KR930005381B1 - Method for operating parallel inverters - Google Patents

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금성산전 주식회사
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Abstract

The method for minimising the circulation current generated at the operation of parallel inverters by using the instantaneous voltage control method comprises the steps: (a) supplying the reference voltage and current to each instantaneous voltage controller and using the carrier wave commonly at each sampling time so that the overall parallel system is synchronised; (b) supplying the load current reference value allocated to each inverter and calculated in real time; (c) generating the instantaneous voltage control value sinchronised by the common carrier; and (d) compensating the difference between the reference of the load current and the output current with the PI control.

Description

인버터의 병렬운전 제어방식Parallel operation control method of inverter

제1도는 종래 인버터의 병렬운전 제어기의 구성도.1 is a block diagram of a parallel operation controller of a conventional inverter.

제2도는 일반적인 인버터 2대 병렬운전시의 등가회로도.2 is an equivalent circuit diagram in general parallel operation of two inverters.

제3도는 본 발명에 따른 인버터의 병렬운전 제어의 2대 병렬운전을 보인 실시예 구성도.Figure 3 is an embodiment configuration diagram showing two parallel operation of the parallel operation control of the inverter according to the present invention.

제4도는 제3도에 따른 인버터의 병렬운전 제어 타이밍 설명도.4 is an explanatory diagram of parallel operation control timing of an inverter according to FIG. 3;

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

41,51 : 인버터 42,52 : 순시전압제어기41,51: Inverter 42,52: Instantaneous voltage controller

43,53,44,54 : 연산기 44,55 : PI보상기43,53,44,54: Calculator 44,55: PI Compensator

60 : 중앙제어장치 70 : 부하60: central controller 70: load

본 발명은 직류/교류 변환장치인 인버터의 병렬운전 방식에 관한 것으로 특히, 병렬운전시 위상동기 문제를 해결하고 순환전류를 최소화시키는 인버터의 병렬운전 제어방식에 관한 것이다.The present invention relates to a parallel operation method of an inverter which is a DC / AC converter, and more particularly, to a parallel operation control method of an inverter that solves a phase synchronization problem and minimizes a circulating current during parallel operation.

일반적으로, 무정전 전원장치나 태양광을 이용한 낙도용 전원장치 및 연료전지를 이용한 전원장치등에서 수용가축의 최저와 최고의 부하에 따라 인버터의 효율적인 운전을 위해서는 인버터의 병렬운전이 필요하며, 부하의 증가에 의한 설비확장을 위해서도 인버터의 병렬 운전이 필요하게 되고, 이때 인버터의 병렬운전시 인버터 내부로 흐르는 순환전류를 제어하고 각각의 인버터의 위상을 동기시켜야 한다.In general, parallel operation of inverters is required for efficient operation of inverters according to the lowest and highest load of livestock in uninterruptible power supply, island-based power supply using solar light, and power supply using fuel cell. In addition, parallel operation of the inverters is required to expand the equipment. In this case, the circulating current flowing into the inverter must be controlled and the phases of each inverter must be synchronized.

종래의 인버터 병렬운전 제어기는 제1도에 도시된 바와 같이 인버터(1)에서 로드에 공급되는 전류(I1)와 로드전류 검출기(2)를 통해 검출되는 로드에 공급되어야 할 전류(IL/n)를 측정하여 전류오차(ΔI)를 검출하는 전류오차 발생기(3)와, 그 전류오차 발생기(3)의 전류오차(ΔI)에 따라 무효전력 오차(ΔQ)를 발생하는 무효전력 오차발생기(4)와, 그 무효전력 오차(ΔQ)에 따라 상기 인버터(1)의 출력전압(Vf) 및 기준전압(Vr)과 비교하여 출력하는 연산기(5)와, 그 연산기(5)의 출력에 따라 이득제어를 하여 상기 무효전력 오차(ΔQ)를 줄이는 방향으로 진폭 제어하는 진폭제어기(6)와, 상기 전류오차 발생기(3)의 전류오차(ΔI)에 따라 유효전력 오차(ΔP)를 발생하는 유효전력 오차 발생기(7)와, 그 유효전력 오차(ΔP)에 따라 그 유효전력 오차(ΔP)를 줄이는 방향으로 위상제어(PLL)를 하는 위상제어기(8)와, 그 위상제어기(8)의 출력을 기준주파수(fo)와 비교연산하는 연산기(9)와, 그 연산기(9)의 출력에 따라 각 인버터의 위상이 같아지도록 발진제어하는 발진기(10)와, 그 발진기(10)의 발진출력을 상기 진폭제어기(6)의 출력에 따라 펄스폭 변조(PWM) 제어하여 상기 인버터(1)의 스위칭 제어를 하는 펄스폭 변조기(11)로 구성되었다. 여기서, IL/n의 n은 인버터의 수이다.In the conventional inverter parallel operation controller, the current I1 supplied to the load in the inverter 1 and the current to be supplied to the load detected through the load current detector 2 (IL / n) as shown in FIG. Current error generator 3 for detecting current error ΔI and reactive power error generator 4 for generating reactive power error ΔQ according to the current error ΔI of the current error generator 3. And a calculator 5 for outputting the output voltage Vf and the reference voltage Vr of the inverter 1 according to the reactive power error ΔQ, and gain control according to the output of the calculator 5. An amplitude controller 6 for amplitude control in a direction of reducing the reactive power error ΔQ and an active power error ΔP generated according to the current error ΔI of the current error generator 3. The phase shifter in the direction of reducing the active power error ΔP according to the generator 7 and the active power error ΔP. A phase controller 8 that performs a PLL, an operator 9 that compares and outputs the output of the phase controller 8 with a reference frequency fo, and a phase of each inverter according to the output of the calculator 9 An oscillator 10 for controlling the oscillation so as to be equal, and a pulse width for controlling switching of the inverter 1 by controlling the pulse width modulation (PWM) according to the output of the amplitude controller 6 with the oscillation output of the oscillator 10. It consists of a modulator 11. Where n in IL / n is the number of inverters.

이와 같이 구성된 종래 인버터 병렬운전 제어기에 따른 종래 기술의 작용 및 문제점을 설명하면 다음과 같다. 인버터(1) 자신이 공급하는 전류(I1)와 자신이 부하에 공급해야할 전류(IL/n)를 측정하여 전류오차 발생기(3)를 통해 전류오차(ΔI)를 발생시키고, 그 전류오차(ΔI)에 따라 무효전력 오차(ΔQ) 및 유효전력 오차(ΔP)를 구하여 무효전력 오차(ΔQ)는 기준전압(Vr)과 인버터(1)의 출력전압(Vf)과 비교되어 진폭제어기(6)에 입력되고, 유효전력 오차(ΔP)는 위상제어기(8)에 입력된다. 진폭제어기(6)는 적당한 이득(VC)을 곱하여 무효전력 오차(ΔQ)를 줄이는 방향으로 제어한다. 즉, 출력전압의 진폭을 제어하면 무효전력을 제어할 수 있게 된다.Referring to the operation and problems of the prior art according to the conventional inverter parallel operation controller configured as described above are as follows. The inverter 1 measures the current I1 supplied by itself and the current IL / n to be supplied to the load to generate a current error ΔI through the current error generator 3, and the current error ΔI. Reactive power error (ΔQ) and active power error (ΔP) are obtained according to the following equation. The reactive power error (ΔQ) is compared with the reference voltage (Vr) and the output voltage (Vf) of the inverter (1) to the amplitude controller (6). The active power error ΔP is input to the phase controller 8. The amplitude controller 6 controls in the direction of reducing the reactive power error ΔQ by multiplying the appropriate gain VC. That is, by controlling the amplitude of the output voltage it is possible to control the reactive power.

한편, 위상 제어기(8)는 유효전력 오차(ΔP)에 따라 그 유효전력 오차(ΔP)를 줄이는 방향으로 제어하는데, 각 인버터의 출력전류의 위상이 같아지도록 하면 유효전력 오차(ΔP)가 없어지므로 위상제어기(8)의 출력은 기준주파수(fo)와 비교되어 발진기(10)에 입력됨으로써, 각 인버터의 위상이 같아지도록 제어된다. 펄스폭 변조기(11)는 진폭 제어기(6)의 진폭제어 출력에 따라 발진기(10)의 출력을 펄스폭 변조하여 인버터(1)의 스위치를 온/오프 시키도록 한다. 이상의 동작을 반복하여 각 인버터는 같은 전력이 분담되고 위상이 같게 제어되므로 순환전류가 위상동기 문제를 해결할 수 있게 된다.On the other hand, the phase controller 8 controls the direction of reducing the effective power error ΔP according to the active power error ΔP. When the output current of each inverter is made equal in phase, the effective power error ΔP is eliminated. The output of the phase controller 8 is input to the oscillator 10 in comparison with the reference frequency fo, whereby the phase of each inverter is controlled to be equal. The pulse width modulator 11 pulses the output of the oscillator 10 according to the amplitude control output of the amplitude controller 6 to turn on / off the switch of the inverter 1. By repeating the above operation, each inverter shares the same power and is controlled in the same phase so that the circulating current can solve the phase synchronization problem.

그러나, 종래 기술의 인버터 병렬운전 제어기는 실효전력 제어기법이고 아날로그 제어기이므로 순시적으로 전압을 보상할 수 없는데, 제2도에 도시된 인버터 2대 병렬운전시의 등가회로도에 도시된 바와 같이 2대의 인버터(21), (22)가 각기 LC필터(23), (24)를 통하여 부하(25) 연결되는 브리지 구성이 되므로, 각 인버터(21), (22)의 브리지 회로에 의해서 발생되는 전압〔V1(t)〕, 〔V2(t)〕은 각각의 인버터(21), (22) 를 구성하는 스위치에 동일한 펄스패턴을 인가하더라도 약간 다르게 나타나게 된다.However, since the inverter parallel operation controller of the prior art is an effective power control method and an analog controller, voltage cannot be compensated in an instant. As shown in the equivalent circuit diagram of two inverter parallel operations shown in FIG. Since the inverters 21 and 22 each have a bridge configuration in which the loads 25 are connected via the LC filters 23 and 24, the voltage generated by the bridge circuits of the inverters 21 and 22 is obtained. V1 (t)] and [V2 (t)] appear slightly different even when the same pulse pattern is applied to the switches constituting the inverters 21 and 22, respectively.

뿐만 아니라 브리지 출력단에 연결된 LC필터(23), (24)의 값들도 동일한 소자를 사용하여도 완전하게 같게 만들 수가 없기 때문에 필연적으로 인버터(21)와 인버터(22) 사이에 순환전류가 흐르게 되고, 이로 인하여 각각의 인버터(21), (22)는 자기 자신의 정격용량보다 훨씬 작은 용량만을 부하(25)측에 공급하게 되므로 전체적인 시스템 효율도 크게 감소하게 되며 인버터 스위칭소자의 파괴원인이 된다. 따라서, 부하변동이나 파라이터 변동에 대하여 강인하지 못하며 과도상태시 위상이 동기되는데 몇주기 정도 걸리므로 이때의 순환전류를 억제하기 위해서는 인버터의 필터(Ls, Cp) 값을 작게 할 수 없어 부피가 커지며, 단가도 비싸고, 아날로그 제어기의 단점인 부품의 노화현상과 동작중 드리프트(drift) 현상 및 잡음등에 민감한 단점이 있다.In addition, since the values of the LC filters 23 and 24 connected to the bridge output terminal cannot be exactly the same even when using the same device, a circulating current flows between the inverter 21 and the inverter 22. As a result, each of the inverters 21 and 22 supplies only the capacity much smaller than its own rated capacity to the load 25 side, thereby greatly reducing the overall system efficiency and causing a breakdown of the inverter switching element. Therefore, it is not robust against load fluctuations or parameter fluctuations, and it takes several cycles to synchronize the phase in transient state. Therefore, in order to suppress the circulating current, the filter (Ls, Cp) value of the inverter cannot be made small. In addition, the unit is expensive, and there are disadvantages of aging, component drift and noise, which are disadvantages of analog controllers.

본 발명은 이와 같은 문제점을 감안하여 현대 제어이론을 쉽게 적용할 수 있는 순시전압 제어방식을 이용하여 인버터 병렬운전시의 최대문제점인 순환전류의 최소화를 위하여 매순간 각각의 인버터 출력전류의 크기가 순서적으로 같으면서 부하전류를 균등 분배하여 부담하도록 함으로써 순환전류를 최소화시키고, 신속한 위상동기 및 제어의 고도화와 정밀화등을 개선하며, 제어기를 디지탈 신호처리로 하여 아날로그 제어기의 단점을 개선하도록 한 인버터의 병렬운전 제어방식을 창안한 것으로, 이를 첨부한 도면을 참조해 상세히 설명하면 다음과 같다.In the present invention, in order to minimize the circulating current, which is the biggest problem in parallel operation of inverters, by using instantaneous voltage control method that can easily apply modern control theory, the magnitude of each inverter output current is sequentially By equally distributing the load current and minimizing the load current, the circulating current is minimized, and the phase synchronization and control are improved and refined, and the parallel operation of the inverter to improve the shortcomings of the analog controller by the digital signal processing of the controller. Invented a control method, which will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

제3도는 본 발명에 따른 인버터의 병렬운전 제어기의 2대 병렬운전 실시예를 보인 구성도로서, 이에 도시된 바와 같이 펄스폭 변조 전압원 인버터(41), (51)가 부하(70)와 브리지 구성되어 부하(70)에 각기 분담전류(Io1), (Io2)를 출력하도록 하며, 각기 순시전압 제어기(42), (52)는 상기 인버터(41), (51)의 출력전압(Vo), (Vo) 및 출력전류(Io1), (Io2)를 측정하여 그 출력전류(Io1), (Io2)를 중앙제어장치(60)에 전송하고, 각 인버터(41), (51)가 분담해야 할 전류기준치(Io/n) 및 반송파 기준신호를 상기 중앙제어장치(60)로 부터 입력받아 인버터 순시전압 제어출력(Ul*), (U2*)을 하며, 전류기준치(Io/n)와 각 출력전류(Io1), (Io2)와의 차를 연산기(44), (54)를 통해 구하여 각기 PI보상기(45), (55)를 통해 전류차에 따른 순시 보상치(dU1*), (dU2*)를 구하고, 그 순시 보상치(dUl*), (dU2*)와 순시 전압제어기(42), (52)의 순시전압 제어출력(U1*), (U2*)을 각기 연산기(43), (53)를 통해 합산하여 각 인버터(41), (51)의 순시전압 제어신호(U1), (U2)로 인가하도록 구성하였다. 여기서, 중앙제어장치(60)는 각 인버터(41), (51)의 출력전류(Io1), (Io2)를 입력받아 이를 합산한 후 그 인버터 수(n=2)로 나누어 각 인버터가 분담해야 할 전류기준치(Io/n)를 발생함과 아울러 각 인버터(41), (51)를 공통 제어하기 위한 반송파 기준신호를 각 순시전압 제어기(42), (52)에 출력시킨다.3 is a configuration diagram showing two parallel operation embodiments of the parallel operation controller of the inverter according to the present invention. As shown therein, the pulse width modulated voltage source inverters 41 and 51 have a load 70 and a bridge configuration. To output the shared currents Io1 and Io2 to the load 70, respectively, and the instantaneous voltage controllers 42 and 52 output the output voltages Vo and (i) of the inverters 41 and 51, respectively. Vo) and the output currents (Io1) and (Io2) are measured and the output currents (Io1) and (Io2) are transmitted to the central control unit 60, and the currents to be shared by the inverters 41 and 51. Inverter instantaneous voltage control outputs (Ul * ) and (U2 * ) are received from the central control unit 60 by receiving a reference value (Io / n) and a carrier reference signal from the central control device 60. The difference between (Io1) and (Io2) is obtained through the calculators 44 and 54, and the instantaneous compensation values (dU1 * ) and (dU2 * ) according to the current difference are obtained through the PI compensators 45 and 55, respectively. seek, and that instantaneous compensation value (dUl *), (dU2 * ) The instantaneous voltage in the voltage controller 42, 52, the instantaneous voltage control output (U1 *), (U2 *) for each operator (43), each inverter (41) by summing over a 53, 51 of the It was configured to apply the control signals U1 and U2. Here, the central control unit 60 receives the output currents Io1 and Io2 of the inverters 41 and 51, sums them, divides them by the number of inverters (n = 2), and divides each inverter. A current reference value Io / n to be generated is generated and carrier reference signals for common control of the inverters 41 and 51 are output to the instantaneous voltage controllers 42 and 52.

이와 같이 구성되는 본 발명의 작용 및 효과를 상세히 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation and effect of the present invention configured as described in detail as follows.

인버터의 병렬운전시 부하에 인버터를 병렬연결 시키므로 그에 따른 브리지 구성이 발생되어 순환전류가 발생하게 되는데, 병렬 운전시의 최대관점은 어떻게 하면 순환전류를 최소화할 수 있느냐에 있게 된다. 즉, 순환전류는 인버터(41)〔인버터(51)〕에서 공급한 전류가 인버터(51)〔인버터(41)〕로 전달되어 인버터 자신의 정격용량보다 훨씬 작은 용량만을 부하측에 공급하게 되어 전체적인 시스템 효율이 크게 감소됨과 아울러 인버터 스위치 소자의 파괴원인이 되는 순환전류의 최소화가 최대관점이 된다. 이에 따라 본 발명에서는 매순간 각각의 인버터(41), (51) 출력 전류값〔Io1(t)〕, 〔Io2(t)〕의 크기가 순시적으로 같으면서 부하전류(Io)를 정확하게 분담시키게 되면 2대 병렬운전시 두개의 인버터(41), (51)가 공급하는 순시전력은 모두 부하측에 공급되도록 하여 순환전류가 제로가 될 수 있게 된다.Since the inverter is connected to the load in parallel during the parallel operation of the inverter, the bridge configuration is generated accordingly, and the circulating current is generated. The maximum point of the parallel operation is how to minimize the circulating current. That is, in the circulating current, the current supplied from the inverter 41 (inverter 51) is transmitted to the inverter 51 (inverter 41) so that only the capacity much smaller than the rated capacity of the inverter itself is supplied to the load side. The efficiency is greatly reduced and the minimization of the circulating current which causes the breakdown of the inverter switch element is the greatest point of view. Accordingly, in the present invention, when each of the inverters 41 and 51 output current values [Io1 (t)] and [Io2 (t)] is instantaneously equal, the load currents Io are accurately divided. In the large parallel operation, the instantaneous power supplied by the two inverters 41 and 51 is supplied to the load side so that the circulating current can be zero.

이때의 관계식은The relational expression at this time is

Io1(t)=Io2(t)=Io(t)/2 식 (1)Io1 (t) = Io2 (t) = Io (t) / 2 Equation (1)

이 되므로, 본 발명은 위의 식(1)을 항상 만족시키면서 각각의 인버터(41), (51)를 제어하여 순환전류를 없애도록 한다.Therefore, the present invention controls the respective inverters 41 and 51 while always satisfying the above formula (1) so as to eliminate the circulating current.

각 순시전압 제어기(42), (52)는 각각의 인버터(41), (51)가 부하(70)에 공급하고 있는 출력전류(Io1), (Io2)와 출력전압(Vo), (Vo)을 측정하고, 데이타 버스를 통하여 중앙제어장치(60)에 출력전류(Io1), (Io2)값을 보낸다.Each of the instantaneous voltage controllers 42 and 52 is an output current Io1, Io2 and an output voltage Vo, Vo which each inverter 41, 51 is supplying to the load 70. The output currents (Io1) and (Io2) are sent to the central controller 60 through the data bus.

이에 따라 중앙제어장치(60)는 상기 출력전류(Io1), (Io2) 값을 합하여 부하전류(Io)를 계산하고, 이를 각각의 인버터(41), (51)가 분담하여야 할 전류기준치(Io/2)를 각 순시전압 제어기(42), (52)에 보내준다. 또한 중앙제어장치(60)는 각 인버터 상태를 모니터하고, 인버터의 투입과 차단을 지시하며, 반송파 기준 신호를 각 순시전압 제어기(42), (52)에 보내준다. 따라서 순시전압 제어기(42), (52)는 상기 식(1)을 항상 만족시키기 위해서는 순시전압 제어기(42), (52)의 순시전압 제어출력(U1*), (U2*)을 계산할때 부하전류에 대한 표현식 Io1(t)과 Io2(t) 대신에 전류 기준치〔Io2(t)〕에 따른 상기 식(1)의 관계식을 대입하여 순시전압 제어출력(U1*), (U2*)을 계산한다. 그러면 각 제어기의 출력은 항상 같은 전력을 분담할 수 있게 되지만, 이 경우 실제의 부하전류〔Io1(t)/2〕, 〔Io2(t)〕와 전류 기준치〔Io(t)/2〕의 차이로 시스템이 불안정 해지므로 PI보상기(45), (55)를 첨가하여 시스템을 안정화시키게 된다. 즉, PI보상기(45), (55)는 각각의 부하전류〔Io1(t)〕, 〔Io2(t)〕와 전류기준치〔Io(t)/2〕의 오차를 가지고 보상치(dU1*), (dU2*)를 출력하여 순시전압 제어기(42), (52)의 순시전압 제어기출력(U1*), (U2*) 값과 각기 합하여 최종적인 각 인버터 제어입력(U1), (U2)을 만들어 각기 인버터(41), (51)를 제어한다.Accordingly, the central controller 60 calculates the load current Io by adding the values of the output currents Io1 and Io2, and calculates a current reference value Io to be shared by each of the inverters 41 and 51. / 2) is sent to each of the instantaneous voltage controllers 42 and 52. In addition, the central controller 60 monitors the status of each inverter, instructs the inverter to be turned on and off, and sends a carrier reference signal to each of the instantaneous voltage controllers 42 and 52. Therefore, the instantaneous voltage controllers 42 and 52 load when calculating the instantaneous voltage control outputs U1 * and U2 * of the instantaneous voltage controllers 42 and 52 in order to satisfy the above equation (1). Instead of the expressions Io1 (t) and Io2 (t) for the current, the instantaneous voltage control outputs U1 * and U2 * do. The output of each controller can then always share the same power, but in this case the difference between the actual load currents [Io1 (t) / 2], [Io2 (t)] and the current reference value [Io (t) / 2] As the furnace system becomes unstable, PI compensators 45 and 55 are added to stabilize the system. That is, the PI compensators 45 and 55 have an error between the respective load currents [Io1 (t)], [Io2 (t)] and the current reference value [Io (t) / 2], and the compensation value (dU1 * ). , (dU2 * ) is output and combined with the instantaneous voltage controller outputs (U1 * ) and (U2 * ) of the instantaneous voltage controllers 42 and 52, respectively, to finalize the respective inverter control inputs U1 and U2. Control the inverters 41 and 51, respectively.

제4도는 본 발명에 따른 제3도의 동작 타이밍도인데, 위상동기문제를 중앙제어장치(60)에서 각각의 인버터가 동기되어 동작하도록 삼각파인 반송파의 기준신호를 인가시킴으로써 위상동기문제를 자동적으로 해결시키게 된다.4 is an operation timing diagram of FIG. 3 according to the present invention. The phase synchronization problem is automatically solved by applying a reference signal of a triangular carrier carrier so that each inverter operates in synchronization with the central controller 60. FIG. Let's go.

예를 들어, 제3도의 병렬운전 제어기를 이용하여 인버터(41)가 동작되다가 인버터(52)를 투입하여 병렬운전하고 다시 인버터(41)만 동작하는 과정의 순서를 설명하면, 첫째, 인터버(52)의 투입전 인버터(41)는 순시 전압제어기(42)에 의하여 부하(70)에서 필요한 모든 전력을 공급한다. 둘째, 부하(70)가 증가하여 인버터(51)의 투입이 필요하면 중앙제어장치(60)는 인버터(51)의 출력단이 부하단에 연결되지 않은 상태에서 인버터(51)를 동작시킨다. 셋째, 인버터(41)와 인버터(52)의 출력전압의 위상이 같게되면 중앙제어장치(60)는 인버터(52)의 투입을 명령하여 인버터(52)가 투입된다. 넷째, 제4도 타이밍도에 도시된 바와 같이 중앙제어장치(60)는 매 샘플링마다 각 인버터에 모든 기준치를 제공하며, 각각의 인버터가 읽은 출력전류(Io1, Io2)를 받아서 각 인버터가 분담해야 하는 전류 분담량(Io/2)을 제공한다. 다섯째, 각 인버터(41), (52)의 순시전압 제어기(42), (52)는 순환전류 보상용 PI제어기(45), (55)를 포함하여 전압 지령치(U1), (U2)를 계산하여 출력한다. 여섯째, 부하전류(Io)가 감소하면 중앙제어장치(60)는 인버터(52)를 분리시킨다.For example, when the inverter 41 is operated by using the parallel operation controller of FIG. 3, the inverter 52 is operated, and the operation of only the inverter 41 is performed in parallel. The inverter 41 before the input of the 52 supplies all the power necessary in the load 70 by the instantaneous voltage controller 42. Second, when the load 70 is increased and the input of the inverter 51 is required, the central controller 60 operates the inverter 51 without the output terminal of the inverter 51 connected to the load terminal. Third, when the phases of the output voltages of the inverter 41 and the inverter 52 become equal, the central controller 60 commands the input of the inverter 52 and the inverter 52 is input. Fourth, as shown in the timing diagram of FIG. 4, the central control unit 60 provides all the reference values to each inverter for each sampling, and each inverter should receive the output currents Io1 and Io2 read by each inverter. Provides a current sharing (Io / 2). Fifth, the instantaneous voltage controllers 42 and 52 of the inverters 41 and 52 calculate the voltage command values U1 and U2 including the PI controllers 45 and 55 for circulating current compensation. To print. Sixth, when the load current Io decreases, the central controller 60 disconnects the inverter 52.

위에서 설명한 병렬운전 방식은 모든 순시전압 제어기에 적용시킬 수 있으며, 임의의 n개 인버터 병렬운전까지 확장시킬 수 있다.The parallel operation method described above can be applied to all instantaneous voltage controllers and can be extended to any n inverter parallel operation.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 인버터 병렬운전제어에 있어서, 부하동이나 파라미터 변동에 대하여 매우 강인하며, 과도 상태시에도 몇 샘플링 타임만에 정상상태에 도달할 수 있고, 위상 동기문제는 기준치를 공유함으로써 해결되어 순환전류를 효과적으로 제어할 수 있으며, 이에 따라 인버터의 LC 필터값을 작게할 수 있어 부피가 작아지며 단가도 싸지고 아날로그 제어기의 단점도 개선할 수 있는 효과가 있다.As described above, in the inverter parallel operation control, the present invention is very robust against load operation or parameter variation, and can reach a steady state in a few sampling times even in a transient state, and the phase synchronization problem shares a reference value. By solving this problem, the circulating current can be effectively controlled. Accordingly, the LC filter value of the inverter can be reduced, thereby reducing the volume, reducing the unit cost, and improving the disadvantage of the analog controller.

Claims (2)

인버터의 병렬운전 제어에 있어서, 펄스폭 변조 전압원 인버터를 순시적으로 제어하는 순시전압 제어수단과, 병렬운전 인버터의 모니터, 온/오프 제어, 부하분담 및 전압지령을 하는 중앙제어수단을 구비한 후, 그 중앙제어수단에서 매 샘플 순간마다 기준전압치와 기준전류치를 각각의 순시전압 제어수단에 공급함과 아울러 반송파를 공유하도록 하여 전체 병렬 운전 시스템을 동기시키고, 각 인버터가 분담해야 할 부하전류 기준치를 순시적으로 계산하여 각 순시전압 제어수단에 제공하며, 각 순시전압 제어수단에서 중앙제어수단의 제어에 따라 공유하는 반송파에 위상동기하여 인버터를 순시적으로 제어하는 순시전압 제어값을 발생시킨 후 부하전류 기준치와 인버터의 출력전류의 오차에 따른 PI보상치를 보상하여 각각의 인버터를 제어하도록 하는 것을 특징으로 하는 인버터의 병렬운전 제어방식.In parallel operation control of the inverter, comprising instantaneous voltage control means for instantaneously controlling the pulse width modulated voltage source inverter, and central control means for monitoring, on / off control, load sharing and voltage command of the parallel operation inverter. In this case, the central control means supplies the reference voltage value and the reference current value to each instantaneous voltage control means at the moment of sampling, and synchronizes the entire parallel operation system by sharing the carrier wave, and the load current reference value to be shared by each inverter. Instantaneously calculated and provided to each instantaneous voltage control means, and each instantaneous voltage control means generates a instantaneous voltage control value that instantaneously controls the inverter by phase-synchronizing to a shared carrier under the control of the central control means, and then loads To control each inverter by compensating PI compensation value according to the difference between current reference value and inverter output current. Parallel operation control method of the inverter, characterized in that the. 제1항에 있어서, 중앙제어수단은 각 순시제어수단을 통해 각 인버터의 출력전류를 합한 후 이를 평균하여 각 인버터가 분담해야할 부하전류 기준치를 순시적으로 연산하여 각 순시제어수단에 전송하도록 하는 것을 특징으로 하는 인버터의 병렬운전 제어방식.The method according to claim 1, wherein the central control means sums the output currents of the inverters through the instantaneous control means and averages them so that the instantaneous calculation of the load current reference value to be shared by each inverter is performed to transmit to the instantaneous control means. Parallel operation control method of inverter.
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