特開2022-178657IP Force 特許公報全文掲載

技術分野

直列に接続された複数のセル変換器を備える電力変換装置

要約特許出願時に添付された[要約書]

【課題】本発明は、セル変換器に対するバイパス要求があった場合に、速やかな再起動又は無瞬断での運転継続を行い、かつ高調波の増加を防止することができる電力変換装置を提供することを目的とする。
【解決手段】電力変換装置1は、主回路301、入出力端子303,304及びバイパススイッチ302をそれぞれ有し、入出力端子303,304が直列に接続された3個以上のセル変換器31_kと、セル変換器31_kに設けられたそれぞれの主回路301及びバイパススイッチ302を制御する制御部5とを備え、制御部5は、バイパススイッチ302の全てを非導通状態に制御している場合に、位相が互いに同一のキャリア信号を用いて生成された制御信号Sg1~Sg4によって、出力可能な最大電圧が定格電圧よりも低くなるようにセル変換器31_kのうちの少なくとも2個のセル変換器を制御する。
【選択図】図1

発明が解決しようとする課題[発明の詳細な説明]から抜粋

図6は、直列に接続された3個のセル変換器を有するMMCにおけるフェイズ・シフト方式で用いられる三角波のキャリア信号の一例を示す図である。図6(a)中及び図6(b)中に示す「CS1」は3個のセル変換器のうちの1個のセル変換器を制御する制御信号を生成するために用いられるキャリア信号を示している。図6(a)中及び図6(b)中に示す「CS2」は、残りの2個のセル変換器のうちの1個のセル変換器を制御する制御信号を生成するために用いられるキャリア信号を示している。図6(a)中に示す「CS3」は残余のセル変換器を制御する制御信号を生成するために用いられるキャリア信号を示している。図6(a)中及び図6(b)中に示す「Tc」は、3個のセル変換器が系統交流電源との間で入出力する電圧の電圧指令を演算する演算タイミングを示している。図6(a)中及び図6(b)中に示す「Pc」は、当該電圧指令を演算する演算周期を示している。図6では、図6(a)中及び図6(b)中に下向き矢印で示す複数の演算タイミングのうちの1つの演算タイミングに参照符号「Tc」が付され、図6(a)中及び図6(b)中に双方向矢印で示す複数の演算周期のうちの1つの演算周期に参照符号「Pc」が付されている。

課題を解決するための手段[発明の詳細な説明]から抜粋

目的を達成するために、本発明の一態様による電力変換装置は、系統交流電源との間で入出力する電力を生成する主回路、前記電力が入出力される一対の入出力端子、及び前記一対の入出力端子を短絡可能に設けられたスイッチをそれぞれ有し、前記一対の入出力端子が直列に接続された3個以上のセル変換器と、前記3個以上のセル変換器に設けられたそれぞれの前記主回路及び前記スイッチを制御する制御部とを備え、前記制御部・・・ 続きを知財ポータルサイト IP Force にログインして見る

発明の効果[発明の詳細な説明]から抜粋

本発明の一態様によれば、セル変換器に対するバイパス要求があった場合に、速やかな再起動又は無瞬断での運転継続を行い、かつ高調波の増加を防止することができる。

この発明についての権利主張の範囲[特許請求の範囲]

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この特許公報に記載されている図面[図面の簡単な説明]から抜粋

【図1】 本発明の一実施形態による電力変換装置の概略構成を示す回路ブロック図である。
【図2】 本発明の一実施形態による電力変換装置に備えらえた制御部の概略構成を示すブロック線図である。
【図3】 本発明の一実施形態による電力変換装置の動作を説明するための図であって、全てのセル変換器が健全な状態である場合の各種電圧波形の一例を示す図である。
【図4】 本発明の一実施形態による電力変換装置の動作を説明するための図であって、セル変換器に故障が発生した場合の各種電圧波形の一例を示す図(その1)である。
【図5】 本発明の一実施形態による電力変換装置の動作を説明するための図であって、セル変換器に故障が発生した場合の各種電圧波形の一例を示す図(その2)である。
【図6】 直列に接続された3個のセル変換器を有する従来のMMCにおけるフェイズ・シフト方式で用いられる三角波のキャリア信号の一例を示す図である。

選択図 図1出願人が指定した本件の代表的な図

1 電力変換装置 3 単相クラスタ 5 制御部 9 系統交流電源 31_1,31_2,31_3,31_i,31_i-1,31_k,31_m,31_n,31_n-1 セル変換器 51_1,51_2,51_3,51_k,51_m,51_n 制御信号生成部 52 制御信号調節部 53,511 除算部 54 電圧指令生成部 55 スイッチング信号生成部 301 主回路 302 バイパススイッチ 303,304 入出力端子 512 キャリア信号生成部 513,516 PWM演算部 514,517 論理積回路 515 インバータ回路 C コンデンサ CS1,CS2,CS3,CSk,Csm,CSm キャリア信号 Ctn キャリア信号数 D1,D2,D3,D4 還流用ダイオード fc 周波数 Is 交流電流 L リアクトル M,R,R1,R2,R3,Rk 個数 Pc 演算周期 PI1,PI2,PI3,PIk 位相情報 Q1,Q2,Q3,Q4 半導体スイッチ RI1,RI2,RI3,RIk 個数情報 Sb1,Sb2,Sb3,Sb4 故障情報信号 SF1,SF2,F3,SFk 出力制御信号 Sg1,Sg2,Sg3,Sg4,Sgk 制御信号 Ssd1,Ssd2,Ssd3,Ssdi,Ssdk,Ssdn スイッチング信号 Tc 演算タイミング V1,V2,V3,Vk,Vm,Vn 出力電圧 Vc1,Vc2,Vc3,Vc4,Vcm,Vcn 直流電圧 Vdd*,Vdd1*,Vdd2*,Vdd3*,Vddk*,Vio*,Viod* 出力電圧指令 Vdd1I*,Vdd2I*,VddkI* 反転信号 Vio,Vs 交流電圧 θm 位相

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