JP5266515B2 - 系統連系電力変換装置 - Google Patents
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Description
第1の発明では、信号出力手段及び円滑手段を備えた構成により、遮断状態への移行直後から一定期間(t2〜t3)には、遮断用電圧指令値から変換器電圧指令値への変化を円滑にして当該電圧指令値を変換器駆動手段に出力するので、連系運転から自立運転への移行時に、過大となる負荷電圧を抑制することができる。
また、第2の発明によれば、円滑手段が変化率抑制手段を備えた構成により、電圧指令値の変化率が大きいときに、所定の変化率(上限の変化率)で推移する電圧指令値を出力するので、変化の推移が推定しやすくなる。
図1は本発明の第1の実施形態に係る系統連系電力変換装置が適用された分散型電源システムの構成を示す回路図であり、図2は同システムの動作を説明するためのタイムチャート及び関係図である。なお、図2(a)は連系スイッチ電流を示し、図2(b)は電力変換器に対する電圧指令値を示し、図2(c)は負荷電圧Voの皮相分を示し、図2(d)は期間、電圧指令及び円滑回路の関係を示している。図2(a)〜(c)は、それぞれ図1中の参照符号(a)〜(c)に対応している。
電力系統1が正常である場合(時刻t1以前)、系統連系スイッチ3は導通状態の安定状態にあり、負荷2に対して電力の供給を行なう。また、これと同時に、電力変換器4は、直流電源5の充電・放電動作を行なう。この時、電力変換器4は、前述した連系運転モードで駆動される。
一方、連系運転モードにある際に、電力系統1に異常が発生して(時刻t1)、連系スイッチ3が遮断状態に移行するとする。
続いて、電圧指令切替判断回路36は、連系スイッチ3が遮断状態に移行した直後から一定期間(t2〜t3)中には、変換器指令値選択信号及び円滑有効信号をそれぞれスイッチ回路37及び円滑回路38に出力する。
続いて、電圧指令切替判断回路36は、遮断状態への移行直後から一定期間(t2〜t3)が過ぎると、変換器指令値選択信号及び円滑無効信号をそれぞれスイッチ回路37及び円滑回路38に出力する。
図3は本発明の第2の実施形態に係る系統連系電力変換装置が適用された分散型電源システムの構成を示す回路図であり、図4は同システムの動作を説明するためのタイムチャート及び関係図であって、図1及び図2と同一部分には同一符号を付してその詳しい説明を省略し、ここでは異なる部分について主に述べる。なお、以下の各実施形態も同様にして重複した説明を省略する。
電力系統1が正常である場合(時刻t1以前)、図4に示すように、系統連系電力変換装置は、前述同様に動作する。すなわち、系統連系スイッチ3は導通状態の安定状態にあり、負荷2に電力を供給する。電力変換器4は、直流電源5の充電・放電動作を行い、連系運転モードで駆動される。
ここで、前述同様に、電力系統1に異常が発生して(時刻t1)、連系スイッチ3が遮断状態に移行するとする。
連系スイッチ電流Isが零値になり、連系スイッチ3が遮断状態に移行したとする(時刻t2)。
遮断状態への移行直後から一定期間(t2〜t3)が過ぎると、ディレイ回路39は、変換器指令値選択信号“1”を第2スイッチ回路37Bに出力する。
図8及び図9は本発明の第3の実施形態に係る系統連系電力変換装置が適用された分散型電源システムの構成を示す回路図であり、図10は図9に示すシステムの動作を説明するための波形図である。
図11及び図12は本発明の第4の実施形態に係る系統連系電力変換装置が適用された分散型電源システムの構成を示す回路図であり、図13は図12に示すシステムの動作を説明するための波形図である。
Claims (4)
- 電力系統と需要家負荷との間に接続され、前記電力系統の正常時には導通状態に制御され、前記電力系統の異常時には遮断状態に制御される連系スイッチと、
前記需要家負荷に並列に接続された電力変換器と、
前記電力変換器の直流側に接続された充放電可能な直流電源とを備えた系統連系電力変換装置であって、
前記連系スイッチに流れる連系スイッチ電流を検出する連系スイッチ電流検出手段と、
前記連系スイッチが導通状態の間は、前記電力変換器から負荷に供給される変換器電流を所望の値に制御するように電力変換器を制御する電力変換器電圧指令値を生成し、前記連系スイッチが遮断状態の間は、前記負荷の電圧を所望の値に制御するように電力変換器を制御する電力変換器電圧指令値を生成する変換器指令値生成手段と、
前記電力系統の異常が検出されて前記連系スイッチが導通状態の安定状態から遮断状態に移行する間は、前記連系スイッチ電流を零値に制御するように電力変換器を制御する遮断用電圧指令値を生成する遮断用指令値生成手段と、
前記連系スイッチが導通状態の安定状態又は遮断状態の安定状態の間は、変換器指令値選択信号及び円滑無効信号を出力し、前記連系スイッチが導通状態の安定状態から遮断状態に移行する間は、遮断用指令値選択信号及び円滑無効信号を出力し、前記遮断状態への移行直後から一定期間は、変換器指令値選択信号及び円滑有効信号を出力する信号出力手段と、
前記信号出力手段から変換器指令値選択信号が入力されると、前記変換器指令値生成手段から受けた電力変換器電圧指令値を出力し、前記信号出力手段から遮断用指令値選択信号が入力されると、前記遮断用指令値生成手段から受けた遮断用電圧指令値を出力するスイッチ手段と、
前記信号出力手段から円滑無効信号が入力されると、前記スイッチ手段から出力された変換器電圧指令値又は遮断用電圧指令値を出力し、前記信号出力手段から円滑有効信号が入力されると、前記スイッチ手段から出力された変換器電圧指令値の変化を円滑にして当該電圧指令値を出力する円滑手段と、
前記円滑手段から出力された変換器電圧指令値又は遮断用電圧指令値に基づいて、前記電力変換器を駆動する変換器駆動手段と
を備えたことを特徴とする系統連系電力変換装置。 - 電力系統と需要家負荷との間に接続され、前記電力系統の正常時には導通状態に制御され、前記電力系統の異常時には遮断状態に制御される連系スイッチと、
前記需要家負荷に並列に接続された電力変換器と、
前記電力変換器の直流側に接続された充放電可能な直流電源とを備えた系統連系電力変換装置であって、
前記連系スイッチに流れる連系スイッチ電流を検出する連系スイッチ電流検出手段と、
前記連系スイッチが導通状態の間は、前記電力変換器から負荷に供給される変換器電流を所望の値に制御するように電力変換器を制御する電力変換器電圧指令値を生成し、前記連系スイッチが遮断状態の間は、前記負荷の電圧を所望の値に制御するように電力変換器を制御する電力変換器電圧指令値を生成する変換器指令値生成手段と、
前記電力系統の異常が検出されて前記連系スイッチが導通状態の安定状態から遮断状態に移行する間は、前記連系スイッチ電流を零値に制御するように電力変換器を制御する遮断用電圧指令値を生成する遮断用指令値生成手段と、
前記連系スイッチが導通状態の安定状態又は遮断状態の安定状態の間は、変換器指令値選択信号を出力し、前記連系スイッチが導通状態の安定状態から遮断状態に移行する間は、遮断用指令値選択信号を出力する信号出力手段と、
前記信号出力手段から変換器指令値選択信号が入力されると、前記変換器指令値生成手段から受けた電力変換器電圧指令値を出力し、前記信号出力手段から遮断用指令値選択信号が入力されると、前記遮断用指令値生成手段から受けた遮断用電圧指令値を出力する第1スイッチ手段と、
前記第1スイッチ手段から出力された変換器電圧指令値又は遮断用電圧指令値の変化を円滑にして当該電圧指令値を出力する円滑手段と、
前記信号出力手段から入力された変換器指令値選択信号又は遮断用指令値選択信号を出力する際に、前記入力される遮断用指令値選択信号が変換器指令値選択信号に切り替わった場合には当該変換器指令値選択信号を遅延させて出力する信号遅延手段と、
前記信号遅延手段から変換器指令値選択信号が入力されると、前記変換器指令値生成手段から受けた電力変換器電圧指令値を出力し、前記信号遅延手段から遮断用指令値選択信号が入力されると、前記円滑手段から受けた遮断用電圧指令値又は変換器電圧指令値を出力する第2スイッチ手段と、
前記第2スイッチ手段から出力された変換器電圧指令値又は遮断用電圧指令値に基づいて、前記電力変換器を駆動する変換器駆動手段と
を備え、
前記円滑手段は、前記第1スイッチ手段から出力された電圧指令値の変化を円滑にするように、当該電圧指令値の変化率を所定の値以下に抑制する変化率抑制手段を備えたことを特徴とする系統連系電力変換装置。 - 請求項1に記載の系統連系電力変換装置において、
前記円滑手段は、前記スイッチ手段から出力された電圧指令値の変化を円滑にするように、当該電圧指令値の変化率を所定の値以下に抑制する変化率抑制手段を備えたことを特徴とする系統連系電力変換装置。 - 請求項1に記載の系統連系電力変換装置において、
前記円滑手段は、前記スイッチ手段から出力された電圧指令値の変化を円滑にするための一次遅れフィルタ手段を備えたことを特徴とする系統連系電力変換装置。
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