特許 7193012 電力変換装置の制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-12-12

(45)【発行日】2022-12-20

(54)【発明の名称】電力変換装置の制御装置

(51)【国際特許分類】

   H02M 7/48 20070101AFI20221213BHJP

【ＦＩ】

H02M7/48 M

【請求項の数】 1

(21)【出願番号】P 2021569577

(86)(22)【出願日】2020-10-05

(86)【国際出願番号】 JP2020037758

(87)【国際公開番号】W WO2022074715

(87)【国際公開日】2022-04-14

【審査請求日】2021-11-22

(73)【特許権者】

【識別番号】501137636

【氏名又は名称】東芝三菱電機産業システム株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003199

【氏名又は名称】弁理士法人高田・高橋国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】バニ シャムセ ムハンマド

【審査官】白井 孝治

(56)【参考文献】

【文献】特開２０００－１１６１４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１６／０１７２４４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０００－３５８３７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０７－１６３０５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１７／２０９１８３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開平０６－２４５３８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０４－２７１２２６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｍ ７／４２～ ７／９８

Ｈ０２Ｊ ３／００～ ３／５０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

直流電力を交流電力に変換する電力変換器における交流側の電流の検出値を正相ｄ軸電流値と逆相ｄ軸電流値とに変換する第１変換部と、
前記電力変換器における交流側の電圧の検出値を正相ｄ軸電圧値と逆相ｄ軸電圧値とに変換する第２変換部と、
前記電力変換器の交流側の電圧を補償するように前記電力変換器の直流側の電圧の検出値と電流の検出値と前記第１変換部からの正相ｄ軸電流値と逆相ｄ軸電流値と前記第２変換部からの正相ｄ軸電圧値と逆相ｄ軸電圧値とに基づいて、暫定正相ｄ軸電流指令値と暫定正相ｑ軸電流指令値と暫定逆相ｄ軸電流指令値と暫定逆相ｑ軸電流指令値とを生成する電流指令値生成部と、
前記電力変換器の交流側の電流値が予め設定された値を超えないように、前記電流指令値生成部により生成された暫定正相ｄ軸電流指令値と暫定正相ｑ軸電流指令値と暫定逆相ｄ軸電流指令値と暫定逆相ｑ軸電流指令値との制限値がそれぞれ設定され、
設定された制限値によって前記暫定正相ｄ軸電流指令値と前記暫定正相ｑ軸電流指令値と前記暫定逆相ｄ軸電流指令値と前記暫定逆相ｑ軸電流指令値とをそれぞれ設定された制限値以内に制限して得られる確定正相ｄ軸電流指令値と確定正相ｑ軸電流指令値と確定逆相ｄ軸電流指令値と確定逆相ｑ軸電流指令値とを出力する制限部と、
出力された前記確定正相ｄ軸電流指令値と前記確定正相ｑ軸電流指令値と前記確定逆相ｄ軸電流指令値と前記確定逆相ｑ軸電流指令値とに基づいて、前記電力変換器を制御する制御部と、
を備えた電力変換装置の制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、電力変換装置の制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

非特許文献１は、電力変換システムを開示する。当該電力変換システムにおいて、直流電源と系統とは、電力変換装置を介して接続される。

【先行技術文献】

【非特許文献】

【0003】

【文献】”Technical requirements for the connection and operation of customer installations to the high voltage network (TCR high voltage)-English translation of VDE-AR-N 4120:2018-11”、2018年11月、VDE Verband der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik e. V.

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

非特許文献１に記載の電力変換システムにおいて、アンバランス短絡が発生し得る。この場合、系統の電圧を補償する必要がある。

【0005】

本開示は、上述の課題を解決するためになされた。本開示の目的は、アンバランス短絡の発生時に系統の電圧を適切に補償することができる電力変換装置の制御装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示に係る電力変換装置の制御装置は、直流電力を交流電力に変換する電力変換器における交流側の電流の検出値を正相ｄ軸電流値と逆相ｄ軸電流値とに変換する第１変換部と、前記電力変換器における交流側の電圧の検出値を正相ｄ軸電圧値と逆相ｄ軸電圧値とに変換する第２変換部と、前記電力変換器の交流側の電圧を補償するように前記電力変換器の直流側の電圧の検出値と電流の検出値と前記第１変換部からの正相ｄ軸電流値と逆相ｄ軸電流値と前記第２変換部からの正相ｄ軸電圧値と逆相ｄ軸電圧値とに基づいて、暫定正相ｄ軸電流指令値と暫定正相ｑ軸電流指令値と暫定逆相ｄ軸電流指令値と暫定逆相ｑ軸電流指令値とを生成する電流指令値生成部と、前記電力変換器の交流側の電流値が予め設定された値を超えないように、前記電流指令値生成部により生成された暫定正相ｄ軸電流指令値と暫定正相ｑ軸電流指令値と暫定逆相ｄ軸電流指令値と暫定逆相ｑ軸電流指令値との制限値がそれぞれ設定され、設定された制限値によって前記暫定正相ｄ軸電流指令値と前記暫定正相ｑ軸電流指令値と前記暫定逆相ｄ軸電流指令値と前記暫定逆相ｑ軸電流指令値とをそれぞれ設定された制限値以内に制限して得られる確定正相ｄ軸電流指令値と確定正相ｑ軸電流指令値と確定逆相ｄ軸電流指令値と確定逆相ｑ軸電流指令値とを出力する制限部と、出力された前記確定正相ｄ軸電流指令値と前記確定正相ｑ軸電流指令値と前記確定逆相ｄ軸電流指令値と前記確定逆相ｑ軸電流指令値とに基づいて、前記電力変換器を制御する制御部と、を備えた。

【発明の効果】

【0007】

本開示によれば、アンバランス短絡の発生時に系統の電圧を適切に補償することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】実施の形態１における電力変換装置の制御装置が適用される電力変換システムの構成図である。

【図2】実施の形態１における電力変換装置の制御装置の動作の概要を説明するためのブロック図である。

【図3】実施の形態１における電力変換装置の制御装置による暫定正相ｑ軸電流指令値に対する制限値の生成方法を説明するためのブロック図である。

【図4】実施の形態１における電力変換装置の制御装置による暫定逆相ｄ軸電流指令値に対する制限値と暫定逆相ｑ軸電流指令値に対する制限値との生成方法を説明するためのブロック図である。

【図5】実施の形態１における電力変換装置の制御装置による暫定正相ｄ軸電流指令値に対する制限値の生成方法を説明するためのブロック図である。

【図6】実施の形態１における電力変換装置の制御装置による暫定正相電流指令値と暫定逆相電流指令値との関係を説明するための図である。

【図7】実施の形態１における電力変換装置の制御装置による逆相電流を優先するモードＮの第１例を説明するための図である。

【図8】実施の形態１における電力変換装置の制御装置による逆相電流を優先するモードＮの第２例を説明するための図である。

【図9】実施の形態１における電力変換装置の制御装置による正相電流を優先するモードＰの第１例を説明するための図である。

【図10】実施の形態１における電力変換装置の制御装置による正相電流を優先するモードＰの第２例を説明するための図である。

【図11】実施の形態１における電力変換装置の制御装置による逆相電流と正相電流とのうちのどちらも優先しないモードＥの第１例を説明するための図である。

【図12】実施の形態１における電力変換装置の制御装置による逆相電流と正相電流とのうちのどちらも優先しないモードＥの第２例を説明するための図である。

【図13】実施の形態１における電力変換装置の制御装置の各モードによる正相電流の大きさを説明するための図である。

【図14】実施の形態１における電力変換装置の制御装置の各モードによる逆相電流の大きさを説明するための図である。

【図15】実施の形態１における電力変換装置の制御装置の各モードによる正相電圧の大きさを説明するための図である。

【図16】実施の形態１における電力変換装置の制御装置の各モードによる逆相電圧の大きさを説明するための図である。

【図17】実施の形態１における電力変換装置の制御装置のハードウェア構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

実施の形態について添付の図面に従って説明する。なお、各図中、同一または相当する部分には同一の符号が付される。当該部分の重複説明は適宜に簡略化ないし省略される。

【0010】

実施の形態１．
図１は実施の形態１における電力変換装置の制御装置が適用される電力変換システムの構成図である。

【0011】

図１の電力変換システムにおいて、直流電源１は、直流電圧値Ｖ_ｄｃと直流電流値ｉ_ｄｃとから得られる大きさの直流電力を出力する。例えば、直流電源１は、太陽光発電装置である。例えば、直流電源１は、蓄電装置である。電力変換装置２は、直流電源１からの直流電力を交流電力に変換する。

【0012】

電力変換装置２は、電力変換器３とフィルタリアクトル４とフィルタキャパシタ５とＰＬＬ回路６と制御装置７とを備える。

【0013】

電力変換器３は、ＩＧＢＴまたはＭＯＳＦＥＴ等の複数の半導体スイッチング素子を備える。電力変換器３は、スイッチング制御情報に従って直流電力を三相交流電力に変換する。電力変換器３は、交流電流値ｉ_ｏと交流電圧値ｖ_ｏとから得られる三相交流電力を出力する。

【0014】

フィルタリアクトル４の一端は、電力変換器３の出力端に接続される。フィルタリアクトル４は、インダクタンスＬ_ｆを持つ。フィルタキャパシタ５の一端は、フィルタリアクトル４の他端に接続される。フィルタキャパシタ５の他端は、接地電位などの基準電位に接続される。フィルタキャパシタ５は、キャパシタンスＣ_ｆを持つ。

【0015】

ＰＬＬ回路６は、位相θ_ｇの情報を出力する。位相θ_ｇの情報は、基準となる周波数情報との位相誤差を検出して位相同期を行うための情報である。

【0016】

制御装置７は、交流電流値ｉ_ｏと交流電圧値ｖ_ｏと位相θ_ｇとに基づいて、スイッチング制御情報を出力する。スイッチング制御情報は、電力変換器３の半導体スイッチング素子それぞれを駆動するゲート駆動情報である。

【0017】

連系リアクトルＬの一端は、フィルタリアクトル４とフィルタキャパシタ５との接続点に接続される。連系リアクトルＬの他端は、交流電源としての交流電力系統Ａに接続される。連系リアクトルＬは、インダクタンスＬ_ｇを持つ。

【0018】

実施の形態では、電力変換器３の交流側において、アンバランス短絡が発生し得る。例えば、ＵＶＷの三相のなかで生ずる二相間短絡が発生し得る。例えば、ＵＶＷの三相のいずれかが地絡した短絡が発生し得る。

【0019】

この際、制御装置７は、電力変換器３の交流側の電圧を補償するようにしたうえで三相交流電流値ｉｏが予め設定された値を超えないように電力変換器３を制御する。

【0020】

次に、図２を用いて、制御装置７の動作の概要を説明する。
図２は実施の形態１における電力変換装置の制御装置の動作の概要を説明するためのブロック図である。

【0021】

図２に示されるように、制御装置７は、第１変換部８と第２変換部９と電流指令値生成部１０と第１制限部１１と第２制限部１２と第３制限部１３と第４制限部１４と制御部１５とを備える。

【0022】

第１変換部８は、図示されない検出器からの交流電流値ｉ_０の情報の入力を受け付ける。第１変換部８は、位相θ_ｇの情報の入力を受け付ける。第１変換部８は、交流電流値ｉ_０と位相θ_ｇとに基づいた正相ｄ軸電流値ｉ_ｏ＿ｄ＋と逆相ｄ軸電流値ｉ_ｏ＿ｄ－との情報を出力する。

【0023】

第２変換部９は、図示されない交流電圧値ｖ_０の情報の入力を受け付ける。第１変換部８は、位相θ_ｇの情報の入力を受け付ける。第２変換部９は、交流電圧値ｖ_０と位相θ_ｇとに基づいた正相ｄ軸電圧値ｖ_ｏ＿ｄ＋と逆相ｄ軸電圧値ｖ_ｏ＿ｄ－との情報を出力する。

【0024】

電流指令値生成部１０は、第１変換部８からの正相ｄ軸電流値ｉ_ｏ＿ｄ＋と逆相ｄ軸電流値ｉ_ｏ＿ｄ－との情報の入力を受け付ける。電流指令値生成部１０は、第２変換部９からの正相ｄ軸電圧値ｖ_ｏ＿ｄ＋と逆相ｄ軸電圧値ｖ_ｏ＿ｄ－との情報の入力を受け付ける。電流指令値生成部１０は、図示されない直流電圧値ｖ_ｄｃの情報の入力を受け付ける。電流指令値生成部１０は、図示されない直流電流値ｉ_ｄｃの情報の入力を受け付ける。電流指令値生成部１０は、正相ｄ軸電流値ｉ_ｏ＿ｄ＋と逆相ｄ軸電流値ｉ_ｏ＿ｄ－と正相ｄ軸電圧値ｖ_ｏ＿ｄ＋と逆相ｄ軸電圧値ｖ_ｏ＿ｄ－と直流電圧値ｖ_ｄｃと直流電流値ｉ_ｄｃとに基づいたＭＰＰＴ制御用またはＰＱ制御用の暫定正相ｄ軸電流指令値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ＿ｄ＋}と暫定正相ｑ軸電流指令値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ＿ｑ＋}と暫定逆相ｄ軸電流指令値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ＿ｄ－}と暫定逆相ｑ軸電流指令値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ＿ｑ－}との情報を出力する。

【0025】

第１制限部１１は、下限値として０の情報の入力を受け付ける。第１制限部１１は、上限値として制限値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ＿ｄ＋＿ｌｉｍｉｔ}の情報の入力を受け付ける。第１制限部１１は、電流指令値生成部１０からの暫定正相ｄ軸電流指令値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ＿ｄ＋}の情報の入力を受け付ける。暫定正相ｄ軸電流指令値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ＿ｄ＋}が０と制限値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ＿ｄ＋＿ｌｉｍｉｔ}との間の値である場合、第１制限部１１は、確定正相ｄ軸電流指令値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ＿ｄ＋ｌ}として暫定正相ｄ軸電流指令値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ＿ｄ＋}の情報をそのまま出力する。ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ＿ｄ＋}が０以下である場合、第１制限部１１は、確定正相ｄ軸電流指令値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ＿ｄ＋ｌ}として０の情報を出力する。暫定正相ｄ軸電流指令値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ＿ｄ＋}が制限値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ＿ｄ＋＿ｌｉｍｉｔ}以上である場合、第１制限部１１は、確定正相ｄ軸電流指令値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ＿ｄ＋ｌ}として制限値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ＿ｄ＋ｌｉｍｉｔ}の情報を出力する。

【0026】

第２制限部１２は、下限値として制限値－ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ＿ｑ＋＿ｌｉｍｉｔ}の情報の入力を受け付ける。第２制限部１２は、上限値として制限値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ＿ｑ＋＿ｌｉｍｉｔ}の情報の入力を受け付ける。第２制限部１２は、電流指令値生成部１０からの暫定正相ｑ軸電流指令値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ＿ｑ＋}の情報の入力を受け付ける。暫定正相ｑ軸電流指令値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ＿ｑ＋}が制限値－ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ＿ｑ＋＿ｌｉｍｉｔ}と制限値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ＿ｑ＋＿ｌｉｍｉｔ}との間の値である場合、第２制限部１２は、確定正相ｑ軸電流指令値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ＿ｑ＋ｌ}として暫定正相ｑ軸電流指令値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ＿ｑ＋}の情報をそのまま出力する。暫定正相ｑ軸電流指令値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ＿ｑ＋}が制限値－ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ＿ｑ＋＿ｌｉｍｉｔ}以下である場合、第２制限部１２は、確定正相ｑ軸電流指令値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ＿ｑ＋ｌ}として制限値－ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ＿ｑ＋＿ｌｉｍｉｔ}の情報を出力する。暫定正相ｑ軸電流指令値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ＿ｑ＋}が制限値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ＿ｑ＋＿ｌｉｍｉｔ}以上である場合、第２制限部１２は、暫定正相ｑ軸電流指令値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ＿ｑ＋ｌ}として制限値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ＿ｑ＋＿ｌｉｍｉｔ}の情報を出力する。

【0027】

第３制限部１３は、下限値として制限値－ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ＿ｄ－＿ｌｉｍｉｔ}の情報の入力を受け付ける。第３制限部１３は、上限値として制限値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ＿ｄ－＿ｌｉｍｉｔ}の情報の入力を受け付ける。第３制限部１３は、電流指令値生成部１０からの暫定逆相ｄ軸電流指令値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ＿ｄ－}の情報の入力を受け付ける。暫定逆相ｄ軸電流指令値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ＿ｄ－}が制限値－ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ＿ｄ－＿ｌｉｍｉｔ}と制限値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ＿ｄ－＿ｌｉｍｉｔ}との間の値である場合、第３制限部１３は、確定逆相ｄ軸電流指令値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ＿ｄ－ｌ}として暫定逆相ｄ軸電流指令値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ＿ｄ－}の情報をそのまま出力する。暫定逆相ｄ軸電流指令値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ＿ｄ－}が制限値－ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ＿ｄ－＿ｌｉｍｉｔ}以下である場合、第３制限部１３は、暫定逆相ｄ軸電流指令値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ＿ｄ－ｌ}として制限値－ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ＿ｄ－＿ｌｉｍｉｔ}の情報を出力する。暫定逆相ｄ軸電流指令値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ＿ｄ－}が制限値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ＿ｄ－＿ｌｉｍｉｔ}以上である場合、第３制限部１３は、暫定逆相ｄ軸電流指令値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ＿ｄ－ｌ}として制限値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ＿ｄ－＿ｌｉｍｉｔ}の情報を出力する。

【0028】

第４制限部１４は、下限値として制限値－ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ＿ｑ－＿ｌｉｍｉｔ}の情報の入力を受け付ける。第４制限部１４は、上限値として制限値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ＿ｑ－＿ｌｉｍｉｔ}の情報の入力を受け付ける。第４制限部１４は、電流指令値生成部１０からの暫定逆相ｑ軸電流指令値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ＿ｑ－}の情報の入力を受け付ける。暫定逆相ｑ軸電流指令値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ＿ｑ－}が制限値－ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ＿ｑ－＿ｌｉｍｉｔ}と制限値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ＿ｑ－＿ｌｉｍｉｔ}との間の値である場合、第４制限部１４は、確定逆相ｑ軸電流指令値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ＿ｑ－ｌ}として暫定逆相ｑ軸電流指令値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ＿ｑ－}の情報をそのまま出力する。暫定逆相ｑ軸電流指令値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ＿ｑ－}が制限値－ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ＿ｑ＋＿ｌｉｍｉｔ}以下である場合、第４制限部１４は、確定逆相ｑ軸電流指令値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ＿ｑ－ｌ}として制限値－ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ＿ｑ－＿ｌｉｍｉｔ}の情報を出力する。暫定逆相ｑ軸電流指令値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ＿ｑ＋}が制限値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ＿ｑ－＿ｌｉｍｉｔ}以上である場合、第４制限部１４は、確定逆相ｑ軸電流指令値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ＿ｑ－ｌ}として制限値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ＿ｑ－＿ｌｉｍｉｔ}の情報を出力する。

【0029】

制御部１５は、第１制限部１１からの確定正相ｄ軸電流指令値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ＿ｄ＋ｌ}の情報の入力を受け付ける。制御部１５は、第２制限部１２からの確定正相ｑ軸電流指令値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ＿ｑ＋ｌ}の情報の入力を受け付ける。制御部１５は、第３制限部１３からの確定逆相ｄ軸電流指令値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ＿ｄ－ｌ}の情報の入力を受け付ける。制御部１５は、第４制限部１４からの確定逆相ｑ軸電流指令値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ＿ｑ－ｌ}の情報の入力を受け付ける。制御部１５は、確定正相ｄ軸電流指令値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ＿ｄ＋ｌ}と確定正相ｑ軸電流指令値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ＿ｑ＋ｌ}と確定逆相ｄ軸電流指令値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ＿ｄ－ｌ}と確定逆相ｑ軸電流指令値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ＿ｑ－ｌ}とに基づいて電流制御用かつＰＷＭ制御用のスイッチング制御情報を出力する。

【0030】

次に、図３を用いて、制限値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ＿ｑ＋＿ｌｉｍｉｔ}と制限値－ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ＿ｑ＋＿ｌｉｍｉｔ}の生成方法を説明する。
図３は実施の形態１における電力変換装置の制御装置による暫定正相ｑ軸電流指令値に対する制限値の生成方法を説明するためのブロック図である。

【0031】

図３に示されるように、制御装置７は、第１減算部１６と第１乗算部１７と第１加算部１８と第１除算部１９と第１選択部２０と第１反転部２１とを備える。

【0032】

第１減算部１６は、予め設定された閾値としての定格電流値ｉ_ｍａｘの情報の入力を受け付ける。第１減算部１６は、暫定逆相ｄ軸電流指令値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ＿ｄ－}と暫定逆相ｑ軸電流指令値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ＿ｑ－}とから得られる暫定逆相電流指令値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ－}の絶対値の情報の入力を受け付ける。第１減算部１６は、定格電流値ｉ_ｍａｘから暫定逆相電流指令値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ－}の絶対値を減じた値の情報を出力する。

【0033】

第１乗算部１７は、定格電流値ｉ_ｍａｘの情報の入力を受け付ける。第１乗算部１７は、暫定正相ｑ軸電流指令値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ＿ｑ＋}の絶対値の情報の入力を受け付ける。第１乗算部１７は、定格電流値ｉ_ｍａｘに暫定正相ｑ軸電流指令値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ＿ｑ＋}の絶対値を乗じた値の情報を出力する。

【0034】

第１加算部１８は、暫定逆相電流指令値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ－}の絶対値の情報の入力を受け付ける。第１加算部１８は、暫定正相ｑ軸電流指令値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ＿ｑ＋}の絶対値の情報の入力を受け付ける。第１加算部１８は、暫定逆相電流指令値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ－}の絶対値に暫定正相ｑ軸電流指令値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ＿ｑ＋}の絶対値を加えた値の情報を出力する。

【0035】

第１除算部１９は、第１乗算部１７の出力値の情報の入力を受け付ける。第１除算部１９は、第１加算部１８の出力値の情報の入力を受け付ける。第１除算部１９は、第１乗算部１７の出力値を第１加算部１８の出力値で除した値の情報を出力する。

【0036】

第１選択部２０は、第１減算部１６の出力値の情報の入力を受け付ける。第１選択部２０は、定格電流値ｉ_ｍａｘの情報の入力を受け付ける。第１選択部２０は、第１除算部１９の出力値の情報の入力を受け付ける。第１選択部２０は、制限値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ＿ｑ＋＿ｌｉｍｉｔ}として第１減算部１６の出力値と定格電流値ｉ_ｍａｘと第１除算部１９の出力値とのうちのいずれかひとつの情報を出力する。

【0037】

例えば、逆相電流を優先するモードＮが選択されている際、第１選択部２０は、制限値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ＿ｑ＋＿ｌｉｍｉｔ}として第１減算部１６の出力値の情報を出力する。例えば、正相電流を優先するモードＰが選択されている際、第１選択部２０は、定格電流値ｉ_ｍａｘの情報を出力する。例えば、逆相電流と正相電流とのうちのどちらも優先しないモードＥが選択されている際、第１選択部２０は、第１除算部１９の出力値を出力する。

【0038】

第１反転部２１は、第１選択部２０の出力値の情報の入力を受け付ける。第１反転部２１は、制限値－ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ＿ｑ＋＿ｌｉｍｉｔ}として第１選択部２０の出力値の符号を反転させた値の情報を出力する。

【0039】

次に、図４を用いて、制限値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ＿ｄ－＿ｌｉｍｉｔ}と制限値－ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ＿ｄ－＿ｌｉｍｉｔ}と制限値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ＿ｑ－＿ｌｉｍｉｔ}と制限値－ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ＿ｑ－＿ｌｉｍｉｔ}との生成方法を説明する。
図４は実施の形態１における電力変換装置の制御装置による暫定逆相ｄ軸電流指令値に対する制限値と暫定逆相ｑ軸電流指令値に対する制限値との生成方法を説明するためのブロック図である。

【0040】

図４に示されるように、制御装置７は、第２減算部２２と第２乗算部２３と第２加算部２４と第２除算部２５と第２選択部２６と第３除算部２７と第１絶対値算出部２８と第３乗算部２９と第２反転部３０と第４除算部３１と第２絶対値算出部３２と第４乗算部３３と第３反転部３４とを備える。

【0041】

第２減算部２２は、定格電流値ｉ_ｍａｘの情報の入力を受け付ける。第２減算部２２は、暫定正相ｑ軸電流指令値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ＿ｑ＋}の絶対値の情報の入力を受け付ける。第１減算部１６は、定格電流値ｉ_ｍａｘから暫定正相ｑ軸電流指令値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ＿ｑ＋}の絶対値を減じた値の情報を出力する。

【0042】

第２乗算部２３は、定格電流値ｉ_ｍａｘの情報の入力を受け付ける。第２乗算部２３は、暫定逆相電流指令値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ－}の絶対値の情報の入力を受け付ける。第１乗算部１７は、定格電流値ｉ_ｍａｘに暫定逆相電流指令値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ－}の絶対値を乗じた値の情報を出力する。

【0043】

第２加算部２４は、暫定逆相電流指令値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ－}の絶対値の情報の入力を受け付ける。第２加算部２４は、暫定正相ｑ軸電流指令値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ＿ｑ＋}の絶対値の情報の入力を受け付ける。第１加算部１８は、暫定逆相電流指令値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ－}の絶対値に暫定逆相電流指令値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ＿ｑ＋}の絶対値を加えた値の情報を出力する。

【0044】

第２除算部２５は、第２乗算部２３の出力値の情報の入力を受け付ける。第２除算部２５は、第２加算部２４の出力値の情報の入力を受け付ける。第２除算部２５は、第２乗算部２３の出力値を第２加算部２４の出力値で除した値の情報を出力する。

【0045】

第２選択部２６は、定格電流値ｉ_ｍａｘの情報の入力を受け付ける。第２選択部２６は、第２減算部２２の出力値の情報の入力を受け付ける。第２選択部２６は、第２除算部２５の出力値の情報の入力を受け付ける。第２選択部２６は、制限値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ－＿ｌｉｍｉｔ}として定格電流値ｉ_ｍａｘと第２減算部２２の出力値と第２除算部２５の出力値とのうちのいずれかひとつの情報を出力する。

【0046】

例えば、逆相電流を優先するモードＮが選択されている際、第２選択部２６は、制限値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ－＿ｌｉｍｉｔ}として定格電流値ｉ_ｍａｘの情報を出力する。例えば、正相電流を優先するモードＰが選択されている際、第２選択部２６は、第２減算部２２の出力値を出力する。例えば、逆相電流と正相電流とのうちのどちらも優先しないモードＥが選択されている際、第２選択部２６は、第２除算部２５の出力値を出力する。

【0047】

第３除算部２７は、逆相ｄ軸電圧値ｖ_ｏ＿ｄ－の絶対値の情報の入力を受け付ける。第３除算部２７は、逆相ｄ軸電圧値ｖ_ｏ＿ｄ－と逆相ｑ軸電圧値ｖ_ｏ＿ｑ－oとから得られる逆相電圧値ｖ_ｏ－の絶対値の情報の入力を受け付ける。第３除算部２７は、逆相ｄ軸電圧値ｖ_ｏ＿ｄ－の絶対値を逆相電圧値ｖ_ｏ－の絶対値で除した値の情報を出力する。

【0048】

第１絶対値算出部２８は、第３除算部２７の出力値の入力を受け付ける。第１絶対値算出部２８は、第３除算部２７の出力値の絶対値の情報を出力する。

【0049】

第３乗算部２９は、第２選択部２６からの制限値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ－＿ｌｉｍｉｔ}の情報の入力を受け付ける。第３乗算部２９は、第１絶対値算出部２８の出力値の情報の入力を受け付ける。第３乗算部２９は、制限値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ－＿ｑ－ｌｉｍｉｔ}として制限値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ－＿ｌｉｍｉｔ}に第１絶対値算出部２８の出力値を乗じた値の情報を出力する。

【0050】

第２反転部３０は、第３乗算部２９の出力値の情報の入力を付けつける。第２反転部３０は、制限値－ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ－＿ｑ－ｌｉｍｉｔ}として第３乗算部２９の出力値の符号を反転させた値の情報を出力する。

【0051】

第４除算部３１は、逆相ｑ軸電圧値ｖ_ｏ＿ｑ－の絶対値の情報の入力を受け付ける。第４除算部３１は、逆相電圧値ｖ_ｏ－の絶対値の情報の入力を受け付ける。第４除算部３１は、逆相ｑ軸電圧値ｖ_ｏ＿ｑ－の絶対値を逆相電圧値ｖ_ｏ－の絶対値で除した値の情報を出力する。

【0052】

第２絶対値算出部３２は、第４除算部３１の出力値の入力を受け付ける。第２絶対値算出部３２は、第４除算部３１の出力値の絶対値の情報を出力する。

【0053】

第４乗算部３３は、第２選択部２６からの制限値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ－＿ｌｉｍｉｔ}の情報の入力を受け付ける。第４乗算部３３は、第２絶対値算出部３２の出力値の情報の入力を受け付ける。第４乗算部３３は、制限値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ－＿ｄ－ｌｉｍｉｔ}として制限値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ－＿ｌｉｍｉｔ}に第２絶対値算出部３２の出力値を乗じた値の情報を出力する。

【0054】

第３反転部３４は、第４乗算部３３の出力値の情報の入力を付けつける。第３反転部３４は、制限値－ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ－＿ｄ－ｌｉｍｉｔ}として第４乗算部３３の出力値の符号を反転させた値の情報を出力する。

【0055】

次に、図５を用いて、制限値－ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ＿ｄ＋＿ｌｉｍｉｔ}の生成方法を説明する。
図５は実施の形態１における電力変換装置の制御装置による暫定正相ｄ軸電流指令値に対する制限値の生成方法を説明するためのブロック図である。

【0056】

図５に示されるように、制御装置７は、第５乗算部３５と第６乗算部３６と第３加算部３７と第１平方根算出部３８と第３減算部３９と第４加算部４０と第４減算部４１と第７乗算部４２と第２平方根算出部４３とを備える。

【0057】

第５乗算部３５は、確定逆相ｄ軸電流指令値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ＿ｄ－＿ｌ}の情報の入力を受け付ける。第５乗算部３５は、確定逆相ｄ軸電流指令値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ＿ｄ－＿ｌ}を二乗した値の情報を出力する。

【0058】

第６乗算部３６は、確定逆相ｑ軸電流指令値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ＿ｑ－＿ｌ}の情報の入力を受け付ける。第６乗算部３６は、確定逆相ｑ軸電流指令値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ＿ｑ－＿ｌ}を二乗した値の情報を出力する。

【0059】

第３加算部３７は、第５乗算部３５の出力値の情報の入力を付けつける。第３加算部３７は、第６乗算部３６の出力値の情報の入力を付けつける。第３加算部３７は、第５乗算部３５の出力値に第６乗算部３６の出力値を加えた値の情報を出力する。

【0060】

第１平方根算出部３８は、第３加算器の出力値の情報の入力を受け付ける。第１平方根算出部３８は、第３加算器の出力値の平方根の値の情報を出力する。

【0061】

第３減算部３９は、定格電流値ｉ_ｍａｘの情報の入力を受け付ける。第３減算部３９は、第１平方根算出部３８の出力値の情報の入力を受け付ける。第３減算部３９は、定格電流値ｉ_ｍａｘから第１平方根算出部３８の出力値を減じた値の情報を出力する。

【0062】

第４加算部４０は、第３減算部３９の出力値の情報の入力を付ける。第４加算部４０は、確定正相ｑ軸電流指令値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ＿ｑ＋＿ｌ}の情報の入力を受け付ける。第４加算部４０は、第３減算部３９の出力値に確定正相ｑ軸電流指令値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ＿ｑ＋＿ｌ}を加えた値の情報を出力する。

【0063】

第４減算部４１は、第３減算部３９の出力値の情報の入力を付ける。第４減算部４１は、確定正相ｑ軸電流指令値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ＿ｑ＋＿ｌ}の情報の入力を受け付ける。第４減算部４１は、第３減算部３９の出力値から確定正相ｑ軸電流指令値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ＿ｑ＋＿ｌ}を減じた値の情報を出力する。

【0064】

第７乗算部４２は、第４加算部４０の出力値の情報の入力を受け付ける。第７乗算部４２は、第４減算部４１の出力値の情報の入力を受け付ける。第７乗算部４２は、第４加算部４０の出力値に第４減算部４１の出力値を乗じた値の情報を出力する。

【0065】

第２平方根算出部４３は、第７乗算部４２の出力値の情報の入力を受け付ける。第２平方根算出部４３は、制限値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ＿ｄ＋＿ｌｉｍｉｔ}として第７乗算部４２の出力値の平方根の値の情報を出力する。

【0066】

次に、図６を用いて、暫定正相電流指令値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ＋}と暫定逆相電流指令値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ－}との関係を説明する。
図６は実施の形態１における電力変換装置の制御装置による暫定正相電流指令値と暫定逆相電流指令値との関係を説明するための図である。

【0067】

電力変換器３の交流側において、Ｕ相の電流の最大値Ｉ_Ｕは、次の（１）式で表される。Ｖ相の電流の最大値Ｉ_Ｖは、次の（２）式で表される。Ｗ相の電流の最大値Ｉ_Ｗは、次の（３）式で表される。

【0068】

【数1】

【0069】

【数2】

【0070】

【数3】

【0071】

（１）式から（３）式において、θ_ｐｎは、正相電流と逆相電流の位相差である。

【0072】

Ｕ相の電流の最大値Ｉ_ＵとＶ相の電流の最大値Ｉ_ＶとＷ相の電流の最大値Ｉ_Ｗとにおいて、位相差θ_ｐｎが０と＋２π／３と－２π／３とのうちのいずれかである場合、最大値ＭＡＸ｛Ｉ_Ｕ、Ｉ_Ｖ、Ｉ_Ｗ｝が得られる。最大値ＭＡＸ｛Ｉ_Ｕ、Ｉ_Ｖ、Ｉ_Ｗ｝は、次の（４）式で表される。

【0073】

【数4】

【0074】

制御装置７は、次の（５）式が成立するように電力変換器３を制御する。

【0075】

【数5】

【0076】

具体的には、制御装置７は、次の（６）式が成立するように電力変換器３を制御する。

【0077】

【数6】

【0078】

より具体的には、制御装置７は、次の（７）式が成立するように電力変換器３を制御する。

【0079】

【数7】

【0080】

次に、図７と図８とを用いて、逆相電流を優先するモードＮの例を説明する。
図７は実施の形態１における電力変換装置の制御装置による逆相電流を優先するモードＮの第１例を説明するための図である。図８は実施の形態１における電力変換装置の制御装置による逆相電流を優先するモードＮの第２例を説明するための図である。

【0081】

暫定逆相ｄ軸電流指令値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ＿ｄ－}は、次の（８）式で表される。

【0082】

【数8】

【0083】

暫定逆相ｑ軸電流指令値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ＿ｑ－}は、次の（９）式で表される。

【0084】

【数9】

【0085】

暫定逆相電流指令値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ－}の絶対値は、次の（１０）式で表される。

【0086】

【数10】

【0087】

制限値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ＿ｑ＋＿ｌｉｍｉｔ}は、次の（１１）式で表される。

【0088】

【数11】

【0089】

確定逆相電流指令値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ－＿ｌ}は、次の（１２）式で表される。

【0090】

【数12】

【0091】

制限値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ＿ｄ＋＿ｌｉｍｉｔ}は、次の（１３）式で表される。

【0092】

【数13】

【0093】

図７の第１例において、暫定正相ｑ軸電流指令値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ＿ｑ＋}の絶対値は、制限値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ＿ｑ＋＿ｌｉｍｉｔ}の絶対値よりも大きい。この場合、確定正相ｑ軸電流指令値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ＿ｑ＋＿ｌ}の絶対値は、制限値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ＿ｑ＋＿ｌｉｍｉｔ}の絶対値に制限される。

【0094】

図８の第２例において、暫定正相ｑ軸電流指令値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ＿ｑ＋}の絶対値は、制限値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ＿ｑ＋＿ｌｉｍｉｔ}の絶対値よりも小さい。この場合、確定正相ｑ軸電流指令値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ＿ｑ＋＿ｌ}の絶対値は、制限値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ＿ｑ＋＿ｌｉｍｉｔ}の絶対値に制限されない。この際、確定正相電流指令値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ＋＿ｌ}は、確定正相ｄ軸電流指令値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ＿ｄ＋＿ｌ}と確定正相ｑ軸電流指令値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ＿ｑ＋＿ｌ}との和となる。

【0095】

次に、図９と図１０とを用いて、正相電流を優先するモードＰの第１例を説明する。
図９は実施の形態１における電力変換装置の制御装置による正相電流を優先するモードＰの第１例を説明するための図である。図１０は実施の形態１における電力変換装置の制御装置による正相電流を優先するモードＰの第２例を説明するための図である。

【0096】

暫定正相ｑ軸電流指令値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ＿ｑ＋}の絶対値は、次の（１４）式で表される。

【0097】

【数14】

【0098】

制限値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ-_limit}は、次の（１５）式で表される。

【0099】

【数15】

【0100】

制限値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ＿ｄ－＿ｌｉｍｉｔ}は、次の（１６）式で表される。

【0101】

【数16】

【0102】

制限値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ＿ｄ－＿ｌｉｍｉｔ}は、次の（１７）式で表される。

【0103】

【数17】

【0104】

確定逆相電流指令値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ－＿ｌ}は、次の（１８）式で表される。

【0105】

【数18】

【0106】

制限値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ＿ｄ＋＿ｌｉｍｉｔ}は、次の（１９）式で表される。

【0107】

【数19】

【0108】

図９の第１例において、暫定逆相電流指令値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ-}の絶対値は、制限値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ－＿ｌｉｍｉｔ}の絶対値よりも大きい。この場合、確定逆相電流指令値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ－＿ｌ}の絶対値は、制限値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ－＿ｌｉｍｉｔ}の絶対値に制限される。

【0109】

図１０の第２例において、暫定逆相電流指令値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ-}の絶対値は、制限値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ－＿ｌｉｍｉｔ}の絶対値よりも小さい。この場合、確定逆相電流指令値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ－＿ｌ}の絶対値は、制限値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ－＿ｌｉｍｉｔ}の絶対値に制限されない。この際、確定正相電流指令値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ＋＿ｌ}は、確定正相ｄ軸電流指令値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ＿ｄ＋＿ｌ}と確定正相ｑ軸電流指令値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ＿ｑ＋＿ｌ}との和となる。

【0110】

次に、図１１と図１２とを用いて、逆相電流と正相電流とのうちのどちらも優先しないモードＥの第１例を説明する。
図１１は実施の形態１における電力変換装置の制御装置による逆相電流と正相電流とのうちのどちらも優先しないモードＥの第１例を説明するための図である。図１２は実施の形態１における電力変換装置の制御装置による逆相電流と正相電流とのうちのどちらも優先しないモードＥの第２例を説明するための図である。

【0111】

制限値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ＿ｑ＋＿ｌｉｍｉｔ}は、次の（２０）式で表される。

【0112】

【数20】

【0113】

制限値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ＿－ｌｉｍｉｔ}は、次の（２１）式で表される。

【0114】

【数21】

【0115】

制限値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ＿ｄ－＿ｌｉｍｉｔ}は、次の（２２）式で表される。

【0116】

【数22】

【0117】

制限値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ＿ｄ－＿ｌｉｍｉｔ}は、次の（２３）式で表される。

【0118】

【数23】

【0119】

確定逆相電流指令値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ＿－＿ｌ}は、次の（２３）式で表される。

【0120】

【数24】

【0121】

制限値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ＿ｄ＋＿ｌｉｍｉｔ}は、次の（２５）式で表される。

【0122】

【数25】

【0123】

図１１の第１例において、暫定正相ｑ軸電流指令値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ＿ｑ＋}の絶対値は、制限値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ＿ｑ＋＿ｌｉｍｉｔ}の絶対値よりも大きい。暫定逆相電流指令値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ-}の絶対値は、制限値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ－＿ｌｉｍｉｔ}の絶対値よりも大きい。この場合、確定正相ｑ軸電流指令値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ＿ｑ＋＿ｌ}の絶対値は、制限値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ＿ｑ＋＿ｌｉｍｉｔ}の絶対値に制限される。確定逆相電流指令値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ－＿ｌ}の絶対値は、制限値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ－＿ｌｉｍｉｔ}の絶対値に制限される。

【0124】

図１２の第２例において、暫定正相ｑ軸電流指令値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ＿ｑ＋}の絶対値は、制限値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ＿ｑ＋＿ｌｉｍｉｔ}の絶対値よりも小さい。暫定逆相電流指令値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ-}の絶対値は、制限値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ－＿ｌｉｍｉｔ}よりも小さい。この場合、確定正相ｑ軸電流指令値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ＿ｑ＋＿ｌ}の絶対値は、制限値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ＿ｑ＋＿ｌｉｍｉｔ}の絶対値に制限されない。この際、確定正相電流指令値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ＋＿ｌ}は、確定正相ｄ軸電流指令値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ＿ｄ＋＿ｌ}と確定正相ｑ軸電流指令値ｉ_{ｏ＿ｒｅｆ＿ｑ＋＿ｌ}との和となる。

【0125】

次に、図１３を用いて、各モードによる正相電流の大きさを説明する。
図１３は実施の形態１における電力変換装置の制御装置の各モードによる正相電流の大きさを説明するための図である。

【0126】

図１３に示されるように、正相電流の大きさは、モードにより変化する。具体的には、正相電流は、正相電流を優先するモードＰが選択されている際に最も大きくなる。正相電流は、逆相電流を優先するモードＮが選択されている際に最も小さくなる。正相電流は、逆相電流と正相電流とのうちのどちらも優先しないモードＥが選択されている際に正相電流を優先するモードＰが選択されている際の正相電流の大きさと逆相電流を優先するモードＮが選択されている際の正相電流の大きさとの間の大きさとなる。

【0127】

次に、図１４を用いて、各モードによる逆相電圧の大きさを説明する。
図１４は実施の形態１における電力変換装置の制御装置の各モードによる逆相電圧の大きさを説明するための図である。

【0128】

図１４に示されるように、逆相電流の大きさは、モードにより変化する。具体的には、逆相電流は、逆相電流を優先するモードＮが選択されている際に最も大きくなる。逆相電流は、正相電流を優先するモードＰが選択されている際に最も小さくなる。逆相電流は、逆相電流と正相電流とのうちのどちらも優先しないモードＥが選択されている際に逆相電流を優先するモードＮが選択されている際の逆相電流の大きさと正相電流を優先するモードＰが選択されている際の逆相電流の大きさとの間の大きさとなる。

【0129】

次に、図１５を用いて、各モードによる正相電圧の大きさを説明する。
図１５は実施の形態１における電力変換装置の制御装置の各モードによる正相電圧の大きさを説明するための図である。

【0130】

図１５に示されるように、正相電圧の大きさは、モードにより変化する。具体的には、正相電圧は、正相電流を優先するモードＰが選択されている際に最も大きくなる。正相電圧は、逆相電流を優先するモードＮが選択されている際に最も小さくなる。正相電圧は、逆相電流と正相電流とのうちのどちらも優先しないモードＥが選択されている際に正相電流を優先するモードＰが選択されている際の正相電圧の大きさと逆相電流を優先するモードＮが選択されている際の正相電圧の大きさとの間の大きさとなる。

【0131】

次に、図１６を用いて、各モードによる逆相電圧の大きさを説明する。
図１６は実施の形態１における電力変換装置の制御装置の各モードによる逆相電圧の大きさを説明するための図である。

【0132】

図１６に示されるように、逆相電圧の大きさは、モードにより変化する。具体的には、逆相電圧は、正相電流を優先するモードＰが選択されている際に最も大きくなる。逆相電圧は、逆相電流を優先するモードＮが選択されている際に最も小さくなる。逆相電圧は、逆相電流と正相電流とのうちのどちらも優先しないモードＥが選択されている際に正相電流を優先するモードＰが選択されている際の逆相電圧の大きさと逆相電流を優先するモードＮが選択されている際の逆相電圧の大きさとの間の大きさとなる。

【0133】

以上で説明した実施の形態１によれば、制御装置７は、制限値以内において暫定正相ｄ軸電流指令値と暫定正相ｑ軸電流指令値と暫定逆相ｄ軸電流指令値と暫定逆相ｑ軸電流指令値とからそれぞれ得られる確定正相ｄ軸電流指令値と確定正相ｑ軸電流指令値と確定逆相ｄ軸電流指令値と確定逆相ｑ軸電流指令値とに基づいて、電力変換器を制御する。このため、アンバランス短絡の発生時に系統の電圧を適切に補償することができる。具体的には、電力変換器３の交流側の電流値が定格電流値を超えないように、系統の電圧を補償することができる。

【0134】

また、制御装置７は、各モードに応じて制限値を変化させる。このため、状況に応じて、電力変換器３の交流側の電流値が定格電流値を超えないように、系統の電圧を補償することができる。

【0135】

次に、図１７を用いて、制御装置７の例を説明する。
図１７は実施の形態１における電力変換装置の制御装置のハードウェア構成図である。

【0136】

制御装置７の各機能は、処理回路により実現し得る。例えば、処理回路は、少なくとも１つのプロセッサ１００ａと少なくとも１つのメモリ１００ｂとを備える。例えば、処理回路は、少なくとも１つの専用のハードウェア２００を備える。

【0137】

処理回路が少なくとも１つのプロセッサ１００ａと少なくとも１つのメモリ１００ｂとを備える場合、制御装置７の各機能は、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせで実現される。ソフトウェアおよびファームウェアの少なくとも一方は、プログラムとして記述される。ソフトウェアおよびファームウェアの少なくとも一方は、少なくとも１つのメモリ１００ｂに格納される。少なくとも１つのプロセッサ１００ａは、少なくとも１つのメモリ１００ｂに記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、制御装置７の各機能を実現する。少なくとも１つのプロセッサ１００ａは、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、ＤＳＰともいう。例えば、少なくとも１つのメモリ１００ｂは、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ等の、不揮発性または揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、ＤＶＤ等である。

【0138】

処理回路が少なくとも１つの専用のハードウェア２００を備える場合、処理回路は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、またはこれらの組み合わせで実現される。例えば、制御装置７の各機能は、それぞれ処理回路で実現される。例えば、制御装置７の各機能は、まとめて処理回路で実現される。

【0139】

制御装置７の各機能について、一部を専用のハードウェア２００で実現し、他部をソフトウェアまたはファームウェアで実現してもよい。例えば、制御部１５の機能については専用のハードウェア２００としての処理回路で実現し、制御部１５の機能以外の機能については少なくとも１つのプロセッサ１００ａが少なくとも１つのメモリ１００ｂに格納されたプログラムを読み出して実行することにより実現してもよい。

【0140】

このように、処理回路は、ハードウェア２００、ソフトウェア、ファームウェア、またはこれらの組み合わせで制御装置７の各機能を実現する。

【産業上の利用可能性】

【0141】

以上のように、本開示の電力変換装置の制御装置は、電力変換システムに利用できる。

【符号の説明】

【0142】

１ 直流電源、 ２ 電力変換装置、３ 電力変換器、 ４ フィルタリアクトル、 ５ フィルタキャパシタ、 ６ ＰＬＬ回路、 ７ 制御装置、 ８ 第１変換部、 ９ 第２変換部、 １０ 電流指令値生成部、 １１ 第１制限部、 １２ 第２制限部、 １３ 第３制限部、 １４ 第４制限部、 １５ 制御部、 １６ 第１減算部、 １７ 第１乗算部、 １８ 第１加算部、 １９ 第１除算部、 ２０ 第１選択部、 ２１ 第１反転部、 ２２ 第２減算部、 ２３ 第２乗算部、 ２４ 第２加算部、 ２５ 第２除算部、 ２６ 第２選択部、 ２７ 第３除算部、 ２８ 第１絶対値算出部、 ２９ 第３乗算部、 ３０ 第２反転部、 ３１ 第４除算部、 ３２ 第２絶対値算出部、 ３３ 第４乗算部、 ３４ 第３反転部、 ３５ 第５乗算部、 ３６ 第６乗算部、 ３７ 第３加算部、 ３８ 第１平方根算出部、 ３９ 第３減算部、 ４０ 第４加算部、 ４１ 第４減算部、 ４２ 第７乗算部、 ４３ 第２平方根算出部、 １００ａ プロセッサ、 １００ｂ メモリ、 ２００ ハードウェア

【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】