JPS6268023A - 系統連係インバ−タの制御装置 - Google Patents
系統連係インバ−タの制御装置Info
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- JPS6268023A JPS6268023A JP60207588A JP20758885A JPS6268023A JP S6268023 A JPS6268023 A JP S6268023A JP 60207588 A JP60207588 A JP 60207588A JP 20758885 A JP20758885 A JP 20758885A JP S6268023 A JPS6268023 A JP S6268023A
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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】
〔発明の属する技術分野〕
この発明は、逆電力を吸収できない直流電源と交流電力
系統との間に設けられる系統連係インバータの制御装置
に関する。
系統との間に設けられる系統連係インバータの制御装置
に関する。
太陽の光エネルギーを直流電力に変換する、いわゆる太
陽電池や、化石燃料中の水嵩と空気中の酸素とから直流
電力を発生させるいわゆる燃料電池などは、電力発生時
に環境を汚染させることがなく、かつ天燃エネルギーの
有効利用であることから、これらによる大電力の発生が
期待されている。このような太陽電池・燃料電池が出方
する直流電力は系統連係インバータにょシ交流電力に変
換されて交流電力系統に供給されるのであるが、これら
太陽電池・燃料電池は逆電力を受入れることができない
という大きな欠点を有する。そこでこれらの直流電源と
交流電力系統との間に設けられる系統連係インバータは
電力方向が逆転する運転にならないように制御される。
陽電池や、化石燃料中の水嵩と空気中の酸素とから直流
電力を発生させるいわゆる燃料電池などは、電力発生時
に環境を汚染させることがなく、かつ天燃エネルギーの
有効利用であることから、これらによる大電力の発生が
期待されている。このような太陽電池・燃料電池が出方
する直流電力は系統連係インバータにょシ交流電力に変
換されて交流電力系統に供給されるのであるが、これら
太陽電池・燃料電池は逆電力を受入れることができない
という大きな欠点を有する。そこでこれらの直流電源と
交流電力系統との間に設けられる系統連係インバータは
電力方向が逆転する運転にならないように制御される。
第３図は逆電力を吸収できない直流電源と交流電力系統
とを接続する系統連係インバータの従来例を示す回路図
である０この第３図において、符号１は直流電源である
が、逆方向の電流が流れることができないことを示すた
めにダイオードを付加［２て図示している。この直流電
源１がらの直流電力は平滑コンデンサ２によシ平滑され
たのち、たとえばゲートターンオ７ザイリスタで構成さ
れているインバータ３により交流電力に変換され、変圧
器４と遮断器５とを介して電力系統６に供給されるよう
になっている。
とを接続する系統連係インバータの従来例を示す回路図
である０この第３図において、符号１は直流電源である
が、逆方向の電流が流れることができないことを示すた
めにダイオードを付加［２て図示している。この直流電
源１がらの直流電力は平滑コンデンサ２によシ平滑され
たのち、たとえばゲートターンオ７ザイリスタで構成さ
れているインバータ３により交流電力に変換され、変圧
器４と遮断器５とを介して電力系統６に供給されるよう
になっている。
ここでインバータ３は有効電力制御ループによる出力制
御が行われるようになっている。すなわち有効電力設定
器１４によって設定される出力設定値と、変流器１１、
計器用変圧器１２、有効電力検出器１３により検出され
る有効電力値とを比較し、両者の値が一致するように機
能する電力調節器１５が有効電力制御ループの主体であ
って、この電力調節器１５の出力を受けてインバータ制
御回路１６はインバータ３に供給する点弧パルスを創出
している。なお無効電力制御など、その他の制御も同時
に行われるようになっている場合、インバータ制御回路
１６にはこれらの制御を行う回路も含まれている。
御が行われるようになっている。すなわち有効電力設定
器１４によって設定される出力設定値と、変流器１１、
計器用変圧器１２、有効電力検出器１３により検出され
る有効電力値とを比較し、両者の値が一致するように機
能する電力調節器１５が有効電力制御ループの主体であ
って、この電力調節器１５の出力を受けてインバータ制
御回路１６はインバータ３に供給する点弧パルスを創出
している。なお無効電力制御など、その他の制御も同時
に行われるようになっている場合、インバータ制御回路
１６にはこれらの制御を行う回路も含まれている。
第４図は第３図に示す従来例回路をモデル化したモデル
系統図であって、符号２１は電圧源としてのインバータ
モデル、符号２２は電圧源としての電力系統モデルであ
シ、符号２３はインバータモデル２１と電力系統モデル
２２との間のインピーダンスである。（なおインピーダ
ンス２３はその殆んどがインダクタンス分で占められて
いる。）これらインバータモデル２１と電力系統モデル
２２の電圧は図示のようにそれぞれＶｔとＶ８であられ
され、インピーダンス２３に流れる電流ｄＩであられさ
れている。
系統図であって、符号２１は電圧源としてのインバータ
モデル、符号２２は電圧源としての電力系統モデルであ
シ、符号２３はインバータモデル２１と電力系統モデル
２２との間のインピーダンスである。（なおインピーダ
ンス２３はその殆んどがインダクタンス分で占められて
いる。）これらインバータモデル２１と電力系統モデル
２２の電圧は図示のようにそれぞれＶｔとＶ８であられ
され、インピーダンス２３に流れる電流ｄＩであられさ
れている。
第５図は第４図に示すモデル系統のベクトル図であって
、第５図（イ）はインバータから電力系統へ電力が送ら
れているときのベクトル図、第５図（ロ）はインバータ
出力零のときの理想的な状態を示すベクトル図、第５図
（ハ）はインバータ出力零のときの実際のベクトル図を
それぞれがあられしている◎たとえば無効電力は常に零
に制御されているものとして、インバータモデル２１か
ら電力系統モデル２２へ有効電力が送られているとき、
インバータ出力電圧ｖｌは電力系統電圧ｖ８に対して進
み位相である（第５図（イ）参照）０またインバータモ
デル２１の出力が零のときは、インバータ出力電圧Ｖｔ
と電力系統電圧Ｖ８とは、位相・大きさともに一致する
ように制御される（第５図←）参照）。
、第５図（イ）はインバータから電力系統へ電力が送ら
れているときのベクトル図、第５図（ロ）はインバータ
出力零のときの理想的な状態を示すベクトル図、第５図
（ハ）はインバータ出力零のときの実際のベクトル図を
それぞれがあられしている◎たとえば無効電力は常に零
に制御されているものとして、インバータモデル２１か
ら電力系統モデル２２へ有効電力が送られているとき、
インバータ出力電圧ｖｌは電力系統電圧ｖ８に対して進
み位相である（第５図（イ）参照）０またインバータモ
デル２１の出力が零のときは、インバータ出力電圧Ｖｔ
と電力系統電圧Ｖ８とは、位相・大きさともに一致する
ように制御される（第５図←）参照）。
このような制御は前述の有効電力制御ループで行われる
のであるが、インバータ出力が零、あるいはほとんど零
のような低出力運転時には、検出誤差や不安定制御状態
などのために、インバータ出力電圧Ｖｉが電力系統電圧
■８に対して遅れ位相となシ（第５図（→参照）、電力
系統からインバータの方向へ電力が逆流するモードにな
ることがある。
のであるが、インバータ出力が零、あるいはほとんど零
のような低出力運転時には、検出誤差や不安定制御状態
などのために、インバータ出力電圧Ｖｉが電力系統電圧
■８に対して遅れ位相となシ（第５図（→参照）、電力
系統からインバータの方向へ電力が逆流するモードにな
ることがある。
前述したように、直流電源１はこの逆電力を受入れるこ
とができないので、結局この逆電力は平滑コンデンサ２
に蓄えられることになる。このような状態が長時間継続
すると、微少な逆電力であっても平滑コンデンサ２の電
圧が過大となり、この過電圧によりインバータ３と電力
系統６との連係運転ができなくなったり、直流回路を構
成する機器の破損など、各種の不都合を生ずることとな
る。
とができないので、結局この逆電力は平滑コンデンサ２
に蓄えられることになる。このような状態が長時間継続
すると、微少な逆電力であっても平滑コンデンサ２の電
圧が過大となり、この過電圧によりインバータ３と電力
系統６との連係運転ができなくなったり、直流回路を構
成する機器の破損など、各種の不都合を生ずることとな
る。
この発明は、逆電力を吸収できない直流電源をインバー
タを介して交流電力系統と連係運転するときに、インバ
ータ直流側が過電圧になるのを防止できる系統連係イン
バータの制御装置を提供することを目的とする。
タを介して交流電力系統と連係運転するときに、インバ
ータ直流側が過電圧になるのを防止できる系統連係イン
バータの制御装置を提供することを目的とする。
この発明は、逆電力を吸収できない直流電源をインバー
タを介して交流電力系統と連係運転するにあたって、イ
ンバータ直流側の電圧を常時監視し、この電圧が許容値
を越えた場合には、インバータの出力制御を行っている
有効電力制御ループに優先１．て電力を強制的に交流電
力系統へ送出させるように機能する直流電圧制限制御系
を従来の有効電力制御ループに付加し、これにより出力
制御の精度や安定度には関係なくインバータの零出力運
転が行えるようにして、尚該インバータ直流側の過電圧
を防止しようとするものである。
タを介して交流電力系統と連係運転するにあたって、イ
ンバータ直流側の電圧を常時監視し、この電圧が許容値
を越えた場合には、インバータの出力制御を行っている
有効電力制御ループに優先１．て電力を強制的に交流電
力系統へ送出させるように機能する直流電圧制限制御系
を従来の有効電力制御ループに付加し、これにより出力
制御の精度や安定度には関係なくインバータの零出力運
転が行えるようにして、尚該インバータ直流側の過電圧
を防止しようとするものである。
第１図は本発明の実施例を示す回路図であって、この第
１図により本発明の詳細を以下に説明する。
１図により本発明の詳細を以下に説明する。
第１図において、符号１は太陽電池・燃料電池などのよ
うに逆電力を吸収できない直流電源であって、逆電力を
受入れできないことを表示するた−６＝ めにダイオードを付加していることは第３図の従来例の
場合と同じである。この直流電源１から出力される直流
電力は、平滑コンデンサ２によりそのリップル分が除去
されたのち、たとえばゲートターンオフサイリスタなど
の半導体スイッチ累子で構成されているインバータ３に
より交流電力に変換され、この交流電力は変圧器４と遮
断器５を介して電力系統６に与えられるようになってい
る〇変流器１１で検出される電流と、計器用変圧器１２
で検出される電圧から、インバータ３が出力する有効電
力値が有効電力検出器１３において演算され、有効電力
設定器１４で設定される出力設定値と上述の有効電力値
との偏差を電力調節器１５に入力させる０電力調節器１
５は入力偏差値を零にする制御信号をインバータ制御回
路１６に出力し、これを受けてインバータ制御回路１６
はインバータ３に供給する点弧パルスを創出する。
うに逆電力を吸収できない直流電源であって、逆電力を
受入れできないことを表示するた−６＝ めにダイオードを付加していることは第３図の従来例の
場合と同じである。この直流電源１から出力される直流
電力は、平滑コンデンサ２によりそのリップル分が除去
されたのち、たとえばゲートターンオフサイリスタなど
の半導体スイッチ累子で構成されているインバータ３に
より交流電力に変換され、この交流電力は変圧器４と遮
断器５を介して電力系統６に与えられるようになってい
る〇変流器１１で検出される電流と、計器用変圧器１２
で検出される電圧から、インバータ３が出力する有効電
力値が有効電力検出器１３において演算され、有効電力
設定器１４で設定される出力設定値と上述の有効電力値
との偏差を電力調節器１５に入力させる０電力調節器１
５は入力偏差値を零にする制御信号をインバータ制御回
路１６に出力し、これを受けてインバータ制御回路１６
はインバータ３に供給する点弧パルスを創出する。
なお無効電力制御等各種の制御を行う回路もインバータ
制御回路１６に含まれている。
制御回路１６に含まれている。
本発明においては、上述のように構成されている有効電
力制御ループに電圧検出器１７と直流最大電圧設定器１
８と電圧調整器１９とで構成された直流電圧制限制御系
が付加されている。すなわち電圧検出器１７で検出され
るインバータ３の直流側電圧Ｅｄが、直流最大電圧設定
器１８によシ設定されている直流電圧最大値（あるいは
直流電圧許容値）Ｅｍを越えたときに電圧調節器１９の
出力が正となって有効電力設定器１４で設定される出力
設定値を増大させる０そのためインバータ３が出力する
有効電力は強制的に増加させられることになり、平滑コ
ンデンサ２に蓄えられていた余剰の直流電力をインバー
タ３を介して電力系統６へ送出するので、直流電圧Ｅｄ
は設定値２ｍ以下に制限されることになる。
力制御ループに電圧検出器１７と直流最大電圧設定器１
８と電圧調整器１９とで構成された直流電圧制限制御系
が付加されている。すなわち電圧検出器１７で検出され
るインバータ３の直流側電圧Ｅｄが、直流最大電圧設定
器１８によシ設定されている直流電圧最大値（あるいは
直流電圧許容値）Ｅｍを越えたときに電圧調節器１９の
出力が正となって有効電力設定器１４で設定される出力
設定値を増大させる０そのためインバータ３が出力する
有効電力は強制的に増加させられることになり、平滑コ
ンデンサ２に蓄えられていた余剰の直流電力をインバー
タ３を介して電力系統６へ送出するので、直流電圧Ｅｄ
は設定値２ｍ以下に制限されることになる。
なお電圧検出器１７で検出される直流回路電圧ＥｄＯ方
が直流最大電圧設定器１８の設定電圧加よシも低いとき
は、電圧調節器１９の出力は零であり（なぜならは、こ
の電圧調節器１９は正極性信号のみが出力できる）、肖
該インバータ３は前述の有効電力制御ループのみによシ
制御される・第２図は本発明の第２の実施例を示す回路
図であるが、この第２図に図示のＴｔＩＩ−流電源１、
平滑コンデンサ２、インバータ３、変圧器４、遮断器５
、電力系統６、変流器１１％汁を器用変圧器１２、有効
電力検出器１３、有効電力設定器１４、電力調節器１５
、インバータ制御回路１６、電圧器検出器１７、直流最
大電圧設定器１８および電圧調節器１９の名称・用途・
機能は第１図に示す実施例の場合と同じであるから、こ
れらの説明は省略するＯ 第２図に示す第２の実施例回路においては、電圧検出器
１７と直流最大電圧設定器１８と電圧調節器１９とで構
成される直流電圧の電圧制限制御系が、有効電力検出器
１３と有効電力設定６１４と電力調節器１５とで構成さ
れている有効電力制御ループの中にとりこまれているの
で、第１図に示す実施例回路よりも速い動作が期待でき
る０なおこの第２図において、上述せる電圧制限制御系
は、検出される直流回路電圧Ｅｄが最大設定電圧飾より
も小であるときは動作しないように制限されることはも
ちろんであシ、この制限がなされているとき、有効電力
制御ループの制御動作には何等の影譬もおよぼさない。
が直流最大電圧設定器１８の設定電圧加よシも低いとき
は、電圧調節器１９の出力は零であり（なぜならは、こ
の電圧調節器１９は正極性信号のみが出力できる）、肖
該インバータ３は前述の有効電力制御ループのみによシ
制御される・第２図は本発明の第２の実施例を示す回路
図であるが、この第２図に図示のＴｔＩＩ−流電源１、
平滑コンデンサ２、インバータ３、変圧器４、遮断器５
、電力系統６、変流器１１％汁を器用変圧器１２、有効
電力検出器１３、有効電力設定器１４、電力調節器１５
、インバータ制御回路１６、電圧器検出器１７、直流最
大電圧設定器１８および電圧調節器１９の名称・用途・
機能は第１図に示す実施例の場合と同じであるから、こ
れらの説明は省略するＯ 第２図に示す第２の実施例回路においては、電圧検出器
１７と直流最大電圧設定器１８と電圧調節器１９とで構
成される直流電圧の電圧制限制御系が、有効電力検出器
１３と有効電力設定６１４と電力調節器１５とで構成さ
れている有効電力制御ループの中にとりこまれているの
で、第１図に示す実施例回路よりも速い動作が期待でき
る０なおこの第２図において、上述せる電圧制限制御系
は、検出される直流回路電圧Ｅｄが最大設定電圧飾より
も小であるときは動作しないように制限されることはも
ちろんであシ、この制限がなされているとき、有効電力
制御ループの制御動作には何等の影譬もおよぼさない。
この発明によれば、太陽電池・燃料電池等直流電力を発
生するのみで、逆方向の電力を受入れることができない
直流電源をインバータを介して交流電力系統に接続し、
この直流電源から交流電力系統に電力を供給するよう運
転している系統連係インバータでは、このインバータの
直流側電圧を常時監視して、設定値以上の過電圧になれ
ば、インバータ出力を強制的に増加させる直流電圧制限
制御系を有効電力制御ループの設定部に付加し、あるい
は有効電力制御ループ内に直流電圧制限制御系をとり込
むように構成することにより、直流回路が過電圧になっ
たときのみ直流回路に蓄積された余剰電力を交流電力系
統に強制的に送出して直流回路電圧の上昇を容易にかつ
藉実に防止することができる。
生するのみで、逆方向の電力を受入れることができない
直流電源をインバータを介して交流電力系統に接続し、
この直流電源から交流電力系統に電力を供給するよう運
転している系統連係インバータでは、このインバータの
直流側電圧を常時監視して、設定値以上の過電圧になれ
ば、インバータ出力を強制的に増加させる直流電圧制限
制御系を有効電力制御ループの設定部に付加し、あるい
は有効電力制御ループ内に直流電圧制限制御系をとり込
むように構成することにより、直流回路が過電圧になっ
たときのみ直流回路に蓄積された余剰電力を交流電力系
統に強制的に送出して直流回路電圧の上昇を容易にかつ
藉実に防止することができる。
第１図は本発明の実施例を示す回路図でおシ、第２図は
本発明の第２の実施例を示す回路図である。第３図は逆
電力を吸収できない直流電源と交流電力系統とを接続す
る系統連係インバータの従来例を示す回路図、第４図は
第３図に示す従来例回路をモデル化したモデル系統図で
あり、第５図は第４図に示すモデル系統のベクトル図で
ある。 １・・・・・・直流電源、２・・・・・・平滑コンデン
サ、３・・・・・・インバータ、４・・・・・・変圧器
、５・・・・・・遮断器、６・・・・・・電力系統、１
１・・・・・・変流器、１２・・・・・・計器用変圧器
、１３・・・・・・有効電力検出器、１４・・・・・・
有効電力設定器、１５・・・・・・電力調節器、１６・
・・・・・インバータ制御回路、１７・・・・・・電圧
検出器、１８・・・・・・直流最大電圧設定器、１９・
・・・・・電圧調節器、２１・・・・・・インバータモ
デル、２２・・・・・・電力系統モデル、２３・・・・
・・インピーダンス。
本発明の第２の実施例を示す回路図である。第３図は逆
電力を吸収できない直流電源と交流電力系統とを接続す
る系統連係インバータの従来例を示す回路図、第４図は
第３図に示す従来例回路をモデル化したモデル系統図で
あり、第５図は第４図に示すモデル系統のベクトル図で
ある。 １・・・・・・直流電源、２・・・・・・平滑コンデン
サ、３・・・・・・インバータ、４・・・・・・変圧器
、５・・・・・・遮断器、６・・・・・・電力系統、１
１・・・・・・変流器、１２・・・・・・計器用変圧器
、１３・・・・・・有効電力検出器、１４・・・・・・
有効電力設定器、１５・・・・・・電力調節器、１６・
・・・・・インバータ制御回路、１７・・・・・・電圧
検出器、１８・・・・・・直流最大電圧設定器、１９・
・・・・・電圧調節器、２１・・・・・・インバータモ
デル、２２・・・・・・電力系統モデル、２３・・・・
・・インピーダンス。
Claims (1)
- １）直流を交流に変換するインバータを介して逆電力を
吸収できない直流電源を交流電力系統に接続し、このイ
ンバータが出力する有効電力を調整するように動作する
系統連係インバータにおいて、前記インバータの直流側
電圧を検出する手段と、この検出電圧が所定値以上にな
れば、前記インバータが出力する有効電力をこの直流電
圧の超過分に対応して増加させる手段が備えられている
ことを特徴とする系統連係インバータの制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60207588A JPS6268023A (ja) | 1985-09-19 | 1985-09-19 | 系統連係インバ−タの制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60207588A JPS6268023A (ja) | 1985-09-19 | 1985-09-19 | 系統連係インバ−タの制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6268023A true JPS6268023A (ja) | 1987-03-27 |
Family
ID=16542250
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60207588A Pending JPS6268023A (ja) | 1985-09-19 | 1985-09-19 | 系統連係インバ−タの制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6268023A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04153713A (ja) * | 1990-10-17 | 1992-05-27 | Sanyo Electric Co Ltd | 双方向電力変換装置 |
| JP2014147229A (ja) * | 2013-01-29 | 2014-08-14 | Osaka Gas Co Ltd | 分散型電源システム |
| JP5823646B1 (ja) * | 2015-07-10 | 2015-11-25 | 松尾建設株式会社 | 自律式安定供給型再生可能エネルギー制御装置 |
-
1985
- 1985-09-19 JP JP60207588A patent/JPS6268023A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04153713A (ja) * | 1990-10-17 | 1992-05-27 | Sanyo Electric Co Ltd | 双方向電力変換装置 |
| JP2014147229A (ja) * | 2013-01-29 | 2014-08-14 | Osaka Gas Co Ltd | 分散型電源システム |
| JP5823646B1 (ja) * | 2015-07-10 | 2015-11-25 | 松尾建設株式会社 | 自律式安定供給型再生可能エネルギー制御装置 |
| WO2017010213A1 (ja) * | 2015-07-10 | 2017-01-19 | 松尾建設株式会社 | 自律式安定供給型再生可能エネルギー制御装置 |
| US10594139B2 (en) | 2015-07-10 | 2020-03-17 | Matsuo Construction Co., Ltd. | Autonomous stably-supplying type renewable energy control device |
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