JPS6355295B2 - - Google Patents
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- JPS6355295B2 JPS6355295B2 JP57037977A JP3797782A JPS6355295B2 JP S6355295 B2 JPS6355295 B2 JP S6355295B2 JP 57037977 A JP57037977 A JP 57037977A JP 3797782 A JP3797782 A JP 3797782A JP S6355295 B2 JPS6355295 B2 JP S6355295B2
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- JP
- Japan
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- reactive power
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 11
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 12
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 3
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 3
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/40—Arrangements for reducing harmonics
Landscapes
- Control Of Electrical Variables (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
- Control Of Voltage And Current In General (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、太陽電池、燃料電池、蓄電池等の
直流の固定電圧電源から自励インバータを介して
商用系統と連系運転される発電システムのインバ
ータの位相制御方式に関するものである。
直流の固定電圧電源から自励インバータを介して
商用系統と連系運転される発電システムのインバ
ータの位相制御方式に関するものである。
この種の発電システムにおいては、運転状態に
応じて任意の出力を調整し得る有効電力制御と、
系統への外乱をできるだけ抑制するために無効電
力を零にする無効電力制御とが要求される。
応じて任意の出力を調整し得る有効電力制御と、
系統への外乱をできるだけ抑制するために無効電
力を零にする無効電力制御とが要求される。
このため、前記有効電力制御と無効電力制御と
を同時に行う手段として、２台の自励インバータ
を使用し、各自励インバータの出力を変圧器によ
りベクトル的に加算して系統と接続する構成が提
案される。しかしながら、この場合、２台の自励
インバータは前述した有効電力制御と無効電力制
御との要求を同時に満足しなければならず、この
実現のために２台の自励インバータの位相角は進
みから遅れまで任意に変えられなければならな
い。
を同時に行う手段として、２台の自励インバータ
を使用し、各自励インバータの出力を変圧器によ
りベクトル的に加算して系統と接続する構成が提
案される。しかしながら、この場合、２台の自励
インバータは前述した有効電力制御と無効電力制
御との要求を同時に満足しなければならず、この
実現のために２台の自励インバータの位相角は進
みから遅れまで任意に変えられなければならな
い。
このような観点から、従来の自励インバータを
使用する発電システムにおいては、自励インバー
タの入力段に可変直流電圧電源となるような制御
整流器もしくはチヨツパを設けて自励インバータ
の出力の有効電力制御を行つており、また自励イ
ンバータの出力側に進相コンデンサ、調相機もし
くは補償装置を設けて無効電力制御を行つてい
た。
使用する発電システムにおいては、自励インバー
タの入力段に可変直流電圧電源となるような制御
整流器もしくはチヨツパを設けて自励インバータ
の出力の有効電力制御を行つており、また自励イ
ンバータの出力側に進相コンデンサ、調相機もし
くは補償装置を設けて無効電力制御を行つてい
た。
従つて、従来の発電システムにおける自励イン
バータによる有効電力制御および無効電力制御
は、構成が複雑となるばかりでなく、適正な制御
を行うための各種機器の調整作業も煩雑となる難
点があつた。
バータによる有効電力制御および無効電力制御
は、構成が複雑となるばかりでなく、適正な制御
を行うための各種機器の調整作業も煩雑となる難
点があつた。
そこで、本発明者等は、前述した従来の発電シ
ステムにおける有効電力制御および無効電力制御
の問題点を全て克服すべく種々検討を重ねた結
果、直流固定電源に自励インバータを並列接続し
てこれを商用系統に接続する発電システムにおい
て、前記自励インバータにより有効電力と無効電
力とを制御するに際し、有効電力制御系と無効電
力制御系から得られるアナログ出力を相互に加算
および減算することにより適正な位相制御信号を
得ることができ、この位相制御信号により前記各
自励インバータの位相角を制御することにより、
前記問題点を克服することができることを突き止
めた。
ステムにおける有効電力制御および無効電力制御
の問題点を全て克服すべく種々検討を重ねた結
果、直流固定電源に自励インバータを並列接続し
てこれを商用系統に接続する発電システムにおい
て、前記自励インバータにより有効電力と無効電
力とを制御するに際し、有効電力制御系と無効電
力制御系から得られるアナログ出力を相互に加算
および減算することにより適正な位相制御信号を
得ることができ、この位相制御信号により前記各
自励インバータの位相角を制御することにより、
前記問題点を克服することができることを突き止
めた。
従つて、本発明の目的は、並列接続した自励イ
ンバータで有効電力制御および無効電力制御を行
う発電システムにおいて、各インバータを位相角
制御することにより各電力制御を同時にしかも簡
便に達成することができる位相制御方式を提供す
るにある。
ンバータで有効電力制御および無効電力制御を行
う発電システムにおいて、各インバータを位相角
制御することにより各電力制御を同時にしかも簡
便に達成することができる位相制御方式を提供す
るにある。
前記目的を達成するため、本発明においては、
直流固定電源に自励インバータを並列接続し、こ
れら自励インバータの出力側を変圧器を介して商
用系統に接続し、前記各自励インバータに対し有
効電力制御系と無効電力制御系とを設けて電力制
御を行う直流固定電源制御用インバータの制御方
式において、 有効電力制御系は、有効電力設定値と自励イン
バータ出力から得られる有効電力検出値とを比較
し、得られた偏差有効電力を電力調節器に供給す
ると共にこの電力調節器の出力と自励インバータ
出力から得られる電流検出値とを比較し、得られ
た偏差電流値を電流調節器を介して位相中心角
0を規定するアナログ出力を得るよう構成し、 無効電力制御系は、無効電力設定値と自励イン
バータ出力から得られる無効電力検出値とを比較
し、得られた偏差無効電力を無効電力調節器に供
給すると共にこの無効電力調節器の出力と自励イ
ンバータ出力から得られる電圧検出値とを比較
し、得られた偏差電圧値を電圧調節器を介して位
相開き角△を規定するアナログ出力を得るよう
構成し、 前記各電力制御系のアナログ出力を相互に加算
および減算してそれぞれ位相制御信号を得、これ
らの位相制御信号により自励インバータを制御す
ることを特徴とする。
直流固定電源に自励インバータを並列接続し、こ
れら自励インバータの出力側を変圧器を介して商
用系統に接続し、前記各自励インバータに対し有
効電力制御系と無効電力制御系とを設けて電力制
御を行う直流固定電源制御用インバータの制御方
式において、 有効電力制御系は、有効電力設定値と自励イン
バータ出力から得られる有効電力検出値とを比較
し、得られた偏差有効電力を電力調節器に供給す
ると共にこの電力調節器の出力と自励インバータ
出力から得られる電流検出値とを比較し、得られ
た偏差電流値を電流調節器を介して位相中心角
0を規定するアナログ出力を得るよう構成し、 無効電力制御系は、無効電力設定値と自励イン
バータ出力から得られる無効電力検出値とを比較
し、得られた偏差無効電力を無効電力調節器に供
給すると共にこの無効電力調節器の出力と自励イ
ンバータ出力から得られる電圧検出値とを比較
し、得られた偏差電圧値を電圧調節器を介して位
相開き角△を規定するアナログ出力を得るよう
構成し、 前記各電力制御系のアナログ出力を相互に加算
および減算してそれぞれ位相制御信号を得、これ
らの位相制御信号により自励インバータを制御す
ることを特徴とする。
次に、本発明に係る直流固定電源制御用インバ
ータの位相制御方式の実施例につき添付図面を参
照しながら以下詳細に説明する。
ータの位相制御方式の実施例につき添付図面を参
照しながら以下詳細に説明する。
第１図は、本発明制御方式による発電システム
の系統図である。第１図において、参照符号１０
は直流電源を示し、燃料電池、蓄電池等の固定電
圧源で構成される。この直流電源１０には２台の
自励インバータ１２，１４を並列に接続し、これ
らの自励インバータ１２，１４の出力側を変圧器
１６、結合リアクトル１８を介して商用系統２０
に接続した構成からなる。
の系統図である。第１図において、参照符号１０
は直流電源を示し、燃料電池、蓄電池等の固定電
圧源で構成される。この直流電源１０には２台の
自励インバータ１２，１４を並列に接続し、これ
らの自励インバータ１２，１４の出力側を変圧器
１６、結合リアクトル１８を介して商用系統２０
に接続した構成からなる。
しかるに、本発明においては、前記構成からな
る発電システムにおいて、両自励インバータ１
２，１４に対し有効電力制御と無効電力制御とを
インバータの位相角制御により実現するものであ
る。第２図１，２は、このようなインバータの制
御動作状態を説明するベクトル図である。すなわ
ち、第２図１，２において、V1，V2は自励イン
バータ１２，１４の各出力電圧であり、これらの
大きさは常に等しく一定であり、位相のみが変化
する。そして、前記出力電圧V1，V2の合成ベク
トルをViで表示し、これはインバータシステムの
総合出力電圧となり、その大きさおよび位相は前
記出力電圧V1，V2の位相により決定される。従
つて、第２図１は総合出力電圧Viが小さい場合の
各自励インバータの出力電圧V1，V2のベクトル
位相関係を示し、第２図(2)は総合出力電圧Viが大
きい場合の各自励インバータの出力電圧V1，V2
のベクトル位相関係を示す。第２図１，２から明
らかなように適正な有効電力制御と無効電力制御
とを行うためには、系統電圧Vsに対し同相で所
望の大きさの電流Ｉを流すよう位相制御すればよ
いことが判る。この際、第２図１，２に示すベク
トル図からも明らかなように、次式に示す関係が
成立する。
る発電システムにおいて、両自励インバータ１
２，１４に対し有効電力制御と無効電力制御とを
インバータの位相角制御により実現するものであ
る。第２図１，２は、このようなインバータの制
御動作状態を説明するベクトル図である。すなわ
ち、第２図１，２において、V1，V2は自励イン
バータ１２，１４の各出力電圧であり、これらの
大きさは常に等しく一定であり、位相のみが変化
する。そして、前記出力電圧V1，V2の合成ベク
トルをViで表示し、これはインバータシステムの
総合出力電圧となり、その大きさおよび位相は前
記出力電圧V1，V2の位相により決定される。従
つて、第２図１は総合出力電圧Viが小さい場合の
各自励インバータの出力電圧V1，V2のベクトル
位相関係を示し、第２図(2)は総合出力電圧Viが大
きい場合の各自励インバータの出力電圧V1，V2
のベクトル位相関係を示す。第２図１，２から明
らかなように適正な有効電力制御と無効電力制御
とを行うためには、系統電圧Vsに対し同相で所
望の大きさの電流Ｉを流すよう位相制御すればよ
いことが判る。この際、第２図１，２に示すベク
トル図からも明らかなように、次式に示す関係が
成立する。
V〓i＝V〓s＋jXI〓 ……(1)
但し、Ｘ：結合リアクトルを含むインバータ出
力側のリアクタンス もしくは Vi＝√s 2＋（）2＝Vs√１＋2 ……(2) 但し、ｘ＝XI／Vs：リアクタンス降下率 前記式(1)，(2)の関係から、個々の自励インバー
タの位相制御角は、有効電力と無効電力の制御に
応じて変化する必要があり、自励インバータ１
２，１４の位相角を1，2とすれば、中心角0
とこれよりの開き角△との間には次式の関係が
成立する。
力側のリアクタンス もしくは Vi＝√s 2＋（）2＝Vs√１＋2 ……(2) 但し、ｘ＝XI／Vs：リアクタンス降下率 前記式(1)，(2)の関係から、個々の自励インバー
タの位相制御角は、有効電力と無効電力の制御に
応じて変化する必要があり、自励インバータ１
２，１４の位相角を1，2とすれば、中心角0
とこれよりの開き角△との間には次式の関係が
成立する。
1＝0＋Δ2
＝0−Δ ……(3)
前記式(3)に基づいて自励インバータ１２，１４
の位相角1，2を制御するため、第３図に示す
ような有効電力制御系と無効電力制御系とからな
る制御回路を使用する。
の位相角1，2を制御するため、第３図に示す
ような有効電力制御系と無効電力制御系とからな
る制御回路を使用する。
すなわち、第３図に示す制御回路において、有
効電力制御系は、有効電力設定器２２、電力調節
器２４および電流調節器２６とから構成し、無効
電力制御系は無効電力設定器２８、無効電力調節
器３０および電圧調節器３２とから構成する。し
かるに、有効電力制御系においては、有効電力設
定器２２で設定された有効電力設定値Psollと、
変圧器１６の出力として検出される有効電力検出
値Pistとを比較し、得られた偏差有効電力を電力
調節器２４に供給し、この電力調節器２４の出力
と変圧器１６の出力として検出される電流検出値
Iistとを比較し、得られた偏差電流値を電流調節
器２６に供給することによつて、中心角0を規
定するアナログ出力を得る。一方、無効電力制御
系においては、無効電力設定器２８で設定された
無効電力設定値Qsollと、変圧器１６の出力とし
て検出される無効電力検出値Qistとを比較し、得
られた偏差無効電力を無効電力調節器３０に供給
し、この無効電力調節器３０の出力と変圧器１６
の出力として検出される電圧検出値Vistとを比較
し、得られた偏差電圧値を電圧調節器３２に供給
することによつて、開き角△を規定するアナロ
グ出力を得る。従つて、これら有効電力制御系の
アナログ出力0と無効電力制御系のアナログ出
力△を相互にクロスさせて加減算を行うことに
より、前記式(3)に示すような自励インバータ１
２，１４の位相角1，2を定める制御信号を得
ることができる。
効電力制御系は、有効電力設定器２２、電力調節
器２４および電流調節器２６とから構成し、無効
電力制御系は無効電力設定器２８、無効電力調節
器３０および電圧調節器３２とから構成する。し
かるに、有効電力制御系においては、有効電力設
定器２２で設定された有効電力設定値Psollと、
変圧器１６の出力として検出される有効電力検出
値Pistとを比較し、得られた偏差有効電力を電力
調節器２４に供給し、この電力調節器２４の出力
と変圧器１６の出力として検出される電流検出値
Iistとを比較し、得られた偏差電流値を電流調節
器２６に供給することによつて、中心角0を規
定するアナログ出力を得る。一方、無効電力制御
系においては、無効電力設定器２８で設定された
無効電力設定値Qsollと、変圧器１６の出力とし
て検出される無効電力検出値Qistとを比較し、得
られた偏差無効電力を無効電力調節器３０に供給
し、この無効電力調節器３０の出力と変圧器１６
の出力として検出される電圧検出値Vistとを比較
し、得られた偏差電圧値を電圧調節器３２に供給
することによつて、開き角△を規定するアナロ
グ出力を得る。従つて、これら有効電力制御系の
アナログ出力0と無効電力制御系のアナログ出
力△を相互にクロスさせて加減算を行うことに
より、前記式(3)に示すような自励インバータ１
２，１４の位相角1，2を定める制御信号を得
ることができる。
なお、第３図に示す制御回路に使用される制御
信号を変圧器１６の出力から検出する手段として
は、第４図に示すように、変圧器１６の出力ライ
ンに計器用変圧器３４と変流器３６とを接続配置
し、計器用変圧器３４からは電圧検出値Vistを得
ると共に変流器３６からは電流検出値Iistを得
る。そして、前記計器用変圧器３４と変流器３６
の各出力を入力する有効電力および無効電力検出
器３８を設けて、有効電力検出値Pistと無効電力
検出値Qistとを得ることができる。
信号を変圧器１６の出力から検出する手段として
は、第４図に示すように、変圧器１６の出力ライ
ンに計器用変圧器３４と変流器３６とを接続配置
し、計器用変圧器３４からは電圧検出値Vistを得
ると共に変流器３６からは電流検出値Iistを得
る。そして、前記計器用変圧器３４と変流器３６
の各出力を入力する有効電力および無効電力検出
器３８を設けて、有効電力検出値Pistと無効電力
検出値Qistとを得ることができる。
前述した実施例から明らかなように、本発明に
よれば、有効電力および無効電力に関する各アナ
ログ自動制御系の出力を相互に加減算して各自励
インバータの位相制御信号とすることにより、簡
単な回路構成で２台の自励インバータを適正に位
相制御することができる。従つて、本発明位相制
御方式は、直流の固定電圧源に接続される２台の
自励インバータよりなる発電システムにおいて、
有効電力と無効電力の制御を行う場合の各自励イ
ンバータの位相制御に有効に適用することができ
る。また、この種自励インバータを多数並列して
それぞれ２グループ群に分割してなる発電システ
ムにおいても、同様に適用することができる。さ
らに、本発明制御方式を適用する自励インバータ
としては、系統に対して進み位相でも転流可能な
自己消弧形インバータ、例えばトランジスタイン
バータやGTOインバータ等にも適用することが
できる。
よれば、有効電力および無効電力に関する各アナ
ログ自動制御系の出力を相互に加減算して各自励
インバータの位相制御信号とすることにより、簡
単な回路構成で２台の自励インバータを適正に位
相制御することができる。従つて、本発明位相制
御方式は、直流の固定電圧源に接続される２台の
自励インバータよりなる発電システムにおいて、
有効電力と無効電力の制御を行う場合の各自励イ
ンバータの位相制御に有効に適用することができ
る。また、この種自励インバータを多数並列して
それぞれ２グループ群に分割してなる発電システ
ムにおいても、同様に適用することができる。さ
らに、本発明制御方式を適用する自励インバータ
としては、系統に対して進み位相でも転流可能な
自己消弧形インバータ、例えばトランジスタイン
バータやGTOインバータ等にも適用することが
できる。
以上、本発明の好適な実施例について説明した
が、本発明の精神を逸脱しない範囲内において
種々の設計変更をなし得ることは勿論である。
が、本発明の精神を逸脱しない範囲内において
種々の設計変更をなし得ることは勿論である。
第１図は本発明に係る直流固定電源制御用イン
バータの位相制御方式を実施する発電システムの
ブロツク回路図、第２図１，２は第１図に示す自
励インバータの出力電圧と総合出力電圧との位相
関係を示すベクトル図、第３図は本発明位相制御
方式を実施する位相制御回路図、第４図は第３図
に示す制御回路を制御するための制御信号を得る
信号検出回路図である。 １０…直流電源、１２，１４…自励インバー
タ、１６…変圧器、１８…結合リアクトル、２０
…商用系統、２２…有効電力設定器、２４…電力
調節器、２６…電流調節器、２８…無効電力設定
器、３０…無効電力調節器、３２…電圧調節器、
３４…計器用変圧器、３６…変流器、３８…有効
電力および無効電力検出器。
バータの位相制御方式を実施する発電システムの
ブロツク回路図、第２図１，２は第１図に示す自
励インバータの出力電圧と総合出力電圧との位相
関係を示すベクトル図、第３図は本発明位相制御
方式を実施する位相制御回路図、第４図は第３図
に示す制御回路を制御するための制御信号を得る
信号検出回路図である。 １０…直流電源、１２，１４…自励インバー
タ、１６…変圧器、１８…結合リアクトル、２０
…商用系統、２２…有効電力設定器、２４…電力
調節器、２６…電流調節器、２８…無効電力設定
器、３０…無効電力調節器、３２…電圧調節器、
３４…計器用変圧器、３６…変流器、３８…有効
電力および無効電力検出器。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 直流固定電源に自励インバータを並列接続
し、これら自励インバータの出力側を変圧器を介
して商用系統に接続し、前記各自励インバータに
対し有効電力制御系と無効電力制御系とを設けて
電力制御を行う直流固定電源制御用インバータの
制御方式において、 有効電力制御系は、有効電力設定値と自励イン
バータ出力から得られる有効電力検出値とを比較
し、得られた偏差有効電力を電力調節器に供給す
ると共にこの電力調節器の出力と自励インバータ
出力から得られる電流検出値とを比較し、得られ
た偏差電流値を電流調節器を介して位相中心角
0を規定するアナログ出力を得るよう構成し、 無効電力制御系は、無効電力設定値と自励イン
バータ出力から得られる無効電力検出値とを比較
し、得られた偏差無効電力を無効電力調節器に供
給すると共にこの無効電力調節器の出力と自励イ
ンバータ出力から得られる電圧検出値とを比較
し、得られた偏差電圧値を電圧調節器を介して位
相開き角△を規定するアナログ出力を得るよう
構成し、 前記各電力制御系のアナログ出力を相互に加算
および減算してそれぞれ位相制御信号を得、これ
らの位相制御信号により自励インバータを制御す
ることを特徴とする直流固定電源制御用インバー
タの位相制御方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57037977A JPS58157342A (ja) | 1982-03-12 | 1982-03-12 | 直流固定電源制御用インバ−タの位相制御方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57037977A JPS58157342A (ja) | 1982-03-12 | 1982-03-12 | 直流固定電源制御用インバ−タの位相制御方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58157342A JPS58157342A (ja) | 1983-09-19 |
| JPS6355295B2 true JPS6355295B2 (ja) | 1988-11-01 |
Family
ID=12512622
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57037977A Granted JPS58157342A (ja) | 1982-03-12 | 1982-03-12 | 直流固定電源制御用インバ−タの位相制御方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58157342A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07109569B2 (ja) * | 1993-08-19 | 1995-11-22 | 三洋電機株式会社 | 太陽電池の最大電力制御方法 |
-
1982
- 1982-03-12 JP JP57037977A patent/JPS58157342A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58157342A (ja) | 1983-09-19 |
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