JPWO2018051587A1 - 電力変換装置および電力システム - Google Patents
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Abstract
Description
そこで、高圧用途に適した多重変圧器を必要としない電力変換装置として、複数の変換器の出力をカスケード接続したマルチレベル変換器が提案されており、その中の一つにモジュラーマルチレベル変換器(以下、MMCと称す)がある。
MMCの各変換器セルの出力は、MMCの交流端および直流端の両側に接続されているため、各変換器セルは、直流および交流の両方を出力するという特徴を持つ。つまり、各アームを流れる電流には交流成分と直流成分とが存在する。よって、MMCでは、これら複数の電流成分を制御している。
各相の第1アームと第2アームとがそれぞれ直列接続される複数の相アームを正負の直流線路間に並列接続して備え、三相交流と直流との間で電力変換を行う電力変換器と、
前記第1アーム、前記第2アームに対する電圧指令値をそれぞれ生成して、前記電圧指令値に基づいて前記電力変換器を駆動制御する制御装置とを備えた電力変換装置において、
前記第1アーム、前記第2アームのそれぞれは、
上下アーム共に半導体スイッチング素子を有する第1直列体と、該第1直列体に並列接続された直流コンデンサとから成る変換器セルにより構成され、
前記第2アーム内の前記変換器セルは、前記直流コンデンサと、前記第1直列体と、上下アームの一方に半導体スイッチング素子を有し、他方にダイオードを有する第2直列体とを並列接続して成り、前記直流コンデンサの両端電圧の大きさに対応する正負の極性の電圧を出力する第2変換器セルであり、
前記制御装置は、
前記直流線路間の短絡を検出すると、前記電力変換器内の前記半導体スイッチング素子をオフ状態にする保護制御を行い、
前記直流線路間の短絡の解消を検知すると、前記ダイオードを流れる負極性電流を前記相アームに流す電圧指令値を、前記第1アームおよび前記第2アーム内の前記変換器セルに対して与えて前記電力変換器の再起動制御を行うものである。
また、本発明に係る電力システムは、
上記のように構成された電力変換装置を複数個備え、各前記電力変換装置の前記電力変換器における前記直流線路が互いに接続されるものである。
以下、本発明の実施の形態1による電力変換装置100について図を用いて説明する。
図1は、本発明の実施の形態1による電力変換装置100の概略構成図である。
図2は、本発明の実施の形態1による電力変換装置100を複数個用いて構成した2端子HVDCシステムの概略構成図である。図2において、本実施の形態の電力変換装置100を100A、100Bとして示している。
なお、リアクトル11、リアクトル12が配置される位置は、第1アーム5、第2アーム6内のいずれの位置でもよい。例えば、第1アーム5側または第2アーム6側の一方にリアクトル11とリアクトル12とを纏めて配置した構成であってもよい。
図3は、本発明の実施の形態1による第1アーム5に用いられるハーフブリッジ構成の第1変換器セル10の構成図である。
第1変換器セル10は、第1直列体23と、この第1直列体23に並列接続される直流コンデンサ29とから構成される。第1直列体23は、ダイオード21d、22dが逆並列に接続された複数(この場合は2個)の半導体スイッチング素子21s、22s(以下、単にスイッチング素子と称す)を上下アームにそれぞれ有する。また直流コンデンサ29は、直流電圧を平滑化する。
そして、第1変換器セル10はスイッチ22のスイッチング素子22sの両端子を出力端とし、スイッチング素子21s、22sをオン、オフ、切り替えさせる。これにより、この出力端から、直流コンデンサ29の両端電圧および入出力端子が短絡された状態の零電圧を出力する。
第2変換器セル20は、第1直列体35と、この第1直列体に並列接続される第2直列体36と、直流電圧を平滑化する直流コンデンサ39とから構成される。
第1直列体35は、ダイオード31d、32dが逆並列に接続された複数(この場合は2個)のスイッチング素子31s、32sを上下アームにそれぞれ有する。また、第2直列体36は、上下アームのどちらか一方はダイオード33で、他方はダイオード34dが逆並列に接続されたスイッチング素子34sを直列接続して構成される。本実施の形態では、上アームにダイオード33を配置した構成としている。
スイッチング素子31s、32s、34sは、IGBTやGCT等の自己消弧形のスイッチング素子から成り、それぞれダイオード31d、32d、34dが逆並列に接続されて構成されるスイッチ31、32、34が用いられる。
また、第2変換器セル20は、スイッチング素子とダイオードとからなる直列体と、この直列体に並列に接続された直流コンデンサとから成り、スイッチング動作により直列コンデンサの電圧を選択的に出力する構成であれば、図4で示した構成に限定されるものではない。
さらに、三相交流電源9の各相電圧Vsu、Vsv、Vsw、直流端子PN間の直流電圧Vdcおよび第1変換器セル10、第2変換器セル20の直流コンデンサ電圧Vcapは、それぞれ図示しない電圧検出器により検出されて制御装置50に入力される。
制御装置50は、各制御系から成る電圧指令値生成部51とPWM部52とを備える。そして制御装置50は、第1アーム5、第2アーム6に対する電圧指令値V+*、V−*を生成し、この電圧指令値V+*、V−*に基づいて、第1変換器セル10、第2変換器セル20をPWM制御するゲート信号Gを生成して電力変換器1の制御を行う。
電圧指令値生成部51は、規格化/演算部59と、DC−AVR(Direct Current−Automatic Voltage Regulator)/DC−ACR(Direct Current−Automatic Current Regulator)制御部53と、直流電圧指令値演算部54と、交流電圧制御部55と、第1アーム電圧指令値演算部56Aと、第2アーム電圧指令値演算部56Bと、第1アーム側各セル個別制御部57Aと、第2アーム側各セル個別制御部57Bとを備える。
以下、上記電圧指令値生成部51を構成する各部の詳細について説明する。
同様に、第2アーム電圧指令値演算部56Bは、直流電圧指令値Vdc−*と交流電圧指令値Vac−*とに基づいて、第2アーム6に対する電圧指令値V−+*を演算する。
同様に、第2アーム側各セル個別制御部57Bは、電圧指令値V−*と、直流コンデンサ電圧Vcapとに基づいて、第2アーム6を構成する各第2変換器セル20の電圧を制御するための、第2アーム側セル電圧指令値Vcell−*を生成する。
PWM部52は、第1アーム側PWM回路部58Aと、第2アーム側PWM回路部58Bとを備える。そして第1アーム側PWM回路部58Aと、第2アーム側PWM回路部58Bは、第1アーム側セル電圧指令値Vcell+*と第2アーム側セル電圧指令値Vcell−*とに基づいて、各相の第1アーム5、第2アーム6内の各第1変換器セル10、第2変換器セル20をPWM制御するゲート信号Gを生成する。
前述したように、第1アーム5の電圧指令値V+*は、直流電圧指令値演算部54で演算された直流電圧指令値Vdc+*と交流電圧制御部55で演算された交流電圧指令値Vac+*のそれぞれに応じて決定される。また同様に、第2アーム6の電圧指令値V−*は、直流電圧指令値演算部54で演算された直流電圧指令値Vdc−*と交流電圧制御部55で演算された交流電圧指令値Vac−*のそれぞれに応じて決定される。つまり、第1アーム5、第2アーム6に対する電圧指令値V+*、V−*は、直流成分と交流成分との2つの成分を含む。
図6は、本発明の実施の形態1による電力変換装置100の制御動作を示すフロー図である。
図7は、直流端子PN間で短絡が発生した際に流れる短絡電流iaの経路を示す図である。
図8は、本発明の実施の形態1による電力変換器1の再起動制御時における、交流系統電圧、直流電圧Vdc、第1アーム5の電圧、第2アーム6の電圧のそれぞれの波形を示す図である。
次に、制御装置50は、この直流電流Idcおよび直流電圧Vdcに基づいて、直流端子PN間(直流線路13P、13N)間で短絡が発生したか否かの判定を行う。例えば、直流電流Idcが設定された基準値を超える過電流となり、直流電圧Vdcがほぼ零となると、制御装置50は、短絡が発生したと判断する(ステップS4、Yes)。
なお、ステップS4において短絡の発生が無いと判断された場合は(ステップS4、No)、ステップS3に戻り、制御装置50は短絡判定を周期的に繰り返し行う。
図7に示すように、直流端子PN間で短絡が発生すると、図7中の矢印で示す経路で短絡電流iaが流れる。ここで全てのスイッチング素子21s、22s、31s、32s、34sをオフ状態とする保護制御を行う。この保護制御において、短絡電流iaの経路内に接続される第2変換器セル20の直流コンデンサ39の充電電圧の総和が、交流端子7間の電圧より高ければ、短絡電流iaは流れない。本実施の形態では、この条件を満たすように第2アーム6を構成する第2変換器セル20の数を調整しているため、短絡電流iaを抑制することができる。
本実施の形態では、第1アーム5内のハーフブリッジ構成の第1変換器セル10のスイッチング素子21s、22sをオフさせているが、これはスイッチング動作による交流端子7への影響を低減するためであり、短絡電流iaの抑制には寄与しない。
次に、制御装置50は、この直流電流Idcおよび直流電圧Vdcに基づいて、直流端子PN間の短絡が解消されたか否かの判定を行う(ステップS7)。
なお、ステップS7において短絡状態が継続していると判断された場合は(ステップS7、No)ステップS6に戻り、制御装置50は短絡解消判定を周期的に繰り返し行う。
この再起動制御の開始時では、制御装置50は、交流端子7U、7V、7Wには定格の交流電圧Vacを出力し、直流端子PN間には零電圧を出力するように制御を行う。
制御装置50は、上記の電圧指令値V+*、V−*に基づいたゲート信号Gを生成してPWM制御によりスイッチング素子21s、22s、31s、32s、34をスイッチング制御する。このように制御装置50は、再起動制御の開始時においては、交流端子7に定格の交流電圧Vacを出力し、直流端子PN間に零電圧を出力する。
Vdc−*(t)=Vdc−*(t−Δt)+Δdc。(ステップS9)。
ΔtはΔdcの可算を行う周期を示す。
こうして、直流端子PN間に出力される直流電圧Vdcの電圧値は、微小な調整電圧値Δdcと、調整電圧値Δdcの可算回数nとを乗算した値となる。
Vdc[V]=Δdc[V]×可算回数n
ステップS10において、直流電圧Vdcが定格であると判定された場合は(ステップS10、Yes)、制御装置50は、運転モードを定常制御へと切り替え、送電を開始する(ステップS2)。
なお、直流電圧Vdcが定格電圧に到達していないと判定された場合は(ステップS10、No)、ステップS9に戻り、直流電圧指令値にΔdcを可算した後ステップS10に移行させ、定格判定を周期的に繰り返し行う。
また、前述したように、第2変換器セル20が負極性の電圧を出力可能である条件として、第2変換器セル20を通過する電流がNo側からPo側に流れる、即ち、相アーム4に負極性電流inが流れていることが必要となる。以下、相アーム4に負極性電流inを流すことが可能な理由について図9を用いて説明する。
直流端子Pに接続されている直流線路13Pの浮遊インピーダンスZPを、リアクトル13Pl1、抵抗13Pr1、抵抗13Pr2、リアクトル13Pl2、コンデンサ13Pc、直流端子Nに接続されている直流線路13Nの浮遊インピーダンスZNを、リアクトル13Nl1、抵抗13Nr1、抵抗13Nr2、リアクトル13Nl2、コンデンサ13Ncとして示す。
そして、制御装置50は、直流端子PN間の短絡解消を検知すると、運転モードを保護制御から再起動制御に切り替える。そして制御装置50は、交流系統に定格出力をした状態で、直流端子PN間の電圧を零から定格まで、所定の傾きを持ってランプ関数状に立ち上げる。
このように、交流系統と連系した状態で、交流端子7には定常制御時と同様の交流電圧を出力しつつ、直流端子には零から定格までランプ関数状に直流電圧を出力することによって直流電圧を徐々に立ち上げている。そのため、直流線路13Pが過電圧とならず安定した再起動が可能である。
これにより、第2変換器セル20内の直流コンデンサの電圧バラツキを抑制することができ、第2変換器セル20の電圧指令値通りの出力が可能となる。こうして、直流線路13Pの直流電圧Vdcが、直流電圧指令値Vdc+通りに迅速に立ち上げることが可能になる。
こうして、直流線路13P、13Nに迅速に定格の直流電圧Vdcを印加して、より運転が安定したHVDC高圧直流システムの運転が可能になる。
また、第1アーム5を、第1変換器セル10と、第2変換器セル20とを混在させて構成するものでもよい。この場合、短絡電流iaを抑制可能な数の第2変換器セル20が短絡電流iaの経路内に存在するように、第1アーム5内に設ける第2変換器セル20の数を決定すればよい。
また、図1で示した電力変換装置100では、第1アーム5U、5V、5Wと第2アーム6U、6V、6Wとの接続点である交流端子7U、7V、7Wを直接各相交流線に接続することで、三相交流電源9と電力授受を行うものであったが、この構成に限定するものではない。
例えば、第1アーム5と第2アーム6とがトランスの一次巻線を介して直列接続され、トランスの2次巻線を介して各相交流線に接続されて、三相交流電源9と電力授受を行う構成としてもよい。
図10は、本実施の形態1による第2変換器セル20とは異なる構成の第2変換器セル20aを示す図である。
図に示すように、第2直列体36aの上アームに、ダイオード37dが逆並列に接続されたスイッチング素子37sを備える。このスイッチング素子37sは、IGBTやGCT等の自己消弧形のスイッチング素子から成り、ダイオード37dが逆並列に接続されてスイッチ37を構成する。
制御装置50は、保護制御時においては、第2変換器セル20a内の全てのスイッチング素子31s、32s、37s、34sをオフ状態に制御して、短絡電流iaを抑制する。
そして、制御装置50は、再起動制御時においては、スイッチング素子37sをオフ状態に固定し、負極性電流inが、還流ダイオード37d、スイッチ32を流れる経路を確保する。このようにスイッチング素子37をオフ状態に固定することで、負極性電流inが流れる経路内におけるスイッチング素子のスイッチング制御に起因するノイズを低減することができる。
しかしながら直流電圧Vdcの推移範囲は上記の範囲に限定するものではなく、直流電圧指令値の値を調節することにより、例えば直流電圧Vdcを定格電圧値より下回る所定の電圧値まで立ち上がらせるという微調節も可能である。
以下、本発明の実施の形態2を、上記実施の形態1と異なる箇所を中心に図を用いて説明する。上記実施の形態1と同様の部分は同一符号を付して説明を省略する。
図11は、実施の形態2による電力変換装置における制御動作を示すフロー図を示す。
実施の形態1に示したステップS1〜S10までの制御動作は、本実施の形態についても同様のものであり、この内ステップS1〜S8の図示は便宜上省略している。
図11に示すように、実施の形態1に示したステップS9、ステップS10の後段に、新たにステップS211、ステップS212、ステップS213を設けた点が実施の形態1と異なる。
電力変換器1の再起動開始時、相アーム4を流れる電流は小さく、高調波などのノイズにより、常時負極性電流inが相アーム4に流れない場合がある。つまり、第2アーム6の第2変換器セル20の負電圧出力が出来ない期間が存在し、電圧指令値通りに出力が出来ずに、電力変換器1内の各直流コンデンサ29、39の電圧Vcapにバラツキが生じる場合がある。このような場合、直流電圧Vdcが定格に到達しない場合がある。
例えば、電圧Vcapが設定された上限値を超過する、または下限値を下回った場合は、直流コンデンサ29、39の電圧Vcapがアンバランスしたと判定する(S211、Yes)。
直流電圧Vdcが定格電圧に到達していないと判定された場合は(ステップS213、No)、ステップS212に戻り、直流電圧指令値に調整電圧値Δdcおよび調整電圧値Δdc2を可算し、定格判定を周期的に繰り返し行う。
また、直流コンデンサ29、39の電圧Vcapのアンバランスを検出した場合は、電力変換器1の再起動に要する時間を短縮させて、直流コンデンサ29、39の電圧Vcapのアンバランスを抑制する。これにより電力変換器1を電圧指令値通りに立ち上げる効果が向上し、安定した再起動が可能となる。
以下、本発明の実施の形態3を、上記実施の形態1と異なる箇所を中心に図を用いて説明する。上記実施の形態1と同様の部分は同一符号を付して説明を省略する。
図12は、本発明の実施の形態3による電力変換装置300の概略構成図である。
図に示すように、直流線路13P、13N間に、直流線路13P、13N間のインピーダンスとして静電容量14を接続している点が実施の形態1と異なる。
これにより、負極性電流inが流れる経路を確実に確保することが可能となる。
さらに、電力変換器1の再起動制御時における負極性電流inが流れる経路を確実に確保することで、電圧指令値通りに直流電圧を立ち上げる効果が向上し、安定した再起動が可能となる。
以下、本発明の実施の形態4を、上記実施の形態1と異なる箇所を中心に図を用いて説明する。上記実施の形態1と同様の部分は同一符号を付して説明を省略する。
図13は、本発明の実施の形態4による電力変換装置400の概略構成図である。
図14は、実施の形態4による電力変換装置における制御動作を示すフロー図を示す。
実施の形態1に示したステップS1〜S10までの制御動作は、本実施の形態についても同様のものであり、この内ステップS1〜S6の図示は便宜上省略している。
この装置15は、再起動制御時における負極性電流inの電流経路として用いるものであり、電力変換器1の定常制御時および保護制御時において用いるものではない。そのため、電力変換器1の定常制御時および保護制御時においては、開閉器15sをオフ状態とし、抵抗15rには電流が流れ込まないものとする。
実施の形態1に示したステップS1〜ステップS7を経て、制御装置50は、短絡電流iaを抑制するための保護制御を行った後に、直流端子PN間の短絡が解消されたか否かの判定を行う。
次に、制御装置50は、ステップS7において直流端子PN間での短絡が解消されたと判断されると、装置15の開閉器15sを閉状態に動作させる(ステップS414)。
実施の形態1では、直流線路13P、13Nが有する浮遊インピーダンスZP、ZNを用いて、電力変換器1の相アーム4を流れる負極性電流inを流した。本実施の形態では、再起動制御において開閉器15sを閉状態にすることで、抵抗15rを介して負極性電流inを流す。
さらに、電力変換器1の再起動制御時における負極性電流inが流れる経路を、装置15を設けることにより確実に確保することで、直流電圧を電圧指令値通りに立ち上げる効果が向上し、安定した再起動が可能となる。
また、抵抗15rの抵抗値は、再起動制御における直流線路13Pの直流電圧Vdcの漸増速度に応じて決定してもよい。
図15は、この発明の実施の形態5による電力変換装置を複数個用いて構成した3端子HVDCシステム570の概略構成図である。
図において、実施の形態1に示した電力変換装置100を100A、100B、100Cとして示している。
図に示すように電力システムとしての3端子HVDCシステム570は、電力変換装置100A、100B、100Cの各交流側がそれぞれ三相交流電源9A、9B、9Cに接続されている。そして電力変換装置100A、100B、100Cの各直流側の直流端子PNが、直流線路13PA、13NA、13PB、13NB、13PC、13NCを介して互いに接続されている。
以下このような構成の3端子構成のHVDCシステムにおいて、直流線路が短絡した後の、各電力変換装置100A、100B、100Cの再起動制御について説明する。
電力変換装置100A、100B、100Cは、短絡を検出するとそれぞれ運転モードを定常制御から保護制御に切り替える。
電力変換装置100Aは、短絡解消を検知すると、電力変換装置100Aの運転モードを、保護制御から再起動制御に切り替えて、三相交流電源9Aに定格出力した状態で、直流端子の電圧を零から定格までランプ関数状に立ち上げる。その後、電力変換装置100B、100Cが順次起動し、送電を開始する。
また、多端子HVDCシステムの構成例について、本実施の形態では3端子HVDCシステムの構成例を示したが、直流端子数は4端子以上でもよく、直流線路の端子数、接続方法は図15に示したものに限定するものではない。
図16は、この発明の実施の形態6による電力変換装置を2台用いて構成した2端子HVDCシステム670の概略構成図である。
電力変換システムとしての2端子HVDCシステム670は、電力変換装置600Aと、電力変換装置600Bと、監視装置17とを備える。
電力変換装置600Aは、直流側の直流端子P、Nに接続される第2開閉器16PA、16NAを備える。同様に、電力変換装置600Bは、直流側の直流端子P、Nに接続される第2開閉器16PB、16NBを備える。
また、電力変換装置600Aの交流側が三相交流電源9Aに接続され、電力変換装置600Bの交流側が9Bに接続される。
例えば、電力変換装置600Aが備える第2開閉器16PAと第2開閉器16NAとの間、直流線路13Pと直流線路13Nとの間、で短絡が発生したとして説明する。
電力変換装置600Aの制御装置50Aは、監視装置17から送信された直流線路13P、13Nの電圧あるいは電流の監視情報に基づきこの短絡解消を検知すると、第2開閉器16PA、16NAを閉状態に動作させる。一方、電力変換装置600Bの制御装置50Bは、第2開閉器16PB、16NBの開状態を継続させる。
電力変換装置600Aが上記のように再起動制御を行っている間は、電力変換装置600Bは保護制御を継続した状態である。
また、電力変換装置600A、600Bの運転状態の情報を互いに伝達する構成例として、運転状態の送受信部を電力変換装置600A、600Bがそれぞれ備えてもよい。
Claims (15)
- 各相の第1アームと第2アームとがそれぞれ直列接続される複数の相アームを正負の直流線路間に並列接続して備え、三相交流と直流との間で電力変換を行う電力変換器と、
前記第1アーム、前記第2アームに対する電圧指令値をそれぞれ生成して、前記電圧指令値に基づいて前記電力変換器を駆動制御する制御装置とを備えた電力変換装置において、
前記第1アーム、前記第2アームのそれぞれは、
上下アーム共に半導体スイッチング素子を有する第1直列体と、該第1直列体に並列接続された直流コンデンサとから成る変換器セルにより構成され、
前記第2アーム内の前記変換器セルは、前記直流コンデンサと、前記第1直列体と、上下アームの一方に半導体スイッチング素子を有し、他方にダイオードを有する第2直列体とを並列接続して成り、前記直流コンデンサの両端電圧の大きさに対応する正負の極性の電圧を出力する第2変換器セルであり、
前記制御装置は、
前記直流線路間の短絡を検出すると、前記電力変換器内の前記半導体スイッチング素子をオフ状態にする保護制御を行い、
前記直流線路間の短絡の解消を検知すると、前記ダイオードを流れる負極性電流を前記相アームに流す電圧指令値を、前記第1アームおよび前記第2アーム内の前記変換器セルに対して与えて前記電力変換器の再起動制御を行う、
電力変換装置。 - 前記制御装置は、前記再起動制御において、
前記第1アーム内の前記変換器セルに対し、正極性の直流電圧指令値を有する電圧指令値を与えると共に、前記第2アーム内の前記第2変換器セルに対し、負極性から正極性に漸増する直流電圧指令値を有する電圧指令値を与えて、前記直流線路が有するインピーダンスを用いて前記相アームに、前記ダイオードを流れる前記負極性電流を流しつつ、漸増する直流電圧を前記直流線路に出力する、
請求項1に記載の電力変換装置。 - 前記第2直列体は、前記ダイオードが並列接続された半導体スイッチング素子を前記他方に有するものであり、
前記制御装置は、前記再起動制御において、
前記第2直列体における前記他方の前記半導体スイッチング素子をオフ状態に固定する、
請求項1または請求項2に記載の電力変換装置。 - 前記制御装置は、前記再起動制御において、
前記直流線路間の短絡の解消を検知すると、前記第1アーム内の前記変換器セルに対し、定格の交流電圧指令値および正極性の定格の直流電圧指令値を有する電圧指令値を与えると共に、前記第2アーム内の前記第2変換器セルに対し、定格の交流電圧指令値および負極性の定格の直流電圧指令値から正極性の定格の直流電圧指令値まで漸増する直流電圧指令値を有する電圧指令値を与える、
請求項2または請求項3に記載の電力変換装置。 - 前記制御装置は、前記再起動制御において、
前記第2変換器セル内の前記直流コンデンサの電圧が、所定の電圧値範囲外となったことを検知すると、前記直流線路における直流電圧の漸増速度が該検知時より早くなるように、前記第2アーム内の前記第2変換器セルに対する電圧指令値を調整する、
請求項2または請求項4に記載の電力変換装置。 - 前記インピーダンスは、前記直流線路と接地との間の浮遊インピーダンスである、
請求項2に記載の電力変換装置。 - 正負の前記直流線路間に、前記インピーダンスとして静電容量を備え、
前記制御装置は、前記再起動制御において、
前記静電容量を介して前記相アームに前記負極性電流を流す、
請求項2または請求項6に記載の電力変換装置。 - 正負の前記直流線路間に、前記インピーダンスとしての抵抗と、該抵抗に直列接続された第1開閉器とを備え、
前記制御装置は、前記直流線路間の短絡の解消を検知すると、
前記第1開閉器を閉状態に動作させた後に前記再起動制御を行い、
前記直流線路の電圧が定格電圧値範囲内に達した後に、前記第1開閉器を開状態に動作させる、
請求項2、請求項6、請求項7のいずれか1項に記載の電力変換装置。 - 前記第1アーム内の前記変換器セルは、全て前記直流コンデンサと前記第1直列体とが並列接続されたハーフブリッジ構成の第1変換器セルである、
請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の電力変換装置。 - 前記第1アーム内の前記変換器セルは、全て前記第2変換器セルである、
請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の電力変換装置。 - 前記第1アームは、前記直流コンデンサと前記第1直列体とが並列接続されたハーフブリッジ構成の第1変換器セルと、前記第2変換器セルとで構成された、
請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の電力変換装置。 - 前記直流線路間が短絡した際における前記電力変換器の短絡電流経路内に接続される前記各第2変換器セルの前記直流コンデンサの充電電圧の総和が、前記電力変換器の交流線間の電圧より高い、
請求項1から請求項11のいずれか1項に記載の電力変換装置。 - 前記制御装置は、前記電力変換器の定常制御において、
前記第2直列体における前記他方の前記半導体スイッチング素子をオフ状態に固定する、
請求項3に記載の電力変換装置。 - 請求項1から請求項13のいずれか1項に記載の電力変換装置を複数個備え、各前記電力変換装置の前記電力変換器における前記直流線路が互いに接続される電力システム。
- 前記複数の電力変換装置は、
前記電力変換器の直流側の直流端子に接続される第2開閉器をそれぞれ備え、該第2開閉器を介してそれぞれ前記直流線路に接続され、
前記直流線路間の短絡を検出すると、それぞれの前記第2開閉器を開状態に動作させると共に前記保護制御を行い、
前記直流線路間の短絡の解消を検知すると、前記複数の電力変換装置の内、所定の前記電力変換装置が、該電力変換装置が備える前記第2開閉器を閉状態に動作させると共に、その他の前記電力変換装置が備える前記第2開閉器が開状態であることを判定した後に、前記再起動制御を行う、
請求項14に記載の電力システム。
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