JP2021016261A - 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に表したように、電力変換装置10は、第1制御装置11と、第2制御装置12と、主回路部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(交流回路)及び一対の直流送電線3、4(直流回路)に接続される。
図2に表したように、変換器CELは、第1接続端子30aと、第2接続端子30bと、第1スイッチング素子31と、第2スイッチング素子32と、電荷蓄積素子35と、制御回路40と、駆動回路41、42と、を有する。
図3に表したように、第1制御装置11は、制御信号生成部50と、選択信号生成部52と、同期制御部54と、を有する。第2制御装置12は、制御信号生成部60と、選択信号生成部62と、同期制御部64と、を有する。
図4に表したように、制御信号生成部50は、電圧基準VRとキャリア信号CWとを基に、各スイッチング素子31、32のスイッチングを制御する第1制御信号を生成する。制御信号生成部50は、変換器CEL毎に電圧基準VRを設定する。1つのアーム部にM台の変換器CELが直列に接続されている場合、制御信号生成部50は、変換器CEL毎のM個の電圧基準VRを設定する。キャリア信号CWは、各変換器CELのそれぞれに共通に用いてもよいし、変換器CEL毎のM個のキャリア信号CWを設定してもよい。
図5では、運転系の制御装置を第1制御装置11から第2制御装置12に切り替える場合の電力変換装置10の動作の一例を模式的に表す。
第1制御信号及び第2制御信号は、電圧基準VRやキャリア信号CWの同期などを行ったとしても、電圧基準VRの情報などを待機側に送信する際の伝送遅延や、制御信号生成部50、60の個体差などにより、図5及び図6に表したように、完全には一致せず、僅かな誤差が発生してしまう場合がある。この誤差のため、運転系と待機系との切り替えを瞬時に行うと、不要なジッタパルスが発生して不要なスイッチングを行ってしまう可能性が生じる。
図7に表したように、この例において、変換器CELは、第3スイッチング素子33と、第4スイッチング素子34と、駆動回路43、44と、をさらに有する。第3スイッチング素子33、第4スイッチング素子34には、第1スイッチング素子31、第2スイッチング素子32と実質的に同じ素子が用いられる。
Claims (3)
- 複数のスイッチング素子を有し、前記複数のスイッチング素子のオン・オフにより、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の交直変換を行う主回路部と、
前記主回路部の動作を制御する第1制御装置と、
前記主回路部の動作を制御する第2制御装置と、
を備え、
前記第1制御装置及び前記第2制御装置は、一方を前記主回路部の動作を実際に制御する運転系とし、他方を前記運転系の予備の待機系とするとともに、前記運転系と前記待機系とを切り替えられるようにし、
前記第1制御装置は、前記主回路部の動作を制御するための第1制御信号と、前記運転系及び前記待機系を識別するための第1選択信号と、を前記主回路部に送信し、
前記第2制御装置は、前記主回路部の動作を制御するための第2制御信号と、前記運転系及び前記待機系を識別するための第2選択信号と、を前記主回路部に送信し、
前記主回路部は、前記第1選択信号及び前記第2選択信号を基に、前記第1制御信号及び前記第2制御信号から前記運転系の制御信号を選択し、選択した前記運転系の前記制御信号に基づいて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回路を有し、
前記第1選択信号及び前記第2選択信号は、前記運転系であることを示す運転状態と、前記待機系であることを示す待機状態と、を有し、
前記第1制御装置及び前記第2制御装置は、前記運転系と前記待機系とを切り替える場合に、前記第1選択信号及び前記第2選択信号の双方を前記運転状態とするオーバーラップ期間を設け、
前記制御回路は、前記オーバーラップ期間において、前記第1制御信号と前記第2制御信号とが同じ状態となった際に、前記運転系と前記待機系とを切り替える電力変換装置。 - 前記主回路部は、直列に接続された複数の変換器を有し、
前記複数の変換器のそれぞれが、前記複数のスイッチング素子と前記制御回路とを有する請求項1記載の電力変換装置。 - 前記複数の変換器は、所定の電圧を出力する出力状態と、前記所定の電圧の出力を停止した停止状態と、を有し、
前記制御回路は、前記オーバーラップ期間において、前記第1制御信号と前記第2制御信号とが前記変換器を前記停止状態とする状態となった際に、前記運転系と前記待機系とを切り替える請求項2記載の電力変換装置。
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