JPS58108971A - 自励インバ−タの並列運転制御方式 - Google Patents
自励インバ−タの並列運転制御方式Info
- Publication number
- JPS58108971A JPS58108971A JP56197737A JP19773781A JPS58108971A JP S58108971 A JPS58108971 A JP S58108971A JP 56197737 A JP56197737 A JP 56197737A JP 19773781 A JP19773781 A JP 19773781A JP S58108971 A JPS58108971 A JP S58108971A
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- JP
- Japan
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- power
- voltage
- inverter
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- Pending
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-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
- H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
- H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
- H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
こり発明は蓄電池または燃料電池等の固定の直流電圧源
に接続された２台Ｏ自励インバータを商用電源系統と並
列に運転すゐ−の各インバータの位相制御方式に関する
ものである。
に接続された２台Ｏ自励インバータを商用電源系統と並
列に運転すゐ−の各インバータの位相制御方式に関する
ものである。
一般に、自動インバータの単器容量には製作上の限界が
あるため、２台の自動インバータを組み合わせることに
よってその容量Ｏ増大を図ることが試みられているが、
その場合は２台の自動イン□パータで出力（電圧）調整
を行な、５ために、相亙Ｏ位相制御を適確に行なうこと
、また商用電源系統と並列運転される場合には、轡に系
統に対して外乱を与えないように力率＠１＃で運転され
ること勢が要求される。
あるため、２台の自動インバータを組み合わせることに
よってその容量Ｏ増大を図ることが試みられているが、
その場合は２台の自動イン□パータで出力（電圧）調整
を行な、５ために、相亙Ｏ位相制御を適確に行なうこと
、また商用電源系統と並列運転される場合には、轡に系
統に対して外乱を与えないように力率＠１＃で運転され
ること勢が要求される。
ところで、従来Ｏ自励インバータにおける出力電圧ＯＶ
Ｓ＊は、その前段に可変電圧源となるようなｉｕｉ−ま
たはチョッパ勢を設け、専ら直流を制御することにより
行われていた。また、商用電源系統との並列運転時にお
ける力率＠ｌ”制御に対しては、１１崗に複雑な位相制
御回路が必要とされていた。
Ｓ＊は、その前段に可変電圧源となるようなｉｕｉ−ま
たはチョッパ勢を設け、専ら直流を制御することにより
行われていた。また、商用電源系統との並列運転時にお
ける力率＠ｌ”制御に対しては、１１崗に複雑な位相制
御回路が必要とされていた。
この発明は上記に一＾なされたもＯで、２台０自励イン
バータＯ位相制御により出力電圧の調整を行な５ととも
に、力率ｌ制御を簡単かつ安定に行なうことを目的とす
るものである。
バータＯ位相制御により出力電圧の調整を行な５ととも
に、力率ｌ制御を簡単かつ安定に行なうことを目的とす
るものである。
上記の目的は、この発明によれば、直流電源に対して並
列に接続された２台の自動インバータを結合リアクトル
を介して商用電源系統に並列接続し、各自励インバータ
を腋商用系統と同期をとって運転するとともに、該商用
系統の電圧検出値と結合リアクトルのりアクタンス成分
とから力率が１とな為電流を流すためのインバータ合成
出力電圧位相をベクトル演算し、皺位相を基準位相とし
てさらに個々のインバータの位相制御を個別に行なうこ
とにより達成される。
列に接続された２台の自動インバータを結合リアクトル
を介して商用電源系統に並列接続し、各自励インバータ
を腋商用系統と同期をとって運転するとともに、該商用
系統の電圧検出値と結合リアクトルのりアクタンス成分
とから力率が１とな為電流を流すためのインバータ合成
出力電圧位相をベクトル演算し、皺位相を基準位相とし
てさらに個々のインバータの位相制御を個別に行なうこ
とにより達成される。
以下、この発明を図面を参照して説明する・＊Ｉ１１は
この発−が適用されるシステム全体を示すシステム構成
図、第２Ｉ！１はこの発明の実施例を示すブロック図、
第３ｇはインバータと商用電源系統との電圧、電流の位
相関係を示すベクトル図である。
この発−が適用されるシステム全体を示すシステム構成
図、第２Ｉ！１はこの発明の実施例を示すブロック図、
第３ｇはインバータと商用電源系統との電圧、電流の位
相関係を示すベクトル図である。
第１ＩＩＩにおいて、ＢＡは直流電源であって、例えば
蓄電池、燃料電池岬の固定電圧源が用いられる。この直
流電源ＢＡに２台の自動インバータＩＮ、。
蓄電池、燃料電池岬の固定電圧源が用いられる。この直
流電源ＢＡに２台の自動インバータＩＮ、。
ＩＮ２が接続され、その出力側は変圧器ＴＲおよび結合
リアクタンスＲＢを介して商用電源系統ＡＬに並列接続
されている。インバータＴＮ１およびＩＮ２はこの商用
系統と同期をとって運転され、該商用系統とともに負荷
に対して電力を供給する。なお、結合リアクタンスＲＨ
はシステム全体の安定ヲ図るために設けられる。
リアクタンスＲＢを介して商用電源系統ＡＬに並列接続
されている。インバータＴＮ１およびＩＮ２はこの商用
系統と同期をとって運転され、該商用系統とともに負荷
に対して電力を供給する。なお、結合リアクタンスＲＨ
はシステム全体の安定ヲ図るために設けられる。
この発明はかかるインバータシステムにおいて、インバ
ータの出力調整と力率ｌ制御を位相制御により実現する
ものであり、その具体的な制御ブロック図が第２図とし
て示されているが、該ブロック図の説明に入る前に、第
３１ｇのベクトル図によりこの発−の観念を説明する。
ータの出力調整と力率ｌ制御を位相制御により実現する
ものであり、その具体的な制御ブロック図が第２図とし
て示されているが、該ブロック図の説明に入る前に、第
３１ｇのベクトル図によりこの発−の観念を説明する。
第ｓｇにおいて”１１． Ｖｌはそれぞれ自励インバー
タＩＮＩ 、 ＩＮ２ （第１図参照）の出方電圧であ
り、これらの大きさは常に等しく一定で、その位相のみ
が異なっている。なお、ｖｌ ｓ ＶＩ等の太字はベク
トルを示すものである。したがって、ｖ１＊Ｖ２の舎威
ペタトルＶがインバータの総合出力電圧であり、その位
相と大きさとはＶＩ Ｉ Ｖｌの位相により決定され為
、一方、重および■は商用電源系統の電圧および電流を
示すものであり、したがってインバータの総合出力電圧
Ｖの位相および大きさを適轟な値に選定することによっ
て、系統電圧弱と同Ｓ（この場合に力率が１となる）で
、しかも所望の大きさの電流■を流し５ることがわかる
。すなわち、電圧マはｖ＝ｍ＋ｘｔ（なお１、Ｘは結合
リアクトルのリアクタンスである。）として表わすこと
ができゐから、電圧Ｖを璽に対してリアクタンス分ＸＩ
だけ進み位相とすることによって、系統と同相、つまり
力率を″ｌ”にしようとするものである。
タＩＮＩ 、 ＩＮ２ （第１図参照）の出方電圧であ
り、これらの大きさは常に等しく一定で、その位相のみ
が異なっている。なお、ｖｌ ｓ ＶＩ等の太字はベク
トルを示すものである。したがって、ｖ１＊Ｖ２の舎威
ペタトルＶがインバータの総合出力電圧であり、その位
相と大きさとはＶＩ Ｉ Ｖｌの位相により決定され為
、一方、重および■は商用電源系統の電圧および電流を
示すものであり、したがってインバータの総合出力電圧
Ｖの位相および大きさを適轟な値に選定することによっ
て、系統電圧弱と同Ｓ（この場合に力率が１となる）で
、しかも所望の大きさの電流■を流し５ることがわかる
。すなわち、電圧マはｖ＝ｍ＋ｘｔ（なお１、Ｘは結合
リアクトルのリアクタンスである。）として表わすこと
ができゐから、電圧Ｖを璽に対してリアクタンス分ＸＩ
だけ進み位相とすることによって、系統と同相、つまり
力率を″ｌ”にしようとするものである。
そこで、電圧Ｖの大きさと位相とを決める各インバータ
の出力電圧マ１．ｖ２０位相を次の２要素によって決定
する。
の出力電圧マ１．ｖ２０位相を次の２要素によって決定
する。
１） Ｖｌ、１２間の中心軸の位相、すなわち、電圧
Ｖと系統電圧１との角度ψｏ０ り ｖｔ 、Ｖ、とＶとの位相差、すなわちｖｌ、マ
２Ｏ位相位相、ψ雪と中心角Ｗｏとの偏差角紳０゜つま
り、前者のＦｏはマの位相を決定するための要素であり
、後者のΔψはマの大きさを決定するための要素という
ことになる。第２−の一点鎖線で囲まれた■、■はこれ
ら２要素の演算をそれぞれ別々に行なう部分を示すもの
である。
Ｖと系統電圧１との角度ψｏ０ り ｖｔ 、Ｖ、とＶとの位相差、すなわちｖｌ、マ
２Ｏ位相位相、ψ雪と中心角Ｗｏとの偏差角紳０゜つま
り、前者のＦｏはマの位相を決定するための要素であり
、後者のΔψはマの大きさを決定するための要素という
ことになる。第２−の一点鎖線で囲まれた■、■はこれ
ら２要素の演算をそれぞれ別々に行なう部分を示すもの
である。
第２図において、ｌは電流検出器、２は電圧検出量、３
は有効電力演算器、４は電力設定器、Ｓは加減速演算器
、６は電力調節器、７は電流調節器、８は反転増巾器、
９．１０はそれぞれインバータＩＮ１．ＩＮ！に対応す
る点弧−１Ｉ！調節器、１１．１２はパルス増中器、１
３，１＠は係数器、１４は乗算器、１８は９０位相器で
ある。
は有効電力演算器、４は電力設定器、Ｓは加減速演算器
、６は電力調節器、７は電流調節器、８は反転増巾器、
９．１０はそれぞれインバータＩＮ１．ＩＮ！に対応す
る点弧−１Ｉ！調節器、１１．１２はパルス増中器、１
３，１＠は係数器、１４は乗算器、１８は９０位相器で
ある。
したがって、上記Ｏ■においては、電力設定器４にて設
定された電力指令値Ｐｓｏｌｌは係数器１３の係数Ｋｌ
によって適宜な電流指令値に変換され、系統により瞬時
値で検出され単位化された検出電圧１と乗算されて所望
の電流ベクトルが演算される。
定された電力指令値Ｐｓｏｌｌは係数器１３の係数Ｋｌ
によって適宜な電流指令値に変換され、系統により瞬時
値で検出され単位化された検出電圧１と乗算されて所望
の電流ベクトルが演算される。
この電流ベクトルは、さらに位相器１５によって９０°
だけ回転され、係数器１６にて結倉リアクトルＯリアク
タンス分に相当する係数に、が掛けられてリアクタンス
電圧降下ベクトルＭが演算され、加算点Ａにてこのリア
クタンス分ＸＩと系統電圧１とが加算されであるべきマ
の位相が演算される。
だけ回転され、係数器１６にて結倉リアクトルＯリアク
タンス分に相当する係数に、が掛けられてリアクタンス
電圧降下ベクトルＭが演算され、加算点Ａにてこのリア
クタンス分ＸＩと系統電圧１とが加算されであるべきマ
の位相が演算される。
なお、とへでは演算結果の振巾成分は使用せず、その位
相成分だけを使用して点弧角調節器９，１０を制御する
。
相成分だけを使用して点弧角調節器９，１０を制御する
。
一方、上記■においては、ソフＦスタートさせるためＯ
加減速演算器器を経た設定電力Ｐｓｏｌｌと検出電力Ｆ
ｉｓｔとが比較され、検出値が設定値に等しくなるよう
な制御信号、つまり所望の出力電圧Ｖを得るためのｖｔ
Ｉマ２とＶとの偏差角（Δｐ）に相当する量が演算さ
れる。なお、！イナループとして電流調節ループが設け
られている。
加減速演算器器を経た設定電力Ｐｓｏｌｌと検出電力Ｆ
ｉｓｔとが比較され、検出値が設定値に等しくなるよう
な制御信号、つまり所望の出力電圧Ｖを得るためのｖｔ
Ｉマ２とＶとの偏差角（Δｐ）に相当する量が演算さ
れる。なお、！イナループとして電流調節ループが設け
られている。
このようにして、■のルーズにより力率を１にするため
Ｏ位相が決定され、■のループにより所望の大きさの出
力電圧を得るための各インバータ出力電圧の位相が決定
される。
Ｏ位相が決定され、■のループにより所望の大きさの出
力電圧を得るための各インバータ出力電圧の位相が決定
される。
なお、上記においては、力率をｌにすべく係数Ｋｌ、に
２を設定して制御を行なうようにした。しかし、このよ
うに設定したにもかかわらず、系統電圧の変動等によっ
て力率が１にならない場合は、係数に１またはに２を調
整すればよく（どちらを調整しても同じ効果が得られる
。）、また、あえて力率を変えたい場合、または無効電
力を零にする（力率を１にする）必要がない場合は、係
数器１１゜１６のゲインを変えればよい。
２を設定して制御を行なうようにした。しかし、このよ
うに設定したにもかかわらず、系統電圧の変動等によっ
て力率が１にならない場合は、係数に１またはに２を調
整すればよく（どちらを調整しても同じ効果が得られる
。）、また、あえて力率を変えたい場合、または無効電
力を零にする（力率を１にする）必要がない場合は、係
数器１１゜１６のゲインを変えればよい。
第４１Ｑは係数器１３，１６ＤゲインＫｌ ｔ Ｋ２を
第３図の場合より小さくした場合の例を示すベクトル図
である。
第３図の場合より小さくした場合の例を示すベクトル図
である。
すなわち、係数Ｋｌ ＊ ＫＷを小さくしたことによっ
て系統リアクタンス電圧降下分（ｘＩ’）が小さくなり
（ＸＩ’（ＸＩ）、電圧Ｖがｔの方に近づいた位相、つ
まり中心角ψ０′が第３図の場合よりも小さくなってい
る場合である。そして、この位相にもとづいてｖＯ大き
さが決定される結果、Ｖによって流れる電流Ｉ′は系統
電圧１とは同相ではなくなる（おくれ力率となる。）こ
とになる。
て系統リアクタンス電圧降下分（ｘＩ’）が小さくなり
（ＸＩ’（ＸＩ）、電圧Ｖがｔの方に近づいた位相、つ
まり中心角ψ０′が第３図の場合よりも小さくなってい
る場合である。そして、この位相にもとづいてｖＯ大き
さが決定される結果、Ｖによって流れる電流Ｉ′は系統
電圧１とは同相ではなくなる（おくれ力率となる。）こ
とになる。
以上のように、この発明によれば、商用系統との同期が
とれると同時に簡単な回路で力率１制御を安定に実現す
ることがで館るものである。
とれると同時に簡単な回路で力率１制御を安定に実現す
ることがで館るものである。
なお、この発明は一定の直流電圧源に接続された２台の
自動インバータの力率１制御に適用することができるが
、その場合のインバータとしては系統に対して進み位相
でも転流能力をもつ１己消弧形インバー＃（例えばトラ
ンジスタインバータ、ＧＴＯ（ゲートターンオフ）サイ
リスタを使用したｑテ０インバータ）ならば、上記と同
様にして適用することができるものである。
自動インバータの力率１制御に適用することができるが
、その場合のインバータとしては系統に対して進み位相
でも転流能力をもつ１己消弧形インバー＃（例えばトラ
ンジスタインバータ、ＧＴＯ（ゲートターンオフ）サイ
リスタを使用したｑテ０インバータ）ならば、上記と同
様にして適用することができるものである。
第１図はこの発明が適用されるシステムを示すシステム
構成図、第２ＷＪはこの発明の実施例を示すブロック図
、第３ＷＪおよび第４ｇはインバータと商用電源系統と
の電圧、電流の位相関係を示すベクトル図で、第３図は
力率１運転の場合を、また第４ＷＪは力率１運転でない
場合をそれぞれ示すものである。 符号説明 Ｂム・・・・・・１Ｍ流電源、ＩＮｌ、ＩＮ２°・曲イ
ンバータ・ＴＲ，ＰＴ・・・・・・変圧器、ＣＴ・・・
・・・変流器、ＲＥ・・・・・・納金リアクトル、ＡＬ
・曲・商用電源系統、１・・面電流検出器、２・曲・電
圧検出器、３・曲・有効電力演算器、４・・・・・・電
力投定器、１曲・加減速演算器、６・・・・・・電力調
節器、７・・・・・・電流調節器、訃・曲反転増巾器、
９，１ｏ・・四点弧角調節器、１１．１２・・・・・・
パルス増巾器、１３．１６・・曲係数器、１４・・・・
・・乗算器、１５・・・・・・９０位相器代理人 弁理
士 並 木 昭 夫 代理人 弁理士 松 崎 清
構成図、第２ＷＪはこの発明の実施例を示すブロック図
、第３ＷＪおよび第４ｇはインバータと商用電源系統と
の電圧、電流の位相関係を示すベクトル図で、第３図は
力率１運転の場合を、また第４ＷＪは力率１運転でない
場合をそれぞれ示すものである。 符号説明 Ｂム・・・・・・１Ｍ流電源、ＩＮｌ、ＩＮ２°・曲イ
ンバータ・ＴＲ，ＰＴ・・・・・・変圧器、ＣＴ・・・
・・・変流器、ＲＥ・・・・・・納金リアクトル、ＡＬ
・曲・商用電源系統、１・・面電流検出器、２・曲・電
圧検出器、３・曲・有効電力演算器、４・・・・・・電
力投定器、１曲・加減速演算器、６・・・・・・電力調
節器、７・・・・・・電流調節器、訃・曲反転増巾器、
９，１ｏ・・四点弧角調節器、１１．１２・・・・・・
パルス増巾器、１３．１６・・曲係数器、１４・・・・
・・乗算器、１５・・・・・・９０位相器代理人 弁理
士 並 木 昭 夫 代理人 弁理士 松 崎 清
Claims (1)
- 直流電源に対して並列に接続された２台の自動インバー
タを納金リアクトルを介して商用電源系統に並列接続し
、各自励インバータを該商用系統と同期をとって運転す
るとともに、その位相制御を行なうことによって合成出
力電圧を制御するようにした自動インバー＃Ｏ並列運転
制御方式において、前記商用系統の電圧検出値と納会リ
アクトルのリアクタンス成分とから力率が１となゐ電流
を流すためのインバータ合成出力電圧位相をベクトル演
算する演算手段を設け、皺位相を基準位相として個々の
インバータの位相制御を行なうことにより力率が１で、
かつ所菫の大きさの出力電圧を得ゐようにしたことを特
徴とする自動インバータの並列運転制御方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56197737A JPS58108971A (ja) | 1981-12-10 | 1981-12-10 | 自励インバ−タの並列運転制御方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56197737A JPS58108971A (ja) | 1981-12-10 | 1981-12-10 | 自励インバ−タの並列運転制御方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58108971A true JPS58108971A (ja) | 1983-06-29 |
Family
ID=16379496
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56197737A Pending JPS58108971A (ja) | 1981-12-10 | 1981-12-10 | 自励インバ−タの並列運転制御方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58108971A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014509824A (ja) * | 2011-03-16 | 2014-04-21 | エスエムエー ソーラー テクノロジー アーゲー | グリッド接続インバータ、インバータ装置、および、インバータ装置を動作させるための方法 |
-
1981
- 1981-12-10 JP JP56197737A patent/JPS58108971A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014509824A (ja) * | 2011-03-16 | 2014-04-21 | エスエムエー ソーラー テクノロジー アーゲー | グリッド接続インバータ、インバータ装置、および、インバータ装置を動作させるための方法 |
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