JP2006062427A - 電力変換装置、電力変換システムおよびその制御方法 - Google Patents
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Abstract
回生インバータにより車両の発生する回生電力を吸収し、き電線電圧を安定にしながら接続される交流系統への逆潮を抑制する。
【解決手段】
本願発明の電力変換装置は、き電線電圧が上昇する時は、直流電力を交流電力に変換して同一交流系統に接続される駅負荷へ電力を回生し、さらに、駅負荷で消費する電力を検出して、回生する交流電力を、駅負荷電力検出値以下とし、き電線電圧の安定化を図る。
また、回生する交流電力を駅負荷が消費する電力より少なくなるように制御することで接続される交流系統への逆潮を防止する。
【選択図】図1
Description
Claims (20)
- 交流側が交流電源に負荷と並列に接続し、直流側が直流電力発生源に接続した直交電力変換装置であって、
該直交電力変換装置が電力半導体スイッチング素子を備えた直交電力変換器と、該直交電力変換器の制御部と、前記直交電力変換器と前記負荷とが消費する電力を検出する電力検出手段と、前記交直電力変換器の交流側から出力する電力を検出する電力検出手段とを有し、
前記制御部が、前記交直電力変換器の出力する交流電力が前記交流電源へ流出しない範囲で、交流電力を交流出力端子から出力させることを特徴とする直交電力変換装置。 - 交流側が交流電源に負荷と並列に接続し、直流側が直流電力発生源に接続した直交電力変換装置であって、
該直交電力変換装置が、電力半導体スイッチング素子を備えた直交電力変換器と、該直交電力変換器の制御部と、前記負荷が消費する電力を検出する電力検出手段と、前記交直電力変換器の交流側から出力する電力を検出する電力検出手段とを有し、
前記制御部が、前記交直電力変換器の出力する交流電力を、前記負荷電力検出値以下に制限することを特徴とする直交電力変換装置。 - 請求項1に記載の直交電力変換装置において、
前記制御部が、前記直流電力発生源の発生する直流電力が前記負荷消費電力より小さい場合は、該直流電力を交流電力に変換して出力して、前記直流入力電圧を所定の値以下に抑制し、
前記発生する直流電力が前記負荷消費電力より大きい場合には、前記直流電力を変換して出力する交流電力を前記負荷電力以下に制限することを特徴とする直交電力変換装置。 - 請求項2に記載の直交電力変換装置において、
前記制御部が、前記直流電力発生源の発生する直流電力が前記負荷消費電力より小さい場合は、該直流電力を交流電力に変換して出力して、前記直流入力電圧を所定の値以下に抑制し、
前記発生する直流電力が前記負荷消費電力より大きい場合には、前記直流電力を変換して出力する交流電力を前記負荷電力以下に制限することを特徴とする直交電力変換装置。 - 請求項1に記載の直交電力変換装置において、
前記制御部が、前記直流電力発生源の発生する直流電力が前記負荷消費電力以下である場合には、該直流電力を交流電力に変換して出力することにより直流入力端子電圧を所定の値に追従させ、
前記直流電力が前記負荷消費電力以上である場合には、交流電力に変換して出力する電力を負荷電力以下に制限することを特徴とする直交電力変換装置。 - 請求項2に記載の直交電力変換装置において、
前記制御部が、前記直流電力発生源の発生する直流電力が前記負荷消費電力以下である場合には、該直流電力を交流電力に変換して出力することにより直流入力端子電圧を所定の値に追従させ、
前記直流電力が前記負荷消費電力以上である場合には、交流電力に変換して出力する電力を負荷電力以下に制限することを特徴とする直交電力変換装置。 - 請求項1に記載の電力変換装置において、
前記制御部が、前記交流電源から前記電力変換器と前記並列接続された負荷とに供給される合計電力の検出値と、前記電力変換器が出力する電力の検出値とを用いて前記負荷が消費する電力を算出する手段と、
前記直交電力変換器が出力する交流電力の指令値を前記負荷が消費する電力値で制限する制限手段とを有することを特徴とする直交電力変換装置。 - 請求項2記載の直交電力変換装置において、前記制御部が、前記電力変換器が出力する交流電力の指令値を、負荷で消費する電力の検出値で制限する制限手段を有することを特徴とする直交電力変換装置。
- 請求項1に記載の直交電力変換装置において、
前記直交電力変換装置が直流入力電圧を検出する電圧検出手段を備え、
前記制御部が、前記直流入力端子電圧と所定の値との偏差に応じて交流出力端子より出力すべき電力の指令値を算出する電圧制御手段と、該電圧制御手段の算出する電力指令値に基づき、交流出力電力を制御する出力電力制御手段とを有することを特徴とする直交電力変換装置。 - 請求項2に記載の直交電力変換装置において、
前記直交電力変換装置が直流入力電圧を検出する電圧検出手段を備え、
前記制御部が、前記直流入力端子電圧と所定の値との偏差に応じて交流出力端子より出力すべき電力の指令値を算出する電圧制御手段と、該電圧制御手段の算出する電力指令値に基づき、交流出力電力を制御する出力電力制御手段とを有することを特徴とする直交電力変換装置。 - 請求項1に記載の電力変換装置において、前記直流電力発生源が回生運転中の電気車であることを特徴とする直交電力変換装置。
- 請求項2に記載の電力変換装置において、前記直流電力発生源が回生運転中の電気車であることを特徴とする直交電力変換装置。
- 交流側が交流電源に負荷と並列に接続し、直流側が直流電力発生源に接続した直交電力変換装置を備えた電力変換システムであって、
該直交電力変換装置が、電力半導体スイッチング素子を備えた直交電力変換器と、該直交電力変換器の直流側に並列に接続した電力吸収部と、該直交電力変換器の制御部と、前記直交電力変換器と前記負荷とが消費する電力を検出する電力検出手段と、前記交直電力変換器の交流側から出力する電力を検出する電力検出手段と、を有し、
前記制御部が、前記交直電力変換器の出力する交流電力が前記交流電源へ流出しない範囲で、交流電力を交流出力端子から出力させ、
さらに前記制御部が、直流入力端子電圧と所定の値との偏差に応じて吸収すべき直流電力を算出し、
該算出した直流電力で前記負荷が消費する電力以下の電力を、前記直交電力変換器の電力指令値とし、
前記算出した直流電力で前記負荷が消費する電力を超過する電力を、前記電力吸収部の吸収電力指令値とし、
前記直流入力端子から前記直交電力変換器と前記電力吸収部とによって電力を吸収することを特徴とする電力変換システム。 - 請求項13に記載の電力変換システムにおいて、
前記直交電力変換装置が、電力半導体スイッチング素子を備えた直交電力変換器と、該直交電力変換器の制御部と、前記直交電力変換器と前記負荷とが消費する電力を検出する電力検出手段と、前記交直電力変換器の交流側から出力する電力を検出する電力検出手段とを有し、
前記制御部が、前記交直電力変換器の出力する交流電力を、前記負荷電力検出値以下に制限することを特徴とする電力変換システム。 - 請求項13に記載の電力変換システムにおいて、
前記制御部が、
前記直流入力端子電圧と所定の値との偏差に応じて吸収すべき直流電力の指令値を算出する電圧制御手段と、
該電圧制御手段の算出する電力指令値のうち前記負荷が消費する電力以下の電力を前記直交電力変換器の電力指令値とし、前記電圧制御手段の算出する電力指令値のうち前記負荷が消費する電力を超過する電力を前記電力吸収部の吸収電力指令値に分配する電力指令値分配手段と、
前記電力吸収部に前記吸収電力指令値に従って直流入力端子から吸収する電力を制御する吸収電力制御手段とを有することを特徴とする電力変換システム。 - 請求項13に記載の電力変換システムにおいて、前記電力吸収部が抵抗消費型チョッパであることを特徴とする電力変換システム。
- 請求項13に記載の電力変換システムにおいて、前記電力吸収部が蓄電式電力貯蔵装置であることを特徴とする電力変換システム。
- 請求項17に記載の電力変換システムにおいて、
前記直流電力発生源が回生運転中の電気車であり、
該電気車の加速時には前記蓄電式電力貯蔵装置から電力を放電することを特徴とする電力変換システム。 - 請求項18に記載の電力変換システムにおいて、
前記交直電力変換装置が自励式電力変換装置であり、
前記直交電力変換装置から前記電気車に直流電力を供給する際は、蓄電式電力貯蔵装置に蓄電された電力の放電による供給を、前記交流電源から直流電力に変換して電力を供給することより優先することを特徴とする電力変換システム。 - 交流側が交流電源に負荷と並列に接続し、直流側が直流電力発生源に接続した直交電力変換装置を備えた電力変換システムの制御方法であって、
該直交電力変換装置が、電力半導体スイッチング素子を備えた直交電力変換器と、該直交電力変換器の直流側に並列に接続した電力吸収部と、該直交電力変換器の制御部と、前記直交電力変換器と前記負荷とが消費する電力を検出する電力検出手段と、前記交直電力変換器の交流側から出力する電力を検出する電力検出手段と、を有するものであって、
前記交直電力変換器の出力する交流電力を前記交流電源へ流出しない範囲で出力させ、 直流入力端子電圧と所定の値との偏差に応じて算出した吸収すべき直流電力のうち、前記負荷が消費する電力以下の電力を、前記直交電力変換器に電力指令値として与え、
前記負荷が消費する電力を超過する電力を、前記電力吸収部に吸収電力指令値として与えることを特徴とする電力変換システムの制御方法。
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