JPH1118304A - 連系インバータ - Google Patents
連系インバータInfo
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- JPH1118304A JPH1118304A JP9168760A JP16876097A JPH1118304A JP H1118304 A JPH1118304 A JP H1118304A JP 9168760 A JP9168760 A JP 9168760A JP 16876097 A JP16876097 A JP 16876097A JP H1118304 A JPH1118304 A JP H1118304A
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- inverter
- time constant
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
- Y02B10/70—Hybrid systems, e.g. uninterruptible or back-up power supplies integrating renewable energies
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/56—Power conversion systems, e.g. maximum power point trackers
Landscapes
- Stand-By Power Supply Arrangements (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 電圧変動幅の大きなエンジン発電機と商用系
統の両者と安定に連系可能な優れた連系インバータを提
供する。 【解決手段】 連系インバータＡは、インバータ７、電
圧同期信号発生回路１３、フィードバック回路１６、フ
ィードフォワード回路２３、およびインバータ駆動手段
１９，２０に加えて、エンジン発電機起動完了検出回路
２４と商用系統復電検出回路２５を備え、商用系統２と
エンジン発電機３のいずれか一方と選択的に連系して交
流負荷４に電力を供給する。フィードフォワード回路２
３の時定数切替部２２は、エンジン発電機起動完了検出
回路２４の信号ＳEGが「１」である場合に、１次遅れフ
ィルタ２１の時定数Ｔ´をエンジン発電機用の時定数Ｔ
2 に切り替え、商用系統復電検出回路２５の信号ＳCSが
「１」である場合に、１次遅れフィルタ２１の時定数Ｔ
´を商用系統用の時定数Ｔ1 に切り替える。
統の両者と安定に連系可能な優れた連系インバータを提
供する。 【解決手段】 連系インバータＡは、インバータ７、電
圧同期信号発生回路１３、フィードバック回路１６、フ
ィードフォワード回路２３、およびインバータ駆動手段
１９，２０に加えて、エンジン発電機起動完了検出回路
２４と商用系統復電検出回路２５を備え、商用系統２と
エンジン発電機３のいずれか一方と選択的に連系して交
流負荷４に電力を供給する。フィードフォワード回路２
３の時定数切替部２２は、エンジン発電機起動完了検出
回路２４の信号ＳEGが「１」である場合に、１次遅れフ
ィルタ２１の時定数Ｔ´をエンジン発電機用の時定数Ｔ
2 に切り替え、商用系統復電検出回路２５の信号ＳCSが
「１」である場合に、１次遅れフィルタ２１の時定数Ｔ
´を商用系統用の時定数Ｔ1 に切り替える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、燃料電池や太陽電
池等の直流電源と商用系統もしくはエンジン発電機とを
連系するための連系インバータに関するものである。
池等の直流電源と商用系統もしくはエンジン発電機とを
連系するための連系インバータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、商用系統停電時においても安定し
た電力供給を確保する目的で、商用系統を含めた複数種
類の電源から電力を供給するシステムの開発が勧められ
ている。中でも、燃料電池や太陽電池等の直流電源と商
用系統もしくはエンジン発電機とを連系させるシステム
は有望視されており、このようなシステムにおいては、
直流電源から出力される直流電力を交流電力に変換し、
この交流電力を商用系統やエンジン発電機の電圧に追従
させて安定に連系させることが必要である。
た電力供給を確保する目的で、商用系統を含めた複数種
類の電源から電力を供給するシステムの開発が勧められ
ている。中でも、燃料電池や太陽電池等の直流電源と商
用系統もしくはエンジン発電機とを連系させるシステム
は有望視されており、このようなシステムにおいては、
直流電源から出力される直流電力を交流電力に変換し、
この交流電力を商用系統やエンジン発電機の電圧に追従
させて安定に連系させることが必要である。
【０００３】図４は、以上のような直流電源と商用系統
もしくはエンジン発電機とを連系させるシステムに使用
される従来の連系インバータを示すブロック図である。
この図４に示すように、連系インバータＢは、直流電源
１と商用系統２もしくはエンジン発電機３を連系して交
流負荷４に電力を供給するように構成されている。ここ
で、図中５は、商用系統用の連系スイッチ、６はエンジ
ン発電機用の連系スイッチである。以下には、連系イン
バータＢの細部について説明する。
もしくはエンジン発電機とを連系させるシステムに使用
される従来の連系インバータを示すブロック図である。
この図４に示すように、連系インバータＢは、直流電源
１と商用系統２もしくはエンジン発電機３を連系して交
流負荷４に電力を供給するように構成されている。ここ
で、図中５は、商用系統用の連系スイッチ、６はエンジ
ン発電機用の連系スイッチである。以下には、連系イン
バータＢの細部について説明する。
【０００４】まず、連系インバータＢは、直流電源１か
ら出力される直流電力を交流電力に変換するインバータ
７と連系リアクトル８を有すると共に、インバータ７の
出力電流を検出するインバータ出力電流検出器９、商用
系統２とエンジン発電機３のいずれか一方の出力電圧を
系統電圧として検出する系統電圧検出器１０を有する。
連系インバータＢはまた、電圧同期発振器１１と乗算器
１２を含み、系統電圧に応じた電流指令値を得る電圧同
期信号発生回路１３と、減算器１４と電流制御器（ＡＣ
Ｒ）１５を含み、電流指令値とインバータ出力電流の偏
差を収束させるための電流指令信号を発生するフィード
バック回路１６を有する。連系インバータＢはさらに、
１次遅れフィルタ１７に系統電圧を通過させて電圧フィ
ルタ信号を発生するフィードフォワード回路１８、電流
指令信号と電圧フィルタ信号を加算する加算器１９、お
よび加算器の加算結果に応じたスイッチ駆動信号を発生
するＰＷＭ回路２０を有する。
ら出力される直流電力を交流電力に変換するインバータ
７と連系リアクトル８を有すると共に、インバータ７の
出力電流を検出するインバータ出力電流検出器９、商用
系統２とエンジン発電機３のいずれか一方の出力電圧を
系統電圧として検出する系統電圧検出器１０を有する。
連系インバータＢはまた、電圧同期発振器１１と乗算器
１２を含み、系統電圧に応じた電流指令値を得る電圧同
期信号発生回路１３と、減算器１４と電流制御器（ＡＣ
Ｒ）１５を含み、電流指令値とインバータ出力電流の偏
差を収束させるための電流指令信号を発生するフィード
バック回路１６を有する。連系インバータＢはさらに、
１次遅れフィルタ１７に系統電圧を通過させて電圧フィ
ルタ信号を発生するフィードフォワード回路１８、電流
指令信号と電圧フィルタ信号を加算する加算器１９、お
よび加算器の加算結果に応じたスイッチ駆動信号を発生
するＰＷＭ回路２０を有する。
【０００５】以上のような構成を有する従来の連系イン
バータＢの動作は、次の通りである。電圧同期信号発生
回路１３は、系統電圧検出器１０で検出された系統電圧
ＶLに応じて、電圧同期発振器１１により、系統電圧Ｖ
L の基本波成分と周波数および位相の等しい振幅１の正
弦波形の基準正弦波ＳＩＮを発生する。続いて、この基
準正弦波ＳＩＮと予め設定された振幅指令値ＫP を乗算
器１２により乗算して、インバータ出力の基本波成分の
電流指令値Ｉr を得る。
バータＢの動作は、次の通りである。電圧同期信号発生
回路１３は、系統電圧検出器１０で検出された系統電圧
ＶLに応じて、電圧同期発振器１１により、系統電圧Ｖ
L の基本波成分と周波数および位相の等しい振幅１の正
弦波形の基準正弦波ＳＩＮを発生する。続いて、この基
準正弦波ＳＩＮと予め設定された振幅指令値ＫP を乗算
器１２により乗算して、インバータ出力の基本波成分の
電流指令値Ｉr を得る。
【０００６】フィードバック回路１６は、電圧同期信号
発生回路１３で得られた電流指令値Ｉr とインバータ出
力電流検出器９で検出されたインバータ出力電流ＩINV
を減算器１４により比較減算し、続いて、この減算結果
が収束するようにＡＣＲ１５により制御して電力指令信
号ＩACR を発生する。また、フィードフォワード回路１
８は、系統電圧ＶL を予め設定された時定数Ｔの１次遅
れフィルタ１７に通し、電圧フィルタ信号ＶLFを発生す
る。
発生回路１３で得られた電流指令値Ｉr とインバータ出
力電流検出器９で検出されたインバータ出力電流ＩINV
を減算器１４により比較減算し、続いて、この減算結果
が収束するようにＡＣＲ１５により制御して電力指令信
号ＩACR を発生する。また、フィードフォワード回路１
８は、系統電圧ＶL を予め設定された時定数Ｔの１次遅
れフィルタ１７に通し、電圧フィルタ信号ＶLFを発生す
る。
【０００７】加算器１９は、フィードバック回路１６か
らの電力指令信号ＩACR とフィードフォワード回路１８
からの電圧フィルタ信号ＶLFとを加算して、電圧指令値
Ｖrを得る。続いて、ＰＷＭ回路２０は、この電圧指令
値Ｖr と極性が等しく、かつ電圧指令値Ｖr の絶対値の
振幅に比例するパルス幅を有するスイッチ駆動信号ＰＷ
Ｍを発生する。
らの電力指令信号ＩACR とフィードフォワード回路１８
からの電圧フィルタ信号ＶLFとを加算して、電圧指令値
Ｖrを得る。続いて、ＰＷＭ回路２０は、この電圧指令
値Ｖr と極性が等しく、かつ電圧指令値Ｖr の絶対値の
振幅に比例するパルス幅を有するスイッチ駆動信号ＰＷ
Ｍを発生する。
【０００８】そして、インバータ７は、直流電源１から
出力された直流電圧ＶDCを入力とし、ＰＷＭ回路２０か
らのスイッチ駆動信号ＰＷＭに従って主スイッチを動作
させ、電圧指令値Ｖr と相似の波形を有するインバータ
出力電圧ＶINV を発生する。
出力された直流電圧ＶDCを入力とし、ＰＷＭ回路２０か
らのスイッチ駆動信号ＰＷＭに従って主スイッチを動作
させ、電圧指令値Ｖr と相似の波形を有するインバータ
出力電圧ＶINV を発生する。
【０００９】以上の動作により、インバータ出力電流Ｉ
INV を系統電圧ＶL の基本波に同期した正弦波にするこ
とが可能であり、この基準正弦波ＳＩＮと乗算する振幅
指令値ＫP を適切に設定することにより、直流電源１の
出力量に見合った一定の交流電力をインバータ７から供
給することができる。また、系統電圧ＶL が瞬時に変動
した場合にも、フィードフォワード回路１８の１次遅れ
フィルタ１７の時定数Ｔを適切に設定することにより、
インバータ出力電圧ＶINV を系統電圧ＶL に追従させる
ことが可能で、インバータ７から過電流が出力されるの
を防ぐことができる。
INV を系統電圧ＶL の基本波に同期した正弦波にするこ
とが可能であり、この基準正弦波ＳＩＮと乗算する振幅
指令値ＫP を適切に設定することにより、直流電源１の
出力量に見合った一定の交流電力をインバータ７から供
給することができる。また、系統電圧ＶL が瞬時に変動
した場合にも、フィードフォワード回路１８の１次遅れ
フィルタ１７の時定数Ｔを適切に設定することにより、
インバータ出力電圧ＶINV を系統電圧ＶL に追従させる
ことが可能で、インバータ７から過電流が出力されるの
を防ぐことができる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な従来の連系インバータにおいては、フィードフォワー
ド回路１８の１次遅れフィルタ１７の時定数に関して、
商用系統と連系する場合とエンジン発電機と連系する場
合とで、適した時定数が異なるため、特に、電圧変動幅
の大きなエンジン発電機と商用系統の両者との連系がで
きなくなるという問題がある。
な従来の連系インバータにおいては、フィードフォワー
ド回路１８の１次遅れフィルタ１７の時定数に関して、
商用系統と連系する場合とエンジン発電機と連系する場
合とで、適した時定数が異なるため、特に、電圧変動幅
の大きなエンジン発電機と商用系統の両者との連系がで
きなくなるという問題がある。
【００１１】以下にはこの問題点について図５と図６を
参照してより詳細に説明する。ここで、図５は、フィー
ドフォワード回路１８の時定数Ｔとインバータ出力電流
ＩIN V の高調波成分の関係を示すグラフであり、図６
は、フィードフォワード回路１８の時定数Ｔと系統電圧
ＶL の許容変動幅の関係を示すグラフである。
参照してより詳細に説明する。ここで、図５は、フィー
ドフォワード回路１８の時定数Ｔとインバータ出力電流
ＩIN V の高調波成分の関係を示すグラフであり、図６
は、フィードフォワード回路１８の時定数Ｔと系統電圧
ＶL の許容変動幅の関係を示すグラフである。
【００１２】まず、図５に示すように、フィードフォワ
ード回路１８の時定数Ｔを小さくすると、インバータ出
力電流ＩINV の制御性が低下し、インバータ出力電流Ｉ
INVの高調波成分が増加する。特に、商用系統と連系す
る場合には、系統連系ガイドラインによりインバータ７
から出力される高調波成分の規制があるため、時定数Ｔ
を小さくしすぎないように留意する必要がある。
ード回路１８の時定数Ｔを小さくすると、インバータ出
力電流ＩINV の制御性が低下し、インバータ出力電流Ｉ
INVの高調波成分が増加する。特に、商用系統と連系す
る場合には、系統連系ガイドラインによりインバータ７
から出力される高調波成分の規制があるため、時定数Ｔ
を小さくしすぎないように留意する必要がある。
【００１３】一方、図６に示すように、フィードフォワ
ード回路１８の時定数Ｔを大きくすると、系統電圧ＶL
の瞬時変動に対するインバータ出力電圧ＶINV の追従性
が低下し、系統電圧ＶL の許容変動幅が小さくなる。一
般に、エンジン発電機の電圧変動幅は商用系統と比較し
て大きいため、エンジン発電機と連系する場合には、商
用系統と連系する場合よりも時定数Ｔを小さくすること
が望ましい。つまり、商用系統と連系する場合には時定
数Ｔを大きく設定し、エンジン発電機と連系する場合に
は時定数Ｔを小さく設定することが望ましい。
ード回路１８の時定数Ｔを大きくすると、系統電圧ＶL
の瞬時変動に対するインバータ出力電圧ＶINV の追従性
が低下し、系統電圧ＶL の許容変動幅が小さくなる。一
般に、エンジン発電機の電圧変動幅は商用系統と比較し
て大きいため、エンジン発電機と連系する場合には、商
用系統と連系する場合よりも時定数Ｔを小さくすること
が望ましい。つまり、商用系統と連系する場合には時定
数Ｔを大きく設定し、エンジン発電機と連系する場合に
は時定数Ｔを小さく設定することが望ましい。
【００１４】以上のような時定数の制約から、少なくと
も商用系統と連系可能とするためには、インバータ７か
ら出力される高調波電流が系統連系ガイドラインを満足
するような最小の時定数Ｔを設定しなければならない。
しかしながら、このように時定数Ｔを設定した場合、こ
の時定数Ｔにより決定される系統電圧の許容変動幅を越
えて変動するエンジン発電機とは連系できなくなってし
まう。すなわち、電圧変動幅の大きなエンジン発電機と
商用系統の両者との連系は困難である。
も商用系統と連系可能とするためには、インバータ７か
ら出力される高調波電流が系統連系ガイドラインを満足
するような最小の時定数Ｔを設定しなければならない。
しかしながら、このように時定数Ｔを設定した場合、こ
の時定数Ｔにより決定される系統電圧の許容変動幅を越
えて変動するエンジン発電機とは連系できなくなってし
まう。すなわち、電圧変動幅の大きなエンジン発電機と
商用系統の両者との連系は困難である。
【００１５】本発明は、上記のような従来技術の問題点
を解決するために提案されたものであり、その目的は、
電圧変動幅の大きなエンジン発電機と商用系統の両者と
安定に連系可能な優れた連系インバータを提供すること
である。
を解決するために提案されたものであり、その目的は、
電圧変動幅の大きなエンジン発電機と商用系統の両者と
安定に連系可能な優れた連系インバータを提供すること
である。
【００１６】
【課題を解決するための手段】上記のような課題は、本
発明に係る新規な手段を採用することにより達成され
る。すなわち、本発明の連系インバータはまず、インバ
ータ、電圧同期信号発生回路、フィードバック回路、フ
ィードフォワード回路、およびインバータ駆動手段を備
え、商用系統とエンジン発電機のいずれか一方と選択的
に連系して交流負荷に電力を供給する連系インバータで
ある。このうち、インバータは、直流電源から出力され
る直流電力を交流電力に変換する。また、電圧同期信号
発生回路は、商用系統とエンジン発電機のいずれか一方
の出力電圧の基本波成分に同期する電流指令値を発生す
る。そして、フィードバック回路は、前記電流指令値と
インバータ出力電流の偏差を収束させるための電流指令
信号を発生し、フィードフォワード回路は、１次遅れフ
ィルタに前記出力電圧を通過させて電圧フィルタ信号を
発生する。さらに、インバータ駆動手段は、前記電流指
令信号と前記電圧フィルタ信号を用いて前記インバータ
を駆動する。
発明に係る新規な手段を採用することにより達成され
る。すなわち、本発明の連系インバータはまず、インバ
ータ、電圧同期信号発生回路、フィードバック回路、フ
ィードフォワード回路、およびインバータ駆動手段を備
え、商用系統とエンジン発電機のいずれか一方と選択的
に連系して交流負荷に電力を供給する連系インバータで
ある。このうち、インバータは、直流電源から出力され
る直流電力を交流電力に変換する。また、電圧同期信号
発生回路は、商用系統とエンジン発電機のいずれか一方
の出力電圧の基本波成分に同期する電流指令値を発生す
る。そして、フィードバック回路は、前記電流指令値と
インバータ出力電流の偏差を収束させるための電流指令
信号を発生し、フィードフォワード回路は、１次遅れフ
ィルタに前記出力電圧を通過させて電圧フィルタ信号を
発生する。さらに、インバータ駆動手段は、前記電流指
令信号と前記電圧フィルタ信号を用いて前記インバータ
を駆動する。
【００１７】以上のような構成に加えて、請求項１記載
の連系インバータは、前記エンジン発電機の起動完了を
検出するエンジン発電機起動完了検出回路と、前記商用
系統の復電を検出する商用系統復電検出回路を備え、さ
らに、前記フィードフォワード回路が、次のように構成
されたことを特徴としている。すなわち、フィードフォ
ワード回路は、前記エンジン発電機起動完了検出回路の
出力信号と前記商用系統復電検出回路の出力信号に応じ
て、１次遅れフィルタの時定数を切り替えるように構成
される。
の連系インバータは、前記エンジン発電機の起動完了を
検出するエンジン発電機起動完了検出回路と、前記商用
系統の復電を検出する商用系統復電検出回路を備え、さ
らに、前記フィードフォワード回路が、次のように構成
されたことを特徴としている。すなわち、フィードフォ
ワード回路は、前記エンジン発電機起動完了検出回路の
出力信号と前記商用系統復電検出回路の出力信号に応じ
て、１次遅れフィルタの時定数を切り替えるように構成
される。
【００１８】以上のような構成を有する請求項１に記載
の発明においては、フィードフォワード回路の１次遅れ
フィルタの時定数を、商用系統と連系する場合には商用
系統に適した時定数に設定しておき、エンジン発電機と
連系する場合には、エンジン発電機に適した時定数に切
り替えることができる。したがって、電圧変動幅の大き
なエンジン発電機と連系させる場合でも、このようなエ
ンジン発電機に適した時定数を使用して、系統電圧の許
容変動幅を大きくすることができるため、エンジン発電
機と商用系統の両者と安定に連系することができる。
の発明においては、フィードフォワード回路の１次遅れ
フィルタの時定数を、商用系統と連系する場合には商用
系統に適した時定数に設定しておき、エンジン発電機と
連系する場合には、エンジン発電機に適した時定数に切
り替えることができる。したがって、電圧変動幅の大き
なエンジン発電機と連系させる場合でも、このようなエ
ンジン発電機に適した時定数を使用して、系統電圧の許
容変動幅を大きくすることができるため、エンジン発電
機と商用系統の両者と安定に連系することができる。
【００１９】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の発明において、フィードフォワード回路がさらに次の
ように構成されたことを特徴としている。すなわち、フ
ィードフォワード回路は、前記インバータから出力され
る電流の高調波成分が系統連系ガイドラインの規定値と
なる場合の時定数を商用系統用の時定数とし、系統電圧
の許容変動幅がエンジン発電機の電圧変動幅となる場合
の時定数をエンジン発電機用の時定数として、その１次
遅れフィルタの時定数を切り替えるように構成される。
の発明において、フィードフォワード回路がさらに次の
ように構成されたことを特徴としている。すなわち、フ
ィードフォワード回路は、前記インバータから出力され
る電流の高調波成分が系統連系ガイドラインの規定値と
なる場合の時定数を商用系統用の時定数とし、系統電圧
の許容変動幅がエンジン発電機の電圧変動幅となる場合
の時定数をエンジン発電機用の時定数として、その１次
遅れフィルタの時定数を切り替えるように構成される。
【００２０】以上のような構成を有する請求項２に記載
の発明においては、フィードフォワード回路の１次遅れ
フィルタの時定数として、商用系統用とエンジン発電機
用の時定数をそれぞれ適切に設定しているため、商用系
統とエンジン発電機の両者と安定に連系することができ
る。特に、電圧変動幅の大きなエンジン発電機と連系さ
せる場合には、このエンジン発電機の電圧変動幅に合わ
せた時定数に切り替えることができるため、エンジン発
電機と安定に連系することができる。
の発明においては、フィードフォワード回路の１次遅れ
フィルタの時定数として、商用系統用とエンジン発電機
用の時定数をそれぞれ適切に設定しているため、商用系
統とエンジン発電機の両者と安定に連系することができ
る。特に、電圧変動幅の大きなエンジン発電機と連系さ
せる場合には、このエンジン発電機の電圧変動幅に合わ
せた時定数に切り替えることができるため、エンジン発
電機と安定に連系することができる。
【００２１】
［１．構成］図１は、本発明を適用した連系インバータ
の一つの実施の形態を示すブロック図である。この図１
に示すように、本実施の形態の基本的な構成は、図４に
示した従来技術と同様であるため、同一部分には同一符
号を付し、その説明を省略する。
の一つの実施の形態を示すブロック図である。この図１
に示すように、本実施の形態の基本的な構成は、図４に
示した従来技術と同様であるため、同一部分には同一符
号を付し、その説明を省略する。
【００２２】すなわち、図１に示すように、連系インバ
ータＡは、図４に示した従来技術と同様に、インバータ
７、連系リアクトル８、インバータ出力電流検出器９、
系統電圧検出器１０を有すると共に、電圧同期発振器１
１と乗算器１２を含む電圧同期信号発生回路１３、減算
器１４と電流制御器（ＡＣＲ）１５を含むフィードバッ
ク回路１６、加算器１９、およびＰＷＭ回路２０を有す
る。ここで、加算器１９とＰＷＭ回路２０は、本発明の
インバータ駆動手段に相当する。
ータＡは、図４に示した従来技術と同様に、インバータ
７、連系リアクトル８、インバータ出力電流検出器９、
系統電圧検出器１０を有すると共に、電圧同期発振器１
１と乗算器１２を含む電圧同期信号発生回路１３、減算
器１４と電流制御器（ＡＣＲ）１５を含むフィードバッ
ク回路１６、加算器１９、およびＰＷＭ回路２０を有す
る。ここで、加算器１９とＰＷＭ回路２０は、本発明の
インバータ駆動手段に相当する。
【００２３】そして、本実施の形態においては、本発明
に従い、従来の時定数Ｔを固定的に設定した１次遅れフ
ィルタ１７を含むフィードフォワード回路１８に代え
て、時定数Ｔ´を商用系統用の時定数Ｔ1 およびエンジ
ン発電機用の時定数Ｔ2 との間で切り替え可能な１次遅
れフィルタ２１と時定数切替部２２を含むフィードフォ
ワード回路２３が設けられている。さらに、エンジン発
電機３の起動完了を検出するエンジン発電機起動完了検
出回路２４と、商用系統２の復電を検出する商用系統復
電検出回路２５が設けられている。
に従い、従来の時定数Ｔを固定的に設定した１次遅れフ
ィルタ１７を含むフィードフォワード回路１８に代え
て、時定数Ｔ´を商用系統用の時定数Ｔ1 およびエンジ
ン発電機用の時定数Ｔ2 との間で切り替え可能な１次遅
れフィルタ２１と時定数切替部２２を含むフィードフォ
ワード回路２３が設けられている。さらに、エンジン発
電機３の起動完了を検出するエンジン発電機起動完了検
出回路２４と、商用系統２の復電を検出する商用系統復
電検出回路２５が設けられている。
【００２４】なお、図２は、フィードフォワード回路２
３で使用される商用系統用の時定数Ｔ1 およびエンジン
発電機用の時定数Ｔ2 と、インバータ出力電流Ｉ´INV
の高調波成分および系統電圧Ｖ´L の許容変動幅との関
係を示すグラフである。この図２に示すように、本実施
の形態においては、インバータ７から出力されるインバ
ータ出力電流Ｉ´INV の高調波成分が系統連系ガイドラ
インの規定値となるときの時定数を商用系統用の時定数
Ｔ1 とし、系統電圧Ｖ´L の許容変動幅がエンジン発電
機３の電圧変動幅となるときの時定数をエンジン発電機
用の時定数Ｔ2としている。
３で使用される商用系統用の時定数Ｔ1 およびエンジン
発電機用の時定数Ｔ2 と、インバータ出力電流Ｉ´INV
の高調波成分および系統電圧Ｖ´L の許容変動幅との関
係を示すグラフである。この図２に示すように、本実施
の形態においては、インバータ７から出力されるインバ
ータ出力電流Ｉ´INV の高調波成分が系統連系ガイドラ
インの規定値となるときの時定数を商用系統用の時定数
Ｔ1 とし、系統電圧Ｖ´L の許容変動幅がエンジン発電
機３の電圧変動幅となるときの時定数をエンジン発電機
用の時定数Ｔ2としている。
【００２５】［２．作用・効果］以上のような構成を有
する本実施の形態の連系インバータＡの動作について、
図１〜図３を参照しながら次に説明する。ここで、図３
は、フィードフォワード回路２３の時定数切替部２２の
動作手順を示すフローチャートである。
する本実施の形態の連系インバータＡの動作について、
図１〜図３を参照しながら次に説明する。ここで、図３
は、フィードフォワード回路２３の時定数切替部２２の
動作手順を示すフローチャートである。
【００２６】まず、連系インバータＡは、通常は商用系
統用の連系スイッチ５を閉じる一方でエンジン発電機用
の連系スイッチ６を開いて商用系統２と連系運転を行
う。この状態から、商用系統２が停電した場合には、商
用系統用の連系スイッチ５を開いて、エンジン発電機３
の起動が完了した後にエンジン発電機用の連系スイッチ
６を閉じて、エンジン発電機３と連系する。その後、商
用系統２が復電した時点で、エンジン発電機用の連系ス
イッチ６を開き、商用系統用の連系スイッチ５を閉じ
て、商用系統２と連系する。
統用の連系スイッチ５を閉じる一方でエンジン発電機用
の連系スイッチ６を開いて商用系統２と連系運転を行
う。この状態から、商用系統２が停電した場合には、商
用系統用の連系スイッチ５を開いて、エンジン発電機３
の起動が完了した後にエンジン発電機用の連系スイッチ
６を閉じて、エンジン発電機３と連系する。その後、商
用系統２が復電した時点で、エンジン発電機用の連系ス
イッチ６を開き、商用系統用の連系スイッチ５を閉じ
て、商用系統２と連系する。
【００２７】したがって、通常の場合、１次遅れフィル
タ２１の時定数Ｔ´は、商用系統用の時定数Ｔ1 に設定
されている。この商用系統用の時定数Ｔ1 は、図２に示
すように、インバータ５から出力される電流の高調波成
分が系統連系ガイドラインの規定値となるときの時定数
である。
タ２１の時定数Ｔ´は、商用系統用の時定数Ｔ1 に設定
されている。この商用系統用の時定数Ｔ1 は、図２に示
すように、インバータ５から出力される電流の高調波成
分が系統連系ガイドラインの規定値となるときの時定数
である。
【００２８】本発明に係るエンジン発電機起動完了検出
回路２４は、商用系統２が停電した後にエンジン発電機
３の起動が完了した時点で、エンジン発電機起動完了信
号ＳEGを１とし、エンジン発電機用の連系スイッチ６が
閉じた時点でエンジン発電機起動完了信号ＳEGを０とす
る。一方、本発明に係る商用系統復電検出回路２５は、
商用系統２が停電した後に復電した時点で、商用系統復
電信号ＳCSを１とし、商用系統用の連系スイッチ５が閉
じた時点で商用系統復電信号ＳCSを０とする。
回路２４は、商用系統２が停電した後にエンジン発電機
３の起動が完了した時点で、エンジン発電機起動完了信
号ＳEGを１とし、エンジン発電機用の連系スイッチ６が
閉じた時点でエンジン発電機起動完了信号ＳEGを０とす
る。一方、本発明に係る商用系統復電検出回路２５は、
商用系統２が停電した後に復電した時点で、商用系統復
電信号ＳCSを１とし、商用系統用の連系スイッチ５が閉
じた時点で商用系統復電信号ＳCSを０とする。
【００２９】電圧同期信号発生回路１３は、系統電圧検
出器１０で検出された系統電圧Ｖ´L に応じて、電圧同
期発振器１１により、系統電圧Ｖ´L の基本波成分と周
波数および位相の等しい振幅１の正弦波形の基準正弦波
ＳＩＮ´を発生する。続いて、この基準正弦波ＳＩＮと
予め設定された振幅指令値Ｋ´P を乗算器１２により乗
算して、インバータ出力の基本波成分の電流指令値Ｉ´
r を得る。
出器１０で検出された系統電圧Ｖ´L に応じて、電圧同
期発振器１１により、系統電圧Ｖ´L の基本波成分と周
波数および位相の等しい振幅１の正弦波形の基準正弦波
ＳＩＮ´を発生する。続いて、この基準正弦波ＳＩＮと
予め設定された振幅指令値Ｋ´P を乗算器１２により乗
算して、インバータ出力の基本波成分の電流指令値Ｉ´
r を得る。
【００３０】フィードバック回路１６は、電圧同期信号
発生回路１３で得られた電流指令値Ｉ´r とインバータ
出力電流検出器９で検出されたインバータ出力電流Ｉ´
INVを減算器１４により比較減算し、続いて、この減算
結果が収束するようにＡＣＲ１５により制御して電力指
令信号Ｉ´ACR を発生する。
発生回路１３で得られた電流指令値Ｉ´r とインバータ
出力電流検出器９で検出されたインバータ出力電流Ｉ´
INVを減算器１４により比較減算し、続いて、この減算
結果が収束するようにＡＣＲ１５により制御して電力指
令信号Ｉ´ACR を発生する。
【００３１】また、本発明に係るフィードフォワード回
路２３は、時定数切替部２２により、図３に示す手順
で、１次遅れフィルタ２１の時定数Ｔ´の切り替えを行
う。すなわち、図３に示すように、時定数切替部２２
は、エンジン発電機起動完了信号ＳEGの値がＳEG＝１で
あるか否かを監視し（ステップ３１）、「１」の値を持
つエンジン発電機起動完了信号ＳEGを受け取ってＳEG＝
１であると判断した時点で、１次遅れフィルタ２１の時
定数Ｔ´をエンジン発電機用の時定数Ｔ2 に切り替える
（ステップ３２）。次に、時定数切替部２２は、商用系
統復電信号ＳCSの値がＳCS＝１であるか否かを監視し
（ステップ３３）、「１」の値を持つ商用系統復電信号
ＳCSを受け取ってＳCS＝１であると判断した時点で、１
次遅れフィルタ２１´の時定数Ｔを商用系統用の時定数
Ｔ1 に切り替える（ステップ３４）。フィードフォワー
ド回路２３は、このように切り替えられた時定数Ｔ1 ま
たは時定数Ｔ2 の１次遅れフィルタ２１に系統電圧Ｖ´
L を通して、電圧フィルタ信号Ｖ´LFを発生する。
路２３は、時定数切替部２２により、図３に示す手順
で、１次遅れフィルタ２１の時定数Ｔ´の切り替えを行
う。すなわち、図３に示すように、時定数切替部２２
は、エンジン発電機起動完了信号ＳEGの値がＳEG＝１で
あるか否かを監視し（ステップ３１）、「１」の値を持
つエンジン発電機起動完了信号ＳEGを受け取ってＳEG＝
１であると判断した時点で、１次遅れフィルタ２１の時
定数Ｔ´をエンジン発電機用の時定数Ｔ2 に切り替える
（ステップ３２）。次に、時定数切替部２２は、商用系
統復電信号ＳCSの値がＳCS＝１であるか否かを監視し
（ステップ３３）、「１」の値を持つ商用系統復電信号
ＳCSを受け取ってＳCS＝１であると判断した時点で、１
次遅れフィルタ２１´の時定数Ｔを商用系統用の時定数
Ｔ1 に切り替える（ステップ３４）。フィードフォワー
ド回路２３は、このように切り替えられた時定数Ｔ1 ま
たは時定数Ｔ2 の１次遅れフィルタ２１に系統電圧Ｖ´
L を通して、電圧フィルタ信号Ｖ´LFを発生する。
【００３２】加算器１９は、フィードバック回路１６か
らの電力指令信号ＩACR とフィードフォワード回路１８
からの電圧フィルタ信号Ｖ´LFとを加算して、電圧指令
値Ｖ´r を得る。続いて、ＰＷＭ回路２０は、この電圧
指令値Ｖ´r と極性が等しく、かつ電圧指令値Ｖ´r の
絶対値の振幅に比例するパルス幅を有するスイッチ駆動
信号ＰＷＭ´を発生する。
らの電力指令信号ＩACR とフィードフォワード回路１８
からの電圧フィルタ信号Ｖ´LFとを加算して、電圧指令
値Ｖ´r を得る。続いて、ＰＷＭ回路２０は、この電圧
指令値Ｖ´r と極性が等しく、かつ電圧指令値Ｖ´r の
絶対値の振幅に比例するパルス幅を有するスイッチ駆動
信号ＰＷＭ´を発生する。
【００３３】そして、インバータ７は、直流電源１から
出力された直流電圧Ｖ´DCを入力とし、ＰＷＭ回路２０
からのスイッチ駆動信号ＰＷＭ´に従って主スイッチを
動作させ、電圧指令値Ｖ´r と相似の波形を有するイン
バータ出力電圧Ｖ´INV を発生する。
出力された直流電圧Ｖ´DCを入力とし、ＰＷＭ回路２０
からのスイッチ駆動信号ＰＷＭ´に従って主スイッチを
動作させ、電圧指令値Ｖ´r と相似の波形を有するイン
バータ出力電圧Ｖ´INV を発生する。
【００３４】以上の動作により、従来と同様に、直流電
源１の出力量に見合った一定の交流電力をインバータ７
から供給することができる。特に、本実施の形態におい
ては、エンジン発電機３と連系する場合に、商用系統２
と連系する場合よりも小さいエンジン発電機３に適した
時定数Ｔ2 に切り替えられるため、従来の連系インバー
タＢよりも系統電圧Ｖ´L の許容変動幅を大きくするこ
とができる。したがって、電圧変動幅の大きなエンジン
発電機と連系させる場合でも、エンジン発電機と商用系
統の両者と安定に連系することができる。
源１の出力量に見合った一定の交流電力をインバータ７
から供給することができる。特に、本実施の形態におい
ては、エンジン発電機３と連系する場合に、商用系統２
と連系する場合よりも小さいエンジン発電機３に適した
時定数Ｔ2 に切り替えられるため、従来の連系インバー
タＢよりも系統電圧Ｖ´L の許容変動幅を大きくするこ
とができる。したがって、電圧変動幅の大きなエンジン
発電機と連系させる場合でも、エンジン発電機と商用系
統の両者と安定に連系することができる。
【００３５】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、エンジ
ン発電機起動完了検出回路と商用系統復電検出回路を備
え、これらの回路の出力信号に応じてフィードフォワー
ド回路の１次遅れフィルタの時定数を切り替えるように
構成することにより、電圧変動幅の大きなエンジン発電
機と商用系統の両者と安定に連系可能な優れた連系イン
バータを提供することができる。
ン発電機起動完了検出回路と商用系統復電検出回路を備
え、これらの回路の出力信号に応じてフィードフォワー
ド回路の１次遅れフィルタの時定数を切り替えるように
構成することにより、電圧変動幅の大きなエンジン発電
機と商用系統の両者と安定に連系可能な優れた連系イン
バータを提供することができる。
【図１】本発明を適用した連系インバータの一つの実施
の形態を示すブロック図である。
の形態を示すブロック図である。
【図２】図１のフィードフォワード回路２３で使用され
る商用系統用の時定数Ｔ1 とエンジン発電機の時定数Ｔ
2 と、インバータ出力電流Ｉ´INV の高調波成分および
系統電圧Ｖ´L の許容変動幅との関係を示すグラフであ
る。
る商用系統用の時定数Ｔ1 とエンジン発電機の時定数Ｔ
2 と、インバータ出力電流Ｉ´INV の高調波成分および
系統電圧Ｖ´L の許容変動幅との関係を示すグラフであ
る。
【図３】図１の時定数切替部２２の動作手順を示すフロ
ーチャートである。
ーチャートである。
【図４】従来例の連系インバータを示すブロック図であ
る。
る。
【図５】フィードフォワード回路の時定数Ｔとインバー
タ出力電流ＩINV の高調波成分の関係を示すグラフであ
る。
タ出力電流ＩINV の高調波成分の関係を示すグラフであ
る。
【図６】フィードフォワード回路の時定数Ｔと系統電圧
ＶL の許容変動幅の関係を示すグラフである。
ＶL の許容変動幅の関係を示すグラフである。
Ａ，Ｂ…連系インバータ １…直流電源 ２…商用系統 ３…エンジン発電機 ４…交流負荷 ５，６…連系スイッチ ７…インバータ ８…連系リアクトル ９…インバータ出力電流検出器 １０…系統電圧検出器 １１…電圧同期発振器 １２…乗算器 １３…電圧同期信号発生回路 １４…減算器 １５…電流制御器（ＡＣＲ） １６…フィードバック回路 １７，２１…１次遅れフィルタ １８，２３…フィードフォワード回路 １９…加算器 ２０…ＰＷＭ回路 ２２…時定数切替部 ２４…エンジン発電機起動完了検出回路 ２５…商用系統復電検出回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 内藤 義雄 東京都府中市東芝町１番地 株式会社東芝 府中工場内 (72)発明者 田爪 國利 東京都新宿区西新宿三丁目19番２号 日本 電信電話株式会社内 (72)発明者 青木 忠一 東京都新宿区西新宿三丁目19番２号 日本 電信電話株式会社内 (72)発明者 鍬田 豊 東京都新宿区西新宿三丁目19番２号 日本 電信電話株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】 直流電源から出力される直流電力を交流
電力に変換するインバータと、 商用系統とエンジン発電機のいずれか一方の出力電圧の
基本波成分に同期する電流指令値を発生する電圧同期信
号発生回路と、 前記電流指令値と前記インバータからの出力電流の偏差
を収束させるための電流指令信号を発生するフィードバ
ック回路と、 １次遅れフィルタに前記出力電圧を通過させて電圧フィ
ルタ信号を発生するフィードフォワード回路と、 前記電流指令信号と前記電圧フィルタ信号を用いて前記
インバータを駆動するインバータ駆動手段を備え、 前記商用系統とエンジン発電機のいずれか一方と選択的
に連系して交流負荷に電力を供給する連系インバータに
おいて、 前記エンジン発電機の起動完了を検出するエンジン発電
機起動完了検出回路と、前記商用系統の復電を検出する
商用系統復電検出回路を備え、 前記フィードフォワード回路は、前記エンジン発電機起
動完了検出回路の出力信号と前記商用系統復電検出回路
の出力信号に応じて、１次遅れフィルタの時定数を切り
替えるように構成されたことを特徴とする連系インバー
タ。 - 【請求項２】 前記フィードフォワード回路は、前記イ
ンバータから出力される電流の高調波成分が系統連系ガ
イドラインの規定値となる場合の時定数を商用系統用の
時定数とし、系統電圧の許容変動幅がエンジン発電機の
電圧変動幅となる場合の時定数をエンジン発電機用の時
定数として、その１次遅れフィルタの時定数を切り替え
るように構成されたことを特徴とする請求項１記載の連
系インバータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9168760A JPH1118304A (ja) | 1997-06-25 | 1997-06-25 | 連系インバータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9168760A JPH1118304A (ja) | 1997-06-25 | 1997-06-25 | 連系インバータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1118304A true JPH1118304A (ja) | 1999-01-22 |
Family
ID=15873937
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9168760A Pending JPH1118304A (ja) | 1997-06-25 | 1997-06-25 | 連系インバータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1118304A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005093925A1 (ja) * | 2004-03-29 | 2005-10-06 | Nissin Electric Co., Ltd. | 無停電電源装置、及び停電補償システム |
| JP2008206264A (ja) * | 2007-02-19 | 2008-09-04 | Honda Motor Co Ltd | コージェネレーション装置 |
| JP2008206268A (ja) * | 2007-02-19 | 2008-09-04 | Honda Motor Co Ltd | コージェネレーション装置 |
| JP2010115097A (ja) * | 2008-11-10 | 2010-05-20 | Toshiba Corp | 蓄電装置と発電装置を備えた電源システム及び電源システムの制御方法 |
| WO2015099851A1 (en) * | 2013-12-23 | 2015-07-02 | Generac Power Systems, Inc. | Method of operating a single-phase generator in parallel with an inverter |
| JP2015122931A (ja) * | 2013-12-25 | 2015-07-02 | 株式会社三社電機製作所 | 系統連系装置 |
| JP2020065361A (ja) * | 2018-10-17 | 2020-04-23 | 田淵電機株式会社 | 電力変換装置 |
-
1997
- 1997-06-25 JP JP9168760A patent/JPH1118304A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005093925A1 (ja) * | 2004-03-29 | 2005-10-06 | Nissin Electric Co., Ltd. | 無停電電源装置、及び停電補償システム |
| CN100452612C (zh) * | 2004-03-29 | 2009-01-14 | 日新电机株式会社 | 不间断电源装置及停电补偿系统 |
| JP2008206264A (ja) * | 2007-02-19 | 2008-09-04 | Honda Motor Co Ltd | コージェネレーション装置 |
| JP2008206268A (ja) * | 2007-02-19 | 2008-09-04 | Honda Motor Co Ltd | コージェネレーション装置 |
| JP2010115097A (ja) * | 2008-11-10 | 2010-05-20 | Toshiba Corp | 蓄電装置と発電装置を備えた電源システム及び電源システムの制御方法 |
| WO2015099851A1 (en) * | 2013-12-23 | 2015-07-02 | Generac Power Systems, Inc. | Method of operating a single-phase generator in parallel with an inverter |
| US9362845B2 (en) | 2013-12-23 | 2016-06-07 | Generac Power Systems, Inc. | Method of operating a single-phase generator in parallel with an inventor |
| JP2015122931A (ja) * | 2013-12-25 | 2015-07-02 | 株式会社三社電機製作所 | 系統連系装置 |
| JP2020065361A (ja) * | 2018-10-17 | 2020-04-23 | 田淵電機株式会社 | 電力変換装置 |
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