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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024116500
(43)【公開日】2024-08-28
(54)【発明の名称】電力変換装置
(51)【国際特許分類】
H02M 7/48 20070101AFI20240821BHJP
【ＦＩ】
H02M7/48 R
H02M7/48 E
【審査請求】未請求
【請求項の数】8
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023022160
(22)【出願日】2023-02-16
(71)【出願人】
【識別番号】000005234
【氏名又は名称】富士電機株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000176
【氏名又は名称】弁理士法人一色国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】高野 幸雄
【テーマコード（参考）】
5H770
【Ｆターム（参考）】
5H770BA11
5H770DA03
5H770EA01
5H770HA02Y
5H770HA02Z
5H770HA03Z
5H770HA14Z
5H770HA15Z
5H770JA11Z
5H770JA13Z
5H770JA17Z
5H770KA01Y
(57)【要約】
【課題】電力系統に実際に出力される電圧が電圧指令値からずれることを防止することが
可能な電電力変換装置を提供する。
【解決手段】リアクトル及びコンデンサを含むフィルタを介して電力系統に電力を供給す
る電力変換装置であって、前記リアクトルに流れる第１電流の測定値と、前記コンデンサ
の電圧を目標電圧とするための前記第１電流の電流指令値との第１の差を計算する第１減
算部と、前記第１の差に応じた値と、前記コンデンサの電圧の電圧指令値とを加算する加
算部と、前記加算部の加算結果に応じた出力電圧を、前記フィルタに出力する電圧出力部
と、を含む電力変換装置。
【選択図】図３
可能な電電力変換装置を提供する。
【解決手段】リアクトル及びコンデンサを含むフィルタを介して電力系統に電力を供給す
る電力変換装置であって、前記リアクトルに流れる第１電流の測定値と、前記コンデンサ
の電圧を目標電圧とするための前記第１電流の電流指令値との第１の差を計算する第１減
算部と、前記第１の差に応じた値と、前記コンデンサの電圧の電圧指令値とを加算する加
算部と、前記加算部の加算結果に応じた出力電圧を、前記フィルタに出力する電圧出力部
と、を含む電力変換装置。
【選択図】図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
リアクトル及びコンデンサを含むフィルタを介して電力系統に電力を供給する電力変換
装置であって、
前記リアクトルに流れる第１電流の測定値と、前記コンデンサの電圧を目標電圧とする
ための前記第１電流の電流指令値との第１の差を計算する第１減算部と、
前記第１の差に応じた値と、前記コンデンサの電圧の電圧指令値とを加算する加算部と
、
前記加算部の加算結果に応じた出力電圧を、前記フィルタに出力する電圧出力部と、
を含む電力変換装置。
装置であって、
前記リアクトルに流れる第１電流の測定値と、前記コンデンサの電圧を目標電圧とする
ための前記第１電流の電流指令値との第１の差を計算する第１減算部と、
前記第１の差に応じた値と、前記コンデンサの電圧の電圧指令値とを加算する加算部と
、
前記加算部の加算結果に応じた出力電圧を、前記フィルタに出力する電圧出力部と、
を含む電力変換装置。
【請求項2】
請求項１に記載の電力変換装置であって、
前記コンデンサの前記目標電圧の振幅、周波数、及び位相に基づいて、前記電圧指令値
を出力する電圧指令値出力部と、
前記目標電圧の微分結果の振幅、周波数、及び位相と、前記コンデンサの容量とに基づ
いて、前記コンデンサに流れる第２電流を計算する計算部と、
前記リアクトル及び前記コンデンサが接続されたノードから前記電力系統に流れる第３
電流の測定値と、前記第２電流の目標値とに基づいて、前記第１電流の前記電流指令値を
出力する電流指令値出力部と、
を更に含む電力変換装置。
前記コンデンサの前記目標電圧の振幅、周波数、及び位相に基づいて、前記電圧指令値
を出力する電圧指令値出力部と、
前記目標電圧の微分結果の振幅、周波数、及び位相と、前記コンデンサの容量とに基づ
いて、前記コンデンサに流れる第２電流を計算する計算部と、
前記リアクトル及び前記コンデンサが接続されたノードから前記電力系統に流れる第３
電流の測定値と、前記第２電流の目標値とに基づいて、前記第１電流の前記電流指令値を
出力する電流指令値出力部と、
を更に含む電力変換装置。
【請求項3】
請求項１または請求項２に記載の電力変換装置であって、
前記目標電圧の振幅の目標値と、前記コンデンサの電圧の振幅との第２の差に基づいて
、前記目標電圧の振幅を計算する振幅計算部と、
を更に含む電力変換装置。
前記目標電圧の振幅の目標値と、前記コンデンサの電圧の振幅との第２の差に基づいて
、前記目標電圧の振幅を計算する振幅計算部と、
を更に含む電力変換装置。
【請求項4】
リアクトル及びコンデンサを含むフィルタを介して電力系統に電力を供給する電力変換
装置であって、
前記コンデンサの電圧の電圧指令値と、前記コンデンサの電圧の測定値との差を計算す
る第１減算部と、
前記コンデンサの電圧が前記電圧指令値である場合における前記コンデンサに流れる第
１電流の目標値と、前記リアクトル及び前記コンデンサが接続されたノードから前記電力
系統に流れる第２電流の測定値と、前記第１減算部の減算結果に応じた第１の値とに基づ
いて、前記コンデンサの電圧を目標電圧とするための前記リアクトルに流れる第３電流の
電流指令値を出力する電流指令値出力部と、
前記電流指令値と、前記第３電流の測定値との差を計算する第２減算部と、
前記第２減算部の減算結果に応じた第２の値と、前記コンデンサの電圧の測定値とを加
算する加算部と、
前記加算部の加算結果に応じた出力電圧を、前記フィルタに出力する電圧出力部と、
を含む電力変換装置。
装置であって、
前記コンデンサの電圧の電圧指令値と、前記コンデンサの電圧の測定値との差を計算す
る第１減算部と、
前記コンデンサの電圧が前記電圧指令値である場合における前記コンデンサに流れる第
１電流の目標値と、前記リアクトル及び前記コンデンサが接続されたノードから前記電力
系統に流れる第２電流の測定値と、前記第１減算部の減算結果に応じた第１の値とに基づ
いて、前記コンデンサの電圧を目標電圧とするための前記リアクトルに流れる第３電流の
電流指令値を出力する電流指令値出力部と、
前記電流指令値と、前記第３電流の測定値との差を計算する第２減算部と、
前記第２減算部の減算結果に応じた第２の値と、前記コンデンサの電圧の測定値とを加
算する加算部と、
前記加算部の加算結果に応じた出力電圧を、前記フィルタに出力する電圧出力部と、
を含む電力変換装置。
【請求項5】
請求項４に記載の電力変換装置であって、
前記電流指令値出力部から出力された前記電流指令値を所定の範囲内に制限し、前記第
２減算部に出力する制限部
を更に含む電力変換装置。
前記電流指令値出力部から出力された前記電流指令値を所定の範囲内に制限し、前記第
２減算部に出力する制限部
を更に含む電力変換装置。
【請求項6】
請求項５に記載の電力変換装置であって、
前記コンデンサの前記目標電圧の振幅、周波数、及び位相に基づいて、前記電圧指令値
を出力する電圧指令値出力部と、
前記目標電圧の微分結果の振幅、周波数、及び位相と、前記コンデンサの容量とに基づ
いて、前記コンデンサに流れる前記第１電流を計算する計算部と、
を更に含む電力変換装置。
前記コンデンサの前記目標電圧の振幅、周波数、及び位相に基づいて、前記電圧指令値
を出力する電圧指令値出力部と、
前記目標電圧の微分結果の振幅、周波数、及び位相と、前記コンデンサの容量とに基づ
いて、前記コンデンサに流れる前記第１電流を計算する計算部と、
を更に含む電力変換装置。
【請求項7】
請求項６に記載の電力変換装置であって、
前記第１減算部の減算結果に所定の定数の逆数を乗ずることによって前記第１の値を出
力する第１出力部と、
前記第２減算部の減算結果に前記定数を乗ずることによって前記第２の値を出力する第
２出力部と、
を更に含む電力変換装置。
前記第１減算部の減算結果に所定の定数の逆数を乗ずることによって前記第１の値を出
力する第１出力部と、
前記第２減算部の減算結果に前記定数を乗ずることによって前記第２の値を出力する第
２出力部と、
を更に含む電力変換装置。
【請求項8】
請求項４～７の何れか１項に記載の電力変換装置であって、
前記目標電圧の振幅の目標値と、前記コンデンサの電圧の振幅との差に基づいて、前記
目標電圧の振幅を計算する振幅計算部と、
を更に含む電力変換装置。
前記目標電圧の振幅の目標値と、前記コンデンサの電圧の振幅との差に基づいて、前記
目標電圧の振幅を計算する振幅計算部と、
を更に含む電力変換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電力変換装置に関する。
【背景技術】
【0002】
同期発電機は、回転体が有する慣性により、電力系統の周波数の維持に貢献する。近年
、同期発電機が有する回転体を模擬する処理を行いつつインバータの出力を制御する擬似
同期発電機が知られている（例えば、特許文献１）。
、同期発電機が有する回転体を模擬する処理を行いつつインバータの出力を制御する擬似
同期発電機が知られている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特許第７０２３４３０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、一般的に擬似同期発電機は、電流の高調波成分を除去するためのフィルタを
介して電力系統に設けられる。このような場合、フィルタが介在することによって、電力
系統に実際に出力される電圧が電圧指令値から大きくずれる場合がある。
介して電力系統に設けられる。このような場合、フィルタが介在することによって、電力
系統に実際に出力される電圧が電圧指令値から大きくずれる場合がある。
【0005】
特許文献１に記載された擬似同期発電機においては、このような電圧指令値からのズレ
を抑制するための対策は開示されていない。
を抑制するための対策は開示されていない。
【0006】
本発明はこのような課題を鑑みてなされたものであり、電力系統に実際に出力される電
圧が、電圧指令値からずれることを防止することが可能な電力変換装置を提供することを
目的とする。
圧が、電圧指令値からずれることを防止することが可能な電力変換装置を提供することを
目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記目的を達成するための一の発明は、リアクトル及びコンデンサを含むフィルタを介
して電力系統に電力を供給する電力変換装置であって、前記リアクトルに流れる第１電流
の測定値と、前記コンデンサの電圧を目標電圧とするための前記第１電流の電流指令値と
の第１の差を計算する第１減算部と、前記第１の差に応じた値と、前記コンデンサの電圧
の電圧指令値とを加算する加算部と、前記加算部の加算結果に応じた出力電圧を、前記フ
ィルタに出力する電圧出力部と、を含む電力変換装置である。
して電力系統に電力を供給する電力変換装置であって、前記リアクトルに流れる第１電流
の測定値と、前記コンデンサの電圧を目標電圧とするための前記第１電流の電流指令値と
の第１の差を計算する第１減算部と、前記第１の差に応じた値と、前記コンデンサの電圧
の電圧指令値とを加算する加算部と、前記加算部の加算結果に応じた出力電圧を、前記フ
ィルタに出力する電圧出力部と、を含む電力変換装置である。
【0008】
また、リアクトル及びコンデンサを含むフィルタを介して電力系統に電力を供給する電
力変換装置であって、前記コンデンサの電圧の電圧指令値と、前記コンデンサの電圧の測
定値との差を計算する第１減算部と、前記コンデンサの電圧が前記電圧指令値である場合
における前記コンデンサに流れる第１電流の目標値と、前記リアクトル及び前記コンデン
サが接続されたノードから前記電力系統に流れる第２電流の測定値と、前記第１減算部の
減算結果に応じた第１の値とに基づいて、前記コンデンサの電圧を目標電圧とするための
前記リアクトルに流れる第３電流の電流指令値を出力する電流指令値出力部と、前記電流
指令値と、前記第３電流の測定値との差を計算する第２減算部と、前記第２減算部の減算
結果に応じた第２の値と、前記コンデンサの電圧の測定値とを加算する加算部と、前記加
算部の加算結果に応じた出力電圧を、前記フィルタに出力する電圧出力部と、を含む電力
変換装置である。本発明の他の特徴については、本明細書の記載により明らかにする。
力変換装置であって、前記コンデンサの電圧の電圧指令値と、前記コンデンサの電圧の測
定値との差を計算する第１減算部と、前記コンデンサの電圧が前記電圧指令値である場合
における前記コンデンサに流れる第１電流の目標値と、前記リアクトル及び前記コンデン
サが接続されたノードから前記電力系統に流れる第２電流の測定値と、前記第１減算部の
減算結果に応じた第１の値とに基づいて、前記コンデンサの電圧を目標電圧とするための
前記リアクトルに流れる第３電流の電流指令値を出力する電流指令値出力部と、前記電流
指令値と、前記第３電流の測定値との差を計算する第２減算部と、前記第２減算部の減算
結果に応じた第２の値と、前記コンデンサの電圧の測定値とを加算する加算部と、前記加
算部の加算結果に応じた出力電圧を、前記フィルタに出力する電圧出力部と、を含む電力
変換装置である。本発明の他の特徴については、本明細書の記載により明らかにする。
【発明の効果】
【0009】
本発明によれば、電力系統に実際に出力される電圧が、電圧指令値からずれることを防
止することが可能な電源装置を提供することができる。
止することが可能な電源装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】電力変換装置２（５～７）が設けられた電力系統１の一例を説明する図である。
【図2】一般的な電力変換装置２における制御装置２０の機能ブロックの一例を説明する図である。
【図3】実施形態の電力変換装置５における制御装置５０の機能ブロックの一例を説明する図である。
【図4】実施形態の電力変換装置６における制御装置６０の機能ブロックの一例を説明する図である。
【図5】実施形態の電力変換装置７における制御装置７０の機能ブロックの一例を説明する図である。
【図6】電力変換装置６及び電力変換装置７についてのシミュレーション結果を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
＝＝一般的な電力変換装置＝＝
実施形態の電力変換装置の説明をする前に、先ず、一般的な電力変換装置２について説
明し、一般的な電力変換装置２が有する課題を明確にする。
実施形態の電力変換装置の説明をする前に、先ず、一般的な電力変換装置２について説
明し、一般的な電力変換装置２が有する課題を明確にする。
【0012】
【0013】
電力変換装置２は、フィルタ３を介して電力系統１に設けられている。フィルタ３と電
力系統１との間には、スイッチ４が設けられている。以下、フィルタ３、電力変換装置２
、スイッチ４の順に説明する。
力系統１との間には、スイッチ４が設けられている。以下、フィルタ３、電力変換装置２
、スイッチ４の順に説明する。
【0014】
＜＜フィルタ３＞＞
フィルタ３は、電力変換装置２から電力系統１に流れる電流の高調波成分を除去するた
めに設けられている。フィルタ３には、電力変換装置２から出力された電流Ｉｓが入力さ
れる。そして、フィルタ３は、電流Ｉｓから高調波成分が除去された電流Ｉｂを電力系統
１に出力する。
フィルタ３は、電力変換装置２から電力系統１に流れる電流の高調波成分を除去するた
めに設けられている。フィルタ３には、電力変換装置２から出力された電流Ｉｓが入力さ
れる。そして、フィルタ３は、電流Ｉｓから高調波成分が除去された電流Ｉｂを電力系統
１に出力する。
【0015】
フィルタ３は、リアクトルＬ及びコンデンサＣを含む。リアクトルＬは、一端が電力変
換装置２の出力に接続され、他端が電力系統１に接続されている。コンデンサＣは、一端
がリアクトルＬと電力系統１との間に接続されている。
換装置２の出力に接続され、他端が電力系統１に接続されている。コンデンサＣは、一端
がリアクトルＬと電力系統１との間に接続されている。
【0016】
以下の説明では、コンデンサＣの一端がリアクトルＬと電力系統１との間に接続される
点を、「ノードＮ」と称する。
点を、「ノードＮ」と称する。
【0017】
＜＜電力変換装置２＞＞
電力変換装置２は、回転体を有する同期発電機を模擬する所謂擬似同期発電機である。
電力変換装置２は、制御装置２０と、電力変換部２３とを備える。以下、それぞれについ
て説明する。
電力変換装置２は、回転体を有する同期発電機を模擬する所謂擬似同期発電機である。
電力変換装置２は、制御装置２０と、電力変換部２３とを備える。以下、それぞれについ
て説明する。
【0018】
＜制御装置２０＞
以下では、先ず、制御装置２０のハードウェア構成について説明し、次いで、制御装置
２０の機能ブロックについて説明する。
以下では、先ず、制御装置２０のハードウェア構成について説明し、次いで、制御装置
２０の機能ブロックについて説明する。
【0019】
【0020】
［ＤＳＰ２００］
ＤＳＰ２００は、記憶装置２０１に記憶された所定のプログラムを実行することにより
、制御装置２０が有する様々な機能を実現する。
ＤＳＰ２００は、記憶装置２０１に記憶された所定のプログラムを実行することにより
、制御装置２０が有する様々な機能を実現する。
【0021】
［記憶装置２０１］
記憶装置２０１は、ＤＳＰ２００によって実行又は処理される各種データを格納する非
一時的な（例えば不揮発性の）記憶装置を含む。
記憶装置２０１は、ＤＳＰ２００によって実行又は処理される各種データを格納する非
一時的な（例えば不揮発性の）記憶装置を含む。
【0022】
記憶装置２０１は、更に、例えばＲＡＭ（Random-Access Memory）等を有し、様々なプ
ログラムやデータ等の一時的な記憶領域として用いられる。
ログラムやデータ等の一時的な記憶領域として用いられる。
【0023】
・制御装置２０の機能ブロック
図２は、制御装置２０の機能ブロックを説明する図である。制御装置２０は、振幅計算
部２１０と、電圧指令値出力部２１１と、ＰＷＭパルス生成部２１２と、を含む。以下、
それぞれについて説明する。
図２は、制御装置２０の機能ブロックを説明する図である。制御装置２０は、振幅計算
部２１０と、電圧指令値出力部２１１と、ＰＷＭパルス生成部２１２と、を含む。以下、
それぞれについて説明する。
【0024】
［振幅計算部２１０］
振幅計算部２１０は、ノードＮにおける目標電圧の振幅Ｖａｍｐ ＊＊を計算する。振幅
計算部２１０としては、所謂自動電圧調整器を用いることができる。
振幅計算部２１０は、ノードＮにおける目標電圧の振幅Ｖａｍｐ ＊＊を計算する。振幅
計算部２１０としては、所謂自動電圧調整器を用いることができる。
【0025】
振幅Ｖａｍｐ
＊＊は具体的には、ノードＮにおける目標電圧の振幅の目標値Ｖａｍｐ
＊
と、コンデンサの電圧の振幅の実測値Ｖａｍｐとの差に基づいて計算される。
と、コンデンサの電圧の振幅の実測値Ｖａｍｐとの差に基づいて計算される。
【0026】
振幅計算部２１０は、減算部２１０ａ及び計算部２１０ｂを含む。減算部２１０ａは、
ノードＮにおける目標電圧の振幅の目標値Ｖａｍｐ ＊と、コンデンサの電圧の振幅の実測
値Ｖａｍｐとの差を計算する。計算部２１０ｂは、減算部２１０ａの減算結果が０（零）
に近づくよう目標電圧の振幅Ｖａｍｐ ＊＊を計算する。
ノードＮにおける目標電圧の振幅の目標値Ｖａｍｐ ＊と、コンデンサの電圧の振幅の実測
値Ｖａｍｐとの差を計算する。計算部２１０ｂは、減算部２１０ａの減算結果が０（零）
に近づくよう目標電圧の振幅Ｖａｍｐ ＊＊を計算する。
【0027】
［電圧指令値出力部２１１］
電圧指令値出力部２１１は、コンデンサＣの目標電圧の振幅Ｖａｍｐ ＊＊、周波数ｆ＊
、及び位相２πｆ＊ｔに基づいて、電圧指令値ＶＣ ＊を出力する。
電圧指令値出力部２１１は、コンデンサＣの目標電圧の振幅Ｖａｍｐ ＊＊、周波数ｆ＊
、及び位相２πｆ＊ｔに基づいて、電圧指令値ＶＣ ＊を出力する。
【0028】
電圧指令値ＶＣ
＊は、具体的には次式で計算される。
ここで、ｆ＊はノードＮにおける電圧ＶＣの周波数の指令値であり、ｔは時間である。
【数1】
【0029】
［ＰＷＭパルス生成部２１２］
ＰＷＭパルス生成部２１２は、例えば三角波で実現される搬送波と、基本波としての正
弦波との交点を検出する。これによって、ＰＷＭパルス生成部２１２は、ＰＷＭパルスの
デューティ比を決定し、決定したデューティ比を有するＰＷＭパルス信号ＶＰＷＭを生成
する。
ＰＷＭパルス生成部２１２は、例えば三角波で実現される搬送波と、基本波としての正
弦波との交点を検出する。これによって、ＰＷＭパルス生成部２１２は、ＰＷＭパルスの
デューティ比を決定し、決定したデューティ比を有するＰＷＭパルス信号ＶＰＷＭを生成
する。
【0030】
ＰＷＭパルス信号ＶＰＷＭは、電力変換部２３に出力され、電力変換部２３のインバー
タ回路が駆動される。
タ回路が駆動される。
【0031】
＜電力変換部２３＞
電力変換部２３は、直流電源と、複数のスイッチング素子を含むインバータ回路（図示
せず）とを有する。インバータ回路は、直流電源からの直流電圧を交流電圧に変換し、電
力系統１にフィルタ３を介して出力する。
電力変換部２３は、直流電源と、複数のスイッチング素子を含むインバータ回路（図示
せず）とを有する。インバータ回路は、直流電源からの直流電圧を交流電圧に変換し、電
力系統１にフィルタ３を介して出力する。
【0032】
このとき、インバータ回路は、ＰＷＭパルス生成部２１２からの出力であるＰＷＭパル
ス信号ＶＰＷＭに基づいて生成された電圧を出力する。ここで出力される電圧は、ノード
Ｎにおける電圧指令値Ｖである。
ス信号ＶＰＷＭに基づいて生成された電圧を出力する。ここで出力される電圧は、ノード
Ｎにおける電圧指令値Ｖである。
【0033】
＜＜スイッチ４＞＞
スイッチ４は、電力系統１と電力変換装置２との間に接続されている。スイッチ４は、例
えば遮断器である。
スイッチ４は、電力系統１と電力変換装置２との間に接続されている。スイッチ４は、例
えば遮断器である。
【0034】
電力系統１が通常の状態であればスイッチはオンであり、電力変換装置２は電力系統１
と電力のやり取りが可能である。電力系統１に故障等の異常が発生した場合にはスイッチ
はオフに切り替わり、電力変換装置２は電力系統１と切り離される。
と電力のやり取りが可能である。電力系統１に故障等の異常が発生した場合にはスイッチ
はオフに切り替わり、電力変換装置２は電力系統１と切り離される。
【0035】
一般的な電力変換装置２は、電力変換部２３の出力電圧Ｖを制御するが、フィルタを介
して電力系統に設けられるため、ノードＮにおける電圧ＶＣには目標値からのズレが生じ
る。そのため、電力変換装置２は、電力系統１と所望の電力をやり取りできない場合があ
る。
して電力系統に設けられるため、ノードＮにおける電圧ＶＣには目標値からのズレが生じ
る。そのため、電力変換装置２は、電力系統１と所望の電力をやり取りできない場合があ
る。
【0036】
後述する実施形態の電力変換装置５～７は、ノードＮの電圧が電圧指令値からずれるこ
とを抑制することが可能な装置である。
とを抑制することが可能な装置である。
【0037】
＝＝第１実施形態＝＝
＜＜電力変換装置５＞＞
前述のように、一般的な電力変換装置２においては、ノードＮの電圧が電圧指令値から
ずれるという課題があった。本実施形態の電力変換装置５は、ノードＮの電圧を電圧指令
値からずれることを抑制することが可能な装置である。
＜＜電力変換装置５＞＞
前述のように、一般的な電力変換装置２においては、ノードＮの電圧が電圧指令値から
ずれるという課題があった。本実施形態の電力変換装置５は、ノードＮの電圧を電圧指令
値からずれることを抑制することが可能な装置である。
【0038】
図３は、本実施形態の電力変換装置５の一例を説明する図であって、特に制御装置５０
の機能ブロックの一例を説明する図である。
の機能ブロックの一例を説明する図である。
【0039】
詳細は後述するが、制御装置５０は、振幅計算部２１０と、ブロックＢ１と、ブロック
Ｂ２と、加算部２１７と、ＰＷＭパルス生成部２１２とを含む。
Ｂ２と、加算部２１７と、ＰＷＭパルス生成部２１２とを含む。
【0040】
ここで、ブロックＢ１は、電力変換装置５から出力される電圧を制御するための信号を
生成するブロックである。また、ブロックＢ２は、電力変換装置５から出力される電流を
制御するための信号を生成するブロックである。
生成するブロックである。また、ブロックＢ２は、電力変換装置５から出力される電流を
制御するための信号を生成するブロックである。
【0041】
本実施形態では、ブロックＢ１は、上述した一般的な電力変換装置２の電圧指令値出力
部２１１から構成される。従って、制御装置５０は、一般的な電力変換装置２の制御装置
２０と比べると、ブロックＢ２を更に含む点で異なっている。
部２１１から構成される。従って、制御装置５０は、一般的な電力変換装置２の制御装置
２０と比べると、ブロックＢ２を更に含む点で異なっている。
【0042】
ブロックＢ２を更に含むことによって、電力変換装置５は、ノードＮの電圧のズレを抑
制することが可能となる。以下、詳細に説明する。
制することが可能となる。以下、詳細に説明する。
【0043】
なお、電力変換部２３とフィルタ３については一般的な電力変換装置２において説明し
たものと同じであるため、以下では説明を省略する。
たものと同じであるため、以下では説明を省略する。
【0044】
【0045】
振幅計算部２１０と、ＰＷＭパルス生成部２１２とについては一般的な電力変換装置２
において説明したものと同じであるため、説明を省略する。また、ブロックＢ１について
も、ブロックＢ１を構成する電圧指令値出力部２１１は一般的な電力変換装置２において
説明したものと同じであるため、説明を省略する。
において説明したものと同じであるため、説明を省略する。また、ブロックＢ１について
も、ブロックＢ１を構成する電圧指令値出力部２１１は一般的な電力変換装置２において
説明したものと同じであるため、説明を省略する。
【0046】
・ブロックＢ２
ブロックＢ２は、計算部２１３と、電流指令値出力部２１４と、減算部２１５と、出力
部２１６とを含む。以下、それぞれについて説明する。
ブロックＢ２は、計算部２１３と、電流指令値出力部２１４と、減算部２１５と、出力
部２１６とを含む。以下、それぞれについて説明する。
【0047】
［計算部２１３］
計算部２１３は、コンデンサＣに流れる電流ＩＣの目標値ＩＣ ＊を計算する。目標値Ｉ
Ｃ ＊は、目標電圧の微分結果の振幅Ｖａｍｐ ＊＊、周波数ｆ＊、及び位相２πｆ＊ｔ、コ
ンデンサＣの容量Ｃとに基づいて計算される。
計算部２１３は、コンデンサＣに流れる電流ＩＣの目標値ＩＣ ＊を計算する。目標値Ｉ
Ｃ ＊は、目標電圧の微分結果の振幅Ｖａｍｐ ＊＊、周波数ｆ＊、及び位相２πｆ＊ｔ、コ
ンデンサＣの容量Ｃとに基づいて計算される。
【0048】
電流ＩＣの目標値ＩＣ
＊は、具体的には次式を用いて計算される。
ここで、２つ目の等号では数式１を用いた。
【数2】
【0049】
［電流指令値出力部２１４］
電流指令値出力部２１４は、リアクトルＬに流れる電流の電流指令値Ｉｓ ＊を出力する
。電流指令値Ｉｓ ＊は、ノードＮにおける電圧ＶＣが、電圧指令値ＶＣ ＊となる場合にリ
アクトルＬに流れる電流である。
電流指令値出力部２１４は、リアクトルＬに流れる電流の電流指令値Ｉｓ ＊を出力する
。電流指令値Ｉｓ ＊は、ノードＮにおける電圧ＶＣが、電圧指令値ＶＣ ＊となる場合にリ
アクトルＬに流れる電流である。
【0050】
電流指令値Ｉｓ
＊は、リアクトルＬ及びコンデンサＣが接続されたノードＮから電力系
統に流れる電流の測定値Ｉｂと、電流Ｉｃの目標値ＩＣ ＊とに基づいて出力される。
統に流れる電流の測定値Ｉｂと、電流Ｉｃの目標値ＩＣ ＊とに基づいて出力される。
【0051】
電流指令値Ｉｓ
＊は、具体的には、電流の測定値Ｉｂと、電流の目標値ＩＣ
＊との加算
値である。
値である。
【0052】
［減算部２１５］
減算部２１５は、リアクトルＬに流れる電流の測定値Ｉｓと、電流指令値出力部２１４
から出力された電流指令値Ｉｓ ＊との差を計算する。
減算部２１５は、リアクトルＬに流れる電流の測定値Ｉｓと、電流指令値出力部２１４
から出力された電流指令値Ｉｓ ＊との差を計算する。
【0053】
［出力部２１６］
出力部２１６は、減算部２１５の減算結果に所定の定数Ｇを乗ずることによって出力値
Ｖ＊を出力する。
出力部２１６は、減算部２１５の減算結果に所定の定数Ｇを乗ずることによって出力値
Ｖ＊を出力する。
【0054】
出力値Ｖ＊は、具体的には次式で計算される。
【数3】
【0055】
［加算部２１７］
加算部２１７は、減算部２１５が計算した差に応じた値と、電圧指令値出力部２１１が
出力したコンデンサＣの電圧の電圧指令値ＶＣ ＊とを加算する。
加算部２１７は、減算部２１５が計算した差に応じた値と、電圧指令値出力部２１１が
出力したコンデンサＣの電圧の電圧指令値ＶＣ ＊とを加算する。
【0056】
ここで、「減算部２１５が計算した差に応じた値」とは、本実施形態では数式３に示し
た出力部２１６からの出力値Ｖ＊としている。
た出力部２１６からの出力値Ｖ＊としている。
【0057】
加算部２１７の加算結果Ｖ＊＊は、数式３のＶ＊に対してＶＣ
＊を加算することにより
、次式で表わされる。
、次式で表わされる。
【0058】
【数4】
【0059】
加算部２１７の加算結果Ｖ＊＊（数式３）は、ＰＷＭパルス生成部２１２に入力される
。これ以降の制御装置５０の処理は、上述の制御装置２０の処理と同じである。
。これ以降の制御装置５０の処理は、上述の制御装置２０の処理と同じである。
【0060】
以上説明した電力変換装置５によれば、ノードＮにおける電圧ＶＣを電圧指令値ＶＣ
＊
になるよう制御することができる。
になるよう制御することができる。
【0061】
これは、ブロックＢ２により、リアクトルＬに流れる電流Ｉｓが、電流指令値Ｉｓ
＊と
なるように制御されることによる。リアクトルＬに流れる電流Ｉｓが、電流指令値Ｉｓ ＊
となると、ノードＮにおける電圧ＶＣは、電圧指令値ＶＣ ＊となる。
なるように制御されることによる。リアクトルＬに流れる電流Ｉｓが、電流指令値Ｉｓ ＊
となると、ノードＮにおける電圧ＶＣは、電圧指令値ＶＣ ＊となる。
【0062】
ノードＮにおける電圧ＶＣが電圧指令値ＶＣ
＊となることにより、電力系統１に実際に
出力される電圧は電圧指令値ＶＣ ＊となる。
出力される電圧は電圧指令値ＶＣ ＊となる。
【0063】
なお、本実施形態の制御装置５０では振幅計算部２１０を含むこととしたが、これは任
意の構成であって、含まれなくてもよい。
意の構成であって、含まれなくてもよい。
【0064】
＜＜対応関係＞＞
ここで、本実施形態の電力変換装置５の対応関係を整理する。先ず、本実施形態の電力
変換装置５は、加算部２１７において、出力部２１６からの出力値Ｖ＊に対し、電圧指令
値ＶＣ ＊が加算されることに留意する。
ここで、本実施形態の電力変換装置５の対応関係を整理する。先ず、本実施形態の電力
変換装置５は、加算部２１７において、出力部２１６からの出力値Ｖ＊に対し、電圧指令
値ＶＣ ＊が加算されることに留意する。
【0065】
これに対し、詳細は後述するが、他の実施形態の電力変換装置６及び７は、加算部２１
７において、出力部２１６からの出力値Ｖ＊に対し、コンデンサＣの電圧の測定値ＶＣが
加算される。
７において、出力部２１６からの出力値Ｖ＊に対し、コンデンサＣの電圧の測定値ＶＣが
加算される。
【0066】
本実施形態のように、加算部２１７において電圧指令値Ｖｃ
＊が加算される電力変換装
置においては、以下の対応関係に従うこととする。
置においては、以下の対応関係に従うこととする。
【0067】
減算部２１５は「第１減算部」に相当する。リアクトルＬに流れる電流は、「第１電流
」に相当する。コンデンサＣに流れる電流ＩＣは、「第２電流」に相当する。ノードＮか
ら電力系統に流れる電流は、「第３電流」に相当する。
」に相当する。コンデンサＣに流れる電流ＩＣは、「第２電流」に相当する。ノードＮか
ら電力系統に流れる電流は、「第３電流」に相当する。
【0068】
リアクトルＬに流れる電流の測定値Ｉｓと、コンデンサＣの電圧を目標電圧とするため
の電流の電流指令値Ｉｓ ＊との差は、「第１の差」に相当する。ノードＮにおける目標電
圧の振幅の目標値Ｖａｍｐ ＊と、コンデンサの電圧の振幅の実測値Ｖａｍｐとの差は、「
第２の差」に相当する。出力部２１６の出力値Ｖ＊は、「第１の値」に相当する。
の電流の電流指令値Ｉｓ ＊との差は、「第１の差」に相当する。ノードＮにおける目標電
圧の振幅の目標値Ｖａｍｐ ＊と、コンデンサの電圧の振幅の実測値Ｖａｍｐとの差は、「
第２の差」に相当する。出力部２１６の出力値Ｖ＊は、「第１の値」に相当する。
【0069】
また、ＰＷＭパルス生成部２１２と、電力変換部２３とを合わせたものは、「電圧出力
部」に相当する。つまり、電圧出力部は、加算部２１７の加算結果に応じた出力電圧を、
フィルタ３に出力する。
部」に相当する。つまり、電圧出力部は、加算部２１７の加算結果に応じた出力電圧を、
フィルタ３に出力する。
【0070】
＝＝第２実施形態＝＝
【0071】
図４は、本実施形態の電力変換装置６の一例を説明する図であって、特に制御装置６０
の機能ブロックの一例を説明する図である。
の機能ブロックの一例を説明する図である。
【0072】
制御装置６０の機能ブロックは第１実施形態の制御装置５０の機能ブロックとは異なる
が、仮に電力系統１の状態が同一である場合に、同一のＰＷＭパルス信号を出力する。つ
まり、制御装置６０は、制御装置５０と等価な装置である。
が、仮に電力系統１の状態が同一である場合に、同一のＰＷＭパルス信号を出力する。つ
まり、制御装置６０は、制御装置５０と等価な装置である。
【0073】
制御装置６０は、第１実施形態の制御装置５０と比べると、減算部２１８と、出力部２
１９とを更に含む。また、制御装置６０は、電流指令値出力部２２０の構成が異なってい
る。また、制御装置６０は、加算部２１７に入力される信号が異なっている。
１９とを更に含む。また、制御装置６０は、電流指令値出力部２２０の構成が異なってい
る。また、制御装置６０は、加算部２１７に入力される信号が異なっている。
【0074】
［減算部２１８］
減算部２１８は、コンデンサＣの電圧の電圧指令値ＶＣ ＊と、コンデンサＣの電圧の測
定値ＶＣとの差を計算する。
［出力部２１９］
出力部２１９は、減算部２１８の減算結果に所定の定数Ｇの逆数を乗ずることによって
出力値Ｉ＊を出力する。ここで定数Ｇは、出力部２１６において減算部２１５の減算結果
に乗じられる定数である。
減算部２１８は、コンデンサＣの電圧の電圧指令値ＶＣ ＊と、コンデンサＣの電圧の測
定値ＶＣとの差を計算する。
［出力部２１９］
出力部２１９は、減算部２１８の減算結果に所定の定数Ｇの逆数を乗ずることによって
出力値Ｉ＊を出力する。ここで定数Ｇは、出力部２１６において減算部２１５の減算結果
に乗じられる定数である。
【0075】
［電流指令値出力部２２０］
電流指令値出力部２２０は、リアクトルＬに流れる電流の電流指令値Ｉｓ ＊を出力する
。電流指令値Ｉｓ ＊は、コンデンサＣの電圧ＶＣを目標電圧ＶＣ ＊とするためのリアクト
ルＬに流れる電流である。
電流指令値出力部２２０は、リアクトルＬに流れる電流の電流指令値Ｉｓ ＊を出力する
。電流指令値Ｉｓ ＊は、コンデンサＣの電圧ＶＣを目標電圧ＶＣ ＊とするためのリアクト
ルＬに流れる電流である。
【0076】
電流指令値Ｉｓ
＊は、電流ＩＣの目標値ＩＣ
＊と、電流の測定値Ｉｂと、減算部２１８
の減算結果に応じた値とに基づいて出力される。
の減算結果に応じた値とに基づいて出力される。
【0077】
ここで、電流ＩＣは、コンデンサＣの電圧ＶＣが電圧指令値ＶＣ
＊である場合における
コンデンサＣに流れる電流である。また、電流の測定値Ｉｂは、リアクトルＬ及びコンデ
ンサＣが接続されたノードＮから電力系統１に流れる電流の測定値である。また、「減算
部２１８の減算結果に応じた値」とは、本実施形態では出力部２１９からの出力値Ｉ＊で
ある。
コンデンサＣに流れる電流である。また、電流の測定値Ｉｂは、リアクトルＬ及びコンデ
ンサＣが接続されたノードＮから電力系統１に流れる電流の測定値である。また、「減算
部２１８の減算結果に応じた値」とは、本実施形態では出力部２１９からの出力値Ｉ＊で
ある。
【0078】
電流指令値Ｉｓ
＊は、具体的には、電流の測定値Ｉｂと、電流ＩＣの目標値ＩＣ
＊と、
出力値Ｉ＊との加算値である。
出力値Ｉ＊との加算値である。
【0079】
［加算部２１７］
加算部２１７は、本実施形態では、減算部２１５の減算結果に応じた値と、コンデンサ
Ｃの電圧の測定値ＶＣとを加算する。
加算部２１７は、本実施形態では、減算部２１５の減算結果に応じた値と、コンデンサ
Ｃの電圧の測定値ＶＣとを加算する。
【0080】
ここで「減算部２１５の減算結果に応じた値」とは、本実施形態では出力部２１６から
の出力値Ｖ＊である。
の出力値Ｖ＊である。
【0081】
出力値Ｖ＊は、具体的には次式で表わされる。
【数5】
【0082】
従って、加算部２１７の加算結果Ｖ＊＊は、数式５のＶ＊に対してＶＣを加算すること
により、次式で表わされる。
により、次式で表わされる。
【数6】
【0083】
本実施形態の加算結果Ｖ＊＊は、第１実施形態における加算結果Ｖ＊＊（数式４）に等
しい。つまり、制御装置６０は、第１実施形態の制御装置５０と等価であることが示され
た。
しい。つまり、制御装置６０は、第１実施形態の制御装置５０と等価であることが示され
た。
【0084】
加算部２１７の加算結果Ｖ＊＊（数式５）は、ＰＷＭパルス生成部２１２に入力される
。これ以降の制御装置６０の処理は、上述の制御装置５０の処理と同じである。
。これ以降の制御装置６０の処理は、上述の制御装置５０の処理と同じである。
【0085】
以上説明した電力変換装置６によれば、電力変換装置５と同様に、ノードＮにおける電
圧ＶＣを電圧指令値ＶＣ ＊になるよう制御することができる。
圧ＶＣを電圧指令値ＶＣ ＊になるよう制御することができる。
【0086】
更に、本実施形態の制御装置６０においては、コンデンサＣの電圧の測定値ＶＣが入力
される。このことから、本実施形態の電力変換装置６においては、測定値ＶＣをフィード
バックした上で電圧指令値Ｖが出力されると言える。
される。このことから、本実施形態の電力変換装置６においては、測定値ＶＣをフィード
バックした上で電圧指令値Ｖが出力されると言える。
【0087】
なお、本実施形態では、出力部２１６で入力値に乗じる定数（Ｇ）と、出力部２１９で
入力値に乗じる定数（１／Ｇ）とは互いに逆数の関係とした。このような関係とすれば、
制御装置６０は、制御装置５０と等価となる。
入力値に乗じる定数（１／Ｇ）とは互いに逆数の関係とした。このような関係とすれば、
制御装置６０は、制御装置５０と等価となる。
【0088】
しかし、出力部２１６で入力値に乗じる定数と、出力部２１９で入力値に乗じる定数と
の関係はこれに限られず、適宜好ましい値が設定されればよい。
の関係はこれに限られず、適宜好ましい値が設定されればよい。
【0089】
＜＜対応関係＞＞
ここで、本実施形態の電力変換装置６の対応関係を整理する。先ず、本実施形態の電力
変換装置６は、加算部２１７において、出力部２１６からの出力値Ｖ＊に対し、コンデン
サＣの電圧の測定値ＶＣが加算されることに留意する。
ここで、本実施形態の電力変換装置６の対応関係を整理する。先ず、本実施形態の電力
変換装置６は、加算部２１７において、出力部２１６からの出力値Ｖ＊に対し、コンデン
サＣの電圧の測定値ＶＣが加算されることに留意する。
【0090】
これに対し、前述のように、第１実施形態の電力変換装置５は、加算部２１７において
、出力部２１６からの出力値Ｖ＊に対し、電圧指令値Ｖｃ ＊が加算される（図３）。
、出力部２１６からの出力値Ｖ＊に対し、電圧指令値Ｖｃ ＊が加算される（図３）。
【0091】
本実施形態のように、加算部２１７においてコンデンサＣの電圧の測定値ＶＣが加算さ
れる電力変換装置においては、以下の対応関係に従うこととする。
れる電力変換装置においては、以下の対応関係に従うこととする。
【0092】
減算部２１５は、「第２減算部」に相当する。減算部２１８は、「第１減算部」に相当
する。出力部２１９は、「第１出力部」に相当する。出力部２１６は、「第２出力部」に
相当する。
する。出力部２１９は、「第１出力部」に相当する。出力部２１６は、「第２出力部」に
相当する。
【0093】
電流ＩＣは、「第１電流」に相当する。リアクトルＬ及びコンデンサＣが接続されたノ
ードＮから電力系統１に流れる電流Ｉｂは、「第２電流」に相当する。リアクトルＬに流
れる電流Ｉｓは「第３電流」に相当する。
ードＮから電力系統１に流れる電流Ｉｂは、「第２電流」に相当する。リアクトルＬに流
れる電流Ｉｓは「第３電流」に相当する。
【0094】
「減算部２１８の減算結果に応じた値」は、「第１の値」に相当する。「減算部２１５
の減算結果に応じた値」は、「第２の値」に相当する。
の減算結果に応じた値」は、「第２の値」に相当する。
【0095】
なお、後述する第３実施形態においても、本実施形態の対応関係と同じである。
【0096】
＝＝第３実施形態＝＝
図５は、本実施形態の電力変換装置７の一例を説明する図であって、特に制御装置７０
の機能ブロックの一例を説明する図である。本実施形態の電力変換装置７は、過電流の発
生を抑制することができる装置である。
図５は、本実施形態の電力変換装置７の一例を説明する図であって、特に制御装置７０
の機能ブロックの一例を説明する図である。本実施形態の電力変換装置７は、過電流の発
生を抑制することができる装置である。
【0097】
電力変換装置７は、第２実施形態と比べると、制御装置７０が制限部２２１を更に含む
点で異なっている。他の構成については第２実施形態と同様であるため、説明を省略する
。なお、本実施形態の電力変換装置７の対応関係も、第２実施形態の電力変換装置６と同
じである。
点で異なっている。他の構成については第２実施形態と同様であるため、説明を省略する
。なお、本実施形態の電力変換装置７の対応関係も、第２実施形態の電力変換装置６と同
じである。
【0098】
［制限部２２１］
制限部２２１は、電流指令値出力部２２０から出力された電流指令値Ｉｓ ＊を所定の範
囲内に制限し、制限された電流指令値Ｉｓ ＊＊を減算部２１５に出力する。
制限部２２１は、電流指令値出力部２２０から出力された電流指令値Ｉｓ ＊を所定の範
囲内に制限し、制限された電流指令値Ｉｓ ＊＊を減算部２１５に出力する。
【0099】
ここで「所定の範囲内」とは、電力変換装置７の定格電流の範囲内の所定の範囲内とす
ればよい。
ればよい。
【0100】
以上説明した電力変換装置７によれば、電力変換装置６と同様に、ノードＮにおける電
圧ＶＣを電圧指令値ＶＣ ＊になるよう制御した上で、過電流の発生を抑制することができ
る。
圧ＶＣを電圧指令値ＶＣ ＊になるよう制御した上で、過電流の発生を抑制することができ
る。
【0101】
＜数値シミュレーション結果＞
本実施形態の電力変換装置７及び第２実施形態の電力変換装置６を想定した数値シミュ
レーションの結果について説明する。
本実施形態の電力変換装置７及び第２実施形態の電力変換装置６を想定した数値シミュ
レーションの結果について説明する。
【0102】
図６は、電力変換装置６及び７を想定したシミュレーションの結果を説明する図である
。この図において、（ａ）は電力系統１に仮定した周波数の時系列、（ｂ）は第２実施形
態の電力変換装置６の出力電流の計算結果、（ｃ）は本実施形態の電力変換装置７の出力
電流の計算結果である。
。この図において、（ａ）は電力系統１に仮定した周波数の時系列、（ｂ）は第２実施形
態の電力変換装置６の出力電流の計算結果、（ｃ）は本実施形態の電力変換装置７の出力
電流の計算結果である。
【0103】
この計算では、ステップ状の周波数変動を仮定した（図６（ａ））。時刻ｔ＝１０．０
［ｓ］前及び時刻ｔ＝１０．０６［ｓ］後においては平常時の周波数である５０［Ｈｚ］
と仮定した。時刻ｔ＝１０．００～１０．０６［ｓ］においては、５０．８［Ｈｚ］と仮
定した。
［ｓ］前及び時刻ｔ＝１０．０６［ｓ］後においては平常時の周波数である５０［Ｈｚ］
と仮定した。時刻ｔ＝１０．００～１０．０６［ｓ］においては、５０．８［Ｈｚ］と仮
定した。
【0104】
【0105】
これらの結果から、本実施形態の電力変換装置７によれば、電力系統１の周波数変動が
生じた後において、出力電流が定格電流を超えずに推移していることがわかる。従って、
本実施形態の電力変換装置７によれば、過電流の発生を防止することが可能となる。
生じた後において、出力電流が定格電流を超えずに推移していることがわかる。従って、
本実施形態の電力変換装置７によれば、過電流の発生を防止することが可能となる。
【0106】
＝＝まとめ＝＝
以上、第１実施形態の電力変換装置５は、リアクトルＬ及びコンデンサＣを含むフィル
タ３を介して電力系統１に電力を供給する電力変換装置であって、リアクトルＬに流れる
第１電流の測定値と、コンデンサＣの電圧を目標電圧とするための第１電流の電流指令値
との第１の差を計算する減算部２１５と、第１の差に応じた値と、コンデンサＣの電圧の
電圧指令値とを加算する加算部２１７と、加算部２１７の加算結果に応じた出力電圧を、
フィルタに出力する電圧出力部と、を含む。
以上、第１実施形態の電力変換装置５は、リアクトルＬ及びコンデンサＣを含むフィル
タ３を介して電力系統１に電力を供給する電力変換装置であって、リアクトルＬに流れる
第１電流の測定値と、コンデンサＣの電圧を目標電圧とするための第１電流の電流指令値
との第１の差を計算する減算部２１５と、第１の差に応じた値と、コンデンサＣの電圧の
電圧指令値とを加算する加算部２１７と、加算部２１７の加算結果に応じた出力電圧を、
フィルタに出力する電圧出力部と、を含む。
【0107】
このような構成によれば、電力変換装置５がフィルタ３を介して電力系統１に設けられ
ている場合に、電力系統１に実際に出力される電圧がフィルタ３によってずれることを抑
えることができる。つまり、電力系統１に実際に出力される電圧を所望の値に制御するこ
とができる。
ている場合に、電力系統１に実際に出力される電圧がフィルタ３によってずれることを抑
えることができる。つまり、電力系統１に実際に出力される電圧を所望の値に制御するこ
とができる。
【0108】
また、第１実施形態の電力変換装置５は、コンデンサＣの目標電圧の振幅、周波数、及
び位相に基づいて、電圧指令値を出力する電圧指令値出力部２１１と、目標電圧の微分結
果の振幅、周波数、及び位相と、コンデンサＣの容量とに基づいて、コンデンサＣに流れ
る第２電流を計算する計算部２１３と、リアクトルＬ及びコンデンサＣが接続されたノー
ドＮから電力系統１に流れる第３電流の測定値と、第２電流の目標値とに基づいて、第１
電流の電流指令値を出力する電流指令値出力部２１４と、を更に含む。このような構成に
よれば、リアクトルの電流の指令値を正確に計算できるため、電力系統１に出力される電
圧の精度が向上する。
び位相に基づいて、電圧指令値を出力する電圧指令値出力部２１１と、目標電圧の微分結
果の振幅、周波数、及び位相と、コンデンサＣの容量とに基づいて、コンデンサＣに流れ
る第２電流を計算する計算部２１３と、リアクトルＬ及びコンデンサＣが接続されたノー
ドＮから電力系統１に流れる第３電流の測定値と、第２電流の目標値とに基づいて、第１
電流の電流指令値を出力する電流指令値出力部２１４と、を更に含む。このような構成に
よれば、リアクトルの電流の指令値を正確に計算できるため、電力系統１に出力される電
圧の精度が向上する。
【0109】
また、第１実施形態の電力変換装置５は、目標電圧の振幅の目標値と、コンデンサＣの
電圧の振幅との第２の差に基づいて、目標電圧の振幅を計算する振幅計算部２１０と、を
更に含む。このような構成によれば、コンデンサＣの電圧指令値を精度良く計算すること
ができるため、電力系統１に出力される電圧の精度が更に向上する。
電圧の振幅との第２の差に基づいて、目標電圧の振幅を計算する振幅計算部２１０と、を
更に含む。このような構成によれば、コンデンサＣの電圧指令値を精度良く計算すること
ができるため、電力系統１に出力される電圧の精度が更に向上する。
【0110】
第２及び第３実施形態の電力変換装置６及び７は、リアクトルＬ及びコンデンサＣを含
むフィルタ３を介して電力系統１に電力を供給する電力変換装置であって、コンデンサＣ
の電圧の電圧指令値と、コンデンサＣの電圧の測定値との差を計算する減算部２１８と、
コンデンサＣの電圧が電圧指令値である場合におけるコンデンサＣに流れる第１電流の目
標値と、リアクトルＬ及びコンデンサＣが接続されたノードＮから電力系統１に流れる第
２電流の測定値と、減算部２１８の減算結果に応じた第１の値とに基づいて、コンデンサ
Ｃの電圧を目標電圧とするためのリアクトルＬに流れる第３電流の電流指令値を出力する
電流指令値出力部２２０と、電流指令値と、第３電流の測定値との差を計算する減算部２
１５と、減算部２１５の減算結果に応じた第２の値と、コンデンサＣの電圧の測定値とを
加算する加算部２１７と、加算部２１７の加算結果に応じた出力電圧を、フィルタ３に出
力する電圧出力部と、を含む。
むフィルタ３を介して電力系統１に電力を供給する電力変換装置であって、コンデンサＣ
の電圧の電圧指令値と、コンデンサＣの電圧の測定値との差を計算する減算部２１８と、
コンデンサＣの電圧が電圧指令値である場合におけるコンデンサＣに流れる第１電流の目
標値と、リアクトルＬ及びコンデンサＣが接続されたノードＮから電力系統１に流れる第
２電流の測定値と、減算部２１８の減算結果に応じた第１の値とに基づいて、コンデンサ
Ｃの電圧を目標電圧とするためのリアクトルＬに流れる第３電流の電流指令値を出力する
電流指令値出力部２２０と、電流指令値と、第３電流の測定値との差を計算する減算部２
１５と、減算部２１５の減算結果に応じた第２の値と、コンデンサＣの電圧の測定値とを
加算する加算部２１７と、加算部２１７の加算結果に応じた出力電圧を、フィルタ３に出
力する電圧出力部と、を含む。
【0111】
このような構成によれば、電力変換装置６又は７がフィルタ３を介して電力系統１に設
けられている場合に、電力系統１に実際に出力される電圧がフィルタ３によってずれるこ
とを抑えることができる。つまり、電力系統１に実際に出力される電圧を所望の値に制御
することができる。
けられている場合に、電力系統１に実際に出力される電圧がフィルタ３によってずれるこ
とを抑えることができる。つまり、電力系統１に実際に出力される電圧を所望の値に制御
することができる。
【0112】
また、第３実施形態の電力変換装置７は、電流指令値出力部２２０から出力された電流
指令値を所定の範囲内に制限し、減算部２１５に出力する制限部２２１を更に含む。この
ような構成によれば、過電流の発生を防止することができる。
指令値を所定の範囲内に制限し、減算部２１５に出力する制限部２２１を更に含む。この
ような構成によれば、過電流の発生を防止することができる。
【0113】
また、第２及び第３実施形態の電力変換装置６及び７は、コンデンサの目標電圧の振幅
、周波数、及び位相に基づいて、電圧指令値を出力する電圧指令値出力部２１１と、目標
電圧の微分結果の振幅、周波数、及び位相と、コンデンサの容量とに基づいて、コンデン
サに流れる第１電流を計算する計算部２１３と、を更に含む。このような構成によれば、
リアクトルＬの電流の指令値を正確に計算できるため、電力系統１に出力される電圧の精
度が向上する。
、周波数、及び位相に基づいて、電圧指令値を出力する電圧指令値出力部２１１と、目標
電圧の微分結果の振幅、周波数、及び位相と、コンデンサの容量とに基づいて、コンデン
サに流れる第１電流を計算する計算部２１３と、を更に含む。このような構成によれば、
リアクトルＬの電流の指令値を正確に計算できるため、電力系統１に出力される電圧の精
度が向上する。
【0114】
また、第２及び第３実施形態の電力変換装置６及び７は、減算部２１８の減算結果に所
定の定数の逆数を乗ずることによって第１の値を出力する出力部２１９と、減算部２１５
の減算結果に定数を乗ずることによって第２の値を出力する出力部２１６と、を更に含む
。このような構成によれば、第１実施形態と等価になる。
定の定数の逆数を乗ずることによって第１の値を出力する出力部２１９と、減算部２１５
の減算結果に定数を乗ずることによって第２の値を出力する出力部２１６と、を更に含む
。このような構成によれば、第１実施形態と等価になる。
【0115】
また、第２及び第３実施形態の電力変換装置６及び７は、目標電圧の振幅の目標値と、
コンデンサＣの電圧の振幅との差に基づいて、目標電圧の振幅を計算する振幅計算部２１
０と、を更に含む。このような構成によれば、コンデンサＣの電圧指令値を精度良く計算
することができるため、電力系統１に出力される電圧の精度が更に向上する。
コンデンサＣの電圧の振幅との差に基づいて、目標電圧の振幅を計算する振幅計算部２１
０と、を更に含む。このような構成によれば、コンデンサＣの電圧指令値を精度良く計算
することができるため、電力系統１に出力される電圧の精度が更に向上する。
【符号の説明】
【0116】
電力系統 １
電力変換装置 ２
制御装置 ２０
ＤＳＰ ２００
記憶装置 ２０１
振幅計算部 ２１０
電圧指令値出力部 ２１１
ＰＷＭパルス生成部 ２１２
計算部 ２１３
電流指令値出力部 ２１４
減算部 ２１５
出力部 ２１６
加算部 ２１７
減算部 ２１８
出力部 ２１９
電流指令値出力部 ２２０
制限部 ２２１
電力変換装置 ５
制御装置 ５０
電力変換装置 ６
制御装置 ６０
電力変換装置 ７
制御装置 ７０
フィルタ ３
スイッチ ４
電力変換装置 ２
制御装置 ２０
ＤＳＰ ２００
記憶装置 ２０１
振幅計算部 ２１０
電圧指令値出力部 ２１１
ＰＷＭパルス生成部 ２１２
計算部 ２１３
電流指令値出力部 ２１４
減算部 ２１５
出力部 ２１６
加算部 ２１７
減算部 ２１８
出力部 ２１９
電流指令値出力部 ２２０
制限部 ２２１
電力変換装置 ５
制御装置 ５０
電力変換装置 ６
制御装置 ６０
電力変換装置 ７
制御装置 ７０
フィルタ ３
スイッチ ４
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】