JP6771164B2 - 電力変換装置、電力変換システム - Google Patents

Description

本発明は、並列接続して負荷に交流電力を供給する電力変換装置、電力変換システム
に関する。

並列接続された複数の電力変換装置から負荷に電力を供給する構成において、各電力変換装置から負荷への配線の長さが異なる場合、複数の電力変換装置間の負荷分担にずれが発生する。例えば、複数の電力変換装置にそれぞれ蓄電池が接続されている場合、負荷分担にずれが発生すると、蓄電池間の残容量にばらつきが発生する。この場合、並列運転が可能な時間が短くなる。

複数の電力変換装置間の負荷分担を均等化するために、各電力変換装置の出力電流を合計し、合計した電流値を並列数で除算した平均電流値に、各配線インピーダンスを乗算して各電力変換装置の出力電圧を決定する方法が考えられる（例えば、特許文献１参照）。

特開２００４−２３９２２号公報

上記の方法では、並列数が増加すると信号線の数も多くなり配線が複雑になる。また電力変換装置間の設置場所が離れている場合、信号遅延の影響により、電圧補正のタイミングがずれる電力変換装置が発生する。

本発明はこうした状況に鑑みなされたものであり、その目的は、並列接続された複数の電力変換装置から負荷に電力を供給する際の負荷分担を、簡素な構成で均等化することができる電力変換装置、電力変換システムを提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様の電力変換装置は、並列接続されている他の電力変換装置とともに、電力系統と電気的に非接続の共通の負荷に交流電力を供給する電力変換装置であって、直流電源から供給される直流電力を交流電力に変換する電力変換部と、本電力変換装置の出力電力、ドループ制御用の基準電圧、ドループ制御用の基準周波数をもとに交流電圧指令値を生成する交流電圧指令値生成部と、前記交流電圧指令値生成部により生成された交流電圧指令値に、本電力変換装置の出力電圧が一致するように前記電力変換部を制御する制御部と、本電力変換装置の出力電流、及び本電力変換装置の出力端子から、本電力変換装置と前記他の電力変換装置との接続点までの予め設定された配線インピーダンスをもとに、当該配線インピーダンスによる電圧降下を補償するための電圧補償値を生成する電圧補償値生成部と、を備える。前記交流電圧指令値生成部は、前記電圧補償値を用いて前記交流電圧指令値を補正する。

本発明によれば、並列接続された複数の電力変換装置から負荷に電力を供給する際の負荷分担を、簡素な構成で均等化することができる。

本発明の実施の形態に係る電力変換システムの構成を示す図である。 制御装置の構成例を示す図である。 図３（ａ）、（ｂ）は、ドループ制御で使用する垂下特性を示す図である。 図４（ａ）、（ｂ）は、第１電力変換装置と第２電力変換装置の電圧ドループの垂下特性を示す図である。 変形例に係る制御装置の構成例を示す図である。

図１は、本発明の実施の形態に係る電力変換システム２ｓの構成を示す図である。電力変換システム２ｓは、並列接続された複数の電力変換装置２を備える。複数の電力変換装置２の出力経路は１つに結合され、配電線を介して商用電力系統（以下、単に系統４とする）に接続される。当該配電線には負荷３が接続される。図１では、第１電力変換装置２ａと第２電力変換装置２ｂの２つが並列接続された例を示している。一般的に配電線は、単相２線式、単相３線式、又は三相３線式で構成される。従って本来は、図１の第１電力変換装置２ａ、第２電力変換装置２ｂ、及び系統４間の配線はそれぞれ２線または３線で描かれるべきであるが、図面を簡略化するため１線で描いている。

第１電力変換装置２ａは、第１直流電源１ａから供給される直流電力を交流電力に変換して出力する。同様に第２電力変換装置２ｂは、第２直流電源１ｂから供給される直流電力を交流電力に変換して出力する。第１直流電源１ａ及び第２直流電源１ｂには、蓄電池（例えば、リチウムイオン蓄電池、ニッケル水素蓄電池、鉛蓄電池）、キャパシタ（例えば、電気二重層キャパシタ、リチウムイオンキャパシタ）、太陽電池、燃料電池などを使用することができる。第１直流電源１ａ及び第２直流電源１ｂに、同じ種類の直流電源を使用してもよいし、それぞれ異なる種類の直流電源を使用してもよい。

第１電力変換装置２ａは、第１インバータ装置２１ａ、第１制御装置２２ａ、第１インダクタＬａ、第１フィルタ電流センサＣＴ１ａ、第１コンデンサＣａ、第１リレーＲＹａ、第１出力電流センサＣＴ２ａ、及び第１出力電圧センサＶＴａを備える。第１インダクタＬａ及び第１コンデンサＣａは出力フィルタを構成する。

第１インバータ装置２１ａは、第１直流電源１ａから供給される直流電力を交流電力に変換して出力フィルタに出力する。なお第１直流電源１ａが蓄電池の場合、第１インバータ装置２１ａには双方向インバータ装置が用いられる。蓄電池を充電する場合、第１インバータ装置２１ａは、系統４から供給される交流電力を直流電力に変換して蓄電池を充電する。

なお第１直流電源１ａと第１インバータ装置２１ａとの間に、ＤＣ−ＤＣコンバータが設けられてもよい。例えば第１直流電源１ａが太陽電池の場合、当該ＤＣ−ＤＣコンバータは、ＭＰＰＴ（Maximum Power Point Tracking）制御を実行する。また第１直流電源１ａが蓄電池の場合、第１直流電源１ａと第１インバータ装置２１ａとの間に、双方向ＤＣ−ＤＣコンバータが設けられてもよい。当該双方向ＤＣ−ＤＣコンバータは、蓄電池の定電流（ＣＣ）充電／放電、または定電圧（ＣＶ）充電／放電を行う。

第１インバータ装置２１ａ及び上記ＤＣ−ＤＣコンバータはそれぞれ、例えば、４つ又は６つのスイッチング素子をブリッジ接続したブリッジ回路を含む。当該スイッチング素子のデューティ比を制御することにより、第１インバータ装置２１ａ及び上記ＤＣ−ＤＣコンバータのそれぞれの入出力を調整することができる。スイッチング素子には例えば、ＩＧＢＴ(Insulated Gate Bipolar Transistor）又はＭＯＳＦＥＴ（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)を使用することができる。

上記出力フィルタは、第１インバータ装置２１ａから出力される交流電力の高調波成分を減衰させて、第１インバータ装置２１ａの出力電圧および出力電流を正弦波に近づける。第１フィルタ電流センサＣＴ１ａは、当該出力フィルタに流れる電流ＩＬを検出して第１制御装置２２ａに出力する。

上記出力フィルタと、第１電力変換装置２ａの出力端子Ｔａとの間に、第１リレーＲＹａが挿入される。第１出力電流センサＣＴ２ａは、第１電力変換装置２ａの出力電流Ｉｏを検出して第１制御装置２２ａに出力する。第１出力電圧センサＶＴａは、第１電力変換装置２ａの出力電圧Ｖｏを検出して第１制御装置２２ａに出力する。

第１制御装置２２ａは、第１インバータ装置２１ａ、第１リレーＲＹａなどを制御する。第１制御装置２２ａの構成は、ハードウェア資源とソフトウェア資源の協働、またはハードウェア資源のみにより実現できる。ハードウェア資源としてアナログ素子、マイクロコンピュータ、ＤＳＰ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＦＰＧＡ、その他のＬＳＩを利用できる。ソフトウェア資源としてファームウェア等のプログラムを利用できる。

第２電力変換装置２ｂは、第２インバータ装置２１ｂ、第２制御装置２２ｂ、第２インダクタＬｂ、第２フィルタ電流センサＣＴ１ｂ、第２コンデンサＣｂ、第２リレーＲＹｂ、第２出力電流センサＣＴ２ｂ、及び第２出力電圧センサＶＴｂを備える。第２インダクタＬｂ及び第２コンデンサＣｂは出力フィルタを構成する。第２電力変換装置２ｂの構成は、第１電力変換装置２ａの構成と同様であるため説明を省略する。

図２は、制御装置２２の構成例を示す図である。制御装置２２は、ドループ制御部２２１、駆動制御部２２２、ＰＷＭ信号生成部２２３、駆動回路２２４、及び運転モード管理部２２５を備える。ドループ制御部２２１は、有効／無効電力算出部２２１ａ、第１乗算部２２１ｂ、加減算部２２１ｃ、第２乗算部２２１ｄ、第１加算部２２１ｅ、交流電圧指令値生成部２２１ｆ、及び補償値生成部２２１ｇを含む。

運転モード管理部２２５は、電力変換装置２の運転モードを管理し、現在の運転モードを駆動制御部２２２に通知する。運転モード管理部２２５は、系統４が正常なとき系統連系モードを選択する。系統連系モードでは運転モード管理部２２５は、リレーＲＹを閉状態（オン状態）に制御する。運転モード管理部２２５は、系統４が停電しているとき自立運転モードを選択する。運転モード管理部２２５は、出力電圧センサＶＴにより検出された電圧Ｖｏが、所定の時間、所定の電圧値未満になったとき、系統４が停電したと判定する。運転モード管理部２２５は、系統４の停電を検出すると、リレーＲＹを閉状態（オン状態）から開状態（オフ状態）に制御する。この状態は待機モードである。

待機モードから自立運転モードへの切替には、自動で起動する設定と手動で起動する設定がある。自動で起動する設定の場合、運転モード管理部２２５は、系統４の停電を検出してリレーＲＹを開状態（オフ状態）に制御してから、設定された時間が経過すると、リレーＲＹを閉状態（オン状態）に制御する。手動で起動する設定の場合、運転モード管理部２２５は、ユーザによりなされた自立運転モードの起動操作に基づく操作信号を受信すると、リレーＲＹを閉状態（オン状態）に制御する。

駆動制御部２２２は系統連系モードのとき、インバータ装置２１の入力電圧Ｖｄｃをもとに電流指令値を生成する。なお直流電源１とインバータ装置２１の間にＤＣ−ＤＣコンバータが設けられる場合は、ＤＣ−ＤＣコンバータとインバータ装置２１間の直流バス電圧Ｖｄｃをもとに電流指令値を生成する。

より具体的には駆動制御部２２２は、直流電源１またはＤＣ−ＤＣコンバータの出力電力と、インバータ装置２１の入力電力が平衡を保つように、インバータ装置２１の出力電流指令値を生成する。入力電圧Ｖｄｃは、直流電源１またはＤＣ−ＤＣコンバータの出力電力が、インバータ装置２１の入力電力より高いとき上昇し、低いとき低下する。駆動制御部２２２は、検出された入力電圧Ｖｄｃが設定電圧より高いとき、インバータ装置２１の出力電力を上昇させるための電流指令値を生成し、検出された入力電圧Ｖｄｃが設定電圧より低いとき、インバータ装置２１の出力電力を低下させるための電流指令値を生成する。駆動制御部２２２は、生成した電流指令値と、フィルタ電流センサＣＴ１により検出された電流ＩＬとの偏差をもとに、インバータ装置２１内のスイッチング素子のデューティ比で規定された電流指令値Ｉ^＊を生成する。駆動制御部２２２は、生成した電流指令値Ｉ^＊をＰＷＭ信号生成部２２３に出力する。

ＰＷＭ信号生成部２２３はコンパレータを含む。当該コンパレータは、電流指令値Ｉ^＊と搬送波（三角波）を比較し、その比較結果に応じたＰＷＭ信号を生成する。当該コンパレータは、生成したＰＷＭ信号を駆動回路２２４に出力する。駆動回路２２４は、ＰＷＭ信号生成部２２３から入力されたＰＷＭ信号に基づく駆動信号を、インバータ装置２１内のスイッチング素子のゲート端子に供給する。

駆動制御部２２２は自立運転モードのとき、ドループ制御部２２１から供給される交流電圧指令値Ｅｓｉｎθと、出力電圧センサＶＴにより検出された電圧Ｖｏとの偏差をもとに、インバータ装置２１内のスイッチング素子のデューティ比で規定された電圧指令値Ｖ^＊を生成する。駆動制御部２２２は、生成した電圧指令値Ｖ^＊をＰＷＭ信号生成部２２３に出力する。ＰＷＭ信号生成部２２３のコンパレータは、電圧指令値Ｖ^＊と搬送波を比較し、その比較結果に応じたＰＷＭ信号を生成する。当該コンパレータは、生成したＰＷＭ信号を駆動回路２２４に出力する。駆動回路２２４は、ＰＷＭ信号生成部２２３から入力されたＰＷＭ信号に基づく駆動信号を、インバータ装置２１内のスイッチング素子のゲート端子に供給する。自立運転モードでは、系統４により電圧が規定されないため、電力変換装置２により電圧を規定する必要がある。

ドループ制御部２２１の有効／無効電力算出部２２１ａは、出力電流センサＣＴ２により検出された電流Ｉｏ、出力電圧センサＶＴにより検出された電圧Ｖｏをもとに、自己の電力変換装置２の出力有効電力Ｐ、出力無効電力Ｑを算出する。出力有効電力Ｐ、出力無効電力Ｑは下記（式１）、（式２）により算出できる。

Ｐ＝Ｖｏ×Ｉｏ×ｃｏｓθ ・・・（式１）
Ｑ＝Ｖｏ×Ｉｏ×ｓｉｎθ ・・・（式２）

交流電圧指令値生成部２２１ｈは、有効電力Ｐ、無効電力Ｑ、ドループ制御用の基準電圧Ｅ^＊、ドループ制御用の基準角周波数ω^＊をもとに、交流電圧指令値Ｅｓｉｎθを生成する。Ｅは電圧、θ（＝ωｔ）は位相である。

図３（ａ）、（ｂ）は、ドループ制御で使用する垂下特性を示す図である。図３（ａ）は周波数ドループの垂下特性を、図３（ｂ）は電圧ドループの垂下特性をそれぞれ示す。ドループ制御では、電力変換装置２の出力電圧Ｅは下記（式３）により算出され、電力変換装置２の出力電圧Ｅの角周波数ωは下記（式４）により算出される。

Ｅ＝Ｅ^＊−ｎＰ ・・・（式３）
ω＝ω^＊＋ｍＱ ・・・（式４）

基準電圧Ｅ^＊は無負荷時の出力電圧、基準角周波数ω^＊は無負荷時の公称周波数である。例えば、基準電圧Ｅ^＊が２００Ｖ、基準角周波数ω^＊が３１４ｒａｄ／ｓ（≒周波数５０Ｈｚ）に設定される。係数ｎは電圧ドループ係数、係数ｍは周波数ドループ係数である。係数ｎ、係数ｍは電力変換装置２の出力インピーダンス、または定格出力により決定される。

図２に戻る。第２乗算部２２１ｄは、有効／無効電力算出部２２１ａにより算出された無効電力Ｑに周波数ドループ係数ｍを乗算し、得られた角周波数を第１加算部２２１ｅに出力する。第１加算部２２１ｅは基準角周波数ω^＊に、第２乗算部２２１ｄにより算出された角周波数を加算し、得られた角周波数ωを交流電圧指令値生成部２２１ｆに出力する。

補償値生成部２２１ｇは、出力電流センサＣＴ２により検出された出力電流Ｉｏと、電力変換装置２の出力端子Ｔから接続点Ｎ１までの配線インピーダンスＺをもとに、配線インピーダンスＺによる電圧降下を補償するための電圧補償値Ｖｆを生成する。具体的には出力電流Ｉｏと配線インピーダンスＺを乗算して電圧補償値Ｖｆを生成する。

第１電力変換装置２ａの補償値生成部２２１ｇには、第１電力変換装置２ａの出力端子Ｔａから接続点Ｎ１までの配線インピーダンスＺａが予め設定され、第２電力変換装置２ｂの補償値生成部２２１ｇには、第２電力変換装置２ｂの出力端子Ｔｂから接続点Ｎ１までの配線インピーダンスＺｂが予め設定される。配線インピーダンスＺａ、ｂは、配線の種類と、出力端子Ｔａ、Ｔｂから接続点Ｎ１までのそれぞれの長さにより算出される。なお、電力変換システム２ｓの設置後に、それぞれの配線に電流を流して配線インピーダンスＺａ、ｂを測定してもよい。

補償値生成部２２１ｇは、算出した電圧補償値Ｖｆを加減算部２２１ｃに出力する。第１乗算部２２１ｂは、有効／無効電力算出部２２１ａにより算出された有効電力Ｐに電圧ドループ係数ｎを乗算し、得られた電圧値を加減算部２２１ｃに出力する。加減算部２２１ｃは基準電圧Ｅ^＊の値に対して、第１乗算部２２１ｂにより算出された電圧値を減算し、補償値生成部２２１ｇにより算出された電圧補償値Ｖｆを加算する。加減算部２２１ｃは、得られた電圧値Ｅを交流電圧指令値生成部２２１ｆに出力する。

交流電圧指令値生成部２２１ｈは、加減算部２２１ｃにより算出された電圧値Ｅと、第１加算部２２１ｅにより算出された角周波数ωをもとに電圧指令値Ｅｓｉｎθを生成し、駆動制御部２２２に出力する。

図４（ａ）、（ｂ）は、第１電力変換装置２ａと第２電力変換装置２ｂの電圧ドループの垂下特性を示す図である。図４（ａ）は、第１電力変換装置２ａの配線インピーダンスＺａと、第２電力変換装置２ｂの配線インピーダンスＺｂが異なっている場合の例を示している。図４（ａ）に示す例では、第１電力変換装置２ａの配線インピーダンスＺａの方が高く、第１電力変換装置２ａの出力電力Ｐ１が、第２電力変換装置２ｂの出力電力Ｐ２より大きくなっている。本来、第１電力変換装置２ａの出力電力Ｐ１と、第２電力変換装置２ｂの出力電力Ｐ２は等しいことが好ましい。

図４（ｂ）は、図４（ａ）に示した第１電力変換装置２ａの配線インピーダンスＺａによる電圧降下Ｖｆ１と、第２電力変換装置２ｂの配線インピーダンスＺｂによる電圧降下Ｖｆ２をそれぞれ補償した後の垂下特性を示している。これらの電圧降下Ｖｆ１、Ｖｆ２の補償は、図３の補償値生成部２２１ｇ及び加減算部２２１ｃで実行される。補償後の第１電力変換装置２ａの出力電力Ｐ１と第２電力変換装置２ｂの出力電力Ｐ２は等しくなり、負荷分担が均等になる。

以上説明したように本実施の形態によれば、自立運転モードにおいて、配線インピーダンスＺａ、Ｚｂによる電圧降下を補償することにより、並列接続された複数の電力変換装置２から負荷３に電力を供給する際の負荷分担を均等化することができる。また第１電力変換装置２ａと第２電力変換装置２ｂ間を通信線で接続して電流分担をやりとりする必要がないため、配線を簡素化することができる。

また第１電力変換装置２ａと第２電力変換装置２ｂ間を仮に通信線で接続した場合でも、第１電力変換装置２ａと第２電力変換装置２ｂ間の距離が離れている場合、通信遅延による同期ずれが発生し得る。この点、本実施の形態によれば通信遅延による誤差を考慮する必要がない。

以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

図５は、変形例に係る制御装置２２の構成例を示す図である。変形例では図２の制御装置２２に対して、ドループ制御部２２１内の補償値生成部２２１ｇが省略され、補償値生成部２２６及び第２加算部２２７が追加される。変形例では、補償値生成部２２１ｇが省略されるため、交流電圧指令値生成部２２１ｆから、配線インピーダンスＺによる電圧降下が補償されていない状態の電圧指令値Ｅｓｉｎθが駆動制御部２２２に出力され、駆動制御部２２２から、配線インピーダンスＺによる電圧降下が補償されていない状態の電圧指令値Ｖ^＊が第２加算部２２７に出力される。

補償値生成部２２６は自立運転モードにおいて、出力電流センサＣＴ２により検出された出力電流Ｉｏと、電力変換装置２の出力端子Ｔから接続点Ｎ１までの配線インピーダンスＺをもとに、配線インピーダンスＺによる電圧降下を補償するための電圧補償値Ｖｆを生成する。補償値生成部２２６は生成した電圧補償値Ｖｆを、インバータ装置２１内のスイッチング素子のデューティ比に換算する。補償値生成部２２６は、デューティ比で規定された電圧補償値Ｖｆを第２加算部２２７に出力する。なお系統連系モードでは、補償値生成部２２６は、第２加算部２２７に電圧補償値Ｖｆを出力しない。

第２加算部２２７は、駆動制御部２２２から入力される電圧指令値Ｖ^＊に、補償値生成部２２６から入力される電圧補償値Ｖｆを加算して、配線インピーダンスＺによる電圧降下が補償された電圧指令値Ｖ^＊をＰＷＭ信号生成部２２３に出力する。このように本変形例によっても、上述の基本となる実施の形態と同様の効果を奏する。

また上述の実施の形態では、２台の電力変換装置２を並列運転する場合を例に説明したが、３台以上の電力変換装置２を並列運転する場合にも、２台目以降の電力変換装置２について、上記の位相切替制御を適用することができる。

また電力変換システム２ｓは、系統連系モードを持たない、再生可能エネルギーをもとに発電する直流電源（太陽電池など）を備えた分散型電源システムであってもよい。この場合、本分散型電源システムの運転時は常に、配線インピーダンスＺａ、Ｚｂによる電圧降下が補償される。

なお、実施の形態は、以下の項目によって特定されてもよい。

［項目１］
並列接続されている他の電力変換装置（２ａ）とともに、電力系統（４）と電気的に非接続の共通の負荷（３）に交流電力を供給する電力変換装置（２ｂ）であって、
直流電源（１ｂ）から供給される直流電力を交流電力に変換する電力変換部（２１ｂ）と、
本電力変換装置（２ｂ）の出力電力、ドループ制御用の基準電圧、ドループ制御用の基準周波数をもとに交流電圧指令値を生成する交流電圧指令値生成部（２２１ｆ）と、
前記交流電圧指令値生成部（２２１ｆ）により生成された交流電圧指令値に、本電力変換装置（２ｂ）の出力電圧が一致するように前記電力変換部（２１ｂ）を制御する制御部（２２２）と、
本電力変換装置（２ｂ）の出力電流、及び本電力変換装置（２ｂ）の出力端子から、本電力変換装置（２ｂ）と前記他の電力変換装置（２ａ）との接続点（Ｎ１）までの予め設定された配線インピーダンスをもとに、当該配線インピーダンスによる電圧降下を補償するための電圧補償値を生成する電圧補償値生成部（２２１ｇ）と、を備え、
前記交流電圧指令値生成部（２２１ｆ）は、前記電圧補償値を用いて前記交流電圧指令値を補正することを特徴とする電力変換装置（２ｂ）。
これによれば、他の電力変換装置（２ａ）と本電力変換装置（２ｂ）との負荷分担を均等化することができる。
［項目２］
前記交流電圧指令値生成部（２２１ｆ）は、
前記ドループ制御用の基準周波数に、本電力変換装置（２ｂ）の出力無効電力に周波数変換係数を掛けて得られる周波数を加算して得られた周波数をもとに、前記交流電圧指令値の位相を決定し、
前記ドループ制御用の基準電圧値に対して、本電力変換装置（２ｂ）の出力有効電力に電圧変換係数を掛けて得られる電圧値を減算し、前記電圧補償値を加算して得られた電圧値をもとに、前記交流電圧指令値の電圧を決定することを特徴とする項目１に記載の電力変換装置（２ｂ）。
これによれば、配線インピーダンスによる電圧降下を補償した電圧指令値を生成することができる。
［項目３］
並列接続されている他の電力変換装置（２ａ）とともに、電力系統（４）と電気的に非接続の共通の負荷（３）に交流電力を供給する電力変換装置（２ｂ）であって、
直流電源（１ｂ）から供給される直流電力を交流電力に変換する電力変換部（２１ｂ）と、
本電力変換装置（２ｂ）の出力電力、ドループ制御用の基準電圧、ドループ制御用の基準周波数をもとに交流電圧指令値を生成する交流電圧指令値生成部（２２１ｆ）と、
前記交流電圧指令値生成部（２２１ｆ）により生成された交流電圧指令値と、前記電力変換装置（２ｂ）の出力電圧との偏差に基づく指令値をもとに前記電力変換部（２１ｂ）を制御する制御部（２２２）と、
本電力変換装置（２ｂ）の出力電流、及び本電力変換装置（２ｂ）の出力端子から、本電力変換装置（２ｂ）と前記他の電力変換装置（２ａ）との接続点（Ｎ１）までの予め設定された配線インピーダンスをもとに、当該配線インピーダンスによる電圧降下を補償するための電圧補償値を生成する電圧補償値生成部（２２６）と、を備え、
前記偏差に基づく補償値は、前記電圧補償値により補正されることを特徴とする電力変換装置（２ｂ）。
これによれば、他の電力変換装置（２ａ）と本電力変換装置（２ｂ）との負荷分担を均等化することができる。
［項目４］
前記偏差に基づく指令値に、前記電圧補償値を加算する加算部（２２７）をさらに備えることを特徴とする項目３に記載の電力変換装置（２ｂ）。
これによれば、配線インピーダンスによる電圧降下を補償した、偏差に基づく指令値を生成することができる。
［項目５］
項目１から４のいずれかに記載の電力変換装置（２）が複数並列に接続されたことを特徴とする電力変換システム（２ｓ）。
これによれば、複数の電力変換装置（２）間の負荷分担が均等化された電力変換システム（２ｓ）を構築することができる。

１ａ 第１直流電源、 Ｌａ 第１インダクタ、 Ｃａ 第１コンデンサ、 ＣＴ１ａ 第１フィルタ電流センサ、 ＲＹａ 第１リレー、 ＶＴａ 第１出力電圧センサ、 １ｂ 第２直流電源、 ＣＴ１ｂ 第２フィルタ電流センサ、 ２ｓ 電力変換システム、 ２ａ 第１電力変換装置、 ＣＴ２ａ 第１出力電流センサ、 ２ｂ 第２電力変換装置、 Ｌｂ 第２インダクタ、 Ｃｂ 第２コンデンサ、 ＣＴ２ｂ 第２出力電流センサ、 ＲＹｂ 第２リレー、 ＶＴｂ 第２出力電圧センサ、 ３ 負荷、 ４ 系統、 ２１ａ 第１インバータ装置、 ２１ｂ 第２インバータ装置、 ２２ａ 第１制御装置、 ２２ｂ 第２制御装置、 ２２１ ドループ制御部、 ２２１ａ 有効／無効電力算出部、 ２２１ｂ 第１乗算部、 ２２１ｃ 加減算部、 ２２１ｄ 第２乗算部、 ２２１ｅ 第１加算部、 ２２１ｆ 交流電圧指令値生成部、 ２２１ｇ 補償値生成部、 ２２２ 駆動制御部、 ２２３ ＰＷＭ信号生成部、 ２２４ 駆動回路、 ２２５ 運転モード管理部、 ２２６ 補償値生成部、 ２２７ 第２加算部。

本発明は、複数の電力変換装置が並列接続された電力変換システムに利用可能である。

Claims (5)

1. 並列接続されている他の電力変換装置とともに、電力系統と電気的に非接続の共通の負荷に交流電力を供給する電力変換装置であって、
   直流電源から供給される直流電力を交流電力に変換する電力変換部と、
   本電力変換装置の出力電力、ドループ制御用の基準電圧、ドループ制御用の基準周波数をもとに交流電圧指令値を生成する交流電圧指令値生成部と、
   前記交流電圧指令値生成部により生成された交流電圧指令値に、本電力変換装置の出力電圧が一致するように前記電力変換部を制御する制御部と、
   本電力変換装置の出力電流、及び本電力変換装置の出力端子から、本電力変換装置と前記他の電力変換装置との接続点までの予め設定された配線インピーダンスをもとに、当該配線インピーダンスによる電圧降下を補償するための電圧補償値を生成する電圧補償値生成部と、を備え、
   前記交流電圧指令値生成部は、前記電圧補償値を用いて前記交流電圧指令値を補正することを特徴とする電力変換装置。
2. 前記交流電圧指令値生成部は、
   前記ドループ制御用の基準周波数に、本電力変換装置の出力無効電力に周波数変換係数を掛けて得られる周波数を加算して得られた周波数をもとに、前記交流電圧指令値の位相を決定し、
   前記ドループ制御用の基準電圧値に対して、本電力変換装置の出力有効電力に電圧変換係数を掛けて得られる電圧値を減算し、前記電圧補償値を加算して得られた電圧値をもとに、前記交流電圧指令値の電圧を決定することを特徴とする請求項１に記載の電力変換装置。
3. 並列接続されている他の電力変換装置とともに、電力系統と電気的に非接続の共通の負荷に交流電力を供給する電力変換装置であって、
   直流電源から供給される直流電力を交流電力に変換する電力変換部と、
   本電力変換装置の出力電力、ドループ制御用の基準電圧、ドループ制御用の基準周波数をもとに交流電圧指令値を生成する交流電圧指令値生成部と、
   前記交流電圧指令値生成部により生成された交流電圧指令値と、本電力変換装置の出力電圧との偏差に基づく指令値をもとに前記電力変換部を制御する制御部と、
   本電力変換装置の出力電流、及び本電力変換装置の出力端子から、本電力変換装置と前記他の電力変換装置との接続点までの予め設定された配線インピーダンスをもとに、当該配線インピーダンスによる電圧降下を補償するための電圧補償値を生成する電圧補償値生成部と、を備え、
   前記偏差に基づく指令値は、前記電圧補償値により補正されることを特徴とする電力変換装置。
4. 前記偏差に基づく指令値に、前記電圧補償値を加算する加算部をさらに備えることを特徴とする請求項３に記載の電力変換装置。
5. 請求項１から４のいずれかに記載の電力変換装置が複数並列に接続されたことを特徴とする電力変換システム。

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