JP2021010249A - 交流電力変換装置 - Google Patents
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蓄電部を含む三相インバータと出力側の三相交流系統とが相互に接続されるとともに、入力側の三相交流系統に対して停電時に解列する開閉器を介して接続され、
前記出力側の三相交流系統と前記三相インバータとの接続線路に三相交流を単相交流に変換する三相‐単相電力変換器が接続され、
前記開閉器による解列状態で生成した基準位相と前記三相インバータが生成する三相交流により前記接続線路に現れる相電圧および線間電圧の検出電圧値とに基づいて第1および第2の指令ベクトルを演算し、これら両指令ベクトルから前記三相インバータが出力すべき三相それぞれの出力電圧ベクトルを求め、その出力電圧ベクトルに従って前記三相インバータを制御する制御部を備えていることを特徴とする。
前記出力側の三相交流系統における第1ないし第3の三相母線はそれぞれ前記第1ないし第3のスイッチングアームの交流入出力端子に接続され、
前記制御部は、位相生成部と第1の電圧制御演算部と第2の電圧制御演算部とスイッチング制御信号生成部とを備え、
前記位相生成部は、前記相電圧および前記線間電圧それぞれの位相を生成する機能を有し、
前記第1の電圧制御演算部は、前記相電圧の検出電圧値と前記相電圧の位相から前記第1の指令ベクトルを求める機能を有し、
前記第2の電圧制御演算部は、前記線間電圧の検出電圧値と前記線間電圧の位相から前記第2の指令ベクトルを求める機能を有し、
前記スイッチング制御信号生成部は、前記第1の指令ベクトルと前記第2の指令ベクトルとに基づいて、前記出力側の三相交流系統の第1ないし第3の接続線路の前記出力電圧ベクトルが所定の大きさと位相をもつように、前記第1ないし第3のスイッチングアームに対するスイッチング制御信号を生成出力する機能を有している、という態様がある。
前記第1の電圧制御演算部は、前記相電圧の検出電圧値と所定の目標電圧値との偏差を小さくするフィードバック制御によって電圧ピーク指令値を求め、この電圧ピーク指令値と前記相電圧の位相から前記第1の指令ベクトルを求める機能を有し、
前記第2の電圧制御演算部は、前記線間電圧の検出電圧値と所定の目標電圧値との偏差を小さくするフィードバック制御によって電圧ピーク指令値を求め、この電圧ピーク指令値と前記線間電圧の位相から前記第2の指令ベクトルを求める機能を有している、という態様がある。
Vα=VUref・cosθU
を求める機能を有するものとして構成されている。第1の指令ベクトルVαの信号はスイッチング制御信号生成部64に送られる。
Vβ=VVWref・cosθVW
を求める機能を有するものとして構成されている。第2の指令ベクトルVβの信号はスイッチング制御信号生成部64に送られる。
VinvV=−(1/2)Vα+(√3/2)Vβ
VinvW=−(1/2)Vα−(√3/2)Vβ
これらの3つのベクトル演算が同時的に成立するように、スイッチング制御信号生成部64は、第1ないし第3のスイッチングアーム51,52,53におけるハイサイドおよびローサイドのスイッチング素子Q1a,Q1b,Q2a,Q2b,Q3a,Q3bに対するPWM制御信号を生成して出力する機能を有している。なお、上記の数式において、「√3」の表記は「3の平方根」(square root 3)を意味している。
Vα=VUref・cosθU
となっている。第2の指令ベクトルVβは、
Vβ=VVW・cosθVW
となっている。位相θU と位相θVWの関係は、前述の通り、
θU =θVW+90°
となっている。
VinvV=−(1/2)Vα+(√3/2)Vβ
VinvW=−(1/2)Vα−(√3/2)Vβ
に従う第2のスイッチングアーム52(V相)からの出力電圧ベクトルVinvVと第3のスイッチングアーム53(W相)からの出力電圧ベクトルVinvWを描くと、図7(c)のようになる。第1のスイッチングアーム51(U相)からの出力電圧ベクトルはVinvU=Vαである。
30 入力側の三相交流系統
40 出力側の三相交流系統
41 第1の三相母線
42 第2の三相母線
43 第3の三相母線
50 三相インバータ
51 第1のスイッチングアーム
52 第2のスイッチングアーム
53 第3のスイッチングアーム
54 蓄電部
60 制御部
61 位相生成部
62 第1の電圧制御演算部
63 第2の電圧制御演算部
64 スイッチング制御信号生成部
70 三相‐単相電力変換器(スコットトランス)
N1,N2,N3 交流入出力端子
Claims (3)
- 蓄電部を含む三相インバータと出力側の三相交流系統とが相互に接続されるとともに、入力側の三相交流系統に対して停電時に解列する開閉器を介して接続され、
前記出力側の三相交流系統と前記三相インバータとの接続線路に三相交流を単相交流に変換する三相‐単相電力変換器が接続され、
前記開閉器による解列状態で生成した基準位相と前記三相インバータが生成する三相交流により前記接続線路に現れる相電圧および線間電圧の検出電圧値とに基づいて第1および第2の指令ベクトルを演算し、これら両指令ベクトルから前記三相インバータが出力すべき三相それぞれの出力電圧ベクトルを求め、その出力電圧ベクトルに従って前記三相インバータを制御する制御部を備えていることを特徴とする交流電力変換装置。 - 前記三相インバータは、第1ないし第3のスイッチングアームと前記蓄電部とが並列接続されて構成され、
前記出力側の三相交流系統における第1ないし第3の三相母線はそれぞれ前記第1ないし第3のスイッチングアームの交流入出力端子に接続され、
前記制御部は、位相生成部と第1の電圧制御演算部と第2の電圧制御演算部とスイッチング制御信号生成部とを備え、
前記位相生成部は、前記相電圧および前記線間電圧それぞれの位相を生成する機能を有し、
前記第1の電圧制御演算部は、前記相電圧の検出電圧値と前記相電圧の位相から前記第1の指令ベクトルを求める機能を有し、
前記第2の電圧制御演算部は、前記線間電圧の検出電圧値と前記線間電圧の位相から前記第2の指令ベクトルを求める機能を有し、
前記スイッチング制御信号生成部は、前記第1の指令ベクトルと前記第2の指令ベクトルとに基づいて、前記出力側の三相交流系統の第1ないし第3の接続線路の前記出力電圧ベクトルが所定の大きさと位相をもつように、前記第1ないし第3のスイッチングアームに対するスイッチング制御信号を生成出力する機能を有している請求項1に記載の交流電力変換装置。 - 前記位相生成部は、前記生成した基準位相から演算によって前記線間電圧の位相と前記相電圧の位相とを生成する機能を有し、
前記第1の電圧制御演算部は、前記相電圧の検出電圧値と所定の目標電圧値との偏差を小さくするフィードバック制御によって電圧ピーク指令値を求め、この電圧ピーク指令値と前記相電圧の位相から前記第1の指令ベクトルを求める機能を有し、
前記第2の電圧制御演算部は、前記線間電圧の検出電圧値と所定の目標電圧値との偏差を小さくするフィードバック制御によって電圧ピーク指令値を求め、この電圧ピーク指令値と前記線間電圧の位相から前記第2の指令ベクトルを求める機能を有している請求項2に記載の交流電力変換装置。
Priority Applications (1)
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JP2019123459A JP7184708B2 (ja) | 2019-07-02 | 2019-07-02 | 交流電力変換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2019123459A JP7184708B2 (ja) | 2019-07-02 | 2019-07-02 | 交流電力変換装置 |
Publications (2)
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JP7184708B2 JP7184708B2 (ja) | 2022-12-06 |
Family
ID=74199682
Family Applications (1)
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JP2019123459A Active JP7184708B2 (ja) | 2019-07-02 | 2019-07-02 | 交流電力変換装置 |
Country Status (1)
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Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009123268A1 (ja) * | 2008-04-02 | 2009-10-08 | 株式会社 明電舎 | 系統安定化装置 |
JP2013198359A (ja) * | 2012-03-22 | 2013-09-30 | Toshiba Corp | インバータ制御装置 |
JP2017135773A (ja) * | 2016-01-25 | 2017-08-03 | 株式会社三社電機製作所 | 電源切換装置 |
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2019
- 2019-07-02 JP JP2019123459A patent/JP7184708B2/ja active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009123268A1 (ja) * | 2008-04-02 | 2009-10-08 | 株式会社 明電舎 | 系統安定化装置 |
JP2013198359A (ja) * | 2012-03-22 | 2013-09-30 | Toshiba Corp | インバータ制御装置 |
JP2017135773A (ja) * | 2016-01-25 | 2017-08-03 | 株式会社三社電機製作所 | 電源切換装置 |
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