JPH0923657A - インバータ装置の制御方法 - Google Patents
インバータ装置の制御方法Info
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- JPH0923657A JPH0923657A JP7171696A JP17169695A JPH0923657A JP H0923657 A JPH0923657 A JP H0923657A JP 7171696 A JP7171696 A JP 7171696A JP 17169695 A JP17169695 A JP 17169695A JP H0923657 A JPH0923657 A JP H0923657A
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Abstract
ンバータ装置(SVG)の過負荷を防止する。 【構成】 2つの交流系統を直流回路を接続した2つの
インバータにより有効電力を2つの系統間で融通しなが
ら無効電力を補償するインバータ装置の制御において、
有効電力補償検出器5,無効電力補償検出器6からの補
償量を装置定格値で制限するリミッタ7’,8を設け、
リミッタ8からの無効電力補償量Qで優先制御し、装置
余力演算回路10において無効電力の補償量Q(%)の
2乗を求め、これを装置定格値(100%)から引き、
更にその結果の平方根を求め(√(12−Q2)=P)、
その余力信号(有効電力)によりリミッタ7’の制限値
をP(%)に変更して有効電力の補償量を制限し、有効
電力と無効電力の補償量のベクトル和が装置定格以上の
補償量とならないように制御する。
Description
直流回路を共通接続した2つのインバータを接続し、有
効電力を2つの系統間で融通しながら無効電力をも補償
するインバータ装置の制御方法に関する。
座,M座からの単相2系統2T,2Mの無効電力補償と有
効電力融通を行うインバータ装置(SVG)3を示す。
このインバータ装置3は、1系(T座)2T及び2系
(M座)2Mに交流側が接続され、直流側が共通に接続
されたインバータ3T,3Mから構成されている。
びQMと有効電力PT及びPMを検出してインバータ装置
3を以下の制御をすれば、図2に示すように3相系統側
の無効電力は低減し、更に有効電力は平衡化する。
るインバータの電圧制御で行う。
差を検出して、その半分の量を各インバータの位相制御
で行う。
融通及び無効電力補償は図8に示すように、それぞれ系
統の負荷電圧VT(VM),負荷電流IT(IM)から有効
電力融通量及び無効電力補償量を有効電力補償量検出回
路5,無効電力補償量検出回路6にて検出し、その有効
電力補償量,無効電力補償量を100%設定のリミッタ
7及び8を介して有効電力指令P*及び無効電力指令Q
*を出力させ、インバータ3T(3M)を位相(又は周波
数)制御及び電圧制御して行っている。リミッタ回路7
及び8は負荷が装置の定格出力容量を越えても装置が過
負荷とならないように有効電力及び無効電力の出力を制
限するものである。
置は、有効電力及び無効電力について、それぞれリミッ
タを設けているため、単独の過大な負荷については装置
が過負荷となることはない。しかし、図4(b)に示す
ように、有効・無効電力負荷が同時に入ってきた場合、
それぞれの電力量が装置定格(100%)以内であって
も、合成した装置出力電力が装置定格を越えてしまうこ
とがあり、過負荷を防ぐことができない。
常の場合の最大の不平衡は、図9(a)に示すように、
片座が無負荷で反対座が定格負荷の場合となり、不平衡
量は負荷定格100%、SVC装置の補償量としては負
荷定格の±50%が最大値となる。
輛などの場合、回生運転などにより、負荷が有効電力を
取り込むだけでなく、有効電力を吐き出すような場合が
ある。この場合、一方が負荷定格の+100%(通常の
負荷)、反対側が−100%(回生モード)となること
があり、この場合は不平衡量が200%で負荷定格の2
倍となり、インバータ装置の補償量も従来の負荷の2増
に増加してしまい、インバータ装置の負担が増加してし
まう。
てなされたものであり、その目的とするところは、有効
電力の融通と無効電力補償をするインバータ装置におい
て、有効電力融通量ないし無効電力補償量に最適なリミ
ッタをかけて出力容量が定格を越えることのないように
するインバータ装置の制御方法を提供することにある。
するために、本発明は、2つの交流電源系統を直流回路
を共通に接続した2つのインバータにより、有効電力を
2つの系統間で融通しながら無効電力を補償するインバ
ータ装置において、 (1)有効電力及び無効電力の補償量をそれぞれ装置定
格(100%)で制限する2つのリミッタを設け、リミ
ッタからの有効電力と無効電力の補償量のどちらか一方
を優先させて制御し、優先させる無効電力又は有効電力
の補償量(%)の2乗を求め、これを装置定格(100
%)から引き、更にその結果の平方根を求め、求めた信
号が優先制御させない他方の補償量より大きければその
まま補償し、小さければ他方の補償量を制限するリミッ
タの制限値を変更して、有効電力と無効電力の補償量の
ベクトル和が装置定格以上の補償量とならないようにし
たものである。
荷の場合は+信号,回生負荷の場合は−信号として、負
荷の有効電力をそれぞれの座で独立に検出し、各検出量
の上限を装置定格(100%)とし下限を定格の0%に
制限する各リミッタにかけ、リミッタをかけたそれぞれ
の座の有効電力検出量から不平衡量を計算してその結果
を有効電力補償量とし、回生負荷が生じても補償量が増
加することのないようにしたものである。
電力補償指令量とすると共に、両系統の有効電力差の半
分を有効電力融通指令量とし、これらの指令量のベクト
ル和が装置の定格を越えないようにそれぞれ指令値にリ
ミッタをかけ、それぞれの指令値のリミッタの配分は負
荷の力率の悪さに応じて無効電力補償量に重みづけして
有効電力融通量を低減させた固定配分量とし、いかなる
負荷でも装置定格以内で運転しうるようにしたものであ
る。
する。
無効電力優先で制御する無効電力優先制御回路を示す。
図3において、5及び6は、それぞれ1系2T(2系
2M)の負荷電圧VT(VM),負荷電流IT(IM)から
インバータ3T(3M)の補償量を検出する有効電力補償
量検出回路及び無効電力補償量検出回路、7’及び8
は、それぞれ補償量検出回路5及び6から出力される有
効電力補償量及び無効電力補償量にリミッタをかけ有効
電力指令値P*及び無効電力指令値Q*を出力する上限
100%の可変形リミッタ及び上限100%のリミッ
タ。
優先で有効電力(装置余力)を求めて可変形リミッタ
7’のリミット値を変える装置余力演算回路で、リミッ
タ8からの無効電力指令値Q*(X%)を2乗する2乗
演算器11と装置定格の2乗(100%)2から2乗演
算値X2を引く減算器12と減算器12からの値〔(1
00%)2−X2〕の平方根を求める平方根演算器13に
より構成されている。
り100%リミット回路8からの無効電力指令値Q*を
優先に、無効電力指令値Q*と有効電力指令値P*のベ
クトル合成値が最大100%となる装置余力を演算し
て、その演算結果により可変形リミッタ7’のリミット
値を変更して有効電力指令値P*を出力させているの
で、インバータ装置3にて制御される有効電力と無効電
力のベクトル和は図4(A)に示すように装置容量を越
えることがない。
と無効電力負荷が同時に入ってきてもインバータ装置が
過負荷になることはない。
電力補償量が装置余力演算回路10で求めた有効電力よ
り小さければ、リミッタ7’で制限されることなく、そ
のまま補償される。
あるが、同様に有効電力優先制御とすることができるこ
とはいうまでもない。
負荷とならないように制御する有効電力補償量検出回路
を示す。図5において、51及び52は1系2Tの電圧,
電流VT,IT及び2系2Mの電圧,電流VM,IMから1
系及び2系の有効電力PT及びPMを検出する有効電力検
出回路。
からの有効電力信号がプラスの通常有効電力の場合はイ
ンバータ装置3の定格の100%に制限し、マイナスの
回生有効電力の場合は定格の0%に制限する上限100
%,下限0%のリミッタ。
の差を検出する減算器、16はこの減算器からの差信号
を1/2にして1系有効電力補償量を出力する1/2演
算器、17は演算器16の出力を反転させて2系有効電
力補償量を出力する極性反転器である。
ているので、1系,2系の負荷が通常負荷の場合は、有
効電力検出回路51,52の出力信号PT,PMはプラスで
あるので、有効電力PT,PMが定格の100%以内であ
ればそのまま100%を越えていればリミッタ71,72
により100%に制限され、減算器15によりその差P
T−PMが検出され、演算器16で1/2に割られて1系
補償量(インバータ3Tの有効電力指令)(PT−PM)
/2となる。また、この演算器16からの出力は極性反
転器17で反転されて2系補償量(インバータ3Mの有
効電力指令)−(PT−PM)/2となる。したがって、
この有効電力指令によりインバータ3T,3Mを制御する
ことにより、図2に示す有効電力の平衡化ができる。
荷,他方が回生負荷の場合、例えば1系が通常負荷2系
が回生負荷の場合は、有効電力検出回路51の出力信号
PTはプラスであるので、有効電力PTが定格の100%
以内であればそのまま、100%を越えていればリミッ
タ71により100%に制限されて減算器15に入力す
る。一方、有効電力検出回路52の出力信号PMはマイナ
スとなるので、リミッタ72の下限リミット値0%に制
限されるので、リミッタ72から減算器15への入力は
0となる。このため減算器15の出力はPTとなり演算
器16からの1系補償量はPT/2となる。また極性反
転器17からの2系補償量は−PM/2となる。
な負荷令の不平衡分だけを検出した有効電力の平衡化制
御ができる。このためインバータ装置が回生負荷により
過負荷となることはなくなる。
無効電力補償量と有効電力融通量に最適なリミッタをか
けて出力容量が定格を越えないように制御する有効,無
効電力指令回路を示す。
VT,電流ITから1系の無効電力QdT,有効電力PdT
を検出する無効・有効電力検出回路、21Tは2系2Mの
負荷電圧VM,電流IMから2系の無効電力QdM,有効
電力PdMを検出する無効・有効電力検出回路、22T及
び22Mは検出した無効電力QdT及びQdMを制限する
リミッタ、23は検出した有効電力PdT,PdMの差を
求める減算器、24は減算器からの有効電力の平均を求
める1/2演算器、25は演算器24からの有効電力平
均値を制限するリミッタ、27Tはリミッタ22T及び2
5からの無効電力QdT及び有効電力(PdT−PdM)
/2を無効電力補償指令及び有効電力融通指令としてイ
ンバータ3Tを制御する1系インバータ制御回路、27M
はリミッタ22M及び25からの無効電力QdM及び有効
電力(PdT−PdM)/2を無効電力補償指令及び有効
電力融通指令としてインバータ3Mを制御する2系イン
バータ制御回路である。
7に示すように無効電力が補償されると共に有効電力が
融通する。
効電力補償量と有効電力融通量に最適なリミッタをかけ
インバータ装置3の出力容量が定格を越えないように、
最適リミット値に設定する。
力率が0.7〜0.85程度の車両が多い。系統やき電
母線の電圧が降下する大きな要素は遅れ成分の電流によ
るリアクタンス降下である。また、有効成分の電流は遅
れ成分の電流程電圧降下は生じないが、系統の三相側の
電流不平衡に大きな影響を与える。このため無効電力補
償量を有効電力融通量より大きくした方が電圧効果対策
には効果があり、不平衡対策にはさほど効果がない。
き力系統及びき電母線に最も悪影響を与える。このた
め、この悪い条件でインバータ装置3の出力が定格以内
となるように制御指令に最適なリミッタをかければ、力
率の良い負荷に対しては問題は発生しない。
負荷(力率07)車両が片座に走行したとすれば、有効
電力は70%,無効電力は71.4%となる。
のようになる。
→P0=(100×0.7/2) ・無効電力補償量=71.4%→Q0=100×√(1
−0.72) ・装置容量=√(352+71.42)=79.5%→√
(P0 2+Q0 2) ・装置容量に対する有効電力融通量の比率K1≒0.4
4→P0/√(P0 2+Q0 2) このため装置容量に対する各出力成分の最適リミッタ値
は、装置容量を100%とすれば、下記となる。
ミッタ=90% よって、リミッタ22T,22Mのリミット値をインバー
タ装置定格の90%に、またリミッタ25のリミット値
をインバータ装置定格の44%にセットすることで、無
効電力補償量と有効電力融通量を最適に制御することが
できる。
ので、次に記載する効果を奏する。
続されても、装置定格以内で運転することができる。
効電力のどちらかを優先して装置定格内いっぱいのまま
で補償することができるので、装置を有効に使用でき
る。
荷が回生負荷となった場合、通常負荷の不平衡分だけを
検出し、回生負荷分を無視して有効電力を補償すること
ができるので、回生負荷による装置過負荷を生じない。
量を確保した無効電力重みづけ補償制御となっているた
め、電圧降下と電流不平衡に対して同時に有効に対策で
きる。また、有効電力融通量と無効電力補償量がベクト
ル演算したリミッタとなっているため効果的な出力を出
すことができる。
力指令回路構成図。
効・無効電力の合成ベクトル図。
図。
図。
図。
荷の場合の不平衡説明図。
Claims (3)
- 【請求項1】 2つの交流電源系統を直流回路を共通に
接続した2つのインバータにより、有効電力を2つの系
統間で融通しながら無効電力を補償するインバータ装置
の制御において、 有効電力及び無効電力の補償量をそれぞれ装置定格(1
00%)で制限する2つのリミッタを設け、 リミッタからの有効電力と無効電力の補償量のどちらか
一方を優先させて制御し、優先させる無効電力又は有効
電力の補償量(%)の2乗を求め、これを装置定格(1
00%)から引き、更にその結果の平方根を求め、 求めた信号が優先制御させない他方の補償量より大きけ
ればそのまま補償し、小さければ他方の補償量を制限す
るリミッタの制限値を変更して、 有効電力と無効電力の補償量のベクトル和が装置定格以
上の補償量とならないようにしたことを特徴とした、イ
ンバータの制御方法。 - 【請求項2】 2つの交流電源系統を直流回路を共通に
接続した2つのインバータにより、有効電力を2つの系
統間で融通しながら無効電力を補償するインバータ装置
において、 検出量を通常の有効電力負荷の場合は+信号,回生負荷
の場合は−信号として、負荷の有効電力をそれぞれの座
で独立に検出し、 各検出量の上限を装置定格(100%)とし下限を定格
の0%に制限する各リミッタにかけ、 リミッタをかけたそれぞれの座の有効電力検出量から不
平衡量を計算してその結果を有効電力補償量とし、 回生負荷が生じても補償量が増加することのないように
したことを特徴としたインバータ装置の制御方法。 - 【請求項3】 直流側を共通に接続した2つのインバー
タからなるインバータ装置の各インバータをそれぞれ2
つの交流電源系統に接続し、有効電力を2つの系統間で
融通しながら無効電力を補償するインバータ装置の制御
において、 各系統の無効電力を無効電力補償指令量とすると共に、
両系統の有効電力差の半分を有効電力融通指令量とし、
これらの指令量のベクトル和が装置の定格を越えないよ
うにそれぞれ指令値にリミッタをかけ、 それぞれの指令値のリミッタの配分は負荷の力率の悪さ
に応じて無効電力補償量に重みずけして有効電力融通量
を低減させた固定配分量とし、 いかなる負荷でも装置定格以内で運転しうるようにした
ことを特徴としたインバータ装置の制御方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17169695A JP3263281B2 (ja) | 1995-07-07 | 1995-07-07 | インバータ装置の制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17169695A JP3263281B2 (ja) | 1995-07-07 | 1995-07-07 | インバータ装置の制御方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0923657A true JPH0923657A (ja) | 1997-01-21 |
JP3263281B2 JP3263281B2 (ja) | 2002-03-04 |
Family
ID=15927998
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP17169695A Expired - Lifetime JP3263281B2 (ja) | 1995-07-07 | 1995-07-07 | インバータ装置の制御方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3263281B2 (ja) |
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- 1995-07-07 JP JP17169695A patent/JP3263281B2/ja not_active Expired - Lifetime
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