JPH0583860A - 電力変換装置 - Google Patents
電力変換装置Info
- Publication number
- JPH0583860A JPH0583860A JP3236687A JP23668791A JPH0583860A JP H0583860 A JPH0583860 A JP H0583860A JP 3236687 A JP3236687 A JP 3236687A JP 23668791 A JP23668791 A JP 23668791A JP H0583860 A JPH0583860 A JP H0583860A
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- JP
- Japan
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- parallel
- parallel operation
- ups
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- power
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、電力変換装置の出力を冗長化のた
めに出力側母線に並列接続して並列運転するシステムに
おいて、1台ずつ切離した状態で並列運転制御機能を含
めた点検、診断が行える電力変換装置を提供することを
目的とする。 【構成】 出力側母線に並列接続され、出力電圧、出力
位相を互いに一致させるように並列運転制御をする複数
台の電力変換装置において、該電力変換装置を1台ずつ
出力側母線より切離し、前記並列運転制御機能を利用し
て予備電源と並列運転する手段を設けて、前記電力変換
装置と前記予備電源との並列運転をしながら前記並列運
転制御機能を点検、診断できるようにした電力変換装
置。
めに出力側母線に並列接続して並列運転するシステムに
おいて、1台ずつ切離した状態で並列運転制御機能を含
めた点検、診断が行える電力変換装置を提供することを
目的とする。 【構成】 出力側母線に並列接続され、出力電圧、出力
位相を互いに一致させるように並列運転制御をする複数
台の電力変換装置において、該電力変換装置を1台ずつ
出力側母線より切離し、前記並列運転制御機能を利用し
て予備電源と並列運転する手段を設けて、前記電力変換
装置と前記予備電源との並列運転をしながら前記並列運
転制御機能を点検、診断できるようにした電力変換装
置。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、出力母線を介して並列
運転される複数台の電力変換装置に係り、特に1台ずつ
出力側母線より切離した状態で並列運転制御部の点検、
診断を行えるようにした電力変換装置に関する。
運転される複数台の電力変換装置に係り、特に1台ずつ
出力側母線より切離した状態で並列運転制御部の点検、
診断を行えるようにした電力変換装置に関する。
【0002】
【従来の技術】コンピュ―タ等の重要負荷システムの電
源として、交流入力電源停電時或いは瞬時電圧低下時で
も蓄電池を電源として安定な交流電力を供給する無停電
電源装置(以下、UPSと記す)においては、電源シス
テムとしての信頼性向上と電源容量増大の目的で、複数
台のインバ―タ装置を並列運転するシステムとすること
が多い。このような並列運転システムにおいては、複数
台のインバ―タ装置の内1台のインバ―タ装置が制御回
路等の異常により故障となった場合、その故障したイン
パ―タ装置を切離して残りの健全なインバ―タ装置でて
給電を継続することにより冗長化が達成される。
源として、交流入力電源停電時或いは瞬時電圧低下時で
も蓄電池を電源として安定な交流電力を供給する無停電
電源装置(以下、UPSと記す)においては、電源シス
テムとしての信頼性向上と電源容量増大の目的で、複数
台のインバ―タ装置を並列運転するシステムとすること
が多い。このような並列運転システムにおいては、複数
台のインバ―タ装置の内1台のインバ―タ装置が制御回
路等の異常により故障となった場合、その故障したイン
パ―タ装置を切離して残りの健全なインバ―タ装置でて
給電を継続することにより冗長化が達成される。
【0003】図2は、従来この種のインバ―タ装置の並
列運転システムを示すブロック図である。図2におい
て、10は交流入力電源、1aと1bは各出力が並列に
接続されたUPS、13は並列出力母線、5は交流予備
電源、6,7はUPSと交流予備電源との切換を無瞬断
で行うための静止形の切換スイッチ(半導体スイッチ)
12は負荷である。
列運転システムを示すブロック図である。図2におい
て、10は交流入力電源、1aと1bは各出力が並列に
接続されたUPS、13は並列出力母線、5は交流予備
電源、6,7はUPSと交流予備電源との切換を無瞬断
で行うための静止形の切換スイッチ(半導体スイッチ)
12は負荷である。
【0004】UPS1aと1bの内部構成は全く同一で
あり、aとbの添字を付して区別しており、その主回路
はコンバ―タ11a,11b、蓄電池12a,12b、
インバ―タ13a,13b、交流フィルタ14a,14
b、しゃ断器15a,15bで構成される。UPS1
a,1bの主回路構成は公知のものであるが、交流入力
電源10の電力をコンバ―タ11a,11bで直流電力
へ変換し、更にインバ―タ13a,13bで再び交流電
力に変換し、更に交流フィルタ14a,14bで出力電
圧波形を正弦波形に改善し、負荷12へ給電する。蓄電
池12a,12bは通常コンバ―タ11a,11bで充
電されており、交流入力電源10が停電した際に蓄電池
12a,12bの直流電力をインバ―タ13a,13b
に供給することにより、UPS1a,1bは無停電で給
電を継続する。しゃ断器15a,15bは各UPSの並
列出力母線13への並列接続と切離しを行うためのもの
である。
あり、aとbの添字を付して区別しており、その主回路
はコンバ―タ11a,11b、蓄電池12a,12b、
インバ―タ13a,13b、交流フィルタ14a,14
b、しゃ断器15a,15bで構成される。UPS1
a,1bの主回路構成は公知のものであるが、交流入力
電源10の電力をコンバ―タ11a,11bで直流電力
へ変換し、更にインバ―タ13a,13bで再び交流電
力に変換し、更に交流フィルタ14a,14bで出力電
圧波形を正弦波形に改善し、負荷12へ給電する。蓄電
池12a,12bは通常コンバ―タ11a,11bで充
電されており、交流入力電源10が停電した際に蓄電池
12a,12bの直流電力をインバ―タ13a,13b
に供給することにより、UPS1a,1bは無停電で給
電を継続する。しゃ断器15a,15bは各UPSの並
列出力母線13への並列接続と切離しを行うためのもの
である。
【0005】並列出力母線13を介して並列接続された
UPS1a,1bの並列運転の目的は、UPS1a,1
bのうち1台分を予備容量として給電信頼性向上を図る
冗長化である。
UPS1a,1bの並列運転の目的は、UPS1a,1
bのうち1台分を予備容量として給電信頼性向上を図る
冗長化である。
【0006】この並列運転は、制御回路を構成する11
0a〜119a,110b〜119bにより以下のよう
に制御される。即ち、CT111a,111bによって
検出した各UPSの出力電流の偏差ΔIと出力電圧から
有効電力検出器119a,119bにより有効電力偏差
ΔPを、無効電力検出器110a,110bにより無効
電力偏差ΔQを検出する。有効電力偏差ΔPにより、発
振器117a,117bを基準とする位相同期制御器1
18a,118bへの位相補正を行い、無効電力偏差Δ
Qにより、出力電圧を定電圧制御する電圧制御器116
a,116bへの電圧振幅の補正を行い、ゲ―ト信号発
生器115a,115bの発生するインバ―タ13a,
13bの駆動信号を制御することにより、並列運転制御
を行う。この並列運転制御の動作原理は、例えば特許第
1215332号「インバ―タの並列運転装置」等によ
って周知の技術であるのでその詳細説明は省略する。
0a〜119a,110b〜119bにより以下のよう
に制御される。即ち、CT111a,111bによって
検出した各UPSの出力電流の偏差ΔIと出力電圧から
有効電力検出器119a,119bにより有効電力偏差
ΔPを、無効電力検出器110a,110bにより無効
電力偏差ΔQを検出する。有効電力偏差ΔPにより、発
振器117a,117bを基準とする位相同期制御器1
18a,118bへの位相補正を行い、無効電力偏差Δ
Qにより、出力電圧を定電圧制御する電圧制御器116
a,116bへの電圧振幅の補正を行い、ゲ―ト信号発
生器115a,115bの発生するインバ―タ13a,
13bの駆動信号を制御することにより、並列運転制御
を行う。この並列運転制御の動作原理は、例えば特許第
1215332号「インバ―タの並列運転装置」等によ
って周知の技術であるのでその詳細説明は省略する。
【0007】又、並列運転するUPS1a,1bに万一
システムダウンが生じた場合、或いはUPSシステム全
体を保守点検する場合は、切換スイッチ6,7により交
流予備電源5による無瞬断で切換るようにするために、
各UPS1a,1bの出力位相が互いに一致していると
共に交流予備電源5の位相にも一致していること必要で
あり、位相同期制御器118a,118bにより一致す
るように制御される。図2のUPSの並列運転システム
においては、従来より各UPSの予防保全のために、し
ゃ断器15a,15bにより各UPSを1台ずつ並列出
力母線13から切離した状態で各UPS内部の定期敵な
点検を行うようにしている。又、1台のUPSが異常の
際にしゃ断器15a又は15bにより並列出力母線13
から切離された場合も、該当UPSの異常原因究明と故
障復旧のための内部の点検調査も健全UPSによる給電
へ障害を与えないために並列出力母線13から切離した
ままで行われる。
システムダウンが生じた場合、或いはUPSシステム全
体を保守点検する場合は、切換スイッチ6,7により交
流予備電源5による無瞬断で切換るようにするために、
各UPS1a,1bの出力位相が互いに一致していると
共に交流予備電源5の位相にも一致していること必要で
あり、位相同期制御器118a,118bにより一致す
るように制御される。図2のUPSの並列運転システム
においては、従来より各UPSの予防保全のために、し
ゃ断器15a,15bにより各UPSを1台ずつ並列出
力母線13から切離した状態で各UPS内部の定期敵な
点検を行うようにしている。又、1台のUPSが異常の
際にしゃ断器15a又は15bにより並列出力母線13
から切離された場合も、該当UPSの異常原因究明と故
障復旧のための内部の点検調査も健全UPSによる給電
へ障害を与えないために並列出力母線13から切離した
ままで行われる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】図2の例より、従来の
電力変換装置の並列運転システムの技術課題を整理する
と次のようになる。
電力変換装置の並列運転システムの技術課題を整理する
と次のようになる。
【0009】(1) 各電力変換装置を予防保全のために1
台ずつ並列出力母線13より切離して装置名内部を点検
しているが、単機運転機能のみの点検であり並列運転制
御機能を含めての点検はできなかった。
台ずつ並列出力母線13より切離して装置名内部を点検
しているが、単機運転機能のみの点検であり並列運転制
御機能を含めての点検はできなかった。
【0010】(2) 万一、1台の電力変換装置が異常によ
り切離された場合も異常装置の異常原因究明と故障復旧
のための点検調査も単機運転機能の範囲に限定され、不
具合要因が並列運転制御部に関連する場合それを点検調
査することは困難であった、
り切離された場合も異常装置の異常原因究明と故障復旧
のための点検調査も単機運転機能の範囲に限定され、不
具合要因が並列運転制御部に関連する場合それを点検調
査することは困難であった、
【0011】尚、上記の問題を解決するための手段とし
ては、交流予備電源5による給電とし各UPSをフリ―
な状態として点検する方法も考えられるが、負荷となる
コンピュ―タや情報通信ネットワ―クが24時間、36
0日のサ―ビスを要求される今日のような状況下では、
停電のリスクがある交流予備電源5による給電とするこ
とはできる限り回避する方向であり、点検する場合でも
その時期や時間に制約がある。
ては、交流予備電源5による給電とし各UPSをフリ―
な状態として点検する方法も考えられるが、負荷となる
コンピュ―タや情報通信ネットワ―クが24時間、36
0日のサ―ビスを要求される今日のような状況下では、
停電のリスクがある交流予備電源5による給電とするこ
とはできる限り回避する方向であり、点検する場合でも
その時期や時間に制約がある。
【0012】本発明は、以上の点に鑑みなされたもので
あって、電力変換装置の出力を冗長化のために並列接続
して並列運転するシステムにおいて、1台ずつ切離した
状態で並列運転制御機能を含めた点検、診断が行える電
力変換装置を提供することを目的とする。
あって、電力変換装置の出力を冗長化のために並列接続
して並列運転するシステムにおいて、1台ずつ切離した
状態で並列運転制御機能を含めた点検、診断が行える電
力変換装置を提供することを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、電力変換装置を1台ずつ並列出力母線より
切離した状態で、並列運転制御機能を利用して交流予備
電源と並列運転する手段を設けたものである。
するために、電力変換装置を1台ずつ並列出力母線より
切離した状態で、並列運転制御機能を利用して交流予備
電源と並列運転する手段を設けたものである。
【0014】
【作用】このような構成の電力変換装置においては、各
電力変換装置を並列出力母線から切離した状態で、電力
変換装置と交流予備電源との並列運転をしながら並列運
転制御機能を含めた装置内部の点検、診断をすることが
できる。
電力変換装置を並列出力母線から切離した状態で、電力
変換装置と交流予備電源との並列運転をしながら並列運
転制御機能を含めた装置内部の点検、診断をすることが
できる。
【0015】
【実施例】以下本発明の一実施例を図1を参照して説明
する。
する。
【0016】図1において、図2と同一番号を付した構
成要素は、図2のと同一機能のものであり、その説明は
省略する。図1において、22a,22bは各UPS1
a,1bの出力と交流予備電源5との並列接続、切離し
を行うしゃ断器、21は各UPS1a,1bと予備交流
電源5との並列運転時の横流を抑制する限流リアクト
ル、22a.22bは並列運転時の横流を検出し、各U
PS1a,1b並列制御回路の電流偏差検出部へ信号を
与えるCTである。
成要素は、図2のと同一機能のものであり、その説明は
省略する。図1において、22a,22bは各UPS1
a,1bの出力と交流予備電源5との並列接続、切離し
を行うしゃ断器、21は各UPS1a,1bと予備交流
電源5との並列運転時の横流を抑制する限流リアクト
ル、22a.22bは並列運転時の横流を検出し、各U
PS1a,1b並列制御回路の電流偏差検出部へ信号を
与えるCTである。
【0017】限流リアクトル21のインピ―ダンスは、
各UPSの出力と交流予備電源5との想定電圧差と電圧
差によって生じる横流の許容値に対応して選定される。
例えば、電圧差が定格の5%、横流許容値が定格の10
%なら、インピ―ダンスは50%以上に選べはよい。次
に、上記のように構成された本発明の実施例の作用につ
いて述べる。
各UPSの出力と交流予備電源5との想定電圧差と電圧
差によって生じる横流の許容値に対応して選定される。
例えば、電圧差が定格の5%、横流許容値が定格の10
%なら、インピ―ダンスは50%以上に選べはよい。次
に、上記のように構成された本発明の実施例の作用につ
いて述べる。
【0018】例えば、UPS1aを並列出力母線13よ
り切離して点検する場合について考えると、まず点検に
際し、しゃ断器15aをオフしてUPS1aの出力をフ
リ―の状態にする。次に、しゃ断器22aをオンとすれ
ばUPS1aの出力と交流予備電源5とが並列接続さ
れ、無負荷並列運転状態となり、並列運転により発生す
る横流はCT23aとCT111aとで電流偏差ΔIと
して検出されUPS1a内の有効電力検出器119aと
無効電力検出器110aに与えられる。前述のように電
流偏差ΔIより、有効電力偏差ΔPと無効電力偏差ΔQ
とが検出され、各々の検出出力に応じて位相同期制御器
118aによる位相補正と電圧制御器116aによる電
圧補正が行われ、横流は抑制される。
り切離して点検する場合について考えると、まず点検に
際し、しゃ断器15aをオフしてUPS1aの出力をフ
リ―の状態にする。次に、しゃ断器22aをオンとすれ
ばUPS1aの出力と交流予備電源5とが並列接続さ
れ、無負荷並列運転状態となり、並列運転により発生す
る横流はCT23aとCT111aとで電流偏差ΔIと
して検出されUPS1a内の有効電力検出器119aと
無効電力検出器110aに与えられる。前述のように電
流偏差ΔIより、有効電力偏差ΔPと無効電力偏差ΔQ
とが検出され、各々の検出出力に応じて位相同期制御器
118aによる位相補正と電圧制御器116aによる電
圧補正が行われ、横流は抑制される。
【0019】即ち、UPS相互の並列運転制御機能を利
用して、UPS1aと交流予備電源5との並列運転を行
うものであり、この状態でUPS1a内部の並列運転制
御回路の各部の出力をチェックすることにより、並列運
転制御機能の点検及び診断が行える。
用して、UPS1aと交流予備電源5との並列運転を行
うものであり、この状態でUPS1a内部の並列運転制
御回路の各部の出力をチェックすることにより、並列運
転制御機能の点検及び診断が行える。
【0020】通常、交流予備電源5の電圧、位相を変え
ることはできないので、UPS1aの出力電圧、位相を
調整しながら並列運転状態でどう変化するかを見れば制
御機能や制御範囲も点検することができる。
ることはできないので、UPS1aの出力電圧、位相を
調整しながら並列運転状態でどう変化するかを見れば制
御機能や制御範囲も点検することができる。
【0021】このようにして、本実施例ではUPS相互
の並列運転制御機能を利用してUPS1aと交流予備電
源5或いはUPS1bと交流予備電源5との並列運転を
することにより、並列出力母線13より1台ずつUPS
を切離しながら、従来困難であった並列運転制御機能を
含めての点検、診断が行える。また、並列運転制御機能
のための交流予備電源5の容量としては、無負荷または
軽負荷での並列運転に対して考えればよいので小容量で
よく、限流リアクトル21、しゃ断器22a,22bは
小容量の安価なもので良い。
の並列運転制御機能を利用してUPS1aと交流予備電
源5或いはUPS1bと交流予備電源5との並列運転を
することにより、並列出力母線13より1台ずつUPS
を切離しながら、従来困難であった並列運転制御機能を
含めての点検、診断が行える。また、並列運転制御機能
のための交流予備電源5の容量としては、無負荷または
軽負荷での並列運転に対して考えればよいので小容量で
よく、限流リアクトル21、しゃ断器22a,22bは
小容量の安価なもので良い。
【0022】尚、図1の実施例では、UPSを引用して
説明したが、UPSに限定せず他の電力変換装置であっ
も良い。又、しゃ断器、CTはUPSの並列運転台数分
設ける構成としているが、1台分のみとした可搬形のコ
ンパクトな構成とし、点検診断時のみ各UPSへ接続で
きるようにしても良い。更に、交流予備電源として出力
電圧調整可能なAVRやインバ―タ装置を用いても良
い。
説明したが、UPSに限定せず他の電力変換装置であっ
も良い。又、しゃ断器、CTはUPSの並列運転台数分
設ける構成としているが、1台分のみとした可搬形のコ
ンパクトな構成とし、点検診断時のみ各UPSへ接続で
きるようにしても良い。更に、交流予備電源として出力
電圧調整可能なAVRやインバ―タ装置を用いても良
い。
【0023】
【発明の効果】以上説明のように、本発明によれば、電
力変換装置を冗長化のために並列接続して並列運転する
システムにおいて、1台ずつ切離した状態で並列運転制
御機能も含めた点検、診断が行えるようにした保全性の
高い電力変換装置を提供することができる。
力変換装置を冗長化のために並列接続して並列運転する
システムにおいて、1台ずつ切離した状態で並列運転制
御機能も含めた点検、診断が行えるようにした保全性の
高い電力変換装置を提供することができる。
【図1】本発明の電力変換装置の一実施例を示したブロ
ック図。
ック図。
【図2】従来の電力変換装置の並列運転システムの構成
例を示すブロック図。
例を示すブロック図。
1a,1b, …UPS 5 …交流予備電源 6,7 …切換スイッチ 10 …入力交流電源 11a,11b …コンバ―タ 12 …負荷 12a,12b …蓄電池 13 …並列出力母線 13a,13b …インバ―タ 14a,14b …交流フィルタ 15a,15b …しゃ断器 110a,110b…無効電力検出器 111a,111b…CT 115a,115b…ゲ―ト信号発生器 116a,116b…電圧制御器 117a,117b…発振器 118a,118b…位相同期制御器 119a,119b…有効電力検出器 21 …限流インピ―ダンス 22a,22b …しゃ断器 23a,23b …CT
Claims (1)
- 【請求項1】 出力側母線に並列接続され、出力電
圧、出力位相を互いに一致させるように並列運転制御を
する複数台の電力変換装置において、該電力変換装置を
1台ずつ出力側母線より切離し、前記並列運転制御機能
を利用して予備電源と並列運転する手段を設けて、前記
電力変換装置と前記予備電源との並列運転をしながら前
記並列運転制御機能を点検、診断できるようにした電力
変換装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3236687A JPH0583860A (ja) | 1991-09-18 | 1991-09-18 | 電力変換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3236687A JPH0583860A (ja) | 1991-09-18 | 1991-09-18 | 電力変換装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0583860A true JPH0583860A (ja) | 1993-04-02 |
Family
ID=17004289
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3236687A Pending JPH0583860A (ja) | 1991-09-18 | 1991-09-18 | 電力変換装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0583860A (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100345025B1 (ko) * | 1999-12-29 | 2002-07-24 | 한전기공주식회사 | 무정전 전원장치 자동절체 스위치 제어회로 시험장치 |
WO2003075430A1 (fr) * | 2002-03-06 | 2003-09-12 | Fuji Electric Co., Ltd. | Alimentation non interruptible |
KR20030080614A (ko) * | 2002-04-09 | 2003-10-17 | 정정웅 | 온라인 무정전 전원장치의 병렬 제어기 |
JP2008312273A (ja) * | 2007-06-12 | 2008-12-25 | Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial System Corp | 電力変換装置 |
JP2012217299A (ja) * | 2011-04-01 | 2012-11-08 | Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial System Corp | 電力変換システム |
JP2013031325A (ja) * | 2011-07-29 | 2013-02-07 | Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial System Corp | 無停電電源システム |
CN104158224A (zh) * | 2014-09-02 | 2014-11-19 | 哈尔滨工业大学(威海) | 一种针对z源逆变器并网/离网切换的控制算法 |
-
1991
- 1991-09-18 JP JP3236687A patent/JPH0583860A/ja active Pending
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