(57)【要約】  メインインバータ（２）と直流電圧が比較的低いサブインバータ（３）、（４）との交流側を直列接続して出力和を電力系統（８）に接続する。制御装置（１００）は、系統電圧の正常時において、系統周期に合わせた半周期に１パルスの電圧をメインインバータ（２）から出力させ、各サブインバータ（３）、（４）をＰＷＭ制御して、出力電流ｉを制御し、サブインバータ（３）、（４）の直流コンデンサ（３ａ）、（４ａ）の電圧Ｖsubを指令値Ｖsub＊に追従させる。そして系統電圧に瞬低が発生すると、制御装置（１００）は、各サブインバータ（３）、（４）をＰＷＭ制御から直流コンデンサ（３ａ）、（４ａ）をバイパスする制御へ切り替えると共に、過電流を検出してメインインバータ（２）のスイッチングを一時的にオンからオフにして過電流抑制制御を行う。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流側が電力系統に接続され、直流／交流間で電力変換を行う電力変換装置において、
主電力変換器と、該主電力変換器の直流入力電圧より低電圧の直流コンデンサを有し、上記主電力変換器の交流側と上記電力系統との間に、交流側が直列接続された１あるいは複数の副電力変換器とを備えて、上記主電力変換器および上記副電力変換器の交流側発生電圧の合計電圧を交流側に発生する電力変換器と、
上記電力変換器の出力相電流である変換器電流を指令値に追従させ、上記副電力変換器の上記直流コンデンサの電圧が設定された電圧となるように、上記主電力変換器および上記副電力変換器へのゲート信号を生成して上記電力変換器を制御する制御装置とを備え、
上記制御装置は、系統電圧の電圧低下を検出して、上記直流コンデンサをバイパスさせるように上記副電力変換器を制御すると共に、上記主電力変換器のみの出力制御により上記変換器電流を制御する電力変換装置。
【請求項２】
上記制御装置は、上記系統電圧の半周期に１パルスの電圧を出力するように上記主電力変換器を制御し、上記変換器電流が所定の電流値を超えると上記主電力変換器の当該相のゲート信号を一時的にオンからオフする請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項３】
上記制御装置は、上記系統電圧の半周期に１パルスの電圧を出力するように上記主電力変換器を制御すると共に、上記変換器電流が上記指令値に追従するように上記副電力変換器をＰＷＭ制御し、上記系統電圧の電圧低下を検出すると、上記直流コンデンサをバイパスさせるように上記副電力変換器を制御すると共に、上記主電力変換器をＰＷＭ制御する請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項４】
上記主電力変換器と上記電力系統との間に上記副電力変換器が接続される請求項１〜３のいずれか１項に記載の電力変換装置。
【請求項５】
上記主電力変換器の直流側に直流電源が接続され、該直流電源の直流電力を交流電力に変換して上記電力系統に連系する請求項４に記載の電力変換装置。
【請求項６】
上記主電力変換器の直流側に直流負荷が接続され、上記電力系統の交流電力を直流電力に変換して上記直流負荷に供給する請求項４に記載の電力変換装置。
【請求項７】
上記主電力変換器は三相電力変換器であり、該三相電力変換器の各相交流線に、単相構成の上記副電力変換器が接続される請求項１〜３のいずれか１項に記載の電力変換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、交流側が電力系統に接続され、直流／交流間で電力変換を行う電力変換装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の電力変換装置として、３相のメインコンバータの各相の交流線に、メインコンバータの直流電圧より小さい直流電圧を有する単相のサブコンバータの交流側を直列接続して構成されるものがある。そして、メインコンバータを半周器に１パルスのゲートパルスにて駆動し、各コンバータの相電圧の和で電力変換装置の相電圧を発生する（例えば、特許文献１参照）。
また、従来の別例による電力変換装置は、系統電圧が所定の電圧レベル以下となったことを検知する系統電圧レベル低下検知手段と、該検知手段の検知持続時間を測定する検知持続時間測定手段とを具備し、系統電圧レベル低下検知手段がレベル低下を検知し、かつ検知持続時間測定手段による測定時間が所定時間以上であったとき、系統の瞬時電圧低下を検出することを特徴とし、検知持続時間測定手段は電圧ゼロクロスポイント付近で無効にする。また、インバータのゲート信号を遮断するゲートブロック手段を具備し、瞬時電圧低下が起こったときインバータのゲート信号を遮断することにより出力を停止して装置を過電流から保護し、復電したとき前記インバータにゲート信号を送出して運転を再開する（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開ＷＯ２００７−１２９４５６号公報
【特許文献２】特開２００３−１５３４３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１記載の電力変換装置では、複数の電力変換器を組み合わせて電圧を出力することで小型化、高効率化を図るものである。しかしながら、接続された電力系統の瞬時電圧低下時には、過電流の発生、またサブコンバータの直流電圧の変動による過電圧が発生するため電力変換装置の保護が必要となる。
上記特許文献２には、電力系統の瞬時電圧低下時に電力変換装置の運転を停止して過電流から保護する技術が記載されている。しかしながら、分散電源を電力系統に連系する電力変換装置が停止すると、電力系統での電力の需給バランスが崩れるという問題点があった。また、電力変換装置が、系統からの交流電力を直流電力に変換して負荷機器へ電力を供給するものであれば、負荷機器の停止による損害が生じる懸念があった。さらに、一旦電力変換装置を停止して電力系統のラインから解列すると、再び電力変換装置の運転を開始するのに時間を要するものであった。【０００５】
この発明は、上記のような問題点を解消するために成されたものであって、主電力変換器と直流電圧が比較的低い副電力変換器とを直列接続して構成される電力変換装置を、電力系統の瞬時電圧低下時にも、過電流、過電圧から保護して信頼性良く運転継続することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明による電力変換装置は、交流側が電力系統に接続され、直流／交流間で電力変換を行うものであって、電力変換器と制御装置とを備える。上記電力変換器は、１つの主電力変換器と、該主電力変換器の直流入力電圧より低電圧の直流コンデンサを有し、上記主電力変換器と交流側が直列接続された１あるいは複数の副電力変換器とを備えて、上記主電力変換器および上記副電力変換器の交流側発生電圧の合計電圧を交流側に発生する。上記制御装置は、上記電力変換器の出力相電流である変換器電流を指令値に追従させ、上記副電力変換器の直流コンデンサの電圧が設定された電圧となるように、上記主電力変換器および上記副電力変換器へのゲート信号を生成して上記電力変換器を制御する。そして、該制御装置は、上記系統電圧の電圧低下を検出して、上記直流コンデンサをバイパスさせるように上記副電力変換器を制御すると共に、上記主電力変換器のみの出力制御により上記変換器電流を制御する。
【発明の効果】
【０００７】
この発明による電力変換装置は、電力系統の瞬時電圧低下時に、副電力変換器の直流コンデンサの電圧変動を抑制して過電圧を抑制すると共に主電力変換器の動作により過電流を抑制して運転を継続できる。このため、電力供給先である電力系統や負荷機器に及ぼす悪影響を低減でき、電力変換装置の信頼性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この発明の実施の形態１による電力変換装置の構成を示す図である。
【図２】この発明の実施の形態１によるメインインバータおよびサブインバータの構成を示す図である。
【図３】この発明の実施の形態１による電力変換装置の動作を説明する為の各部の波形図である。
【図４】この発明の実施の形態１によるメインインバータのスイッチング動作を説明する図である。
【図５】この発明の実施の形態１によるメインインバータの動作を説明する波形図である。
【図６】この発明の実施の形態１によるサブインバータの動作を示す図である。
【図７】この発明の実施の形態１による電力変換装置における動作モードの切り替えを示す図である。
【図８】この発明の実施の形態２によるメインインバータの構成を示す図である。
【図９】この発明の実施の形態３による電力変換装置の主回路の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１による電力変換装置を図に基づいて説明する。
図１は、この発明の実施の形態１による電力変換装置、より具体的には、太陽電池などの直流電源１からの直流電力を交流電力に変換して電力系統８への電力送電を行う電力変換装置の構成を示す図である。
主回路である電力変換器としてのインバータ回路は、直流電源１の直流電力を交流電力に変換する主電力変換器としてのメインインバータ２と、メインインバータ２の各相交流線にそれぞれ直列接続された副電力変換器としてのサブインバータ３、４と、サブインバータ４の後段に接続され、交流リアクトル５、６およびフィルタコンデンサ７から成る平滑フィルタとを備え、開閉器２８を介して電力系統８に連系される。なお、２つのサブインバータ３、４は、この場合、各相２個ずつ接続されるものであるが、相毎の図示は省略している。
【００１０】
図２に、メインインバータ２および各サブインバータ３、４の構成を示す。図２（ａ）に示すように、メインインバータ２は、直流側に２つの直流コンデンサ２ａ、２ｂを直列接続して内蔵した三相３レベルインバータであり、それぞれダイオードが逆並列接続されたＩＧＢＴ等から成る自己消弧型の半導体スイッチング素子を複数個備えて構成される。Ｕ相では、直流母線間に高電圧側素子ＭＨＵと低電圧側素子ＭＬＵとを直列接続し、その接続点と２つの直流コンデンサ２ａ、２ｂの接続点との間に、互いに逆極性に接続された２つの素子ＲＦ１Ｕ、ＲＦ２Ｕを接続する。同様に、Ｖ相では、直流母線間にＭＨＶとＭＬＶとを直列接続し、その接続点と２つの直流コンデンサ２ａ、２ｂの接続点との間に、互いに逆極性に接続された２つの素子ＲＦ１Ｖ、ＲＦ２Ｖを接続する。Ｗ相では、直流母線間にＭＨＷとＭＬＷとを直列接続し、その接続点と２つの直流コンデンサ２ａ、２ｂの接続点との間に、互いに逆極性に接続された２つの素子ＲＦ１Ｗ、ＲＦ２Ｗを接続する。なお、ここで用いる半導体スイッチング素子はＩＧＢＴ以外にも、ＧＣＴ、ＧＴＯ、トランジスタ、ＭＯＳＦＥＴ等でもよい。
【００１１】
各サブインバータ３、４は、図２（ｂ）に示すように、４個の半導体スイッチング素子（ＳＨＡ１、ＳＬＡ１、ＳＨＢ１、ＳＬＢ１）、（ＳＨＡ２、ＳＬＡ２、ＳＨＢ２、ＳＬＢ２）から成る単相フルブリッジ回路と、直流電圧を保持する直流コンデンサ３ａ、４ａとを備える。直流コンデンサ３ａ、４ａの電圧をＶとした場合、半導体スイッチング素子のオン・オフの組合せによって｛−Ｖ、０、＋Ｖ｝の３レベルの電圧値を各サブインバータ３、４の交流端子間に印加することができる。
なお、ここでは、サブインバータ３、４は２段構成で直列に接続して出力電圧のレベル数を多くし、高調波の少ない電圧が出力できるような構成としているが、１段構成でも、また３以上の多段構成であっても良い。
【００１２】
各相のサブインバータ３、４の出力電圧は、メインインバータ２の各相出力電圧に重畳され、メインインバータ２の出力電圧と各サブインバータ３、４の出力電圧との電圧和を、平滑フィルタ５〜７を介して電力系統８に出力する。また、開閉器２８は異常時に遮断動作を行う。
なお、各サブインバータ３、４の直流コンデンサ３ａ、４ａの電圧は、メインインバータ２に入力される直流電圧、この場合、直流電源１の電圧の１／２（あるいは直流コンデンサ２ａ、２ｂの電圧）に比べて小さく設定されている。
【００１３】
また、図１に示すように、インバータ回路内のメインインバータ２および各サブインバータ３、４は、制御装置１００からのゲート信号２２ａ、２３ａ、２３ｂにより制御される。また、電力変換装置は、電力系統８の交流電圧を検出する交流電圧センサ１０と、各サブインバータ３、４の直流コンデンサ３ａ、４ａの直流電圧Ｖsub（以下、サブ直流電圧Ｖsubと称す）を検出する電圧センサ１１、１２と、インバータ回路の各相の出力電流ｉ（ｉｕ、ｉｖ、ｉｗ）を検出する電流センサ１３とを備え、制御装置１００は、検出されたこれらの電圧、電流に基づいてメインインバータ２および各サブインバータ３、４を出力制御する。なお、電流センサ１３はインバータ回路から電力系統８に向かって流れる方向を正とする。
【００１４】
制御装置１００は、電力系統８の位相θを検出する位相検出部１４と、出力電流ｉの有効電流（成分）ｉｒおよび無効電流（成分）ｉｘを検出する電流検出部１５と、サブ直流電圧Ｖsubを制御する直流電圧制御部１６と、無効電流制御部１７と、有効電流制御部１８と、インバータ回路の出力信号を決定するゲート制御部２１と、メインインバータ２のゲート信号２２ａを生成するメインゲート回路部２２と、各サブインバータ３、４のゲート信号２３ａ、２３ｂを生成するサブゲート回路部２３とを備える。また制御装置１００は、出力電流ｉの過電流を検出してメインインバータ２のスイッチングを切り替える信号を出力する動作判定部２５と、系統電圧を監視して瞬時電圧低下（以下、瞬低と称す）を検出する電圧異常検出部２６と、瞬低時にインバータ回路の制御を切り替える切替判定部２７とを備える。
【００１５】
このように構成される電力変換装置の制御装置１００の動作を以下に説明する。
位相検出部１４は、交流電圧センサ１０で検出した電圧から電力系統８の位相θを検出し、電流検出部１５は、電流センサ１３で検出した出力電流（値）ｉと位相θとに基づいて、出力電流ｉから有効電流（成分）ｉｒおよび無効電流（成分）ｉｘを検出する。無効電流制御部１７では、無効電流ｉｘが与えられた無効電流指令ｉｘ＊に追従するように制御を行い、有効電流制御部１８では、有効電流ｉｒが有効電流指令ｉｒ＊に追従するように制御を行う。また、直流電圧制御部１６は、電圧センサ１１、１２で検出されたサブ直流電圧Ｖsubが与えられた指令値Ｖsub＊に追従するように制御を行う。直流電圧制御部１６と無効電流制御部１７、有効電流制御部１８とからの各出力に応じて、ゲート制御部２１はインバータ回路の出力信号を決定し、ゲート制御部２１からの出力に応じて、メインゲート回路部２２はメインインバータ２のゲート信号２２ａを生成して出力し、サブゲート回路部２３は、各サブインバータ３、４のゲート信号２３ａ、２３ｂを生成して出力する。そしてメインインバータ２は、系統周期に合わせた半周期に１パルスの電圧を出力するように制御され、各サブインバータ３、４はＰＷＭ制御される。
【００１６】
また、電流センサ１３で検出した出力電流ｉは動作判定部２５にも入力され、動作判定部２５は、出力電流ｉが予め設定された所定の電流値としての上限値２４を超えると、メインゲート回路部２２に過電流抑制信号を出力して、メインインバータ２のゲート信号２２ａのオン信号が一時的にオフされる。また、交流電圧センサ１０で検出した系統電圧は電圧異常検出部２６にも入力され、電圧異常検出部２６は系統電圧の瞬低時の電圧低下を検出し、瞬低検出により切替判定部２７では、各サブインバータ３、４のＰＷＭ制御を直流コンデンサ３ａ、４ａをバイパスさせる制御、即ち直流回路バイパス制御へ切り替える切替信号をゲート制御部２１に出力する。
【００１７】
インバータ回路では、制御装置１００が上記のように出力電流ｉを制御することにより、メインインバータ２の各相出力電圧と各相のサブインバータ３、４の出力電圧との総和が、系統電圧とほぼ同等となるように制御される。また、制御装置１００は、サブインバータ３、４のサブ直流電圧Ｖsubが指令値Ｖsub＊に追従するようにインバータ回路を出力制御するため、直流コンデンサ３ａ、４ａは他の電源を外部に備えずに電圧を安定化できる。
【００１８】
このように制御されるインバータ回路の動作を、図３〜図６に基づいて以下に説明する。図３は、インバータ回路１相分の各部の電圧、電流波形を示すもので、波形図のほぼ中央から左側に系統電圧の正常時、右側に瞬低時の動作を示す。図３（ａ）は系統電圧、図３（ｂ）はインバータ回路の出力電流ｉ、図３（ｃ）はメインインバータ２の出力電圧、図３（ｄ）はサブインバータ３、４の出力電圧、図３（ｅ）はメインインバータ２の出力電圧とサブインバータ３、４の出力電圧との総和であるインバータ回路の出力電圧、図３（ｆ）はサブ直流電圧Ｖsubの各波形を示す。また、図４は、メインインバータ２のスイッチング動作のパターンを示す図であり、図５は、瞬低時におけるメインインバータ２の動作を説明する波形図、図６は、瞬低時におけるサブインバータ３、４の電流経路を示す図である。
【００１９】
系統電圧の正常時において、インバータ回路では、メインインバータ２は、系統周期に合わせた半周期に１パルスの電圧を出力し、各サブインバータ３、４はＰＷＭ制御により電圧を出力して、インバータ回路の出力電圧は系統電圧と同様の正弦波に近い波形に制御される。また、サブ直流電圧Ｖsubは一定の指令値Ｖsub＊に追従するように制御される。
図４に示すように、メインインバータ２が正電圧（Ｐ）のパルスを出力する時、各相４個の半導体スイッチング素子の内、ＭＨ（ＭＨＵ、ＭＨＶ、ＭＨＷ）とＲＦ１（ＲＦ１Ｕ、ＲＦ１Ｖ、ＲＦ１Ｗ）とをオンし、ＭＬ（ＭＬＵ、ＭＬＶ、ＭＬＷ）とＲＦ２（ＲＦ２Ｕ、ＲＦ２Ｖ、ＲＦ２Ｗ）とをオフする。メインインバータ２が負電圧（Ｎ）のパルスを出力する時は、ＭＬとＲＦ２とをオンし、ＭＨとＲＦ１とをオフし、出力０の時は、ＲＦ１とＲＦ２とをオンし、ＭＨとＭＬとをオフする。なお、メインインバータ２のゲート信号２２ａは、この場合４個の素子をオンオフする４つのゲート信号の組み合わせである。
【００２０】
電力系統８に瞬低が発生すると、インバータ回路では過電流が発生し、制御装置１００の動作判定部２５は、メインゲート回路部２２に過電流抑制信号を出力する。また電圧異常検出部２６は瞬低を検出し、切替判定部２７では切替信号を出力し、各サブインバータ３、４は、ＰＷＭ制御から瞬低時の直流回路バイパス制御へ切り替わる。
上述したように、メインインバータ２が正電圧のパルスを出力している時、ＭＨとＲＦ１とがオンし、ＭＬとＲＦ２とがオフして、出力電流ｉは正の方向に流れている。このスイッチング状態で出力電流ｉが過電流となった場合、ＭＨおよびＲＦ１を一時的にオフとすることで、出力電流ｉを減少させる。また、メインインバータ２が負電圧のパルスを出力している時、ＭＬとＲＦ２とがオンし、ＭＨとＲＦ１とがオフして、出力電流ｉは負の方向に流れている。このスイッチング状態で出力電流ｉが過電流となった場合、ＭＬおよびＲＦ２を一時的にオフとすることで、出力電流ｉを減少させる。
【００２１】
図５に示すように、メインインバータ２のＵ相において、ＭＨＵ、ＲＦ１Ｕへのゲート信号がオン（Ｈ）状態で出力電流ｉが正の時に、過電流が発生すると、上記過電流抑制信号が発生されてＭＨＵ、ＲＦ１Ｕへのゲート信号をオフ（Ｌ）する。これにより出力電流ｉは減少するが、所定期間経過後、ＭＨＵ、ＲＦ１Ｕへのゲート信号は再び元の状態に戻す。その後、出力電流ｉが再び増加するが、過電流が発生すると同様にゲート信号を切り替えることで電流が減少する。このようなスイッチング動作を繰り返すことで、出力電流ｉが装置の定格電流を超えることなくスイッチング動作を行い、インバータ回路を運転継続させることができる。
なお、ＭＬＵ、ＲＦ２Ｕへのゲート信号がオン（Ｈ）状態で出力電流ｉが負の時に、過電流が発生した場合も、同様に制御する。また、ここではＵ相を用いて説明したが、Ｖ相、Ｗ相の場合も同様である。
【００２２】
このように、インバータ回路に過電流が発生すると、メインインバータ２のゲート信号２２ａのオン信号が一時的にオフして出力電流ｉを減少させる。
なお、過電流で変更したスイッチング状態を元の状態に変更するタイミングは、半導体スイッチング素子の最大スイッチング周波数などを考慮して設定する。例えば、スイッチング状態変更後、一定時間経過後に変更するか、ＰＷＭキャリア周波数に同期させて変更するなどの方法が考えられる。
【００２３】
一方、各サブインバータ３、４では、ＰＷＭ制御から瞬低時の直流回路バイパス制御へ切り替わり、図６に示す経路で直流コンデンサ３ａ、４ａをバイパスして電流が流れる。具体的には、ＳＬＡ１、ＳＬＢ１、ＳＬＡ２、ＳＬＢ２をオン、ＳＨＡ１、ＳＨＢ１、ＳＨＡ２、ＳＨＢ２をオフとする。これにより、直流コンデンサ３ａ、４ａを介さずに電流が流れ、直流コンデンサ３ａ、４ａは瞬低時のサブ直流電圧Ｖsubの電圧変動を抑制することができる。
なお、各サブインバータ３、４の直流回路バイパス制御は、ＳＨＡ１、ＳＨＢ１、ＳＨＡ２、ＳＨＢ２をオン、ＳＬＡ１、ＳＬＢ１、ＳＬＡ２、ＳＬＢ２をオフとしても良い。
【００２４】
以上のように、電力系統８に瞬低が発生するとインバータ回路では過電流、過電圧を抑制する制御に切り替わって運転を継続し、その後、電圧異常検出部２６により系統電圧が正常に復帰したことを検出すると、元の制御に戻す。即ち、各サブインバータ３、４ではＰＷＭ制御に戻り、また、メインインバータ２では過電流が発生していない状態では、元の制御、即ち系統周期に合わせた半周期に１パルスの電圧を出力するものとなる。
【００２５】
なお、上記実施の形態では、インバータ回路に過電流が発生すると、制御装置１００が、メインインバータ２のゲート信号２２ａのオン信号を一時的にオフに切り替える過電流抑制制御を行うことを説明した。この過電流抑制制御はＰＷＭ制御であり、また電力系統８の瞬低時には過電流が発生するため、瞬低時に制御装置１００がメインインバータ２をＰＷＭ制御に切り替えることと同様の制御となり、以下に説明する。
図７に電力系統８（系統電圧）の状態と制御装置１００によるインバータ回路の制御モードを示す。系統電圧正常時（Ａ）には、メインインバータ２は系統周期に合わせた１パルス電圧を出力する１パルス制御で出力制御され、サブインバータ３、４はＰＷＭ制御される。瞬低時（Ｂ）には、メインインバータ２は、出力制御の方式を１パルス制御からＰＷＭ制御に変更して系統電圧に合わせた電圧を出力し、サブインバータ３、４は直流回路バイパス制御により電圧０の出力となる。
【００２６】
一般的に電力系統に連系するインバータ装置では、電力系統側で発生した異常、具体的には、送電線への落雷等に起因して発生する瞬低に対して、装置を過電流及び過電圧から保護する必要がある。上述したように従来のインバータ装置では、装置を保護するために電力系統から解列していた。
この実施の形態では、電力系統８の正常時には、メインインバータ２とサブインバータ３、４との出力和を平滑フィルタ５〜７を介して電力系統８に連系し、瞬低時には、サブインバータ３、４の直流コンデンサ３ａ、４ａをバイパスさせ、メインインバータ２のスイッチング制御により過電流を抑制する。
瞬低によって過渡的な電力変動が生じた場合に、サブ直流電圧Ｖsubの電圧も変動して過電圧となる懸念があるが、瞬低時には直流コンデンサ３ａ、４ａをバイパスさせるためサブ直流電圧Ｖsubの電圧変動を抑制できる。また、メインインバータ２のスイッチング制御により過電流を抑制して電流制御するため、インバータ回路の運転を継続でき電力系統８に安定的に電力供給することが可能になる。
【００２７】
実施の形態２．
上記実施の形態１で示した電力変換装置において、図８に示すような三相２レベルインバータを用いたメインインバータ２００を主電力変換器としても良い。この場合、例えばインバータ回路の出力電流ｉが正の方向で過電流となった場合、高電圧側のＭＨＵ（ＭＨＶ、ＭＨＷ）をオンからオフさせて出力電流ｉを減少させ、所定期間経過後に再びオンすることで、所望の電流値に近づけるように出力電流ｉを流す。負の方向の過電流の場合は、低電圧側素子をオンからオフに切り替える制御を同様に行う。これによりインバータ回路の過電流が抑制され、上記実施の形態１と同様の効果が得られる。
【００２８】
なお、上記実施の形態１、２では、メインインバータ２、２００は三相構成のものを示したが、単相インバータであっても良い。
【００２９】
実施の形態３．
実施の形態１、２では、直流電源１からインバータ回路を介して電力系統８に連系する、いわゆる連系インバータについて記載したが、電力変換装置の主回路は、交流電力を直流電力に変換するコンバータ回路でも良い。
図９は、この発明の実施の形態３による電力変換装置、より具体的には、電力系統８からの交流電力を直流電力に変換し、直流負荷３５に対して電力を供給する電力変換装置の構成を示す図である。
主回路である電力変換器としてのコンバータ回路は、直流電源１の直流電力を交流電力に変換する主電力変換器としてのメインコンバータ３２と、メインコンバータ３２の各相交流線にそれぞれ直列接続された副電力変換器としてのサブコンバータ３３、３４とが、サブコンバータ３３、３４を電力系統８側に配置して交流側が直列接続される。また、交流リアクトル５、６およびフィルタコンデンサ７から成る平滑フィルタがサブコンバータ３３、３４の前段に接続され、開閉器２８を介して電力系統８が接続される。またメインコンバータ３２からの直流電圧が平滑コンデンサ３６を介して直流負荷３５に出力される。
この場合も、上記実施の形態１と同様の制御により、電力系統８の瞬低時の過電圧、過電流を抑制して運転を継続できる。
【図１】
2012098709.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2012098709.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
2012098709.tif 000012
2012098709.tif 000013