JPS6176075A - 電力変換装置の制御方法 - Google Patents
電力変換装置の制御方法Info
- Publication number
- JPS6176075A JPS6176075A JP59196201A JP19620184A JPS6176075A JP S6176075 A JPS6176075 A JP S6176075A JP 59196201 A JP59196201 A JP 59196201A JP 19620184 A JP19620184 A JP 19620184A JP S6176075 A JPS6176075 A JP S6176075A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- inverter
- voltage
- output voltage
- phase
- chopper
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (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】
［技１−ｆｊ分野の説明１
本発明は交流系統に接続されたチョッパ、インバータか
らなる電力変換装置の電力制御応答を改善した電力変換
装置の制御方法に関する。
らなる電力変換装置の電力制御応答を改善した電力変換
装置の制御方法に関する。
［発明の技ｉ％的背景とその問題点］
太陽光ブを電や出力発電で代表される比較的電源変動の
大きい直流電源から交流系統に電力を供給する装置は、
エネルギーの有効利用の観点から重要性が増加している
。第５図はこの種装置の一例を示した構成図であり、１
は直流電源、２はチョッパ、３はインバータ、４は交流
リアクトル、５は交流電源、６はチョッパ出力電圧調整
回路、７はインバータ位相制御回路である。チョッパ２
は直流電源１の電圧■１をほぼ一定の直流電圧Ｖ２に変
換するもので、降圧チョッパ、昇圧チョッパ、あるいは
昇降圧チョッパが用いられる。インバータ３は三相出力
とし、１８０度通電の電圧形インバータとする。該イン
バータ、（よ直流電圧ｖ２を入力として、電力指令＠
ｐ ｒｅｆに応じて交流電源５の電圧位相に対して、イ
ンバータ出力電圧位相をインバータ位相制御回路７にて
制御する。
大きい直流電源から交流系統に電力を供給する装置は、
エネルギーの有効利用の観点から重要性が増加している
。第５図はこの種装置の一例を示した構成図であり、１
は直流電源、２はチョッパ、３はインバータ、４は交流
リアクトル、５は交流電源、６はチョッパ出力電圧調整
回路、７はインバータ位相制御回路である。チョッパ２
は直流電源１の電圧■１をほぼ一定の直流電圧Ｖ２に変
換するもので、降圧チョッパ、昇圧チョッパ、あるいは
昇降圧チョッパが用いられる。インバータ３は三相出力
とし、１８０度通電の電圧形インバータとする。該イン
バータ、（よ直流電圧ｖ２を入力として、電力指令＠
ｐ ｒｅｆに応じて交流電源５の電圧位相に対して、イ
ンバータ出力電圧位相をインバータ位相制御回路７にて
制御する。
第６図は交流電源電圧とインバータ出力電圧との関係を
ベクトル図で示したもので、交流電源の電圧をＥＳ、電
流をｌｓとし、第５図に示す交流リアクトル４のリアク
タンスをＸｓとした場合のインバータ出力電圧Ｖ１およ
び位相差θを示したものである。ここではｌｓとＥＳが
同相、すなわち交流電源力率が１の場合を示している。
ベクトル図で示したもので、交流電源の電圧をＥＳ、電
流をｌｓとし、第５図に示す交流リアクトル４のリアク
タンスをＸｓとした場合のインバータ出力電圧Ｖ１およ
び位相差θを示したものである。ここではｌｓとＥＳが
同相、すなわち交流電源力率が１の場合を示している。
本ベクトル図よりθ、Ｖ＋は次式より求められる。
θ＝ｔａｎ ′ｌ（Ｘｓ Ｉ ｓ ／Ｅｓ ）
・（１）Ｖ＋＝ Ｓ ＋Ｓ Ｓ ＝ Ｅ ｓ ＋ ｔａｎ ７丁−（２＋上記電圧を
線間電圧実効値、電流を実効値とすると、第５図のイン
バータ入力電圧（チョッパ出力電圧）Ｖ２および電力Ｐ
Ｓは（１）、（２１式を用いておのおの次式で示される
。
・（１）Ｖ＋＝ Ｓ ＋Ｓ Ｓ ＝ Ｅ ｓ ＋ ｔａｎ ７丁−（２＋上記電圧を
線間電圧実効値、電流を実効値とすると、第５図のイン
バータ入力電圧（チョッパ出力電圧）Ｖ２および電力Ｐ
Ｓは（１）、（２１式を用いておのおの次式で示される
。
Ｖ２＝πｖ ＋ 、＝’ （Ｘ
＝ πＥ Ｓ ＋ ｔａｎ ／ ｒｌ−−（３
）ＰＳ＝ｆｌＥＳ ・ｉｓ ＝ Ｆ丁Ｅ ｓ ２ｔａｎθ、／ Ｘ ｓ −
（４１したがって、電源力率１の電力制御をｔテなうに
あたっては第５図の電圧指令値Ｖ２ｒｅｆを（３）式の
ように、またＰｒｅｆに応じて位相差θを（４）式のよ
うに制御すれば所望の特性が得られる。上記各指令値に
対して、チョッパ出力電圧調整回路６とインバータ位相
制御回路７の制御応答は一般に前者を速くする。これは
インバータの位相差の変化に対して少なくともその入力
電圧■２は安定した値を保つ必要があるからである。
）ＰＳ＝ｆｌＥＳ ・ｉｓ ＝ Ｆ丁Ｅ ｓ ２ｔａｎθ、／ Ｘ ｓ −
（４１したがって、電源力率１の電力制御をｔテなうに
あたっては第５図の電圧指令値Ｖ２ｒｅｆを（３）式の
ように、またＰｒｅｆに応じて位相差θを（４）式のよ
うに制御すれば所望の特性が得られる。上記各指令値に
対して、チョッパ出力電圧調整回路６とインバータ位相
制御回路７の制御応答は一般に前者を速くする。これは
インバータの位相差の変化に対して少なくともその入力
電圧■２は安定した値を保つ必要があるからである。
いま第５図直流電＃ｉ１を太陽電池とする。太陽電池は
照度に応じて電圧、電流特性が異なり、取り出せる最大
電力も変化する。照度が強い状態で第５図に示した装置
が、太陽電池の最大電力点近傍で運転されているとする
。最大電力点近傍での運転制御方法は本発明の主要な点
ではないので示さないが、一般には太陽電池電圧、ある
いは太陽電池出力電力を検出し、Ｐ ｒｅｆを定める。
照度に応じて電圧、電流特性が異なり、取り出せる最大
電力も変化する。照度が強い状態で第５図に示した装置
が、太陽電池の最大電力点近傍で運転されているとする
。最大電力点近傍での運転制御方法は本発明の主要な点
ではないので示さないが、一般には太陽電池電圧、ある
いは太陽電池出力電力を検出し、Ｐ ｒｅｆを定める。
上記運転状態から急激に照度が減少し、太陽電池から取
り出せる最大電力が急減した場合を考える。インバータ
出力位相差θは急減後もあまり変化しないが、チョッパ
は一定の電圧ｖ２を出力すべく制御される。太陽電池出
力最大値は急変前より減少しているから、チョッパは制
御範囲を越え、やがて■２は減少する。一方インバータ
のθはこの間あまり変化していないからＶ２．θおよび
ＥＳの関係は第６図で示した値からずれて、有効電力、
および無効電力の変動をきたす。■２の変動は交流電源
の無効電力に大きく奇与し、Ｖ２の値によってはインバ
ータの定洛電流を越える場合もあり、安定な運転が継続
できない状態となることがある。
り出せる最大電力が急減した場合を考える。インバータ
出力位相差θは急減後もあまり変化しないが、チョッパ
は一定の電圧ｖ２を出力すべく制御される。太陽電池出
力最大値は急変前より減少しているから、チョッパは制
御範囲を越え、やがて■２は減少する。一方インバータ
のθはこの間あまり変化していないからＶ２．θおよび
ＥＳの関係は第６図で示した値からずれて、有効電力、
および無効電力の変動をきたす。■２の変動は交流電源
の無効電力に大きく奇与し、Ｖ２の値によってはインバ
ータの定洛電流を越える場合もあり、安定な運転が継続
できない状態となることがある。
また、交流電ＬＩ！電圧の変動や、インバータ入力電圧
が過大となった場合にも位相差θの動きが遅ければ前に
示したものと同様な現象が起り得る。
が過大となった場合にも位相差θの動きが遅ければ前に
示したものと同様な現象が起り得る。
［発明の目的１
本発明は上記欠点を改良し、直流電源や交流電源の急変
に対して、チョッパおよびインバータが安定に運転され
るように応答特性を向上した電力変換′４Ａ置の制御方
法を提供することを目的とする。
に対して、チョッパおよびインバータが安定に運転され
るように応答特性を向上した電力変換′４Ａ置の制御方
法を提供することを目的とする。
［発明の概要１
本発明は上記目的を達成するため、チョッパ出力電圧あ
るいはチョッパ出力電圧指令値とチョッパ出力電圧のｓ
差が所定の値を越えた場合、インバータ出力電圧位相を
変化させることを特徴とする。
るいはチョッパ出力電圧指令値とチョッパ出力電圧のｓ
差が所定の値を越えた場合、インバータ出力電圧位相を
変化させることを特徴とする。
［発明の実施例］
第１図は本発明の一実施例を示した構成図である。第１
図において第５図と同−万号を付したものは同一のもの
を示すので説明を省略する。
図において第５図と同−万号を付したものは同一のもの
を示すので説明を省略する。
第１図において、８はインバータ位相制御回路７の一部
であって、位相差設定回路、９は同じくパルス発生回路
、１０は位相補正回路、１１は加算器である。位相補正
回路１０の入出力特性の一実施例を第２図に示す。第２
図において横軸はチョッパ出力電圧ｖ２であり一点鎖線
で示した直線は定常運転時の電圧Ｖ２０を示したもので
ある。本実施例ではチョッパ出力電圧ｖ２をほぼ一定と
した制御方式となる。第１図および第２図の構成、特性
にもとづき以下動作を説明する。
であって、位相差設定回路、９は同じくパルス発生回路
、１０は位相補正回路、１１は加算器である。位相補正
回路１０の入出力特性の一実施例を第２図に示す。第２
図において横軸はチョッパ出力電圧ｖ２であり一点鎖線
で示した直線は定常運転時の電圧Ｖ２０を示したもので
ある。本実施例ではチョッパ出力電圧ｖ２をほぼ一定と
した制御方式となる。第１図および第２図の構成、特性
にもとづき以下動作を説明する。
定常の運転状態ではチョッパ出力電圧■２は第２図のＶ
２Ｏのポイント近傍で制御され、位相補正回路１０の出
力はゼロであり、第５図偶成の従来の方式と同様な動作
となる。いま直流電源１が太陽電池であり、照度が強い
状態から急減した場合を考える。この場合、前述従来構
成による特性のように■２が減少してゆく。第２図の特
性からＶ２ＯよりΔＶ以上電圧が下るとθ′が負の値と
なつで（テく。交流電源電圧とインバータ出力電圧のｂ
ｌ泪差θはＩ５２相差股定回路８による本来の値と前記
θ′を１１０えた埴となり、実際のインバータ出力電圧
位（自着は本来の直より小さくなる。したがってＶ２か
、−岐少するにつれインバータ出力電圧も速い応答で減
少するから、Ｖ２の過大な減少が防止できる。この状態
が続く間に、直流電源の最大出力電圧に見合う電力指令
圃ｐ ｒｅｆにより、位相差設定回路８の出力は照度急
減後の値となってゆき、ｖ２も定常状態となる。ｖ２が
上昇した場合も同壕な作用により装置として安定な動作
を１１なう。
２Ｏのポイント近傍で制御され、位相補正回路１０の出
力はゼロであり、第５図偶成の従来の方式と同様な動作
となる。いま直流電源１が太陽電池であり、照度が強い
状態から急減した場合を考える。この場合、前述従来構
成による特性のように■２が減少してゆく。第２図の特
性からＶ２ＯよりΔＶ以上電圧が下るとθ′が負の値と
なつで（テく。交流電源電圧とインバータ出力電圧のｂ
ｌ泪差θはＩ５２相差股定回路８による本来の値と前記
θ′を１１０えた埴となり、実際のインバータ出力電圧
位（自着は本来の直より小さくなる。したがってＶ２か
、−岐少するにつれインバータ出力電圧も速い応答で減
少するから、Ｖ２の過大な減少が防止できる。この状態
が続く間に、直流電源の最大出力電圧に見合う電力指令
圃ｐ ｒｅｆにより、位相差設定回路８の出力は照度急
減後の値となってゆき、ｖ２も定常状態となる。ｖ２が
上昇した場合も同壕な作用により装置として安定な動作
を１１なう。
第３図は本発明の他の実施例を示した構成図である。第
３図の偶成において第１図と同一符号を付したものは同
一のものを示すが、第１図と異なる点は位相補正回路１
０の入力をＶ ２ｒｅｆと■２の偏差７’ｌｌ Ｉらと
っているところにある。交流’１ｉｌｉの有効電力の他
に無効電力も制■する場合は、有効電力のみの制御のと
きに比べて■２を大きく変化させなければならない。し
たがって、本実施例ではチョッパ出力電圧の１差を入力
し、一実施例として第４図に示す特性を持つ位相補正信
号を与える。
３図の偶成において第１図と同一符号を付したものは同
一のものを示すが、第１図と異なる点は位相補正回路１
０の入力をＶ ２ｒｅｆと■２の偏差７’ｌｌ Ｉらと
っているところにある。交流’１ｉｌｉの有効電力の他
に無効電力も制■する場合は、有効電力のみの制御のと
きに比べて■２を大きく変化させなければならない。し
たがって、本実施例ではチョッパ出力電圧の１差を入力
し、一実施例として第４図に示す特性を持つ位相補正信
号を与える。
動作は前述した第１の実施例の場合と同様となる。
［発明の効果］
以上説明したように本発明によれば、変動の大きい直流
電源から交流電源に電力を供給する電力変換装置におい
て、インバータ入力電圧の変動に対して装置が安定して
運転され、従来の方式に比べ応答を改善することができ
る。
電源から交流電源に電力を供給する電力変換装置におい
て、インバータ入力電圧の変動に対して装置が安定して
運転され、従来の方式に比べ応答を改善することができ
る。
第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
第１図の動作を説明するための第１図の位相補正回路の
特性図、第３図は本発明の池の実施例を示すブロック図
、第４図は第３図の位相補正回路の特性図、第５図は従
来［のブロック図、第６図は第５図の動作を説明するた
めのベクトル図である。 １・・・直流電源、２・・・チョッパ、３・・・インバ
ータ、４・・・交流リアクトル、５・・・交流電源、６
・・・チョッパ出力電圧調整回路、７・・・インバータ
位相制御回路、８・・・位相差設定回路、９・・・パル
ス発生回路１０・・・位１目補正回路、１１・・・加算
器。 出顆人代理人 弁理士 鈴江武彦 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図 巳
第１図の動作を説明するための第１図の位相補正回路の
特性図、第３図は本発明の池の実施例を示すブロック図
、第４図は第３図の位相補正回路の特性図、第５図は従
来［のブロック図、第６図は第５図の動作を説明するた
めのベクトル図である。 １・・・直流電源、２・・・チョッパ、３・・・インバ
ータ、４・・・交流リアクトル、５・・・交流電源、６
・・・チョッパ出力電圧調整回路、７・・・インバータ
位相制御回路、８・・・位相差設定回路、９・・・パル
ス発生回路１０・・・位１目補正回路、１１・・・加算
器。 出顆人代理人 弁理士 鈴江武彦 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図 巳
Claims (1)
- 直流電源から給電され、チョッパとインバータを介して
交流系統に接続し、チョッパ出力電圧調整回路およびイ
ンバータ位相制御回路を備え、前記交流系統への電力を
交流系統電圧とインバータ出力電圧の位相差を変化させ
て制御する電力変換装置において、前記チョッパの出力
電圧が所定の値より過大、あるいは不足となつた場合、
前記インバータの出力電圧位相を変化させることを特徴
とした電力変換装置の制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59196201A JPS6176075A (ja) | 1984-09-19 | 1984-09-19 | 電力変換装置の制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59196201A JPS6176075A (ja) | 1984-09-19 | 1984-09-19 | 電力変換装置の制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6176075A true JPS6176075A (ja) | 1986-04-18 |
Family
ID=16353874
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59196201A Pending JPS6176075A (ja) | 1984-09-19 | 1984-09-19 | 電力変換装置の制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6176075A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01185169A (ja) * | 1988-01-13 | 1989-07-24 | Takaoka Electric Mfg Co Ltd | 静止形分散タイプ発電装置の系統連系用発振器 |
| JPH11206043A (ja) * | 1998-01-13 | 1999-07-30 | Toyota Autom Loom Works Ltd | 非接触給電装置 |
| JP2015023604A (ja) * | 2013-07-16 | 2015-02-02 | 住友電気工業株式会社 | 電力供給システム、電力供給方法および負荷用変換装置 |
-
1984
- 1984-09-19 JP JP59196201A patent/JPS6176075A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01185169A (ja) * | 1988-01-13 | 1989-07-24 | Takaoka Electric Mfg Co Ltd | 静止形分散タイプ発電装置の系統連系用発振器 |
| JPH11206043A (ja) * | 1998-01-13 | 1999-07-30 | Toyota Autom Loom Works Ltd | 非接触給電装置 |
| JP2015023604A (ja) * | 2013-07-16 | 2015-02-02 | 住友電気工業株式会社 | 電力供給システム、電力供給方法および負荷用変換装置 |
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