JP2012070590A - 交直変換装置の同期制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】基本波成分抽出演算部15は系統電圧の1相をDFT変換と逆DFT変換することで系統電圧の波形歪みや高調波発生にも系統電圧がもつ基本周波数の正弦波波形を抽出する。ゼロクロス検出回路12は正弦波のゼロクロス点を変化点(位相)とする系統電圧ゼロクロスパルスを生成する。基準正弦波クロック作成回路14は、鋸歯状波の基準正弦波位相信号と同じ周期の基準正弦波クロックを作成する。同期制御回路13は、基準正弦波クロックと系統電圧ゼロクロスパルスとの位相差を求め、この位相差がゼロになるように傾き(周期)を調整した基準正弦波位相信号を得る。
【選択図】図1
Description
交流電源系統の1相の系統電圧信号をDFT演算することでフーリエ級数に展開し、このフーリエ級数のうち基本波成分のフーリエ級数のみを使った逆DFT演算で系統電圧と同期した歪みのない系統電圧波形を生成する基本波成分抽出演算部と、
前記逆DFT演算した系統電圧波形から、ゼロクロス点を位相とする系統電圧ゼロクロスパルスを生成するゼロクロス検出回路と、
鋸歯状波の基準正弦波位相信号と同じ周期の基準正弦波クロックを作成する基準正弦波クロック作成回路と、
前記基準正弦波クロックと系統電圧ゼロクロスパルスとの位相差を求め、この位相差がゼロになるように傾きを調整した鋸歯状波の基準正弦波位相信号を生成し、この基準正弦波位相信号を系統電圧の同期信号とする同期制御回路とを備えたことを特徴とする。
前記系統電圧ゼロクロスパルスと基準正弦波クロックの位相差を演算する位相差演算回路と、
前記系統電圧ゼロクロスパルスに同じ周期で同期して系統電圧周波数を演算する系統電圧周波数演算回路と、
前記系統電圧周波数に応じた鋸歯状波の基準正弦波位相信号を生成し、前記位相差演算回路による位相差信号に応じて、該基準正弦波位相信号の傾きを調整する基準正弦波傾き演算回路と、
前記系統電圧周波数と同じ周期で同期した鋸歯状波の基準正弦波位相信号を自走発振し、この基準正弦波位相信号の傾きを前記系統電圧周波数に応じて変化させておく自走発振時の傾き演算回路と、
前記系統電圧ゼロクロスパルスが生成される場合は前記基準正弦波傾き演算回路の出力を前記基準正弦波位相信号とし、前記系統電圧ゼロクロスパルスが生成されない場合は前記自走発振時の傾き演算回路の出力を前記基準正弦波位相信号として切替える切替回路と、
を備えたことを特徴とする。
前記基準正弦波位相信号から生成した基準正弦波信号と同じ周期のsin波に有効電流指令値を乗じて振幅を調整し、cos波に無効電流指令値を乗じて振幅を調整する演算手段と、
前記基準正弦波のsin波とcos波を合成して直流−交流電力変換器の有効電力・無効電力の制御電流指令値とする制御手段と、
前記基準正弦波信号によるベース分電流sin波に系統電圧実効値を乗じたsin波に前記制御電流指令値を加算して前記直流−交流電力変換器のPWM制御電流とする制御手段と、
を備えて有効電力・無効電力制御する構成にしたことを特徴とする。
図1は、本実施形態による同期制御装置の同期制御回路図である。同図が図5の(a)に示す回路と異なる部分は、フィルタ処理回路11に代えて、DFT(離散フーリエ変換)と逆DFTの演算によって系統電圧の基本周波数の正弦波信号のみを抽出する演算部15を設けた点にある。
図3は、本実施形態による有効電力・無効電力制御装置の構成図である。同図が図6と異なる部分は、基準正弦波生成回路21で生成する基準正弦波のsin波に乗算器28で系統電圧実効値を乗じ、これに加算器26において電流制御器(ACR)25からの有効電力・無効電力の制御電流指令値を加算したものをPWM回路27のPWM制御電流とする点にある。
200 二次電池
300 充放電装置
1 連系遮断器
5 IGBTインバータ
6 同期制御装置
11 フィルタ処理回路
12 ゼロクロス検出回路
13 同期制御回路
13A 位相差演算回路
13B 系統電圧周波数演算回路
13C 基準正弦波傾き演算回路
13D 自走発振時の傾き演算回路
13E 切替回路
14 基準正弦波クロック作成回路
15 基本波成分抽出演算部
15A DFT演算回路
15B 逆DFT演算回路
21 基準正弦波生成回路
25 電流制御器(ACR)
27 PWM回路
Claims (3)
- 交流電源系統の系統電圧と同じ周期で同期させた直流−交流電力変換をして交流電源系統に連系する交直変換装置の同期制御装置であって、
交流電源系統の1相の系統電圧信号をDFT演算することでフーリエ級数に展開し、このフーリエ級数のうち基本波成分のフーリエ級数のみを使った逆DFT演算で系統電圧と同期した歪みのない系統電圧波形を生成する基本波成分抽出演算部と、
前記逆DFT演算した系統電圧波形から、ゼロクロス点を位相とする系統電圧ゼロクロスパルスを生成するゼロクロス検出回路と、
鋸歯状波の基準正弦波位相信号と同じ周期の基準正弦波クロックを作成する基準正弦波クロック作成回路と、
前記基準正弦波クロックと系統電圧ゼロクロスパルスとの位相差を求め、この位相差がゼロになるように傾きを調整した鋸歯状波の基準正弦波位相信号を生成し、この基準正弦波位相信号を系統電圧の同期信号とする同期制御回路とを備えたことを特徴とする交直変換装置の同期制御装置。 - 前記同期制御回路は、
前記系統電圧ゼロクロスパルスと基準正弦波クロックの位相差を演算する位相差演算回路と、
前記系統電圧ゼロクロスパルスに同じ周期で同期して系統電圧周波数を演算する系統電圧周波数演算回路と、
前記系統電圧周波数に応じた鋸歯状波の基準正弦波位相信号を生成し、前記位相差演算回路による位相差信号に応じて、該基準正弦波位相信号の傾きを調整する基準正弦波傾き演算回路と、
前記系統電圧周波数と同じ周期で同期した鋸歯状波の基準正弦波位相信号を自走発振し、この基準正弦波位相信号の傾きを前記系統電圧周波数に応じて変化させておく自走発振時の傾き演算回路と、
前記系統電圧ゼロクロスパルスが生成される場合は前記基準正弦波傾き演算回路の出力を前記基準正弦波位相信号とし、前記系統電圧ゼロクロスパルスが生成されない場合は前記自走発振時の傾き演算回路の出力を前記基準正弦波位相信号として切替える切替回路と、
を備えたことを特徴とする請求項1に記載の交直変換装置の同期制御装置。 - 前記交直変換装置は、
前記基準正弦波位相信号から生成した基準正弦波信号と同じ周期のsin波に有効電流指令値を乗じて振幅を調整し、cos波に無効電流指令値を乗じて振幅を調整する演算手段と、
前記基準正弦波のsin波とcos波を合成して直流−交流電力変換器の有効電力・無効電力の制御電流指令値とする制御手段と、
前記基準正弦波信号によるベース分電流sin波に系統電圧実効値を乗じたsin波に前記制御電流指令値を加算して前記直流−交流電力変換器のPWM制御電流とする制御手段と、
を備えて有効電力・無効電力制御する構成にしたことを特徴とする請求項1または2に記載の交直変換装置の同期制御装置。
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