TW493311B - Power converting system and method of controlling power converter - Google Patents

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493311 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（1 ) (發明之背景） 於曰本特開平8 - 6 6 0 4 8號公報中記載有--種與電 力系統連繫，吸收或放出電力的電力變換器。於特開平8 一 6 6 0 4 8號公報中所記載的電力變換器之控制裝置，係在 電力變換器之單獨運轉時，將變換器之控制從使用第一 P L L ( Phase Locked Loop )之電流控制切換成使用第二p l L 之電壓控制，而對於負載施行獨立運轉。再者，於特開平8 - 9 6 4 8號公報中所記載之電力變換器，作爲從獨立運轉 復原成系統聯繫運轉時，判定系統之電壓與變換器輸出之電 壓相位及振幅，在一致之瞬間判定一致信號並關閉斷路器， 一旦停止變換器並再開^再度運轉進行對於聯繫運轉之控制 切換之構成。 在上述特開平8 - 6 6 0 4 8號公報所述之習知技術中 ，在切換獨立運轉與聯繫運轉時，有控制量不會完全一致且 控制量步進狀地變化之情形。又從獨立運轉復原成系統聯繫 運轉時有因過電流使電力變換系統停止之情形。爲此，在切 換成系統聯繫運轉時，爲了復原控制必須停止變換器。又在 上述特開平8 - 6 6 0 4 8號公報所述之習知技術中，在斷 路器之動作時有產生過電流之情形。 (發明之槪要） 上述習知技術之過電流或控制量之急變原因，經本案發 明之發明人檢討可知，乃由於爲了捕捉相位一致之瞬間而將 斷路器等之斷路投入機構予以動作所產生相位偏差，或切換 -----^--」-----^衣__ * W (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

、1T ip 線 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -4- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 493311 A7 ___B7 五、發明説明（2 ) 聯繫運轉時用相位檢測器與獨立運轉時用相位檢測器，或切 換電流控制與電壓控制。 因此’在本案發明之電力變換系統中，在復原聯繋運轉 時，控制電力變換器使電力變換器之輸出電壓相位和系統電 壓相位成爲一致，關閉斷路器，避免發生過電流。在本案發 明之電力變換系統中，以聯繫運轉時與獨立運轉時，將控制 系統成爲共通，以避免控制量之急變。 本案發明之電力變換系統係具備調整電力變換器之輸出 相位之控制裝置，以消除斷路投入機構之電力系統側之交流 電壓與負載側之交流電壓之相位差。或是在本案發明之電力 變換系統，係具備隨著述交流電壓之相位差輸出用以開關 斷路投入機構之信號的控制裝置。該控制裝置係具備以系統 聯繫時與獨立運轉時切換電流指令的電流控制系統較理想。 又本案發明之電力變換系統係具有以下之構成。 (1) 在系統聯繫運轉與獨立運轉共通使用電流控制系 統。 (2) 將變換器輸出電壓之前授成分在獨立運轉時設爲 固定値。 (3 )將電流控制之一方（d軸或q _ )之指令値作爲 電力控制之輸出，並將另一方之電流控制輸入偏差作爲零’ 且在電流檢測之座標變換使用相位檢測信號。 (4 )將二相三相之座位變換作爲激磁振盪。 (5 )將電力調整器與·電壓調整器之積分量調整成使用 於控制的調整器側之積分量。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -5- 493311 經濟部智慈財產局員工消費合作社印製 A7 ____一__________ 87五、發明説明（3 ) (6 )在相位調整時之相位差△ θ的修正量設置限制， 以相當於在系統所容許之頻率變動分量之量以內的相位修正 量施行相位調整。 (7 )在電壓調整器之電壓指令値使用斷路器之系統側 電壓’設置以系統決定該數値之電壓變動容許範圍內的限制 器，並將限制器輸出作爲指令値。 (8)將變換器控制器之電壓前授檢測値在獨立運轉時 未加以固定。 (發明之實施形態） (實施例1 ) 1 使用第1圖說明本發明之實施例。在第1圖中，斷路器 3 a之一方係連接於電力系統，另一方係連接於家庭或工廠 或風力發電系統4 a等之負載及電力變換系統。電力變換系 統係由聯繫用之變壓器6 a及電力變換器及二次電池5 a及 用以控制電力變換器之系統控制裝置所構成。電力變換器係 將電力供給於負載，同時將風力發電系統4 a所發生之電力 儲存在二次電池5 a。 電力變換器之聯繫點的電壓V c係以’電壓檢測器 1 b被檢測出，並輸入至相位檢測器。又’電力變換器之聯 繫點電流1 c係以電流檢測器2 a被檢測出’並輸入至變換 器控制器及獨立、異常判定器。電力變換器之輸出電流1 a c r係以電流檢測器2 b被.檢測出，並輸入至變換器控制器 。又，斷路器3 a之系統側電壓V s係以電壓檢測器1 a被 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -6 - 裝----Ί . Γ- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

V—* 、-tv ——線 493311 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（4 ) 檢測出，並輸入至相位檢測器、變換器控制器及獨立、異常 判定器。 變換器控制器係依據相位檢測器所輸出之電壓相位 0 C、Θ c / ，及電力變換器之聯繫點電壓v C，及聯繫點 電流I c及變換器電流I a c r輸出控制電力變換器之閘脈 衝G p。相位檢測器係輸入系統之電壓v s，電力變換器之 聯繫點之電壓V c及獨立、異常判定器之輸出的獨立信號μ D ’並將系統電壓V a與聯繫點電壓V c之相位差△ θ輸出 至相位判定器。相位判定器係判定相位差△ β，並將系統聯 繫許可信號R a輸出至獨立、異常判定器。 獨立、異常判定器1係依據所輸入之系統電壓V s、聯繫 點電流I c、聯繫許可信號R a，檢測電力變換器系統之單 獨運轉狀態，或對於系統之事故等之負載有影響的事象，並 將開放或關閉斷路器之信號S 〇輸出至斷路器3 a ，同時將 獨立許可信號M D輸出至相位檢測器及變換器控制器。斷路 器3 a係接收獨立、異常判定器輸出之關閉或開放信號S 〇 而實行動作。 第2圖係表示獨立、異常判定器之詳細情形。在第2圖 中，系統電壓V s及聯繫點電流I c係分別被輸入單獨運轉 檢測器及停電、過電壓檢測器。單獨運轉檢測器係由聯繫點 電流I c與系統電壓V s檢測出單獨運轉狀態，當檢測到單 獨運轉狀態時將信號T a之値設定在> 1 〃 ，並輸出至〇R 電路。又，停電，過電壓檢測器係判定電壓之降低或上昇之 程度而在檢知異常時，將信號〇a之値設定在'' 1 〃 ，並輸 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） -----^---、----—奸衣------ ♦ > (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) i—» 、\=u I- -1 —i !--1 - · 493311 A 7 B7 經濟部智慧財產局a(工消費合作社印紫 五、發明説明（5 ) 出〇R電路。在〇R電路也輸出相位判定器輸出的聯繫許可 信號R a (在聯繫許可時爲、、0 〃 ，不許可時爲、、1 〃 ，而 在單獨運轉信號T a或停電、過電壓信號〇 a或聯繫許可信 號R a之任一信號爲、、1 〃時，則在斷路器3 a輸出開放信 號S 〇，開放斷路器3 a，或繼續斷路器3 a之開放狀態。 又’ 0 R電路係輸出斷路器開放信號s 〇之同時將獨立許可 信號M D輸出至相位檢測器與變換器控制器。 第3圖係表示相位判定器之詳細情形。將從相位檢測器 所輸出之相位差信號△ 0輸入至位準判定器。在△ Θ爲關閉 斷路器之際不會對於變換器及負載有影響之零附近之値時， 將系統聯繫許可信號R ^作爲、、〇 〃並獨立、異常判定器。 相位差之判定位準係例如若系統電壓V s與變換器電壓V c 之相位差爲A，從電力系統至變換器之電抗爲X時，則由於 關閉斷路器時由下述之式（1 )所求得之電力P在變換器與 系統之間被吸收或放出，因此該電力P 〇選擇對於變換器電 容變成十分小的相位差而減小對於變換器之影響。 P〇 = Vs · Vc · sinA/X[ W] …O) 又，在上述判定位準之相位差A値附近有△ Θ之數値時 ，爲了防止輸出之聯繫許可信號R a零零碎碎地重疊w 1 〃 ，vv 〇 〃之數値，而在判定位準具有磁滯現象較理想。 第4圖係表示相位檢測器之詳細情形。從變換器之輸出 電壓V c藉相位演算器所檢1則之相位信號Θ c，係以減算器 7 a演算與從系統電壓V s藉由相位演算器所檢測之相位信 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ---r---^----^---1T----- 線 本紙张尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210XM7公釐） -8- 493311 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 _ 五、發明説明（6 ) 號Θ S之差，並將所演算之相位差△ Θ輸出至相位判定器。 相位信號0 C係被輸出至變換器控制器，同時也被輸入至相 位保持器。相位保持器係輸入獨立、異常判定器之獨立許可 信號M D，當獨立許可信號M D表示獨立運轉時，則以來自 該時刻之相位移行至系統頻率之激磁振盪模式，而將相位信 號0 c h輸出至加算器8 a。相位差 △ β係被輸入至限制器，以相當於在系統被容許之頻率變動 的相位差來限制修正量△ β，並將被限制之値△ Θ —輸出至 加算器8 a。加算器8 a係加算該相位信號Θ c h與△ 0 -，並將所加算之結果之β c /輸出至變換器控制器。 以下說明相位演算1器。將三相二相系統電壓V c所得到 之結果 c 〇 s ( ω · t + 0 )及 s i II ( ω · t + 0 )內之 s i η ( ω · t + 0 )以表示於下述之式（2 )及式（3 ) 之傅立葉（Fourier)變換式演算，得到V a R及 V a 1 。又，同樣地將c 〇 s ( ω · t + 0 )以表示於下述 之式（4 )或式（5 )之傅立葉變換式演算，得到v b及V b 1 。但是將內部振盪器信號作爲c 〇 s ( ( ω · t )及s i η ( ω · t )將t作爲時間，而將0作爲與內部振邊器之 相位差。 i*» (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） - 9 - 493311 A7 B7 五、發明説明（7

Va R = /〇 Ccos(<u · t}Xsin(cj* t -f-0)]d t 1 /^丁 二了 J Q Csin( 2 cj · t + 0} +sin( 0}] d t 1 i—了 · "ΤΊΓ〔一C°W2 ω · t w) + t .…（必）]〇「 C — cu(2 cj.T + φ) + 丁 4 cj [ —cos( φ )] 4 a (2 )

Va [cos{ 2 〇 * t -f ^}-cos(0 }]；afc t Csin{ 2 〇 * t + φ) - t *cos(0 }]^ 4 o -[sin(26j.T + 0) — T * c cs ( φ } ] + - [ s ί π ( Φ }] 4 cj c〇s{0 } (3)

Vb R T〔ccS(u. t)xc〇s(u. t +0)]d t 厂丁〔ccs( 2u.t+0)+ccs (—々）]cit J o •Csin{2 cj · t 4- ςό)4- t *cas(- φ}]〇 2 2 ω 一^— [sin〔 2 ω * 丁 + 0) + 丁 .cos(—公）]一* 4 ω 4 cj -[s i η( Φ }] 4 ω cos( 0 } 經濟部智慈財產局員工消費合作社印製

Vb 2 χ 2 [sin(cj*t}x cos( cj-t-f0}]dt τ / Csin(2 a't + 0)+sin(—0)]d [~ cos ( 2 ω · t -r ς6 } -f t * s i n ( - 0 }]' 〔一 C3S(2 CJ· 丁 + 0)十 T.sin(—0)]———C-cos(0}] (5) 使用所得到之結果以所示之式（6 )及式（7 )演算 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210X 297公釐） -10- 493311 A7 --—------------五、發明説明（8 ) 得到V R及V I VR = VaR + Vbl VI^VbR-Val 演算結果V R及V I係以依式（8 ) 內部振盪器之相位C 0 S ( ω · t )及S 變換成交流信號V c 〇 s及V s i n。 6 用 使 換 變 標 座 之 η 3 / \ V cos + V R * co^( cj * t ) -f V I * s i n ( a * t )、 Vsin \ ) —VR *sin(cj*t)-f\/ | \ * co^(a· t ) 又在以式（9 )所表示之演算式演算 Θ 〇二 Atan(Vsin/Vcos) ·*·(9) C 角 位 目 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

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系統電壓V s之栩位信號e s也與上 第5圖係表示本實施例之變換器控制 第6圖係表示第5圖之變換器控制器之檢 7圖係表示變換器控制器之控制器之詳細 如第6圖所示，變換器控制器係依指 與電壓檢出値V c在P Q演算器演算輸出 力P及無效電力β。如此所得到之有效電 Q係分別輸入至第7圖所示之有效電力調 效電力調整器A Q R，而在有效電力調整 電力調整器A Q R，演算電流指令値1 d 有效電力P及無效電力Q和指令値P *— 5 切換器1 0 a及1 〇 b。又，將聯繫變換 幅檢測値V s >輸入至第6圖所示之振幅 ，並輸出至限制器。變換器之輸出電壓V 述同樣地求出。 器之構成。又， 測器的詳細；第 電流檢測値I c 至系統之有效電 力P及無效電力 整器A P R及無 器A P R及無效 1 ' 1 Q 1 *使 S，Q *而輸出至 器之點的電壓振 演算器加以演算 c的振幅値V c 訂 -線 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -11 - 493311 經濟部智慧財度局員工消費合作社印製 A 7 ________ B7五、發明説明（9 ) /也在第6圖所示之振幅演算器之其他振幅演算器，而作 爲第7圖所示之電壓調整器A V R之回授信號輸入至減算 器7 f 。第6圖所示之限制器係輸入電壓振幅檢測値V s 並將電壓振幅檢測値V s，限制在系統電壓之額定範 圍內之後輸出至濾波器（未圖示）。爲了將以濾波器除去 高頻分量之電壓振幅V *作爲第7圖之電壓調整器A V R 之指令値使用，則輸出至減算器7 f。減算器7 F係將演 算之結果輸出至電壓調整器A V R，而電力調整器A V R 之輸出I d 2 *係被輸入至切換器1 0 a 。又，電流回授 之Q軸成分I q係被輸入至切換器1 〇 b，而切換器1 0 b係輸出I q或I q I1 *之任一者。 具有於第7圖之電力調整器A P R內部的積分値，與 具有於電壓調整器A V R內部之積分値係使用相同之記憶 體Z a ，而將未使用於控制之一方的積分値設定成與使用 於控制之一方的積分値一致。 將相位信號0 c輸入至第6圖所不之電流I a c r之 座標變換器與電壓V c之座標變換器。各座標變換器係將 三相交流信號從相位信號Θ c變換成二軸之直流量，並將 電流I a c「變換成I d與I q ，將電壓V c變換成V d s 與Vcj s。電壓之^軸成分Vd s與Q軸成分之vq s係 分別被輸入至切換器i 〇 c、；[ 〇 d。切換器1 0 c 、1 0 d係輸入有在聯繫運轉平常欲檢測之電壓檢測値之d軸 成分之大小（1 · 〇 p u )·及軸成分之大小的固定値。 將各該切換器1 〇 c 、1 〇 cl之輸出信號作爲V d s / (請先閏讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝

、1T 線 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（21〇χ 297公釐） -12- 493311 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印发 五、發明説明（1〇 ) 、V q s >時，則在輸出是否輸出有V d s與 V Q s，或是輸出有1 · 〇 p u與〇 · 〇 p u。 第7圖所示之切換器1 〇 a與切換器1 〇 b之輸出 I d *及I Q *係分別被輸入至減算器7 b、7 c，在電流I a c r之回授値I d及I ci與減算器7 b，7 c被演算，將 結果分別輸出至d軸電流調整器A C R d及q軸電流調整器 A C R Q。切換器1 〇 a，1 〇 b之輸出I d *及 I Q Μ系分別輸出至非干涉成分演算器W L。電流調整器 A C R d與電流調整器A C R q之輸出係被輸入至加減算器 9 a與加減算器9 b。由q軸之電流指令値I q *，非干涉 成分演算器W L演算非半涉成分並輸出至加減算器9 a。同 樣地由d軸之電流指令値I d *，非干涉成分演算器 W L演算非干涉成分並輸出至加減算器9 b。 加減算器9 a及9 b係又分別加算電壓檢測値之d軸成 分V d s /與Q軸成成V q s / ，將演算結果之V d *與V Q *輸出至二相三相座標變換器。二相三相座標變換器係將 相位信號0 c >所輸入之V d *及V q *之信號變換三相交流 而輸出至P W Μ演算器。P W Μ演算器係將二相三相座標變 換器之輸出加以P W Μ演算並輸出閘波。由於如此地二相三 相座標變換器係使用0 c h與△ 0 c，亦即與藉限制器被限 制之數値之△ Θ之相加的β c /來變換成三相交流，因此可 將電力變換器之輸出相位調整成沒有△ Θ。 獨立許可信號M D係被輸入至第7圖之切換器1 〇 a與 切換器1 0 b，及第6圖之切換器1 0 c與切換器 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 衣. -5 線 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210X297公釐） -13- 493311 經濟部智慧財產局Μ工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（11 ) 1 〇 d。獨立許可信號M D設成獨立運轉時’切換器1 〇 a 係作爲I d *選擇I d 2 *，而切換器1 〇 b係作爲I q *選 擇I Q ;由於切換器1 〇 c、1 0 d係固定電壓前授成分， 因此在V d s Μ吏用1 · 〇 P u之固定値，而切換器係在V Qs /使用0 · Opu之固定値。 在本實施例中，由於將斷路器3 a之系統側的電壓 V s輸入在相位檢測器，因此在獨立運轉時當復原系統電壓 之際，可將電力變換系統之輸出相位調整成與系統之相位一 致。故在本實施例中，在獨立運轉時復原系統電壓之際對於 變換器之過電流或負載之影響較少。又，由於將斷路器3 a 之關閉在相位成一致之b刻可直接操作電力變換器系統成爲 關閉，因此，聯繫保護裝置等之機器成爲不需要。 在本實施例中，在將相位檢測器之輸出移行成獨立運轉 時僅保持一部分，由於電流檢測之座標變換係仍使用相位檢 測器之信號，因此，在移行成獨立運轉或復原成系統聯繫時 不會使相位檢測器信號產生急變，而可安定地控制電力變換 器。 在本實施例中，在系統聯繫運轉與獨立運轉共通地使用 電流控制系統，被抑制切換時之控制量的急變。又在獨立運 轉時使用電流控制，而在負載變動超過變換器之電容時，藉 電流控制之限制器動作，可防止過電流。 在本實施例中，將在變換器電壓之前授成分V d s，V ci s在獨立運轉時成爲固定、即可減低高次諧波。 在本實施例中，將電流控制之一方（在本實施例）中爲 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

裝 T 、-0 線 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X 297公釐） 14 493311 ΑΊ __ Β7 五、發明説明（彳2 ) d軸之指令値作爲電壓控制之輸出，並將另一方之電流控制 輸入偏差當作零，且在電流檢測之座標使用相位檢測信號， 則成爲可一面使用習知之電流向量控制一面切換成獨立運轉 之控制。又，二相三相之座標變換係使用激磁激磁振盪之相 位信號β c /，可將獨立運轉時之輸出電壓頻率成爲安定。 在本實施例中，由於電力變換器A P R與電壓調整器A V R之積分量配合所使用一邊的積分量，因此在切換時可無 急劇變化控制量地而安定地切換。 在本實施例中，由於在相位差△ 0之修正量設置限制， 而在相當於在系統所容許之頻率變動分量之量以內的相位修 正量加以相位調整，因1此可將負載之頻率變動--面抑制成最 小限制一面可從獨立運轉復原成系統聯繫運轉。 在本實施例中，在電壓調整器A V R之電壓指令値V *具 有斷路器之系統側電壓V s，並在該處設置以系統決定之電 壓容許範圍內之限制器而將該輸出作爲指令値，則在獨立運 轉時當系統電壓降低時，限制器之下限値成爲電壓指令値’ 又在系統之電壓復原時，獨立系統之電壓係可與系統之電壓 成爲一致。 以下，說明本發明之其他實施例。又，透過各圖針對相 同之構成要素賦予相同之記號，省略其詳細說明。 (實施例二） 第8圖及第9圖係表示·本實施例之變換器控制器之檢測 器與控制器。在本實施例中，與實施例一不同，是將變換器 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210X 297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

1_1 I- - — m —-ϋ - i 1 二- _ ϋ^— A US · 、-口 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -15- 493311 A7 B7 五、發明説明（13 ) 之電壓前授檢測値V d S及V Q S，在獨立運轉時也使用與 系統聯繫運轉時同樣所檢測出之數値。若依照本實施例，除 了有與實施例一相同之效果外，由於經常使用電壓前授檢測 値，因此在獨立運轉時可高速地追隨在送電線發生事故等時 之電壓變動，可防止變換器之過電流。 (實施例三） 第1 0圖及第1 1圖係表示本實施例之檢測器與控制器 。在本實施例中，與實施例一之獨立運轉時的變換器控制器 之構成不相同，代替有效電力調整器A P R而使用d軸電壓 調整器A V R d，又代_無效電力調整器A Q R而使用Q軸 電壓調整器A V R Q。 依照本實施例，除了與實施例一同樣之效果之外，由於 以電流調整器可控制d軸成分與（3軸成分之雙方，因此還具 有對於過電流之抑制效果。 (實施例四） 第1 2圖及第1 3圖係表示本實施例之檢測器及控制器 。在本實施例中，與實施例三之獨立運轉時的變換器控制器 之構成不同，是電流之座標變換也使用固定相位 0 c /。若依照本實施例，除了有與實施例一相同之效果外 ，由於以電流調整器可控制d軸成分與Q軸成分之雙方，因 此還具有對於過電流之抑制效果。 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210X297公釐） -16 - I ^---^----—私衣-- f 螓 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

，1T 線 經濟部智慧財產局W工消費合作社印製 493311 經濟部智慧財產局8工消費合作社印製 A7 __B7_ 五、發明説明（Μ ) (實施例五） 第1 4圖及第15圖係表示本實施例之檢測器及控制器 。在本實施例中，與實施例三之獨立運轉時的變換器控制器 之構成不同，是在二相三相變換之基準相位使用相位檢測信 號0 c。若依照本實施例，除了有與實施例一相同之效果外 ，由於以電流調整器可控制d軸成分與Q軸成分之雙方，因 此還具有對於過電流之抑制效果。 (實施例六） 第1 6圖及第1 7圖係表示本實施例之檢測器及控制器 。在本實施例中，與實k例三之獨立運轉時的變換器控制器 之構成不同，是用固定於演算電壓前授成分之座標變換之基 準相位信號的信號β c /。若依照本實施例，除了有與實施 例一相同樣之效果外，由於以電流調整器可控制ci軸成分與 Q軸成分之雙方，因此還具有對於過電流之抑制效果。 (實施例七） 本實施例係如第1 8圖所示具備有超電導電力儲存系統 ，以代替實施例一之兩次電池5 a，在電力變換器之直流部 分設有超電導線圈1 〇 〇，該超電導電力儲存系統係藉來自 系統控制裝置之指令將電力與系統互相交往。在本實施例中 ，可成爲超電導電力儲存系統之獨立運轉。 (實施例八） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁 衣. A· 訂 線 本紙張尺度適用ί國國家標準) A4規格（210 X 297公釐） 7 - 493311 A7 B7 五、發明説明（15 ) 本實施例係如第1 9圖所示具備有太陽光發電裝置 1 0 1 ，以代替實施例一之兩次電池5 a，在大陽光發電裝 置1 0 1的電力變換器之直流部分設有太陽電池面板 1 0 1，藉由來自控制裝置之指令將電力放出至系統。 (實施例九） 本實施例係如第2 0圖所示，具備有反相器及換流器的 風力發電系統4 b。反相器及換流器之直流部分係共通地使 用，設有電力儲存用之二次電池5 a，藉由來自控制裝置之 指令從系統吸收或放出電力。風力發電系統4 b爲複數也可 以。 1 (實施例十） 本實施例係如第2 1圖所示，具備有直流送電系統 1 0 2。直流送電系統之輸出係藉電力變換器將電力供給至 系統。 (圖式之簡單說明） 第1圖係表示實施例一之電力變換系統的說明圖。 第2圖係表示實施例一之獨立，異常判定器的說明圖。 第3圖係表示實施例一之相位判定器的說明圖。 第4圖係表示實施例一之相位檢測器的說明圖。 第5圖係表示實施例一之變換控制器的說明圖。 第6圖係表示實施例一之變換控制器之檢測器的說明圖 (請先閎讀背面之注意事項再填寫本頁} Γ 、\:口 線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210Χ?·97公釐） -18- 493311 A7 _____B7 五、發明説明（16 ) 〇 第7圖係表示實施例之變換控制器之控制器的說明圖。 第8圖係表示實施例二之變換控制器之檢測器的說明圖 〇 第9圖係表示實施例二之變換控制器之控制器的說明圖 〇 第1 0圖係表示實施例三之檢測器的說明圖。 第1 1圖係表示實施例三之控制器的說明圖。 第1 2圖係表示實施例四之檢測器的說明圖。 第1 3圖係表示實施例四之控制器的說明圖。 第1 4圖係表示實k例五之檢測器的說明圖。 第1 5圖係表示實施例五之控制器的說明圖。 第1 6圖係表示實施例六之檢測器的說明圖。 第1 7圖係表示實施例六之控制器的說明圖。 第1 8圖係表示實施例七的說明圖。 第1 9圖係表示具備太陽光發電裝置之實施例八的說明 圖。 第2 0圖係表示具有反相器及換流器之風力發電裝置之 實施例九的說明圖。 第2 1圖係表示具備直流送電系統之實施例十的說明圖 (記號之說明） ‘ la. lb 電壓檢測器 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、11 線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -19- 493311 A7 B7 五、發明説明（17 經濟部智慧財產局員工消費合作社印說 2a、2b 電流檢測器 3 a 斷路器 4a 風力發電系統 5a 二次電池 6a 變壓器 7a、 7b、 7c、 7f 減算器 8a 加算器 9a、9b 加減算器 10a〜lOd 切換器 Vc 聯繫點電壓 Iacr Λ換器電流 Vs 系統電壓 Ic 聯繫電流 Θ c、Θ c ’ 電壓相位 MD 獨立許可信號 Δ Θ 相位差 Ra 聯繫許可信號 Ta 單獨運轉信號 〇a 停電過電壓信號 P 有效電力 APR 有效電力調整器 Q 無效電力 AQR 無效電力調整器 AVR 電壓調整器 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝 訂

LP 線 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -20- 493311 A7 B7 五、發明説明（18 ) APR 電力調整器 ACRd,ACRq 電流調整器 WL 非干涉成分演算器 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -21 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210>< 297公釐）

Claims (1)

1. 493311 經濟部智慧財產局U(工消費合作社印製 A8 ^ B8 9¾ C8 _成，，6 D8六、申請專利範圍 1 · 一種電力變換系統，屬於具備有將一方連接於電力 系統並在另一方連接負載之斷路投入機構，及聯繫用之變壓 器，及電力變換器，及控制該電力變換器之控制裝置的電力 變換系統，其特徴爲： 該電力變換器供給電力於負載，與上述負載同時經由斷 路投入機構連接於電力系統；上述控制裝置係依據上述斷路 投入機構之上述電力系統側之交流電壓，及上述負載側之交 流電壓，輸出用以調整上述電力變換器之輸出相位的控制信 號，以消除該電力系統交流電壓與負載側交流電壓之相位差 〇 2 ·如申請專利範1圍第1項所述之電力變換系統，其中 ，上述控制裝置係因應著述相位差而輸出用以開關上述斷路 投入機構之信號。 3 ·如申請專利範圍第2項所述之電力變換系統，其中 ，上述控制裝置係具備在系統聯繫時與獨立運轉時切換電流 指令的電流控制系統。 4 · 一種電力變換系統，屬於具備有將一方連接於電力 系統並在另一方連接負載之斷路投入機構，及聯繫用之變壓 器，及電力變換器，及控制該電力變換器之控制裝置的電力 變換系統，其特徴爲： 供給電力於負載，與上述負載同時經由斷路投入機構而 被連接於電力系統的電力變換器，及 上述控制裝置係依據上述斷路投入機構之上述電力系統 側之交流電壓，及上述負載側之交流電壓，因應著該電力交 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝， 、11 絲 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -22- 493311 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 流電壓與負載側交流電壓之相位差輸出用以開關上述斷路投 入機構的信號。 5 .如申請專利範圍第4項所述之電力變換系統，其中 ，上述相位差在零附近時，上述控制裝置係輸出用以關閉上 述斷路投入機構的信號。 6 ·如申請專利範圍第1項所述之電力變換系統，其中 ’上述電力變換器係連接於風力發電系統，且上述電力變換 器係具備有電力儲存機構。 7 ·如申請專利範圍第4項所述之電力變換系統，其中 ，上述電力變換器係連接於風力發電系統，且上述電力變換 器係具備有電力儲存機1構。 8 · —種電力變換器之控制方法，屬於供給電力於負載 ，與上述負載同時經由斷路投入機構而被連接於電力系統的 電力變換器之控制方法，其特徵爲：包含 在上述電力變換器之獨立運轉時，依據上述斷路投入機 構之上述電力系統側之交流電壓及上述負載之交流電壓，調 整上述電力變換器之輸出相位以消除該電力系統側交流電壓 與負載側交流電壓之相位差的第一步驟，及 上述相位差在零附近時關閉上述斷路投入機構的第二步 驟。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X：297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝， 經濟部智慧財產局：H工消費合作社印製 -23-