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公開番号2025097688
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-01
出願番号2023214027
出願日2023-12-19
発明の名称電力変換システムおよびインバータ装置
出願人ダイヤゼブラ電機株式会社
代理人弁理士法人前田特許事務所
主分類H02M 7/493 20070101AFI20250624BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】インバータ装置の並列運転においてインバータ装置間に発生する交流電流および直流電流の横流を抑制する。
【解決手段】電力変換システムPSは、負荷に対して並列に設けられた複数のインバータ装置1を備える。それぞれのインバータ装置1は、直流の入力を交流に変換して出力する電力変換部2と、フィルタ回路3と、リアクトル電流Iaを検出する電流検出部6と、出力電圧Voを検出する電圧検出部7と、PWM制御信号を生成して電力変換部2に出力する制御部5と、リアクトル電流Iaの直流成分を抽出する直流電流抽出部8とを備える。制御部5は、リアクトル電流Iaの直流成分に基づいて、基準電圧を調整する機能を有する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
複数のインバータ装置を並列に設けて、共通の負荷に対して交流電力を供給する電力変換システムであって、
それぞれの前記インバータ装置は、
入力端子から入力される直流の入力を交流に変換して出力する電力変換部と、
前記電力変換部と出力端子との間に設けられ、リアクトルとコンデンサとを有するフィルタ回路と、
前記リアクトルのリアクトル電流を検出する電流検出部と、
前記出力端子から出力される出力電圧を検出する電圧検出部と、
前記リアクトル電流と前記出力電圧とから算出される有効電力および無効電力に基づいて生成された基準電圧に応じたＰＷＭ制御信号を前記電力変換部に出力する制御部と、
前記リアクトル電流の直流成分を抽出する直流電流抽出部とを備え、
前記制御部は、前記リアクトル電流の直流成分に基づいて、前記基準電圧を調整する機能を有する、
ことを特徴とする電力変換システム。
続きを表示（約 700 文字）【請求項２】
請求項１に記載の電力変換システムにおいて、
前記基準電圧の調整量に所定の制限値が設定されており、
前記制御部は、前記所定の制限値を超えない範囲内において、前記リアクトル電流の直流成分に基づいて、前記基準電圧を調整する、
ことを特徴とする電力変換システム。
【請求項３】
並列に設けられている他のインバータ装置とともに、共通の負荷に対して交流電力を供給するインバータ装置であって、
直流の入力を交流に変換して出力する電力変換部と、
電力変換部と出力端子との間に設けられ、リアクトルとコンデンサとを有するフィルタ回路と、
前記リアクトルのリアクトル電流を検出する電流検出部と、
前記出力端子から出力される出力電圧を検出する電圧検出部と、
前記リアクトル電流と前記出力電圧とから算出される有効電力および無効電力に基づいて生成された基準電圧に応じたＰＷＭ制御信号を前記電力変換部に出力する制御部と、
前記リアクトル電流の直流成分を抽出する直流電流抽出部とを備え、
前記制御部は、前記リアクトル電流の直流成分に基づいて、前記基準電圧を調整する機能を有する、
ことを特徴とするインバータ装置。
【請求項４】
請求項３に記載のインバータ装置において、
前記基準電圧の調整量に上限が設定されており、
前記制御部は、前記調整量の上限を超えない範囲内において、前記リアクトル電流の直流成分に基づいて、前記基準電圧を調整する、
ことを特徴とするインバータ装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、自立運転が可能に構成されたインバータ装置を備える電力変換システムおよび自立運転が可能に構成されたインバータ装置に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
自立運転が可能に構成されたインバータ装置を負荷に対して並列に接続した並列運転（以下、単ににおいて、ＰＱドループ制御が知られている。
【０００３】
特許文献１には、ドループ制御部を有する電力変換装置が開示されている。また、特許文献１には、電力変換装置の出力電流および電力変換装置の出力端子から接続点までの予め設定された配線インピーダンスをもとに、配線インピーダンスによる電圧降下を補償する電圧補償値を生成し、交流電圧指令値を電圧補償値で補正する技術が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
国際公開第２０１８／１５０６８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の技術の場合、電力変換装置の出力端子から接続点までの配線インピーダンスを予め把握しておく必要がある。しかしながら、電力変換装置の配線は、設置状況等に応じて変更される場合があり、その配線変更のたびに、新たな配線についての配線インピーダンスを求めて、電圧補償値を生成しなおす必要があり、面倒である。別の見方をすると、いったん配線インピーダンスを決めた後に、配線変更をする自由度が低いという課題がある。
【０００６】
また、単にＰＱドループ制御をするだけでは、インバータ装置間において、例えば個々のインバータ装置の検出誤差等に起因して、直流電流の横流（オフセット電流）が発生する場合がある。製品の出荷段階において、上記の検出誤差が小さくなるように調整することが考えられるが、製品の出荷段階でオフセット電流を完全になくすことは困難である。
【０００７】
上記問題に鑑み、本発明は、自立運転が可能に構成されたインバータ装置の並列運転においてインバータ装置間に発生する交流電流および直流電流の横流を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１態様に係る電力変換システムは、複数のインバータ装置を並列に設けて、共通の負荷に対して交流電力を供給する。それぞれの前記インバータ装置は、入力端子から入力される直流の入力を交流に変換して出力する電力変換部と、前記電力変換部と出力端子との間に設けられ、リアクトルとコンデンサとを有するフィルタ回路と、前記リアクトルを介して流れるリアクトル電流を検出する電流検出部と、前記出力端子から出力される出力電圧を検出する電圧検出部と、前記リアクトル電流と前記出力電圧とから算出される有効電力および無効電力に基づいて生成された基準電圧に応じたＰＷＭ制御信号を前記電力変換部に出力する制御部と、前記リアクトル電流の直流成分を抽出する直流電流抽出部とを備え、前記制御部は、前記リアクトル電流の直流成分に基づいて、前記基準電圧を調整する機能を有する、構成とした。
【０００９】
本態様によると、並列運転をするインバータ装置によって、有効電力および無効電力に基づくいわゆるＰＱドループ制御が実行されるように構成された電力変換システムにおいて、直流電流抽出部で抽出されたリアクトル電流の直流成分に基づいて、ＰＱドループ制御に用いる基準電圧を調整する機能を有するように構成されている。これにより、並列接続されたインバータ装置間に発生する交流電流および直流電流の横流を抑制することができる。
【発明の効果】
【００１０】
自立運転が可能に構成されたインバータ装置の並列運転においてインバータ装置間に発生する交流電流および直流電流の横流を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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