JP6418020B2 - 3レベルインバータの並列接続システムの制御方法および3レベルインバータの並列接続システム - Google Patents
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Description
(1)インバータINV1,INV2内のコンデンサC1,C2やスイッチング素子が過電圧印加により破損する。
(2)インバータ出力電圧VUPS1,VUPS2の歪みがさらに大きくなり、負荷へ悪影響を与える。
本実施形態1における3レベルインバータの並列接続システムの主回路構成は図10と同様である。
本実施形態2の3レベルインバータの並列接続システムの主回路は、図10と同様である。図3に本実施形態2におけるインバータ1台あたり,1相あたりの制御ブロックを示す。本実施形態2の制御ブロックは、歪み電圧指令値生成部20と、乗算器23と、を備える。
本実施形態3の3レベルインバータの並列接続システムの主回路は、図1と同様である。
実施形態1では、d軸のインバータ出力電圧指令値VUPS1d*,q軸のインバータ出力電圧指令値VUPS1q*に2次高調波を重畳し、意図的に歪ませることにより中性点電位が安定するような2次高調波電流を積極的に流し、中性点電位の偏差拡大を抑制する方式である。
図7に本実施形態5のインバータ1台あたりの制御ブロックを示す。実施形態5の制御ブロックは実施形態4に比べて歪み電圧指令値生成部50が異なる。歪み電圧指令値生成部50は、以下により構成される。
図8に実施形態6のインバータ1台あたりの制御ブロックを示す。実施形態6は、実施形態5のブロックのうち2次歪み電圧指令値を生成するブロックを実施形態4のものに置き換えた構成である。
12…アンプ
13…リミッタ
14a,14b,31a,31b,33,34…乗算器
16…dq逆変換器
17a,17b,21…加算器
18・・・二相三相変換部
22…減算器
32a,32b…除算器
SW…スイッチ
Claims (9)
- 電流制御を適用せず負荷に定められた電圧を供給する3レベルインバータの並列接続システムの制御方法であって、
第1ローパスフィルタにおいて、各インバータの上アーム側直流電圧検出値と下アーム側直流電圧検出値との偏差のノイズを除去し、
アンプにおいて、第1ローパスフィルタ出力にゲインを乗算し、
リミッタにおいて、アンプの出力にリミッタ処理をかけ、
このリミッタ処理した値に基づいてインバータ出力電圧指令値に2次歪み電圧指令値を重畳し、上アーム側直流電圧検出値と下アーム側直流電圧検出値との偏差が小さくなるようにインバータ出力電圧指令値を補正し、
この補正後のインバータ出力電圧指令値に基づいて、3レベルインバータのスイッチング素子を制御することを特徴とする3レベルインバータの並列接続システムの制御方法。 - 第1乗算器において、リミッタの出力値に、各3レベルインバータの2次高調波電流の出力インピーダンスの位相角を用いたcosφ2および−sinφ2を乗じ、
第1dq逆変換部において、第1乗算器の出力をdq逆変換して2次歪み電圧指令値を生成し、
加算器において、インバータ出力電圧指令値に2次歪み電圧指令値を加算することによりインバータ出力電圧指令値を補正することを特徴とする請求項1記載の3レベルインバータの並列接続システムの制御方法。 - インバータ出力電圧指令値の符号がプラスの場合、リミッタの出力値に1を加算した値をインバータ出力電圧指令値に乗算し、
インバータ出力電圧指令値の符号がマイナスの場合、1からリミッタの出力値を減算した値をインバータ出力電圧指令値に乗算することにより、前記インバータ出力電圧指令値を補正することを特徴とする請求項1記載の3レベルインバータの並列接続システムの制御方法。 - インバータ出力電圧指令値の符号がプラスの場合、リミッタの出力値に1を加算した値に上アーム側直流電圧の2倍の逆数を乗算した値をインバータ出力電圧指令値に乗算し、
インバータ出力電圧指令値の符号がマイナスの場合、1からリミッタの出力値を減算した値に下アーム側直流電圧の2倍の逆数を乗算した値をインバータ出力電圧指令値に乗算することにより、前記インバータ出力電圧指令値を補正することを特徴とする請求項1記載の3レベルインバータの並列接続システムの制御方法。 - 3レベルインバータの並列接続システムは、第2乗算器と第3乗算器と第2dq逆変換部とを、4次からM次(M=6の倍数以外の4以上の偶数)まで6の倍数以外の偶数次毎に備え、
第2乗算器において、リミッタの出力値に係数を乗算し、
第3乗算器において、第2乗算器の出力値に、各インバータのN次高調波電流(N=6の倍数以外の4以上でM以下の偶数)の出力インピーダンスの位相角φNを用いたcosφNおよび−sinφNを乗じ、
第2dq逆変換部において、第3乗算器の出力をdq逆変換し、
加算器において、インバータ出力電圧指令値に第1dq逆変換部の出力値とすべての第2dq逆変換部の出力値を加算することにより、インバータ出力電圧指令値を補正することを特徴とする請求項2記載の3レベルインバータの並列接続システムの制御方法。 - 電流制御を適用せず負荷に定められた電圧を供給する3レベルインバータの並列接続システムの制御方法であって、
3レベルインバータの並列接続システムは、dq変換部と第2ローパスフィルタと減算器とPI制御部と第2dq逆変換部とを、2次からM次(M=6の倍数以外の2以上の偶数)まで6の倍数以外の偶数次毎に備え、
dq変換部において、位相指令値のN倍(N=6の倍数以外の2以上でM以下の偶数)の位相に基づいて、インバータ出力電流をdq変換し、逆相のn次高調波電流のd軸電流とq軸電流に変換し、
第2ローパスフィルタにおいて、d軸電流とq軸電流のノイズを除去し、
減算器において、0と第2ローパスフィルタの出力との偏差を演算し、
PI制御部において、前記偏差をPIアンプ処理し、
第2dq逆変換部において、PI制御部の出力をdq逆変換し、
加算器において、すべての第2dq逆変換部の出力とインバータ出力電圧指令値とを加算して、インバータ出力電圧指令値を補正し、
この補正後のインバータ出力電圧指令値に基づいて、3レベルインバータのスイッチング素子を制御することを特徴とする3レベルインバータの並列接続システムの制御方法。 - 電流制御を適用せず負荷に定められた電圧を供給する3レベルインバータの並列接続システムの制御方法であって、
3レベルインバータの並列接続システムは、
第1ローパスフィルタとアンプとリミッタと第1乗算器と第1dq逆変換部とを備え、
dq変換部と第2ローパスフィルタと減算器とPI制御部と第2dq逆変換部とを、4次からM次(M=6の倍数以外の4以上の偶数)まで6の倍数以外の偶数次毎に備え、
第1ローパスフィルタにおいて、各インバータの上アーム側直流電圧検出値と下アーム側直流電圧検出値との偏差のノイズを除去し、
アンプにおいて、第1ローパスフィルタ出力にゲインを乗算し、
リミッタにおいて、アンプの出力にリミッタ処理をかけ、
第1乗算器において、リミッタの出力値に、各3レベルインバータの2次高調波電流の出力インピーダンスの位相角を用いたcosφ2および−sinφ2を乗じ、
第1dq逆変換部において、第1乗算器の出力をdq逆変換して2次歪み電圧指令値を生成し、
dq変換部において、位相指令値のN倍(N=6の倍数以外の4以上の偶数)の位相に基づいて、インバータ出力電流をdq変換し、逆相の4次〜M次高調波電流のd軸電流とq軸電流に変換し、
第2ローパスフィルタにおいて、d軸電流とq軸電流のノイズを除去し、
減算器において、0と第2ローパスフィルタの出力との偏差を演算し、
PI制御部において、前記偏差をPIアンプ処理し、
第2dq逆変換部において、PI制御部の出力をdq逆変換し、
加算器において、第1dq逆変換部とすべての第2dq逆変換部の出力とインバータ出力電圧指令値とを加算して、インバータ出力電圧指令値を補正し、
この補正後のインバータ出力電圧指令値に基づいて、3レベルインバータのスイッチング素子を制御することを特徴とする3レベルインバータの並列接続システムの制御方法。 - 電流制御を適用せず負荷に定められた電圧を供給する3レベルインバータの並列接続システムの制御方法であって、
3レベルインバータの並列接続システムは、
第1ローパスフィルタとアンプとリミッタと第1乗算器と第1dq逆変換部とを備え、
第2乗算器と第1乗算器と第1dq逆変換部とを、4次からL次(L=6の倍数以外の4以上の偶数)まで6の倍数以外の偶数次毎に備え、
dq変換部と第2ローパスフィルタと減算器とPI制御部と第2dq逆変換部とを、L+2(L+2が6の倍数である場合はL+4)次からM次(M=6の倍数以外のL+2(L+2が6の倍数である場合はL+4)以上の偶数)まで6の倍数以外の偶数次毎に備え、
第1ローパスフィルタにおいて、各インバータの上アーム側直流電圧検出値と下アーム側直流電圧検出値との偏差のノイズを除去し、
アンプにおいて、第1ローパスフィルタ出力にゲインを乗算し、
リミッタにおいて、アンプの出力にリミッタ処理をかけ、
第2乗算器において、リミッタの出力値に係数を乗算し、
第1乗算器において、リミッタの出力値または第2乗算器の出力値に、各3レベルインバータのN次高調波電流(N=6の倍数以外の2〜Lまでの偶数)の出力インピーダンスの位相角を用いたcosφNおよび−sinφNを乗じ、
第1dq逆変換部において、第1乗算器の出力をdq逆変換して2次〜L次歪み電圧指令値を生成し、
dq変換部において、位相指令値のL+2(またはL+4)〜M倍の位相に基づいて、インバータ出力電流をdq変換し、逆相のL+2(またはL+4)〜M次高調波電流のd軸電流とq軸電流に変換し、
第2ローパスフィルタにおいて、d軸電流とq軸電流のノイズを除去し、
減算器において、0と第2ローパスフィルタの出力との偏差を演算し、
PI制御部において、前記偏差をPIアンプ処理し、
第2dq逆変換部において、PI制御部の出力をdq逆変換し、
加算器において、すべての第1dq逆変換部とすべての第2dq逆変換部の出力とインバータ出力電圧指令値とを加算して、インバータ出力電圧指令値を補正し、
この補正後のインバータ出力電圧指令値に基づいて、3レベルインバータのスイッチング素子を制御することを特徴とする3レベルインバータの並列接続システムの制御方法。 - 請求項1〜8のうち何れか1項に記載の制御方法を用いたことを特徴とする3レベルインバータの並列接続システム。
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