JP2019531677A5

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Publication number: JP2019531677A5
Application number: JP2018564998A
Authority: JP
Filing date: 2017-10-19
Publication date: 2021-04-15
Anticipated expiration: 2037-10-19

Claims

マイクログリッドのブラックスタートを実施し、前記マイクログリッドに電気的に接続されるとともに第１コントローラを有する第１電力変換器と、前記マイクログリッドに電気的に接続された第２電力変換器とを備える電力システムであって、
前記第１コントローラは、複数の起動シーケンスを有し、ここで、ブラックスタートの間、前記第１コントローラは、前記マイクログリッド電圧に従って前記複数の起動シーケンスの一つを選択して実施し、前記複数の起動シーケンスは、第１起動シーケンス、第２起動シーケンス及び第３起動シーケンスを含み、
前記第１コントローラは、
前記マイクログリッド電圧が第１所定閾電圧未満である場合に前記第１起動シーケンスを選択し、
前記マイクログリッド電圧が前記第１所定閾電圧より大きく、第２所定閾電圧未満である場合に前記第２起動シーケンスを選択し、
前記マイクログリッド電圧が前記第２所定閾電圧より大きい場合に前記第３起動シーケンスを選択する
ように構成されている
ことを特徴とする電力システム。
前記第２電力変換器は、第２コントローラを有し、
前記第２コントローラは、前記ブラックスタートの間、前記マイクログリッド電圧に従って前記第１コントローラが前記第２コントローラと同期可能なように、前記第１起動シーケンス、前記第２起動シーケンス及び前記第３起動シーケンスを含む前記複数の起動シーケンスの一つを実行するように構成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の電力システム。
前記第１起動シーケンスを実施するために、前記第１コントローラが前記第１電力変換器を制御するとき、前記第２コントローラは、前記第１起動シーケンス、前記第２起動シーケンス及び前記第３起動シーケンスの一つも開始せず、
前記第２起動シーケンスを実施するために、前記第１コントローラが前記第１電力変換器を制御するとき、前記第２コントローラは、前記第１起動シーケンスを開始するが、前記第１起動シーケンスの所定点を超えず、
前記第３起動シーケンスを実施するために、前記第１コントローラが前記第１電力変換器を制御しているとき、前記第２コントローラは、前記第１起動シーケンスを開始し、前記所定点を超える
ことを特徴とする請求項２に記載の電力システム。
前記第１起動シーケンスにおいて、前記第１コントローラは、
前記第１電力変換器を前記マイクログリッドに接続するために第１スイッチを閉じ、
前記第１電力変換器のゲーティングを開始し、
前記第１電力変換器の出力電圧の周波数が第１所定周波数となるように制御し、
第１所定期間中に、前記第１電力変換器の出力電圧レベルを、実質的にゼロから第１所定電圧レベルに上昇し、
所定休止期間、前記出力電圧レベルを前記第１所定電圧レベルに維持するとともに、前記出力電圧の前記周波数を前記第１所定周波数に維持し、
第２所定期間中に、前記出力電圧レベルを前記第１所定電圧レベルから公称電圧レベルまで上昇するとともに、前記出力電圧の周波数を前記第１所定周波数から公称出力電圧周波数に上昇する
ように構成されている
ことを特徴とする請求項２に記載の電力システム。
前記第２起動シーケンスにおいて、前記第１コントローラは、
前記マイクログリッド電圧及びマイクログリッド周波数に対する位相同期回路同期を開始し、
前記マイクログリッド電圧が所定電圧レベルの所定部分に達するまで待つ第１待機時間を実行し、
前記所定部分を出力するために前記第１電力変換器のゲーティングを開始し、
前記第１電力変換器の前記出力電圧を、残りの期間中に、前記所定部分から第２所定電圧レベルに上昇し、ここで、前記残りの期間は、前記第２電力コントローラが、その出力電圧を実質的にゼロから前記第２所定電圧レベルに上昇することを完了する期間である第１所定期間の一部であり、
所定休止期間の一部を待つ第２待機時間を実行し、前記所定休止期間は、前記第２電力変換器が、その出力電圧及び周波数を維持する期間であり、
前記第１電力変換器を前記マイクログリッドに接続する第１スイッチを閉じ、
前記所定休止期間の残りの部分を待つ第３待機時間を実行し、
第２所定期間中に、前記出力電圧レベルを、前記第２所定電圧レベルから公称電圧レベルに上昇するとともに、前記出力電圧の周波数を公称出力電圧周波数に上昇する
ように構成されている
ことを特徴とする請求項２に記載の電力システム。
前記第３起動シーケンスにおいて、前記第１コントローラは、
前記マイクログリッド電圧が公称マイクログリッド電圧の第１所定部分に達するまで待つ待機時間を実行し、
既存のマイクログリッド電圧に対する位相同期回路同期を開始し、
前記マイクログリッド電圧及び周波数が、前記公称マイクログリッド電圧及び前記公称マイクログリッド周波数の所定範囲内であるか否かを判定し、
前記第１電力変換器のゲーティングを開始するとともに、前記第１電力変換器の出力電圧をゼロに、周波数を公称マイクログリッド周波数に設定し、
前記第１電力変換器の前記出力電圧をゼロから前記マイクログリッド電圧に上昇し、
前記第１電力変換器を前記マイクログリッドに接続する第１スイッチを閉じる
ように構成されている
ことを特徴とする請求項２に記載の電力システム。
前記第３起動シーケンスにおいて、前記第１コントローラは、
前記第２電力変換器の初期立上り電圧及び周波数を捕らえ、
前記第１電力変換器と、前記第２電力変換器の既存の立上り電圧及び周波数とを同期し、
前記第１電力変換器を前記マイクログリッドに接続する第１スイッチを閉じ、
前記第１電力変換器の前記出力電圧及び周波数を、前記第２電力変換器の最終ランプの残り期間中に、前記初期電圧及び周波数から上昇する
ように構成されている
ことを特徴とする請求項２に記載の電力システム。
少なくとも一つの他の電力変換器を有するマイクログリッドに接続された電力変換器のブラックスタートを実施する方法であって、
マイクログリッド電圧を検出する工程を備え、
当該方法は更に、前記マイクログリッド電圧に従って、少なくとも第１起動シーケンス、第２起動シーケンス及び第３起動シーケンスを含む複数の起動シーケンスの一つを選択する工程を含み、
前記複数の起動シーケンスの一つを選択する工程は、
前記マイクログリッド電圧が第１所定閾電圧未満のときに前記第１起動シーケンスを選択する工程と、
前記マイクリグリッド電圧が前記第１所定閾電圧より大きく、第２所定閾電圧未満であるときに前記第２起動シーケンスを選択する工程と、
前記マイクログリッド電圧が前記第２所定閾電圧より大きいときに前記第３起動シーケンスを選択する工程と、
前記選択された起動シーケンスを実施するために前記電力変換器を制御する工程と、
を含む
ことを特徴とする方法。
マイクログリッド電圧が前記第１所定電圧未満であることは、前記他の電力変換器がその第１シーケンスを開始していないことを示すことを特徴とする請求項８に記載の方法。
前記第１起動シーケンスが選択された場合の前記第１起動シーケンスを実施するための前記電力変換器を制御する工程は、
前記電力変換器を前記マイクログリッドに接続するための第１スイッチを閉じる工程と、
前記電力変換器のゲーティングを開始する工程と、
前記電力変換器の出力電圧の周波数が、第１所定周波数になるように制御する工程と、
第１所定期間中に、前記電力変換器の前記出力電圧レベルを、実質的にゼロから第１所定電圧レベルに上昇する工程と、
所定休止期間中に、前記出力電圧レベルを前記第１所定電圧レベルで維持するとともに、前記出力電圧の前記周波数を前記第１所定周波数に維持する工程と、
第２所定期間中に、前記出力電圧レベルを、前記第１所定電圧レベルから公称電圧レベルに上昇するとともに、前記出力電圧周波数を、前記第１所定周波数から公称出力電圧周波数に上昇する工程と、
を含むことを特徴とする請求項８に記載の方法。
前記第２起動シーケンスが選択された場合の前記第２起動シーケンスを実施するための前記電力変換器を制御する工程は、
前記マイクログリッド電圧とマイクログリッド周波数とに対する位相同期回路同期を開始する工程と、
前記マイクログリッド電圧が第１所定電圧レベルの所定部分に達するまで待つ第１待機時間を実行する工程と、
前記所定部分を出力するために前記電力変換器のゲーティングを開始する工程と、
前記他の電力変換器が、その出力電圧の実質的にゼロから第２所定電圧レベルに上昇することを完了する第１所定期間の一部である残りの期間中に、前記電力変換器の前記出力電圧を、前記所定部分から前記第２所定電圧レベルに上昇する工程と、
前記第２電力変換器が、その出力電圧及び周波数を維持している期間である所定休止期間の一部を待つ第２待機時間を実行する工程と、
前記第１電力変換器を前記マイクログリッドに接続する第１スイッチを閉じる工程と、
前記所定休止期間の前記残りの部分を待つ第３待機時間を実行する工程と、
第２所定期間中に、前記出力電圧レベルを、前記第２所定電圧レベルから公称電圧レベルに上昇するとともに、前記出力電圧周波数を、公称出力電圧周波数に上昇する工程と、
を含むことを特徴とする請求項８に記載の方法。
前記第３起動シーケンスが選択された場合の前記第３起動シーケンスを実施するための前記電力変換器を制御する工程は、
前記マイクログリッド電圧が公称マイクログリッド電圧の第１所定部分に達するまで待つ待機時間を実行する工程と、
既存のマイクログリッド電圧に対する位相同期回路同期を開始する工程と、
前記マイクログリッド電圧及び周波数が、前記公称マイクログリッド電圧及び公称マイクログリッド周波数の所定制限内であるか否かを判定する工程と、
前記電力変換器のゲーティングを開始するとともに、前記電力変換器の出力電圧をゼロに、周波数を公称マイクログリッド周波数に設定する工程と、
前記第１変換器の前記出力電圧をゼロから前記マイクログリッド電圧に上昇する工程と、
前記電力変換器を前記マイクログリッドに接続する第１スイッチを閉じる工程と、
を含むことを特徴とする請求項８に記載の補法。
前記第３起動シーケンスが選択された場合に前記第３起動シーケンスを実施するための前記電力変換器を制御する工程は、
前記他の電力変換器の初期立上り電圧及び周波数を捕らえる工程と、
前記電力変換器を、前記他の電力変換器の既存の立上り電圧及び周波数と同期する工程と、
前記電力変換器と前記マイクログリッドとの間を接続する第１スイッチを閉じる工程と、
前記他の電力変換器の最終ランプの残りの期間中に、前記電力変換器の前記出力電圧及び周波数を、前記初期電圧及び周波数から上昇する工程と、
を含むことを特徴とする請求項８に記載の方法。