JP2001037256A - 電力変換装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 変圧器の偏磁分の抑制を高い精度で実現する
ことができる電力変換装置を得ることを目的とする。 【解決手段】 電流検出器５Ａ、５Ｂに基づき励磁電流
演算回路１５で求められた変圧器３の励磁電流検出値を
先ず直流成分検出器７によりその直流成分を演算し、し
かる後、磁束密度直流成分演算回路１９により磁束密度
直流成分に変換する。そして、この磁束密度直流成分が
零となるよう、電圧指令補正値演算回路１８により電圧
指令補正値を出力して出力電圧指令値に加算する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、変圧器を介して
交流線路に接続された電力変換器、および出力電圧が出
力電圧指令値に一致するよう上記電力変換器を制御する
制御手段を備えた電力変換装置に係り、特にその変圧器
の直流偏磁を確実に防止し、また、系統事故時の偏磁現
象に伴う弊害を防止する技術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１１は、例えば特開平１０−５６７３
９号公報に示された、従来の電力変換装置で、その変圧
器の直流偏磁を防止する回路の構成を示す図である。図
において、励磁電流演算回路１５は、電流検出器５Ａで
検出した変圧器３の交流電力系統１側巻線の電流に更に
変圧器３の巻数比で定まる定数を乗算器１４で乗じて求
まる電流と、電流検出器５Ｂで検出した変圧器３の自励
式変換装置２側巻線の電流との差を減算器６Ａで演算し
て変圧器３の磁励電流を求める。

【０００３】次に、励磁電流演算回路１５で得られた励
磁電流を磁束密度演算回路１６で磁束密度に変換し、直
流成分検出器７でその直流成分を検出する。この磁束密
度直流成分は、減算器６Ｂにより磁束密度直流成分指令
値設定回路１７で設定される零指令値との偏差が演算さ
れ、更に、電圧指令補正値演算回路１８はこの偏差を零
にするための電圧指令補正値を出力し、この補正値を加
算器１１Ａにより電圧指令値作成回路１０からの電圧指
令値に加算することで、自励式変換装置２は変圧器３の
直流偏磁を打ち消す方向に出力電圧を補正する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の電力変換装置は
以上のように構成され、特に、励磁電流演算回路１５で
得られた変圧器３の励磁電流から偏磁量、即ち、磁束密
度の直流成分を求める場合、先ず、磁束密度演算回路１
６により励磁電流を磁束密度に変換し、しかる後、直流
成分検出器７によりその直流成分を検出する構成として
いる。

【０００５】ところで、磁束密度演算回路１６による励
磁電流から磁束密度への変換は、変圧器鉄心の磁気特性
から、例えば図１２に示す如く、非線形な関数を用いて
演算される。また、実際の演算動作は、電流検出器５
Ａ，５Ｂで検出した電流値に係るアナログ情報をディジ
タル信号に変換（いわゆるＡ／Ｄ変換）し、このディジ
タル信号に変換された励磁電流を入力し、これに対応す
る磁束密度を読み出して出力する。このため、Ａ／Ｄ変
換に伴う誤差、いわゆる量子化誤差が非線形の励磁電流
／磁束密度変換のステップで更に拡大される可能性があ
り、常に、高い精度で偏磁成分を得るという点で満足の
いくものではなかった。

【０００６】また、変圧器の巻線に流れる電流を検出す
る電流検出器も、その種類によっては、温度等の環境変
化や経年変化により電流検出器にオフセット誤差が発生
し、励磁電流を高い精度で検出できない場合があった。
更に、系統が正常で変圧器の励磁電流が極く小さい場
合、電流検出器の精度上の限界から、この励磁電流が小
さい範囲で変圧器が多少いずれかの方向に偏磁している
場合が生じる。この状態で系統に事故が発生すると、正
常時の偏磁分に事故発生に伴う磁束変化量が重量し、偏
磁に伴う過電流が発生して電力変換装置が保護停止する
等の不具合が起こることがあった。

【０００７】この発明は以上のような問題点を解消する
ためになされたもので、変圧器の偏磁分の抑制を高い精
度で実現することができる電力変換装置を得ることを目
的とする。また、電流検出器のオフセット誤差を低減し
て、励磁電流が高精度に検出可能な電力変換装置を得る
ことを目的とする。更に、系統事故の発生時における変
圧器の偏磁量を抑制することができる電力変換装置を得
ることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明に係る電力変換
装置は、変圧器を介して交流線路に接続された電力変換
器、および出力電圧が出力電圧指令値に一致するよう上
記電力変換器を制御する制御手段を備えた電力変換装置
において、上記変圧器の交流線路側に接続された巻線に
流れる電流を検出する第１の電流検出器、上記変圧器の
電力変換器側に接続された巻線に流れる電流を検出する
第２の電流検出器、上記第１、第２の電流検出器の出力
から上記変圧器の励磁電流を演算する励磁電流演算回
路、この励磁電流演算回路の出力からその直流成分を検
出する直流成分検出回路、この直流成分検出回路の出力
から上記変圧器の磁束密度直流成分を演算する磁束密度
直流成分演算回路、この磁束密度直流成分演算回路の出
力が磁束密度直流成分指令値に一致するよう電圧指令補
正値を演算する電圧指令補正値演算回路を備え、上記出
力電圧指令値に上記電圧指令補正値を加算するようにし
たものである。

【０００９】また、この発明に係る電力変換装置は、変
圧器を介して交流線路に接続された電力変換器、出力電
圧が出力電圧指令値に一致するよう上記電力変換器を制
御する制御手段、上記変圧器の交流線路側に接続された
巻線に流れる電流を検出する第１の電流検出器、上記変
圧器の電力変換器側に接続された巻線に流れる電流を検
出する第２の電流検出器、上記第１、第２の電流検出器
の出力から上記変圧器の励磁電流を演算する励磁電流演
算回路、この励磁電流演算回路の出力から上記変圧器の
磁束密度直流成分を演算する磁束密度直流成分演算手
段、およびこの磁束密度直流成分演算手段の出力が磁束
密度直流成分指令値に一致するよう電圧指令補正値を演
算する電圧指令補正値演算回路を備え、上記出力電圧指
令値に上記電圧指令補正値を加算するようにした電力変
換装置において、上記第１または第２の電流検出器の出
力のオフセット量を検出し、上記電流検出器の出力から
上記オフセット量を差し引いた値を上記励磁電流演算回
路に出力する電流検出器オフセット補正手段を備えたも
のである。

【００１０】また、この発明に係る電力変換装置の電流
検出器オフセット補正手段は、電力変換器の出力を停止
するゲートブロック状態またはこれを解除するゲートデ
ブロック状態を指令するゲートブロック／ゲートデブロ
ック状態信号を入力する手段、上記ゲートブロック状態
のときの電流検出器の出力をオフセット量として記憶保
持する電流検出器オフセット記憶回路、および上記電流
検出器オフセット記憶回路に記憶されたオフセット量を
上記電流検出器の出力から減算する減算器を備えたもの
である。

【００１１】また、この発明に係る電力変換装置の電流
検出器オフセット補正手段は、電力変換器の出力を停止
するゲートブロック状態またはこれを解除するゲートデ
ブロック状態を指令するゲートブロック／ゲートデブロ
ック状態信号を入力する手段、電流検出器の出力を平滑
化してオフセット量を演算する電流検出器オフセット演
算回路、上記ゲートブロック状態からゲートデブロック
状態へ変化する直前の上記電流検出器オフセット演算回
路の出力を記憶保持する電流検出器オフセット記憶回
路、および上記電流検出器オフセット記憶回路に記憶さ
れたオフセット量を上記電流検出器の出力から減算する
減算器を備えたものである。

【００１２】また、この発明に係る電力変換装置の電流
検出器オフセット補正手段は、電流検出器の出力を交流
１周期毎に平均してオフセット量を演算する電流検出器
オフセット演算回路、上記電流検出器の出力が交流１周
期間、常に所定の設定値以下でかつ極性が不変という条
件を満たしているか否かを判定し、上記条件を満たして
いるときはオフセットホールド信号をＯＦＦ、満たして
いないときは上記オフセットホールド信号をＯＮするオ
フセットホールド信号生成回路、上記オフセットホール
ド信号がＯＦＦからＯＮへ変化する直前の上記電流検出
器オフセット演算回路の出力を記憶保持する電流検出器
オフセット記憶回路、および上記電流検出器オフセット
記憶回路に記憶されたオフセット量を上記電流検出器の
出力から減算する減算器を備えたものである。

【００１３】また、この発明に係る電力変換装置は、変
圧器を介して交流線路に接続された電力変換器、出力電
圧が出力電圧指令値に一致するよう上記電力変換器を制
御する制御手段、上記変圧器の交流線路側に接続された
巻線に流れる電流を検出する第１の電流検出器、上記変
圧器の電力変換器側に接続された巻線に流れる電流を検
出する第２の電流検出器、上記第１、第２の電流検出器
の出力から上記変圧器の励磁電流を演算する励磁電流演
算回路、この励磁電流演算回路の出力から上記変圧器の
磁束密度直流成分を演算する磁束密度直流成分演算手
段、およびこの磁束密度直流成分演算手段の出力が磁束
密度直流成分指令値に一致するよう電圧指令補正値を演
算する電圧指令補正値演算回路を備え、上記出力電圧指
令値に上記電圧指令補正値を加算するようにした電力変
換装置において、上記交流線路における事故の発生を検
出する系統事故判定回路、上記事故が発生していないと
き上記変圧器の磁束密度が所定量偏磁するように所定の
バイアスを上記励磁電流演算回路の出力に加算する励磁
電流バイアス設定回路、および上記事故が発生したとき
上記偏磁を消滅させるように所定のバイアスを上記電圧
指令補正値演算回路の出力に加算する電圧指令補正値バ
イアス設定回路を備えたものである。

【００１４】また、この発明に係る電力変換装置の電圧
指令値バイアス設定回路は、交流線路における事故発生
後交流１周期の期間、バイアスを出力するものである。

【００１５】また、この発明に係る電力変換装置の系統
事故判定回路は、交流線路の電圧を検出する電圧検出
器、この電圧検出器の出力が所定値以下になったことか
ら上記交流線路における事故の発生を検出する系統事故
発生検出回路、上記電圧検出器の出力の高調波成分を除
去するフィルタ回路、このフィルタ回路の出力が所定値
以上になったことから上記交流線路における事故の復帰
を検出する系統事故復帰検出回路、および上記系統事故
発生検出回路と系統事故復帰検出回路との出力から系統
事故の発生時および復帰時を決定する系統事故決定回路
を備えたものである。

【００１６】

【発明の実施の形態】実施の形態１．図１はこの発明の
実施の形態１における電力変換装置を示す構成図であ
る。図において、１は交流線路としての交流電力系統、
２は変圧器３を介して交流電力系統１に接続された自励
式変換装置、４は自励式変換装置２に直流電圧を供給す
る直流電圧源である。５Ａは変圧器３の交流電力系統１
側巻線に流れる電流を検出する第１の電流検出器、５Ｂ
は変圧器３の自励式変換装置２側巻線に流れる電流を検
出する第２の電流検出器、１４は電流検出器５Ａの出力
に、変圧器３の両巻線の巻回数の比に応じた係数を乗算
する乗算器、６Ａは乗算器１４の出力と電流検出器５Ｂ
の出力との差分をとる減算器で、乗算器１４と減算器６
Ａとで励磁電流演算回路１５を構成する。

【００１７】７は励磁電流演算回路１５の出力から直流
成分を検出する直流成分検出器、１９は直流成分検出器
７の出力から変圧器３の磁束密度直流成分を演算する磁
束密度直流成分演算回路、１７は磁束密度直流成分指令
値を与える磁束密度直流成分指令値設定回路、６Ｂは磁
束密度直流成分演算回路１９の出力と磁束密度直流成分
指令値設定回路１７の出力との差分をとる減算器、１８
は減算器６Ｂの出力から電圧指令補正値を演算する電圧
指令補正値演算回路、８は交流電力系統１の電圧を検出
する計器用変圧器、９は交流電力系統１の設定電圧を与
える電圧基準、１０は電圧基準９と計器用変圧器８との
信号に応じて自励式変換装置２の出力電圧指令値を作成
する電圧指令値作成回路、１１Ａは電圧指令補正値演算
回路１８の出力と電圧指令値作成回路１０の出力とを加
算する加算器、１２は加算器１１Ａの出力に従って自励
式変換装置２の自己消弧型素子の点弧タイミングを決め
ゲートパルス信号を作成するパルス幅変調制御回路、１
３はパルス幅変調制御回路１２の出力を増幅して自励式
変換装置２にゲート駆動信号を与えるゲートパルス増幅
回路である。

【００１８】また図２は磁束密度直流成分演算回路１９
の構成例を示す構成図である。図２において、２４は励
磁電流直流成分と磁束密度直流成分との関係を保存する
メモリテーブル、２５は入力に従いメモリテーブル２４
を参照して磁束密度直流成分を出力するメモリテーブル
参照回路である。

【００１９】次に動作について説明する。変圧器３の一
次側巻線電流を電流検出器５Ａにて検出し、変圧器３の
二次側巻線電流を電流検出器５Ｂにて検出する。電流検
出器５Ａの出力は、式１に示された変圧器３の一次側巻
線と二次側巻線との巻回数の比に応じた係数１を乗算器
１４で乗じる。 係数１＝（一次側巻線回数）／（二次側巻線巻回数） ・・・（１）

【００２０】乗算器１４の出力と電流検出器５Ｂの出力
とから減算器６Ａで差分をとったものが変圧器３の励磁
電流となる。この励磁電流に含まれる直流成分は、直流
成分検出器７によって検出される。直流成分検出器７
は、直流成分を含む交流信号から直流成分のみ抽出する
検出器であり、励磁電流には系統交流電圧に同期した基
本波成分が含まれることより、基本波周期に同期した１
周期のリセット積分にて基本波成分を除去し、直流成分
のみを抽出する。既述したように、電流検出器５Ａ、５
Ｂからの出力は、Ａ／Ｄ変換回路を経てディジタル信号
に変換される段階でこのＡ／Ｄ変換に伴う量子化誤差の
発生が避けられない。しかるに、この発明の実施の形態
１においては、励磁電流演算回路１５からの出力は、先
ず、直流成分検出器７により平均化、即ち、上述したよ
うに、１周期のリセット積分処理がなされる。従って、
Ａ／Ｄ変換に伴う量子化誤差は、この積分処理の過程で
正負の誤差成分が相殺される傾向となり、少なくとも、
従来のように、Ａ／Ｄ変換後直ちに磁束密度に変換する
ためにＡ／Ｄ変換に伴う量子化誤差が拡大されるという
不具合がなくなる訳である。

【００２１】磁束密度直流成分演算回路１９は直流成分
検出器７の出力である変圧器３の励磁電流直流成分から
鉄心の磁束密度直流成分を演算する。磁束密度直流成分
演算回路１９の構成例を図２に示す。図２に示した磁束
密度直流成分演算回路１９の構成例では、実験もしくは
論理計算にてあらかじめ得られた変圧器３の励磁電流直
流成分と磁束密度直流成分との関係をコンピュータのメ
モリー等に記憶して随時取り出す方式である。図２にお
いて、メモリーテーブル２４はあらかじめ励磁電流直流
成分と磁束密度直流成分との関係を記憶しておく。メモ
リーテーブル参照回路２５は、直流成分検出器７の出力
である変圧器３の励磁電流直流成分に対応する磁束密度
直流成分をメモリーテーブル２４を参照して出力する。

【００２２】磁束密度直流成分演算回路１９の出力は、
磁束密度直流成分のフィードバック値となっているの
で、磁束密度直流成分指令値設定回路１７の出力からの
差分を減算器６Ｂでとり、電圧指令補正値演算回路１８
を介することによりフィードバック制御系を構成し、変
圧器３の磁束密度直流成分を磁束密度直流成分指令値に
一致させることができ、磁束密度直流成分指令値として
の零の値を与えておけば、電圧指令補正回路１８は変圧
器３の直流偏磁を零に抑制するのに必要な電圧指令補正
値を出力する。

【００２３】以上のように、この実施の形態１では、励
磁電流演算回路１５からの励磁電流出力を先ず、直流成
分検出器７で平均化し、しかる後、磁束密度直流成分演
算回路１９により磁束密度に変換するようにしたので、
変圧器３の直流偏磁量を高精度に検出することができ、
従って、その偏磁抑制を一層確実に達成することができ
る。

【００２４】実施の形態２．図３は、この発明の実施の
形態２における電力変換装置を示す構成図である。ここ
では、励磁電流を検出する最上流の構成要素である電流
検出器５Ａ、５Ｂに着目し、そのオフセットによる誤差
を抑制して、励磁電流のより正確な検出を実現すること
を目的としている。即ち、電流検出器は、当初、出力の
零点調整がなされるが、一般に、温度等の環境変化や経
年変化により出力にオフセットが存在する。このオフセ
ット量はわずかな値であるが、本願発明では、特に小電
流域の励磁電流を問題にするため、オフセット誤差の低
減が重要な課題となる。図３において、先の実施の形態
１の電力変換装置と同一の機能をもつ要素については同
一の符号を付して個々の説明は省略する。

【００２５】２０は、自励式変換装置２の出力を停止す
るゲートブロック状態、またはこのゲートブロック状態
を解除するゲートデブロック状態を指令するゲートブロ
ック／ゲートデブロック状態信号、２１Ａおよび２１Ｂ
は、それぞれ電流検出器５Ａおよび５Ｂの出力側に挿入
された電流検出器オフセット補正回路で、それぞれ電流
検出器５Ａ、５Ｂの出力からオフセットを検出する電流
検出器オフセット演算回路２２Ａ、２２Ｂ、検出したオ
フセットを保有する電流検出器オフセット記憶回路２３
Ａ、２３Ｂ、そして、電流検出器５Ａ、５Ｂの出力から
オフセットを減算する減算器６Ｃ、６Ｄから構成されて
いる。

【００２６】次に、この電流検出器オフセット補正回路
２１Ａ、２１Ｂの動作を図４により詳細に説明する。こ
の実施の形態２は、自励式変換装置２がゲートブロック
状態のときは電流検出器５に流れる電流が零であること
を利用して電流検出器５のオフセット誤差を補正するも
のである。図４（ａ）（ｂ）に示すように、ゲートブロ
ック状態で電流検出器５にオフセットが存在すると、電
流検出器オフセット演算回路２２Ａ、２２Ｂはこの出力
を移動平均または一次遅れ等のフィルタを介してノイズ
を除去しその積分周期毎にメモリに格納する（図４
（ｃ））。電流検出器オフセット記憶回路２３Ａ、２３
Ｂは、ゲートブロック状態からゲートデブロック状態に
変化するタイミングで、ゲートブロック状態中の最後に
メモリに格納していた値をホールドする（図４
（ｄ））。減算器６Ｃ、６Ｄはこのホールドされた値を
電流検出器５Ａ、５Ｂの出力から減算して出力する（図
４（ｅ））。

【００２７】以上のように、自励式変換装置２のゲート
ブロック／ゲートデブロック状態信号２０を有効に活用
して、電流検出器５Ａ、５Ｂのオフセット量を検出し、
その補正を行うことで、小電流域の励磁電流を精度よく
検出することができる。また、このように、電流検出器
５のオフセット誤差を確実に補正することができるの
で、電流検出器として比較的安価な製品を採用しても十
分な検出精度が得られ経済面で有利となる。なお、図３
では、電流検出器オフセット補正回路２１を電流検出器
５Ａと５Ｂの両者に設けたが、各電流検出器５の特性、
性能によっては、いずれか一方にのみ設けるようにして
もよい。

【００２８】実施の形態３．先の実施の形態２では、自
励式変換装置２のゲートブロック／ゲートデブロック状
態信号２０を利用して電流検出器のオフセット誤差を補
正するようにしたが、この実施の形態３においては、ゲ
ートブロック／ゲートデブロック状態信号２０を入力す
ることなく、同様のオフセット補正動作を実現するもの
で、以下、このオフセット補正に係る部分について説明
する。図５は、この発明の実施の形態３における電流検
出器オフセット補正回路３３を示す構成図で、図におい
て、３４は電流検出器５の出力を、電流波形の１周期
（交流電力系統１の商用周波１周期が相当する）毎の平
均演算を行い、オフセット量を求める電流検出器オフセ
ット演算回路、３６は電流検出器５の出力から電流波形
の１周期間の電流値が、「常に所定のしきい値以下でか
つ極性が不変である」という条件を満たしているか否か
を判定し、この条件を満たしているときはオフセットホ
ールド信号をＯＦＦ、条件を満たしていないときはオフ
セットホールド信号をＯＮとするオフセットホールド信
号を生成するオフセットホールド信号生成回路、３５は
オフセットホールド信号生成回路３６から出力されるオ
フセットホールド信号が、ＯＦＦからＯＮに変化するタ
イミングで電流検出器オフセット演算回路３４の出力を
ホールドする。

【００２９】次に動作を図６により説明する。今、電流
検出器５からの電流値が同図（ａ）に示すように変化し
たとすると、第２周期目までは、その値がしきい値以下
でかつ極性（ここでは＋極性）が不変であるので、電流
検出器５には交流電流は流れておらず、電流検出器５は
オフセット量を出力しているとみなす。この間、オフセ
ットホールド信号生成回路３６はオフセットホールド信
号をＯＦＦとしている（同図（ｂ））。ここでしきい値
としては、予想されるオフセットの最大値に近い値を採
用する。電流検出器オフセット演算回路３４は電流検出
器５の出力を１周期毎に平均し、その値をメモリに格
納、更新している（同図（ｃ））。

【００３０】第３周期目に入ると、電流検出器５の出力
が交番し、かつ、一部でしきい値を越えているので、オ
フセットホールド信号生成回路３６はこれを判別して第
３周期目が終了したタイミングでオフセットホールド信
号をＯＮとする（同図（ｂ））。これを受けて、電流検
出器オフセット記憶回路３５は、前回のホールド値を電
流検出器オフセット演算回路３４からの値に置き換える
（同図（ｄ））。この結果、減算器６で減算されるオフ
セット量が最新の検出値に置き換えられることになり、
以降、電流検出器オフセット補正回路３３の出力は、オ
フセット誤差がほぼ解消された精度の高い電流値が得ら
れる訳である。

【００３１】以上のように、この実施の形態３において
は、自励式変換装置２のゲートブロック／ゲートデブロ
ック状態信号２０を利用することなく、電流検出器５の
出力自体からそのオフセット量を検出し、その誤差補正
を行うようにしたので、その適用が容易になるという利
点がある。なお、この電流検出器オフセット補正回路３
３を電流検出器５Ａ、５Ｂの双方に設けてもよいし、い
ずれか一方に設けてもよいことは実施の形態２で説明し
たと同様である。

【００３２】更に、電流検出器５のオフセット量の検出
方式は以上で説明した構成のものに限られる訳ではな
く、他の方式のものでもよい。要は、電流検出器５のオ
フセット量を検出し、電流検出器５の出力からこのオフ
セット量を減算して出力する電流検出器オフセット補正
回路を採用することにより、特に、電流検出器５の小電
流域の出力値に基づく励磁電流の検出精度が向上し、変
圧器の偏磁抑制を図るという本願発明の目的がより一層
確実に達成される。なお、電流検出器５の検出精度を向
上させるという点に注目すれば、上述した電流検出器オ
フセット補正回路２１、３３を従来の図１１に示す電力
変換装置に適用してもその効果を発揮するものである。

【００３３】実施の形態４．図７はこの発明の実施の形
態４における電力変換装置を示す構成図である。以下、
実施の形態１と異なる点を中心に説明する。図におい
て、２６は計器用変圧器８の出力から交流電力系統１に
おける事故の発生を検出する系統事故判定回路、２７は
系統事故判定回路２６の出力に基づき交流電力系統１に
事故が発生していないとき、励磁電流演算値に対して一
定極性の微小なバイアスを設定する励磁電流バイアス設
定回路、１１Ｂは励磁電流演算回路１５からの出力に励
磁電流バイアス設定回路２７の出力を加算する加算器、
２８は系統事故判定回路２６の出力に基づき交流電力系
統１に事故が発生したとき励磁電流バイアス設定回路２
７が出力するバイアスと逆極性の所定のバイアスを設定
する電圧指令補正値バイアス設定回路、１１Ｃは電圧指
令補正値演算回路１８からの出力に電圧指令補正値バイ
アス設定回路２８の出力を加算する加算器である。

【００３４】先ず、この実施の形態４の動作原理につい
て解説する。先に触れた通り、電力変換装置をディジタ
ル回路で構成した場合、電流検出器によって検出した電
流値をアナログ／ディジタル変換回路にてアナログ値か
らディジタル値に変換する必要があるが、上記ディジタ
ル値のｂｉｔ精度はアナログ／ディジタル変換の分解能
に依存する。上記電流検出器に定格電流まで検出可能な
検出器を用いた場合、励磁電流は一般的に定格電流の数
％に過ぎないために、励磁電流自体は２，３ｂｉｔの検
出精度しかなく、誤差率は大きくなる。例えば、図８
（ａ）のように励磁電流と磁束密度との関係を示す曲線
の傾きが急な特性を持つ変圧器を用いた場合、従来の電
力変換装置では、定常運転時は磁束密度が励磁電流の微
小領域でしか変化しないので、先に説明したアナログ／
ディジタル変換の分解能による誤差の影響を受け、励磁
電流から磁束密度を正しく求めることができない。従っ
て、この電流検出器の検出出力に基づいて動作する制御
系は、偏磁零を指令して制御していても、実際は図８
（ｂ）のように磁束密度が多少負側に偏磁しているとい
う現象が生じ得る。

【００３５】この状態で、系統事故等が発生し、磁束密
度が急峻に変化した場合、その変化する方向（極性）が
負側であると、その変化は１周期後に反映されるので電
圧指令補正値演算回路１８の出力では偏磁を抑制するこ
とができず、変圧器の鉄心が飽和し、過電流になる。

【００３６】そこで、この実施の形態４では、定常運転
時には図８（ｃ）のように意図的に本来の励磁電流の値
にバイアス（直流成分）を加算することでアナログ／デ
ィジタル変換の分解能による影響が少ない（励磁電流か
ら磁束の位置を正確に把握することができる）領域で磁
束密度を多少偏磁させて制御する。従って、現在の磁束
密度の変化領域を正確に把握しているので系統事故を検
出した瞬間に電圧指令補正値演算回路１８の出力に上記
バイアスとは逆極性の適正なバイアス量を加算すること
で図８（ｄ）のように磁束密度の変化する中心を零付近
に制御することができる。以上のように、系統事故によ
り磁束密度が正負どちらかの方向（極性）に急峻に変化
しても、系統事故の検出を瞬時に行い、磁束密度が変化
するまでに、磁束密度の変化の中心を零付近に制御して
おけば、変圧器の鉄心が飽和し、過電流になることを防
ぐことができる。

【００３７】次に、図７に示す具体的な装置における動
作を図９を参照して説明する。同図（ａ）は、励磁電流
バイアス設定回路２７および電圧指令補正値バイアス設
定回路２８を設けない従来または実施の形態１の場合の
各波形図を示すもので、上述の動作原理で説明したよう
に、たとえ実際の磁束密度がに示すように、多少、偏
磁していても、検出精度の関係で励磁電流演算回路１５
の出力で見る限り、正負平衡の波形と誤認され、最終
的に得られる磁束密度直流成分は零となっている。こ
の状態で系統事故が発生すると、この例では、磁束密度
が元々偏磁していた負の方向に急速に変換する。しか
るに、直流成分検出器は、事故発生直後からの積分処理
によってはじめて直流分（偏磁分）を検出することにな
るので、に示すように、電圧指令を補正する動作の
スタートタイミングが遅れ、結果として、変圧器３に磁
束飽和の現象が生じ過電流が発生する可能性が出てくる
ことになる。

【００３８】これに対し、図９（ｂ）はこの実施の形態
４の場合の動作を説明するもので、系統事故判定回路２
６が事故を検出していないときは、励磁電流バイアス設
定回路２７が所定量のバイアスを出力し、、このバイ
アスが励磁電流演算回路１５の出力に加算され、直流
成分検出器７の出力および磁束密度直流成分演算回路
１９の出力はともに、この例では正の直流成分を有し
たものとなる。その結果、電圧指令を負側へづらす補正
出力がなされ、、変圧器３の磁束密度は図８（ｃ）
に示したように、磁束密度の位置が把握できる程度に偏
磁したレベルとなる。

【００３９】この状態で系統事故判定回路２６が事故の
発生を検出すると、直ちに励磁電流バイアス設定回路２
７からのバイアス出力は停止し、同時に、電圧指令補
正値バイアス設定回路２８から逆極性のバイアスを出力
する。この例では、交流１周期間のみ出力し、それま
で意図的に偏磁させていた変圧器３の磁束レベル（図８
（ｃ））を、瞬時に強制的にほぼ零中心のレベル（図８
（ｄ））に引き上げる。先の形態例で説明した直流成分
検出器７→磁束密度直流成分演算回路１９→電圧指令補
正値演算回路１８の出力波形、、は、周期積分演
算によるものであるので、その追従動作は少なくとも１
周期の遅れが生じるが、この実施の形態４では、事故発
生検出と同時に予め設定したバイアス量を電圧指令補正
値バイアス設定回路２８から出力させるので、変圧器３
の磁束レベルを零を中心としたレベルに戻す。従って、
事故復帰時の過渡現象で変圧器３の磁束密度がどちらの
極性にシフトしても到達偏磁量が低減され、結果とし
て、磁気飽和による過電流のレベルが大幅に抑制される
訳である。

【００４０】なお、図９に示す例では、電圧指令補正値
バイアス設定回路２８は事故発生から１周期間のみバイ
アスを出力するようにして急速に磁束レベルをシフト
させるようにしたが、系統や機器の条件によっては、こ
の出力期間を１周期でない値に設定してもよい。

【００４１】実施の形態５．図１０はこの発明の実施の
形態５における電力変換装置を示す構成図である。先の
形態４の図７と異なるのは系統事故判定回路２６の部分
のみであり、以下、この部分を中心に説明する。ここで
の系統事故判定回路２６は、交流電力系統１における事
故の発生および事故の復帰をより正確に判定することが
できるものである。

【００４２】図において、２９は計器用変圧器８の出力
が所定値以下になったことから交流電力系統１における
事故の発生を検出する系統事故発生検出回路、３０は計
器用変圧器８の出力の高調波成分を除去して商用周波成
分を抽出するフィルタ回路としての系統事故復帰電圧演
算回路、３１は系統事故復帰電圧演算回路３０の出力が
所定値以上になったことから交流電力系統１における事
故の復帰を検出する系統事故復帰検出回路、３２は系統
事故発生検出回路２９の出力と系統事故復帰検出回路３
１の出力とから系統事故の発生時および復帰時を決定す
る系統事故決定回路である。

【００４３】次に動作について説明する。系統事故発生
検出回路２９は計器用変圧器８で検出された系統電圧を
直接入力し、その値が所定値以下となったことで事故発
生を速やかに検出する。一方、系統事故復帰検出回路３
１は計器用変圧器８で検出された系統電圧が系統事故復
帰電圧演算回路３０のフィルタ要素（例えば、移動平均
フィルタや一次遅れフィルタ等）を経て高調波成分が除
去された電圧を入力し、その値が所定値以上となったこ
とで事故復帰を検出する。一般に、系統復帰直前には系
統電圧は不安定となり、かなりなレベルの高調波電圧振
動が発生する場合が多い。系統事故復帰電圧演算回路３
０はこの不安定な高調波電圧成分を抑制し、確実な事故
復帰状態となる前に上記した不安定な電圧で事故復帰時
点を誤認することを防止するものである。

【００４４】系統事故決定回路３２は、系統事故発生検
出回路２９が系統事故を検出したときは、系統事故復帰
検出回路３１の出力の有無にかかわらず、系統事故発生
と判定して系統事故検出状態の信号を出力し、系統事故
発生検出回路２９が系統事故発生を検出しておらず、か
つ、系統事故復帰検出回路３１が系統事故の復帰を検出
したときのみ系統事故復帰と判定して系統事故復帰状態
の信号を出力する。

【００４５】系統事故判定回路２６より後段の動作は、
先の形態４と同一であるので説明は省略するが、以上の
ように、この実施の形態５においては、系統事故判定回
路２６に、その判定確度がより高いものを採用したの
で、系統事故から復帰したときの、変圧器３の到達偏磁
量を抑制して偏磁過電流を低減するという先の実施の形
態４の効果がより一層確実に得られる訳である。

【００４６】なお、上記実施の形態４、５では、系統事
故判定回路２６は計器用変圧器８の出力を基に系統事故
の発生、復帰を検出するようにしたが、電流など他の要
素を加えて検出するようにしてもよく、また、別途設け
られた他の方式の事故検出手段の出力を利用するように
してもよい。また、以上の系統事故判定回路２６、励磁
電流バイアス設定回路２７、電圧指令補正値バイアス設
定回路２８および加算器１１Ｂは、従来の図１１の回路
に適用しても、それらによる効果を奏することは言うま
でもない。

【００４７】

【発明の効果】以上のように、この発明に係る電力変換
装置は、変圧器を介して交流線路に接続された電力変換
器、および出力電圧が出力電圧指令値に一致するよう上
記電力変換器を制御する制御手段を備えた電力変換装置
において、上記変圧器の交流線路側に接続された巻線に
流れる電流を検出する第１の電流検出器、上記変圧器の
電力変換器側に接続された巻線に流れる電流を検出する
第２の電流検出器、上記第１、第２の電流検出器の出力
から上記変圧器の励磁電流を演算する励磁電流演算回
路、この励磁電流演算回路の出力からその直流成分を検
出する直流成分検出回路、この直流成分検出回路の出力
から上記変圧器の磁束密度直流成分を演算する磁束密度
直流成分演算回路、この磁束密度直流成分演算回路の出
力が磁束密度直流成分指令値に一致するよう電圧指令補
正値を演算する電圧指令補正値演算回路を備え、上記出
力電圧指令値に上記電圧指令補正値を加算するようにし
たので、変圧器の直流偏磁量を高精度に検出することが
でき、従って、その偏磁抑制を一層確実に達成すること
ができる。

【００４８】また、この発明に係る電力変換装置は、変
圧器を介して交流線路に接続された電力変換器、出力電
圧が出力電圧指令値に一致するよう上記電力変換器を制
御する制御手段、上記変圧器の交流線路側に接続された
巻線に流れる電流を検出する第１の電流検出器、上記変
圧器の電力変換器側に接続された巻線に流れる電流を検
出する第２の電流検出器、上記第１、第２の電流検出器
の出力から上記変圧器の励磁電流を演算する励磁電流演
算回路、この励磁電流演算回路の出力から上記変圧器の
磁束密度直流成分を演算する磁束密度直流成分演算手
段、およびこの磁束密度直流成分演算手段の出力が磁束
密度直流成分指令値に一致するよう電圧指令補正値を演
算する電圧指令補正値演算回路を備え、上記出力電圧指
令値に上記電圧指令補正値を加算するようにした電力変
換装置において、上記第１または第２の電流検出器の出
力のオフセット量を検出し、上記電流検出器の出力から
上記オフセット量を差し引いた値を上記励磁電流演算回
路に出力する電流検出器オフセット補正手段を備えたの
で、電流検出器のオフセット誤差が低減して変圧器の励
磁電流検出精度が向上し、変圧器の偏磁抑制を一層確実
に達成することができる。

【００４９】また、この発明に係る電力変換装置の電流
検出器オフセット補正手段は、電力変換器の出力を停止
するゲートブロック状態またはこれを解除するゲートデ
ブロック状態を指令するゲートブロック／ゲートデブロ
ック状態信号を入力する手段、上記ゲートブロック状態
のときの電流検出器の出力をオフセット量として記憶保
持する電流検出器オフセット記憶回路、および上記電流
検出器オフセット記憶回路に記憶されたオフセット量を
上記電流検出器の出力から減算する減算器を備えたの
で、ゲートブロック／ゲートデブロック状態信号を利用
して電流検出器のオフセット量を検出し、そのオフセッ
ト誤差の解消を図ることができる。

【００５０】また、この発明に係る電力変換装置の電流
検出器オフセット補正手段は、電力変換器の出力を停止
するゲートブロック状態またはこれを解除するゲートデ
ブロック状態を指令するゲートブロック／ゲートデブロ
ック状態信号を入力する手段、電流検出器の出力を平滑
化してオフセット量を演算する電流検出器オフセット演
算回路、上記ゲートブロック状態からゲートデブロック
状態へ変化する直前の上記電流検出器オフセット演算回
路の出力を記憶保持する電流検出器オフセット記憶回
路、および上記電流検出器オフセット記憶回路に記憶さ
れたオフセット量を上記電流検出器の出力から減算する
減算器を備えたので、電流検出器のオフセット量の検出
がより確実になされる。

【００５１】また、この発明に係る電力変換装置の電流
検出器オフセット補正手段は、電流検出器の出力を交流
１周期毎に平均してオフセット量を演算する電流検出器
オフセット演算回路、上記電流検出器の出力が交流１周
期間、常に所定の設定値以下でかつ極性が不変という条
件を満たしているか否かを判定し、上記条件を満たして
いるときはオフセットホールド信号をＯＦＦ、満たして
いないときは上記オフセットホールド信号をＯＮするオ
フセットホールド信号生成回路、上記オフセットホール
ド信号がＯＦＦからＯＮへ変化する直前の上記電流検出
器オフセット演算回路の出力を記憶保持する電流検出器
オフセット記憶回路、および上記電流検出器オフセット
記憶回路に記憶されたオフセット量を上記電流検出器の
出力から減算する減算器を備えたので、ゲートブロック
／ゲートデブロック状態信号を利用することなく電流検
出器のオフセット量を検出し、そのオフセット誤差の解
消を図ることができる。

【００５２】また、この発明に係る電力変換装置は、変
圧器を介して交流線路に接続された電力変換器、出力電
圧が出力電圧指令値に一致するよう上記電力変換器を制
御する制御手段、上記変圧器の交流線路側に接続された
巻線に流れる電流を検出する第１の電流検出器、上記変
圧器の電力変換器側に接続された巻線に流れる電流を検
出する第２の電流検出器、上記第１、第２の電流検出器
の出力から上記変圧器の励磁電流を演算する励磁電流演
算回路、この励磁電流演算回路の出力から上記変圧器の
磁束密度直流成分を演算する磁束密度直流成分演算手
段、およびこの磁束密度直流成分演算手段の出力が磁束
密度直流成分指令値に一致するよう電圧指令補正値を演
算する電圧指令補正値演算回路を備え、上記出力電圧指
令値に上記電圧指令補正値を加算するようにした電力変
換装置において、上記交流線路における事故の発生を検
出する系統事故判定回路、上記事故が発生していないと
き上記変圧器の磁束密度が所定量偏磁するように所定の
バイアスを上記励磁電流演算回路の出力に加算する励磁
電流バイアス設定回路、および上記事故が発生したとき
上記偏磁を消滅させるように所定のバイアスを上記電圧
指令補正値演算回路の出力に加算する電圧指令補正値バ
イアス設定回路を備えたので、系統事故復帰時の過渡現
象に伴う変圧器の偏磁過電流を抑制することができる。

【００５３】また、この発明に係る電力変換装置の電圧
指令値バイアス設定回路は、交流線路における事故発生
後交流１周期の期間、バイアスを出力するようにしたの
で、系統事故発生後、変圧器の磁束密度の中心が速やか
に零レベルにシフトし、事故復帰後の偏磁過電流が確実
に抑制される。

【００５４】また、この発明に係る電力変換装置の系統
事故判定回路は、交流線路の電圧を検出する電圧検出
器、この電圧検出器の出力が所定値以下になったことか
ら上記交流線路における事故の発生を検出する系統事故
発生検出回路、上記電圧検出器の出力の高調波成分を除
去するフィルタ回路、このフィルタ回路の出力が所定値
以上になったことから上記交流線路における事故の復帰
を検出する系統事故復帰検出回路、および上記系統事故
発生検出回路と系統事故復帰検出回路との出力から系統
事故の発生時および復帰時を決定する系統事故決定回路
を備えたので、系統事故の発生時および復帰時の判断が
より正確になされる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１における電力変換装
置を示す構成図である。

【図２】 図１の磁束密度直流成分演算回路１９の詳細
を示す構成図である。

【図３】 この発明の実施の形態２における電力変換装
置を示す構成図である。

【図４】 図３の電流検出器オフセット補正回路２１の
動作を説明するためのタイミングチャートである。

【図５】 この発明の実施の形態３における電流検出器
オフセット補正回路３３を示す構成図である。

【図６】 図５の電流検出器オフセット補正回路３３の
動作を説明するためのタイミングチャートである。

【図７】 この発明の実施の形態４における電力変換装
置を示す構成図である。

【図８】 この発明の実施の形態４の動作原理を説明す
るための励磁特性図である。

【図９】 図７の電力変換装置の動作を説明するための
タイミングチャートである。

【図１０】 この発明の実施の形態５における電力変換
装置を示す構成図である。

【図１１】 従来の電力変換装置を示す構成図である。

【図１２】 変圧器３の励磁特性を示す図である。

【符号の説明】

１ 交流電力系統、２ 自励式変換装置、３ 変圧器、
５Ａ，５Ｂ 電流検出器、６Ａ，６Ｂ，６Ｃ 減算器、
７ 直流成分検出器、８ 計器用変圧器、９ 電圧基
準、１０ 電圧指令値作成回路、１１Ａ，１１Ｂ，１１
Ｃ 加算器、１４ 乗算器、１５ 励磁電流演算回路、
１７ 磁束密度直流成分指令値設定回路、１８ 電圧指
令補正値演算回路、１９ 磁束密度直流成分演算回路、
２０ ゲートブロック／ゲートデブロック状態信号、２
１，３３ 電流検出器オフセット補正回路、２２，３４
電流検出器オフセット演算回路、２３，３５ 電流検
出器オフセット記憶回路、２６ 系統事故判定回路、２
７ 励磁電流バイアス設定回路、２８ 電圧指令補正値
バイアス設定回路、２９ 系統事故発生検出回路、３０
系統事故復帰電圧演算回路、３１ 系統事故復帰検出
回路、３２ 系統事故決定回路、３６ オフセットホー
ルド信号生成回路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中山 俊作 兵庫県神戸市兵庫区浜山通６丁目１番２号 三菱電機コントロールソフトウエア株式 会社内 Ｆターム(参考） 5G066 HA30 HB05 LA04 5H007 AA07 CA03 CC32 DA06 DB02 DC02 DC05 FA03 FA05 FA13

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 変圧器を介して交流線路に接続された電
   力変換器、および出力電圧が出力電圧指令値に一致する
   よう上記電力変換器を制御する制御手段を備えた電力変
   換装置において、 上記変圧器の交流線路側に接続された巻線に流れる電流
   を検出する第１の電流検出器、上記変圧器の電力変換器
   側に接続された巻線に流れる電流を検出する第２の電流
   検出器、上記第１、第２の電流検出器の出力から上記変
   圧器の励磁電流を演算する励磁電流演算回路、この励磁
   電流演算回路の出力からその直流成分を検出する直流成
   分検出回路、この直流成分検出回路の出力から上記変圧
   器の磁束密度直流成分を演算する磁束密度直流成分演算
   回路、この磁束密度直流成分演算回路の出力が磁束密度
   直流成分指令値に一致するよう電圧指令補正値を演算す
   る電圧指令補正値演算回路を備え、上記出力電圧指令値
   に上記電圧指令補正値を加算するようにしたことを特徴
   とする電力変換装置。
2. 【請求項２】 変圧器を介して交流線路に接続された電
   力変換器、出力電圧が出力電圧指令値に一致するよう上
   記電力変換器を制御する制御手段、上記変圧器の交流線
   路側に接続された巻線に流れる電流を検出する第１の電
   流検出器、上記変圧器の電力変換器側に接続された巻線
   に流れる電流を検出する第２の電流検出器、上記第１、
   第２の電流検出器の出力から上記変圧器の励磁電流を演
   算する励磁電流演算回路、この励磁電流演算回路の出力
   から上記変圧器の磁束密度直流成分を演算する磁束密度
   直流成分演算手段、およびこの磁束密度直流成分演算手
   段の出力が磁束密度直流成分指令値に一致するよう電圧
   指令補正値を演算する電圧指令補正値演算回路を備え、
   上記出力電圧指令値に上記電圧指令補正値を加算するよ
   うにした電力変換装置において、 上記第１または第２の電流検出器の出力のオフセット量
   を検出し、上記電流検出器の出力から上記オフセット量
   を差し引いた値を上記励磁電流演算回路に出力する電流
   検出器オフセット補正手段を備えたことを特徴とする電
   力変換装置。
3. 【請求項３】 電流検出器オフセット補正手段は、電力
   変換器の出力を停止するゲートブロック状態またはこれ
   を解除するゲートデブロック状態を指令するゲートブロ
   ック／ゲートデブロック状態信号を入力する手段、上記
   ゲートブロック状態のときの電流検出器の出力をオフセ
   ット量として記憶保持する電流検出器オフセット記憶回
   路、および上記電流検出器オフセット記憶回路に記憶さ
   れたオフセット量を上記電流検出器の出力から減算する
   減算器を備えたことを特徴とする請求項２記載の電力変
   換装置。
4. 【請求項４】 電流検出器オフセット補正手段は、電力
   変換器の出力を停止するゲートブロック状態またはこれ
   を解除するゲートデブロック状態を指令するゲートブロ
   ック／ゲートデブロック状態信号を入力する手段、電流
   検出器の出力を平滑化してオフセット量を演算する電流
   検出器オフセット演算回路、上記ゲートブロック状態か
   らゲートデブロック状態へ変化する直前の上記電流検出
   器オフセット演算回路の出力を記憶保持する電流検出器
   オフセット記憶回路、および上記電流検出器オフセット
   記憶回路に記憶されたオフセット量を上記電流検出器の
   出力から減算する減算器を備えたことを特徴とする請求
   項２記載の電力変換装置。
5. 【請求項５】 電流検出器オフセット補正手段は、電流
   検出器の出力を交流１周期毎に平均してオフセット量を
   演算する電流検出器オフセット演算回路、上記電流検出
   器の出力が交流１周期間、常に所定の設定値以下でかつ
   極性が不変という条件を満たしているか否かを判定し、
   上記条件を満たしているときはオフセットホールド信号
   をＯＦＦ、満たしていないときは上記オフセットホール
   ド信号をＯＮするオフセットホールド信号生成回路、上
   記オフセットホールド信号がＯＦＦからＯＮへ変化する
   直前の上記電流検出器オフセット演算回路の出力を記憶
   保持する電流検出器オフセット記憶回路、および上記電
   流検出器オフセット記憶回路に記憶されたオフセット量
   を上記電流検出器の出力から減算する減算器を備えたこ
   とを特徴とする請求項２記載の電力変換装置。
6. 【請求項６】 変圧器を介して交流線路に接続された電
   力変換器、出力電圧が出力電圧指令値に一致するよう上
   記電力変換器を制御する制御手段、上記変圧器の交流線
   路側に接続された巻線に流れる電流を検出する第１の電
   流検出器、上記変圧器の電力変換器側に接続された巻線
   に流れる電流を検出する第２の電流検出器、上記第１、
   第２の電流検出器の出力から上記変圧器の励磁電流を演
   算する励磁電流演算回路、この励磁電流演算回路の出力
   から上記変圧器の磁束密度直流成分を演算する磁束密度
   直流成分演算手段、およびこの磁束密度直流成分演算手
   段の出力が磁束密度直流成分指令値に一致するよう電圧
   指令補正値を演算する電圧指令補正値演算回路を備え、
   上記出力電圧指令値に上記電圧指令補正値を加算するよ
   うにした電力変換装置において、 上記交流線路における事故の発生を検出する系統事故判
   定回路、上記事故が発生していないとき上記変圧器の磁
   束密度が所定量偏磁するように所定のバイアスを上記励
   磁電流演算回路の出力に加算する励磁電流バイアス設定
   回路、および上記事故が発生したとき上記偏磁を消滅さ
   せるように所定のバイアスを上記電圧指令補正値演算回
   路の出力に加算する電圧指令補正値バイアス設定回路を
   備えたことを特徴とする電力変換装置。
7. 【請求項７】 電圧指令値バイアス設定回路は、交流線
   路における事故発生後交流１周期の期間、バイアスを出
   力することを特徴とする請求項６記載の電力変換装置。
8. 【請求項８】 系統事故判定回路は、交流線路の電圧を
   検出する電圧検出器、この電圧検出器の出力が所定値以
   下になったことから上記交流線路における事故の発生を
   検出する系統事故発生検出回路、上記電圧検出器の出力
   の高調波成分を除去するフィルタ回路、このフィルタ回
   路の出力が所定値以上になったことから上記交流線路に
   おける事故の復帰を検出する系統事故復帰検出回路、お
   よび上記系統事故発生検出回路と系統事故復帰検出回路
   との出力から系統事故の発生時および復帰時を決定する
   系統事故決定回路を備えたことを特徴とする請求項６ま
   たは７に記載の電力変換装置。