JPH11313449A - Single conversion UPS - Google Patents
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- JPH11313449A JPH11313449A JP10118166A JP11816698A JPH11313449A JP H11313449 A JPH11313449 A JP H11313449A JP 10118166 A JP10118166 A JP 10118166A JP 11816698 A JP11816698 A JP 11816698A JP H11313449 A JPH11313449 A JP H11313449A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は無停電電源装置(U
PS:Uninterruptible Power Systems の略称)に関す
る。The present invention relates to an uninterruptible power supply (U)
PS: Abbreviation for Uninterruptible Power Systems).
【0002】[0002]
【従来の技術】無停電電源装置(UPS)には、電源系
統の状態に関わらず常にインバータから負荷に給電され
る常時インバータ給電方式の装置と、電源系統が正常な
時は商用交流から負荷に給電される常時商用給電方式の
装置とがあり、後者の中には商用系統からの給電時にも
インバータを動作させ、電圧補償やアクティブフィルタ
等の付加機能を持たせるタイプのUPSがある。構成は
種々考えられるが、シングルコンバージョン方式UPS
もそのひとつの形態であり、一般に電気学会・半導体電
力変換研究会・SPC−87−3「無効電力補償形三相
無瞬断無停電電源装置」、あるいは、SPC−88−8
「多機能インバータによる電源並列接続形UPS」に見
られるような構成である。これらは、交流電源と負荷を
リアクトルを介して接続するとともに、このリアクトル
の負荷側にインバータを接続する。すなわち、負荷から
見て商用電源とインバータが並列接続される構成とな
る。このシングルコンバージョン方式のUPSは、無効
電力制御による定電圧制御機能,負荷の高調波に対する
アクティブフィルタ機能,充電器としての直流電圧制御
機能、および停電時の正弦波インバータ制御機能の4つ
の機能を持つことが知られている。2. Description of the Related Art An uninterruptible power supply (UPS) has a constant inverter power supply system in which power is always supplied from an inverter to a load regardless of the state of a power supply system, and a commercial AC power supply to a load when the power supply system is normal. There is a device of a continuous commercial power supply system in which power is supplied. Among the latter, there is a UPS of a type in which an inverter is operated even when power is supplied from a commercial system and has additional functions such as voltage compensation and an active filter. Various configurations are conceivable, but single conversion type UPS
Is also one of the forms. In general, the Institute of Electrical Engineers of Japan / Semiconductor Power Conversion Study Group / SPC-87-3 "Reactive Power Compensation Type Three-Phase Uninterruptible Uninterruptible Power Supply" or SPC-88-8
This is a configuration such as that found in “Multi-function inverters connected in parallel with power supply type UPS”. These connect an AC power supply and a load via a reactor, and also connect an inverter to the load side of the reactor. That is, a commercial power supply and an inverter are connected in parallel as viewed from the load. This single conversion UPS has four functions: a constant voltage control function by reactive power control, an active filter function for load harmonics, a DC voltage control function as a charger, and a sine wave inverter control function at the time of a power failure. It is known.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】従来のシングルコンバ
ージョン方式UPSの一例を図2に記載する。図2にお
いて、1は商用交流電源、2は入力リレー、3はリアク
トル、4はインバータ、5は負荷、6は接地点、7はコ
ンデンサ、9は蓄電池、28はシングルコンバージョン
方式UPS装置、43はPWM信号発生器、46は出力
電圧補償制御系、47はアクティブフィルタ制御系、3
8は直流電圧制御系、39は正弦波インバータ制御系、
42は切換スイッチである。次に、図2の動作を説明す
る。図2のシングルコンバージョン方式UPSは、商用
交流電源1の健全時には、入力リレー2をON状態と
し、切換スイッチ42を出力電圧補償制御系46の側に
接続して動作する。このときインバータ4は、出力電圧
補償制御系46により、インバータから無効電力を出力
し、出力電圧を補償制御する。また、アクティブフィル
タ制御系47による負荷の高調波抑制制御、および蓄電
池9の充電のための直流電圧制御系38も同時に動作さ
せる。一方、停電発生時は主回路の入力側にある入力リ
レー2を開いて商用入交流電源1を切り離すとともに切
換スイッチ42を切り換え、正弦波インバータ制御系3
9を動作させる。このため、商用給電時と停電時とで2
種類の異なる制御系が必要となり、制御回路の規模が大
きく、複雑になるという課題がある他、制御系も切換ス
イッチ42により直ちに切り換える必要がある。FIG. 2 shows an example of a conventional single conversion type UPS. In FIG. 2, 1 is a commercial AC power supply, 2 is an input relay, 3 is a reactor, 4 is an inverter, 5 is a load, 6 is a ground point, 7 is a capacitor, 9 is a storage battery, 28 is a single-conversion UPS device, 43 is PWM signal generator, 46 is an output voltage compensation control system, 47 is an active filter control system, 3
8 is a DC voltage control system, 39 is a sine wave inverter control system,
Reference numeral 42 denotes a changeover switch. Next, the operation of FIG. 2 will be described. When the commercial AC power supply 1 is healthy, the single conversion UPS shown in FIG. 2 operates with the input relay 2 turned ON and the changeover switch 42 connected to the output voltage compensation control system 46 side. At this time, the inverter 4 outputs reactive power from the inverter by the output voltage compensation control system 46, and performs compensation control of the output voltage. In addition, the harmonic control of the load by the active filter control system 47 and the DC voltage control system 38 for charging the storage battery 9 are simultaneously operated. On the other hand, when a power failure occurs, the input relay 2 on the input side of the main circuit is opened to disconnect the commercial AC power supply 1 and switch the changeover switch 42 to switch the sine wave inverter control system 3
9 is operated. For this reason, two times are required for commercial power supply and power outage.
Different types of control systems are required, and there is a problem that the scale of the control circuit is large and complicated, and the control system also needs to be switched immediately by the changeover switch 42.
【0004】これはソフトウェアで組まれたディジタル
制御系の場合においても同様であり、制御アルゴリズム
を切り換えるスイッチ手段が必要である。このとき、負
荷への悪影響を防止するためには、制御系の切り換えに
よる出力電圧変動を最小限に抑制せねばならないため、
切り換えシーケンスが非常に難しく、かつ高速な動作が
必要になるという課題がある。[0004] This is the same in the case of a digital control system constructed by software, and a switch means for switching a control algorithm is required. At this time, in order to prevent the adverse effect on the load, the output voltage fluctuation due to the switching of the control system must be minimized.
There is a problem that the switching sequence is very difficult and a high-speed operation is required.
【0005】さらに、従来のシングルコンバージョン方
式のUPSは、実用上必要とされる定格電圧の±10%
あるいは±15%程度の範囲において、出力電圧が一定
になるような電圧補償をおこなうため、定格電流に匹敵
する無効電流をインバータ4から出力する必要があり、
インバータ4を構成するスイッチング素子の損失が大き
いという課題がある。Further, the conventional single conversion type UPS has a rated voltage of ± 10% of the rated voltage required for practical use.
Alternatively, in order to perform voltage compensation such that the output voltage becomes constant in a range of about ± 15%, it is necessary to output a reactive current equivalent to the rated current from the inverter 4.
There is a problem that the loss of the switching element forming the inverter 4 is large.
【0006】また、このシングルコンバージョン方式U
PSの特徴として、商用電源の電圧が定格よりも下がっ
た際に電圧を上昇させる昇圧補償と、商用電源の電圧が
定格よりも上がった際に電圧を下降させる降圧補償とを
比較すると、昇圧補償の方がインバータ4が負担する無
効電力は大きくなるため、昇圧補償時のインバータ4で
の損失が大きいという課題がある。The single conversion system U
As a feature of PS, boost compensation is compared with step-up compensation, which raises the voltage when the voltage of the commercial power supply falls below the rating, and step-down compensation, which lowers the voltage when the voltage of the commercial power supply rises above the rating. In this case, since the reactive power borne by the inverter 4 becomes larger, there is a problem that the loss in the inverter 4 at the time of boost compensation is larger.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を考
慮してなされたものであり、本発明によるUPSは、イ
ンバータの有効電力を演算する手段と、位相誤差の上
限,下限を設定する第1のリミッタ手段とを有する。そ
して、出力電圧の位相から第1のリミッタ手段の出力を
減算し、インバータはこの減算結果による位相から作成
された正弦波を指令値として動作する。この結果、イン
バータは有効電力演算結果が0になるようにインバータ
の位相を微妙に制御する。この制御系は、商用給電時の
無効電力制御による定電圧制御機および負荷の高調波に
対するアクティブフィルタ機能を有するのみならず、停
電時の正弦波インバータ制御機能も具備することができ
る。このため、停電発生時には、主回路の入力側にある
スイッチあるいはリレーを開いて商用入力を切り離すだ
けで、UPSはそれまでの電圧補償制御およびアクティ
ブフィルタ制御から正弦波インバータ制御に切り換わ
る。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and a UPS according to the present invention has means for calculating the active power of an inverter and setting upper and lower limits of a phase error. And first limiter means. Then, the output of the first limiter is subtracted from the phase of the output voltage, and the inverter operates with the sine wave created from the phase resulting from the subtraction as a command value. As a result, the inverter delicately controls the phase of the inverter so that the active power calculation result becomes zero. This control system can have not only a constant voltage controller by reactive power control during commercial power supply and an active filter function for harmonics of a load, but also a sine wave inverter control function at the time of power failure. Therefore, when a power failure occurs, simply disconnecting the commercial input by opening a switch or relay on the input side of the main circuit switches the UPS from voltage compensation control and active filter control to sine wave inverter control.
【0008】停電発生時には、インバータの有効電力は
それまでの0から定格電力に急激に上昇するが、インバ
ータの位相を制御する位相誤差は、第1のリミッタ手段
により制限されるため、停電時にインバータ位相が急変
することはない。また、第1のリミッタ手段を可変リミ
ッタとし、停電時に上限,下限を0に絞る操作を行うこ
とにより、停電時は円滑に正弦波インバータ制御に移行
することが可能で電圧の急激な変化は発生しない。[0008] When a power failure occurs, the active power of the inverter rapidly increases from 0 to the rated power, but the phase error for controlling the phase of the inverter is limited by the first limiter means. The phase does not change suddenly. In addition, the first limiter means is a variable limiter, and the upper limit and the lower limit are reduced to 0 at the time of power failure, so that it is possible to smoothly shift to the sine wave inverter control at the time of power failure, and a sudden change in voltage occurs. do not do.
【0009】復電時には第1のリミッタ手段の上限値と
下限値を0から徐々に所定の値に広げることにより復電
時においても急激な電圧変動は起こらない。When the power is restored, the upper limit value and the lower limit value of the first limiter are gradually increased from 0 to predetermined values, so that no sudden voltage fluctuation occurs even when the power is restored.
【0010】このように、本発明では商用給電時におい
ても、停電時においても常に同じ制御系を用いてUPS
を運転することが可能であり、停電発生時の切り換えシ
ーケンスも主回路の入力側にあるスイッチあるいはリレ
ーを開くためだけの簡単な構成で良い。As described above, according to the present invention, the UPS is always used by using the same control system at the time of commercial power supply and at the time of power failure.
Can be operated, and the switching sequence at the time of the occurrence of a power failure can be a simple configuration only for opening a switch or relay on the input side of the main circuit.
【0011】なお本発明においては、商用給電時の直流
電圧制御系は、直流電圧と直流電圧指令値との比較誤差
を増幅した出力を、インバータの有効電力演算結果に加
算することにより実現できる。In the present invention, the DC voltage control system at the time of commercial power supply can be realized by adding an output obtained by amplifying a comparison error between the DC voltage and the DC voltage command value to a result of calculating the active power of the inverter.
【0012】また、本発明では、電圧補償時のインバー
タにおける損失を低減するため、入力電圧が定格を中心
とする所定の範囲内にある間は電圧補償を行わず、出力
電圧は入力電圧と同じ実効値を出力し、入力電圧が所定
の範囲からはずれた場合でかつ停電あるいは過電圧と判
定される電圧との間の電圧範囲にある場合にのみ電圧補
償を行う制御を提案する。この制御を実現するための手
段は、入力電圧の実効値を演算する手段と、第2のリミ
ッタ手段とにより簡単に構成することができる。第2の
リミッタ手段の上限値および下限値を電圧補償を実施し
ない入力電圧範囲に設定し、第2のリミッタ手段の出力
をインバータの電圧指令値としてUPSを動作すれば、
上記の制御が可能となる。Further, in the present invention, in order to reduce the loss in the inverter at the time of voltage compensation, no voltage compensation is performed while the input voltage is within a predetermined range centered on the rating, and the output voltage is the same as the input voltage. A control is proposed in which an effective value is output and voltage compensation is performed only when the input voltage is out of a predetermined range and is in a voltage range between a voltage determined as a power failure or an overvoltage. Means for realizing this control can be simply configured by means for calculating the effective value of the input voltage and the second limiter means. If the upper limit value and the lower limit value of the second limiter are set to an input voltage range in which voltage compensation is not performed, and the UPS is operated using the output of the second limiter as the voltage command value of the inverter,
The above control becomes possible.
【0013】例えば、第2のリミッタの上限,下限値を
それぞれ定格電圧の+10%,−10%の値にすれば、
入力電圧が定格電圧の±10%の範囲内にある場合には
電圧補償は動作せず、インバータは負荷の高調波に対す
るアクティブフィルタ機能のみの制御となり、インバー
タの損失は比較的小さく抑えられる。このとき、入力電
圧が急変した場合でも、第2のリミッタ手段の後段にフ
ィルタが挿入すれば、出力電圧指令値は徐々にしか変化
せず、負荷に悪影響を与えることはない。入力電圧が電
圧補償を行わない範囲と電圧補償を行う範囲との間で変
わっても出力電圧の変化は所定の範囲内で抑えられる。For example, if the upper and lower limits of the second limiter are set to + 10% and -10% of the rated voltage, respectively,
When the input voltage is within the range of ± 10% of the rated voltage, the voltage compensation does not operate, the inverter is controlled only by the active filter function for the harmonics of the load, and the loss of the inverter can be suppressed to a relatively small value. At this time, even if the input voltage suddenly changes, if a filter is inserted after the second limiter, the output voltage command value changes only gradually, and does not adversely affect the load. Even if the input voltage changes between a range in which voltage compensation is not performed and a range in which voltage compensation is performed, a change in output voltage is suppressed within a predetermined range.
【0014】また、この第2のリミッタ手段を可変リミ
ッタとし、停電時はリミッタの範囲を緩やかに狭め、上
限値,下限値とも定格電圧値となるように操作すれば、
停電時は円滑に定格電圧を出力するインバータ制御に移
行することができる。さらに、復電時には第2のリミッ
タ手段の上限値,下限値を徐々に定常値に戻す操作を行
うことによって復電時の出力電圧の急激な変動は発生し
ない。Further, if the second limiter means is a variable limiter, and the range of the limiter is gently narrowed during a power failure, and the upper limit value and the lower limit value are operated so as to be rated voltage values,
At the time of a power failure, it is possible to smoothly shift to inverter control for outputting a rated voltage. Further, at the time of power recovery, the output voltage at the time of power recovery does not fluctuate sharply by performing an operation of gradually returning the upper limit value and the lower limit value of the second limiter means to a steady value.
【0015】また、昇圧補償時のインバータ損失を低減
させる手段としては、前述のように商用電源電圧が定格
電圧の±10%程度である場合には電圧補償を行わない
ことに加えて、例えば定格の−10から−15%までの
入力電圧に対して出力電圧を−10%に補償する昇圧補
償を行い、定格の+10%から+25%までの入力電圧
に対して+10%に補償する降圧補償を行うような制御
を用いると、入力許容電圧範囲は−15から+25%ま
でを許容し、かつ昇圧補償時に必要な上昇電圧は最大約
5%となって、インバータの損失を低減できる。As means for reducing the inverter loss at the time of boost compensation, as described above, in addition to not performing voltage compensation when the commercial power supply voltage is about ± 10% of the rated voltage, for example, For the input voltage from -10 to -15%, the output voltage is compensated to -10%. For the input voltage from + 10% to + 25% of the rated voltage, the buck compensation is compensated to + 10%. When such control is used, the input allowable voltage range is from -15 to + 25%, and the maximum voltage required for boost compensation is about 5% at the maximum, so that the inverter loss can be reduced.
【0016】[0016]
【発明の実施の形態】本発明の第1の実施の形態を図
1,図3,図4,図5および図6を用いて説明する。図
1において、1は商用交流電源、2は入力リレー、3は
リアクトル、4はインバータ、5は負荷、6は接地点、
7はコンデンサ、8は入力電圧検出手段、9は蓄電池、
10はインバータ電流検出手段、11は出力電流検出手
段、12はコンデンサ電流検出手段、13は出力電圧検
出手段、14は出力電圧検出値、15は切換スイッチ、
16はインバータ電流検出値、17は入力電圧検出値、
18は出力電流検出値、19はコンデンサ電流検出値、
20は位相検出器、21は電力演算器、22a,22b
は誤差増幅器、23a,23bはリミッタ、24aは一次
遅れフィルタ、25a,25b,25cは減算器、26
は正弦波生成手段、27は出力電圧指令値、28はシン
グルコンバージョン方式UPS装置、29aは加算器、3
0は停電判定手段、31は乗算器、32は出力電圧波形
歪み補償制御系、41はコンデンサ電流補償ゲイン、4
3はPWM信号発生器、44は微分手段、45はリアク
トル電圧補償ゲインである。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1, 3, 4, 5, and 6. FIG. In FIG. 1, 1 is a commercial AC power supply, 2 is an input relay, 3 is a reactor, 4 is an inverter, 5 is a load, 6 is a ground point,
7 is a capacitor, 8 is input voltage detecting means, 9 is a storage battery,
10 is an inverter current detecting means, 11 is an output current detecting means, 12 is a capacitor current detecting means, 13 is an output voltage detecting means, 14 is an output voltage detected value, 15 is a changeover switch,
16 is an inverter current detection value, 17 is an input voltage detection value,
18 is an output current detection value, 19 is a capacitor current detection value,
20 is a phase detector, 21 is a power calculator, 22a and 22b
Is an error amplifier, 23a and 23b are limiters, 24a is a first-order lag filter, 25a, 25b and 25c are subtractors, 26
Is a sine wave generating means, 27 is an output voltage command value, 28 is a single conversion type UPS device, 29a is an adder,
0 is a power failure determination means, 31 is a multiplier, 32 is an output voltage waveform distortion compensation control system, 41 is a capacitor current compensation gain,
3 is a PWM signal generator, 44 is a differentiating means, and 45 is a reactor voltage compensation gain.
【0017】次に図1の構成を説明する。図1におい
て、商用交流電源1はその一端が接地点6により接地さ
れ、他方の端子が入力リレー2を介してリアクトル3の
一方の端子に接続される。リアクトル3の他方の端子は
負荷5の一方の端子に接続され、負荷5の他方の端子は
商用交流電源1の接地点6の側に接続される。また、イ
ンバータ4の一方の出力端子がリアクトル3と負荷5の
間に並列に接続され、インバータ4のもう一方の出力端
子は接地点6に接続される。また、前述のインバータの
2つの出力端子の間にコンデンサ7が接続される。イン
バータ4には蓄電池9の両端も接続される。商用交流電
源1と入力リレー2との接続点と接地点6の間に入力電
圧検出手段8が接続され、その出力である入力電圧検出
値17は切換スイッチ15と停電判定手段30に接続さ
れる。インバータ4の出力端子の一方にインバータ電流
検出手段10が接続され、その出力であるインバータ電
流検出値16が電力演算器21に入力される。コンデン
サ7の一方の端子にコンデンサ電流検出手段12が接続
され、その出力であるコンデンサ電流検出値19が出力
電圧波形歪み補償制御系32の内部のコンデンサ電流補
償ゲイン41に入力される。負荷5に接続されたシング
ルコンバージョン方式UPS装置28の出力のうちの一
方に出力電流検出手段11が接続され、その出力である
出力電流検出値18が出力電圧波形歪み補償制御系32
の内部の微分手段44に入力される。負荷5に接続され
たシングルコンバージョン方式UPS装置28の2つの
出力端子間に出力電圧検出手段13が接続され、その出
力である出力電圧検出値14が切換スイッチ15,減算
器25b、および電力演算器21に接続される。Next, the configuration of FIG. 1 will be described. In FIG. 1, one end of a commercial AC power supply 1 is grounded by a grounding point 6 and the other terminal is connected to one terminal of a reactor 3 via an input relay 2. The other terminal of reactor 3 is connected to one terminal of load 5, and the other terminal of load 5 is connected to ground 6 of commercial AC power supply 1. One output terminal of inverter 4 is connected in parallel between reactor 3 and load 5, and the other output terminal of inverter 4 is connected to ground point 6. A capacitor 7 is connected between the two output terminals of the inverter. Both ends of the storage battery 9 are also connected to the inverter 4. An input voltage detecting means 8 is connected between a connection point between the commercial AC power supply 1 and the input relay 2 and the ground point 6, and an input voltage detection value 17 as an output thereof is connected to the changeover switch 15 and the power failure judging means 30. . The inverter current detection means 10 is connected to one of the output terminals of the inverter 4, and the output of the inverter current detection value 16 is input to the power calculator 21. The capacitor current detection means 12 is connected to one terminal of the capacitor 7, and the output of the capacitor current detection value 19 is input to the capacitor current compensation gain 41 inside the output voltage waveform distortion compensation control system 32. The output current detecting means 11 is connected to one of the outputs of the single conversion type UPS device 28 connected to the load 5, and the output current detection value 18 as the output is output voltage waveform distortion compensation control system 32
Is input to the differentiating means 44 inside. The output voltage detecting means 13 is connected between two output terminals of the single conversion type UPS device 28 connected to the load 5, and the output voltage detection value 14 as the output thereof is switched by the changeover switch 15, the subtractor 25b, and the power calculator. 21.
【0018】電力演算器21の出力は誤差増幅器22
a,リミッタ23a,一次遅れフィルタ24aを介して
減算器25aに接続される。切換スイッチ15は位相検
出器20に接続され、位相検出器20の出力は減算器2
5aに接続される。減算器25aの出力は正弦波生成手
段26を介して乗算器31に接続される。出力電圧指令
値27は√2倍されて乗算器31に入力される。乗算器
31の出力は減算器25bに接続されると共に、加算器
29aに接続される。減算器25bの出力は誤差増幅器
22b,リミッタ23bを介して加算器29aに接続さ
れる。The output of the power calculator 21 is the error amplifier 22
a, a limiter 23a, and a first-order lag filter 24a. The changeover switch 15 is connected to the phase detector 20, and the output of the phase detector 20 is
5a. The output of the subtractor 25a is connected to the multiplier 31 via the sine wave generating means 26. The output voltage command value 27 is multiplied by √2 and input to the multiplier 31. The output of the multiplier 31 is connected to the subtractor 25b and the adder 29a. The output of the subtractor 25b is connected to the adder 29a via the error amplifier 22b and the limiter 23b.
【0019】出力電圧波形歪み補償制御系32では、微
分手段44の出力がリアクトル電圧補償ゲイン45を介
して減算器25cに接続される。また、コンデンサ電流
補償ゲイン45の出力が減算器25cに接続される。減
算器25cの出力は加算器29aに接続される。加算器
29aの出力は、PWM信号発生器43を介してインバ
ータ4に接続される。In the output voltage waveform distortion compensation control system 32, the output of the differentiating means 44 is connected to a subtractor 25c via a reactor voltage compensation gain 45. The output of the capacitor current compensation gain 45 is connected to the subtractor 25c. The output of the subtractor 25c is connected to the adder 29a. The output of the adder 29a is connected to the inverter 4 via the PWM signal generator 43.
【0020】次に、図1の動作を説明する。商用交流電
源1が定格電圧を供給しているときには、シングルコン
バージョン方式UPS装置28は、入力リレー2をオン
し、商用交流電源1からの電力をリアクトル3を介して
負荷5に供給する。このとき、インバータ4は、内部の
スイッチング素子をPWM制御し、無効電流を出力する
ことにより出力電圧を一定に制御する動作をする。Next, the operation of FIG. 1 will be described. When the commercial AC power supply 1 is supplying the rated voltage, the single conversion UPS device 28 turns on the input relay 2 and supplies the power from the commercial AC power supply 1 to the load 5 via the reactor 3. At this time, the inverter 4 performs an operation of performing PWM control on the internal switching element and controlling the output voltage to be constant by outputting a reactive current.
【0021】この制御は、まず、インバータ電流検出手
段10により検出したインバータ電流検出値16と、出
力電圧検出手段13によって検出した出力電圧検出値1
4とを電力演算器21に入力する。電力演算器21で
は、インバータ電流検出値16と出力電圧検出値14と
の積を求め、この積の時間積分を行って、インバータか
ら出力される有効電力を演算する。求められた有効電力
は、誤差増幅器22aに入力され増幅される。誤差増幅
器22aは、アナログ回路ではオペアンプを用いて構成
し、ディジタル回路では比例積分器として構成すること
ができる。誤差増幅器22aの出力量は、リミッタ23
aにより、予め決められた上限値以上の値と、下限値以
下の値がカットされる。リミッタ23aの出力は一次遅
れフィルタ24aに入力され、予め決められた時定数で
入力値の変化が緩和される。In this control, first, the inverter current detection value 16 detected by the inverter current detection means 10 and the output voltage detection value 1 detected by the output voltage detection means 13
4 is input to the power calculator 21. The power calculator 21 calculates the product of the inverter current detection value 16 and the output voltage detection value 14, performs time integration of the product, and calculates the active power output from the inverter. The obtained active power is input to the error amplifier 22a and amplified. The error amplifier 22a can be configured using an operational amplifier in an analog circuit, and can be configured as a proportional integrator in a digital circuit. The output amount of the error amplifier 22a is
By a, a value equal to or greater than a predetermined upper limit value and a value equal to or less than the lower limit value are cut. The output of the limiter 23a is input to the first-order lag filter 24a, and the change in the input value is reduced by a predetermined time constant.
【0022】一方、切換スイッチ15は普段は出力電圧
検出値14の側に接続されており、この結果、位相検出
器20は出力電圧の位相を検出し、位相を出力する。減
算器25aでは、出力電圧位相から一次遅れフィルタ2
4aの出力量を減算する。このとき、一次遅れフィルタ
24aの出力は出力電圧位相に対する位相誤差量とな
る。減算器25aの出力はインバータの位相となり、こ
の位相を正弦波生成手段26に入力して基準正弦波を作
成する。基準正弦波は、乗算器31により、出力電圧指
令値の√2倍である電圧波高値と乗算され、インバータ
瞬時電圧指令値が演算される。このインバータ瞬時電圧
指令値は、減算器25bで出力電圧検出値14と比較さ
れ、電圧誤差が誤差増幅器22bに入力される。誤差増
幅器22bも誤差増幅器22aと同様に、アナログ回路
ではオペアンプを用いて構成し、ディジタル回路では比
例積分器として構成することができる。On the other hand, the changeover switch 15 is usually connected to the output voltage detection value 14, and as a result, the phase detector 20 detects the phase of the output voltage and outputs the phase. In the subtracter 25a, the first order lag filter 2
4a is subtracted. At this time, the output of the first-order lag filter 24a becomes a phase error amount with respect to the output voltage phase. The output of the subtractor 25a becomes the phase of the inverter, and this phase is input to the sine wave generation means 26 to create a reference sine wave. The reference sine wave is multiplied by the voltage peak value that is √2 times the output voltage command value by the multiplier 31 to calculate the inverter instantaneous voltage command value. This inverter instantaneous voltage command value is compared with the output voltage detection value 14 by the subtractor 25b, and the voltage error is input to the error amplifier 22b. Similarly to the error amplifier 22a, the error amplifier 22b can be configured using an operational amplifier in an analog circuit, and can be configured as a proportional integrator in a digital circuit.
【0023】誤差増幅器22bの出力はリミッタ23b
で、予め決められた上限値以上の値と、下限値以下の値
がカットされる。このリミッタ23bの出力は加算器2
9aに入力される。The output of the error amplifier 22b is a limiter 23b
Thus, a value equal to or greater than a predetermined upper limit value and a value equal to or less than the lower limit value are cut. The output of the limiter 23b is the adder 2
9a.
【0024】次に、出力電圧波形歪み補償制御系32で
は、出力電流検出値18が微分手段44により時間微分
され、負荷電流変化量が算出される。負荷電流変化量は
リアクトル電圧補償ゲイン45を乗算され、インバータ
4の内部のリアクトルを流れる電流による出力電圧補償
量が出力される。また、コンデンサ電流検出値19はコ
ンデンサ電流補償ゲイン41を乗じてコンデンサ7の電
流変化による出力電圧補償量が算出される。減算器25
cでは、これら2つの出力電圧補償量の差をとり、加算
器29aに入力する。Next, in the output voltage waveform distortion compensation control system 32, the output current detection value 18 is time-differentiated by the differentiating means 44, and the load current change amount is calculated. The amount of change in the load current is multiplied by the reactor voltage compensation gain 45, and the amount of output voltage compensation by the current flowing through the reactor inside the inverter 4 is output. The output voltage compensation amount due to a change in the current of the capacitor 7 is calculated by multiplying the capacitor current detection value 19 by a capacitor current compensation gain 41. Subtractor 25
In c, the difference between these two output voltage compensation amounts is calculated and input to the adder 29a.
【0025】加算器29aでは、インバータ瞬時電圧指
令値と、リミッタ23bの出力値である電圧誤差制御量
と、出力電圧波形歪み補償制御系32から出力された出
力電圧補償量とを加算してPWM信号発生器43に入力
し、インバータ4を運転する。この制御をおこなうと、
インバータ4はインバータの有効電力が電力演算器21
により算出され、有効電力に応じて出力電圧位相を変化
させる。このため、結果的に有効電力が0の位相でイン
バータ4が動作することになる。The adder 29a adds the instantaneous voltage command value of the inverter, the voltage error control amount which is the output value of the limiter 23b, and the output voltage compensation amount output from the output voltage waveform distortion compensation control system 32 to perform PWM. The signal is input to the signal generator 43 to drive the inverter 4. With this control,
The inverter 4 uses the active power of the inverter as the power calculator 21.
, And changes the output voltage phase according to the active power. Therefore, as a result, the inverter 4 operates in the phase where the active power is 0.
【0026】以上のような構成により、入力電圧変動に
対する出力電圧補償制御,非線形負荷に対する高調波低
減、すなわちアクティブフィルタ制御,停電発生時の正
弦波インバータ制御が可能である。With the above configuration, it is possible to perform output voltage compensation control for input voltage fluctuations, harmonic reduction for non-linear loads, that is, active filter control and sine wave inverter control when a power failure occurs.
【0027】このうち、まず、入力電圧変動に対する出
力電圧補償制御について図3を用いて説明する。図3に
は商用交流電源1の入力電圧100Vを定格とし、その
±10%にあたる90Vと110Vとに変化させた場合
の線形負荷1kVA相当における入力電圧,出力電圧,
インバータ電流、およびインバータ変調波を示す。First, the output voltage compensation control for the input voltage fluctuation will be described with reference to FIG. FIG. 3 shows that the input voltage of the commercial AC power supply 1 is rated at 100 V, and the input voltage, output voltage, and output voltage at a linear load of 1 kVA when the input voltage is changed to 90 V and 110 V corresponding to ± 10%.
3 shows an inverter current and an inverter modulation wave.
【0028】(a)は入力電圧が90Vに低下した場合
であるが、インバータ4は出力電圧指令値27を100
Vとして動作するため、インバータ変調率は実効値10
0V相当となり、出力電圧も100Vとなっている。こ
のときインバータ4は、電力演算器21の出力である有
効電力が0になるように、位相検出器20から出力され
る出力電圧位相に対してインバータ位相を制御するた
め、結果的にインバータ電流はインバータ変調率に対し
て90度遅れ位相となる。FIG. 3A shows a case where the input voltage is reduced to 90 V, and the inverter 4 sets the output voltage command value 27 to 100 V.
In order to operate as V, the inverter modulation rate has an effective value of 10
It is equivalent to 0 V, and the output voltage is also 100 V. At this time, the inverter 4 controls the inverter phase with respect to the output voltage phase output from the phase detector 20 so that the active power output from the power calculator 21 becomes 0. As a result, the inverter current becomes The phase is delayed by 90 degrees with respect to the inverter modulation rate.
【0029】(b)は入力電圧が定格の100Vの場合
であり、電圧補償の必要がないことからインバータから
流れる電流は0でよく、インバータ電流は0となる。ま
た、(c)は入力電圧が110Vに上昇した場合の波形
であるが、(a)と同様に、インバータ4は出力電圧指
令値27を100Vとして動作するため、インバータ変
調率は実効値100V相当となり、出力電圧も100V
に抑えられている。しかし、(c)の場合は(a)と電
圧補償の方向が反対になるためにインバータが流すべき
電流の位相が逆になる。この結果、インバータ電流は、
インバータ変調率に対して90度進み位相となる。(B) shows a case where the input voltage is the rated voltage of 100 V. Since there is no need for voltage compensation, the current flowing from the inverter may be zero, and the inverter current is zero. Also, (c) is a waveform when the input voltage rises to 110 V. Since the inverter 4 operates with the output voltage command value 27 being 100 V as in (a), the inverter modulation rate is equivalent to an effective value of 100 V. And the output voltage is 100V
It is suppressed to. However, in the case of (c), since the direction of voltage compensation is opposite to that of (a), the phase of the current to be passed by the inverter is reversed. As a result, the inverter current becomes
The phase is advanced by 90 degrees with respect to the inverter modulation rate.
【0030】このように、図1の回路構成により入力電
圧が変動した場合においても出力電圧は一定値に補償す
ることが可能である。As described above, the output voltage can be compensated to a constant value even when the input voltage fluctuates by the circuit configuration of FIG.
【0031】次に、非線形負荷に対する高調波低減制御
について図4を用いて説明する。図4は入力電圧が定格
100Vで、負荷が線形負荷と100%整流器負荷の場
合の各部波形である。(a)の線形負荷時には、出力電
圧は入力電圧と同じ正弦波であるため歪み補償の必要が
なく、この結果、インバータから流れる電流は0とな
る。しかし、(b)の100%整流器負荷時には、出力
電流が非線形となるため、出力電圧波形歪み補償制御系
32が動作する。まず、このような非線形負荷では出力
電流検出値18が大きく変化するため、微分手段44に
よってこの時間微分値をとり、リアクトル電圧補償ゲイ
ン45を乗じることでインバータ4の内部のリアクトル
電圧降下分を補償する。一方、非線形負荷によりコンデ
ンサ7の電圧が変動するため、コンデンサ電流検出値1
2をコンデンサ電流補償ゲイン41に乗じてコンデンサ
電圧の補償量を演算する。これらの差分をとり、インバ
ータのPWM指令値に足し込むことにより、図4(b)
に示すインバータ変調率を生成することができる。この
インバータ動作により、インバータ電流は図示のような
形で流れる。この結果、負荷の高調波成分がインバータ
4と負荷5との間に流れ、入力電流はほぼ正弦波とな
る。なお、この場合にも電力演算器21から減算器25
aに至る位相制御は動作しているため、インバータ4か
ら出力される電力は0である。Next, harmonic reduction control for a non-linear load will be described with reference to FIG. FIG. 4 shows waveforms at various points when the input voltage is rated at 100 V and the load is a linear load and a 100% rectifier load. In the case of the linear load shown in FIG. 3A, the output voltage is the same sine wave as the input voltage, so that no distortion compensation is required. As a result, the current flowing from the inverter becomes zero. However, at the time of the 100% rectifier load in (b), the output current becomes non-linear, so that the output voltage waveform distortion compensation control system 32 operates. First, since the output current detection value 18 greatly changes in such a nonlinear load, the time differential value is obtained by the differentiating means 44 and multiplied by the reactor voltage compensation gain 45 to compensate for the reactor voltage drop inside the inverter 4. I do. On the other hand, since the voltage of the capacitor 7 fluctuates due to the non-linear load, the capacitor current detection value 1
2 is multiplied by the capacitor current compensation gain 41 to calculate the amount of compensation for the capacitor voltage. By taking these differences and adding them to the PWM command value of the inverter, FIG.
Can be generated. Due to this inverter operation, the inverter current flows in the form as shown. As a result, a harmonic component of the load flows between the inverter 4 and the load 5, and the input current becomes substantially a sine wave. In this case, also in this case, the subtracter 25
Since the phase control up to “a” is operating, the power output from the inverter 4 is zero.
【0032】このように、図1の回路構成により非線形
負荷の場合においてもUPS装置の入力電流を正弦波状
に補償することが可能である。As described above, the input current of the UPS device can be compensated in a sinusoidal manner even in the case of a non-linear load by the circuit configuration of FIG.
【0033】次に、停電発生時の正弦波インバータ制御
について図5と図6を用いて説明する。本実施の形態の
UPSにおいては、停電が発生すると自動的に電圧補償
機能が動作し、出力電圧を維持するように動作する。図
5には線形負荷における停電発生前後の各部波形を示
す。商用給電状態では前述のように電圧補償が必要では
なく、負荷も線形であるため、インバータ電流はほぼ0
となっている。ところが、停電が発生すると出力電圧が
急激に低下しようとするため、非線形負荷に対する高調
波低減制御が動作する。すなわち、コンデンサ7の電圧
が低下することによりコンデンサ電流検出値19が増大
し、出力電圧波形歪み補償制御系32の内のコンデンサ
電流補償ゲイン41の出力が大きくなる。同時に、出力
電流検出値18が急変するため、リアクトル電圧補償ゲ
イン45の出力も急激に変化する結果、インバータ変調
率が急激に変化し、入力電圧の低下を補償する。Next, sine wave inverter control when a power failure occurs will be described with reference to FIGS. In the UPS of the present embodiment, when a power failure occurs, the voltage compensation function automatically operates, and operates so as to maintain the output voltage. FIG. 5 shows waveforms of respective parts before and after the occurrence of a power failure in a linear load. In the commercial power supply state, as described above, voltage compensation is not necessary and the load is linear, so that the inverter current is almost zero.
It has become. However, when a power failure occurs, the output voltage tends to sharply decrease, so that harmonic reduction control for a non-linear load operates. That is, as the voltage of the capacitor 7 decreases, the capacitor current detection value 19 increases, and the output of the capacitor current compensation gain 41 in the output voltage waveform distortion compensation control system 32 increases. At the same time, since the output current detection value 18 changes abruptly, the output of the reactor voltage compensation gain 45 also changes abruptly. As a result, the inverter modulation rate changes abruptly to compensate for a decrease in the input voltage.
【0034】このため、出力電圧は急変することなく維
持され、インバータ電流はこの時点から負荷電流をすべ
て受け持つことになる。停電検出はどのような手段を用
いても実際の停電発生から時間差を持つが、この制御系
では停電検出までの間の出力電圧の落ち込みや変動等は
原理的に発生しないことが特徴である。For this reason, the output voltage is maintained without a sudden change, and the inverter current takes over the load current from this point. The power failure detection has a time lag from the actual power failure occurrence using any means, but this control system is characterized in that the output voltage does not drop or fluctuate in principle until the power failure detection.
【0035】図6には停電発生後のシーケンスを示す。
商用交流電源1が停電状態になってから、停電判定手段
30から停電判定信号が出るまでにはわずかな時間差が
ある。このとき出力電圧は前述の通り維持されており、
停電判定手段30から出力される停電判定信号により入
力リレー2がオフされる。インバータ4の有効電力であ
る電力演算器21の出力は停電以前は0に制御されてい
るが、停電後は電力を負荷に供給するため有効電力を持
つ。この電力演算器21は、基本波1周期毎の積算結果
を出力するものであるため、停電してから約1周期後ま
でにインバータの有効電力が出力される。しかし、リミ
ッタ23aと一次遅れフィルタ24aがあるために、電
力の変化が位相制御量となって減算器25aに伝達され
るためにはさらに時間を要する。リミッタ23aの上限
値および下限値である位相制御量の最大値は1周期に対
して十分に小さい値であるため、停電時もそのままイン
バータ運転を継続しても支障はない。このとき、図示の
ようにリミッタ23aの上限値,下限値を絞って徐々に
0に変化させることにより、一次遅れフィルタ24aの出
力量である位相制御量は図示のようにほとんど変化せ
ず、負荷5に与える影響も極めて小さい。FIG. 6 shows a sequence after a power failure occurs.
There is a slight time difference between when the commercial AC power supply 1 enters the power failure state and when the power failure determination means 30 outputs the power failure determination signal. At this time, the output voltage is maintained as described above,
The input relay 2 is turned off by a power failure determination signal output from the power failure determination means 30. The output of the power calculator 21 that is the active power of the inverter 4 is controlled to 0 before the power failure, but has the active power to supply the power to the load after the power failure. Since this power calculator 21 outputs the integration result for each period of the fundamental wave, the active power of the inverter is output until about one cycle after the power failure. However, because of the limiter 23a and the first-order lag filter 24a, more time is required for the change in power to be transmitted to the subtractor 25a as a phase control amount. Since the maximum value of the phase control amount, which is the upper limit value and the lower limit value of the limiter 23a, is sufficiently small with respect to one cycle, there is no problem even if the inverter operation is continued even during a power failure. At this time, as shown in the figure, the upper limit value and the lower limit value of the limiter 23a are narrowed and gradually changed to 0, so that the phase control amount, which is the output amount of the primary delay filter 24a, hardly changes as shown in FIG. The effect on No. 5 is also very small.
【0036】一方、商用交流電源1の復電時には、以下
の動作となる。まず、入力電圧検出手段8にて入力電圧
を検出し、入力電圧検出値17を停電判定手段30によ
り復電を検出する。切換スイッチ15は通常、出力電圧
検出値14の側に接続されているが、停電判定手段30
の復電判定により、入力電圧検出値17の側に切り換え
る。この操作により位相検出器20は入力電圧検出値1
4の位相および周波数に同期する。位相検出器20が入
力電圧の位相に完全に一致した時点で入力リレー2をオ
ンし、商用給電を開始する。入力リレー2の投入後、切
換スイッチ15は出力電圧検出値17の側に接続する。
すなわち位相検出器20は復電時のみ入力電圧側に接続
し、同期後は出力電圧側に切り換え、出力電圧位相を基
準に動作する。このとき、リミッタ23aの上限値およ
び下限値は停電判定手段30の復電判定により、停電時
とは逆に徐々に所定の値にまで変化させることにより、
出力電圧の急激な変動は起こらない。On the other hand, when the commercial AC power supply 1 is restored, the following operation is performed. First, the input voltage is detected by the input voltage detecting means 8, and the input voltage detection value 17 is detected by the power failure judging means 30 to recover the power. The changeover switch 15 is normally connected to the output voltage detection value 14 side.
Is switched to the input voltage detection value 17 side. With this operation, the phase detector 20 detects the input voltage detection value 1
4 phase and frequency. When the phase detector 20 completely matches the phase of the input voltage, the input relay 2 is turned on to start commercial power supply. After the input relay 2 is turned on, the changeover switch 15 is connected to the output voltage detection value 17 side.
That is, the phase detector 20 is connected to the input voltage side only when the power is restored, and is switched to the output voltage side after synchronization, and operates based on the output voltage phase. At this time, the upper limit value and the lower limit value of the limiter 23a are gradually changed to predetermined values by the power recovery determination of the power failure determination means 30 in reverse to the power failure,
No rapid fluctuation of the output voltage occurs.
【0037】以上のように、本実施の形態では入力電圧
変動に対して出力電圧を一定に補償する制御,整流器負
荷などの非線形負荷に対するアクティブフィルタ制御、
および停電発生時の正弦波インバータ制御が可能であ
り、また停電発生時から停電検出までの間の出力電圧波
形の変動は極めて小さく、負荷に与える影響が小さいこ
とが特徴である。As described above, in the present embodiment, control for constantly compensating the output voltage with respect to input voltage fluctuation, active filter control for a non-linear load such as a rectifier load,
In addition, the sine wave inverter can be controlled when a power failure occurs, and the fluctuation of the output voltage waveform from the occurrence of the power failure to the detection of the power failure is extremely small, and the influence on the load is small.
【0038】次に、本発明の第2の実施の形態を図7を
用いて説明する。図7において、図1と同じ部品・機能
には同じ符号を付与している。その他、22cは誤差増
幅器、23cはリミッタ、25dは減算器、29bは加
算器、33はリアクトル、34a,34bはスイッチン
グ素子、35a,35bは直流平滑コンデンサ、36は
直流電圧検出手段、37は直流電圧指令値、40は直流
電圧検出値である。Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 7, the same components and functions as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals. In addition, 22c is an error amplifier, 23c is a limiter, 25d is a subtractor, 29b is an adder, 33 is a reactor, 34a and 34b are switching elements, 35a and 35b are DC smoothing capacitors, 36 is DC voltage detecting means, and 37 is DC The voltage command value 40 is a DC voltage detection value.
【0039】次に、図7の構成を説明する。図7におい
て、図1と異なる点は、以下の部分である。まず、イン
バータ4の内部において、直流平滑コンデンサ35aお
よび35bが直列接続され蓄電池9に接続される。ま
た、スイッチング素子34aおよび34bが直列接続さ
れ、直流平滑コンデンサ35aおよび35bと同様に蓄
電池9に接続される。スイッチング素子34aおよび3
4bの中点にリアクトル33の一方の端子が接続され
る。リアクトル33のもう一方の端子は、リアクトル3
と負荷5の間、およびコンデンサ7の一方の端子に接続
される。コンデンサ7のもう一方の端子は、接地点6
と、直流平滑コンデンサ35aと35bとの中点に接続
される。直流電圧検出手段36が直列接続された直流平
滑コンデンサ35aおよび35bの両端に接続される。
直流電圧検出手段36の検出値である直流電圧検出値4
0は減算器25dに接続される。減算器25dには直流
電圧指令値37も接続される。減算器25dの出力は誤
差増幅器22c,リミッタ23cを介して加算器29bに
接続される。加算器29bは電力演算器21と誤差増幅
器22aの中間に挿入される。その他の構成は図1と同
じである。Next, the configuration of FIG. 7 will be described. 7 differs from FIG. 1 in the following parts. First, inside inverter 4, DC smoothing capacitors 35 a and 35 b are connected in series and connected to storage battery 9. Switching elements 34a and 34b are connected in series and connected to storage battery 9 in the same manner as DC smoothing capacitors 35a and 35b. Switching elements 34a and 3
One terminal of the reactor 33 is connected to the midpoint of 4b. The other terminal of reactor 33 is reactor 3
And the load 5 and to one terminal of the capacitor 7. The other terminal of the capacitor 7 is connected to the ground 6
And the DC smoothing capacitors 35a and 35b. DC voltage detecting means 36 is connected to both ends of DC smoothing capacitors 35a and 35b connected in series.
DC voltage detection value 4 which is the detection value of DC voltage detection means 36
0 is connected to the subtractor 25d. The DC voltage command value 37 is also connected to the subtractor 25d. The output of the subtractor 25d is connected to the adder 29b via the error amplifier 22c and the limiter 23c. The adder 29b is inserted between the power calculator 21 and the error amplifier 22a. Other configurations are the same as those in FIG.
【0040】次に、図7の動作を説明する。図7におい
て、商用交流電源1の健全時には、インバータ4はスイ
ッチング素子34aおよび34bをPWM制御し、入力
電圧変動に対して出力電圧を一定に補償する制御と、非
線形負荷に対するアクティブフィルタ制御を行う。この
とき、図1の構成によりインバータ4の有効電力は0に
制御されるが、直流平滑コンデンサ35aと35bの電
圧を一定に保つ制御は以下の動作で実現される。Next, the operation of FIG. 7 will be described. In FIG. 7, when the commercial AC power supply 1 is healthy, the inverter 4 performs PWM control on the switching elements 34a and 34b to perform control for compensating the output voltage to be constant with respect to the input voltage fluctuation and active filter control for the nonlinear load. At this time, the active power of the inverter 4 is controlled to 0 by the configuration of FIG. 1, but control for keeping the voltage of the DC smoothing capacitors 35a and 35b constant is realized by the following operation.
【0041】直流電圧検出手段36で検出された直流電
圧検出値40は、減算器25dにて直流電圧指令値37
と比較され、その誤差電圧が誤差増幅器22cに入力さ
れる。誤差増幅器22cの出力はリミッタ23cで上限
値,下限値を超える値がカットされ、リミッタ23cの
出力は加算器29bに入力される。加算器29bでは、
電力演算器21の出力とリミッタ23cからの直流電圧
誤差に応じた値とを加算し、誤差増幅器22aに入力す
る。この結果、インバータ4は直流電圧を一定に制御す
るための有効電力分のみを出力あるいは入力する位相で
動作する。The DC voltage detection value 40 detected by the DC voltage detection means 36 is subtracted from the DC voltage command value 37 by the subtractor 25d.
And the error voltage is input to the error amplifier 22c. The output of the error amplifier 22c is cut off by a limiter 23c at a value exceeding the upper and lower limits, and the output of the limiter 23c is input to an adder 29b. In the adder 29b,
The output of the power calculator 21 and a value corresponding to the DC voltage error from the limiter 23c are added and input to the error amplifier 22a. As a result, the inverter 4 operates at the phase of outputting or inputting only the active power for controlling the DC voltage to be constant.
【0042】本実施の形態においても、シングルコンバ
ージョン方式UPS装置28のその他の機能である停電
発生時の出力電圧抑制制御系および無瞬断で正弦波イン
バータに移行可能な制御系は図1の実施の形態と同様に
機能する。Also in this embodiment, the other functions of the single-conversion UPS device 28, namely, the output voltage suppression control system in the event of a power failure and the control system capable of shifting to a sine wave inverter without instantaneous interruption, are the same as those in FIG. It functions in the same manner as in the embodiment.
【0043】インバータ4の構成としては、図示のハー
フブリッジインバータの他に、フルブリッジインバータ
の構成も考えられる。また、蓄電池9と直流平滑コンデ
ンサ35aおよび35bの間に昇降圧チョッパ回路を挿
入して蓄電池9の電圧を低減する構成も考えられる。さ
らに、インバータ4とコンデンサ7との間にトランスを
挿入し、インバータ4全体を低電圧化する方法も考えら
れる。As a configuration of the inverter 4, a configuration of a full-bridge inverter may be considered in addition to the illustrated half-bridge inverter. A configuration is also conceivable in which a step-up / step-down chopper circuit is inserted between the storage battery 9 and the DC smoothing capacitors 35a and 35b to reduce the voltage of the storage battery 9. Further, a method is conceivable in which a transformer is inserted between the inverter 4 and the capacitor 7 to lower the voltage of the entire inverter 4.
【0044】次に、本発明の第3の実施の形態を図8,
図9および図10を用いて説明する。図8において、図
1および図7と同じ部品・機能には同じ符号を付与して
いる。その他、23dはリミッタ、24bは一次遅れフ
ィルタ、48は実効値演算手段、49は基準パルス作成
手段である。Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
This will be described with reference to FIGS. 8, the same components and functions as those in FIGS. 1 and 7 are denoted by the same reference numerals. In addition, 23d is a limiter, 24b is a first-order lag filter, 48 is an effective value calculating means, and 49 is a reference pulse creating means.
【0045】次に図8の構成を説明する。入力電圧検出
値17は実効値演算手段48に接続される。また、正弦
波生成手段26の出力に基準パルス作成手段49が接続
され、基準パルス作成手段49の出力が実効値演算手段
48に接続される。実効値演算手段48の出力は、一次
遅れフィルタ24bおよびリミッタ23dを介して√2
倍された後、乗算器31に接続される。その他の回路構
成は、図1あるいは図7の構成と同一である。Next, the configuration of FIG. 8 will be described. The input voltage detection value 17 is connected to the effective value calculation means 48. The output of the sine wave generator 26 is connected to the reference pulse generator 49, and the output of the reference pulse generator 49 is connected to the effective value calculator 48. The output of the effective value calculating means 48 is supplied to the √2 through the primary delay filter 24b and the limiter 23d.
After being multiplied, it is connected to the multiplier 31. The other circuit configuration is the same as the configuration in FIG. 1 or FIG.
【0046】次に、図8の動作を説明する。実効値演算
手段48は、入力電圧検出値17を入力し、その実効値
を演算する。演算方法には、入力電圧瞬時値の1周期分
の自乗平均をとる方法や、入力電圧瞬時値の絶対値を1
周期分加算して平均をとり定数を乗じる等の方法が考え
られる。いずれの方法においても、基本周波数の演算基
準パルスが必要となる。本実施例では、正弦波作成手段
26の出力量である基準正弦波を基準パルス作成手段4
9に入力し、この基準正弦波が負の値から正の値に変化
した時点で基準パルスを出力する動作としている。実効
値演算手段48では、この基準パルスを用いて入力電圧
の実効値を演算することが可能となる。実効値演算手段
48の出力量である入力電圧の実効値は、一次遅れフィ
ルタ24bに入力され急激な変化があった場合にその変化
が緩和される。一次遅れフィルタ24bの出力はリミッ
タ23dに入力され、予め決められた上限値および下限
値を超える値が入力された場合にはリミッタ23dの出
力が制限される。Next, the operation of FIG. 8 will be described. The effective value calculating means 48 receives the input voltage detection value 17 and calculates the effective value. The calculation method includes a method of taking the root mean square of one cycle of the input voltage instantaneous value, and a method of calculating the absolute value of the input voltage instantaneous value by one.
For example, a method of adding a period, taking an average, and multiplying by a constant is conceivable. In either method, a calculation reference pulse of a fundamental frequency is required. In this embodiment, the reference sine wave which is the output amount of the sine wave
9 and outputs a reference pulse when the reference sine wave changes from a negative value to a positive value. The effective value calculating means 48 can calculate the effective value of the input voltage using the reference pulse. The effective value of the input voltage, which is the output amount of the effective value calculating means 48, is input to the first-order lag filter 24b and, when there is a sudden change, the change is reduced. The output of the first-order lag filter 24b is input to a limiter 23d. When a value exceeding a predetermined upper limit and lower limit is input, the output of the limiter 23d is limited.
【0047】図9には入力電圧と出力電圧の関係を示
す。入出力電圧が100V定格とし、リミッタ23dの
上限値,下限値をそれぞれ110V,90Vと設定す
る。この場合、入力電圧の実効値が90Vから110V
の範囲にある場合には、出力電圧は入力電圧と同一の値
となり、入出力特性は図9中央の右上がりの直線の特性
となる。すなわち、この条件ではインバータ4は電圧補
償を行わず、アクティブフィルタとしてのみ動作するこ
とになる。一方、入力電圧が85Vから90Vの範囲に
ある場合には、実効値演算手段48の出力がリミッタ2
3dの下限値よりも低いため、リミッタ23dの出力は
90Vとなり、出力電圧は90V一定になるように電圧
補償制御される。同様に、入力電圧が110Vから11
5Vの範囲にある場合には、実効値演算手段48の出力
がリミッタ23dの上限値よりも高いため、リミッタ2
3dの出力は110Vとなり、出力電圧は100V一定
になるように電圧補償制御される。すなわち、この制御
を行うことにより図9に示すような入出力特性を実現す
ることが可能となる。なお、入力電圧が85V以下に低
下した場合には、停電判定手段30により停電であると
判定し、インバータ運転に切り換わる。これは、入力電
圧が115V以上に上昇した場合も同様である。また、
インバータ運転から復電する際の復電判定電圧は、82
V,113Vとしてヒステリシス特性を持たせている。FIG. 9 shows the relationship between the input voltage and the output voltage. The input / output voltage is rated at 100V, and the upper and lower limits of the limiter 23d are set to 110V and 90V, respectively. In this case, the effective value of the input voltage is from 90 V to 110 V
In this case, the output voltage has the same value as the input voltage, and the input / output characteristics are the characteristics of a straight line ascending to the right in the center of FIG. That is, under this condition, the inverter 4 operates only as an active filter without performing voltage compensation. On the other hand, when the input voltage is in the range of 85 V to 90 V, the output of the effective value calculation means 48 is
Since the output is lower than the lower limit of 3d, the output of the limiter 23d is 90V, and the voltage compensation control is performed so that the output voltage becomes constant at 90V. Similarly, when the input voltage is 110 V to 11
In the range of 5 V, since the output of the effective value calculating means 48 is higher than the upper limit of the limiter 23d, the limiter 2
The output of 3d becomes 110V, and the voltage compensation control is performed so that the output voltage becomes constant at 100V. That is, by performing this control, the input / output characteristics as shown in FIG. 9 can be realized. If the input voltage drops to 85 V or less, the power failure determination means 30 determines that a power failure has occurred, and switches to inverter operation. This is the same when the input voltage rises to 115 V or more. Also,
The power restoration judgment voltage when the power is restored from the inverter operation is 82
V and 113 V have hysteresis characteristics.
【0048】次に、図10により停電発生時のシーケン
スを説明する。商用交流電源1が停電すると、停電判定
手段30により停電を判定し、入力リレー2をオフす
る。ここまでの動作は図1の実施の形態と同一である。
基準パルス作成手段49から出力される基準パルスは、
正弦波作成手段26の出力が負から正に変わる位相に同
期して出力される。実効値演算手段48は、隣り合う基
準パルスの間の入力電圧実効値を演算するため、実効値
演算手段48の出力は基準パルスに同期して変化する。
このため、停電発生後、最初の基準パルスが出力される
時点で入力電圧の実効値が低下し、停電が持続している
場合には次の基準パルスが出力される時点で入力電圧の
実効値は0に低下する。このとき、リミッタ23dの上
限値,下限値を図示のように停電判定時点まではそれぞ
れ110V,90Vとしておき、停電判定時点から所定
の時間で100Vに変化させる。リミッタ23dをこの
ように変化させることと、一時遅れフィルタ24bに適
当な時定数を選ぶことにより、リミッタ23dの出力量
である出力電圧指令値を図示のような微少な変化に留め
ることができる。Next, a sequence when a power failure occurs will be described with reference to FIG. When the commercial AC power supply 1 fails, the power failure is determined by the power failure determining means 30 and the input relay 2 is turned off. The operation up to this point is the same as in the embodiment of FIG.
The reference pulse output from the reference pulse creating means 49 is
The output of the sine wave generator 26 is output in synchronization with the phase that changes from negative to positive. Since the effective value calculating means 48 calculates the effective value of the input voltage between the adjacent reference pulses, the output of the effective value calculating means 48 changes in synchronization with the reference pulse.
Therefore, after the power failure occurs, the effective value of the input voltage decreases when the first reference pulse is output, and if the power failure continues, the effective value of the input voltage decreases when the next reference pulse is output. Drops to zero. At this time, the upper limit value and the lower limit value of the limiter 23d are set to 110 V and 90 V, respectively, up to the time of the power failure determination as shown in the figure, and are changed to 100 V for a predetermined time from the power failure determination time. By changing the limiter 23d in this way and selecting an appropriate time constant for the temporary delay filter 24b, the output voltage command value, which is the output amount of the limiter 23d, can be kept to a minute change as shown.
【0049】一方、復電時には、リミッタ23dの上限
値,下限値は、停電判定手段30の停電判定により、停
電発生時とは逆に徐々に定格の100Vからそれぞれ1
10V,90Vに変化させる。この操作により、復電時
においても出力電圧の急激な変動が発生することがな
い。On the other hand, when the power is restored, the upper limit value and the lower limit value of the limiter 23d are gradually decreased from the rated 100 V by 1 according to the power failure determination by the power failure determination means 30, respectively.
Change to 10V, 90V. This operation does not cause a sudden change in the output voltage even when the power is restored.
【0050】以上のように、本実施の形態では電圧補償
制御を行う範囲を85Vから90Vの間と、110Vか
ら115Vの間に限定することにより、電圧補償時のイ
ンバータ電流を抑制して損失を低減することができる。
また、この結果、出力電圧変動を±10%に抑えること
が可能となる。また、入力電圧85Vから115Vの範
囲の制御はある時定数をもって電圧指令値を変化させる
だけの制御で実現しているため、電圧補償を行う制御と
行わない制御とで切り換えなどの操作がなく、出力電圧
の急激な変化を抑制し、負荷に与える悪影響を最小限に
抑えることができる。As described above, in the present embodiment, the range in which the voltage compensation control is performed is limited between 85 V and 90 V and between 110 V and 115 V, so that the inverter current during voltage compensation is suppressed and the loss is reduced. Can be reduced.
As a result, the output voltage fluctuation can be suppressed to ± 10%. Further, since the control in the range of the input voltage from 85 V to 115 V is realized by the control that only changes the voltage command value with a certain time constant, there is no operation such as switching between control for performing voltage compensation and control for not performing voltage compensation. Abrupt changes in the output voltage can be suppressed, and the adverse effects on the load can be minimized.
【0051】次に、本発明の第4の実施の形態を図1
1,図12および図8を用いて説明する。Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
This will be described with reference to FIGS.
【0052】図11は、電圧補償範囲とリアクトル3の
容量(%インピーダンス)の関係について示したグラフで
ある。このグラフにおいては、負荷力率として遅れ0.
7 から進み0.9 までの特性を示している。また、電
圧補償を行う際の入力皮相電力が定格を超過する領域を
ハッチングで示している。FIG. 11 is a graph showing the relationship between the voltage compensation range and the capacity (% impedance) of reactor 3. In this graph, the load power factor is delayed by 0.
It shows the characteristics from 7 to 0.9. Further, the area where the input apparent power exceeds the rating when performing voltage compensation is indicated by hatching.
【0053】このグラフから、例えば、10%の降圧補
償を行う際には、皮相電力の超過を考慮して約17%の
リアクトルが必要であることがわかる。一方、10%の
昇圧補償を行おうとした際には、負荷力率遅れ0.7 の
場合を許容するためには約60%ものリアクトルが必要
であることを示している。From this graph, it can be seen that, for example, when performing 10% step-down compensation, about 17% of the reactor is required in consideration of the excess of the apparent power. On the other hand, when it is attempted to perform a 10% boost compensation, it is shown that a reactor of about 60% is necessary to allow a load power factor delay of 0.7.
【0054】そこで、本実施の形態では、リアクトル3
を約25%に選定する。この場合には、昇圧補償範囲は
5%であるが、降圧補償範囲は15%に拡大することが
可能である。Therefore, in the present embodiment, the reactor 3
Is selected to be about 25%. In this case, the step-up compensation range is 5%, but the step-down compensation range can be expanded to 15%.
【0055】次に、図12に本実施の形態の入出力電圧
特性を示す。この図は、図9と同様に横軸を入力電圧と
し、縦軸を出力電圧としたもので、本実施の形態の制御
特性を示している。まず、入力電圧が90%から110
%の範囲にある間は電圧補償を行わず、出力電圧は入力
電圧と同じ電圧となる。入力電圧が90%よりも下がっ
た場合には、昇圧方向の電圧補償を行って、出力電圧を
90%一定に保つ。入力電圧が約85%に下がるとイン
バータ運転となる。Next, FIG. 12 shows input / output voltage characteristics of the present embodiment. In this figure, as in FIG. 9, the horizontal axis represents the input voltage, and the vertical axis represents the output voltage, showing the control characteristics of the present embodiment. First, when the input voltage is 90% to 110%
%, The voltage compensation is not performed, and the output voltage is the same as the input voltage. When the input voltage falls below 90%, voltage compensation in the boosting direction is performed to keep the output voltage constant at 90%. When the input voltage drops to about 85%, the inverter operation starts.
【0056】一方、入力電圧が110%よりも上がった
場合には、降圧方向の電圧補償を行って、出力電圧を1
10%一定に保つ。さらに入力電圧が約125%以上に
上がるとインバータ運転に切り替わる。On the other hand, when the input voltage rises above 110%, voltage compensation in the step-down direction is performed to reduce the output voltage to 1%.
Keep constant at 10%. When the input voltage further rises to about 125% or more, the operation is switched to the inverter operation.
【0057】この制御は、図8に示す回路においてリア
クトル3を25%に選定し、インバータ運転に切り換え
る設定値を変更するだけで実現可能である。This control can be realized only by selecting the reactor 3 to 25% in the circuit shown in FIG. 8 and changing the set value for switching to the inverter operation.
【0058】この結果、本実施の形態では、図9の特性
に比べて入力電圧許容範囲を広げることが可能となり、
UPSの使い勝手が向上する。As a result, in the present embodiment, it becomes possible to widen the allowable range of the input voltage as compared with the characteristics of FIG.
The usability of the UPS is improved.
【0059】[0059]
【発明の効果】本発明によれば、商用給電時及び停電時
におけるUPSの運転を同じ制御系で行うことができ
る。According to the present invention, the operation of the UPS at the time of commercial power supply and at the time of power failure can be performed by the same control system.
【図1】本発明の第1の実施の形態を表すシングルコン
バージョン方式UPSの回路構成図。FIG. 1 is a circuit configuration diagram of a single conversion type UPS representing a first embodiment of the present invention.
【図2】従来のシングルコンバージョン方式UPSの回
路構成図。FIG. 2 is a circuit configuration diagram of a conventional single conversion type UPS.
【図3】本発明の第1の実施の形態の入力電圧変化時の
動作波形。FIG. 3 is an operation waveform when an input voltage changes according to the first embodiment of the present invention.
【図4】本発明の第1の実施の形態の線形負荷時および
非線形負荷時の動作波形。FIG. 4 is an operation waveform at the time of a linear load and under a non-linear load according to the first embodiment of the present invention.
【図5】本発明の第1の実施の形態の停電発生時の動作
波形。FIG. 5 is an operation waveform when a power failure occurs according to the first embodiment of the present invention.
【図6】本発明の第1の実施の形態の停電発生時のシー
ケンス。FIG. 6 is a sequence when a power failure occurs according to the first embodiment of this invention.
【図7】本発明の第2の実施の形態を表すシングルコン
バージョン方式UPSの回路構成図。FIG. 7 is a circuit configuration diagram of a single conversion type UPS representing a second embodiment of the present invention.
【図8】本発明の第3の実施の形態を表すシングルコン
バージョン方式UPSの回路構成図。FIG. 8 is a circuit configuration diagram of a single conversion type UPS representing a third embodiment of the present invention.
【図9】本発明の第3の実施の形態の入力電圧と出力電
圧の関係。FIG. 9 shows a relationship between an input voltage and an output voltage according to the third embodiment of the present invention.
【図10】本発明の第3の実施の形態の停電発生時のシ
ーケンス。FIG. 10 is a sequence when a power failure occurs according to the third embodiment of the present invention.
【図11】電圧補償範囲とリアクトルの関係。FIG. 11 shows a relationship between a voltage compensation range and a reactor.
【図12】本発明の第4の実施の形態の入力電圧と出力
電圧の関係を示す特性図。FIG. 12 is a characteristic diagram showing a relationship between an input voltage and an output voltage according to the fourth embodiment of the present invention.
1…商用交流電源、2…入力リレー、3…リアクトル、
4…インバータ、5…負荷、6…接地点、7…コンデン
サ、8…入力電圧検出手段、9…蓄電池、10…インバ
ータ電流検出手段、11…出力電流検出手段、12…コ
ンデンサ電流検出手段、13…出力電圧検出手段、14
…出力電圧検出値、15…切換スイッチ、16…インバ
ータ電流検出値、17…入力電圧検出値、18…出力電
流検出値、19…コンデンサ電流検出値、20…位相検
出器、21…電力演算器、22a,22b,22c…誤
差増幅器、23a,23b,23c,23d…リミッ
タ、24a,24b…一次遅れフィルタ、25a,25
b,25c,25d…減算器、26…正弦波生成手段、
27…出力電圧指令値、28…シングルコンバージョン
方式UPS装置、29a,29b…加算器、30…停電
判定手段、31…乗算器、32…出力電圧波形歪み補償
制御系、33…リアクトル、34a,34b…スイッチ
ング素子、35a,35b…直流平滑コンデンサ、36
…直流電圧検出手段、37…直流電圧指令値、38…直
流電圧制御系、39…正弦波インバータ制御系、40…
直流電圧検出値、41…コンデンサ電流補償ゲイン、4
2…切換スイッチ、43…PWM信号発生器、44…微
分手段、45…リアクトル電圧補償ゲイン、46…出力
電圧補償制御系、47…アクティブフィルタ制御系、4
8…実効値演算手段、49…基準パルス作成手段。1: Commercial AC power supply, 2: Input relay, 3: Reactor,
4 ... Inverter, 5 ... Load, 6 ... Grounding point, 7 ... Capacitor, 8 ... Input voltage detecting means, 9 ... Storage battery, 10 ... Inverter current detecting means, 11 ... Output current detecting means, 12 ... Capacitor current detecting means, 13 ... Output voltage detecting means, 14
... output voltage detection value, 15 ... changeover switch, 16 ... inverter current detection value, 17 ... input voltage detection value, 18 ... output current detection value, 19 ... capacitor current detection value, 20 ... phase detector, 21 ... power calculator , 22a, 22b, 22c ... error amplifier, 23a, 23b, 23c, 23d ... limiter, 24a, 24b ... primary delay filter, 25a, 25
b, 25c, 25d: subtractor, 26: sine wave generating means,
27 ... Output voltage command value, 28 ... Single conversion UPS device, 29a, 29b ... Adder, 30 ... Power failure judgment means, 31 ... Multiplier, 32 ... Output voltage waveform distortion compensation control system, 33 ... Reactor, 34a, 34b ... Switching elements, 35a and 35b ... DC smoothing capacitors, 36
... DC voltage detecting means, 37 ... DC voltage command value, 38 ... DC voltage control system, 39 ... sine wave inverter control system, 40 ...
DC voltage detection value, 41: capacitor current compensation gain, 4
2 switch, 43 PWM signal generator, 44 differentiating means, 45 reactor voltage compensation gain, 46 output voltage compensation control system, 47 active filter control system, 4
8 ... effective value calculating means, 49 ... reference pulse creating means.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 梅津 秀恭 茨城県日立市幸町三丁目1番1号 株式会 社日立製作所日立工場内 (72)発明者 国貞 秀明 茨城県日立市幸町三丁目1番1号 株式会 社日立製作所日立工場内 (72)発明者 谷口 美弘 茨城県日立市幸町三丁目1番1号 株式会 社日立製作所日立工場内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Hideyasu Umezu 3-1-1, Sachimachi, Hitachi-City, Ibaraki Prefecture Inside Hitachi, Ltd. Hitachi Works (72) Inventor Hideaki Kunisada 3-Chome, Sachimachi, Hitachi-City, Ibaraki Prefecture No. 1 Inside Hitachi, Ltd. Hitachi Plant (72) Inventor Yoshihiro Taniguchi 3-1-1, Sachimachi, Hitachi City, Ibaraki Prefecture Inside Hitachi, Ltd. Hitachi Plant
Claims (11)
のスイッチ手段と第1のリアクトルが直列に挿入され、
前記第1のリアクトルと前記負荷との間に交流出力端子
が接続されたインバータとを有するシングルコンバージ
ョン方式UPSにおいて、前記インバータの有効電力を
算出する手段と、前記有効電力に応じて変化する位相誤
差と、前記位相誤差の変動範囲を制限する第1のリミッ
タ手段とを有し、前記UPSの出力電圧の位相から第1
のリミッタの出力を減算器により減算した位相を前記イ
ンバータの位相として動作することを特徴とするシング
ルコンバージョン方式UPS。A first line connected to a power supply line between a commercial power supply and a load;
Switch means and the first reactor are inserted in series,
In a single-conversion UPS having an inverter having an AC output terminal connected between the first reactor and the load, means for calculating an active power of the inverter, a phase error varying according to the active power And first limiter means for limiting a range of variation of the phase error.
Wherein the output of the limiter is subtracted by a subtractor to operate as a phase of the inverter.
ンバータ位相とし、所定の電圧波高値を振幅とする正弦
波を前記インバータ位相に乗じて作成した電圧基準値
と、前記出力電圧とを比較した誤差電圧を増幅手段によ
り増幅した制御量と、前記電圧基準値とを加算した値を
前記インバータの変調率とすることを特徴とするシング
ルコンバージョン方式UPS。2. A voltage reference value created by multiplying the inverter phase by a sine wave having an output of the subtractor as an inverter phase and a predetermined voltage peak value as an amplitude, and the output voltage. A single-conversion UPS wherein a value obtained by adding a control amount obtained by amplifying the compared error voltage by an amplifying unit and the voltage reference value is used as a modulation factor of the inverter.
補償制御を有し、その構成は前記UPSから前記負荷に
供給される出力電流を検出してその時間微分を演算し、
定数を乗じた値を前記変調率に加算する構成と、前記イ
ンバータの出力側のフィルタコンデンサの電流を検出し
てその電流値に定数を乗じた値を前記変調率から減算す
る構成のうち、少なくとも一方の構成を有することを特
徴とするシングルコンバージョン方式UPS。3. An output voltage distortion compensating control according to claim 1, wherein the configuration detects an output current supplied from the UPS to the load and calculates a time derivative thereof.
At least one of a configuration in which a value multiplied by a constant is added to the modulation factor, and a configuration in which a current of a filter capacitor on the output side of the inverter is detected and a value obtained by multiplying the current value by a constant is subtracted from the modulation factor. A single conversion type UPS having one configuration.
インバータの直流電圧を検出する手段と、前記直流電圧
を基準値と比較した電圧誤差を増幅して直流電圧制御量
を演算する手段を有するとともに、前記直流電圧制御量
を前記有効電力に加算することをもって直流電圧を一定
に制御すること特徴とするシングルコンバージョン方式
UPS。4. The apparatus according to claim 1, wherein said means for detecting a DC voltage of said inverter and means for calculating a DC voltage control amount by amplifying a voltage error obtained by comparing said DC voltage with a reference value. A single-conversion UPS comprising: a DC voltage control unit that controls the DC voltage to be constant by adding the DC voltage control amount to the active power.
第1のリミッタと前記減算器との間に第1の遅延手段を
有し、停電発生時は停電判定手段により停電を判定して
入力リレーをオフすると共に、第1のリミッタの上限値
及び下限値を緩やかに0まで変化させ、復電時には第1
のリミッタの上限値及び下限値を所定の値にまで緩やか
に変化させることを特徴とするシングルコンバージョン
方式UPS。5. A power supply system according to claim 1, further comprising a first delay means between said first limiter and said subtracter, wherein when a power failure occurs, the power failure determination means determines the power failure. The input relay is turned off, and the upper and lower limits of the first limiter are gradually changed to 0.
Characterized in that the upper limit and lower limit of the limiter are gradually changed to predetermined values.
電圧が定格電圧を含む予め決められた電圧範囲にある場
合は、前記入力電圧の実効値に2の平方根を乗じた値を
前記所定の電圧波高値として動作することを特徴とする
シングルコンバージョン方式UPS。6. The method according to claim 2, wherein when the input voltage is within a predetermined voltage range including a rated voltage, a value obtained by multiplying an effective value of the input voltage by a square root of 2 is used as the predetermined value. A single-conversion-type UPS that operates as a voltage peak value.
を演算する手段と、第2の遅延手段と、第2のリミッタ
手段とが直列に接続され、前記第2のリミッタ手段の上
限値と下限値との間に定格電圧実効値を含むように前記
第2のリミッタを設定するとともに、前記第2のリミッ
タの出力を前記インバータ電圧の実効値として動作する
ことを特徴とするシングルコンバージョン方式UPS。7. An apparatus according to claim 6, wherein said means for calculating an effective value of said input voltage, a second delay means, and a second limiter means are connected in series, and said upper limit value of said second limiter means. And setting the second limiter so as to include the rated voltage effective value between the first limiter and the lower limit, and operating the output of the second limiter as the effective value of the inverter voltage. UPS.
生時には停電判定手段により停電を判定して第1のスイ
ッチ手段をオフにすると共に、前記第2のリミッタの上
限値および下限値を緩やかに定格電圧実効値に変化させ
ることを特徴とするシングルコンバージョン方式UP
S。8. The power supply system according to claim 7, wherein when a power failure occurs in said commercial power supply, a power failure determination means determines a power failure and turns off said first switch means, and gradually lowers an upper limit value and a lower limit value of said second limiter. Single conversion type UP characterized by changing to the rated voltage effective value
S.
UPSの出力電圧の位相を検出する手段は、前記UPS
の起動時、および前記商用電源の復電時にのみ、前記商
用電源の位相を検出してこれに同期し、第1のスイッチ
手段の投入後、出力電圧の位相を検出することを特徴と
するシングルコンバージョン方式UPS。9. The UPS according to claim 1, wherein the means for detecting the phase of the output voltage of the UPS comprises the UPS.
The phase of the commercial power supply is detected and synchronized with the phase of the commercial power supply only when the power supply is started and when the commercial power supply is restored, and the phase of the output voltage is detected after the first switch is turned on. Conversion method UPS.
1のスイッチ手段と第1のリアクトルが直列に挿入さ
れ、前記第1のリアクトルと前記負荷との間に交流出力
端子が接続されたインバータを有するシングルコンバー
ジョン方式UPSにおいて、前記商用電源の健全時は前
記インバータから前記負荷に有効電力を供給せず、前記
商用電源の停電発生時から前記第1のスイッチ手段が遮
断するまでの期間に前記インバータから前記負荷に有効
電力の供給を開始することを特徴とするシングルコンバ
ージョン方式UPS。10. A first switch means and a first reactor are inserted in series in a power supply line between a commercial power supply and a load, and an AC output terminal is connected between the first reactor and the load. In a single-conversion UPS having an inverter, a power supply from the inverter to the load is not supplied when the commercial power supply is healthy, and a period from the occurrence of a power failure of the commercial power supply to the interruption of the first switch means. Wherein the active power supply from the inverter to the load is started.
1のスイッチ手段と第1のリアクトルが直列に挿入さ
れ、前記第1のリアクトルと前記負荷との間に交流出力
端子が接続されたインバータを有するシングルコンバー
ジョン方式UPSにおいて、 前記商用電源の電圧が予め決められた定格電圧より低い
第1の電圧と定格電圧よりも高い第2の電圧の間にある
ときには入力電圧と同じ電圧を出力し、 前記商用電源の電圧が第1の電圧と、第1の電圧よりも
低い第3の電圧の間にある時には出力電圧が第1の電圧
となるように電圧補償運転し、 前記商用電源の電圧が第2の電圧と、第2の電圧よりも
高い第4の電圧の間にある時には出力電圧が第2の電圧
となるように電圧補償運転する機能を有し、 第1の電圧と第3の電圧の差よりも第4の電圧と第2の
電圧の差の方が大きいことを特徴とするシングルコンバ
ージョン方式UPS。11. A first switch means and a first reactor are inserted in series in a power supply line between a commercial power supply and a load, and an AC output terminal is connected between the first reactor and the load. A single-conversion UPS having an inverter that outputs the same voltage as the input voltage when the voltage of the commercial power supply is between a first voltage lower than a predetermined rated voltage and a second voltage higher than the rated voltage. When the voltage of the commercial power supply is between the first voltage and a third voltage lower than the first voltage, a voltage compensation operation is performed so that the output voltage becomes the first voltage. When the voltage is between the second voltage and a fourth voltage higher than the second voltage, the voltage compensating operation is performed so that the output voltage becomes the second voltage. 4th than the voltage difference of 3 Wherein the difference between the first voltage and the second voltage is larger.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10118166A JPH11313449A (en) | 1998-04-28 | 1998-04-28 | Single conversion UPS |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10118166A JPH11313449A (en) | 1998-04-28 | 1998-04-28 | Single conversion UPS |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11313449A true JPH11313449A (en) | 1999-11-09 |
Family
ID=14729755
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10118166A Pending JPH11313449A (en) | 1998-04-28 | 1998-04-28 | Single conversion UPS |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH11313449A (en) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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-
1998
- 1998-04-28 JP JP10118166A patent/JPH11313449A/en active Pending
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