特許 7359228 電力変換器の制御システム

(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】2023-10-02

(45)【発行日】2023-10-11

(54)【発明の名称】電力変換器の制御システム

(51)【国際特許分類】

   H02M 7/493 20070101AFI20231003BHJP

【ＦＩ】

H02M7/493

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2021575116

(86)(22)【出願日】2020-02-03

(86)【国際出願番号】 JP2020003983

(87)【国際公開番号】W WO2021156923

(87)【国際公開日】2021-08-12

【審査請求日】2022-07-04

(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】深澤 一誠

(72)【発明者】

【氏名】木下 雅博

(72)【発明者】

【氏名】山邉 健太

【審査官】佐藤 匡

(56)【参考文献】

【文献】特開平４－２８９７７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平３－１０３０７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－０２０９４７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｍ ７／４９３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の直流電源のそれぞれと共通の交流電源との間に接続された複数の電力変換器に対してそれぞれ設けられ、前記交流電源の交流電圧に基づいて、キャリア波をそれぞれ生成する複数のキャリア波生成部と、
前記複数の直流電源のそれぞれと共通の交流電源との間に接続された前記複数の電力変換器に対してそれぞれ設けられ、前記交流電源の交流電圧に基づいて、前記複数の電力変換器のそれぞれに対する電流制御用の交流電圧位相をそれぞれ生成する複数の電流制御用位相生成部と、
を備え、
前記複数の電流制御用位相生成部は、前記交流電源の交流電圧に対してフィルタを掛けたうえで前記複数の電力変換器のそれぞれに対する電流制御用の交流電圧位相をそれぞれ生成し、
前記複数のキャリア波生成部は、前記交流電源の交流電圧に対して前記複数の電流制御用位相生成部のそれぞれのフィルタよりも低速のフィルタを掛けたうえで前記複数の電力変換器のそれぞれに対するキャリア用交流電圧位相をそれぞれ生成する電力変換器の制御システム。

【請求項2】

複数の直流電源のそれぞれと共通の交流電源との間に接続された複数の電力変換器に対してそれぞれ設けられ、前記交流電源の交流電圧に基づいて、キャリア波をそれぞれ生成する複数のキャリア波生成部と、
前記複数の直流電源のそれぞれと共通の交流電源との間に接続された前記複数の電力変換器に対してそれぞれ設けられ、前記交流電源の交流電圧に基づいて、前記複数の電力変換器のそれぞれに対する電流制御用の交流電圧位相をそれぞれ生成する複数の電流制御用位相生成部と、
を備え、
前記複数のキャリア波生成部は、前記複数の電流制御用位相生成部のそれぞれが生成する電流制御用の位相を補正した位相に基づいてキャリア波をそれぞれ生成する電力変換器の制御システム。

【請求項3】

前記複数の電流制御用位相生成部は、前記交流電源の交流電圧に対してフィルタを掛けたうえで前記複数の電力変換器のそれぞれに対する電流制御用の交流電圧位相をそれぞれ生成し、
前記複数のキャリア波生成部は、前記複数の電流制御用位相生成部のそれぞれが生成する電流制御用の交流電圧位相に対してフィルタを掛けた信号に基づいて前記複数の電力変換器のそれぞれに対するキャリア波をそれぞれ生成する請求項２に記載の電力変換器の制御システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、電力変換器の制御システムに関する。

【背景技術】

【0002】

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よれば、複数の電力変換器のキャリア位相を同期させることができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】日本特開２０１９－２４３００号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１に記載の電力変換システムにおいては、複数の電力変換器をそれぞれ制御する複数の制御装置の間で同期信号を通信する必要がある。このため、電力変換システムの構成が複雑になる。

【0005】

この発明は、上述の課題を解決するためになされた。この発明の目的は、より簡易な構成で、複数の電力変換器のキャリア位相を同期させることができる電力変換器の制御システムを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

この発明に係る電力変換器の制御システムは、複数の直流電源のそれぞれと共通の交流電源との間に接続された複数の電力変換器に対してそれぞれ設けられ、前記交流電源の交流電圧に基づいて、キャリア波をそれぞれ生成する複数のキャリア波生成部と、前記複数の直流電源のそれぞれと共通の交流電源との間に接続された前記複数の電力変換器に対してそれぞれ設けられ、前記交流電源の交流電圧に基づいて、前記複数の電力変換器のそれぞれに対する電流制御用の交流電圧位相をそれぞれ生成する複数の電流制御用位相生成部と、を備え、前記複数の電流制御用位相生成部は、前記交流電源の交流電圧に対してフィルタを掛けたうえで前記複数の電力変換器のそれぞれに対する電流制御用の交流電圧位相をそれぞれ生成し、前記複数のキャリア波生成部は、前記交流電源の交流電圧に対して前記複数の電流制御用位相生成部のそれぞれのフィルタよりも低速のフィルタを掛けたうえで前記複数の電力変換器のそれぞれに対するキャリア用交流電圧位相をそれぞれ生成する。
この発明に係る電力変換器の制御システムは、複数の直流電源のそれぞれと共通の交流電源との間に接続された複数の電力変換器に対してそれぞれ設けられ、前記交流電源の交流電圧に基づいて、キャリア波をそれぞれ生成する複数のキャリア波生成部と、前記複数の直流電源のそれぞれと共通の交流電源との間に接続された前記複数の電力変換器に対してそれぞれ設けられ、前記交流電源の交流電圧に基づいて、前記複数の電力変換器のそれぞれに対する電流制御用の交流電圧位相をそれぞれ生成する複数の電流制御用位相生成部と、を備え、前記複数のキャリア波生成部は、前記複数の電流制御用位相生成部のそれぞれが生成する電流制御用の位相を補正した位相に基づいてキャリア波をそれぞれ生成する。

【発明の効果】

【0007】

この発明によれば、複数の電力変換器のそれぞれにおいて、キャリア波は、共通の交流電源の交流電圧に基づいて生成される。このため、より簡易な構成で、複数の電力変換器のキャリア位相を同期させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】実施の形態１における電力変換器の制御システムが適用される電力システムの構成図である。

【図2】実施の形態１における電力変換器の制御システムによるキャリア波の生成方法の一例を説明するための図である。

【図3】実施の形態１における電力変換器の制御システムが適用される電力変換器の構成図である。

【図4】実施の形態１における電力変換器の制御システムが適用される制御装置の構成図である。

【図5】実施の形態１における電力変換器の制御システムが適用される制御装置の要部の概念図である。

【図6】実施の形態１における電力変換器の制御システムが適用される制御装置のハードウェア構成図である。

【図7】実施の形態２における電力変換器の制御システムが適用される制御装置の要部の概念図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

この発明を実施するため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する。

【0010】

実施の形態１．
図１は実施の形態１における電力変換器の制御システムが適用される電力システムの構成図である。

【0011】

図１の電力システムにおいて、複数の直流電源１は、屋外に設けられる。例えば、直流電源１は、太陽電池である。図１においては、４台の直流電源１が図示される。交流電源２は、電力会社等により運用される。分散電源用変換システム３は、複数の直流電源１と交流電源２との間に接続される。

【0012】

分散電源用変換システム３は、複数の電力変換器４と複数の直流側遮断器５と複数の交流側遮断器７と交流電源側遮断器８と制御システム９とを備える。

【0013】

複数の電力変換器４の各々の入力部は、複数の直流電源１の各々の出力部に接続される。複数の電力変換器４の各々は、複数の直流電源１の各々からの直流電力を交流電力に変換し得るように設けられる。

【0014】

複数の直流側遮断器５の各々は、複数の直流電源１の各々と複数の電力変換器４の各々との間に接続される。複数の直流側遮断器５の各々は、複数の直流電源１の各々と複数の電力変換器４の各々との間において過電流が発生した際に複数の直流電源１の各々と複数の電力変換器４の各々との間の接続を遮断し得るように設けられる。

【0015】

複数の交流側遮断器７の各々は、複数の電力変換器４の各々と交流電源２との間に接続される。複数の交流側遮断器７の各々は、複数の電力変換器４の各々の交流側において過電流が発生した際に複数の電力変換器４の各々と複数の変圧器６の各々との間の接続を遮断し得るように設けられる。

【0016】

交流電源側遮断器８は、複数の交流側遮断器７と交流電源２との間に設けられる。交流電源側遮断器８は、複数の交流側遮断器７と交流電源２との間において過電流が発生した際に複数の交流側遮断器７と交流電源２との接続を遮断し得るように設けられる。

【0017】

制御システム９は、複数の制御装置１０を備える。複数の制御装置１０の各々は、複数の電力変換器４の各々に設けられる。複数の制御装置１０の各々は、電流制御用位相生成部１１とキャリア波生成部１２とを備える。

【0018】

電流制御用位相生成部１１は、交流電源２の交流電圧に基づいて、対応した電力変換器４に対する電流制御用の交流電圧位相の計算結果をそれぞれ生成する。例えば、電流制御用位相生成部１１は、交流電源２のＵ相電圧とＶ相電圧とＷ相電圧とに基づいてｄ軸電圧とｑ軸電圧とを算出した上で対応した電力変換器４に対する電流制御用の交流電圧位相の計算結果をそれぞれ生成する。

【0019】

キャリア波生成部１２は、電流制御用位相生成部１１とは別に、交流電源２の交流電圧に基づいて、対応した電力変換器４に対するキャリア波生成用の交流電圧位相の計算結果を生成する。キャリア波生成部１２は、交流電圧位相の計算結果に基づいて、キャリア波を生成する。例えば、キャリア波生成部１２は、交流電源２のＵ相電圧とＶ相電圧とＷ相電圧とに基づいてｄ軸電圧とｑ軸電圧とを算出した上で対応した電力変換器４に対するキャリア波生成用の交流電圧位相の計算結果をそれぞれ生成する。キャリア波生成部１２は、キャリア波生成用の交流電圧位相の計算結果に、その位相が同期するようにキャリア波を生成する。

【0020】

次に、図２を用いて、キャリア波の生成方法の一例を説明する。
図２は実施の形態１における電力変換器の制御システムによるキャリア波の生成方法の一例を説明するための図である。

【0021】

図２おいて、θ_Sは、キャリア波生成用の交流電圧位相の計算結果である。θ_ｓは、時間とともに交流電源周期Ｔ_ｓの間に０から２πの間でノコギリ波状に変化する周期信号となる。キャリア波ｃは、次の（１）式により計算される。

【0022】

ｃ＝ｍｏｄ（Ｎθｓ／（２π）、１） （１）

【0023】

ここで、Ｎは自然数である。ｍｏｄ（Ｎθｓ／（２π）、１）は、Ｎθｓ／（２π）を１で割った余りを表す。ｍｏｄ（Ｎθｓ／（２π）、１）は、次の（２）式を満たす。

【0024】

０≦ｍｏｄ（Ｎθｓ／（２π）、１）＜１ （２）

【0025】

このとき、ｃは、０から１の間で時間とともに変化するノコギリ波となる。ｃの周期は、交流電圧の周期のＮ分の１となる。また、θ_S＝０となる位相において、ｃ＝０となる。すなわち、ｃの位相は、交流電圧の位相に同期する。ここでは、ｃが交流電圧の位相の同期し、周期がＮ分の１となるノコギリ波となるキャリア波の生成方法を説明したが、交流電圧の位相に同期し、周期がN分の１となる三角波となるようにｃを計算してもよい。

【0026】

次に、図３を用いて、電力変換器４の概要を説明する。
図３は実施の形態１における電力変換器の制御システムが適用される電力変換器の構成図である。

【0027】

図３に示されるように、電力変換器４は、Ｕ相上側スイッチング素子１３ａとＵ相下側スイッチング素子１３ｂとＶ相上側スイッチング素子１４ａとＶ相下側スイッチング素子１４ｂとＷ相上側スイッチング素子１５ａとＷ相下側スイッチング素子１５ｂとを備える。

【0028】

Ｕ相上側スイッチング素子１３ａは、ゲート信号ｇ_ｕｐに基づいてスイッチング動作を行う。Ｕ相下側スイッチング素子１３ｂは、ゲート信号ｇ_ｕｎに基づいてスイッチング動作を行う。Ｖ相上側スイッチング素子１４ａは、ゲート信号ｇ_ｖｐに基づいてスイッチング動作を行う。Ｖ相下側スイッチング素子１４ｂは、ゲート信号ｇ_ｖｎに基づいてスイッチング動作を行う。Ｗ相上側スイッチング素子１５ａは、ゲート信号ｇ_ｗｐに基づいてスイッチング動作を行う。Ｗ相下側スイッチング素子１５ｂは、ゲート信号ｇ_ｗｎに基づいてスイッチング動作を行う。

【0029】

次に、図４を用いて、ゲート信号の生成方法を説明する。
図４は実施の形態１における電力変換器の制御システムが適用される制御装置の構成図である。

【0030】

図４の（ａ）に示されるように、制御装置１０は、電力制御部１６と第１逆ｄｑ変換部１７とＵ相比例制御部１８とＶ相比例制御部１９とＷ相比例制御部２０とｄ軸ローパスフィルタ部２１とｑ軸ローパスフィルタ部２２と第２逆ｄｑ変換部２３とを備える。

【0031】

電力制御部１６は、交流電源２の有効電力Ｐと無効電力Ｑとに基づいてｄ軸電流指令値ｉ_ｄ ^＊とｑ軸電流指令値ｑ_ｄ ^＊とを算出する。第１逆ｄｑ変換部１７は、電力制御部１６からのｄ軸電流指令値ｉ_ｄ ^＊とｑ軸電流指令値ｉ_ｑ ^＊と電流制御用位相生成部１１からの電流制御用の位相θとに基づいてＵ相電流指令値ｉ_ｕ ^＊とＶ相電流指令値ｉ_ｖ ^＊とＷ電流指令値ｉ_ｗ ^＊とを算出する。

【0032】

Ｕ相比例制御部１８は、第１逆ｄｑ変換部１７からのＵ相電流指令値ｉ_ｕ ^＊と交流電源２のＵ相電流実績値ｉ_ｕとの偏差に対して比例制御を行う。Ｖ相比例制御部１９は、第１逆ｄｑ変換部１７からのＶ相電流指令値ｉ_ｖ ^＊と交流電源２のＶ相電流実績値ｉ_ｖとの偏差に対して比例制御を行う。Ｗ相比例制御部２０は、第１逆ｄｑ変換部１７からのＷ相電流指令値ｉ_ｗ ^＊と交流電源２のＷ相電流実績値ｉ_ｗとの偏差に対して比例制御を行う。

【0033】

ｄ軸ローパスフィルタ部２１は、交流電源２のｄ軸電圧実績値Ｖ_ｄに対してローパスフィルタを掛ける。ｑ軸ローパスフィルタ部２２は、交流電源２のｑ軸電圧実績値Ｖ_ｑに対してローパスフィルタを掛ける。

【0034】

第２逆ｄｑ変換部２３は、ｄ軸ローパスフィルタ部２１からのｄ軸電圧実績値とｑ軸ローパスフィルタ部２２からのｑ軸電圧実績値と電流制御用位相生成部１１からの電流制御用の位相θとに基づいてＵ相電圧基準値ｖ_ｕｆとＶ相電圧基準値ｖ_ｖｆとＷ相電圧基準値ｖ_ｗｆとを算出する。

【0035】

Ｕ相電圧指令値ｖ_ｕ ^＊は、第２逆ｄｑ逆変換部からのＵ相電圧基準値ｖ_ｕｆとＵ相比例制御部１８の出力値とを加算することで生成される。Ｖ相電圧指令値ｖ_ｖ ^＊は、第２逆ｄｑ逆変換部からのＶ相電圧基準値ｖ_ｖｆとＶ相比例制御部１９の出力値とを加算することで生成される。Ｗ相電圧指令値ｖ_ｗ ^＊は、第２逆ｄｑ逆変換部からのＷ相電圧基準値ｖ_{ｗ ｆ}とＷ相比例制御部２０の出力値とを加算することで生成される。

【0036】

図４の（ｂ）に示されるように、制御装置１０は、Ｕ相比較部２４とＵ相論理否定部２５とＵ相デッドタイム生成部２６とを備える。

【0037】

Ｕ相比較部２４は、Ｕ相電圧指令値ｖ_ｕ ^＊とキャリア波生成部１２に生成されたキャリア位相に基づいたキャリア波の値とを比較する。Ｕ相論理否定部２５は、Ｕ相比較部２４の比較結果を反転する。Ｕ相デッドタイム生成部２６は、Ｕ相電圧指令値ｖ_ｕ ^＊がキャリア波の値よりも大きい場合にゲート信号ｇ_ｕｐを出力する。Ｕ相デッドタイム生成部２６は、Ｕ相電圧指令値ｖ_ｕ ^＊がキャリア波の値よりも小さい場合にゲート信号ｇ_ｕｎを出力する。この際、Ｕ相デッドタイム生成部２６は、ゲート信号ｇ_ｕｐの出力とゲート信号ｇ_ｕｎの出力との切り替えにデッドタイムを設ける。

【0038】

図４の（ｃ）に示されるように、制御装置１０は、Ｖ相比較部２７とＶ相論理否定部２８とＶ相デッドタイム生成部２９とを備える。

【0039】

Ｖ相比較部２７は、Ｖ相電圧指令値ｖ_ｖ ^＊とキャリア波生成部１２に生成されたキャリア位相に基づいたキャリア波の値とを比較する。Ｖ相論理否定部２８は、Ｖ相比較部２７の比較結果を反転する。Ｖ相デッドタイム生成部２９は、Ｖ相電圧指令値ｖ_ｖ ^＊がキャリア波の値よりも大きい場合にゲート信号ｇ_ｖｐを出力する。Ｖ相デッドタイム生成部２９は、Ｖ相電圧指令値ｖ_ｖ ^＊がキャリア波の値よりも小さい場合にゲート信号ｇ_ｖｎを出力する。この際、Ｖ相デッドタイム生成部２９は、ゲート信号ｇ_ｖｐの出力とゲート信号ｇ_ｖｎの出力との切り替えにデッドタイムを設ける。

【0040】

図４の（ｄ）に示されるように、制御装置１０は、Ｗ相比較部３０とＷ相論理否定部３１とＷ相デッドタイム生成部３２とを備える。

【0041】

Ｗ相比較部３０は、Ｗ相電圧指令値ｖ_ｗ ^＊とキャリア波生成部１２に生成されたキャリア位相に基づいたキャリア波の値とを比較する。Ｗ相論理否定部３１は、Ｗ相比較部３０の比較結果を反転する。Ｗ相デッドタイム生成部３２は、Ｗ相電圧指令値ｖ_ｗ ^＊がキャリア波の値よりも大きい場合にゲート信号ｇ_ｗｐを出力する。Ｗ相デッドタイム生成部３２は、Ｗ相電圧指令値ｖ_ｗ ^＊がキャリア波の値よりも小さい場合にゲート信号ｇ_ｗｎを出力する。この際、Ｗ相デッドタイム生成部３２は、ゲート信号ｇ_ｗｐの出力とゲート信号ｇ_ｗｎの出力との切り替えにデッドタイムを設ける。

【0042】

次に、図５を用いて、制御装置１０の要部を説明する。
図５は実施の形態１における電力変換器の制御システムが適用される制御装置の要部の概念図である。

【0043】

図５の制御装置１０において、電流制御用位相生成部１１は、電流制御用ｄｑ変換部３３と電流制御用フィルタ部３４と電流制御用ＰＬＬ制御部３５とを備える。

【0044】

電流制御用ｄｑ変換部３３は、交流電源２の交流電圧をｄｑ変換する。電流制御用フィルタ部３４は、電流制御用ｄｑ変換部３３によりｄｑ変換された交流電圧に対してフィルタを掛ける。電流制御用ＰＬＬ制御部３５は、電流制御用フィルタ部３４によりフィルタを掛けられた交流電圧に基づいて電流制御用の位相を生成する。電流制御用の位相は、ｄｑ変換部にフィードバックされる。

【0045】

図５の制御装置１０において、キャリア波生成部１２は、キャリア用ｄｑ変換部３６とキャリア用フィルタ部３７とキャリア用ＰＬＬ制御部３８とを備える。

【0046】

キャリア用ｄｑ変換部３６は、交流電源２の交流電圧をｄｑ変換する。キャリア用フィルタ部３７は、キャリア用ｄｑ変換部３６によりｄｑ変換された交流電圧に対してフィルタを掛ける。キャリア用ＰＬＬ制御部３８は、キャリア用フィルタ部３７によりフィルタを掛けられた交流電圧に基づいてキャリア用の交流電圧位相の計算結果を生成する。キャリア用の交流電圧位相の計算結果は、ｄｑ変換部にフィードバックされる。

【0047】

以上で説明した実施の形態１によれば、複数の電力変換器４のそれぞれにおいて、キャリア波は、共通の交流電源２の交流電圧に基づいて生成される。それぞれのキャリア波の位相は、共通の交流電圧の位相に同期する。その結果、それぞれのキャリア波同士の位相は同期する。このとき、それぞれの電力変換器４に対応する制御装置間での通信を必要としない。このため、より簡易かつ安価な構成で、複数の電力変換器４のキャリア位相を同期させることができる。その結果、複数の電力変換器４の間において、横流を防止することができる。

【0048】

なお、キャリア波生成用の交流電圧位相の計算結果は、交流電源２の交流電圧に対してより低速のフィルタを掛けたうえで生成すればよい。この場合、交流電源２の位相、周波数、振幅変化等の影響を極力受けないようにすることができる。その結果、交流電源２の擾乱等により、複数の電力変換器４の間での交流電源２の交流電圧の観測結果において、過渡的な差が発生しても、複数の電力変換器４に対してキャリア位相の同期を保つことができる。また、交流電源２の周波数、電圧等が一時的に変動しても、ある程度の時間において安定したキャリア波を生成することができる。

【0049】

これに対し、電流制御用の交流電圧位相の計算結果は、交流電源２の交流電圧に対してより高速のフィルタを掛けたうえで生成すればよい。例えば、電流制御用の交流電圧位相の計算結果は、交流電源２の交流電圧に対してキャリア波生成用の交流電圧位相の計算結果を生成する際のフィルタよりも高速のフィルタを掛けたうえで生成すればよい。この場合、電流制御性をより良くすることができる。その結果、交流電源２の位相、周波数等の変化に対して素早く追従することができる。

【0050】

次に、図６を用いて、制御装置１０の例を説明する。
図６は実施の形態１における電力変換器の制御システムが適用される制御装置のハードウェア構成図である。

【0051】

制御装置１０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。

【0052】

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１０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１０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。

【0053】

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１０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１０の各機能は、まとめて処理回路で実現される。

【0054】

制御装置１０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、電流制御用位相生成部１１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、電流制御用位相生成部１１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。

【0055】

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１０の各機能を実現する。

【0056】

実施の形態２．
図７は実施の形態２における電力変換器の制御システムが適用される制御装置の要部の概念図である。なお、実施の形態１の部分と同一又は相当部分には同一符号が付される。当該部分の説明は省略される。

【0057】

実施の形態２の制御装置１０において、キャリア波生成部１２は、電流制御用位相生成部１１が生成する電流制御用の位相を補正することでキャリア波生成用の交流電圧位相の計算結果を生成する。

【0058】

キャリア波生成部１２は、キャリア用ゼロクロス検出部３９とキャリア用比例制御部４０とキャリア用フィルタ部４１とを備える。

【0059】

キャリア用ゼロクロス検出部３９は、交流電源２の交流電圧におけるゼロクロス点を検出する。キャリア用比例制御部４０は、キャリア用ゼロクロス検出部３９によるゼロクロス点の検出結果とキャリア波とに基づいてキャリア位相の補正量を算出する。キャリア用フィルタ部４１は、電流制御用ＰＬＬ制御部３５により生成された電流制御用の交流電圧位相の計算結果に対してフィルタを掛ける。キャリア波生成用の交流電圧位相の計算結果は、キャリア用フィルタによりフィルタを掛けられた交流電圧位相の計算結果に対してキャリア用比例制御部４０からの補正量を加算することで生成される。

【0060】

以上で説明した実施の形態２によれば、キャリア波生成部１２は、電流制御用位相生成部１１が生成する電流制御用の位相を補正することでキャリア位相を生成する。このため、実施の形態１と同様に、より簡易かつ安価な構成で、複数の電力変換器４のキャリア位相を同期させることができる。その結果、複数の電力変換器４の間において、横流を防止することができる。

【産業上の利用可能性】

【0061】

以上のように、この発明に係る電力変換器の制御システムは、電力システムに利用できる。

【符号の説明】

【0062】

１ 直流電源、 ２ 交流電源、 ３ 分散電源用変換システム、 ４ 電力変換器、
５ 直流側遮断器、 ６ 変圧器、 ７ 交流側遮断器、 ８ 交流電源側遮断器、 ９ 制御システム、 １０ 制御装置、 １１ 電流制御用位相生成部、 １２ キャリア波生成部、 １３ａ Ｕ相上側スイッチング素子、 １３ｂ Ｕ相下側スイッチング素子、 １４ａ Ｖ相上側スイッチング素子、 １４ｂ Ｖ相下側スイッチング素子、 １５ａ Ｗ相上側スイッチング素子、 １５ｂ Ｗ相下側スイッチング素子、 １６ 電力制御部、 １７ 第１逆ｄｑ変換部、 １８ Ｕ相比例制御部、 １９ Ｖ相比例制御部、 ２０ Ｗ相比例制御部、 ２１ ｄ軸ローパスフィルタ部、 ２２ ｑ軸ローパスフィルタ部、 ２３ 第２逆ｄｑ変換部、 ２４ Ｕ相比較部、 ２５ Ｕ相論理否定部、
２６ Ｕ相デッドタイム生成部、 ２７ Ｖ相比較部、 ２８ Ｖ相論理否定部、 ２９ Ｖ相デッドタイム生成部、 ３０ Ｗ相比較部、 ３１ Ｗ相論理否定部、 ３２ Ｗ相デッドタイム生成部、 ３３ 電流制御用ｄｑ変換部、 ３４ 電流制御用フィルタ部、 ３５ 電流制御用ＰＬＬ制御部、 ３６ キャリア用ｄｑ変換部、 ３７ キャリア用フィルタ部、 ３８ キャリア用ＰＬＬ制御部、 ３９ キャリア用ゼロクロス検出部、 ４０ キャリア用比例制御部、 ４１ キャリア用フィルタ部、 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】