JP2019213382A - 電力変換装置 - Google Patents
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Abstract
Description
なお、図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。また、同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
なお、本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
図1は、第1の実施形態に係る電力変換装置を模式的に表すブロック図である。
図1に表したように、電力変換装置10は、主回路部12と、上位制御装置14と、を備える。電力変換装置10は、例えば、直流送電システムに用いられる。電力変換装置10は、直流送電システムにおいて、交流電力系統2及び一対の直流送電線3、4に接続される。
図2に表したように、変換器CELLは、主回路40と、電荷蓄積素子45と、制御部46と、給電回路48と、電圧検出器50と、を有する。
図3に表したように、各変換器CELLの制御部46は、電圧検出器50で検出された電荷蓄積素子45の電圧(以下、セル電圧と称す)を上位制御装置14に出力する。上位制御装置14には、各変換器CELLのそれぞれのセル電圧が入力される。なお、上位制御装置14へのセル電圧の入力は、制御部46を介することなく、電圧検出器50から直接的に上位制御装置14に入力してもよい。
図4は、制御部46のバイパス制御に関する動作の一例を模式的に表す。以下では、第1変換器CELL1の制御部46を例に説明を行う。第2変換器CELL2の制御部46の動作は、第1変換器CELL1の制御部46の動作と実質的に同じであるから、詳細な説明は省略する。
図5は、第2の実施形態に係るモジュールMDLを模式的に表すブロック図である。
なお、上記第1の実施形態と機能・構成上実質的に同じものについては、同符号を付し、詳細な説明は省略する。
図5に表したように、各変換器CELLは、記憶部60をさらに有する。記憶部60は、変換器CELLの自身の故障の状態を表す故障情報62を記憶する。
図6は、制御部46の起動時の動作の一例を模式的に表す。
前述のように、制御部46は、給電回路48からの制御電源の供給に応じて起動する(図6のステップS21)。制御部46は、起動した後、記憶部60の故障情報62を参照する(図6のステップS22)。
図7に表したように、この例では、判定回路54が省略されている。この例では、例えば、各変換器CELLのセル電圧の異常の判定を全て上位制御装置14が行う。このように、各変換器CELLのセル電圧の異常の判定は、上位制御装置14などで行わせつつ、故障情報62は、各変換器CELLのそれぞれに記憶させる構成としてもよい。この場合においても、上位制御装置14が各変換器CELLのそれぞれの故障情報62を記憶する場合と比べて、上位制御装置14の構成を簡素化することができる。
図8に表したように、この例では、主回路40が、第1スイッチング素子41と第2スイッチング素子42とを有するとともに、第3スイッチング素子43と第4スイッチング素子44とをさらに有する。第3スイッチング素子43、第4スイッチング素子44には、第1スイッチング素子41、第2スイッチング素子42と実質的に同じ素子が用いられる。
Claims (6)
- 直列に接続された複数台の変換器を有し、前記複数台の変換器の動作により、交流電力から直流電力への変換及び直流電力から交流電力への変換の少なくとも一方を行う主回路部と、
前記複数台の変換器の動作を制御する上位制御装置と、
を備え、
前記複数台の変換器のそれぞれは、
ハーフブリッジ接続又はフルブリッジ接続された複数のスイッチング素子と、
前記複数のスイッチング素子のそれぞれに並列に接続された複数の整流素子と、
前記複数のスイッチング素子に対して並列に接続された電荷蓄積素子と、
前記複数のスイッチング素子のオン・オフを制御する制御部と、
前記電荷蓄積素子に蓄積された電荷を基に、前記制御部の制御電源を生成し、生成した制御電源を前記制御部に供給する給電回路と、
前記電荷蓄積素子の電圧を検出し、検出結果を前記制御部及び前記上位制御装置に出力する電圧検出器と、
を有し、
前記上位制御装置は、前記複数台の変換器のそれぞれの前記電圧検出器の前記検出結果を基に、前記複数台の変換器の前記電荷蓄積素子の電圧の平均値を算出し、前記平均値を前記複数台の変換器のそれぞれの前記制御部に出力し、
前記制御部は、前記電圧検出器の前記検出結果と前記平均値とを基に前記電荷蓄積素子の電圧の異常を判定し、異常を判定した場合に、異常と判定された前記変換器をバイパス状態とする電力変換装置。 - 前記複数台の変換器は、少なくとも2台の前記変換器毎にモジュール化されており、
モジュール化された前記少なくとも2台の前記変換器は、前記電圧検出器の前記検出結果を互いに共有し、
前記制御部は、モジュール化された前記少なくとも2台の前記変換器のそれぞれの前記電荷蓄積素子の電圧の異常を判定し、異常を判定された前記変換器を前記バイパス状態とすることが可能である請求項1記載の電力変換装置。 - 前記複数台の変換器のそれぞれは、自身の故障の状態を表す故障情報を記憶する記憶部を有し、
前記制御部は、前記給電回路からの前記制御電源の供給に応じて起動した後、前記記憶部の前記故障情報を参照し、故障と記憶されている場合に、故障と記憶されている前記変換器をバイパス状態とする請求項1又は2に記載の電力変換装置。 - 前記複数台の変換器は、少なくとも2台の前記変換器毎にモジュール化されており、
モジュール化された前記少なくとも2台の前記変換器は、前記故障情報を互いに共有し、
前記制御部は、起動した後、前記故障情報を参照することにより、モジュール化された前記少なくとも2台の前記変換器のそれぞれの故障を確認し、故障と記憶されている前記変換器を前記バイパス状態とすることが可能である請求項3記載の電力変換装置。 - 直列に接続された複数台の変換器を有し、前記複数台の変換器の動作により、交流電力から直流電力への変換及び直流電力から交流電力への変換の少なくとも一方を行う主回路部と、
前記複数台の変換器の動作を制御する上位制御装置と、
を備え、
前記複数台の変換器のそれぞれは、
ハーフブリッジ接続又はフルブリッジ接続された複数のスイッチング素子と、
前記複数のスイッチング素子のそれぞれに並列に接続された複数の整流素子と、
前記複数のスイッチング素子に対して並列に接続された電荷蓄積素子と、
前記複数のスイッチング素子のオン・オフを制御する制御部と、
前記電荷蓄積素子に蓄積された電荷を基に、前記制御部の制御電源を生成し、生成した制御電源を前記制御部に供給する給電回路と、
自身の故障を表す故障情報を記憶する記憶部と、
を有し、
前記制御部は、前記給電回路からの前記制御電源の供給に応じて起動した後、前記記憶部の前記故障情報を参照し、故障と記憶されている場合に、故障と記憶されている前記変換器をバイパス状態とする電力変換装置。 - 前記複数台の変換器は、少なくとも2台の前記変換器毎にモジュール化されており、
モジュール化された前記少なくとも2台の前記変換器は、前記故障情報を互いに共有し、
前記制御部は、起動した後、前記故障情報を参照することにより、モジュール化された前記少なくとも2台の前記変換器のそれぞれの故障を確認し、故障と記憶されている前記変換器を前記バイパス状態とすることが可能である請求項5記載の電力変換装置。
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