CN111066215B - 电力转换装置 - Google Patents

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Abstract

电力转换装置(1)具有：电力转换器(2)，其与蓄积直流电力的蓄电装置(91)连接，包含将蓄电装置(91)中蓄积的直流电力转换成交流电力的功能，并且包含将交流电力输出到家用负载(92)和电力系统(93)中的一方或双方的功能；检测部(3)，其检测连接电力转换器(2)和电力系统(93)的电力线(94)的第1部位(95)处的电压和电流；以及控制部(4)，其根据由检测部(3)检测到的电压和电流，生成用于对电力转换器(2)进行控制的驱动指令。家用负载(92)连接于电力线(94)的处于电力转换器(2)与第1部位(95)之间的第2部位(96)。电力转换器(2)根据由控制部(4)生成的驱动指令进行动作。

Description

电力转换装置
技术领域
本发明涉及具有将蓄电装置中蓄积的直流电力转换成交流电力并将交流电力输出到电力系统的功能的电力转换装置。
背景技术
以往，公知有将蓄电装置中蓄积的直流电力转换成交流电力并将交流电力输出到电力系统的电力转换装置(例如参照专利文献1)。专利文献1公开有一种具有充放电控制部的发电控制装置，该充放电控制部根据配电系统的系统电压值和与配电系统连接的太阳能发电装置的输出电力值，对与配电系统连接的蓄电装置的充放电进行控制。
该充放电控制部具有如下的总输出上限决定部：如果系统电压值小于阈值，则使太阳能发电装置和蓄电装置的总输出上限值恒定，随着系统电压值从阈值以上起增大，降低总输出上限值。该充放电控制部还具有充放电指令值运算部，该充放电指令值运算部根据总输出上限值和太阳能发电装置的输出电力值，计算蓄电装置的充放电指令值。专利文献1公开的发电控制装置具有无功功率控制部，该无功功率控制部根据系统电压值和充放电指令值，控制向配电系统供给的无功功率。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2013-165593号公报
发明内容
发明要解决的课题
在专利文献1公开的发电控制装置中，根据系统电压值、太阳能发电装置的输出电力值和负载消耗电力值决定发电控制装置输出的有功功率的指令值和无功功率的指令值，因此，发电控制装置无法根据来自发电控制装置外部的指令对配电系统供给有功功率和无功功率。此外，在专利文献1公开的发电控制装置中，根据系统电压值计算有功功率值和无功功率值。即，专利文献1公开的发电控制装置无法考虑从与发电控制装置连接的蓄电装置输出的电力、负载的消耗电力和来自外部的指令来输出电力。
本发明正是鉴于上述情况而完成的，其目的在于，得到考虑从所连接的蓄电装置输出的电力、负载的消耗电力和从外部控制器供给的指令值来输出电力的电力转换装置。
用于解决课题的手段
为了解决上述课题并实现目的，本发明的电力转换装置具有：电力转换器，其与蓄积直流电力的蓄电装置连接，具有将所述蓄电装置中蓄积的直流电力转换成交流电力的功能，并且具有将所述交流电力输出到家用负载和电力系统中的一方或双方的功能；检测部，其检测连接所述电力转换器和所述电力系统的电力线的第1部位处的电压和电流；以及控制部，其根据由所述检测部检测到的电压和电流，生成用于对所述电力转换器进行控制的驱动指令。所述家用负载连接于所述电力线的处于所述电力转换器与所述第1部位之间的第2部位。所述电力转换器根据由所述控制部生成的所述驱动指令进行动作。所述控制部具有：运算部，其根据由所述检测部检测到的电压和电流计算潮流功率的有功功率值和无功功率值；有功功率指令生成部，其根据从位于所述电力转换装置的外部的外部控制器供给的有功功率指令值和由所述运算部计算出的所述有功功率值，生成有功功率的输出指令值；无功功率指令生成部，其根据从所述外部控制器供给的无功功率指令值和由所述运算部计算出的所述无功功率值，生成无功功率的输出指令值；以及驱动指令生成部，其根据由所述有功功率指令生成部生成的所述有功功率的输出指令值和由所述无功功率指令生成部生成的所述无功功率的输出指令值中的一方或双方，生成所述驱动指令。
发明效果
本发明发挥能够考虑从所连接的蓄电装置输出的电力、负载的消耗电力和从外部控制器供给的指令值来输出电力这样的效果。
附图说明
图1是示出实施方式1的电力转换装置的结构的第1图。
图2是示出实施方式1的电力转换装置的结构的第2图。
图3是示出家用负载为电阻负载且家用负载与实施方式1的电力转换装置的电力转换器连接时的与潮流功率相关联的电压和电流的波形以及潮流功率的波形的一例的图。
图4是示出家用负载为电容器负载且家用负载与实施方式1的电力转换装置的电力转换器连接时的与潮流功率相关联的电压和电流的波形以及潮流功率的波形的一例的图。
图5是示出家用负载为产生高次谐波的负载且家用负载与实施方式1的电力转换装置的电力转换器连接时的与潮流功率相关联的电压和电流的波形以及潮流功率的波形的一例的图。
图6是示出在家用负载为产生高次谐波的负载且由实施方式1的电力转换装置的检测部检测到的电压包含高次谐波成分的情况下，家用负载与电力转换装置的电力转换器连接时的与潮流功率相关联的电压和电流的波形以及潮流功率的波形的一例的图。
图7是示出构成实施方式1的电力转换装置具有的检测部和控制部的至少一部分结构要素通过处理电路实现时的处理电路的图。
图8是示出实施方式1的电力转换装置具有的检测部和控制部的至少一部分功能通过处理器实现时的处理器的图。
图9是示出实施方式2的电力转换装置的结构的图。
图10是示出家用负载为电阻负载且家用负载与实施方式2的电力转换装置的电力转换器连接时的与潮流功率相关联的电压和电流的波形以及潮流功率的波形的一例的图。
图11是示出家用负载为容性负载且家用负载与实施方式2的电力转换装置的电力转换器连接时的与潮流功率相关联的电压和电流的波形以及潮流功率的波形的一例的图。
图12是示出家用负载为产生高次谐波的负载且家用负载与实施方式2的电力转换装置的电力转换器连接时的与潮流功率相关联的电压和电流的波形以及潮流功率的波形的一例的图。
图13是示出家用负载为产生高次谐波的负载且家用负载与实施方式2的电力转换装置的电力转换器连接时的与潮流功率相关联的电压和电流的波形以及潮流功率的波形的一例的图。
具体实施方式
下面，根据附图对本发明的实施方式的电力转换装置进行详细说明。另外，本发明不由该实施方式进行限定。
实施方式1
首先，对实施方式1的电力转换装置1的结构进行说明。图1是示出实施方式1的电力转换装置1的结构的第1图。电力转换装置1例如是设置于住宅的装置，并且是具有将蓄积直流电力的蓄电装置91中蓄积的直流电力转换成交流电力并将交流电力输出到家用负载92和电力系统93中的一方或双方的功能的装置。图1中还示出蓄电装置91、家用负载92和电力系统93。家用负载92的例子是空调或冰箱。
电力转换装置1具有电力转换器2，该电力转换器2与蓄电装置91连接，具有将蓄电装置91中蓄积的直流电力转换成交流电力的功能，并且具有将交流电力输出到家用负载92和电力系统93中的一方或双方的功能。例如，电力转换器2具有逆变器电路。电力转换装置1还具有检测部3，该检测部3检测连接电力转换器2和电力系统93的电力线94的第1部位95处的电压和电流，以计算电力转换器2与电力系统93之间的潮流功率。在图1中，关于检测部3，仅示出在功能上表示检测部3的块的框。电力转换装置1还具有控制部4，该控制部4根据由检测部3检测到的电压和电流，生成用于对电力转换器2进行控制的驱动指令。
家用负载92与电力线94连接。进一步讲，家用负载92连接于电力线94的处于电力转换器2与第1部位95之间的第2部位96。电力转换器2根据由控制部4生成的驱动指令进行动作。在第1部位95连接有输出交流电力的发电装置97。图1中还示出发电装置97。例如，发电装置97通过太阳能发电而生成直流电力，将生成的直流电力转换成交流电力，将通过转换而得到的交流电力供给到电力线94。另外，发电装置97也可以不与第1部位95连接。
控制部4具有运算部41，该运算部41根据由检测部3检测到的电压和电流，计算潮流功率的有功功率值和无功功率值。控制部4还具有有功功率指令生成部42，该有功功率指令生成部42根据从位于电力转换装置1的外部的外部控制器98供给的有功功率指令值和由运算部41计算出的有功功率值，生成有功功率的输出指令值。外部控制器98是将对电力转换器2进行控制的指令值供给到电力转换装置1的设备。有功功率指令值是用于对电力转换器2进行控制的指令值。由有功功率指令生成部42生成的有功功率的输出指令值用于使潮流功率追随于有功功率指令值。有功功率指令生成部42的功能的详细情况在后面使用图2进行说明。
控制部4还具有无功功率指令生成部43，该无功功率指令生成部43根据从外部控制器98供给的无功功率指令值和由运算部41计算出的无功功率值，生成无功功率的输出指令值。无功功率指令值是用于对电力转换器2进行控制的指令值。由无功功率指令生成部43生成的无功功率的输出指令值用于使潮流功率追随于无功功率指令值。无功功率指令生成部43的功能的详细情况在后面使用图2进行说明。
控制部4还具有驱动指令生成部44，该驱动指令生成部44根据由有功功率指令生成部42生成的有功功率的输出指令值和由无功功率指令生成部43生成的无功功率的输出指令值，生成驱动指令。具体而言，驱动指令生成部44在由有功功率指令生成部42生成的有功功率的输出指令值中加上由无功功率指令生成部43生成的无功功率的输出指令值，生成驱动指令。
图2是示出实施方式1的电力转换装置1的结构的第2图。图2示出图1所示的控制部4的详细情况。控制部4中包含的运算部41具有阶数限定有功功率运算部51，该阶数限定有功功率运算部51根据由检测部3检测到的电压和电流，计算电力系统93的交流电力的频率的有功功率值以及将2～2以上的预先决定的整数分别与上述频率相乘而得到的一个或多个倍增频率的有功功率值。即，阶数限定有功功率运算部51计算电力系统93的交流电力的频率的有功功率值和基于上述频率的一个或多个倍增频率的有功功率值。下面，电力系统93的交流电力的频率有时记载为“基准频率”。
运算部41还具有阶数限定无功功率运算部52，该阶数限定无功功率运算部52根据由检测部3检测到的电压和电流，计算电力系统93的交流电力的频率的无功功率值以及将2～2以上的预先决定的整数分别与上述频率相乘而得到的一个或多个倍增频率的无功功率值。即，阶数限定无功功率运算部52计算电力系统93的交流电力的频率的无功功率值和基于上述频率的一个或多个倍增频率的无功功率值。
有功功率指令生成部42根据从外部控制器98供给的有功功率指令值以及由阶数限定有功功率运算部51计算出的上述频率的有功功率值和一个或多个倍增频率的有功功率值，生成上述有功功率的输出指令值。具体而言，有功功率指令生成部42从有功功率指令值中减去由阶数限定有功功率运算部51计算出的基准频率的有功功率值和一个或多个倍增频率的有功功率值，由此计算每个阶数的偏差，以使该偏差减小的方式按照每个阶数进行PI(Proportional Integral)控制等控制，生成有功功率的输出指令值。
有功功率指令生成部42也可以根据有功功率指令值和由阶数限定有功功率运算部51计算出的上述频率的有功功率值，生成上述有功功率的输出指令值。具体而言，有功功率指令生成部42从有功功率指令值中减去由阶数限定有功功率运算部51计算出的基准频率的有功功率值，由此计算每个阶数的偏差，以使该偏差减小的方式按照每个阶数进行PI控制等控制，生成有功功率的输出指令值。
无功功率指令生成部43根据从外部控制器98供给的无功功率指令值以及由阶数限定无功功率运算部52计算出的上述频率的无功功率值和一个或多个倍增频率的无功功率值，生成上述无功功率的输出指令值。具体而言，无功功率指令生成部43从无功功率指令值中减去由阶数限定无功功率运算部52计算出的基准频率的无功功率值和一个或多个倍增频率的无功功率值，由此计算每个阶数的偏差，以使该偏差减小的方式按照每个阶数进行PI控制等控制，生成无功功率的输出指令值。
无功功率指令生成部43也可以根据无功功率指令值和由阶数限定无功功率运算部52计算出的上述频率的无功功率值，生成上述无功功率的输出指令值。具体而言，无功功率指令生成部43从无功功率指令值中减去由阶数限定无功功率运算部52计算出的基准频率的无功功率值，由此计算每个阶数的偏差，以使该偏差减小的方式按照每个阶数进行PI控制等控制，生成无功功率的输出指令值。
控制部4还具有有功功率限幅器53，该有功功率限幅器53根据从外部控制器98供给的无功功率指令值和电力转换器2能够输出的视在功率的上限值，设定有功功率的输出指令值的上限即设定上限。有功功率指令生成部42生成由有功功率限幅器53设定的设定上限以下的有功功率的输出指令值。
控制部4还具有无功功率限幅器54，该无功功率限幅器54根据从外部控制器98供给的有功功率指令值和电力转换器2能够输出的视在功率的上限值，设定无功功率的输出指令值的上限即设定上限。无功功率指令生成部43生成由无功功率限幅器54设定的设定上限以下的无功功率的输出指令值。
接着，对电力转换装置1的动作进行说明。即，对电力转换装置1进行的潮流功率的控制方法进行说明。图3是示出家用负载92为电阻负载且家用负载92与实施方式1的电力转换装置1的电力转换器2连接时的与潮流功率相关联的电压和电流的波形以及潮流功率的波形的一例的图。使用图3对家用负载92与电力转换器2连接时的潮流功率的控制方法进行说明。在图3中，家用负载92与电力转换器2连接时利用“负载接通”这样的用语来表示。
在图3中，关于电流的极性，定义成电流从电力转换器2和发电装置97流向电力系统93的方向为正方向。关于有功功率的极性，定义成从电力转换器2和发电装置97向电力系统93进行放电的方向为正方向。进行放电的方向是进行售电的方向。关于无功功率的极性，定义成从电力转换器2和发电装置97向电力系统93进行进相无功功率的放电的方向为正方向。下面，为了简单地说明控制方法，从外部控制器98供给的有功功率指令值和无功功率指令值分别为零。
图3的(a)是示出由检测部3检测到的电压的波形的图。图3的(b)是示出由检测部3检测到的电流的波形的图。图3的(c)是示出基准频率的有功功率值的图。如图3的(c)所示，当家用负载92与电力转换器2连接时，基准频率的有功功率在负方向即买电方向上增加。
阶数限定有功功率运算部51根据由检测部3检测到的电压和电流，计算由于家用负载92与电力转换器2连接而变动的基准频率的有功功率值。阶数限定有功功率运算部51以包含极性的方式计算基准频率的有功功率值。例如，阶数限定有功功率运算部51以包含表示放电或充电的极性的方式计算基准频率的有功功率值。同样，阶数限定有功功率运算部51以包含极性的方式计算一个或多个倍增频率的有功功率值。
具体而言，阶数限定有功功率运算部51对由检测部3检测到的电压和由检测部3检测到的电流分别进行傅里叶变换，或者使用使特定频带以外的频带的值衰减的滤波处理，由此计算基准频率的有功功率值以及一个或多个倍增频率的有功功率值。
倍增频率的上限例如根据检测部3的检测特性或根据电力转换器2的电力输出特性来决定。检测部3的检测特性例如是与精度或检测时间有关的特性。电力转换器2的电力输出特性例如是与精度或输出电力的响应时间有关的特性。例如，阶数限定有功功率运算部51计算直到基准频率的7倍的频率即7阶倍增频率为止的有功功率值。倍增频率的上限也可以根据家用负载92的特性来决定。例如，在家用负载92为JIS C61000-3-2的电容器的情况下，阶数限定有功功率运算部51计算直到基准频率的13倍的频率即13阶倍增频率为止的有功功率值。
有功功率指令生成部42生成与基准频率和一个或多个倍增频率分别有关的有功功率的输出指令值，以使由阶数限定有功功率运算部51计算出的基准频率的有功功率值和一个或多个倍增频率的有功功率值与从外部控制器98供给的有功功率指令值之差变小。有功功率指令生成部42也可以针对基准频率和一个或多个倍增频率，分别从外部控制器98接收有功功率指令值。有功功率指令生成部42也可以判断为从外部控制器98供给的有功功率指令值中的特定频率以外的频率的有功功率指令值是零，仅接收特定频率的有功功率指令值。特定频率的一例是基准频率。
图3的(d)是示出倍增频率的有功功率值的图。图3的(e)是示出基准频率的无功功率值的图。图3的(f)是示出倍增频率的无功功率值的图。如图3的(e)和图3的(f)所示，基准频率的无功功率值和倍增频率的无功功率值没有变动，因此，由阶数限定无功功率运算部52计算出的无功功率值为0Var。从外部控制器98供给的无功功率指令值也为0Var，因此，由无功功率指令生成部43生成的无功功率指令值为0Var。
驱动指令生成部44根据由有功功率指令生成部42生成的有功功率的输出指令值和由无功功率指令生成部43生成的无功功率的输出指令值，生成驱动指令。具体而言，驱动指令生成部44在由有功功率指令生成部42生成的有功功率的输出指令值中加上由无功功率指令生成部43生成的无功功率的输出指令值，生成驱动指令。电力转换器2根据由驱动指令生成部44生成的驱动指令进行动作。电力转换器2根据驱动指令进行动作，因此，潮流功率追随于从外部控制器98供给的有功功率指令值和无功功率指令值。
在从电力转换器2取下电阻负载即家用负载92的情况下和发电装置97的基准频率的有功功率值变动的情况下，电力转换装置1进行的潮流功率的控制方法，都与使用图3说明的上述电阻负载即家用负载92与电力转换器2连接时的潮流功率的控制方法相同。
图4是示出家用负载92为电容器负载且家用负载92与实施方式1的电力转换装置1的电力转换器2连接时的与潮流功率相关联的电压和电流的波形以及潮流功率的波形的一例的图。使用图4对电容器负载即家用负载92与电力转换器2连接时的潮流功率的控制方法进行说明。图4的极性和“负载接通”这样的用语各自的意思与图3中说明的意思相同。
图4的(a)是示出由检测部3检测到的电压的波形的图。图4的(b)是示出由检测部3检测到的电流的波形的图。图4的(c)是示出基准频率的有功功率值的图。图4的(d)是示出倍增频率的有功功率值的图。图4的(e)是示出基准频率的无功功率值的图。图4的(f)是示出倍增频率的无功功率值的图。如图4的(e)所示，当家用负载92与电力转换器2连接时，基准频率的无功功率在负方向即买电方向上增加。
阶数限定无功功率运算部52根据由检测部3检测到的电压和电流，计算由于家用负载92与电力转换器2连接而变动的基准频率的无功功率值。阶数限定无功功率运算部52以包含极性的方式计算基准频率的无功功率值。例如，阶数限定无功功率运算部52以包含表示放电或充电的极性的方式计算基准频率的无功功率值。同样，阶数限定无功功率运算部52以包含极性的方式计算一个或多个倍增频率的无功功率值。
具体而言，与阶数限定有功功率运算部51计算有功功率值的情况同样，阶数限定无功功率运算部52对由检测部3检测到的电压和由检测部3检测到的电流分别进行傅里叶变换，或者使用使特定频带以外的频带的值衰减的滤波处理，由此计算基准频率的无功功率值以及一个或多个倍增频率的无功功率值。
与阶数限定有功功率运算部51计算有功功率值的情况同样，倍增频率的上限例如根据检测部3的检测特性或根据电力转换器2的电力输出特性来决定。检测部3的检测特性例如是与精度或检测时间有关的特性。电力转换器2的电力输出特性例如是与精度或输出电力的响应时间有关的特性。例如，阶数限定无功功率运算部52计算直到基准频率的7倍的频率即7阶倍增频率为止的无功功率值。倍增频率的上限也可以根据家用负载92的特性来决定。例如，在家用负载92为JIS C 61000-3-2的电容器的情况下，阶数限定无功功率运算部52计算直到基准频率的13倍的频率即13阶倍增频率为止的无功功率值。
无功功率指令生成部43生成与基准频率和一个或多个倍增频率分别有关的无功功率的输出指令值，以使由阶数限定无功功率运算部52计算出的基准频率的无功功率值和一个或多个倍增频率的无功功率值与从外部控制器98供给的无功功率指令值之差变小。无功功率指令生成部43也可以针对基准频率和一个或多个倍增频率，分别从外部控制器98接收无功功率指令值。无功功率指令生成部43也可以判断为从外部控制器98供给的无功功率指令值中的特定频率以外的频率的无功功率指令值是零，仅接收特定频率的无功功率指令值。特定频率的一例是基准频率。
如图4的(c)和图4的(d)所示，基准频率的有功功率值和倍增频率的有功功率值没有变动，因此，由阶数限定有功功率运算部51计算出的有功功率值为0W。从外部控制器98供给的有功功率指令值也为0W，因此，由有功功率指令生成部42生成的有功功率指令值为0W。
驱动指令生成部44根据由有功功率指令生成部42生成的有功功率的输出指令值和由无功功率指令生成部43生成的无功功率的输出指令值，生成驱动指令。具体而言，驱动指令生成部44在由有功功率指令生成部42生成的有功功率的输出指令值中加上由无功功率指令生成部43生成的无功功率的输出指令值，生成驱动指令。电力转换器2根据由驱动指令生成部44生成的驱动指令进行动作。电力转换器2根据驱动指令进行动作，因此，潮流功率追随于从外部控制器98供给的有功功率指令值和无功功率指令值。
在从电力转换器2取下电容器负载即家用负载92的情况下、家用负载92为感性负载且家用负载92与电力转换器2连接的情况下、家用负载92为感性负载且从电力转换器2取下家用负载92的情况下、发电装置97的基准频率的无功功率值变动的情况下，电力转换装置1进行的潮流功率的控制方法，都与使用图4说明的上述电容器负载即家用负载92与电力转换器2连接时的潮流功率的控制方法相同。
图5是示出家用负载92为产生高次谐波的负载且家用负载92与实施方式1的电力转换装置1的电力转换器2连接时的与潮流功率相关联的电压和电流的波形以及潮流功率的波形的一例的图。产生高次谐波的负载的一例是电容器输入负载。使用图5对产生高次谐波的负载即家用负载92与电力转换器2连接时的潮流功率的控制方法进行说明。图5的极性和“负载接通”这样的用语各自的意思与图3中说明的意思相同。
图5的(a)是示出由检测部3检测到的电压的波形的图。图5的(b)是示出由检测部3检测到的电流的波形的图。图5的(c)是示出基准频率的有功功率值的图。图5的(d)是示出倍增频率的有功功率值的图。图5的(e)是示出基准频率的无功功率值的图。图5的(f)是示出倍增频率的无功功率值的图。如图5的(c)、图5的(e)和图5的(f)所示，当家用负载92与电力转换器2连接时，基准频率的有功功率值、基准频率的无功功率值和倍增频率的无功功率值随着时间的经过而变化。
阶数限定有功功率运算部51根据由检测部3检测到的电压和电流，计算由于家用负载92与电力转换器2连接而变动的基准频率的有功功率值。阶数限定无功功率运算部52根据由检测部3检测到的电压和电流，计算由于家用负载92与电力转换器2连接而变动的基准频率的无功功率值和倍增频率的无功功率值。阶数限定有功功率运算部51的动作与使用图3说明的阶数限定有功功率运算部51的动作相同。阶数限定无功功率运算部52的动作与使用图4说明的阶数限定无功功率运算部52的动作相同。
有功功率指令生成部42生成与基准频率和一个或多个倍增频率分别有关的有功功率的输出指令值，以使由阶数限定有功功率运算部51计算出的基准频率的有功功率值和一个或多个倍增频率的有功功率值与从外部控制器98供给的有功功率指令值之差变小。无功功率指令生成部43生成与基准频率和一个或多个倍增频率分别有关的无功功率的输出指令值，以使由阶数限定无功功率运算部52计算出的基准频率的无功功率值和一个或多个倍增频率的无功功率值与从外部控制器98供给的无功功率指令值之差变小。
驱动指令生成部44根据由有功功率指令生成部42生成的有功功率的输出指令值和由无功功率指令生成部43生成的无功功率的输出指令值，生成驱动指令。具体而言，驱动指令生成部44在由有功功率指令生成部42生成的有功功率的输出指令值中加上由无功功率指令生成部43生成的无功功率的输出指令值，生成驱动指令。电力转换器2根据由驱动指令生成部44生成的驱动指令进行动作。电力转换器2根据驱动指令进行动作，因此，潮流功率追随于从外部控制器98供给的有功功率指令值和无功功率指令值。
在从电力转换器2取下产生高次谐波的负载即家用负载92的情况下和发电装置97生成的交流电力的高次谐波变动的情况下，电力转换装置1进行的潮流功率的控制方法，都与使用图5说明的上述产生高次谐波的负载即家用负载92与电力转换器2连接时的潮流功率的控制方法相同。
图6是示出在家用负载92为产生高次谐波的负载且由实施方式1的电力转换装置1的检测部3检测到的电压包含高次谐波成分的情况下，家用负载92与电力转换装置1的电力转换器2连接时的与潮流功率相关联的电压和电流的波形以及潮流功率的波形的一例的图。使用图6对产生高次谐波的负载即家用负载92与电力转换器2连接时的潮流功率的控制方法进行说明。图6的极性和“负载接通”这样的用语各自的意思与图3中说明的意思相同。
图6的(a)是示出由检测部3检测到的电压的波形的图。图6的(b)是示出由检测部3检测到的电流的波形的图。图6的(c)是示出基准频率的有功功率值的图。图6的(d)是示出倍增频率的有功功率值的图。图6的(e)是示出基准频率的无功功率值的图。图6(f)是示出倍增频率的无功功率值的图。在由检测部3检测到的电压包含高次谐波成分的情况下，如图6的(c)、图6的(d)、图6的(e)和图6的(f)所示，当产生高次谐波的负载即家用负载92与电力转换器2连接时，对应于家用负载92的特性，基准频率的有功功率值、倍增频率的有功功率值、基准频率的无功功率值和倍增频率的无功功率值随着时间的经过而变化。
有功功率指令生成部42生成与基准频率和一个或多个倍增频率分别有关的有功功率的输出指令值，以使由阶数限定有功功率运算部51计算出的基准频率的有功功率值和一个或多个倍增频率的有功功率值与从外部控制器98供给的有功功率指令值之差变小。无功功率指令生成部43生成与基准频率和一个或多个倍增频率分别有关的无功功率的输出指令值，以使由阶数限定无功功率运算部52计算出的基准频率的无功功率值和一个或多个倍增频率的无功功率值与从外部控制器98供给的无功功率指令值之差变小。
驱动指令生成部44根据由有功功率指令生成部42生成的有功功率的输出指令值和由无功功率指令生成部43生成的无功功率的输出指令值，生成驱动指令。具体而言，驱动指令生成部44在由有功功率指令生成部42生成的有功功率的输出指令值中加上由无功功率指令生成部43生成的无功功率的输出指令值，生成驱动指令。电力转换器2根据由驱动指令生成部44生成的驱动指令进行动作。电力转换器2根据驱动指令进行动作，因此，潮流功率追随于从外部控制器98供给的有功功率指令值和无功功率指令值。
在从电力转换器2取下产生高次谐波的负载即家用负载92时和发电装置97生成的交流电力的高次谐波变动的情况下，电力转换装置1进行的潮流功率的控制方法，都与使用图6说明的上述产生高次谐波的负载即家用负载92与电力转换器2连接时的潮流功率的控制方法相同。
电力转换器2无法输出超过视在功率的上限值的功率。如上所述，控制部4具有有功功率限幅器53和无功功率限幅器54。在电力转换器2优先输出有功功率的情况下，有功功率限幅器53进行动作，无功功率限幅器54不进行动作。在电力转换器2优先输出无功功率的情况下，无功功率限幅器54进行动作，有功功率限幅器53不进行动作。
在电力转换器2优先输出有功功率的情况下，有功功率限幅器53将有功功率的输出指令值的上限即第1设定上限设定成下述式(1)中确定的“Plim”。电力转换器2优先输出有功功率的情况是使针对有功功率的输出指令值的追随优先于针对无功功率的输出指令值的追随的情况。在式(1)中，“Plim”是由有功功率限幅器53设定的第1设定上限，“Slim”是视在功率的上限值。
【数式1】
Plim＝Slim…(1)
即，由有功功率指令生成部42生成的有功功率的输出指令值被限制在由式(1)确定的“Plim”以下。
在电力转换器2优先输出有功功率的情况下，无功功率限幅器54运算由下述式(2)确定的“Qlim”，将无功功率的输出指令值的上限即第2设定上限设定成式(2)中确定的“Qlim”。在式(2)中，“Qlim”是由无功功率限幅器54设定的第2设定上限，“Pref”是从外部控制器98供给的有功功率指令值。
【数式2】
Figure GDA0002396984350000131
即，由无功功率指令生成部43生成的无功功率的输出指令值被限制在由式(2)确定的“Qlim”以下。
为了不使电力转换器2输出超过视在功率的上限值的功率，按照下述第1顺序、第2顺序、第3顺序依次进行运算。
第1顺序：有功功率指令生成部42进行的运算
第2顺序：无功功率限幅器54计算“Qlim”的运算
第3顺序：无功功率指令生成部43进行的运算
在电力转换器2优先输出无功功率的情况下，无功功率限幅器54将无功功率的输出指令值的上限即第3设定上限设定成下述式(3)中确定的“Qlim”。电力转换器2优先输出无功功率的情况是使针对无功功率的输出指令值的追随优先于针对有功功率的输出指令值的追随的情况。在式(3)中，“Qlim”是由无功功率限幅器54设定的第3设定上限，“Slim”是视在功率的上限值。
【数式3】
Qlim＝Slim…(3)
即，由无功功率指令生成部43生成的无功功率的输出指令值被限制在由式(3)确定的“Qlim”以下。
在电力转换器2优先输出无功功率的情况下，有功功率限幅器53运算由下述式(4)确定的“Plim”，将有功功率的输出指令值的上限即第4设定上限设定成由式(4)确定的“Plim”。在式(4)中，“Plim”是由有功功率限幅器53设定的第4设定上限，“Qref”是从外部控制器98供给的无功功率指令值。
【数式4】
Figure GDA0002396984350000141
即，由有功功率指令生成部42生成的有功功率的输出指令值被限制在由式(4)确定的“Plim”以下。
为了不使电力转换器2输出超过视在功率的上限值的功率，按照下述第4顺序、第5顺序、第6顺序依次进行运算。
第4顺序：无功功率指令生成部43进行的运算
第5顺序：有功功率限幅器53计算“Plim”的运算
第6顺序：有功功率指令生成部42进行的运算
如上所述，在实施方式1的电力转换装置1连接有蓄电装置91，电力转换装置1具有将蓄电装置91中蓄积的直流电力转换成交流电力的功能。在电力转换装置1还连接有家用负载92和电力系统93，电力转换装置1具有将通过转换而得到的交流电力输出到家用负载92和电力系统93中的一方或双方的功能。在电力转换装置1还连接有外部控制器98，外部控制器98将有功功率指令值和无功功率指令值供给到电力转换装置1。
在蓄电装置91、家用负载92、电力系统93和外部控制器98与电力转换装置1连接的状况下，电力转换装置1检测连接电力转换器2和电力系统93的电力线94的第1部位95处的电压和电流，根据检测到的电压和电流以及从外部控制器98供给的有功功率指令值和无功功率指令值，生成用于对电力转换器2进行控制的驱动指令，其中，该电力转换器2具有将蓄电装置91中蓄积的直流电力转换成交流电力的功能。电力转换器2根据生成的驱动指令进行动作。因此，电力转换装置1发挥如下效果：能够考虑从所连接的蓄电装置91输出的功率、家用负载92的消耗功率和从外部控制器98供给的有功功率指令值和无功功率指令值来输出电力。
进一步讲，电力转换装置1能够在连接有蓄电装置91和家用负载92的状况下，使电力转换装置1与电力系统93之间的潮流功率追随于从外部控制器98供给的有功功率指令值和无功功率指令值。因此，电力转换装置1能够将配电系统整体所需要的有功功率和无功功率供给到电力系统93。
电力转换装置1具有有功功率限幅器53和无功功率限幅器54，因此，作为驱动指令基础的有功功率的输出指令值和无功功率的输出指令值，成为不会输出超过视在功率的上限值的电力的值。因此，电力转换装置1能够避免必须输出超过视在功率的上限值的电力的情况。进而，可抑制电力转换装置1产生异常。
另外，在上述实施方式1中，控制部4中包含的驱动指令生成部44根据由有功功率指令生成部42生成的有功功率的输出指令值和由无功功率指令生成部43生成的无功功率的输出指令值来生成驱动指令。但是，驱动指令生成部44也可以根据由有功功率指令生成部42生成的有功功率的输出指令值和由无功功率指令生成部43生成的无功功率的输出指令值中的一方来生成驱动指令。即，驱动指令生成部44根据由有功功率指令生成部42生成的有功功率的输出指令值和由无功功率指令生成部43生成的无功功率的输出指令值中的一方或双方来生成驱动指令。
在驱动指令生成部44根据由有功功率指令生成部42生成的有功功率的输出指令值生成驱动指令的情况下，电力转换装置1发挥如下效果：能够考虑从所连接的蓄电装置91输出的电力、家用负载92的消耗电力、从外部控制器98供给的有功功率指令值来输出电力。在驱动指令生成部44根据由无功功率指令生成部43生成的无功功率的输出指令值生成驱动指令的情况下，电力转换装置1发挥如下效果：能够考虑从所连接的蓄电装置91输出的电力、家用负载92的消耗电力、从外部控制器98供给的无功功率指令值来输出电力。
此外，在上述实施方式1中，控制部4中包含的运算部41根据由检测部3检测到的电压和电流，计算潮流功率的有功功率值和无功功率值。运算部41能够计算潮流功率的有功功率值和无功功率值即可，也可以根据蓄电装置91输出的电力、电力转换器2输出的电力、家用负载92中消耗的电力、发电装置97输出的电力中的一部分或全部，计算潮流功率的有功功率值和无功功率值。
图7是示出构成实施方式1的电力转换装置1具有的检测部3和控制部4的至少一部分结构要素通过处理电路71实现时的处理电路71的图。即，检测部3和控制部4的功能中的至少一部分也可以通过处理电路71实现。进一步讲，运算部41具有的阶数限定有功功率运算部51和阶数限定无功功率运算部52以及控制部4具有的运算部41、有功功率指令生成部42、无功功率指令生成部43、驱动指令生成部44、有功功率限幅器53和无功功率限幅器54的功能中的至少一部分也可以通过处理电路71实现。
处理电路71是专用硬件。处理电路71例如是单一电路、复合电路、程序化的处理器、并行程序化的处理器、ASIC(Application Specific Integrated Circuit：面向特定用途的集成电路)、FPGA(Field-Programmable Gate Array：现场可编程门阵列)或它们的组合。检测部3和控制部4的一部分也可以是独立于其余部分的专用硬件。进一步讲，阶数限定有功功率运算部51、阶数限定无功功率运算部52、运算部41、有功功率指令生成部42、无功功率指令生成部43、驱动指令生成部44、有功功率限幅器53和无功功率限幅器54的一部分也可以是独立于其余部分的专用硬件。
图8是示出实施方式1的电力转换装置1具有的检测部3和控制部4的至少一部分功能通过处理器81实现时的处理器81的图。即，电力转换装置1具有的检测部3和控制部4中的至少一部分功能也可以通过执行存储器82中存储的程序的处理器81实现。
进一步讲，阶数限定有功功率运算部51、阶数限定无功功率运算部52、运算部41、有功功率指令生成部42、无功功率指令生成部43、驱动指令生成部44、有功功率限幅器53和无功功率限幅器54中的至少一部分功能也可以通过执行存储器82中存储的程序的处理器81实现。处理器81是CPU(Central Processing Unit：中央处理单元)、处理装置、运算装置、微处理器、微计算机或DSP(Digital Signal Processor：数字信号处理器)。图8中还示出存储器82。
在检测部3和控制部4中的至少一部分功能通过处理器81实现的情况下，这一部分功能通过处理器81与软件、固件或软件及固件的组合实现。进一步讲，在阶数限定有功功率运算部51、阶数限定无功功率运算部52、运算部41、有功功率指令生成部42、无功功率指令生成部43、驱动指令生成部44、有功功率限幅器53和无功功率限幅器54中的至少一部分功能通过处理器81实现的情况下，这一部分功能通过处理器81与软件、固件或软件及固件的组合实现。
软件或固件被记作程序，存储在存储器82中。处理器81读出并执行存储器82中存储的程序，由此实现检测部3和控制部4中的至少一部分功能。进一步讲，处理器81读出并执行存储器82中存储的程序，由此实现阶数限定有功功率运算部51、阶数限定无功功率运算部52、运算部41、有功功率指令生成部42、无功功率指令生成部43、驱动指令生成部44、有功功率限幅器53和无功功率限幅器54中的至少一部分功能。
即，在检测部3和控制部4中的至少一部分功能通过处理器81实现的情况下，电力转换装置1具有存储器82，该存储器82用于存储结果是执行由检测部3和控制部4中的至少一部分执行的步骤的程序。
进一步讲，在阶数限定有功功率运算部51、阶数限定无功功率运算部52、运算部41、有功功率指令生成部42、无功功率指令生成部43、驱动指令生成部44、有功功率限幅器53和无功功率限幅器54中的至少一部分功能通过处理器81实现的情况下，电力转换装置1具有存储器82，该存储器82用于存储结果是执行由阶数限定有功功率运算部51、阶数限定无功功率运算部52、运算部41、有功功率指令生成部42、无功功率指令生成部43、驱动指令生成部44、有功功率限幅器53和无功功率限幅器54中的至少一部分执行的步骤的程序。
可以说存储器82中存储的程序使计算机执行由检测部3和控制部4中的至少一部分执行的步骤或方法。进一步讲，可以说存储器82中存储的程序使计算机执行由阶数限定有功功率运算部51、阶数限定无功功率运算部52、运算部41、有功功率指令生成部42、无功功率指令生成部43、驱动指令生成部44、有功功率限幅器53和无功功率限幅器54中的至少一部分执行的步骤或方法。
存储器82例如是RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)、ROM(Read OnlyMemory：只读存储器)、闪存、EPROM(Erasable Programmable Read Only Memory：可擦除可编程只读存储器)、EEPROM(注册商标)(Electrically Erasable Programmable Read-OnlyMemory：电可擦除可编程只读存储器)等非易失性或易失性半导体存储器、磁盘、软盘、光盘、高密度盘、迷你盘或DVD(Digital Versatile Disk：数字多功能盘)等。
关于检测部3和控制部4的多个功能，可以通过专用硬件实现这多个功能的一部分，通过软件或固件实现这多个功能的其余部分。这样，检测部3和控制部4的多个功能能够通过硬件、软件、固件或它们的组合实现。
进一步讲，关于阶数限定有功功率运算部51、阶数限定无功功率运算部52、运算部41、有功功率指令生成部42、无功功率指令生成部43、驱动指令生成部44、有功功率限幅器53和无功功率限幅器54的多个功能，可以通过专用硬件实现这多个功能的一部分，并通过软件或固件实现这多个功能的其余部分。这样，阶数限定有功功率运算部51、阶数限定无功功率运算部52、运算部41、有功功率指令生成部42、无功功率指令生成部43、驱动指令生成部44、有功功率限幅器53和无功功率限幅器54的多个功能能够通过硬件、软件、固件或它们的组合实现。
实施方式2
接着，对实施方式2的电力转换装置1A进行说明。图9是示出实施方式2的电力转换装置1A的结构的图。对实施方式1的图2和实施方式2的图9进行对比可知，电力转换装置1A具有实施方式1的电力转换装置1具有的全部结构要素中的、除了阶数限定有功功率运算部51和阶数限定无功功率运算部52以外的结构要素。电力转换装置1A代替阶数限定有功功率运算部51和阶数限定无功功率运算部52而具有全阶(all-order)有功功率运算部55和全阶无功功率运算部56。电力转换装置1A代替电力转换装置1的运算部41而具有包含全阶有功功率运算部55和全阶无功功率运算部56的运算部41a。在实施方式2中，发电装置97不与电力线94连接。在实施方式2中，主要对与实施方式1不同的部分进行说明。
在实施方式2中，生成直流电力的发电装置97a与蓄电装置91并联地连接于电力转换器2。例如，发电装置97a是通过太阳能发电生成直流电力的装置。电力转换器2还具有将由蓄电装置91和发电装置97a生成的直流电力转换成交流电力的功能、以及将基于由蓄电装置91和发电装置97a生成的直流电力的交流电力输出到家用负载92和电力系统93的功能。另外，也可以是仅蓄电装置91和发电装置97a中的一方与电力转换器2连接。此外，发电装置97a也可以与蓄电装置91并联地连接于实施方式1的电力转换装置1具有的电力转换器2。
全阶有功功率运算部55根据由检测部3检测到的电压和电流，计算将电力系统93的交流电力的频率的有功功率值和对2～2以上的预先决定的整数分别乘以上述频率的一个或多个倍增频率的有功功率值相加而得到的全阶有功功率值。即，全阶有功功率运算部55计算将电力系统93的交流电力的频率的有功功率值和基于上述频率的一个或多个倍增频率的有功功率值相加而得到的全阶有功功率值。全阶无功功率运算部56根据由检测部3检测到的电压和电流，计算将电力系统93的交流电力的频率的无功功率值和对2～2以上的预先决定的整数分别乘以上述频率的一个或多个倍增频率的无功功率值相加而得到的全阶无功功率值。即，全阶无功功率运算部56计算将电力系统93的交流电力的频率的无功功率值和基于上述频率的一个或多个倍增频率的无功功率值相加而得到的全阶无功功率值。上述频率是基准频率。
有功功率指令生成部42根据从外部控制器98供给的有功功率指令值和由全阶有功功率运算部55计算出的全阶有功功率值，生成有功功率的输出指令值。具体而言，有功功率指令生成部42为了减小有功功率指令值与由全阶有功功率运算部55计算出的全阶有功功率值之差，从有功功率指令值中减去全阶有功功率值，由此生成有功功率的输出指令值。
无功功率指令生成部43根据从外部控制器98供给的无功功率指令值和由全阶无功功率运算部56计算出的全阶无功功率值，生成无功功率的输出指令值。具体而言，无功功率指令生成部43为了减小无功功率指令值与由全阶无功功率运算部56计算出的全阶无功功率值之差，从无功功率指令值中减去全阶无功功率值，由此生成无功功率的输出指令值。
接着，使用图10～图13对电力转换装置1A的动作进行说明。即，使用图10～图13对电力转换装置1A进行的潮流功率的控制方法进行说明。图10是示出家用负载92为电阻负载且家用负载92与实施方式2的电力转换装置1A的电力转换器2连接时的与潮流功率相关联的电压和电流的波形以及潮流功率的波形的一例的图。在图10中，家用负载92与电力转换器2连接时利用“负载接通”这样的用语来表示。
在图10中，关于电流的极性，定义成电流从电力转换器2流向电力系统93的方向为正方向。关于有功功率的极性，定义成从电力转换器2向电力系统93进行放电的方向为正方向。进行放电的方向是进行售电的方向。关于无功功率的极性，定义成从电力转换器2向电力系统93进行进相无功功率的放电的方向为正方向。下面，为了简单地说明控制方法，从外部控制器98供给的有功功率指令值和无功功率指令值分别为零。
图10的(a)是示出由检测部3检测到的电压的波形的图。图10的(b)是示出由检测部3检测到的电流的波形的图。图10的(c)是示出全阶有功功率值的图。图10的(d)是示出基准频率的无功功率值的图。图10的(e)是示出倍增频率的无功功率值的图。
图11是示出家用负载92为容性负载且家用负载92与实施方式2的电力转换装置1A的电力转换器2连接时的与潮流功率相关联的电压和电流的波形以及潮流功率的波形的一例的图。容性负载的一例是电容器负载。关于图11，极性和“负载接通”这样的用语各自的意思与图10中说明的意思相同。
图11的(a)是示出由检测部3检测到的电压的波形的图。图11的(b)是示出由检测部3检测到的电流的波形的图。图11的(c)是示出全阶有功功率值的图。图11的(d)是示出基准频率的无功功率值的图。图11的(e)是示出倍增频率的无功功率值的图。
图12是示出家用负载92为产生高次谐波的负载且家用负载92与实施方式2的电力转换装置1A的电力转换器2连接时的与潮流功率相关联的电压和电流的波形以及潮流功率的波形的一例的图。关于图12，极性和“负载接通”这样的用语各自的意思也与图10中说明的意思相同。
图12的(a)是示出由检测部3检测到的电压的波形的图。图12的(b)是示出由检测部3检测到的电流的波形的图。图12的(c)是示出全阶有功功率值的图。图12的(d)是示出基准频率的无功功率值的图。图12的(e)是示出倍增频率的无功功率值的图。
图13是示出家用负载92为产生高次谐波的负载且家用负载92与实施方式2的电力转换装置1A的电力转换器2连接时的与潮流功率相关联的电压和电流的波形以及潮流功率的波形的一例的图。关于图13，极性和“负载接通”这样的用语各自的意思也与图10中说明的意思相同。
图13的(a)是示出由检测部3检测到的电压的波形的图。图13的(b)是示出由检测部3检测到的电流的波形的图。图13的(c)是示出全阶有功功率值的图。图13的(d)是示出基准频率的无功功率值的图。图13的(e)是示出倍增频率的无功功率值的图。
实施方式2和实施方式1的主要不同之处在于，实施方式1的电力转换装置1不具有全阶有功功率运算部55，与此相对，实施方式2的电力转换装置1A具有全阶有功功率运算部55。下面，仅对实施方式2和实施方式1的主要不同之处即全阶有功功率运算部55的动作进行说明。
如图10的(c)所示，当家用负载92与电力转换器2连接时，全阶有功功率值在负方向即买电方向上增加。全阶有功功率运算部55根据由检测部3检测到的电压和电流，计算将电力系统93的交流电力的频率的有功功率值和对2～2以上的预先决定的整数分别乘以上述频率的一个或多个倍增频率的有功功率值相加而得到的全阶有功功率值。即，全阶有功功率运算部55计算将电力系统93的交流电力的频率的有功功率值和基于上述频率的一个或多个倍增频率的有功功率值相加而得到的全阶有功功率值。上述频率是基准频率。家用负载92仅具有基准频率的成分，因此，在使用图10说明的例子中，全阶有功功率运算部55计算基准频率的有功功率值。全阶有功功率运算部55以包含极性的方式计算全阶有功功率值。
具体而言，全阶有功功率运算部55根据由检测部3检测到的电压和由检测部3检测到的电流计算潮流功率，针对潮流功率，假设由检测部3检测到的电压的频率为基准频率，对基准频率的多个有功功率值进行平均而计算全阶有功功率值。由检测部3检测到的电压是电力系统93的交流电力。或者，全阶有功功率运算部55使用使特定频带以外的频带的值衰减的滤波处理，由此计算全阶有功功率值。
在图11和图12的例子中，全阶有功功率运算部55的动作与使用图10说明的全阶有功功率运算部55的动作相同。
在图13中，在由检测部3检测到的电压包含高次谐波成分的情况下，如图13的(d)和图13的(e)所示，当产生高次谐波的负载即家用负载92与电力转换器2连接时，基准频率的无功功率值和倍增频率的无功功率值在负方向即买电方向上增加。全阶有功功率运算部55根据由检测部3检测到的电压和电流，计算将电力系统93的交流电力的频率的有功功率值和对2～2以上的预先决定的整数分别乘以上述频率的一个或多个倍增频率的有功功率值相加而得到的全阶有功功率值。即，全阶有功功率运算部55计算将电力系统93的交流电力的频率的有功功率值和基于上述频率的一个或多个倍增频率的有功功率值相加而得到的全阶有功功率值。上述频率是基准频率。家用负载92产生基准频率的成分和倍增频率的成分，因此，在使用图13说明的例子中，全阶有功功率运算部55计算将基准频率的有功功率值和倍增频率的有功功率值相加而得到的全阶有功功率值。全阶有功功率运算部55以包含极性的方式计算全阶有功功率值。
具体而言，全阶有功功率运算部55根据由检测部3检测到的电压和由检测部3检测到的电流计算潮流功率，针对潮流功率，假设由检测部3检测到的电压的频率为基准频率，对基准频率的倍数的多个有功功率值进行平均而计算全阶有功功率值。由检测部3检测到的电压是电力系统93的交流电力。或者，全阶有功功率运算部55使用使特定频带以外的频带的值衰减的滤波处理，由此计算全阶有功功率值。
实施方式2和实施方式1的主要不同之处在于，实施方式2的电力转换装置1A代替实施方式1的电力转换装置1具有的阶数限定有功功率运算部51和阶数限定无功功率运算部52而具有全阶有功功率运算部55和全阶无功功率运算部56。
电力转换装置1A检测连接电力转换器2和电力系统93的电力线94的第1部位95处的电压和电流，根据检测到的电压和电流以及从外部控制器98供给的有功功率指令值和无功功率指令值，生成用于对电力转换器2进行控制的驱动指令。电力转换装置1A发挥能够如下效果：考虑从所连接的蓄电装置91输出的电力、家用负载92的消耗电力、从外部控制器98供给的有功功率指令值和无功功率指令值来输出电力。进一步讲，电力转换装置1A能够使潮流功率追随于从外部控制器98供给的有功功率指令值和无功功率指令值，能够将配电系统整体所需要的有功功率和无功功率供给到电力系统93。
电力转换装置1A具有有功功率限幅器53和无功功率限幅器54，因此，作为驱动指令基础的有功功率的输出指令值和无功功率的输出指令值成为不会输出超过视在功率的上限值的功率的值。因此，电力转换装置1A能够避免必须输出超过视在功率的上限值的功率的情况。进而，可抑制电力转换装置1A产生异常。
如上所述，实施方式2的电力转换装置1A代替实施方式1的电力转换装置1具有的阶数限定有功功率运算部51和阶数限定无功功率运算部52而具有全阶有功功率运算部55和全阶无功功率运算部56。全阶有功功率运算部55和全阶无功功率运算部56计算全阶有功功率值或全阶无功功率值而不计算多个倍增频率的有功功率值或无功功率值，因此，与阶数限定有功功率运算部51和阶数限定无功功率运算部52相比，能够更加容易地计算有功功率值或无功功率值。
全阶有功功率运算部55和全阶无功功率运算部56的一部分或全部也可以是具有与实施方式1中说明的处理电路71相同的功能的处理电路。全阶有功功率运算部55和全阶无功功率运算部56的功能中的至少一部分也可以通过具有与实施方式1中说明的处理器81相同的功能的处理器实现。在全阶有功功率运算部55和全阶无功功率运算部56的功能中的至少一部分通过处理器实现的情况下，电力转换装置1A具有存储器，该存储器用于存储结果是执行由全阶有功功率运算部55和全阶无功功率运算部56中的至少一部分执行的步骤的程序。该存储器是具有与实施方式1中说明的存储器82相同的功能的存储器。
另外，在实施方式2中，实施方式1中说明的发电装置97也可以连接于电力线94的处于电力转换器2与第1部位95之间的第2部位96。
以上实施方式所示的结构示出本发明的内容的一例，能够与其他公知技术进行组合，还能够在不脱离本发明主旨的范围内省略或变更结构的一部分。
标号说明
1、1A：电力转换装置；2：电力转换器；3：检测部；4：控制部；41、41a：运算部；42：有功功率指令生成部；43：无功功率指令生成部；44：驱动指令生成部；51：阶数限定有功功率运算部；52：阶数限定无功功率运算部；53：有功功率限幅器；54：无功功率限幅器；55：全阶有功功率运算部；56：全阶无功功率运算部；71：处理电路；81：处理器；82：存储器；91：蓄电装置；92：家用负载；93：电力系统；94：电力线；95：第1部位；96：第2部位；97、97a：发电装置；98：外部控制器。

Claims (11)

1.一种电力转换装置，该电力转换装置具有：
电力转换器，其与蓄积直流电力的蓄电装置连接，具有将所述蓄电装置中蓄积的直流电力转换成交流电力的功能，并且具有将所述交流电力输出到家用负载和电力系统中的一方或双方的功能；
检测部，其检测连接所述电力转换器和所述电力系统的电力线的第1部位处的电压和电流；以及
控制部，其根据由所述检测部检测到的电压和电流，生成用于对所述电力转换器进行控制的驱动指令，
其特征在于，
所述家用负载连接于所述电力线的处于所述电力转换器与所述第1部位之间的第2部位，
所述电力转换器根据由所述控制部生成的所述驱动指令进行动作，
所述控制部具有：
运算部，其根据由所述检测部检测到的电压和电流计算潮流功率的有功功率值和无功功率值；
有功功率指令生成部，其根据从位于所述电力转换装置的外部的外部控制器供给的有功功率指令值和由所述运算部计算出的所述有功功率值，生成有功功率的输出指令值；
无功功率指令生成部，其根据从所述外部控制器供给的无功功率指令值和由所述运算部计算出的所述无功功率值，生成无功功率的输出指令值；以及
驱动指令生成部，其根据由所述有功功率指令生成部生成的所述有功功率的输出指令值和由所述无功功率指令生成部生成的所述无功功率的输出指令值中的一方或双方，生成所述驱动指令，
所述运算部将所述电力系统的交流电力的频率的有功功率值和基于所述频率的一个或多个倍增频率的有功功率值相加，计算所述潮流功率的有功功率值，或者，
所述运算部将所述电力系统的交流电力的频率的无功功率值和基于所述频率的一个或多个倍增频率的无功功率值相加，计算所述潮流功率的无功功率值。
2.根据权利要求1所述的电力转换装置，其特征在于，
所述运算部具有全阶有功功率运算部，该全阶有功功率运算部根据由所述检测部检测到的电压和电流，计算将所述电力系统的交流电力的频率的有功功率值和基于所述频率的一个或多个倍增频率的有功功率值相加而得到的全阶有功功率值，
所述有功功率指令生成部根据所述有功功率指令值和由所述全阶有功功率运算部计算出的所述全阶有功功率值，生成所述有功功率的输出指令值。
3.根据权利要求1所述的电力转换装置，其特征在于，
所述运算部具有全阶无功功率运算部，该全阶无功功率运算部根据由所述检测部检测到的电压和电流，计算将所述电力系统的交流电力的频率的无功功率值和基于所述频率的一个或多个倍增频率的无功功率值相加而得到的全阶无功功率值，
所述无功功率指令生成部根据所述无功功率指令值和由所述全阶无功功率运算部计算出的所述全阶无功功率值，生成所述无功功率的输出指令值。
4.根据权利要求1～3中的任意一项所述的电力转换装置，其特征在于，
所述控制部还具有有功功率限幅器，该有功功率限幅器根据从所述外部控制器供给的所述无功功率指令值和所述电力转换器能够输出的视在功率的上限值，设定所述有功功率的输出指令值的上限即设定上限，
所述有功功率指令生成部生成由所述有功功率限幅器设定的所述设定上限以下的所述有功功率的输出指令值。
5.根据权利要求1～3中的任意一项所述的电力转换装置，其特征在于，
所述控制部还具有无功功率限幅器，该无功功率限幅器根据从所述外部控制器供给的所述有功功率指令值和所述电力转换器能够输出的视在功率的上限值，设定所述无功功率的输出指令值的上限即设定上限，
所述无功功率指令生成部生成由所述无功功率限幅器设定的所述设定上限以下的所述无功功率的输出指令值。
6.根据权利要求1～3中的任意一项所述的电力转换装置，其特征在于，
在所述第1部位连接有输出交流电力的发电装置。
7.根据权利要求4所述的电力转换装置，其特征在于，
在所述第1部位连接有输出交流电力的发电装置。
8.根据权利要求5所述的电力转换装置，其特征在于，
在所述第1部位连接有输出交流电力的发电装置。
9.根据权利要求1～3中的任意一项所述的电力转换装置，其特征在于，
生成直流电力的发电装置与所述蓄电装置并联地连接于所述电力转换器，
所述电力转换器具有将由所述蓄电装置和所述发电装置生成的直流电力转换成交流电力的功能。
10.根据权利要求4所述的电力转换装置，其特征在于，
生成直流电力的发电装置与所述蓄电装置并联地连接于所述电力转换器，
所述电力转换器具有将由所述蓄电装置和所述发电装置生成的直流电力转换成交流电力的功能。
11.根据权利要求5所述的电力转换装置，其特征在于，
生成直流电力的发电装置与所述蓄电装置并联地连接于所述电力转换器，
所述电力转换器具有将由所述蓄电装置和所述发电装置生成的直流电力转换成交流电力的功能。
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