JP2017118635A - 自励式無効電力補償装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】自励式無効電力補償装置100は、電力系統3に対して電気的に並列に接続された3レベルインバータ1A,1Bと、制御装置10とを備える。制御装置10は、第1の電力指令値に従った進み無効電力を出力するように、3レベルインバータ1Aを制御するとともに、コンデンサC1,C2の中性点N1の電位変動を抑制するためのバランス制御を実行する。制御装置10はさらに、第2の電力指令値に従った遅れ無効電力を出力するように、3レベルインバータ1Bを制御するとともに、コンデンサC3,C4中性点N2の電位変動を抑制するためのバランス制御を実行する。制御装置10は、進み無効電力と遅れ無効電力との合計電力が無効電力指令値に一致するように、第1の電力指令値および第2の電力指令値を生成する。
【選択図】図1
Description
図1は、本発明の実施の形態に係る自励式無効電力補償装置100の主回路構成を示す概略ブロック図である。図1を参照して、自励式無効電力補償装置100は、マルチレベルインバータ1A,1Bと、コンデンサC1〜C4と、連系リアクトルLA,LBと、電圧検出器5,11〜14と、電流検出器7,8と、制御装置10とを備える。
図2は、図1に示した3レベルインバータ1A,1Bの構成を詳細に説明する回路図である。図2を参照して、3レベルインバータ1Aは、IGBT素子Q1u,Q1v,Q1w(総称してIGBT素子Q1とも称する)、IGBT素子Q2u,Q2v,Q2w(総称してIGBT素子Q2とも称する)、ダイオードD1u,D1v,D1w(総称してダイオードD1とも称する)、ダイオードD2u,D2v,D2w(総称してダイオードD2とも称する)、および交流スイッチS1〜S3を含む。
次に、本実施の形態に係る自励式無効電力補償装置100の動作について説明する。
すなわち、制御装置10は、3レベルインバータ1Aが出力する進み無効電力QAと3レベルインバータ1Bが出力する遅れ無効電力QBとの合計値が無効電力指令値Qrefに一致するように、電力指令値Qref_A,Qref_Bを生成する。
次に、制御装置10の構成について説明する。
図7は、中性点電位制御回路54の構成を示す図である。図7では、3レベルインバータ1AのU相アームを制御するための構成を代表的に示す。
図8は、電力指令生成部20の構成を示す図である。図8を参照して、電力指令生成部20は、加算器80と、減算器82と、下限リミッタ84と、上限リミッタ86とを含む。
Claims (3)
- 第1の直流正母線および第1の直流負母線の間に直列に接続される第1および第2のコンデンサと、
電力系統と、前記第1の直流正母線、前記第1の直流負母線、および前記第1および第2のコンデンサの第1の中性点との間に接続され、直流電圧と少なくとも3つの電圧値の間で変化する交流電圧とを相互に変換可能に構成された第1のマルチレベルインバータと、
第2の直流正母線および第2の直流負母線の間に直列に接続される第3および第4のコンデンサと、
前記電力系統と、前記第2の直流正母線、前記第2の直流負母線および前記第3および第4のコンデンサの第2の中性点との間に接続され、直流電圧と少なくとも3つの電圧値の間で変化する交流電圧とを相互に変換可能に構成された第2のマルチレベルインバータと、
前記第1および第2のマルチレベルインバータを制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、
第1の電力指令値に従った進み無効電力を前記電力系統に出力するように、前記第1のマルチレベルインバータを制御するとともに、前記第1の中性点の電位変動を抑制するためのバランス制御を実行するように構成された第1のインバータ制御部と、
第2の電力指令値に従った遅れ無効電力を前記電力系統に出力するように、前記第2のマルチレベルインバータを制御するとともに、前記第2の中性点の電位変動を抑制するためのバランス制御を実行するように構成された第2のインバータ制御部と、
前記進み無効電力と前記遅れ無効電力との合計電力が、前記電力系統の電圧変動に応じた無効電力指令値に一致するように、前記第1の電力指令値および前記第2の電力指令値を生成するように構成された電力指令生成部とを含む、自励式無効電力補償装置。 - 前記電力指令生成部は、前記第1の電力指令値および前記第2の電力指令値の合計が前記無効電力指令値に一致するという条件下で、各々の絶対値が所定値以上となるように、前記第1の電力指令値および前記第2の電力指令値を生成する、請求項1に記載の自励式無効電力補償装置。
- 前記第1のインバータ制御部は、前記第1の電力指令値と前記第1のマルチレベルインバータの出力電力との差に応じた電圧指令値に、前記第1のコンデンサの両端の電圧と前記第2のコンデンサの両端の電圧との差に基づいた電圧指令値を加算するように構成され、
前記第2のインバータ制御部は、前記第2の電力指令値と前記第2のマルチレベルインバータの出力電力との差に応じた電圧指令値に、前記第3のコンデンサの両端の電圧と前記第4のコンデンサの両端の電圧との差に基づいた電圧指令値を加算するように構成される、請求項1または2に記載の自励式無効電力補償装置。
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