JPH0731160A - Power converter - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To provide a power converter equipped with a controller in which the reliability is enhanced in the control by multiplexing the power command section, the power control section, and the pulse control section. CONSTITUTION:The controller for power converter comprising a self- extinguishing switching element is multiplexed while being divided sequentially into a power command section 10, a power control section 12, and a pulse control section 13. Each divided section comprises means 26, 28, 30 equipped with operating sections 100, 101, 102 and deciding sections 106, 107, 108 for operating control information and exchanging between the divided sections, and means 18, 19, 22, 23 for transmitting the safety operation information decided at the deciding sections to the control sections in the downstream. A plurality of output pulse signals from the pulse control section are subjected to majority vote by means of a plurality of logical sums 121, 123 and a logical product 124 before being delivered to a power converter. Since abnormal control information is found in the early stage and control information is outputted in safety, a power converter equipped with highly reliable controller can be realized.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、一般産業、電力用、車
両用など大容量半導体電力変換器に係り、特に多重制御
系の信頼性を高める電力変換装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a large-capacity semiconductor power converter for general industry, electric power, vehicles, etc., and more particularly to a power converter for improving the reliability of a multiplex control system.

【０００２】[0002]

【従来の技術】半導体スイッチング素子を用いた順電力
変換器または逆電力変換器において、直流側電圧と交流
側電圧と交流側の周波数等を検出して変換電力を制御す
る電力変換器の信頼性および安定性を高める目的で多重
化している。この例としては予備を考慮して複数台備え
並列運転するいわゆる並列冗長同期運転を行う特開昭６
０ー１０２８７８号公報に示す手段がある。また特開昭
５９ー１１７８２号公報では制御回路から第１のパルス
を発生させる段階で３重にし、その中の中間値を多数決
論理により選択する方法がとられている。2. Description of the Related Art In a forward power converter or a reverse power converter using a semiconductor switching element, the reliability of a power converter that detects a DC side voltage, an AC side voltage, an AC side frequency, etc. to control the converted power. And it is multiplexed for the purpose of improving stability. As an example of this, a so-called parallel redundant synchronous operation is performed in which a plurality of units are provided in consideration of spares and operated in parallel.
There is a means disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 102827/1990. Further, in Japanese Patent Laid-Open No. 59-11782, a method is adopted in which the first pulse is generated from the control circuit in triplet and an intermediate value among them is selected by majority logic.

【０００３】[0003]

【発明が解決しようとする課題】特開昭６０ー１０２８
７８号公報に示された技術は、待機中の装置を事故時に
切り替えるに際し一時中断の恐れがあったり、共通発信
器の故障でインバータ装置が全部ダウンする恐れもあ
る。Problems to be Solved by the Invention JP-A-60-1028
The technique disclosed in Japanese Patent Publication No. 78 may cause a temporary interruption when switching a standby device at the time of an accident, or may cause the inverter device to completely go down due to a failure of a common oscillator.

【０００４】また、特開昭５９ー１１７８２号公報の例
では第１のパルス発生回路を３重にし、３重化された第
１のパルス発生回路の出力を第２のパルス発生回路でさ
らに３重化している。この方式は保護する３重系がパル
スの状態のハード部分で論理積および論理和によりチェ
ックするもので、制御部分の異常かハード部分の異常か
が把握出来ない欠点があり、装置の安全性および信頼性
に関して不完全なものである。Further, in the example of Japanese Patent Laid-Open No. 59-11782, the first pulse generating circuit is tripled, and the tripled output of the first pulse generating circuit is further tripled by the second pulse generating circuit. It is getting heavy. In this method, the triple system to be protected checks the logical part and the logical sum in the hard part of the pulse state, and there is a drawback that it is not possible to know whether the control part is abnormal or the hardware part is abnormal. It is imperfect in terms of reliability.

【０００５】本発明の目的は、制御情報の異常発生の見
極めをより早く行い、多重化制御系の信頼性を高めた電
力変換装置を提供することにある。An object of the present invention is to provide a power conversion device which can identify abnormal occurrence of control information earlier and improve the reliability of a multiplexing control system.

【０００６】[0006]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、自己消弧形半導体スイッチング素子で構成される
自励式電力変換器と、該自励式電力変換器が接続される
交流系統の有効電力及び無効電力の指令信号を生成する
電力指令部と該電力指令部の出力と前記交流系統の電圧
及び電流検出信号からベクトル電圧指令信号を出力する
電力制御部と該電力制御部の出力に基づいて前記自己消
弧形半導体スイッチング素子を制御するパルス幅変調制
御信号を出力するパルス制御部を含んだ制御装置を備え
た電力変換装置において、前記制御装置は上位から下位
へ前記電力指令部と電力制御部とパルス制御部に３分割
構成され、かつ分割構成部をそれぞれ複数台備え、前記
分割構成部はそれぞれ制御情報と演算結果を格納する演
算部と制御情報を判断する判断部と前記複数台の間で前
記制御情報を相互に送信及び受信する手段と前記分割構
成部の間で前記制御情報を上位から下位へ伝達する手段
を備え、各分割構成部が前記演算部の演算結果と受信し
た結果を前記判断部で比較して運転が安全な結果を選択
して制御信号を出力することを特徴とする電力変換装置
としたのである。In order to achieve the above object, a self-exciting power converter composed of a self-extinguishing semiconductor switching element and an effective AC system to which the self-exciting power converter is connected are effective. Based on an output of a power command unit that generates a command signal of power and reactive power, an output of the power command unit, a power control unit that outputs a vector voltage command signal from the voltage and current detection signals of the AC system, and an output of the power control unit In a power conversion device including a control device that includes a pulse control unit that outputs a pulse width modulation control signal that controls the self-extinguishing type semiconductor switching device, the control device includes the power command unit from a higher order to a lower order. And a power control unit and a pulse control unit are divided into three parts, each of which is provided with a plurality of division structure parts, and each of the division structure parts includes a calculation part for storing control information and a calculation result and control information. A determination unit for disconnecting and a unit for mutually transmitting and receiving the control information between the plurality of units and a unit for transmitting the control information from the higher order to the lower order between the division configuration units, each division configuration unit The determination unit compares the calculation result of the calculation unit with the received result, selects a result in which the operation is safe, and outputs the control signal.

【０００７】さらに、電力指令部と電力制御部の制御情
報を送受信して該制御情報の異常を検出する故障診断機
能部を備え、該故障診断機能部は電力指令部と電力制御
部からの制御情報を蓄積する演算部と、該演算部の出力
から異常および故障を検出する判断部を含み、前記判断
部にて複数の制御情報から適切な制御情報を選択し、前
記電力指令部と電力制御部の判断部に制御情報の選択と
その経路を指示することが望ましい。Further, a failure diagnosis function unit for transmitting and receiving control information of the power command unit and the power control unit to detect an abnormality in the control information is provided, and the failure diagnosis function unit is controlled by the power command unit and the power control unit. An arithmetic unit for accumulating information and a judging unit for detecting an abnormality and a failure from the output of the arithmetic unit, the judging unit selects appropriate control information from a plurality of control information, and the electric power command unit and the electric power control unit. It is desirable to instruct the decision unit of the department about selection of control information and its route.

【０００８】さらに、前記分割構成部はマイクロコンピ
ュータで構成し、電力指令部及び電力制御部が周期的に
サンプリングと演算を行い、前記電力指令部の制御情報
サンプリング及び演算周期は前記電力制御部の制御情報
サンプリング及び演算周期の整数倍とし、前記電力指令
部間、および前記電力指令部から前記電力制御部への制
御情報伝送は、前記電力指令部のサンプリング毎に行
い、前記電力制御部間、および前記電力制御部からパル
ス制御部への制御情報伝送は前記電力制御部のサンプリ
ング毎に行うことが好ましい。Further, the division configuration section is composed of a microcomputer, the power command section and the power control section periodically perform sampling and calculation, and the control information sampling and calculation cycle of the power command section is the same as that of the power control section. Control information sampling and an integer multiple of the calculation cycle, between the power command units, and control information transmission from the power command unit to the power control unit is performed for each sampling of the power command unit, between the power control units, Also, it is preferable that the control information transmission from the power control unit to the pulse control unit is performed every sampling of the power control unit.

【０００９】[0009]

【作用】このように構成することにより、本発明によれ
ば次の作用により上記の目的が達成される。With this structure, the above-mentioned object can be achieved by the present invention by the following operations.

【００１０】電力変換装置においては、制御装置の信頼
性を向上するために、従来から複数の制御装置を備える
所謂多重化方式が採用されている。この方式では、制御
装置の制御信号は上位から下位へ電力指令部、電力制御
部、パルス制御部と伝送され制御信号が出力されて初め
て異常が検出されるのであるから、異常検出が遅くな
る。また、一系列の制御装置の一部に故障が発生すると
一系列の制御装置全体が機能停止する。In order to improve the reliability of the control device, a so-called multiplex system having a plurality of control devices has been conventionally used in the power conversion device. In this method, the control signal of the control device is transmitted from the higher order to the lower order to the power command section, the power control section, and the pulse control section, and the abnormality is detected only after the control signal is output, so that the abnormality detection is delayed. Moreover, when a failure occurs in a part of the one-line control device, the entire one-line control device stops functioning.

【００１１】本願発明は、制御装置を制御系の上位から
下位へ前記電力指令部と電力制御部とパルス制御部に３
分割して構成し、かつ分割構成部をそれぞれ複数台備
え、それら分割構成部は、それぞれ制御情報と演算結果
を格納する演算部と制御情報を判断する判断部と前記複
数台の間で前記制御情報を相互に送信及び受信する手段
と前記分割構成部の間で前記制御情報を上位から下位へ
伝達する手段を備えたので、各分割構成部が前記演算部
の演算結果と受信した結果を前記判断部で比較して、極
めて早く異常な制御情報を検出できる。したがって、制
御装置の信頼性を高めることができる。さらに、制御装
置を３分割しているので、故障が発生した場合、一系列
全体が機能を停止せず、事故発生以外の制御部分は多重
化の機能を持っているので、徒に多重化せず制御装置の
信頼性を高めた電力変換装置とすることができる。According to the present invention, the control device is arranged from the upper order to the lower order of the control system to the power command section, the power control section and the pulse control section.
The control unit is divided into two or more units, each of which is provided with a plurality of division configuration units, and each of the division configuration units is configured to store a control information and an operation result, a determination unit for determining control information, and the control unit between the plurality of units. Since the means for transmitting and receiving information mutually and the means for transmitting the control information from the higher order to the lower order between the division constituent units, each division constituent unit stores the calculation result of the calculation unit and the received result. Abnormal control information can be detected extremely quickly as compared with the determination unit. Therefore, the reliability of the control device can be improved. Furthermore, since the control device is divided into three parts, if a failure occurs, the entire series does not stop functioning, and the control part other than the accident occurrence has a multiplexing function, so it is not necessary to multiplex. In addition, the power conversion device can be improved in reliability of the control device.

【００１２】さらに、電力指令部と電力制御部からの制
御情報を蓄積する演算部と、該演算部の出力から異常お
よび故障を検出する判断部を含んだ故障診断機能部を設
けるので、前記判断部にて複数の制御情報から適切な制
御情報を選択することと、前記電力指令部と電力制御部
の判断部にどの制御情報を選択するか、また、どの経路
により制御情報を送受信するかの指示を与えるので、迅
速に各部分の事故に対応することができるので、より制
御の信頼性を高めた電力変換装置とすることができる。Further, since a failure diagnosis function section including a calculation section for accumulating control information from the power command section and the power control section and a judgment section for detecting an abnormality and a failure from the output of the calculation section is provided, the above judgment is made. Section selects appropriate control information from a plurality of control information, which control information is selected for the power command section and the determination section of the power control section, and which route transmits and receives the control information. Since the instruction is given, it is possible to quickly respond to an accident in each part, so that it is possible to obtain a power conversion device with higher control reliability.

【００１３】マイクロコンピュータで構成してディジタ
ル制御する時、各分割部の計算時間に整合するように、
電力指令部の制御情報サンプリング及び演算周期は電力
制御部の制御情報サンプリング及び演算周期の整数倍と
した。しかし、電力制御部間および前記電力制御部から
パルス制御部への制御情報伝送は前記電力制御部のサン
プリング毎に行い、分割構成部間は必要時間内において
制御情報の交換をし、適切な制御情報を選択して次の制
御系に制御情報を伝送するので、各制御部に応じた速度
で制御情報をチェックすることができ制御の信頼性を高
めた電力変換装置とすることができる。When the digital control is carried out by using a microcomputer, in order to match the calculation time of each division,
The control information sampling and calculation cycle of the power command unit is an integral multiple of the control information sampling and calculation cycle of the power control unit. However, transmission of control information between the power control units and from the power control unit to the pulse control unit is performed for each sampling of the power control unit, and the control information is exchanged between the divided constituent units within a necessary time and appropriate control is performed. Since the information is selected and the control information is transmitted to the next control system, the control information can be checked at a speed according to each control unit, and the power conversion device with improved control reliability can be obtained.

【００１４】[0014]

【実施例】まず、図５に電力変換装置が使用される系統
構成の例を示す。図において交流系統１は、直流系統２
と順または逆変換する自励式電力変換器３と変圧器４に
より接続されている。自励式電力変換器はゲートタンオ
フサイリスタ（以降、ＧＴＯと略記する。）等の自己消
弧素子またはサイリスタと転流補助回路で構成される。
交流系統１には交流系統１の電圧および周波数を測定す
る計器用変圧器５、電流を測定する計器用変流器６、直
流系統２には電圧を検出する直流電圧検出器７、平滑コ
ンデンサ８を備えている。基準指令部９は、直流電圧、
交流電圧または交流系統１の周波数等の指令を与える。
制御装置の電力指令部２１０を構成する基準指令受信部
２１４は、計器用変圧器５、計器用変流器６及び直流電
圧検出器７の出力を受信する。また、電力制御部２１２
を構成する３／２相変換部２１５に計器用変圧器５、計
器用変流器６の出力を取込み、パルス制御部２１３は半
導体スィチング素子のパルス信号を電力変換装置３へ送
信する。制御装置の信頼性を高めるために２重化する場
合は、制御装置への入力信号は（Ｂ）へも送られ、パル
ス制御部の出力信号は理論積１２４により多数決により
出力される。EXAMPLE First, FIG. 5 shows an example of a system configuration in which a power converter is used. In the figure, AC system 1 is DC system 2
Are connected by a self-excited power converter 3 and a transformer 4 that perform forward or reverse conversion. The self-excited power converter is composed of a self-extinguishing element such as a gate tan-off thyristor (hereinafter abbreviated as GTO) or a thyristor and a commutation auxiliary circuit.
The AC system 1 has a transformer 5 for measuring the voltage and frequency of the AC system 1, a current transformer 6 for measuring the current, and the DC system 2 has a DC voltage detector 7 for detecting the voltage and a smoothing capacitor 8 Is equipped with. The reference command unit 9 is a DC voltage,
It gives commands such as AC voltage or frequency of AC system 1.
The reference command receiving unit 214 that constitutes the power command unit 210 of the control device receives the outputs of the instrument transformer 5, the instrument current transformer 6, and the DC voltage detector 7. In addition, the power control unit 212
Incorporating the outputs of the instrument transformer 5 and the instrument current transformer 6 into the 3 / 2-phase converter 215 constituting the above, the pulse controller 213 transmits the pulse signal of the semiconductor switching element to the power converter 3. When the control device is duplicated to increase its reliability, the input signal to the control device is also sent to (B), and the output signal of the pulse control unit is output by the theoretical product 124 by majority voting.

【００１５】図１は本発明の第１の実施例を示す図であ
る。該電力指令部（Ａ）１０は基準指令部９から基準指
令受信部（Ａ）１１８でデータを受信する。該基準指令
部９のデータと直流電圧検出器７から測定された該直流
系統２の電圧から、定電圧処理を行ったり、該基準指令
部９と計器用変圧器５および計器用変流器６から測定さ
れた該交流系統１の電圧、電流、周波数から、定電圧処
理、定電流処理、定周波数処理、位相制御等を行って有
効電力Ｐおよび無効電力Ｑの指令を発生させる。前記測
定された交流系統１の電圧および電流は、３／２相変換
（Ａ）１１により３相を２相に変換する。FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of the present invention. The power command unit (A) 10 receives data from the standard command unit 9 by the standard command receiving unit (A) 118. From the data of the reference command unit 9 and the voltage of the DC system 2 measured from the DC voltage detector 7, constant voltage processing is performed, or the reference command unit 9, the transformer 5 for the instrument, and the current transformer 6 for the instrument. A constant voltage process, a constant current process, a constant frequency process, a phase control, etc. are performed from the voltage, current, and frequency of the AC system 1 measured from the above to generate commands of active power P and reactive power Q. The measured voltage and current of the AC system 1 are converted from 3 phases to 2 phases by the 3/2 phase conversion (A) 11.

【００１６】電力制御部（Ａ）１２は該電力指令部
（Ａ）１０で発生させた有効電力Ｐおよび無効電力Ｑの
指令と１１で３相を２相に変換された電圧、電流からベ
クトル制御演算を行って、電圧指令と位相指令の２つの
指令を持つベクトル電圧指令信号を発生させる。The power control unit (A) 12 performs vector control from the command of the active power P and the reactive power Q generated by the power command unit (A) 10 and the voltage and current converted from 3 phases to 2 phases at 11 The calculation is performed to generate a vector voltage command signal having two commands of a voltage command and a phase command.

【００１７】パルス制御部（Ａ）１３はベクトル電圧指
令信号からパルス幅変調（以降、ＰＷＭと略記する。）
されたパルスを生成する。該ＰＷＭパルスは電力変換器
３の半導体スィチング素子の信号として与えられ電力変
換装置３を駆動する。The pulse controller (A) 13 modulates the pulse width from the vector voltage command signal (hereinafter abbreviated as PWM).
Generated pulse. The PWM pulse is given as a signal of the semiconductor switching element of the power converter 3 to drive the power converter 3.

【００１８】電力指令部（Ａ）１０、電力制御部（Ａ）
１２、パルス制御部（Ａ）１３はそれぞれマイクロコン
ピュータ等の演算機能とデータを格納するメモリ機能を
もつ演算部１００、１０１、１０２を備え、それぞれの
内部ではデータの交換のためデータバス１０３、１０
４、１０５と受信データおよび送信データの選択、判断
する判断部１０６、１０７、１０８を備える。同様に、
電力指令部（Ｂ）１４、電力制御部（Ｂ）１６、パルス
制御部（Ｂ）１７は安全性のため２重系を構成するもの
である。Power command unit (A) 10, power control unit (A)
The pulse control unit (A) 13 includes arithmetic units 100, 101, 102 each having an arithmetic function such as a microcomputer and a memory function for storing data. Inside each of them, a data bus 103, 10 is provided for exchanging data.
4 and 105, and judgment units 106, 107 and 108 for selecting and judging reception data and transmission data. Similarly,
The power command unit (B) 14, the power control unit (B) 16, and the pulse control unit (B) 17 constitute a dual system for safety.

【００１９】電力指令部（Ａ）１０と電力制御部（Ａ）
１２の間にはＰ，Ｑ指令送信部（Ａ）１８、Ｐ，Ｑ指令
受信部（Ａ）１９がある。同様にＰ，Ｑ指令送信部
（Ｂ）２０とＰ，Ｑ指令受信部（Ｂ）２１がある。Ｐ，
Ｑ指令受信部（Ａ）１９において１９ー１はＰ，Ｑ指令
送信部（Ａ）１８からのデータを受信し、１９ー２は
Ｐ，Ｑ指令送信部（Ｂ）２０からのデータを受信する。
また、受信部（Ｂ）２１において２１ー１はＰ，Ｑ指令
送信部（Ｂ）２０からのデータを受信し、２１ー２は
Ｐ，Ｑ指令送信部（Ａ）１８からのデータを受信する。Power command unit (A) 10 and power control unit (A)
Between 12 are a P, Q command transmitter (A) 18 and a P, Q command receiver (A) 19. Similarly, there are a P, Q command transmitting unit (B) 20 and a P, Q command receiving unit (B) 21. P,
In the Q command receiving unit (A) 19, 19-1 receives the data from the P, Q command transmitting unit (A) 18, and 19-2 receives the data from the P, Q command transmitting unit (B) 20. .
In the receiving unit (B) 21, 21-1 receives data from the P, Q command transmitting unit (B) 20, and 21-2 receives data from the P, Q command transmitting unit (A) 18. .

【００２０】ＰＱデータ送受信部（Ａ）２６とＰＱデー
タ送受信部（Ｂ）２７、ベクトル電圧データ送受信部
（Ａ）２８とベクトル電圧データ送受信部（Ｂ）２９、
パルスデータ送受信部（Ａ）３０とパルスデータ送受信
部（Ｂ）３１は二重系を構成するものである。PQ data transceiver (A) 26 and PQ data transceiver (B) 27, vector voltage data transceiver (A) 28 and vector voltage data transceiver (B) 29,
The pulse data transmission / reception unit (A) 30 and the pulse data transmission / reception unit (B) 31 form a dual system.

【００２１】また、電力指令部（Ａ）１０は有効電力指
令Ｐ(A)および無効電力指令Ｑ(A)を演算する。データ送
受信部（Ａ）２６は電力指令部（Ａ）１０のＰＱデータ
Ｐ(A)とＱ(A)をＰＱデータ送受信部（Ｂ）２７へ伝送す
ると共に電力指令部（Ｂ）１４のＰＱデータＰ(B)とＱ
(B)をＰＱデータ送受信部（Ｂ）２７から受信する。The power command unit (A) 10 also calculates an active power command P (A) and a reactive power command Q (A). The data transmission / reception unit (A) 26 transmits the PQ data P (A) and Q (A) of the power command unit (A) 10 to the PQ data transmission / reception unit (B) 27 and the PQ data of the power command unit (B) 14. P (B) and Q
(B) is received from the PQ data transceiver (B) 27.

【００２２】電力指令部（Ａ）１０の判断部１０６は演
算部１００のメモリに格納されたＰ(A)データとＰ(B)デ
ータ及びＱ(A)データとＱ(B)データを比較し安全な方向
になるデータを選択するものとし、たとえば、基準指令
部９の指令値に近いデータを選択する。選択されたＰ，
ＱデータはＰ，Ｑ指令送信部（Ａ）１８からデータの選
択信号とともにＰ，Ｑ指令受信部（Ａ）１９ー１とＰ，
Ｑ指令受信部（Ｂ）２１ー２にデータを伝送する。電力
指令部（Ｂ）１４の機能は電力指令部（Ａ）１０と同様
である。The determination unit 106 of the power command unit (A) 10 compares the P (A) data and the P (B) data and the Q (A) data and the Q (B) data stored in the memory of the arithmetic unit 100. It is assumed that the data in the safe direction is selected, and for example, the data close to the command value of the reference command unit 9 is selected. Selected P,
Q data is a P, Q command receiving unit (A) 19-1 and P, together with a data selection signal from the P, Q command transmitting unit (A) 18.
The data is transmitted to the Q command receiving unit (B) 21-2. The function of the power command unit (B) 14 is the same as that of the power command unit (A) 10.

【００２３】次に電力制御部（Ａ）１２について説明す
る。Next, the power control section (A) 12 will be described.

【００２４】電力制御部（Ａ）１２では基本的にはＰ，
Ｑ指令受信部（Ａ）１９ー１のデータを用いてベクトル
演算を行い電圧指令Ｖ(A)および位相指令θ(A)の指令を
得るものである。ベクトル電圧データ送受信部（Ａ）２
８は電力制御部（Ａ）１２の電圧指令データＶ(A)と位
相指令データθ(A)をベクトル電圧データ送受信部
（Ｂ）２９へ伝送すると共に電力制御部（Ｂ）１６の電
圧指令データＶ(B)と位相指令データθ(B)をベクトル電
圧データ送受信部（Ｂ）２９から受信する。In the power control unit (A) 12, basically P,
A vector operation is performed using the data of the Q command receiving unit (A) 19-1 to obtain the commands of the voltage command V (A) and the phase command θ (A). Vector voltage data transceiver (A) 2
Reference numeral 8 transmits the voltage command data V (A) and the phase command data θ (A) of the power control unit (A) 12 to the vector voltage data transmission / reception unit (B) 29 and the voltage command data of the power control unit (B) 16 The V (B) and the phase command data θ (B) are received from the vector voltage data transceiver (B) 29.

【００２５】電力制御部（Ａ）１２の判断部１０７は演
算部１０１のメモリに格納されたＶ(A)データとＶ(B)デ
ータ及びθ(A)データとθ(B)データを比較して安全な方
向になるデータ、例えば電圧出力が小さくなる方の値を
選択する。選択されたベクトル電圧データはベクトル電
圧指令送信部（Ａ）２２からベクトル電圧指令受信部
（Ａ）２３ー１とベクトル電圧指令受信部（Ｂ）２５ー
２にデータを伝送される。The determination unit 107 of the power control unit (A) 12 compares the V (A) data and V (B) data and the θ (A) data and the θ (B) data stored in the memory of the arithmetic unit 101. Data that is in a safe direction, for example, a value having a smaller voltage output is selected. The selected vector voltage data is transmitted from the vector voltage command transmitter (A) 22 to the vector voltage command receiver (A) 23-1 and the vector voltage command receiver (B) 25-2.

【００２６】同様に、電力制御部（Ｂ）１６では基本的
にはＰ，Ｑ指令受信部（Ｂ）２１ー２のデータを用いて
ベクトル演算を行い電圧指令Ｖ(B)および位相指令θ(B)
の指令の指令を得る。電力制御部（Ｂ）１６の判断部１
１６は演算部１１０のメモリに格納されたＶ(A)データ
とＶ(B)データを、及びθ(A)データとθ(B)データを比
較して安全な方向になるデータを選択する。選択された
ベクトル電圧データはベクトル電圧指令送信部（Ｂ）２
４からベクトル電圧指令受信部（Ｂ）２５ー１とベクト
ル電圧指令受信部（Ａ）２３ー２にデータを伝送する。Similarly, the power control unit (B) 16 basically performs a vector operation using the data of the P, Q command receiving unit (B) 21-2 to perform a voltage command V (B) and a phase command θ ( B)
Get the command of. Judgment unit 1 of power control unit (B) 16
Reference numeral 16 compares the V (A) data and V (B) data and the θ (A) data and the θ (B) data stored in the memory of the arithmetic unit 110, and selects the data in the safe direction. The selected vector voltage data is the vector voltage command transmission unit (B) 2
4 to the vector voltage command receiver (B) 25-1 and the vector voltage command receiver (A) 23-2.

【００２７】次にパルス制御部について説明する。Next, the pulse controller will be described.

【００２８】パルス制御部（Ａ）１３において判断部１
０８はベクトル電圧指令受信部（Ａ）２３ー１のデータ
を選択して演算部１０２はＰＷＭパルス幅を計算する。
パルスデータ送受信部（Ａ）３０はＰＷＭパルスデータ
（Ａ）をＰＷＭパルスデータ送受信部（Ｂ）３１に送信
すると共にパルスデータ送受信部（Ｂ）３１からＰＷＭ
パルスデータ（Ｂ）を受信する。例えば、判断部１０８
は演算部１０２のメモリに格納されたＰＷＭパルスデー
タ（Ａ）とＰＷＭパルスデータ（Ｂ）から装置がより安
全方向に向かうパルス幅が狭くなるデータを選択し、Ｐ
ＷＭ回路（Ａ）１２０に伝達してＰＷＭパルスを発生さ
せる。判断部１０８は［ｈｉｇｈ］信号を出力し、論理
和１２１ではＰＷＭ回路（Ａ）１２０で発生したＰＷＭ
パルスを出力する。The judgment unit 1 in the pulse control unit (A) 13
08 selects the data of the vector voltage command receiver (A) 23-1, and the calculator 102 calculates the PWM pulse width.
The pulse data transmission / reception unit (A) 30 transmits the PWM pulse data (A) to the PWM pulse data transmission / reception unit (B) 31 and the PWM from the pulse data transmission / reception unit (B) 31.
Receive pulse data (B). For example, the determination unit 108
Is selected from the PWM pulse data (A) and the PWM pulse data (B) stored in the memory of the arithmetic unit 102 so that the pulse width in which the device goes toward the safe direction becomes narrower, and P
The pulse is transmitted to the WM circuit (A) 120 to generate a PWM pulse. The determination unit 108 outputs the [high] signal, and the logical sum 121 outputs the PWM generated in the PWM circuit (A) 120.
Output pulse.

【００２９】同様に、パルス制御部（Ｂ）１７において
判断部１１７は基本的にベクトル電圧指令受信部（Ａ）
２５ー２のデータを選択して演算部１１１はＰＷＭパル
ス幅を計算する。パルスデータ送受信部（Ｂ）３１はＰ
ＷＭパルスデータ（Ｂ）をＰＷＭパルスデータ送受信部
（Ａ）３０に送信すると共にパルスデータ送受信部
（Ａ）３０からＰＷＭパルスデータ（Ａ）を受信する。
例えば、判断部１１７は演算部１１１のメモリに格納さ
れたＰＷＭパルスデータ（Ａ）とＰＷＭパルスデータ
（Ｂ）から装置がより安全方向に向かうパルス幅が狭く
なるデータを選択し、ＰＷＭ回路（Ｂ）１２２に伝達し
てＰＷＭパルスを発生させる。Similarly, in the pulse control unit (B) 17, the judgment unit 117 basically has a vector voltage command receiving unit (A).
The arithmetic unit 111 calculates the PWM pulse width by selecting the data of 25-2. The pulse data transmitter / receiver (B) 31 is P
The WM pulse data (B) is transmitted to the PWM pulse data transceiver (A) 30 and the PWM pulse data (A) is received from the pulse data transceiver (A) 30.
For example, the determination unit 117 selects data from the PWM pulse data (A) and the PWM pulse data (B) stored in the memory of the calculation unit 111, which data narrows the pulse width toward which the device goes in the safe direction, and the PWM circuit (B ) 122 to generate a PWM pulse.

【００３０】基本的には判断部１１７は［ｌｏｗ］信号
を出力し、論理和１２３ではＰＷＭ回路（Ｂ）１２２で
発生したＰＷＭパルスを出力しない。Basically, the judging section 117 outputs a [low] signal, and the logical sum 123 does not output the PWM pulse generated in the PWM circuit (B) 122.

【００３１】論理積１２４は論理和１２１と論理和１２
３の信号を受けて、該ＰＷＭパルスは半導体スィチング
素子の信号として電力変換器３に伝送される。電力変換
器３は基準指令部９の値に従い、交流を直流に、または
直流を交流に変換することができる。The logical product 124 is a logical sum 121 and a logical sum 12
In response to the signal of 3, the PWM pulse is transmitted to the power converter 3 as a signal of the semiconductor switching element. The power converter 3 can convert alternating current into direct current or direct current into alternating current according to the value of the reference command unit 9.

【００３２】上述した動作は、図１の構成および動作が
正常の時の説明であるが本願の特徴は例えば、電力指令
部（Ａ）１０において、Ｐ，Ｑ指令送信部（Ａ）１８に
対し電力制御部（Ａ）１２ではＰ，Ｑ指令受信部（Ａ）
１９ー１と１９ー２の２つあり、電力指令部（Ｂ）１４
において、Ｐ，Ｑ指令送信部（Ｂ）２０に対し電力制御
部（Ｂ）１６ではＰ，Ｑ指令受信部（Ｂ）２１ー１と２
１ー２の２つあるため、通常はデータの流れは１０から
１２へと１４から１６へとなるが異常時には１０から１
６へと１４から１２へと判断部の選択で変更できるた
め、装置システムの信頼性が向上する。The above-mentioned operation is described when the configuration and operation of FIG. 1 are normal, but the feature of the present invention is that, for example, in the power command unit (A) 10, the P, Q command transmission unit (A) 18 In the power control unit (A) 12, the P, Q command receiving unit (A)
There are two, 19-1 and 19-2, and the power command section (B) 14
In the power control unit (B) 16, the P, Q command receiving unit (B) 21-1 and 2 are used for the P, Q command transmitting unit (B) 20.
Since there are two numbers 1-2, the data flow usually goes from 10 to 12 and from 14 to 16, but from 10 to 1 when there is an abnormality.
Since the number can be changed from 6 to 14 by selecting the determination unit, the reliability of the device system is improved.

【００３３】また、電力制御部１２，１６とパルス制御
部１３，１７においても同様データの流れを変更するこ
とができ細部に亘って異常の検査が可能となる。Further, in the power control units 12 and 16 and the pulse control units 13 and 17, the data flow can be similarly changed, and the abnormality can be inspected in detail.

【００３４】次に第２の実施例について説明する。図２
は本発明の第２の実施例の詳細図である。図に記載され
た要素で図１と同一のもにには同一の符号をつけた。Next, the second embodiment will be described. Figure 2
FIG. 4 is a detailed view of the second embodiment of the present invention. The same components as those shown in FIG. 1 are designated by the same reference numerals.

【００３５】ここでは、第１の実施例と同様に電力指令
部（Ａ）１０と電力指令部（Ｂ）１４で２重系を構成
し、電力制御部（Ａ）１２と電力制御部（Ｂ）１６で２
重系を構成しているが、パルス制御部１３は高速応答を
要求され、ハードの信頼性を高める目的で３重系の構成
とする。電力制御部（Ａ）（Ｂ）と電力指令部（Ａ）
（Ｂ）のデータの動作は図１と同一であるので説明を省
略する。Here, as in the first embodiment, the power command section (A) 10 and the power command section (B) 14 form a dual system, and the power control section (A) 12 and the power control section (B). ) 16 in 2
Although a heavy system is configured, the pulse control unit 13 is required to have a high-speed response, and has a triple system for the purpose of improving the reliability of hardware. Power control unit (A) (B) and power command unit (A)
The operation of the data in (B) is the same as that in FIG.

【００３６】パルス制御部を１３ー１、１３ー２、１３
ー３の３ブロックの３重系とし、上位からのデータの受
信を高速にするためパラレルポートで受ける。デュアル
ポートＲＡＭ（Ａ）１２５と、デュアルポートＲＡＭ
（Ｂ）１２６と、デュアルポートＲＡＭ（Ｃ）１２７が
ある。また、デュアルポートＲＡＭ１２５ー１、１２６
ー１と１２７ー１はＡ系受信のためのＲＡＭのＤＰＲＡ
Ｍ、デュアルポートＲＡＭ１２５ー２、１２６ー２と１
２７ー２はＢ系受信のためのＲＡＭのＤＰＲＡＭであ
る。The pulse control units 13-1, 13-2, 13
It will be a triple system of 3 blocks of -3 and will be received by the parallel port to speed up the reception of data from the higher order. Dual port RAM (A) 125 and dual port RAM
There are (B) 126 and dual port RAM (C) 127. In addition, dual port RAM 125-1 and 126
-1 and 127-1 are DPRA of RAM for A system reception
M, dual port RAM 125-2, 126-2 and 1
27-2 is a DPRAM which is a RAM for receiving the B system.

【００３７】また、各ブロックのＰＷＭパルス幅の演算
と結果データの格納をする演算部１２８、１２９、１３
０とデータの判断をする判断部１３１、１３２、１３３
とＰＷＭ回路１３４、１３５、１３６がある。１３ー４
は多数決回路であり、論理和１３７、１３８、１３９と
論理積１４０から構成される。Further, the calculation units 128, 129, 13 for calculating the PWM pulse width of each block and storing the result data.
Judgment units 131, 132, 133 for judging 0 and data
And PWM circuits 134, 135, 136. 13-4
Is a majority decision circuit, which is composed of logical sums 137, 138, 139 and logical product 140.

【００３８】電力制御部（Ａ）１２のベクトル演算結果
の電圧指令データＶ(A)と位相指令データθ(A)はパルス
制御部のデュアルポートＲＡＭ１２５ー１、１２６ー
１、１２７ー１に伝送され、電力制御部（Ｂ）１６のベ
クトル演算結果の電圧指令データＶ(B)と位相指令デー
タθ(B)はパルス制御部のデュアルポートＲＡＭ１２５
ー２、１２６ー２、１２７ー２に伝送される。判断部１
３１、１３２、１３３は正常か異常か上位からの指令を
受け正常時には、演算部１２８、１２９、１３０は電力
制御部（Ａ）１２からのデータでＰＷＭパルス幅を計算
してＰＷＭ回路１３４、１３５、１３６からＰＷＭパル
スを発生はせる。また、データの異常時には演算部１２
８、１２９、１３０は電力制御部（Ｂ）１６からのデー
タでＰＷＭパルス幅を計算してＰＷＭ回路１３４、１３
５、１３６からＰＷＭパルスを発生はせる。ＰＷＭパル
スは多数決回路１３ー４で信頼性を向上させて、その出
力が電力変換器３の半導体スィッチング素子へ信号が伝
達され、電力変換装置を駆動する。The voltage command data V (A) and the phase command data θ (A) of the vector calculation result of the power control unit (A) 12 are transmitted to the dual port RAMs 125-1, 126-1 and 127-1 of the pulse control unit. Then, the voltage command data V (B) and the phase command data θ (B) of the vector calculation result of the power control unit (B) 16 are stored in the dual port RAM 125 of the pulse control unit.
-2, 126-2, 127-2. Judgment section 1
When normal, abnormal or abnormal, the commands 31, 132, 133 receive a command from the host, and when normal, the arithmetic units 128, 129, 130 calculate the PWM pulse width based on the data from the power control unit (A) 12, and the PWM circuits 134, 135. , 136 to generate a PWM pulse. When data is abnormal, the arithmetic unit 12
8, 129 and 130 calculate the PWM pulse width with the data from the power control unit (B) 16 and calculate the PWM circuits 134 and 13 respectively.
A PWM pulse is generated from 5, 136. The reliability of the PWM pulse is improved by the majority circuit 13-4, and the output of the PWM pulse is transmitted to the semiconductor switching element of the power converter 3 to drive the power converter.

【００３９】また、判断部１３１、１３２、１３３は自
分の演算データをチェックしてＰＷＭ信号を［ｈｉｇ
ｈ］のみまたは［ｌｏｗ］のみの信号とし、異常回路の
改修を行うことができる。Further, the judging units 131, 132, 133 check their own calculation data and set the PWM signal to [high].
The abnormal circuit can be repaired by using only the signal h] or only the signal [low].

【００４０】次に第３の実施例について説明する。図３
は本発明の第３の実施例の詳細図である。図２と同一の
要素には同一の符号を付けた。本実施例は第２の実施例
に故障診断機能を付与したものである。Next, a third embodiment will be described. Figure 3
FIG. 6 is a detailed view of the third embodiment of the present invention. The same elements as those in FIG. 2 are designated by the same reference numerals. In this embodiment, a failure diagnosis function is added to the second embodiment.

【００４１】まず、故障診断機能部３２は、診断データ
送受信部（Ｅ）３７、演算とデータを格納できる演算部
３８と判断部３９で構成される。また、電力指令部
（Ａ）１０と電力指令部（Ｂ）１４と電力制御部（Ａ）
１２と電力制御部（Ｂ）１６には故障診断機能部３２の
診断データ送受信部（Ｅ）３８に対し制御部の演算デー
タを送受信する診断データ送受信部（Ａ）３３と診断デ
ータ送受信部（Ｂ）３４と診断データ送受信部（Ｃ）３
５と診断データ送受信部（Ｄ）３６を設け、これらとの
間の伝送手段は、光通信等の伝送路４０ー１、４０ー
２、４０ー３、４０ー４を介して行う。First, the failure diagnosis function section 32 is composed of a diagnostic data transmission / reception section (E) 37, a calculation section 38 capable of storing calculation and data, and a judgment section 39. Further, the power command unit (A) 10, the power command unit (B) 14, and the power control unit (A)
12 and the power control unit (B) 16 include a diagnostic data transmission / reception unit (A) 33 and a diagnostic data transmission / reception unit (B) that transmit / receive arithmetic data of the control unit to / from the diagnostic data transmission / reception unit (E) 38 of the failure diagnosis function unit 32. ) 34 and diagnostic data transmitter / receiver (C) 3
5 and the diagnostic data transmission / reception unit (D) 36, and transmission means between them is performed via transmission lines 40-1, 40-2, 40-3, 40-4 such as optical communication.

【００４２】故障診断機能部３２の演算部３８は各電力
制御部の演算データを蓄積、集計して正常、異常を常に
チェックする。たとえば、正常の時のデータは電力指令
部（Ａ）１０の１８から電力制御部（Ａ）１２の１９ー
１を介し、２２からパルス制御部１３ー１の１２５ー１
に伝達される。この時電力指令部（Ａ）１０と電力制御
部（Ａ）１２には伝達するためのフラグを直接送るが、
パルス制御部１３ー１には電力制御部（Ａ）１２のデー
タバスを介して伝達することができる。異常時には異常
のブロックを使用しないようなフラグを送って制御する
ことができる。図４にデータ伝送のタイムチャートを示
す。２重系を実施するため電力指令部（Ａ）のデータと
電力指令部（Ｂ）のデータをＰＱデータ送受信部（Ａ）
２６と（Ｂ）２７で送受信を行うと共に電力制御部
（Ａ）のデータと電力制御部（Ｂ）のデータをベクトル
データ送受信部（Ａ）２８と（Ｂ）２９で行う。このと
きノイズ等に影響されず確実にデータ伝送するために光
伝送を用いたシリアル伝送を行う。シリアル伝送の伝送
速度が早いときはＰＱデータ送受信もベクトルデータ送
受信も電力制御部のサンプリング時間毎に行うことがで
きるが、時にはシリアル伝送時間が長くかかり電力制御
部の制御演算時間を延ばすような障害が発生することが
ある。もともと電力指令部（Ａ）１０の計算時間は電力
制御部（Ａ）１２の計算時間より数倍長くて良い。ま
た、電力制御部のデータチェックのための伝送時間は早
い程、装置の信頼性が向上する。また、制御の演算速度
に比較してデータのチェックは少々長くても間欠的でも
良い。The operation unit 38 of the failure diagnosis function unit 32 accumulates and aggregates the operation data of each power control unit and always checks whether the operation is normal or abnormal. For example, the normal data is from the power command unit (A) 10 18 to the power control unit (A) 12 19-1 and from 22 to the pulse control unit 13-1 125-1.
Be transmitted to. At this time, a flag for transmission is directly sent to the power command unit (A) 10 and the power control unit (A) 12,
It can be transmitted to the pulse control unit 13-1 via the data bus of the power control unit (A) 12. At the time of abnormality, it is possible to control by sending a flag that does not use the abnormal block. FIG. 4 shows a time chart of data transmission. To implement the dual system, the data of the power command unit (A) and the data of the power command unit (B) are transferred to the PQ data transmission / reception unit (A).
26 and (B) 27 perform transmission / reception, and vector data transmission / reception units (A) 28 and (B) 29 perform data of the power control unit (A) and data of the power control unit (B). At this time, serial transmission using optical transmission is performed for reliable data transmission without being affected by noise or the like. When the transmission speed of serial transmission is high, PQ data transmission / reception and vector data transmission / reception can be performed at each sampling time of the power control unit, but sometimes the serial transmission time is long and the control calculation time of the power control unit is extended. May occur. Originally, the calculation time of the power command unit (A) 10 may be several times longer than the calculation time of the power control unit (A) 12. Also, the faster the transmission time for the data check of the power control unit, the higher the reliability of the device. Further, the data check may be a little longer or intermittent compared with the control calculation speed.

【００４３】そこで図４に示すように電力制御部のサン
プリングタイマの時点において、（Ｂ）系電力制御部
１６の（Ｂ）系データをベクトル電圧データ送受信部
（Ｂ）２９からベクトル電圧データ送受信部（Ａ）２８
に送信して演算部１０１のメモリへ格納した後、前に蓄
積しておいた（Ａ）系データと今回伝達してきた（Ｂ）
系データを比較して両者のうち、より安全なデータを選
択する。Therefore, as shown in FIG. 4, at the time of the sampling timer of the power control unit, the (B) system data of the (B) system power control unit 16 is transferred from the vector voltage data transmission / reception unit (B) 29 to the vector voltage data transmission / reception unit. (A) 28
Sent to the computer and stored in the memory of the arithmetic unit 101, and then transmitted the previously stored (A) system data (B)
Compare the system data and select the safer data from both.

【００４４】次に電力制御部のサンプリングタイマの
時点において（Ａ）系電力制御部１２の（Ａ）系データ
をベクトル電圧データ送受信部（Ａ）２８からベクトル
電圧データ送受信部（Ｂ）２９に送信して同様に演算部
１１０のメモリへ格納した後、（Ａ）系データと前に蓄
積しておいた（Ｂ）系データを比較して両者のうち、よ
り安全なデータを選択する。このように（Ａ）系と
（Ｂ）系のデータを交互に比較することで、より早い異
常情報を得る事が出来る。データの比較のタイミングは
ソフトタイマを用いて行うことができる。Next, at the time of the sampling timer of the power control unit, the (A) system data of the (A) system power control unit 12 is transmitted from the vector voltage data transmission / reception unit (A) 28 to the vector voltage data transmission / reception unit (B) 29. Similarly, after the data is stored in the memory of the arithmetic unit 110, the (A) system data is compared with the previously stored (B) system data, and safer data is selected from the two. By alternately comparing the data of the (A) system and the data of the (B) system in this way, it is possible to obtain the abnormality information earlier. The timing of data comparison can be performed using a soft timer.

【００４５】次に、電力指令部のサンプリング時間は電
力制御部のサンプリング時間の数倍あるため、時間的長
いので、データ伝送は電力指令部のサンプリングタイム
毎に行う。すなわち、電力制御部のサンプリングタイム
毎に電力指令部のソフトカウンタをカウントアップす
る。カウンタは任意の整数倍毎にクリアされる。このカ
ウンタがクリアされる毎に電力指令部のサンプリング時
間の周期と決める。電力指令部ではサンプリング時間毎
にＰＱデータをＰＱデータ送受信部（Ａ）２６とＰＱデ
ータ送受信部（Ｂ）２７の間で送受信し、比較して、よ
り安全なデータを選択することで制御系の安定と信頼性
が、得られる。Next, since the sampling time of the power command unit is several times as long as the sampling time of the power control unit, it is long in time, so data transmission is performed every sampling time of the power command unit. That is, the soft counter of the power command unit is incremented every sampling time of the power control unit. The counter is cleared every arbitrary integer multiple. Every time this counter is cleared, the cycle of sampling time of the power command unit is determined. The power command unit transmits / receives PQ data between the PQ data transmission / reception unit (A) 26 and the PQ data transmission / reception unit (B) 27 at each sampling time, compares the data with each other, and selects safer data. Stable and reliable.

【００４６】[0046]

【発明の効果】以上説明したように本発明は、電力変換
装置の制御装置を電力指令部、電力制御部とパルス制御
部の３部分に分割し、３部分に分けてそれぞれ多重化を
行い、それぞれの部分に演算部と判断部を設け、各部分
毎にデータの交換を行い、それぞれでデータを比較検討
して、より良いデータを次の部分の複数系列に同一デー
タを伝送する。通常は１系列のデータで制御されるが、
事故時には判断部が選択し、複数系列のうち正常の部分
を選択して制御するので、不具合箇所が発生してもその
部分を避けて制御可能なため装置の信頼性が向上する効
果を生じる。As described above, according to the present invention, the control device of the power converter is divided into three parts, that is, the power command part, the power control part and the pulse control part, and the three parts are respectively multiplexed. An arithmetic unit and a judgment unit are provided in each part, data is exchanged for each part, the data is compared and examined for each part, and better data is transmitted to a plurality of series in the next part. Normally controlled by one series of data,
In the event of an accident, the judgment unit selects and controls a normal portion of the plurality of sequences to control. Therefore, even if a defective portion occurs, it is possible to avoid the portion and control, so that the reliability of the device is improved.

【００４７】また、電力変換装置のどの部分で不具合が
発生したか、どのような故障が発生したのか判明するた
め故障部分だけ停止して改修後再運転するこで安全性と
信頼性が確保される。Further, in order to find out in which part of the power conversion device the malfunction has occurred and what kind of failure has occurred, safety and reliability are secured by stopping only the failed part and re-operating after repair. It

【００４８】このように、制御装置を３部分に分割し、
それぞれを多重化すれば非分割の多重化に対して信頼性
の向上が大きく、例えば２重化すれば１重に対し信頼性
が６倍に高くなるという効果を生じる。Thus, the control device is divided into three parts,
If each of them is multiplexed, the reliability is greatly improved as compared with the non-division multiplexing, and for example, if the two are duplicated, the reliability is increased to 6 times that of the single layer.

【００４９】特に重要な制御部分のみを例えばパルス制
御部のみを３重化することにより、全体構成を複雑にし
ないで、信頼性のある電力変換装置を提供できる効果を
生じる。By making only the particularly important control part triple, for example, only the pulse control part, there is an effect that a reliable power conversion device can be provided without complicating the overall structure.

【００５０】２重系を構成した電力指令部と電力制御部
から異常および故障検出する手段の故障診断機能部を設
け、制御部が故障になる前に、事前チェクし異常のある
系を切り放し、正常の系で運転している間に異常系を修
理し、修復後、２重系で運転することで電力変換装置は
停止する事なく、安定に運転することができる。A failure diagnosis function section for detecting an abnormality and a failure from the power command section and the power control section which constitute a dual system is provided, and before the control section breaks down, a system having an abnormality is cut off. By repairing the abnormal system while operating in the normal system and then operating in the dual system after the repair, the power conversion device can be operated stably without stopping.

【００５１】また、電力指令部のデータ転送は電力指令
部のサンプリング時間毎に行い、データの異常、適正を
チェクする。この時データ転送時間が電力制御部のサン
プリング時間より長い事があるため、１回のサンプリン
グ毎にデータのチェクが出来ないことになる。そのた
め、信頼度を上げるため、電力制御部のサンプリング時
間に対し１回目は（Ｂ）系電力制御部から（Ａ）系電力
制御部にデータを転送し、（Ａ）系と（Ｂ）系のデータ
を比較し、次のサンプリング時間に対し（Ａ）系電力制
御部から（Ｂ）系電力制御部にデータを転送し、（Ｂ）
系と（Ａ）系のデータを比較しチェクし、より良いデー
タの選択とより早い異常検出を行う事が出来、電力変換
装置の故障診断機能が充実すると共に安定性、信頼性が
向上する効果を生じる。Further, the data transfer of the power command unit is performed every sampling time of the power command unit to check whether the data is abnormal or proper. At this time, since the data transfer time may be longer than the sampling time of the power control unit, it is impossible to check the data for each sampling. Therefore, in order to increase the reliability, data is transferred from the (B) system power control section to the (A) system power control section for the first time with respect to the sampling time of the power control section, and the data of the (A) system and the (B) system is transferred. The data is compared, the data is transferred from the (A) system power control unit to the (B) system power control unit for the next sampling time, and (B)
System and (A) system data can be compared and checked to make better data selection and faster abnormality detection. The failure diagnosis function of the power converter is enhanced and stability and reliability are improved. Cause

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】本発明の第１の実施例の構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a first exemplary embodiment of the present invention.

【図２】本発明の第２の実施例の構成を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a second exemplary embodiment of the present invention.

【図３】本発明の第３の実施例の構成を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a third exemplary embodiment of the present invention.

【図４】本発明のタイムチャートを示す図FIG. 4 is a diagram showing a time chart of the invention.

【図５】本発明の実施例が使用される系統構成の一例を
示す図である。FIG. 5 is a diagram showing an example of a system configuration in which an embodiment of the present invention is used.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ 交流系統 ２ 直流系統 ３ 電力変換器 ４ 変圧器 ５ 計器用変圧器 ６ 計器用変流器 ７ 直流電圧検出器 ８ 平滑コンデンサ ９ 基準指令部 １０ ２１０ 電力指令部（Ａ） １１ ３相／２相変換部（Ａ） １２ 電力制御部（Ａ） １３ パルス制御部（Ａ） １４ 電力指令部（Ｂ） １５ ３相／２相変換部（Ｂ） １６ 電力制御部（Ｂ） １７ パルス制御部（Ｂ） １８ Ｐ，Ｑ指令送信部（Ａ） １９ Ｐ，Ｑ指令受信部（Ａ） ２０ Ｐ，Ｑ指令送信部（Ｂ） ２１ Ｐ，Ｑ指令受信部（Ｂ） ２２ ベクトル電圧指令送信部（Ａ） ２３ ベクトル電圧指令受信部（Ａ） ２４ ベクトル電圧指令送信部（Ｂ） ２５ ベクトル電圧指令受信部（Ｂ） ２６ ＰＱデータ送受信部（Ａ） ２７ ＰＱデータ送受信部（Ｂ） ２８ ベクトル電圧データ送受信部（Ａ） ２９ ベクトル電圧データ送受信部（Ｂ） ３０ パルスデータ送受信部（Ａ） ３１ パルスデータ送受信部（Ｂ） ３２ 故障診断機能部 ３３ 診断データ送受信部（Ａ） ３４ 診断データ送受信部（Ｂ） ３５ 診断データ送受信部（Ｃ） ３６ 診断データ送受信部（Ｄ） ３７ 診断データ送受信部（Ｅ） ３８ 診断部の演算部 ３９ 診断部の判断部 ４０ー１、４０ー２、４０ー３、４０ー４ 診断部伝送
路 １００〜１０２、１０９〜１１１、１２８〜１３０ 演
算部 １０６〜１０８、１１５〜１１７、１３１〜１３３ 判
断部 １１８、１１９ 基準指令受信部 １２０、１２２、１３４〜１３６ パルス幅変調回路 １０３〜１０５、１１２〜１１４ データバス １２１、１２３、１３７〜１３９ 論理和 １２４、１４０ 論理積 ２１０ 電力指令部 ２１２ 電力制御部 ２１３ パルス制御部 ２１４ 基準指令部 ２１５ ３相／２相変換部1 AC system 2 DC system 3 Power converter 4 Transformer 5 Meter transformer 6 Meter current transformer 7 DC voltage detector 8 Smoothing capacitor 9 Standard command unit 10 210 Power command unit (A) 11 3 phase / 2 phase Conversion unit (A) 12 Power control unit (A) 13 Pulse control unit (A) 14 Power command unit (B) 15 Three-phase / two-phase conversion unit (B) 16 Power control unit (B) 17 Pulse control unit (B ) 18 P, Q command transmitter (A) 19 P, Q command receiver (A) 20 P, Q command transmitter (B) 21 P, Q command receiver (B) 22 Vector voltage command transmitter (A) 23 vector voltage command receiver (A) 24 vector voltage command transmitter (B) 25 vector voltage command receiver (B) 26 PQ data transceiver (A) 27 PQ data transceiver (B) 28 vector voltage data transceiver ( A) 29 vector Voltage data transmitter / receiver unit (B) 30 pulse data transmitter / receiver unit (A) 31 pulse data transmitter / receiver unit (B) 32 failure diagnosis function unit 33 diagnostic data transmitter / receiver unit (A) 34 diagnostic data transmitter / receiver unit (B) 35 diagnostic data transmitter / receiver unit (C) 36 Diagnostic Data Transmitter / Receiver (D) 37 Diagnostic Data Transmitter / Receiver (E) 38 Diagnostic Unit Operation Unit 39 Diagnostic Unit Judgment Unit 40-1, 40-2, 40-3, 40-4 Diagnostic Unit Transmission Line 100-102, 109-111, 128-130 Operation part 106-108, 115-117, 131-133 Judgment part 118,119 Reference command receiving part 120,122,134-136 Pulse width modulation circuit 103-105,112- 114 data bus 121,123,137-139 logical sum 124,140 logical product 210 electric power command part 212 electric power control part 2 3 pulse control unit 214 reference command 215 3-phase / 2-phase converter

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 博康 茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式会 社日立製作所日立工場内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Hiroyasu Sato 3-1-1, Saiwaicho, Hitachi-shi, Ibaraki Hitachi Ltd. Hitachi factory

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 自己消弧形半導体スイッチング素子で構
成される自励式電力変換器と、該自励式電力変換器が接
続される交流系統の有効電力及び無効電力の指令信号を
生成する電力指令部と該電力指令部の出力と前記交流系
統の電圧及び電流検出信号からベクトル電圧指令信号を
出力する電力制御部と該電力制御部の出力に基づいて前
記自己消弧形半導体スイッチング素子を制御するパルス
幅変調制御信号を出力するパルス制御部を含んだ制御装
置を備えた電力変換装置において、前記制御装置は上位
から下位へ前記電力指令部と電力制御部とパルス制御部
に３分割構成され、かつ分割構成部をそれぞれ複数台備
え、前記分割構成部はそれぞれ制御情報と演算結果を格
納する演算部と制御情報を判断する判断部と前記複数台
の間で前記制御情報を相互に送信及び受信する手段と前
記分割構成部の間で前記制御情報を上位から下位へ伝達
する手段を備え、各分割構成部が前記演算部の演算結果
と受信した結果を前記判断部で比較して運転が安全な結
果を選択して制御信号を出力することを特徴とする電力
変換装置。1. A self-exciting power converter including a self-extinguishing type semiconductor switching element, and a power command section for generating command signals of active power and reactive power of an AC system to which the self-exciting power converter is connected. And a pulse controlling the self-extinguishing type semiconductor switching element based on the output of the power control unit and the output of the power control unit that outputs a vector voltage command signal from the voltage and current detection signals of the AC system, and the output of the power control unit. In a power conversion device including a control device including a pulse control unit that outputs a width modulation control signal, the control device is configured by dividing the power command unit, the power control unit, and the pulse control unit into three parts from a higher order to a lower order. Further, each of the plurality of division configuration units is provided, and each of the division configuration units stores the control information and the operation result, a determination unit that determines the control information, and the control information between the plurality of units. Means for transmitting and receiving mutually and means for transmitting the control information from the higher order to the lower order between the division components, and each division component determines the operation result of the operation unit and the received result by the determination unit. A power converter characterized by selecting a safe driving result for comparison and outputting a control signal. 【請求項２】 請求項１において、前記制御装置が、常
時は分割構成部の１系列により制御信号を出力し、分割
構成部が故障時は他の同一の分割構成部の制御信号を出
力することを特徴とする電力変換装置。2. The control device according to claim 1, wherein the control device always outputs a control signal by one series of divisional components, and outputs a control signal of another same divisional component when the divisional component fails. A power converter characterized by the above. 【請求項３】 請求項１において、複数台は２台である
ことを特徴とする電力変換装置。3. The power conversion device according to claim 1, wherein the plurality of units are two units. 【請求項４】 請求項１において、前記電力指令部及び
電力制御部は２台、パルス制御部は３台とし、該パルス
制御部の３個のパルス幅変調制御信号を３個の論理和と
１個の論理積の多数決により制御パルスを選択して電力
変換器へ出力する手段を備えたことを特徴とする電力変
換装置。4. The power command unit and the power control unit are two units, and the pulse control unit is three units according to claim 1, and the three pulse width modulation control signals of the pulse control unit are three logical sums. A power conversion device comprising means for selecting a control pulse by majority decision of one logical product and outputting it to a power converter. 【請求項５】 請求項１において、電力指令部と電力制
御部の制御情報を送受信して該制御情報の異常を検出す
る故障診断機能部を備え、該故障診断機能部は電力指令
部と電力制御部からの制御情報を蓄積する演算部と、該
演算部の出力から異常および故障を検出する判断部を含
み、前記判断部にて複数の制御情報から適切な制御情報
を選択し、前記電力指令部と電力制御部の判断部に制御
情報の選択とその経路を指示することを特徴とする電力
変換装置。5. The fault diagnosis function unit according to claim 1, wherein the fault diagnosis function unit transmits and receives the control information of the power command unit and the power control unit to detect an abnormality in the control information, and the fault diagnosis function unit includes the power command unit and the power. The control unit includes an arithmetic unit that accumulates control information and a judgment unit that detects an abnormality and a failure from the output of the calculation unit. The judgment unit selects appropriate control information from a plurality of control information, A power conversion device characterized by instructing a selection unit of a command unit and a power control unit to select control information and a route thereof. 【請求項６】 請求項１において、前記分割構成部はマ
イクロコンピュータで構成し、電力指令部及び電力制御
部が周期的にサンプリングと演算を行い、前記電力指令
部の制御情報サンプリング及び演算周期は前記電力制御
部の制御情報サンプリング及び演算周期の整数倍とし、
前記電力指令部間および前記電力指令部から前記電力制
御部への制御情報伝送は、前記電力指令部のサンプリン
グ毎に行い、前記電力制御部間、および前記電力制御部
からパルス制御部への制御情報伝送は前記電力制御部の
サンプリング毎に行うことを特徴とする電力変換装置。6. The division structure unit according to claim 1, comprising a microcomputer, wherein the power command unit and the power control unit periodically perform sampling and calculation, and the control information sampling and calculation cycle of the power command unit is With an integral multiple of the control information sampling and calculation cycle of the power control unit,
Control information transmission between the power command units and from the power command unit to the power control unit is performed for each sampling of the power command unit, and control between the power control units and between the power control unit and the pulse control unit is performed. Information transmission is performed for every sampling of the said power control part, The power converter device characterized by the above-mentioned. 【請求項７】 請求項６において、電力制御部間の制御
情報伝送が、サンプリング毎に送信及び受信を交互に実
行することを特徴とする電力変換装置。7. The power conversion device according to claim 6, wherein the control information transmission between the power control units alternately performs transmission and reception for each sampling.