JP5358343B2 - Power converter - Google Patents
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Description
本発明は、電力変換装置に係り、特に冗長制御系を有する電力変換装置に関する。 The present invention relates to a power conversion device, and more particularly to a power conversion device having a redundant control system.
交流モータを駆動するための電力変換装置の一つとして、直流電力を交流電力に変換する電力変換装置がある。この電力変換装置は、使用される電力半導体素子や電力変換方法によりいくつかの種類がある。このうち、電力半導体素子としてＩＧＢＴなどの自己遮断能力を持つ素子を使用する電力変換装置は、電力変換方法にパルス幅変調方式（以下ＰＷＭ）が使用できるため、正弦波交流電圧により近い電圧パターンを出力でき、モータのようなインダクタンス成分の大きな負荷に対して、高調波のより少ない交流電流を供給することができるので、さまざまな応用分野において利用されている。 As one of power converters for driving an AC motor, there is a power converter that converts DC power into AC power. There are several types of power converters depending on the power semiconductor elements and power conversion methods used. Of these, power conversion devices that use an element such as IGBT as a power semiconductor element can use a pulse width modulation method (hereinafter referred to as PWM) as a power conversion method. Since an alternating current with less harmonics can be supplied to a load having a large inductance component such as a motor, it can be used in various application fields.
このような電力変換装置を使用する応用分野のなかには、数年にわたる無停止連続操業を求められる分野がある。電力変換装置自体の連続運転性能や故障率は年々改善される方向にはあるが、一般には故障率はゼロではなく、有寿命部品を使用している関係上、定期的に電力変換装置を停止させてメンテナンスを行う必要がある。 Among the application fields using such a power converter, there is a field that requires continuous operation without stopping for several years. Although the continuous operation performance and failure rate of the power converter itself are improving year by year, in general, the failure rate is not zero and the power converter is periodically stopped due to the use of parts with a limited life. Maintenance is required.
従って、上記の応用分野においては、１台の電力変換装置が故障や定期メンテナンスで停止しても、システムとして運転継続できるように、電力変換装置を複数台の並列構成とし、その一部で電力変換を実施し、残りを待機状態とする所謂冗長システムを構築することが多い。 Therefore, in the above application fields, a plurality of power converters are configured in parallel so that even if one power converter stops due to a failure or periodic maintenance, the power converter can be configured in parallel, and part of the power converters In many cases, a so-called redundant system is constructed in which conversion is performed and the rest is in a standby state.
通常電力変換装置は、電力変換を担当する少なくとも１台の電力変換器と、変換器を制御する制御装置とで構成される。冗長システムにおいては、これら電力変換器と制御装置の夫々が冗長の対象となる。 The normal power converter is composed of at least one power converter in charge of power conversion and a control device that controls the converter. In the redundant system, each of the power converter and the control device is a target for redundancy.
電力変換器の冗長方法は、システムを構成する電力変換器のうちいくつかを待機状態にしておき、運転中の電力変換器で異常があった場合などに、異常となった電力変換器を停止（解列）し、待機中の電力変換器を運転（併入）する方法と、システムに必要な電力変換器の数より多くの電力変換器を並列運転し、異常となった電力変換器を解列して運転を継続する方法の２種類がある。何れの方法も、解列及び併入動作は制御装置でコントロールされる。 The power converter redundancy method is to stop some of the power converters that make up the system in a standby state and stop the abnormal power converter when there is an abnormality in the operating power converter. (Disconnect) and operate (incorporate) standby power converters and operate more power converters in parallel than the number of power converters required for the system. There are two types of methods of disconnecting and continuing operation. In both methods, the disconnection and the insertion operation are controlled by the control device.
制御装置においては、制御装置の部品などに起因する制御装置故障のほか、制御装置にインタフェースされる電流センサなどのセンサ系の故障や、制御の異常によって引き起こされる電力変換器の異常がある。よって、異常の検出箇所が変換器の中であっても、制御装置が真因のこともある。制御装置の冗長方法としては、一方の制御装置で制御を行い、他方の制御装置を待機させるような冗長システムを構成する。電力変換器の場合と異なり、１台の制御装置で制御可能なので、制御装置２台で冗長システムを構築するのが一般的である。（例えば特許文献１参照。）。 In the control device, in addition to a control device failure caused by components of the control device, there is a failure in a sensor system such as a current sensor interfaced to the control device, or an abnormality in a power converter caused by a control abnormality. Therefore, even if the abnormality is detected in the converter, the control device may be the true cause. As a redundant method of the control device, a redundant system is configured in which the control is performed by one control device and the other control device is put on standby. Unlike the case of the power converter, since it can be controlled by one control device, it is common to construct a redundant system with two control devices. (For example, refer to Patent Document 1).
特許文献１に記戴されている従来の電力変換装置においては、制御冗長をコントロールする共通制御系がなくても、制御装置１Ａから制御装置１Ｂへの制御切替が実現できるが、供給電源が停電し、電力変換器の再起動が可能な時間内で復電したときの制御方法について述べられておらず、短時間の停電であってもシステム停止となってしまう恐れがある。 In the conventional power converter described in Patent Document 1, control switching from the control device 1A to the control device 1B can be realized without a common control system for controlling the control redundancy, but the power supply is interrupted. However, a control method when power is restored within a time during which the power converter can be restarted is not described, and there is a possibility that the system may be stopped even if a power failure occurs for a short time.
本発明は、上記問題に鑑みて為されたものであり、電力変換器及び制御装置にとって許容可能な短時間の停電があってもそのまま再起動可能な電力変換装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a power converter that can be restarted as it is even if there is a short-time power failure that is acceptable for the power converter and the controller. .
上記目的を達成するために、本発明の電力変換装置は、スイッチング素子をオンオフ制御して電力を変換する少なくとも１台の電力変換器と、前記電力変換器を運転制御するために冗長配置された２台の制御装置とで構成され、前記各々の制御装置は、自らの運転状態を示す「選択」、「待機」、「保守」の各ステータスを記憶し、相手方のステータスを読み込むステータス記憶／読み込み手段と、相手方の制御装置に対して「制御切替リクエスト」を行う制御切替要求手段と、相手方の制御装置からの制御切替要求を受け入れて相手方の制御装置に対して「制御切替リクエストアンサ」を行う制御切替え回答手段と、前記電力変換器の主電源の電圧を実質的に検出する停電／復電検出手段とを有し、一方の制御装置が前記電力変換器を運転制御中に異常を検出したとき、当該制御装置は前記電力変換器の運転制御を停止すると共に他方の制御装置に対して制御切替を要求し、他方の制御装置は、前記制御切替え回答手段によってアンサーバックを行うと共に、前記電力変換器の運転制御を開始するようにし、一方の制御装置が前記電力変換器を運転制御中に停電を検出したとき、当該制御装置は前記電力変換器の運転制御を停止し、当該制御装置が第１の所定時間以内に復電を検出したときには前記電力変換器を再起動し、前記第１の所定時間を経過しても当該制御装置が復電を検出しなかったときには、他方の制御装置に対して制御切替を要求するようにしたことを特徴としている。 In order to achieve the above object, the power conversion device of the present invention is at least one power converter that performs on / off control of a switching element to convert power, and redundantly arranged to control the operation of the power converter. It is composed of two control devices, and each control device stores “selection”, “standby”, and “maintenance” statuses indicating its own operation state, and reads / stores the status of the other party. Means, a control switching request means for performing a “control switching request” to the counterpart control apparatus, and accepting a control switching request from the counterpart control apparatus and performing a “control switching request answer” to the counterpart control apparatus. A control switching answering means and a power failure / recovery detecting means for substantially detecting the voltage of the main power supply of the power converter, and one control device operates the power converter. When an abnormality is detected during the control, the control device stops operation control of the power converter and requests control switching to the other control device. And when the control device detects a power failure during the operation control of the power converter, the control device stops the operation control of the power converter. When the control device detects power recovery within the first predetermined time, the power converter is restarted, and the control device does not detect power recovery even after the first predetermined time has elapsed. In some cases, the control switch is requested to the other control device.
この発明によれば、電力変換器及び制御装置にとって許容可能な短時間の停電があってもそのまま再起動可能な電力変換装置を提供することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to provide a power conversion device that can be restarted as it is even if there is a short-time power failure acceptable for the power converter and the control device.
以下、図面を参照して本発明の実施例について説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図１は、本発明の実施例１に係る電力変換装置のシステム構成図である。 FIG. 1 is a system configuration diagram of the power conversion apparatus according to the first embodiment of the present invention.
図１における電力変換装置は、制御装置１Ａ、制御装置１Ｂ及び電力変換器５で構成される。電力変換器５は、例えばその構成要素である図示しない複数のスイッチング素子を適切にオンオフさせることによって交流電源から得られる交流電圧を電動機駆動用の交流に変換する。 The power conversion device in FIG. 1 includes a control device 1A, a control device 1B, and a power converter 5. The power converter 5 converts an AC voltage obtained from an AC power source into an AC for driving an electric motor by appropriately turning on and off, for example, a plurality of switching elements (not shown) that are constituent elements thereof.
制御装置１Ａ及び制御装置１Ｂは、その構成が基本的に同一であり、その何れかが電力変換器５を運転制御するように冗長配置され、個別に保守が可能なように図示しない制御電源を分離可能な構成となっている。そして制御装置１Ａ及び制御装置１Ｂは、夫々変換器制御回路２Ａ、２Ｂ、制御異常検出回路３Ａ、３Ｂ、並びに制御切替コントロール回路４Ａ、４Ｂを有している。
The control device 1A and the control device 1B are basically the same in configuration, and either one of them is redundantly arranged to control the operation of the power converter 5, and a control power supply (not shown) is provided so that maintenance can be performed individually. It has a separable configuration. The control device 1A and the control device 1B have converter control circuits 2A and 2B, control abnormality detection circuits 3A and 3B, and control
変換器制御回路２Ａ、２Ｂは、電力変換器５を構成するスイッチング素子にゲート信号を与える、このゲート信号は、例えば電力変換器５の出力で駆動される図示しない電動機の速度が所望の速度となるように図示しない制御手段、例えばＰＷＭ制御によって定められたゲート信号である。 The converter control circuits 2A and 2B give a gate signal to the switching elements constituting the power converter 5, and this gate signal is obtained, for example, when the speed of an electric motor (not shown) driven by the output of the power converter 5 is a desired speed. The gate signal is determined by control means (not shown) such as PWM control.
制御切替コントロール回路４Ａ、４Ｂは、制御切替リクエスト、制御切替リクエストアンサ及びステータス授受の各入出力信号インタフェースを夫々持ち、制御装置１Ａ、１Ｂの間でこれらの信号を互いに送受信する。そして、制御切替コントロール回路４Ａ、４Ｂは夫々変換器制御回路２Ａ、２Ｂに対し、制御開始／停止信号を供給する。
The control
制御異常検出回路３Ａ、３Ｂに対し、変換器制御回路２Ａ、２Ｂから夫々自身の制御系の異常信号が与えられ、また電力変換器５から共通の異常信号が与えられる。この共通の異常信号とは電力変換器５の過電圧異常、過電流異常などの信号である。これらの信号を制御異常検出回路３Ａ、３Ｂが受けたとき、制御異常検出回路３Ａ、３Ｂは自らの属する制御装置の制御切替コントロール回路４Ａ、４Ｂに対し、夫々制御装置異常信号を出力する。尚電力変換器５から与えられる異常信号には、主回路電圧低下による停電の異常信号は含まれない。
The control abnormality detection circuits 3A and 3B are each provided with an abnormality signal of their own control system from the converter control circuits 2A and 2B, and a common abnormality signal is provided from the power converter 5. The common abnormality signal is a signal such as an overvoltage abnormality or an overcurrent abnormality of the power converter 5. When the control abnormality detection circuits 3A and 3B receive these signals, the control abnormality detection circuits 3A and 3B output control device abnormality signals to the control
制御装置１Ａ、１Ｂは、電力変換器５の主回路電圧低下を実質的に検出する停電／復電検出回路６Ａ、６Ｂを夫々有している。ここで実質的ということは、通常電力変換器５の主回路給電用の交流電源と同一系統から制御装置１Ａ、１Ｂに制御用の交流電源が供給されているので、この制御用の交流電源の電圧低下を停電／復電検出回路６Ａ、６Ｂによって検出することによって電力変換器５の主回路電圧低下を検出可能となる。停電／復電検出回路６Ａ、６Ｂによって検出された停電／復電信号は制御切替コントロール回路４Ａ、４Ｂに夫々与えられ後述するような制御が行われる。
The control devices 1A and 1B have power failure / recovery detection circuits 6A and 6B that substantially detect a main circuit voltage drop of the power converter 5, respectively. Here, substantial means that the AC power supply for control is supplied to the control devices 1A and 1B from the same system as the AC power supply for main circuit power supply of the normal power converter 5, so that the control AC power supply By detecting the voltage drop by the power failure / recovery detection circuits 6A, 6B, the main circuit voltage drop of the power converter 5 can be detected. The power failure / recovery signals detected by the power failure / recovery detection circuits 6A, 6B are given to the control
制御装置１Ａ、１Ｂは、それぞれ基本的に自らの状態を示す「選択」、「待機」、「保守」の３つのステータスを記憶する手段を有している。これらのステータスは前述したように互いに読み込む構成となっているので、制御装置１Ａ、１Ｂはステータス記憶／読み込み手段を有していることになる。これらのステータスは自らの制御装置がその運転経歴によって自動更新する。そして、一方の制御装置が「選択」であれば、他方は「待機」または「保守」であり、両者が「選択」にはならないようにお互いにインターロックがとられている。 The control devices 1A and 1B basically have means for storing three statuses of “selection”, “standby”, and “maintenance”, each indicating its own state. Since these statuses are read from each other as described above, the control devices 1A and 1B have status storage / reading means. These statuses are automatically updated by their own control device according to their operating history. If one of the control devices is “selected”, the other is “standby” or “maintenance”, and they are mutually interlocked so as not to be “selected”.
図２は、制御装置１Ａが「選択」、制御装置１Ｂが「待機」のステータスを持つ状態において、制御装置１Ａが制御異常を検出した場合の制御切替のフローチャートであり、図３は、制御切替を要求される制御装置１Ｂ側のフローチャートである。 FIG. 2 is a flowchart of control switching when the control device 1A detects a control abnormality in a state where the control device 1A has a status of “selected” and the control device 1B has a “standby” status. It is the flowchart by the side of the control apparatus 1B for which the request | requirement is requested | required.
図２において、制御装置１Ａで制御異常を検出すると（ＳＴ１）、まず制御装置１Ａのステータスが「選択」であるかどうか自ら確認し（ＳＴ２）、ステータスが「選択」でなければ、制御装置１Ａは電力変換器５の制御を実施していないので、制御切替は不要となる。ステータスが「選択」であれば、基本的に制御装置１Ａが電力変換器５の運転制御を実施しているので、制御装置１Ｂへ制御切替を行う。 In FIG. 2, when a control abnormality is detected in the control device 1A (ST1), first, it is confirmed whether or not the status of the control device 1A is “selected” (ST2). If the status is not “selected”, the control device 1A is checked. Since control of the power converter 5 is not performed, control switching is not necessary. If the status is “selected”, the control device 1A basically performs the operation control of the power converter 5, and therefore the control is switched to the control device 1B.
制御切替の方法は、まず電力変換器５の通電を停止するために電力変換器５を構成するスイッチング素子に対する自らの全ゲート指令をブロックし（ＳＴ３）、次に制御装置１Ｂに対して「制御切替リクエスト」を送信する（ＳＴ４）。 In order to stop the energization of the power converter 5, the control switching method first blocks all of its own gate commands for the switching elements constituting the power converter 5 (ST 3), and then “controls” the control device 1 B. "Switching request" is transmitted (ST4).
そして、図３において、制御装置１Ａからの「制御切替リクエスト」を制御装置１Ｂが受信すると（ＳＴ５）、まず制御装置１Ｂは自らのステータスが「待機」であるかどうか確認する（ＳＴ６）。ステータスが「待機」でなければ、制御切替を行って制御装置１Ｂで制御を行うことができないので、「制御切替リクエスト」に対する「制御切替リクエストアンサ」の返信は行わない。 In FIG. 3, when the control device 1B receives the “control switching request” from the control device 1A (ST5), the control device 1B first checks whether its own status is “standby” (ST6). If the status is not "standby", control switching cannot be performed and control cannot be performed by the control device 1B, and therefore a "control switching request answer" is not returned to the "control switching request".
制御装置１Ｂのステータスが「待機」であれば、「制御切替リクエストアンサ」を制御装置１Ａに対して送信する（ＳＴ−７）。そして、制御装置１Ｂのステータスを「待機」から「選択」に変更し（ＳＴ−８）、電力変換器５の運転制御を開始する（ＳＴ−９）。尚、「制御切替リクエスト」を受信した時点で、制御装置１Ａは電力変換器５の制御を停止しているので、制御装置１Ａと１Ｂの間で電力変換器５の運転制御用のゲート信号が競合することはない。 If the status of the control device 1B is “standby”, a “control switching request answer” is transmitted to the control device 1A (ST-7). Then, the status of the control device 1B is changed from “standby” to “selected” (ST-8), and the operation control of the power converter 5 is started (ST-9). At the time when the “control switching request” is received, the control device 1A stops the control of the power converter 5, so that a gate signal for operation control of the power converter 5 is between the control devices 1A and 1B. There is no competition.
再び図２に戻り、「制御切替リクエスト」を送信した制御装置１Ａは、制御装置１Ｂからの「制御切替リクエストアンサ」の受信を確認し（ＳＴ−８Ａ）、制御装置１Ａのステータスを「選択」から「保守」に変更する（ＳＴ−１０Ａ）。尚、制御装置１Ａは、一定時間以内に「制御切替リクエストアンサ」が返信されたかどうかチェックし（ＳＴ−９Ａ）、一定時間以内に「制御切替リクエストアンサ」を確認することができなかった場合、制御装置１Ａ、１Ｂとも制御不可能として、システム停止とすることができる（ＳＴ−１１Ａ）。また、他の方法として、制御切替できなかったので、制御装置１Ａを故障リセットし、１度だけ再び制御装置１Ａで電力変換器５の運転制御を試みることも可能である。 Returning to FIG. 2 again, the control device 1A that has transmitted the “control switching request” confirms reception of the “control switching request answer” from the control device 1B (ST-8A), and “selects” the status of the control device 1A. Is changed to “maintenance” (ST-10A). The control device 1A checks whether or not a “control switching request answer” has been returned within a certain time (ST-9A), and if the “control switching request answer” cannot be confirmed within a certain time, The control devices 1A and 1B cannot be controlled, and the system can be stopped (ST-11A). Further, as another method, since control switching could not be performed, it is possible to reset the control device 1A by failure and to try operation control of the power converter 5 again by the control device 1A only once.
次に「保守」ステータスとなった制御装置１Ａの基本的復旧手順について図４に示した保守手順のフローチャートを参照して説明する。制御装置１Ａは、該当する故障部位を点検しその復旧作業が完了した後、故障復帰操作を行う。この操作を自動検出し（ＳＴ−１２Ａ）、自らの制御装置１Ａが「保守」状態にあるかどうかチェックする（ＳＴ−１３Ａ）。そして自らの制御装置１Ａが「保守」状態にあれば、このステータスを「待機」ステータスに切替える（ＳＴ−１４Ａ）。これにより制御装置Ａのステータスが「保守」から「待機」に切り替わり、制御装置Ａは待機状態となって再びシステムに参加する。 Next, a basic recovery procedure of the control device 1A in the “maintenance” status will be described with reference to the flowchart of the maintenance procedure shown in FIG. 1 A of control apparatuses perform failure recovery operation, after checking the applicable failure part and completing the restoration | recovery operation | work. This operation is automatically detected (ST-12A), and it is checked whether or not its own control device 1A is in the “maintenance” state (ST-13A). If its own control device 1A is in the “maintenance” state, this status is switched to the “standby” status (ST-14A). As a result, the status of the control device A is switched from “maintenance” to “standby”, and the control device A enters a standby state and participates in the system again.
また、制御装置の手動保守については、制御装置１Ａ、１Ｂ内に図示しない保守リクエストスイッチを設け、この保守リクエスト信号を制御切替コントロール回路４Ａ、４Ｂに夫々供給することにより達成することができる。
Further, manual maintenance of the control device can be achieved by providing a maintenance request switch (not shown) in the control devices 1A and 1B and supplying this maintenance request signal to the control switching
図５は本発明の実施例１に係る電力変換装置の停電検出時の制御装置の動作フローチャートである。 FIG. 5 is an operation flowchart of the control device when a power failure is detected in the power conversion device according to the first embodiment of the present invention.
まず、制御装置１Ａまたは制御装置１Ｂが停電検出を行う（ＳＴ２１）。次に、停電検出した制御装置は自らのステータスが待機中であるかどうか判断する（ＳＴ２２）。ここで待機中の停電でなければゲート信号のブロックを行い（ＳＴ２３）、ｂ秒以内に復電すれば（ＳＴ２４、ＳＴ２５）、再起動運転を行なう（ＳＴ２６）。ステップＳＴ２３におけるゲート信号ブロックは、図２のステップＳＴ３におけるゲート信号ブロックと基本的に同一の動作である。そしてステップＳＴ２６における再起動は、図３のステップ９における電力変換器５の運転制御の開始と基本的に同一の動作である。即ち、図２において故障検出した制御装置が運転切り離しを行い、図３において待機していた制御装置が切替運転を行うのに対し、この図５においては停電検出した制御装置が復電後自ら再起動運転を行なう。尚、再起動時においては、例えば電力変換器５の負荷が交流電動機である場合、スムースな再起動を行なうために電力変換器５の出力周波数あるいは出力位相を交流電動機の回転速度に同期させる制御が必要となる場合があるが、ここではその説明は省略する。 ステップＳＴ２７で復電しないままｂ秒経過すると、制御切替リクエスト信号を相手の制御装置に対して出力する（ＳＴ−２７）。そして所定時間内に相手からの制御切替リクエストアンサが得られれば（ＳＴ−２８）、自らのステータスを保守とする（ＳＴ２９）。ステップＳＴ２８で、所定時間内に相手からアンサが得られなければシステム停止処理を行う（ＳＴ−３０）。 First, the control device 1A or the control device 1B detects a power failure (ST21). Next, the control device that has detected the power failure determines whether its own status is waiting (ST22). If it is not a standby power failure, the gate signal is blocked (ST23), and if power is restored within b seconds (ST24, ST25), a restart operation is performed (ST26). The gate signal block in step ST23 is basically the same operation as the gate signal block in step ST3 of FIG. The restart in step ST26 is basically the same operation as the start of operation control of the power converter 5 in step 9 of FIG. That is, the control device that has detected the failure in FIG. 2 disconnects the operation, and the control device that has been waiting in FIG. 3 performs the switching operation, whereas in FIG. Perform start-up operation. At the time of restarting, for example, when the load of the power converter 5 is an AC motor, control for synchronizing the output frequency or output phase of the power converter 5 with the rotational speed of the AC motor in order to perform a smooth restart. However, the description thereof is omitted here. When b seconds elapse without power recovery in step ST27, a control switching request signal is output to the partner control device (ST-27). If a control switching request answer from the other party is obtained within a predetermined time (ST-28), the status is maintained (ST29). In step ST28, if no answer is obtained from the other party within a predetermined time, a system stop process is performed (ST-30).
このステップＳＴ−２７からＳＴ３０までの流れは、ステップＳＴ２１で停電を検出した自制御装置が誤検出をしていた場合の回避フローを形成している。すなわち、ステップＳＴ２１の停電検出が誤検出であって、相手制御装置は停電を検出していなければ、ステップＳＴ２８で制御切替リクエストのアンサーバックがあった時点は、図３におけるステップＳＴ７に相当することとなるので、図３のステップＳＴ９の運転制御の開始によって相手方の制御装置によって運転継続を行なうことが可能となる。 This flow from step ST-27 to ST30 forms an avoidance flow when the self-control device that has detected a power failure in step ST21 has made a false detection. That is, if the power failure detection in step ST21 is a false detection and the partner control apparatus has not detected a power failure, the point in time when there is an answerback of the control switching request in step ST28 corresponds to step ST7 in FIG. Thus, the operation control can be continued by the counterpart control device by starting the operation control in step ST9 of FIG.
次に、ステップＳＴ２２で待機中に停電検出した場合のフローについて以下説明する。待機中に停電検出したときには（ＳＴ２２）、相手側から制御切替リクエストが有るどうかチェックする（ＳＴ３１）。相手側から制御切替リクエストが無いときは待機状態を維持し（ＳＴ３２）、（ｂ＋ｃ）秒経過しての制御切替リクエストが来なければ（ＳＴ３３）そのステータスを保守に切り替える（ＳＴ２９）。この場合、誤検出の可能性があるので、点検が必要となる。 Next, the flow when a power failure is detected during standby in step ST22 will be described below. When a power failure is detected during standby (ST22), it is checked whether there is a control switching request from the other party (ST31). When there is no control switching request from the partner, the standby state is maintained (ST32), and when the control switching request does not come after (b + c) seconds (ST33), the status is switched to maintenance (ST29). In this case, there is a possibility of erroneous detection, so inspection is necessary.
次に、ステップＳＴ３１で制御切替リクエストを受信した場合は、相手制御装置に制御切替リクエストアンサを送信し（ＳＴ３４）、（ｂ＋ｃ）秒以内に復電すれば（ＳＴ３５、ＳＴ３６）、再起動を行なう（ＳＴ２６）。ステップＳＴ３６で（ｂ＋ｃ）秒経過しても復電しなければ、停電時間が再起動許容限界時間を超えたと判断してシステム停止する（ＳＴ３０）。このステップＳＴ３１は、ステップＳＴ２７で相手側の制御装置が制御切替リクエスト信号を発信したことに基本的に対応している。 Next, when a control switching request is received in step ST31, a control switching request answer is transmitted to the counterpart control device (ST34), and if power is restored within (b + c) seconds (ST35, ST36), restart is performed. (ST26). If power is not restored even after (b + c) seconds have elapsed in step ST36, it is determined that the power failure time has exceeded the restart allowable limit time (ST30). This step ST31 basically corresponds to the fact that the counterpart control device has transmitted a control switching request signal in step ST27.
以上説明したようにこの実施例１によれば、再起動許容限界時間を（ｂ＋ｃ）秒としたとき、停電が生じてｂ秒以内に復電すれば当初運転していた制御装置で再起動し、ｂ秒を超え（ｂ＋ｃ）秒以内に復電すれば、当初待機していた制御装置に切替えて再起動を行うことが可能となる。 As described above, according to the first embodiment, when the allowable restart time is (b + c) seconds, if a power failure occurs and power is restored within b seconds, the controller is restarted at the initial operation. If the power is restored within (b + c) seconds after exceeding b seconds, it is possible to switch to the control device that was initially waiting and restart.
図６は本発明の実施例２に係る電力変換装置の停電検出時の制御装置の動作フローチャートである。この実施例２の各ステップについて、図５の本発明の実施例１に係る電力変換装置の停電検出時の制御装置の動作フローチャートの各ステップと同一部分は同一符号で示し、その説明は省略する。この実施例２が実施例１と異なる点は、ステップＳＴ２２で待機中の停電でなかったとき、ステップＳＴ２２Ａで運転中の停電かどうか判断し、運転中の停電であれば実施例１の場合と同様にステップＳＴ２３でゲート信号ブロックを行うが、そうでないときにはステップ２２Ｂでそのときのステータスを維持するようにした点である。 FIG. 6 is an operation flowchart of the control device when a power failure is detected in the power conversion device according to the second embodiment of the present invention. About each step of this Example 2, the same part as each step of the operation | movement flowchart of the control apparatus at the time of the power failure detection of the power converter device which concerns on Example 1 of this invention of FIG. 5 is shown with the same code | symbol, The description is abbreviate | omitted. . The difference between the second embodiment and the first embodiment is that when the power failure is not a standby power outage in step ST22, it is determined whether or not a power outage is in operation in step ST22A. Similarly, the gate signal block is performed in step ST23. If not, the status at that time is maintained in step 22B.
従ってこの実施例２の場合は、選択のステータスに加えて運転のステータスの追可が必要となる。運転のステータスとは、選択で且つ運転のときと考えれば良い。 Therefore, in the case of the second embodiment, it is necessary to add the operation status in addition to the selection status. The driving status may be selected and considered as driving.
この図６のようにフローを変更すれば、図５のステップＳＴ２２において待機中でない場合運転していると推定したことが実際は選択であっても運転していなかったり、保守であったりしたときの制御上のトラブルを未然に防止することが可能となる。 If the flow is changed as shown in FIG. 6, when it is estimated that the vehicle is in operation when it is not in standby in step ST22 in FIG. It is possible to prevent control troubles.
尚、この実施例２においては「運転」のステータスを追加する構成としたので、実施例１の図２のステップＳＴ２における「選択」を「運転」に代えて、運転しているときに限ってステップＳＴ３でゲート信号を行うようにすることも可能となる。 In this second embodiment, since the status of “operation” is added, the “selection” in step ST2 of FIG. 2 of the first embodiment is replaced with “operation” only when driving. It is also possible to perform a gate signal in step ST3.
１Ａ、１Ｂ 制御装置
２Ａ、２Ｂ 変換器制御回路
３Ａ、３Ｂ 制御異常検出回路
４Ａ、４Ｂ 制御切替コントロール回路
５ 電力変換器
６Ａ、６Ｂ 停電／復電検出回路
1A, 1B Controller 2A, 2B Converter control circuit 3A, 3B Control
Claims (5)
前記電力変換器を運転制御するために冗長配置された２台の制御装置とで構成され、
前記各々の制御装置は、
自らの運転状態を示す「選択」、「待機」、「保守」の各ステータスを記憶し、相手方のステータスを読み込むステータス記憶／読み込み手段と、
相手方の制御装置に対して「制御切替リクエスト」を行う制御切替要求手段と、
相手方の制御装置からの制御切替要求を受け入れて相手方の制御装置に対して「制御切替リクエストアンサ」を行う制御切替え回答手段と
前記電力変換器の主電源の電圧を実質的に検出する停電／復電検出手段と
を有し、
一方の制御装置が前記電力変換器を運転制御中に異常を検出したとき、当該制御装置は前記電力変換器の運転制御を停止すると共に他方の制御装置に対して制御切替を要求し、他方の制御装置は、前記制御切替え回答手段によってアンサーバックを行うと共に、前記電力変換器の運転制御を開始するようにし、
一方の制御装置が「待機」状態でないときに停電を検出したとき、当該制御装置は前記電力変換器の運転制御を停止し、
当該制御装置が第１の所定時間以内に復電を検出したときには前記電力変換器を再起動し、
前記第１の所定時間を経過しても当該制御装置が復電を検出しなかったときには、他方の制御装置に対して制御切替を要求するようにしたことを特徴とする電力変換装置。 At least one power converter for converting power by controlling on / off of the switching element;
It is composed of two control devices arranged redundantly to control the operation of the power converter,
Each of the control devices is
A status storage / reading means for storing each status of “selection”, “standby”, “maintenance” indicating its own operation state and reading the other party's status,
Control switching request means for performing a “control switching request” to the counterpart control device;
Control switching response means for accepting a control switching request from the counterpart control device and performing "control switch request answer" to the counterpart control device, and a power failure / recovery that substantially detects the voltage of the main power supply of the power converter Electric detection means,
When one control device detects an abnormality during operation control of the power converter, the control device stops operation control of the power converter and requests control switching from the other control device. The control device performs an answer back by the control switching answering means, and starts operation control of the power converter,
When a power failure is detected when one control device is not in the “standby” state, the control device stops operation control of the power converter,
When the control device detects power recovery within the first predetermined time, the power converter is restarted,
A power conversion device characterized in that, when the control device does not detect power recovery even after the first predetermined time has elapsed, control switching is requested to the other control device.
前記電力変換器を運転制御するために冗長配置された２台の制御装置とで構成され、
前記各々の制御装置は、
自らの運転状態を示す「選択」、「運転」、「待機」、「保守」の各ステータスを記憶し、相手方のステータスを読み込むステータス記憶／読み込み手段と、
相手方の制御装置に対して「制御切替リクエスト」を行う制御切替要求手段と、
相手方の制御装置からの制御切替要求を受け入れて相手方の制御装置に対して「制御切替リクエストアンサ」を行う制御切替え回答手段と
前記電力変換器の主電源の電圧を実質的に検出する停電／復電検出手段と
を有し、
一方の制御装置が前記電力変換器を運転制御中に異常を検出したとき、当該制御装置は前記電力変換器の運転制御を停止すると共に他方の制御装置に対して制御切替を要求し、他方の制御装置は、前記制御切替え回答手段によってアンサーバックを行うと共に、前記電力変換器の運転制御を開始するようにし、
一方の制御装置が「運転」状態のときに停電を検出したとき、当該制御装置は前記電力変換器の運転制御を停止し、
当該制御装置が第１の所定時間以内に復電を検出したときには前記電力変換器を再起動し、
前記第１の所定時間を経過しても当該制御装置が復電を検出しなかったときには、他方の制御装置に対して制御切替を要求するようにしたことを特徴とする電力変換装置。 At least one power converter for converting power by controlling on / off of the switching element;
It is composed of two control devices arranged redundantly to control the operation of the power converter,
Each of the control devices is
Status storage / reading means for storing each status of “Select”, “Driving”, “Standby”, “Maintenance” indicating their own driving status and reading the other party's status,
Control switching request means for performing a “control switching request” to the counterpart control device;
Control switching response means for accepting a control switching request from the counterpart control device and performing "control switch request answer" to the counterpart control device, and a power failure / recovery that substantially detects the voltage of the main power supply of the power converter Electric detection means,
When one control device detects an abnormality during operation control of the power converter, the control device stops operation control of the power converter and requests control switching from the other control device. The control device performs an answer back by the control switching answering means, and starts operation control of the power converter,
When a power failure is detected when one control device is in the “running” state, the control device stops operation control of the power converter,
When the control device detects power recovery within the first predetermined time, the power converter is restarted,
A power conversion device characterized in that, when the control device does not detect power recovery even after the first predetermined time has elapsed, control switching is requested to the other control device.
第２の所定時間内にアンサーバックが得られたとき、当該制御装置はそのステータスを「保守」とし、前記第２の所定時間内にアンサーバックが得られなかったときはシステム停止処理を行うようにしたことを特徴とする請求項１または請求項２に記戴の電力変換装置。 The one control device requests control switching after the first predetermined time has elapsed,
When the answerback is obtained within the second predetermined time, the control device sets the status to “maintenance”, and when the answerback is not obtained within the second predetermined time, the system stop processing is performed. The power conversion device according to claim 1 or 2, wherein the power conversion device according to claim 1 or 2 is used.
前記第４の所定時間内に復電したときには前記電力変換器を再起動し、前記第４の所定時間が経過しても復電しなかったときにはシステム停止処理を行うようにしたことを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１項に記戴の電力変換装置。 The one control device detects a power failure during standby, and after the power failure is detected, a control switching request is obtained from the other control device within a fourth predetermined time obtained by adding a third predetermined time to the first predetermined time. If it is, the other control device will answer back and
The power converter is restarted when power is restored within the fourth predetermined time, and the system stop process is performed when power is not restored after the fourth predetermined time has elapsed. The power conversion device according to any one of claims 1 to 4.
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