DE112018000252T5

DE112018000252T5 - Leistungsumformungseinrichtung

Info

Publication number: DE112018000252T5
Application number: DE112018000252.7T
Authority: DE
Inventors: Yutaka Kuboyama; Kikuo Izumi; Takahiro Kato
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2018-03-23
Filing date: 2018-03-23
Publication date: 2020-07-16
Also published as: JP6452906B1; CN110537308A; JPWO2019180901A1; US20200395782A1; WO2019180901A1

Abstract

Eine Leistungsumformungseinrichtung (1) enthält Folgendes: einen Leistungsumformer (2), der mit einer elektrischen Speichereinrichtung (91) verbunden ist, die Gleichstromleistung speichert, wobei der Leistungsumformer in der Lage ist, die Gleichstromleistung, die in der elektrischen Speichereinrichtung (91) gespeichert ist, in Wechselstromleistung umzuformen und die Wechselstromleistung an ein Leistungssystem (93) und an einen Kundenverbraucher (92) abzugeben; und eine Steuereinheit (4) zum Steuern des Leistungsumformers (2) auf einer Basis eines ersten Wirkleistungsbefehlswerts und eines ersten Blindleistungsbefehlswerts, die von einer externen Steuerung (98) bereitgestellt werden, einer Leistungsaufnahme des Kundenverbrauchers (92), einem Stromeffektivwert eines Leistungsflussstroms, der dem Leistungssystem (93) zugeführt wird, und einer Stromobergrenze, die auf einer Basis eines Nennstroms eines gekapselten Leistungsschalters (99) eingestellt wird, der zwischen dem Leistungsumformer (2) und dem Leistungssystem (93) verbunden ist.

Description

Erfindungsgebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Leistungsumformungseinrichtung, die in der Lage ist, Gleichstrom- (DC-) Leistung, die in einer elektrischen Speichereinrichtung gespeichert ist, in Wechselstrom- (AC-) Leistung umzuformen und die Wechselstromleistung an ein Leistungssystem auszugeben.
Hintergrund
Konventionell ist eine Leistungsumformungseinrichtung bekannt, die Gleichstromleistung, die in einer elektrischen Speichereinrichtung gespeichert ist, in Wechselstromleistung umformt und die Wechselstromleistung an ein Leistungssystem ausgibt (siehe z. B. Patentschrift 1). Die Patentschrift 1 offenbart eine Leistungsumformungseinrichtung, die eine Auflade-Entlade-Steuereinheit enthält, die das Aufladen und Entladen einer elektrischen Speichereinrichtung, die mit einem Leistungssystem verbunden ist, auf der Basis eines Systemspannungswerts des Leistungssystems und eines Leistungsabgabewerts einer fotovoltaischen Leistungserzeugungsvorrichtung, die mit dem Leistungssystem verbunden ist, steuert.
Die Auflade-Entlade-Steuereinheit enthält eine Gesamtabgabeobergrenzenbestimmungseinheit, die eine Obergrenze der Gesamtabgabe einer Kombination der fotovoltaischen Leistungserzeugungsvorrichtung und der elektrischen Speichereinrichtung auf einen feststehenden Wert einstellt, wenn der Systemspannungswert kleiner als ein Schwellenwert ist, und die die Obergrenze der Gesamtabgabe mit einer Zunahme des Systemspannungswerts von einem Wert auf oder oberhalb des Schwellenwerts reduziert. Die Auflade-Entlade-Steuereinheit enthält auch eine Auflade-Entlade-Führungswertberechnungseinheit, die einen Auflade-Entlade-Führungswert der elektrischen Speichereinrichtung auf der Basis der Obergrenze der Gesamtabgabe und eines Leistungsabgabewerts der fotovoltaischen Leistungserzeugungsvorrichtung berechnet. Die in der Patentschrift 1 offenbarte Leistungsumformungseinrichtung enthält eine Blindleistungssteuereinheit, die die Blindleistung, die dem Leistungssystem zugeführt wird, auf der Basis des Systemspannungswerts und des Auflade-Entlade-Führungswerts steuert.
Zitierungsliste
Patentschriften
Patentschrift 1: Japanische Patentanmeldung, offengelegt Nr. 2013-165593
Kurzfassung
Technisches Problem
Um einen Leistungsfluss unter Berücksichtigung des gesamten Leistungssystems zu steuern, kann die in der Patentschrift 1 offenbarte Leistungsumformungseinrichtung die Leistungsabgabe durch die Leistungsumformungseinrichtung auf der Basis eines Wirkleistungsbefehlswerts und eines Blindleistungsbefehlswerts steuern, die von einer externen Steuerung bereitgestellt werden, die außerhalb der Leistungsumformungseinrichtung angeordnet ist. Falls allerdings ein gekapselter Leistungsschalter zwischen der Leistungsumformungseinrichtung und dem Leistungssystem verbunden ist, stellt die externe Steuerung, in Unkenntnis der Leistung des gekapselten Leistungsschalters, ein Problem dar, indem der Strom, der in den gekapselten Leistungsschalter fließt, den Nennstrom überschreiten kann, wodurch bewirkt wird, dass die Überstromschutzfunktion den gekapselten Leistungsschalter öffnet.
Die vorliegende Erfindung ist angesichts des Vorstehenden gemacht worden, und es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Leistungsumformungseinrichtung bereitzustellen, die in der Lage ist, elektrische Leistung auszugeben, so dass das Öffnen eines gekapselten Leistungsschalters, der zwischen der Leistungsumformungseinrichtung und einem Leistungssystem verbunden ist, verhindert wird, auch wenn die Leistungsumformungseinrichtung auf der Basis eines Wirkleistungsbefehlswerts und eines Blindleistungsbefehlswerts arbeitet, die der Leistungsumformungseinrichtung extern bereitgestellt werden.
Lösung des Problems
Um die oben beschriebenen Probleme zu lösen und das Ziel zu erreichen, enthält eine Leistungsumformungseinrichtung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung Folgendes: einen Leistungsumformer, der mit einer elektrischen Speichereinrichtung verbunden ist, die Gleichstromleistung speichert, wobei der Leistungsumformer in der Lage ist, die Gleichstromleistung, die in der elektrischen Speichereinrichtung gespeichert ist, in Wechselstromleistung umzuformen und die Wechselstromleistung an ein Leistungssystem und an einen Kundenverbraucher abzugeben; und eine Steuereinheit zum Steuern des Leistungsumformers auf einer Basis eines ersten Wirkleistungsbefehlswerts und eines ersten Blindleistungsbefehlswerts, die von einer externen Steuerung bereitgestellt werden, einer Leistungsaufnahme des Kundenverbrauchers, eines Stromeffektivwerts eines Leistungsflussstroms, der dem Leistungssystem zugeführt wird, und einer Stromobergrenze, die auf einer Basis eines Nennstroms eines gekapselten Leistungsschalters eingestellt wird, der zwischen dem Leistungsumformer und dem Leistungssystem verbunden ist.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Eine Leistungsumformungseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung bietet darin einen Vorteil, dass elektrische Leistung abgegeben werden kann, so dass das Öffnen eines gekapselten Leistungsschalters, der zwischen der Leistungsumformungseinrichtung und einem Leistungssystem verbunden ist, verhindert wird, auch wenn die Leistungsumformungseinrichtung auf der Basis eines Wirkleistungsbefehlswerts und eines Blindleistungsbefehlswerts arbeitet, die der Leistungsumformungseinrichtung extern bereitgestellt werden.
Figurenliste

1 ist ein Diagramm, das eine Konfiguration einer Leistungsumformungseinrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
2 ist ein Diagramm, das ein erstes Beispiel für Kurvenverläufe einer Spannung und eines Stroms, die in Beziehung zu einem Leistungsfluss stehen, und Kurvenverläufe der Leistungsflussabgabe durch die in der 1 veranschaulichte Leistungsumformungseinrichtung veranschaulicht.
3 ist ein Diagramm, das ein zweites Beispiel für Kurvenverläufe der Spannung und des Stroms, die in Beziehung zum Leistungsfluss stehen, und Kurvenverläufe der Leistungsflussabgabe durch die in der 1 veranschaulichte Leistungsumformungseinrichtung veranschaulicht.
4 ist ein Diagramm, das ein drittes Beispiel für Kurvenverläufe der Spannung und des Stroms, die in Beziehung zum Leistungsfluss stehen, und Kurvenverläufe der Leistungsflussabgabe durch die in der 1 veranschaulichte Leistungsumformungseinrichtung veranschaulicht.
5 ist ein Flussdiagramm, das eine Korrekturoperation für einen ersten Wirkleistungsbefehlswert und einen ersten Blindleistungsbefehlswert veranschaulicht, die durch die in der 1 veranschaulichte Steuereinheit durchgeführt wird.
6 ist ein Diagramm, das eine Verarbeitungsschaltung zum Umsetzen wenigstens eines Teils der Funktion der Detektionseinheit und der Steuereinheit, die in der in der 1 veranschaulichten Leistungsumformungseinrichtung enthalten sind, veranschaulicht.
7 ist ein Diagramm, das einen Prozessor zum Umsetzen wenigstens eines Teils der Funktion der Detektionseinheit und der Steuereinheit, die in der in der 1 veranschaulichten Leistungsumformungseinrichtung enthalten sind, veranschaulicht.
8 ist ein Diagramm, das eine Konfiguration einer Leistungsumformungseinrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.

Beschreibung von Ausführungsformen
Eine Leistungsumformungseinrichtung gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird ausführlich nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Es sei angemerkt, dass diese Ausführungsformen nicht den Schutzbereich dieser Erfindung einschränken sollen.
Erste Ausführungsform.
Die 1 ist ein Diagramm, das eine Konfiguration einer Leistungsumformungseinrichtung 1 gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Die Leistungsumformungseinrichtung 1 ist eine Einrichtung, die in einer Anlage installiert ist, wie zum Beispiel einer Wohneinrichtung, und sie ist eine Einrichtung mit einer Funktion, Gleichstromleistung, die in einer elektrischen Speichereinrichtung 91 gespeichert ist, die Gleichstromleistung speichert, in Wechselstromleistung umzuformen und die Wechselstromleistung an einen Kundenverbraucher 92 und ein Leistungssystem 93 abzugeben. Die 1 veranschaulicht auch die elektrische Speichereinrichtung 91, den Kundenverbraucher 92 und das Leistungssystem 93. Der Kundenverbraucher 92 ist ein elektrisches Gerät, das Elektrizität verbraucht, wie zum Beispiel eine Klimaanlage, ein Kühlschrank oder eine Beleuchtungseinrichtung.
Die Leistungsumformungseinrichtung 1 enthält einen Leistungsumformer 2, eine Detektionseinheit 3 und eine Steuereinheit 4. Der Leistungsumformer 2 ist mit der elektrischen Speichereinrichtung 91 verbunden, und er weist eine Funktion auf, Gleichstromleistung, die in der elektrischen Speichereinrichtung 91 gespeichert ist, in Wechselstromleistung umzuformen, und weist auch eine Funktion auf, die Wechselstromleistung an den Kundenverbraucher 92 und das Leistungssystem 93 abzugeben. Zum Beispiel enthält der Leistungsumformer 2 eine Wechselrichterschaltung. Die Detektionseinheit 3 detektiert einen Spannungswert und einen Stromwert eines Leistungsflussstroms an einer ersten Position 95 einer Leistungsleitung 94, die den Leistungsumformer 2 und das Leistungssystem 93 miteinander verbindet, um so einen Wert des Leistungsflusses zu berechnen, der dem Leistungssystem 93 vom Leistungsumformer 2 über einen gekapselten Leistungsschalter 99 zugeführt wird. Die Steuereinheit 4 erzeugt eine Ansteuerungsführungsgröße zum Steuern des Leistungsumformers 2 auf der Basis eines Detektionsergebnisses der Detektionseinheit 3.
Der Kundenverbraucher 92 ist mit der Leistungsleitung 94 verbunden. Die Leistungsleitung 94 ist mit dem gekapselten Leistungsschalter 99 verbunden. Der gekapselte Leistungsschalter 99 ist mit dem Leistungssystem 93 verbunden. Der Kundenverbraucher 92 ist mit einer zweiten Position 96 der Leistungsleitung 94 verbunden, die sich zwischen dem Leistungsumformer 2 und der ersten Position 95 befindet. Der Leistungsumformer 2 arbeitet auf der Basis einer Ansteuerungsführungsgröße, die von der Steuereinheit 4 erzeugt wird. Eine Leistungserzeugungsvorrichtung 97, die Wechselstromleistung abgibt, ist mit der ersten Position 95 verbunden. Die 1 veranschaulicht auch die Leistungserzeugungsvorrichtung 97. Die Leistungserzeugungsvorrichtung 97 erzeugt Gleichstromleistung mittels Solarleistungserzeugung, formt die erzeugte Gleichstromleistung in Wechselstromleistung um und führt die durch die Umformung produzierte Wechselstromleistung der Leistungsleitung 94 zu. Es sei angemerkt, dass die Leistungserzeugungsvorrichtung 97 nicht notwendigerweise mit der ersten Position 95 verbunden ist.
Die Steuereinheit 4 enthält eine Berechnungseinheit 41, eine Wirkleistungsführungsgrößenerzeugungseinheit 42, eine Blindleistungsführungsgrößenerzeugungseinheit 43, eine Ansteuerungsführungsgrößenerzeugungseinheit 44, einen Wirkleistungsbegrenzer 53 und einen Blindleistungsbegrenzer 54.
Die Berechnungseinheit 41 berechnet einen Wirkleistungswert, einen Blindleistungswert und einen Stromeffektiv- (Root-Mean-Square-, RMS-) Wert des Leistungsflussstroms auf der Basis des Detektionsergebnisses der Detektionseinheit 3. Insbesondere enthält die Berechnungseinheit 41 eine Wirkleistungsberechnungseinheit 51 für ein spezifisches Vielfaches, eine Blindleistungsberechnungseinheit 52 für ein spezifisches Vielfaches und eine Stromeffektivwertberechnungseinheit 57.
Die Wirkleistungsberechnungseinheit 51 für ein spezifisches Vielfaches ist eine erste Wirkleistungsberechnungseinheit, die einen Wirkleistungswert des Leistungsflusses auf der Basis der Spannung und des Stroms, die von der Detektionseinheit 3 detektiert werden, berechnet. Insbesondere berechnet die Wirkleistungsberechnungseinheit 51 für ein spezifisches Vielfaches den Wirkleistungswert für die Frequenz der Wechselstromleistung des Leistungssystems 93 und berechnet den Wirkleistungswert oder -werte für eine oder mehrere multiplizierte Frequenzen (hier nachstehend einfach als Wert/Werte bezeichnet) auf Basis der oben beschriebenen Frequenz. Wie hier verwendet, kann die Frequenz der Wechselstromleistung des Leistungssystems 93 als eine Referenzfrequenz bezeichnet werden. Die Blindleistungsberechnungseinheit 52 für ein spezifisches Vielfaches ist eine erste Blindleistungsberechnungseinheit, die einen Blindleistungswert des Leistungsflusses auf der Basis der Spannung und des Stroms, die von der Detektionseinheit 3 detektiert werden, berechnet. Insbesondere berechnet die Blindleistungsberechnungseinheit 52 für ein spezifisches Vielfaches den Blindleistungswert für die Referenzfrequenz und berechnet den Blindleistungswert/-werte für eine oder mehrere multiplizierte Frequenzen auf Basis der Referenzfrequenz. Die Stromeffektivwertberechnungseinheit 57 berechnet den Stromeffektivwert des Leistungsflusses auf der Basis des Stroms, der von der Detektionseinheit 3 detektiert wird.
Die Wirkleistungsführungsgrößenerzeugungseinheit 42 erzeugt einen zweiten Wirkleistungsbefehlswert auf der Basis eines ersten Wirkleistungsbefehlswerts, der von einer externen Steuerung 98 bereitgestellt wird, die außerhalb der Leistungsumformungseinrichtung 1 angeordnet ist, und des/der Wirkleistungswerts/-werte und des Stromeffektivwerts, der von der Berechnungseinheit 41 berechnet wird. Die externe Steuerung 98 ist eine Einrichtung, die den ersten Wirkleistungsbefehlswert und einen ersten Blindleistungsbefehlswert, die die Führungswerte zum Steuern des Leistungsumformers 2 sind, der Leistungsumformungseinrichtung 1 zuführt, und sie kann Führungswerte zum Steuern des Leistungsumformers 2 unter Berücksichtigung des gesamten Leistungssystems 93 erzeugen. Der zweite Wirkleistungsbefehlswert, der von der Wirkleistungsführungsgrößenerzeugungseinheit 42 erzeugt wird, wird verwendet, um zu erzwingen, dass der Leistungsfluss dem ersten Wirkleistungsbefehlswert folgt.
Die Wirkleistungsführungsgrößenerzeugungseinheit 42 erzeugt den zweiten Wirkleistungsbefehlswert auf der Basis des ersten Wirkleistungsbefehlswerts, der von der externen Steuerung 98 bereitgestellt wird, und wenigstens eines von Folgenden, des Wirkleistungswerts für die Referenzfrequenz und des/der Wirkleistungswerts/-werte für die multiplizierte Frequenz oder Frequenzen (hier nachstehend einfach als Frequenz/Frequenzen bezeichnet), die von der Wirkleistungsberechnungseinheit 51 für ein spezifisches Vielfaches berechnet werden. Insbesondere subtrahiert die Wirkleistungsführungsgrößenerzeugungseinheit 42 vom ersten Wirkleistungsbefehlswert den Wirkleistungswert für die Referenzfrequenz und den/die Wirkleistungswert/-werte für die eine oder die mehreren multiplizierten Frequenzen, die von der Wirkleistungsberechnungseinheit 51 für ein spezifisches Vielfaches berechnet werden, um eine Abweichung für alle Vielfachen zu berechnen, stellt Steuerung, wie zum Beispiel Proportional-Integral- (PI-) Steuerung, für alle Vielfachen bereit, um diese Abweichung zu reduzieren, und erzeugt somit den zweiten Wirkleistungsbefehlswert.
Die Wirkleistungsführungsgrößenerzeugungseinheit 42 kann den vorstehenden zweiten Wirkleistungsbefehlswert auf der Basis des ersten Wirkleistungsbefehlswerts und des Wirkleistungswerts für die Referenzfrequenz, der von der Wirkleistungsberechnungseinheit 51 für ein spezifisches Vielfaches berechnet wird, erzeugen. Insbesondere kann die Wirkleistungsführungsgrößenerzeugungseinheit 42 vom ersten Wirkleistungsbefehlswert den Wirkleistungswert für die Referenzfrequenz subtrahieren, der von der Wirkleistungsberechnungseinheit 51 für ein spezifisches Vielfaches berechnet wird, um die Abweichung für alle Vielfachen zu berechnen, Steuerung, wie zum Beispiel PI-Steuerung, für alle Vielfachen bereitstellen, um diese Abweichung zu reduzieren, und somit den zweiten Wirkleistungsbefehlswert erzeugen.
Die Wirkleistungsführungsgrößenerzeugungseinheit 42 ist in der Lage, den ersten Wirkleistungsbefehlswert zu korrigieren, wenn der Stromeffektivwert, der von der Berechnungseinheit 41 berechnet worden ist, eine Stromobergrenze überschreitet, die auf der Basis eines Faktors eingestellt worden ist, wie zum Beispiel dem Nennstrom des gekapselten Leistungsschalters 99. Zum Beispiel ist die Wirkleistungsführungsgrößenerzeugungseinheit 42 in der Lage, den ersten Wirkleistungsbefehlswert auf der Basis der Wirkleistungswerte, der Blindleistungswerte und des Stromeffektivwerts, der von der Berechnungseinheit 41 berechnet worden ist, zu korrigieren. In dieser Operation reduziert die Wirkleistungsführungsgrößenerzeugungseinheit 42 den Betrag des ersten Wirkleistungsbefehlswerts. In einem Fall, bei dem der erste Wirkleistungsbefehlswert korrigiert ist, verwendet die Wirkleistungsführungsgrößenerzeugungseinheit 42 den ersten Wirkleistungsbefehlswert nach der Korrektur, um den zweiten Wirkleistungsbefehlswert zu erzeugen. Die Wirkleistungsführungsgrößenerzeugungseinheit 42 gibt den erzeugten zweiten Wirkleistungsbefehlswert an die Ansteuerungsführungsgrößenerzeugungseinheit 44 aus.
Die Blindleistungsführungsgrößenerzeugungseinheit 43 erzeugt einen zweiten Blindleistungsbefehlswert auf der Basis des ersten Blindleistungsbefehlswerts, der von der externen Steuerung 98 bereitgestellt wird, und des/der Blindleistungswerts/-werte und des Stromeffektivwerts, der von der Berechnungseinheit 41 berechnet wird. Der zweite Blindleistungsbefehlswert, der von der Blindleistungsführungsgrößenerzeugungseinheit 43 erzeugt wird, wird verwendet, um zu erzwingen, dass der Leistungsfluss dem ersten Blindleistungsbefehlswert folgt.
Die Blindleistungsführungsgrößenerzeugungseinheit 43 erzeugt den zweiten Blindleistungsbefehlswert auf der Basis des ersten Blindleistungsbefehlswerts, der von der externen Steuerung 98 bereitgestellt wird, und wenigstens eines von Folgenden, des Blindleistungswerts für die Referenzfrequenz und des/der Blindleistungswerts/-werte für die multiplizierte(n) Frequenz/Frequenzen, die von der Blindleistungsberechnungseinheit 52 für ein spezifisches Vielfaches berechnet werden. Insbesondere subtrahiert die Blindleistungsführungsgrößenerzeugungseinheit 43 vom ersten Blindleistungsbefehlswert den Blindleistungswert für die Referenzfrequenz und den/die Blindleistungswert/-werte für die eine oder die mehreren multiplizierten Frequenzen, die von der Blindleistungsberechnungseinheit 52 für ein spezifisches Vielfaches berechnet werden, um eine Abweichung für alle Vielfachen zu berechnen, stellt Steuerung, wie zum Beispiel PI-Steuerung, für alle Vielfachen bereit, um diese Abweichung zu reduzieren, und erzeugt somit den zweiten Blindleistungsbefehlswert.
Die Blindleistungsführungsgrößenerzeugungseinheit 43 kann den vorstehenden zweiten Blindleistungsbefehlswert auf der Basis des ersten Blindleistungsbefehlswerts und des Blindleistungswerts für die Referenzfrequenz, der von der Blindleistungsberechnungseinheit 52 für ein spezifisches Vielfaches berechnet wird, erzeugen. Insbesondere kann die Blindleistungsführungsgrößenerzeugungseinheit 43 vom ersten Blindleistungsbefehlswert den Wirkleistungswert für die Referenzfrequenz subtrahieren, der von der Blindleistungsberechnungseinheit 52 für ein spezifisches Vielfaches berechnet wird, um die Abweichung für alle Vielfachen zu berechnen, Steuerung, wie zum Beispiel PI-Steuerung, für alle Vielfachen bereitstellen, um diese Abweichung zu reduzieren, und somit den zweiten Blindleistungsbefehlswert erzeugen.
Die Blindleistungsführungsgrößenerzeugungseinheit 43 ist in der Lage, den ersten Blindleistungsbefehlswert zu korrigieren, wenn der Stromeffektivwert, der von der Berechnungseinheit 41 berechnet worden ist, eine Stromobergrenze überschreitet, die auf der Basis eines Faktors eingestellt worden ist, wie zum Beispiel dem Nennstrom des gekapselten Leistungsschalters 99. Zum Beispiel ist die Blindleistungsführungsgrößenerzeugungseinheit 43 in der Lage, den ersten Blindleistungsbefehlswert auf der Basis der Wirkleistungswerte, der Blindleistungswerte und des Stromeffektivwerts, der von der Berechnungseinheit 41 berechnet worden ist, zu korrigieren. In dieser Operation reduziert die Blindleistungsführungsgrößenerzeugungseinheit 43 den Betrag des ersten Blindleistungsbefehlswerts. In einem Fall, bei dem der erste Blindleistungsbefehlswert korrigiert ist, verwendet die Blindleistungsführungsgrößenerzeugungseinheit 43 den ersten Blindleistungsbefehlswert nach der Korrektur, um den zweiten Blindleistungsbefehlswert zu erzeugen. Die Blindleistungsführungsgrößenerzeugungseinheit 43 gibt den erzeugten zweiten Blindleistungsbefehlswert an die Ansteuerungsführungsgrößenerzeugungseinheit 44 aus.
Der Wirkleistungsbegrenzer 53 stellt eine Obergrenze für den zweiten Wirkleistungsbefehlswert auf der Basis des ersten Blindleistungsbefehlswerts und einer Obergrenze der Scheinleistung, die vom Leistungsumformer 2 ausgegeben werden kann, ein. Die Wirkleistungsführungsgrößenerzeugungseinheit 42 erzeugt den zweiten Wirkleistungsbefehlswert, der kleiner oder gleich der Obergrenze ist, die vom Wirkleistungsbegrenzer 53 eingestellt worden ist.
Der Blindleistungsbegrenzer 54 stellt eine Obergrenze für den zweiten Blindleistungsbefehlswert auf der Basis des ersten Wirkleistungsbefehlswerts und der Obergrenze der Scheinleistung, die oben beschrieben worden ist, ein. Die Blindleistungsführungsgrößenerzeugungseinheit 43 erzeugt den zweiten Blindleistungsbefehlswert, der kleiner oder gleich der Obergrenze ist, die vom Blindleistungsbegrenzer 54 eingestellt worden ist.
Die Ansteuerungsführungsgrößenerzeugungseinheit 44 erzeugt eine Ansteuerungsführungsgröße zum Steuern des Leistungsumformers 2 auf der Basis des zweiten Wirkleistungsbefehlswerts, der von der Wirkleistungsführungsgrößenerzeugungseinheit 42 ausgegeben wird, und des zweiten Blindleistungsbefehlswerts, der von der Blindleistungsführungsgrößenerzeugungseinheit 43 ausgegeben wird. Insbesondere addiert die Ansteuerungsführungsgrößenerzeugungseinheit 44 den zweiten Blindleistungsbefehlswert zum zweiten Wirkleistungsbefehlswert, um die Ansteuerungsführungsgröße zu erzeugen.
Ein Betrieb der Leistungsumformungseinrichtung 1 wird als nächstes beschrieben. Das heißt: Ein Leistungsflusssteuerverfahren, das von der Leistungsumformungseinrichtung 1 durchgeführt wird, wird beschrieben. Die 2 ist ein Diagramm, das ein erstes Beispiel für Kurvenverläufe einer Spannung und eines Stroms, die in Beziehung zu einem Leistungsfluss stehen, und Kurvenverläufe der Leistungsflussabgabe durch die in der 1 veranschaulichte Leistungsumformungseinrichtung 1 veranschaulicht. Die 2 veranschaulicht ein Beispiel für Kurvenverläufe der Spannung und des Stroms, die in Beziehung zum Leistungsfluss stehen, und Kurvenverläufe des Leistungsflusses unter einer Bedingung, bei der der Kundenverbraucher 92 ein ohmscher Verbraucher ist und bei der der Kundenverbraucher 92 mit dem Leistungsumformer 2 der Leistungsumformungseinrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform verbunden ist. Ein Leistungsflusssteuerverfahren, wenn der Kundenverbraucher 92 mit dem Leistungsumformer 2 verbunden worden ist, wird nachstehend unter Bezugnahme auf die 2 beschrieben. Der in der 2 veranschaulichte Zeitpunkt t1 gibt den Zeitpunkt des Verbrauchereinsatzes an, zu dem der Kundenverbraucher 92 mit dem Leistungsumformer 2 verbunden wird.
Die 2 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für Kurvenverläufe der Spannung und des Stroms, die in Beziehung zum Leistungsfluss stehen, und Kurvenverläufe des Leistungsflusses unter einer Bedingung veranschaulicht, bei der der Wirkleistungsbefehlswert, der von der externen Steuerung 98 bereitgestellt wird, nicht 0 W ist, der Blindleistungsbefehlswert 0 Var ist, der Kundenverbraucher 92 ein ohmscher Verbraucher ist und der Kundenverbraucher 92 mit dem Leistungsumformer 2 der Leistungsumformungseinrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform verbunden ist. Ein Wirkleistungssteuerverfahren wird jetzt unter Bezugnahme auf die 2 beschrieben. In der 2 ist die Polarität des Stroms so definiert, dass der Stromfluss in einer Richtung aus dem Leistungsumformer 2 und aus der Leistungserzeugungsvorrichtung 97 zum Leistungssystem 93 positiv ist. Die Polarität der Wirkleistung ist so definiert, dass die Richtung des Entladens aus dem Leistungsumformer 2 und aus der Leistungserzeugungsvorrichtung 97 zum Leistungssystem 93 positiv ist. Die Richtung des Entladens ist die Richtung der Abgabe elektrischer Leistung. Die Polarität der Blindleistung ist so definiert, dass die Richtung des Entladens von phasenvoreilender Blindleistung aus dem Leistungsumformer 2 und aus der Leistungserzeugungsvorrichtung 97 zum Leistungssystem 93 positiv ist.
Die 2(a) ist ein Diagramm, das einen Kurvenverlauf der von der Detektionseinheit 3 detektierten Spannung veranschaulicht. Die 2(b) ist ein Diagramm, das einen Kurvenverlauf des von der Detektionseinheit 3 detektierten Stroms veranschaulicht. Die 2(c) ist ein Diagramm, das den Effektivwert des Stroms der 2(b) veranschaulicht. Die 2(d) ist ein Diagramm, das den ersten Wirkleistungsbefehlswert veranschaulicht, der von der Wirkleistungsführungsgrößenerzeugungseinheit 42 berechnet wird. Die 2(e) ist ein Diagramm, das den ersten Blindleistungsbefehlswert veranschaulicht, der von der Blindleistungsführungsgrößenerzeugungseinheit 43 berechnet wird. Der erste, in der 2(d) veranschaulichte Wirkleistungsbefehlswert und der erste, in der 2(e) veranschaulichte Blindleistungsbefehlswert sind korrigierte Werte, wenn der Stromeffektivwert die Stromobergrenze überschritten hat. Wie in der 2(b) veranschaulicht wird, erhöht sich bei Verbindung des Kundenverbrauchers 92 mit dem Leistungsumformer 2 die Wirkleistung für die Referenzfrequenz in der negativen Richtung, das heißt, in der Richtung der Aufnahme von elektrischer Leistung. In dieser Situation, zum Beispiel in einem Fall, bei dem ein Teil des Kundenverbrauchers 92 mit einer Phase eines einphasigen Dreileitersystems verbunden ist, können Phasenströme unabgeglichen sein, und der Stromeffektivwert kann einen Stromwert überschreiten, der durch einfaches Dividieren des ersten Wirkleistungsbefehlswerts, der von der externen Steuerung 98 bereitgestellt wird, durch den Spannungseffektivwert berechnet wird.
Sobald die Stromobergrenze vom Stromeffektivwert, der von der Berechnungseinheit 41 berechnet wird, überschritten wird, korrigiert die Wirkleistungsführungsgrößenerzeugungseinheit 42 den ersten Wirkleistungsbefehlswert, um den Betrag des ersten Wirkleistungsbefehlswerts auf weniger als den von der externen Steuerung 98 bereitgestellten Wert zu reduzieren und somit den Stromeffektivwert zu reduzieren. In dieser Operation berechnet die Wirkleistungsführungsgrößenerzeugungseinheit 42 den ersten Wirkleistungsbefehlswert, so dass der Mittelwert des Stromeffektivwerts kleiner oder gleich der Stromobergrenze ist, wobei der oben genannte Mittelwert ein Mittelwert des Stromeffektivwerts über einen Detektionszeitraum T1, in dem der Stromeffektivwert die Stromobergrenze überschreitet, und über einen Abschwächungszeitraum T2, in dem der Betrag des Wirkleistungsbefehlswerts auf einen reduzierten Wert eingestellt ist, ist.
Die Wirkleistungsberechnungseinheit 51 für ein spezifisches Vielfaches berechnet auf der Basis der Spannung und des Stroms, die von der Detektionseinheit 3 detektiert werden, den Wirkleistungswert für die Referenzfrequenz, die sich aufgrund der Verbindung des Kundenverbrauchers 92 mit dem Leistungsumformer 2 ändert. Die Wirkleistungsberechnungseinheit 51 für ein spezifisches Vielfaches berechnet den Wirkleistungswert für die Referenzfrequenz einschließlich seiner Polarität. Zum Beispiel berechnet die Wirkleistungsberechnungseinheit 51 für ein spezifisches Vielfaches den Wirkleistungswert für die Referenzfrequenz einschließlich seiner Polarität, die einen Entlade- oder Aufladezustand angibt. Gleichermaßen berechnet die Wirkleistungsberechnungseinheit 51 für ein spezifisches Vielfaches den/die Wirkleistungswert(e) einschließlich ihrer Polarität für die eine oder die mehreren multiplizierten Frequenzen.
Insbesondere berechnet die Wirkleistungsberechnungseinheit 51 für ein spezifisches Vielfaches den Wirkleistungswert für die Referenzfrequenz und den/die Wirkleistungswert(e) für die eine oder die mehreren multiplizierten Frequenzen, indem sie FourierTransformation für jede der Spannungen, die von der Detektionseinheit 3 detektiert werden, und für den Strom, der von der Detektionseinheit 3 detektiert wird, durchführt oder indem sie eine Filteroperation anwendet, um Werte in einem anderen Band als einem spezifischen Frequenzband zu dämpfen.
Die Obergrenze der multiplizierten Frequenzen wird zum Beispiel durch eine Detektionscharakteristik der Detektionseinheit 3 oder durch eine Leistungsabgabecharakteristik des Leistungsumformers 2 bestimmt. Die Detektionscharakteristik der Detektionseinheit 3 ist eine Charakteristik, die sich zum Beispiel auf die Genauigkeit oder den Zeitpunkt für die Detektion bezieht. Die Leistungsabgabecharakteristik des Leistungsumformers 2 ist eine Charakteristik, die sich zum Beispiel auf die Genauigkeit oder den Zeitpunkt zur Reaktion für die Leistungsabgabe bezieht. Zum Beispiel berechnet die Wirkleistungsberechnungseinheit 51 für ein spezifisches Vielfaches Wirkleistungswerte für die bis zu der mit Sieben multiplizierten Frequenz, was die Frequenz ist, die sieben Mal so hoch wie die Referenzfrequenz ist. Die Obergrenze der multiplizierten Frequenzen kann durch eine Charakteristik des Kundenverbrauchers 92 bestimmt werden. In einem Fall, bei dem der Kundenverbraucher 92 zum Beispiel ein mit JIS C 61000-3-2 konformer Kondensator ist, berechnet die Wirkleistungsberechnungseinheit 51 für ein spezifisches Vielfaches die Wirkleistungswerte für die bis zu der mit Dreizehn multiplizierten Frequenz, was die Frequenz ist, die 13 Mal so hoch wie die Referenzfrequenz ist.
Die Wirkleistungsführungsgrößenerzeugungseinheit 42 erzeugt den zweiten Wirkleistungsbefehlswert für jede von Folgenden, die Referenzfrequenz und die eine oder die mehreren multiplizierten Frequenzen, so dass die Differenz zwischen jedem Wirkleistungswert für die Referenzfrequenz und dem/den Wirkleistungswert(en) für die eine oder die mehreren multiplizierten Frequenzen, die von der Wirkleistungsberechnungseinheit 51 für ein spezifisches Vielfaches berechnet werden, und dem ersten Wirkleistungsbefehlswert, der von der externen Steuerung 98 bereitgestellt wird, reduziert wird. Die Wirkleistungsführungsgrößenerzeugungseinheit 42 kann den ersten Wirkleistungsbefehlswert von der externen Steuerung 98 für jede von Folgenden, die Referenzfrequenz und die eine oder die mehreren multiplizierten Frequenzen, empfangen. Die Wirkleistungsführungsgrößenerzeugungseinheit 42 kann bestimmen, dass unter den ersten Wirkleistungsbefehlswerten, die von der externen Steuerung 98 bereitgestellt werden, der erste Wirkleistungsbefehlswert für andere Frequenzen als eine spezifische Frequenz null ist, und kann somit nur den ersten Wirkleistungsbefehlswert für diese spezifische Frequenz empfangen. Ein Beispiel für die spezifische Frequenz ist die Referenzfrequenz.
Der Blindleistungswert für die Referenzfrequenz und der/die Blindleistungswert(e) für die multiplizierte(n) Frequenz/Frequenzen ändern sich nicht. Somit sind die von der Blindleistungsberechnungseinheit 52 für ein spezifisches Vielfaches berechneten Blindleistungswerte 0 Var. Angesichts dessen, dass der erste Blindleistungsbefehlswert ebenfalls 0 Var ist, ist der zweite Blindleistungsbefehlswert, der von der Blindleistungsführungsgrößenerzeugungseinheit 43 erzeugt wird, 0 Var.
Die Ansteuerungsführungsgrößenerzeugungseinheit 44 erzeugt eine Ansteuerungsführungsgröße auf der Basis des zweiten Wirkleistungsbefehlswerts, der von der Wirkleistungsführungsgrößenerzeugungseinheit 42 erzeugt wird, und des zweiten Blindleistungsbefehlswerts, der von der Blindleistungsführungsgrößenerzeugungseinheit 43 erzeugt wird. Insbesondere addiert die Ansteuerungsführungsgrößenerzeugungseinheit 44 den zweiten Blindleistungsbefehlswert, der von der Blindleistungsführungsgrößenerzeugungseinheit 43 erzeugt wird, zum zweiten Wirkleistungsbefehlswert, der von der Wirkleistungsführungsgrößenerzeugungseinheit 42 erzeugt wird, um die Ansteuerungsführungsgröße zu erzeugen. Der Leistungsumformer 2 arbeitet auf der Basis der Ansteuerungsführungsgröße, die von der Ansteuerungsführungsgrößenerzeugungseinheit 44 erzeugt wird. Der Betrieb des Leistungsumformers 2 auf Basis der Ansteuerungsführungsgröße bewirkt, dass die vom Leistungsumformer 2 abgegebene Leistung dem zweiten Wirkleistungsbefehlswert, der von der Wirkleistungsführungsgrößenerzeugungseinheit 42 erzeugt wird, und dem zweiten Blindleistungsbefehlswert, der von der Blindleistungsführungsgrößenerzeugungseinheit 43 erzeugt wird, folgt. Der Leistungsfluss folgt dem ersten Wirkleistungsbefehlswert und dem ersten Blindleistungsbefehlswert, die von der externen Steuerung 98 bereitgestellt werden, oder folgt, wenn der Stromeffektivwert die Stromobergrenze überschritten hat, dem ersten Wirkleistungsbefehlswert nach der Korrektur und dem ersten Blindleistungsbefehlswert nach der Korrektur.
Auch in einem Fall, bei dem der Kundenverbraucher 92, der ein ohmscher Verbraucher ist, vom Leistungsumformer 2 getrennt ist, und in einem Fall, bei dem der Wirkleistungswert für die Referenzfrequenz der Leistungserzeugungsvorrichtung 97 sich geändert hat, ist das Leistungsflusssteuerverfahren, das von der Leistungsumformungseinrichtung 1 durchgeführt wird, das gleiche wie das Leistungsflusssteuerverfahren in dem oben genannten Fall, der unter Bezugnahme auf die 2 beschrieben wird, wobei der Kundenverbraucher 92, der ein ohmscher Verbraucher ist, mit dem Leistungsumformer 2 verbunden ist.
Die 3 ist ein Diagramm, das ein zweites Beispiel für Kurvenverläufe der Spannung und des Stroms, die in Beziehung zum Leistungsfluss stehen, und Kurvenverläufe der Leistungsflussabgabe durch die in der 1 veranschaulichte Leistungsumformungseinrichtung 1 veranschaulicht. Die 3 veranschaulicht ein Beispiel für Kurvenverläufe der Spannung und des Stroms, die in Beziehung zum Leistungsfluss stehen, und Kurvenverläufe des Leistungsflusses unter einer Bedingung, bei der der Blindleistungsbefehlswert, der von der externen Steuerung 98 bereitgestellt wird, nicht 0 Var ist, der Wirkleistungsbefehlswert 0 W ist, der Kundenverbraucher 92 ein kapazitiver Verbraucher ist und der Kundenverbraucher 92 mit dem Leistungsumformer 2 der Leistungsumformungseinrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform verbunden ist. Ein Blindleistungssteuerverfahren wird nachstehend unter Bezugnahme auf die 3 beschrieben. Der in der 3 veranschaulichte Zeitpunkt t1 gibt den Zeitpunkt des Verbrauchereinsatzes an, zu dem der Kundenverbraucher 92 mit dem Leistungsumformer 2 verbunden wird.
Die 3(a) ist ein Diagramm, das einen Kurvenverlauf der von der Detektionseinheit 3 detektierten Spannung veranschaulicht. Die 3(b) ist ein Diagramm, das einen Kurvenverlauf des von der Detektionseinheit 3 detektierten Stroms veranschaulicht. Die 3(c) ist ein Diagramm, das den Effektivwert des Stroms der 3(b) veranschaulicht. Die 3(d) ist ein Diagramm, das den ersten Wirkleistungsbefehlswert veranschaulicht, der von der Wirkleistungsführungsgrößenerzeugungseinheit 42 berechnet wird. Die 3(e) ist ein Diagramm, das den ersten Blindleistungsbefehlswert veranschaulicht, der von der Blindleistungsführungsgrößenerzeugungseinheit 43 berechnet wird. Der erste, in der 3(d) veranschaulichte Wirkleistungsbefehlswert und der erste, in der 3(e) veranschaulichte Blindleistungsbefehlswert sind korrigierte Werte, wenn der Stromeffektivwert die Stromobergrenze überschritten hat. Wie in der 3(b) veranschaulicht wird, erhöht sich bei Verbindung des Kundenverbrauchers 92 mit dem Leistungsumformer 2 die Blindleistung für die Referenzfrequenz in der negativen Richtung, das heißt, in der Richtung der Aufnahme von elektrischer Leistung. In dieser Situation, zum Beispiel in einem Fall, bei dem ein Teil des Kundenverbrauchers 92 mit einer Phase eines einphasigen Dreileitersystems verbunden ist, können Phasenströme unabgeglichen sein, und der Stromeffektivwert kann einen Stromwert überschreiten, der durch einfaches Dividieren des ersten Blindleistungsbefehlswerts, der von der externen Steuerung 98 bereitgestellt wird, durch den Spannungseffektivwert berechnet wird.
Sobald die Stromobergrenze vom Stromeffektivwert, der von der Berechnungseinheit 41 berechnet wird, überschritten wird, korrigiert die Blindleistungsführungsgrößenerzeugungseinheit 43 den ersten Blindleistungsbefehlswert, um den Betrag des ersten Blindleistungsbefehlswerts auf weniger als den von der externen Steuerung 98 bereitgestellten Wert zu reduzieren und somit den Stromeffektivwert zu reduzieren. In dieser Operation berechnet die Blindleistungsführungsgrößenerzeugungseinheit 43 den ersten Blindleistungsbefehlswert, so dass der Mittelwert des Stromeffektivwerts kleiner oder gleich der Stromobergrenze ist, wobei der oben genannte Mittelwert ein Mittelwert des Stromeffektivwerts über den Detektionszeitraum T1, in dem der Stromeffektivwert die Stromobergrenze überschreitet, und über den Abschwächungszeitraum T2, in dem der Betrag des Wirkleistungsbefehlswerts auf einen reduzierten Wert eingestellt ist, ist.
Die Blindleistungsberechnungseinheit 52 für ein spezifisches Vielfaches berechnet auf der Basis der Spannung und des Stroms, die von der Detektionseinheit 3 detektiert werden, den Blindleistungswert für die Referenzfrequenz, die sich aufgrund der Verbindung des Kundenverbrauchers 92 mit dem Leistungsumformer 2 ändert. Die Blindleistungsberechnungseinheit 52 für ein spezifisches Vielfaches berechnet den Blindleistungswert für die Referenzfrequenz einschließlich seiner Polarität. Zum Beispiel berechnet die Blindleistungsberechnungseinheit 52 für ein spezifisches Vielfaches den Blindleistungswert für die Referenzfrequenz einschließlich seiner Polarität, die einen Entlade- oder Aufladezustand angibt.
Gleichermaßen berechnet die
Blindleistungsberechnungseinheit 52 für ein spezifisches Vielfaches den/die Blindleistungswert(e) einschließlich ihrer Polarität für die eine oder die mehreren multiplizierten Frequenzen.
Ähnlich dem Fall der Berechnung eines Wirkleistungswerts durch die Wirkleistungsberechnungseinheit 51 für ein spezifisches Vielfaches berechnet die Blindleistungsberechnungseinheit 52 für ein spezifisches Vielfaches insbesondere den Blindleistungswert für die Referenzfrequenz und den/die Blindleistungswert(e) für die eine oder die mehreren multiplizierten Frequenzen, indem sie FourierTransformation für jede der Spannungen, die von der Detektionseinheit 3 detektiert werden, und für den Strom, der von der Detektionseinheit 3 detektiert wird, durchführt oder indem sie eine Filteroperation anwendet, um Werte in einem anderen Band als einem spezifischen Frequenzband zu dämpfen.
Ähnlich dem Fall der Berechnung eines Wirkleistungswerts durch die Wirkleistungsberechnungseinheit 51 für ein spezifisches Vielfaches wird die Obergrenze der multiplizierten Frequenzen zum Beispiel durch eine Detektionscharakteristik der Detektionseinheit 3 oder durch eine Leistungsabgabecharakteristik des Leistungsumformers 2 bestimmt. Die Detektionscharakteristik der Detektionseinheit 3 ist eine Charakteristik, die sich zum Beispiel auf die Genauigkeit oder den Zeitpunkt für die Detektion bezieht. Die Leistungsabgabecharakteristik des Leistungsumformers 2 ist eine Charakteristik, die sich zum Beispiel auf die Genauigkeit oder den Zeitpunkt zur Reaktion für die Leistungsabgabe bezieht. Zum Beispiel berechnet die Blindleistungsberechnungseinheit 52 für ein spezifisches Vielfaches Blindleistungswerte für die bis zu der mit Sieben multiplizierten Frequenz, was die Frequenz ist, die sieben Mal so hoch wie die Referenzfrequenz ist. Die Obergrenze der multiplizierten Frequenzen kann durch eine Charakteristik des Kundenverbrauchers 92 bestimmt werden. In einem Fall, bei dem der Kundenverbraucher 92 zum Beispiel ein mit JIS C 61000-3-2 konformer Kondensator ist, berechnet die Blindleistungsberechnungseinheit 52 für ein spezifisches Vielfaches die Blindleistungswerte für die bis zu der mit Dreizehn multiplizierten Frequenz, was die Frequenz ist, die 13 Mal so hoch wie die Referenzfrequenz ist.
Die Blindleistungsführungsgrößenerzeugungseinheit 43 erzeugt den zweiten Blindleistungsbefehlswert für jede von Folgenden, die Referenzfrequenz und die eine oder die mehreren multiplizierten Frequenzen, so dass die Differenz zwischen jedem Blindleistungswert für die Referenzfrequenz und dem/den Blindleistungswert(en) für die eine oder die mehreren multiplizierten Frequenzen, die von der Blindleistungsberechnungseinheit 52 für ein spezifisches Vielfaches berechnet werden, und dem ersten Blindleistungsbefehlswert, der von der externen Steuerung 98 bereitgestellt wird, reduziert wird. Die Blindleistungsführungsgrößenerzeugungseinheit 43 kann den ersten Blindleistungsbefehlswert von der externen Steuerung 98 für jede von Folgenden, die Referenzfrequenz und die eine oder die mehreren multiplizierten Frequenzen, empfangen. Die Blindleistungsführungsgrößenerzeugungseinheit 43 kann bestimmen, dass unter den ersten Blindleistungsbefehlswerten, die von der externen Steuerung 98 bereitgestellt werden, der erste Blindleistungsbefehlswert für andere Frequenzen als eine spezifische Frequenz null ist, und kann somit nur den ersten Blindleistungsbefehlswert für diese spezifische Frequenz empfangen. Ein Beispiel für die spezifische Frequenz ist die Referenzfrequenz.
Der Wirkleistungswert für die Referenzfrequenz und der/die Wirkleistungswert(e) für die multiplizierte(n) Frequenz/Frequenzen ändern sich nicht. Somit sind die von der Wirkleistungsberechnungseinheit 51 für ein spezifisches Vielfaches berechneten Wirkleistungswerte 0 W. Angesichts dessen, dass der erste Wirkleistungsbefehlswert ebenfalls 0 W ist, ist der zweite Wirkleistungsbefehlswert, der von der Wirkleistungsführungsgrößenerzeugungseinheit 42 erzeugt wird, 0 W.
Die Ansteuerungsführungsgrößenerzeugungseinheit 44 erzeugt eine Ansteuerungsführungsgröße auf der Basis des zweiten Wirkleistungsbefehlswerts, der von der Wirkleistungsführungsgrößenerzeugungseinheit 42 erzeugt wird, und des zweiten Blindleistungsbefehlswerts, der von der Blindleistungsführungsgrößenerzeugungseinheit 43 erzeugt wird. Insbesondere addiert die Ansteuerungsführungsgrößenerzeugungseinheit 44 den zweiten Blindleistungsbefehlswert, der von der Blindleistungsführungsgrößenerzeugungseinheit 43 erzeugt wird, zum zweiten Wirkleistungsbefehlswert, der von der Wirkleistungsführungsgrößenerzeugungseinheit 42 erzeugt wird, um die Ansteuerungsführungsgröße zu erzeugen. Der Leistungsumformer 2 arbeitet auf der Basis der Ansteuerungsführungsgröße, die von der Ansteuerungsführungsgrößenerzeugungseinheit 44 erzeugt wird. Der Betrieb des Leistungsumformers 2 auf Basis der Ansteuerungsführungsgröße bewirkt, dass die vom Leistungsumformer 2 abgegebene Leistung dem zweiten Wirkleistungsbefehlswert, der von der Wirkleistungsführungsgrößenerzeugungseinheit 42 erzeugt wird, und dem zweiten Blindleistungsbefehlswert, der von der Blindleistungsführungsgrößenerzeugungseinheit 43 erzeugt wird, folgt. Der Leistungsfluss folgt dem ersten Wirkleistungsbefehlswert und dem ersten Blindleistungsbefehlswert, die von der externen Steuerung 98 bereitgestellt werden, oder folgt, wenn der Stromeffektivwert die Stromobergrenze überschritten hat, dem ersten Wirkleistungsbefehlswert nach der Korrektur und dem ersten Blindleistungsbefehlswert nach der Korrektur.
Auch in einem Fall, bei dem der Kundenverbraucher 92, der ein kapazitiver Verbraucher ist, vom Leistungsumformer 2 getrennt ist, in einem Fall, bei dem der Kundenverbraucher 92 ein induktiver Verbraucher ist und der Kundenverbraucher 92 mit dem Leistungsumformer 2 verbunden ist, in einem Fall, bei dem der Kundenverbraucher 92 ein induktiver Verbraucher ist und der Kundenverbraucher 92 vom Leistungsumformer 2 getrennt ist, und in einem Fall, bei dem sich der Blindleistungswert für die Referenzfrequenz der Leistungserzeugungsvorrichtung 97 geändert hat, ist das Leistungsflusssteuerverfahren, das von der Leistungsumformungseinrichtung 1 durchgeführt wird, das gleiche wie das Leistungsflusssteuerverfahren in dem oben genannten Fall, der unter Bezugnahme auf die 3 beschrieben wird, wobei der Kundenverbraucher 92, der ein kapazitiver Verbraucher ist, mit dem Leistungsumformer 2 verbunden ist.
Die 4 ist ein Diagramm, das ein drittes Beispiel für Kurvenverläufe der Spannung und des Stroms, die in Beziehung zum Leistungsfluss stehen, und Kurvenverläufe der Leistungsflussabgabe durch die in der 1 veranschaulichte Leistungsumformungseinrichtung 1 veranschaulicht. Die 4 veranschaulicht ein Beispiel für Kurvenverläufe der Spannung und des Stroms, die in Beziehung zum Leistungsfluss stehen, und Kurvenverläufe des Leistungsflusses unter einer Bedingung, bei der der Wirkleistungsbefehlswert, der von der externen Steuerung 98 bereitgestellt wird, nicht 0 W ist, der spezifizierte Blindleistungswert nicht 0 Var ist, der Kundenverbraucher 92 eine kombinierte Last aus einem ohmschen Verbraucher und einem kapazitiven Verbraucher ist und der Kundenverbraucher 92 mit dem Leistungsumformer 2 der Leistungsumformungseinrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform verbunden ist. Nachstehend wird ein Verfahren zum Steuern der resultierenden Leistung der Wirkleistung und der Blindleistung unter Bezugnahme auf die 4 beschrieben. Der in der 4 veranschaulichte Zeitpunkt t1 gibt den Zeitpunkt des Verbrauchereinsatzes an, zu dem der Kundenverbraucher 92 mit dem Leistungsumformer 2 verbunden wird.
Die 4(a) ist ein Diagramm, das einen Kurvenverlauf der von der Detektionseinheit 3 detektierten Spannung veranschaulicht. Die 4(b) ist ein Diagramm, das einen Kurvenverlauf des von der Detektionseinheit 3 detektierten Stroms veranschaulicht. Die 4(c) ist ein Diagramm, das den Effektivwert des Stroms der 4(b) veranschaulicht. Die 4(d) ist ein Diagramm, das den ersten Wirkleistungsbefehlswert veranschaulicht, der von der Wirkleistungsführungsgrößenerzeugungseinheit 42 berechnet wird. Die 4(e) ist ein Diagramm, das den ersten Blindleistungsbefehlswert veranschaulicht, der von der Blindleistungsführungsgrößenerzeugungseinheit 43 berechnet wird. Der erste, in der 4(d) veranschaulichte Wirkleistungsbefehlswert und der erste, in der 4(e) veranschaulichte Blindleistungsbefehlswert sind korrigierte Werte, wenn der Stromeffektivwert die Stromobergrenze überschritten hat. Wie in der 4(b) veranschaulicht wird, erhöht sich bei Verbindung des Kundenverbrauchers 92 mit dem Leistungsumformer 2 die Wirkleistung und die Blindleistung für die Referenzfrequenz in der negativen Richtung, das heißt, in der Richtung der Aufnahme von elektrischer Leistung. In dieser Situation, zum Beispiel in einem Fall, bei dem ein Teil des Kundenverbrauchers 92 mit einer Phase eines einphasigen Dreileitersystems verbunden ist, können Phasenströme unabgeglichen sein, und der Stromeffektivwert kann Stromwerte überschreiten, die jeweils durch einfaches Dividieren des Wirkleistungsbefehlswerts und des Blindleistungsbefehlswerts, die von der externen Steuerung 98 bereitgestellt werden, durch den Spannungseffektivwert berechnet werden.
Sobald die Stromobergrenze vom Stromeffektivwert, der von der Berechnungseinheit 41 berechnet wird, überschritten wird, korrigieren die Wirkleistungsführungsgrößenerzeugungseinheit 42 bzw. die Blindleistungsführungsgrößenerzeugungseinheit 43 den ersten Wirkleistungsbefehlswert und den ersten Blindleistungsbefehlswert, die von der externen Steuerung 98 bereitgestellt werden, um deren Beträge zu reduzieren, um somit den Stromeffektivwert zu reduzieren. In dieser Operation berechnet die Wirkleistungsführungsgrößenerzeugungseinheit 42 bzw. die Blindleistungsführungsgrößenerzeugungseinheit 43 den ersten Wirkleistungsbefehlswert und den ersten Blindleistungsbefehlswert, so dass der Mittelwert des Stromeffektivwerts kleiner oder gleich der Stromobergrenze ist, wobei der oben genannte Mittelwert ein Mittelwert des Stromeffektivwerts über den Detektionszeitraum T1, in dem der Stromeffektivwert die Stromobergrenze überschreitet, und über den Abschwächungszeitraum T2, in dem der Betrag des Wirkleistungsbefehlswerts auf einen reduzierten Wert eingestellt ist, ist.
Die Wirkleistungsberechnungseinheit 51 für ein spezifisches Vielfaches berechnet auf der Basis der Spannung und des Stroms, die von der Detektionseinheit 3 detektiert werden, den Wirkleistungswert für die Referenzfrequenz, die sich aufgrund der Verbindung des Kundenverbrauchers 92 mit dem Leistungsumformer 2 ändert. Die Blindleistungsberechnungseinheit 52 für ein spezifisches Vielfaches berechnet auf der Basis der Spannung und des Stroms, die von der Detektionseinheit 3 detektiert werden, den Blindleistungswert für die Referenzfrequenz und den/die Blindleistungswert(e) für die multiplizierte(n) Frequenz/Frequenzen, die sich jeweils aufgrund der Verbindung des Kundenverbrauchers 92 mit dem Leistungsumformer 2 ändern. Die Wirkleistungsberechnungseinheit 51 für ein spezifisches Vielfaches arbeitet ähnlich wie die Operation der Wirkleistungsberechnungseinheit 51 für ein spezifisches Vielfaches, die unter Bezugnahme auf die 2 beschrieben wird. Die Blindleistungsberechnungseinheit 52 für ein spezifisches Vielfaches arbeitet ähnlich wie die Operation der Blindleistungsberechnungseinheit 52 für ein spezifisches Vielfaches, die unter Bezugnahme auf die 3 beschrieben wird.
Die Wirkleistungsführungsgrößenerzeugungseinheit 42 erzeugt den zweiten Wirkleistungsbefehlswert für jede von Folgenden, die Referenzfrequenz und die eine oder die mehreren multiplizierten Frequenzen, so dass die Differenz zwischen jedem Wirkleistungswert für die Referenzfrequenz und dem/den Wirkleistungswert(en) für die eine oder die mehreren multiplizierten Frequenzen, die von der Wirkleistungsberechnungseinheit 51 für ein spezifisches Vielfaches berechnet werden, und dem ersten Wirkleistungsbefehlswert reduziert wird. Die Blindleistungsführungsgrößenerzeugungseinheit 43 erzeugt den zweiten Blindleistungsbefehlswert für jede von Folgenden, die Referenzfrequenz und die eine oder die mehreren multiplizierten Frequenzen, so dass die Differenz zwischen jedem Blindleistungswert für die Referenzfrequenz und dem/den Blindleistungswert(en) für die eine oder die mehreren multiplizierten Frequenzen, die von der Blindleistungsberechnungseinheit 52 für ein spezifisches Vielfaches berechnet werden, und dem ersten Blindleistungsbefehlswert reduziert wird.
Die Ansteuerungsführungsgrößenerzeugungseinheit 44 erzeugt eine Ansteuerungsführungsgröße auf der Basis des zweiten Wirkleistungsbefehlswerts, der von der Wirkleistungsführungsgrößenerzeugungseinheit 42 erzeugt wird, und des zweiten Blindleistungsbefehlswerts, der von der Blindleistungsführungsgrößenerzeugungseinheit 43 erzeugt wird. Insbesondere addiert die Ansteuerungsführungsgrößenerzeugungseinheit 44 den zweiten Blindleistungsbefehlswert, der von der Blindleistungsführungsgrößenerzeugungseinheit 43 erzeugt wird, zum zweiten Wirkleistungsbefehlswert, der von der Wirkleistungsführungsgrößenerzeugungseinheit 42 erzeugt wird, um die Ansteuerungsführungsgröße zu erzeugen. Der Leistungsumformer 2 arbeitet auf der Basis der Ansteuerungsführungsgröße, die von der Ansteuerungsführungsgrößenerzeugungseinheit 44 erzeugt wird. Der Betrieb des Leistungsumformers 2 auf Basis der Ansteuerungsführungsgröße bewirkt, dass die vom Leistungsumformer 2 abgegebene Leistung dem zweiten Wirkleistungsbefehlswert, der von der Wirkleistungsführungsgrößenerzeugungseinheit 42 erzeugt wird, und dem zweiten Blindleistungsbefehlswert, der von der Blindleistungsführungsgrößenerzeugungseinheit 43 erzeugt wird, folgt. Der Leistungsfluss folgt dem ersten Wirkleistungsbefehlswert und dem ersten Blindleistungsbefehlswert, die von der externen Steuerung 98 bereitgestellt werden, oder folgt, wenn der Stromeffektivwert die Stromobergrenze überschritten hat, dem ersten Wirkleistungsbefehlswert nach der Korrektur und dem ersten Blindleistungsbefehlswert nach der Korrektur.
Auch in einem Fall, bei dem der Kundenverbraucher 92, der ein kombinierter Verbraucher aus einem ohmschen Verbraucher und einem kapazitiven Verbraucher ist, vom Leistungsumformer 2 getrennt ist, in einem Fall, bei dem der kapazitive Verbraucher des Kundenverbrauchers 92 ein induktiver Verbraucher ist und der Kundenverbraucher 92 mit dem Leistungsumformer 2 verbunden ist, in einem Fall, bei dem der kapazitive Verbraucher des Kundenverbrauchers 92 ein induktiver Verbraucher ist und der Kundenverbraucher 92 vom Leistungsumformer 2 getrennt ist, und in einem Fall, bei dem sich der Wirkleistungswert und der Blindleistungswert für die Referenzfrequenz der Leistungserzeugungsvorrichtung 97 geändert haben, ist das Leistungsflusssteuerverfahren, das von der Leistungsumformungseinrichtung 1 durchgeführt wird, das gleiche wie das Leistungsflusssteuerverfahren in dem oben genannten Fall, der unter Bezugnahme auf die 4 beschrieben wird, wobei der Kundenverbraucher 92, der ein Verbraucher ist, der eine harmonische Welle erzeugt, mit dem Leistungsumformer 2 verbunden ist.
5 ist ein Flussdiagramm, das eine Korrekturoperation für den ersten Wirkleistungsbefehlswert und den ersten Blindleistungsbefehlswert veranschaulicht, die durch die in der 1 veranschaulichte Steuereinheit 4 durchgeführt wird. Ein Verfahren zum Korrigieren des ersten Wirkleistungsbefehlswerts und des ersten Blindleistungsbefehlswerts unter einer Bedingung, bei der der Stromeffektivwert die Stromobergrenze überschritten hat, wird als Nächstes unter Bezugnahme auf die 5 beschrieben. Es sei angemerkt, dass dieses Verfahren nicht den Schutzbereich dieser Erfindung beschränken soll, sondern ein Steuerverfahren, wie zum Beispiel Rückwärtsregelung des ersten Wirkleistungsbefehlswerts und des ersten Blindleistungsbefehlswerts, um den Stromeffektivwert auf einen Wert auf oder unterhalb einer Stromobergrenze zu beschränken, liegt ebenfalls im Schutzbereich dieser Erfindung.
Die Steuereinheit 4 berechnet zuerst auf der Basis der Spannung, die von der Detektionseinheit 3 detektiert wird, und des Stroms, der von der Detektionseinheit 3 detektiert wird, einen mittleren Wirkleistungswert P1, einen mittleren Scheinleistungswert S1, einen mittleren Spannungseffektivwert V1 und einen mittleren Stromeffektivwert 11, die jeweils die Mittelwerte des Wirkleistungswerts, des Scheinleistungswerts, des Spannungseffektivwerts und des Stromeffektivwerts über den Detektionszeitraum T1 sind, die jeweils von der Berechnungseinheit 41 berechnet werden (Schritt S101). Das Verfahren zum Berechnen eines Mittelwerts kann ein Bereichsmittelwert über den Detektionszeitraum T1 oder ein gleitender Mittelwert über den Detektionszeitraum T1 sein. Es sei angemerkt, dass die Mittelwerte für ein System, wie zum Beispiel ein einphasiges Dreileitersystem oder ein dreiphasiges Dreileitersystem, auf einer Basis je Phase berechnet werden können.
Die Steuereinheit 4 bestimmt, ob der berechnete mittlere Stromeffektivwert I1 größer als eine Stromobergrenze Ilim ist (Schritt S102). Falls der mittlere Stromeffektivwert I1 größer als die Stromobergrenze Ilim ist (Schritt S102: Ja), berechnet die Steuereinheit 4 den ersten Wirkleistungsbefehlswert und den ersten Blindleistungsbefehlswert (Schritt S103). Falls andernfalls der mittlere Stromeffektivwert I1 nicht größer als die Stromobergrenze Ilim ist (Schritt S102: Nein), wiederholt die Steuereinheit 4 die Operation im Schritt S101.
Die Steuereinheit 4 stellt den ersten Blindleistungsbefehlswert Q* für den Abschwächungszeitraum T2 auf 0 Var ein. Um die Berechnung des ersten Wirkleistungsbefehlswerts P* und des ersten Blindleistungsbefehlswerts Q* zu vereinfachen, kann die Steuereinheit 4 den ersten Blindleistungsbefehlswert Q* fest auf 0 Var einstellen und nur den ersten Wirkleistungsbefehlswert P* berechnen, oder sie kann andernfalls den ersten Wirkleistungsbefehlswert P* fest auf 0 W einstellen und nur den ersten Blindleistungsbefehlswert Q* berechnen.
Die Steuereinheit 4 berechnet den mittleren Blindleistungswert Q1 über den Detektionszeitraum T1 (Schritt S104). Die Steuereinheit 4 kann den mittleren Blindleistungswert Q1 auf der Basis des mittleren Scheinleistungswerts S1 und des mittleren Wirkleistungswerts P1 unter Verwendung der nachstehenden Formel (1) berechnen.
[Formel 1] $Q 1 = \sqrt{(S 1^{2} - P 2^{2})}$
Die Steuereinheit 4 berechnet einen Scheinleistungssollwert S2 im Abschwächungszeitraum T2 (Schritt S105). Das Einstellen des Scheinleistungssollwerts S2, um zu bewirken, dass der mittlere Stromeffektivwert über den gesamten Zeitraum sowohl des Detektionszeitraums T1 als auch des Abschwächungszeitraums T2 die Stromobergrenze Ilim ist, ermöglicht, dass der Scheinleistungssollwert S2 auf der Basis des mittleren Scheinleistungswerts S1, des mittleren Spannungseffektivwerts VI, der Stromobergrenze Ilim, des Detektionszeitraums T1 und des Abschwächungszeitraums T2 unter Verwendung der nachstehenden Formel (2) berechnet wird. Es sei angemerkt, dass der Scheinleistungssollwert S2 so eingestellt werden kann, dass der mittlere Stromeffektivwert über den gesamten Zeitraum kleiner als die Stromobergrenze Ilim ist, während eine ausreichende Lücke zwischen dem mittleren Stromeffektivwert über den gesamten Zeitraum und der Stromobergrenze Ilim sichergestellt ist.
[Formel 2] $S 2 = \frac{(V 1 \times I lim) \times (T 1 + T 2)}{T 2 (S 1 \times T 1)}$
Die Steuereinheit 4 bestimmt dann, ob S2² - Q1² einen positiven Wert ergibt (Schritt S106). Die Operation im Schritt S106 wird durchgeführt, um zu bestimmen, ob der erste Wirkleistungsbefehlswert P* nicht eine komplexe Zahl sein wird. Falls S2² - Q1² keinen positiven Wert ergibt (Schritt S106: Nein) stellt die Steuereinheit 4 den ersten Wirkleistungsbefehlswert P* im Abschwächungszeitraum T2 auf 0 W ein, was die Untergrenze ist (Schritt S109).
Falls S2² - Q1² einen positiven Wert ergibt (Schritt S106: Ja), berechnet die Steuereinheit 4 den ersten Wirkleistungsbefehlswert P* im Abschwächungszeitraum T2 (Schritt S107). Es wird zum Beispiel angenommen, dass die Kundenverbraucher zumeist auf einer Phase eines dreiphasigen Dreileitersystems liegen und dass eine Verringerung des ersten Wirkleistungsbefehlswerts P* bewirkt, dass sich der Stromeffektivwert dieser Phase nur um die Hälfte verringert. Zusätzlich sollte das Einstellen des ersten Blindleistungsbefehlswerts Q* auf 0 Var im Schritt S103 den Blindleistungswert im Abschwächungszeitraum T2 auf einen Wert kleiner als der mittlere Blindleistungswert Q1 über dem Detektionszeitraum T1 reduzieren. Unter der Annahme, dass der Blindleistungswert sich gegenüber dem mittleren Blindleistungswert Q1 über dem Detektionszeitraum T1 nicht ändert, kann allerdings der erste Wirkleistungsbefehlswert P* auf der Basis des mittleren Wirkleistungswerts P1, des mittleren Blindleistungswerts Q1 und des Scheinleistungssollwerts S2 unter Verwendung der nachstehenden Formal (3) berechnet werden.
[Formel 3] $S P^{2} = {(P 1 - \frac{Δ P}{2})}^{2} + Q 1^{2}$
$Δ P = 2 \times P 1 - 2 \times \sqrt{S 2^{2} - Q 1^{2}}$
$P * = P 1 - Δ P = - P 1 - 2 \times \sqrt{(S 2^{2} - Q 1^{2})}$
Die Steuereinheit 4 bestimmt, ob der erste Wirkleistungsbefehlswert P* im Abschwächungszeitraum T2 größer als 0 ist (Schritt S108). Falls der erste Wirkleistungsbefehlswert P*, der im Schritt S107 berechnet wird, 0 oder kleiner ist (Schritt S108: Nein), stellt die Steuereinheit 4 den ersten Wirkleistungsbefehlswert „P*“ im Abschwächungszeitraum T2 auf 0 W ein, was die Untergrenze ist (Schritt S109).
Falls der erste Wirkleistungsbefehlswert P*, der im Schritt S107 berechnet wird, größer als 0 ist (Schritt S108: Ja) oder nachdem der erste Wirkleistungsbefehlswert P* auf 0 W eingestellt ist, was die Untergrenze ist, bestimmt die Steuereinheit 4, ob der Abschwächungszeitraum T2 abgelaufen ist, seit der erste Wirkleistungsbefehlswert P* und der erste Blindleistungsbefehlswert Q* für den Abschwächungszeitraum eingestellt sind (Schritt S110). Falls der Abschwächungszeitraum T2 bereits abgelaufen ist (Schritt S110: Ja), stellt die Steuereinheit 4 den ersten Wirkleistungsbefehlswert P* bzw. den ersten Blindleistungsbefehlswert Q* zurück auf den ersten Wirkleistungsbefehlswert P* vor der Korrektur und den ersten Blindleistungsbefehlswert Q* vor der Korrektur, die jeweils von der externen Steuerung 98 bereitgestellt werden (Schritt S111). Es kann allerdings ein Fall vorliegen, bei dem der zweite Wirkleistungsbefehlswert, der von der Wirkleistungsführungsgrößenerzeugungseinheit 42 erzeugt wird, vom Wirkleistungsbegrenzer 53 begrenzt wird und der zweite Blindleistungsbefehlswert, der von der Blindleistungsführungsgrößenerzeugungseinheit 43 erzeugt wird, vom Blindleistungsbegrenzer 54 begrenzt wird, wodurch verhindert wird, dass der Leistungsfluss dem ersten Wirkleistungsbefehlswert P* und dem ersten Blindleistungsbefehlswert Q* folgt. Somit kann die Operation so durchgeführt werden, dass bestimmt wird, ob der mittlere Stromeffektivwert über den gesamten Zeitraum sowohl des Detektionszeitraums T1 als auch des Abschwächungszeitraums T2 größer als die Stromobergrenze Ilim ist, und falls der mittlere Stromeffektivwert über den gesamten Zeitraum größer als die Stromobergrenze Ilim ist, dann wird der erste Wirkleistungsbefehlswert P* beibehalten. Falls der mittlere Stromeffektivwert über den gesamten Zeitraum größer als die Stromobergrenze Ilim für einen gewissen Zeitraum bleibt, kann der Leistungsumformer 2 angesteuert werden, um die Leistungsabgabe zu beenden.
Der Leistungsumformer 2 kann keine Leistung abgeben, deren Scheinleistung eine Obergrenze überschreitet. Wie oben beschrieben wird, enthält die Steuereinheit 4 den Wirkleistungsbegrenzer 53 und den Blindleistungsbegrenzer 54. In einem Fall, bei dem der Leistungsumformer 2 der Abgabe der Wirkleistung Priorität zuordnet, arbeitet der Wirkleistungsbegrenzer 53 und der Blindleistungsbegrenzer 54 arbeitet nicht. In einem Fall, bei dem der Leistungsumformer 2 der Abgabe der Blindleistung Priorität zuordnet, arbeitet der Blindleistungsbegrenzer 54 und der Wirkleistungsbegrenzer 53 arbeitet nicht.
In einem Fall, bei dem der Leistungsumformer 2 der Abgabe der Wirkleistung Priorität zuordnet, stellt der Wirkleistungsbegrenzer 53 eine Obergrenze des zweiten Wirkleistungsbefehlswerts, d. h. eine erste konfigurierbare Obergrenze, auf einen Wert Plim ein, der unter Verwendung der nachstehenden Formel (4) gegeben wird. Der Fall, bei dem der Leistungsumformer 2 der Abgabe der Wirkleistung Priorität zuordnet, ist ein Fall, bei dem der Operation des Folgens des zweiten Wirkleistungsbefehlswerts eine höhere Priorität als der Operation des Folgens des zweiten Blindleistungsbefehlswerts gegeben wird. In der Formel (4) stellt Plim die erste konfigurierbare Obergrenze dar, die vom Wirkleistungsbegrenzer 53 eingestellt wird, und Slim stellt die Obergrenze der Scheinleistung dar.
[Formel 4] $P lim = S lim$
Das heißt: Der zweite Wirkleistungsbefehlswert, der von der Wirkleistungsführungsgrößenerzeugungseinheit 42 erzeugt wird, wird auf kleiner oder gleich dem Wert Plim begrenzt, der durch die Formel (4) gegeben wird.
In einem Fall, bei dem der Leistungsumformer 2 der Abgabe der Wirkleistung Priorität zuordnet, berechnet der Blindleistungsbegrenzer 54 einen Wert Qlim, der unter Verwendung der nachstehenden Formel (5) gegeben wird, und stellt eine Obergrenze des zweiten Blindleistungsbefehlswerts, d. h. eine zweite konfigurierbare Obergrenze, auf den Wert Qlim ein, der unter Verwendung der Formel (5) gegeben wird. In der Formel (5) stellt Qlim die zweite konfigurierbare Obergrenze dar, die vom Blindleistungsbegrenzer 54 eingestellt wird, und Pref stellt den ersten Wirkleistungsbefehlswert dar, der von der externen Steuerung 98 bereitgestellt wird.
[Formel 5] $Q lim = \sqrt{S {lim}^{2} - P r e f^{2}}$
Das heißt: Der zweite Blindleistungsbefehlswert, der von der Blindleistungsführungsgrößenerzeugungseinheit 43 erzeugt wird, wird auf kleiner oder gleich dem Wert Qlim begrenzt, der durch die Formel (5) gegeben wird.
Um zu verhindern, dass der Leistungsumformer 2 Leistung abgibt, deren Scheinleistung eine Obergrenze überschreitet, wird die Berechnungsoperation sequentiell in der Reihenfolge der ersten Operation, der zweiten Operation und der dritten Operation durchgeführt, die nachstehend beschrieben werden.
Erste Operation: Operation, die von der Wirkleistungsführungsgrößenerzeugungseinheit 42 durchgeführt wird
Zweite Operation: Operation des Berechnens von Qlim durch den Blindleistungsbegrenzer 54
Dritte Operation: Operation, die von der Blindleistungsführungsgrößenerzeugungseinheit 43 durchgeführt wird
In einem Fall, bei dem der Leistungsumformer 2 der Abgabe der Blindleistung Priorität zuordnet, stellt der Blindleistungsbegrenzer 54 eine Obergrenze des zweiten Blindleistungsbefehlswerts, d. h. eine dritte konfigurierbare Obergrenze, auf einen Wert Qlim ein, der unter Verwendung der nachstehenden Formel (6) gegeben wird. Der Fall, bei dem der Leistungsumformer 2 der Abgabe der Blindleistung Priorität zuordnet, ist ein Fall, bei dem der Operation des Folgens des zweiten Blindleistungsbefehlswerts eine höhere Priorität als der Operation des Folgens des zweiten Wirkleistungsbefehlswerts gegeben wird. In der Formel (6) stellt Qlim die dritte konfigurierbare Obergrenze dar, die vom Blindleistungsbegrenzer 54 eingestellt wird, und Slim stellt die Obergrenze der Scheinleistung dar.
[Formel 6] $Q lim = S lim$
Das heißt: Der zweite Blindleistungsbefehlswert, der von der Blindleistungsführungsgrößenerzeugungseinheit 43 erzeugt wird, wird auf kleiner oder gleich dem Wert Qlim begrenzt, der durch die Formel (6) gegeben wird.
In einem Fall, bei dem der Leistungsumformer 2 der Abgabe der Blindleistung Priorität zuordnet, berechnet der Wirkleistungsbegrenzer 53 einen Wert Plim, der durch die nachstehende Formel (7) gegeben wird, und stellt eine Obergrenze des zweiten Wirkleistungsbefehlswerts, d. h. eine vierte konfigurierbare Obergrenze, auf den Wert Plim ein, der durch die Formel (7) gegeben wird. In der Formel (7) stellt Plim die vierte konfigurierbare Obergrenze dar, die vom Wirkleistungsbegrenzer 53 eingestellt wird, und Qref stellt den ersten Blindleistungsbefehlswert dar, der von der externen Steuerung 98 bereitgestellt wird.
[Formel 7] $P lim = \sqrt{S {lim}^{2} - Q r e f^{2}}$
Das heißt: Der zweite Wirkleistungsbefehlswert, der von der Wirkleistungsführungsgrößenerzeugungseinheit 42 erzeugt wird, wird auf kleiner oder gleich dem Wert Plim begrenzt, der durch die Formel (7) gegeben wird.
Um zu verhindern, dass der Leistungsumformer 2 Leistung abgibt, deren Scheinleistung eine Obergrenze überschreitet, wird die Berechnungsoperation sequentiell in der Reihenfolge der vierten Operation, der fünften Operation und der sechsten Operation durchgeführt, die nachstehend beschrieben werden.
Vierte Operation: Operation, die von der Blindleistungsführungsgrößenerzeugungseinheit 43 durchgeführt wird
Fünfte Operation: Operation des Berechnens von „Plim“ durch den Wirkleistungsbegrenzer 53
Sechste Operation: Operation, die von der Wirkleistungsführungsgrößenerzeugungseinheit 42 durchgeführt wird
Wie oben beschrieben wird, ist die Leistungsumformungseinrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform mit der elektrischen Speichereinrichtung 91 verbunden, und die Leistungsumformungseinrichtung 1 hat eine Funktion, in der elektrischen Speichereinrichtung 91 gespeicherte Gleichstromleistung in Wechselstromleistung umzuformen. Die Leistungsumformungseinrichtung 1 ist auch mit dem Kundenverbraucher 92 und mit dem Leistungssystem 93 verbunden, und die Leistungsumformungseinrichtung 1 hat eine Funktion, die durch die Umformung erzeugte Wechselstromleistung an eine oder beide, den Kundenverbraucher 92 und das Leistungssystem 93, abzugeben. Die Leistungsumformungseinrichtung 1 ist auch mit der externen Steuerung 98 verbunden. Die externe Steuerung 98 stellt der Leistungsumformungseinrichtung 1 einen Wirkleistungsbefehlswert und einen Blindleistungsbefehlswert bereit.
Unter einer Bedingung, bei der die elektrische Speichereinrichtung 91, der Kundenverbraucher 92, das Leistungssystem 93 und die externe Steuerung 98 mit der Leistungsumformungseinrichtung 1 verbunden sind, detektiert die Leistungsumformungseinrichtung 1 die Spannung und den Strom an der ersten Position 95 der Leistungsleitung 94, die den Leistungsumformer 2 und das Leistungssystem 93 miteinander verbindet, wobei der Leistungsumformer 2 die Funktion hat, in der elektrischen Speichereinrichtung 91 gespeicherte Gleichstromleistung in Wechselstromleistung umzuformen, und die Leistungsumformungseinrichtung 1 eine Ansteuerungsführungsgröße erzeugt, um den Leistungsumformer 2 auf der Basis der detektierten Spannung und des detektierten Stroms, die ebenso wie der Wirkleistungsbefehlswert und der Blindleistungsbefehlswert jeweils von der externen Steuerung 98 bereitgestellt werden, zu steuern. Der Leistungsumformer 2 arbeitet auf der Basis der erzeugten Ansteuerungsführungsgröße. Somit bietet die Leistungsumformungseinrichtung 1 darin einen Vorteil, dass Leistung abgegeben werden kann, während die Leistungsabgabe aus der verbundenen elektrischen Speichereinrichtung 91, die Leistungsaufnahme des Kundenverbrauchers 92 und der erste Wirkleistungsbefehlswert und der erste Blindleistungsbefehlswert, die von der externen Steuerung 98 bereitgestellt werden, berücksichtigt werden.
Ausführlicher: Unter einer Bedingung, bei der die elektrische Speichereinrichtung 91 und der Kundenverbraucher 92 mit der Leistungsumformungseinrichtung 1 verbunden sind, kann die Leistungsumformungseinrichtung 1 bewirken, dass der Leistungsfluss zwischen der Leistungsumformungseinrichtung 1 und dem Leistungssystem 93 dem ersten Wirkleistungsbefehlswert und dem ersten Blindleistungsbefehlswert folgt, die jeweils von der externen Steuerung 98 bereitgestellt werden. Dies ermöglicht, dass die Leistungsumformungseinrichtung 1 dem Leistungssystem 93 Wirkleistung und Blindleistung zuführt, die für das gesamte Leistungsverteilungssystem benötigt werden.
Die Leistungsumformungseinrichtung 1 enthält den Wirkleistungsbegrenzer 53 und den Blindleistungsbegrenzer 54. Diese Konfiguration bewirkt, dass der zweite Wirkleistungsbefehlswert und der zweite Blindleistungsbefehlswert, die zur Ansteuerungsführungsgröße führen, Werte werden, die verhindern, dass der Leistungsumformer 2 Leistung abgibt, deren Scheinleistung eine Obergrenze überschreitet. Dies ermöglicht, dass die Leistungsumformungseinrichtung 1 eine Situation verhindert, die die Abgabe von Leistung erfordert, deren Scheinleistung eine Obergrenze überschreitet, wodurch die Möglichkeit des Auftretens einer anomalen Bedingung in der Leistungsumformungseinrichtung 1 reduziert oder ausgeschlossen wird.
In der oben beschriebenen ersten Ausführungsform erzeugt die Ansteuerungsführungsgrößenerzeugungseinheit 44, die in der Steuereinheit 4 enthalten ist, die Ansteuerungsführungsgröße auf der Basis des zweiten Wirkleistungsbefehlswerts, der von der Wirkleistungsführungsgrößenerzeugungseinheit 42 erzeugt wird, und des zweiten Blindleistungsbefehlswerts, der von der Blindleistungsführungsgrößenerzeugungseinheit 43 erzeugt wird. Allerdings kann die Ansteuerungsführungsgrößenerzeugungseinheit 44 die Ansteuerungsführungsgröße auf der Basis eines der Folgenden erzeugen, des zweiten Wirkleistungsbefehlswerts, der von der Wirkleistungsführungsgrößenerzeugungseinheit 42 erzeugt wird, und des zweiten Blindleistungsbefehlswerts, der von der Blindleistungsführungsgrößenerzeugungseinheit 43 erzeugt wird. Das heißt: Die Ansteuerungsführungsgrößenerzeugungseinheit 44 erzeugt die Ansteuerungsführungsgröße auf der Basis eines oder beider von Folgenden, dem zweiten Wirkleistungsbefehlswert, der von der Wirkleistungsführungsgrößenerzeugungseinheit 42 erzeugt wird, und dem zweiten Blindleistungsbefehlswert, der von der Blindleistungsführungsgrößenerzeugungseinheit 43 erzeugt wird.
In einem Fall, bei dem die Ansteuerungsführungsgrößenerzeugungseinheit 44 die Ansteuerungsführungsgröße auf der Basis des zweiten Wirkleistungsbefehlswerts erzeugt, der von der Wirkleistungsführungsgrößenerzeugungseinheit 42 erzeugt wird, bietet die Leistungsumformungseinrichtung 1 darin einen Vorteil, dass Leistung abgegeben werden kann, während die Leistungsabgabe aus der verbundenen elektrischen Speichereinrichtung 91, die Leistungsaufnahme des Kundenverbrauchers 92 und der erste Wirkleistungsbefehlswert, der von der externen Steuerung 98 bereitgestellt wird, berücksichtigt werden. In einem Fall, bei dem die Ansteuerungsführungsgrößenerzeugungseinheit 44 die Ansteuerungsführungsgröße auf der Basis des zweiten Blindleistungsbefehlswerts erzeugt, der von der Blindleistungsführungsgrößenerzeugungseinheit 43 erzeugt wird, bietet die Leistungsumformungseinrichtung 1 darin einen Vorteil, dass Leistung abgegeben werden kann, während die Leistungsabgabe aus der elektrischen Speichereinrichtung 91, die Leistungsaufnahme des Kundenverbrauchers 92 und der erste Blindleistungsbefehlswert, der von der externen Steuerung 98 bereitgestellt wird, berücksichtigt werden. Zusätzlich sind die Wirkleistungsführungsgrößenerzeugungseinheit 42 und die Blindleistungsführungsgrößenerzeugungseinheit 43 in der Lage, den ersten Wirkleistungsbefehlswert und den ersten Blindleistungsbefehlswert auf der Basis des Stromeffektivwerts des Leistungsflussstroms, der dem Leistungssystem 93 zugeführt wird, und des Nennstroms des gekapselten Leistungsschalters 99, der zwischen dem Leistungsumformer 2 und dem Leistungssystem 93 verbunden ist, jeweils zu korrigieren. Dieses Merkmal ermöglicht, dass die Steuereinheit 4 den Leistungsumformer 2 auf der Basis des Stromeffektivwerts des Leistungsflussstroms, der dem Leistungssystem 93 zugeführt wird, und des Nennstroms des gekapselten Leistungsschalters 99, der zwischen dem Leistungsumformer 2 und dem Leistungssystem 93 verbunden ist, steuert. Somit kann Leistung abgegeben werden, so dass das Öffnen des gekapselten Leistungsschalters 99 verhindert wird.
Außerdem berechnet die Berechnungseinheit 41, die in der Steuereinheit 4 enthalten ist, in der oben beschriebenen ersten Ausführungsform den Wirkleistungswert und den Blindleistungswert des Leistungsflusses auf der Basis der Spannung und des Stroms, die von der Detektionseinheit 3 detektiert werden. So lange wie der Wirkleistungswert und der Blindleistungswert des Leistungsflusses erfolgreich berechnet werden können, kann die Berechnungseinheit 41 den Wirkleistungswert und den Blindleistungswert des Leistungsflusses auf der Basis eines Teils oder der gesamten Leistungsabgabe durch die elektrische Speichereinrichtung 91, der Leistungsabgabe durch den Leistungsumformer 2, der im Kundenverbraucher 92 verbrauchten Leistung und der von der Leistungserzeugungsvorrichtung 97 abgegebenen Leistung berechnen.
Die 6 ist ein Diagramm, das eine Verarbeitungsschaltung 71 zum Umsetzen wenigstens eines Teils der Funktion der Detektionseinheit 3 und der Steuereinheit 4, die in der Leistungsumformungseinrichtung 1 enthalten sind, gemäß der ersten Ausführungsform veranschaulicht. Das heißt: Wenigstens ein Teil der Funktion der Detektionseinheit 3 und der Steuereinheit 4 können in der Verarbeitungsschaltung 71 umgesetzt sein. Ausführlicher: Wenigstens ein Teil der Funktion der Wirkleistungsberechnungseinheit 51 für ein spezifisches Vielfaches und der Blindleistungsberechnungseinheit 52 für ein spezifisches Vielfaches, die in der Berechnungseinheit 41 enthalten sind, und der Berechnungseinheit 41, der Wirkleistungsführungsgrößenerzeugungseinheit 42, der Blindleistungsführungsgrößenerzeugungseinheit 43, der Ansteuerungsführungsgrößenerzeugungseinheit 44, des Wirkleistungsbegrenzers 53 und des Blindleistungsbegrenzers 54, die in der Steuereinheit 4 enthalten sind, können in der Verarbeitungsschaltung 71 umgesetzt sein.
Die Verarbeitungsschaltung 71 ist ein dediziertes Hardware-Element. Die Verarbeitungsschaltung 71 ist zum Beispiel eine einzelne Schaltung, eine zusammengesetzte Schaltung, ein programmierter Prozessor, ein parallel programmierter Prozessor, eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC), ein Field Programmable Gate Array (FPGA) oder eine Kombination daraus. Die Detektionseinheit 3 und die Steuereinheit 4 können teilweise in einem dedizierten Hardware-Element getrennt vom Rest umgesetzt sein. Ausführlicher: Die Wirkleistungsberechnungseinheit 51 für ein spezifisches Vielfaches, die Blindleistungsberechnungseinheit 52 für ein spezifisches Vielfaches, die Stromeffektivwertberechnungseinheit 57, die Berechnungseinheit 41, die Wirkleistungsführungsgrößenerzeugungseinheit 42, die Blindleistungsführungsgrößenerzeugungseinheit 43, die Ansteuerungsführungsgrößenerzeugungseinheit 44, der Wirkleistungsbegrenzer 53 und der Blindleistungsbegrenzer 54 können teilweise in einem dedizierten Hardware-Element getrennt vom Rest umgesetzt sein.
Die 7 ist ein Diagramm, das einen Prozessor 81 zum Umsetzen wenigstens eines Teils der Funktion der Detektionseinheit 3 und der Steuereinheit 4, die in der Leistungsumformungseinrichtung 1 enthalten sind, gemäß der ersten Ausführungsform veranschaulicht. Das heißt: Wenigstens ein Teil der Funktion der Detektionseinheit 3 und der Steuereinheit 4, die in der Leistungsumformungseinrichtung 1 enthalten sind, können im Prozessor 81 umgesetzt sein, der ein in einem Speicher 82 gespeichertes Programm ausführt.
Ausführlicher: Wenigstens ein Teil der Funktion der Wirkleistungsberechnungseinheit 51 für ein spezifisches Vielfaches, der Blindleistungsberechnungseinheit 52 für ein spezifisches Vielfaches, der Stromeffektivwertberechnungseinheit 57, der Berechnungseinheit 41, der Wirkleistungsführungsgrößenerzeugungseinheit 42, der Blindleistungsführungsgrößenerzeugungseinheit 43, der Ansteuerungsführungsgrößenerzeugungseinheit 44, des Wirkleistungsbegrenzers 53 und des Blindleistungsbegrenzers 54 kann im Prozessor 81 umgesetzt sein, der ein im Speicher 82 gespeichertes Programm ausführt. Der Prozessor 81 ist eine zentrale Recheneinheit (CPU), eine Verarbeitungseinheit, eine Recheneinheit, ein Mikroprozessor, ein Mikrocomputer oder ein Digital-SignalProzessor (DSP). Die 7 veranschaulicht auch den Speicher 82.
In einem Fall, bei dem wenigstens ein Teil der Funktion der Detektionseinheit 3 und der Steuereinheit 4 im Prozessor 81 umgesetzt wird, wird dieser Teil der Funktion im Prozessor 81 und Software, Firmware oder einer Kombination von Software und Firmware umgesetzt. Ausführlicher: In einem Fall, bei dem wenigstens ein Teil der Funktion der Wirkleistungsberechnungseinheit 51 für ein spezifisches Vielfaches, der Blindleistungsberechnungseinheit 52 für ein spezifisches Vielfaches, der Stromeffektivwertberechnungseinheit 57, der Berechnungseinheit 41, der Wirkleistungsführungsgrößenerzeugungseinheit 42, der Blindleistungsführungsgrößenerzeugungseinheit 43, der Ansteuerungsführungsgrößenerzeugungseinheit 44, des Wirkleistungsbegrenzers 53 und des Blindleistungsbegrenzers 54 im Prozessor 81 umgesetzt ist, wird dieser Teil der Funktion im Prozessor 81 und Software, Firmware oder einer Kombination von Software und Firmware umgesetzt.
Die Software oder Firmware wird als ein Programm beschrieben und im Speicher 82 gespeichert. Der Prozessor 81 liest ein Programm, das im Speicher 82 gespeichert ist, und führt es aus und setzt somit die Funktion der Detektionseinheit 3 und der Steuereinheit 4 wenigstens zum Teil um. Ausführlicher: Der Prozessor 81 liest ein Programm, das im Speicher 82 gespeichert ist, und führt es aus und setzt somit die Funktion der Wirkleistungsberechnungseinheit 51 für ein spezifisches Vielfaches, der Blindleistungsberechnungseinheit 52 für ein spezifisches Vielfaches, der Stromeffektivwertberechnungseinheit 57, der Berechnungseinheit 41, der Wirkleistungsführungsgrößenerzeugungseinheit 42, der Blindleistungsführungsgrößenerzeugungseinheit 43, der Ansteuerungsführungsgrößenerzeugungseinheit 44, des Wirkleistungsbegrenzers 53 und des Blindleistungsbegrenzers 54 wenigstens zum Teil um.
Das heißt: In einem Fall, bei dem wenigstens ein Teil der Funktion der Detektionseinheit 3 und der Steuereinheit 4 im Prozessor 81 umgesetzt wird, enthält die Leistungsumformungseinrichtung 1 den Speicher 82 zum Speichern eines Programms, das bewirkt, dass der Prozessor 81 Schritte durchführt, die von wenigstens einem Teil der Detektionseinheit 3 und der Steuereinheit 4 durchgeführt werden sollen.
Ausführlicher: In einem Fall, bei dem wenigstens ein Teil der Funktion der Wirkleistungsberechnungseinheit 51 für ein spezifisches Vielfaches, der Blindleistungsberechnungseinheit 52 für ein spezifisches Vielfaches, der Stromeffektivwertberechnungseinheit 57, der Berechnungseinheit 41, der Wirkleistungsführungsgrößenerzeugungseinheit 42, der Blindleistungsführungsgrößenerzeugungseinheit 43, der Ansteuerungsführungsgrößenerzeugungseinheit 44, des Wirkleistungsbegrenzers 53 und des Blindleistungsbegrenzers 54 im Prozessor 81 umgesetzt wird, enthält die Leistungsumformungseinrichtung 1 den Speicher 82 zum Speichern eines Programms, das bewirkt, dass der Prozessor 81 Schritte durchführt, die von wenigstens einem Teil der Wirkleistungsberechnungseinheit 51 für ein spezifisches Vielfaches, der Blindleistungsberechnungseinheit 52 für ein spezifisches Vielfaches, der Stromeffektivwertberechnungseinheit 57, der Berechnungseinheit 41, der Wirkleistungsführungsgrößenerzeugungseinheit 42, der Blindleistungsführungsgrößenerzeugungseinheit 43, der Ansteuerungsführungsgrößenerzeugungseinheit 44, des Wirkleistungsbegrenzers 53 und des Blindleistungsbegrenzers 54 durchgeführt werden sollen.
Ein Programm, das im Speicher 82 gespeichert ist, kann auch als ein Programm bezeichnet werden, das bewirkt, dass ein Computer ein Verfahren oder eine Prozedur durchführt, das bzw. die von wenigstens einem Teil der Detektionseinheit 3 und der Steuereinheit 4 durchgeführt werden soll. Ausführlicher: Ein im Speicher 82 gespeichertes Programm kann auch als ein Programm bezeichnet werden, das bewirkt, dass ein Computer ein Verfahren oder eine Prozedur durchführt, das bzw. die von wenigstens einem Teil der Wirkleistungsberechnungseinheit 51 für ein spezifisches Vielfaches, der Blindleistungsberechnungseinheit 52 für ein spezifisches Vielfaches, der Stromeffektivwertberechnungseinheit 57, der Berechnungseinheit 41, der Wirkleistungsführungsgrößenerzeugungseinheit 42, der Blindleistungsführungsgrößenerzeugungseinheit 43, der Ansteuerungsführungsgrößenerzeugungseinheit 44, des Wirkleistungsbegrenzers 53 und des Blindleistungsbegrenzers 54 durchgeführt werden soll.
Der Speicher 82 ist zum Beispiel ein nichtflüchtiger oder ein flüchtiger Halbleiterspeicher, wie zum Beispiel ein Direktzugriffsspeicher (Random Access Memory, RAM), ein Nur-Lese-Speicher (Read-Only Memory, ROM), ein Flash-Speicher, ein löschbarer programmierbarer Nur-Lese-Speicher (Erasable Programmable Read-Only Memory, EPROM) oder ein elektrisch löschbarer programmierbarer Nur-Lese-Speicher (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory, EEPROM) (Handelsmarke), eine Magnetplatte, eine Flexible Disk, eine optische Disk, eine Compact Disc, eine MiniDisc, eine Digital Versatile Disk (DVD) oder Ähnliches.
Mehrere Funktionen der Detektionseinheit 3 und der Steuereinheit 4 können zum Teil in einem dedizierten Hardware-Element umgesetzt sein, und der Rest der mehreren Funktionen kann in Software oder Firmware umgesetzt sein. Somit können mehrere Funktionen der Detektionseinheit 3 und der Steuereinheit 4 in Hardware, Software, Firmware oder einer Kombination daraus umgesetzt sein.
Ausführlicher: Mehrere Funktionen der Wirkleistungsberechnungseinheit 51 für ein spezifisches Vielfaches, der Blindleistungsberechnungseinheit 52 für ein spezifisches Vielfaches, der Stromeffektivwertberechnungseinheit 57, der Berechnungseinheit 41, der Wirkleistungsführungsgrößenerzeugungseinheit 42, der Blindleistungsführungsgrößenerzeugungseinheit 43, der Ansteuerungsführungsgrößenerzeugungseinheit 44, des Wirkleistungsbegrenzers 53 und des Blindleistungsbegrenzers 54 können teilweise in einem dedizierten Hardware-Element umgesetzt sein, und der Rest der mehreren Funktionen kann in Software oder Firmware umgesetzt sein. Somit können mehrere Funktionen der Wirkleistungsberechnungseinheit 51 für ein spezifisches Vielfaches, der Blindleistungsberechnungseinheit 52 für ein spezifisches Vielfaches, der Stromeffektivwertberechnungseinheit 57, der Berechnungseinheit 41, der Wirkleistungsführungsgrößenerzeugungseinheit 42, der Blindleistungsführungsgrößenerzeugungseinheit 43, der Ansteuerungsführungsgrößenerzeugungseinheit 44, des Wirkleistungsbegrenzers 53 und des Blindleistungsbegrenzers 54 in Hardware, Software, Firmware oder einer Kombination daraus umgesetzt sein.
Zweite Ausführungsform. Als Nächstes wird eine Leistungsumformungseinrichtung 1A gemäß einer zweiten Ausführungsform beschrieben. Die 8 ist ein Diagramm, das eine Konfiguration der Leistungsumformungseinrichtung 1A gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Wie sich aus dem Vergleich der 8 für die zweite Ausführungsform mit der 1 für die erste Ausführungsform ergibt, enthält die Leistungsumformungseinrichtung 1A alle Komponenten, die in der Leistungsumformungseinrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform enthalten sind, ausgenommen der Wirkleistungsberechnungseinheit 51 für ein spezifisches Vielfaches und der Blindleistungsberechnungseinheit 52 für ein spezifisches Vielfaches. Die Leistungsumformungseinrichtung 1A enthält eine Wirkleistungsberechnungseinheit 55 für alle Vielfachen und eine Blindleistungsberechnungseinheit 56 für alle Vielfachen anstelle der Wirkleistungsberechnungseinheit 51 für ein spezifisches Vielfaches und der Blindleistungsberechnungseinheit 52 für ein spezifisches Vielfaches. Die Leistungsumformungseinrichtung 1A enthält anstelle der Berechnungseinheit 41 der Leistungsumformungseinrichtung 1 eine Berechnungseinheit 41a, die die Wirkleistungsberechnungseinheit 55 für alle Vielfachen und die Blindleistungsberechnungseinheit 56 für alle Vielfachen enthält. In der zweiten Ausführungsform ist eine Leistungserzeugungsvorrichtung 97a nicht mit der Leistungsleitung 94 verbunden. Die zweite Ausführungsform wird hauptsächlich in Form von Unterschieden gegenüber der ersten Ausführungsform beschrieben.
In der zweiten Ausführungsform ist der Leistungsumformer 2 mit der Leistungserzeugungsvorrichtung 97a verbunden, die Gleichstromleistung erzeugt, so dass die Leistungserzeugungsvorrichtung 97a parallel zur elektrischen Speichereinrichtung 91 liegt. Zum Beispiel ist die Leistungserzeugungsvorrichtung 97a eine Einrichtung, die Gleichstromleistung mittels Solarenergieerzeugung erzeugt. Der Leistungsumformer 2 hat auch eine Funktion, Gleichstromleistung, die von der elektrischen Speichereinrichtung 91 und der Leistungserzeugungsvorrichtung 97a erzeugt wird, in Wechselstromleistung umzuformen, und eine Funktion, die Wechselstromleistung auf Basis der Gleichstromleistung, die von der elektrischen Speichereinrichtung 91 und der Leistungserzeugungsvorrichtung 97a erzeugt wird, an den Kundenverbraucher 92 und das Leistungssystem 93 abzugeben. Es sei angemerkt, dass die Konfiguration so sein kann, dass nur eins von der elektrischen Speichereinrichtung 91 und der Leistungserzeugungsvorrichtung 97a mit dem Leistungsumformer 2 verbunden ist. Zusätzlich kann die Leistungserzeugungsvorrichtung 97a mit dem Leistungsumformer 2, der in der Leistungsumformungseinrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform enthalten ist, verbunden sein, so dass die Leistungserzeugungsvorrichtung 97a parallel zur elektrischen Speichereinrichtung 91 liegt.
Die Wirkleistungsberechnungseinheit 55 für alle Vielfachen berechnet auf der Basis der Spannung und des Stroms, die von der Detektionseinheit 3 detektiert werden, einen Wirkleistungswert für alle Vielfachen, der eine Summe des Wirkleistungswerts für die Referenzfrequenz und des/der Wirkleistungswerts/-werte für eine oder mehrere multiplizierte Frequenzen ist, wobei die eine oder die mehreren multiplizierten Frequenzen Produkte der vorherigen Frequenz und jeweiliger Zahlen von 2 bis zu einer vorbestimmten ganzen Zahl größer oder gleich 2 sind. Das heißt: Die Wirkleistungsberechnungseinheit 55 für alle Vielfachen ist eine zweite Wirkleistungsberechnungseinheit, die einen Wirkleistungswert für alle Vielfachen berechnet, der eine Summe des Wirkleistungswerts für die Referenzfrequenz der Wechselstromleistung des Leistungssystems 93 und des/der Wirkleistungswerts/-werte für die eine oder die mehreren multiplizierten Frequenzen ist, die auf der Referenzfrequenz basieren. Die Blindleistungsberechnungseinheit 56 für alle Vielfachen berechnet auf der Basis der Spannung und des Stroms, die von der Detektionseinheit 3 detektiert werden, einen Blindleistungswert für alle Vielfachen, der eine Summe des Blindleistungswerts für die Frequenz der Wechselstromleistung des Leistungssystems 93 und des/der Blindleistungswerts/-werte für eine oder mehrere multiplizierte Frequenzen ist, wobei die eine oder die mehreren multiplizierten Frequenzen Produkte der vorherigen Frequenz und jeweiliger Zahlen von 2 bis zu einer vorbestimmten ganzen Zahl größer oder gleich 2 sind. Das heißt: Die Blindleistungsberechnungseinheit 56 für alle Vielfachen ist eine zweite Blindleistungsberechnungseinheit, die einen Blindleistungswert für alle Vielfachen berechnet, der eine Summe des Blindleistungswerts für die Frequenz der Wechselstromleistung des Leistungssystems 93 und des/der Blindleistungswerts/-werte für die eine oder die mehreren multiplizierten Frequenzen ist, die auf der vorherigen Frequenz basieren. Die vorherige Frequenz ist die Referenzfrequenz.
Die Wirkleistungsführungsgrößenerzeugungseinheit 42 erzeugt den zweiten Wirkleistungsbefehlswert auf der Basis des ersten Wirkleistungsbefehlswerts, der von der externen Steuerung 98 bereitgestellt wird, und des Wirkleistungswerts für alle Vielfachen, der von der Wirkleistungsberechnungseinheit 55 für alle Vielfachen berechnet wird. Um insbesondere die Differenz zwischen dem ersten Wirkleistungsbefehlswert und dem Wirkleistungswert für alle Vielfachen, der von der Wirkleistungsberechnungseinheit 55 für alle Vielfachen berechnet wird, zu reduzieren, subtrahiert die Wirkleistungsführungsgrößenerzeugungseinheit 42 den Wirkleistungswert für alle Vielfachen vom Wirkleistungsbefehlswert, um eine Abweichung zu berechnen, stellt Steuerung, wie zum Beispiel PI-Steuerung, bereit, um diese Abweichung zu reduzieren, und erzeugt somit den zweiten Wirkleistungsbefehlswert.
Die Blindleistungsführungsgrößenerzeugungseinheit 43 erzeugt den zweiten Blindleistungsbefehlswert auf der Basis des ersten Blindleistungsbefehlswerts, der von der externen Steuerung 98 bereitgestellt wird, und des Blindleistungswerts für alle Vielfachen, der von der Blindleistungsberechnungseinheit 56 für alle Vielfachen berechnet wird. Um insbesondere die Differenz zwischen dem ersten Blindleistungsbefehlswert und dem Blindleistungswert für alle Vielfachen, der von der Blindleistungsberechnungseinheit 56 für alle Vielfachen berechnet wird, zu reduzieren, subtrahiert die Blindleistungsführungsgrößenerzeugungseinheit 43 den Blindleistungswert für alle Vielfachen vom Blindleistungsbefehlswert, um eine Abweichung zu berechnen, stellt Steuerung, wie zum Beispiel PI-Steuerung, bereit, um diese Abweichung zu reduzieren, und erzeugt somit den zweiten Blindleistungsbefehlswert.
Ein Hauptunterschied zwischen der zweiten Ausführungsform und der ersten Ausführungsform liegt darin, dass die Leistungsumformungseinrichtung 1A gemäß der zweiten Ausführungsform die Wirkleistungsberechnungseinheit 55 für alle Vielfachen und die Blindleistungsberechnungseinheit 56 für alle Vielfachen anstatt der Wirkleistungsberechnungseinheit 51 für ein spezifisches Vielfaches und der Blindleistungsberechnungseinheit 52 für ein spezifisches Vielfaches, die in der Leistungsumformungseinrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform enthalten sind, enthält. Die Leistungsumformungseinrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform ist dazu ausgelegt, den Wirkleistungswert für die Referenzfrequenz, den/die Wirkleistungswert(e) für die multiplizierte(n) Frequenz/Frequenzen, den Blindleistungswert für die Referenzfrequenz und den/die Blindleistungswert(e) für die multiplizierte(n) Frequenz/Frequenzen einzeln zu steuern. Demgegenüber ist die Leistungsumformungseinrichtung 1A gemäß der zweiten Ausführungsform dazu ausgelegt, den Wirkleistungswert für alle Vielfachen, der eine Summe des Wirkleistungswerts für die Referenzfrequenz und des/der Wirkleistungswerts/Wirkleistungswerte für die eine oder die mehreren multiplizierten Frequenzen ist, und den Blindleistungswert für alle Vielfachen, der eine Summe des Blindleistungswerts für die Referenzfrequenz und des/der Blindleistungswerts/Blindleistungswerte für die eine oder die mehreren multiplizierten Frequenzen ist, zu steuern.
Die Leistungsumformungseinrichtung 1A detektiert eine Spannung und einen Strom an der ersten Position 95 der Leistungsleitung 94, die den Leistungsumformer 2 und das Leistungssystem 93 miteinander verbindet, um eine Ansteuerungsführungsgröße zum Steuern des Leistungsumformers 2 auf der Basis der detektierten Spannung und des detektierten Stroms und des ersten Wirkleistungsbefehlswerts und des ersten Blindleistungsbefehlswerts zu erzeugen, die von der externen Steuerung 98 bereitgestellt werden. Die Leistungsumformungseinrichtung 1A bietet darin einen Vorteil, dass Leistung abgegeben werden kann, während die Leistungsabgabe der verbundenen elektrischen Speichereinrichtung 91, die Leistungsaufnahme des Kundenverbrauchers 92 und der erste Wirkleistungsbefehlswert und der erste Blindleistungsbefehlswert, die jeweils von der externen Steuerung 98 bereitgestellt werden, berücksichtigt werden. Ausführlicher: Die Leistungsumformungseinrichtung 1A kann bewirken, dass der Leistungsfluss dem ersten Wirkleistungsbefehlswert und dem ersten Blindleistungsbefehlswert folgt, die jeweils von der externen Steuerung 98 bereitgestellt werden. Dies ermöglicht, dass die Leistungsumformungseinrichtung 1A dem Leistungssystem 93 Wirkleistung und Blindleistung zuführt, die für das gesamte Leistungsverteilungssystem benötigt werden.
Die Leistungsumformungseinrichtung 1A enthält den Wirkleistungsbegrenzer 53 und den Blindleistungsbegrenzer 54. Diese Konfiguration bewirkt, dass der zweite Wirkleistungsbefehlswert und der zweite Blindleistungsbefehlswert, die zur Ansteuerungsführungsgröße führen, Werte werden, die verhindern, dass der Leistungsumformer 2 Leistung abgibt, deren Scheinleistung eine Obergrenze überschreitet. Dies ermöglicht, dass die Leistungsumformungseinrichtung 1A eine Situation verhindert, die die Abgabe von Leistung erfordert, deren Scheinleistung eine Obergrenze überschreitet, wodurch die Möglichkeit des Auftretens einer anomalen Bedingung in der Leistungsumformungseinrichtung 1A reduziert oder ausgeschlossen wird.
Wie oben beschrieben wird, enthält die Leistungsumformungseinrichtung 1A gemäß der zweiten Ausführungsform die Wirkleistungsberechnungseinheit 55 für alle Vielfachen und die Blindleistungsberechnungseinheit 56 für alle Vielfachen anstatt der Wirkleistungsberechnungseinheit 51 für ein spezifisches Vielfaches und der Blindleistungsberechnungseinheit 52 für ein spezifisches Vielfaches, die in der Leistungsumformungseinrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform enthalten sind. Die Wirkleistungsberechnungseinheit 55 für alle Vielfachen und die Blindleistungsberechnungseinheit 56 für alle Vielfachen berechnen den Wirkleistungswert für alle Vielfachen oder den Blindleistungswert für alle Vielfachen, anstatt die Wirkleistungswerte oder den Blindleistungswert für mehrere multiplizierte Frequenzen zu berechnen, und können daher einen Wirkleistungswert oder einen Blindleistungswert einfacher berechnen als die Wirkleistungsberechnungseinheit 51 für ein spezifisches Vielfaches und die Blindleistungsberechnungseinheit 52 für ein spezifisches Vielfaches.
Ein Teil oder die gesamte Wirkleistungsberechnungseinheit 55 für alle Vielfachen und ein Teil oder die gesamte Blindleistungsberechnungseinheit 56 für alle Vielfachen können in einer Verarbeitungsschaltung umgesetzt sein, die die gleiche Funktion wie die Funktion der Verarbeitungsschaltung 71 aufweist, die in der ersten Ausführungsform beschrieben wird. Wenigstens ein Teil der Funktion der Wirkleistungsberechnungseinheit 55 für alle Vielfachen und der Blindleistungsberechnungseinheit 56 für alle Vielfachen kann in einem Prozessor umgesetzt sein, der die gleiche Funktion wie die Funktion des Prozessors 81 aufweist, der in der ersten Ausführungsform beschrieben wird. In einem Fall, bei dem wenigstens ein Teil der Funktion der Wirkleistungsberechnungseinheit 55 für alle Vielfachen und der Blindleistungsberechnungseinheit 56 für alle Vielfachen im Prozessor umgesetzt wird, enthält die Leistungsumformungseinrichtung 1A einen Speicher zum Speichern eines Programms, das bewirkt, dass der Prozessor Schritte durchführt, die von wenigstens einem Teil der Wirkleistungsberechnungseinheit 55 für alle Vielfachen und der Blindleistungsberechnungseinheit 56 für alle Vielfachen durchgeführt werden sollen. Der Speicher ist ein Speicher, der die gleiche Funktion wie die Funktion des Speichers 82 aufweist, der in der ersten Ausführungsform beschrieben wird.
In der zweiten Ausführungsform kann auch die Leistungserzeugungsvorrichtung 97, die in der ersten Ausführungsform beschrieben wird, mit der zweiten Position 96 verbunden sein, die sich zwischen dem Leistungsumformer 2 und der ersten Position 95 der Leistungsleitung 94 befindet.
Die in den vorherigen Ausführungsformen beschriebenen Konfigurationen sind lediglich Beispiele für verschiedene Aspekte der vorliegenden Erfindung. Diese Konfigurationen können mit einer bekannten anderen Technologie kombiniert werden, und außerdem kann ein Teil solcher Konfigurationen weggelassen und/oder modifiziert werden, ohne von Gedanken der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Bezugszeichenliste
1, 1A Leistungsumformungseinrichtung; 2 Leistungsumformer; 3 Detektionseinheit; 4 Steuereinheit; 41, 41a Berechnungseinheit; 42 Wirkleistungsführungsgrößenerzeugungseinheit; 43 Blindleistungsführungsgrößenerzeugungseinheit; 44 Ansteuerungsführungsgrößenerzeugungseinheit; 51 Wirkleistungsberechnungseinheit für ein spezifisches Vielfaches; 52 Blindleistungsberechnungseinheit für ein spezifisches Vielfaches; 53 Wirkleistungsbegrenzer; 54 Blindleistungsbegrenzer; 55 Wirkleistungsberechnungseinheit für alle Vielfachen; 56 Blindleistungsberechnungseinheit für alle Vielfachen; 57 Stromeffektivwertberechnungseinheit; 71 Verarbeitungsschaltung; 81 Prozessor; 82 Speicher; 91 elektrische Speichereinrichtung; 92 Kundenverbraucher; 93 Leistungssystem; 94 Leistungsleitung; 95 erste Position; 96 zweite Position; 97, 97a Leistungserzeugungsvorrichtung; 98 externe Steuerung; 99 gekapselter Leistungsschalter.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2013165593 [0004]

Claims

Leistungsumformungseinrichtung, die Folgendes umfasst: einen Leistungsumformer, der mit einer elektrischen Speichereinrichtung verbunden ist, die Gleichstromleistung speichert, wobei der Leistungsumformer in der Lage ist, die Gleichstromleistung, die in der elektrischen Speichereinrichtung gespeichert ist, in Wechselstromleistung umzuformen und die Wechselstromleistung an ein Leistungssystem und an einen Kundenverbraucher abzugeben; und eine Steuereinheit zum Steuern des Leistungsumformers auf einer Basis eines ersten Wirkleistungsbefehlswerts und eines ersten Blindleistungsbefehlswerts, die von einer externen Steuerung bereitgestellt werden, einer Leistungsaufnahme des Kundenverbrauchers, eines Stromeffektivwerts eines Leistungsflussstroms, der dem Leistungssystem zugeführt wird, und einer Stromobergrenze, die auf einer Basis eines Nennstroms eines gekapselten Leistungsschalters eingestellt wird, der zwischen dem Leistungsumformer und dem Leistungssystem verbunden ist.
Leistungsumformungseinrichtung nach Anspruch 1, die des Weiteren Folgendes umfasst: eine Detektionseinheit zum Detektieren eines Leistungsflussstroms zwischen dem Leistungsumformer und dem Leistungssystem, wobei die Steuereinheit den Leistungsumformer auf einer Basis eines Detektionsergebnisses der Detektionseinheit steuert.
Leistungsumformungseinrichtung nach Anspruch 2, wobei die Steuereinheit Folgendes enthält: eine erste Wirkleistungsberechnungseinheit zum Berechnen eines Wirkleistungswerts für eine Referenzfrequenz, die eine Frequenz eines Wechselstroms des Leistungssystems ist, und eines Wirkleistungswerts für eine multiplizierte Frequenz, die auf der Referenzfrequenz basiert, auf einer Basis des Detektionsergebnisses der Detektionseinheit, eine erste Blindleistungsberechnungseinheit zum Berechnen eines Blindleistungswerts für die Referenzfrequenz und eines Blindleistungswerts für die multiplizierte Frequenz, die auf der Referenzfrequenz basiert, auf einer Basis des Detektionsergebnisses der Detektionseinheit, eine Wirkleistungsführungsgrößenerzeugungseinheit zum Erzeugen eines zweiten Wirkleistungsbefehlswerts auf einer Basis des ersten Wirkleistungsbefehlswerts und des Wirkleistungswerts für die Referenzfrequenz und/oder des Wirkleistungswerts für die multiplizierte Frequenz, der von der ersten Wirkleistungsberechnungseinheit berechnet wird, und zum Korrigieren des zweiten Wirkleistungsbefehlswerts in einem Fall, bei dem der Stromeffektivwert größer als die Stromobergrenze ist, eine Blindleistungsführungsgrößenerzeugungseinheit zum Erzeugen eines zweiten Blindleistungsbefehlswerts auf einer Basis des ersten Blindleistungsbefehlswerts und des Blindleistungswerts für die Referenzfrequenz und/oder des Blindleistungswerts für die multiplizierte Frequenz, der von der ersten Blindleistungsberechnungseinheit berechnet wird, und zum Korrigieren des zweiten Blindleistungsbefehlswerts in einem Fall, bei dem der Stromeffektivwert größer als die Stromobergrenze ist, und eine Ansteuerungsführungsgrößenerzeugungseinheit zum Erzeugen einer Ansteuerungsführungsgröße für das Steuern des Leistungsumformers auf einer Basis des zweiten Wirkleistungsbefehlswerts und/oder des zweiten Blindleistungsbefehlswerts.
Leistungsumformungseinrichtung nach Anspruch 2, wobei die Steuereinheit Folgendes enthält: eine zweite Wirkleistungsberechnungseinheit zum Berechnen eines Wirkleistungswerts für alle Vielfachen, der eine Summe eines Wirkleistungswerts für eine Frequenz eines Wechselstroms des Leistungssystems ist, und eines Wirkleistungswerts für eine multiplizierte Frequenz, die auf der Frequenz basiert, auf einer Basis des Detektionsergebnisses der Detektionseinheit, eine zweite Blindleistungsberechnungseinheit zum Berechnen eines Blindleistungswerts für alle Vielfachen, der eine Summe eines Blindleistungswerts für die Frequenz des Wechselstroms des Leistungssystems ist, und eines Blindleistungswerts für die multiplizierte Frequenz, die auf der Frequenz basiert, auf einer Basis des Detektionsergebnisses der Detektionseinheit, eine Wirkleistungsführungsgrößenerzeugungseinheit zum Erzeugen eines zweiten Wirkleistungsbefehlswerts auf einer Basis des ersten Wirkleistungsbefehlswerts und des Wirkleistungswerts für alle Vielfachen und zum Korrigieren des zweiten Wirkleistungsbefehlswerts in einem Fall, bei dem der Stromeffektivwert größer als die Stromobergrenze ist, eine Blindleistungsführungsgrößenerzeugungseinheit zum Erzeugen eines zweiten Blindleistungsbefehlswerts auf einer Basis des ersten Blindleistungsbefehlswerts und des Blindleistungswerts für alle Vielfachen und zum Korrigieren des zweiten Blindleistungsbefehlswerts in einem Fall, bei dem der Stromeffektivwert größer als die Stromobergrenze ist, und eine Ansteuerungsführungsgrößenerzeugungseinheit zum Erzeugen einer Ansteuerungsführungsgröße für das Steuern des Leistungsumformers auf einer Basis des zweiten Wirkleistungsbefehlswerts und/oder des zweiten Blindleistungsbefehlswerts.
Leistungsumformungseinrichtung nach Anspruch 3 oder 4, wobei die Steuereinheit des Weiteren einen Wirkleistungsbegrenzer zum Einstellen einer Obergrenze für den zweiten Wirkleistungsbefehlswert auf einer Basis des ersten Blindleistungsbefehlswerts und einer Obergrenze für eine Scheinleistung, die der Leistungsumformer ausgeben darf, enthält und die Wirkleistungsführungsgrößenerzeugungseinheit den zweiten Wirkleistungsbefehlswert erzeugt, der kleiner oder gleich der Obergrenze ist, die vom Wirkleistungsbegrenzer eingestellt wird.
Leistungsumformungseinrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei die Steuereinheit des Weiteren einen Blindleistungsbegrenzer zum Einstellen einer Obergrenze für den zweiten Blindleistungsbefehlswert auf einer Basis des ersten Wirkleistungsbefehlswerts und einer Obergrenze für eine Scheinleistung, die der Leistungsumformer ausgeben darf, enthält und die Blindleistungsführungsgrößenerzeugungseinheit den zweiten Blindleistungsbefehlswert erzeugt, der kleiner oder gleich der Obergrenze ist, die vom Blindleistungsbegrenzer eingestellt wird.
Leistungsumformungseinrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, wobei nach der Korrektur des zweiten Wirkleistungsbefehlswerts, wenn der Stromeffektivwert unter die Stromobergrenze fällt, die Wirkleistungsführungsgrößenerzeugungseinheit den zweiten Wirkleistungsbefehlswert zurück auf einen Wert vor der Korrektur einstellt und nach der Korrektur des zweiten Blindleistungsbefehlswerts, wenn der Stromeffektivwert unter die Stromobergrenze fällt, die Blindleistungsführungsgrößenerzeugungseinheit den zweiten Blindleistungsbefehlswert zurück auf einen Wert vor der Korrektur einstellt.
Leistungsumformungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei eine Leistungserzeugungsvorrichtung, die Wechselstromleistung abgibt, zwischen dem Leistungsumformer und dem gekapselten Leistungsschalter verbunden ist.
Leistungsumformungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der Leistungsumformer mit einer Leistungserzeugungsvorrichtung verbunden ist, die Gleichstromleistung erzeugt, so dass die Leistungserzeugungsvorrichtung parallel zur elektrischen Speichereinrichtung liegt, und der Leistungsumformer des Weiteren eine Funktion hat, die Gleichstromleistung, die von der Leistungserzeugungsvorrichtung erzeugt wird, in Wechselstromleistung umzuformen.
Leistungsumformungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei der Leistungsumformer die Abgabe der Wechselstromleistung stoppt, wenn der Stromeffektivwert die Stromobergrenze für einen vorbestimmten Zeitraum überschreitet.