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公開番号2025105173
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-10
出願番号2023223534
出願日2023-12-28
発明の名称電力変換装置および単独運転検出方法
出願人富士電機株式会社
代理人個人,個人
主分類H02J 3/38 20060101AFI20250703BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】電圧制御型インバータの単独運転を検出可能な電力変換装置、および単独運転検出方法を提供すること。
【解決手段】直流電力を交流電力に変換するインバータ回路と、前記インバータ回路と連系点との間に設けられたリアクトルとを有するインバータと、前記インバータを電圧制御型インバータとして制御する制御装置と、を備え、前記インバータは、高調波が重畳された出力電圧を前記連系点へ出力し、前記制御装置は、前記インバータの出力電流検出値に前記高調波の信号を乗じた第1信号を生成し、前記第1信号をフィルタ処理することで第2信号を生成し、前記第2信号の絶対値である第3信号を生成し、前記第3信号をローパスフィルタ処理することで第4信号を生成し、前記第3信号及び前記第4信号に基づいて、前記インバータの単独運転を検出する、電力変換装置。
【選択図】図6
特許請求の範囲【請求項１】
直流電力を交流電力に変換するインバータ回路と、前記インバータ回路と連系点との間に設けられたリアクトルとを有するインバータと、
前記インバータを電圧制御型インバータとして制御する制御装置と、を備え、
前記インバータは、高調波が重畳された出力電圧を前記連系点へ出力し、
前記制御装置は、前記インバータの出力電流計測値に前記高調波の信号を乗じた第１信号を生成し、前記第１信号をフィルタ処理することで第２信号を生成し、前記第２信号の絶対値である第３信号を生成し、前記第３信号をローパスフィルタ処理することで第４信号を生成し、前記第３信号及び前記第４信号に基づいて、前記インバータの単独運転を検出する、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、前記第４信号に１未満の正数を乗じた第５信号を生成し、前記第３信号を前記第５信号と比較することで、前記インバータの単独運転を検出する、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、前記第３信号が前記第５信号よりも低い場合、前記インバータは単独運転状態と判定する、請求項２に記載の電力変換装置。
【請求項４】
前記連系点と電力系統との間のアドミッタンスをＹ
１
、前記連系点に接続される負荷のアドミッタンスをＹ
２
とするとき、
前記正数は、（Ｙ
２
の最大値）／（Ｙ
１
の最大値）よりも大きい、請求項２に記載の電力変換装置。
【請求項５】
前記制御装置は、前記第１信号を移動平均することで前記第２信号を生成する、請求項１から４のいずれか一項に記載の電力変換装置。
【請求項６】
前記第１信号の移動平均を演算する移動平均フィルタの移動平均時間は、前記高調波の信号の周期の整数倍、または前記高調波の信号の周期よりも長い時間である、請求項５に記載の電力変換装置。
【請求項７】
前記制御装置は、前記第１信号をローパスフィルタ処理することで前記第２信号を生成する、請求項１から４のいずれか一項に記載の電力変換装置。
【請求項８】
前記第１信号をローパスフィルタ処理するローパスフィルタの時定数は、前記高調波の信号の周期よりも長い時間である、請求項７に記載の電力変換装置。
【請求項９】
前記出力電圧に重畳する前記高調波の振幅は、前記インバータ回路と前記連系点との間のリアクタンスと、前記インバータ回路から前記連系点への高調波電流出力制限値との積よりも小さい、請求項１から４のいずれか一項に記載の電力変換装置。
【請求項１０】
直流電力を交流電力に変換するインバータ回路と、前記インバータ回路と連系点との間に設けられたリアクトルとを有する電圧制御型のインバータの単独運転検出方法であって、
高調波が重畳された出力電圧を前記インバータから前記連系点へ出力させ、
前記インバータの出力電流計測値に前記高調波の信号を乗じた第１信号を生成し、前記第１信号をフィルタ処理することで第２信号を生成し、前記第２信号の絶対値である第３信号を生成し、前記第３信号をローパスフィルタ処理することで第４信号を生成し、前記第３信号及び前記第４信号に基づいて、前記インバータの単独運転を検出する、単独運転検出方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、電力変換装置および単独運転検出方法に関する。
続きを表示（約 1,200 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、分散電源の単独運転を検出する単独運転検出装置が知られている（例えば、特許文献１，２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００７－２１５３９２号公報
特開２０１７－５１０６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
電力系統に連系可能なインバータには、交流側の入出力電流を制御する電流制御型インバータと、交流側の出力電圧を制御する電圧制御型インバータがある。しかしながら、電流制御型インバータに適用される単独運転検出装置は、ＧＦＭインバータをはじめとする電圧制御型インバータには適用できない。
【０００５】
本開示は、ＧＦＭインバータをはじめとする電圧制御型インバータの単独運転を検出可能な電力変換装置、および単独運転検出方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１態様の電力変換装置は、
直流電力を交流電力に変換するインバータ回路と、前記インバータ回路と連系点との間に設けられたリアクトルとを有するインバータと、
前記インバータを電圧制御型インバータとして制御する制御装置と、を備え、
前記インバータは、高調波が重畳された出力電圧を前記連系点へ出力し、
前記制御装置は、前記インバータの出力電流計測値に前記高調波の信号を乗じた第１信号を生成し、前記第１信号をフィルタ処理することで第２信号を生成し、前記第２信号の絶対値である第３信号を生成し、前記第３信号をローパスフィルタ処理することで第４信号を生成し、前記第３信号及び前記第４信号に基づいて、前記インバータの単独運転を検出する。
【０００７】
第２態様は、第１態様の電力変換装置であって、
前記制御装置は、前記第４信号に１未満の正数を乗じた第５信号を生成し、前記第３信号を前記第５信号と比較することで、前記インバータの単独運転を検出する。
【０００８】
第３態様は、第２態様の電力変換装置であって、
前記制御装置は、前記第３信号が前記第５信号よりも低い場合、前記インバータは単独運転状態と判定する。
【０００９】
第４態様は、第２又は第３態様の電力変換装置であって、
前記連系点と電力系統との間のアドミッタンスをＹ
１
、前記連系点に接続される負荷のアドミッタンスをＹ
２
とするとき、
前記正数は、（Ｙ
２
の最大値）／（Ｙ
１
の最大値）よりも大きい。
【００１０】
第５態様は、第１から第４のいずれか一の態様の電力変換装置であって、
前記制御装置は、前記第１信号を移動平均することで前記第２信号を生成する。
（【００１１】以降は省略されています）

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