出力を逆向きに補正する。
これにより、請求項１と同様の改善が可能である。
は、インバータそれぞれのインバータ電流間の偏差を自
動的に演算する偏差回路の出力から交流フィルタのコン
デンサと電源間を接続する配線のインダクタンスの共振
周波数を取り出すバンドパスフィルタにより、共振周波
数成分の電流を取り出し、その出力が抑制されるように
インバータの電圧制御回路の出力を逆向きに補正する。
これにより、請求項１と同様の改善が可能である。
【００２１】本発明の請求項４に係る電力変換装置で
は、インバータそれぞれのインバータ電流間の偏差を自
動的に演算する偏差回路の出力から交流フィルタのコン
デンサと電源間を接続する配線のインダクタンスの共振
周波数以上を取り出すハイパスフィルタにより、共振周
波数成分以上の電流を取り出し、その出力が抑制される
ようにインバータの電圧制御回路の出力を逆向きに補正
する。これにより、請求項１と同様の改善が可能であ
る。
は、インバータそれぞれのインバータ電流間の偏差を自
動的に演算する偏差回路の出力から交流フィルタのコン
デンサと電源間を接続する配線のインダクタンスの共振
周波数以上を取り出すハイパスフィルタにより、共振周
波数成分以上の電流を取り出し、その出力が抑制される
ようにインバータの電圧制御回路の出力を逆向きに補正
する。これにより、請求項１と同様の改善が可能であ
る。
【００２２】本発明の請求項５に係る電力変換装置で
は、インバータの交流フィルタコンデンサに流れるコン
デンサ電流から交流フィルタのコンデンサと電源間を接
続する配線のインダクタンスの共振周波数を取り出すバ
ンドパスフィルタにより、共振周波数成分の電流を取り
出し、その出力が抑制されるようにインバータの電圧制
御回路の出力を逆向きに補正する。これにより、請求項
１と同様の改善が可能である。
は、インバータの交流フィルタコンデンサに流れるコン
デンサ電流から交流フィルタのコンデンサと電源間を接
続する配線のインダクタンスの共振周波数を取り出すバ
ンドパスフィルタにより、共振周波数成分の電流を取り
出し、その出力が抑制されるようにインバータの電圧制
御回路の出力を逆向きに補正する。これにより、請求項
１と同様の改善が可能である。
【００２３】本発明の請求項６に係る電力変換装置で
は、インバータの交流フィルタコンデンサに流れるコン
デンサ電流から交流フィルタのコンデンサと電源間を接
続する配線のインダクタンスの共振周波数以上を取り出
すハイパスフィルタにより、共振周波数成分以上の電流
を取り出し、その出力が抑制されるようにインバータの
電圧制御回路の出力を逆向きに補正する。これにより、
請求項１と同様の改善が可能である。
は、インバータの交流フィルタコンデンサに流れるコン
デンサ電流から交流フィルタのコンデンサと電源間を接
続する配線のインダクタンスの共振周波数以上を取り出
すハイパスフィルタにより、共振周波数成分以上の電流
を取り出し、その出力が抑制されるようにインバータの
電圧制御回路の出力を逆向きに補正する。これにより、
請求項１と同様の改善が可能である。
【００２４】本発明の請求項７に係る電力変換装置で
は、インバータの出力電圧振幅と周波数とを制御する電
圧制御回路の出力の変化率に制限を加えることで、高次
の高調波成分をカットする。これにより、インバータ回
路から交流フィルタ回路への注入される抑制され、配線
のリアクタンス分と交流フィルタコンデンサ分によるＬ
Ｃ共振電流の振動は収束可能となり、負荷への電力供給
を安定かつ高信頼とすることが出来る。
は、インバータの出力電圧振幅と周波数とを制御する電
圧制御回路の出力の変化率に制限を加えることで、高次
の高調波成分をカットする。これにより、インバータ回
路から交流フィルタ回路への注入される抑制され、配線
のリアクタンス分と交流フィルタコンデンサ分によるＬ
Ｃ共振電流の振動は収束可能となり、負荷への電力供給
を安定かつ高信頼とすることが出来る。
【００２５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。図１は本発明の第１の実施
の形態の構成図であり、ここでは図８と同一要素につい
ては同一符号を付し説明は省略する。
て図面を参照して説明する。図１は本発明の第１の実施
の形態の構成図であり、ここでは図８と同一要素につい
ては同一符号を付し説明は省略する。
【００２６】図１において、各々のインバータ電流を検
出する検出器８ａ，８ｂの検出した値に交流フィルタコ
ンデンサ４ａ，４ｂと電源装置間をつなぐ配線のインダ
クタンスとの共振周波数に調整されたバンドパスフィル
タ１５ａ，１５ｂを通して、共振周波数の電流成分のみ
取り出す。
出する検出器８ａ，８ｂの検出した値に交流フィルタコ
ンデンサ４ａ，４ｂと電源装置間をつなぐ配線のインダ
クタンスとの共振周波数に調整されたバンドパスフィル
タ１５ａ，１５ｂを通して、共振周波数の電流成分のみ
取り出す。
【００２７】出力電圧制御回路７ａ，７ｂの出力値か
ら、共振周波数の電流成分のみ取り出したバンドパスフ
ィルタ１５ａ，１５ｂの出力値を減算する補正演算回路
１６ａ，１６ｂを出力電圧制御回路７ａ，７ｂとゲート
増幅回路１２ａ，１２ｂの問に追加する。
ら、共振周波数の電流成分のみ取り出したバンドパスフ
ィルタ１５ａ，１５ｂの出力値を減算する補正演算回路
１６ａ，１６ｂを出力電圧制御回路７ａ，７ｂとゲート
増幅回路１２ａ，１２ｂの問に追加する。
【００２８】次に、前述のように構成された本発明の第
１の実施の形態の動作を説明する。各インバータの並列
運転時、負荷の投入等の変動によって出力電流が変化し
た場合、配線ケーブルのインピーダンスの差により、過
渡的にインバータ間の出力電流にアンバランスが生じ
る。この過渡電流は、それぞれのインバータの交流フィ
ルタのコンデンサ間をそれぞれのインバータの出力をつ
なぐ配線を通じて流れ、配線のリアクタンス分と交流フ
ィルタコンデンサ分によるＬＣ共振周波数の高周波の電
流が一番流れやすい。
１の実施の形態の動作を説明する。各インバータの並列
運転時、負荷の投入等の変動によって出力電流が変化し
た場合、配線ケーブルのインピーダンスの差により、過
渡的にインバータ間の出力電流にアンバランスが生じ
る。この過渡電流は、それぞれのインバータの交流フィ
ルタのコンデンサ間をそれぞれのインバータの出力をつ
なぐ配線を通じて流れ、配線のリアクタンス分と交流フ
ィルタコンデンサ分によるＬＣ共振周波数の高周波の電
流が一番流れやすい。
【００２９】この高調波電流は、各々のインバータ電流
を検出する検出器８ａ，８ｂで検出され、バンドパスフ
ィルタ１５ａ，１５ｂを通すと、共振周波数の電流成分
のみ取り出される。
を検出する検出器８ａ，８ｂで検出され、バンドパスフ
ィルタ１５ａ，１５ｂを通すと、共振周波数の電流成分
のみ取り出される。
【００３０】補正演算回路１６ａ，１６ｂでは、インバ
ータの出力電圧振幅と周波数とを所望の値となるように
制御する電圧制御回路７ａ，７ｂの出力から、共振周波
数の電流成分に比例して減算する。
ータの出力電圧振幅と周波数とを所望の値となるように
制御する電圧制御回路７ａ，７ｂの出力から、共振周波
数の電流成分に比例して減算する。
【００３１】これにより、共振周波数の電流成分が増加
すると、インバータの出力電圧は下がることになり、電
流を引き込もうとする特性となるため、共振周波数の電
流成分の流出を抑制させる。
すると、インバータの出力電圧は下がることになり、電
流を引き込もうとする特性となるため、共振周波数の電
流成分の流出を抑制させる。
【００３２】一方、逆に共振周波数の電流成分が減少す
ると、インバータの出力電圧は上がることになり、電流
を押し出そうとする特性となるため、共振周波数の電流
成分の流入を抑制させる。
ると、インバータの出力電圧は上がることになり、電流
を押し出そうとする特性となるため、共振周波数の電流
成分の流入を抑制させる。
【００３３】従って、高調波アンバランスや高調波の振
動電流の強制的な抑制が可能となる。また、電圧歪み、
制御応答を改善した制御性能をもつ電源の場合でも、共
振周波数の電流成分に減算量を調整することで、高調波
の振動電流抑制は可能となる。
動電流の強制的な抑制が可能となる。また、電圧歪み、
制御応答を改善した制御性能をもつ電源の場合でも、共
振周波数の電流成分に減算量を調整することで、高調波
の振動電流抑制は可能となる。
【００３４】次に本発明の第２の実施の形態について説
明する。図２では、図１に示した第１の実施の形態の共
振周波数の電流成分のみ取り出すバンドパスフィルタ１
５ａ，１５ｂを、共振周波数以上の電流成分を取り出す
ハイパスパスフィルタ１７ａ，１７ｂに置き換える。
明する。図２では、図１に示した第１の実施の形態の共
振周波数の電流成分のみ取り出すバンドパスフィルタ１
５ａ，１５ｂを、共振周波数以上の電流成分を取り出す
ハイパスパスフィルタ１７ａ，１７ｂに置き換える。
【００３５】このような構成においても第１の実施の形
態と同様の改善が期待できるが、周波数帯域が広いた
め、配線リアクトルの変化や、交流フィルタコンデンサ
の経年変化に対しても融通性が高くなる反面、改善効果
はやや抑えられる。
態と同様の改善が期待できるが、周波数帯域が広いた
め、配線リアクトルの変化や、交流フィルタコンデンサ
の経年変化に対しても融通性が高くなる反面、改善効果
はやや抑えられる。
【００３６】次に本発明の第３の実施の形態について説
明する。図３では、図１に示した第１の実施の形態で共
振周波数の電流成分を取り出す際にインバータ電流を用
いたのに対し、インバータそれぞれのインバータ電流間
の偏差を自動的に演算する電流偏差回路９ａ，９ｂの出
力とすることで、図１と同様の改善がなされる。
明する。図３では、図１に示した第１の実施の形態で共
振周波数の電流成分を取り出す際にインバータ電流を用
いたのに対し、インバータそれぞれのインバータ電流間
の偏差を自動的に演算する電流偏差回路９ａ，９ｂの出
力とすることで、図１と同様の改善がなされる。
【００３７】インバータ間の循環電流から高調波分を取
り出しているため、負荷電流の影響がなく、負荷に対す
る電源の制御特性はそのまま維持される。次に本発明の
第４の実施の形態について説明する。
り出しているため、負荷電流の影響がなく、負荷に対す
る電源の制御特性はそのまま維持される。次に本発明の
第４の実施の形態について説明する。
【００３８】図４では、図３に示した第３の実施の形態
の共振周波数の電流成分のみ取り出すバンドパスフィル
タ１５ａ，１５ｂを、共振周波数以上の電流成分を取り
出すハイパスパスフィルタ１７ａ，１７ｂに置き換え
る。
の共振周波数の電流成分のみ取り出すバンドパスフィル
タ１５ａ，１５ｂを、共振周波数以上の電流成分を取り
出すハイパスパスフィルタ１７ａ，１７ｂに置き換え
る。
【００３９】このような構成においても第３の実施の形
態と同様の改善が期待できるが、周波数帯域が広いた
め、配線リアクトルの変化や、交流フィルタコンデンサ
の経年変化に対しても融通性が高くなる反面、改善効果
はやや抑えられる。
態と同様の改善が期待できるが、周波数帯域が広いた
め、配線リアクトルの変化や、交流フィルタコンデンサ
の経年変化に対しても融通性が高くなる反面、改善効果
はやや抑えられる。
【００４０】次に本発明の第５の実施の形態について説
明する。図５では、図１に示した第１の実施の形態で共
振周波数の電流成分を取り出す際にインバータ電流を用
いたのに対し、交流フィルタコンデンサ４ａ，４ｂに流
れるコンデンサ電流を検出する電流検出器１８ａ，１８
ｂの出力とすることで、図１と同様の改善がなされる。
明する。図５では、図１に示した第１の実施の形態で共
振周波数の電流成分を取り出す際にインバータ電流を用
いたのに対し、交流フィルタコンデンサ４ａ，４ｂに流
れるコンデンサ電流を検出する電流検出器１８ａ，１８
ｂの出力とすることで、図１と同様の改善がなされる。
【００４１】コンデンサ電流のため、基本波電流が小さ
く高調波分の取り出しが簡易となる。次に本発明の第６
の実施の形態について説明する。
く高調波分の取り出しが簡易となる。次に本発明の第６
の実施の形態について説明する。
【００４２】図６では、図５に示した第５の実施の形態
の共振周波数の電流成分のみ取り出すバンドパスフィル
タ１５ａ，１５ｂを、共振周波数以上の電流成分を取り
出すハイパスパスフィルタ１７ａ，１７ｂに置き換え
る。
の共振周波数の電流成分のみ取り出すバンドパスフィル
タ１５ａ，１５ｂを、共振周波数以上の電流成分を取り
出すハイパスパスフィルタ１７ａ，１７ｂに置き換え
る。
【００４３】このような構成においても第５の実施の形
態と同様の改善が期待できるが、周波数帯域が広いた
め、配線リアクトルの変化や、交流フィルタコンデンサ
の経年変化に対しても融通性が高くなる反面、改善効果
はやや抑えられる。
態と同様の改善が期待できるが、周波数帯域が広いた
め、配線リアクトルの変化や、交流フィルタコンデンサ
の経年変化に対しても融通性が高くなる反面、改善効果
はやや抑えられる。
【００４４】次に本発明の第７の実施の形態について説
明する。図７では、図８に示した従来の構成に変化率制
限回路１９ａ，１９ｂを出力電圧制御回路７ａ，７ｂと
ゲート増幅回路１２ａ，１２ｂの間に追加する。
明する。図７では、図８に示した従来の構成に変化率制
限回路１９ａ，１９ｂを出力電圧制御回路７ａ，７ｂと
ゲート増幅回路１２ａ，１２ｂの間に追加する。
【００４５】変化率制限回路１９ａ，１９ｂは、出力電
圧制御回路７ａ，７ｂの出力値の変化率に制限を加え、
特に共振周波数以上の信号変化速度に追従しない、つま
り、応答しないようにする。
圧制御回路７ａ，７ｂの出力値の変化率に制限を加え、
特に共振周波数以上の信号変化速度に追従しない、つま
り、応答しないようにする。
【００４６】これによって、インバータの出力電圧の変
動が抑制され、交流フィルタ回路への高調波電流が注入
されなくなり、配線のリアクタンス分と交流フィルタコ
ンデンサ分によるＬＣ共振電流の振動は収束する。
動が抑制され、交流フィルタ回路への高調波電流が注入
されなくなり、配線のリアクタンス分と交流フィルタコ
ンデンサ分によるＬＣ共振電流の振動は収束する。
【００４７】
【発明の効果】以上説明のように、本発明によれば、イ
ンバータの出力電圧制御回路の出力に高調波成分を補正
する制御を備えたことで、高速電圧制御応答を保持した
ままで、かつ、交流フィルタのコンデンサから流出する
高次の高調波のインバータ間の循環電流を抑制され、負
荷への電力供給を安定かつ高信頼とする電力変換装置を
提供することが出来る。
ンバータの出力電圧制御回路の出力に高調波成分を補正
する制御を備えたことで、高速電圧制御応答を保持した
ままで、かつ、交流フィルタのコンデンサから流出する
高次の高調波のインバータ間の循環電流を抑制され、負
荷への電力供給を安定かつ高信頼とする電力変換装置を
提供することが出来る。
【図１】本発明の第１の実施の形態の構成図。
【図２】本発明の第２の実施の形態の構成図。
【図３】本発明の第３の実施の形態の構成図。
【図４】本発明の第４の実施の形態の構成図。
【図５】本発明の第５の実施の形態の構成図。
【図６】本発明の第６の実施の形態の構成図。
【図７】本発明の第７の実施の形態の構成図。
【図８】従来のインバータの並列運転の制御装置のブロ
ック図。
ック図。
１ａ，１ｂ…直流電源 ２ａ，２ｂ…イン
バータ ３ａ，３ｂ…交流リアクトル ４ａ，４ｂ…交流
コンデンサ ５…負荷 ６ａ，６ｂ…周波
数制御回路 ７ａ，７ｂ…電圧制御回路 ８ａ，８ｂ…電流
検出器 ９ａ，９ｂ…電流偏差検出回路 １０ａ，１０ｂ…
電圧検出器 １１ａ，１１ｂ…バランス制御回路 １２ａ，１２ｂ…
ゲート増幅回路 １３ａ，１３ｂ…遮断器 １４…高調波循環
電流 １５ａ，１５ｂ…バンドパスフィルタ回路 １６ａ，１６ｂ…補正演算回路 １７ａ，１７ｂ…ハイパスフィルタ回路 １８ａ，１８ｂ…電流検出器 １９ａ，１９ｂ…
変化率制限回路
バータ ３ａ，３ｂ…交流リアクトル ４ａ，４ｂ…交流
コンデンサ ５…負荷 ６ａ，６ｂ…周波
数制御回路 ７ａ，７ｂ…電圧制御回路 ８ａ，８ｂ…電流
検出器 ９ａ，９ｂ…電流偏差検出回路 １０ａ，１０ｂ…
電圧検出器 １１ａ，１１ｂ…バランス制御回路 １２ａ，１２ｂ…
ゲート増幅回路 １３ａ，１３ｂ…遮断器 １４…高調波循環
電流 １５ａ，１５ｂ…バンドパスフィルタ回路 １６ａ，１６ｂ…補正演算回路 １７ａ，１７ｂ…ハイパスフィルタ回路 １８ａ，１８ｂ…電流検出器 １９ａ，１９ｂ…
変化率制限回路
Claims (7)
- 【請求項１】 共通母線に接続される複数のインバータ
と、前記インバータの出力波形の高調波を取り除くリア
クトルとコンデンサからなる交流フィルタと、前記イン
バータそれぞれのインバータ電流間の偏差を検出する電
流偏差検出手段と、偏差電流を零になるように前記イン
バータそれぞれの出力電流を等しくなるように制御する
バランス制御手段と、前記インバータの出力電圧振幅と
周波数とを制御する電圧制御手段とを有し、前記共通母
線に接続される負荷に電力を供給するようにした電力変
換装置において、前記インバータの出力電流から所望の
周波数成分を取り出すバンドパスフィルタと、前記バン
ドパスフィルタの出力により前記電圧制御手段の出力を
補正することで交流フィルタのコンデンサから流出する
高次の高調波のインバータ間の循環電流を抑制する手段
とを具備したことを特徴とする電力変換装置。 - 【請求項２】 共通母線に接続される複数のインバータ
と、前記インバータの出力波形の高調波を取り除くリア
クトルとコンデンサからなる交流フィルタと、前記イン
バータそれぞれのインバータ電流間の偏差を検出する電
流偏差検出手段と、偏差電流を零になるように前記イン
バータそれぞれの出力電流を等しくなるように制御する
バランス制御手段と、前記インバータの出力電圧振幅と
周波数とを制御する電圧制御手段とを有し、前記共通母
線に接続される負荷に電力を供給するようにした電力変
換装置において、前記インバータの出力電流から所望の
周波数以上の成分を取り出すハイパスフィルタと、前記
ハイパスフィルタの出力により前記電圧制御手段の出力
を補正することで交流フィルタのコンデンサから流出す
る高次の高調波のインバータ間の循環電流を抑制する手
段とを具備したことを特徴とする電力変換装置。 - 【請求項３】 共通母線に接続される複数のインバータ
と、前記インバータの出力波形の高調波を取り除くリア
クトルとコンデンサからなる交流フィルタと、前記イン
バータそれぞれのインバータ電流間の偏差を検出する電
流偏差検出手段と、偏差電流を零になるように前記イン
バータそれぞれの出力電流を等しくなるように制御する
バランス制御手段と、前記インバータの出力電圧振幅と
周波数とを制御する電圧制御手段とを有し、前記共通母
線に接続される負荷に電力を供給するようにした電力変
換装置において、前記電流偏差検出手段の出力信号から
所望の周波数成分を取り出すバンドパスフィルタと、前
記バンドパスフィルタの出力により前記電圧制御手段の
出力を補正することで交流フィルタのコンデンサから流
出する高次の高調波のインバータ間の循環電流を抑制す
る手段とを具備したことを特徴とする電力変換装置。 - 【請求項４】 共通母線に接続される複数のインバータ
と、前記インバータの出力波形の高調波を取り除くリア
クトルとコンデンサからなる交流フィルタと、前記イン
バータそれぞれのインバータ電流間の偏差を検出する電
流偏差検出手段と、偏差電流を零になるように前記イン
バータそれぞれの出力電流を等しくなるように制御する
バランス制御手段と、前記インバータの出力電圧振幅と
周波数とを制御する電圧制御手段とを有し、前記共通母
線に接続される負荷に電力を供給するようにした電力変
換装置において、前記電流偏差検出手段の出力信号から
所望の周波数以上の成分を取り出すハイパスフィルタ
と、前記ハイパスフィルタの出力により前記電圧制御手
段の出力を補正することで交流フィルタのコンデンサか
ら流出する高次の高調波のインバータ間の循環電流を抑
制する手段とを具備したことを特徴とする電力変換装
置。 - 【請求項５】 共通母線に接続される複数のインバータ
と、前記インバータの出力波形の高調波を取り除くリア
クトルとコンデンサからなる交流フィルタと、前記イン
バータそれぞれのインバータ電流間の偏差を検出する電
流偏差検出手段と、偏差電流を零になるように前記イン
バータそれぞれの出力電流を等しくなるように制御する
バランス制御手段と、前記インバータの出力電圧振幅と
周波数とを制御する電圧制御手段とを有し、前記共通母
線に接続される負荷に電力を供給するようにした電力変
換装置において、前記交流フィルタを構成するコンデン
サに流れる電流から所望の周波数成分を取り出すバンド
パスフィルタと、前記バンドパスフィルタの出力により
前記電圧制御手段の出力を補正することで交流フィルタ
のコンデンサから流出する高次の高調波のインバータ間
の循環電流を抑制する手段とを具備したことを特徴とす
る電力変換装置。 - 【請求項６】 共通母線に接続される複数のインバータ
と、前記インバータの出力波形の高調波を取り除くリア
クトルとコンデンサからなる交流フィルタと、前記イン
バータそれぞれのインバータ電流間の偏差を検出する電
流偏差検出手段と、偏差電流を零になるように前記イン
バータそれぞれの出力電流を等しくなるように制御する
バランス制御手段と、前記インバータの出力電圧振幅と
周波数とを制御する電圧制御手段とを有し、前記共通母
線に接続される負荷に電力を供給するようにした電力変
換装置において、前記交流フィルタを構成するコンデン
サに流れる電流から所望の周波数以上の成分を取り出す
ハイパスフィルタと、前記ハイパスフィルタの出力によ
り前記電圧制御手段の出力を補正することで交流フィル
タのコンデンサから流出する高次の高調波のインバータ
間の循環電流を抑制する手段とを具備したことを特徴と
する電力変換装置。 - 【請求項７】 共通母線に接続される複数のインバータ
と、前記インバータの出力波形の高調波を取り除くリア
クトルとコンデンサからなる交流フィルタと、前記イン
バータそれぞれのインバータ電流間の偏差を検出する電
流偏差検出手段と、偏差電流を零になるように前記イン
バータそれぞれの出力電流を等しくなるように制御する
バランス制御手段と、前記インバータの出力電圧振幅と
周波数とを制御する電圧制御手段とを有し、前記共通母
線に接続される負荷に電力を供給するようにした電力変
換装置において、前記電圧制御手段の出力の変化率に制
限を加える変化率制限手段とを具備したことを特徴とす
る電力変換装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10140704A JPH11341815A (ja) | 1998-05-22 | 1998-05-22 | 電力変換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10140704A JPH11341815A (ja) | 1998-05-22 | 1998-05-22 | 電力変換装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11341815A true JPH11341815A (ja) | 1999-12-10 |
Family
ID=15274799
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10140704A Pending JPH11341815A (ja) | 1998-05-22 | 1998-05-22 | 電力変換装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11341815A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006054953A (ja) * | 2004-08-11 | 2006-02-23 | Densei Lambda Kk | 無停電電源装置、無停電電源装置の制御方法、および、無停電電源システム |
| JP2013187945A (ja) * | 2012-03-06 | 2013-09-19 | Mitsubishi Electric Corp | 直流電源装置、ならびにその直流電源装置を備えた空気調和機および直流給電システム |
| JP2016182023A (ja) * | 2015-03-25 | 2016-10-13 | 東洋電機製造株式会社 | 横流検出回路、補助電源装置、及び補助電源システム |
-
1998
- 1998-05-22 JP JP10140704A patent/JPH11341815A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006054953A (ja) * | 2004-08-11 | 2006-02-23 | Densei Lambda Kk | 無停電電源装置、無停電電源装置の制御方法、および、無停電電源システム |
| JP2013187945A (ja) * | 2012-03-06 | 2013-09-19 | Mitsubishi Electric Corp | 直流電源装置、ならびにその直流電源装置を備えた空気調和機および直流給電システム |
| JP2016182023A (ja) * | 2015-03-25 | 2016-10-13 | 東洋電機製造株式会社 | 横流検出回路、補助電源装置、及び補助電源システム |
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