JP6798248B2 - 電力変換装置 - Google Patents
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Description
Z=R+j2πfL
(Rは抵抗分、Lはインダクタンス分、fは周波数)
図1は、第1の実施形態の電力変換装置を適用した電力系統の模式図である。第1の実施形態は、電力設備として風力発電機が連系された電力系統を例示しているが、電力設備として水力発電機、動力発電機その他の発電設備であってもよいし、鉄道用やアルミニウム製錬プラント用などの電源装置をもつ需要家設備であっても良い。
風力発電機1と電力系統2の系統接続点P1を流れる系統電流I1及び系統電圧Vsが電流検出器及び電圧検出器を介して検出される。第1の基本波制御機能ブロック31及び第2の高調波制御機能ブロック42へ系統電圧Vsが入力される。第2の基本波制御ブロック32へ系統電圧Vsの直流電圧VDCが入力される。また、第1の高調波制御機能ブロック41へ系統電流I1が入力される。
2 電力系統
3 電圧形インバータ
4 変圧器
10 電流指令生成回路
20 電圧指令生成回路
30 基本波制御機能回路
31 第1の基本波制御機能ブロック
32 第2の基本波制御機能ブロック
33、43、70 加算部
40 高調波制御機能回路
41 第1の高調波制御機能ブロック
42 第2の高調波制御機能ブロック
50 制限回路
51 推定部
52 高調波制限部
53 係数演算部
54 ゲイン乗算部
71 加減算部
72 電流制御部
73 電圧リミッタ
Claims (7)
- 電力系統に連系されるとともに、電圧形インバータを制御する電力変換装置であって、
前記電力系統に流れる系統電流の基本波を制御するための第1の電流指令値を生成する基本波制御機能回路と、前記系統電流の高調波を制御するための第2の電流指令値を生成する高調波制御機能回路と、前記電圧形インバータの出力電圧であって前記第2の電流指令値に基づく出力電圧の増分を推定した推定値に応じて当該第2の電流指令値を制限する制限回路と、を具備したことを特徴とする電力変換装置。 - 前記制限回路は、前記第2の電流指令値に基づく出力電圧の増分を推定する推定部と、前記出力電圧の増分の推定値が制限値を超過した場合に前記高調波制御機能回路から出力される前記第2の電流指令値を制限する高調波制限部と、を有することを特徴とする請求項1記載の電力変換装置。
- 前記基本波制御機能回路は、無効電流指令及び又は有効電流指令を前記第1の電流指令値として出力し、前記高調波制御機能回路は、系統電流及び又は系統電圧から抽出された高調波成分に応じた高調波電流指令を前記第2の電流指令値として出力することを特徴とする請求項1又は請求項2記載の電力変換装置。
- 前記推定部は、前記高調波制限部による制限前の第2の電流指令値を微分してインピーダンスZのインダクタンス分Lを乗算し、前記出力電圧の増分の推定値として出力することを特徴とする請求項2記載の電力変換装置。
- 前記推定部は、前記高調波制限部による制限前の第2の電流指令値に系統接続点までのインピーダンスZの抵抗分Rを乗算する第1演算部と、前記制限前の第2の電流指令値を微分して前記インピーダンスZのインダクタンス分Lを乗算する第2演算部と、前記第1演算部及び前記第2演算部の出力を加算して前記出力電圧の増分の推定値として出力する加算部と、を有することを特徴とする請求項4記載の電力変換装置。
- 前記高調波制限部は、前記出力電圧の増分の推定値が制限値を超過しないようにゲイン補正係数を演算する係数演算部と、前記制限前の第2の電流指令値に対して前記ゲイン補正係数を乗算する係数乗算部と、を有することを特徴とする請求項2、請求項4又は請求項5記載の電力変換装置。
- 前記高調波制限部は、前記推定値の減少時のみ遅れ動作する遅れ要素を有することを特徴とする請求項6記載の電力変換装置。
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