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
(57)【要約】
【目的】 有効電力と無効電力が同時に入った場合のイ
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。
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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、２つの交流電源系統に
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。
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。
【０００２】
【従来の技術】図１に、スコット変圧器１の２次側のＴ
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。
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。
【０００３】この交流系統２T及び２Mの無効電力ＱT及
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。
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。
【０００４】１）無効電力補償は、それぞれの座に対す
るインバータの電圧制御で行う。
るインバータの電圧制御で行う。
【０００５】２）有効電力融通は、２つの座の有効電力
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。
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。
【０００６】従来、インバータ装置３による有効電力の
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。
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。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上記従来インバータ装
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。
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。
【０００８】また、このような装置において、負荷が通
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。
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。
【０００９】しかし、図９（ｂ）に示すように負荷が車
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。
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。
【００１０】本発明は、従来のこのような問題点に鑑み
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。
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。
【００１１】
【課題を解決するための手段及び作用】上記目的を達成
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。
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。
【００１２】（２）または、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。
【００１３】（３）あるいは、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。
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。
【００１４】
【実施例】本発明の実施例について図面を参照して説明
する。
する。
【００１５】実施例１（図３） 図３は従来の技術で説明した図１のインバータ装置３を
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。
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。
【００１６】
【数１】
【００１７】１０は、（１）式の演算を行って無効電力
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。
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。
【００１８】以上のように、装置余力演算回路１０によ
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。
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。
【００１９】したがって、１系又は２系に有効電力負荷
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。
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。
【００２０】なお、有効電力補償検出回路５からの有効
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。
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。
【００２１】上記実施例１では無効電力優先制御の例で
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。
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。
【００２２】実施例２（図５） 図５は図１に示したインバータ装置３を回生負荷時に過
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。
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。
【００２３】７1及び７2は有効電力検出回路５1及び５2
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。
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。
【００２４】１５はリミッタ７1と７2からの有効電力値
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。
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。
【００２５】以上のように有効電力指令回路が構成され
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。
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。
【００２６】また、１系，２系の負荷の一方が通常の負
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。
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。
【００２７】したがって、回生負荷分を無視して一般的
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。
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。
【００２８】実施例３（図６，図７） 図６は図１に示したインバータ装置３を負荷の状況から
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。
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。
【００２９】図６において、２１Tは１系２Tの負荷電圧
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。
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。
【００３０】しかして、２つの系統間２T，２M間では図
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。
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。
【００３１】ここで、リミッタ２２T，２２M，２５を無
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
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。
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。
【００３２】最適リミット値について、電気鉄道負荷は
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。
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。
【００３３】したがって、力率が悪い車両が走行したと
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。
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。
【００３４】負荷の大きさを１００％で力率を最も悪い
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。
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。
【００３５】このときインバータ装置３の扱う容量は次
のようになる。
のようになる。
【００３６】・有効電力融通量＝３５％（７０％÷２）
→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。
→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。
【００３７】・有効電力リミッタ＝４４％，無効電力リ
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。
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。
【００３８】
【発明の効果】本発明は、上述のとおり構成されている
ので、次に記載する効果を奏する。
ので、次に記載する効果を奏する。
【００３９】（１）２系統にどのような状態の負荷が接
続されても、装置定格以内で運転することができる。
続されても、装置定格以内で運転することができる。
【００４０】（２）請求項１のものは、有効電力又は無
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。
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。
【００４１】（３）請求項２のものは、一方の系統の負
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。
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。
【００４２】（４）請求項３のものは、有効電力補償容
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。
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。
【図１】インバータ装置（ＳＶＧ）の説明図。
【図２】有効電力融通による電力平衡化の説明図。
【図３】実施例１にかかる無効電力優先の有効，無効電
力指令回路構成図。
力指令回路構成図。
【図４】（Ａ）及び（Ｂ）は優先制御列及び従来例の有
効・無効電力の合成ベクトル図。
効・無効電力の合成ベクトル図。
【図５】実施例２にかかる有効電力補償量検出回路構成
図。
図。
【図６】実施例３にかかる有効，無効電力指令回路構成
図。
図。
【図７】有効，無効電力の制御説明図。
【図８】従来例にかかる有効，無効電力指令回路構成
図。
図。
【図９】（ａ）及び（ｂ）は一般負荷の場合及び回生負
荷の場合の不平衡説明図。
荷の場合の不平衡説明図。
１…スコット変圧器 ２T…１系（Ｔ座側系統） ２M…２系（Ｍ座側系統） ３…インバータ装置（ＳＶＧ） ３T，３M…インバータ ５，５1，５2…有効電力補償量検出回路 ６…無効電力補償量検出回路 ７，７1，７2，８…リミッタ ７’…可変形リミッタ １０…装置余力演算回路（ベクトル演算回路） １１…２乗演算器 １２，１５…減算器 １３…平方根演算器 １６…１／２演算器 １７…極性反転器 ２１T，２１M…無効電力・有効電力検出回路 ２２T，２２M，２５…リミッタ ２４…１／２演算器 ２７T，２７M…インバータ制御回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小野 正明 東京都品川区大崎２丁目１番17号 株式会 社明電舎内
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) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003061250A (ja) * | 2001-08-10 | 2003-02-28 | Mitsubishi Electric Corp | 電圧変動補償装置 |
| JP2009124823A (ja) * | 2007-11-13 | 2009-06-04 | Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial System Corp | 電鉄用電圧変動補償装置の制御装置 |
| JP2010193652A (ja) * | 2009-02-19 | 2010-09-02 | Fuji Electric Systems Co Ltd | 無効電力補償装置及び無効電力補償装置の制御方法 |
| JP2010193651A (ja) * | 2009-02-19 | 2010-09-02 | Fuji Electric Systems Co Ltd | 無効電力補償装置及び無効電力補償装置の制御方法 |
| JP2010264857A (ja) * | 2009-05-14 | 2010-11-25 | Mitsubishi Electric Corp | 電気鉄道用電圧変動補償装置の制御装置及び制御方法 |
| JP2012051465A (ja) * | 2010-09-01 | 2012-03-15 | Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial System Corp | 電鉄用電力補償装置の制御装置 |
| JP2013093982A (ja) * | 2011-10-26 | 2013-05-16 | Mitsubishi Electric Corp | 電力変換装置 |
| JP2017046416A (ja) * | 2015-08-25 | 2017-03-02 | 株式会社東芝 | 鉄道用電力補償装置 |
| CN109066745A (zh) * | 2018-08-09 | 2018-12-21 | 蔚来汽车有限公司 | 电储能***及其运行控制方法、装置、*** |
| CN109214618A (zh) * | 2017-06-29 | 2019-01-15 | 平高集团有限公司 | 一种农村电网局部无功补偿调配控制方法及装置 |
-
1995
- 1995-07-07 JP JP17169695A patent/JP3263281B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (12)
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| CN109214618B (zh) * | 2017-06-29 | 2023-08-22 | 平高集团有限公司 | 一种农村电网局部无功补偿调配控制方法及装置 |
| CN109066745A (zh) * | 2018-08-09 | 2018-12-21 | 蔚来汽车有限公司 | 电储能***及其运行控制方法、装置、*** |
| CN109066745B (zh) * | 2018-08-09 | 2022-03-15 | 蔚来(安徽)控股有限公司 | 电储能***及其运行控制方法、装置、*** |
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|---|---|
| JP3263281B2 (ja) | 2002-03-04 |
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