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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】P2024099387
(43)【公開日】2024-07-25
(54)【発明の名称】電力変換装置および制御方法
(51)【国際特許分類】
H02M 7/48 20070101AFI20240718BHJP
【ＦＩ】
H02M7/48 M
【審査請求】未請求
【請求項の数】13
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023003298
(22)【出願日】2023-01-12
(71)【出願人】
【識別番号】000003942
【氏名又は名称】日新電機株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000338
【氏名又は名称】弁理士法人 ＨＡＲＡＫＥＮＺＯ ＷＯＲＬＤ ＰＡＴＥＮＴ ＆ ＴＲＡＤＥＭＡＲＫ
(72)【発明者】
【氏名】柏原 弘典
【テーマコード（参考）】
5H770
【Ｆターム（参考）】
5H770EA27
5H770HA02Y
5H770KA01Y
5H770LA02Y
5H770LA05Y
5H770LB07
(57)【要約】
【課題】電力変換装置のインバータから負荷装置に流れる過電流を速やかに低減する。
【解決手段】電力変換装置（１）の制御部（３０）は、インダクタ（Ｌ）と負荷装置（ＬＤ）との接続点の電圧である負荷側電圧（Ｖｓ）を一定値に維持する定電圧制御を実行する定電圧制御ユニットを含む。制御部（３０）は、インバータ（１０）から負荷装置（ＬＤ）に流れる電流値が電流閾値以上となったことを契機として、インバータ（１０）を特殊モードで動作させる。制御部（３０）は、特殊モードにおいて、上記電流値および上記電流閾値に基づき上記定電圧制御ユニットの出力を補正することによりインバータ（１０）の出力電圧（Ｖｏｕｔ）を設定し、上記電流値を低減させる。
【選択図】図１
【解決手段】電力変換装置（１）の制御部（３０）は、インダクタ（Ｌ）と負荷装置（ＬＤ）との接続点の電圧である負荷側電圧（Ｖｓ）を一定値に維持する定電圧制御を実行する定電圧制御ユニットを含む。制御部（３０）は、インバータ（１０）から負荷装置（ＬＤ）に流れる電流値が電流閾値以上となったことを契機として、インバータ（１０）を特殊モードで動作させる。制御部（３０）は、特殊モードにおいて、上記電流値および上記電流閾値に基づき上記定電圧制御ユニットの出力を補正することによりインバータ（１０）の出力電圧（Ｖｏｕｔ）を設定し、上記電流値を低減させる。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
負荷装置に供給される電力を制御する電力変換装置であって、
インバータと、
上記インバータと上記負荷装置とに直列に接続されたインダクタを有するフィルタ回路と、
上記インバータを制御する制御部と、を備えており、
上記制御部は、上記インダクタと上記負荷装置との接続点の電圧である負荷側電圧を一定値に維持する定電圧制御を実行する定電圧制御ユニットを含んでおり、
上記制御部は、
上記インバータから上記負荷装置に流れる電流値が電流閾値以上となったことを契機として、上記インバータを特殊モードで動作させ、
上記特殊モードにおいて、上記電流値および上記電流閾値に基づき上記定電圧制御ユニットの出力を補正することにより上記インバータの出力電圧を設定し、上記電流値を低減させる、電力変換装置。
インバータと、
上記インバータと上記負荷装置とに直列に接続されたインダクタを有するフィルタ回路と、
上記インバータを制御する制御部と、を備えており、
上記制御部は、上記インダクタと上記負荷装置との接続点の電圧である負荷側電圧を一定値に維持する定電圧制御を実行する定電圧制御ユニットを含んでおり、
上記制御部は、
上記インバータから上記負荷装置に流れる電流値が電流閾値以上となったことを契機として、上記インバータを特殊モードで動作させ、
上記特殊モードにおいて、上記電流値および上記電流閾値に基づき上記定電圧制御ユニットの出力を補正することにより上記インバータの出力電圧を設定し、上記電流値を低減させる、電力変換装置。
【請求項2】
上記制御部は、上記定電圧制御ユニットの出力に対する、上記特殊モードにおける補正値を、上記電流値および上記電流閾値に基づき設定する、請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項3】
上記制御部は、上記定電圧制御ユニットの出力から上記補正値を減算した値を、上記特殊モードにおける上記インバータの出力電圧として設定する、請求項２に記載の電力変換装置。
【請求項4】
上記制御部は、上記特殊モードにおける上記インバータの仮想インピーダンスを、上記電流値および上記電流閾値に基づき設定する、請求項２に記載の電力変換装置。
【請求項5】
上記定電圧制御ユニットの出力を示すベクトルと上記負荷側電圧を示すベクトルとの差を表すベクトルを第１ベクトルと称し、
上記インバータから上記負荷装置に流れる電流を示すベクトルを第２ベクトルと称し、
上記第２ベクトルに対する上記第１ベクトルの位相差をθｘとして表し、
上記特殊モードにおいて、０°≦θｘ≦９０°である、請求項４に記載の電力変換装置。
上記インバータから上記負荷装置に流れる電流を示すベクトルを第２ベクトルと称し、
上記第２ベクトルに対する上記第１ベクトルの位相差をθｘとして表し、
上記特殊モードにおいて、０°≦θｘ≦９０°である、請求項４に記載の電力変換装置。
【請求項6】
上記制御部は、上記仮想インピーダンスおよび上記電流値に基づき、上記特殊モードにおける上記補正値を設定する、請求項４に記載の電力変換装置。
【請求項7】
上記制御部は、上記特殊モードにおける上記仮想インピーダンスの値を非負に設定するリミッタを有している、請求項４に記載の電力変換装置。
【請求項8】
上記制御部は、上記特殊モードにおいて、上記定電圧制御ユニットにおける上記定電圧制御を中断する、請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項9】
上記制御部は、上記特殊モードにおいて、上記定電圧制御ユニットの出力と上記負荷側電圧と上記電流閾値とから算出したインピーダンスに基づき、上記仮想インピーダンスを設定する、請求項４に記載の電力変換装置。
【請求項10】
上記制御部は、上記インピーダンスから上記インダクタのインピーダンスを減算した値を、上記仮想インピーダンスとして設定する、請求項９に記載の電力変換装置。
【請求項11】
上記制御部は、上記インバータの出力電圧と上記負荷側電圧と上記電流値とに基づき、上記インダクタのインピーダンスを算出する、請求項９に記載の電力変換装置。
【請求項12】
上記制御部は、上記特殊モードにおける上記仮想インピーダンスとは異なる、上記インバータの定常的な第２仮想インピーダンスに基づき、上記電流値を制御する、請求項４に記載の電力変換装置。
【請求項13】
負荷装置に供給される電力を制御する電力変換装置を制御する制御方法であって、
上記電力変換装置は、
インバータと、
上記インバータと上記負荷装置とに直列に接続されたインダクタを有するフィルタ回路と、
上記インダクタと上記負荷装置との接続点の電圧である負荷側電圧を一定値に維持する定電圧制御を実行する定電圧制御ユニットと、を備えており、
上記制御方法は、
上記インバータから上記負荷装置に流れる電流値が電流閾値以上となったことを契機として、上記インバータを特殊モードで動作させる工程と、
上記特殊モードにおいて、上記電流値および上記電流閾値に基づき上記定電圧制御ユニットの出力を補正することにより上記インバータの出力電圧を設定し、上記電流値を低減させる工程と、を含んでいる、制御方法。
上記電力変換装置は、
インバータと、
上記インバータと上記負荷装置とに直列に接続されたインダクタを有するフィルタ回路と、
上記インダクタと上記負荷装置との接続点の電圧である負荷側電圧を一定値に維持する定電圧制御を実行する定電圧制御ユニットと、を備えており、
上記制御方法は、
上記インバータから上記負荷装置に流れる電流値が電流閾値以上となったことを契機として、上記インバータを特殊モードで動作させる工程と、
上記特殊モードにおいて、上記電流値および上記電流閾値に基づき上記定電圧制御ユニットの出力を補正することにより上記インバータの出力電圧を設定し、上記電流値を低減させる工程と、を含んでいる、制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示の一態様は、電力変換装置に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１には、電力系統を連系するための電力変換装置（系統連系電力変換装置）の一構成例が開示されている。特許文献１に開示されている電力変換装置は、例えばＰＣＳ（Power Conditioning System）であり、インバータを有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】国際公開第２０２１／０２９３１３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本開示の一態様の目的は、電力変換装置のインバータから負荷装置に流れる過電流を速やかに低減することにある。
【課題を解決するための手段】
【0005】
上記の課題を解決するために、本開示の一態様に係る電力変換装置は、負荷装置に供給される電力を制御する電力変換装置であって、インバータと、上記インバータと上記負荷装置とに直列に接続されたインダクタを有するフィルタ回路と、上記インバータを制御する制御部と、を備えており、上記制御部は、上記インダクタと上記負荷装置との接続点の電圧である負荷側電圧を一定値に維持する定電圧制御を実行する定電圧制御ユニットを含んでおり、上記制御部は、上記インバータから上記負荷装置に流れる電流値が電流閾値以上となったことを契機として、上記インバータを特殊モードで動作させ、上記特殊モードにおいて、上記電流値および上記電流閾値に基づき上記定電圧制御ユニットの出力を補正することにより上記インバータの出力電圧を設定し、上記電流値を低減させる。
【0006】
また、本開示の一態様に係る制御方法は、負荷装置に供給される電力を制御する電力変換装置を制御する制御方法であって、上記電力変換装置は、インバータと、上記インバータと上記負荷装置とに直列に接続されたインダクタを有するフィルタ回路と、上記インダクタと上記負荷装置との接続点の電圧である負荷側電圧を一定値に維持する定電圧制御を実行する定電圧制御ユニットと、を備えており、上記制御方法は、上記インバータから上記負荷装置に流れる電流値が電流閾値以上となったことを契機として、上記インバータを特殊モードで動作させる工程と、上記特殊モードにおいて、上記電流値および上記電流閾値に基づき上記定電圧制御ユニットの出力を補正することにより上記インバータの出力電圧を設定し、上記電流値を低減させる工程と、を含んでいる。
【発明の効果】
【0007】
本開示の一態様によれば、電力変換装置のインバータから負荷装置に流れる過電流を速やかに低減できる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】実施形態１における電力変換装置の一構成例について説明するための図である。
【図2】Ｉｉｎｖの制御について概略的に説明するための図である。
【図3】Ｉｉｎｖの制御について概略的に説明するための図である。
【図4】Ｉｉｎｖの制御について概略的に説明するための図である。
【図5】Ｉｉｎｖの制御について概略的に説明するための図である。
【図6】実施形態１における制御部の一構成例を示す。
【図7】実施形態１におけるベクトル図の一例を示す。
【図8】θｘの範囲について説明するための図である。
【図9】比較例における制御部の一構成例を示す。
【図10】短絡事故シミュレーション結果の例を示す。
【図11】仮想インピーダンス制御無の場合における、負荷投入シミュレーション結果の例を示す。
【図12】仮想インピーダンス制御有の場合における、負荷投入シミュレーション結果の例を示す。
【図13】実施形態２における制御部の一構成例を示す。
【図14】実施形態３における制御部の一構成例を示す。
【図15】実施形態４における電力変換装置の一構成例について説明するための図である。
【図16】実施形態４における制御部の一構成例を示す。
【図17】「Ｚ０’：無」における負荷投入シミュレーションの結果の例を示す。
【図18】「Ｚ０’：有」における負荷投入シミュレーションの結果の例を示す。
【図19】「Ｚ０’：無」における短絡事故シミュレーションの結果の例を示す。
【図20】「Ｚ０’：有」における短絡事故シミュレーションの結果の例を示す。
【発明を実施するための形態】
【0009】
〔実施形態１〕
実施形態１について以下に説明する。説明の便宜上、実施形態１にて説明したコンポーネント（構成要素）と同じ機能を有するコンポーネントについては、以降の各実施形態では同じ符号を付し、その説明を繰り返さない。簡潔化のため、公知の技術事項についても説明を適宜省略する。本明細書において述べる各コンポーネントおよび各数値はいずれも、特に矛盾のない限り単なる例示である。それゆえ、例えば、特に矛盾のない限り、各コンポーネントの位置関係および接続関係は各図の例に限定されない。また、各図は必ずしもスケール通りに図示されていない。
実施形態１について以下に説明する。説明の便宜上、実施形態１にて説明したコンポーネント（構成要素）と同じ機能を有するコンポーネントについては、以降の各実施形態では同じ符号を付し、その説明を繰り返さない。簡潔化のため、公知の技術事項についても説明を適宜省略する。本明細書において述べる各コンポーネントおよび各数値はいずれも、特に矛盾のない限り単なる例示である。それゆえ、例えば、特に矛盾のない限り、各コンポーネントの位置関係および接続関係は各図の例に限定されない。また、各図は必ずしもスケール通りに図示されていない。
【0010】
（電力変換装置１の構成例）
図１は、実施形態１の電力変換装置１の一構成例について説明するための図である。図１では、電力変換装置１およびその周囲の構成が概略的に示されている。電力系統ＳＹＳ内には、電力変換装置１および負荷装置ＬＤが位置している。電力変換装置１は、負荷装置ＬＤに供給される電力を制御する。電力変換装置１は、例えばＰＣＳであってもよい。図１に示す通り、電力変換装置１は、インバータ１０とフィルタ回路２０と制御部３０とを備えていてよい。
図１は、実施形態１の電力変換装置１の一構成例について説明するための図である。図１では、電力変換装置１およびその周囲の構成が概略的に示されている。電力系統ＳＹＳ内には、電力変換装置１および負荷装置ＬＤが位置している。電力変換装置１は、負荷装置ＬＤに供給される電力を制御する。電力変換装置１は、例えばＰＣＳであってもよい。図１に示す通り、電力変換装置１は、インバータ１０とフィルタ回路２０と制御部３０とを備えていてよい。
【0011】
図１の例では、インバータ１０内のコンポーネントとして、電源１１と仮想インピーダンスＺ０とが示されている。インバータ１０は、不図示の直流電源に接続されていてよい。インバータ１０は、当該直流電源から供給された直流電圧を、交流電圧へと変換してよい。図１の例では、インバータ１０による交流電圧の出力が、電源１１によって等価的に表されている。実施形態１では、電源１１の周波数は、商用周波数（５０Ｈｚまたは６０Ｈｚ）であるものとする。
【0012】
本明細書では、あるインピーダンスのインピーダンス値についても、同じ符号を用いて表記する。したがって、例えば、仮想インピーダンスＺ０のインピーダンス値を、Ｚ０と表記する。また、本明細書における説明では、特に矛盾のない限り、Ｚ０の絶対値（大きさ）｜Ｚ０｜を、Ｚ０と略記する。この略記は、特に矛盾のない限り、その他のパラメータについても当てはまる。
【0013】
フィルタ回路２０は、インバータ１０と負荷装置ＬＤとに直列に接続されたインダクタＬを有する。インダクタＬは、インバータ１０から負荷装置ＬＤに流れる電流Ｉｉｎｖの値を調整するための素子である。インダクタＬは、いわゆる限流リアクトルである。インダクタＬを設けることにより、電力系統ＳＹＳにおける事故発生時に生じる、過大なＩｉｎｖの値（過電流）の最大値を減少させることができる。図１に示す通り、本明細書では、インダクタＬのインピーダンスをＺ１と表記する。本明細書では、内容上矛盾のない限り、例えば、「電流の値（電流値）」とは、当該電流の絶対値を指すものとする。
【0014】
フィルタ回路２０は、ローパスフィルタ（例：Ｉｉｎｖの高調波成分を除去するためのフィルタ）として、キャパシタＣをさらに有していてよい。フィルタ回路２０は、例えばＬ型のＬＣフィルタであってよい。本明細書では、説明の簡単化のため、Ｉｉｎｖの高調波成分については無視する。したがって、Ｉｉｎｖは、キャパシタＣを流れないものとする。
【0015】
制御部３０は、インバータ１０を制御する。具体的には、制御部３０は、インバータ１０を制御することにより、Ｉｉｎｖを制御する。制御部３０は、特殊モード（インバータ１０から負荷装置ＬＤに流れる過電流を低減するための動作モード）において、仮想インピーダンスＺ０に基づいてインバータ１０を制御してよい。Ｚ０は、後述する電圧制御に基づいてＩｉｎｖを低下させる処理を考慮しやすくするために導入されている、仮想的なインピーダンスである。特殊モードにおける動作例については後述する。
【0016】
後述の通り、制御部３０は、通常モード（インバータ１０の通常の動作モード）では、Ｚ０＝０Ωと設定できる。したがって、通常モードでは、仮想インピーダンスＺ０は存在していないものと見なすことができる。制御部３０は、Ｉｉｎｖが電流閾値Ｉｌｉｍ以上となったことを契機として、インバータ１０を特殊モードで動作させてよい。言い換えれば、制御部３０は、ＩｉｎｖがＩｌｉｍ以上となったことを契機として、インバータ１０の動作モードを、通常モードから特殊モードへと切り替えてよい。Ｉｌｉｍは、予め設定された一定値であってよい。一例として、Ｉｌｉｍは、Ｉｉｎｖの定格電流値の１．２５倍の値として設定されてよい。
【0017】
図１における電圧Ｖｇは、後述する定電圧制御ユニット３１（図６を参照）の出力値を表す。定電圧制御ユニット３１は、例えばＡＶＲ（Automatic Voltage Regulator）ユニットであってよい。それゆえ、Ｖｇは、ＡＶＲ制御出力と称されてもよい。Ｖｇは、電源１１の背後電圧と見なすこともできる。電圧Ｖｏｕｔは、インバータ１０の出力電圧を表す。より具体的には、Ｖｏｕｔは、電力変換装置１の電圧出力指令値である。Ｖｏｕｔは、ＰＣＳ電圧出力指令値と称されてもよい。ΔＶ０は、Ｚ０に対応する仮想的な電圧降下量である。
【0018】
図１から明らかである通り、
Ｖg＝Ｖｏｕｔ＋ΔＶ０ …（１）
の関係が成立する。したがって、Ｖｏｕｔは、
Ｖｏｕｔ＝Ｖg－ΔＶ０ …（２）
と表すことができる。後述の説明から明らかである通り、Ｚ０＝０Ωの場合には、ΔＶ０＝０Ｖである。このことから、ΔＶ０は、特殊モードにおける、Ｖgに対する補正値と見なすことができる。
Ｖg＝Ｖｏｕｔ＋ΔＶ０ …（１）
の関係が成立する。したがって、Ｖｏｕｔは、
Ｖｏｕｔ＝Ｖg－ΔＶ０ …（２）
と表すことができる。後述の説明から明らかである通り、Ｚ０＝０Ωの場合には、ΔＶ０＝０Ｖである。このことから、ΔＶ０は、特殊モードにおける、Ｖgに対する補正値と見なすことができる。
【0019】
Ｖｓは、インダクタＬと負荷装置ＬＤとの接続点の電圧である。Ｖｓは、負荷側電圧とも称される。定電圧制御ユニット３１は、Ｖｓを一定値に維持する制御（定電圧制御）を実行する。したがって、定電圧制御ユニット３１は、Ｖｓが一定値に維持されるように、Ｖｇを設定する。例えば図６に示す通り、定電圧制御ユニット３１は、フィードバック制御に基づきＶｇを設定してよい。図１の例では、ＶｇとＶｓとの電位差を、ΔＶ＝Ｖｇ－Ｖｓと表記する。
【0020】
続いて、図２～図５を参照して、制御部３０によるＩｉｎｖの制御について概略的に説明する。図２および図３では、説明の単純化のために、仮想インピーダンスＺ０が無い場合が示されている。図２の例では、ＶｏｕｔとＶｓとの電位差を、ΔＶ１＝Ｖｏｕｔ－Ｖｓと表記する。また、負荷装置ＬＤのインピーダンスをＺ２と表記し、負荷装置ＬＤの接地端子の電圧をＶＧＮＤと表記する。ＶＧＮＤ＝０Ｖである。
【0021】
【0022】
その一方、ＶｏｕｔとＶｓとに着目した場合、Ｉｎｖは、
Ｉｉｎｖ＝（Ｖｏｕｔ－Ｖｓ）／Ｚ１
＝ΔＶ１／Ｚ１ …（４）
と表すことができる。
Ｉｉｎｖ＝（Ｖｏｕｔ－Ｖｓ）／Ｚ１
＝ΔＶ１／Ｚ１ …（４）
と表すことができる。
【0023】
図３の上側には、電力系統ＳＹＳに事故が発生していない状態（健全状態）の一例が示されている。図３の例では、健全状態におけるＩｉｎｖを、Ｉｉｎｖ１と表記する。符号３００Ａに示す通り、Ｖｏｕｔ＝１１０Ｖ、Ｖｓ＝１００Ｖである。したがって、健全状態では、ΔＶ１＝１０Ｖである。式（４）から、
Ｉｉｎｖ１＝ΔＶ１／Ｚ１ …（５）
である。
Ｉｉｎｖ１＝ΔＶ１／Ｚ１ …（５）
である。
【0024】
図３の下側には、電力系統ＳＹＳに事故が発生した状態（事故状態）の一例が示されている。本明細書では、事故として負荷装置ＬＤの短絡事故を例示する。このため、当該例では、Ｖｓ＝ＶＧＮＤ＝０Ｖである。事故状態におけるＶｏｕｔとＶｓとの電位差を、ΔＶ２＝Ｖｏｕｔ－Ｖｓと表記する。図３の例では、ΔＶ２＝Ｖｏｕｔ＝１１０Ｖである。図３の例では、事故状態におけるＩｉｎｖを、Ｉｉｎｖ２と表記する。式（４）から、
Ｉｉｎｖ２＝ΔＶ２／Ｚ１ …（６）
である。
Ｉｉｎｖ２＝ΔＶ２／Ｚ１ …（６）
である。
【0025】
【0026】
図４では、図２～図３の例とは異なり、仮想インピーダンスＺ０が考慮されている。図３において述べた通り、事故発生時にはＺ２が低下する。このため、Ｚ２の低下に伴ってＩｉｎｖが増加する。あまりに大きい過電流が負荷装置ＬＤに流れた場合、インバータ１０および負荷装置ＬＤの重故障が生じうる。このため、ＩｉｎｖがＩｌｉｍをなるべく越えないように、Ｉｉｎｖを低下させることが好ましい。式（３）から明らかである通り、Ｖｏｕｔを低下させることにより、Ｉｉｎｖを低下させることができる。
【0027】
図４に示されている回路構成によれば、ＶｇとＶＧＮＤとに着目することにより、Ｉｎｖを、
Ｉｉｎｖ＝（Ｖｇ－ＶＧＮＤ）／（Ｚ０＋Ｚ１＋Ｚ２）
＝Ｖｇ／（Ｚ０＋Ｚ１＋Ｚ２） …（８）
と表すことができる。式（８）におけるＺ０を決定することにより、式（３）において設定すべきＶｏｕｔの値を導出できる。なお、図４から明らかである通り、ΔＶ＝ΔＶ０＋ΔＶ１である。
Ｉｉｎｖ＝（Ｖｇ－ＶＧＮＤ）／（Ｚ０＋Ｚ１＋Ｚ２）
＝Ｖｇ／（Ｚ０＋Ｚ１＋Ｚ２） …（８）
と表すことができる。式（８）におけるＺ０を決定することにより、式（３）において設定すべきＶｏｕｔの値を導出できる。なお、図４から明らかである通り、ΔＶ＝ΔＶ０＋ΔＶ１である。
【0028】
図５は、事故発生の前後での各信号値の変化を模式的に示す図である。図５の例では、説明の簡単化のために、Ｖｇは事故発生の前後を通じて一定値であるものとする。上述の図４から明らかである通り、Ｚ０＝０Ωの場合には、Ｖｇ＝Ｖｏｕｔである。図５の例では、仮想インピーダンスに基づく制御を行わない場合（常にＺ０＝０Ωの場合）には、事故発生後のＩｉｎｖはＩｌｉｍよりも大きくなる。
【0029】
その一方、仮想インピーダンスに基づく制御を行う場合には、例えばＺ２の低下を契機としてＺ０を増加させるように、Ｚ０を設定できる。すなわち、Ｚ２の低下を相殺するようにＺ０を増加させることができる。上述の式（６）から理解できる通り、Ｚ０を増加させることにより、事故発生後のＩｉｎｖを低下させることができる。
【0030】
図５の例では、仮想インピーダンスに基づく制御を行う場合には、事故発生後のＩｉｎｖはＩｌｉｍと等しくなる。言い換えれば、図５の例では、事故発生後のＩｉｎｖがＩｌｉｍと等しくなるように、Ｚ０が設定されている。図５の例では、事故発生後において、Ｖｓ＝０Ｖ、Ｚ２＝０Ωであるものとする。この場合、Ｖｇ＝ΔＶであるので、式（８）に基づいて、
Ｚ０＝（ΔＶ／Ｉｌｉｍ）－Ｚ１ …（９）
を得ることができる。
Ｚ０＝（ΔＶ／Ｉｌｉｍ）－Ｚ１ …（９）
を得ることができる。
【0031】
（制御部３０の構成例）
図６は、制御部３０の一構成例を示す。図６では、制御部３０における演算のための制御系が例示されている。制御部３０は、定電圧制御ユニット３１、実効値比較部３２、Ｚ算出部３３、演算器３４・３７、リミッタ３５、およびΔＶ０算出部３６を有してよい。定電圧制御ユニット３１は、演算器３１１・３１３およびＰＩ（Proportional-Integral）制御器３１２を有していてよい。図６における下記の説明では、内容上矛盾のない限り、特殊モードにおける動作例について述べる。
図６は、制御部３０の一構成例を示す。図６では、制御部３０における演算のための制御系が例示されている。制御部３０は、定電圧制御ユニット３１、実効値比較部３２、Ｚ算出部３３、演算器３４・３７、リミッタ３５、およびΔＶ０算出部３６を有してよい。定電圧制御ユニット３１は、演算器３１１・３１３およびＰＩ（Proportional-Integral）制御器３１２を有していてよい。図６における下記の説明では、内容上矛盾のない限り、特殊モードにおける動作例について述べる。
【0032】
制御部３０には、電圧指令値ＶｒｅｆとＶｓとが供給されてよい。Ｖｒｅｆは、予め設定された一定値であってよい。Ｖｒｅｆの値は、Ｖｓの定格電圧値に応じて設定されてよい。Ｖｓの値は、電力系統ＳＹＳ内に配置された不図示の電圧センサを用いて取得されてよい。
【0033】
定電圧制御ユニット３１は、ＶｓをＶｒｅｆに一致させるようにＰＩ制御を行う。演算器３１１は、ＶｒｅｆからＶｓを減算した値を、ＰＩ制御器３１２に供給する。定電圧制御が行われる場合、ＰＩ制御器３１２は、演算器３１１から取得した入力値に対してＰＩ制御を行うことにより導出した出力値を、演算器３１３に供給する。以下、ＰＩ制御器３１２の出力値を、電圧フィードバック制御出力値とも称する。演算器３１３は、電圧フィードバック制御出力値に対してＶｒｅｆを加算した値を、Ｖｇとして出力する。
【0034】
制御部３０には、ＩｉｎｖとＩｌｉｍとが供給されてよい。Ｉｉｎｖの値は、電力系統ＳＹＳ内に配置された不図示の電流センサを用いて取得されてよい。実効値比較部３２は、ＩｉｎｖとＩｌｉｍとを取得し、それぞれの実効値を導出する。一例として、実効値比較部３２は、実効値としてＲＭＳ（Root Mean Square）値を導出してよい。
【0035】
実効値比較部３２は、Ｉｉｎｖの実効値とＩｌｉｍの実効値とを比較する。Ｉｉｎｖの実効値がＩｌｉｍの実効値以上であることは、ＩｉｎｖがＩｌｉｍ以上であることを意味する。したがって、Ｉｉｎｖの実効値がＩｌｉｍの実効値以上である場合には、電力系統ＳＹＳに何らかの事故が発生していることが示唆される。
【0036】
電力系統ＳＹＳに何らかの事故が発生している状態では、定電圧制御ユニット３１における定電圧制御が、Ｉｌｉｎｖを低下させるための制御の安定性をかえって低下させてしまう場合がある。そこで、実効値比較部３２は、Ｉｉｎｖの実効値がＩｌｉｍの実効値以上である場合には、電圧フィードバック制御出力値を一定値（例：０）に固定するロック信号を、ＰＩ制御器３１２に供給してよい。これにより、定電圧制御ユニット３１における定電圧制御を中断できる。このように、実効値比較部３２は、特殊モードにおいて、定電圧制御ユニット３１における定電圧制御を中断してよい。その結果、特殊モードにおいて、Ｉｌｉｎｖを低下させるための制御の安定性を高めることができる。
【0037】
ところで、上述の式（９）との対応性から理解できる通り、Ｚ０とＺ１との合成インピーダンスＺは、
Ｚ＝ΔＶ／Ｉｌｉｍ…（１０）
の通り表すことができる。そして、上述の通り、ΔＶ＝Ｖｇ－Ｖｓであることから、式（１０）は、
Ｚ＝（Ｖｇ－Ｖｓ）／Ｉｌｉｍ…（１１）
と書き換えることができる。そこで、Ｚ算出部３３は、式（１１）に従って、Ｚを算出してよい。このように、Ｚ算出部３３は、ＶｇとＶｓとＩｌｉｍとに基づき、Ｚを算出してよい。
Ｚ＝ΔＶ／Ｉｌｉｍ…（１０）
の通り表すことができる。そして、上述の通り、ΔＶ＝Ｖｇ－Ｖｓであることから、式（１０）は、
Ｚ＝（Ｖｇ－Ｖｓ）／Ｉｌｉｍ…（１１）
と書き換えることができる。そこで、Ｚ算出部３３は、式（１１）に従って、Ｚを算出してよい。このように、Ｚ算出部３３は、ＶｇとＶｓとＩｌｉｍとに基づき、Ｚを算出してよい。
【0038】
制御部３０には、インピーダンスＺ１の設定値が供給されてよい。実施形態１における以下の説明では、内容上矛盾のない限り、Ｚ１は、Ｚ１の設定値を指すものとする。演算器３４は、Ｚに基づいてＺ０を設定してよい。具体的には、演算器３４は、ＺおよびＺ１に基づいてＺ０を算出してよい。
【0039】
式（９）および式（１０）によれば、Ｚ０は、
Ｚ０＝Ｚ－Ｚ１ …（１２）
と表される。そこで、図６の例における演算器３４は、Ｚ算出部３３によって算出されたＺ０から、Ｚ１を減算した値を、Ｚ０の値として出力するように構成されている。演算器３４における当該演算は、式（１２）に従ったＺ０の算出を意味する。式（１２）によれば、比較的単純な演算によってＺ０を算出できる。このように、演算器３４は、ＺからＺ１を減算した値を、Ｚ０として設定してよい。
Ｚ０＝Ｚ－Ｚ１ …（１２）
と表される。そこで、図６の例における演算器３４は、Ｚ算出部３３によって算出されたＺ０から、Ｚ１を減算した値を、Ｚ０の値として出力するように構成されている。演算器３４における当該演算は、式（１２）に従ったＺ０の算出を意味する。式（１２）によれば、比較的単純な演算によってＺ０を算出できる。このように、演算器３４は、ＺからＺ１を減算した値を、Ｚ０として設定してよい。
【0040】
リミッタ３５は、Ｚ０の最終的な値を設定するために用いられる。リミッタ３５には、演算器３４によって算出されたＺ０の値が供給される。図６の例におけるリミッタ３５は、入力値に対応する出力値の下限値が所定値と等しくなるように、当該下限値を設定する。言い換えれば、リミッタ３５は、入力値の下限値をクリッピングして所定値に置き換える。
【0041】
具体的には、リミッタ３５は、演算器３４によって算出されたＺ０が非負の値である場合には、当該Ｚ０をそのまま出力する。この場合、リミッタ３５から出力されたＺ０の値が、Ｚ０の最終的な値として設定される。
【0042】
上述の説明から明らかである通り、事故発生時におけるΔＶは、通常時におけるΔＶよりも大きくなる。このため、例えば、上述の式（９）によって表されるＺ０は、特殊モードにおいて、通常モードにおける値よりも大きくなる。このため、特殊モードでは、多くの場合、Ｚ０は正の値を取る。
【0043】
ただし、電力系統ＳＹＳの回路構成および各種パラメータの設定条件次第では、特殊モードにおいても、式（９）によって表されるＺ０は、負の値を取りうる。しかしながら、負のＺ０は、Ｉｉｎｖをかえって増加させてしまうので、Ｉｉｎｖの低減という観点からは好ましくない。特に、特殊モード（Ｉｉｎｖを低減させるための動作モード）では、Ｚ０が負の値を取ることは好ましくない。
【0044】
この点を踏まえ、リミッタ３５では、所定値が０に設定されている。言い換えれば、リミッタ３５は、非正の入力値に対して、クリッピング値としての０を出力する。このように、リミッタ３５によれば、特殊モードにおけるＺ０の値を非負に設定できる。すなわち、リミッタ３５によれば、特殊モードにおけるＺ０の最小値を０に設定できる。
【0045】
上述の説明から明らかである通り、ΔＶはＩｉｎｖに関連している。したがって、特殊モードにおけるＺ０は、ＩｉｎｖおよびＩｌｉｍに基づいて設定されてよい。
【0046】
なお、通常時におけるΔＶは、事故発生時におけるΔＶよりも小さい。したがって、通常モードでは、多くの場合、Ｚ０は負の値を取る。リミッタ３５によれば、通常モードにおいても、Ｚ０の最小値を０に設定している。通常モードにおいてＺ０を無視して差し支えないという上述の説明は、このことに基づく。
【0047】
以上の通り、制御部３０では、リミッタ３５を設けることにより、仮想インピーダンスに基づく制御（仮想インピーダンス制御）の有無を切り替えることができる。リミッタ３５によれば、例えば、Ｚ＞Ｚ１となった場合にのみ仮想インピーダンス制御を有効化できる。あるいは、リミッタ３５によれば、ＩｉｎｖがＩｌｉｍ以上となった場合にのみ、仮想インピーダンス制御を有効化することもできる。このように、リミッタ３５によれば、仮想インピーダンス制御の有無を切り替えるために、切替スイッチなどの付加的なコンポーネントを設けることが不要となる。
【0048】
ΔＶ０算出部３６は、上述のΔＶ０を算出する。ΔＶ０は、Ｖｇに対する補正値と見なすことができる。一例として、ΔＶ０算出部３６は、
ΔＶ０＝Ｚ０×Ｉｌｉｍ …（１３）
に従ってΔＶ０を算出してよい。このように、ΔＶ０算出部３６は、Ｚ０およびＩｌｉｍに基づいてΔＶ０を算出してよい。上述の説明から明らかである通り、Ｚ０は、Ｉｉｎｖに関連する値である。したがって、特殊モードにおけるΔＶ０は、ＩｉｎｖおよびＩｌｉｍに基づいて設定されてよい。
ΔＶ０＝Ｚ０×Ｉｌｉｍ …（１３）
に従ってΔＶ０を算出してよい。このように、ΔＶ０算出部３６は、Ｚ０およびＩｌｉｍに基づいてΔＶ０を算出してよい。上述の説明から明らかである通り、Ｚ０は、Ｉｉｎｖに関連する値である。したがって、特殊モードにおけるΔＶ０は、ＩｉｎｖおよびＩｌｉｍに基づいて設定されてよい。
【0049】
演算器３７は、ＶｇおよびΔＶ０に基づいて、Ｖｏｕｔを算出してよい。Ｖｏｕｔは、上述の式（２）の通り表すことができる。そこで、図６の例における演算器３７は、定電圧制御ユニット３１によって算出されたＶｇから、ΔＶ０算出部３６によって算出されたＶ０を減算した値を、Ｖｏｕｔの値として出力するように構成されている。演算器３７における当該演算は、式（２）に従ったＶｏｕｔの算出を意味する。
【0050】
以上の通り、制御部３０は、特殊モードにおいて、ΔＶ０に基づいてＶｇを補正することにより、Ｖｏｕｔを設定してよい。特殊モードにおいて、このようにＶｏｕｔを設定することにより、Ｉｌｉｎｖを低減できる。なお、ΔＶ０はＩｉｎｖおよびＩｌｉｍに関連するパラメータであることから、「ΔＶ０に基づくＶｇの補正」は、「ＩｉｎｖおよびＩｌｉｍに基づくＶｇの補正」と読み替えることができる。
【0051】
（特殊モードにおける各パラメータの数理的表現の例）
続いて、特殊モードにおける各パラメータの数理的表現の例について述べる。まず、ｄｑ軸理論に基づいて上述の式（１０）を書き換えることにより、
…（１４）
を得る。式（１４）における添字ｄはｄ軸（direct axis）成分を表し、添字ｑはｑ軸（quadrature）成分を表す。
続いて、特殊モードにおける各パラメータの数理的表現の例について述べる。まず、ｄｑ軸理論に基づいて上述の式（１０）を書き換えることにより、
【数1】
を得る。式（１４）における添字ｄはｄ軸（direct axis）成分を表し、添字ｑはｑ軸（quadrature）成分を表す。
【0052】
図７は、実施形態１におけるベクトル図の一例を示す。上述の式（１１）および（１２）から理解できる通り、ＶｇとＶｓとＩｉｎｖとの間の関係は、一般的には、
Ｖｓ＝Ｖｇ－（Ｚ０＋Ｚ１）Ｉｉｎｖ …（１５）
と表すことができる。上述の式（１１）および（１２）におけるＩｌｉｍは、Ｉｉｎｖの一例であると理解されてよい。
Ｖｓ＝Ｖｇ－（Ｚ０＋Ｚ１）Ｉｉｎｖ …（１５）
と表すことができる。上述の式（１１）および（１２）におけるＩｌｉｍは、Ｉｉｎｖの一例であると理解されてよい。
【0053】
図７では、式（１５）の関係に対応するベクトル図が併せて示されている。図７に示す通り、実施形態１では、ｄ軸方向は、Ｖｇの方向と一致するように設定されている。ｑ軸方向は、ｄ軸方向に対して９０°遅れ位相の方向として設定されている。
【0054】
図７の例では、Ｖｇに対するＩｉｎｖの位相差をθとして表す。すなわち、
θ＝∠Ｉｉｎｖ－∠Ｖｇ …（１６）
として、θを与える。このθを用いると、式（１４）は、
…（１７）
の通り書き換えることができる。
θ＝∠Ｉｉｎｖ－∠Ｖｇ …（１６）
として、θを与える。このθを用いると、式（１４）は、
【数2】
の通り書き換えることができる。
【0055】
式（１７）における左辺および右辺の実部および虚部をそれぞれ比較することより、
…（１８）
…（１９）
を得る。
【数3】
【数4】
を得る。
【0056】
上述の式（１２）の左辺および右辺をそれぞれ、ｄ軸成分およびｑ軸成分に分解することにより、
Ｚ０ｄ＝Ｚｄ－Ｚ１ｄ …（２０）
Ｚ０ｑ＝Ｚｑ－Ｚ１ｑ …（２１）
を得る。
Ｚ０ｄ＝Ｚｄ－Ｚ１ｄ …（２０）
Ｚ０ｑ＝Ｚｑ－Ｚ１ｑ …（２１）
を得る。
【0057】
式（２０）から理解できる通り、上述のリミッタ３５を設けることにより、Ｚ０ｄ≧０となることを保証できる。すなわち、Ｚ０ｄが負の抵抗値を有しないことを保証できる。また、式（２１）から理解できる通り、リミッタ３５を設けることにより、Ｚ０ｑ≧０となることを保証できる。すなわち、Ｚ０ｑがコンデンサとして機能しないことを保証できる。言い換えれば、Ｚ０が進み力率を有しないことを保証できる。
【0058】
また、上述の式（１０）の左辺および右辺をそれぞれ、ｄ軸成分およびｑ軸成分に分解することにより、
…（２２）
を得る。
【数5】
を得る。
【0059】
式（２２）の左辺および右辺の実部および虚部をそれぞれ比較することより、
…（２３）
…（２４）
を得る。
【数6】
【数7】
を得る。
【0060】
ここで、図７の例において、Ｖｇに対するΔＶの位相差をθａとして表す。すなわち、
θａ＝∠ΔＶ－∠Ｖｇ …（２５）
として、θａを与える。図８におけるベクトルΔＶは、第１ベクトルと称されてもよい。第１ベクトルは、ベクトルＶｇ（定電圧制御ユニット３１の出力を示すベクトル）とベクトルＶｓ（負荷側電圧を示すベクトル）との差を表すベクトルと表現できる。
θａ＝∠ΔＶ－∠Ｖｇ …（２５）
として、θａを与える。図８におけるベクトルΔＶは、第１ベクトルと称されてもよい。第１ベクトルは、ベクトルＶｇ（定電圧制御ユニット３１の出力を示すベクトル）とベクトルＶｓ（負荷側電圧を示すベクトル）との差を表すベクトルと表現できる。
【0061】
図７におけるベクトルＩｉｎｖは、第２ベクトル（インバータ１０から負荷装置ＬＤに流れる電流を示すベクトル）と称されてもよい。ここで、Ｉｉｎｖに対するΔＶの位相差（第２ベクトルに対する第１ベクトルの位相差）をθｘとして表す。すなわち、
θｘ＝∠ΔＶ－∠Ｉｉｎｖ …（２６）
として、θｘを与える。
θｘ＝∠ΔＶ－∠Ｉｉｎｖ …（２６）
として、θｘを与える。
【0062】
この場合、θｘは、
θｘ＝（∠ΔＶ－∠Ｖｇ）－（∠Ｉｉｎｖ－∠Ｖｇ）
＝θａ－θ …（２７）
と書き換えることができる。
θｘ＝（∠ΔＶ－∠Ｖｇ）－（∠Ｉｉｎｖ－∠Ｖｇ）
＝θａ－θ …（２７）
と書き換えることができる。
【0063】
図８に示す通り、制御部３０は、
０°≦θｘ≦９０° …（２８）
の関係を成立させるように、特殊モードにおける制御を実行してよい。図８では、一例として、Ｉｉｎｖ＝Ｉｌｉｍの場合が例示されている。この場合、θｘ＝９０°である。すなわち、Ｉｉｎｖ＝Ｉｌｉｍの場合、ＩｉｎｖはΔＶに対して９０°遅れている。
０°≦θｘ≦９０° …（２８）
の関係を成立させるように、特殊モードにおける制御を実行してよい。図８では、一例として、Ｉｉｎｖ＝Ｉｌｉｍの場合が例示されている。この場合、θｘ＝９０°である。すなわち、Ｉｉｎｖ＝Ｉｌｉｍの場合、ＩｉｎｖはΔＶに対して９０°遅れている。
【0064】
ところで、上述の式（１５）は、
ΔＶ＝（Ｚ０＋Ｚ１）×Ｉｉｎｖ
＝Ｚ×Ｉｉｎｖ …（２９）
と書き換えることができる。このことから明らかである通り、θｘは合成インピーダンスＺ＝Ｚ０＋Ｚ１の力率角を表す。例えば、制御部３０は、θｘに従ってΔＶ０を制御することにより（言い換えれば、θｘに従ってΔＶを制御することにより）、Ｉｉｎｖを制御してよい。
ΔＶ＝（Ｚ０＋Ｚ１）×Ｉｉｎｖ
＝Ｚ×Ｉｉｎｖ …（２９）
と書き換えることができる。このことから明らかである通り、θｘは合成インピーダンスＺ＝Ｚ０＋Ｚ１の力率角を表す。例えば、制御部３０は、θｘに従ってΔＶ０を制御することにより（言い換えれば、θｘに従ってΔＶを制御することにより）、Ｉｉｎｖを制御してよい。
【0065】
本明細書におけるθｘの定義によれば、θｘ＝０°の場合、Ｚは力率１を有する。この場合のＺは、Ｒ（抵抗）成分のみに相当する。その一方、０＜θｘ＜９０°の場合、Ｚは０より大きくかつ１未満の遅れ力率を有する。この場合のＺは、Ｒ成分とＬ（リアクトル）成分との合成インピーダンスに相当する。また、θｘ＝９０°の場合、Ｚは遅れ力率０を有する。この場合のＺは、Ｌ成分のみに相当する。
【0066】
以上の通り、０°≦θｘ≦９０°であることにより、等価回路として単純化した場合に、ＺがＲ成分およびＬ成分の少なくとも一方を有していることが保証される。言い換えれば、０°≦θｘ≦９０°であることにより、等価回路として単純化した場合に、ＺがＣ（キャパシタ）成分を有していないことが保証される。ＺがＣ要素を有している場合、Ｃ成分の存在に起因してＩｉｎｖの増加が生じうる。それゆえ、０°≦θｘ≦９０°であることは、Ｉｉｎｖの低減に有益である。
【0067】
なお、式（２７）に基づいて式（２８）を書き換えることにより、
θａ－９０°≦θ≦θａ…（３０）
を得る。したがって、制御部３０は、式（３０）が満たされているかを判定してよい。式（３０）が満たされている場合、式（２８）は満たされている。式（３０）によれば、θｘを直接的に導出することなく、式（２８）が満たされているか否かを判定できる。
θａ－９０°≦θ≦θａ…（３０）
を得る。したがって、制御部３０は、式（３０）が満たされているかを判定してよい。式（３０）が満たされている場合、式（２８）は満たされている。式（３０）によれば、θｘを直接的に導出することなく、式（２８）が満たされているか否かを判定できる。
【0068】
（比較例）
電力変換装置１の効果の説明に先立ち、比較例について述べる。図９は、比較例における制御部３０Ｒの一構成例を示す。図９は、図６と対になる図である。図９の例では、比較例における電力変換装置を、電力変換装置１Ｒと称する。図９では、従来の電力変換装置における制御系が例示されている。
電力変換装置１の効果の説明に先立ち、比較例について述べる。図９は、比較例における制御部３０Ｒの一構成例を示す。図９は、図６と対になる図である。図９の例では、比較例における電力変換装置を、電力変換装置１Ｒと称する。図９では、従来の電力変換装置における制御系が例示されている。
【0069】
制御部３０Ｒは、Ｚ算出部３１Ｒ、ΔＶ算出部３２Ｒ、演算器３３Ｒ、および定電圧制御ユニット３４Ｒを有する。定電圧制御ユニット３４Ｒは、演算器３４１ＲおよびＰＩＤ（Proportional-Integral-Derivative）制御器３４２Ｒを有する。制御部３０Ｒでは、制御部３０とは異なり、定電圧制御ユニットが制御系の後段部に位置している。
【0070】
Ｚ算出部３１Ｒは、合成インピーダンスＺ＝Ｚ０＋Ｚ１を算出する。Ｚ算出部３１Ｒは、Ｖｒｅｆ、Ｖｓ、Ｉｌｉｎｖ、およびＩｌｉｍに基づいて、Ｚを算出する。このように、Ｚ算出部３１Ｒは、Ｚ算出部３３とは異なる手法によってＺを算出する。ΔＶ算出部３２Ｒは、Ｚ算出部３１Ｒによって算出されたＺの値を取得する。ΔＶ算出部３２Ｒは、例えば、上述の式（１０）に従って、ＺおよびＩｌｉｍに基づいてΔＶを算出する。
【0071】
演算器３３Ｒは、ＶｒｅｆからΔＶを減算した値であるＶｒｅｆ’を、定電圧制御ユニット３４Ｒに供給する。演算器３４１Ｒは、Ｖｒｅｆ’からＶｓを減算した値を、ＰＩＤ制御器３４２Ｒに供給する。ＰＩＤ制御器３４２Ｒは、演算器３４１Ｒから取得した入力値に対してＰＩＤ制御を行うことにより導出した出力値を、Ｖｏｕｔとして出力する。このように、制御部３０Ｒでは、制御部３０とは異なり、定電圧制御ユニットによってＶｏｕｔが出力される。
【0072】
（効果）
過電流を速やかに低減するためには、Ｖｏｕｔを速やかに低減することが必要である。ただし、比較例では、最終的な出力であるＶｏｕｔ（ＰＣＳ電圧出力指令値）を決定するためには、定電圧制御ユニット内のフィードバック制御を経る必要がある。したがって、比較例では、過電流に対する応答速度は、定電圧制御ユニットにおけるフィードバック制御の速度によって制限される。
過電流を速やかに低減するためには、Ｖｏｕｔを速やかに低減することが必要である。ただし、比較例では、最終的な出力であるＶｏｕｔ（ＰＣＳ電圧出力指令値）を決定するためには、定電圧制御ユニット内のフィードバック制御を経る必要がある。したがって、比較例では、過電流に対する応答速度は、定電圧制御ユニットにおけるフィードバック制御の速度によって制限される。
【0073】
これに対し、電力変換装置１の制御部３０では、定電圧制御ユニット内のフィードバック制御に依らずに、最終的な出力であるＶｏｕｔを決定できる。具体的には、制御部３０では、特殊モードにおいて、中間的な出力（ＡＶＲ出力）であるＶｇを補正することにより、Ｖｏｕｔを決定できる。それゆえ、制御部３０では、比較例とは異なり、過電流に対する応答速度は、定電圧制御ユニットのフィードバック制御の速度によって制限されない。このため、制御部３０によれば、比較例よりも速やかにＶｏｕｔを決定できる。以上の通り、電力変換装置１によれば、過電流を従来よりも速やかに低減できる。
【0074】
図１０は、電力変換装置１の効果について説明するためのシミュレーション結果の一例を示す。図１０の例では、負荷装置ＬＤの短絡事故が模擬されている。図１０における符号１０００Ａは、Ｖｓのグラフである。当該グラフの横軸は時刻を示し、縦軸はＶｓの値を示す。図１０における１０００Ｂは、Ｉｉｎｖのグラフである。当該グラフの横軸は時刻を示し、縦軸はＩｉｎｖの値を示す。図１０の例では、図示の平明化のために一相分の波形のみを示している。このことは、以降の各グラフについても当てはまる。
【0075】
符号１０００Ａに示す通り、短絡事故の発生を契機として、Ｖｓの大きさはほぼ０Ｖに低下する。また、符号１０００Ｂに示す通り、短絡事故の発生を契機として、ＩｉｎｖがＩｌｉｍを越える。ただし、制御部３０による仮想インピーダンス制御により、Ｉｉｎｖは速やかに低減する。その結果、短絡事故の発生後の期間では、短絡事故の発生直後のタイミングを除いては、ＩｉｎｖはＩｉｎｖ以内に収まっている。
【0076】
図１１～図１２は、電力変換装置１の効果について説明するためのシミュレーション結果の別の例を示す。本例では、Ｃ負荷投入時の応答特性が模擬されている。本例では、負荷装置ＬＤが、電力系統ＳＹＳにおける定格容量を有するキャパシタであるものとする。Ｃ負荷投入は、過電流の発生を招きうるイベントの一例である。
【0077】
図１１では、以下に述べる図１２との対比のため、仮想インピーダンス制御無の場合のシミュレーション結果が示されている。図１１における符号１１００ＡはＶｓのグラフであり、符号１１００ＢはＩｉｎｖのグラフである。符号１１００Ｂのグラフでは、Ｉｉｎｖはｐｕ（per unit）単位にて示されている。符号１１００Ｂに示す通り、Ｃ負荷投入時を契機としてＩｉｎｖが一時的に増加し、Ｉｌｉｍを越える。このように、仮想インピーダンス制御無の場合には、Ｃ負荷投入時に伴って、かなり大きい過電流が生じうる。
【0078】
図１２では、仮想インピーダンス制御有の場合のシミュレーション結果が示されている。図１２における符号１２００ＡはＶｓのグラフであり、符号１２００ＢはＩｉｎｖのグラフである。符号１２００Ｂに示す通り、Ｃ負荷投入時を契機としてＩｉｎｖが一時的に増加するものの、ＩｉｎｖはＩｌｉｍを越えない。このように、仮想インピーダンス制御によれば、Ｃ負荷投入時に生じる過電流を低減することもできる。
【0079】
〔実施形態２〕
図１３は、実施形態２における制御部３０Ａの一構成例を示す。実施形態２の電力変換装置を、電力変換装置１Ａと称する。実施形態２では、定電圧制御を中断するための別の手法について説明する。
図１３は、実施形態２における制御部３０Ａの一構成例を示す。実施形態２の電力変換装置を、電力変換装置１Ａと称する。実施形態２では、定電圧制御を中断するための別の手法について説明する。
【0080】
制御部３０Ａは、定電圧制御ユニット３１に替えて、定電圧制御ユニット３１Ａを有している。また、制御部３０Ａは、制御部３０とは異なり、実効値比較部３２を有していない。定電圧制御ユニット３１Ａは、リミッタ３１４Ａをさらに有している。
【0081】
図１３の例におけるリミッタ３１４Ａは、入力値に対応する出力値の上限値が所定値と等しくなるように、当該上限値を設定する。言い換えれば、リミッタ３１４Ａは、入力値の上限値をクリッピングする。
【0082】
リミッタ３１４Ａは、ＰＩ制御器３１２の後段かつ演算器３１３の前段に位置している。したがって、リミッタ３１４Ａは、電圧フィードバック制御出力値を所定値へとクリッピングし、クリッピング後の電圧フィードバック制御出力値を演算器３１３に供給する。図１３の例において、演算器３１３は、クリッピング後の電圧フィードバック制御出力値に対してＶｒｅｆを加算した値を、Ｖｇとして出力する。
【0083】
事故発生状態においては、健全状態に比べて、電圧フィードバック制御出力値が大きくなると考えられる。このため、リミッタ３１４Ａにおける上記所定値を適切に選択することにより、特殊モードにおける定電圧制御を、リミッタ３１４Ａによって中断させることができる。
【0084】
以上の通り、定電圧制御を中断させるための手法は、実施形態１の例に限定されない。実施形態２にて述べた通り、実効値比較部３２に替えてリミッタ３１４Ａを用いることによっても定電圧制御を中断できる。定電圧制御を中断させるための手法は、当業者が選択しうる任意の手法であってよい。したがって、本開示の一態様に係る制御部は、特殊モードにおいて定電圧制御を中断できるように構成されていればよい。
【0085】
〔実施形態３〕
図１４は、実施形態３における制御部３０Ｂの一構成例を示す。実施形態３の電力変換装置を、電力変換装置１Ｂと称する。制御部３０Ｂは、制御部３０Ａの一変形例である。制御部３０Ｂは、制御部３０Ａとは異なり、Ｚ１算出部３８をさらに有している。このように、本開示の一態様に係る制御部は、Ｚ１を算出する機能を有していてもよい。したがって、制御部にはＺ１の設定値が必ずしも供給されなくともよい。制御部においてＺ１を直接的に算出することにより、実態により即したＺ１の値を得ることができる。その結果、Ｉｉｎｖをより一層適切に制御することが可能となる。
図１４は、実施形態３における制御部３０Ｂの一構成例を示す。実施形態３の電力変換装置を、電力変換装置１Ｂと称する。制御部３０Ｂは、制御部３０Ａの一変形例である。制御部３０Ｂは、制御部３０Ａとは異なり、Ｚ１算出部３８をさらに有している。このように、本開示の一態様に係る制御部は、Ｚ１を算出する機能を有していてもよい。したがって、制御部にはＺ１の設定値が必ずしも供給されなくともよい。制御部においてＺ１を直接的に算出することにより、実態により即したＺ１の値を得ることができる。その結果、Ｉｉｎｖをより一層適切に制御することが可能となる。
【0086】
上述の図４から明らかである通り、Ｚ１は、
Ｚ１＝（Ｖｏｕｔ－Ｖｓ）／Ｉｉｎｖ …（３１）
と表すことができる。そこで、Ｚ１算出部３８は、式（３１）に従ってＺ１を算出してよい。このように、Ｚ１算出部３８は、ＶｏｕｔとＶｓとＩｉｎｖとに基づきＺ１を算出してよい。
Ｚ１＝（Ｖｏｕｔ－Ｖｓ）／Ｉｉｎｖ …（３１）
と表すことができる。そこで、Ｚ１算出部３８は、式（３１）に従ってＺ１を算出してよい。このように、Ｚ１算出部３８は、ＶｏｕｔとＶｓとＩｉｎｖとに基づきＺ１を算出してよい。
【0087】
〔実施形態４〕
図１５は、実施形態４の電力変換装置１Ｃの一構成例について説明するための図である。図１５は、図１と対になる図である。電力変換装置１Ｃのインバータおよび制御部をそれぞれ、インバータ１０Ｃおよび制御部３０Ｃと称する。電力変換装置１Ｃでは、実施形態１にて述べた仮想インピーダンスＺ０に加え、別の仮想インピーダンスＺ０’がさらに導入されている。Ｚ０とＺ０’とを区別するため、Ｚ０およびＺ０’はそれぞれ、第１仮想インピーダンスおよび第２仮想インピーダンスと称されもよい。
図１５は、実施形態４の電力変換装置１Ｃの一構成例について説明するための図である。図１５は、図１と対になる図である。電力変換装置１Ｃのインバータおよび制御部をそれぞれ、インバータ１０Ｃおよび制御部３０Ｃと称する。電力変換装置１Ｃでは、実施形態１にて述べた仮想インピーダンスＺ０に加え、別の仮想インピーダンスＺ０’がさらに導入されている。Ｚ０とＺ０’とを区別するため、Ｚ０およびＺ０’はそれぞれ、第１仮想インピーダンスおよび第２仮想インピーダンスと称されもよい。
【0088】
上述の通り、第１仮想インピーダンスＺ０は、特殊モードにおいて有効化され、かつ、通常モードにおいて無効化される、非定常的な仮想インピーダンスである。これに対し、第２仮想インピーダンスＺ０’は、通常モードおよび特殊モードのいずれにおいても有効な、インバータ１０Ｃの定常的な仮想インピーダンスである。
【0089】
制御部３０Ｃは、Ｚ０’に基づいてＩｉｎｖを制御してよい。制御部３０Ｃは、通常モードでは、Ｚ０’に基づいてＩｉｎｖを制御してよい。そして、制御部３０Ｃは、特殊モードでは、Ｚ０およびＺ０’に基づいてＩｉｎｖを制御してよい。したがって、制御部３０Ｃは、特殊モードでは、Ｚ０とＺ０’との合成インピーダンスＺ０＋Ｚ０’に基づいて、Ｉｉｎｖを制御してよい。
【0090】
このように、Ｚ０’は、Ｉｉｎｖの制御に常時作用する。例えば、Ｚ０’は、同期発電機の定常的な内部インピーダンス（例：同期リアクタンス）を、インバータにおいて模擬するために使用されてよい。Ｚ０’は、例えばＶＳＧ（Virtual Synchronous Generator，仮想同期発電機）制御のために導入されてよい。
【0091】
図１６は、制御部３０Ｃの一構成例を示す。制御部３０Ｃは、制御部３０Ａの別の変形例である。図１６の例では、図１３とは異なり、Ｚ０’の設定値が制御部３０Ｃに供給されている。制御部３０Ｃは、演算器３３１Ｃ・３３２Ｃをさらに有している。
【0092】
演算器３３１Ｃは、Ｚ１の設定値とＺ０’の設定値とを取得する。そして、演算器３３１Ｃは、Ｚ１とＺ０’との和Ｚ１＋Ｚ０’を、演算器３４に供給する。図１６の例における演算器３４は、Ｚ算出部３３からＺを取得するとともに、演算器３４から和Ｚ１＋Ｚ０’を取得する。そして、演算器３４は、Ｚから当該和を減算した値を、Ｚ０として出力する。すなわち、実施形態４では、制御部３０Ｃは、
Ｚ０＝Ｚ－（Ｚ１＋Ｚ０’） …（３２）
に従ってＺ０を算出する。
Ｚ０＝Ｚ－（Ｚ１＋Ｚ０’） …（３２）
に従ってＺ０を算出する。
【0093】
演算器３３２Ｃは、リミッタ３５からＺ０の値（最終的なＺ０の値）を取得する。また、演算器３３２Ｃは、Ｚ０’の設定値を取得する。演算器３３２Ｃは、Ｚ０とＺ０’との和Ｚ０＋Ｚ０’を、ΔＶ０算出部３６に供給する。
【0094】
図１５からも明らかである通り、当該和は、第１仮想インピーダンスと第２仮想インピーダンスとの合成インピーダンスである。実施形態４の例では、特殊モードにおけるΔＶ０は、当該合成インピーダンスにおいて生じる電圧降下量を表す。したがって、図１６の例では、ΔＶ０算出部３６は、
ΔＶ０＝（Ｚ０＋Ｚ０’）×Ｉｌｉｍ …（３３）
に従ってΔＶ０を算出してよい。
ΔＶ０＝（Ｚ０＋Ｚ０’）×Ｉｌｉｍ …（３３）
に従ってΔＶ０を算出してよい。
【0095】
以上の説明から明らかである通り、Ｚ０’を導入することにより、インダクタＬのインピーダンスＺ１を変化させることなく、Ｚ１をＺ０’だけ増加させた場合と等価な状態を得ることができる。実際の電力系統では、同期発電機の同期リアクタンスは、電力変換装置におけるＺ１よりも大きいことが一般的である。Ｚ０’によれば、電力変換装置に実体的な回路素子を追加することなく、大きい同期リアクタンスを簡易的に模擬できる。
【0096】
（シミュレーション結果）
本願の発明者らは、実施形態４の効果についてより詳細に検討するため、「Ｚ０’：無」の場合（実施形態１～３に対応）と、「Ｚ０’：有」の場合（実施形態４に対応）のそれぞれについて、シミュレーションを行った。
本願の発明者らは、実施形態４の効果についてより詳細に検討するため、「Ｚ０’：無」の場合（実施形態１～３に対応）と、「Ｚ０’：有」の場合（実施形態４に対応）のそれぞれについて、シミュレーションを行った。
【0097】
図１７および図１８はそれぞれ、「Ｚ０’無」および「Ｚ０’：有」のそれぞれの場合における負荷投入シミュレーションの結果の例を示す。図１７における符号１７００Ａおよび図１８における符号１８００Ａはそれぞれ、Ｖのグラフである。図１７における符号１７００Ｂおよび図１８における符号１８００Ｂはそれぞれ、Ｉｉｎｖのグラフである。図１７における符号１７００Ｃおよび図１８における符号１８００Ｃはそれぞれ、ＩｉｎｖのＲＭＳ値のグラフである。本明細書では、ＩｉｎｖのＲＭＳ値を、Ｉｉｎｖ（ｒｍｓ）と表記する。
【0098】
図１７および図１８の例では、全ての期間に亘ってＩｉｎｖがＩｌｉｍよりも小さいので、Ｚ０は有効化されない。そこで、Ｉｉｎｖ（ｒｍｓ）に着目する。符号１７００Ｃおよび符号１８００Ｃに示す通り、負荷投入に伴い、Ｉｉｎｖ（ｒｍｓ）の立ち上がりが生じる。そして、符号１８００Ｃに示す通り、Ｚ０’を導入することにより、Ｉｉｎｖ（ｒｍｓ）の立ち上がりのピーク値をさらに低減することができる。このように、Ｚ０’によれば、Ｚ０が有効化されていない場合であっても、過渡応答時におけるＩｉｎｖの変化量を低減できる。したがって、Ｚ０’は、健全状態における電力系統の安定性向上に寄与する。
【0099】
図１９および図２０はそれぞれ、「Ｚ０’無」および「Ｚ０’：有」のそれぞれの場合における短絡事故シミュレーションの結果の例を示す。図１９における符号１９００Ａおよび図２０における符号２０００Ａはそれぞれ、Ｖのグラフである。図１９における符号１９００Ｂおよび図２０における符号２０００Ｂはそれぞれ、Ｉｉｎｖのグラフである。実施形態４の短絡事故シミュレーションでは、ＩｌｉｍはＩｉｎｖの定格電流値に等しい値として設定されている。
【0100】
図１９～図２０の例では、図１７～図１８の例とは異なり、短絡事故発生に伴いＩｉｎｖがＩｌｉｍを越える。したがって、図１９～図２０の例では、図１７～図１８の例とは異なり、Ｚ０が有効化される。符号１９００Ｂに示す通り、Ｚ０によれば、短絡事故発生直後のＩｉｎｖのピーク値をある程度小さい値にすることができる。さらに、符号２０００Ｂに示す通り、Ｚ０’によれば、短絡事故発生直後のＩｉｎｖのピーク値をより一層小さい値にすることができる。したがって、Ｚ０’は、事故発生状態における電力系統の安定性向上にも寄与する。
【0101】
〔変形例〕
（１）上述の各実施形態では、説明の単純化のために、各設定値が一定である場合を例示した。ただし、これらの各設定値は可変であってよい。例えば、ドループ制御を用いて各設定値が変更されてよい。
（１）上述の各実施形態では、説明の単純化のために、各設定値が一定である場合を例示した。ただし、これらの各設定値は可変であってよい。例えば、ドループ制御を用いて各設定値が変更されてよい。
【0102】
（２）定電圧制御ユニットにおける制御手法も、各実施形態の例に限定されない。例えば、定電圧制御ユニットによる電圧制御も、ｄｑ軸理論に基づいて実行されてよい。当然ながら、定電圧制御ユニットの構成も、各実施形態の例に限定されない。例えば、定電圧制御ユニットは、ＰＩ制御器またはＰＩＤ制御器に替えて、Ｐ制御器を有していてもよい。また、ｄｑ軸理論に基づいてＺ０を制御する場合、Ｚ０ｄおよびＺ０ｑのそれぞれに対して個別のリミッタが設けられてもよい。
【0103】
〔ソフトウェアによる実現例〕
電力変換装置１～１Ｃ（以下、「装置」と呼ぶ）の機能は、当該装置としてコンピュータを機能させるためのプログラムであって、当該装置の各制御ブロック（特に制御部３０～３０Ｃに含まれる各部）としてコンピュータを機能させるためのプログラムにより実現することができる。
電力変換装置１～１Ｃ（以下、「装置」と呼ぶ）の機能は、当該装置としてコンピュータを機能させるためのプログラムであって、当該装置の各制御ブロック（特に制御部３０～３０Ｃに含まれる各部）としてコンピュータを機能させるためのプログラムにより実現することができる。
【0104】
この場合、上記装置は、上記プログラムを実行するためのハードウェアとして、少なくとも１つの制御装置（例えばプロセッサ）と少なくとも１つの記憶装置（例えばメモリ）を有するコンピュータを備えている。この制御装置と記憶装置により上記プログラムを実行することにより、上記各実施形態で説明した各機能が実現される。
【0105】
上記プログラムは、一時的ではなく、コンピュータ読み取り可能な、１または複数の記録媒体に記録されていてもよい。この記録媒体は、上記装置が備えていてもよいし、備えていなくてもよい。後者の場合、上記プログラムは、有線または無線の任意の伝送媒体を介して上記装置に供給されてもよい。
【0106】
また、上記各制御ブロックの機能の一部または全部は、論理回路により実現することも可能である。例えば、上記各制御ブロックとして機能する論理回路が形成された集積回路も本開示の一態様の範疇に含まれる。この他にも、例えば量子コンピュータにより上記各制御ブロックの機能を実現することも可能である。
【0107】
また、上記各実施形態で説明した各処理は、ＡＩ（Artificial Intelligence：人工知能）に実行させてもよい。この場合、ＡＩは上記制御装置で動作するものであってもよいし、他の装置（例えばエッジコンピュータまたはクラウドサーバ等）で動作するものであってもよい。
【0108】
〔まとめ〕
本開示の態様１に係る電力変換装置は、負荷装置に供給される電力を制御する電力変換装置であって、インバータと、上記インバータと上記負荷装置とに直列に接続されたインダクタを有するフィルタ回路と、上記インバータを制御する制御部と、を備えており、上記制御部は、上記インダクタと上記負荷装置との接続点の電圧である負荷側電圧を一定値に維持する定電圧制御を実行する定電圧制御ユニットを含んでおり、上記制御部は、上記インバータから上記負荷装置に流れる電流値が電流閾値以上となったことを契機として、上記インバータを特殊モードで動作させ、上記特殊モードにおいて、上記電流値および上記電流閾値に基づき上記定電圧制御ユニットの出力を補正することにより上記インバータの出力電圧を設定し、上記電流値を低減させる。
本開示の態様１に係る電力変換装置は、負荷装置に供給される電力を制御する電力変換装置であって、インバータと、上記インバータと上記負荷装置とに直列に接続されたインダクタを有するフィルタ回路と、上記インバータを制御する制御部と、を備えており、上記制御部は、上記インダクタと上記負荷装置との接続点の電圧である負荷側電圧を一定値に維持する定電圧制御を実行する定電圧制御ユニットを含んでおり、上記制御部は、上記インバータから上記負荷装置に流れる電流値が電流閾値以上となったことを契機として、上記インバータを特殊モードで動作させ、上記特殊モードにおいて、上記電流値および上記電流閾値に基づき上記定電圧制御ユニットの出力を補正することにより上記インバータの出力電圧を設定し、上記電流値を低減させる。
【0109】
本開示の態様２に係る電力変換装置では、上記態様１において、上記制御部は、上記定電圧制御ユニットの出力に対する、上記特殊モードにおける補正値を、上記電流値および上記電流閾値に基づき算出してよい。
【0110】
本開示の態様３に係る電力変換装置では、上記態様２において、上記制御部は、上記定電圧制御ユニットの出力から上記補正値を減算した値を、上記特殊モードにおける上記インバータの出力電圧として設定してよい。
【0111】
本開示の態様４に係る電力変換装置では、上記態様２または３において、上記制御部は、上記特殊モードにおける上記インバータの仮想インピーダンスを、上記電流値および上記電流閾値に基づき設定してよい。
【0112】
本開示の態様５に係る電力変換装置は、上記態様４において、上記定電圧制御ユニットの出力を示すベクトルと上記負荷側電圧を示すベクトルとの差を表すベクトルを第１ベクトルと称し、上記インバータから上記負荷装置に流れる電流を示すベクトルを第２ベクトルと称し、上記第２ベクトルに対する上記第１ベクトルの位相差をθｘとして表し、上記特殊モードにおいて、０°≦θｘ≦９０°であってよい。
【0113】
本開示の態様６に係る電力変換装置では、上記態様４または５において、上記制御部は、上記仮想インピーダンスおよび上記電流値に基づき、上記特殊モードにおける上記補正値を設定してよい。
【0114】
本開示の態様７に係る電力変換装置では、上記態様４から６のいずれか１つにおいて、上記制御部は、上記特殊モードにおける上記仮想インピーダンスの値を非負に設定するリミッタを有していてよい。
【0115】
本開示の態様８に係る電力変換装置では、上記態様４から７のいずれか１つにおいて、上記制御部は、上記特殊モードにおいて、上記定電圧制御ユニットにおける上記定電圧制御を中断してよい。
【0116】
本開示の態様９に係る電力変換装置では、上記態様４から８のいずれか１つにおいて、上記制御部は、上記特殊モードにおいて、上記定電圧制御ユニットの出力と上記負荷側電圧と上記電流閾値とから算出したインピーダンスに基づき、上記仮想インピーダンスを設定してよい。
【0117】
本開示の態様１０に係る電力変換装置では、上記態様９において、上記制御部は、上記インピーダンスから上記インダクタのインピーダンスを減算した値を、上記仮想インピーダンスとして設定してよい。
【0118】
本開示の態様１１に係る電力変換装置では、上記態様９または１０において、上記制御部は、上記インバータの出力電圧と上記負荷側電圧と上記電流値とに基づき、上記インダクタのインピーダンスを算出してよい。
【0119】
本開示の態様１２に係る電力変換装置では、上記態様４から１１のいずれか１つにおいて、上記制御部は、上記特殊モードにおける上記仮想インピーダンスとは異なる、上記インバータの定常的な第２仮想インピーダンスに基づき、上記電流値を制御してよい。
【0120】
本開示の態様１３に係る制御方法は、負荷装置に供給される電力を制御する電力変換装置を制御する制御方法であって、上記電力変換装置は、インバータと、上記インバータと上記負荷装置とに直列に接続されたインダクタを有するフィルタ回路と、上記インダクタと上記負荷装置との接続点の電圧である負荷側電圧を一定値に維持する定電圧制御を実行する定電圧制御ユニットと、を備えており、上記制御方法は、上記インバータから上記負荷装置に流れる電流値が電流閾値以上となったことを契機として、上記インバータを特殊モードで動作させる工程と、上記特殊モードにおいて、上記電流値および上記電流閾値に基づき上記定電圧制御ユニットの出力を補正することにより上記インバータの出力電圧を設定し、上記電流値を低減させる工程と、を含んでいる。
【0121】
〔付記事項〕
本開示の一態様は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本開示の一態様の技術的範囲に含まれる。
本開示の一態様は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本開示の一態様の技術的範囲に含まれる。
【符号の説明】
【0122】
１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｒ 電力変換装置
１０、１０Ｃ インバータ
２０ フィルタ回路
３０、３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ 制御部
３１、３１Ａ 定電圧制御ユニット
３３ Ｚ算出部
３５ リミッタ
３６ ΔＶ０算出部
３８ Ｚ１算出部
Ｌ インダクタ
ＬＤ 負荷装置
Ｖｇ 電圧（定電圧制御ユニットの出力）
Ｖｏｕｔ 電圧（インバータの出力電圧）
Ｖｓ 電圧（負荷側電圧）
Ｚ０ 仮想インピーダンス（第１仮想インピーダンス，非定常的な仮想インピーダンス）
Ｚ０’ 第２仮想インピーダンス（定常的な仮想インピーダンス）
Ｚ１ インピーダンス（インダクタのインピーダンス）
１０、１０Ｃ インバータ
２０ フィルタ回路
３０、３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ 制御部
３１、３１Ａ 定電圧制御ユニット
３３ Ｚ算出部
３５ リミッタ
３６ ΔＶ０算出部
３８ Ｚ１算出部
Ｌ インダクタ
ＬＤ 負荷装置
Ｖｇ 電圧（定電圧制御ユニットの出力）
Ｖｏｕｔ 電圧（インバータの出力電圧）
Ｖｓ 電圧（負荷側電圧）
Ｚ０ 仮想インピーダンス（第１仮想インピーダンス，非定常的な仮想インピーダンス）
Ｚ０’ 第２仮想インピーダンス（定常的な仮想インピーダンス）
Ｚ１ インピーダンス（インダクタのインピーダンス）
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】