CN115224918A - 电力转换装置 - Google Patents
电力转换装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115224918A CN115224918A CN202210178083.8A CN202210178083A CN115224918A CN 115224918 A CN115224918 A CN 115224918A CN 202210178083 A CN202210178083 A CN 202210178083A CN 115224918 A CN115224918 A CN 115224918A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- power
- phase
- pair
- terminals
- current
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M1/00—Details of apparatus for conversion
- H02M1/14—Arrangements for reducing ripples from dc input or output
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
- H02M3/22—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
- H02M3/24—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
- H02M3/28—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
- H02M3/325—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
- H02M3/335—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
- H02M3/33569—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only having several active switching elements
- H02M3/33576—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only having several active switching elements having at least one active switching element at the secondary side of an isolation transformer
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
- H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
- H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
- H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
- H02M7/53—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
- H02M7/537—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters
- H02M7/5387—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters in a bridge configuration
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
Abstract
提供一种电力转换装置，包括：多个集群，被相互接线；以及控制部，对多个集群进行控制，其中，多个集群各自具有一对直流端子、一对交流端子、以及一个或多个单元转换器，单元转换器各自具有电容器、一对直流单元端子、一对交流单元端子、连接在一对直流单元端子与电容器之间的直流‑直流转换器、以及连接在一对交流单元端子与电容器之间的直流‑交流转换器，单元转换器各自的一对直流单元端子与一对直流端子并联连接，单元转换器各自的一对交流单元端子串联连接在一对交流端子之间，控制部在多个集群中的每个集群中以与一对交流端子侧的交流电力的脉动相同的频率使一对直流端子侧的直流电力脉动，以降低电容器的电压纹波。
Description
技术领域
本公开涉及一种电力转换装置。
背景技术
传统上，已知一种多单元电力转换装置，其针对每个相具备串联连接的多个单元，并且该多个单元各自具有DC/DC(直流/直流)变换器、逆变器、以及连接在DC/DC变换器与逆变器之间的电容器。该多单元电力转换装置通过串联连接逆变器的输出端来应对高电压(例如参见专利文献1)。
<现有技术文献>
<专利文献>
专利文献1：日本特开2016-64436号公报
发明内容
<本发明要解决的问题>
然而，由于各相的单元起到单相电力转换器的功能，因此会在各单元的电容器中发生单相电力脉动。在各单元的电容器容量较小的情况下，由于在各单元中发生的单相电力脉动导致电容器的电压纹波增大。如果该电压纹波变得过大，则在各单元的交流侧流动的交流电流的畸变有可能会增大。如果为了减小电容器的电压纹波而增加各单元的电容器的容量，则各单元的电容器会大型化，进而导致电力转换装置的大型化。
本公开提供一种电力转换装置，其能够对伴随单相电力脉动而导致的各单元转换器的电容器的大型化进行抑制。
<用于解决问题的手段>
本公开提供一种电力转换装置，包括：多个集群，被相互接线；以及控制部，对所述多个集群进行控制，其中，所述多个集群各自具有一对直流端子、一对交流端子、以及一个或多个单元转换器，所述单元转换器各自具有电容器、一对直流单元端子、一对交流单元端子、连接在所述一对直流单元端子与所述电容器之间的直流-直流转换器、以及连接在所述一对交流单元端子与所述电容器之间的直流-交流转换器，所述单元转换器各自的所述一对直流单元端子与所述一对直流端子并联连接，所述单元转换器各自的所述一对交流单元端子串联连接在所述一对交流端子之间，所述控制部在所述多个集群中的每个集群中以与所述一对交流端子侧的交流电力的脉动相同的频率使所述一对直流端子侧的直流电力脉动，以降低所述电容器的电压纹波。
<发明的效果>
根据本公开的技术，能够对伴随单相电力脉动而导致的各单元转换器的电容器的大型化进行抑制。
附图说明
图1是示出根据一个实施方式的电力转换装置的构成示例的图。
图2是示出电力转换装置的输入输出电力与电容器电压的关系的一个示例的时序图。
图3是用于对直流-直流转换器(变换器侧)与直流-交流转换器(逆变器侧)之间的电容器中的输入输出电力的关系进行说明的图。
图4是示出根据第1实施方式的控制部的构成示例的框图。
图5是具体示出根据第1实施方式的控制部的构成示例的框图。
图6是示出根据第1实施方式的控制部的工作示例的时序图。
图7是整体上示出根据第1实施方式的控制部的工作示例的时序图。
图8是示出根据第2实施方式的控制部的构成示例的框图。
图9是示出正相反相分离部的构成示例的框图。
图10是具体示出根据第2实施方式的控制部的第1构成示例的框图。
图11是具体示出根据第2实施方式的控制部的第2构成示例的框图。
图12是示出根据第3实施方式的控制部的构成示例的框图。
图13是具体示出根据第3实施方式的控制部的构成示例的框图。
符号说明
10 电力转换装置
11U、11V、11W 集群
12 直流-直流转换器
13 直流-交流转换器
14 电力系统
15 电容器
16 逆变器电路
17 高频变压器
18 变换器电路
19 逆变器电路
20 单元转换器
30、30A 控制部
31 电流指令部
32 补偿部
33 脉动提取部
34 补偿量计算部
35u、35v、35w 加法器
36 正相反相分离部
37 相位检测部
38 基准信号生成部
40U、40V、40W 电抗器
a、b 一对直流端子
c、d 一对交流端子
e、f 一对直流单元端子
g、h 一对交流单元端子
具体实施方式
以下，对实施方式进行说明。
图1是示出根据一个实施方式的电力转换装置的构成示例的图。图1所示的电力转换装置10将输入的直流电力转换成三相交流电力，并将其输出到三相的电力系统14。电力转换装置10包括多个集群11(11U、11V、11W)、多个电抗器40(40U、40V、40W)、以及控制部30。
多个集群11被相互接线，在图1所示的示例中，其被进行星型接线。多个集群11各自具有一对直流端子a和b、一对交流端子c和d、以及一个或多个单元转换器20。在图1所示的示例中，多个集群11各自具有构成相同的3个单元转换器20，并且经由多个电抗器40连接到电力系统14。到电力系统14的连接可以经由未图示的变压器。
多个集群11各自的一对直流端子a和b与共同的直流路径并联连接。U相的集群11U的交流端子c经由电抗器40U连接到电力系统14的U相电力线。V相的集群11V的交流端子c经由电抗器40V连接到电力系统14的V相电力线。W相的集群11W的交流端子c经由电抗器40W连接到电力系统14的W相电力线。各个相的集群11的交流端子d在中性点处互相连接。
各个相的多个单元转换器20将从共同的直流路径输入的直流电力转换成交流电力并输出。各个相的多个单元转换器20各自具有电容器15、一对直流单元端子e和f、一对交流单元端子g和h、直流-直流转换器12、以及直流-交流转换器13。各个相的多个单元转换器20分别经由一对交流单元端子g和h串联连接。
多个单元转换器20各自的一对直流单元端子e和f与自身所属的集群11的一对直流端子a和b并联连接。多个单元转换器20各自的一对交流单元端子g和h串联连接在自身所属的集群11的一对交流端子c和d之间。
直流-直流转换器12连接在一对直流单元端子e和f与电容器15之间。直流-直流转换器12将从一对直流单元端子e和f输入的直流电力转换成预定电压的直流电力并且将其输出到电容器15。直流-直流转换器12例如是绝缘式的DC/DC变换器。直流-直流转换器12例如具有将直流电力转换成高频的交流电力的逆变器电路16、将该交流电力变换成预定的交流电压的高频变压器17、以及将变换的交流电力转换成预定电压的直流电力的变换器电路18。图1示例性地示出了直流-直流转换器12为DAB(Dual Active Bridge：双有源桥)变换器的情况。
电容器15是将直流-直流转换器12与直流-交流转换器13之间的直流环节的电压平滑化的电容元件，更具体来说，其将从直流-直流转换器12的变换器电路18输出的电压平滑化。
直流-交流转换器13连接在一对交流单元端子g和h与电容器15之间。直流-交流转换器13是将从电容器15输入的直流电力转换成预定的电压和频率的交流电力并将其从一对交流单元端子g和h输出的单相逆变器。直流-交流转换器13具有将直流电力转换成交流电力的逆变器电路19。
逆变器电路16、变换器电路18以及逆变器电路19各自包括具有多个开关元件的电力转换电路、以及使该电力转换电路进行工作的未图示的驱动电路部。开关元件例如具有晶体管、以及与该晶体管反向并联的二极管。作为晶体管的具体示例，包括IGBT(InsulatedGate Bipolar Transistor：绝缘栅双极晶体管)、MOSFET(Metal Oxide SemiconductorField Effect Transistor：金属氧化物半导体场效应晶体管)等。
控制部30是对多个集群11进行控制的控制装置，例如具有存储器和处理器。控制部30的功能通过利用存储在存储器中的程序使CPU(Central Processing Unit：中央处理单元)等处理器进行工作来实现。控制部30的功能可以通过FPGA(Field ProgrammableGate Array：现场可编程门阵列)或ASIC(Application Specific Integrated Circuit：专用集成电路)来实现。
在电力转换装置10中，控制部30通过使多个单元转换器20各自以彼此不同的相位输出电压波形，从而能够输出具有开关元件的耐受电压以上的电压且谐波被降低的多级电压波形。
电力转换装置10例如可以应用于光伏发电装置的PCS(Power ConditioningSystem：电力调节系统)、无效电力补偿装置(STATCOM)、直流输电系统(HVDC)等。
接着，对电容器15的电压纹波进行说明。需要说明的是，为了使思想便于理解，以各个相的单元转换器的个数为1个为例进行说明。
图2是示出电力系统14的系统电压和系统电流分别为正弦波时的电力转换装置的输入输出电力与电容器电压的关系的一个示例的时序图。图3是用于对直流-直流转换器12(变换器侧)与直流-交流转换器13(逆变器侧)之间的电容器中的输入输出电力的关系进行说明的图。图2和图3示出了当向对称三相负载供给电力时的U相的输入电力、U相的输出电力、及其差分电力(＝进出电容器15的电力)的关系图。
在输入功率因数为1的条件下，瞬时输入电力PU表示为如下(例如：U相)。
[数1]
其中，VU为U相的系统电压的最大值，IU为U相的系统电流的最大值，ω为系统角频率，t为时间。从公式(1)可以清楚地看出，U相的输出电力以系统角频率ω的2倍的频率进行脉动。此时，电容器15的电压(电容器电压EDC)通过因电力脉动而进出电容器15的电力而脉动(脉动ΔEDC)。
电容器15的静电能变化量ΔE表示为如下。
[数2]
根据公式(2)和(3)，电容器电压纹波D表示为如下。
[数3]
U相的系统电压的最大值VU、U相的系统电流的最大值IU、系统角频率ω以及电容器电压EDC由电路规格确定(固定值)。如果为了减小电容器电压纹波D而增加电容器容量C，则电容器15会大型化，进而导致电力转换装置10大型化。
在图1所示的本实施方式中，控制部30在多个集群11中的每个集群中以与一对交流端子c和d侧的交流电力的脉动相同的频率使一对直流端子a和b侧的直流电力脉动，以降低电容器15的电压纹波。更具体来说，控制部30以与U相的集群11U的一对交流端子c和d侧的交流电力的脉动相同的频率使U相的集群11U的一对直流端子a和b侧的直流电力脉动，以降低U相的集群11U的电容器15的电压纹波。控制部30以与V相的集群11V的一对交流端子c和d侧的交流电力的脉动相同的频率使V相的集群11V的一对直流端子a和b侧的直流电力脉动，以降低V相的集群11V的电容器15的电压纹波。控制部30以与W相的集群11W的一对交流端子c和d侧的交流电力的脉动相同的频率使W相的集群11W的一对直流端子a和b侧的直流电力脉动，以降低W相的集群11W的电容器15的电压纹波。通过由控制部30进行该控制，根据本实施方式的电力转换装置10能够在多个集群11中的每个集群中对流过一对交流端子c和d的交流电流的畸变进行抑制，并且能够对在电力系统14的系统电流中产生的畸变进行抑制。由于多个集群11各自的电容器15的电压纹波被降低，因此能够对各个电容器15的容量的增大进行抑制。因此，能够对电容器15的大型化进行抑制，进而能够对电力转换装置10的大型化进行抑制。
控制部30在多个集群11中的每个集群中，在一对直流端子a和b侧的直流电力上叠加根据一对交流端子c和d侧的交流电力的脉动而变化的补偿电力。控制部30通过将各个相的该补偿电力叠加在相对应的相的该直流电力上，并在三相之间对从共同的直流路径输入的直流电力的分配进行调整，从而降低因单相电力脉动而引起的电容器电压纹波D。通过由控制部30进行该控制，根据本实施方式的电力转换装置10能够在多个集群11中的每个集群中对流过一对交流端子c和d的交流电流的畸变进行抑制，并且能够对在电力系统14的系统电流中产生的畸变进行抑制。控制部30通过在集群之间对输入电力的分配进行调整，并对输入至属于相同的集群的转换器单元的电力均等地进行分配，从而能够进一步降低各个相的电容器电压纹波D。
即使控制部30根据一对交流端子c和d侧的交流电力的脉动使输入到各个相的一对直流端子a和b的直流电力脉动，由于图1所示的电路为三相电路，因此对于连接到各个相的一对直流端子a和b的直流母线侧也几乎没有影响。
例如，将各个相的一对直流端子a和b侧的直流电力的恒定部分、以及各个相的一对交流端子c和d侧的交流电力的恒定部分均设为200kW。另外，将U相、V相及W相中的各个相的一对交流端子c和d侧的交流电力的脉动部分分别设为200sin2ωt、200sin(2ωt-4π/3)、200sin(2ωt-2π/3)(单位均为kW)。另外，将α设为小于1的补偿系数。此时，控制部30在U相的直流电力的恒定部分上叠加200αsin2ωt的补偿电力，在V相的直流电力的恒定部分上叠加200αsin(2ωt-4π/3)的补偿电力，并在W相的直流电力的恒定部分上叠加200αsin(2ωt-2π/3)的补偿电力。由此，对于连接到各个相的一对直流端子a和b的直流母线侧几乎没有影响(200αsin2ωt+200αsin(2ωt-4π/3)+200αsin(2ωt-2π/3)＝0)。
控制部30根据补偿系数α对叠加在各个相的直流电力上的补偿电力的大小进行调整。如果电容器15的容量过小，则有可能导致电压控制的扰动(控制的稳定性)的恶化。然而，通过导入补偿系数α，能够降低导致该恶化的可能性。
图4是示出根据第1实施方式的控制部的构成示例的框图。图4所示的控制部30A是上述控制部30的一个示例。控制部30A具有电流指令部31和补偿部32A。电流指令部31生成用于以使电容器15的电压变为预定的目标电压的方式使直流-直流转换器12内的多个开关元件接通或断开的电流指令。电流指令部31向补偿部32A供给各个相的集群11的电流指令。补偿部32A在多个集群11中的每个集群11中，在输入到一对直流端子a和b的直流电力上叠加以与从一对交流端子c和d输出的交流电力的脉动相同的频率且相同的相位变化补偿电力。补偿部32A具有脉动提取部33、补偿量计算部34以及加法器35(35u、35v、35w)。
图5是具体示出根据第1实施方式的控制部的构成示例的框图。图6是示出各部分的构成示例的波形图。补偿部32A在多个集群11中的每个集群11中提取从一对交流端子c和d输出的交流电力的脉动，并且根据所提取的脉动，对在输入到一对直流端子a和b的直流电力上叠加的补偿电力进行调整。补偿部32A包括脉动提取部33、补偿量计算部34以及加法器35(35u、35v、35w)。
脉动提取部33通过将电力系统14的系统电流与系统电压按照每个相进行乘法计算，以计算各个相的一对交流端子c和d侧的交流电力(各个相的系统侧的输出电力)。脉动提取部33将各个相的系统侧的输出电力相加，并将相加的值除以相数(在此情况下为3)。脉动提取部33通过分别从各个相的系统侧的输出电力中减去通过该除法计算得到的值，从而能够去除各个相的系统侧的输出电力的恒定部分，以提取各个相的系统侧的输出电力。
补偿量计算部34计算作为提取出的各个相的脉动部分与补偿系数α之积的补偿电力。由此，能够利用补偿系数α对在输入到各个相的直流电力上叠加的补偿电力的大小进行调整。补偿量计算部34通过将各个相的补偿电力除以直流母线电压的测量值，来计算在各个相的电流指令上叠加的补偿电流(补偿量的一个示例)。直流母线电压可以是连接到一对直流端子a和b的直流路径的电压，也可以是一对直流端子a和b之间的电压。
加法器35(35u、35v、35w)通过在各个相的电流指令上加上相对应的相的补偿电流，来生成各个相的经补偿的电流指令。
控制部30A从各个相的经补偿的电流指令生成用于对各个相的集群11内的直流-直流转换器12进行控制的控制指令。在直流-直流转换器12是DAB变换器的情况下，控制部30A生成初级侧与次级侧之间的相位差作为控制指令。在直流-直流转换器12是LLC变换器的情况下，控制部30A生成LLC变换器的工作频率作为控制指令。LLC变换器是利用由变压器的漏电感和励磁电感以及电容元件的电容引起的谐振的变换器。
通过补偿部32A，如图6所示，由于进出电容器15的电力之差变小，因此电容器15的累积量减少。由于电容器15的累积量减少，因此电容器15的电压纹波降低。
补偿量计算部34例如通过根据电容器15的电压纹波的目标值对补偿系数α进行调整，从而能够有效地降低电容器15的电压纹波。电容器15的电压纹波的目标值例如基于上述的公式(4)确定。或者，补偿系数α可以是预先确定的固定值，在此情况下，能够消减由补偿量计算部34进行的补偿电力的运算量。
图7是整体上示出根据第1实施方式的控制部的工作示例的时序图。如图7所示，通过根据第1实施方式的控制部，能够降低各个相的电容器的电压纹波。
图8是示出根据第2实施方式的控制部的构成示例的框图。在第2实施方式中，关于对与第1实施方式同样的构成和效果的说明，援用上述的说明，以进行省略或简化。图8所示的控制部30B是上述的控制部30的一个示例。控制部30B具有电流指令部31和补偿部32B。电流指令部31与第1实施方式相同。补偿部32B在多个集群11中的每个集群11中，在输入到一对直流端子a和b的直流电力上叠加以与从一对交流端子c和d输出的交流电力的脉动相同的频率且相同的相位变化补偿电力。补偿部32B具有正相反相分离部36、脉动提取部33、补偿量计算部34以及加法器35(35u、35v、35w)。
补偿部32B从系统电压和系统电流各自的正相分量和反相分量来确定补偿电力。其原因在于，在来自各集群的输出电力不平衡的状态下，在该输出电力中会出现脉动。正相反相分离部36从系统电压和系统电流的测定结果计算下式所示的正相电压、正相电流、反相电压以及反相电流。
[数4]
图9是示出正相反相分离部的构成示例的框图。正相反相分离部针对测定出的系统电压和系统电流分别进行自abc相的dq轴转换，并将其分离为正相部分和反相部分，以计算正相电压、反相电压、正相电流以及反相电流。
图10是具体示出根据第2实施方式的控制部的第1构成示例的框图。补偿部32Ba是上述的补偿部32B的一个示例。补偿部32Ba在多个集群11中的每个集群11中，提取从一对交流端子c和d输出的交流电力的脉动，并根据所提取的脉动对在输入到一对直流端子a和b的直流电力上叠加的补偿电力进行调整。补偿部32Ba具有正相反相分离部36、脉动提取部33、补偿量计算部34以及加法器35(35u、35v、35w)。
脉动提取部33通过对作为正相反相分离部36的输出的正相电流和正相电压按照每个相进行乘法计算来计算各个相的第一电力，并且通过对作为正相反相分离部36的输出的反相电流和反相电压按照每个相进行乘法计算来计算各个相的第二电力。脉动提取部33通过将第一电力和第二电力按照每个相进行相加来计算各个相的正相电力(第一电力与第二电力之和)，并将各个相的正相电力除以相数(在此情况下为3)。脉动提取部33通过分别从各个相的正相电力中减去通过该除法计算得到的值，来去除各个相的系统侧的输出电力的恒定部分，以提取各个相的系统侧的输出电力的脉动部分。
图11是具体示出根据第2实施方式的控制部的第2构成示例的框图。补偿部32Bb是上述的补偿部32B的一个示例。图11的补偿部32Bb与图10的补偿部32Ba的不同之处在于脉动提取部33的构成不同，但在功能上与补偿部32Ba相同。
图11中的脉动提取部33通过对作为正相反相分离部36的输出的正相电流和正相电压按照每个相进行乘法计算来计算各个相的第一电力，并且通过对作为正相反相分离部36的输出的反相电流和反相电压按照每个相进行乘法计算来计算各个相的第二电力。脉动提取部33将通过将各个相的第一电力相加而得到的值除以相数(在此情况下为3)。脉动提取部33通过分别从各个相的第一电力中减去通过该除法计算得到的值，来去除各个相的系统侧的第一电力的恒定部分，以提取各个相的系统侧的第一电力的脉动部分。脉动提取部33通过分别从各个相的第二电力中减去通过该除法计算得到的值，来去除各个相的系统侧的第二电力的恒定部分，以提取各个相的系统侧的第二电力的脉动部分。
脉动提取部33将各个相的系统侧的第一电力的脉动部分和各个相的系统侧的第二电力的脉动部分相加，并将相加后的各相的脉动部分输出到补偿量计算部34。
图12是示出根据第3实施方式的控制部的构成示例的框图。在第3实施方式中，关于对与第1实施方式和第2实施方式同样的构成和效果的说明，援用上述的说明，以进行省略或简化。图12所示的控制部30C是上述的控制部30的一个示例。图12的补偿部32C取得与多个集群11连接的电力系统14的各个相的系统电压的相位，并根据所取得的各个相的系统电压的相位使直流电力脉动。补偿部32C包括相位检测部37、基准信号生成部38、补偿量计算部34以及加法器35(35u、35v、35w)。图13是具体示出根据第3实施方式的控制部的构成示例的框图。
相位检测部37取得电力系统14的各个相的系统电压的相位。基准信号生成部38使用由相位检测部37检测出的各个相的系统电压的相位θ，生成各个相的基准信号。基准信号生成部38生成U相的基准信号sin2θ、V相的基准信号sin(2θ-4π/3)、以及W相的基准信号sin(2θ-2π/3)。
补偿量计算部34计算作为各个相的基准信号与补偿系数α之积的补偿电力。由此，能够利用补偿系数α对在输入到各个相的直流电力上叠加的补偿电力的大小进行调整。以后的控制内容与上述的实施方式相同。
以上，通过实施方式对电力变换装置进行了说明，但本发明不限于上述实施方式。在本发明的范围内，可以进行诸如与其他的实施方式的一部分或全部的组合或替换等各种变形和改进。
例如，绝缘式DC/DC变换器不限于在变压器的初级侧和次级侧分别设置全桥电路的构成，也可以是在初级侧和次级侧中的至少一者设置桥接电路的半桥电路。另外，绝缘式DC/DC变换器不限于DAB变换器，也可以是DAB变换器以外的形式(例如LLC变换器、反激式、前馈式等)的变换器。
Claims (9)
1.一种电力转换装置，包括：
多个集群，被相互接线；以及
控制部，对所述多个集群进行控制，
其中，所述多个集群各自具有一对直流端子、一对交流端子、以及一个或多个单元转换器，
所述单元转换器各自具有电容器、一对直流单元端子、一对交流单元端子、连接在所述一对直流单元端子与所述电容器之间的直流-直流转换器、以及连接在所述一对交流单元端子与所述电容器之间的直流-交流转换器，
所述单元转换器各自的所述一对直流单元端子与所述一对直流端子并联连接，
所述单元转换器各自的所述一对交流单元端子串联连接在所述一对交流端子之间，
所述控制部在所述多个集群中的每个集群中以与所述一对交流端子侧的交流电力的脉动相同的频率使所述一对直流端子侧的直流电力脉动，以降低所述电容器的电压纹波。
2.根据权利要求1所述的电力转换装置，其中，
所述控制部在所述直流电力上叠加根据所述交流电力的脉动而变化的补偿电力。
3.根据权利要求2所述的电力转换装置，其中，
所述控制部根据补偿系数对所述补偿电力的大小进行调整。
4.根据权利要求3所述的电力转换装置，其中，
所述控制部根据所述电容器的电压纹波的目标值对所述补偿系数进行调整。
5.根据权利要求3所述的电力转换装置，其中，
所述补偿系数为固定值。
6.根据权利要求2至4中任一项所述的电力转换装置，其中，
所述控制部提取所述交流电力的脉动，并根据提取的脉动对所述补偿电力进行调整。
7.根据权利要求6所述的电力转换装置，其中，
所述控制部对所述一对交流端子侧的电压和电流进行测定，并从测定出的电压和电流中提取所述交流电力的脉动。
8.根据权利要求6所述的电力转换装置，其中，
所述控制部从对所述一对交流端子侧的电压和电流进行测定而得到的结果计算正相电压、正相电流、反相电压以及反相电流，并从计算出的正相电压、正相电流、反相电压以及反相电流中提取所述交流电力的脉动。
9.根据权利要求1至4中任一项所述的电力转换装置，其中，
所述控制部取得供所述多个集群连接的电力系统的各相的系统电压的相位，并根据取得的各相的系统电压的相位使所述直流电力脉动。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2021070846A JP2022165495A (ja) | 2021-04-20 | 2021-04-20 | 電力変換装置 |
| JP2021-070846 | 2021-04-20 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115224918A true CN115224918A (zh) | 2022-10-21 |
Family
ID=83605910
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210178083.8A Pending CN115224918A (zh) | 2021-04-20 | 2022-02-25 | 电力转换装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2022165495A (zh) |
| CN (1) | CN115224918A (zh) |
-
2021
- 2021-04-20 JP JP2021070846A patent/JP2022165495A/ja active Pending
-
2022
- 2022-02-25 CN CN202210178083.8A patent/CN115224918A/zh active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2022165495A (ja) | 2022-11-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP3148067B1 (en) | Direct-current power transmission power conversion device and direct-current power transmission power conversion method | |
| US8625307B2 (en) | DC to AC power converting apparatus | |
| JP5478536B2 (ja) | 三相コンバータの力率制御方法、三相コンバータの無効電力制御方法、三相コンバータの制御装置 | |
| EP2481139B1 (en) | Method for controlling a power converter in a wind turbine generator | |
| JP6227192B2 (ja) | 電力変換装置 | |
| US9806630B2 (en) | Power conversion device | |
| EP2983284A1 (en) | Power conversion device | |
| US20140268970A1 (en) | Matrix converter and method for controlling matrix converter | |
| CN103187881B (zh) | 用于再生式中压变频器的控制装置 | |
| US9755551B2 (en) | Power conversion device | |
| JP6526924B1 (ja) | 電力変換装置 | |
| JP6730946B2 (ja) | 電力変換器の制御装置 | |
| US20230170822A1 (en) | Power conversion device | |
| JP2019187149A (ja) | 電力変換装置及び電力変換方法 | |
| US11063530B2 (en) | Method for removing direct current component at output terminal of MMC converter | |
| KR20160053336A (ko) | 3레벨 인버터 중성점 전압의 불균형을 제어하는 장치 및 방법 | |
| JP5904883B2 (ja) | 変圧器多重電力変換装置 | |
| JP2002335632A (ja) | 系統連系インバータ | |
| JP7371545B2 (ja) | 電力変換装置およびその制御方法 | |
| KR20160025070A (ko) | Ｈｖｄｃ 시스템의 고조파 제거 장치 및 그 방법 | |
| CN115224918A (zh) | 电力转换装置 | |
| JP7040077B2 (ja) | 電力変換装置 | |
| WO2023214462A1 (ja) | 電力変換装置 | |
| JP2020102934A (ja) | 電力変換装置 | |
| JP2023158763A (ja) | 電力変換装置及びその制御方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |