專利名稱：電力變換系統(tǒng)及電力變換器的控制方法
與電力系統(tǒng)連接的吸收或者放出電力的電力變換器記載在日本專利申請公開公報特開平8-66048號公報中。在特開平8-66048號公報中所記載的電力變換器的控制裝置中，當(dāng)電力變換器單獨運行時，把變換器的控制從使用第一PLL的電流控制切換為使用第二PLL的電壓控制，相對于負(fù)荷進行獨立運轉(zhuǎn)。而且，在特開平8-9648號公報中所記載的電力變換器中，當(dāng)從獨立運轉(zhuǎn)恢復(fù)為與系統(tǒng)互聯(lián)運轉(zhuǎn)時，判定系統(tǒng)的電壓和變換器輸出的電壓相位及振幅，在相一致的瞬間，判定一致信號，閉合斷路器，暫時停止變換器，重新開始再次運轉(zhuǎn)，來進行向連接運轉(zhuǎn)的控制切換。
在上述特開平8-66048號公報中所記載的現(xiàn)有技術(shù)中，在獨立運轉(zhuǎn)與連接運轉(zhuǎn)的切換時，控制量不會完全一致，而產(chǎn)生控制量臺階狀變化的情況。而且，當(dāng)從獨立運轉(zhuǎn)向系統(tǒng)連接運轉(zhuǎn)恢復(fù)時，存在因過電流而使電力變換系統(tǒng)停止的情況。因此，在向系統(tǒng)連接運轉(zhuǎn)切換時，為了使控制恢復(fù)，必須使變換器停止。而且，在上述特開平8-66048號公報中所記載的現(xiàn)有技術(shù)中，在斷路器動作時，存在過電流產(chǎn)生的情況。
通過本申請的發(fā)明人的研究得知，上述現(xiàn)有技術(shù)中的過電流和控制量的劇變原因是為了捕捉相位一致的瞬間來使斷路器等的斷路投入裝置動作而產(chǎn)生的相位偏移、連接系統(tǒng)時使用的相位檢測器與獨立運轉(zhuǎn)時使用的相位檢測器的切換、電流控制與電壓控制的切換。
這樣，在本申請的發(fā)明的電力變換系統(tǒng)中，當(dāng)連接運轉(zhuǎn)恢復(fù)時，控制電力變換器，以使電力變換器的輸出電壓相位與系統(tǒng)電壓相位相一致，閉合斷路器，來避免過電流的發(fā)生。而且，在本申請的發(fā)明的電力變換系統(tǒng)中，當(dāng)連接運轉(zhuǎn)時和獨立運轉(zhuǎn)時，使控制系統(tǒng)成為共同的，來避免控制量的劇變。
本申請的發(fā)明的電力變換系統(tǒng)包括控制裝置，調(diào)整電力變換器的輸出相位，以便于不出現(xiàn)斷路投入裝置的電力系統(tǒng)側(cè)的交流電壓與負(fù)荷側(cè)的交流電壓的相位差?；蛘撸诒旧暾埖陌l(fā)明的電力變換系統(tǒng)中，包括控制裝置，根據(jù)上述交流電壓的相位差，來輸出開閉斷路投入裝置的信號。該控制裝置最好包括電流控制系統(tǒng)，在系統(tǒng)連接時和獨立運轉(zhuǎn)時，切換電流指令。
而且，本申請的發(fā)明的電力變換系統(tǒng)具有以下構(gòu)成(1)在系統(tǒng)連接運轉(zhuǎn)和獨立運轉(zhuǎn)中，共同使用電流控制系統(tǒng)。
(2)在獨立運轉(zhuǎn)時，使變換器輸出電壓的前饋成分成為固定值。
(3)把電流控制的一方(d軸或者q軸)的指令值作為電壓控制的輸出，把另一方的電流控制輸入偏差作為零，并且在電流檢測的坐標(biāo)變換中使用相位檢測信號。
(4)使2相3相的坐標(biāo)變換成為自激振蕩。
(5)使電力調(diào)整器和電壓調(diào)整器的積分量與在控制中使用的調(diào)整器側(cè)的積分量相結(jié)合。
(6)在相位調(diào)整時的相位差Δθ的校正量上設(shè)置限制，用相當(dāng)于在系統(tǒng)中所允許的頻率變動的量以內(nèi)的相位校正量來進行相位調(diào)整。
(7)在電壓調(diào)整器的電壓指令值中使用斷路器的系統(tǒng)側(cè)電壓，在其值中設(shè)置由系統(tǒng)決定的電壓變動允許范圍內(nèi)的限制器，把限制器作為指令值。
(8)在獨立運轉(zhuǎn)時，不固定變換器控制器的電壓前饋檢測值。


圖1是實施例1的電力變換系統(tǒng)的示意圖；圖2是實施例1的獨立·異常判定器的示意圖；圖3是實施例1的相位判定器的示意圖；圖4是實施例1的相位檢測器的示意圖；圖5是實施例1的變換控制器的示意圖6是實施例1的變換控制器的檢測器的示意圖；圖7是實施例1的變換控制器的控制器的示意圖；圖8是實施例2的變換控制器的檢測器的示意圖；圖9是說明實施例2的變換控制器的控制器的圖；圖10是實施例3的檢測器的示意圖；圖11是實施例3的控制器的示意圖；圖12是實施例4的檢測器的示意圖；圖13是實施例4的控制器的示意圖；圖14是實施例5的檢測器的示意圖；圖15是實施例5的控制器的示意圖；圖16是實施例6的檢測器的示意圖；圖17是實施例6的控制器的示意圖；圖18是實施例7的示意圖；圖19是包括太陽能發(fā)電裝置的實施例8的示意圖；圖20是包括具有逆變器和變換器的風(fēng)力發(fā)電裝置的實施例9的示意圖；圖21是包括直流輸電系統(tǒng)的實施例10的示意圖。
(實施例1)對于本發(fā)明的實施例，使用圖1來進行說明。在圖1中，斷路器3a的一方連接在電力系統(tǒng)上，另一方連接在家庭、工廠和風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)4a等的負(fù)荷及電力變換系統(tǒng)上。電力變換系統(tǒng)由連接用的變壓器6a和電力變換器及二次電池5a及用于控制電力變換器的系統(tǒng)控制裝置所構(gòu)成。電力變換器給負(fù)荷供電，同時，把由風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)4a產(chǎn)生的電力貯藏在二次電池5a中。
電力變換器的連接點的電壓Vc由電壓檢測器1b進行檢測，而輸入到相位檢測器中。而且，電力變換器的連接點電流Ic由電流檢測器2a進行檢測，輸入到變換器控制器及獨立·異常判定器中。電力變換器的輸出電流Iacr由電流檢測器2b進行檢測，輸入到變換器控制器中，并且，斷路器3a的系統(tǒng)側(cè)的電壓Vs由電壓檢測器1a進行檢測，輸入到相位檢測器、變換器控制器及獨立·異常判定器中。
變換器控制器根據(jù)相位檢測器輸出的電壓相位θc及θc’、電力變換器的連接點的電壓Vc、連接點電流Ic及輸出電流Iacr，來輸出控制電力變換器的觸發(fā)脈沖Gp。相位檢測器輸入系統(tǒng)側(cè)的電壓Vs、電力變換器的連接點的電壓Vc及作為獨立·異常判定器的輸出的獨立信號MD，向相位判定器輸出系統(tǒng)側(cè)的電壓Vs與連接點的電壓Vc的相位差Δθ。相位判定器判定相位差Δθ，向獨立·異常判定器輸出系統(tǒng)連接許可信號Ra。
獨立·異常判定器根據(jù)所輸入的系統(tǒng)側(cè)的電壓Vs、連接點電流Ic、連接許可信號Ra，來檢測出電力變換器系統(tǒng)的單獨運轉(zhuǎn)狀態(tài)和系統(tǒng)的事故等對負(fù)荷產(chǎn)生影響的情況，向斷路器3a輸出斷開或者閉合斷路器的信號So，同時，向相位檢測器及變換器控制器輸出獨立許可信號MD。斷路器3a接受獨立·異常判定器輸出的閉路或者開路信號So來動作。
圖2是獨立·異常判定器的詳細(xì)情況。在圖2中，系統(tǒng)側(cè)的電壓Vs和連接點電流Ic分別被輸入單獨運轉(zhuǎn)檢測器和停電·過電壓檢測器。單獨運轉(zhuǎn)檢測器從連接點電流Ic和系統(tǒng)側(cè)的電壓Vs檢測出單獨運轉(zhuǎn)狀態(tài)，當(dāng)檢測到單獨運轉(zhuǎn)狀態(tài)時，把信號Ta的值設(shè)定為“1”，并輸出給OR電路。并且，停電·過電壓檢測器判定電壓的降低和上升的程度，當(dāng)檢測到異常時，把信號Oa的值設(shè)定為“1”，并輸出給OR電路。向OR電路輸入作為相位判定器的輸出的連接許可信號Ra(在許可連接時，為“0”，在不許可時，為“1”)，當(dāng)單獨運轉(zhuǎn)信號Ta或者停電·過電壓信號Oa或者連接許可信號Ra中的任一個為“1”時，向斷路器3a輸出開路信號So，來打開斷路器3a，或者，繼續(xù)斷路器3a的開路狀態(tài)。并且，當(dāng)OR電路輸出斷路器開路信號So時，同時向相位檢測器和變換器控制器輸出獨立許可信號MD。
圖3表示相位判定器的細(xì)節(jié)。把從相位檢測器所輸出的相位差信號Δθ輸入電平判定器，當(dāng)Δθ為在斷開斷路器時不會給變換器和負(fù)荷產(chǎn)生影響的零附近的值時，使系統(tǒng)連接許可信號Ra成為“0”，而輸出給獨立·異常判定器。在此，如果相位差的判定電平是，例如，系統(tǒng)側(cè)的電壓Vs與連接點的電壓Vc的相位差為A，從電力系統(tǒng)到變換器的電抗為X，在斷開斷路器時，通過下式(1)求出的功率P在變換器與系統(tǒng)之間被吸收或者放出，因此，選擇該功率Po相對于變換器容量足夠小的相位差A(yù)，來減小對變換器的影響。
Po=Vs·Vc·sinA/X[W] …(1)當(dāng)在上述判定電平的相位差A(yù)的值附近存在Δθ的值時，為了防止輸出的連接許可信號Ra隔一會就反復(fù)“1”,“0”的值，可以使判定電平具有滯后。
圖4表示了相位檢測器的細(xì)節(jié)。由相位運算器從變換器的輸出電壓Vc所檢測出的相位信號θc，通過減法器7a運算出與由相位運算器從系統(tǒng)側(cè)的電壓Vs所檢測出的相位信號θs之差，把運算出的相位差Δθ輸出給相位判定器。相位信號θc被輸出給變換器控制器，同時，被輸入相位保持器。相位保持器輸入獨立·異常判定器的獨立許可信號MD，當(dāng)獨立許可信號MD表示獨立運轉(zhuǎn)的情況下，在來自該時刻的相位下，移到系統(tǒng)頻率的自激振蕩方式下，向加法器8a輸出相位信號θch。而且，相位差Δθ被輸入限制器，用相當(dāng)于在系統(tǒng)中所允許的頻率變動的相位差，來限制校正量Δθ，把限制的值Δθ’輸出給加法器8a。加法器8a把該相位信號θch與Δθ’相加，把相加結(jié)果的Δθ’輸出給變換器控制器。
下面對相位運算器進行說明。用在下式(2)和式(3)所示的傅立葉變換式來運算把系統(tǒng)電壓Vs進行3相2相變換而得到的結(jié)果cos(ω·t+φ)和sin(ω·t+φ)內(nèi)的sin(ω·t+φ)，而得到VaR和VaI。同樣，用下式(4)和式(5)所示的傅立葉變換式來運算cos(ω·t+φ)，而得到VbR和VbI。其中，使內(nèi)部振蕩器信號為cos(ω·t)和sin(ω·t)，使t為時間，使φ為與內(nèi)部振蕩器的相位差。VaR=∫oT[cos{ω·t}×sin{ω·t+φ}]dt]]>=12∫oT[sin{2ω·t+φ}+sin{φ}]dt]]>=12·12ω[-cos{2ω·t+φ}+t·sin{φ}]oT]]>=14ω[-cos{2ω·T+φ}+T·sin{φ}]-14ω[-cos{φ}]]]>=T4ωsin{φ}···(2)]]>Val=∫oT[sin{ω·t}×sin{ω·t+φ}]dt]]>=-12∫oT[cos{2ω·t+φ}-cos{φ}]dt]]>=-12·12ω[sin{2ω·t+φ}-t·cos{φ}]oT]]>=-14ω[sin{2ω·T+φ}-T·cos{φ}+14ω[sin{φ}]]]>=T4ωcos{φ}···(3)]]>VbR=∫oT[cos{ω·t}×cos{ω·t+φ}]dt]]>=12∫oT[cos{2ω·t+φ}+cos{-φ}]dt]]>=12·12ω[sin{2ω·t+φ}+t·cos{-φ}]oT]]>=14ω[sin{2ω·T+φ}+T·cos{-φ}]-14ω[sin{φ}]]]>=T4ωcos{φ}···(4)]]>Vbl=∫oT[sin{ω·t}×cos{ω·t+φ}]dt]]>=12∫oT[sin{2ω·t+φ}+sin{-φ}]dt]]>=12·12ω[-cos{2ω·t+φ}+t·sin{-φ}]oT]]>=14ω[-cos{2ω·T+φ}+T·sin{-φ}]-14ω[-cos{φ}]]]>=-T4ωsin{φ}···(5)]]>
使用所得到的結(jié)果而用式(6)和式(7)所示的式子來進行進一步運算，來得到VR和VI。
VR=VaR+VbI …(6)VI=VbR-VaI …(7)運算結(jié)果VR和VI通過由式(8)所進行的坐標(biāo)變換并使用內(nèi)部振蕩器的相位cos(ω·t)和sin(ω·t)，而變換為交流信號Vcos和Vsin。(VsinVcos)=(-VR·sin(ω·t)+V1·cos(ω·t)+VR·cos(ω·t)+V1·sin(ω·t))···(8)]]>接著，用式(9)所示的運算式來運算相位角θc。
θc=Atan(Vsin/Vcos) …(9)系統(tǒng)電壓Vs的相位信號θs與上述相同地求出。
圖5表示本實施例的變換器控制器的構(gòu)成。并且，圖6表示圖5的變換器控制器的檢測器的細(xì)節(jié)，圖7表示圖5的變換器控制器的控制器的細(xì)節(jié)。
如圖6所示的那樣，變換器控制器根據(jù)電流檢測值Ic和電壓檢測值Vc，來通過PQ運算器運算出輸出給系統(tǒng)的有功功率P和無功功率Q。這樣得到的有功功率P、無功功率Q被分別輸入圖7所示的有功功率調(diào)整器APR、無功功率調(diào)整器AQR，運算電流指令值Id1*、Iq1*，并輸出給切換器10a和10b，以便于由有功功率調(diào)整器APR和無功功率調(diào)整器AQR來使有功功率P和無功功率Q與指令值P*、Q*相一致。并且，把連接變換器的點的電壓振幅檢測值Vs’輸入圖6所示的振幅運算器來進行運算，并輸出給限制器。變換器的輸出電壓Vc的振幅值Vc’由圖6所示的另一個振幅運算器進行運算，作為圖7所示的電壓調(diào)整器AVR的反饋信號，輸入減法器7f。圖6所示的限制器輸入電壓振幅檢測值Vs’，來把電壓振幅檢測值Vs’限制在系統(tǒng)電壓的額定范圍內(nèi)，并輸出給濾波器(未圖示)。為了使用用濾波器除去了高頻成分的電壓振幅V*作為圖7的電壓調(diào)整器AVR的指令值，而把其輸出給減法器7f。減法器7f把運算的結(jié)果輸出給電壓調(diào)整器AVR，電壓調(diào)整器AVR的輸出Id2*被輸入切換器10a。電流反饋的q軸成分Iq被輸入切換器10b，切換器10b輸出Iq或者Iq1*之一。
在圖7的功率調(diào)整器APR的內(nèi)部具有的積分值和在電壓調(diào)整器AVR的內(nèi)部具有的積分值使用同一存儲器Za，設(shè)定成使在控制中不使用的一方的積分值與在控制中使用的一方的積分值相一致。
把相位信號θc輸入圖6所示的電流Iacr的坐標(biāo)變換器和電壓Vc的坐標(biāo)變換器。各個坐標(biāo)變換器把3相交流信號從相位信號θc變換為2軸的直流量，把電流Iacr變換為Id和Iq，把電壓Vc變換為Vds和Vqs。電壓的d軸成分Vds和q軸成分Vqs分別被輸入切換器10c,10d。切換器10c,10d輸入在連接運轉(zhuǎn)下被正常檢測的電壓檢測值的d軸成分的大小(1.0pu)和q軸成分的大小(0.0pu)的固定值。當(dāng)各個切換器10c,10d的輸出信號為Vds’、Vqs’時，在輸出中，輸出Vds和Vqs，或者輸出1.0pu和0.0pu。
圖7所示的切換器10a和切換器10b的輸出Id*和Iq*分別被輸入減法器7b、7c，由減法器7b、7c運算電流Iacr的反饋值Id和Iq，把結(jié)果分別輸入d軸電流調(diào)整器ACRd和q軸電流調(diào)整器ACRq。切換器10a、10b的輸出Id*和Iq*分別被輸入非干涉成分運算器wL。電流調(diào)整器ACRd和電流調(diào)整器ACRq的輸出被輸入加減運算器9a和加減運算器9b。并且，非干涉成分運算器wL從q軸的電流指令值Iq*來運算出非干涉成分，輸出給加減運算器9a。同樣，非干涉成分運算器wL從d軸的電流指令值Id*來運算出非干涉成分，輸出給加減運算器9b。
加減運算器9a和9b進一步分別對電壓檢測值的d軸成分Vds’和q軸成分Vqs’進行加法運算，把運算結(jié)果的Vd*和Vq*輸出給2相3相坐標(biāo)變換器。2相3相坐標(biāo)變換器使用相位信號θc’來把所輸入的Vd*和Vq*的信號變換為3相交流，輸出給PWM運算器。PWM運算器對2相3相坐標(biāo)變換器的輸出進行PWM運算，并輸出觸發(fā)脈沖Gp。這樣，2相3相坐標(biāo)變換器使用θch和Δθc’即作為與通過限制器來限制了其值的Δθ之和的θc’，而變換為3相交流，因此，能夠把電力變換器的輸出相位調(diào)整為沒有Δθ。
獨立許可信號MD被輸入圖7的切換器10a和切換器10b、圖6的切換器10c和切換器10d。當(dāng)獨立許可信號MD被設(shè)定為獨立運轉(zhuǎn)時，切換器10a選擇Id2*作為Id*，切換器10b選擇Iq*作為Iq，切換器10c、10d為了固定電壓前饋成分而使用1.0pu的固定值作為Vds’，切換器使用0.0pu的固定值作為Vqs’。
在本實施例中，由于把斷路器3a的系統(tǒng)電壓Vs輸入相位檢測器，故在獨立運轉(zhuǎn)時，當(dāng)系統(tǒng)電壓恢復(fù)時，能夠把電力變換系統(tǒng)的輸出相位調(diào)整為與系統(tǒng)的相位相一致。這樣，在本實施例中，減少了獨立運轉(zhuǎn)時在系統(tǒng)電壓恢復(fù)時的變換器的過電流和對負(fù)荷的影響。而且，在相位相一致的時刻來直接操作電力變換器系統(tǒng)，來閉合斷路器3a，因此，不需要連接保護裝置等設(shè)備。
在本實施例中，當(dāng)向獨立運轉(zhuǎn)過渡時，僅保持相位檢測器的輸出的一部分，并且，電流檢測的坐標(biāo)變換原樣使用相位檢測器的信號，因此，在向獨立運轉(zhuǎn)的過渡和向系統(tǒng)連接的恢復(fù)時，相位檢測信號不會驟變，而能夠穩(wěn)定地控制電力變換器。
在本實施例中，在系統(tǒng)連接運轉(zhuǎn)和獨立運轉(zhuǎn)中，共同使用電流控制系統(tǒng)，來抑制切換時的控制量的驟變。并且，通過在獨立運轉(zhuǎn)時使用電流控制，在負(fù)荷變動而超過變換器的容量的情況下，通過電流控制的限制器動作，能夠防止過電流。
在本實施例中，通過在獨立運轉(zhuǎn)時使變換器電壓的前饋成分Vds、Vqs為固定的，能夠降低高次諧波。
在本實施例中，把電流控制的一方(在在本實施例中為d軸)的指令值作為電壓控制的輸出，把另一方的電流控制輸入偏差作為零，并且，通過在電流檢測的坐標(biāo)變換中使用相位檢測信號，就能在使用現(xiàn)有的電流矢量控制的同時，切換為獨立運轉(zhuǎn)的控制。而且，通過在2相3相坐標(biāo)變換中使用自激振蕩的相位信號θc’，能夠穩(wěn)定獨立運轉(zhuǎn)時的輸出電壓頻率。
在本實施例中，由于合成為使用功率調(diào)整器APR和電壓調(diào)整器AVR的積分量側(cè)的積分量，而能夠在切換時沒有控制量的驟變，穩(wěn)定地進行切換。
在本實施例中，在相位差Δθ的校正量上設(shè)置限制，用相當(dāng)于系統(tǒng)所允許的頻率變動程度的量以內(nèi)的相位校正量，來進行相位調(diào)整，因此，能夠在把負(fù)荷的頻率變動抑制到最小限度的同時，從獨立運轉(zhuǎn)恢復(fù)為系統(tǒng)連接運轉(zhuǎn)。
在本實施例中，在電壓調(diào)整器AVR的電壓指令值V*中具有斷路器的系統(tǒng)電壓Vs，在其中設(shè)置由系統(tǒng)決定的電壓允許范圍內(nèi)的限制器，把其輸出作為指令值，由此，在獨立運轉(zhuǎn)時，當(dāng)系統(tǒng)電壓降低時，限制器的下限值成為電壓指令值，并且，當(dāng)系統(tǒng)電壓恢復(fù)時，獨立系統(tǒng)的電壓能夠與系統(tǒng)的電壓相一致。
下面說明本發(fā)明的另一個實施例。在各圖中對于同等的構(gòu)成部分使用相同的標(biāo)號，而省略其詳細(xì)說明。
(實施例2)圖8和圖9表示本實施例的變換器控制器的檢測器和控制器。在本實施例中，與實施例1不同，在獨立運轉(zhuǎn)時，使用與系統(tǒng)連接運轉(zhuǎn)時相同地檢測的變換器控制器的電壓前饋檢測值Vds和Vqs的值。根據(jù)本實施例，在與實施例1相同的效果的基礎(chǔ)上，由于始終使用電壓前饋檢測值，在獨立運轉(zhuǎn)時，能夠在輸電線上高速跟蹤事故等發(fā)生時的電壓變動，而能夠防止變換器的過電流。
(實施例3)圖10和圖11表示本實施例的檢測器和控制器。在本實施例中，實施例1的獨立運轉(zhuǎn)時的變換器控制器的構(gòu)成不同，使用d軸電壓調(diào)整器AVRd來取代有功功率調(diào)整器APR，使用q軸電壓調(diào)整器AVRq來取代無功功率調(diào)整器AQR。
根據(jù)本實施例，在與實施例1相同的效果的基礎(chǔ)上，由于能夠用電流調(diào)整器控制d軸成分和q軸成分兩者，而具有對過電流的抑制效果。
(實施例4)圖12和圖13表示本實施例的檢測器和控制器。在本實施例中，實施例3的獨立運轉(zhuǎn)時的變換器控制器的構(gòu)成不同，電流的坐標(biāo)變換使用固定相位θc’。根據(jù)本實施例，在與實施例1相同的效果的基礎(chǔ)上，由于能夠用電流調(diào)整器控制d軸成分和q軸成分兩者，而具有對過電流的抑制效果。
(實施例5)圖14和圖15表示本實施例的檢測器和控制器。在本實施例中，實施例3的獨立運轉(zhuǎn)時的變換器控制器的構(gòu)成不同，在2相3相變換的基準(zhǔn)相位中使用相位檢測信號θc。根據(jù)本實施例，在與實施例1相同的效果的基礎(chǔ)上，由于能夠用電流調(diào)整器控制d軸成分和q軸成分兩者，而具有對過電流的抑制效果。
(實施例6)圖16和圖17表示本實施例的檢測器和控制器。在本實施例中，實施例3的獨立運轉(zhuǎn)時的變換器控制器的構(gòu)成不同，在運算電壓前饋成分的坐標(biāo)變換的基準(zhǔn)相位信號中使用固定的信號θc’。根據(jù)本實施例，在與實施例1相同的效果的基礎(chǔ)上，由于能夠用電流調(diào)整器控制d軸成分和q軸成分兩者，而具有對過電流的抑制效果。
(實施例7)本實施例如圖18所示設(shè)有超電導(dǎo)電力蓄電系統(tǒng)來取代實施例1的二次電池5a。在電力變換器的直流部分設(shè)置超電導(dǎo)線圈100。該超電導(dǎo)電力蓄電系統(tǒng)通過來自系統(tǒng)控制裝置的指令來與系統(tǒng)交換電力。在本實施例中，能夠進行超電導(dǎo)電力蓄電系統(tǒng)的獨立運轉(zhuǎn)。
(實施例8)本實施例如圖19所示的那樣設(shè)有太陽光發(fā)電裝置101來取代實施例1的二次電池5a。在太陽光發(fā)電裝置101的電力變換器的直流部分設(shè)置太陽能電池板101，通過來自控制裝置的指令，向系統(tǒng)放出電力。
(實施例9)本實施例備有圖20所示那樣的具有逆變器和變換器的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)4b。逆變器和變換器的直流部分共同使用，設(shè)置電力貯藏用的二次電池5a，通過來自系統(tǒng)控制裝置的指令，從系統(tǒng)吸收或者放出電力。風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)4b可以有多個。
(實施例10)本實施例包括圖21所示那樣的直流輸電系統(tǒng)102。直流輸電系統(tǒng)1的輸出通過電力變換器向系統(tǒng)供給電力。
權(quán)利要求
1．一種電力變換系統(tǒng)，包括一方連接在電力系統(tǒng)上而另一方連接負(fù)荷的斷路接通裝置、連接用的變壓器、電力變換器、控制該電力變換器的控制裝置，其特征在于，所述電力變換器給負(fù)荷供給電力，通過斷路接通裝置而與上述負(fù)荷一起連接在電力系統(tǒng)上，上述控制裝置輸出控制信號，用于根據(jù)上述斷路接通裝置的上述電力系統(tǒng)側(cè)的交流電壓和上述負(fù)荷側(cè)的交流電壓，來調(diào)整上述電力變換器的輸出相位，使得該電力系統(tǒng)側(cè)交流電壓與負(fù)荷側(cè)交流電壓的相位差為零。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力變換系統(tǒng)，其特征在于，上述控制裝置根據(jù)上述相位差來輸出用于使上述斷路接通裝置開閉的信號。
3．根據(jù)權(quán)利要求2所述的電力變換系統(tǒng)，其特征在于，上述控制裝置包括電流控制系統(tǒng)，在系統(tǒng)連接時和獨立運轉(zhuǎn)時，切換電流指令。
4．一種電力變換系統(tǒng)，包括一方連接在電力系統(tǒng)上而另一方連接負(fù)荷的斷路接通裝置、連接用的變壓器、電力變換器、控制該電力變換器的控制裝置，其特征在于，所述電力變換器給負(fù)荷供給電力，通過斷路接通裝置而與上述負(fù)荷一起連接在電力系統(tǒng)上，上述控制裝置根據(jù)上述斷路接通裝置的上述電力系統(tǒng)側(cè)的交流電壓和上述負(fù)荷側(cè)的交流電壓，輸出用于根據(jù)該電力系統(tǒng)側(cè)的交流電壓和上述負(fù)荷側(cè)的交流電壓的相位差來開閉上述斷路接通裝置的信號。
5．根據(jù)權(quán)利要求4所述的電力變換系統(tǒng)，其特征在于，在上述相位差為零附近時，上述控制裝置輸出用于閉合上述斷路接通裝置的信號。
6．根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力變換系統(tǒng)，其特征在于，上述電力變換器連接在風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)上，并且，上述電力變換器包括電力蓄電裝置。
7．根據(jù)權(quán)利要求4所述的電力變換系統(tǒng)，其特征在于，上述電力變換器連接在風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)上，并且，上述電力變換器包括電力蓄電裝置。
8．一種電力變換器的控制方法，該電力變換器給負(fù)荷供給電力，通過斷路接通裝置而與上述負(fù)荷一起連接在電力系統(tǒng)上，其特征在于，包括以下步驟第一步驟，在上述電力變換器的獨立運轉(zhuǎn)時，根據(jù)上述斷路接通裝置的上述電力系統(tǒng)側(cè)的交流電壓和上述負(fù)荷側(cè)的交流電壓，來調(diào)整上述電力變換器的輸出相位，使得該電力系統(tǒng)側(cè)交流電壓與負(fù)荷側(cè)交流電壓的相位差為零；第二步驟，接著，在上述相位差為零附近時，閉合上述斷路接通裝置。
全文摘要
一種電力變換系統(tǒng),包括:一方連接在電力系統(tǒng)上而另一方連接負(fù)荷的斷路接通裝置、連接用的變壓器、電力變換器、控制該電力變換器的控制裝置,在連接運轉(zhuǎn)恢復(fù)時,控制電力變換器,以使電力變換器的輸出電壓相位與系統(tǒng)電壓相位相一致,閉合斷路器,來防止電力變換器從獨立運轉(zhuǎn)向連接運轉(zhuǎn)切換時的過電流。
文檔編號G05F1/67GK1309451SQ0013756
公開日2001年8月22日 申請日期2000年12月28日 優(yōu)先權(quán)日1999年12月28日
發(fā)明者一瀨雅哉, 二見基生, 上田茂太, 鈴木和夫, 前川聰, 清藤康弘 申請人:株式會社日立制作所