CN111742280B - 电力转换装置及电力转换*** - Google Patents

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Abstract

电力转换装置具备：电力转换电路，将直流电力转换为交流电力；控制装置，基于控制指令值和电力转换电路的输出电压生成对电力转换电路的控制信号。控制装置构建为在电力转换电路的输出电压是预先设定的阈值以上的情况下基于施加了使电压指令值减少的减法修正的修正后的电压指令值生成控制信号，并且在电力转换电路的输出电压比阈值低的情况下基于未施加减法修正的电压指令值生成控制信号。控制装置可以包括基于电力转换电路的输出电压和预先设定的系数即第一增益计算第一修正值的第一运算部。控制装置可以构建为在电力转换电路的输出电压是阈值以上的情况下通过对电压指令值、电流指令值或功率指令值减去第一修正值实施对于电压指令值的减法修正。

Description

电力转换装置及电力转换***
技术领域
本发明涉及电力转换装置及电力转换***。
背景技术
以往，例如在日本特开2015－122931号公报中记载的那样，已知有基于***电压进行前馈控制的电力转换装置。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2015－122931号公报
发明内容
发明要解决的课题
在并网***中，可以想到电力***与电力转换装置突然被切断的异常事件。在发生这样的异常事件的瞬间，电力转换装置想要与通常运转同样地持续输出电力。由此，在刚发生异常事件后，电力转换装置的输出电压增大到陡峭且异常的水平。
在电力转换装置内，通常设有产生异常电压时的保护功能。通过保护功能动作，能够消除电力转换装置的输出电压的异常增大。但是，另一方面，存在下述问题，即在保护功能动作之前的期间中不能抑制异常电压的产生。
上述公报的技术涉及的以往的前馈控制的主要目的是修正电力转换装置的控制内容以抵消干扰。在这样的通常的前馈控制中，通常根据避免对噪声等的过于敏感的响应的目的，限制了将信号滤波器的响应速度一定程度上设定得较大，或设定过大的增益。由于有这些设计上的制约，所以在通常的前馈控制中，存在下述问题，即难以处理伴随着上述的异常事件的陡峭且异常的水平的输出电压增大。
本发明是为了解决上述那样的问题而提出的，目的是提供一种为了抑制电力转换装置的输出电压异常增大而改良的电力转换装置及电力转换***。
用来解决课题的手段
有关本发明的一个技术方案的电力转换装置具备：电力转换电路，将直流电力转换为交流电力；以及控制装置，基于控制指令值和上述电力转换电路的输出电压，生成对于上述电力转换电路的控制信号，上述控制装置构建为，在上述电力转换电路的上述输出电压是预先设定的阈值以上的情况下，基于施加了减法修正的修正后的电压指令值生成上述控制信号，并且在上述电力转换电路的上述输出电压比上述阈值低的情况下，基于未施加上述减法修正的电压指令值生成上述控制信号。
有关本发明的一个技术方案的电力转换***具备：上位监视装置，生成功率控制指令值；以及电力转换装置，具有将直流电力转换为交流电力的电力转换电路、以及基于上述功率控制指令值和上述电力转换电路的输出电压生成对于上述电力转换电路的控制信号的控制装置，上述上位监视装置构建为，在上述电力转换电路的上述输出电压是预先设定的阈值以上的情况下，对上述控制装置输出施加了使上述功率控制指令值减小的减法修正的修正后的功率控制指令值，并且在上述电力转换电路的上述输出电压比上述阈值低的情况下，对上述控制装置输出未施加上述减法修正的上述功率控制指令值。
发明效果
根据上述电力转换装置及电力转换***，能够仅限于电力转换电路的输出电压成为过大时将指令值减法修正，并且在电力转换电路的输出电压不大时使该减法修正功能无效化。由于在输出电压不过大的期间中能够使减法修正功能无效化，所以能够不受正常时的控制内容制约而重视异常电压的上升抑制，自由地设计减法修正的内容。结果，能够提供为了抑制异常电压上升而进行了改良的电力转换装置及电力转换***。
附图说明
图1是表示有关实施方式1的电力转换装置的图。
图2是表示有关实施方式1的电力转换装置具备的控制装置的图。
图3是表示有关实施方式1的变形例的电力转换装置具备的控制装置的图。
图4是表示有关实施方式1的变形例的电力转换装置具备的控制装置的图。
图5是表示有关实施方式2的电力转换***的图。
图6是表示在实施方式1、2的电力转换装置或电力转换***中控制单元能够利用的硬件结构的一例的图。
具体实施方式
实施方式1.
图1是表示有关实施方式1的电力转换装置10的图。在图1中也表示了包括电力转换装置10的电力转换***1。
有关实施方式1的电力转换***1具备作为直流电源的一例的太阳能电池阵列2、电力转换装置10和作为上位监视装置的MSC(Main Site Controller，主站点控制器)321。
在电力转换装置10的输入端，输入来自太阳能电池阵列2的直流电力。电力转换装置10的输出端经由***侧断路器6与电力***4连接。MSC321对电力转换装置10给出功率控制指令值Pref。电力***4具有***电压VS。在***侧断路器6导通的情况下，电力转换装置10的输出电压Vout与***电压VS一致。
电力转换装置10具备输入侧断路器13、将直流电力转换为交流电力的电力转换电路12、交流电抗器14、电容器单元15、输出侧断路器16、测量电力转换电路12的输出电压Vout的输出电压计17和控制装置20。电力转换装置10还具备测量输出电流的输出电流计18。由该输出电流计测量出的输出电流Iout的值作为图1所示的电流反馈值Ifb向控制装置20反馈。
输入侧断路器13串联地***在太阳能电池阵列2与电力转换电路12之间。电力转换电路12包括由多个半导体开关元件构成的逆变器电路，输出三相交流电力。
交流电抗器14的一端与电力转换电路12的输出端连接。交流电抗器14的另一端与输出侧断路器16连接。电容器单元15与将交流电抗器14与输出侧断路器16连接的配线并联连接。输出电压计17通过检测电容器单元15与输出侧断路器16之间的电压，测量电力转换电路12的输出电压Vout。
输出电压Vout的测量值用于控制装置20的控制。在以下的说明中，有时将“由输出电压计17测量出的输出电压Vout的测量值”简单表示为“输出电压Vout”或表示为“输出电压Vout的值”。
图2是表示有关实施方式1的电力转换装置10具备的控制装置20的图。控制装置20基于功率控制指令值Pref和电力转换电路12的输出电压Vout，生成用来驱动电力转换电路12的半导体开关元件的PWM信号VPWM。
控制装置20具备功率指令值取得部21、第一输出电压取得部22、除法部121、第一减法器23和反馈控制部24。在实施方式中，作为一例，将反馈控制部24构建为实施PI控制的比例积分控制部。但是，也可以应用不是PI控制的其他的反馈控制。
功率指令值取得部21获取来自MSC321的功率控制指令值Pref。第一输出电压取得部22从输出电压计17获取输出电压Vout的测量值。除法部121通过将功率控制指令值Pref除以输出电压Vout从而输出电流指令值iref0。
第一减法器23输出从电流指令值iref0减去电流反馈值ifb后的值。反馈控制部24对第一减法器23的输出值实施比例积分控制。
控制装置20具备第一运算部30、掩覆部33、输出切换部35、电压判定部36和第二减法器37。
第一运算部30具备设定了第一增益Kai的第一增益部31、取得电力转换电路12的输出电压Vout的第二输出电压取得部32、用第一时间常数τa对输出电压Vout进行滤波的第一滤波器部38、和将经过第一滤波器部38滤波得到的值与第一增益Kai相乘的乘法器34。第一增益Kai及第一时间常数τa是预先设定的系数。
第一运算部30将由第一滤波器部38对输出电压Vout进行滤波得到的值乘以第一增益Kai所得到的值作为第一修正值iab输出。
将第一时间常数τa设定为比后述的第二运算部60的第二时间常数τb小。第一时间常数τa如以下这样设定。设想***侧断路器6因某种理由而突然开放，电力***4与电力转换装置10突然切断的异常事件。在刚发生这样的异常事件后，由于电力转换装置10想要保持输出，所以电力转换装置10的输出电压Vout会增大到陡峭且异常的水平。预先设定第一时间常数τa的值，以使得第一滤波器部38使该陡峭的电压上升波形通过。
电压判定部36根据电力转换电路12的输出电压Vout的大小而切换输出。即，电压判定部36在电力转换电路12的输出电压Vout是阈值Vth以上的情况下，发出作为第一输出的“1”。电压判定部36在电力转换电路12的输出电压Vout比阈值Vth低的情况下，发出作为第二输出的“0”。
输出切换部35在电压判定部36发出了第一输出的情况下，将第一修正值iab向第二减法器37传递。另一方面，输出切换部35在电压判定部36发出了第二输出的情况下，用由掩覆部33设定的掩模(mask)值将第一修正值iab掩覆。在实施方式中，将掩覆部33的掩模值设定为零。在进行了该掩覆的情况下，输出切换部35向第二减法器37传递零。
第二减法器37从输出切换部35获取第一修正值iab和零中的某一个值。当第二减法器37从输出切换部35获取了第一修正值iab时，对用来计算电压指令值Vref0的电流指令值iref1减去第一修正值iab。
通过具备以上的结构，控制装置20在电力转换电路12的输出电压Vout是阈值Vth以上的情况下，对电流指令值iref1减去第一修正值iab。由此，能够实施对于电压指令值Vref0的减法修正。
控制装置20具备系数运算部125、加法器126和生成PWM信号VPWM的PWM信号生成部27。
系数运算部125对从第二减法器37输出的修正后的电流指令值iref2乘以预先设定的运算系数α，从而计算电压指令值Vref0。加法器126通过对电压指令值Vref0加上来自第二运算部60的第二修正值Vff，从而计算电压指令值Vref1。PWM信号生成部27基于电压指令值Vref1，计算作为电力转换电路12的栅极驱动信号的PWM信号VPWM。
控制装置20具备第二运算部60。第二运算部60具备取得电力转换电路12的输出电压Vout的第三输出电压取得部61、具有第二时间常数τb的第二滤波器部62和设定了第二增益Kb的第二增益部63。第二增益Kb及第二时间常数τb是预先设定的值。
第二运算部60构建为，对于由第二滤波器部62用第二时间常数τb对电力转换电路12的输出电压Vout进行滤波得到的值乘以第二增益Kb。第二运算部60输出将电力转换电路12的输出电压Vout与预先设定的第二增益Kb相乘而得到的第二修正值Vff。
将第二增益Kb预先设定为与上述的第一增益Kai不同的值。具体而言，在实施方式1中，预先设定第一增益Kai及第二增益Kb，以使与第一修正值iab的减法修正对应的电压减除量比第二修正值Vff大。
第二运算部60将作为电压前馈修正值的第二修正值Vff向加法器126输入。与第一修正值iab的情况不同，第二修正值Vff与电力转换电路12的输出电压Vout是否是阈值Vth以上无关而向加法器126输入。控制装置20不论电力转换电路12的输出电压Vout是否是阈值Vth以上，都将电压指令值Vref0用第二修正值Vff修正。
如以上说明，控制装置20在电力转换电路12的输出电压Vout是预先设定的阈值Vth以上的情况下，能够实施使用第一修正值iab的减法修正以使电压指令值Vref0减小。另一方面，控制装置20在电力转换电路12的输出电压Vout比阈值Vth低的情况下，不对电压指令值Vref0施以减法修正。
因而，根据有关实施方式1的电力转换装置10，能够仅在电力转换电路12的输出电压Vout过大时对电压指令值Vref0进行减法修正，并且当电力转换电路12的输出电压Vout处于不大的范围中时使该减法修正功能无效化。
由于能够在输出电压Vout不过大的期间中使该减法修正功能无效化，所以能够从抑制异常电压的上升的观点自由且大胆地设计控制装置20拥有的减法修正功能的各种规格。结果，能够搭载为了抑制异常电压的上升而进行了优化的减法修正功能。
此外，有关实施方式1的电力转换装置10预先设定了第一增益Kai及第二增益Kb。
第二运算部60实施在输出电压Vout异常时以外也动作的通常前馈控制。根据实施方式1构建为，通过预先进行增益的设定，与通常前馈控制相比以更大的增益实施第一运算部30的减法修正。
由于在正常运转时(即Vth>Vout时)第一运算部30无效化，所以可靠地防止了误进行由第一运算部30进行的过大的减法修正。另一方面，由于在产生电压异常时能够由第一运算部30实施较大的减法修正，所以能够可靠地实现用于异常电压抑制的修正。
此外，有关实施方式1的电力转换装置10具备将第一时间常数τa预先设定为比第二时间常数τb小的优选的结构。由此，能得到下述的良好的效果。
从第二运算部60的处理考虑，优选的是尽可能将噪声等去除，相对于此，第一运算部30的处理优选的是对陡峭的电压变化瞬时地响应。根据这样的观点，第一运算部30和第二运算部60的滤波器响应速度产生了差异。
第二运算部60在即使输出电压Vout处于通常范围内也动作的通常的前馈控制中使用，所以需要防止对于电压噪声变得过于敏感。由此，应该通过将第二时间常数τb变大到一定程度，使得不检取信号噪声等。
但是，第一运算部30用于进行电压异常时的紧急应对，所以与去除噪声相比，更重视其对于陡峭的电压变化是敏感的。为了适当地响应电力转换装置10从电力***断路时产生的异常的输出电压Vout的上升，需要设定可靠地检取该异常的输出电压Vout的上升的程度的滤波器时间常数。例如，优选的是将第一时间常数τa预先设定为使以几毫秒量级转换的陡峭的电压暴涨波形可靠地通过的程度的值。
以下，参照图3及图4说明实施方式1的变形例。在以下的说明中，以与上述实施方式1的不同点为中心进行说明，关于共同点将说明省略或简略化。此外，关于在上述实施方式1与下述的变形例之间相同或对应的结构，在图中赋予相同的标号而省略说明。
图3是表示有关实施方式1的变形例的电力转换装置具备的控制装置120的图。图3的有关变形例的控制装置120能够代替图2的控制装置20而应用于图1的电力转换装置10。控制装置120在代替第一运算部30而具有第一运算部130这一点、不具备第二减法器37这一点、以及代替加法器126而具备加减法器226这一点上，与控制装置20不同。
控制装置120包括第一运算部130。第一运算部130基于电力转换电路12的输出电压Vout和第一增益Kav计算第一修正值iab。在第一运算部130的第一增益部131中，设定了作为预先设定的系数的第一增益Kav。
控制装置120在电力转换电路12的输出电压Vout是阈值Vth以上的情况下，通过对电压指令值Vref0减去第一修正值Vab而实施减法修正。加减法器226获取从输出切换部35传递来的第一修正值Vab。加减法器226对电压指令值Vref0减去第一修正值Vab。
在图3所示的变形例中，第一修正值Vab是电压修正值。控制装置120基于电力转换电路12的输出电压Vout执行减去电压指令值Vref0的控制。在此情况下，第一增益Kav和第二增益Kb都是对于电压值的系数。既可以将第一增益Kav和第二增益Kb设定为不同的值，例如也可以将第一增益Kav设定为比第二增益Kb大的值，相反也可以将第一增益Kav设定为比第二增益Kb小的值。
图4是表示有关实施方式1的变形例的电力转换装置具备的控制装置220的图。图4的有关变形例的控制装置220能够代替图2的控制装置20而应用于图1的电力转换装置10。控制装置220在代替第一运算部30而具有第一运算部230这一点、不具备第二减法器37这一点、具备第三减法器223这一点、以及代替系数运算部125而设有系数运算部225这一点上，与控制装置20不同。
控制装置220包括第一运算部230。第一运算部230基于电力转换电路12的输出电压Vout和第一增益Kap计算第一修正值Pab。在第一运算部230的第一增益部231设定了作为预先设定的系数的第一增益Kap。
控制装置220在电力转换电路12的输出电压Vout是阈值Vth以上的情况下，对用来计算电压指令值Vref0的功率控制指令值Pref减去第一修正值Pab。具体而言，第三减法器223通过获取从输出切换部35传递来的第一修正值Pab，从而对用来计算电压指令值Vref0的功率控制指令值Pref减去第一修正值Pab。
将减去第一修正值Pab后的修正后的功率指令值Pref1向除法器121输入。然后，进行与图2的控制装置20同样的运算处理。结果，实施电压指令值Vref0的减法修正。
在图4所示的变形例中，第一修正值Pab是功率修正值。控制装置220基于电力转换电路12的输出电压Vout执行减去功率控制指令值Pref的控制。在减去功率控制指令值这一点上，减法处理的方法与控制装置20、120不同。
如以上说明，图2所示的有关实施方式1的控制装置20及有关其变形例的控制装置120、220能够通过对电流指令值iref1、电压指令值Vref0或功率控制指令值Pref减去第一修正值iab、Vab、Pab，从而实施电压指令值Vref0的减法修正。另外，对于有关图2及图3的控制装置20、120，在被施以减法修正的情况下，具有将电流指令值与电压指令值相乘所得到的值比功率控制指令值Pref的值小的特征。
控制装置20、120、220例如也可以如下述这样构建。也可以预先设定第一增益Kai、Kav、Kap，以实施使输出电压Vout或输出功率降低到额定输出的10％以下等充分低的水平那样的大幅的减法修正。也可以将控制装置20、120、220构建为，超过通常前馈控制的变动幅度而对输出电压Vout进行减法运算。
此外，在电力转换电路12设有在电压异常检测时停止保护的功能的情况下，也可以将控制装置20、120、220构建为，使上述的减法修正与该停止保护功能动作相比充分早地动作。
实施方式2.
图5是表示有关实施方式2的电力转换***201的图。电力转换***201具备电力转换装置10和作为上位监视装置的MSC321。有关实施方式2的电力转换装置10代替控制装置20而具备控制装置320。
控制装置320从图2所示的控制装置20去掉了第一运算部30、掩覆部33、输出切换部35及电压判定部36。MSC321具备指令值运算部322、修正值运算部323和第四减法器324。在这些点上，实施方式2与实施方式1不同。
第四减法器324从由指令值运算部322生成的Pref，减去由修正值运算部323计算出的第一修正值Pab。修正值运算部323在电力转换电路12的输出电压Vout是预先设定的阈值Vth以上的情况下，计算将规定的第一增益Kap与电力转换电路12的输出功率Pout相乘所得到的值，作为第一修正值Pab。电力转换电路12的输出功率Pout是通过将输出电压Vout与输出电流Iout相乘而得到的。
因而，MSC321在电力转换电路12的输出电压Vout是预先设定的阈值Vth以上的情况下，对功率控制指令值Pref施以使功率控制指令值Pref减小的减法修正。MSC321将修正后的功率控制指令值Pref对控制装置320输出。
另一方面，修正值运算部323在电力转换电路12的输出电压Vout比预先设定的阈值Vth低的情况下输出零。因而，MSC321在电力转换电路12的输出电压Vout比阈值Vth低的情况下，不实施减法修正而将功率控制指令值Pref对控制装置320输出。
即，在实施方式2中，以修正值运算部323替换实施方式1的第一运算部230、掩覆部33、输出切换部35及电压判定部36的功能。
根据有关实施方式2的电力转换***201，能够仅限于电力转换电路12的输出电压Vout过大时对功率控制指令值Pref0进行减法修正，并且在电力转换电路12的输出电压Vout处于不大的范围内时使该减法修正功能无效化。
由于在输出电压Vout不过大的期间中能够使该减法修正功能无效化，所以能够从抑制异常电压的上升的观点自由地设计该减法修正功能的各种规格。结果，能够搭载为了抑制异常电压的上升而进行了优化的减法修正功能。
在有关实施方式1的控制装置20、120、220或有关实施方式2的MSC321中设置的减法修正的控制功能也可以以模拟电路、数字电路及它们的组合中的任一种形态实现。在使用数字电路的情况下，更具体地讲，减法修正的控制功能既可以由专用硬件实现，减法修正的控制功能也可以通过由微型计算机等进行的对通用硬件的编程安装来实现。
图6是表示在实施方式1、2的电力转换装置或电力转换***中控制单元能够利用的硬件结构的一例的图。
有关实施方式1的控制装置20、120、220或有关实施方式2的MSC321也可以由图6所示的控制单元411的硬件构造实现。控制单元411的各功能可以由处理电路实现。处理电路具备处理器430a和存储器430b。
例如，处理器430a是中央处理装置、处理装置、微处理器、微型计算机、处理器或DSP等的CPU(Central Processing Unit，中央处理器)。
例如，存储器430b是RAM、ROM、闪存存储器、EPROM、EEPROM等非易失性或易失性的半导体存储器、磁盘、软盘、光盘、CD、MD、DVD。
也可以将由有关实施方式1的控制装置20、120、220或有关实施方式2的MSC321进行的控制内容的一部分或全部以控制程序的形态存储在存储器430b中。在此情况下，在处理电路中，由处理器430a执行保存在存储器430b中的程序。
标号说明
1、201电力转换***；2太阳能电池阵列(直流电源)；4电力***；6***侧断路器；10电力转换装置；12电力转换电路；13输入侧断路器；14交流电抗器；15电容器单元；16输出侧断路器；17输出电压计；20、120、220、320控制装置；21功率指令值取得部；22第一输出电压取得部；23第一减法器；24比例积分控制部；27PWM信号生成部；30、130；230第一运算部；31、131、231第一增益部；32第二输出电压取得部；33掩覆部；34乘法器；35输出切换部；36电压判定部；37第二减法器；38第一滤波器部；60第二运算部；61第三输出电压取得部；62第二滤波器部；63第二增益部；121除法部；125系数运算部；126加法器；223第三减法器；226加减法器；322指令值运算部；323修正值运算部；324第四减法器；411控制单元；430a处理器；430b存储器；iab、Vab、Pab第一修正值；Vff第二修正值；ifb电流反馈值；Kai、Kap、Kav第一增益；Kb第二增益；Pref功率控制指令值；Vout输出电压；iref0、iref1、iref2电流指令值；Vref0、Vref1电压指令值；VS***电压；Vth阈值；τa第一时间常数；τb第二时间常数。

Claims (4)

1.一种电力转换装置，其具备：
电力转换电路，将直流电力转换为交流电力；以及
控制装置，基于电压指令值和上述电力转换电路的输出电压，生成对于上述电力转换电路的控制信号，
上述控制装置构建为，在上述电力转换电路的上述输出电压是预先设定的阈值以上的情况下，基于施加了减法修正的修正后的电压指令值生成上述控制信号，并且在上述电力转换电路的上述输出电压比上述阈值低的情况下，基于未施加上述减法修正的电压指令值生成上述控制信号，上述减法修正是从上述电压指令值减去基于上述电力转换电路的上述输出电压的大小而计算出的修正值的修正，
上述控制装置包括基于上述电力转换电路的上述输出电压和作为预先设定的系数的第一增益来计算第一修正值的第一运算部，
上述控制装置构建为，在上述电力转换电路的上述输出电压是上述阈值以上的情况下，通过对上述电压指令值、用来计算上述电压指令值的电流指令值或用来计算上述电压指令值的功率指令值减去上述第一修正值，从而实施对于上述电压指令值的上述减法修正。
2.如权利要求1所述的电力转换装置，其中，
上述控制装置包括第二运算部，该第二运算部输出将上述电力转换电路的上述输出电压与预先设定的第二增益相乘所得到的第二修正值，
上述控制装置构建为，不论上述电力转换电路的上述输出电压是否是上述阈值以上，都通过上述第二修正值对上述电压指令值进行修正。
3.如权利要求2所述的电力转换装置，其中，
上述第一运算部构建为，对于以第一时间常数对上述电力转换电路的上述输出电压进行滤波得到的值，乘以上述第一增益，
上述第二运算部构建为，对于以第二时间常数对上述电力转换电路的上述输出电压进行滤波得到的值，乘以上述第二增益，
将上述第一时间常数设定为比上述第二时间常数小。
4.一种电力转换***，其具备：
上位监视装置，生成功率控制指令值；以及
电力转换装置，具有将直流电力转换为交流电力的电力转换电路、以及基于上述功率控制指令值和上述电力转换电路的输出电压生成对于上述电力转换电路的控制信号的控制装置，
上述上位监视装置构建为，在上述电力转换电路的上述输出电压是预先设定的阈值以上的情况下，为了使上述功率控制指令值减小，对上述控制装置输出施加了减法修正的修正后的功率控制指令值，并且在上述电力转换电路的上述输出电压比上述阈值低的情况下，对上述控制装置输出未施加上述减法修正的上述功率控制指令值，上述减法修正是从上述功率控制指令值减去基于上述电力转换电路的输出功率的大小而计算出的修正值的修正，
上述上位监视装置包括基于上述电力转换电路的上述输出功率和作为预先设定的系数的第一增益来计算第一修正值的修正值运算部，
上述上位监视装置构建为，在上述电力转换电路的上述输出电压是上述阈值以上的情况下，通过对功率控制指令值减去上述第一修正值，从而实施对于上述功率控制指令值的上述减法修正。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020255338A1 (ja) * 2019-06-20 2020-12-24 東芝三菱電機産業システム株式会社 電力変換装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003009399A (ja) * 2001-06-26 2003-01-10 Matsushita Electric Works Ltd 系統連系発電システム
JP3557687B2 (ja) * 1995-02-09 2004-08-25 株式会社日立製作所 電圧形自励多重変換装置とその電力変換方法
JP2008283764A (ja) * 2007-05-09 2008-11-20 Nippon Oil Corp 分散電源用パワーコンディショナ及び分散電源システム
JP2011067014A (ja) * 2009-09-17 2011-03-31 Daihen Corp 電力変換回路の制御回路、および、この制御回路を備えた電力供給システム
CN104185947A (zh) * 2012-03-16 2014-12-03 株式会社东芝 车辆用电力转换装置以及车辆

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000060000A (ja) * 1998-08-04 2000-02-25 Nissin Electric Co Ltd 分散形電源設備
JP4815239B2 (ja) * 2006-03-22 2011-11-16 東芝三菱電機産業システム株式会社 電力変換回路の制御装置
JP4606383B2 (ja) * 2006-05-30 2011-01-05 大阪瓦斯株式会社 分散型発電装置
JP5041010B2 (ja) * 2010-01-18 2012-10-03 トヨタ自動車株式会社 燃料電池システム
JP5633551B2 (ja) * 2012-11-05 2014-12-03 株式会社安川電機 交流電動機の制御装置
DE112014004002B4 (de) * 2013-09-02 2021-05-06 Mitsubishi Electric Corporation Energie-Umwandlungsvorrichtung
JP2015122931A (ja) 2013-12-25 2015-07-02 株式会社三社電機製作所 系統連系装置
KR101856317B1 (ko) * 2016-04-18 2018-05-10 현대자동차주식회사 차량의 컨버터 제어방법 및 시스템
JP2019068675A (ja) * 2017-10-04 2019-04-25 富士電機株式会社 交流−直流変換装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3557687B2 (ja) * 1995-02-09 2004-08-25 株式会社日立製作所 電圧形自励多重変換装置とその電力変換方法
JP2003009399A (ja) * 2001-06-26 2003-01-10 Matsushita Electric Works Ltd 系統連系発電システム
JP2008283764A (ja) * 2007-05-09 2008-11-20 Nippon Oil Corp 分散電源用パワーコンディショナ及び分散電源システム
JP2011067014A (ja) * 2009-09-17 2011-03-31 Daihen Corp 電力変換回路の制御回路、および、この制御回路を備えた電力供給システム
CN104185947A (zh) * 2012-03-16 2014-12-03 株式会社东芝 车辆用电力转换装置以及车辆

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