JP6011739B1 - Control device and power conversion system - Google Patents

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Abstract

【課題】電力を安定的に供給するための制御装置を提供する。【解決手段】入力された電力を、各々が変換して出力する複数の電力変換部と、前記複数の電力変換部の出力電圧の各位相を、予め定められた目標位相に同期させる同期部と、前記複数の電力変換部の各位相が前記目標位相に同期された後に、前記複数の電力変換部に電力を外部へ出力させる出力部とを備える制御装置を提供する。また、入力エネルギーに応じて電力を発生させ、負荷に電力を供給する発電装置と、電力系統から電力を受電し、負荷に電力を供給する受電部と、制御装置とを備える電力変換システムを提供する。【選択図】図１A control device for stably supplying electric power is provided. A plurality of power conversion units that each convert and output input power, and a synchronization unit that synchronizes each phase of output voltages of the plurality of power conversion units with a predetermined target phase; And a control device comprising: an output unit that causes the plurality of power conversion units to output power to the outside after each phase of the plurality of power conversion units is synchronized with the target phase. In addition, a power conversion system including a power generation device that generates power according to input energy and supplies power to the load, a power reception unit that receives power from the power system and supplies power to the load, and a control device is provided. To do. [Selection] Figure 1

Description

本発明は、制御装置および電力変換システムに関する。   The present invention relates to a control device and a power conversion system.

従来、複数の電力安定化装置を用いて自立運転制御することが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１ 特開２００７−１２４７９７号公報 Conventionally, it is known to perform independent operation control using a plurality of power stabilizing devices (see, for example, Patent Document 1).
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-124797

しかしながら、電力安定化装置に対して系統の容量が大きいので、停電後に電力安定化装置により系統の受電トランスを励磁することは容易ではない。   However, since the capacity of the system is larger than that of the power stabilizer, it is not easy to excite the power receiving transformer of the system by the power stabilizer after a power failure.

本発明の第１の態様においては、入力された電力を、各々が変換して出力する複数の電力変換部と、複数の電力変換部の出力電圧の各位相を、予め定められた目標位相に同期させる同期部と、複数の電力変換部の各位相が目標位相に同期された後に、複数の電力変換部に電力を外部へ出力させる出力部とを備える制御装置を提供する。   In the first aspect of the present invention, a plurality of power conversion units each converting and outputting input power, and each phase of the output voltage of the plurality of power conversion units is set to a predetermined target phase. A control device is provided that includes a synchronization unit that synchronizes, and an output unit that causes a plurality of power conversion units to output power to the outside after each phase of the plurality of power conversion units is synchronized with a target phase.

出力部は、複数の電力変換部の出力電圧の位相のゼロクロスポイントにおいて、複数の電力変換部の出力を開始させてよい。   The output unit may start the output of the plurality of power conversion units at the zero cross point of the phase of the output voltage of the plurality of power conversion units.

複数の電力変換部は、出力電圧の位相が目標位相であるマスタ電力変換部を含んでよい。また、複数の電力変換部は、マスタ電力変換部の目標位相に出力電圧の各位相が同期される複数のスレーブ電力変換部を含んでよい。   The plurality of power conversion units may include a master power conversion unit whose output voltage phase is a target phase. The plurality of power conversion units may include a plurality of slave power conversion units in which each phase of the output voltage is synchronized with a target phase of the master power conversion unit.

出力部は、複数のスレーブ電力変換部の各位相が目標位相に同期された後に、複数のスレーブ電力変換部のそれぞれの電力を同一のタイミングで外部へ出力させてよい。   The output unit may output each power of the plurality of slave power conversion units to the outside at the same timing after each phase of the plurality of slave power conversion units is synchronized with the target phase.

出力部は、複数のスレーブ電力変換部の各位相が目標位相に同期された後に、マスタ電力変換部に電力を外部へ出力させてよい。   The output unit may cause the master power conversion unit to output power to the outside after each phase of the plurality of slave power conversion units is synchronized with the target phase.

出力部は、複数のスレーブ電力変換部の各出力端子に接続された複数の遮断器を更に備えてよい。   The output unit may further include a plurality of circuit breakers connected to each output terminal of the plurality of slave power conversion units.

出力部は、複数の遮断器を投入することにより、複数のスレーブ電力変換部に電力を出力させてよい。   The output unit may cause a plurality of slave power conversion units to output power by turning on a plurality of circuit breakers.

制御装置は、電力系統と連系して動作する系統連系運転モードと、電力系統と独立して動作する自立運転モードとを、電力系統からの受電状況に応じて切り替える動作制御部を更に備えてよい。   The control device further includes an operation control unit that switches between a grid-connected operation mode that operates in conjunction with the power system and a self-sustained operation mode that operates independently of the power system according to a power reception status from the power system. It's okay.

同期部は、複数のスレーブ電力変換部の出力周波数を制御する周波数制御部と、複数のスレーブ電力変換部の出力電圧を制御する電圧制御部とを備えてよい。また、自立運転モードにおいて、周波数制御部は、複数のスレーブ電力変換部の出力周波数を、マスタ電力変換部の出力周波数に同期させてよい。   The synchronization unit may include a frequency control unit that controls output frequencies of the plurality of slave power conversion units, and a voltage control unit that controls output voltages of the plurality of slave power conversion units. In the self-sustained operation mode, the frequency control unit may synchronize the output frequencies of the plurality of slave power conversion units with the output frequencies of the master power conversion unit.

自立運転モードにおいて、電圧制御部は、出力電圧の上昇指令時に、複数のスレーブ電力変換部の出力無効電力に基づいて、複数のスレーブ電力変換部の出力電圧をドループ制御してよい。   In the self-sustained operation mode, the voltage control unit may perform the droop control on the output voltages of the plurality of slave power conversion units based on the output reactive power of the plurality of slave power conversion units at the time of an output voltage increase command.

自立運転モードにおいて、周波数制御部は、複数のスレーブ電力変換部の各位相が目標位相に同期された後であって、複数のスレーブ電力変換部の出力電圧が定格電圧に到達する前に、複数のスレーブ電力変換部の出力周波数を、マスタ電力変換部の出力周波数に同期させてよい。   In the self-sustaining operation mode, the frequency control unit is configured after the phases of the plurality of slave power conversion units are synchronized with the target phase and before the output voltages of the plurality of slave power conversion units reach the rated voltage. The output frequency of the slave power conversion unit may be synchronized with the output frequency of the master power conversion unit.

周波数制御部は、複数のスレーブ電力変換部の出力電圧が定格電圧に到達した後に、複数のスレーブ電力変換部の出力有効電力に基づいて、複数のスレーブ電力変換部の出力周波数をドループ制御してよい。   The frequency control unit performs droop control on the output frequencies of the plurality of slave power conversion units based on the output active power of the plurality of slave power conversion units after the output voltages of the plurality of slave power conversion units reach the rated voltage. Good.

制御装置は、電力系統の受電電圧と複数の電力変換部側の母線電圧とが入力され、受電電圧と母線電圧との間の電圧差および位相差を検出する検出部を更に備えてよい。   The control device may further include a detection unit that receives a received voltage of the power system and a bus voltage on the side of the plurality of power conversion units and detects a voltage difference and a phase difference between the received voltage and the bus voltage.

動作制御部は、受電電圧と母線電圧との間の電圧差および位相差に基づいて、受電電圧と母線電圧とを同期させてよい。   The operation control unit may synchronize the received voltage and the bus voltage based on the voltage difference and the phase difference between the received voltage and the bus voltage.

検出部は、電力系統と、複数のスレーブ電力変換部側の系統との電気的な接続を切り替える遮断部を備えてよい。また、遮断部は、受電電圧と母線電圧とが同期した後に投入されてよい。   The detection unit may include a blocking unit that switches electrical connection between the power system and a plurality of systems on the slave power conversion unit side. Further, the blocking unit may be turned on after the power reception voltage and the bus voltage are synchronized.

本発明の第２の態様においては、入力エネルギーに応じて電力を発生させ、負荷に電力を供給する発電装置と、電力系統から電力を受電し、負荷に電力を供給する受電部と、制御装置とを備える電力変換システムを提供する。   In the second aspect of the present invention, a power generation device that generates power according to input energy and supplies power to the load, a power reception unit that receives power from the power system and supplies power to the load, and a control device A power conversion system comprising:

なお、上記の発明の概要は、本発明の特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。   The summary of the invention does not enumerate all the features of the present invention. In addition, a sub-combination of these feature groups can also be an invention.

電力変換システム２００の構成の概要を示す。An outline of a configuration of the power conversion system 200 is shown. 電力変換システム２００の構成の一例を示す。2 shows an exemplary configuration of a power conversion system 200. 電力変換システム２００のより具体的な構成の一例を示す。An example of a more specific configuration of the power conversion system 200 is shown. 電力変換システム２００のより具体的な構成の一例を示す。An example of a more specific configuration of the power conversion system 200 is shown. 同期処理状態における電力変換システム２００の構成の一例を示す。An example of the structure of the power conversion system 200 in a synchronous process state is shown. 同期完了状態における電力変換システム２００の構成の一例を示す。An example of the structure of the power conversion system 200 in a synchronization completion state is shown. 定格運転状態における電力変換システム２００の構成の一例を示す。An example of the structure of the power conversion system 200 in a rated operation state is shown. モード遷移状態における電力変換システム２００の構成の一例を示す。An example of the structure of the power conversion system 200 in a mode transition state is shown.

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。   Hereinafter, the present invention will be described through embodiments of the invention, but the following embodiments do not limit the invention according to the claims. In addition, not all the combinations of features described in the embodiments are essential for the solving means of the invention.

図１は、電力変換システム２００の構成の概要を示す。本例の電力変換システム２００は、制御装置１００、発電装置１１０、負荷１２０および受電部１３０を備える。   FIG. 1 shows an outline of the configuration of the power conversion system 200. The power conversion system 200 of this example includes a control device 100, a power generation device 110, a load 120, and a power reception unit 130.

制御装置１００は、電力変換装置１、出力部３０および同期部４０を備える。制御装置１００は、発電装置１１０および受電部１３０が出力する電力を安定して負荷１２０に供給するための電力安定化装置の一例である。また、制御装置１００は、電力系統と分散電源装置との連系を制御する。   The control device 100 includes a power conversion device 1, an output unit 30, and a synchronization unit 40. Control device 100 is an example of a power stabilization device for stably supplying power output from power generation device 110 and power reception unit 130 to load 120. In addition, the control device 100 controls interconnection between the power system and the distributed power supply device.

電力変換装置１は、蓄電した電力を変換して出力する。一例において、電力変換装置１は、直流電力を交流電力に変換して出力する。電力変換装置１は、電力変換器２および蓄電部３を備える。本例の電力変換装置１は、複数の電力変換器２−１〜２−ｎおよび複数の蓄電部３−１〜３−ｎを備える。なお、本明細書において、ｎは、任意の２以上の整数を指す。   The power converter 1 converts the stored power and outputs it. In one example, the power conversion device 1 converts DC power into AC power and outputs it. The power conversion device 1 includes a power converter 2 and a power storage unit 3. The power conversion device 1 of this example includes a plurality of power converters 2-1 to 2-n and a plurality of power storage units 3-1 to 3-n. In the present specification, n represents an arbitrary integer of 2 or more.

複数の電力変換器２−１〜２−ｎは、入力された電力を変換して各々が出力する。一例において、複数の電力変換器２は、入力された直流電力を交流電力に変換して出力する。複数の電力変換器２−１〜２−ｎは、互いに並列に接続されている。本明細書において、複数の電力変換器２と称する場合、複数の電力変換器２−１〜２−ｎを指す。複数の電力変換器２は、パワーコンディショニングシステム（ＰＣＳ：Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）の一例である。   The plurality of power converters 2-1 to 2-n convert the input power and output each of them. In one example, the plurality of power converters 2 convert the input DC power into AC power and output the AC power. The plurality of power converters 2-1 to 2-n are connected in parallel to each other. In this specification, when referring to a plurality of power converters 2, it refers to a plurality of power converters 2-1 to 2-n. The plurality of power converters 2 are an example of a power conditioning system (PCS: Power Conditioning System).

複数の蓄電部３−１〜３−ｎは、電力を貯蔵する。本例の複数の蓄電部３−１〜３−ｎは、複数の電力変換器２−１〜２−ｎにそれぞれ対応して接続される。これにより、蓄電部３は、電力変換器２との間で直流電力を充放電する。例えば、蓄電部３は、蓄電池、フライホイール、揚水発電、キャパシタ等を有する。   The plurality of power storage units 3-1 to 3-n store electric power. The plurality of power storage units 3-1 to 3-n in this example are connected to correspond to the plurality of power converters 2-1 to 2-n, respectively. As a result, the power storage unit 3 charges and discharges DC power to and from the power converter 2. For example, the power storage unit 3 includes a storage battery, a flywheel, a pumped-storage power generation, a capacitor, and the like.

同期部４０は、複数の電力変換器２の出力を互いに同期させる。出力を同期させるとは、出力電圧の位相、周波数および振幅の少なくとも１つを同期させることを指す。例えば、同期部４０は、複数の電力変換器２の出力電圧の各位相を、予め定められた目標位相Ｐｄに同期させる。目標位相Ｐｄは、制御装置１００の動作状況に応じて適宜変更されてよい。 The synchronization unit 40 synchronizes the outputs of the plurality of power converters 2 with each other. Synchronizing the output refers to synchronizing at least one of the phase, frequency, and amplitude of the output voltage. For example, the synchronization unit 40, the respective phases of a plurality of output voltages of the power converter 2, is synchronized with the target phase P d determined in advance. The target phase P d may be changed as appropriate according to the operation status of the control device 100.

出力部３０は、電力変換装置１が出力した電力を制御装置１００の外部に出力するか否かを切り替える。また、出力部３０は、電力変換装置１の出力した電力を変圧して出力してもよい。一例において、出力部３０は、複数の電力変換器２の出力が同期された後に、複数の電力変換器２から外部へ電力を出力させる。また、出力部３０は、複数の電力変換器２から電圧が発生されていないが内部の指令と同期された後に、又は出力電圧を発生したものと同期された後に、複数の電力変換器２から外部へ電力を出力させてよい。本例の出力部３０は、複数の電力変換器２の各位相が目標位相Ｐｄに同期された後に、複数の電力変換器２に電力を出力させる。 The output unit 30 switches whether to output the power output from the power conversion device 1 to the outside of the control device 100. The output unit 30 may transform and output the power output from the power conversion device 1. In one example, the output unit 30 outputs power from the plurality of power converters 2 to the outside after the outputs of the plurality of power converters 2 are synchronized. In addition, the output unit 30 does not generate voltage from the plurality of power converters 2, but after being synchronized with an internal command or after being synchronized with the one that has generated the output voltage, Electric power may be output to the outside. The output unit 30 of the present embodiment, after each phase of the plurality of power converters 2 are synchronized to the target phase P d, to output power to a plurality of power converters 2.

例えば、出力部３０は、複数の電力変換器２に同一のタイミングで電力を出力させる。より好ましくは、出力部３０は、複数の電力変換器２の出力電圧の位相のゼロクロスポイントにおいて、複数の電力変換器２の出力を開始させる。なお、出力部３０は、電力を出力するか否かを切り替える遮断器又はスイッチを有してよい。   For example, the output unit 30 causes the plurality of power converters 2 to output power at the same timing. More preferably, the output unit 30 starts the output of the plurality of power converters 2 at the zero cross point of the phase of the output voltage of the plurality of power converters 2. Note that the output unit 30 may include a circuit breaker or a switch that switches whether to output power.

発電装置１１０は、入力エネルギーを電気に変換することにより発電する。一例において、発電装置１１０の入力エネルギーは、太陽光および風力等の環境エネルギーである。発電装置１１０は、複数の発電装置を備えてよい。発電装置１１０は、発電した電力を負荷１２０に供給する。また、発電装置１１０は、発電した電力の一部を制御装置１００の蓄電部３に蓄電してもよい。例えば、発電装置１１０は、複数の風力発電装置又は複数の太陽光発電装置を備える。   The power generator 110 generates electric power by converting input energy into electricity. In one example, the input energy of the power generator 110 is environmental energy such as sunlight and wind power. The power generation device 110 may include a plurality of power generation devices. The power generation device 110 supplies the generated power to the load 120. Further, the power generation device 110 may store a part of the generated power in the power storage unit 3 of the control device 100. For example, the power generation device 110 includes a plurality of wind power generation devices or a plurality of solar power generation devices.

負荷１２０は、発電装置１１０および受電部１３０から電力が供給される。制御装置１００は、発電装置１１０および受電部１３０の状態に応じて、負荷１２０への電力の供給を制御する。これにより、負荷１２０には、安定した電力が供給される。   The load 120 is supplied with power from the power generation device 110 and the power receiving unit 130. The control device 100 controls the supply of power to the load 120 according to the states of the power generation device 110 and the power receiving unit 130. As a result, stable power is supplied to the load 120.

受電部１３０は、電力系統から電力を受電する。本明細書において、電力系統とは商用の電力系統を指すがこれに限られない。本例の受電部１３０には、受電電圧Ｖｒの電力が供給される。受電部１３０は、電力系統から受電した電力を負荷１２０に供給する。また、受電部１３０は、電力系統から受電した電力の一部を制御装置１００の蓄電部３に蓄電してもよい。受電部１３０は、平常時、電力系統から電力を安定的に受電するが、停電等が生じると電力系統から安定的に受電できない場合がある。 The power receiving unit 130 receives power from the power system. In this specification, the power system refers to a commercial power system, but is not limited thereto. The power receiving unit 130 of the present embodiment, the power of the receiving voltage V r is supplied. The power receiving unit 130 supplies power received from the power system to the load 120. Further, the power receiving unit 130 may store a part of the power received from the power system in the power storage unit 3 of the control device 100. The power receiving unit 130 stably receives power from the power system in normal times, but may not be able to stably receive power from the power system when a power failure or the like occurs.

ここで、本明細書に係る制御装置１００は、系統連系運転モードと自立運転モードとを有する。一例において、制御装置１００は、受電部１３０の受電状況に応じて、系統連系運転モードと自立運転モードとを切り替える。   Here, the control device 100 according to the present specification has a grid interconnection operation mode and a self-sustained operation mode. In one example, the control device 100 switches between the grid interconnection operation mode and the independent operation mode according to the power reception status of the power reception unit 130.

系統連系運転モードは、制御装置１００が電力系統と連系して動作する動作モードである。系統連系運転モードにおいて、受電部１３０は、電力系統から安定的に電力を受電している。この場合、負荷１２０には、発電装置１１０および受電部１３０からの電力が、制御装置１００の制御により安定的に供給される。系統連系運転モードにおいて、制御装置１００は、受電部１３０が受電する電力系統と連系して動作する。   The grid interconnection operation mode is an operation mode in which the control device 100 operates in conjunction with the power system. In the grid connection operation mode, the power receiving unit 130 stably receives power from the power system. In this case, power from the power generation device 110 and the power receiving unit 130 is stably supplied to the load 120 under the control of the control device 100. In the grid connection operation mode, the control device 100 operates in conjunction with the power system that the power receiving unit 130 receives.

自立運転モードは、制御装置１００が電力系統と独立して動作する動作モードである。自立運転モードにおいて、受電部１３０は、電力系統から安定的に電力を受電していない。安定的に電力を受電していない場合とは、電力を全く受電していない場合、又は十分な電力を受電していない場合のいずれかを指す。この場合、負荷１２０は、制御装置１００および発電装置１１０から電力が供給される。自立運転モードにおいて、制御装置１００は、電力系統と連系せずに、自立運転を行う。   The independent operation mode is an operation mode in which the control device 100 operates independently of the power system. In the self-sustaining operation mode, the power receiving unit 130 does not stably receive power from the power system. The case where power is not stably received refers to either the case where no power is received or the case where sufficient power is not received. In this case, the load 120 is supplied with power from the control device 100 and the power generation device 110. In the self-sustained operation mode, the control device 100 performs the self-sustained operation without being linked to the power system.

ここで、電力変換システム２００は、複数の発電装置１１０を並列に接続することにより、発電装置１１０から負荷１２０に大きな電力を供給する場合がある。この場合、発電装置１１０の容量が大きくなる。しかしながら、発電装置１１０は、気象条件等によって、発電量が変動し、負荷１２０への電力の供給が不安定になる場合がある。そこで、電力変換システム２００は、制御装置１００における充電および放電を制御することにより、負荷１２０に安定的に電力を供給する。但し、系統事故や災害時に停電が生じた場合、従来の蓄電池を用いたインフラ設備への給電には限界がある。電力変換システム２００は、制御装置１００を自立運転させることにより、制御装置１００および発電装置１１０を用いて負荷１２０へ安定的に電力を供給する。   Here, the power conversion system 200 may supply a large amount of power from the power generation device 110 to the load 120 by connecting a plurality of power generation devices 110 in parallel. In this case, the capacity of the power generator 110 is increased. However, in the power generation apparatus 110, the amount of power generation varies depending on weather conditions and the like, and the supply of power to the load 120 may become unstable. Therefore, the power conversion system 200 stably supplies power to the load 120 by controlling charging and discharging in the control device 100. However, in the event of a power failure during a grid fault or disaster, there is a limit to power supply to infrastructure equipment using conventional storage batteries. The power conversion system 200 stably supplies power to the load 120 using the control device 100 and the power generation device 110 by causing the control device 100 to operate independently.

但し、電力変換システム２００は、系統の受電容量が大きくなると、１つの電力変換器２だけでは、停電後に受電トランスを励磁することが困難である。そこで、制御装置１００は、複数の電力変換器２を並列に接続し、予め定められたタイミングで電圧を発生させる。これにより、制御装置１００は、取り扱える容量を大きくできる。   However, in the power conversion system 200, when the power receiving capacity of the system increases, it is difficult to excite the power receiving transformer after a power failure with only one power converter 2. Therefore, the control device 100 connects the plurality of power converters 2 in parallel and generates a voltage at a predetermined timing. Thereby, the control apparatus 100 can enlarge the capacity | capacitance which can be handled.

以上の通り、本例の制御装置１００は、複数の電力変換器２の出力電圧の位相を同期さることにより、系統の受電容量が大きな場合であっても、給電を開始できる。これにより、制御装置１００は、環境の変化に応じて、発電装置１１０の電力を安定的に負荷１２０に供給できる。   As described above, the control device 100 of this example can start power feeding even when the power receiving capacity of the system is large by synchronizing the phases of the output voltages of the plurality of power converters 2. Thereby, the control apparatus 100 can supply the electric power of the electric power generating apparatus 110 to the load 120 stably according to the change of an environment.

図２は、電力変換システム２００の構成の一例を示す。本例の複数の電力変換器２は、ｎ個の内の１つをマスタ電力変換部１０とし、その他を複数のスレーブ電力変換部２０としている。   FIG. 2 shows an exemplary configuration of the power conversion system 200. In the plurality of power converters 2 in this example, one of the n power converters 2 is a master power converter 10 and the other is a plurality of slave power converters 20.

マスタ電力変換部１０は、複数の電力変換器２のうち、出力電圧の位相が目標位相Ｐｄである電力変換器２である。即ち、制御装置１００は、マスタ電力変換部１０とされた電力変換部の出力を目標位相Ｐｄとして動作する。マスタ電力変換部１０は、蓄電部９１に蓄電された電力を変換して出力する。一例において、マスタ電力変換部１０は、蓄電部９１から入力された直流電力を交流電力に変換して出力する。 The master power conversion unit 10, among a plurality of power converters 2, the phase of the output voltage is a power converter 2 which is a target phase P d. That is, the control device 100 operates the output of the power converting unit is a master power conversion unit 10 as a target phase P d. Master power conversion unit 10 converts the power stored in power storage unit 91 and outputs the converted power. In one example, master power conversion unit 10 converts DC power input from power storage unit 91 into AC power and outputs the AC power.

蓄電部９１は、電力を貯蔵する。一例において、蓄電部９１は、マスタ電力変換部１０との間で直流電力を充放電する。例えば、蓄電部９１は、蓄電池、フライホイール、揚水発電、キャパシタ等を有する。即ち、蓄電部９１は、蓄電部３の一例である。   The power storage unit 91 stores electric power. In one example, the power storage unit 91 charges and discharges DC power with the master power conversion unit 10. For example, the power storage unit 91 includes a storage battery, a flywheel, a pumped-storage power generation, a capacitor, and the like. That is, the power storage unit 91 is an example of the power storage unit 3.

複数のスレーブ電力変換部２０は、複数の蓄電部９２に蓄電された電力を変換して出力する。本例の複数のスレーブ電力変換部２０は、出力電圧の各位相を、マスタ電力変換部１０の出力する目標位相Ｐｄに同期される。一例において、複数のスレーブ電力変換部２０は、複数の蓄電部９２から入力された直流電力を交流電力に変換して出力する。本例の複数のスレーブ電力変換部２０は、複数のスレーブ電力変換部２０−１〜２０−ｎを有する。 The plurality of slave power conversion units 20 convert and output the power stored in the plurality of power storage units 92. The plurality of slave power conversion units 20 of this example synchronize each phase of the output voltage with the target phase P d output from the master power conversion unit 10. In one example, the plurality of slave power conversion units 20 convert DC power input from the plurality of power storage units 92 into AC power and output the AC power. The plurality of slave power conversion units 20 of the present example includes a plurality of slave power conversion units 20-1 to 20-n.

なお、マスタ電力変換部１０および複数のスレーブ電力変換部２０は、同一の回路構成を有してよい。そして、マスタ電力変換部１０と複数のスレーブ電力変換部２０とは、動作モードに応じて、互いに異なるタイミングでスイッチを切り替える。即ち、複数の電力変換器２において、いずれの電力変換器２をマスタ電力変換部１０に設定するかは、単にいずれの電力変換器２の出力電圧の位相を目標位相Ｐｄに設定するかにより決定される。但し、電力変換装置１は、複数の電力変換器２からマスタ電力変換部１０に設定する電力変換器２を予め決定していてもよい。 Note that the master power conversion unit 10 and the plurality of slave power conversion units 20 may have the same circuit configuration. Then, the master power conversion unit 10 and the plurality of slave power conversion units 20 switch switches at different timings according to the operation mode. That is, a plurality of power converters 2, is to set one of the power converter 2 to the master power converter unit 10 by merely to set the phase of one of the output voltage of the power converter 2 to the target phase P d It is determined. However, the power converter 1 may determine in advance the power converter 2 to be set in the master power converter 10 from the plurality of power converters 2.

複数の蓄電部９２は、電力を貯蔵する。一例において、蓄電部９２は、スレーブ電力変換部２０との間で直流電力を充放電する。例えば、蓄電部９２は、蓄電池、フライホイール、揚水発電、キャパシタ等を有する。即ち、蓄電部９２は、蓄電部３の一例である。本例の蓄電部９２は、複数のスレーブ電力変換部２０−１〜２０−ｎに対応して、複数の蓄電部９２−１〜９２−ｎを有する。   The plurality of power storage units 92 store electric power. In one example, the power storage unit 92 charges and discharges DC power with the slave power conversion unit 20. For example, the power storage unit 92 includes a storage battery, a flywheel, a pumped-storage power generation, a capacitor, and the like. That is, the power storage unit 92 is an example of the power storage unit 3. The power storage unit 92 of this example includes a plurality of power storage units 92-1 to 92-n corresponding to the plurality of slave power conversion units 20-1 to 20-n.

同期部４０は、複数の電力変換器２の出力電圧の位相を同期させる。本例の同期部４０は、複数のスレーブ電力変換部２０の出力電圧Ｖｏ'の位相を、マスタ電力変換部１０の出力電圧Ｖｏの位相である目標位相Ｐｄに同期させる。同期部４０は、マスタ電力変換部１０および複数のスレーブ電力変換部２０の位相を同期させることにより、ゼロクロスポイントからの立ち上がりのタイミングを揃える。 The synchronization unit 40 synchronizes the phases of the output voltages of the plurality of power converters 2. The synchronization unit 40 of this example synchronizes the phase of the output voltage V o ′ of the plurality of slave power conversion units 20 with the target phase P d that is the phase of the output voltage V o of the master power conversion unit 10. The synchronization unit 40 synchronizes the phases of the master power conversion unit 10 and the plurality of slave power conversion units 20 to align the rising timing from the zero cross point.

出力部３０は、電力変換装置１が出力した電力を制御装置１００の外部に出力するか否かを切り替える。例えば、出力部３０は、同期部４０により、マスタ電力変換部１０と複数のスレーブ電力変換部２０との出力電圧との電圧および位相が同期した後に、出力部３０は、電力変換装置１の出力した電力を制御装置１００の外部に出力する。この場合、出力部３０は、複数のスレーブ電力変換部２０のそれぞれの電力を同一のタイミングで外部へ出力させてよい。また、出力部３０は、複数のスレーブ電力変換部２０の各位相が目標位相Ｐｄに同期された後に、マスタ電力変換部１０に電力を外部へ出力させてもよい。 The output unit 30 switches whether to output the power output from the power conversion device 1 to the outside of the control device 100. For example, the output unit 30 outputs the output of the power conversion device 1 after the synchronization unit 40 synchronizes the voltages and phases of the output voltages of the master power conversion unit 10 and the plurality of slave power conversion units 20. The generated power is output to the outside of the control device 100. In this case, the output unit 30 may output the power of each of the plurality of slave power conversion units 20 to the outside at the same timing. The output unit 30 is, after each phase of the plurality of slave power converter 20 is synchronized with the target phase P d, the master power conversion unit 10 may be output power to the outside.

図３は、電力変換システム２００のより具体的な構成の一例を示す。本例の出力部３０は、入力トランス３１、入力トランス３２、受電トランス３３、スイッチ３４、遮断器３５、スイッチ３６および遮断器３７を備える。   FIG. 3 shows an example of a more specific configuration of the power conversion system 200. The output unit 30 of this example includes an input transformer 31, an input transformer 32, a power receiving transformer 33, a switch 34, a circuit breaker 35, a switch 36, and a circuit breaker 37.

発電装置１１０は、複数の発電装置１１０−１〜１１０−ｍを備える。ｍは、２以上の任意の整数である。本例の複数の発電装置１１０−１〜１１０−ｍは、それぞれ風力発電装置で構成される。複数の発電装置１１０−１〜１１０−ｍは、並列に接続されている。このように、複数の発電装置１１０−１〜１１０−ｍを並列に接続すると、発電装置１１０の容量が大きくなる。   The power generation device 110 includes a plurality of power generation devices 110-1 to 110-m. m is an arbitrary integer of 2 or more. The plurality of power generation devices 110-1 to 110-m of this example are each configured by a wind power generation device. The plurality of power generators 110-1 to 110-m are connected in parallel. Thus, when the plurality of power generation devices 110-1 to 110-m are connected in parallel, the capacity of the power generation device 110 is increased.

入力トランス３１は、マスタ電力変換部１０の出力端子に接続される。本例の入力トランス３１は、遮断器３５を介して、マスタ電力変換部１０の出力端子に接続されている。本例の入力トランス３１は、マスタ電力変換部１０の出力を変圧する。   The input transformer 31 is connected to the output terminal of the master power converter 10. The input transformer 31 of this example is connected to the output terminal of the master power converter 10 via the circuit breaker 35. The input transformer 31 of this example transforms the output of the master power converter 10.

入力トランス３２は、スレーブ電力変換部２０の出力端子に接続される。本例の入力トランス３２は、複数のスレーブ電力変換部２０−１〜２０−ｎの出力端子にそれぞれ接続された複数の入力トランス３２−１〜３２−ｎを備える。本例の複数の入力トランス３２−１〜３２−ｎは、遮断器３７−１〜３７−ｎを介して、複数のスレーブ電力変換部２０−１〜２０−ｎの出力端子にそれぞれ接続されている。   The input transformer 32 is connected to the output terminal of the slave power converter 20. The input transformer 32 of this example includes a plurality of input transformers 32-1 to 32-n that are respectively connected to output terminals of the plurality of slave power converters 20-1 to 20-n. The plurality of input transformers 32-1 to 32-n in this example are connected to the output terminals of the plurality of slave power conversion units 20-1 to 20-n via the circuit breakers 37-1 to 37-n, respectively. Yes.

なお、入力トランス３１および複数の入力トランス３２は、それぞれ同一の構成を備えてよい。即ち、制御装置１００が有する複数の入力トランスにおいて、いずれを入力トランス３１に設定するかは、単にいずれの入力トランスをマスタ電力変換部１０に接続するかにより決定される。但し、制御装置１００は、複数の入力トランスから入力トランス３１に設定する入力トランスを予め決定していてもよい。   The input transformer 31 and the plurality of input transformers 32 may have the same configuration. In other words, which of the plurality of input transformers included in the control device 100 is set as the input transformer 31 is determined depending on which input transformer is simply connected to the master power conversion unit 10. However, the control device 100 may determine in advance an input transformer to be set in the input transformer 31 from a plurality of input transformers.

受電トランス３３は、一端が制御装置１００の出力端子に接続され、他端が入力トランス３１および複数の入力トランス３２−１〜３２−ｎに接続される。受電トランス３３は、制御装置１００に入出力される電力を受電して変圧する。   The power receiving transformer 33 has one end connected to the output terminal of the control device 100 and the other end connected to the input transformer 31 and the plurality of input transformers 32-1 to 32-n. The power receiving transformer 33 receives power input / output from / to the control device 100 and transforms it.

遮断器３５は、マスタ電力変換部１０と入力トランス３１とを電気的に接続するか否かを切り替える。遮断器３５は、投入されるとマスタ電力変換部１０と入力トランス３１とを電気的に接続する。また、遮断器３５は、投入されない場合、マスタ電力変換部１０と入力トランス３１とを電気的に遮断する。一例において、遮断器３５は、複数のスレーブ電力変換部２０の各位相が目標位相Ｐｄに同期された後に投入される。 The circuit breaker 35 switches whether the master power converter 10 and the input transformer 31 are electrically connected. When the circuit breaker 35 is turned on, it electrically connects the master power converter 10 and the input transformer 31. Moreover, the circuit breaker 35 electrically interrupts the master power converter 10 and the input transformer 31 when not turned on. In one example, the circuit breaker 35 is turned on after each phase of the plurality of slave power converter 20 is synchronized with the target phase P d.

遮断器３７は、複数の遮断器３７−１〜３７−ｎを備える。複数の遮断器３７−１〜３７−ｎは、スレーブ電力変換部２０−１〜２０−ｎと入力トランス３２−１〜３２−ｎとを電気的に接続するか否かをそれぞれ切り替える。遮断器３７は、投入されると複数のスレーブ電力変換部２０−１〜２０−ｎと入力トランス３２−１〜３２−ｎとを電気的に接続する。また、遮断器３７は、投入されない場合、複数のスレーブ電力変換部２０−１〜２０−ｎと入力トランス３２−１〜３２−ｎとを電気的に遮断する。一例において、複数の遮断器３７は、複数のスレーブ電力変換部２０の各位相が目標位相Ｐｄに同期された後に投入される。 The circuit breaker 37 includes a plurality of circuit breakers 37-1 to 37-n. The plurality of circuit breakers 37-1 to 37-n respectively switch whether or not to electrically connect the slave power conversion units 20-1 to 20-n and the input transformers 32-1 to 32-n. When the circuit breaker 37 is turned on, the plurality of slave power conversion units 20-1 to 20-n and the input transformers 32-1 to 32-n are electrically connected. Moreover, the circuit breaker 37 electrically interrupts the plurality of slave power conversion units 20-1 to 20-n and the input transformers 32-1 to 32-n when not turned on. In one example, a plurality of breaker 37 is turned on after each phase of the plurality of slave power converter 20 is synchronized with the target phase P d.

目標電圧信号線９３は、マスタ電力変換部１０および複数のスレーブ電力変換部２０が出力する出力電圧の目標電圧を設定する。目標電圧信号線９３は、マスタ電力変換部１０および複数のスレーブ電力変換部２０に設定された目標電圧を入力する。目標電圧は、目標位相Ｐｄを含んでよい。 The target voltage signal line 93 sets the target voltage of the output voltage output from the master power converter 10 and the plurality of slave power converters 20. The target voltage signal line 93 inputs the target voltage set in the master power conversion unit 10 and the plurality of slave power conversion units 20. Target voltage may include a target phase P d.

スイッチ３４は、目標電圧信号線９３と、マスタ電力変換部１０の出力端子とを接続するか否かを切り替える。本例の目標電圧信号線９３は、スイッチ３４がオフの状態で、マスタ電力変換部１０から目標電圧を検出する。   The switch 34 switches whether to connect the target voltage signal line 93 and the output terminal of the master power converter 10. The target voltage signal line 93 of this example detects the target voltage from the master power conversion unit 10 with the switch 34 turned off.

スイッチ３６−１〜３６−ｎは、目標電圧信号線９３と、複数のスレーブ電力変換部２０の出力端子とを接続するか否かを切り替える。本例の目標電圧信号線９３は、スイッチ３６−１〜３６−ｎがオンの状態で、複数のスレーブ電力変換部２０に目標電圧を入力する。これにより、制御装置１００は、スレーブ電力変換部２０の出力電圧Ｖｏ'を目標電圧に設定する。 The switches 36-1 to 36-n switch whether to connect the target voltage signal line 93 and the output terminals of the plurality of slave power conversion units 20. The target voltage signal line 93 of this example inputs the target voltage to the plurality of slave power conversion units 20 with the switches 36-1 to 36-n being on. As a result, the control device 100 sets the output voltage V o ′ of the slave power conversion unit 20 to the target voltage.

指令状態信号線９４は、マスタ電力変換部１０および複数のスレーブ電力変換部２０に指令状態を示す信号を伝達する。一例において、指令状態信号線９４は、マスタ電力変換部１０および複数のスレーブ電力変換部２０に、制御装置１００の動作モードに関する信号を入力する。例えば、マスタ電力変換部１０および複数のスレーブ電力変換部２０は、自立運転モードの動作指示を示す信号が入力されると、自立運転モードで動作する。また、マスタ電力変換部１０および複数のスレーブ電力変換部２０は、指令状態信号線９４からの信号に応じて、スイッチ３４，３６のオンオフおよび遮断器３５，３７を投入するか否かを制御してもよい。   The command state signal line 94 transmits a signal indicating a command state to the master power conversion unit 10 and the plurality of slave power conversion units 20. In one example, the command state signal line 94 inputs a signal related to the operation mode of the control device 100 to the master power conversion unit 10 and the plurality of slave power conversion units 20. For example, the master power conversion unit 10 and the plurality of slave power conversion units 20 operate in the independent operation mode when a signal indicating an operation instruction in the independent operation mode is input. Further, the master power conversion unit 10 and the plurality of slave power conversion units 20 control on / off of the switches 34 and 36 and whether or not the circuit breakers 35 and 37 are turned on in response to a signal from the command state signal line 94. May be.

本例の制御装置１００は、複数のスレーブ電力変換部２０の出力電圧Ｖｏ'を、マスタ電力変換部１０からの目標電圧に同期する。制御装置１００は、複数のスレーブ電力変換部２０の出力電圧Ｖｏ'の同期後、複数の遮断器３７のそれぞれを投入する。例えば、制御装置１００は、複数のスレーブ電力変換部２０の同期確認後、出力電圧指令波形の零位相ポイント通過後に、起動信号を指令状態信号線９４を通じて発信する。制御装置１００は、起動信号の発振後、複数のスレーブ電力変換部２０の出力電圧Ｖｏ'のゼロクロスポイントにて遮断器３７を投入する。そして、制御装置１００は、複数のスレーブ電力変換部２０の出力電圧Ｖｏ'を定格電圧まで上昇させる。 The control device 100 of this example synchronizes the output voltages V o ′ of the plurality of slave power conversion units 20 with the target voltage from the master power conversion unit 10. After synchronizing the output voltages V o ′ of the plurality of slave power conversion units 20, the control device 100 turns on each of the plurality of circuit breakers 37. For example, after confirming the synchronization of the plurality of slave power conversion units 20, the control device 100 transmits an activation signal through the command state signal line 94 after passing the zero phase point of the output voltage command waveform. After the oscillation of the start signal, the control device 100 turns on the circuit breaker 37 at the zero cross point of the output voltage V o ′ of the plurality of slave power conversion units 20. Then, the control device 100 increases the output voltage V o ′ of the plurality of slave power conversion units 20 to the rated voltage.

図４は、電力変換システム２００の構成の概要を示す。本例の同期部４０は、周波数制御部５０および電圧制御部６０を備える。また、制御装置１００は、動作制御部７０を更に備える。   FIG. 4 shows an outline of the configuration of the power conversion system 200. The synchronization unit 40 of this example includes a frequency control unit 50 and a voltage control unit 60. The control device 100 further includes an operation control unit 70.

周波数制御部５０は、電力変換装置１の出力周波数を制御する。一例において、周波数制御部５０は、複数のスレーブ電力変換部２０の出力周波数を制御する。また、周波数制御部５０は、マスタ電力変換部１０および複数のスレーブ電力変換部２０の出力周波数を制御してよい。例えば、周波数制御部５０は、複数のスレーブ電力変換部２０の出力周波数を、周波数制御部５０の出力周波数に同期させる。本明細書において、出力周波数とは、出力電圧の周波数を指す。   The frequency control unit 50 controls the output frequency of the power conversion device 1. In one example, the frequency control unit 50 controls the output frequencies of the plurality of slave power conversion units 20. Further, the frequency control unit 50 may control the output frequencies of the master power conversion unit 10 and the plurality of slave power conversion units 20. For example, the frequency control unit 50 synchronizes the output frequencies of the plurality of slave power conversion units 20 with the output frequency of the frequency control unit 50. In this specification, the output frequency refers to the frequency of the output voltage.

電圧制御部６０は、電力変換装置１の出力電圧を制御する。一例において、電圧制御部６０は、複数のスレーブ電力変換部２０の出力電圧Ｖｏ'を制御する。また、電圧制御部６０は、マスタ電力変換部１０および複数のスレーブ電力変換部２０の出力電圧Ｖｏ'を制御してよい。例えば、電圧制御部６０は、複数のスレーブ電力変換部２０の出力電圧Ｖｏ'を、マスタ電力変換部１０の出力電圧Ｖｏに同期させる。 The voltage control unit 60 controls the output voltage of the power conversion device 1. In one example, the voltage control unit 60 controls the output voltage V o ′ of the plurality of slave power conversion units 20. The voltage control unit 60 may control the output voltage V o ′ of the master power conversion unit 10 and the plurality of slave power conversion units 20. For example, the voltage control unit 60, the output voltage V o 'of the plurality of slave power converter unit 20 is synchronized with the output voltage V o of the master power converter 10.

動作制御部７０は、電力系統からの受電状況に応じて、制御装置１００の動作を制御する。一例において、動作制御部７０は、周波数制御部５０および電圧制御部６０の動作を制御することにより制御装置１００の動作を制御する。例えば、動作制御部７０は、制御装置１００の動作モードに応じて、周波数制御部５０および電圧制御部６０の動作を制御する。   The operation control unit 70 controls the operation of the control device 100 according to the power reception status from the power system. In one example, the operation control unit 70 controls the operation of the control device 100 by controlling the operations of the frequency control unit 50 and the voltage control unit 60. For example, the operation control unit 70 controls the operations of the frequency control unit 50 and the voltage control unit 60 according to the operation mode of the control device 100.

図５Ａ、図５Ｂ、図５Ｃおよび図５Ｄは、電力変換システム２００の具体的な構成の一例を示す。図５Ａ〜図５Ｄは、それぞれ同期処理状態、同期完了状態、定格運転状態、モード遷移状態の各状態における電力変換システム２００の構成の一例を示す。   5A, 5B, 5C, and 5D illustrate an example of a specific configuration of the power conversion system 200. FIG. 5A to 5D show examples of the configuration of the power conversion system 200 in each of the synchronization processing state, the synchronization completion state, the rated operation state, and the mode transition state.

図５Ａは、同期処理状態における電力変換システム２００の構成の一例を示す。同期処理状態とは、自立運転モードにおいて、複数のスレーブ電力変換部２０の出力電圧Ｖｏ'の位相を、目標位相Ｐｄに同期させる処理を実行している状態を示す。本例の制御装置１００は、検出部８０を更に備える。 FIG. 5A shows an example of the configuration of the power conversion system 200 in the synchronous processing state. The synchronization processing state indicates a state in which processing for synchronizing the phases of the output voltages V o ′ of the plurality of slave power conversion units 20 with the target phase P d is performed in the independent operation mode. The control device 100 of this example further includes a detection unit 80.

周波数制御部５０は、スイッチ５１、ＰＬＬ調節器５２、スイッチ５３、スイッチ５４、減算器５５および周波数ドループ制御部５６を備える。周波数制御部５０は、動作モードに応じて、スイッチ５１、スイッチ５３およびスイッチ５４を予め定められた端子に切り替える。   The frequency control unit 50 includes a switch 51, a PLL adjuster 52, a switch 53, a switch 54, a subtracter 55 and a frequency droop control unit 56. The frequency control unit 50 switches the switch 51, the switch 53, and the switch 54 to predetermined terminals according to the operation mode.

スイッチ５１は、マスタ電力変換部１０の出力端子が接続されたｂ側端子に切り替えられている。また、遮断器３５が投入されず、スイッチ３４がオンされている。これにより、スイッチ５１は、ＰＬＬ調節器５２に出力電圧Ｖｏを入力する。 The switch 51 is switched to the b-side terminal to which the output terminal of the master power converter 10 is connected. Further, the circuit breaker 35 is not turned on, and the switch 34 is turned on. Thus, the switch 51 receives an output voltage V o to the PLL controller 52.

スイッチ５３は、周波数制御部５０による周波数制御を、電力変換装置１の出力周波数に基づく周波数制御又は周波数ドループ制御部５６による周波数ドループ制御に切り替える。本例のスイッチ５３は、ＰＬＬ調節器５２が接続されたａ側端子に切り替えられている。スイッチ５３は、周波数制御用の周波数制御部５０の出力端子から、ＰＬＬ調節器５２の出力信号を出力する。例えば、スイッチ５３は、ＰＬＬ調節器５２の出力信号を複数のスレーブ電力変換部２０に出力する。   The switch 53 switches the frequency control by the frequency control unit 50 to frequency control based on the output frequency of the power converter 1 or frequency droop control by the frequency droop control unit 56. The switch 53 of this example is switched to the a-side terminal to which the PLL adjuster 52 is connected. The switch 53 outputs the output signal of the PLL adjuster 52 from the output terminal of the frequency control unit 50 for frequency control. For example, the switch 53 outputs the output signal of the PLL regulator 52 to the plurality of slave power conversion units 20.

スイッチ５４は、内部指令波形Ｃｉが入力されるａ側端子に切り替えられている。これにより、スイッチ５４は、ＰＬＬ調節器５２に内部指令波形Ｃｉを入力する。内部指令波形Ｃｉは、動作制御部７０により生成されてよい。 The switch 54 is switched to the a-side terminal to which the internal command waveform C i is input. As a result, the switch 54 inputs the internal command waveform C i to the PLL adjuster 52. The internal command waveform C i may be generated by the operation control unit 70.

ＰＬＬ調節器５２には、マスタ電力変換部１０の出力電圧Ｖｏおよび内部指令波形Ｃｉが入力される。ＰＬＬ調節器５２は、マスタ電力変換部１０の出力電圧Ｖｏを内部指令波形Ｃｉに同期させて出力する。一例において、周波数制御部５０は、ＰＬＬ調節器５２において同期した信号を複数のスレーブ電力変換部２０に出力する。これにより、周波数制御部５０は、複数のスレーブ電力変換部２０の出力周波数を制御する。ＰＬＬ調節器５２は、マスタ電力変換部１０と複数のスレーブ電力変換部２０との同期を確認する機能を有してよい。 The PLL controller 52, the output voltage V o and the internal command waveform C i of the master power converter 10 is input. PLL regulator 52 outputs an output voltage V o of the master power converter 10 in synchronization with the internal command waveform C i. In one example, the frequency control unit 50 outputs a signal synchronized in the PLL adjuster 52 to the plurality of slave power conversion units 20. Thereby, the frequency control unit 50 controls the output frequencies of the plurality of slave power conversion units 20. The PLL adjuster 52 may have a function of confirming synchronization between the master power conversion unit 10 and the plurality of slave power conversion units 20.

検出部８０は、電力系統の受電電圧Ｖｒと電力変換器２側の母線電圧Ｖｂとを検出する。また、検出部８０は、受電電圧Ｖｒと母線電圧Ｖｂとの間の電圧差および位相差を検出する。遮断部８３は、電力系統と、母線側の系統とを電気的に接続するか否かを切り替える。検出部８０は、受電側検出線８１、母線側検出線８２および遮断部８３を備える。 The detection unit 80 detects the received voltage V r of the power system and the bus voltage V b on the power converter 2 side. Further, the detection unit 80 detects a voltage difference and a phase difference between the received voltage V r and the bus voltage V b . The interruption | blocking part 83 switches whether an electric power system and the system | strain by the side of a bus are electrically connected. The detection unit 80 includes a power reception side detection line 81, a bus side detection line 82, and a blocking unit 83.

受電側検出線８１は、受電部１３０の受電電圧Ｖｒを検出する。受電側検出線８１は、受電部１３０と動作制御部７０との間に設けられる。受電側検出線８１は、検出した受電電圧Ｖｒを動作制御部７０に出力する。 The power receiving side detection line 81 detects the power receiving voltage V r of the power receiving unit 130. The power receiving side detection line 81 is provided between the power receiving unit 130 and the operation control unit 70. The power reception side detection line 81 outputs the detected power reception voltage V r to the operation control unit 70.

母線側検出線８２は、制御装置１００の母線電圧Ｖｂを検出する。母線側検出線８２は、制御装置１００の母線と動作制御部７０との間に設けられる。母線側検出線８２は、検出した母線電圧Ｖｂを動作制御部７０に出力する。 Bus side detecting line 82 detects the bus voltage V b of the control device 100. The bus bar side detection line 82 is provided between the bus bar of the control device 100 and the operation control unit 70. The bus-side detection line 82 outputs the detected bus voltage Vb to the operation control unit 70.

遮断部８３は、受電部１３０と制御装置１００とを電気的に接続するか否かを切り替える。また、遮断部８３は、受電部１３０と負荷１２０とを電気的に接続するか否か切り替えてよい。遮断部８３は、投入された場合に、受電部１３０と負荷１２０とを電気的に接続する。遮断部８３は、受電電圧Ｖｒと母線電圧Ｖｂとが同期された後に投入される。即ち、同期処理状態において、遮断部８３は、投入されていない。 The blocking unit 83 switches whether the power receiving unit 130 and the control device 100 are electrically connected. Moreover, the interruption | blocking part 83 may switch whether the power receiving part 130 and the load 120 are electrically connected. The blocking unit 83 electrically connects the power receiving unit 130 and the load 120 when turned on. The blocking unit 83 is turned on after the power reception voltage Vr and the bus voltage Vb are synchronized. That is, in the synchronous processing state, the blocking unit 83 is not turned on.

図５Ｂは、同期完了状態における電力変換システム２００の構成の一例を示す。同期完了状態とは、自立運転モードにおいて、複数のスレーブ電力変換部２０の出力がマスタ電力変換部１０の出力に同期した後であって、制御装置１００の出力電圧が定格電圧に到達する前の状態を指す。   FIG. 5B shows an example of the configuration of the power conversion system 200 in the synchronization completion state. The synchronization completion state is after the outputs of the plurality of slave power converters 20 are synchronized with the outputs of the master power converter 10 in the self-sustaining operation mode, and before the output voltage of the control device 100 reaches the rated voltage. Refers to the state.

制御装置１００は、同期完了状態において、予め定められたタイミングで電力の出力を開始する。例えば、制御装置１００は、複数のスレーブ電力変換部２０の全ての同期確認が取れると、指令状態信号線９４により同期された旨を示す信号が動作制御部７０から伝達されることにより出力を開始する。制御装置１００は、出力の開始に応じて、出力電圧を上昇させてよい。   The control device 100 starts outputting power at a predetermined timing in the synchronization completion state. For example, when all the synchronization confirmations of the plurality of slave power conversion units 20 are obtained, the control device 100 starts output by transmitting a signal indicating that the synchronization is performed by the command state signal line 94 from the operation control unit 70. To do. The control device 100 may increase the output voltage in response to the start of output.

周波数制御部５０は、同期完了状態において、マスタ電力変換部１０の出力周波数に同期して、複数のスレーブ電力変換部２０の出力周波数を制御する。一例において、周波数制御部５０は、複数のスレーブ電力変換部２０の出力周波数がマスタ電力変換部１０の出力周波数に同期した状態を保持する。スイッチ５４は、同期完了状態において、出力電圧Ｖｏ'が入力されるｂ側端子に切り替えられていてよい。 The frequency control unit 50 controls the output frequencies of the plurality of slave power conversion units 20 in synchronization with the output frequency of the master power conversion unit 10 in the synchronization completion state. In one example, the frequency control unit 50 maintains a state in which the output frequencies of the plurality of slave power conversion units 20 are synchronized with the output frequency of the master power conversion unit 10. In the synchronization completion state, the switch 54 may be switched to the b-side terminal to which the output voltage V o ′ is input.

動作制御部７０は、検出部８０と電気的に接続されている。動作制御部７０は、検出部８０を介して受電部１３０および負荷１２０に接続されている。本例の動作制御部７０は、出力電圧指令Ｖｉとして出力電圧の上昇指令を出力する。同期完了状態において、動作制御部７０は、複数のスレーブ電力変換部２０の遮断器３７−１〜３７−ｎを投入する。全遮断器３７の投入が完了すると、複数のスレーブ電力変換部２０は、予め定められた時定数にて出力電圧指令Ｖｉを上昇させる。また、動作制御部７０は、受電電圧Ｖｒと母線電圧Ｖｂとの間の電圧差および位相差に基づいて、受電電圧Ｖｒと母線電圧Ｖｂとを同期させてよい。 The operation control unit 70 is electrically connected to the detection unit 80. The operation control unit 70 is connected to the power reception unit 130 and the load 120 via the detection unit 80. The operation control unit 70 of this embodiment outputs an increase command for the output voltage as the output voltage command V i. In the synchronization completion state, the operation control unit 70 turns on the circuit breakers 37-1 to 37-n of the plurality of slave power conversion units 20. When the closing of all the circuit breakers 37 is completed, the plurality of slave power conversion units 20 increase the output voltage command V i with a predetermined time constant. Further, the operation control unit 70, based on the voltage difference and the phase difference between the receiving voltage V r and the bus voltage V b, or to synchronize the receiving voltage V r and the bus voltage V b.

電圧制御部６０は、スイッチ６１、減算器６２、加算器６３、電圧調節器６４および電圧ドループ制御部６５を備える。電圧制御部６０は、動作モードに応じて、スイッチ６１を予め定められた端子に切り替える。電圧制御部６０は、同期完了状態において、複数のスレーブ電力変換部２０の出力無効電力に基づいて、複数のスレーブ電力変換部２０の出力電圧Ｖｏ'をドループ制御する。また、電圧制御部６０は、複数のスレーブ電力変換部２０がマスタ電力変換部１０の目標電圧に同期した後、複数のスレーブ電力変換部２０の出力電圧Ｖｏ'を予め定められた時間をかけて定格電圧まで上昇させる。なお、複数のスレーブ電力変換部２０の出力無効電力は、母線電圧Ｖｂおよび出力電流Ｉｏから算出される。 The voltage control unit 60 includes a switch 61, a subtracter 62, an adder 63, a voltage regulator 64, and a voltage droop control unit 65. The voltage control unit 60 switches the switch 61 to a predetermined terminal according to the operation mode. The voltage control unit 60 performs droop control on the output voltages V o ′ of the plurality of slave power conversion units 20 based on the output reactive power of the plurality of slave power conversion units 20 in the synchronization completion state. Further, the voltage control unit 60 takes a predetermined time for the output voltages V o ′ of the plurality of slave power conversion units 20 after the plurality of slave power conversion units 20 synchronize with the target voltage of the master power conversion unit 10. To the rated voltage. The output reactive power of the plurality of slave power conversion units 20 is calculated from the bus voltage Vb and the output current Io .

スイッチ６１は、ｂ端子側に切り替えられている。スイッチ６１のｂ端子側には、動作制御部７０からの出力電圧指令Ｖｉが入力される。出力電圧指令Ｖｉは、同期完了状態において、予め定められた時定数で出力電圧を上昇させるように指令する。一例において、予め定められた時間とは、複数のスレーブ電力変換部２０のそれぞれの出力が過電流にならない時定数にて電圧を上昇させる時間を指す。例えば、電圧制御部６０は、トランスの磁束時定数による励磁電流に応じて複数のスレーブ電力変換部２０の出力が過電流にならないように電圧を上昇させる。 The switch 61 is switched to the b terminal side. An output voltage command V i from the operation control unit 70 is input to the b terminal side of the switch 61. The output voltage command V i instructs the output voltage to be increased with a predetermined time constant in the synchronization completion state. In one example, the predetermined time refers to a time during which the voltage is increased with a time constant at which the outputs of the plurality of slave power conversion units 20 do not become overcurrent. For example, the voltage control unit 60 increases the voltage so that the outputs of the plurality of slave power conversion units 20 do not become overcurrents according to the excitation current due to the magnetic flux time constant of the transformer.

電圧ドループ制御部６５は、ドループ制御用の調整電圧Ｖｄを生成する。電圧ドループ制御部６５は、生成した調整電圧Ｖｄを減算器６２に入力する。 The voltage droop control unit 65 generates the adjustment voltage V d for droop control. The voltage droop control unit 65 inputs the generated adjustment voltage V d to the subtractor 62.

減算器６２には、出力電圧指令Ｖｉ、複数のスレーブ電力変換部２０からの出力電圧Ｖｏ'および調整電圧Ｖｄが入力される。減算器６２は、出力電圧指令Ｖｉから出力電圧Ｖｏ'および調整電圧Ｖｄを減算する。 The subtracter 62 receives the output voltage command V i , the output voltage V o ′ from the plurality of slave power conversion units 20, and the adjustment voltage V d . The subtractor 62 subtracts the output voltage V o ′ and the adjustment voltage V d from the output voltage command V i .

加算器６３は、減算器６２の出力に動作制御部７０からの信号を加算して制御装置１００に出力する。本例の加算器６３は、減算器６２の出力に電圧補正Ｖｃを加算する。これにより、電圧制御部６０は、制御装置１００の出力電圧を制御する。 The adder 63 adds the signal from the operation control unit 70 to the output of the subtractor 62 and outputs the result to the control device 100. Adder 63 of the present embodiment adds a voltage correction V c to the output of the subtracter 62. Thereby, the voltage control unit 60 controls the output voltage of the control device 100.

電圧調節器６４は、加算器６３で加算した電圧を調整して出力する。一例において、電圧調節器６４は、入力された電圧の平均値を算出して出力する。例えば、平均値は、予め定められた期間、電圧調節器６４に入力された電圧の平均値である。電圧調節器６４は、算出した電圧を複数のスレーブ電力変換部２０に出力してよい。また、電圧調節器６４は、算出した電圧を動作制御部７０に出力してもよい。   The voltage regulator 64 adjusts and outputs the voltage added by the adder 63. In one example, the voltage regulator 64 calculates and outputs an average value of the input voltage. For example, the average value is an average value of the voltages input to the voltage regulator 64 for a predetermined period. The voltage regulator 64 may output the calculated voltage to the plurality of slave power conversion units 20. Further, the voltage regulator 64 may output the calculated voltage to the operation control unit 70.

図５Ｃは、定格運転状態における電力変換システム２００の構成の一例を示す。定格運転状態とは、自立運転モードにおいて、複数のスレーブ電力変換部２０の出力電圧Ｖｏ'が定格電圧に到達している状態を指す。 FIG. 5C shows an example of the configuration of the power conversion system 200 in the rated operation state. The rated operation state refers to a state in which the output voltages V o ′ of the plurality of slave power conversion units 20 have reached the rated voltage in the self-sustaining operation mode.

周波数制御部５０は、定格運転状態において、複数のスレーブ電力変換部２０の出力有効電力に基づいて、複数のスレーブ電力変換部２０の出力周波数をドループ制御する。なお、複数のスレーブ電力変換部２０の出力有効電力は、母線電圧Ｖｂおよび出力電流Ｉｏから算出される。 The frequency control unit 50 performs droop control on the output frequencies of the plurality of slave power conversion units 20 based on the output active power of the plurality of slave power conversion units 20 in the rated operation state. The output active power of the plurality of slave power conversion units 20 is calculated from the bus voltage Vb and the output current Io .

スイッチ５３は、減算器５５に接続されたｂ端子側に切り替えられている。スイッチ５３は、複数のスレーブ電力変換部２０の出力電圧Ｖｏ'が定格電圧まで上昇したタイミングで、ａ側端子からｂ側端子に切り替えられてよい。 The switch 53 is switched to the b terminal side connected to the subtractor 55. The switch 53 may be switched from the a-side terminal to the b-side terminal at the timing when the output voltage V o ′ of the plurality of slave power conversion units 20 rises to the rated voltage.

減算器５５には、動作制御部７０から周波数補正Ｆｃが入力され、周波数ドループ制御部５６から周波数ドループ制御用の信号が入力される。減算器５５は、動作制御部７０の周波数補正Ｆｃから周波数ドループ制御部５６の周波数制御用の信号を減算する。減算器５５は、減算した信号をスイッチ５３に出力する。これにより、周波数制御部５０は、複数のスレーブ電力変換部２０に対して周波数ドループ制御を実行する。 The frequency correction Fc is input from the operation control unit 70 to the subtracter 55, and a signal for frequency droop control is input from the frequency droop control unit 56. Subtractor 55 subtracts the signal for frequency control of the frequency loop control unit 56 from the frequency correction F c of the operation control unit 70. The subtractor 55 outputs the subtracted signal to the switch 53. Thereby, the frequency control unit 50 performs frequency droop control on the plurality of slave power conversion units 20.

電圧制御部６０は、定格運転状態において、複数のスレーブ電力変換部２０の出力電圧を電圧ドループ制御する。本例のスイッチ６１は、ｂ端子側に接続されたままである。   The voltage control unit 60 performs voltage droop control on the output voltages of the plurality of slave power conversion units 20 in the rated operation state. The switch 61 of this example remains connected to the b terminal side.

本例の制御装置１００は、複数のスレーブ電力変換部２０の出力電圧Ｖｏ'が定格電圧まで到達した後は、定常の定格運転状態を確立させる。また、本例の制御装置１００は、定格運転状態において、マスタ電力変換部１０を複数のスレーブ電力変換部２０と並列に投入されてよい。 The control device 100 of the present example establishes a steady rated operation state after the output voltages V o ′ of the plurality of slave power conversion units 20 reach the rated voltage. Moreover, the control apparatus 100 of this example may throw the master power converter 10 in parallel with the plurality of slave power converters 20 in the rated operation state.

図５Ｄは、モード遷移状態における電力変換システム２００の構成の一例を示す。モード遷移状態は、自立運転モードから系統連系運転モードに切り替えられる状態を指す。一例において、自立運転モードから系統連系運転モードに切り替えられる場合とは、受電部１３０が停電等から復電される場合である。   FIG. 5D shows an example of the configuration of the power conversion system 200 in the mode transition state. The mode transition state refers to a state where the autonomous operation mode can be switched to the grid interconnection operation mode. In one example, the case where the autonomous operation mode is switched to the grid interconnection operation mode is a case where the power receiving unit 130 is restored from a power failure or the like.

遮断部８３は、受電部１３０が受電した電力を負荷１２０に供給するか否かを切り替える。遮断部８３は、投入された場合に受電部１３０が受電した電力を負荷１２０に供給し、投入されていない場合に受電部１３０が受電した電力の負荷１２０への供給を遮断する。また、遮断器３５，３７が投入されているので、検出部８０の母線側には母線電圧Ｖｂが入力されている。 The blocking unit 83 switches whether to supply the power received by the power receiving unit 130 to the load 120. The blocking unit 83 supplies the power received by the power receiving unit 130 to the load 120 when turned on, and blocks the supply of the power received by the power receiving unit 130 to the load 120 when not turned on. Further, since the circuit breakers 35 and 37 are turned on, the bus voltage Vb is inputted to the bus side of the detection unit 80.

動作制御部７０は、受電側検出線８１を介して検出した電圧と、母線側検出線８２を介して検出した電圧との位相差および電圧差を演算する。これにより、動作制御部７０は、周波数補正Ｆｃおよび電圧補正Ｖｃを生成する。動作制御部７０は、生成した周波数補正Ｆｃを減算器５５に出力する。また、動作制御部７０は、生成した電圧補正Ｖｃを加算器６３に出力する。 The operation control unit 70 calculates a phase difference and a voltage difference between the voltage detected via the power receiving side detection line 81 and the voltage detected via the bus side detection line 82. Thus, the operation control unit 70 generates the frequency correction F c and the voltage correction V c. The operation control unit 70 outputs the generated frequency correction Fc to the subtractor 55. Further, the operation control unit 70 outputs the generated voltage correction V c to the adder 63.

周波数制御部５０は、減算器５５により、周波数補正Ｆｃから、電圧ドループ制御部６５の出力した周波数を減算する。周波数制御部５０は、減算器５５で減算した周波数を制御装置１００に出力する。 Frequency control unit 50, the subtractor 55, the frequency correction F c, subtracts the output frequencies of the voltage-loop control unit 65. The frequency control unit 50 outputs the frequency subtracted by the subtractor 55 to the control device 100.

電圧制御部６０は、加算器６３により減算器６２の出力した電圧に電圧補正Ｖｃを加算する。電圧制御部６０は、加算器６３で加算した電圧を電圧調節器６４で調整して、制御装置１００に出力する。 Voltage control unit 60 adds the voltage correction V c output by the voltage of the subtracter 62 by the adder 63. The voltage control unit 60 adjusts the voltage added by the adder 63 by the voltage regulator 64 and outputs the adjusted voltage to the control device 100.

これにより、電力変換システム２００は、受電電圧Ｖｒと母線電圧Ｖｂとを同期する。一例において、受電電圧Ｖｒと母線電圧Ｖｂとの同期とは、互いの位相および電圧レベルが等しくなることを指す。動作制御部７０は、受電電圧Ｖｒと母線電圧Ｖｂとが同期したと判断すると、遮断部８３を投入する。動作制御部７０は、遮断部８３の投入確認信号を複数のスレーブ電力変換部２０に出力して、複数のスレーブ電力変換部２０を停止させる。そして、制御装置１００は、自立運転モードから系統連系運転モードに切り替える。これにより、本例の電力変換システム２００は、母線電圧Ｖｂを落とし、発電装置１１０を停止させることなく、動作モードを変更できる。 Thereby, the power conversion system 200 synchronizes the received voltage Vr and the bus voltage Vb . In one example, the synchronization of the received voltage V r and the bus voltage V b refers to the phase and voltage level of each other being equal. When the operation control unit 70 determines that the power reception voltage V r and the bus voltage V b are synchronized, the operation control unit 70 turns on the blocking unit 83. The operation control unit 70 outputs the input confirmation signal of the blocking unit 83 to the plurality of slave power conversion units 20 and stops the plurality of slave power conversion units 20. Then, the control device 100 switches from the autonomous operation mode to the grid interconnection operation mode. Thereby, the power conversion system 200 of this example can change an operation mode, without dropping the bus-line voltage Vb and stopping the electric power generating apparatus 110. FIG.

以上の通り、本例の制御装置１００は、母線電圧Ｖｂを落とし、発電装置１１０を停止することなく、自立運転モードから系統連系運転モードに動作モードを切り替える。よって、本例の制御装置１００は、復旧時に、自立運転モードから系統連系運転モードへの移行を無瞬断にて切り替えることのできる電力変換装置の自立並列同時起動を実現する。なお、本明細書に係る制御装置１００は、目標電圧信号等の各信号として、実際の波形ではなく、制御信号を用いてもよい。 As described above, the control device 100 of this example switches the operation mode from the self-sustained operation mode to the grid interconnection operation mode without dropping the bus voltage Vb and stopping the power generation device 110. Therefore, the control apparatus 100 of this example implement | achieves the independent parallel simultaneous starting of the power converter device which can switch the transition from a self-sustained operation mode to a grid connection operation mode without interruption at the time of recovery. The control device 100 according to the present specification may use a control signal instead of an actual waveform as each signal such as a target voltage signal.

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。   As mentioned above, although this invention was demonstrated using embodiment, the technical scope of this invention is not limited to the range as described in the said embodiment. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications or improvements can be added to the above-described embodiment. It is apparent from the scope of the claims that the embodiments added with such changes or improvements can be included in the technical scope of the present invention.

特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。   The order of execution of each process such as operations, procedures, steps, and stages in the apparatus, system, program, and method shown in the claims, the description, and the drawings is particularly “before” or “prior to”. It should be noted that the output can be realized in any order unless the output of the previous process is used in the subsequent process. Regarding the operation flow in the claims, the description, and the drawings, even if it is described using “first”, “next”, etc. for convenience, it means that it is essential to carry out in this order. It is not a thing.

１・・・電力変換装置、２・・・電力変換器、３・・・蓄電部、１０・・・マスタ電力変換部、２０・・・スレーブ電力変換部、３０・・・出力部、３１・・・入力トランス、３２・・・入力トランス、３３・・・受電トランス、３４・・・スイッチ、３５・・・遮断器、３６・・・スイッチ、３７・・・遮断器、４０・・・同期部、５０・・・周波数制御部、５１・・・スイッチ、５２・・・ＰＬＬ調節器、５３・・・スイッチ、５４・・・スイッチ、５５・・・減算器、５６・・・周波数ドループ制御部、６０・・・電圧制御部、６１・・・スイッチ、６２・・・減算器、６３・・・加算器、６４・・・電圧調節器、６５・・・電圧ドループ制御部、７０・・・動作制御部、８０・・・検出部、８１・・・受電側検出線、８２・・・母線側検出線、８３・・・遮断部、９１・・・蓄電部、９２・・・蓄電部、９３・・・目標電圧信号線、９４・・・指令状態信号線、１００・・・制御装置、１１０・・・発電装置、１２０・・・負荷、１３０・・・受電部、２００・・・電力変換システム DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Power converter device, 2 ... Power converter, 3 ... Power storage part, 10 ... Master power converter part, 20 ... Slave power converter part, 30 ... Output part, 31. ..Input transformer 32 ... Input transformer 33 ... Power receiving transformer 34 ... Switch 35 ... Circuit breaker 36 ... Switch 37 ... Circuit breaker 40 ... Synchronous 50 ... frequency control unit 51 ... switch 52 ... PLL regulator 53 ... switch 54 ... switch 55 ... subtractor 56 ... frequency droop control , 60 ... Voltage controller, 61 ... Switch, 62 ... Subtractor, 63 ... Adder, 64 ... Voltage regulator, 65 ... Voltage droop controller, 70 ... Operation control unit, 80 ... detection unit, 81 ... power-receiving-side detection line, 82 ... bus Detection line 83... Blocking unit, 91... Power storage unit, 92... Power storage unit, 93... Target voltage signal line, 94. ... Power generation device, 120 ... Load, 130 ... Power receiving unit, 200 ... Power conversion system

Claims (13)

入力された電力を、各々が変換して出力する複数の電力変換部と、
前記複数の電力変換部の出力電圧の各位相を、予め定められた目標位相に同期させる同期部と、
前記複数の電力変換部の各位相が前記目標位相に同期された後に、前記複数の電力変換部に電力を外部へ出力させる出力部と
を備え、
前記複数の電力変換部は、
出力電圧の位相が前記目標位相であるマスタ電力変換部と、
前記マスタ電力変換部の前記目標位相に出力電圧の各位相が同期される複数のスレーブ電力変換部と
を含み、
前記同期部は、前記複数のスレーブ電力変換部の出力周波数を制御する周波数制御部を含み、
自立運転モードにおいて、
前記周波数制御部は、前記複数のスレーブ電力変換部の出力周波数を、前記マスタ電力変換部の出力周波数に同期させる制御装置。 A plurality of power converters each converting and outputting input power; and
A synchronization unit that synchronizes each phase of the output voltages of the plurality of power conversion units with a predetermined target phase;
An output unit that causes the plurality of power conversion units to output power to the outside after each phase of the plurality of power conversion units is synchronized with the target phase ; and
The plurality of power conversion units are
A master power conversion unit whose output voltage phase is the target phase;
A plurality of slave power converters whose respective phases of the output voltage are synchronized with the target phase of the master power converter;
Including
The synchronization unit includes a frequency control unit that controls an output frequency of the plurality of slave power conversion units,
In autonomous operation mode,
Wherein the frequency control unit, the output frequency of said plurality of slave power conversion unit, the master power converter unit controller Ru synchronized with the output frequency of the. 前記出力部は、前記複数の電力変換部の出力電圧の位相のゼロクロスポイントにおいて、前記複数の電力変換部の出力を開始させる
請求項１に記載の制御装置。 The control device according to claim 1, wherein the output unit starts output of the plurality of power conversion units at a zero cross point of a phase of an output voltage of the plurality of power conversion units. 前記出力部は、前記複数のスレーブ電力変換部の各位相が前記目標位相に同期された後に、前記複数のスレーブ電力変換部のそれぞれの電力を同一のタイミングで外部へ出力させる
請求項１又は２に記載の制御装置。 The output unit, after the plurality of slave each phase of the power conversion unit is synchronized with the target phase, according to claim 1 or 2 to output the respective power of the plurality of slave power converter unit to the outside at the same timing The control device described in 1. 前記出力部は、前記複数のスレーブ電力変換部の各位相が前記目標位相に同期された後に、前記マスタ電力変換部に電力を外部へ出力させる
請求項１から３のいずれか一項に記載の制御装置。 The output unit, after the plurality of slave each phase of the power conversion unit is synchronized with the target phase, as claimed in any one of claims 1 to 3 for outputting power to the outside to the master power converter unit Control device. 前記出力部は、前記複数のスレーブ電力変換部の各出力端子に接続された複数の遮断器を更に備え、
前記出力部は、前記複数の遮断器を投入することにより、前記複数のスレーブ電力変換部に電力を出力させる
請求項１から４のいずれか一項に記載の制御装置。 The output unit further includes a plurality of circuit breakers connected to each output terminal of the plurality of slave power conversion units,
The control device according to any one of claims 1 to 4 , wherein the output unit causes the plurality of slave power conversion units to output power by turning on the plurality of circuit breakers. 電力系統と連系して動作する系統連系運転モードと、前記電力系統と独立して動作する自立運転モードとを、前記電力系統からの受電状況に応じて切り替える動作制御部
を更に備える
請求項１から５のいずれか一項に記載の制御装置。 An operation control unit that switches between a grid-connected operation mode that operates in conjunction with a power system and a self-sustained operation mode that operates independently of the power system according to a power reception status from the power system. The control device according to any one of 1 to 5 . 前記同期部は、
前記複数のスレーブ電力変換部の出力電圧を制御する電圧制御部
を備える
請求項６に記載の制御装置。 The synchronization unit,
Control device according to claim 6, Ru includes a voltage control unit for controlling the output voltage of said plurality of slave power conversion unit. 前記自立運転モードにおいて、
前記電圧制御部は、前記出力電圧の上昇指令時に、前記複数のスレーブ電力変換部の出力無効電力に基づいて、前記複数のスレーブ電力変換部の出力電圧をドループ制御する
請求項７に記載の制御装置。 In the autonomous operation mode,
The control according to claim 7 , wherein the voltage control unit performs a droop control on the output voltages of the plurality of slave power conversion units based on output reactive power of the plurality of slave power conversion units when the output voltage increase command is issued. apparatus. 前記自立運転モードにおいて、
前記周波数制御部は、前記複数のスレーブ電力変換部の各位相が前記目標位相に同期された後であって、前記複数のスレーブ電力変換部の出力電圧が定格電圧に到達する前に、前記複数のスレーブ電力変換部の出力周波数を、前記マスタ電力変換部の出力周波数に同期させる
請求項８に記載の制御装置。 In the autonomous operation mode,
The frequency control unit is configured so that each phase of the plurality of slave power conversion units is synchronized with the target phase and before the output voltage of the plurality of slave power conversion units reaches a rated voltage. The control device according to claim 8 , wherein an output frequency of the slave power conversion unit is synchronized with an output frequency of the master power conversion unit. 前記周波数制御部は、前記複数のスレーブ電力変換部の出力電圧が定格電圧に到達した後に、前記複数のスレーブ電力変換部の出力有効電力に基づいて、前記複数のスレーブ電力変換部の出力周波数をドループ制御する
請求項７から９のいずれか一項に記載の制御装置。 The frequency control unit, after the output voltage of the plurality of slave power converters reaches a rated voltage, based on the output active power of the plurality of slave power converters, the output frequency of the plurality of slave power converters The control device according to any one of claims 7 to 9 , wherein droop control is performed. 電力系統の受電電圧と前記複数の電力変換部側の母線電圧とが入力され、前記受電電圧と前記母線電圧との間の電圧差および位相差を検出する検出部
を更に備え、
前記動作制御部は、前記受電電圧と前記母線電圧との間の前記電圧差および前記位相差に基づいて、前記受電電圧と前記母線電圧とを同期させる
請求項６から１０のいずれか一項に記載の制御装置。 A detector that receives a received voltage of the power system and a bus voltage on the plurality of power converters, and detects a voltage difference and a phase difference between the received voltage and the bus voltage;
The operation control unit, the receiving voltage and on the basis of said voltage difference and the phase difference between the bus voltage, to any one of claims 6 to 10 for synchronizing said receiving voltage and the bus voltage The control device described. 前記検出部は、前記電力系統と、前記複数のスレーブ電力変換部側の系統との電気的な接続を切り替える遮断部を備え、
前記遮断部は、前記受電電圧と前記母線電圧とが同期した後に投入される
請求項１１に記載の制御装置。 The detection unit includes a blocking unit that switches electrical connection between the power system and the system on the side of the plurality of slave power conversion units,
The control device according to claim 11 , wherein the blocking unit is turned on after the power reception voltage and the bus voltage are synchronized. 入力エネルギーに応じて電力を発生させ、負荷に電力を供給する発電装置と、
電力系統から電力を受電し、前記負荷に電力を供給する受電部と、
請求項１から１２のいずれか一項に記載の制御装置と
を備える電力変換システム。 A power generation device that generates power according to input energy and supplies power to a load;
A power receiving unit that receives power from the power system and supplies power to the load;
A power conversion system comprising: the control device according to any one of claims 1 to 12 .
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