JPH10178742A - Circuit for controlling transfer of effective power of serial inverter - Google Patents
Circuit for controlling transfer of effective power of serial inverterInfo
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- JPH10178742A JPH10178742A JP8338534A JP33853496A JPH10178742A JP H10178742 A JPH10178742 A JP H10178742A JP 8338534 A JP8338534 A JP 8338534A JP 33853496 A JP33853496 A JP 33853496A JP H10178742 A JPH10178742 A JP H10178742A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、電力系統に直列に
接続された自励式インバータと電力系統との間で所定の
有効電力を授受するための上記インバータの制御回路に
関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a control circuit for an inverter for transferring predetermined active power between a power system and a self-excited inverter connected in series to the power system.
【０００２】[0002]
【従来の技術】例えば、系統に連系するインバータに存
在する損失のためにインバータの直流回路の電圧が一定
に保てない場合、インバータが接続された電力系統から
有効電力をインバータに取り込み、インバータの直流回
路の電圧を一定に保つように制御することが必要とな
る。また他の例として、電力系統を流れる電流が急変す
るなど、電力系統の状態が急変した場合に、制御の応答
遅れなどの理由によりインバータと電力系統との間で、
本来、装置には必要とされない有効電力の授受が発生し
てしまう場合がある。このような意図しない有効電力の
授受を抑制するために、不必要な有効電力の授受を抑制
する制御が必要となる場合がある。更に他の例として、
インバータの直流電圧を一定時間に一定量変化させたい
ような場合に、インバータが接続されている電力系統と
インバータとの間でやり取りする有効電力を制御したい
ような場合もある。このような場合に、交流電力系統と
インバータとの間で能動的に有効電力を授受する制御が
必要となる。2. Description of the Related Art For example, when the voltage of a DC circuit of an inverter cannot be kept constant due to a loss existing in an inverter connected to a system, active power is taken into the inverter from a power system to which the inverter is connected, and the inverter is connected to the inverter. It is necessary to control such that the voltage of the DC circuit is kept constant. As another example, when the state of the power system changes suddenly, such as when the current flowing through the power system changes suddenly, the inverter and the power system may
In some cases, the transmission and reception of active power that is not required for the device may occur. In order to suppress such unintended transfer of active power, there may be a case where control for suppressing unnecessary transfer of active power is required. As yet another example,
When it is desired to change the DC voltage of the inverter by a certain amount for a certain time, there is a case where it is desired to control the active power exchanged between the inverter and a power system to which the inverter is connected. In such a case, control for actively transferring active power between the AC power system and the inverter is required.
【０００３】いま、図１２に示すようにインピーダンス
４５を介して電力系統１に並列に接続される自励式イン
バータ２Ｐを、以下では並列形インバータということに
する。なお、図１２において、４３は系統電源、４４は
負荷、４６はインバータ２Ｐの直流回路、４７はこの直
流回路に設けられた直流コンデンサである。Now, a self-excited inverter 2P connected in parallel to the power system 1 via an impedance 45 as shown in FIG. 12 is hereinafter referred to as a parallel inverter. In FIG. 12, 43 is a system power supply, 44 is a load, 46 is a DC circuit of the inverter 2P, and 47 is a DC capacitor provided in this DC circuit.
【０００４】図１２に示す並列形インバータ２Ｐと電力
系統１との間で有効電力の授受を行う技術は、図１３の
ような電力系統補償装置である自励式ＳＶＣの直流電圧
一定制御の場合に使用されている。この図１３におい
て、４９は図１２におけるインピーダンス４５としての
系統連系リアクトルである。A technique for transmitting and receiving active power between the parallel inverter 2P and the power system 1 shown in FIG. 12 is based on a self-excited SVC which is a power system compensator as shown in FIG. It is used. In FIG. 13, reference numeral 49 denotes a system interconnection reactor as the impedance 45 in FIG.
【０００５】図１３の場合には、インバータ２Ｐで発生
する損失分の電力を補うために系統１から電力を取り込
み、直流コンデンサ４７を充電して直流回路４６の直流
電圧（直流コンデンサ４７の両端にかかる電圧）を一定
にしなければ運転を継続することができない。このた
め、インバータ２Ｐの制御回路から電力の授受を行う指
令（電力指令）を出力し、系統１からインバータ２Ｐ側
へ能動的に電力を取り込むようにしている。上記制御を
行うためには、図１４に示すように直流回路４６の直流
電圧を検出し、減算器１６により検出値ＥDCと直流電圧
の指令値ＥDC *との偏差を求め、この偏差をＰＩ調節器
１７へ入力してその出力を有効電力指令値Ｐ*として扱
い、更にこれをそのまま有効電流の指令値として扱って
いた。[0005] In the case of FIG. 13, power is taken in from the system 1 to make up for the power of the loss generated in the inverter 2 P, the DC capacitor 47 is charged, and the DC voltage of the DC circuit 46 (both ends of the DC capacitor 47 is applied). Unless the voltage is constant, the operation cannot be continued. Therefore, a command (power command) for transmitting and receiving power is output from the control circuit of the inverter 2P, and power is actively taken in from the system 1 to the inverter 2P. In order to perform the above control, as shown in FIG. 14, the DC voltage of the DC circuit 46 is detected, and the difference between the detected value E DC and the command value E DC * of the DC voltage is obtained by the subtractor 16, and this difference is calculated. The input to the PI controller 17 is treated as an active power command value P * , and the output is treated as an effective current command value as it is.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】一方、図１５のように
電力系統１に直列に接続されるインバータ２Ｓを、以下
では直列形インバータと呼ぶことにする。図１５に示す
直列形インバータ２Ｓの場合、並列形インバータ２Ｐで
用いたのと同様の制御方法でインバータ２Ｓと電力系統
１との間で有効電力を授受しようとすると、以下のよう
な不都合が生じる。On the other hand, an inverter 2S connected in series to the power system 1 as shown in FIG. 15 is hereinafter referred to as a series inverter. In the case of the series inverter 2S shown in FIG. 15, if the active power is transmitted and received between the inverter 2S and the power system 1 by the same control method as that used in the parallel inverter 2P, the following inconvenience occurs. .
【０００７】すなわち、並列形インバータと同様の制御
方法を用いた場合、有効電力指令値が同じならばインバ
ータは同じ電圧を出力する。ところが、直列形インバー
タ２Ｓの場合にはインバータ２Ｓが能動的に電力系統１
を流れる電流を制御することができず、電力系統１を流
れる電流が異なるとインバータ２Ｓが同じ電圧を出力し
ていても、電力系統１と直列形インバータ２Ｓとの間で
授受される電力が異なってしまう。そのため、並列形イ
ンバータ２Ｐの場合のように有効電力指令値をそのまま
電圧指令値とすると、意図した通りに有効電力を授受す
ることができない。そこで、請求項１に記載した発明の
課題は、電力系統を流れる電流の大きさに関わらず、常
に指令通りの有効電力を電力系統と直列形インバータと
の間で授受するようにした有効電力授受制御回路を提供
することにある。That is, when a control method similar to that of the parallel inverter is used, the inverter outputs the same voltage if the active power command values are the same. However, in the case of the series inverter 2S, the inverter 2S
If the current flowing through the power system 1 is different and the inverter 2S outputs the same voltage, the power transferred between the power system 1 and the series inverter 2S is different if the current flowing through the power system 1 is different. Would. Therefore, if the active power command value is directly used as the voltage command value as in the case of the parallel inverter 2P, the active power cannot be transferred as intended. Therefore, an object of the present invention is to provide an active power transfer system in which active power is always transmitted and received as instructed between a power system and a series inverter regardless of the magnitude of a current flowing through the power system. It is to provide a control circuit.
【０００８】また、三相の電力系統と直列形インバータ
との間で有効電力を授受する時には、なるべく直列形イ
ンバータよりも負荷側の電圧の不平衡を生じないような
形で電力を授受することが望ましい。そこで、請求項２
に記載した発明の課題は、負荷側の電圧不平衡率をなる
べく拡大しないで電力の授受を行う有効電力授受制御回
路を提供することにある。Further, when transmitting and receiving active power between the three-phase power system and the series inverter, the power should be transmitted and received in such a manner as not to cause voltage imbalance on the load side as much as possible with respect to the series inverter. Is desirable. Therefore, claim 2
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the invention described in (1) is to provide an active power transfer control circuit that transfers power without increasing the voltage imbalance rate on the load side as much as possible.
【０００９】更に、有効電力指令値が同じでも、系統電
流により実際に電力系統と直列形インバータとの間で授
受される電力が左右されるのを防ぐ対策として、有効電
力指令値を系統電流で割って電圧指令値を求める方法を
採用すると、系統電流がある値よりも小さい場合に電圧
指令値が過大になってインバータが発生できる電圧の最
大値を超えるため、装置が正常に動作できなくなる。そ
こで、請求項３及び請求項４に記載した発明の課題は、
系統電流がある値よりも小さい場合に過大な電圧指令値
を発生させないようにした有効電力授受制御回路を提供
することにある。Further, as a measure to prevent the power actually transmitted and received between the power system and the series inverter from being influenced by the system current even when the active power command value is the same, the active power command value is expressed by the system current. If the method of obtaining the voltage command value by dividing is adopted, when the system current is smaller than a certain value, the voltage command value becomes excessive and exceeds the maximum value of the voltage that can be generated by the inverter, so that the device cannot operate normally. Then, the subject of the invention described in claim 3 and claim 4 is:
An object of the present invention is to provide an active power transfer control circuit that does not generate an excessive voltage command value when a system current is smaller than a certain value.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１記載の発明は、有効電力の指令値に従って
交流電力系統とこの電力系統に直列接続された自励式イ
ンバータとの間で有効電力を授受するように、インバー
タに対する出力電圧指令値を生成して出力する直列形イ
ンバータの有効電力授受制御回路において、有効電力の
指令値を系統電流の大きさにより除算してインバータの
出力電圧指令値に変換する手段と、前記出力電圧指令値
の振幅を有し、かつ前記系統電流と同相である交流量の
出力電圧指令値を生成してインバータに与える手段とを
備えたものである。According to a first aspect of the present invention, there is provided a method for controlling a power supply between an AC power system and a self-excited inverter connected in series to the power system in accordance with a command value of an active power. In an active power transfer control circuit of a serial inverter, which generates and outputs an output voltage command value to an inverter so that power is transferred, the active power command value is divided by the magnitude of the system current to output the inverter output voltage command value. Means for converting the output voltage command value into a value, and a means for generating an output voltage command value of an AC amount having the same phase as the system current and having the amplitude of the output voltage command value, and giving the output voltage command value to the inverter.
【００１１】請求項２記載の発明は、有効電力の指令値
に従って三相の交流電力系統とこの電力系統に直列接続
された自励式インバータとの間で有効電力を授受するよ
うに、インバータに対する出力電圧指令値を生成して出
力する直列形インバータの有効電力授受制御回路におい
て、系統電流を正相電流と逆相電流とに分割する手段
と、有効電力の指令値を正相電流の大きさの二乗と逆相
電流の大きさの二乗との比で配分して正相有効電力の指
令値と逆相有効電力の指令値とを求める手段と、正相有
効電力の指令値を正相電流の大きさにより除算して正相
電圧指令値を求める手段と、逆相有効電力の指令値を逆
相電流の大きさにより除算して逆相電圧指令値を求める
手段と、前記正相電圧指令値の振幅を有し、かつ前記正
相電流と同相である交流量の正相電圧指令値を生成する
手段と、前記逆相電圧指令値の振幅を有し、かつ前記逆
相電流と同相である交流量の逆相電圧指令値を生成する
手段と、交流量の正相電圧指令値と交流量の逆相電圧指
令値との加算結果を出力電圧指令値としてインバータに
与える手段とを備えたものである。According to a second aspect of the present invention, an output to an inverter is provided such that active power is transferred between a three-phase AC power system and a self-excited inverter connected in series to the power system according to a command value of the active power. A means for dividing a system current into a positive-phase current and a negative-phase current in an active power transfer control circuit of a series inverter for generating and outputting a voltage command value; Means for obtaining a command value of the positive-phase active power and a command value of the negative-phase active power by allocating at a ratio of the square and the square of the magnitude of the negative-phase current; and Means for obtaining a positive-sequence voltage command value by dividing by a magnitude; means for dividing a negative-phase active power command value by the magnitude of a negative-sequence current to obtain a negative-phase voltage command value; And is in phase with the positive phase current Means for generating a positive-phase voltage command value of the flow rate; means for generating a negative-phase voltage command value of an AC amount having an amplitude of the negative-phase voltage command value and being in phase with the negative-phase current; And a means for giving the result of addition of the positive-phase voltage command value and the negative-phase voltage command value of the AC amount to the inverter as an output voltage command value.
【００１２】請求項３記載の発明は、請求項１または２
記載の直列形インバータの有効電力授受制御回路におい
て、有効電力の指令値を系統電流の大きさにより除算し
てインバータの出力電圧指令値に変換する手段の入力側
に、系統電流の大きさを下限値以上に制限する手段を備
えたものである。The invention described in claim 3 is the first or second invention.
In the described active power transfer control circuit of the series inverter, the active power command value is divided by the magnitude of the system current and converted into an output voltage command value of the inverter. It is provided with a means for limiting the value to a value or more.
【００１３】請求項４記載の発明は、請求項１または２
記載の直列形インバータの有効電力授受制御回路におい
て、有効電力の指令値を系統電流の大きさにより除算し
てインバータの出力電圧指令値に変換する手段の出力側
に、インバータの出力電圧指令値を上限値以下に制限す
る手段を備えたものである。The invention according to claim 4 is the first or second invention.
In the described active power transfer control circuit of the series inverter, the output voltage command value of the inverter is output to the output side of means for dividing the command value of the active power by the magnitude of the system current and converting the command value into the output voltage command value of the inverter. It is provided with a means for limiting the value to the upper limit or less.
【００１４】[0014]
【発明の実施の形態】以下、図に沿って本発明の実施形
態を説明する。図１は、請求項１に記載した発明の実施
形態を示している。ここで、請求項１の発明は、電力系
統を流れる電流の大きさに関わらず、指令値通りの有効
電力を電力系統と直列形インバータとの間で授受するよ
うにしたものである。図１において、直列形インバータ
２Ｓの制御回路４Ａは、スカラー量である有効電力指令
値Ｐ*どおりの有効電力を三相または単相の電力系統１
とインバータ２Ｓとの間で授受させるように、インバー
タ２Ｓに所定の電圧を出力させるべくインバータ２Ｓを
制御する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows an embodiment of the invention described in claim 1. Here, the first aspect of the present invention is to transmit and receive active power according to a command value between the power system and the series inverter regardless of the magnitude of the current flowing through the power system. In FIG. 1, the control circuit 4A of the series-type inverter 2S outputs the active power according to the active power command value P * , which is a scalar quantity, to the three-phase or single-phase power system 1.
The inverter 2S is controlled so that the inverter 2S outputs a predetermined voltage so that the inverter 2S transmits and receives the signal between the inverter 2S and the inverter 2S.
【００１５】この制御回路４Ａは、有効電力指令値Ｐ*
を後述する系統電流の振幅検出値によって除算し、スカ
ラー量である電圧指令値（インバータ出力電圧の振幅指
令値）Ｖ*を出力する除算器９と、前記電圧指令値Ｖ*を
系統電流と同相の交流量に変換して直列形インバータ２
Ｓに対する電圧指令値とする交流変換回路１０と、ＣＴ
３による系統電流検出値から系統電流の位相及び振幅を
検出する位相検出回路１１、振幅検出回路１２を備えて
いる。なお、系統電流の位相検出値は交流変換回路１０
に入力されている。The control circuit 4A has an active power command value P *
Is divided by an amplitude detection value of a system current, which will be described later, to output a voltage command value (amplitude command value of an inverter output voltage) V * , which is a scalar amount, and the voltage command value V * is in-phase with the system current. And convert it to a series AC
An AC conversion circuit 10 for setting a voltage command value for S;
3 includes a phase detection circuit 11 and an amplitude detection circuit 12 for detecting the phase and amplitude of the system current from the detected system current value. Note that the phase detection value of the system current is
Has been entered.
【００１６】次に、本実施形態の動作を説明する。ま
ず、電力系統１を流れる電流すなわち系統電流の位相を
基準として考えると、直列形インバータ２Ｓと電力系統
１との間で授受する有効電力は、系統電流と、インバー
タ出力電圧の系統電流と同相成分との積であらわされ
る。このため、直列形インバータ２Ｓと電力系統１との
間で授受する有効電力が、スカラー量である有効電力指
令値Ｐ*により決まっている場合、インバータ２Ｓが発
生する必要がある電圧の振幅指令値すなわち電圧指令値
Ｖ*は、除算器９により、有効電力指令値Ｐ*を振幅検出
回路１２により求めた系統電流の振幅Ｉで割ることによ
って算出される。Next, the operation of this embodiment will be described. First, considering the current flowing through the power system 1, that is, the phase of the system current as a reference, the active power transferred between the series-type inverter 2S and the power system 1 includes the system current and the in-phase component of the system current of the inverter output voltage. With the product. For this reason, when the active power transmitted and received between the series inverter 2S and the power system 1 is determined by the active power command value P * , which is a scalar amount, the amplitude command value of the voltage required to be generated by the inverter 2S That is, the voltage command value V * is calculated by the divider 9 by dividing the active power command value P * by the amplitude I of the system current obtained by the amplitude detection circuit 12.
【００１７】こうして求めた電圧指令値の振幅を持ち、
更に位相検出回路１１による位相検出値と同相（系統電
流と同相）の交流量を交流変換回路１０により演算し、
これを電圧指令値として直列形インバータ２Ｓに与えれ
ば、有効電力指令値Ｐ*どおりの有効電力をインバータ
２Ｓと電力系統１との間で授受させることができる。With the amplitude of the voltage command value thus obtained,
Further, the AC conversion circuit 10 calculates the amount of AC in phase with the phase detection value by the phase detection circuit 11 (in phase with the system current),
When this is given to the series inverter 2S as a voltage command value, active power according to the active power command value P * can be transmitted and received between the inverter 2S and the power system 1.
【００１８】図２は、図１の制御回路４Ａを具体化した
ブロック図である。この例は、三相交流電力系統を対象
とし、直列形インバータ２Ｓの直流電圧Ｅ DCを一定に制
御する場合のものであり、三相を一括して扱うために、
電流及び電圧を二軸量に変換して演算している。FIG. 2 shows an embodiment of the control circuit 4A of FIG.
It is a block diagram. This example is for a three-phase AC power system
And the DC voltage E of the series inverter 2S DCConstant
Control, and in order to handle all three phases collectively,
The current and voltage are converted into biaxial quantities for calculation.
【００１９】まず、検出した三相の系統電流を三相／二
相変換回路１８、回転座標変換回路１９を用いて二軸量
に変換し、フィルタ２０ｄ，２０ｑを通して直流成分を
取り出すことにより、系統電流をｄ軸成分ｉdとｑ軸成
分ｉqとに変換する。次に、ベクトルアナライザ（Ｖ
Ａ）２１を用いて系統電流の絶対値√（ｉd 2＋ｉq 2）
と、規格化された絶対値である系統電流のｄ軸成分ｉd
／√（ｉd 2＋ｉq 2）及びｑ軸成分ｉq／√（ｉd 2＋
ｉq 2）に変換する。First, the detected three-phase system current is converted into a biaxial quantity using a three-phase / two-phase conversion circuit 18 and a rotation coordinate conversion circuit 19, and a DC component is extracted through filters 20d and 20q. The current is converted into a d-axis component id and a q-axis component iq . Next, the vector analyzer (V
A) The absolute value of the system current ２１ ( id 2 + iq 2 ) using 21
When, of the system current is normalized absolute value d-axis component i d
/ √ (i d 2 + i q 2) and q-axis component i q / √ (i d 2 +
iq 2 ).
【００２０】一方、直列形インバータ２Ｓの直流電圧を
一定にするために、直流電圧の検出値ＥDCと指令値ＥDC
*との偏差を減算器１６により求めてこれをＰＩ調節器
１７に入力し、その出力を直列形インバータ２Ｓと電力
系統１との間で授受するべき有効電力指令値Ｐ*とす
る。この有効電力指令値Ｐ*を先ほど求めた系統電流の
振幅√（ｉd 2＋ｉq 2）で除算して電圧指令値Ｖ*に変換
する。この電圧指令値Ｖ*はスカラー量であるから、こ
れを系統電流と同相の電圧とするために、乗算器２２
ｄ，２２ｑにより、先ほど求めた規格化された系統電流
のｄ軸成分ｉd／√（ｉd 2＋ｉq 2)、ｑ軸成分ｉq／√
（ｉd 2＋ｉq 2)に乗じて電圧指令値のｄ軸成分、ｑ軸成
分を求め、更に、これらの値を逆回転座標変換回路２
３、二相／三相変換回路２４を用いて三相の交流量に変
換する。このことにより、直列形インバータ２Ｓに対す
る三相の電圧指令値を求める。On the other hand, in order to keep the DC voltage of the series inverter 2S constant, the detection value E DC of the DC voltage and the command value E DC
The deviation from * is obtained by the subtractor 16 and is input to the PI controller 17, and the output thereof is set as the active power command value P * to be transmitted and received between the series inverter 2S and the power system 1. The active power command value P * is divided by the system current amplitude √ ( id 2 + iq 2 ) obtained earlier to be converted into a voltage command value V * . Since the voltage command value V * is a scalar quantity, a multiplier 22
d, the 22q, d-axis component i d / √ of the system current that is normalized determined previously (i d 2 + i q 2 ), q -axis component i q / √
( Id 2 + iq 2 ) is multiplied to obtain the d-axis component and the q-axis component of the voltage command value.
3. The two-phase / three-phase conversion circuit 24 is used to convert the current into a three-phase alternating current. Thus, a three-phase voltage command value for the series inverter 2S is obtained.
【００２１】図３は、直列形インバータ２Ｓを設置する
目的の制御（例えば系統電圧の位相を変化させる移相器
制御）を行う主制御回路２５に、図２で示した制御回路
４Ａを取り付け、主制御回路２５の行う制御に直列形イ
ンバータ２Ｓの直流電圧一定制御を付加した例である。
図３において、主制御回路２５の出力する制御量と制御
回路４Ａによる直流電圧一定制御の制御量とが加算器３
６ｄ，３６ｑにより加算され、その結果に基づいてイン
バータ２Ｓに対する電圧指令値が生成される。FIG. 3 shows that the control circuit 4A shown in FIG. 2 is attached to a main control circuit 25 for performing control for the purpose of installing the series inverter 2S (for example, phase shifter control for changing the phase of the system voltage). This is an example in which DC voltage constant control of the series inverter 2S is added to the control performed by the main control circuit 25.
In FIG. 3, the control amount output from the main control circuit 25 and the control amount of the DC voltage constant control by the control circuit 4A are the adder 3
6d and 36q, and a voltage command value for the inverter 2S is generated based on the result.
【００２２】次に、請求項２に記載した発明の実施形態
を説明する。ここで、請求項２の発明は、負荷側の電圧
不平衡率をなるべく拡大しないで有効電力の授受を行う
制御回路に関するものである。図４において、直列形イ
ンバータ２Ｓの制御回路４Ｂは、スカラー量である有効
電力指令値Ｐ*に従った電力を三相電力系統２６とイン
バータ２Ｓとの間で授受するようにインバータ２Ｓの出
力電圧指令値を生成し、インバータ２Ｓを制御する。な
お、図１〜図３と同一の構成要素には同一符号を付して
ある。Next, an embodiment of the present invention will be described. Here, the invention of claim 2 relates to a control circuit for transferring active power without increasing the voltage imbalance rate on the load side as much as possible. In FIG. 4, the control circuit 4B of the series inverter 2S controls the output voltage of the inverter 2S so that power according to the active power command value P * , which is a scalar amount, is transferred between the three-phase power system 26 and the inverter 2S. A command value is generated to control the inverter 2S. The same components as those in FIGS. 1 to 3 are denoted by the same reference numerals.
【００２３】制御回路４Ｂは、有効電力指令値Ｐ*、正
相電流及び逆相電流の振幅検出値ＩP，ＩNが入力されて
正相有効電力指令値ＰP及び逆相有効電力指令値ＰNを出
力する配分器２７と、正相有効電力指令値ＰPを正相電
流振幅検出値ＩPにより除算して正相電圧指令値（正相
電圧の振幅指令値）ＶP *を出力する除算器９Ｐと、逆相
有効電力指令値ＰNを逆相電流振幅検出値ＩNにより除算
して逆相電圧指令値（逆相電圧の振幅指令値）ＶN *を出
力する除算器９Ｎと、正相電圧指令値ＶP *及び正相電流
位相検出値が入力されて交流量の正相電圧指令値を出力
する交流変換回路１０Ｐと、逆相電圧指令値ＶN *及び逆
相電流位相検出値が入力されて交流量の逆相電圧指令値
を出力する交流変換回路１０Ｎと、各交流変換回路１０
Ｐ，１０Ｎの出力を加算して直列形インバータ２Ｓに対
する電圧指令値を出力する加算器３６ａと、系統電流の
正相抽出回路１３Ｐ及び逆相抽出回路１３Ｎと、正相電
流の位相検出回路１１Ｐ及び振幅検出回路１２Ｐと、逆
相電流の位相検出回路１１Ｎ及び振幅検出回路１２Ｎと
から構成されている。The control circuit 4B, the effective power command value P *, the positive phase current and the amplitude detection value I P, and I N is input positive phase active power command value P P and reverse-phase active power command value reversed phase current a distributor 27 for outputting a P N, the positive-phase active power command value P P is divided by the positive-phase current amplitude detection value I P positive phase voltage command value (amplitude command value of the positive-phase voltage) V P * output to divider 9P and divider 9N which outputs a reverse-phase voltage command value a reverse-phase active power command value P N by dividing by reverse phase current amplitude detection value I N (amplitude command value of the reverse-phase voltage) V N * When the AC circuit 10P for positive phase voltage instruction value V P * and the positive phase current phase detection value outputs a positive-phase voltage command value is input AC quantity, reverse-phase voltage command value V N * and the negative phase current An AC conversion circuit 10N that receives a phase detection value and outputs a negative-phase voltage command value of an AC amount;
An adder 36a that adds the outputs of P and 10N and outputs a voltage command value to the series inverter 2S, a positive phase extraction circuit 13P and a negative phase extraction circuit 13N of the system current, a positive phase current phase detection circuit 11P, It is composed of an amplitude detection circuit 12P, a phase detection circuit 11N for negative-phase current, and an amplitude detection circuit 12N.
【００２４】次に、本実施形態の動作を説明する。ま
ず、三相電力系統２６に流れる電流をＣＴ３により検出
し、回転座標理論を用いて、正相抽出回路１３Ｐ及び逆
相抽出回路１３Ｎにより系統電流を正相成分ｉPと逆相
成分ｉNとに分割する。一方で、配分器２７により、ス
カラー量の有効電力指令値Ｐ*を正相有効電力指令値ＰP
と逆相有効電力指令値ＰNとに配分する。この場合の配
分比は、上記正相成分ｉP及び逆相成分ｉNの振幅ＩP,Ｉ
Nを用いて、数式１により決定する。Next, the operation of this embodiment will be described. First, the current flowing in the three-phase power system 26 is detected by CT3, and the positive-phase extraction circuit 13P and the negative-phase extraction circuit 13N convert the system current into a positive-phase component i P and a negative-phase component i N using the rotation coordinate theory. Divided into On the other hand, the distributor 27 changes the active power command value P * of the scalar amount into the positive-phase active power command value P P
And distributed to the reverse-phase active power command value P N. The distribution ratio in this case is determined by the amplitudes I P and I P of the positive-phase component i P and the negative-phase component i N.
It is determined by Equation 1 using N.
【００２５】[0025]
【数１】ＰP：ＰN＝ＩP 2：ＩN 2 [Number 1] P P: P N = I P 2: I N 2
【００２６】正相有効電力指令値ＰP及び逆相有効電力
指令値ＰNを求める演算式は、数式２、数式３となる。The calculation formula for obtaining the positive phase active power command value P P and reverse-phase active power command value P N is Equation 2 becomes Equation 3.
【００２７】[0027]
【数２】ＰP＝Ｐ*｛ＩP 2／（ＩP 2＋ＩN 2）｝[Number 2] P P = P * {I P 2 / (I P 2 + I N 2)}
【００２８】[0028]
【数３】ＰN＝Ｐ*｛ＩN 2／（ＩP 2＋ＩN 2）｝P N = P * {I N 2 / (I P 2 + I N 2 )}
【００２９】こうして配分器２７により求めた正相有効
電力指令値ＰPを除算器９Ｐに入力して系統電流の正相
成分の振幅ＩPで割り、正相電圧指令値ＶP *を求める。
また、逆相有効電力指令値ＰNを除算器９Ｎに入力して
系統電流の逆相成分の振幅ＩNで割り、逆相電圧指令値
ＶN *を求める。つまり、これらを求める演算式は、数式
４、数式５の通りである。The positive-phase active power command value P P obtained by the distributor 27 is input to the divider 9P and divided by the positive-phase component amplitude I P of the system current to obtain a positive-phase voltage command value V P * .
Further, divided by the amplitude I N reverse-phase components of the system current by inputting a reverse phase active power command value P N in the divider 9N, obtaining the negative-phase voltage command value V N *. That is, the arithmetic expressions for obtaining these are as in Expressions 4 and 5.
【００３０】[0030]
【数４】ＶP *＝ＰP／ＩP ## EQU4 ## V P * = P P / I P
【００３１】[0031]
【数５】ＶN *＝ＰN／ＩN V N * = P N / I N
【００３２】次に、正相電圧指令値ＶP *どおりの振幅を
持ち、系統電流の正相成分と同相である交流量の正相電
圧指令値を交流変換回路１０Ｐにより求め、同様にし
て、逆相電圧指令値ＶN *の振幅を持ち、系統電流の逆相
成分と同相である交流量の逆相電圧指令値を交流変換回
路１０Ｎにより求め、これらを加算器３６ａにより加算
してインバータ２Ｓに対する最終的な電圧指令値とす
る。この電圧指令値に従った電圧を直列形インバータ２
Ｓによって発生させれば、有効電力指令値Ｐ*どおりの
有効電力を直列形インバータ２Ｓと三相電力系統２６と
の間で授受させることができる。Next, a positive-phase voltage command value of an AC amount having the same amplitude as the positive-phase voltage command value V P * and having the same phase as the positive-phase component of the system current is obtained by the AC conversion circuit 10P. The negative-phase voltage command value of the AC amount having the amplitude of the negative-phase voltage command value V N * and having the same phase as the negative phase component of the system current is obtained by the AC conversion circuit 10N, and these are added by the adder 36a and added to the inverter 2S. To the final voltage command value. The voltage according to the voltage command value is applied to the serial inverter 2
If the power is generated by S, active power according to the active power command value P * can be transmitted and received between the series inverter 2S and the three-phase power system 26.
【００３３】ここで、有効電力指令値Ｐ*を上述のよう
に正相有効電力指令値ＰP及び逆相有効電力指令値ＰNに
配分することなく、数式６、数式７により有効電力指令
値Ｐ*を直接、正相電圧指令値ＶP *と逆相電圧指令値ＶN
*とに変換することも可能である。Here, without distributing the active power command value P * to the positive-phase active power command value P P and the negative-phase active power command value P N as described above, the active power command value P P * direct, positive phase voltage command value V P * and the negative-phase voltage command value V N
It is also possible to convert to * .
【００３４】[0034]
【数６】ＶP *＝Ｐ*｛ＩP／（ＩP 2＋ＩN 2）｝[6] V P * = P * {I P / (I P 2 + I N 2)}
【００３５】[0035]
【数７】ＶN *＝Ｐ*｛ＩN／（ＩP 2＋ＩN 2）｝Equation 7] V N * = P * {I N / (I P 2 + I N 2)}
【００３６】本発明の実施形態は、負荷側の電圧不平衡
率をなるべく拡大しないで電力の授受を行うには、イン
バータを系統側から見ると通常の抵抗と等価に見えるよ
うな制御方法を採用すればよいことに着目したものであ
る。すなわち、系統電流を正相成分と逆相成分とに分
け、有効電力指令値Ｐ*を系統電流の各成分に相当する
成分、すなわち正相有効電力指令値ＰPと逆相有効電力
指令値ＰNとに配分して取り扱うと、この制御を実現す
ることができる。この際の配分比は、前記数式１とな
る。このようにすると数式８、数式９が得られ、数式１
０で示される見かけ上の抵抗ｒが決まるため、直列形イ
ンバータ２Ｓを含む補償装置を通常の抵抗のように動作
させることができる。In the embodiment of the present invention, in order to transmit and receive electric power without increasing the voltage imbalance rate on the load side as much as possible, a control method is adopted that makes the inverter appear equivalent to a normal resistance when viewed from the system side. It focuses on what should be done. That is, dividing the line current to the positive phase component and negative phase component, component corresponding to active power command value P * to each component of the system current, i.e. positive-phase active power command value P P and the negative-phase active power command value P This control can be realized by distributing N and handling. The distribution ratio at this time is represented by the above formula 1. In this way, Expressions 8 and 9 are obtained, and Expression 1 is obtained.
Since the apparent resistance r indicated by 0 is determined, the compensator including the series inverter 2S can be operated like a normal resistance.
【００３７】[0037]
【数８】ＰP＝Ｐ*｛ＩP 2／（ＩP 2＋ＩN 2）｝＝ｒＩP 2 Equation 8] P P = P * {I P 2 / (I P 2 + I N 2)} = rI P 2
【００３８】[0038]
【数９】ＰN＝Ｐ*｛ＩN 2／（ＩP 2＋ＩN 2）｝＝ｒＩN 2 Equation 9] P N = P * {I N 2 / (I P 2 + I N 2)} = rI N 2
【００３９】[0039]
【数１０】ｒ＝Ｐ*／（ＩP 2＋ＩN 2）[Number 10] r = P * / (I P 2 + I N 2)
【００４０】三相電力系統２６と直列形インバータ２Ｓ
との間で授受される正相有効電力は、三相電力系統２６
を流れる電流の正相成分とインバータ２Ｓの発生する正
相電圧との積であるので、正相有効電力を指令値どおり
に授受させるためにインバータ２Ｓが発生するべき電圧
すなわち正相電圧指令値は、正相有効電力指令値を系統
電流の正相成分の振幅で割ることにより求めることがで
きる。同様に、三相電力系統２６と直列形インバータ２
Ｓとの間で授受される逆相有効電力は、三相電力系統２
６を流れる電流の逆相成分とインバータ２Ｓの発生する
逆相電圧との積であるので、逆相有効電力を指令値どお
りに授受させるためにインバータ２Ｓが発生するべき電
圧すなわち逆相電圧指令値は、逆相有効電力指令値を系
統電流の逆相成分の振幅で割ることにより求めることが
できる。The three-phase power system 26 and the series inverter 2S
The positive-phase active power transmitted and received between the three-phase power system 26
Is the product of the positive-phase component of the current flowing through the inverter and the positive-phase voltage generated by the inverter 2S, the voltage to be generated by the inverter 2S in order to transmit and receive the positive-phase active power according to the command value, that is, the positive-phase voltage command value is , By dividing the positive-phase active power command value by the amplitude of the positive-phase component of the system current. Similarly, the three-phase power system 26 and the series inverter 2
The negative-phase active power transmitted to and received from the S
6 is the product of the negative-sequence component of the current flowing through the inverter 6 and the negative-sequence voltage generated by the inverter 2S. Can be obtained by dividing the negative-phase active power command value by the amplitude of the negative-phase component of the system current.
【００４１】以上のようにして求めた正相電圧指令値
（正相電圧の振幅指令値）を系統電流の正相成分と同相
である交流量の電圧指令値に変換し、逆相電圧指令値
（逆相電圧の振幅指令値）を系統電流の逆相成分と同相
である交流量の電圧指令値に変換してこれらの和を最終
的な電圧指令値とし、この電圧指令値通りの電圧を直列
形インバータ２Ｓに発生させることにより、最初の有効
電力指令値Ｐ*どおりの有効電力を電力系統２６との間
で授受させることができる。The positive-phase voltage command value (positive-phase voltage amplitude command value) obtained as described above is converted into a voltage command value of an alternating current having the same phase as the positive-phase component of the system current. (Amplitude command value of the negative phase voltage) is converted into a voltage command value of an AC amount having the same phase as the negative phase component of the system current, and the sum thereof is set as a final voltage command value. By causing the series inverter 2S to generate the active power, the active power according to the first active power command value P * can be transmitted to and received from the power system 26.
【００４２】これは、正相電流のみが流れている電力系
統があり、これに対して正相電流と同相の電圧を正相用
インバータで発生して正相有効電力指令値どおりの有効
電力を授受し、また、逆相電流のみが流れている電力系
統があり、これに対して逆相電流と同相の電圧を逆相用
インバータで発生して逆相有効電力指令値どおりの有効
電力を授受する場合を想定すると、両者の合計で正相有
効電力指令値と逆相有効電力指令値との和の有効電力を
授受することができるので、これらを重ね合わせの原理
により１台のインバータにより実現したものが請求項２
の発明に相当する。There is a power system in which only the positive-phase current flows. In contrast, a voltage having the same phase as the positive-phase current is generated by the positive-phase inverter, and the active power according to the positive-phase active power command value is generated. There is also a power system in which only the negative-phase current flows, and in response to this, a voltage in the same phase as the negative-phase current is generated by the negative-phase inverter, and the active power according to the negative-phase active power command value is transmitted and received. Assuming that the active power is the sum of the active power command value of the positive phase and the active power command value of the negative phase, it is possible to transmit and receive the active power by a single inverter based on the principle of superposition. Claim 2
Invention.
【００４３】図５は、図４における配分器２７の構成を
示すブロック図である。この配分器２７は、前述した数
式２、数式３もしくは数式８、数式９の演算を実行して
有効電力指令値Ｐ*を正相有効電力指令値ＰP及び逆相有
効電力指令値ＰNに配分するものである。その詳細な動
作は、上述の数式により明らかであるから説明を省略す
る。なお、図５において、２７１Ｐ，２７１Ｎは乗算
器、２７２Ｐ，２７２Ｎは除算器、２７３Ｐ，２７３Ｎ
は二乗値演算回路、２７４は加算器である。FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of the distributor 27 in FIG. The distributor 27, Equation 2 described above, Equation 3 or Equation 8, by performing the operation of Equation 9 active power command value P * to the positive phase active power command value P P and reverse-phase active power command value P N Is to be distributed. The detailed operation is evident from the above-described mathematical expressions, and thus the description is omitted. In FIG. 5, 271P and 271N are multipliers, 272P and 272N are dividers, 273P and 273N.
Is a square value calculation circuit, and 274 is an adder.
【００４４】図６は、図４の実施形態を、直列形インバ
ータ２Ｓの直流電圧一定制御に適用した場合のブロック
図である。ここでは上記制御方法を示すため、検出した
系統電流からインバータ２Ｓへの電圧指令値を求める部
分のみを抜き出してある。この場合、交流電力系統は三
相電力系統であり、図６では三相を一括して扱うため
に、三相量を二軸量に変換して演算している。FIG. 6 is a block diagram in the case where the embodiment of FIG. 4 is applied to the constant DC voltage control of the series inverter 2S. Here, in order to show the above control method, only a part for obtaining a voltage command value to the inverter 2S from the detected system current is extracted. In this case, the AC power system is a three-phase power system, and in FIG. 6, in order to handle three phases collectively, the three-phase amount is converted into a two-axis amount and calculated.
【００４５】まず、図６（Ａ）において、検出した三相
の系統電流を三相／二相変換回路１８を用いて二相量ｉ
α，ｉβに変換し、正相分を求めるために正相回転座標
変換回路１９Ｐを用いて座標変換し、フィルタ２０ｄ，
２０ｑを用いて直流成分を取り出すことにより、正相分
の系統電流のｄ軸成分ｉPdとｑ軸成分ｉPqとを求める。
一方、逆相分を求めるために逆相回転座標変換回路１９
Ｎを用いて座標変換し、フィルタ２０ｄ，２０ｑを用い
て直流成分を取り出すことにより、逆相分の系統電流の
ｄ軸成分ｉNdとｑ軸成分ｉNqとを求める。First, in FIG. 6A, the detected three-phase system current is converted into a two-phase amount i using a three-phase / two-phase conversion circuit 18.
are converted to α and iβ, and coordinate conversion is performed using a normal phase rotation coordinate conversion circuit 19P to obtain a positive phase component.
By extracting the DC component using 20q, the d-axis component i Pd and the q-axis component i Pq of the system current for the positive phase are obtained.
On the other hand, in order to obtain the negative phase component, the negative phase rotation coordinate conversion circuit 19
By performing coordinate conversion using N and extracting DC components using the filters 20d and 20q, the d-axis component i Nd and the q-axis component i Nq of the system current for the negative phase are obtained.
【００４６】次に、正相側のベクトルアナライザ２１Ｐ
を用いて正相電流の振幅と、規格化された正相のｄ軸電
流及びｑ軸電流を求める。同様に、ベクトルアナライザ
２１Ｎを用いて逆相電流の振幅と、規格化された逆相の
ｄ軸電流及びｑ軸電流を求める。他方、直列形インバー
タ２Ｓの直流電圧を一定にするために、直流電圧検出値
ＥDCと設定値ＥDC *との偏差を加算器１６により求め、
これをＰＩ調節器１７に入力してその出力をインバータ
２Ｓと三相電力系統２６との間で授受するべき有効電力
指令値Ｐ*とする。Next, the vector analyzer 21P on the positive phase side
Is used to determine the amplitude of the positive-phase current and the normalized positive-phase d-axis current and q-axis current. Similarly, the amplitude of the negative phase current and the normalized negative phase d-axis current and q-axis current are obtained using the vector analyzer 21N. On the other hand, in order to keep the DC voltage of the series inverter 2S constant, a deviation between the DC voltage detection value E DC and the set value E DC * is obtained by the adder 16,
This is input to the PI controller 17 and its output is set as an active power command value P * to be exchanged between the inverter 2S and the three-phase power system 26.
【００４７】この有効電力指令値Ｐ*を上述した配分器
２７の動作により正相有効電力指令値ＰP及び逆相有効
電力指令値ＰNに配分する。次に、電圧指令値を求める
ために、正相有効電力指令値ＰPを正相電流の振幅で割
って正相電圧指令値を求め、逆相有効電力指令値ＰNを
逆相電流の振幅で割って逆相電圧指令値を求める。これ
らを、正相分及び逆相分のそれぞれにつき乗算器２２
ｄ，２２ｑにおいて、先ほど求めた規格化された系統電
流のｄ軸成分とｑ軸成分とに乗算し、二軸量の正相の電
圧指令値と逆相の電圧指令値とを求める。[0047] allocated to the active power command value P * positive phase active power command value by the operation of the distributor 27 described above P P and reverse-phase active power command value P N. Next, in order to obtain the voltage command value, the positive-phase active power command value P P is divided by the amplitude of the positive-phase current to obtain the positive-phase voltage command value, and the negative-phase active power command value P N is obtained as the amplitude of the negative-phase current. To obtain the negative-phase voltage command value. These are multiplied by a multiplier 22 for each of the positive phase component and the negative phase component.
In steps d and 22q, the d-axis component and the q-axis component of the standardized system current obtained above are multiplied to obtain a biaxial quantity of a positive-phase voltage command value and a negative-phase voltage command value.
【００４８】正相の二軸量の電圧指令値は正相逆回転座
標変換回路２３Ｐにより二相量ＶPα，ＶPβに変換し、
一方、逆相の二軸量の電圧指令値は逆相逆回転座標変換
回路２３Ｎにより二相量ＶNα，ＶNβに変換する。これ
らの正相、逆相の二相量の電圧指令値ＶPαとＶNα、Ｖ
PβとＶNβを各々加算器３６ｄ，３６ｑにより加え合わ
せ、その結果を二相／三相変換回路２４を用いて交流の
三相量に変換し、これを直列形インバータ２Ｓの各相に
対する電圧指令値とする。The voltage command value of the positive-phase two-axis quantity is converted into two-phase quantities V P α and V P β by the positive-phase reverse rotation coordinate conversion circuit 23P.
On the other hand, the voltage command value of the biaxial amount of negative phase two-phase volume by reverse-phase reverse rotation coordinate conversion circuit 23N V N alpha, converted to V N beta. The voltage command values V P α and V N α, V N
P β and V N β are added by adders 36d and 36q, respectively, and the result is converted into an AC three-phase amount by using a two-phase / three-phase conversion circuit 24, which is applied to each phase of the series inverter 2S. The voltage command value.
【００４９】図６（Ａ）の制御系では、配分器２７で有
効電力指令値Ｐ*をＩP 2：ＩN 2に配分した後に正相の有
効電力指令値ＰPを正相の系統電流の振幅ＩPで割ること
により正相電圧指令値ＶP *を求め、また、逆相の有効電
力指令値ＰNを逆相の系統電流の振幅ＩNで割ることによ
り逆相電圧指令値ＶN *を求めているが、前述のようにこ
れらの演算をまとめて行ってもよい。すなわち、図６
（Ｂ）に示すように、前記数式６、数式７の演算機能を
配分器２７’に持たせ、有効電力指令値Ｐ*及びＩP，Ｉ
Nから直接、正相電圧指令値ＶP *及び逆相電圧指令値ＶN
*を求めても良い。In the control system shown in FIG.
Active power command value P*To IP Two: IN TwoAfter the distribution
Active power command value PPIs the amplitude I of the positive-phase system current.PDividing by
The positive-phase voltage command value VP *And the reverse phase effective current
Force command value PNIs the amplitude I of the negative-phase system current.NBy dividing by
Negative phase voltage command value VN *But as mentioned earlier,
These operations may be performed collectively. That is, FIG.
As shown in (B), the calculation functions of Equations 6 and 7 are used.
The active power command value P*And IP, I
NDirectly from the positive-phase voltage command value VP *And negative-phase voltage command value VN
*You may ask.
【００５０】図７は、直列形インバータ２Ｓを設置する
目的の制御（例えば系統電圧の位相を変化させる移相器
制御）を行う正相主制御回路２５Ｐ及び逆相主制御回路
２５Ｎに、図６（Ａ）及び図４に示した制御回路４Ｂを
取り付け、主制御回路２５Ｐ，２５Ｎの行う制御に直列
形インバータ２Ｓの直流電圧一定制御を付加した例であ
る。なお、図７ではフィルタや乗算器、除算器等の符号
を一部省略してあるが、これは煩雑になるのを避けるた
めであり、制御回路４Ｂの構成は図６（Ａ）と変わりが
ない。図７において、主制御回路２５Ｐ，２５Ｎの出力
する制御量と制御回路４Ｂによる直流電圧一定制御の制
御量とが、加算器３７ｄ，３７ｑ及び３８ｄ，３８ｑに
より加算され、その結果に基づいて直列形インバータ２
Ｓに対する電圧指令値が生成される。FIG. 7 shows the positive-phase main control circuit 25P and the negative-phase main control circuit 25N that perform the control for installing the series inverter 2S (for example, phase shifter control for changing the phase of the system voltage). This is an example in which the control circuit 4B shown in FIG. 4A and FIG. 4 is attached, and the DC voltage constant control of the series inverter 2S is added to the control performed by the main control circuits 25P and 25N. Note that, in FIG. 7, reference numerals for filters, multipliers, dividers, and the like are partially omitted, but this is to avoid complexity, and the configuration of the control circuit 4B is different from that in FIG. Absent. In FIG. 7, the control amounts output from the main control circuits 25P and 25N and the control amount for the DC voltage constant control by the control circuit 4B are added by adders 37d and 37q and 38d and 38q, and based on the result, a series type is obtained. Inverter 2
A voltage command value for S is generated.
【００５１】次に、請求項３、請求項４に記載した発明
の実施形態を説明する。これらの発明は、系統電流があ
る値よりも小さい場合に過大な電圧指令値を発生させな
いように、電圧指令値を求める制御系に一種のフィルタ
作用をなすリミッタを設けたものである。Next, an embodiment of the invention described in claims 3 and 4 will be described. In these inventions, a limiter which performs a kind of filter function is provided in a control system for obtaining a voltage command value so as not to generate an excessive voltage command value when the system current is smaller than a certain value.
【００５２】まず、図８は請求項３の発明の実施形態を
示している。この実施形態は、図１の実施形態におい
て、系統電流の振幅検出値Ｉを下限リミッタ４１を介し
て除算器９に入力するようにした。すなわち、図８の制
御回路４Ｃにおいて、検出された系統電流の振幅Ｉで有
効電力指令値Ｐ*を割る際に、系統電流の振幅Ｉが小さ
いときに出力される電圧指令値Ｖ*が過大になるのを防
ぐために、振幅Ｉの下限値を下限リミッタ４１によって
制限したものである。なお、この実施形態を三相交流電
力系統に適用して直列形インバータ２Ｓの直流電圧一定
制御を行う例が図１０であり、その動作は、図２及び図
８から容易に理解できるため、説明を省略する。FIG. 8 shows an embodiment of the third aspect of the present invention. In this embodiment, the amplitude detection value I of the system current is inputted to the divider 9 via the lower limiter 41 in the embodiment of FIG. That is, in the control circuit 4C of FIG. 8, when dividing the active power command value P * by the detected system current amplitude I, the voltage command value V * output when the system current amplitude I is small becomes excessively large. In order to prevent this, the lower limit value of the amplitude I is limited by the lower limiter 41. FIG. 10 shows an example in which this embodiment is applied to a three-phase AC power system to perform DC voltage constant control of the series inverter 2S. The operation can be easily understood from FIG. 2 and FIG. Is omitted.
【００５３】次に、図９は請求項４の発明の実施形態を
示している。この実施形態は、図１の実施形態におい
て、除算器９から出力される電圧指令値Ｖ*を上限リミ
ッタ４２を介して交流変換回路１０に入力するようにし
たものである。すなわち、図９の制御回路４Ｄでは、系
統電流の振幅Ｉには制限を設けずに、有効電力指令値Ｐ
*を系統電流の振幅Ｉにより割って得た電圧指令値Ｖ*自
体の上限値を上限リミッタ４２によって制限することに
より、電圧指令値Ｖ*が過大になるのを防いでいる。こ
の実施形態を三相交流電力系統に適用し、直列形インバ
ータ２Ｓの直流電圧一定制御を行う例が図１１であり、
その動作は、図２及び図９から容易に理解できるため、
説明を省略する。Next, FIG. 9 shows an embodiment of the fourth aspect of the present invention. In this embodiment, the voltage command value V * output from the divider 9 is input to the AC conversion circuit 10 via the upper limiter 42 in the embodiment of FIG. That is, in the control circuit 4D of FIG. 9, the active power command value P
By limiting the upper limit value of the voltage command value V * itself obtained by dividing * by the amplitude I of the system current by the upper limiter 42, the voltage command value V * is prevented from becoming excessive. FIG. 11 shows an example in which this embodiment is applied to a three-phase AC power system and performs constant DC voltage control of the series inverter 2S.
Since the operation can be easily understood from FIGS. 2 and 9,
Description is omitted.
【００５４】[0054]
【発明の効果】以上のように請求項１記載の発明によれ
ば、有効電力の指令値を系統電流の大きさにより除算し
てインバータ出力電圧指令値を求め、この電圧指令値の
振幅を有し、かつ系統電流と同相である電圧指令値を生
成してインバータを制御するため、上記電圧指令値はイ
ンバータが出力するべき電圧そのものとなるので、常に
指令値どおりの有効電力を直列形インバータと電力系統
との間で授受させることができる。As described above, according to the first aspect of the present invention, the inverter output voltage command value is obtained by dividing the active power command value by the magnitude of the system current, and the amplitude of the voltage command value is obtained. In order to control the inverter by generating a voltage command value that is in-phase with the system current, the voltage command value is the voltage to be output by the inverter. It can be exchanged with the power system.
【００５５】請求項２記載の発明によれば、有効電力指
令値を正相電流に相当する分と逆相電流に相当する分に
分配し、インバータを電力系統から見て抵抗と等価に見
えるように制御するため、系統電流に不平衡があったと
しても、インバータよりも負荷側の電圧不平衡率の悪化
を小さく抑えることができる。また、請求項１記載の発
明と同様に、系統電流の変化に関わらず、常に指令値ど
おりの有効電力を直列形インバータと三相電力系統との
間で授受させることができる。According to the second aspect of the present invention, the active power command value is divided into a portion corresponding to the positive-phase current and a portion corresponding to the negative-phase current, so that the inverter looks equivalent to a resistor when viewed from the power system. Therefore, even if there is an imbalance in the system current, it is possible to suppress the deterioration of the voltage imbalance rate on the load side from the inverter to be small. Further, similarly to the first aspect of the invention, it is possible to always transmit and receive the active power according to the command value between the series inverter and the three-phase power system, regardless of the change in the system current.
【００５６】請求項３または請求項４記載の発明によれ
ば、電圧指令値を求めるための系統電流の大きさまたは
電圧指令値自体を制限しているので、系統電流がある値
より小さくなった時にも過大な電圧指令値が出力される
のを抑制でき、装置の正常動作を常に確保することがで
きる。According to the third or fourth aspect of the present invention, since the magnitude of the system current for obtaining the voltage command value or the voltage command value itself is limited, the system current becomes smaller than a certain value. At times, the output of an excessive voltage command value can be suppressed, and the normal operation of the device can always be ensured.
【図１】請求項１に記載した発明の実施形態を示すブロ
ック図である。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the invention described in claim 1;
【図２】図１の実施形態を直列形インバータの直流電圧
一定制御に適用した場合の具体的なブロック図である。FIG. 2 is a specific block diagram when the embodiment of FIG. 1 is applied to DC voltage constant control of a series inverter.
【図３】図２の実施形態を主制御回路に付加した場合の
ブロック図である。FIG. 3 is a block diagram in a case where the embodiment of FIG. 2 is added to a main control circuit.
【図４】請求項２に記載した発明の実施形態を示すブロ
ック図である。FIG. 4 is a block diagram showing an embodiment of the invention described in claim 2;
【図５】図４における配分器の構成を示すブロック図で
ある。FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a distributor in FIG.
【図６】図４の実施形態を直列形インバータの直流電圧
一定制御に適用した場合の具体的なブロック図である。FIG. 6 is a specific block diagram when the embodiment of FIG. 4 is applied to DC voltage constant control of a series inverter.
【図７】図６の実施形態を正相主制御回路及び逆相主制
御回路に付加した場合のブロック図である。FIG. 7 is a block diagram in a case where the embodiment of FIG. 6 is added to a positive-phase main control circuit and a negative-phase main control circuit.
【図８】請求項３に記載した発明の実施形態を示すブロ
ック図である。FIG. 8 is a block diagram showing an embodiment of the invention described in claim 3;
【図９】請求項４に記載した発明の実施形態を示すブロ
ック図である。FIG. 9 is a block diagram showing an embodiment of the invention described in claim 4;
【図１０】図８の実施形態を直列形インバータの直流電
圧一定制御に適用した場合の具体的なブロック図であ
る。10 is a specific block diagram when the embodiment of FIG. 8 is applied to a constant DC voltage control of a series inverter.
【図１１】図９の実施形態を直列形インバータの直流電
圧一定制御に適用した場合の具体的なブロック図であ
る。11 is a specific block diagram when the embodiment of FIG. 9 is applied to DC voltage constant control of a series inverter.
【図１２】並列形インバータの説明図である。FIG. 12 is an explanatory diagram of a parallel inverter.
【図１３】自励式ＳＶＣの説明図である。FIG. 13 is an explanatory diagram of a self-excited SVC.
【図１４】従来の直流電圧一定制御回路の主要部の構成
を示すブロック図である。FIG. 14 is a block diagram showing a configuration of a main part of a conventional DC voltage constant control circuit.
【図１５】直列形インバータの説明図である。FIG. 15 is an explanatory diagram of a series inverter.
１ 電力系統 ２Ｓ 直列形インバータ ３ ＣＴ ４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ 制御回路 ９，９Ｐ，９Ｎ，２７２Ｐ，２７２Ｎ 除算器 １０，１０Ｐ，１０Ｎ 交流変換回路 １１ 位相検出回路 １１Ｐ 正相電流位相検出回路 １１Ｎ 逆相電流位相検出回路 １２ 振幅検出回路 １２Ｐ 正相電流振幅検出回路 １２Ｎ 逆相電流振幅検出回路 １３Ｐ 正相抽出回路 １３Ｎ 逆相抽出回路 １６ 減算器 １７ ＰＩ調節器 １８ 三相／二相変換回路 １９ 回転座標変換回路 １９Ｐ 正相回転座標変換回路 １９Ｎ 逆相回転座標変換回路 ２０ｄ，２０ｑ フィルタ ２１，２１Ｐ，２１Ｎ ベクトルアナライザ ２２ｄ，２２ｑ，２７１Ｐ，２７１Ｎ 乗算器 ２３ 逆回転座標変換回路 ２３Ｐ 正相逆回転座標変換回路 ２３Ｎ 逆相逆回転座標変換回路 ２４ 二相／三相変換回路 ２５ 主制御回路 ２５Ｐ 正相主制御回路 ２５Ｎ 逆相主制御回路 ２６ 三相電力系統 ２７，２７’ 配分器 ２７３Ｐ，２７３Ｎ 二乗値演算回路 ３６ａ，３６ｄ，３６ｑ，３７ｄ，３７ｑ，３８ｄ，３
８ｑ，２７４ 加算器 ４１ 下限リミッタ ４２ 上限リミッタReference Signs List 1 power system 2S series inverter 3 CT 4A, 4B, 4C, 4D control circuit 9, 9P, 9N, 272P, 272N divider 10, 10P, 10N AC conversion circuit 11 phase detection circuit 11P positive-phase current phase detection circuit 11N reverse Phase current phase detection circuit 12 Amplitude detection circuit 12P Positive phase current amplitude detection circuit 12N Negative phase current amplitude detection circuit 13P Positive phase extraction circuit 13N Negative phase extraction circuit 16 Subtractor 17 PI controller 18 Three-phase / two-phase conversion circuit 19 Rotation Coordinate conversion circuit 19P Normal-phase rotation coordinate conversion circuit 19N Negative-phase rotation coordinate conversion circuit 20d, 20q filter 21, 21P, 21N Vector analyzer 22d, 22q, 271P, 271N Multiplier 23 Reverse rotation coordinate conversion circuit 23P Normal-phase reverse rotation coordinate conversion Circuit 23N Negative-phase reverse rotation coordinate conversion circuit 24 Two-phase / three-phase conversion circuit 2 The main control circuit 25P positive-phase main control circuit 25N reverse phase main control circuit 26 the three-phase power system 27, 27 'allocator 273P, 273N square value calculation circuit 36a, 36d, 36q, 37d, 37q, 38d, 3
8q, 274 Adder 41 Lower limiter 42 Upper limiter
Claims (4)
とこの電力系統に直列接続された自励式インバータとの
間で有効電力を授受するように、インバータに対する出
力電圧指令値を生成して出力する直列形インバータの有
効電力授受制御回路において、 有効電力の指令値を系統電流の大きさにより除算してイ
ンバータの出力電圧指令値に変換する手段と、 前記出力電圧指令値の振幅を有し、かつ前記系統電流と
同相である交流量の出力電圧指令値を生成してインバー
タに与える手段と、 を備えたことを特徴とする直列形インバータの有効電力
授受制御回路。An output voltage command value for an inverter is generated and output according to a command value of an active power so that active power is transferred between an AC power system and a self-excited inverter connected in series to the power system. Means for converting the command value of the active power by the magnitude of the system current to convert the command value of the active power into an output voltage command value of the inverter, and having an amplitude of the output voltage command value, and Means for generating an output voltage command value of an AC amount having the same phase as the system current and applying the output voltage command value to the inverter.
力系統とこの電力系統に直列接続された自励式インバー
タとの間で有効電力を授受するように、インバータに対
する出力電圧指令値を生成して出力する直列形インバー
タの有効電力授受制御回路において、 系統電流を正相電流と逆相電流とに分割する手段と、 有効電力の指令値を正相電流の大きさの二乗と逆相電流
の大きさの二乗との比で配分して正相有効電力の指令値
と逆相有効電力の指令値とを求める手段と、 正相有効電力の指令値を正相電流の大きさにより除算し
て正相電圧指令値を求める手段と、 逆相有効電力の指令値を逆相電流の大きさにより除算し
て逆相電圧指令値を求める手段と、 前記正相電圧指令値の振幅を有し、かつ前記正相電流と
同相である交流量の正相電圧指令値を生成する手段と、 前記逆相電圧指令値の振幅を有し、かつ前記逆相電流と
同相である交流量の逆相電圧指令値を生成する手段と、 交流量の正相電圧指令値と交流量の逆相電圧指令値との
加算結果を出力電圧指令値としてインバータに与える手
段と、 を備えたことを特徴とする直列形インバータの有効電力
授受制御回路。2. An output voltage command value for an inverter is generated such that active power is transferred between a three-phase AC power system and a self-excited inverter connected in series to the power system according to a command value of the active power. Means for dividing the system current into a positive-phase current and a negative-phase current in the active-power transfer control circuit of Means for obtaining the command value of the positive-phase active power and the command value of the negative-phase active power by allocating the ratio with the square of the magnitude, and dividing the command value of the positive-phase active power by the magnitude of the positive-phase current. Means for obtaining a positive-phase voltage command value; means for obtaining a negative-phase voltage command value by dividing the negative-phase active power command value by the magnitude of the negative-phase current; and And a positive-sequence voltage reference of an AC amount that is in-phase with the positive-sequence current. Means for generating a negative-phase voltage command value having an amplitude of the negative-phase voltage command value and having the same phase as the negative-phase current; Means for providing the inverter with a result of adding the negative-phase voltage command value of the AC amount and the negative-phase voltage command value to the inverter as an output voltage command value.
タの有効電力授受制御回路において、 有効電力の指令値を系統電流の大きさにより除算してイ
ンバータの出力電圧指令値に変換する手段の入力側に、
系統電流の大きさを下限値以上に制限する手段を備えた
ことを特徴とする直列形インバータの有効電力授受制御
回路。3. An active power transfer control circuit for a serial inverter according to claim 1, wherein the input value of the means for converting the command value of the active power by the magnitude of the system current and converting the command value into the output voltage command value of the inverter. Beside
An active power transfer control circuit for a series inverter, comprising means for limiting the magnitude of a system current to a lower limit or more.
タの有効電力授受制御回路において、 有効電力の指令値を系統電流の大きさにより除算してイ
ンバータの出力電圧指令値に変換する手段の出力側に、
インバータの出力電圧指令値を上限値以下に制限する手
段を備えたことを特徴とする直列形インバータの有効電
力授受制御回路。4. An output of a means for converting a command value of active power by a magnitude of a system current into a command value of output voltage of the inverter in the active power transfer control circuit for a serial inverter according to claim 1 or 2. Beside
An active power transfer control circuit for a serial inverter, comprising means for limiting an output voltage command value of the inverter to an upper limit value or less.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8338534A JPH10178742A (en) | 1996-12-18 | 1996-12-18 | Circuit for controlling transfer of effective power of serial inverter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8338534A JPH10178742A (en) | 1996-12-18 | 1996-12-18 | Circuit for controlling transfer of effective power of serial inverter |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10178742A true JPH10178742A (en) | 1998-06-30 |
Family
ID=18319079
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8338534A Pending JPH10178742A (en) | 1996-12-18 | 1996-12-18 | Circuit for controlling transfer of effective power of serial inverter |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10178742A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000060137A (en) * | 1998-08-07 | 2000-02-25 | Hitachi Ltd | Power converting equipment |
| JP2006014501A (en) * | 2004-06-25 | 2006-01-12 | Fuji Electric Fa Components & Systems Co Ltd | Controller for voltage-type inverter |
| JP2020102912A (en) * | 2018-12-20 | 2020-07-02 | 株式会社三社電機製作所 | Three-phase unbalance suppressing device |
-
1996
- 1996-12-18 JP JP8338534A patent/JPH10178742A/en active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000060137A (en) * | 1998-08-07 | 2000-02-25 | Hitachi Ltd | Power converting equipment |
| JP2006014501A (en) * | 2004-06-25 | 2006-01-12 | Fuji Electric Fa Components & Systems Co Ltd | Controller for voltage-type inverter |
| JP4581508B2 (en) * | 2004-06-25 | 2010-11-17 | 富士電機システムズ株式会社 | Control device for voltage source inverter |
| JP2020102912A (en) * | 2018-12-20 | 2020-07-02 | 株式会社三社電機製作所 | Three-phase unbalance suppressing device |
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