JP6980134B1 - 電力変換装置、電力変換制御装置、及び制御方法 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、第1の実施形態の電力変換装置1の構成図である。
電力変換装置1は、例えば、負荷2(図中の記載はLOAD)に電力を供給する主回路3と、電圧センサ9Vと、電流センサ9iと、制御部10とを備える。主回路3の入力側には、電源5から3相交流電力が共有される。
制御部10は、例えば、電流検出ユニット11(図中の記載はIDET)と、減算器12と、非線形演算ユニット13と、電圧制御部14(図中の記載はAVR)と、電流制御部15(図中の記載はACR)と、PWM制御部16(図中の記載はPWM)とを備える。
演算ユニット13a(図中の記載はABS)は、制御偏差ΔV0の絶対値を算出する。演算ユニット13bは、乗算器であり、制御偏差ΔV0と、制御偏差ΔV0の絶対値(|ΔV0|)とを入力変数にして、制御偏差ΔV0と、制御偏差ΔV0の絶対値(|ΔV0|)とを乗じて、制御偏差ΔV1を算出する。演算ユニット13cは、制御偏差ΔV1に、値が予め定められた係数kを乗じて、制御偏差kΔV1を算出する。上記の演算処理を、次の式(1)と式(2)に整理する。
kΔV1=k×ΔV1 ・・・(2)
上記の実施形態を、次のような構成に適用してもよい。
コンバータ1台に対してインバータが多数接続されている場合がある。このような構成の場合、インバータの負荷がそれぞれ独立していると、その負荷の変動の影響を軽減させるようにコンバートを制御することが容易ではないことがある。
図5から図7を参照して、第2の実施形態について説明する。
図5は、第2の実施形態の電力変換装置1Aの構成図である。電力変換装置1Aは、電力変換装置1の制御部10に代えて、制御部10Aを備える。制御部10Aは、制御部10の非線形演算ユニット13に代えて、非線形演算ユニット13Aを備える。非線形演算ユニット13Aは、非線形演算ユニット13に対して、演算ユニット13dをさらに備える。
LL、(LL>|ΔV0|の場合) ・・・(3)
ΔV2=CV(|ΔV0|)×ΔV0 ・・・(4)
kΔV2=k×ΔV2 ・・・(5)
図6に、CV(|ΔV0|)の下限値LLの値が互いに異なる3つのケースを示す。グラフLL1は、下限値LLの値が1である。グラフLL2は、下限値LLの値が0から1までの間の代表的な値の一例である。グラフLL3は、下限値LLの値が1を超える代表的な値の一例である。
Claims (6)
- 電源側から供給される電力を直流電力に変換するコンバータと、
前記コンバータの出力側に設けられているインバータと、
前記コンバータの出力側に設けられている直流区間の直流電圧を帰還量に用いて、前記直流区間の制御目標電圧に対する目標量と前記帰還量との制御偏差を算出し、
前記制御偏差の絶対値が所定の大きさに満たない範囲についての前記制御偏差に対する線形変換と、前記制御偏差の絶対値が所定の大きさを超える範囲についての前記制御偏差に対する非線形変換とが含まれた、前記制御偏差に対する非線形演算処理を行い、
前記非線形演算処理の結果に基づいた操作量を算出して、前記操作量を用いて前記コンバータを制御する制御部と、
を備える電力変換装置。 - 前記制御部は、
前記制御偏差に対する前記非線形演算処理によって、前記制御偏差の絶対値を所定の下限値に制限して、前記制御偏差の絶対値の大きさによって前記下限値に制限された前記制御偏差の下限制限付き絶対値と前記制御偏差との積を、前記非線形演算処理の結果にする、
請求項1に記載の電力変換装置。 - 前記制御部は、
前記制御偏差に対する前記非線形演算処理として、前記制御偏差の絶対値が所定の大きさに満たない範囲について前記制御偏差に対する線形変換によって第1結果を生成して、前記制御偏差の絶対値が所定の大きさを超える範囲について前記制御偏差に対する非線形変換によって第2結果を生成して、前記第1結果と前記第2結果とを組み合わせて前記非線形演算処理の結果にする、
請求項1に記載の電力変換装置。 - 前記制御部は、
前記制御偏差に対する前記非線形演算処理として、前記制御偏差の絶対値が所定の大きさに満たない範囲について前記制御偏差の1次近似に基づいた第1結果を生成して、前記制御偏差の絶対値が所定の大きさを超える範囲について前記制御偏差に対する高次関数に基づいた第2結果を生成して、前記第1結果と前記第2結果とを組み合わせて前記非線形演算処理の結果にする、
請求項1に記載の電力変換装置。 - 電源側から供給される電力を直流電力に変換するコンバータと、前記コンバータの出力側に設けられているインバータと、を備える電力変換装置の電力変換制御装置であって、
前記コンバータの出力側に設けられている直流区間の直流電圧を帰還量に用いて、前記直流区間の制御目標電圧に対する目標量と前記帰還量との制御偏差を算出し、
前記制御偏差の絶対値が所定の大きさに満たない範囲についての前記制御偏差に対する線形変換と、前記制御偏差の絶対値が所定の大きさを超える範囲についての前記制御偏差に対する非線形変換とが含まれた、前記制御偏差に対する非線形演算処理を行い、
前記非線形演算処理の結果に基づいた操作量を算出して、前記操作量を用いて前記コンバータを制御する制御部、
を備える電力変換制御装置。 - 電源側から供給される電力を直流電力に変換するコンバータと、前記コンバータの出力側に設けられているインバータと、を備える電力変換装置の制御方法であって、
前記コンバータの出力側に設けられている直流区間の直流電圧を帰還量に用いて、前記直流区間の制御目標電圧に対する目標量と前記帰還量との制御偏差を算出し、
前記制御偏差の絶対値が所定の大きさに満たない範囲についての前記制御偏差に対する線形変換と、前記制御偏差の絶対値が所定の大きさを超える範囲についての前記制御偏差に対する非線形変換とが含まれた、前記制御偏差に対する非線形演算処理を行い、
前記非線形演算処理の結果に基づいた操作量を算出して、前記操作量を用いて前記コンバータを制御するステップ、
を含む制御方法。
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