JP6643957B2 - 電力変換装置及びその制御方法 - Google Patents
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Description
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は適宜省略する。
図1に表したように、電力変換装置10は、主回路部12と、制御回路14と、を備える。電力変換装置10は、例えば、直流送電システムに用いられる。電力変換装置10は、直流送電システムにおいて、交流電力系統2及び一対の直流送電線3、4に接続される。
図2に表したように、変換器CELは、第1接続端子40aと、第2接続端子40bと、第1スイッチング素子41と、第2スイッチング素子42と、電荷蓄積素子45と、ドライバ回路46と、を有する。
図3に表したように、電圧検出部25は、第1検出系統25aと、第2検出系統25bと、を有する。第1検出系統25aは、主電圧検出器61と、補助電圧検出器62と、A/D変換器63〜65と、を有する。
図4では、交流電力系統2のU相が、時刻T1において1線地絡事故を起こした状態を模式的に表している。
図4に表したように、交流電力系統2が正常である場合、各電圧値Vs_U、Vs_V、Vs_Wの合計は、実質的に0である(図4の時刻T0〜時刻T1)。すなわち、交流電力系統2が正常である場合、零相分の電圧値Vs_0は、実質的に0である。そして、交流電力系統2が1線地絡事故を起こした場合には、残りの2つの相の合計の電圧が、零相分の電圧値Vs_0として表れる(図4の時刻T1〜時刻T2)。従って、零相分の電圧値Vs_0の絶対値が所定値以上である場合には、交流電力系統2において1線地絡事故が発生したと考えることができる。
図5に表したように、電力変換装置10は、動作を開始すると、各アーム部22a〜22fの電流値を各電流検出器24a〜24fで検出するとともに、交流電力系統2の各相の電圧値を電圧検出部25の第1検出系統25a及び第2検出系統25bのそれぞれで検出する(図5のステップS1)。
図7に表したように、この例において、変換器CELは、第3スイッチング素子43と、第4スイッチング素子44と、をさらに含む。第3スイッチング素子43、第4スイッチング素子44には、第1スイッチング素子41、第2スイッチング素子42と実質的に同じ素子が用いられる。
図8に表したように、この例の主回路部12aでは、図1に表した変圧器6、及びバッファリアクトル23a〜23fが省略され、これらの代わりに、3巻線トランス111〜113が設けられている。
Claims (4)
- 三相交流電力の交流電力系統に接続され、三相交流電力から別の電力への変換及び別の電力から三相交流電力への変換の少なくとも一方を行う主回路部と、
第1検出系統と第2検出系統とを有し、前記第1検出系統及び前記第2検出系統により、前記交流電力系統の各相の電圧値を少なくとも2つ取得する電圧検出部と、
前記電圧検出部の取得した前記少なくとも2つの各相の電圧値を基に、前記交流電力系統の各相の電圧値を決定し、決定した各相の電圧値を基に、前記主回路部の動作を制御する制御回路と、
を備え、
前記制御回路は、前記第1検出系統の各相の電圧値の合計が所定値以上である場合に前記交流電力系統の零相分の発生を検出するとともに、前記第2検出系統の各相の電圧値の合計が所定値以上である場合に前記交流電力系統の零相分の発生を検出し、前記第1検出系統及び前記第2検出系統の双方で零相分の発生が検出されていない場合に、前記交流電力系統及び前記電圧検出部が正常であると判定し、前記第1検出系統及び前記第2検出系統の双方で零相分の発生が検出された場合に、前記交流電力系統において1線地絡事故が発生したと判定し、前記第1検出系統のみで零相分の発生が検出された場合に、前記第1検出系統の故障と判定し、前記第2検出系統のみで零相分の発生が検出された場合に、前記第2検出系統の故障と判定する電力変換装置。 - 前記制御回路は、前記1線地絡事故の発生を判定した場合、変換後の前記別の電力又は変換後の前記三相交流電力を通常時よりも低下させた系統事故時の運転条件で前記主回路部の運転を継続させる請求項1記載の電力変換装置。
- 前記制御回路は、前記第1検出系統の故障を判定した場合、前記第2検出系統で検出された各電圧値を基に、前記主回路部の動作を制御することにより、前記主回路部の運転を継続させ、前記第2検出系統の故障を判定した場合、前記第1検出系統で検出された各電圧値を基に、前記主回路部の動作を制御することにより、前記主回路部の運転を継続させる請求項1又は2に記載の電力変換装置。
- 三相交流電力の交流電力系統に接続され、三相交流電力から別の電力への変換及び別の電力から三相交流電力への変換の少なくとも一方を行う主回路部と、
第1検出系統と第2検出系統とを有し、前記第1検出系統及び前記第2検出系統により、前記交流電力系統の各相の電圧値を少なくとも2つ取得する電圧検出部と、
前記電圧検出部の取得した前記少なくとも2つの各相の電圧値を基に、前記交流電力系統の各相の電圧値を決定し、決定した各相の電圧値を基に、前記主回路部の動作を制御する制御回路と、
を備えた電力変換装置の制御方法であって、
前記第1検出系統の各相の電圧値の合計が所定値以上である場合に前記交流電力系統の零相分の発生を検出するとともに、前記第2検出系統の各相の電圧値の合計が所定値以上である場合に前記交流電力系統の零相分の発生を検出し、
前記第1検出系統及び前記第2検出系統の双方で零相分の発生が検出されていない場合に、前記交流電力系統及び前記電圧検出部が正常であると判定し、
前記第1検出系統及び前記第2検出系統の双方で零相分の発生が検出された場合に、前記交流電力系統において1線地絡事故が発生したと判定し、
前記第1検出系統のみで零相分の発生が検出された場合に、前記第1検出系統の故障と判定し、
前記第2検出系統のみで零相分の発生が検出された場合に、前記第2検出系統の故障と判定する電力変換装置の制御方法。
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