JP2006197719A - Uninterruptible power supply unit, control method therefor, program for control, and uninterruptible power supply system - Google Patents
Uninterruptible power supply unit, control method therefor, program for control, and uninterruptible power supply system Download PDFInfo
- Publication number
- JP2006197719A JP2006197719A JP2005006327A JP2005006327A JP2006197719A JP 2006197719 A JP2006197719 A JP 2006197719A JP 2005006327 A JP2005006327 A JP 2005006327A JP 2005006327 A JP2005006327 A JP 2005006327A JP 2006197719 A JP2006197719 A JP 2006197719A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sine wave
- power
- power supply
- uninterruptible power
- output
- 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 21
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 42
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 claims description 12
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 11
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 20
- 230000006870 function Effects 0.000 description 10
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 7
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 6
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 5
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 4
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 2
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Inverter Devices (AREA)
- Stand-By Power Supply Arrangements (AREA)
Abstract
Description
本発明は、無停電電源装置、無停電電源装置の制御方法、制御用プログラム、および、無停電電源システムに関する。 The present invention relates to an uninterruptible power supply, an uninterruptible power supply control method, a control program, and an uninterruptible power supply system.
従来の無停電電源装置で、いわゆる常時インバータ方式の無停電電源装置では、商用電源からの交流電力を変換して得た直流電力を交流電力に変換して負荷機器に出力し、商用電源が停電したときには、二次電池からの直流電力を交流電力に変換して負荷機器に出力する。そして、この無停電電源装置は、電力変換用のインバータ回路と、このインバータ回路を構成する半導体スイッチング素子をＰＷＭ制御して商用電力と同期した交流電力を出力させるためのＰＷＭ制御信号発生手段を含むインバータ回路制御装置とを備えている。 In a conventional uninterruptible power supply, so-called inverter-type uninterruptible power supply, the DC power obtained by converting the AC power from the commercial power is converted to AC power and output to the load equipment. When this is done, the DC power from the secondary battery is converted to AC power and output to the load device. The uninterruptible power supply apparatus includes an inverter circuit for power conversion and PWM control signal generating means for outputting the AC power synchronized with the commercial power by PWM control of the semiconductor switching elements constituting the inverter circuit. And an inverter circuit control device.
大きな容量を必要とする場合には、この種の無停電電源装置を複数台数並列接続して運転することが行われている。また、高い信頼性を必要とするシステムにおいては、負荷容量を満たすのに必要な無停電電源装置の台数よりも多くの台数を並列運転する冗長システム構成とすることも行われている。複数台の無停電電源装置を並列運転する場合、１台の無停電電源装置の負荷分担率が極端に大きくなると、インバータに大きな負担がかかる場合がある。また保護回路が働いて、並列運転ができなくなる場合もある。 When a large capacity is required, a plurality of uninterruptible power supply devices of this type are connected in parallel and operated. Further, in a system that requires high reliability, a redundant system configuration in which a larger number of uninterruptible power supply units necessary to satisfy the load capacity is operated in parallel is also performed. When a plurality of uninterruptible power supply devices are operated in parallel, if the load sharing ratio of one uninterruptible power supply device becomes extremely large, a large burden may be imposed on the inverter. In some cases, the protection circuit works and parallel operation cannot be performed.
そして、無停電電源装置を複数台並列運転する場合には、各無停電電源装置の出力電圧に振幅の差があると無効電流の横流電流が発生する。また出力電流に位相の差があると有効電流の横流電流が発生する。 When a plurality of uninterruptible power supply devices are operated in parallel, a cross current of reactive current is generated if there is a difference in amplitude between the output voltages of the uninterruptible power supply devices. If there is a phase difference in the output current, a cross current of effective current is generated.
そこで、このような問題を解決するために、並列接続された無停電電源装置のそれぞれが自己の出力状態を監視して出力電力の位相と周波数を独立して制御する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。 Therefore, in order to solve such problems, a method has been proposed in which each of the uninterruptible power supply devices connected in parallel monitors their own output state and independently controls the phase and frequency of output power ( For example, see Patent Document 1).
図１１は、このような無停電電源装置の構成を示す図である。無停電電源装置２１０は、他の無停電電源装置（図示せず）と並列母線２８０を介して相互に接続されて並列運転を行い、負荷２７０（例えば、ホストコンピュータ等）に対して電力を供給する。
FIG. 11 is a diagram showing the configuration of such an uninterruptible power supply. The
無停電電源装置２１０は、コンバータ２１０ａ、二次電池２１０ｂ、インバータ２１０ｃ、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）ドライブ回路２１０ｄ、瞬時電圧補償器２１０ｅ、正弦波発生器２１０ｆ、ＡＶＲ（Auto Voltage Regulator）回路２１０ｇ、ＰＬＬ（Phase Locked Loop）回路２１０ｈ、電流検出器２１０ｉ、電圧検出器２１０ｊ、Ｐ−θ補償器２１０ｋ、Ｑ−Ｖ補償器２１０ｍ、Ｐ検出器２１０ｎ、Ｑ検出器２１０ｏ、インダクタ２１０ｐ、キャパシタ２１０ｑ、電圧検出器２１０ｒ、および、加算器２１０ｓによって構成されている。
The
ここで、コンバータ２１０ａは、商用電源の交流電力を入力し、直流電力に変換して出力する。二次電池２１０ｂは、コンバータ２１０ａから出力される直流電力によって充電され、インバータ２１０ｃに対して直流電力を供給する。
Here,
インバータ２１０ｃは、コンバータ２１０ａまたは二次電池２１０ｂから供給される直流電力をＰＷＭドライブ回路２１０ｄの制御に応じて交流電力に変換して出力する。ＰＷＭドライブ回路２１０ｄは、瞬時電圧補償器２１０ｅの出力に応じてインバータ２１０ｃを制御する。
The
瞬時電圧補償器２１０ｅは、電圧検出器２１０ｊによって検出された出力電圧に応じて正弦波発生器２１０ｆから供給される正弦波を調整して、ＰＷＭドライブ回路２１０ｄに供給する。
The instantaneous voltage compensator 210e adjusts the sine wave supplied from the
正弦波発生器２１０ｆは、ＡＶＲ回路２１０ｇからの出力に応じた振幅と、加算器２１０ｓからの出力に応じた位相を有する正弦波を発生して、瞬時電圧補償器２１０ｅに供給する。
The
電圧検出器２１０ｒは、商用電源の電圧を検出してＰＬＬ回路２１０ｈに供給する。加算器２１０ｓは、ＰＬＬ回路２１０ｈから出力される信号と、Ｐ−θ補償器２１０ｋから出力される信号の和を演算し、得られた結果を出力する。
The
ＡＶＲ回路２１０ｇは、図示せぬ制御回路から供給される目標電圧を示すＲＭＳ（Root Mean Square）指令値と、Ｑ−Ｖ補償器２１０ｍから供給される信号と、電圧検出器２１０ｊによって検出された出力電圧に応じて正弦波発生器２１０ｆが発生する正弦波の振幅を制御する。
The
ＰＬＬ回路２１０ｈは、電圧検出器２１０ｊによって検出された出力電圧または電圧検出器２１０ｒによって検出された商用電源の周波数および位相に応じて、正弦波発生器２１０ｆが発生する正弦波の周波数および位相を制御する。
The
電流検出器２１０ｉは、インバータ２１０ｃの出力電流を検出して検出値を出力する。電圧検出器２１０ｊは、インダクタ２１０ｐからの出力電圧を検出して検出値を出力する。
Current detector 210i detects the output current of
Ｐ−θ補償器２１０ｋは、Ｐ検出器２１０ｎによって検出された出力電力の有効電力に応じて、正弦波発生器２１０ｆが発生する正弦波の位相を制御する信号を出力する。Ｑ−Ｖ補償器２１０ｍは、Ｑ検出器２１０ｏによって検出された無効電力に応じて、正弦波発生器２１０ｆが発生する正弦波の振幅を制御する信号を出力する。
The P-
Ｐ検出器２１０ｎは、電流検出器２１０ｉによって検出された電流値と、電圧検出器２１０ｊによって検出された電圧値に応じて有効電力を計算して出力する。Ｑ検出器２１０ｏは、電流検出器２１０ｉによって検出された電流値と、電圧検出器２１０ｊによって検出された電圧値に応じて無効電力を計算して出力する。
The
インダクタ２１０ｐおよびキャパシタ２１０ｑは、平滑回路を構成し、インバータ２１０ｃから出力される交流電力に含まれている高周波成分を減衰する。
以上のような無停電電源装置２１０では、Ｐ検出器２１０ｎによって検出された有効電力に応じて、正弦波発生器２１０ｆが発生する正弦波の位相が制御され、また、Ｑ検出器２１０ｏによって検出された無効電力に応じて、正弦波発生器２１０ｆが発生する正弦波の振幅が制御される。また、インダクタ２１０ｐからの出力電圧の瞬時値に応じて瞬時電圧補償器２１０ｅが瞬時電圧を制御し、出力電圧が適正値となるように制御する。
In the
ところで、前述のような無停電電源装置２１０では、例えば、インバータ２１０ｃが有する寄生抵抗成分が装置の特性に影響を与える。このような寄生抵抗成分は、その値を特定することが困難であるため、設計が困難となるという問題点がある。
By the way, in the
また、このような無停電電源装置２１０では、各装置の電流バランスの変動に対して、高速に追従することができないことから、電流バランスの安定性が低いという問題点もある。
In addition, such an uninterruptible
本発明は、上記の事情に基づきなされたもので、その目的とするところは、設計を簡易に行うことができるとともに、電流バランスの安定性が高い無停電電源装置、無停電電源装置の制御方法、制御用プログラム、および、無停電電源システムを提供することである。 The present invention has been made based on the above circumstances, and the object of the present invention is an uninterruptible power supply apparatus that can be easily designed and has high current balance stability, and a control method for the uninterruptible power supply apparatus. , A control program, and an uninterruptible power supply system.
上述の目的を達成するため、本発明の無停電電源装置は、他の無停電電源装置と並列に接続され、共通の負荷に交流電力を供給する無停電電源装置において、直流電力を交流電力に変換する電力変換手段と、電力変換手段の動作の基準となる正弦波を発生する正弦波発生手段と、正弦波発生手段によって発生された正弦波に応じて電力変換手段を駆動する駆動手段と、電力変換手段の出力電圧に応じて正弦波発生手段が発生する正弦波を調整して駆動手段に供給する調整手段と、を有し、調整手段は、電力変換手段の出力電流も参照して、正弦波の調整を行うようにしている。 In order to achieve the above-described object, the uninterruptible power supply of the present invention is connected in parallel with other uninterruptible power supplies, and in the uninterruptible power supply that supplies AC power to a common load, the DC power is changed to AC power. Power conversion means for conversion, sine wave generation means for generating a sine wave as a reference for operation of the power conversion means, drive means for driving the power conversion means in accordance with the sine wave generated by the sine wave generation means, Adjusting means for adjusting the sine wave generated by the sine wave generating means according to the output voltage of the power converting means and supplying it to the driving means, and the adjusting means also refers to the output current of the power converting means, The sine wave is adjusted.
このため、設計を簡易に行うことができるとともに、電流バランスの安定性が高い無停電電源装置を提供することができる。 For this reason, while being able to design easily, the uninterruptible power supply device with high stability of current balance can be provided.
また、他の発明の電源装置によれば、上述の発明に加えて、正弦波発生手段が、電力変換手段から出力される有効電力に応じた振幅と、無効電力に応じた位相を有する正弦波を発生するようにしている。このため、他の無停電電源装置との同期を確実に図ることが可能になる。 Further, according to the power supply device of another invention, in addition to the above-described invention, the sine wave generating means has a sine wave having an amplitude corresponding to the active power output from the power converting means and a phase corresponding to the reactive power. To generate. For this reason, it becomes possible to achieve synchronization with other uninterruptible power supply devices reliably.
また、他の発明の電源装置によれば、上述の発明に加えて、調整手段が、電力変換手段の出力電流に対応する信号に対して所定のフィルタリング処理を施して得られた信号に基づいて正弦波の調整を行うようにしている。このため、他の無停電電源装置との電流バランスを迅速に安定化させることができる。 Further, according to the power supply device of another invention, in addition to the above-described invention, the adjustment unit is based on a signal obtained by performing a predetermined filtering process on a signal corresponding to the output current of the power conversion unit. The sine wave is adjusted. For this reason, the current balance with other uninterruptible power supplies can be stabilized quickly.
また、他の発明の電源装置によれば、上述の各発明に加えて、フィルタリング処理の伝達関数ｆ（ｓ）は、ｆ（ｓ）＝ｆ０／（１＋ｓ／ωｆ）であるようにしている。このため、出力電流に含まれている高調波成分による誤動作を防止することができる。 According to the power supply device of another invention, in addition to the above-described inventions, the transfer function f (s) of the filtering process is set to f (s) = f 0 / (1 + s / ω f ). Yes. For this reason, it is possible to prevent malfunction due to harmonic components contained in the output current.
また、他の発明の電源装置によれば、上述の各発明に加えて、電力変換手段の寄生抵抗をｒｓとした場合に、伝達関数に含まれるｆ０は、ｆ０＞＞ｒｓとなるように設定されている。このため、寄生抵抗の影響を無視することができるので、装置の設計を簡易化することができる。 Further, according to the power supply device of the other invention, in addition to the respective inventions described above, when the parasitic resistance of the power conversion means and the r s, f 0 contained in the transfer function, and f 0 >> r s It is set to be. For this reason, since the influence of parasitic resistance can be ignored, the design of the apparatus can be simplified.
また、他の発明の電源装置によれば、上述の各発明に加えて、電力変換手段が出力する交流電力の基本角周波数をω０とし、電力変換手段のインダクタンス成分をＬＦとした場合に、伝達関数に含まれるｆ０は、ｆ０＞＞ω０・ＬＦとなるように設定されている。このため、所定の制御パラメータが他の制御量に影響を与えにくくなるので、制御を確実に行うことができる。 Further, according to the power supply device of the other invention, in addition to the respective inventions described above, the fundamental angular frequency of the AC power the power conversion unit outputs the omega 0, the inductance component of the power conversion means when the L F , f 0 contained in the transfer function is set to be f 0 >> ω 0 · L F . For this reason, since it becomes difficult for a predetermined control parameter to affect other control amounts, the control can be reliably performed.
また、本発明は、他の無停電電源装置と並列に接続され、共通の負荷に交流電力を供給する無停電電源装置の制御方法において、直流電力を交流電力に変換する電力変換ステップと、電力変換ステップの動作の基準となる正弦波を発生する正弦波発生ステップと、正弦波発生ステップによって発生された正弦波に応じて電力変換ステップを駆動する駆動ステップと、電力変換ステップの出力電圧に応じて正弦波発生ステップが発生する正弦波を調整して駆動ステップに供給する調整ステップと、を有し、調整ステップは、電力変換ステップの出力電流も参照して、正弦波の調整を行う。 Further, the present invention provides a power conversion step for converting DC power to AC power in a control method for an uninterruptible power supply that is connected in parallel with another uninterruptible power supply and supplies AC power to a common load. A sine wave generation step that generates a sine wave that serves as a reference for the operation of the conversion step, a drive step that drives the power conversion step according to the sine wave generated by the sine wave generation step, and an output voltage of the power conversion step Adjusting the sine wave generated by the sine wave generating step and supplying the adjusted sine wave to the driving step. The adjusting step also adjusts the sine wave with reference to the output current of the power conversion step.
このため、設計を簡易に行うことができるとともに、電流バランスの安定性が高い無停電電源装置の制御方法を提供することができる。 For this reason, while being able to design easily, the control method of an uninterruptible power supply device with high stability of current balance can be provided.
また、本発明は、他の無停電電源装置と並列に接続され、共通の負荷に交流電力を供給する無停電電源装置の制御用プログラムにおいて、コンピュータを、直流電力を交流電力に変換する電力変換手段、電力変換手段の動作の基準となる正弦波を発生する正弦波発生手段、正弦波発生手段によって発生された正弦波に応じて電力変換手段を駆動する駆動手段、電力変換手段の出力電圧に応じて正弦波発生手段が発生する正弦波を調整して駆動手段に供給する調整手段、として機能させ、調整手段は、電力変換手段の出力電流も参照して、正弦波の調整を行う。 The present invention also relates to a power conversion program for converting a DC power into an AC power in a control program for an uninterruptible power supply that is connected in parallel with another uninterruptible power supply and supplies AC power to a common load. Means, a sine wave generating means for generating a sine wave as a reference for operation of the power converting means, a driving means for driving the power converting means in accordance with the sine wave generated by the sine wave generating means, and an output voltage of the power converting means. Accordingly, the sine wave generated by the sine wave generating means is adjusted and supplied to the driving means, and the adjusting means also adjusts the sine wave with reference to the output current of the power conversion means.
このため、設計を簡易に行うことができるとともに、電流バランスの安定性が高い無停電電源装置の制御用プログラムを提供することができる。 For this reason, while being able to design easily, the program for control of an uninterruptible power supply device with high stability of current balance can be provided.
また、本発明は、複数の無停電電源装置が並列に接続され、共通の負荷に交流電力を供給する無停電電源システムにおいて、各無停電電源装置は、直流電力を交流電力に変換する電力変換手段と、電力変換手段の動作の基準となる正弦波を発生する正弦波発生手段と、正弦波発生手段によって発生された正弦波に応じて電力変換手段を駆動する駆動手段と、電力変換手段の出力電圧に応じて正弦波発生手段が発生する正弦波を調整して駆動手段に供給する調整手段と、を有し、調整手段は、電力変換手段の出力電流も参照して、正弦波の調整を行うようにしている。 Further, the present invention provides an uninterruptible power supply system in which a plurality of uninterruptible power supplies are connected in parallel and supplies AC power to a common load. Each uninterruptible power supply converts power into DC power. A sine wave generating means for generating a sine wave as a reference for operation of the power converting means, a driving means for driving the power converting means in accordance with the sine wave generated by the sine wave generating means, and a power converting means Adjusting means for adjusting the sine wave generated by the sine wave generating means according to the output voltage and supplying the adjusted sine wave to the driving means. The adjusting means also refers to the output current of the power conversion means to adjust the sine wave. Like to do.
このため、設計を簡易に行うことができるとともに、電流バランスの安定性が高い無停電電源システムを提供することができる。 For this reason, while being able to design easily, the uninterruptible power supply system with high stability of current balance can be provided.
本発明は、設計を簡易に行うことができるとともに、電流バランスの安定性が高い無停電電源装置、無停電電源装置の制御方法、制御用プログラム、および、電源システムを提供することができる。 The present invention can provide an uninterruptible power supply, a control method for the uninterruptible power supply, a control program, and a power supply system that can be easily designed and have high current balance stability.
以下、本発明の一実施の形態について図に基づいて説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図１は、本発明の実施の形態に係る無停電電源システムの構成例を示す図である。この図に示すように、本発明の実施の形態に係る無停電電源システムは、無停電電源装置１０〜６０を有しており、これらは並列母線８０を介して相互に接続されて並列運転を行い、負荷７０（例えば、ホストコンピュータ等）に対して電力を供給する。
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of an uninterruptible power supply system according to an embodiment of the present invention. As shown in this figure, the uninterruptible power supply system according to the embodiment of the present invention includes uninterruptible
図２は、図１に示す無停電電源装置１０の詳細な構成例を示すブロック図である。なお、無停電電源装置２０〜６０は、無停電電源装置１０と同様の構成であるので、無停電電源装置１０を例に挙げて説明を行う。この図に示すように、無停電電源装置１０は、コンバータ１０ａ、二次電池１０ｂ、インバータ１０ｃ、ＰＷＭドライブ回路１０ｄ、瞬時電圧補償器１０ｅ、正弦波発生器１０ｆ、ＡＶＲ回路１０ｇ、ＰＬＬ回路１０ｈ、電流検出器１０ｉ、電圧検出器１０ｊ、Ｑ−θ補償器１０ｋ、Ｐ−Ｖ補償器１０ｍ、Ｑ検出器１０ｎ、Ｐ検出器１０ｏ、インダクタ１０ｐ、キャパシタ１０ｑ、電圧検出器１０ｒ、加算器１０ｓ、および、フィルタ１０ｔを主要な構成要素としている。
FIG. 2 is a block diagram showing a detailed configuration example of the
ここで、コンバータ１０ａは、商用電源の交流電力を入力し、直流電力に変換して出力する。二次電池１０ｂは、コンバータ１０ａから出力される直流電力によって充電され、インバータ１０ｃに対して直流電力を供給する。
Here, the
電力変換手段としてのインバータ１０ｃは、コンバータ１０ａまたは二次電池１０ｂから供給される直流電力をＰＷＭドライブ回路１０ｄの制御に応じて交流電力に変換して出力する。駆動手段としてのＰＷＭドライブ回路１０ｄは、瞬時電圧補償器１０ｅから供給される正弦波信号に応じてインバータ１０ｃに内蔵されている半導体スイッチをスイッチングし、直流電力を交流電力に変換させる。
The
調整手段としての瞬時電圧補償器１０ｅは、電圧検出器１０ｊによって検出された出力電圧と、電流検出器１０ｉによって検出され、フィルタ１０ｔにより所定のフィルタリング処理が施された出力電流に応じて、正弦波発生器１０ｆから供給される正弦波を調整して、ＰＷＭドライブ回路１０ｄに供給する。
The instantaneous voltage compensator 10e as the adjusting means is a sine wave according to the output voltage detected by the voltage detector 10j and the output current detected by the current detector 10i and subjected to a predetermined filtering process by the
正弦波発生手段としての正弦波発生器１０ｆは、ＡＶＲ回路１０ｇからの出力信号のレベルに応じた振幅と、加算器１０ｓからの出力信号のレベルに応じた位相を有する正弦波を発生して、瞬時電圧補償器１０ｅに供給する。
The
電圧検出器１０ｒは、商用電源の周波数および位相を検出して出力する。加算器１０ｓは、ＰＬＬ回路１０ｈから出力される信号と、Ｑ−θ補償器１０ｋから出力される信号の和を演算し、得られた結果を出力する。
The
ＡＶＲ回路１０ｇは、図示せぬ制御部から供給されるＲＭＳ指令値、電圧検出器１０ｊから供給される出力電圧、および、Ｐ−Ｖ補償器１０ｍから供給される信号に応じて、正弦波発生器１０ｆが発生する正弦波の振幅を制御する。
The AVR circuit 10g includes a sine wave generator in accordance with an RMS command value supplied from a control unit (not shown), an output voltage supplied from the voltage detector 10j, and a signal supplied from the
ＰＬＬ回路１０ｈは、電圧検出器１０ｊによって検出された出力の周波数および位相または電圧検出器１０ｒによって検出された商用電源の周波数および位相に応じて正弦波発生器１０ｆが発生する正弦波の周波数および位相を制御する。
The
電流検出器１０ｉは、インバータ１０ｃの出力電流を検出して検出値を出力する。電圧検出器１０ｊは、インダクタ１０ｐからの出力電圧を検出して検出値を出力する。
The current detector 10i detects the output current of the
Ｑ−θ補償器１０ｋは、Ｑ検出器１０ｎによって検出された無効電力に応じて、正弦波発生器１０ｆが発生する正弦波の位相を制御する信号を出力する。Ｐ−Ｖ補償器１０ｍは、Ｐ検出器１０ｏによって検出された有効電力に応じて、正弦波発生器１０ｆが発生する正弦波の振幅を制御する信号を出力する。
The Q-
Ｑ検出器１０ｎは、電流検出器１０ｉによって検出された電流値と、電圧検出器１０ｊによって検出された電圧値に応じて無効電力の値を計算して出力する。Ｐ検出器１０ｏは、電流検出器１０ｉによって検出された電流値と、電圧検出器１０ｊによって検出された電圧値に応じて有効電力の値を計算して出力する。
The
インダクタ１０ｐおよびキャパシタ１０ｑは、平滑回路を構成し、インバータ１０ｃから出力される交流電力に含まれている高周波成分を減衰する。
フィルタ１０ｔは、電流検出器１０ｉから出力される信号に対して所定のフィルタリング処理を施して出力する。
The
図３は、図２に示すブロック図の一部の詳細な構成例を示す図である。具体的には、この図は、図２に示す瞬時電圧補償器１０ｅ、正弦波発生器１０ｆ、ＡＶＲ回路１０ｇ、ＰＬＬ回路１０ｈ、Ｑ−θ補償器１０ｋ、Ｐ−Ｖ補償器１０ｍ、Ｑ検出器１０ｎ、Ｐ検出器１０ｏ、電圧検出器１０ｒ、加算器１０ｓ、および、フィルタ１０ｔの詳細な構成を示している。
FIG. 3 is a diagram showing a detailed configuration example of a part of the block diagram shown in FIG. Specifically, this figure shows the instantaneous voltage compensator 10e,
この図に示すように、上述の回路は、乗算器１２０〜１２３、ＬＰＦ（Low Pass Filter）１２４〜１２６、増幅器１２７〜１３０、位相シフタ１３１、位相差検出部１３２、ＰＬＬ１３３、減算器１３４〜１３７、加算器１３８〜１４１、積分器１４２、正弦波発生回路１４３、瞬時電圧補償器１４４、および、フィルタ１４５を主要な構成要素としている。
As shown in this figure, the circuit described above includes
ここで、乗算器１２０は、インバータ１０ｃの出力電圧ｖｏの２乗を算出して出力する。乗算器１２１は、インバータ１０ｃの出力電圧ｖｏと、インバータ１０ｃの出力電流ｉｓの積を算出して出力する。乗算器１２２は、位相シフタ１３１の出力と、インバータ１０ｃの出力電流ｉｓの積を算出して出力する。乗算器１２３は、加算器１３９の出力と正弦波発生器１４３の出力との積を算出して出力する。
Here, the
ＬＰＦ１２４は、乗算器１２０の出力信号の低域成分を通過させる。ＬＰＦ１２５は、乗算器１２１の出力信号の低域成分を通過させる。ＬＰＦ１２６は、乗算器１２２の出力信号の低域成分を通過させる。
The
増幅器１２７は、ＬＰＦ１２５の出力信号を所定のゲインで増幅して出力する。増幅器１２８は、ＬＰＦ１２６の出力信号を所定のゲインで増幅して出力する。増幅器１２９は、減算器１３５の出力信号を所定のゲインで増幅して出力する。増幅器１３０は、フィルタ１４５の出力信号を所定のゲインで増幅して出力する。
The
位相シフタ１３１は、インバータ１０ｃの出力電圧ｖｏの位相を９０度ずらして出力する。位相差検出部１３２は、インバータ１０ｃの出力電圧ｖｏと商用電源（または並列母線８０）の電圧ｖｃとの位相差を検出して出力する。ＰＬＬ１３３は、位相差検出部１３２によって検出された位相差に応じた信号を出力する。
The phase shifter 131 shifts the phase of the output voltage vo of the
減算器１３４は、ＲＭＳ指令値から増幅器１２７の出力信号を減算した結果を出力する。減算器１３５は、減算器１３４の出力信号からＬＰＦ１２４の出力信号を減算した結果を出力する。減算器１３６は、乗算器１２３の出力信号からインバータ１０ｃの出力電圧ｖｏを減算した結果を出力する。減算器１３７は、瞬時電圧補償器１４４の出力信号から増幅器１３０の出力信号を減算した結果を出力する。
The subtracter 134 outputs a result obtained by subtracting the output signal of the
加算器１３８は、増幅器１２９の出力信号と積分器１４２の出力信号の和を算出して出力する。加算器１３９は、加算器１３８の出力信号と、減算器１３４の出力信号の出力信号の和を算出して出力する。加算器１４０は、増幅器１２８の出力信号と、ＰＬＬ１３３の出力信号の和を算出して出力する。加算器１４１は、乗算器１２３の出力信号と、減算器１３７の出力信号の和を算出して出力する。
The
積分器１４２は、減算器１３５の出力信号を積分して出力する。正弦波発生器１４３は、加算器１４０の出力信号に対応した位相を有する正弦波を発生して出力する。
The
瞬時電圧補償器１４４は、減算器１３６の出力信号に対して所定のフィルタリング処理を施して出力する。フィルタ１４５は、出力電流ｉｓに対応する信号に対して所定のフィルタリング処理を施して出力する。
The
なお、この図において、乗算器１２０、ＬＰＦ１２４、減算器１３４，１３５、増幅器１２９、積分器１４２、加算器１３８，１３９は、図２に示すＡＶＲ１０ｇに対応している。乗算器１２１およびＬＰＦ１２５は、Ｐ検出器１０ｏに対応している。増幅器１２７は、Ｐ−Ｖ補償器１０ｍに対応している。増幅器１２８は、Ｑ−θ補償器１０ｋに対応している。加算器１４０は、加算器１０ｓに対応している。正弦波発生器１４３および乗算器１２３は、正弦波発生器１０ｆに対応している。位相差検出部１３２およびＰＬＬ１３３は、ＰＬＬ１０ｈに対応している。減算器１３６、瞬時電圧補償器１４４、減算器１３７、および、加算器１４１は、瞬時電圧補償器１０ｅに対応している。フィルタ１４５および増幅器１３０は、フィルタ１０ｔに対応している。
In this figure, the
つぎに、以上の実施の形態の動作について説明する。 Next, the operation of the above embodiment will be described.
図１に示す無停電電源装置１０〜６０の並列運転が開始されると、各無停電電源装置は、他の無停電電源装置との関係において、負荷分担が適切となるように制御を行う。なお、各無停電電源装置の動作は同様であるので、以下では、無停電電源装置１０を例に挙げて動作の説明を行う。
When parallel operation of uninterruptible
電流検出器１０ｉは、インバータ１０ｃの出力電流ｉｓを検出してフィルタ１０ｔ、Ｑ検出器１０ｎ、および、Ｐ検出器１０ｏに供給する。一方、電圧検出器１０ｊは、インダクタ１０ｐの出力電圧ｖｏを検出して、瞬時電圧補償器１０ｅ、Ｑ検出器１０ｎ、Ｐ検出器１０ｏ、ＡＶＲ回路１０ｇ、および、ＰＬＬ回路１０ｈに供給する。
Current detector 10i includes a
Ｑ検出器１０ｎは、図３に示すように、位相シフタ１３１によって９０度位相がシフトされた出力電圧ｖｏと、出力電流ｉｓとを乗算し、得られた結果の信号に対して、ＬＰＦ１２６によってフィルタリング処理を施すことにより、無停電電源装置１０から出力される無効電力を求める。
Ｐ検出器１０ｏは、図３に示すように、出力電圧ｖｏと、出力電流ｉｓとを乗算し、得られた結果の信号に対して、ＬＰＦ１２５によってフィルタリング処理を施すことにより、無停電電源装置１０から出力される有効電力を求める。
P detector 10o, as shown in FIG. 3, the output voltage v o, by multiplying the output current i s, for the signal of the results obtained by performing the filtering process by the
Ｑ−θ補償器１０ｋは、Ｑ検出器１０ｎによって検出された無効電力の値を、増幅器１２８により所定のゲインで増幅して加算器１０ｓに出力する。Ｐ−Ｖ補償器１０ｍは、Ｐ検出器１０ｏによって検出された有効電力の値を、増幅器１２７により所定のゲインで増幅して出力する。
The Q-
ＰＬＬ回路１０ｈは、商用電源が正常である場合には、インバータ１０ｃの出力電圧ｖｏの位相が商用電源に同期するように制御を行い、停電が発生した場合には出力周波数があらかじめ設定された周波数となるように無停電電源装置の出力周波数を制御する。具体的にはＰＬＬ回路１０ｈは、これらの信号と出力電圧ｖｏとの差分を計算し、差分に応じた電圧を有する信号を出力する。
When the commercial power supply is normal, the
ＡＶＲ回路１０ｇは、図示せぬ制御部から出力されるＲＭＳ指令値と、電圧検出器１０ｊによって検出された出力電圧ｖｏと、Ｐ−Ｖ補償器１０ｍからの出力とに応じた信号を正弦波発生器１０ｆに対して出力する。
The AVR circuit 10g sine-waves a signal corresponding to an RMS command value output from a control unit (not shown), an output voltage vo detected by the voltage detector 10j, and an output from the
加算器１０ｓは、ＰＬＬ回路１０ｈの出力と、Ｑ−θ補償器１０ｋの出力を加算し、得られた結果を正弦波発生器１０ｆに供給する。
The adder 10s adds the output of the
正弦波発生器１０ｆは、ＡＶＲ回路１０ｇからの出力信号に対応した振幅を有し、また、加算器１０ｓからの出力信号に対応した位相を有する正弦波を発生して出力する。
The
瞬時電圧補償器１０ｅは、正弦波発生器１０ｆから出力された正弦波信号に対して、フィルタ１０ｔおよび電圧検出器１０ｊから出力される信号に応じた調整を行い、ＰＷＭドライブ回路１０ｄに出力する。
The instantaneous voltage compensator 10e adjusts the sine wave signal output from the
ＰＷＭドライブ回路１０ｄは、瞬時電圧補償器１０ｅから供給された正弦波信号に対してＰＷＭ変換を施し、得られたＰＷＭ信号に基づいて、インバータ１０ｃが有する半導体スイッチをスイッチングする。
The
インバータ１０ｃは、ＰＷＭドライブ回路１０ｄから供給されたＰＷＭ信号に基づいて内蔵されている半導体スイッチをスイッチングし、二次電池１０ｂから出力される直流電力を交流電力に変換して出力する。
The
インバータ１０ｃから出力された交流電力は、インダクタ１０ｐおよびキャパシタ１０ｑによって構成される平滑化回路によって、スイッチングによって生じた高周波成分が除外され、並列母線８０を介して負荷７０に交流電力が供給される。
From the AC power output from the
このとき、インバータ１０ｃの出力電流ｉｓと出力電圧ｖｏは、電流検出器１０ｉおよび電圧検出器１０ｊによってそれぞれ検出され、Ｐ検出器１０ｏおよびＱ検出器１０ｎによってそれぞれ有効電力と無効電力が算出される。Ｐ検出器１０ｏによって検出された有効電力は、Ｐ−Ｖ補償器１０ｍを介してＡＶＲ回路１０ｇに供給される。ＡＶＲ回路１０ｇは、Ｐ−Ｖ補償器１０ｍからの出力、ＲＭＳ指令値、および、出力電圧ｖｏに応じた信号を出力する。その結果、正弦波発生器１０ｆは、ＡＶＲ回路１０ｇからの出力信号に応じた振幅を有する正弦波を発生するので、これらに応じて出力電圧の振幅が調整される。また、Ｑ検出器１０ｎによって検出された無効電力は、Ｑ−θ補償器１０ｋを介して加算器１０ｓに供給される。加算器１０ｓは、Ｑ−θ補償器１０ｋからの出力と、ＰＬＬ回路１０ｈからの出力を加算して値を正弦波発生器１０ｆに供給する。この結果、正弦波発生器１０ｆは、加算器１０ｓから供給された位相に応じた正弦波を発生するので、これらの値に応じて出力電圧の周波数および位相が調整される。
At this time, the output current i s and the output voltage v o of the
一方、電圧検出器１０ｊによって検出された出力電圧ｖｏは、瞬時電圧補償器１０ｅに供給され、瞬間的な電圧の変動に対する補正がなされる。また、電流検出器１０ｉによって検出された出力電流ｉｓは、フィルタ１０ｔによってフィルタリング処理が施された後、瞬時電圧補償器１０ｅに供給され、瞬間的な電流の変動に対する補正がなされる。
On the other hand, the output voltage vo detected by the voltage detector 10j is supplied to the instantaneous voltage compensator 10e to correct the instantaneous voltage fluctuation. Further, the output current i s detected by the current detector 10i, after the filtering process has been performed by the
したがって、無効電力および有効電力に応じた正弦波が生成され、これに基づいてＰＷＭ制御がなされる。また、出力電圧および出力電流の瞬時値に基づいて正弦波が調整され、当該正弦波に基づいてＰＷＭ制御がなされるので、横流の発生を防止するとともに、瞬時値に応じて電流のバランスを迅速に安定化することができる。 Accordingly, a sine wave corresponding to the reactive power and the active power is generated, and PWM control is performed based on the sine wave. In addition, the sine wave is adjusted based on the instantaneous values of the output voltage and output current, and PWM control is performed based on the sine wave, thus preventing the occurrence of cross current and quickly balancing the current according to the instantaneous value. Can be stabilized.
つぎに、以上の実施の形態の制御系の動作について詳細に説明する。なお、以下では簡単のために２台の無停電電源装置１０，２０が並列接続されて運転されている場合を例に挙げて説明する。
Next, the operation of the control system of the above embodiment will be described in detail. In the following, for the sake of simplicity, a case where two uninterruptible
図４は、２台の無停電電源装置１０，２０が並列接続された場合の等価回路を示す図である。この図に示すように、各無停電電源装置は、インバータからの出力電圧ｖｉ１，ｖｉ２と、インバータ以降の回路のインピーダンスＺＦとによって等価的に表される。
FIG. 4 is a diagram showing an equivalent circuit when two uninterruptible
図５は、図４に示す無停電電源装置１０の左端の端子に接続される回路の構成例であり、図２に示す瞬時電圧補償器１０ｅの詳細を示している。この図において、ｖｒｅｆ１は正弦波発生器１０ｆから供給される正弦波の電圧を示している。ｖｏ１はインバータ１０ｃの出力電圧を示している。ｉs1はインバータ１０ｃの出力電流を示している。増幅器１３０、減算器１３６，１３７、加算器１４１、瞬時電圧補償器１４４、および、フィルタ１４５は、図３に示すものと同様である。
FIG. 5 is a configuration example of a circuit connected to the leftmost terminal of the
図４に示す図において、インピーダンスＺＦ１（ｓ）について回路方程式を立てると、以下のようになる。 In the diagram shown in FIG. 4, when a circuit equation is established for the impedance Z F1 (s), the result is as follows.
上式において、ｖｉ１ ＊は、図５に示す回路の出力信号としての電流指令値を示している。ここで、ＺＦ１（ｓ）の現実のインピーダンスは、以下の式によって表される。 In the above equation, v i1 * indicates a current command value as an output signal of the circuit shown in FIG. Here, the actual impedance of Z F1 (s) is expressed by the following equation.
上式において、ｒｓ１は、インバータ１０ｃの半導体スイッチのオン抵抗等としての寄生抵抗である。また、ＬＦは、インダクタ１０ｐのインダクタンス分である。ここで、ｖｒｅｆ１から見た出力電圧ｖｏまでの等価インピーダンスを求めることを考える。フィルタ１０ｔの伝達関数が以下の式で表されるとする。
In the above equation, r s1 is a parasitic resistance as an on-resistance of the semiconductor switch of the
この場合、ｖｒｅｆ１から見た出力電圧ｖｏ１までの等価インピーダンスＺ’Ｆ１（ｓ）は、以下の式で表される。なお、Ｋｉｎｓｔ１（ｓ）は、瞬時電圧補償器１４４の伝達関数である。
In this case, the equivalent impedance Z ′ F1 (s) from v ref1 to the output voltage v o1 is expressed by the following equation. K inst1 (s) is a transfer function of the
伝達関数Ｋｉｎｓｔ１（ｓ）および伝達関数ｆｉｎｓｔ１（ｓ）は、角周波数ω＝ω０（ω０は基本周波数）においては、以下のように近似することができる。
したがって、等価インピーダンスＺ’Ｆ１（ｓ）は、以下のように表すことができる。 Therefore, the equivalent impedance Z ′ F1 (s) can be expressed as follows.
このように、ｖｒｅｆ１から見た出力電圧ｖｏ１までの等価インピーダンスＺ’Ｆ１（ｓ）には、主回路定数であるＺＦ１（ｓ）が含まれていない。したがって、本実施の形態の無停電電源装置１０では、ｆ０１およびＫ０１のみによって回路の特性を決定することができるため、装置の設計を簡略化することができる。また、等価インピーダンスＺ’Ｆ１（ｓ）には、寄生抵抗ｒｓ１が含まれていない。ここで、寄生抵抗ｒｓ１は、半導体スイッチのオン抵抗、導線の抵抗成分、および、接続部分の接触抵抗等であるので、設計段階においてその値を確定することが困難である。したがって、本実施の形態の無停電電源装置１０では、このような不確定要素を排除することにより、装置の設計を簡略化するとともに、製造後の装置の調整を簡略化することができる。
Thus, the equivalent impedance Z ′ F1 (s) from v ref1 to the output voltage v o1 does not include the main circuit constant Z F1 (s). Therefore, in uninterruptible
以下の式は、本実施の形態の無停電電源装置１０，２０を並列接続した場合における無停電電源装置１０の基準正弦波の位相θ、振幅変化率δ、有効電流Ｉｐ１、無効電流Ｉｑ１の関係を示している。
The following formulas are obtained by connecting the
一方、以下の式は、図１１に示す従来の無停電電源装置を２台並列接続した場合における基準正弦波の位相θ、振幅変化率δ、有効電流Ｉｐ１、無効電流Ｉｑ１の関係を示している。 On the other hand, the following expression shows the relationship among the reference sine wave phase θ, amplitude change rate δ, active current I p1 , and reactive current I q1 when two conventional uninterruptible power supply devices shown in FIG. 11 are connected in parallel. ing.
ここで、寄生抵抗ｒｓ１を無視すると、式（８）は、以下のように表される。 Here, when the parasitic resistance r s1 is ignored, the expression (8) is expressed as follows.
式（７）と式（９）を比較すると、式（７）では、対角項が零であり、非対角項が非零となっているので、位相によって無効電流を制御し、振幅によって有効電流を制御する。一方、式（９）では、対角項が非零であり、非対角項が零となっているので、位相によって有効電流を制御し、振幅によって無効電流を制御する。すなわち、図１１では有効電力によって位相を制御し、無効電力によって振幅を制御する構成となっているのに対し、図２では無効電力によって位相を制御し、有効電力によって振幅を制御する構成となっている。なお、このような制御を実現する前提としては、ｆ０１＞＞ω０・ＬＦ１となるように設定することが必要である。例えば、ｆ０１≧１０・ω０・ＬＦ１となるように設定する。 Comparing equation (7) and equation (9), in equation (7), the diagonal term is zero and the off-diagonal term is non-zero. Control active current. On the other hand, in equation (9), since the diagonal term is non-zero and the non-diagonal term is zero, the effective current is controlled by the phase, and the reactive current is controlled by the amplitude. That is, in FIG. 11, the phase is controlled by active power and the amplitude is controlled by reactive power, whereas in FIG. 2, the phase is controlled by reactive power and the amplitude is controlled by active power. ing. As a premise for realizing such control, it is necessary to set so that f 01 >> ω 0 · L F1 . For example, f 01 ≧ 10 · ω 0 · L F1 is set.
また、式（７）と式（８）との比較から、式（７）では寄生抵抗ｒｓ１が含まれていないが、式（８）では寄生抵抗ｒｓ１が含まれている。前述したように、設計段階において寄生抵抗ｒｓ１を確定することは困難であることから、本実施の形態では不確定項を排除することにより設計を簡略化することができ、また、不確定項を排除することにより、製造後の無停電電源装置の動作を安定化することができる。なお、ｒｓ１の影響を排除するためには、ｆ０１＞＞ｒｓ１（Ω）となるように設定する必要がある。具体的には、例えば、ｆ０１≧１０・ｒｓ１となるように設定する。 Further, from the comparison between the formula (7) and the formula (8), the formula (7) does not include the parasitic resistance rs1, but the formula (8) includes the parasitic resistance rs1 . As described above, since it is difficult to determine the parasitic resistance r s1 at the design stage, in this embodiment, the design can be simplified by eliminating the uncertain term, and the uncertain term. By eliminating this, the operation of the uninterruptible power supply after manufacture can be stabilized. In order to eliminate the influence of r s1 , it is necessary to set so that f 01 >> r s1 (Ω). Specifically, for example, it is set so that f 01 ≧ 10 · r s1 .
つぎに、以上の実施の形態に係る電源システムをコンピュータによってシミュレーションした結果について説明する。 Next, the result of simulating the power supply system according to the above embodiment by a computer will be described.
まず、閉ループの時定数として以下の値を選択する。すなわち、Ｐ制御の時定数τｐとしては以下の値を設定する。 First, the following value is selected as the time constant of the closed loop. That is, the following value is set as the time constant τ p for P control.
また、Ｑ制御の時定数τｑとしては以下の値を設定する。なお、ｇ０は式（１２）のように定義される。 Further, the following value is set as the time constant τ q of the Q control. Incidentally, g 0 is defined by the equation (12).
さらに、ＲＭＳ電圧制御の時定数τｒｍｓとしては以下の値を設定する。 Further, the following values are set as the time constant τ rms for RMS voltage control.
図６は、図４に示すように２台の無停電電源装置１０，２０を並列接続し、負荷７０として４＋ｊ３［Ω］を接続し、ｔ＝０．４０２［ｓｅｃ］において、無停電電源装置１０の位相を＋０．１［ｒａｄ］進めた場合のシミュレーション結果を示している。図６（Ａ）は、無停電電源装置１０の有効電流Ｉｐ１と、無停電電源装置２０の有効電流Ｉｐ２の変化を示している。この図に示すように、位相を変化させた場合には、無停電電源装置１０および無停電電源装置２０の有効電流Ｉｐ１および有効電流Ｉｐ２は、ほとんど変化しない。図６（Ｂ）は、無停電電源装置１０の無効電流Ｉｑ１と、無停電電源装置２０の無効電流Ｉｑ２の変化を示している。この図に示すように、位相を変化させた場合には、無停電電源装置１０の無効電流Ｉｑ１は減少する方向に変化し、無効電流Ｉｑ２は増加する方向に変化した後、それぞれもとの状態に戻っている。
6, two uninterruptible
図７は、図４に示すように２台の無停電電源装置１０，２０を並列接続し、負荷７０として４＋ｊ３［Ω］を接続し、ｔ＝０．４０２［ｓｅｃ］において、無停電電源装置１０の電圧を＋１０％増加させた場合のシミュレーション結果を示している。図７（Ａ）は、無停電電源装置１０の有効電流Ｉｐ１と、無停電電源装置２０の有効電流Ｉｐ２の変化を示している。この図に示すように、位相を変化させた場合には、無停電電源装置１０の有効電流Ｉｐ１は増加する方向に変化し、有効電流Ｉｐ２は減少する方向に変化した後、それぞれもとの状態に戻っている。図７（Ｂ）は、無停電電源装置１０の無効電流Ｉｑ１と、無停電電源装置２０の無効電流Ｉｑ２の変化を示している。この図に示すように、無停電電源装置１０および無停電電源装置２０の無効電流Ｉｑ１および無効電流Ｉｑ２は、ほとんど変化しない。
7, two uninterruptible
図８は、無停電電源装置１０が単独で動作中に、ｔ＝０．４０２において、位相が２．７８［ｄｅｇ］遅れた状態で動作している無停電電源装置２０を接続した場合の出力電圧ｖｏ１およびｖｏ２のシミュレーション結果を示している。この図に示すように、ｔ＝０．４０２において無停電電源装置２０が接続されると、出力電圧ｖｏ１およびｖｏ２は、ほぼ瞬時に同一の値となっている。
FIG. 8 shows an output when the
図９は、図８に示す場合における無停電電源装置１０，２０の有効電流および無効電流の変化を示している。図９（Ａ）は、無停電電源装置１０，２０のそれぞれの有効電流Ｉｐ１，Ｉｐ２の変化を示す図である。この図に示すように、無停電電源装置２０がｔ＝０．４０２において接続された後は、有効電流Ｉｐ１，Ｉｐ２は、同一の値に収束している。図９（Ｂ）は、無停電電源装置１０，２０のそれぞれの無効電流Ｉｑ１，Ｉｑ２の変化を示す図である。この図に示すように、無停電電源装置２０がｔ＝０．４０２において接続された後は、無効電流Ｉｑ１，Ｉｑ２についても、同一の値に収束している。
FIG. 9 shows changes in the effective current and the reactive current of the
図１０は、図８に示す場合における無停電電源装置１０，２０の出力電流ｉ１，ｉ２の変化を示している。図１０（Ａ）は、無停電電源装置１０の出力電流ｉ１の変化を示す図である。この図に示すように、無停電電源装置２０がｔ＝０．４０２において接続される前は、無停電電源装置１０が負荷７０を１台で分担しているので３０［Ａ］近い電流が流れているが、無停電電源装置２０が接続されると、これとの間で負荷の分担が行われるので、半分の１５［Ａ］近い電流に収束している。一方、無停電電源装置２０では、ｔ＝０．４０２において接続される前は、負荷７０が接続されていないので、出力電流ｉ２は、流れていない状態であるが、接続された後は負荷の分担が徐々に増え、無停電電源装置１０とほぼ同一の電流である１５［Ａ］近い電流に収束している。
FIG. 10 shows changes in the output currents i 1 and i 2 of the
以上に説明したように、本発明の実施の形態によれば、主回路定数の影響を僅少とすることにより、装置の設計を簡略化することができる。また、不確定要素である主回路定数の影響を排除することにより、製造後の装置の調整を簡略化することができる。 As described above, according to the embodiment of the present invention, the design of the apparatus can be simplified by reducing the influence of the main circuit constant. Further, by excluding the influence of the main circuit constant which is an uncertain factor, the adjustment of the device after manufacture can be simplified.
また、本発明の実施の形態では、インバータ１０ｃの出力電流を瞬時電圧補償器１０ｅにフィードバックするようにしたので、複数接続された無停電電源装置間の電流バランスを高速に安定化することが可能になる。このため、特定の無停電電源装置への負荷分担の偏りを迅速に是正し、特定の無停電電源装置にかかる負担を軽減することができる。
In the embodiment of the present invention, since the output current of the
また、フィルタ１０ｔのフィルタ定数ｆ０１の値をｆ０１＞＞ω０・ＬＦ１となるように設定することにより、有効電流および無効電流の制御系における独立性が高くなる。このため、一方の他方に対する干渉を低減することができる。
Further, by setting the value of the filter constant f 01 of the
なお、以上の実施の形態では、６台の無停電電源装置１０〜６０によって電源システムを構成する場合を例に挙げて説明したが、例えば、２〜５台または７台以上によって構成される電源システムに本発明を適用可能であることはいうまでもない。
In the above embodiment, the case where the power supply system is configured by the six uninterruptible
また、以上に示した回路は一例であって、本発明がこのような場合にのみ限定されるものではないことはいうまでもない。 The circuit described above is merely an example, and it goes without saying that the present invention is not limited to such a case.
また、以上の実施の形態では、図４に示す機能ブロックをハードウエア的に実現するようにしたが、ソフトウエア的に実現することも可能である。すなわち、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、および、インターフェースから構成されるハードウエアのＲＯＭに所定のプログラムを格納しておき、当該プログラムに基づいて処理を行うことにより前述したハードウエアのブロックをソフトウエア的に実現することができる。 In the above embodiment, the functional blocks shown in FIG. 4 are realized by hardware, but can be realized by software. That is, a predetermined program is stored in a hardware ROM composed of a central processing unit (CPU), a read only memory (ROM), a random access memory (RAM), and an interface, and processing is performed based on the program. By performing the above, the hardware block described above can be realized in software.
なお、上記の処理機能は、コンピュータによって実現することができる。その場合、無停電電源装置が有すべき機能の処理内容を記述したプログラムが提供される。そのプログラムをコンピュータで実行することにより、上記処理機能がコンピュータ上で実現される。処理内容を記述したプログラムは、コンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録しておくことができる。コンピュータで読み取り可能な記録媒体としては、磁気記録装置、光ディスク、光磁気記録媒体、半導体メモリなどがある。磁気記録装置には、ハードディスク装置（ＨＤＤ）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、磁気テープなどがある。光ディスクには、ＤＶＤ(Digital Versatile Disk)、ＤＶＤ−ＲＡＭ(Random Access Memory)、ＣＤ−ＲＯＭ(Compact Disk Read Only Memory)、ＣＤ−Ｒ(Recordable)／ＲＷ(ReWritable)などがある。光磁気記録媒体には、ＭＯ(Magneto-Optical disk)などがある。 The above processing functions can be realized by a computer. In that case, a program describing the processing contents of the functions that the uninterruptible power supply should have is provided. By executing the program on a computer, the above processing functions are realized on the computer. The program describing the processing contents can be recorded on a computer-readable recording medium. Examples of the computer-readable recording medium include a magnetic recording device, an optical disk, a magneto-optical recording medium, and a semiconductor memory. Examples of the magnetic recording device include a hard disk device (HDD), a flexible disk (FD), and a magnetic tape. Examples of the optical disk include a DVD (Digital Versatile Disk), a DVD-RAM (Random Access Memory), a CD-ROM (Compact Disk Read Only Memory), and a CD-R (Recordable) / RW (ReWritable). Magneto-optical recording media include MO (Magneto-Optical disk).
プログラムを流通させる場合には、たとえば、そのプログラムが記録されたＤＶＤ、ＣＤ−ＲＯＭなどの可搬型記録媒体が販売される。また、プログラムをサーバコンピュータの記憶装置に格納しておき、ネットワークを介して、サーバコンピュータから他のコンピュータにそのプログラムを転送することもできる。 When the program is distributed, for example, portable recording media such as a DVD and a CD-ROM on which the program is recorded are sold. It is also possible to store the program in a storage device of a server computer and transfer the program from the server computer to another computer via a network.
プログラムを実行するコンピュータは、たとえば、可搬型記録媒体に記録されたプログラムもしくはサーバコンピュータから転送されたプログラムを、自己の記憶装置に格納する。そして、コンピュータは、自己の記憶装置からプログラムを読み取り、プログラムに従った処理を実行する。なお、コンピュータは、可搬型記録媒体から直接プログラムを読み取り、そのプログラムに従った処理を実行することもできる。また、コンピュータは、サーバコンピュータからプログラムが転送される毎に、逐次、受け取ったプログラムに従った処理を実行することもできる。 The computer that executes the program stores, for example, the program recorded on the portable recording medium or the program transferred from the server computer in its own storage device. Then, the computer reads the program from its own storage device and executes processing according to the program. The computer can also read the program directly from the portable recording medium and execute processing according to the program. In addition, each time the program is transferred from the server computer, the computer can sequentially execute processing according to the received program.
本発明は、並列運転を行う無停電電源装置に利用することができる。 The present invention can be used for an uninterruptible power supply that performs parallel operation.
１０〜６０ 無停電電源装置
１０ｃ インバータ（電力変換手段）
１０ｄ ＰＷＭドライブ回路（駆動手段）
１０ｅ 瞬時電圧補償器（調整手段）
１０ｆ 正弦波発生器（正弦波発生手段）
10-60
10d PWM drive circuit (drive means)
10e Instantaneous voltage compensator (adjustment means)
10f sine wave generator (sine wave generating means)
Claims (9)
直流電力を交流電力に変換する電力変換手段と、
上記電力変換手段の動作の基準となる正弦波を発生する正弦波発生手段と、
上記正弦波発生手段によって発生された正弦波に応じて上記電力変換手段を駆動する駆動手段と、
上記電力変換手段の出力電圧に応じて上記正弦波発生手段が発生する正弦波を調整して上記駆動手段に供給する調整手段と、を有し、
上記調整手段は、上記電力変換手段の出力電流も参照して、正弦波の調整を行うことを特徴とする無停電電源装置。 In an uninterruptible power supply connected in parallel with other uninterruptible power supplies and supplying AC power to a common load,
Power conversion means for converting DC power to AC power;
A sine wave generating means for generating a sine wave as a reference for the operation of the power conversion means;
Driving means for driving the power conversion means according to the sine wave generated by the sine wave generating means;
Adjusting means for adjusting the sine wave generated by the sine wave generating means according to the output voltage of the power converting means and supplying the sine wave to the driving means,
The uninterruptible power supply apparatus characterized in that the adjusting means adjusts a sine wave with reference to the output current of the power converting means.
直流電力を交流電力に変換する電力変換ステップと、
上記電力変換ステップの動作の基準となる正弦波を発生する正弦波発生ステップと、
上記正弦波発生ステップによって発生された正弦波に応じて上記電力変換ステップを駆動する駆動ステップと、
上記電力変換ステップの出力電圧に応じて上記正弦波発生ステップが発生する正弦波を調整して上記駆動ステップに供給する調整ステップと、を有し、
上記調整ステップは、上記電力変換ステップの出力電流も参照して、正弦波の調整を行うことを特徴とする無停電電源装置の制御方法。 In the control method of the uninterruptible power supply connected in parallel with the other uninterruptible power supply and supplying AC power to a common load,
A power conversion step for converting DC power into AC power;
A sine wave generation step for generating a sine wave that is a reference for the operation of the power conversion step;
A driving step for driving the power conversion step according to the sine wave generated by the sine wave generation step;
Adjusting the sine wave generated by the sine wave generation step according to the output voltage of the power conversion step and supplying the sine wave to the drive step; and
The method for controlling an uninterruptible power supply, wherein the adjustment step adjusts a sine wave with reference to the output current of the power conversion step.
コンピュータを、
直流電力を交流電力に変換する電力変換手段、
上記電力変換手段の動作の基準となる正弦波を発生する正弦波発生手段、
上記正弦波発生手段によって発生された正弦波に応じて上記電力変換手段を駆動する駆動手段、
上記電力変換手段の出力電圧に応じて上記正弦波発生手段が発生する正弦波を調整して上記駆動手段に供給する調整手段、として機能させ、
上記調整手段は、上記電力変換手段の出力電流も参照して、正弦波の調整を行うことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な制御用プログラム。 In a control program for an uninterruptible power supply connected in parallel with other uninterruptible power supplies and supplying AC power to a common load,
Computer
Power conversion means for converting DC power to AC power;
A sine wave generating means for generating a sine wave as a reference for the operation of the power conversion means;
Driving means for driving the power conversion means in accordance with the sine wave generated by the sine wave generating means;
Adjusting the sine wave generated by the sine wave generating means according to the output voltage of the power conversion means and supplying it to the driving means;
The computer-readable control program, wherein the adjusting means adjusts a sine wave with reference to the output current of the power converting means.
各無停電電源装置は、
直流電力を交流電力に変換する電力変換手段と、
上記電力変換手段の動作の基準となる正弦波を発生する正弦波発生手段と、
上記正弦波発生手段によって発生された正弦波に応じて上記電力変換手段を駆動する駆動手段と、
上記電力変換手段の出力電圧に応じて上記正弦波発生手段が発生する正弦波を調整して上記駆動手段に供給する調整手段と、を有し、
上記調整手段は、上記電力変換手段の出力電流も参照して、正弦波の調整を行うことを特徴とする無停電電源システム。 In an uninterruptible power supply system in which multiple uninterruptible power supplies are connected in parallel and supply AC power to a common load,
Each uninterruptible power supply
Power conversion means for converting DC power to AC power;
A sine wave generating means for generating a sine wave as a reference for the operation of the power conversion means;
Driving means for driving the power conversion means according to the sine wave generated by the sine wave generating means;
Adjusting means for adjusting the sine wave generated by the sine wave generating means according to the output voltage of the power converting means and supplying the sine wave to the driving means;
The uninterruptible power supply system characterized in that the adjustment means adjusts a sine wave with reference to the output current of the power conversion means.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2005006327A JP4283231B2 (en) | 2005-01-13 | 2005-01-13 | Uninterruptible power supply, uninterruptible power supply control method, control program, and uninterruptible power supply system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2005006327A JP4283231B2 (en) | 2005-01-13 | 2005-01-13 | Uninterruptible power supply, uninterruptible power supply control method, control program, and uninterruptible power supply system |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2006197719A true JP2006197719A (en) | 2006-07-27 |
| JP4283231B2 JP4283231B2 (en) | 2009-06-24 |
Family
ID=36803331
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2005006327A Active JP4283231B2 (en) | 2005-01-13 | 2005-01-13 | Uninterruptible power supply, uninterruptible power supply control method, control program, and uninterruptible power supply system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4283231B2 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008125323A (en) * | 2006-11-15 | 2008-05-29 | Nissin Electric Co Ltd | Power conversion system |
| JP2010057287A (en) * | 2008-08-28 | 2010-03-11 | Tdk-Lambda Corp | Uninterruptible power supply apparatus and method of controlling the same |
| CN106849331A (en) * | 2017-02-21 | 2017-06-13 | 易事特集团股份有限公司 | Uninterruptible power system and its power adjusting control circuit |
| WO2017126205A1 (en) * | 2016-01-20 | 2017-07-27 | 三菱電機株式会社 | Electric power conversion device and electric power conversion system |
-
2005
- 2005-01-13 JP JP2005006327A patent/JP4283231B2/en active Active
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008125323A (en) * | 2006-11-15 | 2008-05-29 | Nissin Electric Co Ltd | Power conversion system |
| JP2010057287A (en) * | 2008-08-28 | 2010-03-11 | Tdk-Lambda Corp | Uninterruptible power supply apparatus and method of controlling the same |
| WO2017126205A1 (en) * | 2016-01-20 | 2017-07-27 | 三菱電機株式会社 | Electric power conversion device and electric power conversion system |
| JPWO2017126205A1 (en) * | 2016-01-20 | 2018-05-31 | 三菱電機株式会社 | Power conversion device and power conversion system |
| CN108575107A (en) * | 2016-01-20 | 2018-09-25 | 三菱电机株式会社 | Power-converting device and power conversion system |
| CN108575107B (en) * | 2016-01-20 | 2020-05-22 | 三菱电机株式会社 | Power conversion device and power conversion system |
| CN106849331A (en) * | 2017-02-21 | 2017-06-13 | 易事特集团股份有限公司 | Uninterruptible power system and its power adjusting control circuit |
| CN106849331B (en) * | 2017-02-21 | 2019-05-17 | 易事特集团股份有限公司 | Uninterruptible power system and its power regulation control circuit |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4283231B2 (en) | 2009-06-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5280107B2 (en) | Single-phase voltage type AC / DC converter and control method for single-phase voltage type AC / DC converter circuit | |
| TWI517547B (en) | Frequency-converting and speed regulating system and method of the same | |
| JP5300028B2 (en) | Single-phase voltage type AC / DC converter and system interconnection system | |
| JP4945499B2 (en) | Single-phase voltage type AC / DC converter | |
| JP5184153B2 (en) | Single-phase voltage type AC / DC converter and control method for single-phase voltage type AC / DC converter circuit | |
| JP2009124836A (en) | Controller of uninterrupted power supply system | |
| KR101562848B1 (en) | Method for uninterruptible power supply system control by using active damping control scheme and repeat control techniques | |
| JP4283231B2 (en) | Uninterruptible power supply, uninterruptible power supply control method, control program, and uninterruptible power supply system | |
| JP6714157B2 (en) | Power supply device and power supply system using the same | |
| JP2009141997A (en) | Parallel operation control system for power conversion device | |
| JP3259308B2 (en) | Inverter device and uninterruptible power supply using the same | |
| JP4741875B2 (en) | Operation method of power supply device and power supply device | |
| KR102457332B1 (en) | Energy storage system photovoltaic inverter for low voltage ride through | |
| JP2008172971A (en) | Three-phase voltage ac-dc converter | |
| JP5616411B2 (en) | Single-phase voltage type AC / DC converter | |
| JP2008172970A (en) | Three-phase voltage dc-ac converter | |
| JP2008306831A (en) | Harmonic current compensation apparatus | |
| JP4691390B2 (en) | Inverter device operation method and inverter device | |
| JP5616412B2 (en) | Single-phase voltage type AC / DC converter | |
| Jiao et al. | A Novel DROGI Based Control Algorithm Without PLL for Shunt Compensation Using Four-leg Converter | |
| JP6110093B2 (en) | Inverter device and control method | |
| WO2014050934A1 (en) | Single-phase voltage type ac-dc converter | |
| JP2014072981A (en) | Single-phase voltage type ac-dc conversion device | |
| WO2014050758A1 (en) | Single-phase voltage type ac-dc conversion device | |
| JP5497941B2 (en) | Inverter for distributed power supply and control method for inverter for distributed power supply |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080930 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20081007 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20081113 |
|
| 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: 20090317 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20090318 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4283231 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120327 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120327 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: 20120327 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: 20120327 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: 20120327 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: 20120327 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130327 Year of fee payment: 4 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130327 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140327 Year of fee payment: 5 |
|
| 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 |