WO2022044166A1 - 電力変換システム、電力変換装置及び電力変換の制御方法 - Google Patents

電力変換システム、電力変換装置及び電力変換の制御方法 Download PDF

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WO2022044166A1
WO2022044166A1 PCT/JP2020/032189 JP2020032189W WO2022044166A1 WO 2022044166 A1 WO2022044166 A1 WO 2022044166A1 JP 2020032189 W JP2020032189 W JP 2020032189W WO 2022044166 A1 WO2022044166 A1 WO 2022044166A1
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WO
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power
current sensor
power conversion
unit
measured
Prior art date
Application number
PCT/JP2020/032189
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English (en)
French (fr)
Inventor
弘一 中林
Original Assignee
三菱電機株式会社
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode

Definitions

  • This disclosure relates to a power conversion system, a power conversion device, and a power conversion control method linked to a commercial system.
  • the power conversion system connected to the commercial system is connected to the commercial system, the load, and the power storage device, and the environment is whether the power supplied to the load is supplied from the commercial system or the stored power stored in the power storage device. It is configured to be selectively controlled to be optimally or economically optimal. Examples of loads are refrigerators, air conditioners, televisions, etc. in the case of homes.
  • An example of a power storage device is an electric vehicle equipped with a storage battery.
  • a current sensor is provided between the commercial system and the power conversion device so that the stored power does not reverse power flow in the commercial system, and control is performed based on the current value measured by the current sensor. There is. However, if the current sensor is mistakenly installed when installing the power conversion system or performing repair work, the current cannot be measured accurately, and there is a risk of reverse power flow to the commercial system. rice field.
  • Patent Document 1 describes the differential power obtained by subtracting the load consumption from the output power of the power conversion device in a state where the connection between the commercial system and the power conversion device is disconnected.
  • a technique for detecting an abnormality in a current sensor by comparing with a preset threshold value is disclosed.
  • Patent Document 1 may be affected by fluctuations in the power consumption of the load, and even if the current sensor is normal, it may be determined to be abnormal. Further, in the technique described in Patent Document 1, if the stored power is supplied when the power consumption of the load is small, there is a possibility that the stored power flows back to the commercial system.
  • the present disclosure has been made in view of the above, and an object thereof is to obtain a power conversion system capable of accurately determining the state of a current sensor and reliably preventing reverse power flow of stored power to a commercial system.
  • the power conversion system includes a power conversion device for bidirectional power transfer between a commercial system and a power storage device, and a commercial system and a power conversion device. It is equipped with a current sensor that measures the current flowing through a plurality of power lines connected to the power line.
  • the power conversion device includes a power conversion unit, an interconnection switch, a power measurement unit, a current sensor state determination unit, and an operation control unit.
  • the power conversion unit converts the AC power supplied from the commercial system into DC power, and converts the DC power supplied from the power storage device into AC power.
  • the interconnection switch opens and closes the electrical connection between the power converter and the commercial system.
  • the power measurement unit measures the reactive power based on the measured value of the current flowing through the power line measured by the current sensor and the measured value of the voltage between the power lines.
  • the current sensor state determination unit determines the state of the current sensor based on the state of the interconnection switch and the reactive power.
  • the operation control unit controls the opening / closing of the interconnection switch and the operation of the power conversion unit based on the determination result of the current sensor state determination unit.
  • the state of the current sensor can be accurately determined and the reverse power flow of the stored power to the commercial system can be reliably prevented.
  • FIG. 1 A block diagram showing a detailed configuration of the power measurement unit according to the first embodiment.
  • FIG. 1 A block diagram showing a detailed configuration of the power measurement unit according to the first embodiment.
  • FIG. 1 A flowchart used for explaining the operation of the current sensor state determination unit in the first embodiment.
  • the figure which shows the judgment standard and the example of the judgment result in the flowchart shown in FIG. A flowchart used for explaining the operation of the operation control unit in the first embodiment.
  • Overall configuration diagram including the power conversion system according to the second embodiment A block diagram showing a detailed configuration of the power measurement unit according to the second embodiment.
  • the figure which shows the judgment standard and the example of the judgment result in the flowchart shown in FIG. A flowchart used for explaining the operation of the operation control unit in the second embodiment.
  • a flowchart used for explaining the operation of the operation control unit and the display unit in the third embodiment The figure which shows the 1st example of the various operation waveforms at the time of the state determination operation carried out by the current sensor state determination part of Embodiment 3. The figure which shows the 2nd example of the various operation waveforms at the time of the state determination operation carried out by the current sensor state determination part of Embodiment 3. The figure which shows the 3rd example of the various operation waveforms at the time of the state determination operation carried out by the current sensor state determination part of Embodiment 3. The figure which shows the 4th example of various operation waveforms at the time of the state determination operation carried out by the current sensor state determination part of Embodiment 3.
  • FIG. 1 is an overall configuration diagram including a power conversion system 1 according to the first embodiment.
  • the power conversion system 1 includes a power conversion device 21, a U-phase current sensor 37, and a W-phase current sensor 38.
  • the power conversion device 21 performs bidirectional power transfer between the commercial system 10 and the electric vehicle 80 which is a power storage device.
  • the commercial system 10 and the power conversion device 21 are connected by power lines 11 to 13, which are single-phase three-wire power lines.
  • the power line 11 is a U-phase power line
  • the power line 12 is a W-phase power line
  • the power line 13 is an O-phase power line.
  • the U-phase current sensor 37 measures the U-phase current flowing through the U-phase power line 11.
  • the W-phase current sensor 38 measures the W-phase current flowing through the W-phase power line 12.
  • the load 14 is connected between the power line 11 and the power line 13.
  • the load 15 is connected between the power line 12 and the power line 13.
  • the commercial system 10 applies a single-phase three-wire 200V commercial voltage to the power conversion device 21 and the loads 14 and 15.
  • the AC power supplied from the commercial system 10 is consumed by the loads 14 and 15.
  • the AC power supplied from the commercial system 10 is converted into DC power by the power conversion device 21, and is supplied to the storage battery 81 mounted on the electric vehicle 80. As a result, the storage battery 81 is charged. Further, the DC power discharged from the storage battery 81 of the electric vehicle 80 is converted into AC power by the power conversion device 21 and supplied to the loads 14 and 15. At this time, in order to ensure safety, control is performed to protect the electric power discharged from the storage battery 81 from reverse power flow to the commercial system 10.
  • the electric vehicle 80 and the power conversion device 21 exchange DC power for charging and discharging via a detachable cable 34.
  • the connection between the electric vehicle 80 and the power conversion device 21 is performed by using the plug 82 included in the electric vehicle 80 and the connector 35 provided in the cable 34 of the power conversion device 21.
  • the power conversion device 21 includes an interconnection switch 22, an inrush current suppression unit 23, a filter 26, a power conversion unit 30, a power measurement unit 36, a current sensor state determination unit 39, and an operation control unit 40. Be prepared.
  • the power conversion unit 30 includes a DC / DC (Direct Current / Direct Current) converter 31 and a DC / AC (Direct Current / Alternating Current) inverter 32. The power conversion unit 30 converts the AC power supplied from the commercial system 10 into DC power, and converts the DC power supplied from the electric vehicle 80 into AC power.
  • the interconnection switch 22 opens and closes the electrical connection between the power conversion unit 30 and the commercial system 10.
  • the inrush current suppression unit 23 has an inrush current suppression resistance 24 and a short-circuit switch 25 that short-circuits both ends of the inrush current suppression resistance 24.
  • the filter 26 has reactors 27 and 28 and a filter capacitor 29.
  • the DC / AC inverter 32 converts AC power supplied via the interconnection switch 22, the inrush current suppression unit 23, and the filter 26 into DC power. Further, the DC / AC inverter 32 converts the DC power supplied from the DC / DC converter 31 into AC power. That is, the DC / AC inverter 32 mutually converts DC power and AC power.
  • the DC / DC converter 31 converts the DC power supplied from the DC / AC inverter 32 into the DC power for charging the storage battery 81. Further, the DC / DC converter 31 converts the DC power output by the discharge of the storage battery 81 into the DC power for supplying the loads 14 and 15. That is, the DC / DC converter 31 converts mutual DC power in both directions.
  • the power measurement unit 36 includes a measured value of the current flowing through the power lines 11 and 12 measured by the U-phase current sensor 37 and the W-phase current sensor 38, a measured value of the voltage between the power lines 11 and 13, and between the power lines 12 and 13. Measure the reactive power based on the measured value of the voltage of.
  • the current sensor state determination unit 39 determines the state of the U-phase current sensor 37 and the W-phase current sensor 38 based on the state of the interconnection switch 22 and the ineffective power measured by the power measurement unit 36.
  • the operation control unit 40 controls the overall operation of the power conversion device 21, and also controls the opening / closing of the interconnection switch 22 and the operation of the power conversion unit 30 based on the determination result of the current sensor state determination unit 39.
  • the power measurement unit 36, the current sensor state determination unit 39, and the operation control unit 40 are shown as independent blocks in FIG. 1, each of these units may be integrated and configured.
  • the detailed hardware configuration is not shown in FIG. 1, it can be configured by a one-chip microprocessor equipped with a memory, a CPU (Central Processing Unit), and an input / output port.
  • the memory is composed of a control program, a non-volatile memory for storing set values, and a temporary storage memory for data processing. Then, by configuring the CPU to control the device according to the control program stored in the memory, various operations can be executed.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a detailed configuration of the power measurement unit 36 in the first embodiment.
  • the power measurement unit 36 has an ineffective power calculation unit 36a, 36b and an addition unit 36c, 36d.
  • the power measurement unit 36 is connected to the U-phase power line 11, the W-phase power line 12, and the O-phase power line 13.
  • the U-phase voltage Vu, the W-phase voltage Vw, and the O-phase voltage Vo output by the commercial system 10 are input to the power measurement unit 36.
  • the power measurement unit 36 is connected to the U-phase current sensor 37 and the W-phase current sensor 38.
  • the U-phase current Iu detected by the U-phase current sensor 37 and the W-phase current Iw detected by the W-phase current sensor 38 are input to the power measurement unit 36.
  • the U-phase current Iu is input to the reactive power calculation unit 36a, and the W-phase current Iw is input to the reactive power calculation unit 36b.
  • the addition unit 36c generates an interphase voltage Vuo between the U-phase power line 11 which is the first power line and the O-phase power line 13 which is the reference power line.
  • the phase-to-phase voltage Vuo is input to the reactive power calculation unit 36a.
  • the addition unit 36d generates an interphase voltage Vow between the O-phase power line 13 and the W-phase power line 12.
  • the interphase voltage Vow is input to the reactive power calculation unit 36b.
  • the interphase voltage Vuo may be referred to as a "first voltage”
  • the interphase voltage Vow may be referred to as a "second voltage”.
  • the reactive power calculation unit 36a calculates the reactive power Qu between the UO phases based on the measured value of the interphase voltage Vuo and the measured value of the current flowing through the power line 11 measured by the U-phase current sensor 37.
  • the reactive power calculation unit 36b calculates the reactive power Qw between the OW phases based on the measured value of the interphase voltage Vow and the measured value of the current flowing through the power line 12 measured by the W phase current sensor 38.
  • the calculated reactive powers Qu and Qw are output from the power measuring unit 36 as measured values of the power measuring unit 36.
  • the current flowing through the power line 11 may be referred to as a "first current”
  • the current flowing through the power line 12 may be referred to as a "second current”.
  • the reactive power Qu between the UO phases may be referred to as "reactive power between the first phases”
  • the reactive power Qw between the OW phases may be referred to as "reactive power between the second phases”.
  • FIG. 3 is a flowchart used for explaining the operation of the current sensor state determination unit 39 in the first embodiment.
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of a determination standard and a determination result in the flowchart shown in FIG.
  • step S101 of FIG. 3 the power measurement unit 36 measures the reactive power Qu between the UO phases using the measured values of the phase voltage Vuo and the U phase current Iu, and measures the phase voltage Vow and the W phase current Iw. Is used to measure the reactive power Qw between the OW phases.
  • the reactive powers Qu and Qw measured at this time are stored in a memory (not shown) as the reactive powers Qu1 and Qw1.
  • the reactive powers Qu1 and Qw1 may be collectively referred to as "first reactive power".
  • step S102 the operation control unit 40 confirms the interconnection switch drive command, which is a drive command for controlling the interconnection switch 22.
  • the interconnection switch drive command is ON
  • the interconnection switch 22 is controlled to be closed, and the power conversion unit 30 and the commercial system 10 are electrically connected.
  • the interconnection switch drive command is OFF
  • the power conversion unit 30 is disconnected from the commercial system 10, and the power conversion unit 30 and the commercial system 10 are electrically disconnected. If the interconnection switch drive command is OFF in step S102, the process returns to step S101, and the measurement of the reactive powers Qu1 and Qw1 is repeated. If the interconnection switch drive command is ON, the process proceeds to step S103.
  • Step S103 is a state immediately after the interconnection switch 22 has transitioned from the open state to the closed state, and the current flowing through the power lines 11 and 13 is in the transient state. Therefore, it waits for a specified time until the current flowing through the power lines 11 and 13 stabilizes.
  • An example of the specified time is 0.9 seconds.
  • step S104 the power measurement unit 36 measures the reactive powers Qu and Qw again.
  • the reactive powers Qu and Qw measured at this time are stored in the memory as the reactive powers Qu2 and Qw2.
  • the reactive powers Qu2 and Qw2 may be collectively referred to as "second reactive power”.
  • step S105 the current sensor state determination unit 39 calculates the ineffective power change amount rates ⁇ Qu and ⁇ Qw defined by the following equations (1) and (2).
  • ⁇ Qu (Qu2-Qu1) / Qc ... (1)
  • ⁇ Qw (Qw2-Qw1) / Qc ... (2)
  • Qc is an invalid power value exchanged between the commercial system 10 and the filter capacitor 29 while the interconnection switch 22 is ON.
  • the reactive power Qc can be calculated using the following equation (3).
  • step S106 the current sensor state determination unit 39 determines the states of the U-phase current sensor 37 and the W-phase current sensor 38 based on the calculation result of step S105, and ends the process of FIG.
  • FIG. 4 shows specific judgment criteria and judgment results based on the judgment criteria.
  • the current sensor state determination unit 39 determines that the current sensor state is "normal".
  • the current sensor state determination unit 39 determines the current sensor state as “abnormal”. judge.
  • " ⁇ 0.5" in the determination standard is a tolerance provided to prevent erroneous determination. The tolerance can be determined based on the measurement error in the power measuring unit 36 or other external factors.
  • FIG. 5 is a flowchart used for explaining the operation of the operation control unit 40 in the first embodiment.
  • step S111 the operation control unit 40 outputs an interconnection switch drive command for controlling the interconnection switch 22 from the open state to the closed state to the interconnection switch 22.
  • the interconnection switch drive command for controlling the interconnection switch 22 from the open state to the closed state is referred to as "interconnection switch drive command ON”.
  • the interconnection switch drive command for controlling the interconnection switch 22 from the closed state to the open state is referred to as "interconnection switch drive command OFF”.
  • step S112 the operation control unit 40 confirms whether or not the state determination of the U-phase current sensor 37 and the W-phase current sensor 38 carried out by the current sensor state determination unit 39 is completed. If the state determination of the U-phase current sensor 37 and the W-phase current sensor 38 is not completed, the process of step S112 is waited until the process is completed. If the state determination of the U-phase current sensor 37 and the W-phase current sensor 38 is completed, the process proceeds to step S113.
  • step S113 the operation control unit 40 confirms the state determination results of the U-phase current sensor 37 and the W-phase current sensor 38.
  • step S113 If the states of both the U-phase current sensor 37 and the W-phase current sensor 38 are determined to be normal in step S113, the process proceeds to step S114.
  • step S114 the operation control unit 40 starts the operation of the power conversion device 21.
  • step S113 If at least one of the U-phase current sensor 37 and the W-phase current sensor 38 is determined to be abnormal in step S113, the process proceeds to step S115.
  • step S115 the operation control unit 40 outputs the interconnection switch drive command OFF. As a result, the state of the interconnection switch 22 changes from the closed state to the open state. Further, the process proceeds to step S116, and the operation control unit 40 stops the operation of the power conversion device 21.
  • FIG. 6 is a diagram showing a first example of various operation waveforms during a state determination operation performed by the current sensor state determination unit 39 of the first embodiment.
  • This first example is an example in which the states of the U-phase current sensor 37 and the W-phase current sensor 38 are both normal.
  • FIG. 7 is a diagram showing a second example of various operation waveforms during the state determination operation performed by the current sensor state determination unit 39 of the first embodiment.
  • This second example is an example in which the state of the W-phase current sensor 38 is abnormal among the U-phase current sensor 37 and the W-phase current sensor 38. Specifically, it shows a case where the polarity of the W phase current sensor 38 is mistakenly attached in the opposite direction.
  • the horizontal axis of FIGS. 6 and 7 represents time. Further, in FIGS. 6 and 7, in order from the upper side, the interconnection switch drive command (a1, b1), the interphase voltage Vuo (a2, b2), the interphase voltage Vow (a3, b3), and the U-phase current Iu (a4). , B4), W phase current Iw (a5, b5), measured value of disabled power Qu (a6, b6), measured value of disabled power Qw (a7, b7), and current sensor status determination result (a8, b8). It is shown.
  • the power measuring unit has a measured value of the current flowing through the power line measured by the current sensor and a measured value of the voltage between the power lines. Measure the reactive power based on. Then, the current sensor state determination unit determines the state of the current sensor based on the state of the interconnection switch and the measured reactive power. This makes it possible to accurately determine the state of the current sensor.
  • the current sensor state determination unit is a current sensor based on the reactive power value after the interconnection switch starts interconnection with the commercial system. Judge the state of.
  • the operation control unit disconnects the electrical connection between the power conversion unit and the commercial system. Line up and stop the operation of the power conversion unit. As a result, even when the mounting polarity of the current sensor is incorrect, it is possible to reliably prevent the reverse power flow of the stored power to the commercial system.
  • the abnormality of the current sensor is determined by measuring the change of the ineffective power flowing through the filter capacitor of the power conversion device.
  • the current flowing through the power line can be measured accurately and stably, so that it is possible to reliably determine the abnormality of the current sensor.
  • the current sensor by capturing the change of the ineffective power flowing through the filter capacitor of the power conversion device immediately after starting the interconnection with the commercial system. Judging the abnormality. As a result, it is possible to determine the current sensor abnormality without being affected by the change in power consumption due to ON or OFF of the load connected to the commercial system.
  • the power conversion system and the power conversion device it is possible to determine the abnormality of the current sensor without discharging from the power storage device. As a result, even when the power consumption of the load is small, it is possible to reliably prevent the reverse power flow of the stored power to the commercial system.
  • the power conversion system and the power conversion device it is possible to determine the abnormality of the current sensor without charging the power storage device. As a result, even when the power storage device is in a fully charged state, it is possible to accurately determine an abnormality in the current sensor.
  • the abnormality of the current sensor is determined based on the amount of change in the reactive power. This makes it possible to determine the current sensor abnormality without being affected by the magnitude of the power consumption of the load.
  • the processing including the first step to the ninth step shown below can be performed.
  • the power conversion unit converts DC power into AC power.
  • the current flowing through the power line connecting the commercial system and the power conversion device is measured.
  • the voltage between the power lines is measured.
  • the first reactive power is measured based on the measured value of the current measured in the second step and the measured value of the voltage measured in the third step.
  • the power conversion device and the commercial system are electrically connected.
  • the sixth step after the fifth step, the currents flowing through the plurality of power lines are measured.
  • the voltage between the power lines is measured.
  • the second reactive power is measured based on the measured value of the current measured in the sixth step and the measured value of the voltage measured in the seventh step.
  • the state of the current sensor is determined based on the first reactive power measured in the fourth step and the second reactive power measured in the eighth step.
  • a process including a tenth step of controlling the opening / closing of the interconnection switch and the operation of the power conversion unit based on the determination result of the state of the current sensor. Can be.
  • Embodiment 2 when the ineffective power change rate ⁇ Qu and ⁇ Qw do not satisfy the determination condition, it is determined that the states of the corresponding U-phase current sensor 37 and W-phase current sensor 38 are abnormal. On the other hand, if it can be determined that the mounting polarity of the U-phase current sensor 37 or the W-phase current sensor 38 is incorrect, it is possible to continue the operation as it is without stopping the operation of the power conversion system 1.
  • the second embodiment realizes a power conversion system having this function.
  • FIG. 8 is an overall configuration diagram including the power conversion system 2 according to the second embodiment.
  • the power conversion device 21 is replaced with the power conversion device 51 as compared with the configuration of the power conversion system 1 according to the first embodiment shown in FIG.
  • the power measurement unit 36, the current sensor state determination unit 39, and the operation control unit 40 are replaced by the power measurement unit 52, the current sensor state determination unit 53, and the operation control unit 55, respectively.
  • a power measurement value polarity conversion unit 54 is added from the configuration of FIG. 1.
  • the other components are the same as or equivalent to those shown in FIG. 1, and the same or equivalent components are designated by the same reference numerals as those shown in FIG. 1 and duplicated description will be omitted.
  • the power measuring unit 52 includes measured values of the current flowing through the power lines 11 and 12 measured by the U-phase current sensor 37 and the W-phase current sensor 38, measured values of the voltage between the power lines 11 and 13, and between the power lines 12 and 13. Reactive power and active power are measured based on the measured value of the voltage of.
  • the current sensor state determination unit 53 determines the states of the U-phase current sensor 37 and the W-phase current sensor 38 based on the state of the interconnection switch 22 and the ineffective power measured by the power measurement unit 52, and U The mounting polarity of the phase current sensor 37 and the W phase current sensor 38 is determined.
  • the power measurement value polarity conversion unit 54 performs a process of reversing the polarities of the measured values of the reactive power and the active power measured by the power measurement unit 52 based on the determination result of the current sensor state determination unit 53 for each phase. Inversion of the polarity of the measured value means a process of multiplying the measured value by "-1" to invert the sign of the measured value.
  • the operation control unit 55 controls the entire operation of the power conversion device 51.
  • the operation control unit 55 further opens and closes the power conversion unit 30 and the interconnection based on the determination result of the current sensor state determination unit 53 and the measured values of the reactive power and the active power converted by the power measurement value polarity conversion unit 54. Controls the operation of the vessel 22.
  • FIG. 9 is a block diagram showing a detailed configuration of the power measurement unit 52 according to the second embodiment.
  • the reactive power calculation units 36a and 36b are replaced with the power calculation units 52a and 52b, respectively, as compared with the configuration of the power measurement unit 36 in the first embodiment shown in FIG. ..
  • the other components are the same as or equivalent to those shown in FIG. 2, and the same or equivalent components are designated by the same reference numerals as those shown in FIG. 2 and duplicated description will be omitted.
  • the addition unit 36c generates an interphase voltage Vuo between the U-phase power line 11 and the O-phase power line 13.
  • the interphase voltage Vuo is input to the power calculation unit 52a.
  • the addition unit 36d generates an interphase voltage Vow between the O-phase power line 13 and the W-phase power line 12.
  • the interphase voltage Vow is input to the power calculation unit 52b.
  • the power calculation unit 52a determines the reactive power Qu between the UO phases and the active power Pu between the UO phases based on the measured value of the phase voltage Vuo and the measured value of the current flowing through the power line 11 measured by the U phase current sensor 37. Calculate.
  • the power calculation unit 52b determines the reactive power Qw between the OW phases and the active power Pw between the OW phases based on the measured value of the phase voltage Vow and the measured value of the current flowing through the power line 12 measured by the W phase current sensor 38. Calculate.
  • the calculated ineffective power Qu, Qw and active power Pu, Pw are output from the power measurement unit 52 as measured values of the power measurement unit 52.
  • FIG. 10 is a block diagram showing a detailed configuration of the power measurement value polarity conversion unit 54 in the second embodiment.
  • the power measurement value polarity conversion unit 54 has multiplication units 54a, 54b, 54c, 54d.
  • a U-phase polarity command and a W-phase polarity command are input to the power measurement value polarity conversion unit 54.
  • the ineffective power Qu, Qw and the active power Pu, Pw measured by the power measurement unit 52 are input to the power measurement value polarity conversion unit 54.
  • the U-phase polarity command is a signal instructing whether or not to invert the polarity of the measured power value in the U-phase, that is, inverting or non-reversing the sign of the measured value of the reactive power Qu and the active power Pu.
  • the W phase polarity command is a signal instructing whether or not to invert the polarity of the measured power value in the W phase, that is, to invert or not invert the codes of the measured values of the reactive power Qw and the active power Pw.
  • the power measurement value polarity conversion unit 54 When the U-phase polarity command is a signal instructing inversion, "-1" is multiplied in the multiplication units 54a and 54c. As a result, the power measurement value polarity conversion unit 54 outputs the reactive power Qu and the active power Pu whose polarities are reversed. Further, when the U-phase polarity command is a signal instructing non-inversion, "+1" is multiplied in the multiplication units 54a and 54c. As a result, the power measurement value polarity conversion unit 54 outputs the measured values of the reactive power Qu and the active power Pu measured by the power measurement unit 52.
  • the power measurement value polarity conversion unit 54 outputs the reactive power Qw and the active power Pw whose polarities are reversed. Further, when the W phase polarity command is a signal instructing non-inversion, "+1" is multiplied in the multiplication units 54b and 54d. As a result, the power measurement value polarity conversion unit 54 outputs the measured values of the reactive power Qw and the active power Pw measured by the power measurement unit 52.
  • the power measurement value polarity conversion unit 54 performs a process of changing the polarities of the measured ineffective power Qu, Qw and active power Pu, Pw based on the polarity command of each phase.
  • FIG. 11 is a flowchart used for explaining the operation of the current sensor state determination unit 53 and the power measurement value polarity conversion unit 54 in the second embodiment.
  • FIG. 12 is a diagram showing an example of a determination standard and a determination result in the flowchart shown in FIG.
  • steps S201 to S205 is the same as the processing of steps S101 to S105 of the first embodiment, and thus the description thereof will be omitted here.
  • step S206 the current sensor state determination unit 53 determines the states of the U-phase current sensor 37 and the W-phase current sensor 38 based on the calculation result of step S205.
  • FIG. 12 shows specific judgment criteria and judgment results based on the judgment criteria.
  • the current sensor state determination unit 53 determines that the current sensor state is "normal".
  • " ⁇ 0.5" in the determination standard is a tolerance provided to prevent erroneous determination. This tolerance is also taken into account in other criteria.
  • the current sensor when the ineffective power change rate ⁇ Qu is in the range of ⁇ 1.0 ⁇ 0.5 and the ineffective power change rate ⁇ Qw is in the range of 1.0 ⁇ 0.5, the current sensor.
  • the state determination unit 53 determines that only the U-phase current sensor 37 has the opposite mounting polarity.
  • the current sensor when the reactive power change rate ⁇ Qu is within the range of 1.0 ⁇ 0.5 and the reactive power change rate ⁇ Qw is within the range of ⁇ 1.0 ⁇ 0.5, the current sensor.
  • the state determination unit 53 determines that only the W phase current sensor 38 has the opposite mounting polarity.
  • the current The sensor state determination unit 53 determines that both the U-phase current sensor 37 and the W-phase current sensor 38 have opposite mounting polarities.
  • the current sensor state determination unit 53 determines the current sensor state as “abnormal”.
  • step S207 the current sensor state determination unit 53 determines whether or not the U-phase current sensor 37 and the W-phase current sensor 38 are abnormal.
  • step S207 If any one of the U-phase current sensor 37 and the W-phase current sensor 38 is determined to be abnormal in step S207, the process of FIG. 11 is terminated. On the other hand, if it is determined that both the U-phase current sensor 37 and the W-phase current sensor 38 are not abnormal, the process proceeds to step S208.
  • step S208 the current sensor state determination unit 53 determines the mounting polarity of the U-phase current sensor 37. If it is determined that the mounting polarity of the U-phase current sensor 37 is correct, the process proceeds to step S209. In step S209, the U-phase polarity command is set to "1", and the process proceeds to step S211. If it is determined in step S208 that the mounting polarities of the U-phase current sensor 37 are opposite, the process proceeds to step S210. In step S210, the U-phase polarity command is set to “-1”, and the process proceeds to step S211.
  • step S211 the current sensor state determination unit 53 determines the mounting polarity of the W phase current sensor 38. If it is determined that the mounting polarity of the W-phase current sensor 38 is correct, the process proceeds to step S212, the W-phase polarity command is set to “1”, and the process of FIG. 11 ends. If it is determined in step S211 that the mounting polarity of the W phase current sensor 38 is opposite, the process proceeds to step S213, the W phase polarity command is set to "-1", and the process of FIG. 11 is terminated. ..
  • FIG. 13 is a flowchart used for explaining the operation of the operation control unit 55 in the second embodiment.
  • step S231 the operation control unit 55 outputs the interconnection switch drive command ON to the interconnection switch 22.
  • the state of the interconnection switch 22 changes from the open state to the closed state.
  • step S232 the operation control unit 55 confirms whether or not the state determination of the U-phase current sensor 37 and the W-phase current sensor 38 performed by the current sensor state determination unit 53 has been completed. If the state determination of the U-phase current sensor 37 and the W-phase current sensor 38 is not completed, the process of step S232 is waited for to be completed. If the state determination of the U-phase current sensor 37 and the W-phase current sensor 38 is completed, the process proceeds to step S233.
  • step S233 the operation control unit 55 confirms the state determination results of the U-phase current sensor 37 and the W-phase current sensor 38.
  • step S233 If the states of both the U-phase current sensor 37 and the W-phase current sensor 38 are determined to be abnormal in step S233, the process proceeds to step S234.
  • step S234 the operation control unit 55 outputs the interconnection switch drive command OFF. As a result, the state of the interconnection switch 22 changes from the closed state to the open state. Further, the process proceeds to step S235, and the operation control unit 55 stops the operation of the power conversion device 51.
  • step S233 If it is determined in step S233 that the states of both the U-phase current sensor 37 and the W-phase current sensor 38 are not abnormal, the process proceeds to step S236.
  • the determination that the states of the U-phase current sensor 37 and the W-phase current sensor 38 are not abnormal is that the states of both the U-phase current sensor 37 and the W-phase current sensor 38 are normal, or the U-phase current sensor 37. And at least one of the W-phase current sensors 38 has an incorrect mounting polarity.
  • step S236 the operation control unit 55 confirms the determination result of the mounting polarity of the U-phase current sensor 37 and the W-phase current sensor 38.
  • step S236 If it is determined in step S236 that the mounting polarities of the U-phase current sensor 37 and the W-phase current sensor 38 are correct, the process proceeds to step S238.
  • step S236 if there is an error in the mounting polarity in at least one of the U-phase current sensor 37 and the W-phase current sensor 38, the process proceeds to step S237.
  • step S237 the operation control unit 55 starts the operation after performing the polarity reversal processing of the measured power value.
  • FIG. 14 is a diagram showing a first example of various operation waveforms during a state determination operation performed by the current sensor state determination unit 53 of the second embodiment.
  • This first example is an example in which the mounting polarities of the U-phase current sensor 37 and the W-phase current sensor 38 are both correct.
  • FIG. 15 is a diagram showing a second example of various operation waveforms during the state determination operation performed by the current sensor state determination unit 53 of the second embodiment.
  • This second example is an example in which the mounting polarity of the U-phase current sensor 37 is incorrect and the mounting polarity of the W-phase current sensor 38 is correct among the U-phase current sensor 37 and the W-phase current sensor 38.
  • FIG. 16 is a diagram showing a third example of various operation waveforms during a state determination operation performed by the current sensor state determination unit 53 of the second embodiment.
  • This third example is an example in which the mounting polarity of the W-phase current sensor 38 is incorrect among the U-phase current sensor 37 and the W-phase current sensor 38, and the mounting polarity of the U-phase current sensor 37 is correct.
  • FIG. 17 is a diagram showing a fourth example of various operation waveforms during the state determination operation performed by the current sensor state determination unit 53 of the second embodiment. This fourth example is an example in which the mounting polarities of the U-phase current sensor 37 and the W-phase current sensor 38 are both incorrect.
  • the reactive power Qu changes to a desired value, but the reactive power Qw changes to a value having the opposite polarity (FIGS. 16 (c6) and 16 (FIG. 16) and 16 (FIG. 16). c7)).
  • the reactive powers Qu and Qw both change to the values of the opposite polarities (FIGS. 17 (d6) and 17 (d7)). )). Therefore, by measuring the reactive powers Qu and Qw, it is possible to determine the abnormality of the U-phase current sensor 37 and the W-phase current sensor 38 and the mounting polarity.
  • the current sensor state determination unit sets the disabled power value after the interconnection switch starts interconnection with the commercial system.
  • the state of the current sensor is determined based on the above.
  • the power measurement value polarity conversion unit converts the polarity of the power value measured by the current measurement unit based on the determination result by the current sensor state determination unit.
  • the power measurement value polarity converter converts, or inverts, the polarity of the power value of the phase corresponding to the erroneously installed current sensor.
  • the operation control unit continues the operation based on the power value converted by the power measurement value polarity conversion unit.
  • FIG. 18 is an overall configuration diagram including the power conversion system 3 according to the third embodiment.
  • the power conversion device 51 is replaced with the power conversion device 61 as compared with the configuration of the power conversion system 2 according to the second embodiment shown in FIG.
  • the current sensor state determination unit 53 and the operation control unit 55 are replaced by the current sensor state determination unit 62 and the operation control unit 63, respectively.
  • a display unit 64 is added from the configuration of FIG.
  • the other components are the same as or equivalent to those shown in FIG. 8, and the same or equivalent components are designated by the same reference numerals as those shown in FIG. 8 and duplicated description will be omitted.
  • the current sensor state determination unit 53 in the second embodiment determines whether the states of the U-phase current sensor 37 and the W-phase current sensor 38 are normal or abnormal based on the invalid powers Qu and Qw measured by the power measurement unit 52. , The mounting polarity of the U-phase current sensor 37 and the W-phase current sensor 38 can be determined. In addition to these determination processes, the current sensor state determination unit 62 in the third embodiment further performs a process of determining the mounting state of the U-phase current sensor 37 and the W-phase current sensor 38.
  • the display unit 64 displays necessary information according to the command of the operation control unit 63.
  • An example of the display information is information regarding the state of the U-phase current sensor 37 and the W-phase current sensor 38.
  • the display unit 64 can be configured by using a liquid crystal display or the like.
  • the operation control unit 63 controls the entire operation of the power conversion device 61.
  • the operation control unit 63 further opens and closes the power conversion unit 30 and the interconnection based on the determination result of the current sensor state determination unit 62 and the measured values of the reactive power and the active power converted by the power measurement value polarity conversion unit 54. Controls the operation of the vessel 22.
  • the operation control unit 63 further controls the display unit 64 to display the states of the U-phase current sensor 37 and the W-phase current sensor 38.
  • FIG. 19 is a flowchart used for explaining the operation of the current sensor state determination unit 62 and the power measurement value polarity conversion unit 54 in the third embodiment.
  • FIG. 20 is a diagram showing an example of a determination standard and a determination result in the flowchart shown in FIG.
  • step S301 to step S305 is the same as the process from step S101 to step S105 of the first embodiment, and thus the description thereof will be omitted here.
  • step S306 the current sensor state determination unit 62 determines the states of the U-phase current sensor 37 and the W-phase current sensor 38 based on the calculation result of step S305.
  • FIG. 20 shows specific judgment criteria and judgment results based on the judgment criteria.
  • the current sensor state determination unit 62 determines that the current sensor state is "normal".
  • " ⁇ 0.5" in the determination standard is a tolerance provided to prevent erroneous determination. This tolerance is also taken into account in other criteria.
  • the current sensor when the ineffective power change rate ⁇ Qu is in the range of ⁇ 1.0 ⁇ 0.5 and the ineffective power change rate ⁇ Qw is in the range of 1.0 ⁇ 0.5, the current sensor.
  • the state determination unit 62 determines that only the U-phase current sensor 37 has the opposite mounting polarity.
  • the current sensor when the reactive power change rate ⁇ Qu is within the range of 1.0 ⁇ 0.5 and the reactive power change rate ⁇ Qw is within the range of ⁇ 1.0 ⁇ 0.5, the current sensor.
  • the state determination unit 62 determines that only the W phase current sensor 38 has the opposite mounting polarity.
  • the current The sensor state determination unit 62 determines that both the U-phase current sensor 37 and the W-phase current sensor 38 have opposite mounting polarities.
  • the current sensor state when the reactive power change rate ⁇ Qu is within the range of 0.0 ⁇ 0.5 and the reactive power change rate ⁇ Qw is within the range of 1.0 ⁇ 0.5, the current sensor state.
  • the determination unit 62 determines that only the U-phase current sensor 37 is detached from the attachment location, or that the U-phase current sensor 37 is attached to the O-phase.
  • the current sensor state when the reactive power change rate ⁇ Qu is within the range of 1.0 ⁇ 0.5 and the reactive power change rate ⁇ Qw is within the range of 0.0 ⁇ 0.5, the current sensor state.
  • the determination unit 62 determines that only the W-phase current sensor 38 is detached from the attachment location, or that the W-phase current sensor 38 is attached to the O-phase.
  • the current sensor state when the ineffective power change rate ⁇ Qu is in the range of 0.0 ⁇ 0.5 and the ineffective power change rate ⁇ Qw is in the range of 0.0 ⁇ 0.5, the current sensor state.
  • the determination unit 62 states that both the U-phase current sensor 37 and the W-phase current sensor 38 are out of the mounting location, or both the U-phase current sensor 37 and the W-phase current sensor 38 are mounted in the O-phase. judge.
  • the current sensor state determination unit 62 determines the current sensor state as “abnormal”.
  • step S307 the current sensor state determination unit 62 determines whether or not the U-phase current sensor 37 and the W-phase current sensor 38 are abnormal.
  • step S307 If any one of the U-phase current sensor 37 and the W-phase current sensor 38 is determined to be abnormal in step S307, the process of FIG. 19 is terminated. On the other hand, if it is determined that both the U-phase current sensor 37 and the W-phase current sensor 38 are not abnormal, the process proceeds to step S308.
  • step S308 the current sensor state determination unit 62 determines whether or not at least one of the U-phase current sensor 37 and the W-phase current sensor 38 is disconnected, in other words, the U-phase current sensor 37 and the W-phase current sensor 38. Determine if both are installed at the original mounting location. If it is determined that at least one of the U-phase current sensor 37 and the W-phase current sensor 38 is disconnected, the process proceeds to step S312, the disconnected current sensor is specified, and the process of FIG. 19 is terminated.
  • step S308 If it is determined in step S308 that both the U-phase current sensor 37 and the W-phase current sensor 38 are not disconnected, the processes of steps S309 to S315 are performed. Since the processing of steps S309 to S314 is the same as the processing of steps S208 to S213 of the second embodiment, the description thereof will be omitted here.
  • FIG. 21 is a flowchart used for explaining the operation of the operation control unit 63 and the display unit 64 in the third embodiment.
  • step S331 the operation control unit 63 outputs the interconnection switch drive command ON to the interconnection switch 22.
  • the state of the interconnection switch 22 changes from the open state to the closed state.
  • step S332 the operation control unit 63 confirms whether or not the state determination of the U-phase current sensor 37 and the W-phase current sensor 38 performed by the current sensor state determination unit 62 is completed. If the state determination of the U-phase current sensor 37 and the W-phase current sensor 38 is not completed, the process of step S232 is waited for to be completed. If the state determination of the U-phase current sensor 37 and the W-phase current sensor 38 is completed, the process proceeds to step S333.
  • step S333 the operation control unit 63 confirms the state determination results of the U-phase current sensor 37 and the W-phase current sensor 38.
  • step S333 If the states of both the U-phase current sensor 37 and the W-phase current sensor 38 are determined to be abnormal in step S333, the process proceeds to step S345.
  • step S345 the operation control unit 63 outputs the interconnection switch drive command OFF. As a result, the state of the interconnection switch 22 changes from the closed state to the open state. Further, the process proceeds to step S346, and the operation control unit 63 stops the operation of the power conversion device 61.
  • step S333 If it is determined in step S333 that the states of both the U-phase current sensor 37 and the W-phase current sensor 38 are not abnormal, the process proceeds to step S334.
  • the determination that the states of the U-phase current sensor 37 and the W-phase current sensor 38 are not abnormal is that the states of both the U-phase current sensor 37 and the W-phase current sensor 38 are normal, or the U-phase current sensor 37. And at least one of the W-phase current sensors 38 has an incorrect mounting polarity, or at least one of the U-phase current sensor 37 and the W-phase current sensor 38 is disconnected.
  • step S334 If it is determined in step S334 that at least one of the U-phase current sensor 37 and the W-phase current sensor 38 is disconnected, the process proceeds to step S338.
  • step S338 If it is determined in step S338 that only the U-phase current sensor 37 is disconnected, the process proceeds to step S339.
  • step S339 the display unit 64 displays a message instructing the reattachment of the U-phase current sensor 37. After that, the processes of steps S345 and S346 are carried out. The processing of steps S345 and S346 is as described above, and the description thereof is omitted here.
  • step S338 If it is determined in step S338 that the U-phase current sensor 37 has not come off, the process proceeds to step S340. If it is determined in step S340 that only the W phase current sensor 38 is disconnected, the process proceeds to step S341. In step S341, the display unit 64 displays a message instructing the reattachment of the W phase current sensor 38. After that, the processes of steps S345 and S346 are carried out. The processing of steps S345 and S346 is as described above, and the description thereof is omitted here.
  • step S340 If it is determined in step S340 that the U-phase current sensor 37 and the W-phase current sensor 38 have not come off, the process proceeds to step S342. If it is determined in step S342 that both the U-phase current sensor 37 and the W-phase current sensor 38 are disconnected, the process proceeds to step S343. In step S343, the display unit 64 displays a message instructing the reattachment of the U-phase current sensor 37 and the W-phase current sensor 38. After that, the processes of steps S345 and S346 are carried out. The processing of steps S345 and S346 is as described above, and the description thereof is omitted here.
  • step S342 If it is determined in step S342 that neither the U-phase current sensor 37 nor the W-phase current sensor 38 has come off, the process proceeds to step S344.
  • step S344 the operation control unit 63 confirms whether or not the confirmation process of the specified number of times has been executed, and if the confirmation process of the specified number of times has not been executed, returns to step S338 and repeats the process from step S338. ..
  • step S337 the operation control unit 63 starts the operation of the power conversion device 61.
  • FIG. 22 is a diagram showing a first example of various operation waveforms during a state determination operation performed by the current sensor state determination unit 62 of the third embodiment.
  • This first example is an example in which the mounting polarities of the U-phase current sensor 37 and the W-phase current sensor 38 are both correct.
  • FIG. 23 is a diagram showing a second example of various operation waveforms during the state determination operation performed by the current sensor state determination unit 62 of the third embodiment. This second example is an example in which the U-phase current sensor 37 is forgotten to be attached among the U-phase current sensor 37 and the W-phase current sensor 38.
  • FIG. 24 is a diagram showing a third example of various operation waveforms during the state determination operation performed by the current sensor state determination unit 62 of the third embodiment.
  • This third example is an example in which the W-phase current sensor 38 is forgotten to be attached among the U-phase current sensor 37 and the W-phase current sensor 38.
  • FIG. 25 is a diagram showing a fourth example of various operation waveforms during the state determination operation performed by the current sensor state determination unit 62 of the third embodiment. This fourth example is an example in which both the U-phase current sensor 37 and the W-phase current sensor 38 are forgotten to be attached.
  • the current sensor state determination unit determines whether the current sensor state is normal or abnormal based on the ineffective power, and the current sensor. Judgment processing of the mounting polarity of and the judgment processing of the mounting state of the current sensor are performed.
  • the display unit that displays the status of the current sensor instructs the current sensor status determination unit to reattach the corresponding current sensor when at least one of the plurality of current sensors is detected to be detached from the mounting location. Display a message.
  • the configuration shown in the above embodiments is an example, and can be combined with another known technique, or can be combined with each other, and deviates from the gist. It is also possible to omit or change a part of the configuration to the extent that it does not.
  • the configuration uses a power conversion system connected to a single-phase three-wire commercial system, but the configuration is not limited to this.
  • a configuration using a power conversion system interconnected to a three-phase three-wire system or a three-phase four-wire commercial system may be used, and is the same as a configuration using a power conversion system interconnected to a single-phase three-wire commercial system. The effect of is obtained.
  • 1,2,3 power conversion system 10 commercial system, 11,12,13 power line, 14,15 load, 21,51,61 power conversion device, 22 interconnection switch, 23 inrush current suppression unit, 24 inrush current suppression Resistance, 25 short-circuit switch, 26 filter, 27, 28 reactor, 29 filter capacitor, 30 power converter, 31 DC / DC converter, 32 DC / AC inverter, 34 cable, 35 connector, 36, 52 power measurement unit, 36a , 36b disabled power calculation unit, 36c, 36d addition unit, 37 U-phase current sensor, 38 W-phase current sensor, 39, 53, 62 current sensor status determination unit, 40, 55, 63 operation control unit, 52a, 52b power calculation Unit, 54 power measurement value polarity conversion unit, 54a, 54b, 54c, 54d multiplication unit, 64 display unit, 80 electric vehicle, 81 storage battery, 82 plug.

Landscapes

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Abstract

電力変換システム（１）は、商用系統（１０）と電動車両（８０）との間で双方向の電力授受を行う電力変換装置（２１）と、商用系統（１０）と電力変換装置（２１）とを接続する電力線（１１，１２）に配置されたＵ相及びＷ相電流センサ（３７，３８）とを備える。電力変換装置（２１）は、Ｕ相及びＷ相電流センサ（３７，３８）によって計測された電力線（１１，１２）に流れる電流の計測値と、電力線（１１～１３）間の電圧の計測値とに基づいて無効電力を計測する電力計測部（３６）、連系開閉器（２２）の状態と、計測された無効電力とに基づいてＵ相及びＷ相電流センサ（３７，３８）の状態を判定する電流センサ状態判定部（３９）、並びに電流センサ状態判定部（３９）の判定結果に基づいて連系開閉器（２２）の開閉及び電力変換部（３０）の動作を制御する動作制御部（４０）を備える。

Description

電力変換システム、電力変換装置及び電力変換の制御方法
　本開示は、商用系統と連系する電力変換システム、電力変換装置及び電力変換の制御方法に関する。
　商用系統と連系する電力変換システムは、商用系統、負荷及び蓄電装置に接続され、負荷に供給する電力を、商用系統から供給するか、或いは蓄電装置に蓄えた蓄電電力から供給するかを環境的又は経済的に最適となるよう選択的に制御するように構成されている。負荷の例は、家庭であれば、冷蔵庫、エアコン、テレビなどである。また、蓄電装置の例は、蓄電池を備えた電動車両である。この種の電力変換システムは、商用系統に蓄電電力が逆潮流しないように、商用系統と電力変換装置との間に電流センサを設けて、電流センサで計測された電流値を基に制御している。しかしながら、電力変換システムを設置するとき、或いは、補修工事等を行うときに電流センサを誤って取り付けてしまうと電流が正確に測定できず、商用系統に蓄電電力を逆潮流させてしまうおそれがあった。
　このような課題に対して、下記特許文献１には、商用系統と電力変換装置との接続が解列している状態で、電力変換装置の出力電力から負荷の消費電力を減算した差分電力を予め設定された閾値と比較することで電流センサの異常を検知する技術が開示されている。
国際公開第２０１３／０３５２２４号
　しかしながら、上記特許文献１に記載の技術では、負荷の電力消費の変動の影響を受け、電流センサが正常であっても異常と判断してしまうおそれがあった。また、特許文献１に記載の技術では、負荷の電力消費が小さいときに蓄電電力を供給すると、蓄電電力を商用系統に逆潮流してしまうおそれがあった。
　本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、電流センサの状態を正確に判断し、蓄電電力の商用系統への逆潮流を確実に防止できる電力変換システムを得ることを目的とする。
　上述した課題を解決し、目的を達成するため、本開示に係る電力変換システムは、商用系統と蓄電装置との間で双方向の電力授受を行う電力変換装置と、商用系統と電力変換装置とを接続する複数の電力線に流れる電流を計測する電流センサとを備える。電力変換装置は、電力変換部、連系開閉器、電力計測部、電流センサ状態判定部、及び動作制御部を備える。電力変換部は、商用系統から供給される交流電力を直流電力に変換し、蓄電装置から供給される直流電力を交流電力に変換する。連系開閉器は、電力変換部と商用系統との間の電気的接続を開閉する。電力計測部は、電流センサによって計測された電力線に流れる電流の計測値と、電力線間の電圧の計測値とに基づいて無効電力を計測する。電流センサ状態判定部は、連系開閉器の状態と、無効電力とに基づいて電流センサの状態を判定する。動作制御部は、電流センサ状態判定部の判定結果に基づいて連系開閉器の開閉及び電力変換部の動作を制御する。
　本開示に係る電力変換システムによれば、電流センサの状態を正確に判断し、蓄電電力の商用系統への逆潮流を確実に防止できるという効果を奏する。
実施の形態１に係る電力変換システムを含む全体構成図 実施の形態１における電力計測部の詳細構成を示すブロック図 実施の形態１における電流センサ状態判定部の動作説明に使用するフローチャート 図３に示すフローチャートにおける判定基準及び判定結果の例を示す図 実施の形態１における動作制御部の動作説明に使用するフローチャート 実施の形態１の電流センサ状態判定部によって実施される状態判定動作時における各種の動作波形の第１の例を示す図 実施の形態１の電流センサ状態判定部によって実施される状態判定動作時における各種の動作波形の第２の例を示す図 実施の形態２に係る電力変換システムを含む全体構成図 実施の形態２における電力計測部の詳細構成を示すブロック図 実施の形態２における電力計測値極性変換部の詳細構成を示すブロック図 実施の形態２における電流センサ状態判定部及び電力計測値極性変換部の動作説明に使用するフローチャート 図１１に示すフローチャートにおける判定基準及び判定結果の例を示す図 実施の形態２における動作制御部の動作説明に使用するフローチャート 実施の形態２の電流センサ状態判定部によって実施される状態判定動作時における各種の動作波形の第１の例を示す図 実施の形態２の電流センサ状態判定部によって実施される状態判定動作時における各種の動作波形の第２の例を示す図 実施の形態２の電流センサ状態判定部によって実施される状態判定動作時における各種の動作波形の第３の例を示す図 実施の形態２の電流センサ状態判定部によって実施される状態判定動作時における各種の動作波形の第４の例を示す図 実施の形態３に係る電力変換システムを含む全体構成図 実施の形態３における電流センサ状態判定部及び電力計測値極性変換部の動作説明に使用するフローチャート 図１９に示すフローチャートにおける判定基準及び判定結果の例を示す図 実施の形態３における動作制御部及び表示部の動作説明に使用するフローチャート 実施の形態３の電流センサ状態判定部によって実施される状態判定動作時における各種の動作波形の第１の例を示す図 実施の形態３の電流センサ状態判定部によって実施される状態判定動作時における各種の動作波形の第２の例を示す図 実施の形態３の電流センサ状態判定部によって実施される状態判定動作時における各種の動作波形の第３の例を示す図 実施の形態３の電流センサ状態判定部によって実施される状態判定動作時における各種の動作波形の第４の例を示す図
　以下に添付図面を参照し、本開示の実施の形態に係る電力変換システム、電力変換装置及び電力変換の制御方法について詳細に説明する。
実施の形態１．
　図１は、実施の形態１に係る電力変換システム１を含む全体構成図である。図１において、電力変換システム１は、電力変換装置２１と、Ｕ相電流センサ３７と、Ｗ相電流センサ３８とを備える。電力変換装置２１は、商用系統１０と蓄電装置である電動車両８０との間で双方向の電力授受を行う。
　商用系統１０と電力変換装置２１とは、単相３線式の電力線である電力線１１～１３によって接続される。電力線１１はＵ相の電力線であり、電力線１２はＷ相の電力線であり、電力線１３はＯ相の電力線である。Ｕ相電流センサ３７は、Ｕ相の電力線１１に流れるＵ相の電流を計測する。Ｗ相電流センサ３８は、Ｗ相の電力線１２に流れるＷ相の電流を計測する。
　負荷１４は、電力線１１と電力線１３との間に接続される。負荷１５は、電力線１２と電力線１３との間に接続される。商用系統１０は、単相３線式２００Ｖの商用電圧を電力変換装置２１及び負荷１４，１５に印加する。商用系統１０から供給される交流電力は、負荷１４，１５で消費される。
　商用系統１０から供給される交流電力は電力変換装置２１で直流電力に変換され、電動車両８０に搭載された蓄電池８１に供給される。これにより、蓄電池８１は充電される。また、電動車両８０の蓄電池８１から放電される直流電力は電力変換装置２１で交流電力に変換され、負荷１４，１５に供給される。このとき、安全確保のために蓄電池８１から放電される電力が商用系統１０に逆潮流しないように保護する制御が行われる。
　電動車両８０と電力変換装置２１とは、脱着可能なケーブル３４を介して充放電のための直流電力の授受を行う。電動車両８０と電力変換装置２１との接続は、電動車両８０が備えるプラグ８２と、電力変換装置２１のケーブル３４が備えるコネクタ３５とを用いて行われる。
　電力変換装置２１は、連系開閉器２２と、突入電流抑制部２３と、フィルタ２６と、電力変換部３０と、電力計測部３６と、電流センサ状態判定部３９と、動作制御部４０とを備える。電力変換部３０は、ＤＣ／ＤＣ（Direct　Current／Direct　Current）コンバータ３１と、ＤＣ／ＡＣ（Direct　Current／Alternating　Current）インバータ３２とを備える。電力変換部３０は、商用系統１０から供給される交流電力を直流電力に変換し、電動車両８０から供給される直流電力を交流電力に変換する。
　連系開閉器２２は、電力変換部３０と商用系統１０との間の電気的接続を開閉する。突入電流抑制部２３は、突入電流抑制抵抗２４と、突入電流抑制抵抗２４の両端を短絡する短絡開閉器２５とを有する。フィルタ２６は、リアクトル２７，２８と、フィルタコンデンサ２９とを有する。
　ＤＣ／ＡＣインバータ３２は、連系開閉器２２、突入電流抑制部２３及びフィルタ２６を介して供給される交流電力を直流電力に変換する。また、ＤＣ／ＡＣインバータ３２は、ＤＣ／ＤＣコンバータ３１から供給される直流電力を交流電力に変換する。即ち、ＤＣ／ＡＣインバータ３２は、直流電力と交流電力とを相互に変換する。
　ＤＣ／ＤＣコンバータ３１は、ＤＣ／ＡＣインバータ３２から供給される直流電力を、蓄電池８１を充電するための直流電力に変換する。また、ＤＣ／ＤＣコンバータ３１は、蓄電池８１の放電によって出力される直流電力を負荷１４，１５に供給するための直流電力に変換する。即ち、ＤＣ／ＤＣコンバータ３１は、相互の直流電力を双方向に変換する。
　電力計測部３６は、Ｕ相電流センサ３７及びＷ相電流センサ３８によって計測された電力線１１，１２に流れる電流の計測値と、電力線１１，１３間の電圧の計測値と、電力線１２，１３間の電圧の計測値とに基づいて無効電力を計測する。
　電流センサ状態判定部３９は、連系開閉器２２の状態と、電力計測部３６によって計測された無効電力とに基づいてＵ相電流センサ３７及びＷ相電流センサ３８の状態を判定する。
　動作制御部４０は、電力変換装置２１の全体の動作を制御すると共に、電流センサ状態判定部３９の判定結果に基づいて、連系開閉器２２の開閉及び電力変換部３０の動作を制御する。
　なお、図１では、電力計測部３６、電流センサ状態判定部３９及び動作制御部４０は、各々が独立したブロックとして図示したが、これらの各部を統合して構成してもよい。図１では、詳細なハードウェア構成は図示していないが、メモリ、ＣＰＵ（Central　Processing　Unit）及び入出力ポートを備えたワンチップのマイクロプロセッサで構成することができる。例えば、メモリを制御プログラムと、設定値を保存する不揮発性メモリと、データ処理のための一時記憶メモリとで構成する。そして、このメモリに保存されている制御プログラムに従ってＣＰＵが装置を制御する構成とすることで、各種の動作を実行することができる。
　図２は、実施の形態１における電力計測部３６の詳細構成を示すブロック図である。図２において、電力計測部３６は、無効電力演算部３６ａ，３６ｂと、加算部３６ｃ，３６ｄと、を有する。図１に示されるように、電力計測部３６は、Ｕ相の電力線１１と、Ｗ相の電力線１２と、Ｏ相の電力線１３とに接続されている。この接続により、電力計測部３６には、商用系統１０が出力するＵ相電圧Ｖｕ、Ｗ相電圧Ｖｗ及びＯ相電圧Ｖｏが入力される。また、電力計測部３６は、Ｕ相電流センサ３７及びＷ相電流センサ３８と接続される。これにより、電力計測部３６には、Ｕ相電流センサ３７によって検出されるＵ相電流Ｉｕと、Ｗ相電流センサ３８によって検出されるＷ相電流Ｉｗとが入力される。Ｕ相電流Ｉｕは無効電力演算部３６ａに入力され、Ｗ相電流Ｉｗは無効電力演算部３６ｂに入力される。
　加算部３６ｃは、第１電力線であるＵ相の電力線１１と、基準電力線であるＯ相の電力線１３との間の相間電圧Ｖｕｏを生成する。相間電圧Ｖｕｏは、無効電力演算部３６ａに入力される。加算部３６ｄは、Ｏ相の電力線１３とＷ相の電力線１２との間の相間電圧Ｖｏｗを生成する。相間電圧Ｖｏｗは、無効電力演算部３６ｂに入力される。なお、以下の記載において、相間電圧Ｖｕｏを「第１電圧」と呼び、相間電圧Ｖｏｗを「第２電圧」と呼ぶ場合がある。
　無効電力演算部３６ａは、相間電圧Ｖｕｏの計測値と、Ｕ相電流センサ３７によって計測された電力線１１に流れる電流の計測値とに基づいてＵＯ相間の無効電力Ｑｕを演算する。無効電力演算部３６ｂは、相間電圧Ｖｏｗの計測値と、Ｗ相電流センサ３８によって計測された電力線１２に流れる電流の計測値とに基づいてＯＷ相間の無効電力Ｑｗを演算する。演算された無効電力Ｑｕ，Ｑｗは、電力計測部３６の計測値として電力計測部３６から出力される。なお、以下の記載において、電力線１１に流れる電流を「第１電流」と呼び、電力線１２に流れる電流を「第２電流」と呼ぶ場合がある。また、ＵＯ相間の無効電力Ｑｕを「第１の相間の無効電力」と呼び、ＯＷ相間の無効電力Ｑｗを「第２の相間の無効電力」と呼ぶ場合がある。
　次に、電流センサ状態判定部３９の動作について、図３及び図４を参照して説明する。図３は、実施の形態１における電流センサ状態判定部３９の動作説明に使用するフローチャートである。図４は、図３に示すフローチャートにおける判定基準及び判定結果の例を示す図である。
　図３のステップＳ１０１において、電力計測部３６は、相間電圧Ｖｕｏ及びＵ相電流Ｉｕの各計測値を用いてＵＯ相間の無効電力Ｑｕを計測し、相間電圧Ｖｏｗ及びＷ相電流Ｉｗの各計測値を用いてＯＷ相間の無効電力Ｑｗを計測する。このとき計測された無効電力Ｑｕ，Ｑｗは、無効電力Ｑｕ１，Ｑｗ１として、図示しないメモリに記憶される。なお、以下の記載において、無効電力Ｑｕ１，Ｑｗ１を纏めて「第１の無効電力」と呼ぶ場合がある。
　ステップＳ１０２において、動作制御部４０は、連系開閉器２２を制御するための駆動指令である連系開閉器駆動指令を確認する。連系開閉器駆動指令がＯＮのとき、連系開閉器２２は閉状態に制御され、電力変換部３０と商用系統１０とは電気的に接続される。一方、連系開閉器駆動指令がＯＦＦのとき、電力変換部３０は商用系統１０から解列され、電力変換部３０と商用系統１０とは電気的に切り離される。ステップＳ１０２において、連系開閉器駆動指令がＯＦＦである場合、ステップＳ１０１に戻り、無効電力Ｑｕ１，Ｑｗ１の計測を繰り返す。また、連系開閉器駆動指令がＯＮである場合、ステップＳ１０３に進む。
　ステップＳ１０３は、連系開閉器２２が開状態から閉状態に移行した直後の状態であり、電力線１１，１３に流れる電流は、過渡状態である。このため、電力線１１，１３に流れる電流が安定するまで、規定時間待機する。規定時間の一例は、０．９秒である。
　規定時間の待機後、ステップＳ１０４において、電力計測部３６は、再度、無効電力Ｑｕ，Ｑｗを計測する。このとき計測された無効電力Ｑｕ，Ｑｗは、無効電力Ｑｕ２，Ｑｗ２としてメモリに記憶される。なお、以下の記載において、無効電力Ｑｕ２，Ｑｗ２を纏めて「第２の無効電力」と呼ぶ場合がある。
　ステップＳ１０５において、電流センサ状態判定部３９は、以下の（１）、（２）式で定義される無効電力変化量率ΔＱｕ，ΔＱｗを演算する。
　ΔＱｕ＝（Ｑｕ２－Ｑｕ１）／Ｑｃ　…（１）
　ΔＱｗ＝（Ｑｗ２－Ｑｗ１）／Ｑｃ　…（２）
　上記（１）、（２）式において、「Ｑｃ」は、連系開閉器２２がＯＮしている間、商用系統１０とフィルタコンデンサ２９との間で授受される無効電力値である。無効電力Ｑｃは、以下の（３）式を用いて演算することができる。
　Ｑｃ＝２×π×ｆ×Ｃ×Ｖ２　…（３）
　上記（３）式において、「ｆ」は商用系統周波数、「Ｃ」はフィルタコンデンサ容量、「Ｖ」はＵ相電圧又はＷ相電圧である。
　また、ｆ＝５０［Ｈｚ］、Ｃ＝３４［μＦ］、初期電圧＝０［Ｖ］、Ｖｕ＝１００［Ｖｒｍｓ］、Ｖｗ＝１００［Ｖｒｍｓ］の場合、Ｑｃ＝２×π×５０×３４×１００２＝２１５［Ｖａｒ］である。
　ステップＳ１０６において、電流センサ状態判定部３９は、ステップＳ１０５の演算結果に基づいて、Ｕ相電流センサ３７及びＷ相電流センサ３８の状態を判定し、図３の処理を終了する。
　図４には、具体的な判定基準、及び当該判定基準に基づく判定結果が示されている。無効電力変化量率ΔＱｕが、１．０±０．５の範囲内にあり、かつ、無効電力変化量率ΔＱｗが、１．０±０．５の範囲内にある場合、電流センサ状態判定部３９は、電流センサ状態は「正常」と判定する。これに対し、無効電力変化量率ΔＱｕ，ΔＱｗのうちの少なくとも１つが、１．０±０．５の範囲内にはない場合、電流センサ状態判定部３９は、電流センサ状態を「異常」と判定する。なお、判定基準における「±０．５」は、誤判定するのを防ぐために設けた許容差である。許容差は、電力計測部３６における計測誤差、又はその他外的要因に基づいて定めることができる。
　次に、実施の形態１における動作制御部４０の動作について、図５を参照して説明する。図５は、実施の形態１における動作制御部４０の動作説明に使用するフローチャートである。
　ステップＳ１１１において、動作制御部４０は、連系開閉器２２に対し、連系開閉器２２を開状態から閉状態に制御する連系開閉器駆動指令を出力する。以下、連系開閉器２２を開状態から閉状態に制御する連系開閉器駆動指令を「連系開閉器駆動指令ＯＮ」と表記する。また、これとは逆に、連系開閉器２２を閉状態から開状態に制御する連系開閉器駆動指令を「連系開閉器駆動指令ＯＦＦ」と表記する。
　ステップＳ１１２において、動作制御部４０は、電流センサ状態判定部３９が実施するＵ相電流センサ３７及びＷ相電流センサ３８の状態判定が完了しているか否かを確認する。Ｕ相電流センサ３７及びＷ相電流センサ３８の状態判定が完了していない場合、ステップＳ１１２の処理が完了するまで待機する。また、Ｕ相電流センサ３７及びＷ相電流センサ３８の状態判定が完了している場合、ステップＳ１１３に進む。
　ステップＳ１１３において、動作制御部４０は、Ｕ相電流センサ３７及びＷ相電流センサ３８の状態判定結果を確認する。
　ステップＳ１１３において、Ｕ相電流センサ３７及びＷ相電流センサ３８の状態が共に正常と判定された場合、ステップＳ１１４に進む。ステップＳ１１４において、動作制御部４０は、電力変換装置２１の運転を開始する。
　ステップＳ１１３において、Ｕ相電流センサ３７及びＷ相電流センサ３８のうちの少なくとも１つが異常と判定された場合、ステップＳ１１５に進む。ステップＳ１１５において、動作制御部４０は、連系開閉器駆動指令ＯＦＦを出力する。これにより、連系開閉器２２の状態は、閉状態から開状態になる。更に、ステップＳ１１６に進み、動作制御部４０は、電力変換装置２１の運転を停止する。
　図６は、実施の形態１の電流センサ状態判定部３９によって実施される状態判定動作時における各種の動作波形の第１の例を示す図である。この第１の例は、Ｕ相電流センサ３７及びＷ相電流センサ３８の状態が共に正常である場合の例である。また、図７は、実施の形態１の電流センサ状態判定部３９によって実施される状態判定動作時における各種の動作波形の第２の例を示す図である。この第２の例は、Ｕ相電流センサ３７及びＷ相電流センサ３８のうち、Ｗ相電流センサ３８の状態が異常である場合の例である。具体的には、Ｗ相電流センサ３８の極性を誤って逆に取り付けてしまった場合を示している。
　図６及び図７の横軸は時間を表している。また、図６及び図７では、上部側から順に、連系開閉器駆動指令（ａ１，ｂ１）、相間電圧Ｖｕｏ（ａ２，ｂ２）、相間電圧Ｖｏｗ（ａ３，ｂ３）、Ｕ相電流Ｉｕ（ａ４，ｂ４）、Ｗ相電流Ｉｗ（ａ５，ｂ５）、無効電力Ｑｕの計測値（ａ６，ｂ６）、無効電力Ｑｗの計測値（ａ７，ｂ７）、及び電流センサ状態の判定結果（ａ８，ｂ８）が示されている。
　連系開閉器２２が開状態から閉状態に制御されると、商用系統１０との連系が開始される。このとき、Ｕ相電流センサ３７及びＷ相電流センサ３８が正常に動作している状態では、無効電力Ｑｕ，Ｑｗは、それぞれが所望の値に推移する（図６（ａ６）及び図６（ａ７））。これに対し、Ｗ相電流センサ３８が逆極性に取り付けられている場合、無効電力Ｑｕは所望の値に推移するが、無効電力Ｑｗは異常な値に推移する（図７（ｂ６）及び図７（ｂ７））。従って、無効電力Ｑｕ，Ｑｗを計測すれば、Ｕ相電流センサ３７及びＷ相電流センサ３８の異常を判定することができる。
　以上説明したように、実施の形態１に係る電力変換システム及び電力変換装置によれば、電力計測部は、電流センサによって計測された電力線に流れる電流の計測値と、電力線間の電圧の計測値とに基づいて無効電力を計測する。そして、電流センサ状態判定部は、連系開閉器の状態と、計測された無効電力とに基づいて、電流センサの状態を判定する。これにより、電流センサの状態を正確に判断することができる。
　また、実施の形態１に係る電力変換システム及び電力変換装置によれば、電流センサ状態判定部は、連系開閉器が商用系統との連系を開始した後の無効電力値に基づいて電流センサの状態を判定する。動作制御部は、電流センサ状態判定部が、電流センサが異常である、又は電流センサの取り付け極性が誤っていると判定した場合は、電力変換部と商用系統との間の電気的接続を解列し、電力変換部の運転を停止する。これにより、電流センサの取り付け極性が誤っている場合においても、蓄電電力の商用系統への逆潮流を確実に防止することができる。
　また、実施の形態１に係る電力変換システム及び電力変換装置によれば、電力変換装置のフィルタコンデンサに流れる無効電力の変化を計測することにより、電流センサの異常を判断している。これにより、電力線に流れる電流を正確かつ安定して計測できるので、電流センサの異常を確実に判断することができる。
　また、実施の形態１に係る電力変換システム及び電力変換装置によれば、商用系統との連系を開始した直後において、電力変換装置のフィルタコンデンサに流れる無効電力の変化をとらえることにより、電流センサ異常を判断している。これにより、商用系統に接続されている負荷のＯＮ又はＯＦＦによる消費電力の変化の影響を受けずに、電流センサ異常を判断することができる。
　また、実施の形態１に係る電力変換システム及び電力変換装置によれば、蓄電装置からの放電を行うことなく、電流センサの異常を判断することができる。これにより、負荷の電力消費が小さいときであっても、蓄電電力の商用系統への逆潮流を確実に防止することができる。
　また、実施の形態１に係る電力変換システム及び電力変換装置によれば、蓄電装置への充電を行わずに電流センサの異常を判断することができる。これにより、蓄電装置が満充電の状態であっても、電流センサの異常を正確に判断することができる。
　また、実施の形態１に係る電力変換システム及び電力変換装置によれば、無効電力の変化量に基づいて電流センサの異常を判断している。これにより、負荷の電力消費の大きさの影響を受けずに、電流センサ異常を判断することができる。
　また、実施の形態１に係る電力変換の制御方法によれば、以下に示す第１ステップから第９ステップの含む処理とすることができる。第１ステップでは、電力変換部が直流電力を交流電力に変換する。第２ステップでは、商用系統と電力変換装置とを接続する電力線に流れる電流を計測する。第３ステップでは、電力線間の電圧を計測する。第４ステップでは、第２ステップで計測された電流の計測値と、第３ステップで計測された電圧の計測値とに基づいて第１の無効電力を計測する。第５ステップでは、電力変換装置と商用系統とを電気的に接続する。第６ステップでは、第５ステップの後に、複数の電力線に流れる電流を計測する。第７ステップでは、第５ステップの後に、電力線間の電圧を計測する。第８ステップでは、第６ステップで計測された電流の計測値と、第７ステップで計測された電圧の計測値とに基づいて第２の無効電力を計測する。第９ステップでは、第４ステップで計測された第１の無効電力と、第８ステップで計測された第２の無効電力とに基づいて電流センサの状態を判定する。以上の処理により、電流センサの状態を正確に判断することができる。
　また、実施の形態１に係る電力変換の制御方法によれば、更に、電流センサの状態の判定結果に基づいて連系開閉器の開閉及び電力変換部の運転を制御する第１０ステップを含む処理とすることができる。これにより、電流センサのうちの少なくとも１つが異常状態であっても、蓄電電力の商用系統への逆潮流を確実に防止することができる。
実施の形態２．
　実施の形態１では、無効電力変化量率ΔＱｕ，ΔＱｗが判定条件を満たさない場合は、該当するＵ相電流センサ３７及びＷ相電流センサ３８の状態を異常と判断していた。一方、Ｕ相電流センサ３７又はＷ相電流センサ３８の取り付け極性が誤っていると判断できれば、電力変換システム１の運転を停止することなく、そのまま運転を継続することが可能である。実施の形態２は、この機能を具備する電力変換システムを実現するものである。
　図８は、実施の形態２に係る電力変換システム２を含む全体構成図である。実施の形態２に係る電力変換システム２は、図１に示す実施の形態１に係る電力変換システム１の構成と比較すると、電力変換装置２１が電力変換装置５１に置き換えられている。電力変換装置５１においては、電力計測部３６、電流センサ状態判定部３９及び動作制御部４０がそれぞれ電力計測部５２、電流センサ状態判定部５３及び動作制御部５５に置き換えられている。更に、電力変換装置５１においては、図１の構成から、電力計測値極性変換部５４が追加されている。なお、その他の構成部については、図１に示すものと同一又は同等であり、同一又は同等の構成部については、図１と同一の符号を付して、重複する説明を省略する。
　電力計測部５２は、Ｕ相電流センサ３７及びＷ相電流センサ３８によって計測された電力線１１，１２に流れる電流の計測値と、電力線１１，１３間の電圧の計測値と、電力線１２，１３間の電圧の計測値とに基づいて無効電力及び有効電力を計測する。
　電流センサ状態判定部５３は、連系開閉器２２の状態と、電力計測部５２によって計測された無効電力とに基づいてＵ相電流センサ３７及びＷ相電流センサ３８の状態を判定すると共に、Ｕ相電流センサ３７及びＷ相電流センサ３８の取り付け極性を判定する。
　電力計測値極性変換部５４は、電流センサ状態判定部５３の判定結果に基づいて、電力計測部５２で計測された無効電力及び有効電力の計測値の極性を相ごとに反転する処理を行う。計測値の極性の反転とは、計測値に“－１”を乗算して計測値の符号を反転する処理を意味する。
　動作制御部５５は、電力変換装置５１の全体の動作を制御する。動作制御部５５は、更に、電流センサ状態判定部５３の判定結果と、電力計測値極性変換部５４で変換された無効電力及び有効電力の計測値に基づいて、電力変換部３０及び連系開閉器２２の動作を制御する。
　図９は、実施の形態２における電力計測部５２の詳細構成を示すブロック図である。実施の形態２における電力計測部５２は、図２に示す実施の形態１における電力計測部３６の構成と比較すると、無効電力演算部３６ａ，３６ｂがそれぞれ電力演算部５２ａ，５２ｂに置き換えられている。なお、その他の構成部については、図２に示すものと同一又は同等であり、同一又は同等の構成部については、図２と同一の符号を付して、重複する説明を省略する。
　図９において、加算部３６ｃは、Ｕ相の電力線１１とＯ相の電力線１３との間の相間電圧Ｖｕｏを生成する。相間電圧Ｖｕｏは、電力演算部５２ａに入力される。加算部３６ｄは、Ｏ相の電力線１３とＷ相の電力線１２との間の相間電圧Ｖｏｗを生成する。相間電圧Ｖｏｗは、電力演算部５２ｂに入力される。
　電力演算部５２ａは、相間電圧Ｖｕｏの計測値と、Ｕ相電流センサ３７によって計測された電力線１１に流れる電流の計測値とに基づいて、ＵＯ相間の無効電力Ｑｕ及びＵＯ相間の有効電力Ｐｕを演算する。電力演算部５２ｂは、相間電圧Ｖｏｗの計測値と、Ｗ相電流センサ３８によって計測された電力線１２に流れる電流の計測値とに基づいて、ＯＷ相間の無効電力Ｑｗ及びＯＷ相間の有効電力Ｐｗを演算する。演算された無効電力Ｑｕ，Ｑｗ及び有効電力Ｐｕ，Ｐｗは、電力計測部５２の計測値として電力計測部５２から出力される。
　図１０は、実施の形態２における電力計測値極性変換部５４の詳細構成を示すブロック図である。図１０において、電力計測値極性変換部５４は、乗算部５４ａ，５４ｂ，５４ｃ，５４ｄを有する。電力計測値極性変換部５４には、Ｕ相極性指令及びＷ相極性指令が入力される。また、電力計測値極性変換部５４には、電力計測部５２によって計測された無効電力Ｑｕ，Ｑｗ及び有効電力Ｐｕ，Ｐｗが入力される。
　Ｕ相極性指令は、Ｕ相における電力計測値の極性を反転するか否か、即ち無効電力Ｑｕ及び有効電力Ｐｕの計測値の符号の反転又は非反転を指示する信号である。同様に、Ｗ相極性指令は、Ｗ相における電力計測値の極性を反転するか否か、即ち無効電力Ｑｗ及び有効電力Ｐｗの計測値の符号の反転又は非反転を指示する信号である。
　Ｕ相極性指令が反転を指示する信号である場合、乗算部５４ａ，５４ｃにおいては“－１”が乗算される。これにより、電力計測値極性変換部５４からは、極性が反転された無効電力Ｑｕ及び有効電力Ｐｕが出力される。また、Ｕ相極性指令が非反転を指示する信号である場合、乗算部５４ａ，５４ｃにおいては“＋１”が乗算される。これにより、電力計測値極性変換部５４からは、電力計測部５２で計測された無効電力Ｑｕ及び有効電力Ｐｕの計測値が出力される。
　Ｗ相極性指令についても同様であり、Ｗ相極性指令が反転を指示する信号である場合、乗算部５４ｂ，５４ｄにおいては“－１”が乗算される。これにより、電力計測値極性変換部５４からは、極性が反転された無効電力Ｑｗ及び有効電力Ｐｗが出力される。また、Ｗ相極性指令が非反転を指示する信号である場合、乗算部５４ｂ，５４ｄにおいては“＋１”が乗算される。これにより、電力計測値極性変換部５４からは、電力計測部５２で計測された無効電力Ｑｗ及び有効電力Ｐｗの計測値が出力される。
　以上のように、電力計測値極性変換部５４は、各相の極性指令に基づいて、計測された無効電力Ｑｕ，Ｑｗ及び有効電力Ｐｕ，Ｐｗの極性を変更する処理を行う。
　次に、電流センサ状態判定部５３及び電力計測値極性変換部５４の動作について、図１１及び図１２を参照して説明する。図１１は、実施の形態２における電流センサ状態判定部５３及び電力計測値極性変換部５４の動作説明に使用するフローチャートである。図１２は、図１１に示すフローチャートにおける判定基準及び判定結果の例を示す図である。
　図１１において、ステップＳ２０１からステップＳ２０５の処理は、実施の形態１のステップＳ１０１からステップＳ１０５の処理と同じであるので、ここでの説明を省略する。
　ステップＳ２０６において、電流センサ状態判定部５３は、ステップＳ２０５の演算結果に基づいて、Ｕ相電流センサ３７及びＷ相電流センサ３８の状態を判定する。
　図１２には、具体的な判定基準、及び当該判定基準に基づく判定結果が示されている。無効電力変化量率ΔＱｕが、１．０±０．５の範囲内にあり、かつ、無効電力変化量率ΔＱｗが、１．０±０．５の範囲内にある場合、電流センサ状態判定部５３は、電流センサ状態は「正常」と判定する。なお、判定基準における「±０．５」は、誤判定するのを防ぐために設けた許容差である。他の判定基準においても、この許容差が考慮されている。
　また、無効電力変化量率ΔＱｕが、－１．０±０．５の範囲内にあり、かつ、無効電力変化量率ΔＱｗが、１．０±０．５の範囲内にある場合、電流センサ状態判定部５３は、Ｕ相電流センサ３７のみ、取り付け極性が逆であると判定する。
　また、無効電力変化量率ΔＱｕが、１．０±０．５の範囲内にあり、かつ、無効電力変化量率ΔＱｗが、－１．０±０．５の範囲内にある場合、電流センサ状態判定部５３は、Ｗ相電流センサ３８のみ、取り付け極性が逆であると判定する。
　また、無効電力変化量率ΔＱｕが、－１．０±０．５の範囲内にあり、かつ、無効電力変化量率ΔＱｗが、－１．０±０．５の範囲内にある場合、電流センサ状態判定部５３は、Ｕ相電流センサ３７及びＷ相電流センサ３８の両方共に取り付け極性が逆であると判定する。
　また、無効電力変化量率ΔＱｕ，ΔＱｗが、上記の４つの判定基準の何れにも該当しない場合、電流センサ状態判定部５３は、電流センサ状態を「異常」と判定する。
　図１１のフローチャートに戻り、ステップＳ２０７において、電流センサ状態判定部５３は、Ｕ相電流センサ３７及びＷ相電流センサ３８が異常であるか否かを判定する。
　ステップＳ２０７において、Ｕ相電流センサ３７及びＷ相電流センサ３８のうちの何れか１つが異常であると判定された場合、図１１の処理を終了する。一方、Ｕ相電流センサ３７及びＷ相電流センサ３８が共に異常ではないと判定された場合、ステップＳ２０８に進む。
　ステップＳ２０８において、電流センサ状態判定部５３は、Ｕ相電流センサ３７の取り付け極性を判定する。Ｕ相電流センサ３７の取り付け極性が正しいと判定された場合、ステップＳ２０９に進む。ステップＳ２０９では、Ｕ相極性指令が“１”に設定され、ステップＳ２１１に進む。また、ステップＳ２０８において、Ｕ相電流センサ３７の取り付け極性が逆であると判定された場合、ステップＳ２１０に進む。ステップＳ２１０では、Ｕ相極性指令が“－１”に設定され、ステップＳ２１１に進む。
　ステップＳ２１１において、電流センサ状態判定部５３は、Ｗ相電流センサ３８の取り付け極性を判定する。Ｗ相電流センサ３８の取り付け極性が正しいと判定された場合、ステップＳ２１２に進み、Ｗ相極性指令を“１”に設定して、図１１の処理を終了する。また、ステップＳ２１１において、Ｗ相電流センサ３８の取り付け極性が逆であると判定された場合、ステップＳ２１３に進み、Ｗ相極性指令を“－１”に設定して、図１１の処理を終了する。
　次に、実施の形態２における動作制御部５５の動作について、図１３を参照して説明する。図１３は、実施の形態２における動作制御部５５の動作説明に使用するフローチャートである。
　ステップＳ２３１において、動作制御部５５は、連系開閉器２２に対し、連系開閉器駆動指令ＯＮを出力する。これにより、連系開閉器２２の状態は、開状態から閉状態になる。
　ステップＳ２３２において、動作制御部５５は、電流センサ状態判定部５３が実施するＵ相電流センサ３７及びＷ相電流センサ３８の状態判定が完了しているか否かを確認する。Ｕ相電流センサ３７及びＷ相電流センサ３８の状態判定が完了していない場合、ステップＳ２３２の処理が完了するまで待機する。また、Ｕ相電流センサ３７及びＷ相電流センサ３８の状態判定が完了している場合、ステップＳ２３３に進む。
　ステップＳ２３３において、動作制御部５５は、Ｕ相電流センサ３７及びＷ相電流センサ３８の状態判定結果を確認する。
　ステップＳ２３３において、Ｕ相電流センサ３７及びＷ相電流センサ３８の状態が共に異常と判定された場合、ステップＳ２３４に進む。ステップＳ２３４において、動作制御部５５は、連系開閉器駆動指令ＯＦＦを出力する。これにより、連系開閉器２２の状態は、閉状態から開状態になる。更に、ステップＳ２３５に進み、動作制御部５５は、電力変換装置５１の運転を停止する。
　また、ステップＳ２３３において、Ｕ相電流センサ３７及びＷ相電流センサ３８の状態が共に異常ではないと判定された場合、ステップＳ２３６に進む。なお、Ｕ相電流センサ３７及びＷ相電流センサ３８の状態が共に異常ではないという判定は、Ｕ相電流センサ３７及びＷ相電流センサ３８の状態が共に正常であるか、又はＵ相電流センサ３７及びＷ相電流センサ３８のうちの少なくとも１つに取り付け極性の誤りがあることを意味する。
　ステップＳ２３６において、動作制御部５５は、Ｕ相電流センサ３７及びＷ相電流センサ３８の取り付け極性の判定結果を確認する。
　ステップＳ２３６において、Ｕ相電流センサ３７及びＷ相電流センサ３８の取り付け極性が正しいと判定されていれば、ステップＳ２３８に進む。ステップＳ２３８において、動作制御部５５は、電力計測値の極性反転処理を行わずに運転を開始する。
　また、ステップＳ２３６において、Ｕ相電流センサ３７及びＷ相電流センサ３８のうちの少なくとも１つに取り付け極性の誤りがある場合、ステップＳ２３７に進む。ステップＳ２３７において、動作制御部５５は、電力計測値の極性反転処理を行った上で運転を開始する。
　図１４は、実施の形態２の電流センサ状態判定部５３によって実施される状態判定動作時における各種の動作波形の第１の例を示す図である。この第１の例は、Ｕ相電流センサ３７及びＷ相電流センサ３８の取り付け極性が共に正しい場合の例である。また、図１５は、実施の形態２の電流センサ状態判定部５３によって実施される状態判定動作時における各種の動作波形の第２の例を示す図である。この第２の例は、Ｕ相電流センサ３７及びＷ相電流センサ３８のうち、Ｕ相電流センサ３７の取り付け極性に誤りがあり、Ｗ相電流センサ３８の取り付け極性が正しい場合の例である。
　図１６は、実施の形態２の電流センサ状態判定部５３によって実施される状態判定動作時における各種の動作波形の第３の例を示す図である。この第３の例は、Ｕ相電流センサ３７及びＷ相電流センサ３８のうち、Ｗ相電流センサ３８の取り付け極性に誤りがあり、Ｕ相電流センサ３７の取り付け極性が正しい場合の例である。また、図１７は、実施の形態２の電流センサ状態判定部５３によって実施される状態判定動作時における各種の動作波形の第４の例を示す図である。この第４の例は、Ｕ相電流センサ３７及びＷ相電流センサ３８の取り付け極性が共に誤りである場合の例である。
　連系開閉器２２が開状態から閉状態に制御されると、商用系統１０との連系が開始される。このとき、Ｕ相電流センサ３７及びＷ相電流センサ３８が正常に動作している状態では、無効電力Ｑｕ，Ｑｗは、それぞれが所望の値に推移する（図１４（ａ６）及び図１４（ａ７））。これに対し、Ｕ相電流センサ３７が逆極性に取り付けられている場合、無効電力Ｑｗは所望の値に推移するが、無効電力Ｑｕは逆極性の値に推移する（図１５（ｂ７）及び図１５（ｂ６））。また、Ｗ相電流センサ３８が逆極性に取り付けられている場合、無効電力Ｑｕは所望の値に推移するが、無効電力Ｑｗは逆極性の値に推移する（図１６（ｃ６）及び図１６（ｃ７））。更に、Ｕ相電流センサ３７及びＷ相電流センサ３８が共に逆極性に取り付けられている場合、無効電力Ｑｕ，Ｑｗは、共に逆極性の値に推移する（図１７（ｄ６）及び図１７（ｄ７））。従って、無効電力Ｑｕ，Ｑｗを計測すれば、Ｕ相電流センサ３７及びＷ相電流センサ３８の異常と、取り付け極性とを判定することができる。
　以上説明したように、実施の形態２に係る電力変換システム及び電力変換装置によれば、電流センサ状態判定部は、連系開閉器が商用系統との連系を開始した後の無効電力値に基づいて電流センサの状態を判定する。電力計測値極性変換部は、電流センサ状態判定部による判定結果に基づいて、電流計測部が計測した電力値の極性を変換する。電力計測値極性変換部は、誤って取り付けられた電流センサに対応する相の電力値の極性を変換、即ち反転する。動作制御部は、電流センサ状態判定部が電流センサの取り付け極性が誤っていると判定した場合、電力計測値極性変換部にて変換された電力値に基づいて運転を継続する。これにより、１又は複数の電流センサの極性が逆に取りつけられた場合であっても、電流センサの設置を修正することなく、電力変換システム又は電力変換装置の運転を継続することができる。これにより、施工時又はメンテナンス時における作業者の負担を軽減することができる。その結果、施工費用及びメンテナンス費用の削減を図ることができると共に、電力変換システム又は電力変換装置の設置を安定的に行うことが可能となる。
実施の形態３．
　図１８は、実施の形態３に係る電力変換システム３を含む全体構成図である。実施の形態３に係る電力変換システム３は、図８に示す実施の形態２に係る電力変換システム２の構成と比較すると、電力変換装置５１が電力変換装置６１に置き換えられている。電力変換装置６１においては、電流センサ状態判定部５３及び動作制御部５５がそれぞれ電流センサ状態判定部６２及び動作制御部６３に置き換えられている。更に、電力変換装置６１においては、図８の構成から、表示部６４が追加されている。なお、その他の構成部については、図８に示すものと同一又は同等であり、同一又は同等の構成部については、図８と同一の符号を付して、重複する説明を省略する。
　実施の形態２における電流センサ状態判定部５３は、電力計測部５２で計測された無効電力Ｑｕ，Ｑｗに基づいて、Ｕ相電流センサ３７及びＷ相電流センサ３８の状態の正常又は異常の判定と、Ｕ相電流センサ３７及びＷ相電流センサ３８の取り付け極性の判定とを行うことができる。実施の形態３における電流センサ状態判定部６２は、これらの判定処理に加え、更にＵ相電流センサ３７及びＷ相電流センサ３８の取り付け状態を判定する処理を行う。
　表示部６４は、動作制御部６３の指令によって必要な情報を表示する。表示情報の例は、Ｕ相電流センサ３７及びＷ相電流センサ３８の状態に関する情報である。表示部６４は、液晶ディスプレイなどを用いて構成することができる。
　動作制御部６３は、電力変換装置６１の全体の動作を制御する。動作制御部６３は、更に、電流センサ状態判定部６２の判定結果と、電力計測値極性変換部５４で変換された無効電力及び有効電力の計測値に基づいて、電力変換部３０及び連系開閉器２２の動作を制御する。動作制御部６３は、更に、Ｕ相電流センサ３７及びＷ相電流センサ３８の状態を表示部６４に表示させる制御を行う。
　次に、電流センサ状態判定部６２及び電力計測値極性変換部５４の動作について、図１９及び図２０を参照して説明する。図１９は、実施の形態３における電流センサ状態判定部６２及び電力計測値極性変換部５４の動作説明に使用するフローチャートである。図２０は、図１９に示すフローチャートにおける判定基準及び判定結果の例を示す図である。
　図１９において、ステップＳ３０１からステップＳ３０５の処理は、実施の形態１のステップＳ１０１からステップＳ１０５の処理と同じであるので、ここでの説明を省略する。
　ステップＳ３０６において、電流センサ状態判定部６２は、ステップＳ３０５の演算結果に基づいて、Ｕ相電流センサ３７及びＷ相電流センサ３８の状態を判定する。
　図２０には、具体的な判定基準、及び当該判定基準に基づく判定結果が示されている。無効電力変化量率ΔＱｕが、１．０±０．５の範囲内にあり、かつ、無効電力変化量率ΔＱｗが、１．０±０．５の範囲内にある場合、電流センサ状態判定部６２は、電流センサ状態は「正常」と判定する。なお、判定基準における「±０．５」は、誤判定するのを防ぐために設けた許容差である。他の判定基準においても、この許容差が考慮されている。
　また、無効電力変化量率ΔＱｕが、－１．０±０．５の範囲内にあり、かつ、無効電力変化量率ΔＱｗが、１．０±０．５の範囲内にある場合、電流センサ状態判定部６２は、Ｕ相電流センサ３７のみ、取り付け極性が逆であると判定する。
　また、無効電力変化量率ΔＱｕが、１．０±０．５の範囲内にあり、かつ、無効電力変化量率ΔＱｗが、－１．０±０．５の範囲内にある場合、電流センサ状態判定部６２は、Ｗ相電流センサ３８のみ、取り付け極性が逆であると判定する。
　また、無効電力変化量率ΔＱｕが、－１．０±０．５の範囲内にあり、かつ、無効電力変化量率ΔＱｗが、－１．０±０．５の範囲内にある場合、電流センサ状態判定部６２は、Ｕ相電流センサ３７及びＷ相電流センサ３８の両方共に取り付け極性が逆であると判定する。
　また、無効電力変化量率ΔＱｕが、０．０±０．５の範囲内にあり、かつ、無効電力変化量率ΔＱｗが、１．０±０．５の範囲内にある場合、電流センサ状態判定部６２は、Ｕ相電流センサ３７のみが取り付け箇所から外れている、又はＵ相電流センサ３７がＯ相に取り付けられていると判定する。
　また、無効電力変化量率ΔＱｕが、１．０±０．５の範囲内にあり、かつ、無効電力変化量率ΔＱｗが、０．０±０．５の範囲内にある場合、電流センサ状態判定部６２は、Ｗ相電流センサ３８のみが取り付け箇所から外れている、又はＷ相電流センサ３８がＯ相に取り付けられていると判定する。
　また、無効電力変化量率ΔＱｕが、０．０±０．５の範囲内にあり、かつ、無効電力変化量率ΔＱｗが、０．０±０．５の範囲内にある場合、電流センサ状態判定部６２は、Ｕ相電流センサ３７及びＷ相電流センサ３８の両方共に取り付け箇所から外れている、又はＵ相電流センサ３７及びＷ相電流センサ３８の両方が共にＯ相に取り付けられていると判定する。
　また、無効電力変化量率ΔＱｕ，ΔＱｗが、上記の７つの判定基準の何れにも該当しない場合、電流センサ状態判定部６２は、電流センサ状態を「異常」と判定する。
　図１９のフローチャートに戻り、ステップＳ３０７において、電流センサ状態判定部６２は、Ｕ相電流センサ３７及びＷ相電流センサ３８が異常であるか否かを判定する。
　ステップＳ３０７において、Ｕ相電流センサ３７及びＷ相電流センサ３８のうちの何れか１つが異常であると判定された場合、図１９の処理を終了する。一方、Ｕ相電流センサ３７及びＷ相電流センサ３８が共に異常ではないと判定された場合、ステップＳ３０８に進む。
　ステップＳ３０８において、電流センサ状態判定部６２は、Ｕ相電流センサ３７及びＷ相電流センサ３８のうちの少なくとも１つが外れているか否か、別言するとＵ相電流センサ３７及びＷ相電流センサ３８の両方が本来の取り付け箇所に設置されているか否かを判定する。Ｕ相電流センサ３７及びＷ相電流センサ３８のうちの少なくとも１つが外れていると判定された場合、ステップＳ３１２に進み、外れている電流センサを特定して、図１９の処理を終了する。
　また、ステップＳ３０８において、Ｕ相電流センサ３７及びＷ相電流センサ３８の両方が共に外れていないと判定された場合、ステップＳ３０９からステップＳ３１５の処理を実施する。なお、ステップＳ３０９からステップＳ３１４の処理は、実施の形態２のステップＳ２０８からステップＳ２１３の処理と同じであるので、ここでの説明を省略する。
　次に、実施の形態３における動作制御部６３及び表示部６４の動作について、図２１を参照して説明する。図２１は、実施の形態３における動作制御部６３及び表示部６４の動作説明に使用するフローチャートである。
　ステップＳ３３１において、動作制御部６３は、連系開閉器２２に対し、連系開閉器駆動指令ＯＮを出力する。これにより、連系開閉器２２の状態は、開状態から閉状態になる。
　ステップＳ３３２において、動作制御部６３は、電流センサ状態判定部６２が実施するＵ相電流センサ３７及びＷ相電流センサ３８の状態判定が完了しているか否かを確認する。Ｕ相電流センサ３７及びＷ相電流センサ３８の状態判定が完了していない場合、ステップＳ２３２の処理が完了するまで待機する。また、Ｕ相電流センサ３７及びＷ相電流センサ３８の状態判定が完了している場合、ステップＳ３３３に進む。
　ステップＳ３３３において、動作制御部６３は、Ｕ相電流センサ３７及びＷ相電流センサ３８の状態判定結果を確認する。
　ステップＳ３３３において、Ｕ相電流センサ３７及びＷ相電流センサ３８の状態が共に異常と判定された場合、ステップＳ３４５に進む。ステップＳ３４５において、動作制御部６３は、連系開閉器駆動指令ＯＦＦを出力する。これにより、連系開閉器２２の状態は、閉状態から開状態になる。更に、ステップＳ３４６に進み、動作制御部６３は、電力変換装置６１の運転を停止する。
　また、ステップＳ３３３において、Ｕ相電流センサ３７及びＷ相電流センサ３８の状態が共に異常ではないと判定された場合、ステップＳ３３４に進む。なお、Ｕ相電流センサ３７及びＷ相電流センサ３８の状態が共に異常ではないという判定は、Ｕ相電流センサ３７及びＷ相電流センサ３８の状態が共に正常であるか、又はＵ相電流センサ３７及びＷ相電流センサ３８のうちの少なくとも１つに取り付け極性の誤りがあるか、又はＵ相電流センサ３７及びＷ相電流センサ３８のうちの少なくとも１つが外れていることを意味する。
　ステップＳ３３４において、Ｕ相電流センサ３７及びＷ相電流センサ３８のうちの少なくとも１つが外れていると判定された場合、ステップＳ３３８に進む。
　ステップＳ３３８において、Ｕ相電流センサ３７のみが外れていると判定された場合、ステップＳ３３９に進む。ステップＳ３３９において、表示部６４は、Ｕ相電流センサ３７の取り付け直しを指示するメッセージを表示する。その後、ステップＳ３４５，Ｓ３４６の処理を実施する。ステップＳ３４５，Ｓ３４６の処理は前述の通りであり、ここでの説明を省略する。
　また、ステップＳ３３８において、Ｕ相電流センサ３７は外れていないと判定された場合、ステップＳ３４０に進む。ステップＳ３４０において、Ｗ相電流センサ３８のみが外れていると判定された場合、ステップＳ３４１に進む。ステップＳ３４１において、表示部６４は、Ｗ相電流センサ３８の取り付け直しを指示するメッセージを表示する。その後、ステップＳ３４５，Ｓ３４６の処理を実施する。ステップＳ３４５，Ｓ３４６の処理は前述の通りであり、ここでの説明を省略する。
　また、ステップＳ３４０において、Ｕ相電流センサ３７及びＷ相電流センサ３８は外れていないと判定された場合、ステップＳ３４２に進む。ステップＳ３４２において、Ｕ相電流センサ３７及びＷ相電流センサ３８が両方共に外れていると判定された場合、ステップＳ３４３に進む。ステップＳ３４３において、表示部６４は、Ｕ相電流センサ３７及びＷ相電流センサ３８の取り付け直しを指示するメッセージを表示する。その後、ステップＳ３４５，Ｓ３４６の処理を実施する。ステップＳ３４５，Ｓ３４６の処理は前述の通りであり、ここでの説明を省略する。
　また、ステップＳ３４２において、Ｕ相電流センサ３７及びＷ相電流センサ３８が何れも外れていないと判定された場合、ステップＳ３４４に進む。ステップＳ３４４において、動作制御部６３は、規定の回数の確認処理が実施されたか否かを確認し、規定の回数の確認処理が実施されていなければステップＳ３３８に戻り、ステップＳ３３８からの処理を繰り返す。
　また、ステップＳ３４４において、規定の回数の確認処理が実施されていればステップＳ３３７に進む。ステップＳ３３７において、動作制御部６３は、電力変換装置６１の運転を開始する。
　図２２は、実施の形態３の電流センサ状態判定部６２によって実施される状態判定動作時における各種の動作波形の第１の例を示す図である。この第１の例は、Ｕ相電流センサ３７及びＷ相電流センサ３８の取り付け極性が共に正しい場合の例である。また、図２３は、実施の形態３の電流センサ状態判定部６２によって実施される状態判定動作時における各種の動作波形の第２の例を示す図である。この第２の例は、Ｕ相電流センサ３７及びＷ相電流センサ３８のうち、Ｕ相電流センサ３７の取り付けを忘れた場合の例である。
　図２４は、実施の形態３の電流センサ状態判定部６２によって実施される状態判定動作時における各種の動作波形の第３の例を示す図である。この第３の例は、Ｕ相電流センサ３７及びＷ相電流センサ３８のうち、Ｗ相電流センサ３８の取り付けを忘れた場合の例である。また、図２５は、実施の形態３の電流センサ状態判定部６２によって実施される状態判定動作時における各種の動作波形の第４の例を示す図である。この第４の例は、Ｕ相電流センサ３７及びＷ相電流センサ３８の取り付けを共に忘れた場合の例である。
　連系開閉器２２が開状態から閉状態に制御されると、商用系統１０との連系が開始される。このとき、Ｕ相電流センサ３７及びＷ相電流センサ３８が正常に動作している状態では、無効電力Ｑｕ，Ｑｗは、それぞれが所望の値に推移する（図２２（ａ６）及び図２２（ａ７））。これに対し、Ｕ相電流センサ３７の取り付けを忘れた場合、無効電力Ｑｕは計測されない（図２３（ｂ６））。また、Ｗ相電流センサ３８の取り付けを忘れた場合、無効電力Ｑｗは計測されない（図２４（ｃ７））。更に、Ｕ相電流センサ３７及びＷ相電流センサ３８の両方の取り付けを忘れた場合、無効電力Ｑｕ，Ｑｗは共に計測されない（図２５（ｄ６）及び図２５（ｄ７））。従って、無効電力Ｑｕ，Ｑｗを計測すれば、Ｕ相電流センサ３７及びＷ相電流センサ３８の異常、取り付け極性、及び取り付け忘れを判定することができる。
　以上説明したように、実施の形態３に係る電力変換システム及び電力変換装置によれば、電流センサ状態判定部は、無効電力に基づいて、電流センサの状態の正常又は異常の判定処理、電流センサの取り付け極性の判定処理、及び電流センサの取り付け状態の判定処理を行う。電流センサの状態を表示する表示部は、電流センサ状態判定部によって、複数の電流センサのうちの少なくとも１つに取り付け箇所からの外れが検出された場合、該当する電流センサの取り付け直しを指示するメッセージを表示する。これにより、作業者に施工ミスの誤りの箇所を明示して、誤りの解消を促すことができるので、施工時又はメンテナンス時における作業者の負担を軽減することができる。その結果、施工費用及びメンテナンス費用の削減を図ることができると共に、電力変換システム又は電力変換装置の設置及び運転の再開を速やかに行うことが可能となる。
　なお、以上の実施の形態に示した構成は、一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、実施の形態同士を組み合わせることも可能であるし、要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。
　例えば、実施の形態１から実施の形態３では、単相３線式の商用系統へ連系する電力変換システムを用いた構成としたが、この構成に限定されない。三相３線式又は三相４線式の商用系統へ連系する電力変換システムを用いた構成としてもよく、単相３線式の商用系統へ連系する電力変換システムを用いた構成と同様の効果が得られる。
　１，２，３　電力変換システム、１０　商用系統、１１，１２，１３　電力線、１４，１５　負荷、２１，５１，６１　電力変換装置、２２　連系開閉器、２３　突入電流抑制部、２４　突入電流抑制抵抗、２５　短絡開閉器、２６　フィルタ、２７，２８　リアクトル、２９　フィルタコンデンサ、３０　電力変換部、３１　ＤＣ／ＤＣコンバータ、３２　ＤＣ／ＡＣインバータ、３４　ケーブル、３５　コネクタ、３６，５２　電力計測部、３６ａ，３６ｂ　無効電力演算部、３６ｃ，３６ｄ　加算部、３７　Ｕ相電流センサ、３８　Ｗ相電流センサ、３９，５３，６２　電流センサ状態判定部、４０，５５，６３　動作制御部、５２ａ，５２ｂ　電力演算部、５４　電力計測値極性変換部、５４ａ，５４ｂ，５４ｃ，５４ｄ　乗算部、６４　表示部、８０　電動車両、８１　蓄電池、８２　プラグ。

Claims (10)

  1. 　商用系統と蓄電装置との間で双方向の電力授受を行う電力変換装置と、前記商用系統と前記電力変換装置とを接続する複数の電力線に流れる電流を計測する電流センサとを備えた電力変換システムであって、
    　前記電力変換装置は、
    　前記商用系統から供給される交流電力を直流電力に変換し、前記蓄電装置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、
    　前記電力変換部と前記商用系統との間の電気的接続を開閉する連系開閉器と、
    　前記電流センサによって計測された前記電力線に流れる電流の計測値と、前記電力線間の電圧の計測値とに基づいて無効電力を計測する電力計測部と、
    　前記連系開閉器の状態と、前記無効電力とに基づいて前記電流センサの状態を判定する電流センサ状態判定部と、
    　前記電流センサ状態判定部の判定結果に基づいて前記連系開閉器の開閉及び前記電力変換部の動作を制御する動作制御部と、
    　を備えたことを特徴とする電力変換システム。
  2. 　前記電流センサ状態判定部は、前記連系開閉器が前記商用系統との連系を開始した後の前記無効電力に基づいて前記電流センサの状態を判定し、
    　前記動作制御部は、前記電流センサ状態判定部が、前記電流センサが異常である、又は前記電流センサの取り付け極性が誤っていると判定した場合は、前記電力変換部と前記商用系統との間の電気的接続を解列し、前記電力変換部の運転を停止する
    　ことを特徴とする請求項１に記載の電力変換システム。
  3. 　前記電流センサ状態判定部による前記電流センサの状態判定結果に基づいて、前記電力計測部が計測した電力値の極性を変換する電力計測値極性変換部を備え、
    　前記動作制御部は、前記電流センサ状態判定部が前記電流センサの取り付け極性が誤っていると判定した場合は、前記電力計測値極性変換部にて変換された電力値に基づいて運転を継続する
    　ことを特徴とする請求項１又は２に記載の電力変換システム。
  4. 　前記電力計測部は、複数の前記電力線のうちの第１電力線と基準電力線との間の第１電圧の計測値と、前記電流センサによって計測された前記第１電力線に流れる第１電流の計測値とに基づいて第１の相間の無効電力を演算すると共に、前記基準電力線と第２電力線との間の第２電圧の計測値と、前記電流センサによって計測された前記第２電力線に流れる第２電流の計測値とに基づいて第２の相間の無効電力を計測し、
    　前記電流センサ状態判定部は、前記連系開閉器の状態と、前記第１及び第２の相間の無効電力とに基づいて前記電流センサの状態を判定する
    　ことを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の電力変換システム。
  5. 　前記電力計測部は、複数の前記電力線のうちの第１電力線と基準電力線との間の第１電圧の計測値と、前記電流センサによって計測された前記第１電力線に流れる第１電流の計測値とに基づいて第１の相間の無効電力及び有効電力を演算すると共に、前記基準電力線と第２電力線との間の第２電圧の計測値と、前記電流センサによって計測された前記第２電力線に流れる第２電流の計測値とに基づいて第２の相間の無効電力及び有効電力を計測し、
    　前記電流センサ状態判定部は、前記連系開閉器の状態と、前記第１及び第２の相間の無効電力とに基づいて前記電流センサの取り付け極性を判定し、前記取り付け極性が誤って取り付けられている電流センサに対応する相の電力値の極性を変換する
    　ことを特徴とする請求項３に記載の電力変換システム。
  6. 　前記電流センサの状態を表示する表示部を備え、
    　前記表示部は、前記電流センサ状態判定部による前記電流センサの状態判定結果に基づいて、前記電流センサの状態を表示する
    　ことを特徴とする請求項１から５の何れか１項に記載の電力変換システム。
  7. 　前記電流センサ状態判定部は、前記無効電力に基づいて、前記電流センサの状態の正常又は異常の判定処理、前記電流センサの取り付け極性の判定処理、及び前記電流センサの取り付け状態の判定処理を行う
    　ことを特徴とする請求項６に記載の電力変換システム。
  8. 　前記電流センサ状態判定部によって、複数の前記電流センサのうちの少なくとも１つに取り付け箇所からの外れが検出された場合、
    　前記表示部は、該当する電流センサの取り付け直しを指示するメッセージを表示する
    　ことを特徴とする請求項７に記載の電力変換システム。
  9. 　商用系統と蓄電装置との間で双方向の電力授受を行う電力変換装置であって、
    　前記商用系統から供給される交流電力を直流電力に変換し、前記蓄電装置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、
    　前記電力変換部と前記商用系統との間の電気的接続を開閉する連系開閉器と、
    　前記商用系統と前記電力変換装置とを接続する複数の電力線に配置された電流センサによって計測された前記電力線に流れる電流の計測値と、前記電力線間の電圧の計測値とに基づいて無効電力を計測する電力計測部と、
    　前記連系開閉器の状態と、前記無効電力とに基づいて前記電流センサの状態を判定する電流センサ状態判定部と、
    　前記電流センサ状態判定部の判定結果に基づいて前記連系開閉器の開閉及び前記電力変換部の運転を制御する動作制御部と、
    　を備えたことを特徴とする電力変換装置。
  10. 　商用系統から供給される交流電力を直流電力に変換し、蓄電装置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装置と、前記電力変換装置と前記商用系統との間の電気的接続を開閉する連系開閉器と、前記商用系統と前記電力変換装置とを接続する複数の電力線に流れる電流を計測する電流センサとを備えた電力変換システムにおける電力変換の制御方法であって、
    　電力変換部が直流電力を交流電力に変換する第１ステップと、
    　前記商用系統と前記電力変換装置とを接続する前記電力線に流れる電流を計測する第２ステップと、
    　前記電力線間の電圧を計測する第３ステップと、
    　前記第２ステップで計測された前記電流の計測値と、前記第３ステップで計測された前記電圧の計測値とに基づいて第１の無効電力を計測する第４ステップと、
    　前記電力変換装置と前記商用系統とを電気的に接続する第５ステップと、
    　前記第５ステップの後に、複数の前記電力線に流れる電流を計測する第６ステップと、
    　前記第５ステップの後に、前記電力線間の電圧を計測する第７ステップと、
    　前記第６ステップで計測された電流の計測値と、前記第７ステップで計測された電圧の計測値とに基づいて第２の無効電力を計測する第８ステップと、
    　前記第４ステップで計測された前記第１の無効電力と、前記第８ステップで計測された前記第２の無効電力とに基づいて前記電流センサの状態を判定する第９ステップと、
    　前記電流センサの状態の判定結果に基づいて前記連系開閉器の開閉及び前記電力変換部の運転を制御する第１０ステップと、
    　を含むことを特徴とする電力変換の制御方法。
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