【手続補正書】
【提出日】平成24年2月14日(2012.2.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
系統電圧（ＶS）に瞬低が検出されていないときには投入状態となって系統電圧（ＶS）を負荷に供給すると共に、前記系統電圧（ＶS）に瞬低が検出されると遮断される高速スイッチと、
前記系統電圧（ＶS）の瞬低時に電圧指令（Ｖ*）をパルス幅変調して得たゲート（
ｇａｔｅINV）に応じたインバータ電圧（ＶINV）及びインバータ電流（ＩINV）により負荷へ電力を供給するインバータと、
コイル及びコンデンサを用いて構成されており、前記インバータと前記負荷との間に接続されたＡＣフィルタと、
前記瞬低を検出する瞬低検出ブロックと、
電流指令値（ＩREF）と前記インバータ電流（ＩINV）との偏差を零にする自動電流調整指令を瞬低検出前において出力する自動電流調整ブロックと、
電圧指令値（ＶREF）と負荷電圧（ＶL）との偏差を零にする自動電圧調整指令を瞬低検出後において出力する自動電圧調整ブロックと、
電圧指令（Ｖ*）をパルス幅変調して前記インバータに前記ゲート（ｇａｔｅINV）を送るパルス幅変調器と、
を備えた並列型瞬低補償装置の電圧制御方法において、
前記インバータ電流（ＩINV）に微分と二次遅れを施して得た振動抑制信号（Ｉdump）を求め、
前記自動電流調整指令と前記自動電圧調整指令と基準電圧（ＶBASE）とを加算したものから、前記振動抑制信号（Ｉdump）を減算して前記電圧指令（Ｖ*）を求めることを特徴とする並列型瞬低補償装置の電圧制御方法。
【請求項２】
系統電圧（ＶS）に瞬低が検出されていないときには投入状態となって系統電圧（ＶS）を負荷に供給すると共に、前記系統電圧（ＶS）に瞬低が検出されると遮断される高速スイッチと、
前記系統電圧（ＶS）の瞬低時に電圧指令（Ｖ*）をパルス幅変調して得たゲート（
ｇａｔｅINV）に応じたインバータ電圧（ＶINV）及びインバータ電流（ＩINV）により負荷へ電力を供給するインバータと、
コイル及びコンデンサを用いて構成されており、前記インバータと前記負荷との間に接続されたＡＣフィルタと、
前記瞬低を検出する瞬低検出ブロックと、
電流指令値（ＩREF）と前記インバータ電流（ＩINV）との偏差を零にする自動電流調整指令を瞬低検出前において出力する自動電流調整ブロックと、
電圧指令値（ＶREF）と負荷電圧（ＶL）との偏差を零にする自動電圧調整指令を瞬低検出後において出力する自動電圧調整ブロックと、
電圧指令（Ｖ*）をパルス幅変調して前記インバータに前記ゲート（ｇａｔｅINV）を送るパルス幅変調器と、
を備えた並列型瞬低補償装置において、
前記インバータ電流（ＩINV）に微分と二次遅れを施して得た振動抑制信号（Ｉdump）を求める第1の制御ブロックと、
前記自動電流調整指令と前記自動電圧調整指令と基準電圧（ＶBASE）とを加算したものから、前記振動抑制信号（Ｉdump）を減算して前記電圧指令（Ｖ*）を求める減算部と、
を備えたことを特徴とする並列型瞬低補償装置。
【請求項３】
系統電圧（ＶS）に瞬低が検出されていないときには投入状態となって系統電圧（ＶS）を負荷に供給すると共に、前記系統電圧（ＶS）に瞬低が検出されると遮断される高速スイッチと、
前記系統電圧（ＶS）の瞬低時に電圧指令（Ｖ*）をパルス幅変調して得たゲート（
ｇａｔｅINV）に応じたインバータ電圧（ＶINV）及びインバータ電流（ＩINV）により負荷へ電力を供給するインバータと、
コイル及びコンデンサを用いて構成されており、前記インバータと前記負荷との間に接続されたＡＣフィルタと、
前記瞬低を検出する瞬低検出ブロックと、
入力された信号と前記インバータ電流（ＩINV）との偏差を零にする自動電流調整指令を瞬低検出前において出力する自動電流調整ブロックと、
電圧指令値（ＶREF）と負荷電圧（ＶL）との偏差を零にする自動電圧調整指令を瞬低検出後において出力する自動電圧調整ブロックと、
前記自動電流調整指令と前記自動電圧調整指令と基準電圧（ＶBASE）とを加算して得た電圧指令（Ｖ*）をパルス幅変調して前記インバータに前記ゲート（ｇａｔｅINV）を送るパルス幅変調器と、
を備えた並列型瞬低補償装置の電圧制御方法において、
前記ＡＣフィルタの前記コンデンサのコンデンサ電流（ＩC）と前記コンデンサの瞬時電圧実効値の変動分（ΔＶCＲＭＳ）とゲイン（Ｋｐ）を乗算した電流指令値（ＩCａｓｓｉｓｔ）を求め、
前記電流指令値（ＩCａｓｓｉｓｔ）と電流指令値（ＩREF）とを加算し、この加算した信号を前記自動電流調整ブロックに入力することを特徴とする並列型瞬低補償装置の電圧制御方法。
【請求項４】
系統電圧（ＶS）に瞬低が検出されていないときには投入状態となって系統電圧（ＶS）を負荷に供給すると共に、前記系統電圧（ＶS）に瞬低が検出されると遮断される高速スイッチと、
前記系統電圧（ＶS）の瞬低時に電圧指令（Ｖ*）をパルス幅変調して得たゲート（
ｇａｔｅINV）に応じたインバータ電圧（ＶINV）及びインバータ電流（ＩINV）により負荷へ電力を供給するインバータと、
コイル及びコンデンサを用いて構成されており、前記インバータと前記負荷との間に接続されたＡＣフィルタと、
前記瞬低を検出する瞬低検出ブロックと、
入力された信号と前記インバータ電流（ＩINV）との偏差を零にする自動電流調整指令を瞬低検出前において出力する自動電流調整ブロックと、
電圧指令値（ＶREF）と負荷電圧（ＶL）との偏差を零にする自動電圧調整指令を瞬低検出後において出力する自動電圧調整ブロックと、
前記自動電流調整指令と前記自動電圧調整指令と基準電圧（ＶBASE）とを加算して得た電圧指令（Ｖ*）をパルス幅変調して前記インバータに前記ゲート（ｇａｔｅINV）を送るパルス幅変調器と、
を備えた並列型瞬低補償装置において、
前記ＡＣフィルタの前記コンデンサのコンデンサ電流（ＩC）と前記コンデンサの瞬時電圧実効値の変動分（ΔＶCＲＭＳ）とゲイン（Ｋｐ）を乗算した電流指令値（ＩCａｓｓｉｓｔ）を求めて出力する第２の制御ブロックと、
前記電流指令値（ＩCａｓｓｉｓｔ）と電流指令値（ＩREF）とを加算し、この加算した信号を前記自動電流調整ブロックに入力する加算部と、
を備えたことを特徴とする並列型瞬低補償装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】並列型瞬低補償装置の電圧制御方法及び並列型瞬低補償装置
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、並列型瞬低補償装置の電圧制御方法及び並列型瞬低補償装置に関する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
インバータ３のゲートｇａｔｅINVは、ＡＣＲ１０又はＡＶＲ１１の出力に基準電圧ＶBASEを加算し、リミッタ１７を施して作成した電圧指令Ｖ*にＰＷＭ変調器１８によりパルス幅変調（以下、ＰＷＭという）を施して作成する。瞬低検出時には、電圧指令値ＶREFと負荷電圧ＶLとの偏差がゼロになるようにＡＶＲ１１を動作させる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
以上のことから、本発明は、瞬低発生時から瞬低検出時までの負荷電流ＩLと負荷電圧ＶLのひずみを抑制することができる並列型瞬低補償装置の電圧制御方法及び並列型瞬低補償装置を提供することを目的とする。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
上記の課題を解決する本発明の並列型瞬低補償装置の電圧制御方法の構成は、
系統電圧（ＶS）に瞬低が検出されていないときには投入状態となって系統電圧（ＶS）を負荷に供給すると共に、前記系統電圧（ＶS）に瞬低が検出されると遮断される高速スイッチと、
前記系統電圧（ＶS）の瞬低時に電圧指令（Ｖ*）をパルス幅変調して得たゲート（
ｇａｔｅINV）に応じたインバータ電圧（ＶINV）及びインバータ電流（ＩINV）により負荷へ電力を供給するインバータと、
コイル及びコンデンサを用いて構成されており、前記インバータと前記負荷との間に接続されたＡＣフィルタと、
前記瞬低を検出する瞬低検出ブロックと、
電流指令値（ＩREF）と前記インバータ電流（ＩINV）との偏差を零にする自動電流調整指令を瞬低検出前において出力する自動電流調整ブロックと、
電圧指令値（ＶREF）と負荷電圧（ＶL）との偏差を零にする自動電圧調整指令を瞬低検出後において出力する自動電圧調整ブロックと、
電圧指令（Ｖ*）をパルス幅変調して前記インバータに前記ゲート（ｇａｔｅINV）を送るパルス幅変調器と、
を備えた並列型瞬低補償装置の電圧制御方法において、
前記インバータ電流（ＩINV）に微分と二次遅れを施して得た振動抑制信号（Ｉdump）を求め、
前記自動電流調整指令と前記自動電圧調整指令と基準電圧（ＶBASE）とを加算したものから、前記振動抑制信号（Ｉdump）を減算して前記電圧指令（Ｖ*）を求めることを特徴とする。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
また本発明の並列型瞬低補償装置の構成は、
系統電圧（ＶS）に瞬低が検出されていないときには投入状態となって系統電圧（ＶS）を負荷に供給すると共に、前記系統電圧（ＶS）に瞬低が検出されると遮断される高速スイッチと、
前記系統電圧（ＶS）の瞬低時に電圧指令（Ｖ*）をパルス幅変調して得たゲート（
ｇａｔｅINV）に応じたインバータ電圧（ＶINV）及びインバータ電流（ＩINV）により負荷へ電力を供給するインバータと、
コイル及びコンデンサを用いて構成されており、前記インバータと前記負荷との間に接続されたＡＣフィルタと、
前記瞬低を検出する瞬低検出ブロックと、
電流指令値（ＩREF）と前記インバータ電流（ＩINV）との偏差を零にする自動電流調整指令を瞬低検出前において出力する自動電流調整ブロックと、
電圧指令値（ＶREF）と負荷電圧（ＶL）との偏差を零にする自動電圧調整指令を瞬低検出後において出力する自動電圧調整ブロックと、
電圧指令（Ｖ*）をパルス幅変調して前記インバータに前記ゲート（ｇａｔｅINV）を送るパルス幅変調器と、
を備えた並列型瞬低補償装置において、
前記インバータ電流（ＩINV）に微分と二次遅れを施して得た振動抑制信号（Ｉdump）を求める第1の制御ブロックと、
前記自動電流調整指令と前記自動電圧調整指令と基準電圧（ＶBASE）とを加算したものから、前記振動抑制信号（Ｉdump）を減算して前記電圧指令（Ｖ*）を求める減算部とを備えたことを特徴とする。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
また本発明の並列型瞬低補償装置の電圧制御方法の構成は、
系統電圧（ＶS）に瞬低が検出されていないときには投入状態となって系統電圧（ＶS）を負荷に供給すると共に、前記系統電圧（ＶS）に瞬低が検出されると遮断される高速スイッチと、
前記系統電圧（ＶS）の瞬低時に電圧指令（Ｖ*）をパルス幅変調して得たゲート（
ｇａｔｅINV）に応じたインバータ電圧（ＶINV）及びインバータ電流（ＩINV）により負荷へ電力を供給するインバータと、
コイル及びコンデンサを用いて構成されており、前記インバータと前記負荷との間に接続されたＡＣフィルタと、
前記瞬低を検出する瞬低検出ブロックと、
入力された信号と前記インバータ電流（ＩINV）との偏差を零にする自動電流調整指令を瞬低検出前において出力する自動電流調整ブロックと、
電圧指令値（ＶREF）と負荷電圧（ＶL）との偏差を零にする自動電圧調整指令を瞬低検出後において出力する自動電圧調整ブロックと、
前記自動電流調整指令と前記自動電圧調整指令と基準電圧（ＶBASE）とを加算して得た電圧指令（Ｖ*）をパルス幅変調して前記インバータに前記ゲート（ｇａｔｅINV）を送るパルス幅変調器と、
を備えた並列型瞬低補償装置の電圧制御方法において、
前記ＡＣフィルタの前記コンデンサのコンデンサ電流（ＩC）と前記コンデンサの瞬時電圧実効値の変動分（ΔＶCＲＭＳ）とゲイン（Ｋｐ）を乗算した電流指令値（ＩCａｓｓｉｓｔ）を求め、
前記電流指令値（ＩCａｓｓｉｓｔ）と電流指令値（ＩREF）とを加算し、この加算した信号を前記自動電流調整ブロックに入力することを特徴とする。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
また本発明の並列型瞬低補償装置の構成は、
系統電圧（ＶS）に瞬低が検出されていないときには投入状態となって系統電圧（ＶS）を負荷に供給すると共に、前記系統電圧（ＶS）に瞬低が検出されると遮断される高速スイッチと、
前記系統電圧（ＶS）の瞬低時に電圧指令（Ｖ*）をパルス幅変調して得たゲート（
ｇａｔｅINV）に応じたインバータ電圧（ＶINV）及びインバータ電流（ＩINV）により負荷へ電力を供給するインバータと、
コイル及びコンデンサを用いて構成されており、前記インバータと前記負荷との間に接続されたＡＣフィルタと、
前記瞬低を検出する瞬低検出ブロックと、
入力された信号と前記インバータ電流（ＩINV）との偏差を零にする自動電流調整指令を瞬低検出前において出力する自動電流調整ブロックと、
電圧指令値（ＶREF）と負荷電圧（ＶL）との偏差を零にする自動電圧調整指令を瞬低検出後において出力する自動電圧調整ブロックと、
前記自動電流調整指令と前記自動電圧調整指令と基準電圧（ＶBASE）とを加算して得た電圧指令（Ｖ*）をパルス幅変調して前記インバータに前記ゲート（ｇａｔｅINV）を送るパルス幅変調器と、
を備えた並列型瞬低補償装置において、
前記ＡＣフィルタの前記コンデンサのコンデンサ電流（ＩC）と前記コンデンサの瞬時電圧実効値の変動分（ΔＶCＲＭＳ）とゲイン（Ｋｐ）を乗算した電流指令値（ＩCａｓｓｉｓｔ）を求めて出力する第２の制御ブロックと、
前記電流指令値（ＩCａｓｓｉｓｔ）と電流指令値（ＩREF）とを加算し、この加算した信号を前記自動電流調整ブロックに入力する加算部とを備えたことを特徴とする。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
本発明によれば、瞬低発生時から瞬低検出時までの負荷電流ＩLと負荷電圧ＶLのひずみを抑制することができる並列型瞬低補償装置の電圧制御方法及び並列型瞬低補償装置を提供することができる。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
【図１】本発明の実施例に係る並列型瞬低補償装置の制御ブロックを示した図である。
【図２】ＶINVからＶCまでの伝達関数を示した図である。
【図３】第１の制御ブロックを追加したＶINVからＶCまでの伝達関数を示した図である。
【図４】式（１）と、第１の制御ブロックを追加して改善した式（６）の伝達関数、及び、式（５）の伝達関数のボード線図である。
【図５】瞬低発生時の各部の電流波形及び電圧波形を示した図である。
【図６】第１の制御ブロックと第２の制御ブロックを用いたときの瞬低発生時の各部の電流波形及び電圧波形を示した図である。
【図７】並列型瞬低補償装置の回路構成例を示した図である。
【図８】並列型瞬低補償装置の制御ブロックを示した図である。
【図９】並列型瞬低補償装置のタイミングチャートを示した図である。
【図１０】従来の並列型瞬低補償装置における瞬低発生時の各部の電流波形及び電圧波形を示した図である。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
以下、本発明に係る並列型瞬低補償装置の電圧制御方法及び並列型瞬低補償装置について、図面を参照しながら説明する。
本発明に係る並列型瞬低補償装置の電圧制御方法及び並列型瞬低補償装置は、従来の並列型瞬低補償装置において、瞬低発生時の負荷電流ＩLと負荷電圧ＶLのひずみは、コンデンサ電流ＩCに振動があること、瞬低が発生してから瞬低を検出するまでの時間に遅れがあること、瞬低を検出してからでないとインバータ電流ＩINVが立ち上がらないことことに起因して生じている問題を解決することを目的としている。そして、課題を解決するための手段として、以下の２つの手段を提案する。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
以下、本発明に係る並列型瞬低補償装置の電圧制御方法及び並列型瞬低補償装置の実施例について説明する。
図１は、本発明の実施例に係る並列型瞬低補償装置の制御ブロックを示した図である。
図１に示すように、本発明の実施例に係る並列型瞬低補償装置は、コンデンサ電流ＩCの振動を抑制する制御を行う第１の制御ブロック１、及び、瞬低が発生したときのコンデンサによる放電を検出して、インバータ３からコンデンサと同じ方向に放電させる制御を行う第２の制御ブロック２を追加した構成となっている。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
これにより、インバータ３から発生させた電圧によって、コンデンサの電圧が式（２）の共振周波数で振動しやすいということが分かる。インバータ電圧ＶINVは、電圧指令Ｖ*をＰＷＭ変調器１８を介して得られたｇａｔｅINVによりインバータ３に発生させたパルス電圧であり、電圧指令Ｖ*とインバータ電圧ＶINVの平均電圧は一致するものとする。なお、式（１）は図２に示すようなブロック図に表すことができる。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
第１の制御ブロック１は、インバータ電流検出値ＩINVに下記式（５）のように微分、二次遅れ（一次遅れを２回）を施して得たフィードバック信号Ｉdumpを、減算器２１により、電圧指令Ｖ*に負帰還でフィードバックする制御をする。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
そして、コンデンサ電圧ＶCとコンデンサ電流ＩCとの関係は下記式（７）により示されるから、コンデンサ電圧ＶCの振動を抑制すればコンデンサ電流ＩCの振動も抑制することができる。
【数６】
2010187459.tif 000001
以上の原理から、図１に示す第１の制御ブロック１を追加して振動抑制信号Ｉdumpを
出力することで、インバータ３が常時コンデンサ電流ＩCの振動を抑制する動作を行うことができる。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３８】
第２の制御ブロック２は、下記式（８）に示すようにコンデンサの電流ＩC、コンデンサの瞬時電圧実行値の変動分ΔＶCＲＭＳ及びゲインＫｐを乗算した電流指令値ＩCａｓｓｉｓｔを演算しこれを、加算器２２により電流指令値ＩREFに加算することでインバータ３からコンデンサの放電と同方向の電流を出力させる。ゲインＫｐによりＩCａｓｓｉｓｔを増幅すればコンデンサの放電量よりも大きい電流をインバータから出力することができる。
【数７】
2010187459.tif 000002
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４８】
本実施例に係る並列型瞬低補償装置の電圧制御方法及び並列型瞬低補償装置は、瞬低が発生すると、コンデンサは瞬低の影響を緩和する方向に放電し、その後コンデンサ電流ＩCは振動するので、常時インバータにより、コンデンサ電流ＩCの振動を抑制する制御を行っておく。これにより、コンデンサ電流ＩCの過渡的な振動を常時抑制できる。
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５０】
さらに、本実施例に係る並列型瞬低補償装置の電圧制御方法及び並列型瞬低補償装置は、常時、コンデンサ電流ＩCの振動を抑制しておいて、瞬低発生時のコンデンサの放電を検出して並列型瞬低補償装置が同じ方向の電流を出力することで、瞬低による負荷電流ＩLと負荷電圧ＩVのひずみを抑制することができる。瞬低検出前でも瞬低が発生していればインバータ３からコンデンサの放電と同方向の電流を出力させることができる。
【手続補正２０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５３】
以上説明したように本発明に係る並列型瞬低補償装置の電圧制御方法は、コイル及びコンデンサを用いＬＣ又はＬＣＬにより構成されるＡＣフィルタ４を介してインバータ３が負荷８側に接続される並列型瞬低補償装置において、インバータ３により常時コンデンサ電流ＩCの振動を抑制する制御を行うことにより、常時コンデンサ電流ＩCの振動を抑制することができる。
【手続補正２１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５５】
また、本発明に係る並列型瞬低補償装置は、コイル及びコンデンサを用いＬＣ又はＬＣＬにより構成されるＡＣフィルタ４を介してインバータ３が負荷８側に接続される並列型瞬低補償装置において、インバータ３により常時コンデンサ電流ＩCの振動を抑制する制御を行う第１の制御手段として第１の制御ブロック１を備えることにより、常時コンデンサ電流ＩCの振動を抑制することができる。
【手続補正２２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５８】
１  第１の制御ブロック
２  第２の制御ブロック
３  インバータ
４  ＡＣフィルタ
５  高速スイッチ
６  系統
７  蓄電部
８  負荷
１０  ＡＣＲ
１１  ＡＶＲ
１２  ＰＬＬ
１３  正弦波発生器
１４  瞬低検出ブロック
１５  ＡＣＲブロック
１６  ＡＶＲブロック
１７  リミッタ
１８  ＰＷＭ変調器
１９  リミッタ
【手続補正２３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2010187459.tif 000003