(57)【要約】【課題】ＰＷＭインバータの出力段ＡＣフィルタと負荷電流によるインバータの出力電圧歪みを高い精度で補償する。【解決手段】電圧制御部１４は、ＡＣフィルタ６のリアクトルＬ１とＬ２、コンデンサＣｆと抵抗Ｒｆを基にした伝達関数Ｇ（ｓ）および伝達関数Ｈ（ｓ）の演算を行い、これらの出力を加算してＰＷＭインバータ３の電圧指令値とする。  正常電圧瞬時値ＶｒｅｆとＰＷＭインバータの出力電圧瞬時値Ｖｏｕｔとの偏差を該正常電圧瞬時値Ｖｒｅｆに加算して伝達関数Ｈ（ｓ）の入力とすること、さらにＡＶＲ制御出力を加算することも含む。  また、ＬＣ構成のＡＣフィルタに適用すること、各瞬時値入力に対してＰＤ制御を行うことも含む。【選択図】図１
2008154408.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＰＷＭインバータと負荷との間に、リアクトルＬ１とＬ２の直列接続点に、コンデンサＣｆと抵抗Ｒｆの直列接続回路を設けたＬＣＬフィルタ構成のＰＷＭキャリア除去用ＡＣフィルタを介挿し、制御装置は出力電圧指令に従ってＰＷＭインバータの出力電圧を制御する装置であって、
負荷の電流瞬時値Ｉｌｏａｄを入力とし、以下の伝達関数Ｇ（ｓ）をもつ第１の演算要素と、
【数１】
2008154408.tif 000026
ＰＷＭインバータの正常電圧瞬時値Ｖｒｅｆを入力とし、以下の伝達関数Ｈ（ｓ）をもつ第２の演算要素と、
【数２】
2008154408.tif 000027
前記第１及び第２の演算要素の演算出力を加算して前記ＰＷＭインバータの電圧指令値とする電圧制御部を備えたことを特徴とするＰＷＭインバータの出力電圧制御装置。
【請求項２】
ＰＷＭインバータと負荷との間に、リアクトルＬ１とＬ２の直列接続点に、コンデンサＣｆと抵抗Ｒｆの直列接続回路を設けたＬＣＬフィルタ構成のＰＷＭキャリア除去用ＡＣフィルタを介挿し、制御装置は出力電圧指令に従ってＰＷＭインバータの出力電圧を制御する装置であって、
負荷の電流瞬時値Ｉｌｏａｄを入力とし、以下の伝達関数Ｇ（ｓ）をもつ第１の演算要素と、
【数３】
2008154408.tif 000028
ＰＷＭインバータの正常電圧瞬時値ＶｒｅｆとＰＷＭインバータの出力電圧瞬時値Ｖｏｕｔとの偏差を該正常電圧瞬時値Ｖｒｅｆに加算した入力とし、以下の伝達関数Ｈ（ｓ）をもつ第２の演算要素と、
【数４】
2008154408.tif 000029
前記第１及び第２の演算要素の演算出力を加算して前記ＰＷＭインバータの電圧指令値とする電圧制御部を備えたことを特徴とするＰＷＭインバータの出力電圧制御装置。
【請求項３】
ＰＷＭインバータと負荷との間に、リアクトルＬ１とＬ２の直列接続点に、コンデンサＣｆと抵抗Ｒｆの直列接続回路を設けたＬＣＬフィルタ構成のＰＷＭキャリア除去用ＡＣフィルタを介挿し、制御装置は出力電圧指令に従ってＰＷＭインバータの出力電圧を制御する装置であって、
負荷の電流瞬時値Ｉｌｏａｄを入力とし、以下の伝達関数Ｇ（ｓ）をもつ第１の演算要素と、
【数５】
2008154408.tif 000030
ＰＷＭインバータの正常電圧瞬時値ＶｒｅｆとＰＷＭインバータの出力電圧瞬時値Ｖｏｕｔとの偏差を該正常電圧瞬時値Ｖｒｅｆに加算し、これに正常電圧実効値ＶｒｅｆｒｍｓとＰＷＭインバータの出力電圧実効値Ｖｏｕｔｒｍｓの偏差に応じた自動電圧制御（ＡＶＲ）出力を加算した入力とし、以下の伝達関数Ｈ（ｓ）をもつ第２の演算要素と、
【数６】
2008154408.tif 000031
前記第１及び第２の演算要素の演算出力を加算して前記ＰＷＭインバータの電圧指令値とする電圧制御部を備えたことを特徴とするＰＷＭインバータの出力電圧制御装置。
【請求項４】
ＰＷＭインバータと負荷との間に、リアクトルＬ１を介在させ、このリアクトルＬ１と負荷との接続点にコンデンサＣｆと抵抗Ｒｆの直列接続回路を設けたＬＣフィルタ構成のＰＷＭキャリア除去用ＡＣフィルタを介挿し、制御装置は出力電圧指令に従ってＰＷＭインバータの出力電圧を制御する装置であって、
負荷の電流瞬時値Ｉｌｏａｄを入力とし、以下の伝達関数Ｇ（ｓ）をもつ第１の演算要素と、
【数７】
2008154408.tif 000032
ＰＷＭインバータの正常電圧瞬時値ＶｒｅｆとＰＷＭインバータの出力電圧瞬時値Ｖｏｕｔとの偏差を該正常電圧瞬時値Ｖｒｅｆに加算した入力とし、以下の伝達関数Ｈ（ｓ）をもつ第２の演算要素と、
【数８】
2008154408.tif 000033
前記第１及び第２の演算要素の演算出力を加算して前記ＰＷＭインバータの電圧指令値とする電圧制御部を備えたことを特徴とするＰＷＭインバータの出力電圧制御装置。
【請求項５】
ＰＷＭインバータと負荷との間に、リアクトルＬ１を介在させ、このリアクトルＬ１と負荷との接続点にコンデンサＣｆと抵抗Ｒｆの直列接続回路を設けたＬＣフィルタ構成のＰＷＭキャリア除去用ＡＣフィルタを介挿し、制御装置は出力電圧指令に従ってＰＷＭインバータの出力電圧を制御する装置であって、
負荷の電流瞬時値Ｉｌｏａｄを入力とし、以下の伝達関数Ｇ（ｓ）をもつ第１の演算要素と、
【数９】
2008154408.tif 000034
ＰＷＭインバータの正常電圧瞬時値ＶｒｅｆとＰＷＭインバータの出力電圧瞬時値Ｖｏｕｔとの偏差を該正常電圧瞬時値Ｖｒｅｆに加算し、これに正常電圧実効値ＶｒｅｆｒｍｓとＰＷＭインバータの出力電圧実効値Ｖｏｕｔｒｍｓの偏差に応じた自動電圧制御（ＡＶＲ）出力を加算した入力とし、以下の伝達関数Ｈ（ｓ）をもつ第２の演算要素と、
【数１０】
2008154408.tif 000035
前記第１及び第２の演算要素の演算出力を加算して前記ＰＷＭインバータの電圧指令値とする電圧制御部を備えたことを特徴とするＰＷＭインバータの出力電圧制御装置。
【請求項６】
前記電圧制御部は、
前記正常電圧瞬時値Ｖｒｅｆとインバータ出力電圧瞬時値Ｖｏｕｔの偏差に対して比例微分（ＰＤ）制御して該正常電圧瞬時値Ｖｒｅｆの加算入力とする制御手段と、
負荷の前記電流瞬時値Ｉｌｏａｄに対して比例微分（ＰＤ）制御して前記伝達関数Ｇ（ｓ）の入力とする制御手段と、
を備えたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のＰＷＭインバータの出力電圧制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＵＰＳ（無停電電源装置）や並列型瞬低補償装置に用いられて負荷に交流電力を供給するＰＷＭインバータに係り、特にＰＷＭインバータの出力段ＡＣフィルタと負荷電流による出力電圧歪みを補償する制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＵＰＳの回路構成例を図６に示す。平常時は、交流入力を順変換器１で直流に変換し、蓄電池２を充電するとともに、ＰＷＭインバータ３へ電力を供給する。インバータ３はこの直流電力を交流電力に変換し負荷４に供給する。この構成になるＵＰＳは、交流を直流に変換した後に交流に再変換して負荷に供給するため、交流入力電源の電圧変動・周波数変動・波形歪みの影響を受けない安定した品質の電力を負荷へ供給できる。また、交流入力停電時は、蓄電池２より直流電力を供給し、インバータ３は無停電で負荷へ安定した交流電力を供給し続けることができる。
【０００３】
ＡＣフィルタ５は交流入力電流から高調波成分を除去し、ＡＣフィルタ６はインバータ３のＰＷＭ出力に含まれる高調波成分（キャリア成分）を除去する。
【０００４】
ＵＰＳのインバータ電圧制御ブロックを図７に示す。電圧実効値を指令値に保つＡＶＲ制御（自動電圧制御）部１１と、インバータ出力電圧瞬時値と正常電圧瞬時値との偏差に基づく歪み補正制御部１２と、ＡＣフィルタ６のＬ分（インダクタンス）による電圧降下分を補償する電圧補償制御部１３により構成される。
【０００５】
並列型瞬低補償装置の回路構成例を図８に示す（例えば、特許文献１参照）。平常時は、高速スイッチ７を介して負荷４に電力を供給する。双方向電力変換機能をもつ交直変換装置８は、平常時には停止または直流電源としての電気二重層キャパシタ９を浮動充電する。系統の停電時は高速スイッチ７を切り離し、電気二重層キャパシタ９に蓄積された直流電力を交直変換装置８により交流電力に変換し、ＡＣフィルタ６を通して負荷４へ無瞬断で電力を供給する。制御装置は、瞬低補償動作中では、ＵＰＳの場合と同様の検出および制御になる。
【０００６】
ここで、負荷４に整流器負荷などが存在する場合、インバータ３や交直変換装置８の出力電圧が負荷電流の影響を受けて、歪んでしまう。この電圧波形の歪みを正常電圧波形に整形するために、歪み補正制御を行っている。
【０００７】
同様に、交流系統電源から見て、ＵＰＳの順変換器１や並列型瞬低補償装置の交直変換装置が整流器負荷になり、それに流れる高調波電流が系統電圧を歪ませてしまう。この高調波電流の抑制には、一般的にはＬＣフィルタで行われ、さらには交流系統にアクティブフィルタを設ける場合もある。
【特許文献１】特開２００５−７３４１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
前記のように、ＰＷＭインバータと負荷の間には、ＰＷＭキャリアを除去するためのＡＣフィルタ６を設けている。このＡＣフィルタの介在とこれに流れる負荷電流の影響で、インバータ出力電圧（ＡＣフィルタを通した負荷端電圧）はインバータ電圧指令値通りにならないという問題がある。
【０００９】
すなわち、インバータ出力電圧瞬時値と正常電圧瞬時値との偏差に基づく歪み補正制御部１２は、正常電圧との差を電圧指令値に加算する。一方、ＡＣフィルタのＬ分による電圧降下分を補償する電圧補正制御部１３では、Ｌ分電流の微分（ｓＬＩ）を電圧指令値に加算する。これらの歪み補正と電圧補正制御の指令値を電圧指令値にそのまま加算しても、ＡＣフィルタの介在とこれに流れる負荷電流の影響で高精度な制御ができない。
【００１０】
本発明の目的は、ＰＷＭインバータの出力段ＡＣフィルタと負荷電流によるインバータの出力電圧歪みを高い精度で補償できるＰＷＭインバータの出力電圧制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、前記の課題を解決するため、ＡＣフィルタと負荷を考慮した電圧指令値をＰＷＭインバータの電圧制御部で作成するようにしたもので、以下の構成を特徴とする。
【００１２】
（１）ＰＷＭインバータと負荷との間に、リアクトルＬ１とＬ２の直列接続点に、コンデンサＣｆと抵抗Ｒｆの直列接続回路を設けたＬＣＬフィルタ構成のＰＷＭキャリア除去用ＡＣフィルタを介挿し、制御装置は出力電圧指令に従ってＰＷＭインバータの出力電圧を制御する装置であって、
負荷の電流瞬時値Ｉｌｏａｄを入力とし、以下の伝達関数Ｇ（ｓ）をもつ第１の演算要素と、
【００１３】
【数１１】
2008154408.tif 000003
【００１４】
ＰＷＭインバータの正常電圧瞬時値Ｖｒｅｆを入力とし、以下の伝達関数Ｈ（ｓ）をもつ第２の演算要素と、
【００１５】
【数１２】
2008154408.tif 000004
【００１６】
前記第１及び第２の演算要素の演算出力を加算して前記ＰＷＭインバータの電圧指令値とする電圧制御部を備えたことを特徴とする。
【００１７】
（２）ＰＷＭインバータと負荷との間に、リアクトルＬ１とＬ２の直列接続点に、コンデンサＣｆと抵抗Ｒｆの直列接続回路を設けたＬＣＬフィルタ構成のＰＷＭキャリア除去用ＡＣフィルタを介挿し、制御装置は出力電圧指令に従ってＰＷＭインバータの出力電圧を制御する装置であって、
負荷の電流瞬時値Ｉｌｏａｄを入力とし、以下の伝達関数Ｇ（ｓ）をもつ第１の演算要素と、
【００１８】
【数１３】
2008154408.tif 000005
【００１９】
ＰＷＭインバータの正常電圧瞬時値ＶｒｅｆとＰＷＭインバータの出力電圧瞬時値Ｖｏｕｔとの偏差を該正常電圧瞬時値Ｖｒｅｆに加算した入力とし、以下の伝達関数Ｈ（ｓ）をもつ第２の演算要素と、
【００２０】
【数１４】
2008154408.tif 000006
【００２１】
前記第１及び第２の演算要素の演算出力を加算して前記ＰＷＭインバータの電圧指令値とする電圧制御部を備えたことを特徴とする。
【００２２】
（３）ＰＷＭインバータと負荷との間に、リアクトルＬ１とＬ２の直列接続点に、コンデンサＣｆと抵抗Ｒｆの直列接続回路を設けたＬＣＬフィルタ構成のＰＷＭキャリア除去用ＡＣフィルタを介挿し、制御装置は出力電圧指令に従ってＰＷＭインバータの出力電圧を制御する装置であって、
負荷の電流瞬時値Ｉｌｏａｄを入力とし、以下の伝達関数Ｇ（ｓ）をもつ第１の演算要素と、
【００２３】
【数１５】
2008154408.tif 000007
【００２４】
ＰＷＭインバータの正常電圧瞬時値ＶｒｅｆとＰＷＭインバータの出力電圧瞬時値Ｖｏｕｔとの偏差を該正常電圧瞬時値Ｖｒｅｆに加算し、これに正常電圧実効値ＶｒｅｆｒｍｓとＰＷＭインバータの出力電圧実効値Ｖｏｕｔｒｍｓの偏差に応じた自動電圧制御（ＡＶＲ）出力を加算した入力とし、以下の伝達関数Ｈ（ｓ）をもつ第２の演算要素と、
【００２５】
【数１６】
2008154408.tif 000008
【００２６】
前記第１及び第２の演算要素の演算出力を加算して前記ＰＷＭインバータの電圧指令値とする電圧制御部を備えたことを特徴とする。
【００２７】
（４）ＰＷＭインバータと負荷との間に、リアクトルＬ１を介在させ、このリアクトルＬ１と負荷との接続点にコンデンサＣｆと抵抗Ｒｆの直列接続回路を設けたＬＣフィルタ構成のＰＷＭキャリア除去用ＡＣフィルタを介挿し、制御装置は出力電圧指令に従ってＰＷＭインバータの出力電圧を制御する装置であって、
負荷の電流瞬時値Ｉｌｏａｄを入力とし、以下の伝達関数Ｇ（ｓ）をもつ第１の演算要素と、
【００２８】
【数１７】
2008154408.tif 000009
【００２９】
ＰＷＭインバータの正常電圧瞬時値ＶｒｅｆとＰＷＭインバータの出力電圧瞬時値Ｖｏｕｔとの偏差を該正常電圧瞬時値Ｖｒｅｆに加算した入力とし、以下の伝達関数Ｈ（ｓ）をもつ第２の演算要素と、
【００３０】
【数１８】
2008154408.tif 000010
【００３１】
前記第１及び第２の演算要素の演算出力を加算して前記ＰＷＭインバータの電圧指令値とする電圧制御部を備えたことを特徴とする。
【００３２】
（５）ＰＷＭインバータと負荷との間に、リアクトルＬ１を介在させ、このリアクトルＬ１と負荷との接続点にコンデンサＣｆと抵抗Ｒｆの直列接続回路を設けたＬＣフィルタ構成のＰＷＭキャリア除去用ＡＣフィルタを介挿し、制御装置は出力電圧指令に従ってＰＷＭインバータの出力電圧を制御する装置であって、
負荷の電流瞬時値Ｉｌｏａｄを入力とし、以下の伝達関数Ｇ（ｓ）をもつ第１の演算要素と、
【００３３】
【数１９】
2008154408.tif 000011
【００３４】
ＰＷＭインバータの正常電圧瞬時値ＶｒｅｆとＰＷＭインバータの出力電圧瞬時値Ｖｏｕｔとの偏差を該正常電圧瞬時値Ｖｒｅｆに加算し、これに正常電圧実効値ＶｒｅｆｒｍｓとＰＷＭインバータの出力電圧実効値Ｖｏｕｔｒｍｓの偏差に応じた自動電圧制御（ＡＶＲ）出力を加算した入力とし、以下の伝達関数Ｈ（ｓ）をもつ第２の演算要素と、
【００３５】
【数２０】
2008154408.tif 000012
【００３６】
前記第１及び第２の演算要素の演算出力を加算して前記ＰＷＭインバータの電圧指令値とする電圧制御部を備えたことを特徴とする。
【００３７】
（６）前記電圧制御部は、
前記正常電圧瞬時値Ｖｒｅｆとインバータ出力電圧瞬時値Ｖｏｕｔの偏差に対して比例微分（ＰＤ）制御して該正常電圧瞬時値Ｖｒｅｆの加算入力とする制御手段と、
負荷の前記電流瞬時値Ｉｌｏａｄに対して比例微分（ＰＤ）制御して前記伝達関数Ｇ（ｓ）の入力とする制御手段と、
を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００３８】
以上のとおり、本発明によれば、ＰＷＭインバータの出力段ＡＣフィルタと負荷電流によるインバータの出力電圧歪みを高い精度で補償できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
（実施形態１）
図１は、本実施形態を示す制御装置のブロック構成図であり、図７に示す電圧制御ブロック図と異なる部分はＡＶＲ制御部１１と歪み補正部１２および電圧補正制御部１３に代えて、電圧制御部１４を設けた点にある。
【００４０】
電圧制御部１４は、負荷電流瞬時値Ｉｌｏａｄの入力を伝達関数Ｇ（ｓ）を通した電圧制御信号を得る演算要素１４Ａと、正常電圧瞬時値Ｖｒｅｆの入力を伝達関数Ｈ（ｓ）を通した電圧制御信号を得る演算要素１４Ｂと、両演算要素１４Ａと１４Ｂの演算結果を加算したものをインバータ３の電圧指令値とする演算要素１４Ｃを備える。以下、電圧制御部１４における伝達関数Ｇ（ｓ）とＨ（ｓ）による電圧指令値演算を原理的に説明する。
【００４１】
図１において、ＵＰＳのＰＷＭインバータ３と負荷４との間に介挿されるＡＣフィルタ６の回路構成は、リアクトルＬ１とＬ２の直列接続点に、コンデンサＣｆと抵抗Ｒｆの直列接続回路を設けたＬＣＬフィルタ構成とする。
【００４２】
このフィルタ構成において、リアクトルＬ１の電流Ｉｉｎｖ０、リアクトルＬ２の電流Ｉｉｎｖ１、コンデンサＣｆと抵抗Ｒｆの電流（Ｉｉｎｖ１−Ｉｉｎｖ０）として回路方程式を立てると、インバータ３の出力電圧Ｖｉｎｖと負荷４の電圧Ｖｌｏａｄは以下の（１）式、（２）式で表せる。ｓはラプラス演算子である。
【００４３】
【数２１】
2008154408.tif 000013
【００４４】
上記の（１）、（２）式を以下の（３）式のようにまとめる。
【００４５】
【数２２】
2008154408.tif 000014
【００４６】
上記の（３）式は以下の（４）式で表せる。
【００４７】
【数２３】
2008154408.tif 000015
【００４８】
上記の（４）式および（５）〜（８）式より、負荷電圧Ｖｌｏａｄについて解くと、以下の（９）式になる。
【００４９】
【数２４】
2008154408.tif 000016
【００５０】
この（９）式より、ＶｉｎｖとＶｌｏａｄには誤差が生じることが分かる。（９）式において、Ｖｌｏａｄをインバータの正常電圧瞬時値Ｖｒｅｆに一致させるためには、Ｖｉｎｖを以下の（１０）式の値にすればよい。
【００５１】
【数２５】
2008154408.tif 000017
【００５２】
上記の（１０）式において、伝達関数Ｈ（ｓ）、Ｇ（ｓ）を、
【００５３】
【数２６】
2008154408.tif 000018
【００５４】
とおくと、以下の（１３）式に従った演算でインバータ出力電圧Ｖｉｎｖを制御すればよい。
【００５５】
【数２７】
2008154408.tif 000019
【００５６】
以上のことから、本実施形態における電圧制御部１４は、上記の（１３）式に基づいた演算によって電圧指令値を得る。このうち、伝達関数Ｈ（ｓ）は正常電圧瞬時値Ｖｒｅｆを入力とし、（１１）式に従った演算を行う。伝達関数Ｇ（ｓ）は負荷電流瞬時値Ｉｌｏａｄを入力とし、（１２）式に従った演算を行う。これら演算結果の和をインバータの電圧指令値とする。
【００５７】
本実施形態によれば、ＡＣフィルタと負荷電流を考慮した出力電圧制御になるため、従来の制御装置に比べて出力電圧歪みを補償した高精度制御ができる。また、インバータ電圧指令値をフィードフォワード演算のみで求めることができるため、応答性を高めることができる。また、以下に説明する実施形態２，３と比較して演算量を少なくできる。
【００５８】
（実施形態２）
本実施形態では、図１の電圧制御部１４に代えて、図２に示す演算ブロック構成の電圧制御部１５とする。
【００５９】
電圧制御部１５の伝達関数Ｈ（ｓ）は、正常電圧瞬時値Ｖｒｅｆとインバータ出力電圧瞬時値Ｖｏｕｔとの偏差を該正常電圧検出値Ｖｒｅｆに加算したものを入力とし、（１１）式に従った演算を行う。伝達関数Ｇ（ｓ）は負荷電流瞬時値Ｉｌｏａｄを入力とし、（１２）式に従った演算を行う。
【００６０】
本実施形態によれば、実施形態１と比較して、インバータ出力電圧のフィードバックがかかるため、より高精度な制御を行うことができる。
【００６１】
（実施形態３）
本実施形態では、図２の電圧制御部１５に代えて、図３に示す演算ブロック構成の電圧制御部１６とする。
【００６２】
図３の制御ブロックでは、図２の電圧制御部１５がもつ演算ブロックに加えて、ＡＶＲ部１１で求めるＡＶＲ指令値を伝達関数Ｈ（ｓ）への加算入力とする。伝達関数Ｈ（ｓ）は、正常電圧瞬時値Ｖｒｅｆとインバータ出力電圧瞬時値Ｖｏｕｔとの偏差を該正常電圧検出値Ｖｒｅｆに加算したものと、ＡＶＲ指令値との和を入力とし、（１１）式に従った演算を行う。
【００６３】
本実施形態によれば、ＡＶＲ制御により、インバータ出力電圧の基本波成分は正常電圧と一致する。よって、実施形態２と比較してインバータ出力電圧瞬時値と正常電圧瞬時値との偏差に基づく制御の負担が軽減される。
【００６４】
（実施形態４）
本実施形態は、ＡＣフィルタ６をＬＣフィルタ構成（図１のリアクトルＬ２を省いた構成）とする場合の電圧制御装置とするものである。
【００６５】
前記の（４）式および（５）〜（８）式より、負荷電圧Ｖｌｏａｄについて解くと、以下の（１４）式で表せる。
【００６６】
【数２８】
2008154408.tif 000020
【００６７】
この（１４）式より、ＶｉｎｖとＶｌｏａｄには負荷電流Ｉｉｎｖ１によって誤差が生じることが分かる。（１４）式において、Ｖｌｏａｄをインバータの正常電圧瞬時値Ｖｒｅｆに一致させるためには、Ｖｉｎｖを以下の（１５）式の値にすればよい。
【００６８】
【数２９】
2008154408.tif 000021
【００６９】
上記の（１４）式と（１５）式について、以下の（１６）式を代入すると、インバータの電圧制御系が理想的な場合、インバータ電圧指令値Ｖｒｅｆに負荷電圧Ｖｌｏａｄを一致させることができる。
【００７０】
【数３０】
2008154408.tif 000022
【００７１】
この（１６）式において、伝達関数Ｈ（ｓ）、Ｇ（ｓ）を以下の（１７）式、（１８）式とおき、
【００７２】
【数３１】
2008154408.tif 000023
【００７３】
上記の（１５）式を以下の（１９）式のように表すとする。
【００７４】
【数３２】
2008154408.tif 000024
【００７５】
ここで、ＡＣフィルタが図１のＬＣＬ構成に代えてＬＣ構成の場合、上記の（１７）式、（１８）式において、図１のリアクトルＬ２の値が「０」であるため、伝達関数Ｈ（ｓ）、Ｇ（ｓ）はそれぞれ以下の（２０）式、（２１）式となり、簡単な式で表せる。
【００７６】
【数３３】
2008154408.tif 000025
【００７７】
以上のことから、本実施形態は図４に示す演算ブロック構成の電圧制御装置とするものである。同図における電圧制御部１７は、上記の（１９）〜（２１）式に基づいた演算によって電圧指令値を得る。このうち、１７Ｂで示す伝達関数Ｈ（ｓ）は、正常電圧瞬時値Ｖｒｅｆとインバータ出力電圧瞬時値Ｖｏｕｔとの偏差を該正常電圧検出値Ｖｒｅｆに加算したものを入力とし、（２０）式に従った演算を行う。１７Ａで示す伝達関数Ｇ（ｓ）は負荷電流瞬時値Ｉｉｎｖ１（＝ｌｏａｄ）を入力とし、（２１）式に従った演算を行う。これら演算結果の和をインバータの電圧指令値とする。
【００７８】
ここで、（１９）式において、伝達関数Ｇ（ｓ）、Ｈ（ｓ）に入力する項について説明する。伝達関数Ｈ（ｓ）に入力する正常電圧瞬時値Ｖｒｅｆとインパータ出力電圧Ｖｏｕｔには偏差があるため，この偏差に対してアンプ１７Ｄによる比例（Ｐ）動作による利得と、微分項演算部１７Ｅとアンプ１７Ｆによる微分（Ｄ）動作によって制御特性の改善を図る、すなわちＰＤ制御を施す。そして、この値に正常電圧瞬時値Ｖｒｅｆを加算し、Ｈ（ｓ）に入力する。同様に、伝達関数Ｇ（ｓ）に入力する項は、負荷電流瞬時値Ｉｉｎｖ１に対して、アンプ１７Ｇと微分項演算部１７Ｈおよびアンプ１７ＩによってＰＤ制御を施した値とする。
【００７９】
本実施形態によれば、インバータ出力電圧瞬時値と正常電圧瞬時値との偏差に基づくＰＤ制御を行い、かつＡＣフィルタと負荷を考慮した電圧指令値を作成できる。そのため、ＰＤ制御による利得及び制御特性の改善とＡＣフィルタの影響を取り除くことが可能となり、従来の方法よりも高精度な電圧制御ができる。
【００８０】
（実施形態５）
本実施形態は、実施形態４に示す演算ブロック構成に、ＡＶＲ指令値を追加した電圧制御装置とするものである。
【００８１】
図５は、図４の電圧制御部１７がもつ演算ブロックに加えて、ＡＶＲ部１１で求めるＡＶＲ指令値を伝達関数Ｈ（ｓ）への加算入力とする電圧制御部１８とする。伝達関数Ｈ（ｓ）は、正常電圧瞬時値Ｖｒｅｆとインバータ出力電圧瞬時値Ｖｏｕｔとの偏差をＰＤ制御して該正常電圧検出値Ｖｒｅｆに加算したものと、ＡＶＲ指令値との和を入力とし、（２０）式に従った演算を行う。
【００８２】
本実施形態によれば、ＡＶＲ制御により、インバータ出カ電圧の基本波成分は正常電圧と一致する。よって、実施形態４と比較して、インバータ出力電圧瞬時値と正常電圧との偏差に基づく制御の負担が軽減される。
【００８３】
なお、実施形態４、５におけるＰＤ制御は、実施形態１〜３に適用して利得及び制御特性の改善を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本発明の実施形態１を示す制御装置のブロック構成図。
【図２】本発明の実施形態２を示す制御装置のブロック構成図。
【図３】本発明の実施形態３を示す制御装置のブロック構成図。
【図４】本発明の実施形態４を示す制御装置のブロック構成図。
【図５】本発明の実施形態５を示す制御装置のブロック構成図。
【図６】ＵＰＳ（無停電電源装置）の回路図。
【図７】従来のＵＰＳの電圧制御ブロック構成図。
【図８】並列型瞬低補償装置の回路図。
【符号の説明】
【００８５】
３  ＰＷＭインバータ
４  負荷
６  ＡＣフィルタ
１１  ＡＶＲ制御部
１２  歪み補正部
１４〜１８  電圧制御部
【図１】
2008154408.tif 000036
【図２】
2008154408.tif 000037
【図３】
2008154408.tif 000038
【図４】
2008154408.tif 000039
【図５】
2008154408.tif 000040
【図６】
2008154408.tif 000041
【図７】
2008154408.tif 000042
【図８】
2008154408.tif 000043