JP2021078253A - Power conversion device - Google Patents

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Abstract

To provide a power conversion device which can continue operations of the whole even when an operation of a part of power converters on a communication path stops.SOLUTION: A power conversion device concerning an embodiment comprises: a plurality of power converters which convert converter state data into optical signals to be transmitted; a controller which sequentially inputs a plurality of pieces of converter state data generated by the plurality of power converters and representing states of the plurality of power converters as first serial signals, generates control data of the plurality of power converters based on the plurality of pieces of converter state data, and makes the data into second serial signals to be transmitted; and an optical signal distribution circuit element which inputs the optical signals transmitted by the plurality of converters, distributes the optical signals to the controller as the first serial signals, inputs the second serial signals, branches the second serial signals to be distributed to the plurality of power converters. The optical signal distribution circuit element is arranged near the plurality of power converters than the controller.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明の実施形態は、電力変換装置に関する。 An embodiment of the present invention relates to a power conversion device.

交流−直流間を電力変換する電力変換装置がある。電力系統や鉄道等の社会インフラ、工場設備等に設置される電力変換装置では、複数の電力変換器を多重化することによって、扱う電力の大容量化を図る場合がある。 There is a power converter that converts power between AC and DC. In a power converter installed in a power system, social infrastructure such as a railroad, factory equipment, etc., the capacity of the power to be handled may be increased by multiplexing a plurality of power converters.

多重化された電力変換器に制御指令を送信し、電力変換器からその状態を受信するために制御装置と電力変換器との間にこれらのデータを送受信する通信路が設けられる。多重化された電力変換器では、変換器ごとに通信路を設ける１対１接続を用いた場合には、変換器数に応じて通信路を設けることとなり、コストやスペース等の観点からこれらを削減する必要がある。 A communication path for transmitting and receiving these data is provided between the control device and the power converter in order to transmit a control command to the multiplexed power converter and receive the state from the power converter. In a multiplexed power converter, when a one-to-one connection in which a communication path is provided for each converter is used, a communication path is provided according to the number of converters, and these are provided from the viewpoint of cost, space, etc. Need to reduce.

制御装置と各電力変換器との間をデイジーチェーンで接続することによって、複数の電力変換器間の通信路を１つにまとめることができる。一方で、デイジーチェーン接続された通信路中のいずれかの電力変換器が故障して動作を停止した場合には、送受信されるべきデータが、不通となり、電力変換装置全体の動作が停止してしまうおそれがある。 By connecting the control device and each power converter with a daisy chain, the communication path between the plurality of power converters can be integrated into one. On the other hand, if any of the power converters in the daisy-chained communication path fails and stops operating, the data to be transmitted and received will be interrupted, and the operation of the entire power converter will stop. There is a risk that it will end up.

特開２０１１−０２４３９３号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2011-024393

実施形態は、通信路中の一部の電力変換器の動作が停止しても、全体の運転を継続できる電力変換装置を提供する。 The embodiment provides a power converter capable of continuing the entire operation even if the operation of some power converters in the communication path is stopped.

実施形態に係る電力変換装置は、それぞれが自己の状態を表す変換器状態データを生成し、前記変換器状態データを光信号に変換して送信する複数の電力変換器と、前記複数の電力変換器で生成され前記複数の電力変換器の状態を表す複数の変換器状態データを第１シリアル信号として順次入力し、前記複数の変換器状態データにもとづいて前記複数の電力変換器のそれぞれのための制御データを生成し、前記データを第２シリアル信号にして送信する制御装置と、前記複数の変換器が送信した前記光信号を入力し、前記第１シリアル信号として前記制御装置に配信し、前記第２シリアル信号を入力し前記第２シリアル信号を分岐して前記複数の電力変換器に配信する光信号分配回路素子と、を備える。前記光信号分配回路素子は、前記制御装置よりも前記複数の電力変換器の近くに配置される。 The power converter according to the embodiment includes a plurality of power converters, each of which generates converter state data representing its own state, converts the converter state data into an optical signal, and transmits the converter state data, and the plurality of power converters. A plurality of converter state data generated by the device and representing the states of the plurality of power converters are sequentially input as a first serial signal, and for each of the plurality of power converters based on the plurality of converter state data. The control device that generates the control data of the above and transmits the data as a second serial signal, and the optical signal transmitted by the plurality of converters are input and distributed to the control device as the first serial signal. It includes an optical signal distribution circuit element that inputs the second serial signal, branches the second serial signal, and distributes the second serial signal to the plurality of power converters. The optical signal distribution circuit element is arranged closer to the plurality of power converters than the control device.

本実施形態では、通信路中の一部の電力変換器の動作が停止しても、全体の運転を継続できる電力変換装置が実現される。 In the present embodiment, a power converter capable of continuing the entire operation even if the operation of some power converters in the communication path is stopped is realized.

第１の実施形態に係る電力変換装置を例示する模式的なブロック図である。It is a schematic block diagram which illustrates the power conversion apparatus which concerns on 1st Embodiment. 第１の実施形態の変形例に係る電力変換装置を例示する模式的なブロック図である。It is a schematic block diagram which illustrates the power conversion apparatus which concerns on the modification of 1st Embodiment. 第１の実施形態の電力変換装置の動作を説明するための模式的なタイミングチャートの例である。This is an example of a schematic timing chart for explaining the operation of the power conversion device of the first embodiment. 図４（ａ）および図４（ｂ）は、第１の実施形態の電力変換装置において伝送されるデータの構成を例示する模式図である。4 (a) and 4 (b) are schematic views illustrating the configuration of data transmitted in the power conversion device of the first embodiment. 第１の実施形態の電力変換装置の動作を説明するための模式的なタイミングチャートの例である。This is an example of a schematic timing chart for explaining the operation of the power conversion device of the first embodiment. 第１の実施形態に係る電力変換装置をより具体的に例示する模式的なブロック図である。It is a schematic block diagram which more specifically illustrates the power conversion apparatus which concerns on 1st Embodiment. 図６の電力変換装置の一部を例示する模式的なブロック図である。It is a schematic block diagram which illustrates a part of the power conversion apparatus of FIG. 第２の実施形態に係る電力変換装置を例示する模式的なブロック図である。It is a schematic block diagram which illustrates the power conversion apparatus which concerns on 2nd Embodiment. 図８の電力変換装置の一部を例示する模式的なブロック図である。It is a schematic block diagram which illustrates a part of the power conversion apparatus of FIG. 第３の実施形態に係る電力変換装置を例示する模式的なブロック図である。It is a schematic block diagram which illustrates the power conversion apparatus which concerns on 3rd Embodiment.

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態について説明する。
なお、図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。また、同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
なお、本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して詳細な説明を適宜省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
The drawings are schematic or conceptual, and the relationship between the thickness and width of each part, the ratio of the sizes between the parts, and the like are not necessarily the same as the actual ones. Further, even when the same parts are represented, the dimensions and ratios may be different from each other depending on the drawings.
In the specification of the present application and each of the drawings, the same elements as those described above with respect to the above-described drawings are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted as appropriate.

（第１の実施形態）
＜電力変換装置の構成、動作＞
図１は、本実施形態に係る電力変換装置を例示する模式的なブロック図である。
図１に示すように、本実施形態の電力変換装置１０は、複数の電力変換器（図中、変換器と表記）３０と、光信号分配回路素子４０ａ，４０ｂと、制御装置５０と、を備える。 (First Embodiment)
<Configuration and operation of power converter>
FIG. 1 is a schematic block diagram illustrating the power conversion device according to the present embodiment.
As shown in FIG. 1, the power converter 10 of the present embodiment includes a plurality of power converters (referred to as converters in the figure) 30, optical signal distribution circuit elements 40a and 40b, and a control device 50. Be prepared.

複数の電力変換器３０は、たとえば、同一の出力容量、同一の入出力定格等を有する変換器であるが、電力変換装置の構成等に応じて、異なる出力容量等としてもよい。後述するように、複数の電力変換器３０は、直列に接続されることによって、高電圧の入出力を可能にする。他の実施形態では、複数の電力変換器は、並列に接続されることによって、より大きい電力容量の電力変換装置とすることができる。 The plurality of power converters 30 are, for example, converters having the same output capacity, the same input / output rating, and the like, but may have different output capacities and the like depending on the configuration of the power converter and the like. As will be described later, the plurality of power converters 30 are connected in series to enable high voltage input / output. In another embodiment, the plurality of power converters can be connected in parallel to form a power converter having a larger power capacity.

このように、電力変換装置１０では、複数の電力変換器３０を備えることによって、高電圧化、高出力容量化等を実現することが可能になる。また、電力変換装置１０は、複数の電力変換器３０を備えることによって、冗長性を有する。複数の電力変換器のうち何台かが故障等により停止しても、電力変換装置は、運転を継続することができる。 As described above, by providing the power converter 10 with a plurality of power converters 30, it is possible to realize high voltage, high output capacity, and the like. Further, the power converter 10 has redundancy by including a plurality of power converters 30. Even if some of the plurality of power converters are stopped due to a failure or the like, the power converter can continue to operate.

光信号分配回路素子４０ａ，４０ｂは、複数の電力変換器３０と制御装置５０との間に設けられている。光信号分配回路素子４０ａ，４０ｂは、たとえば、導波路型光スプリッタを用いる。導波路型光スプリッタは、平面光波回路（Planar Lightwave Circuit、ＰＬＣ）を有しており、ＰＬＣ上に、分岐した光導波路を有している。導波路型光スプリッタは、光導波路に光ファイバーケーブルを接続することによって、光分岐結合素子として用いることができる。 The optical signal distribution circuit elements 40a and 40b are provided between the plurality of power converters 30 and the control device 50. For the optical signal distribution circuit elements 40a and 40b, for example, a waveguide type optical splitter is used. The waveguide type optical splitter has a planar lightwave circuit (PLC), and has a branched optical waveguide on the PLC. The waveguide type optical splitter can be used as an optical branch coupling element by connecting an optical fiber cable to the optical waveguide.

光信号分配回路素子４０ａ，４０ｂは、伝送された光信号に対して何らの処理を施すことなく、分岐された光ファイバーケーブルに光信号をそのまま分配する光信号分配回路素子４０ａ，４０ｂは、分岐された光ファイバーケーブルからの光信号を、何らの処理を施すことなく、１本の光ファイバーケーブルに合流させる。つまり、光信号分配回路素子４０ａ，４０ｂは、受動形の光素子であり、外部からの電源供給なしに動作することができる。 The optical signal distribution circuit elements 40a and 40b distribute the optical signal as it is to the branched optical fiber cable without performing any processing on the transmitted optical signal. The optical signal distribution circuit elements 40a and 40b are branched. The optical signal from the optical fiber cable is merged into one optical fiber cable without any processing. That is, the optical signal distribution circuit elements 40a and 40b are passive optical elements and can operate without supplying power from the outside.

光信号分配回路素子４０ａ（第２光信号分配回路素子）は、１本の光ファイバーケーブルを介して、制御装置５０に接続されている。光信号分配回路素子４０ａは、１本の光ファイバーケーブルをｎ本の光ファイバーケーブルに分岐する。分岐されたｎ本の光ファイバーケーブルは、ｎ台の電力変換器３０にそれぞれ接続されている。ｎは、２以上の整数である。 The optical signal distribution circuit element 40a (second optical signal distribution circuit element) is connected to the control device 50 via a single optical fiber cable. The optical signal distribution circuit element 40a branches one optical fiber cable into n optical fiber cables. The n branched optical fiber cables are connected to n power converters 30, respectively. n is an integer of 2 or more.

また、光信号分配回路素子４０ｂ（第１光信号分配回路素子）は、光信号分配回路素子４０ａと同様に、１本の光ファイバーケーブルを介して、制御装置５０に接続されている。光信号分配回路素子４０ｂは、１本の光ファイバーケーブルをｎ本の光ファイバーケーブルに分岐する。分岐されたｎ本の光ファイバーケーブルは、ｎ台の電力変換器３０にそれぞれ接続されている。 Further, the optical signal distribution circuit element 40b (first optical signal distribution circuit element) is connected to the control device 50 via one optical fiber cable, similarly to the optical signal distribution circuit element 40a. The optical signal distribution circuit element 40b branches one optical fiber cable into n optical fiber cables. The n branched optical fiber cables are connected to n power converters 30, respectively.

この例では、光信号分配回路素子４０ａを含む光伝送路は、図１では、実線で示されている。実線の光伝送路では、制御装置５０から各電力変換器３０へ光信号が伝送される。制御装置５０から各電力変換器３０へ伝送される光信号を、以下では、下り信号（第２シリアル信号）と呼ぶことがある。 In this example, the optical transmission line including the optical signal distribution circuit element 40a is shown by a solid line in FIG. In the solid optical transmission line, an optical signal is transmitted from the control device 50 to each power converter 30. The optical signal transmitted from the control device 50 to each power converter 30 may be referred to as a downlink signal (second serial signal) below.

また、光信号分配回路素子４０ｂを含む光伝送路は、図１では、破線で示されている。破線の光伝送路では、各電力変換器３０から制御装置へ光信号が伝送される。各電力変換器３０から制御装置へ伝送される光信号を、以下では、上り信号と呼ぶことがある。 The optical transmission line including the optical signal distribution circuit element 40b is shown by a broken line in FIG. In the optical transmission line of the broken line, an optical signal is transmitted from each power converter 30 to the control device. The optical signal transmitted from each power converter 30 to the control device may be referred to as an uplink signal below.

光信号分配回路素子は、導波路型光スプリッタに代えて、他の光信号分配用の光素子を用いてももちろんよい。たとえば、光信号分配回路素子は、光ファイバーカプラとしてもよい。光ファイバーカプラは、１本の光ファイバーケーブルから複数の光ファイバーケーブルに分岐させる接合部を有するものとし、光ファイバーケーブルの接合部では、光ファイバーケーブルの束が溶融接合されている構成の融着型カプラも、光分岐結合素子として用いることができる。 Of course, as the optical signal distribution circuit element, another optical element for optical signal distribution may be used instead of the waveguide type optical splitter. For example, the optical signal distribution circuit element may be an optical fiber coupler. The optical fiber coupler shall have a joint for branching from one optical fiber cable to a plurality of optical fiber cables, and at the joint of the optical fiber cable, a fusion type coupler having a configuration in which a bundle of optical fiber cables is melt-bonded is also optical. It can be used as a branch coupling element.

制御装置５０は、図示しないが、光送信回路および光受信回路を有する。光送信回路および光受信回路は、光コネクタを介して、光ファイバーケーブルにそれぞれ接続されている。制御装置５０は、各電力変換器３０から伝送されてくる上り信号を光受信回路で受信して、たとえば電気信号に変換して、所定の処理および演算を施して、各電力変換器３０に伝送する各種データを生成する。制御装置５０は、生成した各種データを光信号に変換し、下り信号として、光送信回路により各電力変換器３０に分配する。 The control device 50 has an optical transmission circuit and an optical reception circuit (not shown). The optical transmission circuit and the optical reception circuit are each connected to an optical fiber cable via an optical connector. The control device 50 receives the uplink signal transmitted from each power converter 30 by an optical receiving circuit, converts it into, for example, an electric signal, performs predetermined processing and calculation, and transmits it to each power converter 30. Generate various data. The control device 50 converts various generated data into optical signals and distributes them as downlink signals to each power converter 30 by an optical transmission circuit.

各電力変換器３０は、通信部３１を有する。通信部３１は、図示しないが、光送信回路および光受信回路を有する。光送信回路および光受信回路は、光コネクタを介して、光ファイバーケーブルにそれぞれ接続されている。通信部３１は、制御装置５０から伝送されてくる下り信号を光受信回路で受信して、電気信号に変換する。下り信号には、すべての電力変換器３０のための情報を含むデータが含まれているので、通信部３１は、自己のデータを抽出して適用する。通信部３１は、自己の状態に関するデータを光信号に変換し、上り信号として光送信回路を介して制御装置５０に送信する。 Each power converter 30 has a communication unit 31. Although not shown, the communication unit 31 has an optical transmission circuit and an optical reception circuit. The optical transmission circuit and the optical reception circuit are each connected to an optical fiber cable via an optical connector. The communication unit 31 receives the downlink signal transmitted from the control device 50 by the optical reception circuit and converts it into an electric signal. Since the downlink signal includes data including information for all the power converters 30, the communication unit 31 extracts and applies its own data. The communication unit 31 converts data related to its own state into an optical signal and transmits it as an uplink signal to the control device 50 via an optical transmission circuit.

図２は、本実施形態の変形例に係る電力変換装置を例示する模式的なブロック図である。
図２に示すように、上り信号および下り信号は、単一の光通信路で伝送することができる。電力変換装置１１０は、複数の電力変換器１３０と、光信号分配回路素子４０と、制御装置１５０と、を備える。本変形例では、上り信号および下り信号は、異なる波長の光信号をそれぞれ有する。たとえば、上り信号の波長は、λｕであり、下り信号の波長は、λｄであり、λｕ≠λｄとされている。 FIG. 2 is a schematic block diagram illustrating a power conversion device according to a modified example of the present embodiment.
As shown in FIG. 2, the uplink signal and the downlink signal can be transmitted by a single optical communication path. The power converter 110 includes a plurality of power converters 130, an optical signal distribution circuit element 40, and a control device 150. In this modification, the uplink signal and the downlink signal have optical signals having different wavelengths, respectively. For example, the wavelength of the uplink signal is λu, the wavelength of the downlink signal is λd, and λu ≠ λd.

制御装置１５０は、光トランシーバ１５２を含む。光トランシーバ１５２は、発光波長がλｄの発光素子と、波長λｕに対して感度が高い受光素子を含む。各電力変換器１３０への送信信号、すなわち下り信号として、波長λｄの光信号を送信し、各電力変換器１３０からの受信信号、すなわち上り信号として、波長λｕの光信号を受信することができる。 The control device 150 includes an optical transceiver 152. The optical transceiver 152 includes a light emitting element having an emission wavelength of λd and a light receiving element having high sensitivity to the wavelength λu. An optical signal having a wavelength of λd can be transmitted as a transmission signal to each power converter 130, that is, a downlink signal, and an optical signal having a wavelength λu can be received as a reception signal from each power converter 130, that is, an uplink signal. ..

各電力変換器１３０は、光トランシーバ１３１を有しており、光トランシーバ１３１は、発光波長がλｕの発光素子と、波長λｄに対して感度が高い受光素子を含む。受光素子は、制御装置１５０からの受信データ、すなわち下り信号として、波長λｄの光を受信することができる。発光素子は、制御装置１５０への送信信号、すなわち上り信号として、波長λｕの光信号を発信することができる。 Each power converter 130 includes an optical transceiver 131, and the optical transceiver 131 includes a light emitting element having an emission wavelength of λu and a light receiving element having high sensitivity to the wavelength λd. The light receiving element can receive light having a wavelength of λd as received data from the control device 150, that is, as a downlink signal. The light emitting element can transmit an optical signal having a wavelength of λu as a transmission signal to the control device 150, that is, an uplink signal.

光信号分配回路素子４０および光ファイバーケーブルは、上述した実施形態の場合と同様に構成されている。光信号分配回路素子４０および光ファイバーケーブルは、いずれの波長λｕ，λｄの光信号を通過させることができる。 The optical signal distribution circuit element 40 and the optical fiber cable are configured in the same manner as in the above-described embodiment. The optical signal distribution circuit element 40 and the optical fiber cable can pass optical signals of any wavelengths λu and λd.

このようにして、本変形例の電力変換装置１１０では、単一の光通信路によって、双方向の光信号の伝送をすることができる。双方向の光信号の伝送を可能とすることによって、光ファイバーケーブルの本数を半減させることができる。なお、本変形例は、後述する他の実施形態にも適用することができる。 In this way, in the power conversion device 110 of the present modification, bidirectional optical signals can be transmitted by a single optical communication path. By enabling the transmission of bidirectional optical signals, the number of optical fiber cables can be halved. In addition, this modification can be applied to other embodiments described later.

本変形例では、導波路型光スプリッタに代えて、融着型の接合部を有する光ファイバーカプラ等を用いてもよいのは、上述の実施形態の場合と同様である。後述する他の実施形態においては、光信号分配回路素子４０を用いて、双方向の光通信路を形成する例として説明するが、光信号分配回路素子４０ａ，４０ｂを用いて、単一方向の光通信路としてもよいし、光信号分配回路素子４０，４０ａ，４０ｂは、導波路型光スプリッタに代えて、融着型の光ファイバーカプラを用いてももちろんかまわない。 In this modification, an optical fiber coupler or the like having a fusion-type junction may be used instead of the waveguide-type optical splitter, as in the case of the above-described embodiment. In another embodiment described later, an example of forming a bidirectional optical communication path by using the optical signal distribution circuit element 40 will be described, but the optical signal distribution circuit elements 40a and 40b are used to form a unidirectional optical communication path. The optical communication path may be used, and the optical signal distribution circuit elements 40, 40a, 40b may of course use a fusion-type optical fiber coupler instead of the waveguide-type optical splitter.

本実施形態の電力変換装置１０において、伝送される信号について詳細に説明する。
図３は、本実施形態の電力変換装置の動作を説明するための模式的なタイミングチャートの例である。
図３の最上段の図には、下り信号が示されている。
図３の２段目の図には、電力変換器１からの上り信号が示されている。
図３の３段目の図には、電力変換器２からの上り信号が示されている。
図３の４段目の図には、電力変換器３からの上り信号が示されている。
図３の最下段の図には、電力変換器ｎからの上り信号が示されている。
なお、電力変換装置１０は、ｎ台の電力変換器３０を備えているので、この図では、電力変換器４から電力変換器ｎ−１の上り信号については省略されている。 The signal transmitted in the power conversion device 10 of the present embodiment will be described in detail.
FIG. 3 is an example of a schematic timing chart for explaining the operation of the power conversion device of the present embodiment.
The downlink signal is shown in the uppermost figure of FIG.
The second row of FIG. 3 shows the uplink signal from the power converter 1.
The third row of FIG. 3 shows the uplink signal from the power converter 2.
The fourth row of FIG. 3 shows the uplink signal from the power converter 3.
The lowermost figure of FIG. 3 shows an uplink signal from the power converter n.
Since the power converter 10 includes n power converters 30, the uplink signals from the power converter 4 to the power converter n-1 are omitted in this figure.

図３に示すように、本実施形態の電力変換装置１０の下り信号では、一定の長さを有する信号が時間的に連続して伝送される。一定の長さを有する信号のまとまりを、説明の便宜上、信号Ｄｄ１，Ｄｄ２等としている。信号Ｄｄｉ（第２シリアル信号の部分）は、データ長Ｌｄを有する。この例では、ｉ＝１〜ｎ（ｎは２以上の整数）であり、ｎ個の信号Ｄｄｉのデータ長Ｌｄは同じである。 As shown in FIG. 3, in the downlink signal of the power conversion device 10 of the present embodiment, a signal having a constant length is continuously transmitted in time. A group of signals having a certain length is referred to as signals Dd1, Dd2, etc. for convenience of explanation. The signal Ddi (part of the second serial signal) has a data length Ld. In this example, i = 1 to n (n is an integer of 2 or more), and the data length Ld of n signals Ddi is the same.

なお、本明細書では、データ長というときには、伝送路を伝送するひとまとまりの信号の長さをいうものとする。信号Ｄｄｉのデータ長は、図３に示したとおり、Ｌｄ［ｓｅｃ］であり、また、後述する上り信号のデータ長は、Ｌｕ［ｓｅｃ］である。なお、上り下りの伝送速度はそれぞれ一定であるが、同一の伝送速度であるとは限らない。上り下りの伝送速度が同一の場合には、データ長Ｌｄ，Ｌｕは、信号に含まれるデータの大きさ、つまり、総ビット数あるいは総バイト数、総ワード数によって決定され得る。 In this specification, the term data length refers to the length of a set of signals transmitted through a transmission line. As shown in FIG. 3, the data length of the signal Ddi is Ld [sec], and the data length of the uplink signal described later is Lu [sec]. The upstream and downstream transmission speeds are constant, but they are not always the same. When the upstream and downstream transmission speeds are the same, the data lengths Ld and Lu can be determined by the size of the data contained in the signal, that is, the total number of bits, the total number of bytes, and the total number of words.

また、下り信号の部分である信号Ｄｄｉは、たとえば、先頭にヘッダーを表す信号を含み、最後にエンドオブデータを表す信号を含んでいる。下り信号は、各信号Ｄｄｉのヘッダーおよびエンドオブデータを介して、連続信号として構成されている。信号Ｄｄｉ，Ｄｄｉ＋１，…の連続信号を受信した電力変換器３０は、ヘッダーやエンドオブデータによって、隣接する信号を区別することができる。 Further, the signal Ddi, which is a portion of the downlink signal, includes, for example, a signal representing a header at the beginning and a signal representing an end of data at the end. The downlink signal is configured as a continuous signal via the header and end of data of each signal Ddi. The power converter 30 that has received the continuous signals of the signals Ddi, Ddi + 1, ... Can distinguish adjacent signals by the header and the end of data.

制御装置５０からの下り信号は、すべての電力変換器３０へ分配され、すべての電力変換器３０は、同一の下り信号をほぼ同時に受信する。後述するように、信号Ｄｄｉは、すべての電力変換器３０の動作を設定するための制御指令等を含んでいる。信号Ｄｄｉを受信したすべての電力変換器３０は、信号Ｄｄｉ内の必要な制御指令等を取得して、自己の動作を設定する。当然、信号Ｄｄｉが有する制御指令と信号Ｄｄｉ＋１が有する制御指令の内容は、制御装置が生成する電力変換装置への指令信号が時々刻々変化するので、制御装置が送信データを更新する都度、変化する。 The downlink signal from the control device 50 is distributed to all the power converters 30, and all the power converters 30 receive the same downlink signal at almost the same time. As will be described later, the signal Ddi includes control commands and the like for setting the operation of all the power converters 30. All the power converters 30 that have received the signal Ddi acquire the necessary control commands and the like in the signal Ddi and set their own operations. Naturally, the content of the control command of the signal Ddi and the control command of the signal Ddi + 1 changes every time the control device updates the transmission data because the command signal to the power conversion device generated by the control device changes from moment to moment. ..

本実施形態の電力変換装置１０では、各電力変換器３０が自己の状態を表すデータ等を含む上り信号を制御装置５０へ送信する。すべての電力変換器３０が送信する上り信号は、同じデータ長Ｌｕを有する。 In the power converter 10 of the present embodiment, each power converter 30 transmits an uplink signal including data representing its own state to the control device 50. The uplink signals transmitted by all power converters 30 have the same data length Lu.

各電力変換器３０は、下り信号に含まれる特定の信号またはデータを受信したときに、上り信号を送信する。特定のデータは、信号Ｄｄｉにおいてあらかじめ設定された位置に配置されている。この図の例では、１番目の電力変換器１が信号Ｄｄ１の特定のデータを受信することによって、上り信号Ｄｕ１の送信を開始する。２番目の電力変換器２は、信号Ｄｄ２の特定のデータを受信することによって、上り信号Ｄｕ２の送信を開始する。 Each power converter 30 transmits an uplink signal when it receives a specific signal or data included in the downlink signal. The specific data is arranged at a preset position in the signal Ddi. In the example of this figure, the first power converter 1 starts transmitting the uplink signal Du1 by receiving the specific data of the signal Dd1. The second power converter 2 starts transmitting the uplink signal Du2 by receiving the specific data of the signal Dd2.

下り信号を構成する各信号Ｄｄｉのデータ長Ｌｄは、各電力変換器から送信される上り信号Ｄｕｉのデータ長Ｌｕよりも長くなるように設定されている。各電力変換器が自己の上り信号Ｄｕｉを送信するタイミングを決定する、各信号Ｄｄｉ中の特定のデータの位置は、あらかじめ同じ位置に設定されているので、隣り合う上り信号Ｄｕｉ，Ｄｕｉ＋１の間には、上り信号同士が重なり合わないように、ガードタイムｔｇが設けられる。 The data length Ld of each signal Ddi constituting the downlink signal is set to be longer than the data length Lu of the uplink signal Dui transmitted from each power converter. Since the position of specific data in each signal Ddi, which determines the timing at which each power converter transmits its own uplink signal Dui, is set to the same position in advance, it is between adjacent uplink signals Dui and Dui + 1. Is provided with a guard time tg so that the uplink signals do not overlap each other.

本実施形態の各電力変換装置１０では、ガードタイムｔｇが設けられていることによって、各電力変換器が送信する上り信号は、光信号分配回路素子４０によって、１つの光通信路上に重複することなく合流され、１本のシリアル信号（第１シリアル信号）に結合される。１本のシリアル信号に結合された上り信号は、制御装置５０へ伝送される。制御装置５０と各電力変換器３０は、各電力変換器３０が、各電力変換器３０が送信する上り信号を重複させないようなタイミングで送信できるように、下り信号を構成して送信する。 In each power converter 10 of the present embodiment, since the guard time tg is provided, the uplink signal transmitted by each power converter is overlapped on one optical communication path by the optical signal distribution circuit element 40. They are merged without any signal and are combined into one serial signal (first serial signal). The uplink signal combined with one serial signal is transmitted to the control device 50. The control device 50 and each power converter 30 configure and transmit a downlink signal so that each power converter 30 can transmit the uplink signal transmitted by each power converter 30 at a timing that does not overlap.

制御装置５０からの下り信号の送信にかかる時間が、各電力変換器３０からの上り信号の送信に必要な時間よりも長くなるようするために、制御装置５０からの下り信号の送信の後に、決められたデータ長のダミーデータを付加してもよい。下り信号のデータ長とダミーデータのデータ長との和が、各電力変換器３０からの信号Ｄｄｉの送信に必要な時間より長くするよう設定することによって、ガードタイムｔｇを確実に確保することができる。 After the transmission of the downlink signal from the control device 50, the time required to transmit the downlink signal from the control device 50 is longer than the time required to transmit the uplink signal from each power converter 30. Dummy data having a fixed data length may be added. By setting the sum of the data length of the downlink signal and the data length of the dummy data to be longer than the time required for transmitting the signal Ddi from each power converter 30, the guard time tg can be surely secured. it can.

下り信号および上り信号によって伝送されるデータ構成について説明する。
図４（ａ）および図４（ｂ）は、本実施形態の電力変換装置において伝送されるデータの構成を例示する模式図である。
図４（ａ）に示すように、下り信号中のひとまとまりの信号１０２（第２シリアル信号の部分）は、すべての電力変換器３０のための制御指令等を表すデータを含んでいる。図４（ａ）の例では、信号１０２は、上り通信許可信号、制御信号１〜３およびＣＲＣ信号等を含んでいる。信号１０２のうち、制御信号１〜３は、その電力変換器３０固有の制御指令を表すデータを含んでおり、上り通信許可信号とともに制御データと呼ぶことがある。 The data structure transmitted by the downlink signal and the uplink signal will be described.
4 (a) and 4 (b) are schematic views illustrating the configuration of data transmitted in the power conversion device of the present embodiment.
As shown in FIG. 4A, a set of signals 102 (second serial signal portion) in the downlink signal includes data representing control commands and the like for all the power converters 30. In the example of FIG. 4A, the signal 102 includes an uplink communication permission signal, control signals 1 to 3, CRC signals, and the like. Of the signals 102, the control signals 1 to 3 include data representing a control command specific to the power converter 30, and may be referred to as control data together with the uplink communication permission signal.

上り通信許可信号（通信許可信号）は、いずれか１つの電力変換器３０の番号を含むデータである。後述すように、電力変換器３０には、その電力変換器３０を識別するための番号が設定されている。各電力変換器３０は、信号１０２を受信するごとに、上り通信許可信号のデータを取り込み、その番号が、自分に割り当てられた番号である場合に、上り信号を送信する許可が与えられたものと判断する。 The uplink communication permission signal (communication permission signal) is data including the number of any one of the power converters 30. As will be described later, the power converter 30 is set with a number for identifying the power converter 30. Each power converter 30 receives the data of the uplink communication permission signal each time the signal 102 is received, and when the number is the number assigned to itself, the power converter 30 is given permission to transmit the uplink signal. Judge.

制御信号１〜３は、各電力変換器３０の動作を設定するためのデータを含んでいる。この例では、制御信号１、２は、電力変換器３０ごとに設定される制御データとされている。たとえば、制御信号１は、電力変換器３０のスイッチング動作をオンさせるためのビットデータ等である。制御信号２は、たとえば、電力変換器３０が出力する電圧値を設定するためのバイトデータ等である。 The control signals 1 to 3 include data for setting the operation of each power converter 30. In this example, the control signals 1 and 2 are the control data set for each power converter 30. For example, the control signal 1 is bit data or the like for turning on the switching operation of the power converter 30. The control signal 2 is, for example, byte data for setting a voltage value output by the power converter 30.

各電力変換器３０が、信号１０２から自己の制御データを識別して取り込むために、信号１０２には、あらかじめ設定された位置に制御信号１、２に関するデータが配置されている。たとえば、制御信号１に関する制御データのために、信号１０２の特定の位置にｎビットの領域が設けられている。この場合、ｎビット中の１ビット目のデータは、１番目の電力変換器のための制御データとされている。同様に、ｎビット中の２ビット目のデータは、２番目の電力変換器のための制御データとされている。このようにして、ｎ台の電力変換器のためのデータが割り当てられている。 In order for each power converter 30 to identify and capture its own control data from the signal 102, data relating to the control signals 1 and 2 is arranged in the signal 102 at a preset position. For example, an n-bit region is provided at a specific position on the signal 102 for control data relating to the control signal 1. In this case, the data of the first bit in the n bits is the control data for the first power converter. Similarly, the data of the second bit in the n bits is used as the control data for the second power converter. In this way, data for n power converters is assigned.

１番目の電力変換器は、信号１０２を受信しデータを取り込むと、ｎビット中の１ビット目のデータを読み込んで動作を決定する。同様に、２番目の電力変換器は、信号Ｄｄ２を受信してデータを取り込み、ｎビット中の２ビット目のデータにもとづいて、動作を決定する。制御信号２についても同様である。 When the first power converter receives the signal 102 and takes in the data, the first power converter reads the data of the first bit in the n bits and determines the operation. Similarly, the second power converter receives the signal Dd2, captures the data, and determines the operation based on the data of the second bit in the n bits. The same applies to the control signal 2.

制御信号３は、この例では、ｎ台すべての電力変換器に共通する制御指令とされている。制御信号３は、ｎ台の電力変換器すべてに取り込まれ、その制御指令にしたがい、ｎ台の電力変換器は一斉に同じ動作を行う。制御信号３は、たとえば、すべての電力変換器３０をゲートブロックする指令等である。 In this example, the control signal 3 is a control command common to all n power converters. The control signal 3 is taken into all n power converters, and according to the control command, the n power converters perform the same operation all at once. The control signal 3 is, for example, a command for gate-blocking all power converters 30.

どの電力変換器のためのデータを、どの制御信号中に含めるかについては、あらかじめ設定される。たとえば、特定の電力変換器３０に対しては、制御信号１、２中の制御信号１のみを設定して、他の電力変換器に対して、制御信号１、２両方を設定するようにしてもよい。また、電力変換器３０ごとに読み出す制御信号を設定するようにしてもよい。なお、制御信号１〜３は、この例の３種類に限らず、１種類でもよいし、２種類でもよい。また、４種類以上であってももちろんよい。 The data for which power converter is included in which control signal is preset. For example, only the control signal 1 in the control signals 1 and 2 is set for the specific power converter 30, and both the control signals 1 and 2 are set for the other power converters. May be good. Further, the control signal to be read may be set for each power converter 30. The control signals 1 to 3 are not limited to the three types in this example, and may be one type or two types. Of course, there may be four or more types.

下り信号のＣＲＣ信号は、伝送エラーをチェックするために設けられている。下り信号を受信した電力変換器３０は、下り信号のＣＲＣ信号によるチェックの結果が正常である場合には、たとえば、取り込んだ制御データを正常データとして保持する。 The CRC signal of the downlink signal is provided for checking a transmission error. When the result of the check by the CRC signal of the downlink signal is normal, the power converter 30 that has received the downlink signal holds, for example, the captured control data as normal data.

後述するように、下り信号のＣＲＣ信号は、上り信号送信のトリガ判定として利用することができる。この場合には、上り信号の通信許可が与えられた電力変換器３０は、ＣＲＣ信号によるデータチェックの結果が正常となった場合に、ＣＲＣ信号のチェックビットをトリガにして上り信号の送信を開始する。上り信号の通信許可が与えられた電力変換器３０は、下り信号のＣＲＣ信号によるチェックの結果が異常となった場合に、たとえば、そのデータを破棄して、その後の処理や演算等には、前回取得したデータを流用すると共に、上り通信許可が自己の電力変換器に与えられた場合でも、制御装置に上り信号は送信しない。 As will be described later, the CRC signal of the downlink signal can be used as a trigger determination for transmitting the uplink signal. In this case, the power converter 30 to which the communication permission of the uplink signal is given starts the transmission of the uplink signal by triggering the check bit of the CRC signal when the result of the data check by the CRC signal becomes normal. To do. When the result of the check by the CRC signal of the downlink signal becomes abnormal, the power converter 30 to which the communication permission of the uplink signal is given discards the data, for example, and performs subsequent processing, calculation, etc. The data acquired last time is diverted, and even if the uplink communication permission is given to the own power converter, the uplink signal is not transmitted to the control device.

このように、下り信号を構成する各信号１０２では、上り通信許可信号、制御信号１〜３およびＣＲＣ信号が設定されている。そして、各信号Ｄｄｉにおけるデータの配置は、あらかじめ設定されており、各電力変換器３０は、設定されたデータの配置にもとづいて、自己のデータを読み取り必要な動作の設定等することができる。 As described above, in each signal 102 constituting the downlink signal, the uplink communication permission signal, the control signals 1 to 3 and the CRC signal are set. The arrangement of data in each signal Ddi is preset, and each power converter 30 can read its own data and set necessary operations based on the arranged arrangement of the set data.

図４（ｂ）に示すように、各電力変換器３０の上り信号１０４（第１シリアル信号の部分）は、電力変換器番号、フィードバック信号１〜３およびＣＲＣ信号をそれぞれ含んでいる。上り信号１０４のうち、電力変換器番号やフィードバック信号１〜３は、その電力変換器３０に固有の情報である。そして、フィードバック信号１〜３は、その電力変換器３０のそのときの状態を表すデータであり、電力変換器番号とともに変換器状態データと呼ぶことがある。 As shown in FIG. 4B, the uplink signal 104 (the portion of the first serial signal) of each power converter 30 includes the power converter number, the feedback signals 1 to 3, and the CRC signal, respectively. Of the uplink signals 104, the power converter numbers and feedback signals 1 to 3 are information unique to the power converter 30. The feedback signals 1 to 3 are data representing the state of the power converter 30 at that time, and may be referred to as converter state data together with the power converter number.

電力変換器番号は、上述したとおり、制御装置５０が電力変換器３０を識別するための番号である。電力変換器番号は、任意の文字とすることができるが、制御装置５０側のプログラム処理上、好ましくは連続の一連番号である。制御装置５０からの下り中の通信許可信号に含む電力変換器３０の番号とこの電力変換器番号は同一の番号でもよい。上り信号を受信した制御装置５０は、電力変換器番号のデータを読み取ることによって、その上り信号に含まれるデータがその電力変換器に対応するものであることを認識することができる。 As described above, the power converter number is a number for the control device 50 to identify the power converter 30. The power converter number may be any character, but is preferably a continuous serial number in terms of program processing on the control device 50 side. The number of the power converter 30 included in the downlink communication permission signal from the control device 50 and the power converter number may be the same number. By reading the data of the power converter number, the control device 50 that has received the uplink signal can recognize that the data included in the uplink signal corresponds to the power converter.

フィードバック信号１〜３は、電力変換器３０の状態等を表す数値データを含んでいる。フィードバック信号１、２については、たとえば、電圧、電流などの電気量のデータを含むことができる。これらの電気量のデータでは、Ａ／Ｄ変換器を通じてディジタルの数値として表現された数値データが含まれる。電気量以外の状態量、たとえば、温度などもセンサーからの数値を数値データとして含んでもよい。 The feedback signals 1 to 3 include numerical data representing the state of the power converter 30 and the like. The feedback signals 1 and 2 can include, for example, data on the amount of electricity such as voltage and current. These electric energy data include numerical data expressed as digital numerical values through an A / D converter. State quantities other than the amount of electricity, such as temperature, may also include numerical values from the sensor as numerical data.

フィードバック信号３については、たとえば、電力変換器内の複数の回路の正常・異常状態を、それぞれ１ビットの信号で表したものの配列を含んでもよい。 The feedback signal 3 may include, for example, an array of normal / abnormal states of a plurality of circuits in the power converter represented by a 1-bit signal.

フィードバック信号は、上述の例に限らず、適切なものを任意に設定することができる。フィードバック信号は、３種類に限らず、１種類でもよいし２種類でもよい。フィードバック信号は、４種類以上としてももちろんよい。 The feedback signal is not limited to the above example, and an appropriate feedback signal can be arbitrarily set. The feedback signal is not limited to three types, and may be one type or two types. Of course, there may be four or more types of feedback signals.

上り信号のＣＲＣ信号は、下り信号の場合と同様に、制御装置５０が受信した上り信号中のデータが正常であるか否かをチェックする。上り信号のＣＲＣ信号は、上り信号の末尾に付加される。制御装置５０では、受信したデータを読み込んで、上り信号のＣＲＣ信号がデータの正常状態を表しているときには、たとえば正常データとして保持する。上り信号のＣＲＣ信号がデータの異常状態を表しているときには、たとえばそのデータを破棄して、その後の処理や演算等には、前回取得したデータを流用する。 The CRC signal of the uplink signal checks whether or not the data in the uplink signal received by the control device 50 is normal, as in the case of the downlink signal. The CRC signal of the uplink signal is added to the end of the uplink signal. The control device 50 reads the received data, and when the CRC signal of the uplink signal represents the normal state of the data, holds it as normal data, for example. When the CRC signal of the uplink signal represents an abnormal state of data, for example, the data is discarded, and the previously acquired data is diverted for subsequent processing or calculation.

上述の下り信号および上り信号のデータ長やデータ配置等の形式は、電力変換器の形式や電力変換装置１０自体の要求仕様等に応じて、必要最低限の項目（パラメータ）数を設定した固定のフォーマットのデータとして、制御装置と電力変換装置との間で、あらかじめ定めておくことができる。必要な制御指令やフィードバック信号が少ない電力変換装置に対しては、余剰なデータ長となるが、電力変換装置ごとにデータのフォーマットを設定する必要がないので、システムの設計期間等を短縮することができる。また、上り下りの通信データの長さを一定に保つので、ガードタイムの確保が簡素な仕組みでできる。 The format such as the data length and data arrangement of the downlink signal and the uplink signal described above is fixed by setting the minimum required number of items (parameters) according to the format of the power converter and the required specifications of the power converter 10 itself. The data in the format of can be predetermined between the control device and the power conversion device. For power converters that require few control commands and feedback signals, the data length will be surplus, but since it is not necessary to set the data format for each power converter, the system design period, etc. should be shortened. Can be done. In addition, since the length of upstream and downstream communication data is kept constant, it is possible to secure a guard time with a simple mechanism.

上り信号１０４では、下り信号１０２の場合と同様に、上述のデータのほか、通信手順のために、通信回路により付加されるヘッダーやエンドオブデータなどを含む信号が含まれる。なお、通信手順およびヘッダーやエンドオブデータなどの信号の形式は、上りと下りで同一でもよいし、異なってもよい。 Similar to the case of the downlink signal 102, the uplink signal 104 includes, in addition to the above-mentioned data, a signal including a header, end of data, and the like added by the communication circuit for the communication procedure. The communication procedure and the signal format such as the header and the end of data may be the same for uplink and downlink, or may be different.

図５は、本実施形態の電力変換装置の動作を説明するための模式的なタイミングチャートの例である。
図５には、図３に示したタイミングチャートの一部がより詳細に示されている。以下では、下り信号による上り信号の通信許可およびガードタイムｔｇの確保についてより具体的に説明する。
図５に、下り信号を構成する各信号Ｄｄｉ，Ｄｉ＋１，…について、ＣＲＣ信号によるチェック結果により生成されるチェックビットのタイミングを示す。ＣＲＣ信号は、信号Ｄｄｉ中のあらかじめ定められた位置に設けられているので、チェックビットは、ＣＲＣ信号の読み込みが完了した直後に生成される。次の信号Ｄｄｉ＋１についても、ＣＲＣ信号は同じ位置に設けられているので、そのチェック結果により生成されるチェックビットのタイミングも信号Ｄｄｉの場合と同じタイミングとなる。信号Ｄｄｉ＋２，Ｄｄｉ＋３についても同様である。 FIG. 5 is an example of a schematic timing chart for explaining the operation of the power conversion device of the present embodiment.
FIG. 5 shows a part of the timing chart shown in FIG. 3 in more detail. In the following, the communication permission of the uplink signal by the downlink signal and the securing of the guard time tg will be described more specifically.
FIG. 5 shows the timing of the check bits generated by the check result by the CRC signal for each signal Ddi, Di + 1, ... Which constitutes the downlink signal. Since the CRC signal is provided at a predetermined position in the signal Ddi, the check bit is generated immediately after the reading of the CRC signal is completed. Since the CRC signal is provided at the same position for the next signal Ddi + 1, the timing of the check bit generated by the check result is the same as that for the signal Ddi. The same applies to the signals Ddi + 2 and Ddi + 3.

信号Ｄｄｉに対するＣＲＣ信号によるチェックが正常で、チェックビットが“１”の場合、この信号を受信した電力変換器ｉは、上り信号Ｄｕｉの送信を開始する。なお、信号Ｄｄｉには、電力変換器ｉ以外の上り通信許可信号を含んでいないので、信号Ｄｄｉを電力変換器ｉとほぼ同時に受信した電力変換器ｉ＋１等は、上り信号の送信準備をすることはない。 When the check by the CRC signal for the signal Ddi is normal and the check bit is "1", the power converter i that has received this signal starts transmitting the uplink signal Dui. Since the signal Ddi does not include an uplink communication permission signal other than the power converter i, the power converter i + 1 or the like that receives the signal Ddi almost at the same time as the power converter i should prepare for transmission of the uplink signal. There is no.

信号Ｄｄｉに続く信号Ｄｄｉ＋１のチェックビットも“１”の場合、この信号を受信した電力変換器ｉ＋１は、上り信号Ｄｕｉ＋１の信号の送信を開始する。 When the check bit of the signal Ddi + 1 following the signal Ddi is also "1", the power converter i + 1 that has received this signal starts transmitting the signal of the uplink signal Dui + 1.

一方、信号Ｄｄｉ＋１に続く信号Ｄｄｉ＋２については、ＣＲＣ信号によるチェック結果が異常でチェックビットが“０”の場合、図示しないが、電力変換器ｉ＋２は、信号Ｄｄｉ＋２を受信しても、上り信号を送信しない。さらに続く信号Ｄｄｉ＋３のチェックビットも“０”であれば、電力変換器ｉ＋３も上り信号を送信しない。 On the other hand, regarding the signal Ddi + 2 following the signal Ddi + 1, when the check result by the CRC signal is abnormal and the check bit is “0”, although not shown, the power converter i + 2 transmits an uplink signal even if the signal Ddi + 2 is received. do not. If the check bit of the subsequent signal Ddi + 3 is also "0", the power converter i + 3 also does not transmit an uplink signal.

このように、本実施形態の電力変換装置１０では、上り通信許可信号によって、どの電力変換器に上り信号の送信を許可するかを制御装置側で決定することができる。各電力変換器３０は、上り通信許可信号にもとづいて、上り信号を送信すべきか否かを判断する。 As described above, in the power conversion device 10 of the present embodiment, the control device side can determine which power converter is permitted to transmit the uplink signal by the uplink communication permission signal. Each power converter 30 determines whether or not to transmit the uplink signal based on the uplink communication permission signal.

下り信号の通信では、制御装置５０から電力変換器３０に送信するための必要な制御信号を含む下り信号に加え、信号Ｄｄｉには、上り信号の重なり合いを防ぐためにガードタイムを確保する手段を付加することができる。この例では、各信号Ｄｄｉの末尾にクロック補正信号ＣＣが付加されている。 In downlink signal communication, in addition to the downlink signal including the control signal necessary for transmission from the control device 50 to the power converter 30, the signal Ddi is provided with a means for ensuring a guard time in order to prevent the uplink signals from overlapping. can do. In this example, a clock correction signal CC is added to the end of each signal Ddi.

クロック補正信号ＣＣは、あらかじめ設定されたワード数、たとえば１ワードであり、制御装置５０は、適切なガードタイムｔｇを確保するために、１つ以上のクロック補正信号ＣＣを、たとえば、各信号の末尾、すなわちエンドオブフレームの後、次の信号のヘッダーの前に付加することができる。 The clock correction signal CC is a preset number of words, for example one word, and the control device 50 sets one or more clock correction signal CCs, for example, each signal, in order to secure an appropriate guard time tg. It can be prepended at the end, that is, after the end of frame and before the header of the next signal.

本実施形態の電力変換装置１０では、各電力変換器が固定のデータ長Ｌｕを有する上り信号を送信するとともに、クロック補正信号を付加することによって、下り信号の信号Ｄｄｉのデータ長Ｌｄをデータ長Ｌｕよりも十分長くすることができる。このようにすることで、上り信号の送信を開始するタイミングは、電力変換器１と電力変換器２の間で、下り信号のデータ長だけずれるので、ガードタイムｔｇが確保できる。 In the power converter 10 of the present embodiment, each power converter transmits an uplink signal having a fixed data length Lu, and by adding a clock correction signal, the data length Ld of the downlink signal Ddi is set to the data length. It can be sufficiently longer than Lu. By doing so, the timing at which the transmission of the uplink signal is started is shifted between the power converter 1 and the power converter 2 by the data length of the downlink signal, so that the guard time tg can be secured.

なお、ガードタイムｔｇは、通信に使われる光トランシーバや送受信回路の性能、光ファイバー長などにもとづいて、あらかじめ計算あるいは測定できる。そのため、ガードタイムｔｇの設定は、ばらつきを考慮した最大値に合わせて下り信号のデータ長やダミーデータのデータ長を調整すればよい。クロック補正信号ＣＣについては、後に詳述するが、信号Ｄｄｉ中の任意の位置に付加するようにしてももちろんかまわない。 The guard time tg can be calculated or measured in advance based on the performance of the optical transceiver used for communication, the transmission / reception circuit, the optical fiber length, and the like. Therefore, the guard time tg may be set by adjusting the data length of the downlink signal and the data length of the dummy data according to the maximum value in consideration of the variation. The clock correction signal CC will be described in detail later, but of course, it may be added to an arbitrary position in the signal Ddi.

＜電力変換装置の通信機能＞
本実施形態の電力変換装置１０では、制御装置５０は、各電力変換器３０から受信した上り信号に含まれるデータにもとづいて、たとえば、各電力変換器３０のための制御指令等を生成し、各電力変換器３０に割り当てられた下り信号に含まれるデータの配列の該当箇所に配置して下り信号として送信する。各電力変換器３０は、受信した下り信号から自己の制御データを抽出し、たとえば自己の制御のための制御指令を作成する。このような動作シーケンス等の制御は、制御装置５０および各電力変換器３０において、それぞれの制御回路を用いて実行される。たとえば、制御回路は、あらかじめ記憶装置等に記憶されたプログラムにしたがって、上述の動作をする。また、制御回路および電力変換器は、あらかじめ定められた通信プロトコル（下り信号の形式、あるいは、上り信号の形式、および各々の信手順のための信号）にしたがって通信する。本実施形態の電力変換装置１０は、以下に説明するような通信機能を有する。 <Communication function of power converter>
In the power converter 10 of the present embodiment, the control device 50 generates, for example, a control command or the like for each power converter 30 based on the data included in the uplink signal received from each power converter 30. It is arranged at a corresponding position in the data array included in the downlink signal assigned to each power converter 30 and transmitted as a downlink signal. Each power converter 30 extracts its own control data from the received downlink signal, and creates, for example, a control command for its own control. Control of such an operation sequence or the like is executed in the control device 50 and each power converter 30 by using the respective control circuits. For example, the control circuit performs the above-described operation according to a program stored in a storage device or the like in advance. In addition, the control circuit and the power converter communicate according to a predetermined communication protocol (downlink signal format or uplink signal format, and a signal for each communication procedure). The power conversion device 10 of the present embodiment has a communication function as described below.

＜データチェック機能＞
上述したように、制御装置からの下り信号および電力変換器からの上り信号には、各データの末尾にＣＲＣ信号が付加される。制御装置５０および電力変換器３０の制御回路は、受信したデータのＣＲＣチェックをすることによって、受信データが正常か否かを判断することができる。 <Data check function>
As described above, the CRC signal is added to the end of each data to the downlink signal from the control device and the uplink signal from the power converter. The control circuit of the control device 50 and the power converter 30 can determine whether or not the received data is normal by performing a CRC check of the received data.

データチェック機能は、ＣＲＣ信号によるものに限らず、他の適切なエラー訂正符号等を用いてももちろんよい。 The data check function is not limited to the CRC signal, and of course, other appropriate error correction code or the like may be used.

＜クロック再生機能＞
本実施形態では、各電力変換器３０の通信部３１は、制御装置５０から送信されてくる制御データにもとづいて、クロック信号を上り信号の伝送用の通信クロックとすることができる。そうすることで、ｎ台の電力変換器からの上り信号の通信クロックが同期されるので、電力変換装置１０は、全体として通信を同期させて動作することができる。 <Clock playback function>
In the present embodiment, the communication unit 31 of each power converter 30 can use the clock signal as the communication clock for transmitting the uplink signal based on the control data transmitted from the control device 50. By doing so, the communication clocks of the uplink signals from the n power converters are synchronized, so that the power converter 10 can operate in synchronization with the communication as a whole.

制御装置５０は、高速応答するクロック再生機能と受信回路を搭載する。ガードタイムｔｇの期間は、光ファイバーには光信号がほとんどないが、ある１台の電力変換器から上り信号が発信されたときに、高速にその信号からクロック信号を再生し、シリアル信号から上り信号を復調して、制御装置に正しく取り込むことができる。 The control device 50 is equipped with a clock recovery function and a receiving circuit that respond at high speed. During the guard time tg period, there is almost no optical signal in the optical fiber, but when an uplink signal is transmitted from one power converter, the clock signal is reproduced from that signal at high speed, and the serial signal is used as an uplink signal. Can be demodulated and correctly imported into the control device.

電力変換器のクロック信号再生機能は、制御データを受信し、受信したデータのエッジを検出することによって受信したデータのクロックを抽出する。受信データから確実にクロックに応じたエッジを検出するために、受信したデータを８Ｂ１０Ｂ符号化処理するようにしてもよい。抽出されたクロックから受信データを再度サンプリングすることによってデータを同期させる。各電力変換器３０の制御回路にクロック信号再生機能をもたせることによって、制御回路からデータの同期をさせるためのクロック信号を別に送信することなく、ジッタの発生等を抑制しつつ、安定して同期動作をすることが可能になる。 The clock signal reproduction function of the power converter receives the control data and extracts the clock of the received data by detecting the edge of the received data. In order to reliably detect the edge corresponding to the clock from the received data, the received data may be subjected to 8B10B coding processing. The data is synchronized by resample the received data from the extracted clock. By equipping the control circuit of each power converter 30 with a clock signal reproduction function, stable synchronization is performed while suppressing the occurrence of jitter without separately transmitting a clock signal for synchronizing data from the control circuit. It becomes possible to operate.

制御装置では、たとえば、上り信号の通信に使われるクロック周波数より高い周波数で受信信号をサンプリングすることで、上り信号を構成するシリアル信号のエッジ部や平坦部を正しく判別し、クロックを再生する機能およびシリアル信号からデータを復調する。この際、電力変換装置からの送信信号のクロックは、制御装置の用いるクロックを再生して作られたものである場合、シリアル信号の復調はより容易に行われる。 In the control device, for example, by sampling the received signal at a frequency higher than the clock frequency used for uplink signal communication, the edge portion and flat portion of the serial signal constituting the uplink signal are correctly discriminated, and the clock is reproduced. And demodulate the data from the serial signal. At this time, when the clock of the transmission signal from the power conversion device is created by reproducing the clock used by the control device, the demodulation of the serial signal is more easily performed.

＜クロック補正機能＞
本実施形態の電力変換装置１０では、制御装置５０の用いるクロックと各電力変換器３０のクロックにはばらつきがあり、制御装置５０と電力変換器３０との間で、完全に同一のタイミングで通信データを送信回路に書き込んだり、受信回路から読み取ったりすることは、現実的には困難な場合が多い。 <Clock correction function>
In the power converter 10 of the present embodiment, the clock used by the control device 50 and the clock of each power converter 30 vary, and the control device 50 and the power converter 30 communicate at exactly the same timing. It is often difficult in practice to write data to a transmitter circuit or read it from a receiver circuit.

たとえば、制御装置５０のクロックが速く、電力変換器３０のクロックが遅い場合は、下り信号を受信する時間が経過するうちに、電力変換器３０の受信回路には制御装置５０からの下り信号に含まれるデータがバッファに蓄積され続けるが、電力変換器３０がバッファからデータを取り出すのが遅いため、バッファ容量を超えてデータがあふれる可能性がある。その状態では、データの錯綜が生じて、電力変換装置１０全体の運転を正常に維持することに支障きたすおそれがある。あるいは、その逆の場合には、電力変換器の受信回路のバッファが空になり、データの錯綜が生じて、電力変換装置１０全体の運転を正常に維持することに支障きたすおそれがある。そこで、本実施形態の電力変換装置１０では、制御装置５０の制御回路と電力変換器３０は、以下説明するように、クロック補正機能を有する。 For example, when the clock of the control device 50 is fast and the clock of the power converter 30 is slow, the reception circuit of the power converter 30 receives the downlink signal from the control device 50 while the time for receiving the downlink signal elapses. Although the contained data continues to be accumulated in the buffer, the power converter 30 is slow to retrieve the data from the buffer, so that the data may overflow beyond the buffer capacity. In that state, data may be confused, which may hinder the normal operation of the entire power conversion device 10. Alternatively, in the opposite case, the buffer of the receiving circuit of the power converter becomes empty, data is complicated, and there is a possibility that the operation of the entire power converter 10 may be hindered to be maintained normally. Therefore, in the power converter 10 of the present embodiment, the control circuit of the control device 50 and the power converter 30 have a clock correction function as described below.

クロック補正信号ＣＣは、電力変換器３０の受信回路のクロック補正機能に有効なデータ信号を選択し、制御装置５０と電力変換器３０との間であらかじめ取り決めておく。このように制御装置５０から電力変換器３０への必要な下り信号に加え、クロック補正信号ＣＣを付加することで、制御装置５０と電力変換器３０のクロック周波数に差があっても、送受信を正常に行うことができる。 The clock correction signal CC selects a data signal effective for the clock correction function of the receiving circuit of the power converter 30, and is arranged in advance between the control device 50 and the power converter 30. By adding the clock correction signal CC in addition to the necessary downlink signal from the control device 50 to the power converter 30, even if there is a difference in the clock frequencies between the control device 50 and the power converter 30, transmission and reception can be performed. It can be done normally.

制御装置５０のクロックが速く、電力変換器３０のクロックが遅い場合は、下り信号を受信するうちに、電力変換器３０の受信回路には制御装置５０からのデータがバッファに蓄積され続け、バッファ容量を超えてデータがあふれる可能性がある。しかし、バッファ内に蓄えられたクロック補正信号ＣＣは、電力変換器の制御には不要な信号であることはあらかじめわかっているので、クロック補正信号ＣＣをバッファから削除し、バッファに空きを作り、空いたところに制御装置５０からの下り信号のデータを書き込むことで、下り信号のデータの取りこぼしはなくなる。 If the clock of the control device 50 is fast and the clock of the power converter 30 is slow, the data from the control device 50 continues to be accumulated in the buffer in the receiving circuit of the power converter 30 while the downlink signal is received, and the buffer. Data may overflow beyond the capacity. However, since it is known in advance that the clock correction signal CC stored in the buffer is a signal unnecessary for controlling the power converter, the clock correction signal CC is deleted from the buffer to make space in the buffer. By writing the downlink signal data from the control device 50 in the vacant space, the downlink signal data is not missed.

また、逆の場合は、バッファが空にならないように、電力変換器３０の受信回路が自動的にクロック補正信号ＣＣを複製し、バッファを適宜埋める操作を行う。電力変換器３０の制御回路は、バッファから信号を取り出す作業を正常に継続することができる。取り出したデータは、クロック補正信号ＣＣであるので、制御には使われない信号であることはわかっている。そのため、取り出したデータを電力変換器３０の制御には使用せず廃棄し、次の下り信号を待って、その下り信号から適宜制御指令などを取り出して用いる。 In the opposite case, the receiving circuit of the power converter 30 automatically duplicates the clock correction signal CC and fills the buffer as appropriate so that the buffer does not become empty. The control circuit of the power converter 30 can normally continue the work of extracting the signal from the buffer. Since the extracted data is the clock correction signal CC, it is known that it is a signal that is not used for control. Therefore, the extracted data is not used for controlling the power converter 30, but is discarded, and after waiting for the next downlink signal, a control command or the like is appropriately extracted from the downlink signal and used.

このようにクロック補正信号ＣＣを下り信号の後に付加することで、制御装置と電力変換装置のクロック周波数のばらつきがあっても、正常に通信データを送受継続できる。 By adding the clock correction signal CC after the downlink signal in this way, communication data can be normally transmitted and received even if the clock frequencies of the control device and the power conversion device vary.

＜電力変換器側に異常が生じた場合の処理＞
電力変換器が故障等によって、正常な上り信号を制御装置に送信できない場合がある。そのような場合であっても、制御装置は、その電力変換器への通信許可信号を含む制御データを送信し続ける。送信した制御データに含まれるリセット信号等によって、その電力変換器の動作が復帰した場合には、その電力変換器は、送信されてきた制御データにもとづいて動作を開始、継続することができる。なお、上り信号に電力変換器の識別する信号を付加することで、電力変換器が故障などで通信断になった場合は、該当の識別信号が制御装置で受信されないので、その情報により、動作停止した電力変換器を制御装置で特定できる。いずれかの電力変換器が動作停止状態となった場合には、制御装置は、電力変換部の構成に応じて、適切な処理を行う。たとえば、停止した電力変換器に隣接する電力変換器の電圧データや電流データを用いたり、停止直前の電圧データ等を用いたりすることによって、各電力変換器から収集したデータにもとづく新たな制御データを生成することができる。 <Processing when an abnormality occurs on the power converter side>
A normal uplink signal may not be transmitted to the control device due to a failure of the power converter or the like. Even in such a case, the control device continues to transmit control data including a communication permission signal to the power converter. When the operation of the power converter is restored by the reset signal or the like included in the transmitted control data, the power converter can start and continue the operation based on the transmitted control data. By adding a signal that identifies the power converter to the uplink signal, if the power converter loses communication due to a failure or the like, the corresponding identification signal will not be received by the control device, so the operation will be based on that information. The stopped power converter can be identified by the control device. When any of the power converters is in the stopped operation state, the control device performs appropriate processing according to the configuration of the power conversion unit. For example, by using the voltage data and current data of the power converter adjacent to the stopped power converter, or by using the voltage data immediately before the stop, new control data based on the data collected from each power converter. Can be generated.

＜具体的な適用例＞
図６は、本実施形態に係る電力変換装置をより具体的に例示する模式的なブロック図である。
図６の例は、上述した通信方式をモジュラーマルチレベルコンバータ（Modular Multi Converter、ＭＭＣ）に適用したものである。
図６に示すように、電力変換装置１０は、電力変換部２０と、制御装置５０と、を備える。電力変換部２０は、複数の電力変換器３０と、光信号分配回路素子４０と、を含む。この例では、制御装置５０は、光信号分配回路素子４０を介して、各電力変換器３０と双方向にデータの送受信を行う。 <Specific application example>
FIG. 6 is a schematic block diagram illustrating the power conversion device according to the present embodiment more specifically.
In the example of FIG. 6, the above-mentioned communication method is applied to a modular multi-level converter (MMC).
As shown in FIG. 6, the power conversion device 10 includes a power conversion unit 20 and a control device 50. The power conversion unit 20 includes a plurality of power converters 30 and an optical signal distribution circuit element 40. In this example, the control device 50 transmits and receives data to and from each power converter 30 in both directions via the optical signal distribution circuit element 40.

電力変換装置１０は、端子２１ａ〜２１ｃを介して、交流回路１に接続される。電力変換装置１０は、この例のように、変圧器２を介して、交流回路１に接続されてもよい。交流回路１は、たとえば、商用５０Ｈｚまたは６０Ｈｚの交流電源である。交流回路１は、交流の電力系統であってもよい。電力系統は、交流電源のほか、交流の送電線等を含んでもよい。交流回路１は、誘導電動機や同期電動機等の交流負荷であってもよい。 The power conversion device 10 is connected to the AC circuit 1 via terminals 21a to 21c. The power conversion device 10 may be connected to the AC circuit 1 via the transformer 2 as in this example. The AC circuit 1 is, for example, a commercial 50 Hz or 60 Hz AC power supply. The AC circuit 1 may be an AC power system. The power system may include an AC power supply as well as an AC transmission line and the like. The AC circuit 1 may be an AC load such as an induction motor or a synchronous motor.

電力変換装置１０は、端子２１ｄ，２１ｅを介して、直流回路３に接続される。直流回路３は、たとえば直流送電線等を含む電力系統である。直流回路３は、太陽光発電パネルや蓄電池のような直流電源等であってもよい。 The power conversion device 10 is connected to the DC circuit 3 via the terminals 21d and 21e. The DC circuit 3 is a power system including, for example, a DC transmission line or the like. The DC circuit 3 may be a DC power source such as a photovoltaic power generation panel or a storage battery.

電力変換装置１０は、交流回路１と直流回路３との間に接続されて、交流と直流との間で、双方向の電力変換を行うことができる。 The power conversion device 10 is connected between the AC circuit 1 and the DC circuit 3 and can perform bidirectional power conversion between the AC and DC.

電力変換部２０では、複数の電力変換器３０が直列に接続されている。直列接続されたｎ台の電力変換器３０は、アーム２２を構成している。アーム２２は、リアクトル２４を介して、直列に接続されている。アーム２２の直列回路（レグともいう）は、端子２１ｄ，２１ｅ間に接続されている。この例では、電力変換装置１０は、三相の交流回路１に接続されており、アーム２２の直列回路は、三相に対応して、３回路分が端子２１ｄ，２１ｅ間に接続されている。 In the power conversion unit 20, a plurality of power converters 30 are connected in series. N power converters 30 connected in series constitute an arm 22. The arms 22 are connected in series via the reactor 24. The series circuit (also referred to as a leg) of the arm 22 is connected between the terminals 21d and 21e. In this example, the power conversion device 10 is connected to the three-phase AC circuit 1, and the series circuit of the arm 22 corresponds to the three phases, and three circuits are connected between the terminals 21d and 21e. ..

この例では、光信号分配回路素子４０は、アーム２２ごとに、そのアーム２２の近傍に配置されている。光信号分配回路素子４０から分岐された光ファイバーケーブルは、そのアーム２２の電力変換器３０に接続されている。好ましくは、光信号分配回路素子４０から電力変換器３０への光ファイバーケーブルは、同一の長さを有している。また、好ましくは、制御装置５０から光信号分配回路素子４０への光ファイバーケーブルは、同一の長さを有している。これら光ファイバーケーブルが同一の長さを有していることによって、制御装置５０から各電力変換器３０への光通信路の長さが等しくなるので、通信路を伝送されるデータの遅延をほぼ同一とすることができる。この例では、光信号分配回路素子を各アームに１台の構成で示しているが、各アームに複数台の光信号分配回路素子を用いてもよい。 In this example, the optical signal distribution circuit element 40 is arranged in the vicinity of each arm 22. The optical fiber cable branched from the optical signal distribution circuit element 40 is connected to the power converter 30 of the arm 22. Preferably, the optical fiber cables from the optical signal distribution circuit element 40 to the power converter 30 have the same length. Also, preferably, the optical fiber cables from the control device 50 to the optical signal distribution circuit element 40 have the same length. Since these optical fiber cables have the same length, the lengths of the optical communication paths from the control device 50 to each power converter 30 are equal, so that the delays of the data transmitted through the communication paths are almost the same. Can be. In this example, one optical signal distribution circuit element is shown for each arm, but a plurality of optical signal distribution circuit elements may be used for each arm.

図７は、図６の電力変換装置の一部を例示する模式的なブロック図である。
図７に示すように、電力変換器３０は、端子３１ａ，３１ｂを含む。電力変換器３０は、端子３１ａ，３１ｂによって、他の電力変換器３０等と直列に接続される。電力変換器３０は、光電変換部３２と、制御回路３３と、ゲートドライバ３４と、主回路３５と、主回路給電部３６と、電圧検出器３７と、を含む。 FIG. 7 is a schematic block diagram illustrating a part of the power conversion device of FIG.
As shown in FIG. 7, the power converter 30 includes terminals 31a and 31b. The power converter 30 is connected in series with another power converter 30 or the like by terminals 31a and 31b. The power converter 30 includes a photoelectric conversion unit 32, a control circuit 33, a gate driver 34, a main circuit 35, a main circuit feeding unit 36, and a voltage detector 37.

光電変換部３２は、光信号分配回路素子４０に光ファイバーケーブルを介して接続されている。光電変換部３２は、光ファイバーケーブルを介して受信された光データを電気信号に変換、あるいは、電気信号を光信号に変換して送信するための光トランシーバを含む。光電変換部には、クロック再生機能や受信データの復調回路と、復調した受信データを蓄えるバッファ回路などが含まれる。 The photoelectric conversion unit 32 is connected to the optical signal distribution circuit element 40 via an optical fiber cable. The photoelectric conversion unit 32 includes an optical transceiver for converting optical data received via an optical fiber cable into an electric signal or converting an electric signal into an optical signal for transmission. The photoelectric conversion unit includes a clock reproduction function, a demodulation circuit for received data, a buffer circuit for storing the demodulated received data, and the like.

制御回路３３は、光電変換部３２によって復調された受信データをバッファ回路から取り出すことで変換された電気信号を復調等することによって制御データとして解釈する。制御回路３３は、制御データを解釈して、自己に関する制御指令等を読み出して、制御指令に応じて動作等する。また、制御回路３３は、電圧検出器３７によって検出されたコンデンサ電圧Ｖｃを適切な形式に変換して、上り信号の一部として、データ内の定められた場所に書き込む。なお、上述した通信部３１（図１）は、光電変換部３２および制御回路３３を含む要素である。 The control circuit 33 interprets the received data demodulated by the photoelectric conversion unit 32 as control data by taking out the received data from the buffer circuit and demodulating the converted electric signal or the like. The control circuit 33 interprets the control data, reads out a control command or the like related to itself, and operates or the like in response to the control command. Further, the control circuit 33 converts the capacitor voltage Vc detected by the voltage detector 37 into an appropriate format and writes it in a predetermined place in the data as a part of the uplink signal. The communication unit 31 (FIG. 1) described above is an element including a photoelectric conversion unit 32 and a control circuit 33.

ゲートドライバ３４は、制御回路３３によって読み出された制御指令等にもとづいて、スイッチング素子３５Ｓ１，３５Ｓ２のためのゲート駆動信号を生成し、スイッチング素子３５Ｓ１，３５Ｓ２に供給する。 The gate driver 34 generates a gate drive signal for the switching elements 35S1 and 35S2 based on a control command or the like read by the control circuit 33, and supplies the gate drive signal to the switching elements 35S1 and 35S2.

主回路３５は、スイッチング素子３５Ｓ１，３５Ｓ２と、ダイオード３５Ｄ１，３５Ｄ２と、コンデンサ３５Ｃと、を含む。スイッチング素子３５Ｓ１，３５Ｓ２は、直列に接続されている。ダイオード３５Ｄ１，３５Ｄ２は、スイッチング素子３５Ｓ１，３５Ｓ２にそれぞれ逆並列に接続されている。コンデンサ３５Ｃは、スイッチング素子３５Ｓ１，３５Ｓ２の直列回路に並列に接続されている。 The main circuit 35 includes switching elements 35S1, 35S2, diodes 35D1, 35D2, and a capacitor 35C. The switching elements 35S1 and 35S2 are connected in series. The diodes 35D1 and 35D2 are connected to the switching elements 35S1 and 35S2 in antiparallel, respectively. The capacitor 35C is connected in parallel to the series circuit of the switching elements 35S1 and 35S2.

スイッチング素子３５Ｓ１，３５Ｓ２は、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）等の自己消弧型の半導体スイッチである。スイッチング素子３５Ｓ１，３５Ｓ２は、ゲートドライバ３４から供給されるゲート駆動信号によって駆動されて、コンデンサ３５Ｃを充放電する。 The switching elements 35S1 and 35S2 are self-extinguishing semiconductor switches such as IGBTs (Insulated Gate Bipolar Transistors). The switching elements 35S1 and 35S2 are driven by the gate drive signal supplied from the gate driver 34 to charge and discharge the capacitor 35C.

主回路の構成は、上述のようなハーフブリッジ形式に限らず、後述する図９に示すようなフルブリッジ形式としてもよい。 The configuration of the main circuit is not limited to the half-bridge type as described above, and may be a full-bridge type as shown in FIG. 9 described later.

主回路給電部３６は、コンデンサ３５Ｃから電力の給電を受けて、適切な電圧に変換して、光電変換部３２、制御回路３３およびゲートドライバ３４にそれぞれ供給する。 The main circuit power supply unit 36 receives power from the capacitor 35C, converts it into an appropriate voltage, and supplies it to the photoelectric conversion unit 32, the control circuit 33, and the gate driver 34, respectively.

本実施形態の電力変換装置１０では、制御装置５０から各電力変換器３０に下り信号を供給する。各電力変換器３０は、受信した下り信号から自己の電力変換器に割り当てられた箇所のデータを取り出して、制御指令として抽出し、必要な動作を行う。 In the power converter 10 of the present embodiment, a downlink signal is supplied from the control device 50 to each power converter 30. Each power converter 30 extracts data of a portion assigned to its own power converter from the received downlink signal, extracts it as a control command, and performs a necessary operation.

また、各電力変換器３０は、下り信号中の通信許可信号に自己の電力変換器の番号が含まれている場合、ＣＲＣ信号を受信し、ＣＲＣデータが正常の場合には、自己の電力変換器の状態データを、上り信号として制御装置５０へ送信する。 Further, each power converter 30 receives the CRC signal when the communication permission signal in the downlink signal includes the number of its own power converter, and when the CRC data is normal, each power converter 30 converts its own power. The state data of the device is transmitted to the control device 50 as an uplink signal.

本実施形態の電力変換装置１０の効果について説明する。
本実施形態の電力変換装置１０では、光信号分配回路素子４０により、制御装置５０からの下り信号を、すべての電力変換器３０にほぼ同時に配信することができる。同時配信時には、デイジーチェーンによらないので、いずれかの電力変換器３０が故障等により動作を停止しても、下り信号は、他の残りの電力変換器３０に配信される。そのため、電力変換装置１０としては、運転を継続することができる。 The effect of the power conversion device 10 of the present embodiment will be described.
In the power converter 10 of the present embodiment, the optical signal distribution circuit element 40 can deliver the downlink signal from the control device 50 to all the power converters 30 at almost the same time. At the time of simultaneous distribution, since it does not depend on the daisy chain, even if one of the power converters 30 stops operating due to a failure or the like, the downlink signal is distributed to the other remaining power converters 30. Therefore, the power conversion device 10 can continue to operate.

また、制御装置５０では、制御データに、通信許可信号として、上り通信が許可される電力変換器の番号を含むように生成され、送信される。そのため、各電力変換器３０は、通信許可信号を受信することによって、自己の上り信号を送信するタイミングを判断することができる。つまり、下り信号に含まれる制御データによって、上り信号の送信のタイミングを制御することができるので、安定して通信を行うことが可能になる。 Further, the control device 50 generates and transmits the control data so as to include the number of the power converter in which uplink communication is permitted as a communication permission signal. Therefore, each power converter 30 can determine the timing of transmitting its own uplink signal by receiving the communication permission signal. That is, since the timing of transmission of the uplink signal can be controlled by the control data included in the downlink signal, stable communication can be performed.

さらに、本実施形態では、各電力変換器３０の制御データを含む信号Ｄｄｉのデータ長Ｌｄおよび電力変換器３０の状態を表す変換器状態データを含む上り信号Ｄｕｉのデータ長Ｌｕをいずれも固定長とするとともに、信号Ｄｄｉのデータ長Ｌｄを、上り信号Ｄｕｉのデータ長Ｌｕよりも長くしている。これによって、２つの隣り合う上り信号間にガードタイムｔｇを設けることができ、各電力変換器３０からの光信号を合流させるだけで、１本のシリアル信号とすることができ、光ファイバーおよび光信号分配回路素子４０のような受動光部品で通信路を構成することができる。 Further, in the present embodiment, the data length Ld of the signal Ddi including the control data of each power converter 30 and the data length Lu of the uplink signal Dui including the converter state data representing the state of the power converter 30 are both fixed lengths. At the same time, the data length Ld of the signal Ddi is made longer than the data length Lu of the uplink signal Dui. As a result, a guard time tg can be provided between two adjacent uplink signals, and a single serial signal can be obtained by simply merging the optical signals from the respective power converters 30, and the optical fiber and the optical signal can be obtained. A communication path can be configured by a passive optical component such as the distribution circuit element 40.

光信号分配回路素子４０や、光導波路型光スプリッタは、受動回路部品であり、その動作のためには、電源供給は不要である。光信号分配回路素子４０等の動作のために、絶縁された電源が不要なため、光信号分配回路素子４０等を高電圧で動作する電力変換器３０が配置されている近傍に設けることができる。図６に示したように、光信号分配回路素子４０を各電力変換器３０の近傍に設けることによって、各電力変換器３０に分岐された光ファイバーケーブルの長さを短くすることができる。したがって、多数本にわたる光ファイバーケーブルの長さを短縮することによって、コストを低減し、作業性を向上させることができる。 The optical signal distribution circuit element 40 and the optical waveguide type optical splitter are passive circuit components, and power supply is not required for their operation. Since an insulated power supply is not required for the operation of the optical signal distribution circuit element 40 and the like, the optical signal distribution circuit element 40 and the like can be provided in the vicinity of the power converter 30 that operates at a high voltage. .. As shown in FIG. 6, by providing the optical signal distribution circuit element 40 in the vicinity of each power converter 30, the length of the optical fiber cable branched to each power converter 30 can be shortened. Therefore, by shortening the length of a large number of optical fiber cables, the cost can be reduced and the workability can be improved.

また、光信号分配回路素子４０と各電力変換器３０との間の光ファイバーケーブルの長さを短くすることによって、光ファイバーケーブルの長さをそろえることが容易になる。光ファイバーケーブルの長さをそろえることによって、各電力変換器３０からの伝送遅れをほぼ一定にすることができ、制御装置の受信回路の同期がとりやすくなり、データの欠損等を抑制することが容易になる。さらに、制御装置５０側において、クロック補正信号ＣＣの挿入数を減らすなどで、ガードタイムを短縮することが可能になり、データの送受信の周期を低減して、より高速な制御を実現することができる。 Further, by shortening the length of the optical fiber cable between the optical signal distribution circuit element 40 and each power converter 30, it becomes easy to make the length of the optical fiber cable uniform. By making the lengths of the optical fiber cables uniform, the transmission delay from each power converter 30 can be made almost constant, the receiving circuit of the control device can be easily synchronized, and data loss can be easily suppressed. become. Further, on the control device 50 side, the guard time can be shortened by reducing the number of clock correction signal CCs inserted, and the data transmission / reception cycle can be reduced to realize faster control. it can.

本実施形態の電力変換装置１０では、送受信する伝送データの長さをあらかじめ設定した固定長としている。そのため、下り信号および上り信号の情報を適切に設定することによって、高速に伝送することが可能になり、安定した制御系を実現することができる。 In the power conversion device 10 of the present embodiment, the length of the transmission data to be transmitted / received is set to a preset fixed length. Therefore, by appropriately setting the downlink signal and uplink signal information, high-speed transmission becomes possible, and a stable control system can be realized.

また、送受信するデータを固定長とすることによって、制御装置５０は、各電力変換器３０の変換器からの上り信号を容易に復調して受信することができ、各電力変換器３０も下り信号を容易に復調して受信することができる。 Further, by setting the data to be transmitted and received to a fixed length, the control device 50 can easily demodulate and receive the uplink signal from the converter of each power converter 30, and each power converter 30 also receives the downlink signal. Can be easily demodulated and received.

ＭＭＣ等の場合には、下り信号中の通信許可信号に含まれる電力変換器３０の番号を発生させるパターンとして、たとえば、１の次は２、２の次は３、…、ｎ−１の次はｎ、そのあとは、また１に戻るといったように、単純に１つずつ増加させて発生させるパターンとすることもできる。 In the case of MMC or the like, as a pattern for generating the number of the power converter 30 included in the communication permission signal in the downlink signal, for example, 1 is followed by 2, 2 is followed by 3, ..., N-1 is followed. Can be a pattern that is generated by simply increasing by one, such as n and then returning to 1.

このほか、ｎ台の変換器を識別するための番号を任意の時系列パターンで生成するようにしてもよい。たとえば、１つのアーム２２において電流値を取得する番号ｘの電力変換器に対しては、他の電力変換器よりも頻繁に変換器状態データを要求するように設定すること等ができる。一例として、１の次はｘ、ｘの次は２、２の次はｘ、ｘの次は３、…、ｎ−１の次はｘ、ｘの次はｎ、ｎの次はｘ、ｘの次は１に戻る、というパターンでもよい。このようにすれば、ｘ番目の電力変換器からの電流信号は、２回に１回の割合で上り信号としてフィードバックされる。そのため、過電流の発生等の異常時においても高速に回避、保護動作をさせることが可能になり、可用性を増大させることができる。 In addition, numbers for identifying n converters may be generated in an arbitrary time series pattern. For example, the power converter of number x that acquires the current value in one arm 22 can be set to request converter state data more frequently than other power converters. As an example, the order of 1 is x, the order of x is 2, the order of 2 is x, the order of x is 3, ..., The order of n-1 is x, the order of x is n, the order of n is x, x. There may be a pattern of returning to 1 after. In this way, the current signal from the xth power converter is fed back as an uplink signal once every two times. Therefore, even in the event of an abnormality such as the occurrence of an overcurrent, it is possible to perform avoidance and protection operations at high speed, and it is possible to increase availability.

（第２の実施形態）
上述した他の実施形態では、交流−直流間を相互に変換する電力変換装置に適用するものである。本実施形態では、交流の電力系統に連系して用いられる無効電力補償装置に適用する。
図８は、本実施形態に係る電力変換装置を例示する模式的なブロック図である。
図８に示すように、電力変換装置２１０は、電力変換部２２０と、制御装置２５０と、を備える。電力変換部２２０は、端子２１ａ〜２１ｃを介して、交流回路１に接続される。交流回路１は、電力系統である。この例のように、電力系統は、典型的には三相交流系統である。電力系統は、一般に、複数の発電機、交流送電線、配電線、負荷などが多数、複雑に接続された構成であり、また、無効電力補償装置と交流系統の間には、変圧器が設置される場合もあるが、図８では単純化して電源のシンボルだけで表している。 (Second embodiment)
In the other embodiment described above, it is applied to a power conversion device that converts alternating current and direct current into each other. In this embodiment, it is applied to a static power compensator used in connection with an AC power system.
FIG. 8 is a schematic block diagram illustrating the power conversion device according to the present embodiment.
As shown in FIG. 8, the power conversion device 210 includes a power conversion unit 220 and a control device 250. The power conversion unit 220 is connected to the AC circuit 1 via terminals 21a to 21c. The AC circuit 1 is a power system. As in this example, the power system is typically a three-phase AC system. The power system generally has a structure in which a large number of generators, AC transmission lines, distribution lines, loads, etc. are connected in a complicated manner, and a transformer is installed between the invalid power compensator and the AC system. However, in FIG. 8, it is simplified and represented only by the power supply symbol.

電力変換部２２０は、複数のアーム２２を含んでいる。アーム２２は、この例では、三相交流に対応して３つであり、リアクトル２４を介して、Δ結線されている。回路構成は、Δ結線でなく、スター結線でもよい。 The power conversion unit 220 includes a plurality of arms 22. In this example, there are three arms 22 corresponding to three-phase alternating current, and they are delta-connected via the reactor 24. The circuit configuration may be a star connection instead of the Δ connection.

制御装置２５０は、光信号分配回路素子４０を介して、各アーム２２の電力変換器２３０とデータを送受信する。 The control device 250 transmits / receives data to / from the power converter 230 of each arm 22 via the optical signal distribution circuit element 40.

送受信するデータは、上述した他の実施形態の場合と同様の形式の下り信号および上り信号である。すなわち、下り信号は、少なくとも、光ファイバーケーブルで接続されている電力変換器２３０の台数に応じた数の制御データを含んでいる。上り信号は、電力変換器２３０に対応する変換器状態データを含んでいる。 The data to be transmitted and received is a downlink signal and an uplink signal in the same format as in the case of the other embodiments described above. That is, the downlink signal includes at least a number of control data corresponding to the number of power converters 230 connected by the optical fiber cable. The uplink signal includes converter state data corresponding to the power converter 230.

電力変換装置２１０は、交流の電力系統の無効電力に応じた位相の交流電流を注入することによって、電力系統の無効電力を補償する。 The power conversion device 210 compensates for the reactive power of the power system by injecting an alternating current having a phase corresponding to the reactive power of the AC power system.

図９は、図８の電力変換装置の一部を例示する模式的なブロック図である。
図９には、電力変換器２３０に主回路２３５の部分が示されている。本実施形態では、主回路２３５は、正負の極性を有する交流電圧を入力するため、フルブリッジ形式とされる。主回路２３５以外の他の構成は、上述の図７に示した構成と同様とすることができる。なお、本実施形態では、主回路２３５をフルブリッジ構成とすることにより、制御回路によって生成されるゲート駆動信号は、フルブリッジに対応するものとされる。また、これに応じて、下り信号には、４つのスイッチング素子３５Ｓ１〜３５Ｓ４のためのゲート駆動信号に関するデータが含まれる。なお、スイッチング素子３５Ｓ１〜３５Ｓ４には、逆並列にダイオード３５Ｄ１〜３５Ｄ４がそれぞれ接続されている。 FIG. 9 is a schematic block diagram illustrating a part of the power conversion device of FIG.
FIG. 9 shows a portion of the main circuit 235 in the power converter 230. In the present embodiment, the main circuit 235 is of the full bridge type because it inputs an AC voltage having positive and negative polarities. The configuration other than the main circuit 235 can be the same as the configuration shown in FIG. 7 above. In the present embodiment, the main circuit 235 has a full bridge configuration, so that the gate drive signal generated by the control circuit corresponds to the full bridge. Correspondingly, the downlink signal includes data on gate drive signals for the four switching elements 35S1 to 35S4. Diodes 35D1 to 35D4 are connected in antiparallel to the switching elements 35S1 to 35S4, respectively.

本実施形態においても第１の実施形態で説明したのと同様の効果を得ることができる。 Also in this embodiment, the same effect as described in the first embodiment can be obtained.

（第３の実施形態）
上述の他の実施形態では、複数の電力変換器は、主として直列に接続されているものであるが、本実施形態では、複数の電力変換器は、並列に接続される。
図１０は、本実施形態に係る電力変換装置を例示する模式的なブロック図である。
図１０に示すように、本実施形態の電力変換装置３１０は、電力変換部３２０と、制御装置３５０と、を備える。 (Third Embodiment)
In the other embodiment described above, the plurality of power converters are mainly connected in series, but in the present embodiment, the plurality of power converters are connected in parallel.
FIG. 10 is a schematic block diagram illustrating the power conversion device according to the present embodiment.
As shown in FIG. 10, the power conversion device 310 of the present embodiment includes a power conversion unit 320 and a control device 350.

電力変換部３２０は、端子２１ａ〜２１ｃを介して、交流回路１に接続される。電力変換部２２０は、端子２１ｄ，２１ｅを介して、直流回路３に接続される。交流回路１および直流回路３は、第１の実施形態の場合と同様である。 The power conversion unit 320 is connected to the AC circuit 1 via terminals 21a to 21c. The power conversion unit 220 is connected to the DC circuit 3 via the terminals 21d and 21e. The AC circuit 1 and the DC circuit 3 are the same as in the case of the first embodiment.

電力変換部３２０は、複数の電力変換器３３０を含む。複数の電力変換器３３０は、たとえば、三相フルブリッジ構成の変換器である。電力変換器３３０は、交流側および直流側の双方で並列に接続されている。交流側の各相は、図示しないが、たとえば連系リアクトルが設けられている。直流側では、各電力変換器３３０間には、図示しないが、たとえば発振の抑制のためにインピーダンス素子が接続されている。この例のように、交流側および直流側の双方が並列に接続されている場合に限らず、交流側または直流側の一方が並列に接続されていてもよい。 The power converter 320 includes a plurality of power converters 330. The plurality of power converters 330 are, for example, converters having a three-phase full bridge configuration. The power converter 330 is connected in parallel on both the AC side and the DC side. Although not shown, each phase on the AC side is provided with, for example, an interconnection reactor. On the DC side, impedance elements are connected between the power converters 330, for example, to suppress oscillation, although not shown. As in this example, not only when both the AC side and the DC side are connected in parallel, one of the AC side and the DC side may be connected in parallel.

光信号分配回路素子４０は、高電圧となり得る電力変換部３２０の近傍に配置される。たとえば、光信号分配回路素子４０は、電力変換器３３０のための制御盤内に設けられる。あるいは、光信号分配回路素子４０は、いずれかの電力変換器の筐体に設けられてもよい。 The optical signal distribution circuit element 40 is arranged in the vicinity of the power conversion unit 320, which can have a high voltage. For example, the optical signal distribution circuit element 40 is provided in the control panel for the power converter 330. Alternatively, the optical signal distribution circuit element 40 may be provided in the housing of any power converter.

上述の他の実施形態の場合と同様に、電力変換器３３０の近傍に配置することによって、高圧側の光ファイバーの長さを短くすることができ、コストの低減、作業効率の向上等を図ることができる。 By arranging it in the vicinity of the power converter 330 as in the case of the other embodiment described above, the length of the optical fiber on the high voltage side can be shortened, and the cost can be reduced, the work efficiency can be improved, and the like. Can be done.

本実施形態においても、接続されている電力変換器３３０が故障やその他の要因で電力変換装置３１０の運転から脱落しても、制御装置３５０は、送受信するデータの形式やデータの個数等を変えなくても、運転を継続することができる。脱落した電力変換器３３０が復帰した場合であっても、そのまま何らの操作をすることなく、電力変換装置３１０の運転を継続することができる。 Also in this embodiment, even if the connected power converter 330 drops out of operation of the power converter 310 due to a failure or other factors, the control device 350 changes the format of data to be transmitted and received, the number of data, and the like. You can continue driving without it. Even if the dropped power converter 330 is restored, the operation of the power converter 310 can be continued without any operation as it is.

以上説明した実施形態によれば、通信路中の一部の電力変換器の動作が停止しても、全体の運転を継続できる電力変換装置を実現することができる。 According to the embodiment described above, it is possible to realize a power converter that can continue the entire operation even if the operation of some of the power converters in the communication path is stopped.

以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他のさまざまな形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明およびその等価物の範囲に含まれる。また、前述の各実施形態は、相互に組み合わせて実施することができる。 Although some embodiments of the present invention have been described above, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other embodiments, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the gist of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the scope of the invention and its equivalents described in the claims. Moreover, each of the above-described embodiments can be implemented in combination with each other.

１ 交流回路、２ 変圧器、３ 直流回路、１０，２１０，３１０ 電力変換装置、２０，２２０，３２０ 電力変換部、２２ アーム、２４ リアクトル、３０ 電力変換器、４０，４０ａ，４０ｂ 光信号分配回路素子、５０，２５０，３５０ 制御装置 1 AC circuit, 2 transformer, 3 DC circuit, 10,210,310 power converter, 20,220,320 power converter, 22 arm, 24 reactor, 30 power converter, 40, 40a, 40b optical signal distribution circuit Element, 50, 250, 350 controller

Claims (18)

それぞれが自己の状態を表す変換器状態データを生成し、前記変換器状態データを光信号に変換して送信する複数の電力変換器と、
前記複数の電力変換器で生成され前記複数の電力変換器の状態を表す複数の変換器状態データを第１シリアル信号として順次入力し、前記複数の変換器状態データにもとづいて前記複数の電力変換器のそれぞれのための制御データを生成し、前記データを第２シリアル信号にして送信する制御装置と、
前記複数の変換器が送信した前記光信号を入力し、前記第１シリアル信号として前記制御装置に配信し、前記第２シリアル信号を入力し前記第２シリアル信号を分岐して前記複数の電力変換器に配信する光信号分配回路素子と、
を備え、
前記光信号分配回路素子は、前記制御装置よりも前記複数の電力変換器の近くに配置された電力変換装置。 A plurality of power converters, each of which generates converter state data representing its own state, converts the converter state data into an optical signal, and transmits the data.
A plurality of converter state data generated by the plurality of power converters and representing the states of the plurality of power converters are sequentially input as a first serial signal, and the plurality of power conversions are performed based on the plurality of converter state data. A control device that generates control data for each of the devices and transmits the data as a second serial signal.
The optical signals transmitted by the plurality of converters are input and distributed to the control device as the first serial signal, the second serial signal is input, and the second serial signal is branched to convert the plurality of powers. Optical signal distribution circuit element to be delivered to the device and
With
The optical signal distribution circuit element is a power conversion device arranged closer to the plurality of power converters than the control device. 前記光信号分配回路素子は、
前記光信号を入力して前記第１シリアル信号を出力する第１光信号分配回路素子と、
前記第２シリアル信号を入力し前記第２シリアル信号を分岐して出力する第２光信号分配回路素子と、
を含む請求項１記載の電力変換装置。 The optical signal distribution circuit element is
A first optical signal distribution circuit element that inputs the optical signal and outputs the first serial signal, and
A second optical signal distribution circuit element that inputs the second serial signal and branches and outputs the second serial signal, and
The power conversion device according to claim 1. 前記複数の変換器状態データを合流させて前記第１シリアル信号とし、
前記第１シリアル信号は、第１波長を有する光信号であり
前記第２シリアル信号は、前記第１波長と異なる第２波長を有する光信号である請求項１記載の電力変換装置。 The plurality of converter state data are merged into the first serial signal.
The power conversion device according to claim 1, wherein the first serial signal is an optical signal having a first wavelength, and the second serial signal is an optical signal having a second wavelength different from the first wavelength. 前記複数の電力変換器のそれぞれは、直列に接続された請求項１〜３のいずれか１つに記載の電力変換装置。 The power converter according to any one of claims 1 to 3, wherein each of the plurality of power converters is connected in series. 前記複数の電力変換器のそれぞれは、並列に接続された請求項１〜３のいずれか１つに記載の電力変換装置。 The power converter according to any one of claims 1 to 3, wherein each of the plurality of power converters is connected in parallel. 前記第２シリアル信号は、前記制御データを含む固定のデータ長の信号を含むことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の電力変換装置。 The power conversion device according to any one of claims 1 to 5, wherein the second serial signal includes a signal having a fixed data length including the control data. 前記制御データは、前記複数の電力変換器に共通のデータおよび前記複数の電力変換器に固有のデータを含むことを特徴とする請求項６記載の電力変換装置。 The power conversion device according to claim 6, wherein the control data includes data common to the plurality of power converters and data unique to the plurality of power converters. 前記制御データは、前記複数の電力変換器のうちの１つの状態を表す変換器状態データを前記制御装置に送信することを許可することを示す通信許可信号を含むことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載の電力変換装置。 The control data includes a communication permission signal indicating that the converter state data representing the state of one of the plurality of power converters is permitted to be transmitted to the control device. The power converter according to any one of 7 to 7. 前記制御装置は、前記複数の電力変換器のうちの１つである第１電力変換器から受信した前記変換器状態データに異常なデータが含まれた場合または複数の変換器状態データのうちの１つの変換器状態データが異常なデータを含んでいた場合であっても、前記第１電力変換器に前記通信許可信号を与え続けることを特徴とする請求項８記載の電力変換装置。 The control device is used when abnormal data is included in the converter state data received from the first power converter, which is one of the plurality of power converters, or among the plurality of converter state data. The power converter according to claim 8, wherein the communication permission signal is continuously given to the first power converter even when one converter state data includes abnormal data. 前記複数の電力変換器は、それぞれを識別するための識別番号をあらかじめ設定され、 前記制御装置は、前記識別番号に対応する前記通信許可信号を任意の順序で生成することを特徴とする請求項８または９に記載の電力変換装置。 The plurality of power converters are characterized in that an identification number for identifying each is set in advance, and the control device generates the communication permission signal corresponding to the identification number in an arbitrary order. The power converter according to 8 or 9. 前記第１シリアル信号は、前記複数の変換器状態データのそれぞれを含む固定のデータ長のシリアル信号であることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１つに記載の電力変換装置。 The power conversion device according to any one of claims 1 to 10, wherein the first serial signal is a serial signal having a fixed data length including each of the plurality of converter state data. 前記複数の変換器状態データは、前記複数の電力変換器を識別する識別信号をそれぞれ含むことを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１つに記載の電力変換装置。 The power conversion device according to any one of claims 1 to 11, wherein the plurality of converter state data includes identification signals for identifying the plurality of power converters. 前記複数の電力変換器の通信部のクロックは、前記第２シリアルデータにもとづいて再生したクロックを基準として生成されることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１つに記載の電力変換装置。 The power conversion according to any one of claims 1 to 12, wherein the clock of the communication unit of the plurality of power converters is generated with reference to the clock reproduced based on the second serial data. apparatus. 前記光信号分配回路素子と、前記複数の電力変換器のそれぞれとの間に設けられた光ファイバーケーブルは同じ長さを有することを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１つに記載の電力変換装置。 The electric power according to any one of claims 1 to 13, wherein the optical fiber cables provided between the optical signal distribution circuit element and each of the plurality of power converters have the same length. Converter. 前記光信号分配回路素子は、複数設けられ、
前記制御装置と、前記複数の光信号分配回路素子のそれぞれと、の間に設けられた光ファイバーケーブルは、同じ長さを有することを特徴とする請求項１〜１４のいずれか１つに記載の電力変換装置。 A plurality of the optical signal distribution circuit elements are provided.
The invention according to any one of claims 1 to 14, wherein the optical fiber cable provided between the control device and each of the plurality of optical signal distribution circuit elements has the same length. Power converter. 前記制御データを含む前記第２シリアル信号の部分のデータ長は、前記複数の変換器状態データのそれぞれを含む前記第１シリアル信号の部分のデータ長よりも長いことを特徴とする請求項１〜１５のいずれか１つに記載の電力変換装置。 Claims 1 to 1, wherein the data length of the portion of the second serial signal including the control data is longer than the data length of the portion of the first serial signal including each of the plurality of converter state data. The power converter according to any one of 15. 前記制御装置は、前記制御データを含む第２シリアル信号の部分に、伝送遅延に応じたダミーデータを付加して前記第２シリアルデータを送信することを特徴とする請求項１〜１６のいずれか１つに記載の電力変換装置。 Any of claims 1 to 16, wherein the control device transmits the second serial data by adding dummy data corresponding to a transmission delay to a portion of the second serial signal including the control data. The power conversion device according to one. 前記ダミーデータは、前記制御装置と前記複数の電力変換装置との間のクロック周波数の違いを補償するためのクロック補正データであることを特徴とする請求項１７記載の電力変換装置。 The power conversion device according to claim 17, wherein the dummy data is clock correction data for compensating for a difference in clock frequency between the control device and the plurality of power conversion devices.
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013017162A (en) * 2011-06-07 2013-01-24 Canon Inc Transmitter, receiver, serial communication apparatus, and recorder having the same
JP2013026712A (en) * 2011-07-19 2013-02-04 Sumitomo Electric Ind Ltd Customer premises device of pon system, signal processing circuit and synchronization maintenance method
JP2013232823A (en) * 2012-05-01 2013-11-14 Hitachi Ltd Control system and power conversion device
JP2015130746A (en) * 2014-01-07 2015-07-16 株式会社日立製作所 Power conversion device and method of controlling the same
JP2015226387A (en) * 2014-05-28 2015-12-14 東芝三菱電機産業システム株式会社 Power conversion device
JP2019140738A (en) * 2018-02-07 2019-08-22 東芝三菱電機産業システム株式会社 Power conversion apparatus

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013017162A (en) * 2011-06-07 2013-01-24 Canon Inc Transmitter, receiver, serial communication apparatus, and recorder having the same
JP2013026712A (en) * 2011-07-19 2013-02-04 Sumitomo Electric Ind Ltd Customer premises device of pon system, signal processing circuit and synchronization maintenance method
JP2013232823A (en) * 2012-05-01 2013-11-14 Hitachi Ltd Control system and power conversion device
JP2015130746A (en) * 2014-01-07 2015-07-16 株式会社日立製作所 Power conversion device and method of controlling the same
JP2015226387A (en) * 2014-05-28 2015-12-14 東芝三菱電機産業システム株式会社 Power conversion device
JP2019140738A (en) * 2018-02-07 2019-08-22 東芝三菱電機産業システム株式会社 Power conversion apparatus

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