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公開番号2024116500
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-08-28
出願番号2023022160
出願日2023-02-16
発明の名称電力変換装置
出願人富士電機株式会社
代理人弁理士法人一色国際特許事務所
主分類H02M 7/48 20070101AFI20240821BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】電力系統に実際に出力される電圧が電圧指令値からずれることを防止することが
可能な電電力変換装置を提供する。
【解決手段】リアクトル及びコンデンサを含むフィルタを介して電力系統に電力を供給す
る電力変換装置であって、前記リアクトルに流れる第1電流の測定値と、前記コンデンサ
の電圧を目標電圧とするための前記第1電流の電流指令値との第1の差を計算する第1減
算部と、前記第1の差に応じた値と、前記コンデンサの電圧の電圧指令値とを加算する加
算部と、前記加算部の加算結果に応じた出力電圧を、前記フィルタに出力する電圧出力部
と、を含む電力変換装置。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
リアクトル及びコンデンサを含むフィルタを介して電力系統に電力を供給する電力変換
装置であって、
前記リアクトルに流れる第１電流の測定値と、前記コンデンサの電圧を目標電圧とする
ための前記第１電流の電流指令値との第１の差を計算する第１減算部と、
前記第１の差に応じた値と、前記コンデンサの電圧の電圧指令値とを加算する加算部と
、
前記加算部の加算結果に応じた出力電圧を、前記フィルタに出力する電圧出力部と、
を含む電力変換装置。
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
請求項１に記載の電力変換装置であって、
前記コンデンサの前記目標電圧の振幅、周波数、及び位相に基づいて、前記電圧指令値
を出力する電圧指令値出力部と、
前記目標電圧の微分結果の振幅、周波数、及び位相と、前記コンデンサの容量とに基づ
いて、前記コンデンサに流れる第２電流を計算する計算部と、
前記リアクトル及び前記コンデンサが接続されたノードから前記電力系統に流れる第３
電流の測定値と、前記第２電流の目標値とに基づいて、前記第１電流の前記電流指令値を
出力する電流指令値出力部と、
を更に含む電力変換装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の電力変換装置であって、
前記目標電圧の振幅の目標値と、前記コンデンサの電圧の振幅との第２の差に基づいて
、前記目標電圧の振幅を計算する振幅計算部と、
を更に含む電力変換装置。
【請求項４】
リアクトル及びコンデンサを含むフィルタを介して電力系統に電力を供給する電力変換
装置であって、
前記コンデンサの電圧の電圧指令値と、前記コンデンサの電圧の測定値との差を計算す
る第１減算部と、
前記コンデンサの電圧が前記電圧指令値である場合における前記コンデンサに流れる第
１電流の目標値と、前記リアクトル及び前記コンデンサが接続されたノードから前記電力
系統に流れる第２電流の測定値と、前記第１減算部の減算結果に応じた第１の値とに基づ
いて、前記コンデンサの電圧を目標電圧とするための前記リアクトルに流れる第３電流の
電流指令値を出力する電流指令値出力部と、
前記電流指令値と、前記第３電流の測定値との差を計算する第２減算部と、
前記第２減算部の減算結果に応じた第２の値と、前記コンデンサの電圧の測定値とを加
算する加算部と、
前記加算部の加算結果に応じた出力電圧を、前記フィルタに出力する電圧出力部と、
を含む電力変換装置。
【請求項５】
請求項４に記載の電力変換装置であって、
前記電流指令値出力部から出力された前記電流指令値を所定の範囲内に制限し、前記第
２減算部に出力する制限部
を更に含む電力変換装置。
【請求項６】
請求項５に記載の電力変換装置であって、
前記コンデンサの前記目標電圧の振幅、周波数、及び位相に基づいて、前記電圧指令値
を出力する電圧指令値出力部と、
前記目標電圧の微分結果の振幅、周波数、及び位相と、前記コンデンサの容量とに基づ
いて、前記コンデンサに流れる前記第１電流を計算する計算部と、
を更に含む電力変換装置。
【請求項７】
請求項６に記載の電力変換装置であって、
前記第１減算部の減算結果に所定の定数の逆数を乗ずることによって前記第１の値を出
力する第１出力部と、
前記第２減算部の減算結果に前記定数を乗ずることによって前記第２の値を出力する第
２出力部と、
を更に含む電力変換装置。
【請求項８】
請求項４～７の何れか１項に記載の電力変換装置であって、
前記目標電圧の振幅の目標値と、前記コンデンサの電圧の振幅との差に基づいて、前記
目標電圧の振幅を計算する振幅計算部と、
を更に含む電力変換装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力変換装置に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
同期発電機は、回転体が有する慣性により、電力系統の周波数の維持に貢献する。近年
、同期発電機が有する回転体を模擬する処理を行いつつインバータの出力を制御する擬似
同期発電機が知られている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第７０２３４３０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、一般的に擬似同期発電機は、電流の高調波成分を除去するためのフィルタを
介して電力系統に設けられる。このような場合、フィルタが介在することによって、電力
系統に実際に出力される電圧が電圧指令値から大きくずれる場合がある。
【０００５】
特許文献１に記載された擬似同期発電機においては、このような電圧指令値からのズレ
を抑制するための対策は開示されていない。
【０００６】
本発明はこのような課題を鑑みてなされたものであり、電力系統に実際に出力される電
圧が、電圧指令値からずれることを防止することが可能な電力変換装置を提供することを
目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するための一の発明は、リアクトル及びコンデンサを含むフィルタを介
して電力系統に電力を供給する電力変換装置であって、前記リアクトルに流れる第１電流
の測定値と、前記コンデンサの電圧を目標電圧とするための前記第１電流の電流指令値と
の第１の差を計算する第１減算部と、前記第１の差に応じた値と、前記コンデンサの電圧
の電圧指令値とを加算する加算部と、前記加算部の加算結果に応じた出力電圧を、前記フ
ィルタに出力する電圧出力部と、を含む電力変換装置である。
【０００８】
また、リアクトル及びコンデンサを含むフィルタを介して電力系統に電力を供給する電
力変換装置であって、前記コンデンサの電圧の電圧指令値と、前記コンデンサの電圧の測
定値との差を計算する第１減算部と、前記コンデンサの電圧が前記電圧指令値である場合
における前記コンデンサに流れる第１電流の目標値と、前記リアクトル及び前記コンデン
サが接続されたノードから前記電力系統に流れる第２電流の測定値と、前記第１減算部の
減算結果に応じた第１の値とに基づいて、前記コンデンサの電圧を目標電圧とするための
前記リアクトルに流れる第３電流の電流指令値を出力する電流指令値出力部と、前記電流
指令値と、前記第３電流の測定値との差を計算する第２減算部と、前記第２減算部の減算
結果に応じた第２の値と、前記コンデンサの電圧の測定値とを加算する加算部と、前記加
算部の加算結果に応じた出力電圧を、前記フィルタに出力する電圧出力部と、を含む電力
変換装置である。本発明の他の特徴については、本明細書の記載により明らかにする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、電力系統に実際に出力される電圧が、電圧指令値からずれることを防
止することが可能な電源装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
電力変換装置２（５～７）が設けられた電力系統１の一例を説明する図である。
一般的な電力変換装置２における制御装置２０の機能ブロックの一例を説明する図である。
実施形態の電力変換装置５における制御装置５０の機能ブロックの一例を説明する図である。
実施形態の電力変換装置６における制御装置６０の機能ブロックの一例を説明する図である。
実施形態の電力変換装置７における制御装置７０の機能ブロックの一例を説明する図である。
電力変換装置６及び電力変換装置７についてのシミュレーション結果を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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