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公開番号2025018647
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-06
出願番号2023122541
出願日2023-07-27
発明の名称電力変換装置
出願人富士電機株式会社
代理人個人,個人
主分類H02M 7/48 20070101AFI20250130BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】過電流を抑制しながら系統の周波数又は電圧を安定化する。
【解決手段】入力される直流電力を交流電力に変換するインバータと、前記インバータを制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記インバータから出力される皮相電流が制限値以下となるように、前記インバータから出力される有効電流と無効電流のうち、一方の電流を他方の電流よりも優先的に制限する、電力変換装置。
【選択図】図6
特許請求の範囲【請求項１】
入力される直流電力を交流電力に変換するインバータと、
前記インバータを制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、前記インバータから出力される皮相電流が制限値以下となるように、前記インバータから出力される有効電流と無効電流のうち、一方の電流を他方の電流よりも優先的に制限する、電力変換装置。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記制御装置は、前記インバータからの出力電圧の振幅が乱れた場合、前記皮相電流が前記制限値以下となるように前記有効電流を前記無効電流よりも優先的に制限する、請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項３】
前記制御装置は、前記インバータからの出力電圧の振幅が所定の振幅範囲を外れた場合、前記皮相電流が前記制限値以下となるように前記有効電流を前記無効電流よりも優先的に制限する、請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項４】
前記制御装置は、前記インバータからの出力電圧の振幅が乱れた場合、前記皮相電流が前記制限値以下となるように前記有効電流を前記無効電流よりも大きなゲインで減少させる、請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項５】
前記制御装置は、前記インバータからの出力電圧の周波数が乱れた場合、前記皮相電流が前記制限値以下となるように前記無効電流を前記有効電流よりも優先的に制限する、請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項６】
前記制御装置は、前記インバータからの出力電圧の周波数が所定の周波数範囲を外れた場合、前記皮相電流が前記制限値以下となるように前記無効電流を前記有効電流よりも優先的に制限する、請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項７】
前記制御装置は、前記インバータからの出力電圧の周波数が乱れた場合、前記皮相電流が前記制限値以下となるように前記無効電流を前記有効電流よりも大きなゲインで減少させる、請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項８】
前記制御装置は、
前記インバータからの出力電圧の振幅が乱れた場合、前記皮相電流が前記制限値以下となるように前記有効電流を前記無効電流よりも優先的に制限し、
前記インバータからの出力電圧の周波数が乱れた場合、前記皮相電流が前記制限値以下となるように前記無効電流を前記有効電流よりも優先的に制限する、請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項９】
前記制御装置は、前記制御装置の外部からの信号に従って、前記有効電流と前記無効電流のうちどちらを優先的に制限するのか選択する、請求項１から８のいずれか一項に記載の電力変換装置。
【請求項１０】
前記制御装置は、前記インバータからの出力電圧の振幅が乱れ、かつ、前記インバータからの出力電圧の周波数が乱れた場合、前記外部からの信号に従って、前記有効電流と前記無効電流のうちどちらを優先的に制限するのか選択する、請求項９に記載の電力変換装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、電力変換装置に関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
電圧制御型の仮想同期発電機制御を適用した電力変換器は、系統擾乱や過負荷時に変換器過電流で停止する恐れがあり、これを抑制し運転継続するための制御手法が求められている。仮想同期発電機制御には大別して電圧制御型と電流制御型があり、電流制御型の場合には電流指令値を制限して任意の電流に制御する方法が存在する。しかし、電圧制御型の場合、電圧指令値を抑制する方法では、電流を任意の値に制御できないため、系統インピーダンス等の条件次第では、過電流となる可能性がある。そこで、通常動作時は電圧制御型の仮想同期発電機制御を行い、出力過電流発生時には電流制御により過電流を抑制する電力変換装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２１－１４１７０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
インバータ制御により系統の周波数及び電圧を安定化させるための機能として、周波数の安定化のためには有効電流を出力し、電圧の安定化のためには無効電流を出力する機能がある。系統の周波数擾乱が大きい場合、できる限り有効電流を出力することが望ましく、系統の電圧擾乱が大きい場合、できる限り無効電流を出力することが望ましい。
【０００５】
しかしながら、有効電流出力と無効電流出力が一律に同じ比率で制限されると、周波数の安定化と電圧の安定化の双方に影響が及ぶ。そのため、例えば、系統の周波数が安定していても、有効電流が制限され、系統の電圧が安定していても、無効電流が制限される。
【０００６】
本開示は、過電流を抑制しながら系統の周波数又は電圧を安定化できる電力変換装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の電力変換装置は、
入力される直流電力を交流電力に変換するインバータと、
前記インバータを制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、前記インバータから出力される皮相電流が制限値以下となるように、前記インバータから出力される有効電流と無効電流のうち、一方の電流を他方の電流よりも優先的に制限する。
【０００８】
本開示の電力変換装置は、
前記制御装置は、前記インバータからの出力電圧の振幅が乱れた場合、前記皮相電流が前記制限値以下となるように前記有効電流を前記無効電流よりも優先的に制限してもよい。
【０００９】
入力される直流電力を交流電力に変換するインバータと、
前記インバータを制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、前記インバータから出力される皮相電流が制限値以下となるように、前記インバータから出力される有効電流と無効電流のうち、一方の電流を他方の電流よりも大きなゲインで減少させる。
【発明の効果】
【００１０】
本開示によれば、過電流を抑制しながら系統の周波数又は電圧を安定化できる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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