JP2006174679A - 無停電電源装置の並列運転制御方法 - Google Patents
無停電電源装置の並列運転制御方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2006174679A JP2006174679A JP2004367981A JP2004367981A JP2006174679A JP 2006174679 A JP2006174679 A JP 2006174679A JP 2004367981 A JP2004367981 A JP 2004367981A JP 2004367981 A JP2004367981 A JP 2004367981A JP 2006174679 A JP2006174679 A JP 2006174679A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- converter
- load
- power supply
- power
- voltage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 17
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 5
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 4
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 4
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Stand-By Power Supply Arrangements (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
Abstract
【解決手段】交流電源と負荷との間に直列に挿入されて順逆方向に電力変換可能な電力変換器の各制御部に負荷電流ILを取り込み、これに各制御部の分担分(1/n)を乗じた値を電流指令値Iout*としてその検出値Ioutとの偏差を求め、これがゼロとなるように電流調節器ACR49で調節演算を行なわせ、その出力をアンバランス抑制のための制御量ΔVout*として、定格出力電圧指令Vout*に加算して制御することで、アンバランス電流の抑制を図る。
【選択図】図1
Description
この回路は、負荷5または入力電源4に並列に接続される第1の変換器1(並列INV)と、電源4と負荷5との間に直列に接続される第2の変換器2(直列INV)とを備え、入力電源4が正常なときは第1の変換器1が蓄電池3の充電制御を行ない、入力電源4が停電したときはスイッチ6を開放して、第1の変換器1が蓄電器3の直流電力を交流に変換して負荷5に電力を供給する。直列に接続される第2の変換器2は、入力電源4の電圧と第2の変換器2の出力電圧Vsoutが所定の値になるように制御される。
まず、蓄電池電圧の指令値Vd*と検出値Vdとの偏差を自動調節器14に入力し、必要な充電電流指令Ib*を算出する。次に、この結果が第1の変換器1の許容電流以内になるように設定したリミッタ(LIM3)16に入力し、その出力を第1の変換器1の出力電流指令Iinv*とする。この電流指令Iinv*と第1の変換器1の出力電流検出値Iinvとの偏差を自動調節器(ACR)18に入力し、その得られた制御信号(λ指令)により第1の変換器1を動作させる。
停電判定信号(34)を受信すると、切替スイッチ25により電流制御ブロックから電圧制御ブロックに制御を切替える。電圧制御ブロックに切り替わると、設定された出力電圧指令値Vout*と出力電圧検出値Voutとの偏差を自動調節器(AVR)22に入力し、出力電圧を所定の値にするための制御信号を演算する。この演算結果を第1の変換器1の制御信号(λ指令)として動作させる。
第2の変換器2は、電源電圧正常時のみ動作する。まず、振幅信号変換器(AVE)52により出力電圧の平均値(または実効値)を検出し、その検出電圧と出力電圧指令値Vout*との偏差を算出する。算出された偏差量を自動調節器(AVR)44に入力し、無停電電源装置の出力電圧振幅を所定の値にするための制御信号を演算する。なお、この演算結果を図示されないPLL(フェーズロックドループ回路)等で作られた入力電圧Vinと同相の基準波形Vref(0°el)に乗じて、第2の変換器2の制御信号(λ指令)を生成し、第2の変換器2を駆動する。
しかしながら、配線インピーダンスは設備毎に異なるため、その都度設計が必要になるだけでなく、装置の大型化・高価格化の要因になるという問題がある。
したがって、この発明の課題は、直並列補償型の無停電電源装置を並列運転させるにあたり、配線インピーダンスのアンバランスによって発生する各無停電電源装置の出力アンバランス(横流)を抑制することにある。
前記負荷電流を検出しその検出信号から所望の負荷分担量を算出する算出手段と、前記無停電電源装置の出力電流を検出する検出手段とを付加し、前記算出手段にて得られた負荷分担量を出力電流指令とし、その出力電流指令値と出力電流検出信号とが一致するように前記第2の変換器を制御することを特徴とする。
前記負荷電流を検出しその検出信号から所望の負荷分担量を算出する算出手段と、前記無停電電源装置の出力電流を検出する検出手段と、前記算出手段にて得られた負荷分担量を出力電流指令とし、この出力電流指令値と出力電流検出値のそれぞれについて有効電力成分と無効電力成分を演算する演算手段とを付加し、各々の有効電力成分が一致するように前記第2の変換器の出力電圧位相を制御するとともに、各々の無効電力成分が一致するように前記第2の変換器の出力電圧振幅を制御することを特徴とする。
これは、従来の無停電電源装置の入力電源4と負荷5との間に、直列接続される第2の変換器2の制御に関するものであり、従って以下ではその制御方法を主に説明する。つまり、図1に示すように、第2の変換器2の出力電圧の制御を従来の平均値制御から瞬時波形制御に変更するとともに、アンバランス抑制制御部の演算結果を、出力電圧指令(波形指令)に反映させるようにした点が特徴である。
まず、各無停電電源装置は並列システムの負荷電流ILを検出し、システムにより設定される自己分担比(1/n)を乗じて出力電流指令Iout*を算出する。この出力電流指令Iout*と自己の電流検出値Ioutとの瞬時偏差を、自動調節器(ACR)49に入力する。ACR49は上記偏差をゼロとするために必要な、出力電圧Voutに加算されるべき電圧波形ΔVout*を出力する。こうして算出されたΔVout*を、定格出力電圧指令Vout*に加算することにより、第2の変換器2の出力電圧指令Vout**とする。
従来の電圧制御は、無停電電源装置出力電圧Voutの振幅を所定の値に制御する、いわゆる平均値制御を行なっている。ここでは、アンバランス抑制のため、振幅に加えて位相を制御するもので、要点は以下の通りである。
まず、従来の出力電圧指令Vout*(振幅値)に、上述の基準波形Vref(0°el)を乗じることで、電圧指令を瞬時波形に変更している。また、出力電圧検出値Voutも平均値への変換をやめ、瞬時波形を制御対象としている。
以上のような制御をすることにより、配線インピーダンスに関わらず、負荷に安定した電圧を供給するとともに、所望の負荷電流を適宜な分担比で供給することができる。
その要点は、図1で説明した負荷電流ILに基づく出力電流指令Iout*と、自己の出力電流検出値Ioutとの瞬時偏差ΔIを、有効電力成分と無効電力成分とに成分分解し、有効電力成分に対しては位相制御を、また無効電力成分に対しては振幅制御を行ない、その結果を合成して第2の変換器2の出力電圧とすることで、アンバランス電流の抑制を実現する点にある。なお、各電力成分と電圧振幅・位相の関係については、電力系統制御等で一般的に利用されているため、説明は省略する。必要ならば、「社団法人電気学会,1987年発行“半導体変換回路”,p216“系統連系時におけるインバータ出力の有効電力および無効電力”の項」を参照されたい。
まず、各無停電電源装置は並列システムの負荷電流ILを検出し、システムにより設定される自己分担比(1/n)を乗じて出力電流指令Iout*を算出する。この出力電流指令Iout*と自己の電流検出値Ioutとの瞬時偏差ΔIを、成分分解回路53に入力する。成分分解回路53は入力電圧Vinを規準として、同相成分を有効電力成分ΔIpとして直流量として出力する。このような成分分解回路の一般的なものとして、座標変換理論等を利用したものが知られている。例えば、特開2004−156986号公報では、停電検出のための電圧検出方法として、座標変換理論を用いて同相成分と90°位相成分とを抽出している。
一方、成分分解回路53から出力された無効電力成分ΔIqは自動調節器(AVR)59に入力され、ΔIqがゼロとなるための位相調整指令に変換され、無停電電源装置の出力電圧指令Vout*に加算されて出力電圧指令Vout**となる。
以上のように、第2の変換器2の出力電圧制御を行なうことにより、配線インピーダンスに関わらず、負荷に安定した電圧を供給するとともに、所望の負荷電流を適宜な分担比で供給することができる。
Claims (2)
- 電力貯蔵装置と、負荷と並列に接続されて順逆両方向に電力変換可能な第1の変換器と、交流電源を開閉するスイッチと、このスイッチと負荷との間にその交流出力側を直列接続され順逆両方向に電力変換可能な第2の変換器とを設け、交流電源電圧が正常な場合には前記スイッチを閉じ、前記第2の変換器の交流出力電圧と前記交流電源電圧との和が所定の値となるように前記第2の変換器を制御するとともに、前記第1の変換器を前記第2の変換器と前記電力貯蔵装置とに電力を供給するように制御し、交流電源電圧が許容電圧範囲を逸脱したときには、前記スイッチを開いて、前記第1の変換器を前記負荷に印加する交流電圧が所定の値となるように制御する無停電電源装置を複数台、その入力電源および負荷を共通にして互いに並列運転するときは、
前記負荷電流を検出しその検出信号から所望の負荷分担量を算出する算出手段と、前記無停電電源装置の出力電流を検出する検出手段とを付加し、前記算出手段にて得られた負荷分担量を出力電流指令とし、その出力電流指令値と出力電流検出信号とが一致するように前記第2の変換器を制御することを特徴とする無停電電源装置の並列運転制御方法。 - 電力貯蔵装置と、負荷と並列に接続されて順逆両方向に電力変換可能な第1の変換器と、交流電源を開閉するスイッチと、このスイッチと負荷との間にその交流出力側を直列接続され順逆両方向に電力変換可能な第2の変換器とを設け、交流電源電圧が正常な場合には前記スイッチを閉じ、前記第2の変換器の交流出力電圧と前記交流電源電圧との和が所定の値となるように前記第2の変換器を制御するとともに、前記第1の変換器を前記第2の変換器と前記電力貯蔵装置とに電力を供給するように制御し、交流電源電圧が許容電圧範囲を逸脱したときには、前記スイッチを開いて、前記第1の変換器を前記負荷に印加する交流電圧が所定の値となるように制御する無停電電源装置を、複数台その入力電源および負荷を共通にして互いに並列運転するときは、
前記負荷電流を検出しその検出信号から所望の負荷分担量を算出する算出手段と、前記無停電電源装置の出力電流を検出する検出手段と、前記算出手段にて得られた負荷分担量を出力電流指令とし、この出力電流指令値と出力電流検出値のそれぞれについて有効電力成分と無効電力成分を演算する演算手段とを付加し、各々の有効電力成分が一致するように前記第2の変換器の出力電圧位相を制御するとともに、各々の無効電力成分が一致するように前記第2の変換器の出力電圧振幅を制御することを特徴とする無停電電源装置の並列運転制御方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004367981A JP4400442B2 (ja) | 2004-12-20 | 2004-12-20 | 無停電電源装置の並列運転制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004367981A JP4400442B2 (ja) | 2004-12-20 | 2004-12-20 | 無停電電源装置の並列運転制御方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006174679A true JP2006174679A (ja) | 2006-06-29 |
JP4400442B2 JP4400442B2 (ja) | 2010-01-20 |
Family
ID=36674807
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004367981A Active JP4400442B2 (ja) | 2004-12-20 | 2004-12-20 | 無停電電源装置の並列運転制御方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4400442B2 (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008199874A (ja) * | 2007-01-18 | 2008-08-28 | Nissin Electric Co Ltd | インバータの並列運転制御装置 |
JP2008312332A (ja) * | 2007-06-14 | 2008-12-25 | Mitsubishi Electric Corp | 無停電電源装置 |
JP2009100618A (ja) * | 2007-10-19 | 2009-05-07 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | 無停電電源装置 |
JP2010187431A (ja) * | 2009-02-10 | 2010-08-26 | Fuji Electric Systems Co Ltd | 無停電電源装置 |
US9450479B2 (en) | 2015-02-20 | 2016-09-20 | Ge Energy Power Conversion Technology Ltd | Systems and methods to optimize active current sharing of parallel power converters |
-
2004
- 2004-12-20 JP JP2004367981A patent/JP4400442B2/ja active Active
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008199874A (ja) * | 2007-01-18 | 2008-08-28 | Nissin Electric Co Ltd | インバータの並列運転制御装置 |
JP2008312332A (ja) * | 2007-06-14 | 2008-12-25 | Mitsubishi Electric Corp | 無停電電源装置 |
JP2009100618A (ja) * | 2007-10-19 | 2009-05-07 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | 無停電電源装置 |
JP2010187431A (ja) * | 2009-02-10 | 2010-08-26 | Fuji Electric Systems Co Ltd | 無停電電源装置 |
US9450479B2 (en) | 2015-02-20 | 2016-09-20 | Ge Energy Power Conversion Technology Ltd | Systems and methods to optimize active current sharing of parallel power converters |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4400442B2 (ja) | 2010-01-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2008141887A (ja) | 瞬時電圧低下補償回路、電力変換装置、瞬時電圧低下補償方法及び瞬時電圧低下補償プログラム | |
JP2007244068A (ja) | 電力変換装置 | |
KR101562848B1 (ko) | 능동댐핑기반 반복제어기법을 이용한 무정전전원장치 제어 방법 | |
KR101806595B1 (ko) | 인버터 제어장치 | |
JP5048280B2 (ja) | インバータ装置 | |
JP4400442B2 (ja) | 無停電電源装置の並列運転制御方法 | |
JP2006238621A (ja) | 無停電電源装置 | |
JP2018093558A (ja) | 電力変換装置 | |
JP3259308B2 (ja) | インバータ装置及びそれを使用した無停電電源装置 | |
JP5115730B2 (ja) | Pwmコンバータ装置 | |
AU2018377305B2 (en) | Voltage compensation device | |
US10008937B1 (en) | Apparatus for controlling DC link voltage in power cell of medium-voltage inverter | |
JP2010110120A (ja) | 交流電源システム | |
US10581338B2 (en) | Power supply system | |
JP3762240B2 (ja) | 自励式インバータの制御装置 | |
JP2004208345A (ja) | 三相不平衡電圧抑制装置 | |
JP2007097246A (ja) | 自励式変換器の制御装置 | |
JP7371545B2 (ja) | 電力変換装置およびその制御方法 | |
EP4207533A1 (en) | Power conversion device control device and power conversion system | |
JP2013258841A (ja) | 変圧器多重電力変換装置 | |
JPWO2005031939A1 (ja) | 電動機駆動システム | |
KR101936564B1 (ko) | 멀티레벨 인버터 제어장치 | |
JP2006311725A (ja) | 電力変換装置の制御装置 | |
WO2007105613A1 (ja) | 電源補償装置、電源補償設備、無停電電源装置、および無停電電源設備 | |
JP4470618B2 (ja) | 電力変換装置の制御装置及び方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20071115 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20090302 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090407 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090526 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20091006 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 4400442 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20091019 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121106 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121106 Year of fee payment: 3 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121106 Year of fee payment: 3 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131106 Year of fee payment: 4 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |