(57)【要約】  負荷（１１）および給電グリッド（８）に対するＡＣ電力出力を制御する方法である。ＡＣ電力出力はＡＣ／ＡＣコンバータ（３）を含み、負荷（１１）へ給電するように独立して作動できるＡＣ発電システムによって発生される。独立して作動させるためのＡＣ／ＡＣコンバータ（３）の作動は、システム内で発生される基準（Ｕｎｒ）に従って制御される。負荷（１１）に給電する外に、給電グリッド（８）にＡＣ電力出力を接続するために、独立作動中にＡＣ電力出力電圧（Ｖａｃｃ）から導出された基準（Ｅｎｒ）がグリッド（８）の電圧（Ｖａｃｇ）から導出される別の基準（Ｉｒｐ）に置換され、よってＡＣ電力出力がグリッド（８）に接続されているだけでなく、負荷（１１）が必要とする電力を供給するときにＡＣ／ＡＣコンバータ（３）は他の基準（Ｉｒｐ）によって制御される。給電グリッド（８）からＡＣ電力出力が切断された場合、またはグリッド電圧（Ｖａｃｇ）がなくなった場合、他の基準（Ｉｒｐ）はＡＣ電力出力電圧（Ｖａｃｃ）から誘導された基準（Ｉｉｎｒ）に置換され、この基準は位相および振幅の双方に関してＡＣ電力出力電圧にオーバーラップするので、ＡＣ発電システムは独立して作動し、中断することなく負荷（１１）が必要とする電力を供給し続ける。
2007515915.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気出力を発生するようになっている電源と、前記電力出力から負荷に給電するためのＡＣ電力出力を発生するためのコンバータ手段と、前記ＡＣ発電システムのＡＣ電力出力が給電グリッドとおよび負荷にも接続されているとき、および、ＡＣ電力出力が給電グリッドから切断された場合を含む、負荷に給電するようにＡＣ発電システムが独立して作動している間、の双方において前記コンバータ手段の作動を制御して負荷に必要な電力を供給するようになっている制御手段と、を備えたタイプのＡＣ発電システムによってＡＣ電力を発生するようになっており、前記制御手段は電源の電気出力から前記コンバータ手段によって発生された電気出力の検出された電流および／または電圧から導出された信号に応答して作動でき、前記ＡＣ電力出力の電流および電圧、並びに給電グリッドの電圧をモニタするようになっている、負荷および給電グリッドへのＡＣ電力の供給の接続を制御する方法において、
ＡＣ発電システムが負荷に給電するように独立して作動する間、ＡＣ電力出力の発生を制御するよう前記コンバータ手段が作動する際の基準として使用され、かつ、前記モニタされたＡＣ電力出力の電圧から導出される１つの基準を、ＡＣ電力出力を給電グリッドに接続すべきときにモニタされたグリッド電圧から導出された別の基準に置換して、ＡＣ発電システムのＡＣ電力出力が給電グリッドに接続されているときとおよび負荷が必要とする電力を供給するときにも、モニタされたグリッド電圧から導出された前記別の基準に従ってＡＣ発電システムのコンバータ手段によるＡＣ電力出力の発生を制御する制御方法。
【請求項２】
ＡＣ電力出力が給電グリッドから切断された場合、またはグリッド電圧がなくなった場合に、前記別の基準を該別の基準が位相および振幅に関して実質的にオーバーラップしている前記１つの基準に置き換え、前記ＡＣ発電システムが独立して作動し、負荷が必要とする電力を供給するよう、実質的に遮断を生じることなく作動し続ける請求項１記載の負荷および給電グリッドへのＡＣ電力の供給の接続を制御する方法。
【請求項３】
前記電源が制御可能であり、該電源によって可変電圧および／または電流電気出力が発生され、前記負荷に対して給電するための、コンバータ手段によって発生される前記ＡＣ電力出力が、前記制御可能な電源の電気出力の変化から実質的に独立しており、前記制御手段が前記制御可能な電源の作動だけでなく、前記コンバータ手段の作動も制御するようになっている、請求項１または２記載の負荷および給電グリッドに対するＡＣ電力の供給の接続を制御する方法。
【請求項４】
前記給電グリッドに送られる有効電力および無効電力を前記グリッドの電圧に従って調節し、制御するように、前記ＡＣ電力出力が前記給電グリッドに接続されているときに、前記ＡＣ電力出力のモニタされている電流および電圧に応答し、前記制御手段により前記制御可能な電源の作動を制御するステップを含む、請求項３記載の負荷および給電グリッドに対するＡＣ電力の供給の接続を制御する方法。
【請求項５】
各位相に関するＡＣ電力出力電流をこの位相用のＬＣフィルタのインダクタとコンデンサとの間でモニタする、請求項１〜４のいずれか１つに記載の負荷および給電グリッドに対するＡＣ電力の供給の接続を制御する方法。
【請求項６】
電圧基準発生手段によって生じた１つの出力信号と前記１つの基準を発生することにより応答する電圧コントローラにおいてモニタされたＡＣ電力出力電圧とを比較することを含む、請求項１〜５のいずれか１つに記載の負荷および給電グリッドに対するＡＣ電力の供給の接続を制御する方法。
【請求項７】
モニタされたグリッド電圧から電圧基準信号を導出し、該電圧基準信号を前記電圧基準発生手段へ送り、前記１つの出力信号を修正し、前記電圧基準信号の位相および振幅となるように徐々に位相および振幅を変えるように、前記電圧基準発生手段を作動させ、前記１つの基準と前記電圧基準信号とが位相および振幅に関して実質的にオーバーラップするまで、前記ＡＣ電力出力の前記グリッドに対する接続を遅延させるステップを含む、請求項４に従属する際の、請求項６記載の負荷および給電グリッドに対するＡＣ電力の供給の接続を制御する方法。
【請求項８】
位相ロックループの入力端へ前記モニタされたグリッド電圧を供給することにより、前記モニタされたグリッド電圧から前記電圧基準信号を導出し、前記電圧基準信号が前記位相ロックループの出力である、請求項７記載の負荷および給電グリッドに対するＡＣ電力の供給の接続を制御する方法。
【請求項９】
前記１つの出力信号の代わりに、前記電圧コントローラへ前記電圧基準信号を送り、前記電圧基準信号と前記モニタされたＡＣ出力電圧とを比較し、前記基準信号と前記電圧基準信号とが位相および振幅に関して実質的に一旦オーバーラップしたら、前記１つの基準を発生するように前記電圧コントローラを作動させることを含む、請求項７または８記載の負荷および給電グリッドに対するＡＣ電力の供給の接続を制御する方法。
【請求項１０】
前記１つの出力信号が前記電圧基準信号に置換された後に、前記１つの基準を前記他の基準に置換する、請求項９記載の負荷および給電グリッドに対するＡＣ電力の供給の接続を制御する方法。
【請求項１１】
前記別の基準を前記電圧基準信号から導出することを含む、請求項１〜１０のいずれか１つに記載の負荷および給電グリッドに対するＡＣ電力の供給の接続を制御する方法。
【請求項１２】
前記別の基準を有効電力基準および無効電力基準からも導出する、請求項１１記載の負荷および給電グリッドに対するＡＣ電力の供給の接続を制御する方法。
【請求項１３】
前記別の基準を前記モニタされたＡＣ電力出力の有効電力からも導出する、請求項１〜１２のいずれか１つに記載の負荷および給電グリッドに対するＡＣ電源の接続を制御する方法。
【請求項１４】
前記１つの出力信号を前記電圧コントローラに再接続し、前記給電グリッドからＡＣ電力出力が切断された場合、またはグリッド電圧がなくなった場合に、前記別の基準を前記１つの基準に置換することを含む、請求項１０または請求項１０に従属するときの請求項１１〜１３のいずれか１つに記載の負荷および給電グリッドに対するＡＣ電源の接続を制御する方法。
【請求項１５】
電気出力を発生するようになっている電源と、電気出力から負荷に給電するためのＡＣ電力出力を発生するためのコンバータ手段と、前記ＡＣ発電システムのＡＣ電力出力が給電グリッドとおよび負荷にも接続されているとき、および、前記給電グリッドからＡＣ電力出力が切断されている場合を含む、前記負荷に給電するためのＡＣ発電システムの独立した作動中の双方において、前記コンバータ手段の作動を制御して負荷に対して必要とされる電力を供給するように作動する制御手段とを備え、前記制御手段が電源の電気出力から電気コンバータ手段によって発生される電気出力のうちの、検出された電流および／または電圧から導出される信号に応答して作動でき、本システムが、ＡＣ電力出力の電流および電圧、ならびに給電グリッドの電圧をモニタするように作動できる手段を備えたタイプのＡＣ発電システムによってＡＣ電力を発生するようになっている、負荷および給電グリッドに対するＡＣ電力の供給の接続を制御するためのシステムにおいて、
ＡＣ発電システムが前記負荷に給電するため独立して作動する間に、ＡＣ電力出力の発生を制御するよう、前記コンバータ手段の作動にあたり、基準として使用するための１つの基準を、モニタされたＡＣ電力出力電圧から導出するための手段と、前記モニタされたグリッド電圧から別の基準を導出するための手段とを備え、ＡＣ電力出力が電力供給グリッドに接続されているときに、前記１つの基準を前記制御手段がモニタされたグリッド電圧から導出された前記別の基準で置換するように作動し、よって前記ＡＣ発電システムのＡＣ電力出力が給電グリッドに接続されているときだけでなく、負荷が必要とする電力を供給する際にも、モニタされたグリッド電圧から導出された前記別の基準に従って、前記ＡＣ発電システムの前記コンバータ手段によるＡＣ電力の発生を制御することを特徴とする、負荷および給電グリッドに対するＡＣ電力の供給の接続を制御するためのシステム。
【請求項１６】
前記制御手段が、前記別の基準を該基準が位相および振幅に関して実質的にオーバーラップしている前記１つの基準に置換して、前記ＡＣ発電システムが独立して作動し、負荷が必要とする電力を供給するよう、実質的に遮断を生じることなく作動し続ける請求項１５記載の負荷および給電グリッドへのＡＣ電力の供給の接続を制御する方法。
【請求項１７】
前記電源が制御可能であり、該電源によって可変電圧および／または電流電気出力が発生され、前記負荷に対して給電するためコンバータ手段によって発生されるＡＣ電力出力が、前記制御可能な電源の電気出力の変化から実質的に独立しており、前記制御手段が前記制御可能な電源の作動だけでなく、前記コンバータ手段の作動も制御するようになっている、請求項１５または１６記載の負荷および給電グリッドに対するＡＣ電力の供給の接続を制御する方法。
【請求項１８】
前記ＡＣ電力出力が前記給電グリッドに接続されているときに、前記制御可能な電源の作動を制御するようになっている前記制御手段が、ＡＣ電力出力のモニタされた電流および電圧に応答して、前記給電グリッドへ送られる有効電力および無効電力を前記グリッドの電圧に従って調節し、制御するよう請求項１７記載の負荷および給電グリッドに対するＡＣ電力の供給の接続を制御するためのシステム。
【請求項１９】
各位相に関するＡＣ電力出力電流をこの位相用のＬＣフィルタのインダクタとコンデンサとの間でモニタする、請求項１５〜１８のいずれか１つに記載の負荷および給電グリッドに対するＡＣ電力の供給の接続を制御する方法。
【請求項２０】
１つの出力信号を発生するように作動できる電圧基準発生手段と、モニタされたＡＣ電力出力の電圧と前記１つの出力信号とを比較することによって前記１つの基準を発生するように作動できる電圧コントローラとを備えた、請求項１３〜１７のいずれか１つに記載の負荷および給電グリッドに対するＡＣ電力の供給の接続を制御するためのシステム。
【請求項２１】
モニタされたグリッド電圧から誘導された電圧基準信号を前記電圧基準発生手段に送り、前記電圧基準発生手段が前記電圧基準信号の位相および振幅となるように徐々にその位相および振幅を変更するように前記１つの出力信号を修正するように作動でき、前記１つの基準と前記電圧基準信号とが位相および振幅に関して実質的にオーバーラップするまで、前記グリッドに対する前記ＡＣ電力出力の接続を遅延する、請求項１８に従属したときの請求項２０記載の負荷および電源グリッドに対するＡＣ電力の供給の接続を制御するためのシステム。
【請求項２２】
入力および出力を有する位相ロックループを備え、前記モニタされたグリッド電圧を前記位相ロックループの入力に送り、前記位相ロックループの出力から前記電圧基準信号を発生する、請求項２１記載の負荷および給電グリッドに対するＡＣ電力の供給の接続を制御するためのシステム。
【請求項２３】
前記１つの基準信号と前記電圧基準信号とが位相および振幅に関して実質的に一旦オーバーラップすると、前記１つの出力信号の代わりに前記電圧基準信号を前記電圧コントローラへ送り、前記モニタされたＡＣ出力電圧と比較し、前記１つの基準を発生するように作動できる第１の切替スイッチ手段を含む、請求項２１または２２記載の負荷および給電グリッドに対するＡＣ電力の供給の接続を制御するためのシステム。
【請求項２４】
前記１つの出力信号が前記電圧基準信号に置換されると、前記１つの基準を前記別の基準に置換するように作動できる第２の切替スイッチ手段を含む、請求項２３記載の負荷および給電グリッドに対するＡＣ電力の供給の接続を制御するためのシステム。
【請求項２５】
前記別の基準が前記電圧信号から導出されたものである、請求項１５〜２４のうちのいずれか１つに記載の負荷および給電グリッドに対するＡＣ電力の供給の接続を制御するためのシステム。
【請求項２６】
前記別の基準が有効電力基準および無効電力基準からも導出される、請求項２５記載の負荷および給電グリッドに対するＡＣ電力の供給の接続を制御するためのシステム。
【請求項２７】
前記別の基準が前記モニタされたＡＣ電力出力の有効電力からも導出される、請求項１５〜２６のうちのいずれか１つに記載の負荷および給電グリッドに対するＡＣ電力の供給の接続を制御するためのシステム。
【請求項２８】
前記ＡＣ発電システムのＡＣ電力出力が給電グリッドから切断された場合、またはグリッド電圧がなくなった場合に、前記給電装置が独立して作動するように前記第１および第２切換手段が前記１つの出力信号を前記電圧コントローラに再接続し、前記別の基準を前記１つの基準に置換するように作動できるようになっている、請求項２４または請求項２４に従属したときの請求項２５〜２７のいずれか１つに記載の負荷および給電グリッドに対するＡＣ電力の供給の接続を制御するためのシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はＡＣ発電システムに関し、より詳細には負荷および給電グリッド（ｐｏｗｅｒ  ｓｕｐｐｌｙ  ｇｒｉｄ：送電網）へのＡＣ電力の供給の接続を制御するための方法およびシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
米国特許出願第US-A-2002/0030365号は、電気出力を発生するようになっている電源と、前記電力出力から負荷に給電するためのＡＣ電力出力を発生するためのコンバータ手段と、オンライン状態と称される、前記ＡＣ発電システムのＡＣ電力出力が給電グリッドおよび負荷にも接続されているとき、および、オフライン状態と称される、ＡＣ電力出力が給電グリッドから切断された場合を含む、負荷に給電するようにＡＣ発電システムが独立して作動している間、の双方において前記コンバータ手段の作動を制御して負荷に必要な電力を供給するようになっている制御手段と、を備えたタイプのＡＣ発電システムによってＡＣ電力を発生するようになっており、前記制御手段は電源の電気出力から前記コンバータ手段によって発生された電気出力の検出された（ｓｅｎｓｅｄ）電流および／または電圧から導出された信号に応答して作動でき、前記ＡＣ電力出力の電流および電圧、並びに給電グリッドの電圧をモニタするようになっている、負荷および給電グリッドへのＡＣ電力の供給の接続を制御する方法を開示している。本明細書ではかかるＡＣ発電システムを以下説明するタイプのＡＣ発電システムと称す。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
米国特許出願第US2002/0030365号に開示されているＡＣ発電システムは、パワーオンライン状態からパワーオフライン状態に変化し得る。パワーオフライン状態は、システムをグリッドに接続するコンタクタを開放し、（メインインバータを電流モードにイネーブルするパワーオンライン状態と対照的に）システムのメインインバータを電圧モードに切り換え、パワーレベルをローカル負荷に給電する公称レベルに設定する機能を実行するものである。オンライン状態ではシステムはグリッド周波数をサンプリングし、そのＡＣ電力出力電圧をグリッドの電圧に同期化する。ライン電力ユニットがスタンドアローンモードで作動しているとき、またはユーティリティグリッドが利用できない（すなわちオフラインとなっている）ときには、出力電力周波数が自動調節（自己調節）状態（ｓｅｌｆ−ｒｅｇｕｌａｔｉｎｇ）となるように、システムは周波数を合成（ｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅ）しなければならない。
【０００４】
WO01/56133号は、可変電圧および／または電流出力を提供するようになっている制御可能な電源と、ＡＣ電力出力が前記制御可能な電源の電気出力の変動から実質的に独立するように、可変電圧および／または電流電気出力から負荷に供給するためのＡＣ電力出力を発生するためのコンバータ手段と、前記制御可能な電源およびコンバータ手段の作動を制御して負荷が要求する電力を供給するようになっている制御手段とを備え、前記制御可能な電源の電気出力から前記コンバータ手段によって発生され、前記制御可能な電源の電気出力の変化から実質的に独立した電気出力の検出された電流および／または電圧から誘導される信号に応答して作動できるようになっているタイプのＡＣ発電システムを開示している。
【０００５】
前記WO01/56133号に記載され、示されている発電装置が正常に独立して作動している間、出力ＡＣ電圧は、発電装置により、または発電装置内で発生されるか、または作動のためのセットアップ中に発生された１つ以上の基準に従って制御される。有効電力および無効電力の消費量は、発電装置のＡＣ電力出力が接続されている負荷に応じて決まる。
【０００６】
本発明の目的は、上述のタイプのＡＣ発電システムのＡＣ電力出力の供給グリッドへの接続および切断を改善することにある。
【０００７】
これまで説明したタイプのＡＣ発電システムのＡＣ電力出力端を給電グリッドに接続したりおよび／または切断したりするには、ＡＣ発電システムが独立して作動しているときに、グリッド電圧の位相および周波数が、それぞれこれまで説明したタイプのＡＣ発電システムのＡＣ電力出力の位相から外れ、このＡＣ電力出力と異なる周波数となり得ることを考慮しなければならない。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
広義に説明すれば、本発明によれば、これまで説明したタイプのＡＣ発電システムのＡＣ電力出力の制御がディスエーブルされ、これまで説明したタイプのＡＣ発電システムのＡＣ電力出力が位相および周波数の双方においてグリッド電圧と調和した状態となる。本発明によれば、発電装置により、または発電装置内で発生されるか、もしくは発電装置が作動のためにセットアップされている際に設定され、ＡＣ出力電圧を決定した１つまたは２つ以上の基準がグリッドデータから導出された基準に置換される。発電システムが独立して作動している間、これまで説明したタイプのＡＣ発電システムのＡＣ出力電圧しか制御されないが、これまで説明したタイプのＡＣ発電システムのＡＣ電力出力が給電グリッドに接続されているときには、グリッドに送られる有効電力および無効電力が調節され、制御される。
【０００９】
本発明の１つの様相によれば、請求項１記載の方法が提供される。
【００１０】
本発明を具現化する方法の好ましい特徴は、従属請求項２〜１４に記載されている。
【００１１】
本発明の別の様相によれば、請求項１５に記載のシステムが提供される。
【００１２】
本発明を具現化するシステムの好ましい特徴は、従属請求項１６〜２８に記載されている。
【００１３】
以下、添付図面のみを参照して、例示により本発明の一実施例について説明する。添付図面は発電装置が独立して作動される任意のときに、負荷変動に合致するように速度を自動的に変える発電装置および発電装置の給電グリッドに対する接続を制御するための発電装置用の制御手段の回路図である。発電装置およびグリッドのハードウェア部品は太い黒線で示されており、細い線で示された他の部品は制御用マイクロプロセッサにプログラムされたソフトウェアコンポーネントであう。
【００１４】
図面は発電装置の部品を略図で示す。この発電装置は発電機（２）のロータに機械的に結合されたエンジン（１）を備え、よってエンジンは発電機（２）のステータに対してロータを回転させ、発電機（２）から三相の可変周波数および電圧のＡＣ出力（Ｖｇ）を発生するようになっている。
【００１５】
発電機（２）の三相の可変周波数および電圧出力（Ｖｇ）は、ＡＣ−ＡＣコンバータ（３）へ送られる。ＡＣ−ＡＣコンバータ（３）は、発電システムのＡＣ電力出力であるＡＣ電力出力（Ｖａｃｃ）が発電機（２）の出力（Ｖｇ）の変動とは実質的に無関係となるように、発電機（２）の三相の可変周波数および電圧出力（Ｖｇ）から負荷（１１）へ給電するために、中立点（Ｖａｃｃ）を有する三相のＡＣ電力出力を発生するように作動できる。ＡＣ−ＡＣコンバータ（３）は、国際公開特許出願WO01/56133号の図１Ａおよび１Ｂまたは図７Ａおよび７Ｂまたは図９Ａおよび９Ｂのいずれかに示されたものであり、これら図を参照して説明されているように、全波ブリッジ整流器（Ｒｅ）と、中間ＤＣ電圧を設定するブースター（ＢＯ）と、中間ＤＣ電圧を、発電機（２）の出力（Ｖｇ）の変化と実質的に無関係な三相のＡＣ電力出力へ変換するインバータ（ＩＮＶ）とを含むことができる。
【００１６】
WO01/56133号は、この明細書の図１Ａおよび１Ｂ、図７Ａおよび７Ｂまたは図９Ａおよび９Ｂのいずれかを参照して説明され、図示された発電装置の出力周波数および電圧の必要な値に対する基準レベルが、検出された中間ＤＣ電圧および電流を代表する信号とエンジン速度および１つ以上のあらかじめ選択された基準信号に応答する振幅および周波数補正回路（ＡＦＣ）によって提供されることを説明している。各位相に対する基準レベル信号はインバータコントローラ（ＩＣ）へ送られ、このコントローラはインバータ（ＩＮＶ）のトランジスタのスイッチングを制御するパルス幅変調された信号を発生する。添付図面に示されている発電装置のＡＣ−ＡＣコンバータ（３）に対する対応するパルス幅変調された信号（ＰＷＭ）が、電流コントローラ（９）により発生される。以下、電流コントローラ（９）に対して必要な基準レベルを発生することについて詳細に説明する。
【００１７】
WO01/56133号（この出願に言及することによりその開示内容を本明細書に組み込む）の図１Ａおよび１Ｂ、図７Ａおよび７Ｂ、並びに図９Ａおよび９Ｂを参照し、説明し、かつこれら図に示されている発電装置の各々の場合のように、ＡＣ−ＡＣコンバータ（３）の三相のＡＣ電力出力（Ｖａｃｃ）の各位相は、インダクタ（４）とコンデンサ（６）を備えたそれぞれのＬＣフィルタを通して負荷（１１）へ送られる。各インダクタ（４）とそれぞれのコンデンサ（６）との間に接続された電流センサ（５）は、各インダクタ（４）から負荷（１１）により引き出される電流（Ｉｉｎａ）を検出する。電圧センサ（１０）は負荷（１１）へ送られるＡＣ−ＡＣコンバータ（３）からのフィルタを通過した三相のＡＣ電力出力（Ｖａｃｃ）の各位相の電圧を検出する。電流センサ（５）および電圧センサ（１０）によりそれぞれ検出された電流または電圧を代表する出力信号（ＩｉｎａおよびＶａｃａ）は、エンジン（１）の速度を制御するようになっているエンジンコントローラ（２３）へ送られる。従って、エンジンコントローラ（２３）はインダクタの電流信号（Ｉｉｎａ）および出力電圧信号（Ｖａｃａ）から計算された、負荷（１１）に供給される有効電力に比例するように、エンジン（１）の速度を調節するように働く。電流センサ（５）から送られるインダクタの電流信号（Ｉｉｎａ）は、電流コントローラ（９）および電流基準発生器（１９）にも送られ、電流基準発生器（１９）はインダクタの電流信号（Ｉｉｎａ）から導出した基準信号（Ｉｒｐ）を発生する。出力電圧信号（Ｖａｃａ）は電圧コントローラ（１５）の１つの入力端にも送られる。常時は閉じている切換スイッチ（ｎｏｒｍａｌｌｙ  ｃｌｏｓｅｄ  ｔｒａｎｓｆｅｒ  ｓｗｉｔｃｈ）（１４）は、この切換スイッチ（１４）が常閉状態にあるとき、電圧基準発生器（１７）から電圧コントローラ（１５）の別の入力端へ出力信号（Ｖｉｎｒ）を送る。電圧コントローラ（１５）は、このコントローラが切換スイッチ（１４）を介し、電圧基準発生器（１７）から受信した出力信号（Ｖｉｎｒ）と電圧センサ（１０）が検出したフィルタを通ったＡＣ出力電力電圧（Ｖａｃａ）とを比較することによって基準電圧（Ｉｉｎｒ）を発生する。
【００１８】
電流コントローラ（９）は、インダクタの電流信号（Ｉｉｎａ）と基準値（Ｉｉｎｒ）とを比較し、発電装置が独立して正常に作動している間に、ＡＣ−ＡＣコンバータ（３）のトランジスタのスイッチングを制御するよう、パルス幅変調された信号（ＰＷＭ）を発生するので、電圧コントローラ（１５）が発生した基準（Ｉｉｎｒ）は、上記のようにＡＣ−ＡＣコンバータ（３）が発生した出力周波数および電圧の必要な値に対する基準レベルとして使用される。
【００１９】
電流コントローラ（９）、電圧センサ（１０）、エンジンコントローラ（２３）、切換スイッチ（１４および１６）、電圧コントローラ（１５）、電圧基準発生器（１７）および電流基準発生器（１９）の機能は、適切にプログラムされたデジタルマイクロプロセッサによって実行されると理解すべきであり、このマイクロプロセッサはグリッド接続システムコントローラ（１８）内に組み込まれ、このコントローラの１つの入力端には、種々のパラメータ、例えば出力電圧および出力電流のｒｍｓ値を計算するために、出力電圧信号（Ｖａｃａ）が送られる。
【００２０】
負荷（１１）が必要とする電力を供給するほかに、発電装置のＡＣ電力出力端を給電グリッド（８）に接続する目的で、電圧コントローラ（１５）が発生する基準信号（Ｉｉｎｒ）に基づく発電装置の電圧制御構成をディスエーブルする必要があり、発電装置のＡＣ出力電圧（Ｖａｃｃ）を給電グリッド（８）の電圧に等しくしかつ同期させる必要がある。その理由は、給電グリッド（８）は発電装置のＡＣ電力出力（Ｖａｃｃ）と位相がずれ、異なる周波数になり易いからである。
【００２１】
負荷（１１）に接続されている発電装置のＡＣ電力出力（Ｖａｃｃ）を給電グリッド（８）に接続するために、非制御式の標準的なコンタクタであるスイッチ（７）が設けられている。しかしながら、発電装置のＡＣ電力出力（Ｖａｃｃ）をグリッド（８）に接続するよう、グリッド接続システムコントローラ（１８）によりスイッチ（７）を作動させる前に、電圧センサ（１２）によりグリッド電圧（Ｖａｃｇ）がモニタされ、電圧センサはグリッド（８）の電圧（Ｖａｃｇ）を代表する電圧基準信号（Ｖｇａ）を発生する。この電圧センサ（１２）は位相ロックループシステム（１３）の入力端に接続されている。位相ロックループシステム（１３）はグリッド電圧（Ｖａｃｇ）に極めて正確に従うサイン波信号（Ｖｇｒｒ）を発生し、この信号は別の制御可能なスイッチ（２２）と切換スイッチ（１４）の常開端子との双方へ送られる。制御可能なスイッチ（２２）は常開であるが、接続システムコントローラ（１８）が給電グリッド（８）への発電装置の接続を開始させる信号Ｍｏを受信すると、スイッチは、グリッド接続システムコントローラ（１８）によりこのスイッチへ送られた作動信号（ＳＳｙｎ）によって閉じられる。グリッド（８）の電圧（Ｖａｃｇ）を代表する電圧センサ（１２）の出力（Ｖｇａ）、電圧基準発生器（１７）からの出力信号（Ｖｉｎｒ）および位相ロックループシステム（１３）の出力（Ｖｇｒｒ）は、グリッド接続システムコントローラ（１８）へ送られる。位相ロックループシステム（１３）の出力（Ｖｇｒｒ）が電圧基準発生器（１７）へ送られるよう、常開スイッチ（２２）はグリッド接続システムコントローラ（１８）によりこのスイッチへ送られる信号（ＳＳｙｎ）によって閉じられる。電圧基準発生器（１７）は出力信号（Ｖｉｎｒ）を位相ロックループシステム（１３）の出力（Ｖｇｒｒ）に向けてゆっくりと、かつスムーズに変えることにより、信号（Ｖｇｒｒ）の受信に応答する。このことは、２つの信号（Ｖｉｎｒ）と（Ｖｇｒｒ）とが振幅かつ周波数の双方に関してオーバーラップするまで続く。このオーバーラップ状態が達成されたことをグリッド接続システムコントローラ（１８）が検出すると、グリッド接続システムコントローラ（１８）は、常閉状態から開状態となるよう切換スイッチ（１４）の状態を変える信号（Ｓ２）を発生し、該開状態において電圧基準発生器（１７）の出力（Ｖｉｎｒ）の代わりに位相ロックループシステム（１３）の出力（Ｖｇｒｒ）が電圧コントローラ（１５）へ送られる。従って、グリッド（８）の電圧（Ｖａｃｃ）から導出される位相ロックループシステム（１３）の出力（Ｖｇｒｒ）と、ＡＣ−ＡＣコンバータ（３）のフィルタを通ったＡＣ電力出力の電圧とを比較することから、電圧コントローラ（１５）によって発生される基準（Ｉｉｎｒ）が導出される。次に、グリッド接続システムコントローラ（１８）は、常閉状態から開状態に第２切換スイッチ（１６）の状態を変化させる信号（Ｓ１）を発生する。第２スイッチが開状態となる結果、電流コントローラ（９）から基準（Ｉｉｎｒ）が切断され、この基準は電流基準発生器（１９）によって発生される別の基準（Ｉｒｐ）に置換される。電流基準発生器（１９）は位相ロックループシステム（１３）からの出力（Ｖｇｒｒ）を受信するだけでなく、有効電力基準発生器（２０）および無効電力基準発生器（２１）からの２つの基準信号（Ｐｒｅｆ）および（Ｑｒｅｆ）も受信する。この別の基準（Ｉｒｐ）は基準電流発生器（１９）が受信する３つの入力信号、すなわち（Ｖｇｒｒ）、（Ｐｒｅｆ）および（Ｑｒｅｆ）から、この基準電流発生器（１９）によって発生される。有効電力基準（Ｐｒｅｆ）と無効電力基準（Ｑｒｅｆ）は任意に決定してもよいし、または発電装置からのフィードバックによって導出してもよい。
【００２２】
第２切換スイッチ（１６）が一旦常閉状態から開状態に変わるように作動されると、グリッド接続コントローラ（１８）は制御可能なスイッチ（７）の状態を変え、ＡＣ−ＡＣコンバータ（３）のフィルタを通ったＡＣ電力出力（Ｖａｃａ）をグリッド（８）に接続するための作動信号（ＳＳ）を発生する。
【００２３】
発電装置が独立して作動している間、発電装置のＡＣ電力出力電圧（Ｖａｃｃ）しか制御されないが、発電装置からグリッド（８）へ送られる有効電力および無効電力は、グリッド（８）の電圧（Ｖａｃｇ）から導出される基準によって制御されるときに調節され、制御される。発電装置は高周波の電力スイッチングトランジスタまたはその他の完全に制御可能なパワー電子デバイスによって制御され、更にＡＣ−ＡＣコンバータ（３）のＡＣ電力出力（Ｖａｃｃ）をフィルタリングするＬＣフィルタ（４および６）内に蓄積されるエネルギーは小さいので、発電装置のＡＣ電力出力電圧（Ｖａｃｃ）はグリッド（８）の電圧（Ｖａｃｇ）に迅速に再び同期状態となる。更に、電流コントローラ（９）へ送られる基準値がグリッドの電圧と振幅かつ周波数の双方に関してオーバーラップした状態（ｏｖｅｒｌａｐｐｉｎｇ  ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ）となるまで、発電装置のＡＣ電力出力（Ｖａｃｃ）のグリッド（８）への接続が遅延されるので、負荷（１１）の作動が乱される（ｄｉｓｔｕｒｂａｎｃｅ）恐れが防止される。
【００２４】
制御可能なスイッチ（７）が切断されるか、または給電グリッド（８）の電圧（Ｖａｃｇ）が失われた場合、グリッド接続システムコントローラ（１８）は切換スイッチ（１４および１６）の状態を開状態から常閉状態に瞬間的に変えるように作動することによって応答して、基準電圧発生器（１７）によって発生される基準（Ｖｉｎｒ）と及び該基準電圧と電圧コントローラ（１５）内の発電装置のフィルタを通ったＡＣ電力出力（Ｖａｃｃ）との比較に基づき発電装置を独立して作動させるために電流コントローラ（９）へ送られる基準を発生して発電装置が独立して作動するようにする。スイッチ（７）が切断されるか、またはグリッド電圧がなくなると、基準信号（Ｖｉｎｒ）はほとんど位相ロックループシステム（１３）の出力（Ｖｇｒｒ）とオーバーラップするので、発電装置の独立した作動により出力電圧の発生には大きな乱れはない。
【００２５】
位相ロックループシステム（１３）、グリッド接続システムコントローラ（１８）、有効電力基準発生器（２０）、無効電力基準発生器（２１）およびスイッチ（２２）の機能は、適切にプログラムされたマイクロプロセッサによって実行され、このマイクロプロセッサは、電流コントローラ（９）、電圧センサ（１０）、エンジンコントローラ（１２）、切換スイッチ（１４および１６）、電圧コントローラ（１５）、電圧基準発生器（１７）および電流基準発生器（１９）の機能によって提供されるのと同じマイクロプロセッサでよい。
【００２６】
別の実施例では、切換スイッチ（１４）が常閉状態のときにこの切換スイッチ（１４）を介して電圧コントローラ（１５）の他の入力端で受信される基準電圧（Ｖｉｎｒ）がインダクタの電流信号（Ｉｉｎａ）から導出されるように、インダクタ電流信号（Ｉｉｎａ）は図を参照してこれまで説明したように、電流基準発生器（１９）へ送るのではなく、電圧基準発生器（１７）へ送ってもよい。
【００２７】
これまで説明した本発明の実施例の構造により、電流および電圧のインラッシュを生じることなく、スイッチ（７）として、非制御式の標準コンタクタを使用することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】発電装置が独立して作動される任意のときに、負荷変動に合致させるように速度を自動的に変える発電装置および発電装置の給電グリッドに対する接続を制御するための発電装置用の制御手段の回路図である。
【図１】
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