JP5217357B2 - Instantaneous voltage drop compensation device - Google Patents
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Description
本発明は、瞬低補償装置に関するものである。 The present invention relates to a voltage sag compensator.
電力系統においては、系統に接続されている負荷量が急変したり、系統に落雷が作用したりすること等を原因として、瞬時電圧低下（以下「瞬低」と称する）が発生することがある。
一方、ＩＴ関連機器などの負荷では、電力系統に瞬低が発生すると、機器の停止や誤動作等の障害が発生する恐れがある。
このため、瞬低に起因して負荷に障害が発生することを防止する目的で、一般に電力系統には、並列型瞬低補償装置が備えられている。
In an electric power system, an instantaneous voltage drop (hereinafter referred to as “instantaneous voltage drop”) may occur due to a sudden change in the amount of load connected to the system or a lightning strike on the system. .
On the other hand, in a load such as an IT-related device, when an instantaneous drop occurs in the power system, a failure such as a device stop or malfunction may occur.
For this reason, in order to prevent a load from being damaged due to a sag, a power system is generally provided with a parallel sag compensator.
この並列型瞬低補償装置は、平常時（瞬低が発生していない時）には、高速スイッチを介して系統電源から負荷に電力を供給するとともに、直流充電部（電気二重層キャパシタ等）に電力を貯蔵する。
そして瞬低発生時には、並列型瞬低補償装置は、負荷と電力系統とを瞬時に切り離すと共に、直流充電部に貯蔵していた直流電力を交流電力に変換して、この交流電力を負荷に対して無停電状態で供給する。
This parallel type voltage sag compensator supplies power to the load from the system power supply via a high-speed switch during normal times (when no voltage sag occurs), and a DC charging unit (electric double layer capacitor, etc.) To store power.
When a voltage sag occurs, the parallel voltage sag compensator instantaneously disconnects the load from the power system, converts the DC power stored in the DC charging unit to AC power, and converts this AC power to the load. Supply in an uninterruptible state.
なお、瞬低補償装置にアクティブフィルタ機能を併せ持たせた並列型瞬低補償装置があり、このタイプの並列型瞬低補償装置は、平常時において、負荷から発生した高調波電流を抑制する（打ち消す）補償電流を出力する。 In addition, there is a parallel type voltage sag compensator that has an active filter function in addition to the voltage sag compensator. This type of parallel voltage sag compensator suppresses the harmonic current generated from the load in normal times ( (Compensated) Outputs compensation current.
ここで、アクティブフィルタ機能を併せ持った並列型瞬低補償装置の回路構成を、図６を参照して説明する。 Here, the circuit configuration of the parallel type sag compensator having the active filter function will be described with reference to FIG.
図６に示すように、系統電源１を含む電力系統Ｌ１には、高速スイッチ２を介して負荷３が接続されている。高速スイッチ２は、例えばＩＧＢＴ等により構成されている。
As shown in FIG. 6, a load 3 is connected to a power system L <b> 1 including a
電力変換器４は、逆変換動作（インバータ動作）と順変換動作（コンバータ動作）ができるインバータ装置等で構成されている。
この電力変換器４には、その直流側に電気二重層キャパシタ（直流充電部）５が接続されている。
また電力変換器４は、その交流側が電力ラインＬ２を介して負荷３に接続されており、電力変換器４は、負荷３に対して並列に接続されている。
The power converter 4 includes an inverter device that can perform a reverse conversion operation (inverter operation) and a forward conversion operation (converter operation).
An electric double layer capacitor (DC charging unit) 5 is connected to the DC side of the power converter 4.
Further, the AC side of the power converter 4 is connected to the load 3 via the power line L <b> 2, and the power converter 4 is connected in parallel to the load 3.
この電力変換器４は、次のような動作機能を果たすものである。
（１）平常時において、順変換動作（コンバータ動作）をすることにより、系統電源１から得た交流電力を直流電力に変換し、この直流電力により電気二重層キャパシタ５を充電する。
（２）平常時において、負荷３から発生する高調波電流と逆極性の補償電流を出力し、この補償電流により高調波電流を打ち消す。つまり、アクティブフィルタとしての動作機能を果たす。
（３）瞬低が発生した時に、逆変換動作（インバータ動作）をすることにより、電気二重層キャパシタ５に充電していた直流電力を交流電力に変換し、この交流電力を負荷３に送る。つまり、瞬低補償装置としての動作機能を果たす。
The power converter 4 performs the following operation function.
(1) In normal operation, a forward conversion operation (converter operation) is performed to convert AC power obtained from the
(2) In normal times, a compensation current having a polarity opposite to that of the harmonic current generated from the load 3 is output, and the harmonic current is canceled by this compensation current. That is, it functions as an active filter.
(3) When an instantaneous drop occurs, by performing an inverse conversion operation (inverter operation), the DC power charged in the electric double layer capacitor 5 is converted to AC power, and this AC power is sent to the load 3. That is, the operation function as a voltage sag compensator is achieved.
なお、電力系統Ｌ１には電圧検出器１１と電流検出器１２が介装されており、電圧検出器１１は検出した系統電圧値を示す系統電圧信号ＶＳを出力し、電流検出器１２は検出した系統電流値を示す系統電流信号ＩＳを出力する。
The power system L1 is provided with a
また電力系統Ｌ１のうち高速スイッチ２と負荷３との間には、電圧検出器１３と電流検出器１４が介装されており、電圧検出器１３は検出した負荷電圧値を示す負荷電圧信号ＶＬを出力し、電流検出器１４は検出した負荷電流値を示す負荷電流信号ＩＬを出力する。
A
更に、電力変換器４の交流側には、電力変換器４が出力する交流出力電流（インバータ出力電流）を検出する電流検出器１５が備えられており、電流検出器１５は検出した交流出力電流値（インバータ出力電流値）を示す交流出力電流信号（インバータ出力電流信号）Ｉｉｎｖを出力する。
Furthermore, a
制御部１００は、上記信号ＶＳ，ＶＬ，ＩＳ，ＩＬ，Ｉｉｎｖを取り込むことにより、電力系統Ｌ１の状況を判断し、電力系統Ｌ１の状態に応じて、電力変換器４を、電気二重層キャパシタ５を充電する充電装置として動作させたり、アクティブフィルタとして動作させたり、瞬低補償装置として動作させたりするように、電力変換器４の動作状態を制御する。
また、この制御部１００は、高速スイッチ２のスイッチング動作を制御する。つまり平常時には高速スイッチ２を閉じておき、瞬低が発生したときには、高速スイッチ２を瞬時に遮断する。
The
The
ここで従来技術に係る制御部１００の構成を、図７を参照して説明する。
図７に示すように、制御部１００は、瞬低検出部１０１と、遮断制御部１０２と、基準電圧発生部１０３と、加算部１０４と、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）変調器１０５と、高調波補償指令部１１０と、電流制御指令部１２０と、電圧制御指令部１３０と、選択・出力指令部１４０を有している。
なお、図７では、電気二重層キャパシタ５を充電するための充電指令を作る充電指令制御系統は、図示省略している。
Here, the configuration of the
As shown in FIG. 7, the
In FIG. 7, a charge command control system for creating a charge command for charging the electric double layer capacitor 5 is not shown.
瞬低検出部１０１は、系統電圧信号ＶＳを監視しており、この系統電圧信号ＶＳが、予め設定した閾値よりも低下したら、瞬低が発生したと判断する。なお、瞬低検出部１０１にて検出動作をするのに時間を要するため、瞬低が実際に発生した時点から、瞬低を検出する時点までの間には、僅かながらタイムラグがある。
The voltage
遮断制御部１０２は、瞬低検出部１０１が瞬低の発生を検出したら、この瞬低検出時点から予め設定した時間（例えば数十μＳ）が経過した時点で、遮断信号Ｓｈを出力する。この遮断信号Ｓｈが高速スイッチ２に入力されると、高速スイッチ２が直ちに遮断される。
When the
基準電圧発生部１０３は、系統電圧信号ＶＳを取り込み、ＰＬＬ演算等をして系統電圧の位相を演算等して、系統電源１が供給する三相電圧（高調波成分を含まず、且つ、位相ズレのない三相電圧）の電圧値及び位相を示す基準電圧信号Ｖｒｅｆを出力する。
The reference
高調波補償指令部１１０は、高調波抽出部１１１と、減算部１１２と、電流制御部１１３とを有している。
そして、高調波抽出部１１１は、負荷電流信号ＩＬから負荷高調波成分を抽出し、減算部１１２は、負荷高調波成分と交流出力電流信号（インバータ出力電流信号）Ｉｉｎｖとの偏差を求め、この偏差を電流制御部１１３により比例・積分（ＰＩ）演算することにより高調波補償指令Ｓ１を求める。
この高調波補償指令Ｓ１は、負荷３から発生する高調波を抑制（打ち消す）ように、電力変換器４から補償電流を出力させるように動作させる指令である。
The harmonic compensation command unit 110 includes a
Then, the
The harmonic compensation command S1 is a command for causing the power converter 4 to output a compensation current so as to suppress (cancel) harmonics generated from the load 3.
電流制御指令部１２０は、減算部１２１と、電流制御部１２２とを有している。
そして、減算部１２１は、負荷電流信号ＩＬと交流出力電流信号（インバータ出力電流信号）Ｉｉｎｖとの偏差を求め、この偏差を電流制御部１２２により比例・積分（ＰＩ）演算することにより電流制御指令Ｓ２を求める。
この電流制御指令Ｓ２は、電力変換器４が負荷３に必要な電流を供給するように、電力変換器４を動作させる指令である。
このように、電力変換器４が負荷３に必要な電流を供給すると、系統電源１から高速スイッチ２を介して負荷３へ流れる電流の供給が停止され、結果として、高速スイッチ２を流れる電流を０にすることができる。
The current
Then, the
The current control command S2 is a command for operating the power converter 4 so that the power converter 4 supplies a necessary current to the load 3.
As described above, when the power converter 4 supplies the necessary current to the load 3, the supply of the current flowing from the
電圧制御指令部１３０は、減算部１３１と、電圧制御部１３２とを有している。
そして、減算部１３１は、負荷電圧信号ＶＬと基準電圧信号Ｖｒｅｆとの偏差を求め、この偏差を電圧制御部１３２により比例・積分（ＰＩ）演算することにより電圧制御指令Ｓ３を求める。
この電圧制御指令Ｓ３は、電力変換器４が負荷３に定格電圧（系統電源１の定格電圧と等しい電圧）となっている三相電圧を供給するように、電力変換器４を動作（インバータ動作）させる指令である。
The voltage
Then, the
This voltage control command S3 operates the power converter 4 (inverter operation) so that the power converter 4 supplies the load 3 with a three-phase voltage having a rated voltage (a voltage equal to the rated voltage of the
選択・出力指令部１４０は、ゲイン信号出力部１４１と、乗算部１４２，１４３，１４４と、加算部１４５，１４６を有している。
ゲイン信号出力部１４１は、ゲイン信号ｇ１，ｇ２，ｇ３を出力するものであり、各ゲイン信号ｇ１，ｇ２，ｇ３の値は、電力系統Ｌ１の状況に応じて、０〜１の間の値に変化するようにしている。
この選択・出力指令部１４０の動作は、図８を参照して後述するが、この選択・出力指令部１４０から出力される指令を、選択・出力指令Ｓ０とする。
The selection / output command unit 140 includes a gain signal output unit 141,
The gain signal output unit 141 outputs gain signals g1, g2, and g3, and the values of the gain signals g1, g2, and g3 are set to values between 0 and 1 depending on the situation of the power system L1. To change.
The operation of the selection / output command unit 140 will be described later with reference to FIG. 8, and a command output from the selection / output command unit 140 is referred to as a selection / output command S0.
加算部１０４は、選択・出力指令Ｓ０に基準電圧信号Ｖｒｅｆを加算して最終指令ＳＳを得る。この最終指令ＳＳは、ＰＷＭ変調器１０５によりＰＷＭ変調されてゲート制御信号Ｇとなり、このゲート制御信号Ｇ（ＰＷＭ変調された最終指令ＳＳ）により電力変換器４のゲート制御が行なわれる。
The
ここで図８を参照して、選択・出力指令部１４０の動作、ならびに、並列型瞬低補償装置の動作を説明する。 Here, with reference to FIG. 8, the operation of the selection / output command unit 140 and the operation of the parallel sag compensation device will be described.
図８において、期間Ｔ０、つまり瞬低検出部１０１により瞬低が検出される時点ｔ２よりも前の期間では、ゲイン信号出力部１４１は、値が１となっているゲイン信号ｇ１のみを出力し、ゲイン信号ｇ２，ｇ３は出力しない（ゲイン信号ｇ２，ｇ３の値をそれぞれ０とする）。
このため、選択・出力指令部１４０から出力される選択・出力指令Ｓ０は、高調波補償指令Ｓ１のみを含むこととなる。したがって最終指令ＳＳも、高調波補償指令Ｓ１のみを有することとなり、この最終指令ＳＳ（＝高調波補償指令Ｓ１）により、電力変換器４が作動して、電力変換器４からは、負荷３から発生する高調波を抑制（打ち消す）補償電流が出力されアクティブフィルタとしての高調波補償動作が行なわれる。
In FIG. 8, the gain signal output unit 141 outputs only the gain signal g1 having a value of 1 in the period T0, that is, the period before the time point t2 when the instantaneous drop is detected by the instantaneous
Therefore, the selection / output command S0 output from the selection / output command unit 140 includes only the harmonic compensation command S1. Therefore, the final command SS also has only the harmonic compensation command S1, and the power converter 4 is activated by this final command SS (= harmonic compensation command S1). A compensation current that suppresses (cancels) the generated harmonics is output, and the harmonic compensation operation as an active filter is performed.
図８において、時点ｔ１において瞬低が発生すると、時点ｔ１から時間的に遅れた時点ｔ２において、瞬低検出部１０１は瞬低が発生したことを検出する。
In FIG. 8, when a voltage sag occurs at time t1, the
瞬低検出部１０１にて瞬低を検出したら、ゲイン信号出力部１４１は、値が１となっているゲイン信号ｇ２のみを出力し、ゲイン信号ｇ１，ｇ３は出力しない（ゲイン信号ｇ１，ｇ３の値をそれぞれ０とする）。
このため、選択・出力指令部１４０から出力される選択・出力指令Ｓ０は、電流制御指令Ｓ２のみを有することとなり、最終指令ＳＳ（＝電流制御指令Ｓ２）により、電力変換器４が作動して、電力変換器４から負荷３に対して、この負荷３が必要な電流を供給する。このため、系統電源１から高速スイッチ２を介して負荷３へ流れる電流の供給が停止され、結果として、高速スイッチ２を流れる電流を、極めて短時間で０にすることができる。
When the voltage
Therefore, the selection / output command S0 output from the selection / output command unit 140 has only the current control command S2, and the power converter 4 is activated by the final command SS (= current control command S2). The load 3 supplies the necessary current from the power converter 4 to the load 3. For this reason, the supply of current flowing from the
また、遮断制御部１０２は、瞬低検出部１０１が瞬低の発生を検出した時点ｔ２から予め設定した時間（例えば数十μＳ）Ｔ１が経過した時点ｔ３において、遮断信号Ｓｈを出力する。この遮断信号Ｓｈが高速スイッチ２に入力されると、高速スイッチ２が直ちに遮断される。
Moreover, the interruption | blocking
図８において、時点ｔ３、つまり高速スイッチ２が遮断されたら、ゲイン信号出力部１４１は、期間Ｔ２（時点ｔ３から時点ｔ４までの期間）において、ゲイン信号ｇ２の値を１から徐々に減少させて０とすると共に、ゲイン信号ｇ３の値を０から徐々に増加させて１にし、ゲイン信号ｇ１は出力しない（ゲイン信号ｇ１の値を０とする）。
このため、選択・出力指令部１４０から出力される選択・出力指令Ｓ０は、電流制御指令Ｓ２が徐々に減少し、電圧制御指令Ｓ３が徐々に増加する。
そして、電圧制御指令Ｓ３が増加していくと、この電圧制御指令Ｓ３により電力変換器４が作動して、電力変換器４から負荷３に対して、定格電圧（系統電源１の電圧と等しい電圧）となっている三相電圧を供給する。このため、高速スイッチ２が遮断されても、負荷３に対して三相電力の供給ができる。
In FIG. 8, when the high-speed switch 2 is cut off at time t3, the gain signal output unit 141 gradually decreases the value of the gain signal g2 from 1 in the period T2 (period from time t3 to time t4). In addition to 0, the value of the gain signal g3 is gradually increased from 0 to 1, and the gain signal g1 is not output (the value of the gain signal g1 is set to 0).
Therefore, in the selection / output command S0 output from the selection / output command unit 140, the current control command S2 gradually decreases and the voltage control command S3 gradually increases.
When the voltage control command S3 increases, the power converter 4 is activated by the voltage control command S3, and the rated voltage (a voltage equal to the voltage of the system power supply 1) is applied from the power converter 4 to the load 3. ) Is supplied. For this reason, even if the high-speed switch 2 is cut off, three-phase power can be supplied to the load 3.
図７及び図８を基に説明したように、従来では、瞬低を検出すると電流制御指令部１２０から出力される電流制御指令Ｓ２を用いて、電力変換器４から負荷３に対して、この負荷３が必要な電流を供給することにより、系統電源１から高速スイッチ２を介して負荷３へ流れる電流の供給を停止し、高速スイッチ２に流れる電流を０にした後に、高速スイッチ２を遮断している。
このようにして、電流が流れていない状態で高速スイッチ２を遮断することができるため、サージの発生を抑制することができ、電力変換器２から負荷３に供給する電圧変動（電圧波形の急激な落ち込み）を抑制している。
As described with reference to FIGS. 7 and 8, conventionally, the current control command S <b> 2 output from the current
In this way, since the high-speed switch 2 can be cut off when no current is flowing, the occurrence of surge can be suppressed, and voltage fluctuation (abrupt voltage waveform) supplied from the power converter 2 to the load 3 can be suppressed. Sag).
しかし、電流制御指令部１２０があるため、その分、制御部１００の構成が複雑になっていた。
However, since the current
また、瞬低を検出したとき（時点ｔ２）からスイッチ遮断時（時点ｔ３）までの短い期間Ｔ１（例えば数十μＳ）において電流制御を有効にする必要があるため、選択・出力指令部１４０での選択指令の制御が複雑になっていた。
つまり、選択・出力指令部１４０は、瞬低発生時には、出力する指令を、高調波補償指令Ｓ１から電流制御指令Ｓ２に切り替え、次に、電流制御指令Ｓ２から電圧制御指令Ｓ３に切り替える動作を、短時間（例えば数十μＳ）で行なわなければならず、制御が複雑になっていた。
In addition, since it is necessary to make current control effective in a short period T1 (for example, several tens of μS) from when the instantaneous drop is detected (time t2) to when the switch is shut off (time t3), the selection / output command unit 140 The control of the selection command was complicated.
That is, the selection / output command unit 140 switches an output command from the harmonic compensation command S1 to the current control command S2 and then switches from the current control command S2 to the voltage control command S3 when the instantaneous drop occurs. Control had to be performed in a short time (for example, several tens of μS), and control was complicated.
また、瞬低を検出した時点ｔ２からスイッチを遮断する時点ｔ３までの期間Ｔ１を、負荷３や電力系統１の特性等に応じて、予め設定する必要がある。
Further, it is necessary to set in advance a period T1 from the time point t2 at which the instantaneous drop is detected to the time point t3 at which the switch is shut off in accordance with the characteristics of the load 3 and the
本発明は、上記従来技術に鑑み、構成及び制御動作を簡略化した、瞬低補償装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a voltage sag compensator in which the configuration and the control operation are simplified in view of the above prior art.
上記課題を解決する本発明の構成は、負荷と系統電源とを接続する電力系統に介装されたスイッチと、
交流側が前記電力系統のうち前記スイッチと前記負荷との間の位置に接続されると共に直流側に直流充電部が接続されており、逆変換動作と順変換動作ができる電力変換器と、
前記電力系統のうち前記系統電源と前記スイッチとの間の系統の電圧に瞬時電圧低下が発生すると、前記スイッチを遮断制御すると共に、前記電力変換器を逆変換動作させることにより前記電力変換器から前記負荷に電力を供給するために前記電力変換器を制御する制御部とを有する瞬低補償装置において、
前記電力系統のうち前記系統電源と前記スイッチとの間の系統の電圧が平常時には、前記スイッチを介して前記系統電源から前記負荷に電力供給すると共に前記直流充電部に電力を貯蔵するものであって、
前記制御部は、前記電力系統のうち前記系統電源と前記スイッチとの間の系統の電圧に瞬時電圧低下が発生したことを検出した時、直ちに、前記電力変換器から前記負荷に電力を供給するために前記電力変換器を電圧制御指令によって制御し前記電力系統との接続位置に電圧を印加し、瞬時電圧低下が発生したことを検出した時点から予め設定した時間が経過した時点で前記スイッチを遮断する制御手段によって前記スイッチを遮断し、
前記スイッチの遮断後は前記電圧制御指令によって前記負荷に電力供給を継続することを特徴とする。
The configuration of the present invention that solves the above problems includes a switch interposed in a power system that connects a load and a system power supply,
The AC side is connected to a position between the switch and the load in the power system and the DC charging unit is connected to the DC side, and a power converter capable of reverse conversion operation and forward conversion operation,
When an instantaneous voltage drop occurs in the system voltage between the system power source and the switch in the power system, the switch is controlled to be cut off, and the power converter is operated by performing an inverse conversion operation from the power converter. In a voltage sag compensator having a controller that controls the power converter to supply power to the load,
In the power system, the voltage of the system between the system power supply and the switch normally supplies power from the system power supply to the load via the switch and stores power in the DC charging unit. And
When the controller detects that an instantaneous voltage drop has occurred in the voltage of the system between the system power supply and the switch in the power system, it immediately supplies power to the load from the power converter. For this purpose, the power converter is controlled by a voltage control command, a voltage is applied to the connection position with the power system, and the switch is turned on when a preset time has elapsed from the time when it is detected that an instantaneous voltage drop has occurred. Shut off the switch by the control means to shut off,
The power supply to the load is continued by the voltage control command after the switch is cut off.
また本発明の構成は、負荷と系統電源とを接続する電力系統に介装されたスイッチと、
交流側が前記電力系統のうち前記スイッチと前記負荷との間の位置に接続されると共に直流側に直流充電部が接続されており、逆変換動作と順変換動作ができる電力変換器と、
前記電力系統のうち前記系統電源と前記スイッチとの間の系統の電圧に瞬時電圧低下が発生すると、前記スイッチを遮断制御すると共に、前記電力変換器を逆変換動作させることにより前記電力変換器から前記負荷に電力を供給するために前記電力変換器を制御する制御部とを有する瞬低補償装置において、
前記電力系統のうち前記系統電源と前記スイッチとの間の系統の電圧が平常時には、前記スイッチを介して前記系統電源から前記負荷に電力供給すると共に前記直流充電部に電力を貯蔵するものであって、
前記制御部は、前記電力系統のうち前記系統電源と前記スイッチとの間の系統の電圧に瞬時電圧低下が発生したことを検出した時、直ちに、前記電力変換器から前記負荷に電力を供給するために前記電力変換器を電圧制御指令によって制御し前記電力系統との接続位置に電圧を印加し、瞬時電圧低下が発生したことを検出した後に、前記電力系統を介して前記スイッチに流れる系統電流が予め設定した電流値よりも小さくなったら、前記スイッチを遮断する制御手段によって前記スイッチを遮断し、
前記スイッチの遮断後は前記電圧制御指令によって前記負荷に電力供給を継続することを特徴とする。
Moreover, the configuration of the present invention includes a switch interposed in a power system that connects a load and a system power supply,
The AC side is connected to a position between the switch and the load in the power system and the DC charging unit is connected to the DC side, and a power converter capable of reverse conversion operation and forward conversion operation,
When an instantaneous voltage drop occurs in the system voltage between the system power source and the switch in the power system, the switch is controlled to be cut off, and the power converter is operated by performing an inverse conversion operation from the power converter. In a voltage sag compensator having a controller that controls the power converter to supply power to the load,
In the power system, the voltage of the system between the system power supply and the switch normally supplies power from the system power supply to the load via the switch and stores power in the DC charging unit. And
When the controller detects that an instantaneous voltage drop has occurred in the voltage of the system between the system power supply and the switch in the power system, it immediately supplies power to the load from the power converter. In order to control the power converter according to a voltage control command, a voltage is applied to a connection position with the power system, and after detecting that an instantaneous voltage drop has occurred, a system current that flows to the switch through the power system Is smaller than a preset current value, the switch is shut off by the control means for shutting off the switch,
The power supply to the load is continued by the voltage control command after the switch is cut off.
また本発明の構成は、負荷と系統電源とを接続する電力系統に介装されたスイッチと、
交流側が前記電力系統のうち前記スイッチと前記負荷との間の位置に接続されると共に直流側に直流充電部が接続されており、逆変換動作と順変換動作ができる電力変換器と、
前記電力系統のうち前記系統電源と前記スイッチとの間の系統の電圧に瞬時電圧低下が発生すると、前記スイッチを遮断制御すると共に、前記電力変換器を逆変換動作させることにより前記電力変換器から前記負荷に電力を供給するために前記電力変換器を制御する制御部とを有する瞬低補償装置において、
前記電力系統のうち前記系統電源と前記スイッチとの間の系統の電圧が平常時には、前記スイッチを介して前記系統電源から前記負荷に電力供給すると共に前記直流充電部に電力を貯蔵するものであって、
前記制御部は、
負荷電圧と基準電圧との偏差から、前記電力変換器が前記負荷に電力を供給するために、前記電力変換器を制御する電圧制御指令を生成する電圧制御指令部と、
前記電力系統のうち前記系統電源と前記スイッチとの間の系統の電圧に瞬時電圧低下が発生したか否かを検出する瞬低検出部と、
前記瞬低検出部により前記電力系統のうち前記系統電源と前記スイッチとの間の系統の電圧に瞬時電圧低下が発生したことを検出した時、直ちに前記電圧制御指令を出力する選択・出力指令部と、
前記選択・出力指令部から出力され前記電力系統との接続位置に電圧を印加する電圧制御指令に基づき、前記電力変換器から前記負荷に電力を供給するために前記電力変換器を制御するゲート制御信号を前記電力変換器に送る変調器と、
前記瞬低検出部により前記電力系統のうち前記系統電源と前記スイッチとの間の系統の電圧に瞬時電圧低下が発生したことを検出した後、予め設定した時間が経過したら前記スイッチを遮断する遮断制御部とを有することを特徴とする。
Moreover, the configuration of the present invention includes a switch interposed in a power system that connects a load and a system power supply,
The AC side is connected to a position between the switch and the load in the power system and the DC charging unit is connected to the DC side, and a power converter capable of reverse conversion operation and forward conversion operation,
When an instantaneous voltage drop occurs in the system voltage between the system power source and the switch in the power system, the switch is controlled to be cut off, and the power converter is operated by performing an inverse conversion operation from the power converter. In a voltage sag compensator having a controller that controls the power converter to supply power to the load,
In the power system, the voltage of the system between the system power supply and the switch normally supplies power from the system power supply to the load via the switch and stores power in the DC charging unit. And
The controller is
A voltage control command unit that generates a voltage control command for controlling the power converter so that the power converter supplies power to the load from a deviation between a load voltage and a reference voltage;
A voltage sag detector that detects whether or not an instantaneous voltage drop has occurred in the voltage of the system between the system power supply and the switch of the power system;
A selection / output command unit that immediately outputs the voltage control command when the instantaneous voltage drop detection unit detects that an instantaneous voltage drop has occurred in the voltage of the system between the system power supply and the switch in the power system. When,
Gate control for controlling the power converter to supply power from the power converter to the load based on a voltage control command that is output from the selection / output command unit and applies a voltage to a connection position with the power system. A modulator for sending a signal to the power converter;
After detecting that an instantaneous voltage drop has occurred in the voltage of the system between the system power supply and the switch in the power system by the instantaneous voltage drop detection unit, the switch that shuts off the switch when a preset time has elapsed And a control unit.
また本発明の構成は、負荷と系統電源とを接続する電力系統に介装されたスイッチと、
交流側が前記電力系統のうち前記スイッチと前記負荷との間の位置に接続されると共に直流側に直流充電部が接続されており、逆変換動作と順変換動作ができる電力変換器と、
前記電力系統のうち前記系統電源と前記スイッチとの間の系統の電圧に瞬時電圧低下が発生すると、前記スイッチを遮断制御すると共に、前記電力変換器を逆変換動作させることにより前記電力変換器から前記負荷に電力を供給するために前記電力変換器を制御する制御部とを有する瞬低補償装置において、
前記電力系統のうち前記系統電源と前記スイッチとの間の系統の電圧が平常時には、前記スイッチを介して前記系統電源から前記負荷に電力供給すると共に前記直流充電部に電力を貯蔵するものであって、
前記制御部は、
負荷電圧と基準電圧との偏差から、前記電力変換器が前記負荷に定格電圧を供給するために、前記電力変換器を制御する電圧制御指令を生成する電圧制御指令部と、
前記電力系統のうち前記系統電源と前記スイッチとの間の系統の電圧に瞬時電圧低下が発生したか否かを検出する瞬低検出部と、
前記瞬低検出部により前記電力系統のうち前記系統電源と前記スイッチとの間の系統の電圧に瞬時電圧低下が発生したことを検出した時、直ちに前記電圧制御指令を出力する選択・出力指令部と、
前記選択・出力指令部から出力され前記電力系統との接続位置に電圧を印加する電圧制御指令に基づき、前記電力変換器から前記負荷に電力を供給するために前記電力変換器を制御するゲート制御信号を前記電力変換器に送る変調器と、
前記電力系統を介して前記スイッチに流れる系統電流の電流値を検出し、この系統電流が予め設定した電流値よりも小さくなったか否かを検出する系統電流値検出部と、
前記瞬低検出部により前記電力系統のうち前記系統電源と前記スイッチとの間の系統の電圧に瞬時電圧低下が発生したことを検出した後、前記系統電流値検出部により系統電流が予め設定した電流値よりも小さくなったことを検出した時に前記スイッチを遮断する遮断制御部とを有することを特徴とする。
Moreover, the configuration of the present invention includes a switch interposed in a power system that connects a load and a system power supply,
The AC side is connected to a position between the switch and the load in the power system and the DC charging unit is connected to the DC side, and a power converter capable of reverse conversion operation and forward conversion operation,
When an instantaneous voltage drop occurs in the system voltage between the system power source and the switch in the power system, the switch is controlled to be cut off, and the power converter is operated by performing an inverse conversion operation from the power converter. In a voltage sag compensator having a controller that controls the power converter to supply power to the load,
In the power system, the voltage of the system between the system power supply and the switch normally supplies power from the system power supply to the load via the switch and stores power in the DC charging unit. And
The controller is
A voltage control command unit that generates a voltage control command for controlling the power converter so that the power converter supplies a rated voltage to the load from a deviation between a load voltage and a reference voltage;
A voltage sag detector that detects whether or not an instantaneous voltage drop has occurred in the voltage of the system between the system power supply and the switch of the power system;
A selection / output command unit that immediately outputs the voltage control command when the instantaneous voltage drop detection unit detects that an instantaneous voltage drop has occurred in the voltage of the system between the system power supply and the switch in the power system. When,
Gate control for controlling the power converter to supply power from the power converter to the load based on a voltage control command that is output from the selection / output command unit and applies a voltage to a connection position with the power system. A modulator for sending a signal to the power converter;
A system current value detection unit for detecting a current value of a system current flowing through the switch via the power system and detecting whether the system current is smaller than a preset current value;
After detecting that an instantaneous voltage drop has occurred in the voltage of the system between the system power supply and the switch in the power system by the instantaneous voltage drop detection unit, the system current is preset by the system current value detection unit And a shutoff control unit that shuts off the switch when it is detected that the current value is smaller than the current value.
また本発明の構成は、負荷と系統電源とを接続する電力系統に介装されたスイッチと、
交流側が前記電力系統のうち前記スイッチと前記負荷との間の位置に接続されると共に直流側に直流充電部が接続されており、逆変換動作と順変換動作ができる電力変換器と、
前記電力系統のうち前記系統電源と前記スイッチとの間の系統の電圧に瞬時電圧低下が発生すると、前記スイッチを遮断制御すると共に、前記電力変換器を逆変換動作させることにより前記電力変換器から前記負荷に電力を供給するために前記電力変換器を制御する制御部とを有する瞬低補償装置において、
前記電力系統のうち前記系統電源と前記スイッチとの間の系統の電圧が平常時には、前記スイッチを介して前記系統電源から前記負荷に電力供給すると共に前記直流充電部に電力を貯蔵するものであって、
前記制御部は、
負荷電圧と基準電圧との偏差から、前記電力変換器が前記負荷に電力を供給するために、前記電力変換器を制御する電圧制御指令を生成する電圧制御指令部と、
前記電力系統のうち前記系統電源と前記スイッチとの間の系統の電圧に瞬時電圧低下が発生したか否かを検出する瞬低検出部と、
前記瞬低検出部により前記電力系統のうち前記系統電源と前記スイッチとの間の系統の電圧に瞬時電圧低下が発生したことを検出した時、直ちに前記電圧制御指令を出力する選択・出力指令部と、
前記選択・出力指令部から出力され前記電力系統との接続位置に電圧を印加する電圧制御指令に基づき、前記電力変換器から前記負荷に電力を供給するために前記電力変換器を制御するゲート制御信号を前記電力変換器に送る変調器と、
前記電力系統を介して前記スイッチに流れる系統電流の電流値を検出し、この系統電流が予め設定した電流値よりも小さくなったか否かを検出する系統電流値検出部と、
前記瞬低検出部により前記電力系統のうち前記系統電源と前記スイッチとの間の系統の電圧に瞬時電圧低下が発生したことを検出した後であって、前記系統電流値検出部により系統電流が予め設定した電流値よりも小さくなったことを条件として、または、前記瞬低検出部により前記電力系統のうち前記系統電源と前記スイッチとの間の系統の電圧に瞬時電圧低下が発生したことを検出した後から予め設定した時間が経過したことを条件として、前記スイッチを遮断する遮断制御部とを有することを特徴とする。
Moreover, the configuration of the present invention includes a switch interposed in a power system that connects a load and a system power supply,
The AC side is connected to a position between the switch and the load in the power system and the DC charging unit is connected to the DC side, and a power converter capable of reverse conversion operation and forward conversion operation,
When an instantaneous voltage drop occurs in the system voltage between the system power source and the switch in the power system, the switch is controlled to be cut off, and the power converter is operated by performing an inverse conversion operation from the power converter. In a voltage sag compensator having a controller that controls the power converter to supply power to the load,
In the power system, the voltage of the system between the system power supply and the switch normally supplies power from the system power supply to the load via the switch and stores power in the DC charging unit. And
The controller is
A voltage control command unit that generates a voltage control command for controlling the power converter so that the power converter supplies power to the load from a deviation between a load voltage and a reference voltage;
A voltage sag detector that detects whether or not an instantaneous voltage drop has occurred in the voltage of the system between the system power supply and the switch of the power system;
A selection / output command unit that immediately outputs the voltage control command when the instantaneous voltage drop detection unit detects that an instantaneous voltage drop has occurred in the voltage of the system between the system power supply and the switch in the power system. When,
Gate control for controlling the power converter to supply power from the power converter to the load based on a voltage control command that is output from the selection / output command unit and applies a voltage to a connection position with the power system. A modulator for sending a signal to the power converter;
A system current value detection unit for detecting a current value of a system current flowing through the switch via the power system and detecting whether the system current is smaller than a preset current value;
After detecting that an instantaneous voltage drop has occurred in the voltage of the system between the system power supply and the switch of the power system by the instantaneous voltage drop detection unit, the system current value detection unit detects the system current. On the condition that the current value becomes smaller than a preset current value, or that the instantaneous voltage drop has occurred in the voltage of the system between the system power supply and the switch in the power system by the instantaneous voltage drop detection unit. And a shut-off control unit that shuts off the switch on condition that a preset time has elapsed after detection.
本発明では、瞬低の検出がされたら、直ちに、電力変換器から負荷に対して電力が供給されるため、瞬低補償ができることはもちろんのこと、スイッチに流れる系統電流が徐々に減少していく。
このため、瞬低の検出がされた後に、予め設定した時間が経過したとき、または、瞬低の検出がされた後に、系統電流の電流値が予め設定した電流値よりも小さくなったときに、スイッチの遮断をすることができる。
このように、瞬低検出から時間的に余裕を持って、スイッチの遮断ができるため、制御が容易になる。また、スイッチを遮断するときには、スイッチに流れる電流がほぼ零であるためサージの発生を防止でき、サージに起因する電圧低下を防止することができる。
In the present invention, as soon as a voltage sag is detected, power is supplied from the power converter to the load, so that power sag can be compensated and the system current flowing through the switch gradually decreases. Go.
For this reason, when a preset time has elapsed after the detection of the instantaneous drop, or when the current value of the system current becomes smaller than the preset current value after the detection of the instantaneous drop The switch can be shut off.
As described above, since the switch can be shut off with a time margin from the instantaneous voltage drop detection, the control becomes easy. Further, when the switch is shut off, the current flowing through the switch is almost zero, so that the occurrence of a surge can be prevented, and the voltage drop caused by the surge can be prevented.
以下に本発明を実施するための最良の形態を実施例に基づき詳細に説明する。 The best mode for carrying out the present invention will be described below in detail based on examples.
図１は本発明の実施例にかかる、瞬低補償装置の制御部２００を示す。この制御部２００は、図６に示す従来の制御部１００の代わりに用いられるものであり、アクティブフィルタ機能を有する並列型瞬低補償装置の動作を制御するものである。
FIG. 1 shows a control unit 200 of a voltage sag compensator according to an embodiment of the present invention. This control unit 200 is used in place of the
つまり、制御部２００から電力変換器４にゲート制御信号Ｇを送ることにより、電力変換器４が次の（１）〜（３）のような動作機能をはたすように制御するものである。
（１）平常時において、順変換動作（コンバータ動作）をすることにより、系統電源１から得た交流電力を直流電力に変換し、この直流電力により電気二重層キャパシタ５を充電する。
（２）平常時において、負荷３から発生する高調波電流と逆極性の補償電流を出力し、この補償電流により高調波電流を打ち消す。つまり、アクティブフィルタとしての動作機能を果たす。
（３）瞬低が発生した時に、逆変換動作（インバータ動作）をすることにより、電気二重層キャパシタ５に充電していた直流電力を交流電力に変換し、この交流電力を負荷３に送る。つまり、瞬低補償装置としての動作機能を果たす。
That is, by sending the gate control signal G from the control unit 200 to the power converter 4, the power converter 4 is controlled to perform the following operation functions (1) to (3).
(1) In normal operation, a forward conversion operation (converter operation) is performed to convert AC power obtained from the
(2) In normal times, a compensation current having a polarity opposite to that of the harmonic current generated from the load 3 is output, and the harmonic current is canceled by this compensation current. That is, it functions as an active filter.
(3) When an instantaneous drop occurs, by performing an inverse conversion operation (inverter operation), the DC power charged in the electric double layer capacitor 5 is converted to AC power, and this AC power is sent to the load 3. That is, the operation function as a voltage sag compensator is achieved.
制御部２００は、電圧検出器１１で検出した系統電圧値を示す系統電圧信号ＶＳと、電流検出器１２で検出した系統電流値を示す系統電流信号ＩＳと、電圧検出器１３で検出した負荷電圧値を示す負荷電圧信号ＶＬと、電流検出器１４で検出した負荷電流値を示す負荷電流信号ＩＬを取り込む。
The control unit 200 includes a system voltage signal VS indicating a system voltage value detected by the
制御部２００は、上述した信号ＶＳ，ＶＬ，ＩＳ，ＩＬ，Ｉｉｎｖを取り込むことにより、電力系統Ｌ１の状況を判断し、電力系統Ｌ１の状態に応じて、電力変換器４を、電気二重層キャパシタ５を充電する充電装置として動作させたり、アクティブフィルタとして動作させたり、瞬低補償装置として動作させたりするように、電力変換器４の動作状態を制御する。
また、この制御部２００は、高速スイッチ２のスイッチング動作を制御する。つまり平常時には高速スイッチ２を閉じておき、瞬低が発生したときには、高速スイッチ２を遮断する。
The control unit 200 takes in the signals VS, VL, IS, IL, and Iinv described above to determine the state of the power system L1, and changes the power converter 4 to the electric double layer capacitor according to the state of the power system L1. The operation state of the power converter 4 is controlled so as to operate as a charging device for charging 5, operate as an active filter, or operate as a sag compensation device.
The control unit 200 controls the switching operation of the high speed switch 2. That is, the high-speed switch 2 is closed during normal times, and the high-speed switch 2 is shut off when an instantaneous drop occurs.
この制御部２００は、図１に示すように、瞬低検出部２０１と、遮断制御部２０２と、基準電圧発生部２０３と、加算部２０４と、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）変調器２０５と、高調波補償指令部２１０と、電圧制御指令部２３０と、選択・出力指令部２４０と、系統電流値検出部２５０を有している。
なお制御部２００は、図７に示した従来の制御部１００における電流制御指令部１２０に相当する機能部分は有していない。
また、図１では、電気二重層キャパシタ５を充電するための充電指令を作る充電指令制御系統は、図示省略している。
As shown in FIG. 1, the control unit 200 includes a voltage
The control unit 200 does not have a functional part corresponding to the current
In FIG. 1, a charge command control system for creating a charge command for charging the electric double layer capacitor 5 is not shown.
系統電流値検出部２５０は、系統電流信号ＩＳを基に、電力系統Ｌ１に流れる系統電流の値を検出しており、系統電流値が予め設定した値（零に近い値）以下になったら、系統電流零信号Ｚを出力して、この系統電流零信号Ｚを遮断制御部２０２に送る。
なお、この系統電流値検出部２５０は、後述する動作モードに応じて、使用したり使用しなかったりする。
The system current
In addition, this system | strain current
瞬低検出部２０１は、系統電圧信号ＶＳを監視しており、この系統電圧信号ＶＳが、予め設定した閾値よりも低下したら、瞬低が発生したと判断する。なお、瞬低検出部２０１にて検出動作をするのに時間を要するため、瞬低が実際に発生した時点から、瞬低を検出する時点までの間には、僅かながらタイムラグがある。
The voltage
遮断制御部２０２は、瞬低検出部２０１が瞬低の発生を検出した後に、遮断信号Ｓｈを出力する。この遮断信号Ｓｈが高速スイッチ２に入力されると、高速スイッチ２が直ちに遮断される。
更に詳述すると、遮断制御部２０２は、次の（α）または（β）の何れかの動作モードが設定されており、このモードに応じて、遮断信号Ｓｈを出力する。
（α）瞬低検出部２０１が瞬低を検出した後に、系統電流値検出部２５０から系統電流零指令Ｚが送られてきたら、遮断信号Ｓｈを出力する。
（β）瞬低検出部２０１が瞬低を検出した時点から、予め設定した時間（例えば数百μＳ）が経過した時点で、遮断信号Ｓｈを出力する。なお、この実施例における「予め設定した時間（例えば数百μＳ）」は、図８に示す従来技術における「予め設定した時間（例えば数十μＳ）＝Ｔ１」に比べて１桁長い時間となっていることが、本実施例の特徴の一つとなっている。
The
More specifically, the
(Α) When a system current zero command Z is sent from the system current
(Β) The shut-off signal Sh is output when a preset time (for example, several hundred μS) elapses from the time when the
基準電圧発生部２０３は、系統電圧信号ＶＳを取り込み、ＰＬＬ演算等をして系統電圧の位相を演算等して、系統電源１が供給する三相電圧（高調波成分を含まず、且つ、位相ズレのない三相電圧）の電圧値及び位相を示す基準電圧信号Ｖｒｅｆを出力する。
The reference
高調波補償指令部２１０は、高調波抽出部２１１と、減算部２１２と、電流制御部２１３とを有している。
そして、高調波抽出部２１１は、負荷電流信号ＩＬから負荷高調波成分を抽出し、減算部２１２は、負荷高調波成分と交流出力電流信号（インバータ出力電流信号）Ｉｉｎｖとの偏差を求め、この偏差を電流制御部２１３により比例・積分（ＰＩ）演算することにより高調波補償指令Ｓ１を求める。
この高調波補償指令Ｓ１は、負荷３から発生する高調波を抑制（打ち消す）ように、電力変換器４から補償電流を出力させるように動作させる指令である。
The harmonic compensation command unit 210 includes a
Then, the
The harmonic compensation command S1 is a command for causing the power converter 4 to output a compensation current so as to suppress (cancel) harmonics generated from the load 3.
電圧制御指令部２３０は、減算部２３１と、電圧制御部２３２とを有している。
そして、減算部２３１は、負荷電圧信号ＶＬと基準電圧信号Ｖｒｅｆとの偏差を求め、この偏差を電圧制御部２３２により比例・微分（ＰＤ）演算することにより電圧制御指令Ｓ３を求める。
この電圧制御指令Ｓ３は、電力変換器４が負荷３に電力を供給して負荷３に対して定格電圧（系統電源１の定格電圧と等しい電圧）となっている三相電圧を出力するように、電力変換器４を動作（インバータ動作）させる指令である。
The voltage
Then, the subtracting
The voltage control command S3 is such that the power converter 4 supplies power to the load 3 and outputs a three-phase voltage having a rated voltage (a voltage equal to the rated voltage of the system power supply 1) to the load 3. This is a command for operating the power converter 4 (inverter operation).
選択・出力指令部２４０は、ゲイン信号出力部２４１と、乗算部２４２，２４３と、加算部２４４を有している。
ゲイン信号出力部２４１は、ゲイン信号ｇ２１，ｇ２３を出力するものであり、各ゲイン信号ｇ２１，ｇ２３の値は、電力系統Ｌ１の状況に応じて、０〜１の間の値に変化するようにしている。
この選択・出力指令部２４０の動作は、図２〜図５を参照して後述するが、この選択・出力指令部２４０から出力される指令を、選択・出力指令Ｓ０とする。
なお、この選択・出力指令部２４０の制御動作は、図７に示す従来の選択・出力指令部１４０の制御動作と大きく異なり、この選択・出力指令部２４０の制御動作が、本実施例の特徴の一つとなっている。
The selection / output command unit 240 includes a gain
The gain
The operation of the selection / output command unit 240 will be described later with reference to FIGS. 2 to 5. The command output from the selection / output command unit 240 is referred to as a selection / output command S0.
The control operation of the selection / output command unit 240 is greatly different from the control operation of the conventional selection / output command unit 140 shown in FIG. 7, and the control operation of the selection / output command unit 240 is a feature of this embodiment. It has become one of the.
加算部２０４は、選択・出力指令Ｓ０に基準電圧信号Ｖｒｅｆを加算して最終指令ＳＳを得る。この最終指令ＳＳは、ＰＷＭ変調器２０５によりＰＷＭ変調されてゲート制御信号Ｇとなり、このゲート制御信号Ｇ（ＰＷＭ変調された最終指令ＳＳ）により電力変換器４のゲート制御が行なわれる。
The
次に、選択・出力指令部２４０の動作、ならびに、並列型瞬低補償装置の動作を、設定条件に分けて、図２〜図５を参照して説明する。 Next, the operation of the selection / output command unit 240 and the operation of the parallel type voltage sag compensator will be described with reference to FIGS.
＜上記αモードが設定されており、時限設定がない場合の動作＞
瞬低検出部２０１が瞬低を検出した後に、系統電流値検出部２５０から遮断制御部２０２に系統電流零指令Ｚが送られてきたら、遮断制御部２０２が遮断信号Ｓｈを出力するαモードが設定されており、且つ、時限設定がされていない場合の動作を、図２を参照して説明する。
<Operation when the above α mode is set and there is no time limit setting>
If the system current zero command Z is sent from the system current
図２において、期間Ｔ１０、つまり瞬低検出部２０１により瞬低が検出される時点ｔ１２よりも前の期間では、ゲイン信号出力部２４１は、値が１となっているゲイン信号ｇ２１のみを出力し、ゲイン信号ｇ２３は出力しない（ゲイン信号ｇ２３の値を０とする）。
このため、選択・出力指令部２４０から出力される選択・出力指令Ｓ０は、高調波補償指令Ｓ１のみを含むこととなる。したがって最終指令ＳＳも、高調波補償指令Ｓ１のみを有することとなり、この最終指令ＳＳ（＝高調波補償指令Ｓ１）により、電力変換器４が作動して、電力変換器４からは、負荷３から発生する高調波を抑制（打ち消す）補償電流が出力されアクティブフィルタとしての高調波補償動作が行なわれる。
In FIG. 2, the gain
Therefore, the selection / output command S0 output from the selection / output command unit 240 includes only the harmonic compensation command S1. Therefore, the final command SS also has only the harmonic compensation command S1, and the power converter 4 is activated by this final command SS (= harmonic compensation command S1). A compensation current that suppresses (cancels) the generated harmonics is output, and the harmonic compensation operation as an active filter is performed.
図２において、時点ｔ１１において瞬低が発生すると、時点ｔ１１から時間的に遅れた時点ｔ１２において、瞬低検出部２０１は瞬低が発生したことを検出する。このようにして瞬低検出部２０１が瞬低を検出したことは、選択・出力指令部２４０のゲイン信号出力部２４１と、遮断制御部２０２に伝送される。
In FIG. 2, when a voltage sag occurs at time t11, the
瞬低検出部２０１にて瞬低を検出したら、ゲイン信号出力部２４１は、値が１となっているゲイン信号ｇ２３のみを出力し、ゲイン信号ｇ２１は出力しない（ゲイン信号ｇ２１の値を０とする）。
このため、選択・出力指令部２４０から出力される選択・出力指令Ｓ０は、電圧制御指令Ｓ３のみを有することとなり、最終指令ＳＳ（＝電流制御指令Ｓ３）により、電力変換器４が作動して、電力変換器４から負荷３に対して電力が供給され、負荷３に向かって定格電圧となっている三相電圧が出力される。
When the voltage
For this reason, the selection / output command S0 output from the selection / output command unit 240 has only the voltage control command S3, and the power converter 4 is activated by the final command SS (= current control command S3). Then, power is supplied from the power converter 4 to the load 3, and a three-phase voltage having a rated voltage is output toward the load 3.
このように、瞬低検出時点ｔ１２より前では、系統電源１から負荷３に三相電圧が印加され、瞬低検出時点ｔ１２以降では、電力変換器４から負荷３に三相電圧が印加されるため、瞬低補償動作を行なうことができる。つまり、電圧歪の発生を抑制しつつ、負荷３に継続して定格電圧を供給することができる。
Thus, the three-phase voltage is applied from the
ここで、瞬低検出時点ｔ１２の前後の期間における、高速スイッチ２での電流の挙動について説明する。 Here, the behavior of the current in the high-speed switch 2 in the period before and after the instantaneous drop detection time t12 will be described.
瞬低検出時点ｔ１２よりも前の期間では、高速スイッチ２には系統電源１からのみ電圧が印加されている。このため、高速スイッチ２に流れる電流は、系統電源１側から負荷３側に向かって流れる。
In the period before the instantaneous drop detection time t12, the voltage is applied only to the high-speed switch 2 from the
瞬低検出時点ｔ１２以降では、電圧制御指令Ｓ３により電力変換器４からも、高速スイッチ２に定格電圧が印加されることになる。つまり、高速スイッチ２には、系統電源１側から定格電圧が印加されるとともに、電力変換器４側（負荷３側）からも定格電圧が印加されることとなる。換言すると、高速スイッチ２には、両側から定格電圧が印加されることになる。
このとき、電力系統Ｌ１にリアクトル成分Ｌがあるため、電力変換器４側（負荷３側）から高速スイッチ2に定格電圧が印加されても、高速スイッチ2に流れる電流が直ちに零になるわけではなく、高速スイッチ2に流れる(系統電源1側から負荷3側に流れる)電流の電流値は前記リアクトル成分Ｌに応じて、徐々に減少していく。
つまり、図２に示すようにＵ，Ｖ，Ｗの各相の系統電流（高速スイッチ２を流れる電流）は、徐々に減少していく。系統電流が定格値から零になるまでには、例えば数百μＳという長い時間を要する。
After the voltage drop detection time t12, the rated voltage is applied to the high-speed switch 2 from the power converter 4 by the voltage control command S3. That is, the rated voltage is applied to the high-speed switch 2 from the
At this time, since there is a reactor component L in the power system L1, even if the rated voltage is applied to the high-speed switch 2 from the power converter 4 side (load 3 side), the current flowing through the high-speed switch 2 does not immediately become zero. Instead, the current value of the current flowing through the high-speed switch 2 (flowing from the
That is, as shown in FIG. 2, the system current (current flowing through the high-speed switch 2) of each phase of U, V, and W gradually decreases. It takes a long time of, for example, several hundred μS until the grid current becomes zero from the rated value.
このようにして系統電流が徐々に減少していき、系統電流値が予め設定した値（零に近い値）以下になったら、系統電流値検出部２５０から遮断制御部２０２に系統電流零信号Ｚが送られる（時点ｔ１３）。
遮断制御部２０２は、瞬低検出部２０１が瞬低を検出した後に、系統電流値検出部２５０から系統電流零信号Ｚが送られてくると、遮断信号Ｓｈを出力する（時点ｔ１３）。
When the system current gradually decreases in this way and the system current value becomes equal to or less than a preset value (a value close to zero), the system current zero signal Z is sent from the system current
The
時点ｔ１３のときには、高速スイッチ２に流れる電流が、予め設定した値（零に近い値）以下になっているため（電流値が殆ど零であるため）、遮断信号Ｓｈに応じて高速スイッチ２が遮断されても、サージの発生を防止することができる。
したがって、サージに起因する、電圧歪の発生を防止することができ、負荷３に供給する電圧値（負荷電圧値）が低下することはない。
At time t13, the current flowing through the high-speed switch 2 is equal to or less than a preset value (a value close to zero) (since the current value is almost zero), so that the high-speed switch 2 is turned on in response to the cutoff signal Sh. Even if it is interrupted, the occurrence of surge can be prevented.
Therefore, the occurrence of voltage distortion due to surge can be prevented, and the voltage value (load voltage value) supplied to the load 3 does not decrease.
上述したように、瞬低検出時点ｔ１２から、スイッチ遮断時点ｔ１３間での期間Ｔ１１は、数百μＳと長いため、系統電流値を検出するためのサンプリング周期を長くすることができ、系統電流値検出部２５０などの系統電流検出系統をデジタル機器で構成することも可能となる。
また上記期間Ｔ１１が長いため、選択・出力指令部２４０での選択指令の制御が容易かつ簡便になる。
更に、電流制御指令部が不要であるため、制御部２００の構成も簡単になる。
As described above, since the period T11 between the instantaneous voltage drop detection time t12 and the switch cutoff time t13 is as long as several hundred μS, the sampling period for detecting the system current value can be lengthened. It is also possible to configure a system current detection system such as the
Also, since the period T11 is long, the selection / output command unit 240 can easily and simply control the selection command.
Furthermore, since the current control command unit is unnecessary, the configuration of the control unit 200 is simplified.
なお系統電流値を検出する方法としては、従来から各種の周知手法があるが、例えば、三相の中の最も振幅幅が大きい電流と閾値とを比較する方法や、瞬時実効値を演算により求めて閾値と比較する方法などを採用することができる。 There are various known methods for detecting the grid current value. For example, a method of comparing a current with the largest amplitude width in the three phases with a threshold value, or calculating an instantaneous effective value by calculation. For example, a method of comparing with a threshold value can be adopted.
＜上記αモードが設定されており、時限設定がされている場合の動作＞
瞬低検出部２０１が瞬低を検出した後に、系統電流値検出部２５０から遮断制御部２０２に系統電流零指令Ｚが送られてきたら、遮断制御部２０２が遮断信号Ｓｈを出力するαモードが設定されており、且つ、時限設定がされている場合の動作を、図３を参照して説明する。
<Operation when the above α mode is set and the time limit is set>
If the system current zero command Z is sent from the system current
この場合には、図３におけるｔ１１，ｔ１２における動作は、前述した図２に示すものと同様である。 In this case, the operations at t11 and t12 in FIG. 3 are the same as those shown in FIG.
図２の場合と異なるのは、遮断制御部２０２は、瞬低検出部２０１が瞬低を検出した時点ｔ１１から、予め設定した設定期間Ｔ１１が経過したら、遮断信号Ｓｈを出力するように時限設定がされていることである。
つまり、時点ｔ１３において、仮に、系統電流値が予め設定した値（零に近い値）よりも大きくても（即ち、系統電流値検出部２５０から遮断制御部２０２に系統電流零指令Ｚが送られてこなくても）、遮断制御部２０２は遮断信号Ｓｈを出力するようになっている。
この遮断信号Ｓｈが出力されると、高速スイッチ２は直ちに遮断される。
Unlike the case of FIG. 2, the
That is, at time t13, even if the system current value is larger than a preset value (a value close to zero) (that is, the system current zero command Z is sent from the system current
When this shut-off signal Sh is output, the high-speed switch 2 is shut off immediately.
瞬低が発生した直後に、負荷３での使用電力が瞬時に低下した場合には、時点ｔ１３においても、系統電流値が予め設定した値（零に近い値）よりも大きくなるという特殊な状況になるが、この様な特殊な状況になっても、上述した時限設定により時点ｔ１３において遮断信号Ｓｈが出力されて、確実に高速スイッチ２が遮断される。
したがって、瞬低発生後に負荷急減という特殊な状況が発生したとしても、高速スイッチ２を確実に遮断して、電力変換器４から負荷３に電力供給をするという自立運転に移行することができる。
A special situation where the grid current value becomes larger than a preset value (a value close to zero) even at time t13 when the power consumption at the load 3 is instantaneously reduced immediately after the instantaneous drop occurs. However, even in such a special situation, the cut-off signal Sh is output at time t13 by the above-described time limit setting, and the high-speed switch 2 is reliably cut off.
Therefore, even if a special situation of sudden load reduction occurs after the instantaneous voltage drop, it is possible to shift to a self-sustaining operation in which the high-speed switch 2 is reliably cut off and power is supplied from the power converter 4 to the load 3.
＜上記βモードが設定されており、動作機能の急峻な切り替えを行なう場合の動作＞
瞬低検出部２０１が瞬低を検出した時点から、予め設定した時間（例えば数百μＳ）が経過した時点で遮断信号Ｓｈを出力するβモードが設定されており、且つ、急峻な切り替えを行なう場合の動作を、図４を参照して説明する。
<Operation when the β mode is set and the operation function is switched abruptly>
The β mode for outputting the cutoff signal Sh is set when a preset time (for example, several hundred μS) has elapsed from the moment when the voltage
図４において、期間Ｔ１０、つまり瞬低検出部２０１により瞬低が検出される時点ｔ１２よりも前の期間では、ゲイン信号出力部２４１は、値が１となっているゲイン信号ｇ２１のみを出力し、ゲイン信号ｇ２３は出力しない（ゲイン信号ｇ２３の値を０とする）。
このため、選択・出力指令部２４０から出力される選択・出力指令Ｓ０は、高調波補償指令Ｓ１のみを含むこととなる。したがって最終指令ＳＳも、高調波補償指令Ｓ１のみを有することとなり、この最終指令ＳＳ（＝高調波補償指令Ｓ１）により、電力変換器４が作動して、電力変換器４からは、負荷３から発生する高調波を抑制（打ち消す）補償電流が出力されアクティブフィルタとしての高調波補償動作が行なわれる。
In FIG. 4, the gain
Therefore, the selection / output command S0 output from the selection / output command unit 240 includes only the harmonic compensation command S1. Therefore, the final command SS also has only the harmonic compensation command S1, and the power converter 4 is activated by this final command SS (= harmonic compensation command S1). A compensation current that suppresses (cancels) the generated harmonics is output, and the harmonic compensation operation as an active filter is performed.
図４において、時点ｔ１１において瞬低が発生すると、時点ｔ１１から時間的に遅れた時点ｔ１２において、瞬低検出部２０１は瞬低が発生したことを検出する。このようにして瞬低検出部２０１が瞬低を検出したことは、選択・出力指令部２４０のゲイン信号出力部２４１と、遮断制御部２０２に伝送される。
In FIG. 4, when a voltage sag occurs at time t11, the
瞬低検出部２０１にて瞬低を検出したら、ゲイン信号出力部２４１は、値が１となっているゲイン信号ｇ２３のみを出力し、ゲイン信号ｇ２１は出力しない（ゲイン信号ｇ２１の値を０とする）。
このため、選択・出力指令部２４０から出力される選択・出力指令Ｓ０は、電圧制御指令Ｓ３のみを有することとなり、最終指令ＳＳ（＝電流制御指令Ｓ３）により、電力変換器４が作動して、電力変換器４から負荷３に対して電力が供給され、負荷３に対して定格電圧となっている三相電圧が出力される。
つまり時点ｔ１２において、指令が高調波補償指令Ｓ１から電圧制御指令Ｓ３に急峻に切り替えられる。
When the voltage
For this reason, the selection / output command S0 output from the selection / output command unit 240 has only the voltage control command S3, and the power converter 4 is activated by the final command SS (= current control command S3). Then, power is supplied from the power converter 4 to the load 3, and a three-phase voltage that is a rated voltage is output to the load 3.
That is, at time t12, the command is sharply switched from the harmonic compensation command S1 to the voltage control command S3.
このように、瞬低検出時点ｔ１２より前では、系統電源１から負荷３に三相電圧が印加され、瞬低検出時点ｔ１２以降では、電力変換器４から負荷３に三相電圧が印加されるため、瞬低補償動作を行なうことができる。つまり、電圧歪の発生を抑制しつつ、負荷３に継続して定格電圧を供給することができる。
Thus, the three-phase voltage is applied from the
ここで、瞬低検出時点ｔ１２の前後の期間において、高速スイッチ２に流れる系統電流は、図２で説明したように、徐々に減少していく。具体的には、系統電流が定格値から零になるまでには、例えば数百μＳという長い時間を要する。 Here, in the period before and after the instantaneous drop detection time t12, the system current flowing through the high-speed switch 2 gradually decreases as described with reference to FIG. Specifically, it takes a long time of, for example, several hundred μS until the system current becomes zero from the rated value.
遮断制御部２０２は、瞬低検出部２０１が瞬低を検出した時点ｔ１１から、予め設定した期間Ｔ１１が経過したら、遮断信号Ｓｈを出力するように設定がされている。
この設定期間Ｔ１１は、電力系統Ｌ１の特性や負荷３の特性を考慮して、系統電流値が予め設定した値（零に近い値）よりも小さくなる時間として、設定したものである。
このようにして遮断信号Ｓｈが出力されると、高速スイッチ２は直ちに遮断される。
The
This set period T11 is set as a time when the grid current value becomes smaller than a preset value (a value close to zero) in consideration of the characteristics of the power system L1 and the characteristics of the load 3.
When the shut-off signal Sh is output in this way, the high-speed switch 2 is shut off immediately.
＜上記βモードが設定されており、動作機能の緩やかな切り替えを行なう場合の動作＞
瞬低検出部２０１が瞬低を検出した時点から、予め設定した時間（例えば数百μＳ）が経過した時点で遮断信号Ｓｈを出力するβモードが設定されており、且つ、緩やかな切り替えを行なう場合の動作を、図５を参照して説明する。
<Operation when the β mode is set and the operation function is gradually switched>
The β mode for outputting the cutoff signal Sh is set when a preset time (for example, several hundred μS) has elapsed from the moment when the voltage
図４の例では時点ｔ１２において、指令を高調波補償指令Ｓ１から電圧制御指令Ｓ３に急峻に切り替えているが、図５の例では、ゲイン信号出力部２４１は、期間Ｔ１２（時点ｔ１１から時点ｔ１２までの期間）において、ゲイン信号ｇ２１の値を１から徐々に減少させて０とすると共に、ゲイン信号ｇ２３の値を０から徐々に増加させて１にする。
このため、選択・出力指令部１４０から出力される選択・出力指令Ｓ０は、電流制御指令Ｓ２が徐々に減少し、電圧制御指令Ｓ３が徐々に増加する。
In the example of FIG. 4, the command is sharply switched from the harmonic compensation command S1 to the voltage control command S3 at time t12. However, in the example of FIG. 5, the gain
Therefore, in the selection / output command S0 output from the selection / output command unit 140, the current control command S2 gradually decreases and the voltage control command S3 gradually increases.
図５の例では、指令を緩やかに切り替えているため、スイッチ遮断時点ｔ１３後の電圧変動を小さくすることができる。 In the example of FIG. 5, since the command is switched slowly, the voltage fluctuation after the switch cutoff time t13 can be reduced.
１ 系統電源
２ 高速スイッチ
３ 負荷
４ 電力変換器
５ 電気二重層キャパシタ
１００ 制御部
２００ 制御部
２０１ 瞬低検出部
２０２ 遮断制御部
２０３ 基準電圧発生部
２０４ 加算部
２０５ ＰＷＭ変調器
２１０ 高調波補償指令部
２３０ 電圧制御指令部
２４０ 選択・出力指令部
２５０ 系統電流値制御部
DESCRIPTION OF
Claims (5)
交流側が前記電力系統のうち前記スイッチと前記負荷との間の位置に接続されると共に直流側に直流充電部が接続されており、逆変換動作と順変換動作ができる電力変換器と、
前記電力系統のうち前記系統電源と前記スイッチとの間の系統の電圧に瞬時電圧低下が発生すると、前記スイッチを遮断制御すると共に、前記電力変換器を逆変換動作させることにより前記電力変換器から前記負荷に電力を供給するために前記電力変換器を制御する制御部とを有する瞬低補償装置において、
前記電力系統のうち前記系統電源と前記スイッチとの間の系統の電圧が平常時には、前記スイッチを介して前記系統電源から前記負荷に電力供給すると共に前記直流充電部に電力を貯蔵するものであって、
前記制御部は、前記電力系統のうち前記系統電源と前記スイッチとの間の系統の電圧に瞬時電圧低下が発生したことを検出した時、直ちに、前記電力変換器から前記負荷に電力を供給するために前記電力変換器を電圧制御指令によって制御し前記電力系統との接続位置に電圧を印加し、瞬時電圧低下が発生したことを検出した時点から予め設定した時間が経過した時点で前記スイッチを遮断する制御手段によって前記スイッチを遮断し、
前記スイッチの遮断後は前記電圧制御指令によって前記負荷に電力供給を継続することを特徴とする瞬低補償装置。 A switch interposed in the power system connecting the load and the system power supply,
The AC side is connected to a position between the switch and the load in the power system and the DC charging unit is connected to the DC side, and a power converter capable of reverse conversion operation and forward conversion operation,
When an instantaneous voltage drop occurs in the system voltage between the system power source and the switch in the power system, the switch is controlled to be cut off, and the power converter is operated by performing an inverse conversion operation from the power converter. In a voltage sag compensator having a controller that controls the power converter to supply power to the load,
In the power system, the voltage of the system between the system power supply and the switch normally supplies power from the system power supply to the load via the switch and stores power in the DC charging unit. And
When the controller detects that an instantaneous voltage drop has occurred in the voltage of the system between the system power supply and the switch in the power system, it immediately supplies power to the load from the power converter. For this purpose, the power converter is controlled by a voltage control command, a voltage is applied to the connection position with the power system, and the switch is turned on when a preset time has elapsed from the time when it is detected that an instantaneous voltage drop has occurred. Shut off the switch by the control means to shut off,
After the switch is cut off, the voltage sag compensator continues to supply power to the load according to the voltage control command.
交流側が前記電力系統のうち前記スイッチと前記負荷との間の位置に接続されると共に直流側に直流充電部が接続されており、逆変換動作と順変換動作ができる電力変換器と、
前記電力系統のうち前記系統電源と前記スイッチとの間の系統の電圧に瞬時電圧低下が発生すると、前記スイッチを遮断制御すると共に、前記電力変換器を逆変換動作させることにより前記電力変換器から前記負荷に電力を供給するために前記電力変換器を制御する制御部とを有する瞬低補償装置において、
前記電力系統のうち前記系統電源と前記スイッチとの間の系統の電圧が平常時には、前記スイッチを介して前記系統電源から前記負荷に電力供給すると共に前記直流充電部に電力を貯蔵するものであって、
前記制御部は、前記電力系統のうち前記系統電源と前記スイッチとの間の系統の電圧に瞬時電圧低下が発生したことを検出した時、直ちに、前記電力変換器から前記負荷に電力を供給するために前記電力変換器を電圧制御指令によって制御し前記電力系統との接続位置に電圧を印加し、瞬時電圧低下が発生したことを検出した後に、前記電力系統を介して前記スイッチに流れる系統電流が予め設定した電流値よりも小さくなったら、前記スイッチを遮断する制御手段によって前記スイッチを遮断し、
前記スイッチの遮断後は前記電圧制御指令によって前記負荷に電力供給を継続することを特徴とする瞬低補償装置。 A switch interposed in the power system connecting the load and the system power supply,
The AC side is connected to a position between the switch and the load in the power system and the DC charging unit is connected to the DC side, and a power converter capable of reverse conversion operation and forward conversion operation,
When an instantaneous voltage drop occurs in the system voltage between the system power source and the switch in the power system, the switch is controlled to be cut off, and the power converter is operated by performing an inverse conversion operation from the power converter. In a voltage sag compensator having a controller that controls the power converter to supply power to the load,
In the power system, the voltage of the system between the system power supply and the switch normally supplies power from the system power supply to the load via the switch and stores power in the DC charging unit. And
When the controller detects that an instantaneous voltage drop has occurred in the voltage of the system between the system power supply and the switch in the power system, it immediately supplies power to the load from the power converter. In order to control the power converter according to a voltage control command, a voltage is applied to a connection position with the power system, and after detecting that an instantaneous voltage drop has occurred, a system current that flows to the switch through the power system Is smaller than a preset current value, the switch is shut off by the control means for shutting off the switch,
After the switch is cut off, the voltage sag compensator continues to supply power to the load according to the voltage control command.
交流側が前記電力系統のうち前記スイッチと前記負荷との間の位置に接続されると共に直流側に直流充電部が接続されており、逆変換動作と順変換動作ができる電力変換器と、
前記電力系統のうち前記系統電源と前記スイッチとの間の系統の電圧に瞬時電圧低下が発生すると、前記スイッチを遮断制御すると共に、前記電力変換器を逆変換動作させることにより前記電力変換器から前記負荷に電力を供給するために前記電力変換器を制御する制御部とを有する瞬低補償装置において、
前記電力系統のうち前記系統電源と前記スイッチとの間の系統の電圧が平常時には、前記スイッチを介して前記系統電源から前記負荷に電力供給すると共に前記直流充電部に電力を貯蔵するものであって、
前記制御部は、
負荷電圧と基準電圧との偏差から、前記電力変換器が前記負荷に電力を供給するために、前記電力変換器を制御する電圧制御指令を生成する電圧制御指令部と、
前記電力系統のうち前記系統電源と前記スイッチとの間の系統の電圧に瞬時電圧低下が発生したか否かを検出する瞬低検出部と、
前記瞬低検出部により前記電力系統のうち前記系統電源と前記スイッチとの間の系統の電圧に瞬時電圧低下が発生したことを検出した時、直ちに前記電圧制御指令を出力する選択・出力指令部と、
前記選択・出力指令部から出力され前記電力系統との接続位置に電圧を印加する電圧制御指令に基づき、前記電力変換器から前記負荷に電力を供給するために前記電力変換器を制御するゲート制御信号を前記電力変換器に送る変調器と、
前記瞬低検出部により前記電力系統のうち前記系統電源と前記スイッチとの間の系統の電圧に瞬時電圧低下が発生したことを検出した後、予め設定した時間が経過したら前記スイッチを遮断する遮断制御部と、
を有することを特徴とする瞬低補償装置。 A switch interposed in the power system connecting the load and the system power supply,
The AC side is connected to a position between the switch and the load in the power system and the DC charging unit is connected to the DC side, and a power converter capable of reverse conversion operation and forward conversion operation,
When an instantaneous voltage drop occurs in the system voltage between the system power source and the switch in the power system, the switch is controlled to be cut off, and the power converter is operated by performing an inverse conversion operation from the power converter. In a voltage sag compensator having a controller that controls the power converter to supply power to the load,
In the power system, the voltage of the system between the system power supply and the switch normally supplies power from the system power supply to the load via the switch and stores power in the DC charging unit. And
The controller is
A voltage control command unit that generates a voltage control command for controlling the power converter so that the power converter supplies power to the load from a deviation between a load voltage and a reference voltage;
A voltage sag detector that detects whether or not an instantaneous voltage drop has occurred in the voltage of the system between the system power supply and the switch of the power system;
A selection / output command unit that immediately outputs the voltage control command when the instantaneous voltage drop detection unit detects that an instantaneous voltage drop has occurred in the voltage of the system between the system power supply and the switch in the power system. When,
Gate control for controlling the power converter to supply power from the power converter to the load based on a voltage control command that is output from the selection / output command unit and applies a voltage to a connection position with the power system. A modulator for sending a signal to the power converter;
After detecting that an instantaneous voltage drop has occurred in the voltage of the system between the system power supply and the switch in the power system by the instantaneous voltage drop detection unit, the switch that shuts off the switch when a preset time has elapsed A control unit;
A voltage sag compensator characterized by comprising:
交流側が前記電力系統のうち前記スイッチと前記負荷との間の位置に接続されると共に直流側に直流充電部が接続されており、逆変換動作と順変換動作ができる電力変換器と、
前記電力系統のうち前記系統電源と前記スイッチとの間の系統の電圧に瞬時電圧低下が発生すると、前記スイッチを遮断制御すると共に、前記電力変換器を逆変換動作させることにより前記電力変換器から前記負荷に電力を供給するために前記電力変換器を制御する制御部とを有する瞬低補償装置において、
前記電力系統のうち前記系統電源と前記スイッチとの間の系統の電圧が平常時には、前記スイッチを介して前記系統電源から前記負荷に電力供給すると共に前記直流充電部に電力を貯蔵するものであって、
前記制御部は、
負荷電圧と基準電圧との偏差から、前記電力変換器が前記負荷に定格電圧を供給するために、前記電力変換器を制御する電圧制御指令を生成する電圧制御指令部と、
前記電力系統のうち前記系統電源と前記スイッチとの間の系統の電圧に瞬時電圧低下が発生したか否かを検出する瞬低検出部と、
前記瞬低検出部により前記電力系統のうち前記系統電源と前記スイッチとの間の系統の電圧に瞬時電圧低下が発生したことを検出した時、直ちに前記電圧制御指令を出力する選択・出力指令部と、
前記選択・出力指令部から出力され前記電力系統との接続位置に電圧を印加する電圧制御指令に基づき、前記電力変換器から前記負荷に電力を供給するために前記電力変換器を制御するゲート制御信号を前記電力変換器に送る変調器と、
前記電力系統を介して前記スイッチに流れる系統電流の電流値を検出し、この系統電流が予め設定した電流値よりも小さくなったか否かを検出する系統電流値検出部と、
前記瞬低検出部により前記電力系統のうち前記系統電源と前記スイッチとの間の系統の電圧に瞬時電圧低下が発生したことを検出した後、前記系統電流値検出部により系統電流が予め設定した電流値よりも小さくなったことを検出した時に前記スイッチを遮断する遮断制御部と、
を有することを特徴とする瞬低補償装置。 A switch interposed in the power system connecting the load and the system power supply,
The AC side is connected to a position between the switch and the load in the power system and the DC charging unit is connected to the DC side, and a power converter capable of reverse conversion operation and forward conversion operation,
When an instantaneous voltage drop occurs in the system voltage between the system power source and the switch in the power system, the switch is controlled to be cut off, and the power converter is operated by performing an inverse conversion operation from the power converter. In a voltage sag compensator having a controller that controls the power converter to supply power to the load,
In the power system, the voltage of the system between the system power supply and the switch normally supplies power from the system power supply to the load via the switch and stores power in the DC charging unit. And
The controller is
A voltage control command unit that generates a voltage control command for controlling the power converter so that the power converter supplies a rated voltage to the load from a deviation between a load voltage and a reference voltage;
A voltage sag detector that detects whether or not an instantaneous voltage drop has occurred in the voltage of the system between the system power supply and the switch of the power system;
A selection / output command unit that immediately outputs the voltage control command when the instantaneous voltage drop detection unit detects that an instantaneous voltage drop has occurred in the voltage of the system between the system power supply and the switch in the power system. When,
Gate control for controlling the power converter to supply power from the power converter to the load based on a voltage control command that is output from the selection / output command unit and applies a voltage to a connection position with the power system. A modulator for sending a signal to the power converter;
A system current value detection unit for detecting a current value of a system current flowing through the switch via the power system and detecting whether the system current is smaller than a preset current value;
After detecting that an instantaneous voltage drop has occurred in the voltage of the system between the system power supply and the switch in the power system by the instantaneous voltage drop detection unit, the system current is preset by the system current value detection unit A shut-off control unit that shuts off the switch when detecting that the current value is smaller than the current value;
A voltage sag compensator characterized by comprising:
交流側が前記電力系統のうち前記スイッチと前記負荷との間の位置に接続されると共に直流側に直流充電部が接続されており、逆変換動作と順変換動作ができる電力変換器と、
前記電力系統のうち前記系統電源と前記スイッチとの間の系統の電圧に瞬時電圧低下が発生すると、前記スイッチを遮断制御すると共に、前記電力変換器を逆変換動作させることにより前記電力変換器から前記負荷に電力を供給するために前記電力変換器を制御する制御部とを有する瞬低補償装置において、
前記電力系統のうち前記系統電源と前記スイッチとの間の系統の電圧が平常時には、前記スイッチを介して前記系統電源から前記負荷に電力供給すると共に前記直流充電部に電力を貯蔵するものであって、
前記制御部は、
負荷電圧と基準電圧との偏差から、前記電力変換器が前記負荷に電力を供給するために、前記電力変換器を制御する電圧制御指令を生成する電圧制御指令部と、
前記電力系統のうち前記系統電源と前記スイッチとの間の系統の電圧に瞬時電圧低下が発生したか否かを検出する瞬低検出部と、
前記瞬低検出部により前記電力系統のうち前記系統電源と前記スイッチとの間の系統の電圧に瞬時電圧低下が発生したことを検出した時、直ちに前記電圧制御指令を出力する選択・出力指令部と、
前記選択・出力指令部から出力され前記電力系統との接続位置に電圧を印加する電圧制御指令に基づき、前記電力変換器から前記負荷に電力を供給するために前記電力変換器を制御するゲート制御信号を前記電力変換器に送る変調器と、
前記電力系統を介して前記スイッチに流れる系統電流の電流値を検出し、この系統電流が予め設定した電流値よりも小さくなったか否かを検出する系統電流値検出部と、
前記瞬低検出部により前記電力系統のうち前記系統電源と前記スイッチとの間の系統の電圧に瞬時電圧低下が発生したことを検出した後であって、前記系統電流値検出部により系統電流が予め設定した電流値よりも小さくなったことを条件として、または、前記瞬低検出部により前記電力系統のうち前記系統電源と前記スイッチとの間の系統の電圧に瞬時電圧低下が発生したことを検出した後から予め設定した時間が経過したことを条件として、前記スイッチを遮断する遮断制御部と、
を有することを特徴とする瞬低補償装置。 A switch interposed in the power system connecting the load and the system power supply,
The AC side is connected to a position between the switch and the load in the power system and the DC charging unit is connected to the DC side, and a power converter capable of reverse conversion operation and forward conversion operation,
When an instantaneous voltage drop occurs in the system voltage between the system power source and the switch in the power system, the switch is controlled to be cut off, and the power converter is operated by performing an inverse conversion operation from the power converter. In a voltage sag compensator having a controller that controls the power converter to supply power to the load,
In the power system, the voltage of the system between the system power supply and the switch normally supplies power from the system power supply to the load via the switch and stores power in the DC charging unit. And
The controller is
A voltage control command unit that generates a voltage control command for controlling the power converter so that the power converter supplies power to the load from a deviation between a load voltage and a reference voltage;
A voltage sag detector that detects whether or not an instantaneous voltage drop has occurred in the voltage of the system between the system power supply and the switch of the power system;
A selection / output command unit that immediately outputs the voltage control command when the instantaneous voltage drop detection unit detects that an instantaneous voltage drop has occurred in the voltage of the system between the system power supply and the switch in the power system. When,
Gate control for controlling the power converter to supply power from the power converter to the load based on a voltage control command that is output from the selection / output command unit and applies a voltage to a connection position with the power system. A modulator for sending a signal to the power converter;
A system current value detection unit for detecting a current value of a system current flowing through the switch via the power system and detecting whether the system current is smaller than a preset current value;
After detecting that an instantaneous voltage drop has occurred in the voltage of the system between the system power supply and the switch of the power system by the instantaneous voltage drop detection unit, the system current value detection unit detects the system current. On the condition that the current value becomes smaller than a preset current value, or that the instantaneous voltage drop has occurred in the voltage of the system between the system power supply and the switch in the power system by the instantaneous voltage drop detection unit. On condition that a preset time has elapsed after detection, a shut-off control unit that shuts off the switch,
A voltage sag compensator characterized by comprising:
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