JPS62185557A - 高調波補償装置の起動方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、電圧形インバータを電力系統に接続し、こ
のインバータから負荷へ高調波電流を供給する高調波補
償装置、特にその起動方法に関する。

〔従来の技術〕

この種の電圧形インバータにおける初期充電方法として
は、従来から初期充電用整流器を用いる方法と、特別な
整流器を何ら設けずに電圧形インバータを構成するスイ
ッチング素子と逆並列接続されるフライホイールダイオ
ードによって充電する方法とが知られている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記前者の方法では、特別な初期充電用整流器が必要と
なる外、系統付人時にはインバータ出力電圧の基本波成
分を系統電源電圧と同位相・同振幅とする同期操作のた
めの制御回路が必要となるばかりでなく、演算誤差等に
より制御を誤まると系統とインバータ間に横流が生じ、
これが系統外乱の一因にもなると云う問題がある。

一方、後者による方法では特別な充電用整流器が不要で
あり、しかも充電時にのみ直列に挿入される充電用抵抗
を利用して充電を行なうので、系統俳人時には大きな系
統外乱を辱えないスムーズな投入が可能になるという利
点を有する反面、この方法ではインバータ出力側である
系統の線間電圧波高値以上に直流コンデンサを充電する
ことができないという問題がある。つまり、線間電圧波
高値相当の電圧では電源周波数を上まわる高次調波を補
償対象とする高調波補償装置にとって不充分な電圧値で
あり、このため何らかの手段によりその補償に適した電
圧値にした上で補償動作に入ることが必要になると云う
わけである。

したがって、この発明は系統に対して外乱を何ら与える
ことなく、しかも的確な高調波補償動作に移行すること
が可能な高調波補償装置の起動方法を提供することを目
的とする。

〔問題点を解決するだめの手段〕

直流コンデンサをフライホイールダイオードを介して系
統電源電圧波高値にまで充電する第１のステップと、電
源側に貯えられたエネルギーとインバータの電圧制御機
能とにより直流コンデンサを所望電圧値にまで充電する
第２のステップと、その後に本来の高調波電流補償制御
を開始する第６のステップとを経てインバータを起動す
る。

〔作用〕

電圧形インバータを用いて高調波電流の補償を行なう場
合に、その起動時にはインバータ主回路のフライホイー
ルダイオードを介して直流コンデンサを電源電圧波高値
にまで充電した後、電源側に貯えられたエネルギーを利
用してインバータ主回路のスイッチング素子の点弧制御
を行なうことにより直流コンデンサを電源電圧波高値以
上の所望の値にまで充電し、しかる後に高調波電流補償
を開始するようにする。

〔実施例〕

第１図はこの発明が実施される高調波補償装置とその制
御ブロックを示す構成図、第２図はこめ発明が実施され
た場合の自流コンデンサ電圧の推移を示すグラフである
。なお、第１図において、ｉ、［，１４，１９け開閉器
（スイッチ）、２け出カドランス、５は交流リアクトル
、４けインバータ、５け直流コンデンサ、６Ｖｉ相電圧
検出器、７．８．１７はコンパレータ、９け直流電圧設
定器、１０，１５，１６け加算器、１１は電圧調節器（
ＡＶＦｔ）、１２は掛算器、１８は充電抵抗である。

こ〜で、装置が停＋）−している場合は充電抵抗１８の
短絡用スイッチ１９　（Ｓ５）は開状態、電圧調節５（
ＡＶＲ）１１けゼロホールド用スイッチ１３（Ｓｌ）に
よりゼロホールド状態にあり、負荷電流より図示され々
い演算回路にて求めた補償すべき高調波電流１ｈ　はス
イッチ１４（Ｓ２）によって無効にされ、さらにインバ
ータ主回路４のスイッチング素子もオフ状態にある。こ
の状態からインバータ４を起動させるべく開閉器１が投
入されると、まず直流コンデンサ５が充電用抵抗１８を
介して系統電源電圧波高値にまで充電される。このコン
デンサ電圧値はコンパレータ７および８に導かれ、波高
値充電完了レベルの値であることがコンパレータ７で判
別されると、スイッチ１９（８５）を閉、スイッチ１３
（Ｓｌ）を開とし、直流コンデンサ電圧制御系のみ、す
なわち高調波電流補償値１ｈを考慮しない状態で、電圧
調節器（Ａ、ＶＲ）１１の出力を掛算器１２．加算器１
５および１６を介してコンパレータ１７に与え、その結
果書られる出力にもとづいてインバータ４の点弧制御を
行なうことＫより、直流コンデンサ電圧を設定器９にて
設定される所望の値Ｖｄ　　になるように制御する。そ
して、このコンデンサ電圧が設定値Ｖｄ　　に略一致す
ることがコンパレータ８にて判別されると、スイッチ１
４（８２）が閉にされるので、先の直流電圧制御出力値
に高調波電流補償値が加算されて高調波電流補償制御が
開始される。

すなわち、電流指令値ｉ。Ｖｉ加算器１５の出力として
得られる、本来の高調波電流補償値と電流制御分との２
つの成分からなり、これを用いて加算器１６およびコン
パレータ１７で電流瞬時値制御を行なうことにより、本
来の高調波電流補償制御を行なうものである。

以上の如き方法を実施すると、直流コンデンサ電圧の推
移は第２図の如くなる。つまり、波高値充電モード■で
は電源電圧の波高値（同図では、これを１単位（ｉＰ、
Ｕ）として示している。）にまで充電され、電圧制御モ
ード■では波高値よりも高い値（同図では、波高値の１
．２８倍として示されている。）にまで充電され、そし
て、電流補償制御モード■ではこの値が維持されること
がわかる。

このように、直流コンデンサ電圧を電源電圧波高値より
も高い電圧レベルにまで充電し、補償を光分に行ない得
る電圧値になって初めて高調波電流補償を開始すること
から、系統側に何らの外乱を与えることなく、スムーズ
に起動することができる。

〔発明の効果〕

この発明によれば、フライホイールダイオードにより直
流コンデンサ充電を行なう電圧形インバータを、 イ）フライホイールダイオードを介する波高値充電（こ
のとき、インバータ主回路のスイッチング素子はパルス
オフ状態） 口）波高値充電完了後の直流コンデンサ電圧制御のみに
よるインバータ動作 ハ）所望電圧値まで充電完了した後の高調波電流補償制
御 の６つのモードに分けて起動するようにしたので、高調
波電流補償に不足を生じることのない的確な直流コンデ
ンサ充電々圧を得ることができるばかりでなく、系統に
対しても何らの外乱も与えないようにすることができる
利点がもたらされる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明が実施される高調波補償装置とその制
御ブロックを示す構成図、第２図はこの発明が実施され
た場合の直流コンデンサ電圧の推移を示すグラフである
。 符号説明 １．１３，１４．１９・・・・・・開閉器、２・・・・
・・出カドランス、６・・・・・・交流リアクトル、４
・・・・・・インバータ、５・・・・・・直流コンデン
サ、６・・・・・・相電圧検出ｉ、７，８．１７・・・
・・・コンパレータ、９・・・・・・直流電圧設定器、
１０．１５．１６・・・・・・加算器、１１・・・・・
・電圧調節器（ＡＶ　Ｒ）、１２・・・・・・掛算器、
１８・・・・・・充電抵抗。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 少なくとも直流コンデンサとフライホイールダイオード
   とをもつ電圧形インバータをリアクトルを介して電力系
   統へ接続し、該インバータから負荷へ高調波補償電流を
   供給する高調波補償装置において、 前記直流コンデンサをフライホイールダイオードを介し
   て系統電源電圧波高値にまで充電する第１のステツプと
   、 その後は前記リアクトルに蓄積されたエネルギーとイン
   バータの電圧制御機能とにより直流コンデンサを前記波
   高値よりも高い所定電圧値にまで充電する第２のステツ
   プと、 その後に本来の高調波電流補償制御を開始する第３のス
   テツプと、 を経て前記インバータを起動することを特徴とする高調
   波補償装置の起動方法。