JP2007104822A - Parallelization system of power converter - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電力変換装置を並列に接続した電力変換装置の並列化システムに関する。 The present invention relates to a parallel system for power converters in which power converters are connected in parallel.
一般的に、直流電圧を交流電圧に変換する単位電圧形インバータを並列接続し、電力変換装置としての大容量化を図ることが行われている。その際、各単位インバータの交流出力電圧差により、各単位インバータ間には負荷電流とは別に横流電流が流れるため、横流電流により各単位インバータの分担電流にアンバランスが発生する。この問題に対し、各単位インバータの交流出力部にインダクタンス値の小さなリアクトル(バランサ)を接続し、横流電流の大きさを減少させ、さらに各単位インバータ間を流れる横流電流を検出し、制御回路により横流電流の平均値をゼロにするように制御する電力変換装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら以上のような電力変換装置では、リアクトルの大きさを小さく出来る利点がある反面、検出した横流電流の情報を並列接続されている各単位インバータ間で共有する必要があり、各単位インバータの制御回路を互いに独立させることができなかった。このため、故障した単位インバータを修理及び交換などをする場合に、もう一方の正常な単位インバータの運転に支障を来たす恐れがあった。 However, the power converter as described above has an advantage that the size of the reactor can be reduced, but it is necessary to share the information of the detected cross current between the unit inverters connected in parallel. The circuits could not be made independent of each other. For this reason, when repairing or replacing the failed unit inverter, there is a risk that the operation of the other normal unit inverter may be hindered.
また、リアクトルの大きさが十分でないために、単位インバータの素子故障等のとき、過大な横流電流が発生した場合には対応できず、他の健全な単位インバータまで故障が波及してしまう場合があった。 In addition, since the reactor is not large enough, it is not possible to deal with an excessive cross current in the case of a unit inverter element failure, etc., and the failure may spread to other healthy unit inverters. there were.
そこで、本発明の目的は、各インバータ間の横流電流の抑制をすることができ、各インバータが互いに制御上独立した制御回路を有することで、運転継続性を向上させることのできる電力変換装置の並列化システムを提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to provide a power conversion device that can suppress the cross current between the inverters and can improve the operation continuity by having the control circuits independent from each other. It is to provide a parallel system.
本発明の観点に従った電力変換装置の並列化システムは、少なくとも2つの電力変換装置を並列接続したシステムであって、前記各電力変換装置は、直流電力を供給する直流電力供給手段と、前記直流電力供給手段からの直流電力を交流電力に変換し、該交流電力を交流負荷に供給するインバータと、前記インバータから出力された交流電力の電気量を検出する電気量検出手段と、前記電気量検出手段の検出した電気量に基づいて、前記インバータから出力される交流電力の電気量を制御し、該電力変換装置以外の前記各電力変換装置の制御から独立した制御回路と、前記インバータと前記交流負荷との間に接続され、並列接続された前記各電力変換装置の有する前記インバータの合計容量を基準として単位法で表した値の前記交流負荷のリアクタンスと比較して、前記インバータの容量を基準として単位法で表した値のリアクタンスが大きいリアクトルとを備えた構成である。 A parallel system of power converters according to an aspect of the present invention is a system in which at least two power converters are connected in parallel, and each power converter includes DC power supply means for supplying DC power; An inverter that converts DC power from DC power supply means into AC power and supplies the AC power to an AC load, an electric quantity detection means that detects an electric quantity of the AC power output from the inverter, and the electric quantity Based on the amount of electricity detected by the detection means, the amount of AC power output from the inverter is controlled, a control circuit independent of the control of each power converter other than the power converter, the inverter, and the inverter The AC load is connected to the AC load in parallel and connected to the AC load in a unit method based on the total capacity of the inverters of the power converters. Compared to inductance, a configuration in which a reactor reactance is large values, expressed in per-unit based on the capacitance of the inverter.
本発明によれば、各インバータ間の横流電流の抑制をするができ、各インバータが互いに制御上独立した制御回路を有することで、運転継続性を向上させることのできる電力変換装置の並列化システムを提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the parallel current system of the power converter device which can suppress the cross current between each inverter and can improve driving | operation continuity because each inverter has a control circuit independent from each other is controllable. Can be provided.
以下図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
(第1の実施形態)
図1は、本実施形態に係る電力変換装置の並列化システムの構成を示すブロック図である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a parallel system of the power conversion device according to the present embodiment.
本システムは、直流電源19と、単位電圧形インバータ1と、平滑コンデンサ7と、リアクトル2と、電流検出器8と、交流電流制御回路9とからなる構成を1つの電力変換装置として、並列接続された2つの電力変換装置を有し、2つの電力変換装置から交流電力を供給される交流負荷の電動機3とからなる。
In this system, a configuration including a
直流電源19は、単位電圧形インバータ1の入力側に接続されている。直流電源19は、単位電圧形インバータ1に直流電力を供給する。直流電源19は、他の電力変換装置の単位電圧形インバータ1から独立した直流電圧源を供給する。例えば、直流電源19は、太陽電池、燃料電池、蓄電池、電気二重層キャパシタなどである。
The
平滑コンデンサ7は、直流電源19と単位電圧形インバータ1の間に並列に接続されている。平滑コンデンサ7は、直流電源19からの直流電圧を一定の平滑な直流電圧にして、単位電圧形インバータ1に供給する。
The
単位電圧形インバータ1は、確立された直流電圧から交流波形を切り出すことにより、直流から交流への電力変換を行う装置である。例えば単位電圧形インバータ1は、自励式三相ブリッジ回路である。
The unit
図10を参照して、自励式三相ブリッジ回路の構成について説明する。 The configuration of the self-excited three-phase bridge circuit will be described with reference to FIG.
自励式三相ブリッジ回路は、図10に示すように、主に、スイッチング素子15と、ダイオード16との組み合わせにより構成されている。自励式三相ブリッジ回路は、直流電源19から供給される直流電圧の正極及び負極をそれぞれ正極端子17P及び負極端子17Nに印加し、スイッチング素子15のそれぞれのゲートを制御することにより、直流電力を交流電力に変換して、交流端子18A,18B,18Cから三相交流電力を出力する。
As shown in FIG. 10, the self-excited three-phase bridge circuit is mainly configured by a combination of a
電流検出器8は、単位電圧形インバータ1の出力側に付帯している。電流検出器8は、単位電圧形インバータ1から出力される交流出力電流値を検出し、この交流電流検出値を交流電流制御回路9に入力する。
The
交流電流制御回路9は、交流電流検出値を設定されている交流電流指令値に追従するように、単位電圧形インバータ1を制御する。
The alternating
図12を参照して、交流電流制御回路9の構成例を説明する。
With reference to FIG. 12, the structural example of the alternating
交流電流制御回路9は、3相/dq変換回路21,22と、減算器23,24と、PI制御回路25,26と、dq/3相変換回路27とからなる。
The AC
制御位相角θは、dq直交二軸を表すパラメータであり、3相量とdq直交二軸上の値とを相互に回転座標変換する際に使用される。制御位相角θは、3相/dq変換回路21,22及びdq/3相変換回路27において使用される。
The control phase angle θ is a parameter representing the dq orthogonal two axes, and is used when the three-phase amount and the value on the dq orthogonal two axes are mutually subjected to rotational coordinate conversion. The control phase angle θ is used in the three-phase /
3相/dq変換回路21は、U相、V相、W相の3相量の指令値である交流電流指令値IU*,IV*,IW*が入力される。3相/dq変換回路21は、入力された交流電流値IU*,IV*,IW*をdq直交二軸上の2つの直流量Id*,Iq*に変換し、それぞれを減算器23,24に入力する。
The three-phase /
3相/dq変換回路22は、電流検出器8で検出されたU相、V相、W相の3相量である交流電流値IU,IV,IWが入力される。3相/dq変換回路22は、入力された交流電流値IU,IV,IWをdq直交二軸上の2つの直流量Id,Iqに変換し、それぞれを減算器23,24に入力する。
The three-phase /
減算器23は、3相/dq変換回路21,22からそれぞれ入力された直流量Id*,Idの差分をとり、PI制御回路25に入力する。
The
減算器24は、3相/dq変換回路21,22からそれぞれ入力された直流量Iq*,Iqの差分をとり、PI制御回路26に入力する。
The
PI制御回路25は、減算器23から入力された差分量を比例積分制御し、得られた直交2軸上の電圧指令値Vd*をdq/3相変換回路27に入力する。
The
PI制御回路26は、減算器24から入力された差分量を比例積分制御し、得られた直交2軸上の電圧指令値Vq*をdq/3相変換回路27に入力する。
The
dq/3相変換回路27は、PI制御回路25,26から入力された直交2軸上の電圧指令値Vd*,Vq*が入力され、3相量に変換して、三相交流電圧指令値VU*,VV*,VW*を出力する。
The dq / 3-
上述の構成により、交流電流制御回路9の出力する三相交流電圧指令値に従って、単位電圧形インバータ1は、直流電圧を三相交流電圧に変換する。
With the above-described configuration, the unit
リアクトル2は、単位電圧形インバータ1の出力側と並列接続されている他の単位電圧形インバータ1との接続点との間に直列にそれぞれ接続されている。リアクトル2は、電動機3の電機子漏れリアクタンスを電動機容量を基準として単位法で表した値Xmと、リアクトル2のリアクタンスを単位インバータ容量を基準として単位法で表した値Xoとすると、式(1)の関係を満足している。
The
Xo > Xm ・・・式(1)
本実施形態によれば、以下のような作用・効果を得ることができる。
Xo> Xm (1)
According to this embodiment, the following operations and effects can be obtained.
並列に接続する単位電圧形インバータの数を調整することにより、目的及び用途などに合わせた大容量の電力変換装置を実現できる。 By adjusting the number of unit voltage type inverters connected in parallel, a large-capacity power conversion device can be realized according to the purpose and application.
各単位電圧形インバータ間には、電動機の電機子漏れリアクタンスと比較して、最低でも2倍の大きさのリアクタンスが存在するため、特別な制御回路を設けなくとも、横流電流は負荷電流に含まれるリプル電流と同程度の大きさとなり十分に小さくなる。よって、単位インバータの故障時にも横流電流は小さく、他の単位インバータへの故障の波及を抑制することができる。 Between each unit voltage type inverter, there is a reactance that is at least twice as large as the armature leakage reactance of the motor. Therefore, even if no special control circuit is provided, the cross current is included in the load current. The ripple current is almost the same as the ripple current. Therefore, the cross current is small even when a unit inverter fails, and the spread of the failure to other unit inverters can be suppressed.
各単位電圧形インバータ1の交流電流制御回路9は、互いに独立した構成となり、他の単位電圧形インバータ1が制御上の影響を受けることは無い。また、直流電源19は、各単位電圧形インバータ1に独立して設けられているため、各単位電圧形インバータ1を個別に運転することができる。よって、運転中に故障した単位電圧形インバータ1のみを停止させても、もう一方の正常な単位電圧形インバータ1を運転させることができる。これにより、故障した単位電圧形インバータ1の交換又は修理をしながら、正常な単位電圧形インバータ1で電動機3に交流電力を供給することができ、運転継続性を向上することのできる電力変換装置を提供することができる。
The AC
従って、単位電圧形インバータ1を並列接続させた構成において、各インバータ間の横流電流の抑制をするができ、各単位電圧形インバータが互いに独立する制御回路及び直流電源を有することで、運転継続性を向上させることのできる電力変換装置の並列化システムを提供することができる。
Accordingly, in the configuration in which the unit
(第2の実施形態)
図2は、本実施形態に係る電力変換装置の並列化システムの構成を示すブロック図である。
(Second Embodiment)
FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of a parallel system of the power conversion device according to the present embodiment.
本システムは、図1に示すシステムの直流電源19の代わりに、単位電圧形インバータ1の直流電力の入力側に接続されたコンバータ4と、コンバータ4の交流電力の入力側に接続された入力絶縁変圧器5とを設け、入力絶縁変圧器5の入力側に交流電源6が接続されている点以外は、図1と同じである。図1と同一部分には同一符号を付してその詳しい説明を省略し、異なる部分について主に説明する。なお、これ以降の各実施形態における説明においても同様にして、重複した説明を省略する。
In this system, instead of the
交流電源6は、入力絶縁変圧器5に交流電力を供給する。
The
入力絶縁変圧器5は、交流電源6から交流電力を供給され、コンバータ4に交流電力を供給する。入力絶縁変圧器5は、交流電源6が接続されている入力側と、コンバータ4が接続されている出力側とを絶縁している。
The
コンバータ4は、入力絶縁変圧器5からの交流電力を直流電力に変換し、単位電圧形インバータ1に直流電力を供給している。例えば、コンバータ4は、ダイオード整流回路である。
The
図11を参照して、ダイオード整流回路の構成例について説明する。 A configuration example of the diode rectifier circuit will be described with reference to FIG.
ダイオード整流回路は、図11に示すように、主にダイオード16の組み合わせにより構成されている。三相交流電力の各相をそれぞれ交流端子18A,18B,18Cに入力し、正極端子17P及び負極端子17Nから直流電力を出力する。
The diode rectifier circuit is mainly composed of a combination of
本実施形態によれば、交流電源6から供給された交流電力を入力絶縁変圧器5を介して、コンバータ4に供給することで、交流電源6とコンバータ4とを絶縁し、コンバータ4を独立した直流電圧源とすることができる。
According to the present embodiment, the AC power supplied from the
従って、交流電源を供給源として、第1の実施形態と同様の作用・効果を得ることができる。 Therefore, the same operation and effect as in the first embodiment can be obtained using an AC power supply as a supply source.
(第3の実施形態)
図3は、本実施形態に係る電力変換装置の並列化システムの構成を示すブロック図である。
(Third embodiment)
FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of a parallel system of the power conversion device according to the present embodiment.
本システムは、図2に示すシステムの電動機3の代わりに、交流負荷として電源系統10が接続され、リアクトル2のリアクタンスが変更されている点以外は、図2と同じである。
This system is the same as FIG. 2 except that the
リアクトル2は、電源系統10の電源系統リアクタンスを並列接続される全インバータの合計容量を基準として単位法で表した値Xsと、リアクトル2のリアクタンスを単位インバータ容量を基準として単位法で表した値をXoとすると、式(2)の関係を満足している。
Xo > Xs ・・・式(2)
本実施形態でよれば、交流負荷が電源系統であっても、第2の実施形態と同様の作用・効果を得ることができる。
Xo> Xs (2)
According to this embodiment, even if the AC load is a power supply system, the same actions and effects as those of the second embodiment can be obtained.
(第4の実施形態)
図4は、本実施形態に係る電力変換装置の並列化システムの構成を示すブロック図である。
(Fourth embodiment)
FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration of a parallel system of the power conversion device according to the present embodiment.
本システムは、図2に示すシステムのリアクトル2の代わりに、出力変圧器11が設けられている点以外は、図2と同じである。
This system is the same as FIG. 2 except that an
出力変圧器11は、電動機3の電機子漏れリアクタンスを電動機容量を基準として単位法で表した値Xmと、出力変圧器11の漏れリアクタンスを単位インバータ容量を基準として単位法で表した値Xtとすると、式(3)の関係を満足している。
The
Xt > Xm ・・・式(3)
本実施形態でよれば、単位電圧形インバータ1の出力交流電圧を変圧することができ、第2の実施形態と同様の作用・効果を得ることができる。
Xt> Xm Formula (3)
According to the present embodiment, the output AC voltage of the unit
(第5の実施形態)
図5は、本実施形態に係る電力変換装置の並列化システムの構成を示すブロック図である。
(Fifth embodiment)
FIG. 5 is a block diagram illustrating a configuration of a parallel system of the power conversion device according to the present embodiment.
本システムは、図4に示すシステムの電動機3の代わりに、交流負荷として電源系統10が接続され、出力変圧器11の漏れリアクタンスが変更されている点以外は、図4と同じである。
This system is the same as FIG. 4 except that the
出力変圧器11は、電源系統10の電源系統リアクタンスを並列接続される全インバータの合計容量を基準として単位法で表した値Xsと、出力変圧器11の漏れリアクタンスを単位インバータ容量を基準として単位法で表した値Xtとすると、式(4)の関係を満足している。
The
Xt > Xs ・・・式(4)
本実施形態でよれば、交流負荷が電源系統であっても、第4の実施形態と同様の作用・効果を得ることができる。
Xt> Xs (4)
According to this embodiment, even if the AC load is a power supply system, the same operations and effects as those of the fourth embodiment can be obtained.
(第6の実施形態)
図6は、本実施形態に係る電力変換装置の並列化システムの構成を示すブロック図である。
(Sixth embodiment)
FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration of a parallel system of the power conversion device according to the present embodiment.
本システムは、図2に示すシステムの単位電圧形インバータ1の代わりに、3レベルインバータ12が設けられている点以外は、図2と同じである。
This system is the same as FIG. 2 except that a three-
図13を参照して、3レベルインバータ12の構成例について説明する。
A configuration example of the three-
3レベルインバータ12は、図13に示すように、主に、スイッチング素子15と、ダイオード16との組み合わせにより構成されている。
As shown in FIG. 13, the three-
3レベルインバータ12は、直流電力の正極及び負極をそれぞれ正極端子17P及び負極端子17Nに印加し、スイッチング素子15のそれぞれのゲートを制御することにより、直流電力を交流電力に変換して、交流端子18A,18B,18Cから三相交流電力を出力する。
The three-
3レベルインバータ12は、直流入力電圧源に中性点電位を設け、さらに各アームを直列構成とすることにより、インバータの交流出力電圧を2倍に高めている。
The three-
本発明によれば、電力変換装置の出力電圧の高圧化ができ、第2の実施形態と同様の作用・効果を得ることができる。 According to the present invention, the output voltage of the power conversion device can be increased, and the same operations and effects as in the second embodiment can be obtained.
(第7の実施形態)
図7は、本実施形態に係る電力変換装置の並列化システムの構成を示すブロック図である。
(Seventh embodiment)
FIG. 7 is a block diagram illustrating a configuration of a parallel system of the power conversion device according to the present embodiment.
本システムは、図2に示すシステムの各電力変換装置において、交流電流制御回路9と、単位電圧形インバータ1との間に、それぞれPWM制御回路13A,13Bが設けられている点以外は、図2と同じである。
This system is the same as that shown in FIG. 2 except that
単位電圧形インバータ1は、PWMインバータである。
The unit
図14を参照して、PWM制御回路13A,13Bの構成例について説明する。
A configuration example of the
PWM制御回路13A,13Bは、PWM制御(パルス幅変調制御)により、単位電圧形インバータ1の制御を行うための回路である。
The
PWM制御回路13A,13Bは、正弦波である三相交流電圧指令値VU*,VV*,VW*と三角波であるPWM搬送波Triをコンパレータ回路31により大小の比較を行い、単位電圧形インバータ1のスイッチングを行うゲート駆動信号Gu,Gx,Gv,Gy,Gw,Gzを出力する。
The
PWM制御回路13A,13Bにそれぞれ入力されるPWM搬送波の位相は、並列数をn(nは、2以上の整数)とすると、それぞれ360°/nずつずれている。具体的には、本システムでは、電力変換装置が2台並列接続されているため、PWM搬送波の位相は、180°ずれるようにしている。
The phases of the PWM carrier waves respectively input to the
ここでは、主に電力変換装置の並列接続されている台数が2台の場合について説明をしたが、3台以上の場合についても同様に構成することができる。 Here, the case where the number of power converters connected in parallel is two has been described, but the same configuration can be applied to the case of three or more.
本実施形態によれば、各PWM搬送波の位相をずらすことにより、並列接続点における三相交流電圧に含まれる高調波成分を減少させることができる。 According to this embodiment, the harmonic component contained in the three-phase AC voltage at the parallel connection point can be reduced by shifting the phase of each PWM carrier wave.
従って、電力変換装置の交流側出力高調波の低減ができ、第2の実施形態と同様の作用・効果を得ることができる。 Therefore, the AC side output harmonics of the power converter can be reduced, and the same actions and effects as those of the second embodiment can be obtained.
(第8の実施形態)
図8は、本実施形態に係る電力変換装置の並列化システムの構成を示すブロック図である。
(Eighth embodiment)
FIG. 8 is a block diagram showing the configuration of the parallel system of the power conversion device according to this embodiment.
本システムは、図4に示すシステムの各電力変換装置の出力変圧器11がそれぞれ出力変圧器11A,11Bに代わった点以外は、図4と同じである。
This system is the same as FIG. 4 except that the
出力変圧器11Aは、デルタデルタ(Δ−Δ)結線の出力変圧器である。
The
出力変圧器11Bは、デルタスター(Δ−Y)結線の出力変圧器である。
The
これらの構成により、並列数をn(nは、2以上の整数)とすると、出力変圧器11A及び出力変圧器11Bの一次巻線と二次巻線間の位相差が互いに60°/nずつずれている。具体的には、本システムでは、電力変換装置が2台並列接続されているため、出力変圧器11A及び出力変圧器11Bの一次巻線と二次巻線間との位相差は、30°ずれるようにしている。
With these configurations, when the parallel number is n (n is an integer of 2 or more), the phase difference between the primary winding and the secondary winding of the
ここでは、主に電力変換装置の並列接続されている台数が2台の場合について説明をしたが、3台以上の場合についても同様に構成することができる。 Here, the case where the number of power converters connected in parallel is two has been described, but the same configuration can be applied to the case of three or more.
本実施形態によれば、各出力変圧器の一次巻線と二次巻線間の位相差をずらすことにより、並列接続点における三相交流電圧に含まれる高調波成分を減少させることができる。 According to this embodiment, the harmonic component contained in the three-phase AC voltage at the parallel connection point can be reduced by shifting the phase difference between the primary winding and the secondary winding of each output transformer.
従って、電力変換装置の交流側出力高調波の低減ができ、第2の実施形態と同様の作用・効果を得ることができる。 Therefore, the AC side output harmonics of the power converter can be reduced, and the same actions and effects as those of the second embodiment can be obtained.
(第9の実施形態)
図9は、本実施形態に係る電力変換装置の並列化システムの構成を示すブロック図である。
(Ninth embodiment)
FIG. 9 is a block diagram illustrating a configuration of a parallel system of the power conversion device according to the present embodiment.
本システムは、図2に示すシステムの各電力変換装置において、単位電圧形インバータ1とリアクトル2との間に開閉器14を設け、コンバータ4と入力絶縁変圧器5との間に更に開閉器14を設けた点以外は、図2と同じである。
This system includes a
開閉器14は、遮断器又は断路器である。または、遮断器と断路器とを一式として両方が設けられていてもよい。
The
本実施形態によれば、各単位電圧形インバータ又はコンバータで故障などの異常が発生した場合には、該当する単位電圧形インバータ及びコンバータを容易に切り離すことができ、修理をし易くし、容易に交換をすることができる。また、正常な電力変換装置の運転を継続しながら、これらの修理及び交換をすることができる。 According to this embodiment, when an abnormality such as a failure occurs in each unit voltage type inverter or converter, the corresponding unit voltage type inverter and converter can be easily separated, making repair easy and easy. Can be exchanged. Moreover, these repairs and replacements can be performed while continuing normal operation of the power converter.
従って、電力変換装置の並列化システムの保守性及び運転継続性を向上することができ、第2の実施形態と同様の作用・効果を得ることができる。 Therefore, the maintainability and the operation continuity of the parallel system of the power conversion device can be improved, and the same operation and effect as in the second embodiment can be obtained.
なお、各実施形態は、以下のように変形して実施してもよい。 Each embodiment may be modified as follows.
各実施形態において、並列接続するインバータは、電圧形インバータに限らない。各実施形態の構成に適合すれば、例えば電流形インバータでも構わない。同様にして、電流検出器8の代わりに、電圧検出器を設けてもよいし、他の電気量を検出する機器であってもよい。
In each embodiment, the inverter connected in parallel is not limited to a voltage source inverter. For example, a current source inverter may be used as long as the configuration of each embodiment is adapted. Similarly, a voltage detector may be provided instead of the
各実施形態において、コンバータ4及び入力絶縁変圧器5の代わりに、第1の実施形態の構成である直流電源19を設ける構成としてもよい。
In each embodiment, it is good also as a structure which provides the direct-
各実施形態において、単位電圧形インバータ1を第6の実施形態と同様の3レベルインバータによる構成とすることにより、その実施形態の作用・効果とともに、第6の実施形態の作用・効果を得ることができる。
In each embodiment, the unit
各実施形態において、単位電圧形インバータ1を第7の実施形態と同様のPWMインバータによる構成とすることにより、その実施形態の作用・効果とともに、第7の実施形態の作用・効果を得ることができる。
In each embodiment, the unit
第8の実施形態において、各出力変圧器の結線の組み合わせは、Δ−Δ結線と、Δ−Y結線の組み合わせにかぎらない。例えば、Y−Y結線と、Y−Δ結線の組み合わせであってもよいし、他でもよい。並列に接続される電力変換装置の台数などの諸条件によって、適合する結線の組み合わせを選択することができる。また、出力変圧器を使用した他の実施形態の構成に適用することにより、その実施形態の作用・効果とともに、第8の実施形態の作用・効果を得ることができる。 In the eighth embodiment, the combination of the connections of the output transformers is not limited to the combination of the Δ-Δ connection and the Δ-Y connection. For example, a combination of Y-Y connection and Y-Δ connection may be used, or any other combination. A suitable combination of connections can be selected according to various conditions such as the number of power converters connected in parallel. Moreover, by applying to the configuration of another embodiment using an output transformer, the operation and effect of the eighth embodiment can be obtained together with the operation and effect of the embodiment.
第9の実施形態において、開閉器の設ける個数及び位置は、任意に選択することができる。これらにより、システムの構成及び適用する環境などにより適合した構成とすることで、保守性などを向上させることができる。また、他の実施形態の構成に、同様の開閉器を設けることにより、その実施形態の作用・効果とともに、第9の実施形態の作用・効果を得ることができる。 In the ninth embodiment, the number and position of the switches can be arbitrarily selected. Thus, maintainability and the like can be improved by making the configuration more suitable for the configuration of the system and the environment to which it is applied. Further, by providing a similar switch in the configuration of the other embodiment, the operation and effect of the ninth embodiment can be obtained together with the operation and effect of the embodiment.
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying the components without departing from the scope of the invention in the implementation stage. In addition, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, constituent elements over different embodiments may be appropriately combined.
1…単位電圧形インバータ、2…リアクトル、3…電動機、7…平滑コンデンサ、
8…電流検出器、9…交流電流制御回路、19…直流電源。
DESCRIPTION OF
8 ... Current detector, 9 ... AC current control circuit, 19 ... DC power supply.
Claims (12)
前記各電力変換装置は、
直流電力を供給する直流電力供給手段と、
前記直流電力供給手段からの直流電力を交流電力に変換し、該交流電力を交流負荷に供給するインバータと、
前記インバータから出力された交流電力の電気量を検出する電気量検出手段と、
前記電気量検出手段の検出した電気量に基づいて、前記インバータから出力される交流電力の電気量を制御し、該電力変換装置以外の前記各電力変換装置の制御から独立した制御回路と、
前記インバータと前記交流負荷との間に接続され、並列接続された前記各電力変換装置の有する前記インバータの合計容量を基準として単位法で表した値の前記交流負荷のリアクタンスと比較して、前記インバータの容量を基準として単位法で表した値のリアクタンスが大きいリアクトルと
を具備することを特徴とする電力変換装置の並列化システム。 A system in which at least two power converters are connected in parallel,
Each of the power conversion devices
DC power supply means for supplying DC power;
An inverter that converts DC power from the DC power supply means into AC power and supplies the AC power to an AC load;
An electric quantity detection means for detecting the electric quantity of the AC power output from the inverter;
Based on the amount of electricity detected by the amount of electricity detecting means, the amount of AC power output from the inverter is controlled, and a control circuit independent from the control of each power converter other than the power converter,
Compared with the reactance of the AC load having a value expressed in a unit method with reference to the total capacity of the inverters connected to the inverter and the AC load, and connected to each other in parallel. And a reactor having a large reactance having a value expressed by a unit method with reference to the capacity of the inverter.
前記各電力変換装置は、
直流電力を供給する直流電力供給手段と、
前記直流電力供給手段からの直流電力を交流電力に変換し、該交流電力を交流負荷として電源系統に供給するインバータと、
前記インバータから出力された交流電力の電気量を検出する電気量検出手段と、
前記電気量検出手段の検出した電気量に基づいて、前記インバータから出力される交流電力の電気量を制御し、該電力変換装置以外の前記各電力変換装置の制御から独立した制御回路と、
前記インバータと前記交流負荷との間に接続され、並列接続された前記各電力変換装置の有する前記インバータの合計容量を基準として単位法で表した値の前記電源系統の電源系統リアクタンスと比較して、前記インバータの容量を基準として単位法で表した値のリアクタンスが大きいリアクトルと
を具備することを特徴とする電力変換装置の並列化システム。 A system in which at least two power converters are connected in parallel,
Each of the power conversion devices
DC power supply means for supplying DC power;
An inverter that converts direct current power from the direct current power supply means into alternating current power and supplies the alternating current power as an alternating current load to a power supply system;
An electric quantity detection means for detecting the electric quantity of the AC power output from the inverter;
Based on the amount of electricity detected by the amount of electricity detecting means, the amount of AC power output from the inverter is controlled, and a control circuit independent from the control of each power converter other than the power converter,
Compared to the power system reactance of the power system of the value represented by the unit method with reference to the total capacity of the inverters connected between the inverter and the AC load and connected to each other in parallel. And a reactor having a large reactance having a value expressed by a unit method with respect to the capacity of the inverter as a reference.
前記各電力変換装置は、
直流電力を供給する直流電力供給手段と、
前記直流電力供給手段からの直流電力を交流電力に変換し、該交流電力を交流負荷として電動機に供給するインバータと、
前記インバータから出力された交流電力の電気量を検出する電気量検出手段と、
前記電気量検出手段の検出した電気量に基づいて、前記インバータから出力される交流電力の電気量を制御し、該電力変換装置以外の前記各電力変換装置の制御から独立した制御回路と、
前記インバータと前記交流負荷との間に接続され、前記電動機の電動機容量を基準として単位法で表した値の前記電動機の電機子漏れリアクタンスと比較して、前記インバータの容量を基準として単位法で表した値のリアクタンスが大きいリアクトルと
を具備することを特徴とする電力変換装置の並列化システム。 A system in which at least two power converters are connected in parallel,
Each of the power conversion devices
DC power supply means for supplying DC power;
An inverter that converts DC power from the DC power supply means into AC power, and supplies the AC power to the motor as an AC load;
An electric quantity detection means for detecting the electric quantity of the AC power output from the inverter;
Based on the amount of electricity detected by the amount of electricity detecting means, the amount of AC power output from the inverter is controlled, and a control circuit independent from the control of each power converter other than the power converter,
Compared with the armature leakage reactance of the motor, which is connected between the inverter and the AC load, and the value expressed in the unit method with the motor capacity of the motor as a reference, in the unit method with the capacity of the inverter as a reference A parallel system for a power converter, comprising: a reactor having a large reactance of a value represented.
前記各電力変換装置は、
直流電力を供給する直流電力供給手段と、
前記直流電力供給手段からの直流電力を交流電力に変換し、前記交流電力を交流負荷に供給するインバータと、
前記インバータから出力された交流電力の電気量を検出する電気量検出手段と、
前記電気量検出手段の検出した電気量に基づいて、前記インバータから出力される交流電力の電気量を制御し、該電力変換装置以外の前記各電力変換装置の制御から独立した制御回路と、
前記インバータと前記交流負荷との間に接続され、並列接続された前記各電力変換装置の有する前記各インバータの合計容量を基準として単位法で表した値の前記交流負荷のリアクタンスと比較して、前記インバータの容量を基準として単位法で表した値の漏れリアクタンスが大きい変圧器と
を具備することを特徴とする電力変換装置の並列化システム。 A system in which at least two power converters are connected in parallel,
Each of the power conversion devices
DC power supply means for supplying DC power;
An inverter that converts the DC power from the DC power supply means to AC power and supplies the AC power to an AC load;
An electric quantity detection means for detecting the electric quantity of the AC power output from the inverter;
Based on the amount of electricity detected by the amount of electricity detecting means, the amount of AC power output from the inverter is controlled, and a control circuit independent from the control of each power converter other than the power converter,
Compared to the reactance of the AC load of the value expressed in the unit method based on the total capacity of the inverters of the power converters connected between the inverter and the AC load and connected in parallel, A parallel system for power converters, comprising: a transformer having a large leakage reactance represented by a unit method based on the capacity of the inverter.
前記各電力変換装置は、
直流電力を供給する直流電力供給手段と、
前記直流電力供給手段からの直流電力を交流電力に変換し、該交流電力を交流負荷として電源系統に供給するインバータと、
前記インバータから出力された交流電力の電気量を検出する電気量検出手段と、
前記電気量検出手段の検出した電気量に基づいて、前記インバータから出力される交流電力の電気量を制御し、該電力変換装置以外の前記各電力変換装置の制御から独立した制御回路と、
前記インバータと前記交流負荷との間に接続され、並列接続された前記各電力変換装置の有する前記インバータの合計容量を基準として単位法で表した値の前記電源系統の電源系統リアクタンスと比較して、前記インバータの容量を基準として単位法で表した値の漏れリアクタンスが大きい変圧器と
を具備することを特徴とする電力変換装置の並列化システム。 A system in which at least two power converters are connected in parallel,
Each of the power conversion devices
DC power supply means for supplying DC power;
An inverter that converts direct current power from the direct current power supply means into alternating current power and supplies the alternating current power as an alternating current load to a power supply system;
An electric quantity detection means for detecting the electric quantity of the AC power output from the inverter;
Based on the amount of electricity detected by the amount of electricity detecting means, the amount of AC power output from the inverter is controlled, and a control circuit independent from the control of each power converter other than the power converter,
Compared to the power system reactance of the power system of the value represented by the unit method with reference to the total capacity of the inverters connected between the inverter and the AC load and connected to each other in parallel. And a transformer having a large leakage reactance having a value expressed by a unit method with respect to the capacity of the inverter as a reference.
前記各電力変換装置は、
直流電力を供給する直流電力供給手段と、
前記直流電力供給手段からの直流電力を交流電力に変換し、該交流電力を交流負荷として電動機に供給するインバータと、
前記インバータから出力された交流電力の電気量を検出する電気量検出手段と、
前記電気量検出手段の検出した電気量に基づいて、前記インバータから出力される交流電力の電気量を制御し、該電力変換装置以外の前記各電力変換装置の制御から独立した制御回路と、
前記インバータと前記交流負荷との間に接続され、前記電動機の電動機容量を基準として単位法で表した値の前記電動機の電機子漏れリアクタンスと比較して、前記インバータの容量を基準として単位法で表した値の漏れリアクタンスが大きい変圧器と
を具備することを特徴とする電力変換装置の並列化システム。 A system in which at least two power converters are connected in parallel,
Each of the power conversion devices
DC power supply means for supplying DC power;
An inverter that converts DC power from the DC power supply means into AC power, and supplies the AC power to the motor as an AC load;
An electric quantity detection means for detecting the electric quantity of the AC power output from the inverter;
Based on the amount of electricity detected by the amount of electricity detecting means, the amount of AC power output from the inverter is controlled, and a control circuit independent from the control of each power converter other than the power converter,
Compared with the armature leakage reactance of the motor, which is connected between the inverter and the AC load, and the value expressed in the unit method with the motor capacity of the motor as a reference, in the unit method with the capacity of the inverter as a reference A parallel system for a power converter, comprising: a transformer having a large leakage reactance of the value indicated.
3レベルインバータであること
を特徴とする請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の電力変換装置の並列化システム。 The inverter of each power converter is
It is a 3 level inverter, The parallelization system of the power converter device of any one of Claims 1-6 characterized by the above-mentioned.
交流電力を直流電力に変換するコンバータであり、
前記各電力変換装置は、
交流電源から交流電力を供給され、前記コンバータに交流電力を供給し、前記交流電源と前記コンバータとを絶縁する入力絶縁変圧器と
を具備することを特徴とする請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の電力変換装置の並列化システム。 The DC power supply means of each power converter is
A converter that converts AC power into DC power,
Each of the power conversion devices
The AC power supply is supplied from an AC power supply, the AC power is supplied to the converter, and an input insulation transformer is provided that insulates the AC power supply from the converter. The parallelization system of the power converter device of Claim 1.
該電力変換装置以外の前記各電力変換装置の前記インバータが前記交流負荷へ供給する経路を電気的に接離せずに、該電力変換装置の前記インバータが前記交流負荷へ供給する経路を電気的に接離する第1の開閉器と、
該電力変換装置以外の前記各電力変換装置の前記直流電力供給手段に交流電力が供給されるための経路を電気的に接離せずに、該電力変換装置の前記直流電力供給手段に交流電力が供給されるための経路を電気的に接離する第2の開閉器と
を具備することを特徴とする請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の電力変換装置の並列化システム。 Each of the power conversion devices
The path of the inverter of the power converter is electrically connected to the AC load without being electrically connected to or separated from the path of the inverter of each of the power converters other than the power converter. A first switch that contacts and separates;
AC power is supplied to the DC power supply means of the power converter without electrically connecting or disconnecting a path for supplying AC power to the DC power supply means of each of the power converters other than the power converter. The parallel system for power converters according to any one of claims 1 to 8, further comprising a second switch that electrically connects and separates a path for supply.
を具備することを特徴とする請求項3又は請求項6に記載の電力変換装置の並列化システム。 The parallel system for power converters according to claim 3, further comprising: the electric motor supplied with the AC power from the inverter of each of the power converters.
前記各電力変換装置の前記インバータは、
PWM制御用搬送波を用いて制御されるPWMインバータであり、
前記各電力変換装置の前記インバータの前記PWM制御用搬送波は、
位相角が、360°/nずつずれていること
を特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の電力変換装置の並列化システム。 The number of the power converters connected in parallel is n which is an integer of 2 or more,
The inverter of each power converter is
A PWM inverter controlled using a carrier wave for PWM control;
The PWM control carrier wave of the inverter of each power converter is
4. The power conversion device parallelization system according to claim 1, wherein the phase angle is shifted by 360 ° / n. 5.
前記各電力変換装置の前記変圧器は、
一次巻線と二次巻線との位相差が、60°/nずつずれていること
を特徴とする請求項4から請求項6のいずれか1項に記載の電力変換装置の並列化システム。 The number of the power converters connected in parallel is n which is an integer of 2 or more,
The transformer of each power converter is
The parallel system of the power converter according to any one of claims 4 to 6, wherein a phase difference between the primary winding and the secondary winding is shifted by 60 ° / n.
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