JP2024034519A - 制御装置、スイッチングシステム及び制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ノイズ強調効果による大きな電磁ノイズが発生しないようにする。【解決手段】制御装置は、周辺環境の電磁ノイズを測定するノイズ測定部と、前記ノイズ測定部で測定された電磁ノイズに基づいて、スイッチング部のオン又はオフのタイミングを制御する制御部と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明の一実施形態は、制御装置、スイッチングシステム及び制御方法に関する。

複数台のインバータ装置が交流系統に連系されている場合に、周辺環境のノイズの発生状況に基づいて各インバータ装置のＰＷＭ（Pulse Width Modulation）周波数を可変制御する技術が提案されている。

しかしながら、複数台のインバータ装置のＰＷＭ周波数を可変制御しても、複数台のインバータ装置内のスイッチング素子のオン又はオフのタイミングが重なってノイズ強調効果により大きな電磁ノイズが発生するおそれがある。

特開２００９－１８９１４３号公報

そこで、本発明の一実施形態では、ノイズ強調効果による大きな電磁ノイズが発生しないようにした制御装置、スイッチングシステム及び制御方法を提供するものである。

上記の課題を解決するために、本発明の一実施形態によれば、周辺環境の電磁ノイズを測定するノイズ測定部と、
前記ノイズ測定部で測定された電磁ノイズに基づいて、スイッチング部のオン又はオフのタイミングを制御する制御部と、を備える、制御装置が提供される。

第１の実施形態による制御装置及びスイッチングシステムの概略構成を示すブロック図。 電磁ノイズ測定部で測定された周辺環境の電磁ノイズ波形を示す図。 スイッチング部が時刻ｔ２～ｔ３の期間内と、時刻ｔ６～ｔ７の期間内にスイッチング動作を行う例を示す図。 スイッチング制御部の内部構成の一例を示すブロック図。 スイッチング部の内部構成を示すブロック図。 指令信号ｗ１、キャリア信号ｗ２、及びＰＷＭ信号Ｗ３の信号波形図。 図５とはキャリア信号ｗ２の位相を１８０度ずらした例を示す図。 第２の実施形態に係る制御装置及びスイッチングシステムの概略構成を示すブロック図。 電磁ノイズ測定部で測定された電磁ノイズの時系列情報を示す図。 電磁ノイズ予測部が予測する電磁ノイズの時系列情報を示す図。 スイッチング部がスイッチング動作を行うタイミングを示す図。 電磁ノイズ測定部で測定された電源ノイズの波形の他の一例を示す図。

以下、図面を参照して、制御装置、スイッチングシステム及び制御方法の実施形態について説明する。以下では、制御装置及びスイッチングシステムの主要な構成部分を中心に説明するが、制御装置及びスイッチングシステムには、図示又は説明されていない構成部分や機能が存在しうる。以下の説明は、図示又は説明されていない構成部分や機能を除外するものではない。

（第１の実施形態）
図１は第１の実施形態による制御装置１及びスイッチングシステム２の概略構成を示すブロック図である。図１のスイッチングシステム２は、スイッチング部３と、制御装置１とを備えている。制御装置１は、電磁ノイズ測定部４と、スイッチング制御部５とを有する。スイッチングシステム２内に、スイッチング部３と制御装置１を組とする複数組が設けられる場合もありうる。

スイッチング部３は、一つ又は複数のスイッチング素子を有し、スイッチング素子を所定のタイミングでオン又はオフさせるスイッチング動作を行う。スイッチング部３は、インバータ、コンバータ、及び変圧器などを有し、電力損失を抑制させた状態で、直流／交流の変換、電圧、電流、周波数、相数などを変換する。

スイッチング部３は、例えば、太陽光発電（ＰＶ：Photovoltaic）装置などの再生可能エネルギー発電設備で発電された直流電圧を交流電圧に変換する電力変換装置に用いられる。この種の電力変換装置は、パワーコンディショナ（PCS：Power Conditioning Subsystem）とも呼ばれる。電力変換装置には、図１のスイッチング部３だけでなく、制御装置１が内蔵されることがある。なお、電力変換装置は、直流電圧を交流電圧に変換するモードと、交流電圧を直流電圧に変換するモードとを備えていてもよい。

電磁ノイズ測定部４は、周辺環境の電磁ノイズを測定する。周辺環境とは、図１のスイッチングシステム２の周辺に位置する何らかのノイズ源を指し、ノイズ源の種類は問わない。例えば、電磁ノイズ測定部４は、アンテナを用いて、電磁ノイズを測定する。より詳細には、スイッチング部３の電磁ノイズの影響を受けないように、指向性アンテナを用いて電磁ノイズを測定してもよい。この場合、指向性アンテナの指向性は、スイッチング部３の配置方向とは異なる方向に向けるのが望ましい。

電磁ノイズ測定部４が周辺環境の電磁ノイズを測定する際には、スイッチング部３のスイッチング動作を停止させてもよい。これにより、電磁ノイズ測定部４は、スイッチング部３から電磁ノイズが発生されない状況で周辺環境の電磁ノイズを測定でき、周辺環境の電磁ノイズをより精度よく測定できる。

スイッチング制御部５は、電磁ノイズ測定部４で測定された電磁ノイズに基づいて、スイッチング部３をオン又はオフするタイミングを制御する。例えば、電磁ノイズ測定部４が電磁ノイズのレベルを示すノイズ信号を出力する場合、スイッチング制御部５は、ノイズ信号のレベルが所定の閾値以下になるタイミングに合わせて、スイッチング部３のオン又はオフを切替制御する。また、電磁ノイズ測定部４が電磁ノイズの発生タイミングを示すノイズ信号を出力する場合、スイッチング制御部５は、ノイズ信号が発生しないタイミングに合わせて、スイッチング部３のオン又はオフを切替制御する。スイッチング制御部５は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）又はＤＳＰ（Digital Signal Processor）などのデジタル信号処理を行う半導体チップ又はディスクリートのデジタル回路部品でもよいし、アナログ信号処理を行う半導体チップ又はディスクリート部品でもよい。

図２Ａ及び図２Ｂはスイッチング制御部５の処理制御を説明する図である。図２Ａは、電磁ノイズ測定部４で測定された周辺環境の電磁ノイズ波形を示している。図２Ａ及び図２Ｂの横軸は時間、縦軸は電磁ノイズの信号レベルである。図２Ａは、時刻ｔ１～ｔ２と、時刻ｔ３～ｔ４と、時刻ｔ５～ｔ６と、時刻ｔ７～ｔ８とに電磁ノイズが発生する例を示している。

周辺環境の電磁ノイズの発生タイミングと重なるタイミングで、スイッチング部３にスイッチング動作を行わせると、ノイズ強調効果により、大きな電磁ノイズが発生するおそれがある。そこで、スイッチング制御部５は、図２Ｂに示すように、周辺環境の電磁ノイズの発生タイミングとは異なるタイミングで、スイッチング部３にスイッチング動作を行わせる。

図２Ｂは、スイッチング制御部５の制御により、スイッチング部３が時刻ｔ２～ｔ３の期間内と、時刻ｔ６～ｔ７の期間内にスイッチング動作を行う例を示している。より詳細には、図２Ｂの例では、スイッチング制御部５は、時刻ｔ２より後で時刻ｔ３より前の時刻ｔAと、時刻ｔAより後で時刻ｔ３より前の時刻ｔBと、時刻ｔ６より後で時刻ｔ７より前の時刻ｔCと、時刻ｔCより後で時刻ｔ７より前の時刻ｔDで、スイッチング部３にスイッチング動作を行わせる。

これにより、スイッチング制御部５がスイッチング制御を行うスイッチング部３の電磁ノイズの発生タイミングを、周辺環境の電磁ノイズの発生タイミングとずらすことができ、ノイズ強調効果で電磁ノイズが大きくなるおそれはない。

図３はスイッチング制御部５の内部構成の一例を示すブロック図である。図３のスイッチング制御部５は、補償部６と、スイッチタイミング調整部７と、キャリア信号生成部８と、ＰＷＭ信号生成部９とを有する。

補償部６は、スイッチング部３が出力する交流信号が目標信号に一致するように補償値を生成するとともに、補償値に基づいて指令信号を生成する。本明細書は、補償部６を指令信号生成部と呼ぶことがある。指令信号は、ＰＷＭ信号生成部９とスイッチタイミング調整部７に入力される。

スイッチタイミング調整部７は、補償部６からの指令信号と電磁ノイズ測定部４で測定された電磁ノイズの波形から、電磁ノイズが観測される期間以外にスイッチング部３をスイッチング動作させるように、キャリア信号の波形形状、周波数、又は位相の少なくとも一つを設定する。

キャリア信号生成部８は、スイッチタイミング調整部７で設定されたキャリア信号の波形形状、周波数又は位相に基づいてキャリア信号を生成する。キャリア信号は、例えば三角波信号である。なお、キャリア信号は、鋸波信号、正弦波信号、矩形波信号などでもよく、波形形状は問わない。

ＰＷＭ信号生成部９は、スイッチング部３をオン又はオフさせるためのＰＷＭ信号を生成する。ＰＷＭ信号生成部９は、キャリア信号生成部８で生成されたキャリア信号と、補償部６で生成された指令信号との大小関係を比較することにより、ＰＷＭ信号を生成する。

このように、スイッチング制御部５は、電磁ノイズ測定部４で測定された電磁ノイズに基づいて波形形状、周波数又は位相の少なくとも一方が制御されるキャリア信号により、スイッチング部３のオン又はオフのタイミングを制御する。

図４はスイッチング部３の内部構成を示すブロック図である。スイッチング部３は、昇圧チョッパ回路１１と、インバータ回路１２と、変圧器１３とを有する。

昇圧チョッパ回路１１には、例えば太陽光発電設備などの再生可能エネルギー発電設備で発電された直流電圧Ｖdcが入力される。昇圧チョッパ回路１１は、入力された直流電圧Ｖdcの電圧振幅の変換を行う。インバータ回路１２は、昇圧チョッパ回路１１の出力電圧を交流電圧Ｖacに変換する。インバータ回路１２は、後述するキャリア信号と指令信号を用いて生成されるＰＷＭ信号に基づいてスイッチング部３をオン又はオフすることで、交流電圧Ｖacを生成する。変圧器１３は、交流電圧Ｖacの電圧振幅を変換して、例えば１００Ｖの商用電源電圧を生成する。スイッチング制御部５は、昇圧チョッパ回路１１とインバータ回路１２を制御する。

図５及び図６は、指令信号ｗ１、キャリア信号ｗ２、及びＰＷＭ信号Ｗ３の信号波形図である。補償部６が生成する指令信号ｗ１は、スイッチング部３が出力する交流信号の周波数（例えば５０Hz～６０Hz）と同程度の周波数を有する。キャリア信号生成部８が生成するキャリア信号ｗ２は、指令信号ｗ１よりもはるかに周波数が高い信号であり、例えば三角波信号である。ＰＷＭ信号生成部９は、例えば、指令信号ｗ１の信号振幅がキャリア信号ｗ２の信号振幅より大きい場合はＰＷＭ信号Ｗ３をハイレベルにし、指令信号ｗ１の信号振幅がキャリア信号ｗ２の信号振幅以下の場合はＰＷＭ信号Ｗ３をローレベルにする。これにより、図５のように、パルス幅が変化するＰＷＭ信号Ｗ３が生成される。

図６は図５とはキャリア信号ｗ２の位相を１８０度ずらした例を示している。図６に示すように、キャリア信号ｗ２の位相がずれると、ＰＷＭ信号Ｗ３がハイレベルになるタイミングがずれる。このように、キャリア信号生成部８にてキャリア信号ｗ２の位相を制御することで、ＰＷＭ信号Ｗ３がハイレベルになるタイミングと期間を制御できる。

ＰＷＭ信号Ｗ３は、スイッチング部３のオン又はオフの切替タイミングを制御するために用いられる。キャリア信号生成部８がキャリア信号ｗ２の周波数又は位相の少なくとも一方を制御することで、ＰＷＭ信号Ｗ３のパルス幅を制御できる。これにより、スイッチング部３がスイッチング動作を行うタイミングを制御でき、電磁ノイズが発生されるタイミングを制御できる。

このように、第１の実施形態では、電源ノイズ測定部にて周辺環境の電磁ノイズを測定し、その測定結果をスイッチタイミング調整部７に供給する。スイッチタイミング調整部７は、補償部６からの指令信号と電磁ノイズ測定部４で測定された電磁ノイズの波形から、電磁ノイズが観測される期間以外にスイッチング部３をスイッチング動作させるように、キャリア信号の波形形状、周波数、又は位相の少なくとも一つを設定する。キャリア信号生成部８は、スイッチタイミング調整部７の設定に従ってキャリア信号を生成する。ＰＷＭ信号生成部９は、キャリア信号生成部８で生成されたキャリア信号と補償部６で生成された指令信号との大小関係を比較して、ＰＷＭ信号を生成する。スイッチング部３は、ＰＷＭ信号に基づいてオン又はオフに切替制御される。これにより、周辺環境の電磁ノイズが小さいタイミングに合わせてスイッチング部３にスイッチング動作を行わせることができ、周辺環境の電磁ノイズとスイッチングの電磁ノイズとのノイズ強調効果が生じるのを防止できる。

（第２の実施形態）
図７は第２の実施形態に係る制御装置１及びスイッチングシステム２の概略構成を示すブロック図である。図７のスイッチングシステム２は、制御装置１の構成が図１とは異なっている。図７の制御装置１は、電磁ノイズ測定部４とスイッチング制御部５の他に、電磁ノイズ予測部１４を有する。

電磁ノイズ予測部１４は、電磁ノイズ測定部４で測定された電磁ノイズに基づいて、測定時以降の電磁ノイズを予測する。スイッチング制御部５は、電磁ノイズ予測部１４で予測された電磁ノイズに基づいて、スイッチング部３のオン又はオフのタイミングを制御する。スイッチ制御部の内部構成は、図３と同様である。

電磁ノイズ予測部１４は、電磁ノイズ測定部４で測定された電磁ノイズの時系列情報に基づいて、測定時以降の電磁ノイズの時系列情報を予測してもよい。ここで、時系列情報は、電磁ノイズの測定時以降の期間における電磁ノイズの予測情報を含んでいる。スイッチング制御部５は、時系列情報に含まれる電磁ノイズの発生予測期間と重ならないタイミングにスイッチング部３をオン又はオフさせる。

電磁ノイズ予測部１４は、スイッチング制御部５が出力するスイッチング部３をオン又はオフさせる制御信号に基づいて、スイッチング部３から発生される電磁ノイズを含まない周辺環境の電磁ノイズを予測する。スイッチング制御部５は、スイッチング部３から発生される電磁ノイズのタイミングが電磁ノイズ予測部１４で予測された電磁ノイズの発生タイミングと異なるように、スイッチング部３のオン又はオフのタイミングを制御する。

図８Ａ、図８Ｂ、及び図８Ｃは電磁ノイズ予測部１４で予測された電磁ノイズの時系列情報を示す図である。これらの図の横軸は時間、縦軸は電磁ノイズの信号レベルである。図８Ａは電磁ノイズ測定部４で測定された電磁ノイズの波形図である。図８Ａに示すように、時刻ｔ１～ｔ２、ｔ３～ｔ４、ｔ５～ｔ６、ｔ７～ｔ８で電磁ノイズが発生している。

電磁ノイズ予測部１４は、電磁ノイズ測定部４で測定された時刻ｔ８以前の電磁ノイズに基づいて、時刻ｔ９以降の電磁ノイズを予測する。周辺環境の電磁ノイズが周期性を有する場合、電磁ノイズ予測部１４は、図８Ａに示す時刻ｔ１～ｔ８に測定された電磁ノイズの発生タイミングに基づいて、図８Ｂに示すように、時刻ｔ１０～ｔ１１、ｔ１２～ｔ１３、ｔ１４～ｔ１５に電磁ノイズが発生することを予測する。図８Ｂは、電磁ノイズ予測部１４が予測する電磁ノイズの時系列情報である。なお、周期性とは、同一又は類似の波形形状の電磁ノイズが同一の時間間隔で出現することを指す。

スイッチング制御部５は、電磁ノイズ予測部１４からの電磁ノイズの時系列情報に基づいて、図８Ｃに示すタイミングにスイッチング部３にスイッチング動作を行わせる。図８Ｃの時刻ｔEは時刻ｔ９と時刻ｔ１０の間の時刻である。時刻ｔFは時刻ｔ１３と時刻ｔ１４の間の時刻である。時刻ｔGは、時刻ｔFの後で、かつ時刻ｔ１４より前の時刻である。図８Ｃの時刻ｔE、ｔF、ｔGのいずれも、電磁ノイズ予測部１４で予測された電磁ノイズの発生予測期間とはずれており、時刻ｔE、ｔF、ｔGを起点としてスイッチング動作を行わせることで、電磁ノイズのノイズ強調効果を防止でき、電磁ノイズの最大信号振幅レベルを抑制できる。

図８Ａ、図８Ｂ、及び図８Ｃでは、電磁ノイズが発生しないと予測される期間にスイッチング部３にスイッチング動作を行わせる例を説明した。一変形例として、スイッチング制御部５は、電磁ノイズの発生予測レベルが電子ノイズの平均レベルの例えば半分以下になる期間に、スイッチングにスイッチング動作を行わせてもよい。この場合も、ノイズ強調効果を防止でき、電磁ノイズの最大信号振幅レベルを抑制できる。

電磁ノイズ予測部１４による電磁ノイズの予測手法は、自己回帰和分移動平均（ARIMA：Autoregressive Integrated and Moving Average）過程モデルを用いる手法や、機械学習や深層学習を用いた時系列データ予測アルゴリズムを用いる手法などを適用できる。また、例えば、スイッチング制御システムにおいて出力が５０Hzの電力系統に接続しており、系統に同期してスイッチング部３が動作する場合、電磁ノイズは２０ms（＝１／５０Hz）の周期で周期的に発生する。このように、電磁ノイズが周期的に発生する場合には、自己相関係数を算出することで、電磁ノイズの周期タイミングが分かり、電磁ノイズを予測することができる。

また、電磁ノイズ予測部１４では、スイッチング部３のオン又はオフの切替制御情報を利用し、自身のスイッチング部３の電磁ノイズの発生タイミングから、自身のスイッチング部３から発生する電磁ノイズの発生波形を生成し、この波形を、電磁ノイズ測定部４で測定された電磁ノイズ波形から減ずることで、自身のスイッチング部３における周辺環境の電磁ノイズを検出できる。検出された周辺環境の電磁ノイズに基づいて、スイッチタイミング調整部７にてキャリア信号の周波数等を制御することにより、検出された周辺環境の電磁ノイズの発生タイミングとは異なるタイミングでスイッチングにスイッチング動作を行わせることができる。

あるいは、電磁ノイズ測定部４は、自身のスイッチング部３で発生される電磁ノイズを測定しないように、指向性アンテナを用いて周辺環境の電磁ノイズを測定してもよい。この場合、自身のスイッチング部３から発生する電磁ノイズの波形を電磁ノイズ測定部４で測定された電磁ノイズ波形から減ずる処理が不要になる。

図９は電磁ノイズ測定部４で測定された電源ノイズの波形の他の一例を示す図である。太陽光発電設備などの再生可能エネルギー発電設備から出力された直流電圧Ｖdcを商用交流電源と連系させる電力変換装置は、直流電圧Ｖdcを例えば５０Hzの交流電圧Ｖacに変換する。このため、電力変換装置からは、図９に示すように、例えば５０Hzの周期で電磁ノイズが発生する。電磁ノイズ予測部１４は、電磁ノイズ測定部４による測定で、５０Hzの周期で電磁ノイズが発生していることがわかると、測定時以降も、同じ周期で電磁ノイズが発生するものと予測する。そして、スイッチング制御部５は、電磁ノイズ予測部１４で予測した電磁ノイズの発生予測期間とは異なる期間にスイッチング部３にスイッチング動作を行わせる。

このように、第２の実施形態では、電磁ノイズ測定部４で測定された電磁ノイズに基づいて、測定時以降の電磁ノイズの時系列情報を電磁ノイズ予測部１４で予測する。電磁ノイズは、周期性を持つため、電磁ノイズ予測部１４は比較的正確に電磁ノイズの時系列情報を予測できる。スイッチング制御部５は、予測された電磁ノイズの時系列情報に基づいて、電磁ノイズの発生予測期間と重ならないタイミングにスイッチング部３にスイッチング動作を行わせる。これにより、電磁ノイズ測定部４で電磁ノイズを測定する期間が短くても、長期間にわたって電磁ノイズの発生予測期間を精度よく予測でき、その予測結果に基づいてスイッチング部３をスイッチング動作させるタイミングを制御することで、ノイズ強調効果を防止でき、電磁ノイズの最大信号振幅レベルを抑制できる。

［付記］
［項目１］
周辺環境の電磁ノイズを測定するノイズ測定部と、
前記ノイズ測定部で測定された電磁ノイズに基づいて、スイッチング部のオン又はオフのタイミングを制御する制御部と、を備える、制御装置。
［項目２］
前記制御部は、前記ノイズ測定部で測定された電磁ノイズの発生タイミングとは異なるタイミングで、前記スイッチング部をオン又はオフに切替制御する、項目１に記載の制御装置。
［項目３］
前記ノイズ測定部は、電磁ノイズのレベルを示すノイズ信号を出力し、
前記制御部は、前記ノイズ信号のレベルが所定の値以下になるタイミングに合わせて、前記スイッチング部のオン又はオフを切替制御する、項目１又は２記載の制御装置。
［項目４］
前記ノイズ測定部は、電磁ノイズの発生タイミングを示すノイズ信号を出力し、
前記制御部は、前記ノイズ信号が発生しないタイミングに合わせて、前記スイッチング部のオン又はオフを切替制御する、項目１又は２記載の制御装置。
［項目５］
前記ノイズ測定部で測定された電磁ノイズに基づいて、測定時以降の電磁ノイズを予測するノイズ予測部を備え、
前記制御部は、前記ノイズ予測部で予測された電磁ノイズに基づいて、前記スイッチング部をオン又はオフに切り替えるタイミングを制御する、項目１又は２に記載の制御装置。
［項目６］
前記ノイズ予測部は、前記ノイズ測定部で測定された電磁ノイズの時系列情報に基づいて、測定時以降の電磁ノイズの時系列情報を予測する、項目５に記載の制御装置。
［項目７］
前記制御部は、前記時系列情報に含まれる電磁ノイズの発生予測期間と重ならないタイミングに前記スイッチング部をオン又はオフさせる、項目６に記載の制御装置。
［項目８］
前記ノイズ予測部は、前記制御部が出力する前記スイッチング部をオン又はオフさせる制御信号に基づいて、前記スイッチング部から発生される電磁ノイズを含まない周辺環境の電磁ノイズを予測し、
前記制御部は、前記ノイズ予測部で予測された周辺環境の電磁ノイズの発生タイミングと異なるように、前記スイッチング部をオン又はオフするタイミングを制御する、項目５乃至７のいずれか一項に記載の制御装置。
［項目９］
前記ノイズ測定部は、前記スイッチング部のスイッチング動作を停止させた状態で、前記スイッチング部の周辺の電磁ノイズを測定する、項目１乃至８のいずれか一項に記載の制御装置。
［項目１０］
前記制御部は、前記ノイズ測定部で測定された電磁ノイズに基づいて波形形状、周波数又は位相の少なくとも一方が制御されるキャリア信号により、前記スイッチング部をオン又はオフするタイミングを制御する、項目１乃至９のいずれか一項に記載の制御装置。
［項目１１］
前記ノイズ測定部で測定された電磁ノイズの発生タイミングとは異なるタイミングに前記スイッチング部がオン又はオフするように、前記キャリア信号の波形形状、周波数、又は位相の少なくとも一つを設定するタイミング制御部と、
前記タイミング制御部で設定された前記キャリア信号の波形形状、周波数、又は位相の少なくとも一つに基づいて、前記キャリア信号を生成するキャリア信号生成部と、を備える、項目１０に記載の制御装置。
［項目１２］
前記スイッチング部の出力信号が目標信号に一致するように、指令信号を生成する指令信号生成部と、
前記指令信号と前記キャリア信号との大小関係を比較してＰＷＭ（Pulse Width Modulation)信号を生成するＰＷＭ信号生成部と、を備え、
前記スイッチング部は、前記ＰＷＭ信号によりオン又はオフに切替制御される、項目１１に記載の制御装置。
［項目１３］
前記ノイズ測定部は、前記スイッチング部の配置方向とは異なる方向に指向性を持つ指向性アンテナで電磁ノイズを測定する、項目１乃至１２のいずれか一項に記載の制御装置。
［項目１４］
前記ノイズ測定部は、再生可能エネルギー発電設備で発電された直流電圧を交流電圧に変換する電力変換装置内の前記スイッチング部の周辺の電磁ノイズを測定する、項目１乃至１３のいずれか一項に記載の制御装置。
［項目１５］
スイッチング部と、
前記スイッチング部の周辺の電磁ノイズを測定するノイズ測定部と、
前記ノイズ測定部で測定された電磁ノイズに基づいて、前記スイッチング部のオン又はオフのタイミングを制御する制御部と、を備える、スイッチングシステム。
［項目１６］
再生可能エネルギー発電設備で発電された直流電圧を交流電圧に変換する電力変換装置を備え、
前記電力変換装置は、前記スイッチング部を有する、項目１５に記載のスイッチングシステム。
［項目１７］
スイッチング部の周辺の電磁ノイズを測定し、
前記測定された電磁ノイズに基づいて、前記スイッチング部のオン又はオフのタイミングを制御する、制御方法。

本開示の態様は、上述した個々の実施形態に限定されるものではなく、当業者が想到しうる種々の変形も含むものであり、本開示の効果も上述した内容に限定されない。すなわち、特許請求の範囲に規定された内容およびその均等物から導き出される本開示の概念的な思想と趣旨を逸脱しない範囲で種々の追加、変更および部分的削除が可能である。

１ 制御装置、２ スイッチングシステム、３ スイッチング部、４ 電磁ノイズ測定部、５ スイッチング制御部、６ 補償部、７ スイッチタイミング調整部、８ キャリア信号生成部、９ ＰＷＭ信号生成部、１１ 昇圧チョッパ回路、１２ インバータ回路、１３ 変圧器、１４ 電磁ノイズ予測部

Claims (17)

1. 周辺環境の電磁ノイズを測定するノイズ測定部と、
   前記ノイズ測定部で測定された電磁ノイズに基づいて、スイッチング部のオン又はオフのタイミングを制御する制御部と、を備える、制御装置。
2. 前記制御部は、前記ノイズ測定部で測定された電磁ノイズの発生タイミングとは異なるタイミングで、前記スイッチング部をオン又はオフに切替制御する、請求項１に記載の制御装置。
3. 前記ノイズ測定部は、電磁ノイズのレベルを示すノイズ信号を出力し、
   前記制御部は、前記ノイズ信号のレベルが所定の値以下になるタイミングに合わせて、前記スイッチング部のオン又はオフを切替制御する、請求項１記載の制御装置。
4. 前記ノイズ測定部は、電磁ノイズの発生タイミングを示すノイズ信号を出力し、
   前記制御部は、前記ノイズ信号が発生しないタイミングに合わせて、前記スイッチング部のオン又はオフを切替制御する、請求項１記載の制御装置。
5. 前記ノイズ測定部で測定された電磁ノイズに基づいて、測定時以降の電磁ノイズを予測するノイズ予測部を備え、
   前記制御部は、前記ノイズ予測部で予測された電磁ノイズに基づいて、前記スイッチング部をオン又はオフに切り替えるタイミングを制御する、請求項１に記載の制御装置。
6. 前記ノイズ予測部は、前記ノイズ測定部で測定された電磁ノイズの時系列情報に基づいて、測定時以降の電磁ノイズの時系列情報を予測する、請求項５に記載の制御装置。
7. 前記制御部は、前記時系列情報に含まれる電磁ノイズの発生予測期間と重ならないタイミングに前記スイッチング部をオン又はオフさせる、請求項６に記載の制御装置。
8. 前記ノイズ予測部は、前記制御部が出力する前記スイッチング部をオン又はオフさせる制御信号に基づいて、前記スイッチング部から発生される電磁ノイズを含まない周辺環境の電磁ノイズを予測し、
   前記制御部は、前記ノイズ予測部で予測された周辺環境の電磁ノイズの発生タイミングと異なるように、前記スイッチング部をオン又はオフするタイミングを制御する、請求項５に記載の制御装置。
9. 前記ノイズ測定部は、前記スイッチング部のスイッチング動作を停止させた状態で、前記スイッチング部の周辺の電磁ノイズを測定する、請求項１に記載の制御装置。
10. 前記制御部は、前記ノイズ測定部で測定された電磁ノイズに基づいて波形形状、周波数又は位相の少なくとも一方が制御されるキャリア信号により、前記スイッチング部をオン又はオフするタイミングを制御する、請求項１に記載の制御装置。
11. 前記ノイズ測定部で測定された電磁ノイズの発生タイミングとは異なるタイミングに前記スイッチング部がオン又はオフするように、前記キャリア信号の波形形状、周波数、又は位相の少なくとも一つを設定するタイミング制御部と、
    前記タイミング制御部で設定された前記キャリア信号の波形形状、周波数、又は位相の少なくとも一つに基づいて、前記キャリア信号を生成するキャリア信号生成部と、を備える、請求項１０に記載の制御装置。
12. 前記スイッチング部の出力信号が目標信号に一致するように、指令信号を生成する指令信号生成部と、
    前記指令信号と前記キャリア信号との大小関係を比較してＰＷＭ（Pulse Width Modulation)信号を生成するＰＷＭ信号生成部と、を備え、
    前記スイッチング部は、前記ＰＷＭ信号によりオン又はオフに切替制御される、請求項１１に記載の制御装置。
13. 前記ノイズ測定部は、前記スイッチング部の配置方向とは異なる方向に指向性を持つ指向性アンテナで電磁ノイズを測定する、請求項１に記載の制御装置。
14. 前記ノイズ測定部は、再生可能エネルギー発電設備で発電された直流電圧を交流電圧に変換する電力変換装置内の前記スイッチング部の周辺の電磁ノイズを測定する、請求項１に記載の制御装置。
15. スイッチング部と、
    前記スイッチング部の周辺の電磁ノイズを測定するノイズ測定部と、
    前記ノイズ測定部で測定された電磁ノイズに基づいて、前記スイッチング部のオン又はオフのタイミングを制御する制御部と、を備える、スイッチングシステム。
16. 再生可能エネルギー発電設備で発電された直流電圧を交流電圧に変換する電力変換装置を備え、
    前記電力変換装置は、前記スイッチング部を有する、請求項１５に記載のスイッチングシステム。
17. スイッチング部の周辺の電磁ノイズを測定し、
    前記測定された電磁ノイズに基づいて、前記スイッチング部のオン又はオフのタイミングを制御する、制御方法。