(57)【要約】      （修正有）【課題】単相三線における３つの相間電圧のそれぞれを調整することができる調整装置、調整方法および調整プログラムを提供する。【解決手段】電源システム１００において、調整装置１は、３つの電源出力端子１１（ａ）、１１（ｂ）、１１（ｎ）から出力されるａ相およびｎ相の相間電圧Ｖａｎ，ｂ相およびｎ相の相間電圧Ｖｂｎ、ａ相およびｂ相の相間電圧Ｖａｂのうちいずれか２つを調整し、当該２つの相間電圧Ｖａｎ、Ｖｂｎの位相差を調整する。調整装置１は、２つの直列変圧器１２と、制御部２とを備える。直列変圧器１２（ａ）、１２（ｂ）は、第１直列変圧器，第２直列変圧器の一例であり、電源１０および電源出力端子１１（ａ）、１１（ｂ）の間の低圧電線路１１０（ａ）、１１０（ｂ）に一次側、つまり一次コイルが直列に接続され、制御部２に二次側、つまり二次コイルが接続されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
単相三線の第１相、第２相および第３相のうちの前記第１相の第１出力端子、および、電源の間に一次側が直列に接続された第１直列変圧器と、
前記第２相の第２出力端子、および、前記電源の間に一次側が直列に接続された第２直列変圧器と、
前記第１直列変圧器の二次側、および、前記第２直列変圧器の二次側にそれぞれ接続され、前記第１直列変圧器および前記第２直列変圧器が出力する電圧を制御する制御部と
を備え、
前記制御部は、
前記第１相および前記第３相の間の第１電圧の大きさ、および、前記第２相および前記第３相の間の第２電圧の大きさを調整する電圧調整部と、
前記第１電圧および前記第２電圧の位相差を調整する位相調整部と
を有する調整装置。
【請求項２】
前記位相調整部は、
前記第１電圧の位相および第１基準位相の位相差を低減するために前記第１直列変圧器が出力すべき電圧に応じた第１位相調整電圧を算出する第１位相調整演算処理部と、
前記第２電圧の位相および第２基準位相の位相差を低減するために前記第２直列変圧器が出力すべき電圧に応じた第２位相調整電圧を算出する第２位相調整演算処理部と
を有する、請求項１に記載の調整装置。
【請求項３】
前記電圧調整部は、
前記第１電圧の目標値と、前記第１電圧の実測値との差電圧を低減するために前記第１直列変圧器が出力すべき電圧に応じた第１差分調整電圧を算出する第１電圧調整演算処理部と、
前記第２電圧の目標値と、前記第２電圧の実測値との差電圧を低減するために前記第２直列変圧器が出力すべき電圧に応じた第２差分調整電圧を算出する第２電圧調整演算処理部と
を有し、
前記制御部は、
前記第１直列変圧器による出力電圧を、前記第１差分調整電圧および前記第１位相調整電圧に応じて決定する第１出力電圧決定部と、
前記第２直列変圧器による出力電圧を、前記第２差分調整電圧および前記第２位相調整電圧に応じて決定する第２出力電圧決定部と
を有する、請求項２に記載の調整装置。
【請求項４】
前記制御部は、
前記第１直列変圧器および前記第２直列変圧器のそれぞれによる出力電圧を、予め定められた制限電圧以下に制限する出力電圧制限部と、
前記第１直列変圧器および前記第２直列変圧器の一方の直列変圧器の前記出力電圧が前記制限電圧を超えて前記出力電圧制限部により前記制限電圧以下に制限される場合に、他方の直列変圧器の前記出力電圧を増加させる補償部と
を有する、請求項２または３に記載の調整装置。
【請求項５】
前記補償部は、前記一方の直列変圧器の目標出力電圧に対する当該一方の直列変圧器の出力電圧の不足分を前記他方の直列変圧器の前記出力電圧に加える、請求項４に記載の調整装置。
【請求項６】
前記出力電圧制限部は、
前記第１位相調整電圧が当該第１位相調整電圧の上限電圧を超える場合に当該第１位相調整電圧を上限電圧に制限するとともに、
前記第２位相調整電圧が当該第２位相調整電圧の上限電圧を超える場合に当該第２位相調整電圧を上限電圧に制限する、請求項４または５に記載の調整装置。
【請求項７】
前記第３相は、中性相である、請求項１から６のいずれか一項に記載の調整装置。
【請求項８】
前記電圧調整部および前記位相調整部の少なくとも一方はＰＩ制御を行う、請求項１から７のいずれか一項に記載の調整装置。
【請求項９】
前記制御部は、
前記第１直列変圧器の二次側、および、前記第２直列変圧器の二次側に流す電流をそれぞれ出力するインバータと、
前記インバータに電力を供給する電力供給部と、
前記インバータを駆動制御する駆動制御部と
を有する請求項１〜８のいずれか１項に記載の調整装置。
【請求項１０】
前記電源は、交流電源であり、
前記電力供給部は、前記電源からの交流電力を直流電力に変換して前記インバータに供給する請求項９に記載の調整装置。
【請求項１１】
前記電源は、高圧配電系統から低圧配電系統へと電圧を変換する変圧器である請求項１〜１０のいずれか１項に記載の調整装置。
【請求項１２】
単相三線の第１相、第２相および第３相のうちの前記第１相の第１出力端子および電源の間に一次側が直列に接続された第１直列変圧器の二次側、ならびに、前記第２相の第２出力端子および前記電源の間に一次側が直列に接続された第２直列変圧器の二次側を介して、前記第１直列変圧器および前記第２直列変圧器が出力する電圧を制御する制御段階を備え、
前記制御段階は、
前記第１相および前記第３相の間の第１電圧の大きさ、および、前記第２相および前記第３相の間の第２電圧の大きさを調整する電圧調整段階と、
前記第１電圧および前記第２電圧の位相差を調整する位相調整段階と
有する調整方法。
【請求項１３】
単相三線の第１相、第２相および第３相のうちの前記第１相の第１出力端子および電源の間に一次側が直列に接続された第１直列変圧器の二次側、ならびに、前記第２相の第２出力端子および前記電源の間に一次側が直列に接続された第２直列変圧器の二次側に接続されたコンピュータに、
前記第１直列変圧器および前記第２直列変圧器が出力する電圧を制御する制御段階を実行させ、
前記制御段階は、
前記第１相および前記第３相の間の第１電圧の大きさ、および、前記第２相および前記第３相の間の第２電圧の大きさを調整する電圧調整段階と、
前記第１電圧および前記第２電圧の位相差を調整する位相調整段階と
有する調整プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、調整装置、調整方法および調整プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、配電線などから供給される単相三線の電力を調整する種々の技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１  特開２００５−３４１６６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来の技術では、単相三線における３つの線間電圧（相間電圧とも称する）のそれぞれを調整することはできない。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の第１の態様においては、調整装置が提供される。調整装置は、単相三線の第１相、第２相および第３相のうちの第１相の第１出力端子、および、電源の間に一次側が直列に接続された第１直列変圧器を備えてよい。調整装置は、第２相の第２出力端子、および、電源の間に一次側が直列に接続された第２直列変圧器を備えてよい。調整装置は、第１直列変圧器の二次側、および、第２直列変圧器の二次側にそれぞれ接続され、第１直列変圧器および第２直列変圧器が出力する電圧を制御する制御部を備えてよい。制御部は、第１相および第３相の間の第１電圧の大きさ、および、第２相および第３相の間の第２電圧の大きさを調整する電圧調整部を有してよい。制御部は、第１電圧および第２電圧の位相差を調整する位相調整部を有してよい。
【０００５】
位相調整部は、第１電圧の位相および第１基準位相の位相差を低減するために第１直列変圧器が出力すべき電圧に応じた第１位相調整電圧を算出する第１位相調整演算処理部を有してよい。位相調整部は、第２電圧の位相および第２基準位相の位相差を低減するために第２直列変圧器が出力すべき電圧に応じた第２位相調整電圧を算出する第２位相調整演算処理部を有してよい。
【０００６】
電圧調整部は、第１電圧の目標値と、第１電圧の実測値との差電圧を低減するために第１直列変圧器が出力すべき電圧に応じた第１差分調整電圧を算出する第１電圧調整演算処理部を有してよい。電圧調整部は、第２電圧の目標値と、第２電圧の実測値との差電圧を低減するために第２直列変圧器が出力すべき電圧に応じた第２差分調整電圧を算出する第２電圧調整演算処理部を有してよい。制御部は、第１直列変圧器による出力電圧を、第１差分調整電圧および第１位相調整電圧に応じて決定する第１出力電圧決定部を有してよい。制御部は、第２直列変圧器による出力電圧を、第２差分調整電圧および第２位相調整電圧に応じて決定する第２出力電圧決定部を有してよい。
【０００７】
制御部は、第１直列変圧器および第２直列変圧器のそれぞれによる出力電圧を、予め定められた制限電圧以下に制限する出力電圧制限部を有してよい。制御部は、第１直列変圧器および第２直列変圧器の一方の直列変圧器の出力電圧が制限電圧を超えて出力電圧制限部により制限電圧以下に制限される場合に、他方の直列変圧器の出力電圧を増加させる補償部を有してよい。
【０００８】
補償部は、一方の直列変圧器の目標出力電圧に対する当該一方の直列変圧器の出力電圧の不足分を他方の直列変圧器の出力電圧に加えてよい。
【０００９】
出力電圧制限部は、第１位相調整電圧が当該第１位相調整電圧の上限電圧を超える場合に当該第１位相調整電圧を上限電圧に制限してよい。出力電圧制限部は、第２位相調整電圧が当該第２位相調整電圧の上限電圧を超える場合に当該第２位相調整電圧を上限電圧に制限してよい。
【００１０】
第３相は、中性相であってよい。
電圧調整部および位相調整部の少なくとも一方はＰＩ制御を行ってよい。
【００１１】
制御部は、第１直列変圧器の二次側、および、第２直列変圧器の二次側に流す電流をそれぞれ出力するインバータを有してよい。制御部は、インバータに電力を供給する電力供給部を有してよい。制御部は、インバータを駆動制御する駆動制御部を有してよい。
【００１２】
電源は、交流電源であってよい。電力供給部は、電源からの交流電力を直流電力に変換してインバータに供給してよい。
電源は、高圧配電系統から低圧配電系統へと電圧を変換する変圧器であってよい。
【００１３】
本発明の第２の態様においては、調整方法が提供される。調整方法は、単相三線の第１相、第２相および第３相のうちの第１相の第１出力端子および電源の間に一次側が直列に接続された第１直列変圧器の二次側、ならびに、第２相の第２出力端子および電源の間に一次側が直列に接続された第２直列変圧器の二次側を介して、第１直列変圧器および第２直列変圧器が出力する電圧を制御する制御段階を備えてよい。制御段階は、第１相および第３相の間の第１電圧の大きさ、および、第２相および第３相の間の第２電圧の大きさを調整する電圧調整段階を有してよい。制御段階は、第１電圧および第２電圧の位相差を調整する位相調整段階を有してよい。
【００１４】
本発明の第３の態様においては、調整プログラムが提供される。調整プログラムは、単相三線の第１相、第２相および第３相のうちの第１相の第１出力端子および電源の間に一次側が直列に接続された第１直列変圧器の二次側、ならびに、第２相の第２出力端子および電源の間に一次側が直列に接続された第２直列変圧器の二次側に接続されたコンピュータに、第１直列変圧器および第２直列変圧器が出力する電圧を制御する制御段階を実行させてよい。制御段階は、第１相および第３相の間の第１電圧の大きさ、および、第２相および第３相の間の第２電圧の大きさを調整する電圧調整段階を有してよい。制御段階は、第１電圧および第２電圧の位相差を調整する位相調整段階を有してよい。
【００１５】
上記の発明の概要は、本発明の特徴の全てを列挙したものではない。これらの特徴群のサブコンビネーションも発明となりうる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本実施形態に係る電源システム１００を示す。
【図２】本実施形態に係る演算処理部２２を示す。
【図３】本実施形態に係る電圧ベクトルを示す。
【図４】演算処理部２２の動作を示す。
【図５】変形例に係る演算処理部２２を示す。
【図６】本変形例に係る電圧ベクトルを示す。
【図７】変形例に係る演算処理部２２の動作を示す。
【図８】本発明の複数の態様が全体的または部分的に具現化されてよいコンピュータ２２００の例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００１８】
［１．電源システム１］
図１は、本実施形態に係る電源システム１００を示す。なお、図中の白抜き矢印は電圧を示す。矢印の向きは逆向きであってもよい。
【００１９】
電源システム１００は、単相三線の第１相（本実施形態では一例としてａ相），第２相（本実施形態では一例としてｂ相），第３相（本実施形態では一例としてｎ相）の相電圧を３つの電源出力端子１１（ａ），１１（ｂ），１１（ｎ）から出力する。ｎ相は中性相であってよい。電源システム１００は、電源１０と、調整装置１とを備える。
【００２０】
［１−１．電源１０］
電源１０は、交流電源であってよく、本実施形態においては一例として、６６００Ｖ、６０Ｈｚ（または５０Ｈｚ）の高圧配電系統から約１００Ｖ、６０Ｈｚ（または５０Ｈｚ）の低圧配電系統へと電圧を変換して供給する変圧器（一例として柱状変圧器）である。電源１０は、Ｕ相およびＶ相の２つの入力端子から供給される電力を、ｕ相、ｖ相およびｎ相の３つの出力端子から調整装置１に供給する。電源１０のｕ相、ｖ相およびｎ相の３つの出力端子は、それぞれ低圧電線路１１０（ａ）、１１０（ｂ）、１１０（ｎ）を介して電源出力端子１１（ａ）、１１（ｂ）、１１（ｎ）に接続されてよい。
【００２１】
［１−２．調整装置１］
調整装置１は、３つの電源出力端子１１（ａ）、１１（ｂ）、１１（ｎ）から出力されるａ相およびｎ相の相間電圧Ｖａｎ，ｂ相およびｎ相の相間電圧Ｖｂｎ，ａ相およびｂ相の相間電圧Ｖａｂのうちいずれか２つ（本実施形態では一例として相間電圧Ｖａｎ，Ｖｂｎ）を調整し、当該２つの相間電圧Ｖａｎ，Ｖｂｎの位相差を調整する。調整装置１は、２つの直列変圧器１２（直列変圧器１２（ａ），１２（ｂ）とも称する）と、制御部２とを備える。
【００２２】
［１−２−１．直列変圧器１２］
直列変圧器１２（ａ），１２（ｂ）は、第１直列変圧器，第２直列変圧器の一例であり、電源１０および電源出力端子１１（ａ），１１（ｂ）の間の低圧電線路１１０（ａ），１１０（ｂ）に一次側、つまり一次コイルが直列に接続され、制御部２に二次側、つまり二次コイルが接続されている。直列変圧器１２の変圧比は、本実施形態では一例として１：１であるが、二次側に対して一次側が高くなるように構成されてもよく、例えば一次側：二次側＝１０：１（または５：１）であってもよい。
【００２３】
［１−２−２．制御部２］
制御部２は、直列変圧器１２（ａ），１２（ｂ）が出力する電圧Ｖ１２ａ，Ｖ１２ｂを制御する。制御部２は、インバータ２０と、電力供給部２１と、演算処理部２２と、駆動制御部２６とを有する。なお、本実施形態では一例として、これらの構成のうち演算処理部２２および駆動制御部２６は、マイクロコントローラ等のＣＰＵを含む制御コンピュータであり、プログラムの実行によって機能するが、専用回路またはプログラマブル回路によって実現されてもよい。
【００２４】
［１−２−２（１）．インバータ２０］
インバータ２０は、直列変圧器１２（ａ）の二次側、および、直列変圧器１２（ｂ）の二次側に流す電流をそれぞれ出力する。例えば、インバータ２０は、ｕ２相、ｖ２相およびｏ相のそれぞれについてスイッチング回路２００を有してよい。スイッチング回路２００は、直列に接続された一対のスイッチング素子を有してよく、各対のスイッチング素子の中点はｕ２相，ｖ２相，ｏ相の出力端子に接続されてよい。このうち、ｕ２相およびｏ相の出力端子は直列変圧器１２（ａ）の二次コイルの両端に接続され、ｖ２相およびｏ相の出力端子は直列変圧器１２（ｂ）の二次コイルの両端に接続されてよい。インバータ２０は、後述の電力供給部２１から直流電力を供給されてよい。インバータ２０のスイッチング周波数は、一例として２０ｋＨｚであってよい。
【００２５】
なお、インバータ２０と、直列変圧器１２との間には、１または複数のリアクトル２６１が設けられてよい。各リアクトル２６１は、インバータ２０が出力する電流を平滑化する。本実施形態では一例として、２つのリアクトル２６１（ｕ）、２６１（ｖ）がインバータ２０におけるｕ２相およびｖ２相の出力端子と、直列変圧器１２（ａ）、１２（ｂ）との間に設けられている。リアクトル２６１に代えて／加えて、インバータ２０の出力端子に他の平滑回路が設けられてもよい。
【００２６】
［１−２−２（２）．電力供給部２１］
電力供給部２１は、インバータ２０に電力を供給する。本実施形態では一例として、電力供給部２１は、電源１０からの電力を受け、インバータ２０へと電力を供給する。電力供給部２１は、コンバータ２１０と、平滑コンデンサ２１１と、リアクトル２１２とを有してよい。
【００２７】
コンバータ２１０は、交流電力を直流電力に変換する。コンバータ２１０は、入力側（交流側）端子が直列変圧器１２よりも上流側で低圧電線路１１０（ａ）、１１０（ｂ）に接続され、出力側（直流側）端子がインバータ２０に接続されてよい。例えば、コンバータ２１０はブリッジ接続された２対のスイッチング素子を有してよい。コンバータ２１０は、約４００〜５００Ｖの直流電力をインバータ２０に供給してよい。
【００２８】
平滑コンデンサ２１１はコンバータ２１０の出力端子間に接続されてよい。
リアクトル２１２は、低圧電線路１１０（ａ）とコンバータ２１０との間に設けられており、電流を平滑化するとともに、コンバータ２１０の入力側端子間を昇圧する。なお、電流を平滑化する観点からは、リアクトル２１２に代えて／加えて、変圧器である電源１０の漏れインダクタンスを利用してもよい。
【００２９】
なお、電力供給部２１は、電源１０とは異なる他の電源（一例として自家発電設備）から供給される電力をインバータ２０に供給してもよい。
【００３０】
［１−２−２（３）．演算処理部２２］
演算処理部２２は、直列変圧器１２（ａ），１２（ｂ）による出力電圧Ｖ１２ａ，Ｖ１２ｂを決定するための演算処理を行う。演算処理部２２は、電圧調整部２３と、位相調整部２４と、出力電圧決定部２５とを有する。
【００３１】
［１−２−２（３−１）．電圧調整部２３］
電圧調整部２３は、電圧Ｖａｎの大きさ、および、電圧Ｖｂｎの大きさを調整する。電圧調整部２３は、電圧Ｖａｎの目標値および実測値の差電圧を低減するために直列変圧器１２（ａ）が出力すべき電圧に応じた第１差分調整電圧Ｖｕｏ１を算出する第１電圧調整演算処理部３０と、電圧Ｖｂｎの目標値および実測値の差電圧を低減するために直列変圧器１２（ｂ）が出力すべき電圧に応じた第２差分調整電圧Ｖｖｏ１を算出する第２電圧調整演算処理部４０とを有してよい。一例として、電圧調整部２３は、電圧Ｖａｎ，Ｖｂｎがそれぞれ基準範囲内（一例として１０１±６Ｖ）に収まるように第１差分調整電圧および第２差分調整電圧を算出してよい。
【００３２】
なお、電圧Ｖａｎ，Ｖｂｎの目標値および実測値はそれぞれ実効値であってよく、一例として１０１±６Ｖの範囲内の値である。但し、電圧Ｖａｎ，Ｖｂｎの実測値は１０１±６Ｖの範囲外の値であってもよい。電圧Ｖａｎ，Ｖｂｎの実測値は、図示しない電圧測定器により測定されてよい。第１差分調整電圧Ｖｕｏ１および第２差分調整電圧Ｖｖｏ１は、それぞれインバータ２０におけるｕ２相およびｏ相の出力端子間，ｖ２相およびｏ相の出力端子間から出力される瞬時電圧であってよい。本実施形態では一例として直列変圧器１２の変圧比は１：１であるため、電圧調整部２３は、差電圧を低減するために直列変圧器１２が出力すべき電圧をそのまま差分調整電圧Ｖｕｏ１，Ｖｖｏ１としてよい。変圧比が一次側：二次側＝ｎ：１（但しｎは任意の値）である場合には、電圧調整部２３は、差電圧を低減するために直列変圧器１２が出力すべき電圧に１／ｎを乗算した電圧を差分調整電圧Ｖｕｏ１，Ｖｖｏ１としてよい。
【００３３】
電圧調整部２３は、ＰＩ制御（比例積分制御）を行って電圧Ｖａｎの大きさ、および、電圧Ｖｂｎの大きさを調整してよい。電圧調整部２３は、算出した差分調整電圧Ｖｕｏ１，Ｖｖｏ１を示す信号を出力電圧決定部２５に供給してよい。
【００３４】
［１−２−２（３−２）．位相調整部２４］
位相調整部２４は、電圧Ｖａｎおよび電圧Ｖｂｎの位相差を調整する。位相調整部２４は、電圧Ｖａｎの位相および第１基準位相の位相差を低減するために直列変圧器１２（ａ）が出力すべき電圧に応じた第１位相調整電圧Ｖｕｏ２を算出する第１位相調整演算処理部３１と、電圧Ｖｂｎの位相および第２基準位相の位相差を低減するために直列変圧器１２（ｂ）が出力すべき電圧に応じた第２位相調整電圧Ｖｖｏ２を算出する第２位相調整演算処理部４１とを有してよい。
【００３５】
なお、第１基準位相および第２基準位相は互いに反転された位相であってよく、一例としてｕ相およびｖ相の相間電圧Ｖｕｖの位相と、その反転位相とであってよい。第１位相調整電圧Ｖｕｏ２および第２位相調整電圧Ｖｖｏ２は、インバータ２０におけるｕ２相およびｏ相の出力端子間，ｖ２相およびｏ相の出力端子間から出力される瞬時電圧であってよい。本実施形態では一例として直列変圧器１２の変圧比は１：１であるため、位相調整部２４は、電圧Ｖａｎおよび第１基準位相の位相差を低減する（一例として０にする）ために直列変圧器１２（ａ）が出力すべき電圧をそのまま第１位相調整電圧Ｖｕｏ２としてよい。また、位相調整部２４は、電圧Ｖｂｎおよび第２基準位相の位相差を低減する（一例として０にする）ために直列変圧器１２（ｂ）が出力すべき電圧をそのまま第２位相調整電圧Ｖｖｏ２としてよい。変圧比が一次側：二次側＝ｎ：１である場合には、位相調整部２４は、位相差を低減するために直列変圧器１２が出力すべき電圧に１／ｎを乗算した電圧を位相調整電圧Ｖｕｏ２，Ｖｖｏ２としてよい。
【００３６】
位相調整部２４は、ＰＩ制御を行って電圧Ｖａｎおよび電圧Ｖｂｎの位相差を調整してよい。位相調整部２４は、算出した位相調整電圧Ｖｕｏ２，Ｖｖｏ２を示す信号を出力電圧決定部２５に供給してよい。
【００３７】
［１−２−２（３−３）．出力電圧決定部２５］
出力電圧決定部２５は、直列変圧器１２（ａ），１２（ｂ）による出力電圧Ｖ１２ａ，Ｖ１２ｂを決定する。例えば、出力電圧決定部２５は、直列変圧器１２（ａ）による出力電圧Ｖ１２ａを第１差分調整電圧Ｖｕｏ１および第１位相調整電圧Ｖｕｏ２に応じて決定する第１出力電圧決定部３３と、直列変圧器１２（ｂ）による出力電圧Ｖ１２ｂを第２差分調整電圧Ｖｖｏ１および第２位相調整電圧Ｖｖｏ２に応じて決定する第２出力電圧決定部４３とを有する。出力電圧決定部２５は、決定した出力電圧Ｖ１２ａ，Ｖ１２ｂを示す信号を駆動制御部２６に供給してよい。
【００３８】
［１−２−２（４）．駆動制御部２６］
駆動制御部２６は、コンバータ２１０およびインバータ２０を駆動制御する。例えば、駆動制御部２６は、電力供給部２１からインバータ２０に供給されるべき直流電圧を演算し、当該直流電圧がインバータ２０に供給されるように電力供給部２１のコンバータ２１０に制御信号を供給してよい。また、駆動制御部２６は、出力電圧Ｖ１２ａが直列変圧器１２（ａ）の一次側から出力され、出力電圧Ｖ１２ｂが直列変圧器１２（ｂ）の一次側から出力されるようにインバータ２０に制御信号を供給してよい。
【００３９】
以上の調整装置１によれば、電圧Ｖａｎの大きさ、および、電圧Ｖｂｎの大きさが調整されるとともに、電圧Ｖａｎおよび電圧Ｖｂｎの位相差が調整される。従って、電圧Ｖａｎおよび電圧Ｖｂｎをそれぞれ適正な電圧範囲に収めるとともに、ａ相およびｂ相の間の電圧Ｖａｂを適正な電圧範囲に収めることができる。
【００４０】
また、電圧Ｖａｎおよび第１基準位相の位相差を低減する第１位相調整電圧Ｖｕｏ２と、電圧Ｖｂｎおよび第２基準位相の位相差を低減する第２位相調整電圧Ｖｖｏ２とが算出されるので、ａ相およびｂ相の間の電圧Ｖａｂを確実に適正な電圧範囲に収めることができる。
【００４１】
また、第１差分調整電圧Ｖｕｏ１および第１位相調整電圧Ｖｕｏ２に応じて直列変圧器１２（ａ）による出力電圧が決定され、第２差分調整電圧Ｖｖｏ１および第２位相調整電圧Ｖｖｏ２に応じて直列変圧器１２（ｂ）による出力電圧が決定される。従って、電圧Ｖａｎ，Ｖｂｎ，Ｖａｂのそれぞれを適正な電圧範囲に確実に収めることができる。
【００４２】
また、ＰＩ制御によって電圧Ｖａｎ，Ｖｂｎの大きさが調整され、電圧Ｖａｎ，Ｖｂｎの位相差が調整される。従って、調整を継続することにより、電圧Ｖａｎ，Ｖｂｎ，Ｖａｂのそれぞれを確実に適正な電圧範囲に収めることができる。
【００４３】
また、ｎ相は中性相であるので、他の相である場合と比較して、電圧Ｖａｎと電圧Ｖｂｎとの位相の調整を容易化することができる。
【００４４】
また、制御部２には直列変圧器１２（ａ），１２（ｂ）の二次側に流す電流を出力するインバータ２０と、インバータ２０を駆動制御する駆動制御部２６とが具備されるので、インバータ２０を駆動制御することによって電圧Ｖａｎ，Ｖｂｎ，Ｖａｂのそれぞれを適正な電圧範囲に収めることができる。
【００４５】
また、電源１０からの交流電力が直流電力に変換されてインバータ２０に供給されるので、インバータ２０用の電源１０を別途用意する必要がない。従って、調整装置の構成を簡略化することができる。
【００４６】
［２．演算処理部２２］
図２は、本実施形態に係る演算処理部２２を示す。演算処理部２２は、第１演算処理部３と、第２演算処理部４とを有する。
【００４７】
［２−１．第１演算処理部３］
第１演算処理部３は、直列変圧器１２（ａ）の出力電圧Ｖ１２ａを算出する。第１演算処理部３は、第１電圧調整演算処理部３０と、第１位相調整演算処理部３１と、第１出力電圧決定部３３とを有する。
【００４８】
［２−１−１．第１電圧調整演算処理部３０］
第１電圧調整演算処理部３０は、電圧Ｖａｎの目標値および実測値の差分電圧ΔＶを低減するために直列変圧器１２（ａ）が出力すべき電圧に応じた第１差分調整電圧Ｖｕｏ１を算出する。第１電圧調整演算処理部３０は、電圧実効値算出部３００と、差分電圧算出部３０１と、位相算出部３０２と、乗算器３０３とを有する。
【００４９】
電圧実効値算出部３００は、電圧Ｖａｎの実測値から電圧Ｖａｎの実効値（実測実効値とも称する）を算出する。電圧実効値算出部３００は、算出した電圧Ｖａｎの実測実効値を示す信号を差分電圧算出部３０１に供給する。
【００５０】
差分電圧算出部３０１は、電圧Ｖａｎの目標実効値Ｖａｎ＊と、実測実効値との差分電圧ΔＶを算出する。差分電圧算出部３０１は、ＰＩ制御を行って差分電圧ΔＶを算出してよい。差分電圧算出部３０１は、算出した差分電圧ΔＶを示す信号を乗算器３０３に供給する。なお、本実施形態では一例として、差分電圧算出部３０１は目標実効値Ｖａｎ＊を外部から受信することとして説明するが、内部に保持していてもよい。
【００５１】
位相算出部３０２は、電圧Ｖａｎからその位相を示す位相ベクトルを算出する。位相算出部３０２は算出した位相ベクトルを乗算器３０３に供給する。
【００５２】
乗算器３０３は、スカラ値である差分電圧ΔＶと、電圧Ｖａｎの位相ベクトルとを乗算して第１差分調整電圧Ｖｕｏ１を算出する。乗算器３０３は、第１差分調整電圧Ｖｕｏ１を示す信号を第１出力電圧決定部３３に供給する。
【００５３】
［２−１−２．第１位相調整演算処理部３１］
第１位相調整演算処理部３１は、電圧Ｖａｎの位相φａｎおよび第１基準位相φｕｖの位相差を低減するために直列変圧器１２（ａ）が出力すべき電圧に応じた第１位相調整電圧Ｖｕｏ２を算出する。第１位相調整演算処理部３１は、位相算出部３１０と、９０度位相電圧供給部３１１と、ｑ軸電圧算出部３１２と、ｑ軸電圧調節演算部３１３と、乗算器３１４とを有する。
【００５４】
位相算出部３１０は、ｕ相およびｖ相の相間電圧Ｖｕｖの実測値から第１基準位相φｕｖを算出し、その位相を示す位相ベクトルを算出する。位相算出部３１０は算出した位相ベクトルをｑ軸電圧算出部３１２および乗算器３１４に供給する。なお、電圧Ｖｕｖの実測値は、図示しない電圧測定器により測定されてよい。
【００５５】
９０度位相電圧供給部３１１は、電圧Ｖａｎの現在位相よりも９０度前の電圧を示す信号をｑ軸電圧算出部３１２に供給する。９０度位相電圧供給部３１１は、逐次サンプリングされる電圧Ｖａｎを蓄積記憶しておき、現在位相よりも９０度前の位相に対応する電圧Ｖａｎの指示信号をｑ軸電圧算出部３１２に供給してよい。また、９０度位相電圧供給部３１１は、現在の電圧Ｖａｎから９０度前の位相に対応する電圧Ｖａｎを逐次、算出してその指示信号をｑ軸電圧算出部３１２に供給してもよい。
【００５６】
ｑ軸電圧算出部３１２は、第１基準位相φｕｖに沿ったｄ軸と、第１基準位相φｕｖの直交位相に沿ったｑ軸とを有するｄｑ座標系において電圧Ｖｕｎのベクトルのｑ軸成分（ｑ軸電圧Ｖｑｕｎとも称する）を算出する。例えば、ｑ軸電圧算出部３１２は、電圧Ｖｕｎの位相φｕｎに沿ったα軸と、これに直交するβ軸とを有するαβ座標系（図示せず）において原点を始点とする電圧Ｖｕｎのベクトルを描画し、位相φｕｎと位相φｕｖとの位相差θだけ座標軸を回転したｄｑ座標系での当該ベクトルのｑ軸成分を算出してよい。一例として、ｑ軸電圧算出部３１２は、以下の式（１）を用いた回転変換によりｑ軸電圧Ｖ（ｑ）ｕｎを算出してよい。ｑ軸電圧算出部３１２は、算出したｑ軸電圧Ｖｑｕｎを示す信号をｑ軸電圧調節演算部３１３に供給する。
【００５７】
ｑ軸電圧Ｖｑｕｎ＝９０度前の電圧Ｖｕｎ・Ｃｏｓθｕｖ−電圧Ｖｕｎ・Ｓｉｎθｕｖ…（１）
【００５８】
ｑ軸電圧調節演算部３１３は、ｑ軸電圧Ｖｑｕｎを打ち消すために直列変圧器１２（ａ）が出力すべき電圧に応じた位相調整電圧の実効値を算出する。これにより、電圧Ｖａｎの位相φａｎと第１基準位相φｕｖとの位相差をゼロにするための位相調整電圧Ｖｕｏ２の実効値が算出される。例えば、ｑ軸電圧調節演算部３１３は、ｑ軸電圧Ｖｑｕｎの反転電圧（−Ｖｑｕｎ）を位相差調整電圧として算出してよい。また、ｑ軸電圧調節演算部３１３は、反転電圧（−Ｖｑｕｎ）を目標値としてＰＩ制御を行って位相調整電圧を算出してよい。ｑ軸電圧調節演算部３１３は、位相差調整電圧（−Ｖｑｕｎ）を示す信号を乗算器３１４に供給してよい。
【００５９】
乗算器３１４は、スカラ値である位相差調整電圧（−Ｖｑｕｎ）と、電圧Ｖｕｖの位相ベクトルとを乗算して第１位相調整電圧Ｖｕｏ２を算出する。乗算器３１４は、第１位相調整電圧Ｖｕｏ２を示す信号を第１出力電圧決定部３３に供給する。
【００６０】
［２−１−４．第１出力電圧決定部３３］
第１出力電圧決定部３３は、直列変圧器１２（ａ）による出力電圧Ｖ１２ａを第１差分調整電圧Ｖｕｏ１および第１位相調整電圧Ｖｕｏ２に応じて決定する。例えば、第１出力電圧決定部３３は加算器であってよく、第１差分調整電圧Ｖｕｏ１および第１位相調整電圧Ｖｕｏ２の加算結果を出力電圧Ｖ１２ａとしてよい。第１出力電圧決定部３３は、出力電圧Ｖ１２ａを示す信号を駆動制御部２６に供給してよい。
【００６１】
［２−２．第２演算処理部４］
第２演算処理部４は、直列変圧器１２（ｂ）の出力電圧Ｖ１２ｂを算出する。第２演算処理部４は、第２電圧調整演算処理部４０と、第２位相調整演算処理部４１と、第２出力電圧決定部４３とを有する。なお、第２演算処理部４の各部の構成は第１演算処理部３と同様であるので、説明を省略する。
【００６２】
以上の演算処理部２２によれば、電圧Ｖａｎおよび電圧Ｖｂｎと、電圧Ｖａｎおよび電圧Ｖｂｎの位相差とのそれぞれを確実に調整して、電圧Ｖａｎ，Ｖｂｎ，Ｖａｂのそれぞれを適正な電圧範囲に確実に収めることができる。
【００６３】
［３．電圧ベクトル図］
図３は、本実施形態に係る電圧ベクトルを示す。
【００６４】
本実施形態に係る調整装置１においては、第１電圧調整演算処理部３０，第２電圧調整演算処理部４０により、電圧Ｖａｎ，Ｖｂｎの目標実行値Ｖａｎ＊，Ｖｂｎ＊と実測値Ｖａｎ，Ｖｂｎとの差分電圧ΔＶを低減するために直列変圧器１２（ａ），１２（ｂ）が出力すべき電圧に応じた差分調整電圧Ｖｕｏ１，Ｖｖｏ１が算出される。また、第１出力電圧決定部３３，第２出力電圧決定部４３により、差分調整電圧Ｖｕｏ１，Ｖｖｏ１は直列変圧器１２（ａ），１２（ｂ）の出力電圧Ｖ１２ａ，Ｖ１２ｂに含められる。これにより、電圧Ｖａｎおよび電圧Ｖｂｎがそれぞれ適正な電圧範囲（一例として１０１±６Ｖの範囲）に収められる。
【００６５】
また、第１位相調整演算処理部３１，第２位相調整演算処理部４１により、位相φａｎと第１基準位相φｕｖとの位相差，位相φｂｎと第２基準位相（−φｕｖ）との位相差を低減するために直列変圧器１２（ａ），１２（ｂ）が出力すべき電圧に応じた位相調整電圧Ｖｕｏ２，Ｖｖｏ２が算出される。また、第１出力電圧決定部３３，第２出力電圧決定部４３により、位相調整電圧Ｖｕｏ２，Ｖｖｏ２は直列変圧器１２（ａ），１２（ｂ）の出力電圧Ｖ１２ａ，Ｖ１２ｂに含められる。これにより、電圧Ｖａｎおよび電圧Ｖｂｎの位相差が調整されて、電圧Ｖａｂが適正な電圧範囲（一例として２０２±２０Ｖの範囲）に収められる。
【００６６】
［４．演算処理部２２の動作］
図４は、演算処理部２２の動作を示す。演算処理部２２は、ステップＳ１１〜Ｓ１７の処理を行うことにより直列変圧器１２（ａ），１２（ｂ）が出力する電圧Ｖ１２ａ，Ｖ１２ｂを算出する。
【００６７】
ステップＳ１１において電圧調整部２３は、電圧Ｖａｎの大きさ、および、電圧Ｖｂｎの大きさを調整する。例えば、電圧調整部２３の第１電圧調整演算処理部３０は、電圧Ｖａｎの目標値および実測値の差分電圧ΔＶを低減するために直列変圧器１２（ａ）が出力すべき電圧に応じた第１差分調整電圧Ｖｕｏ１を算出してその信号を出力電圧決定部２５に供給してよい。同様に、第２電圧調整演算処理部４０は、電圧Ｖｂｎの目標値および実測値の差分電圧ΔＶを低減するために直列変圧器１２（ｂ）が出力すべき電圧に応じた第２差分調整電圧Ｖｖｏ１を算出してその信号を出力電圧決定部２５に供給してよい。なお、第１差分調整電圧Ｖｕｏ１および第２差分調整電圧Ｖｖｏ１は、電圧Ｖａｎおよび電圧Ｖｂｎを１０１±６Ｖの範囲内に収めるべく、±６Ｖの範囲内の電圧であってよいが、さらに広い範囲内の電圧であってもよい。
【００６８】
ステップＳ１３において位相調整部２４は、電圧Ｖａｎおよび電圧Ｖｂｎの位相差を調整する。例えば、位相調整部２４の第１位相調整演算処理部３１は、電圧Ｖａｎの位相φａｎと、第１基準位相φｕｖとｎ位相差を低減するために直列変圧器１２（ａ）が出力すべき電圧に応じた第１位相調整電圧Ｖｕｏ２を算出してその信号を出力電圧決定部２５に供給してよい。同様に、第２位相調整演算処理部４１は、電圧Ｖｂｎの位相φｂｎと、第２基準位相-φｕｖとの位相差を低減するために直列変圧器１２（ｂ）が出力すべき電圧に応じた第２位相調整電圧Ｖｖｏ２を算出してその信号を出力電圧決定部２５に供給してよい。
【００６９】
ステップＳ１７において出力電圧決定部２５は、直列変圧器１２（ａ），１２（ｂ）による出力電圧Ｖ１２ａ，Ｖ１２ｂを決定する。例えば、出力電圧決定部２５の第１出力電圧決定部３３は、第１差分調整電圧Ｖｕｏ１および第１位相調整電圧Ｖｕｏ２の加算結果を直列変圧器１２（ａ）による出力電圧Ｖ１２ａとしてよい。同様に、第２出力電圧決定部４３は、第２差分調整電圧Ｖｖｏ１および第２位相調整電圧Ｖｖｏ２の加算結果を直列変圧器１２（ｂ）による出力電圧Ｖ１２ｂとしてよい。
【００７０】
［５．演算処理部２２の変形例］
図５は、変形例に係る演算処理部２２を示す。なお、本変形例において、図１，図２に示された構成と略同一のものには同一の符号を付け、説明を省略する。
【００７１】
［５−１．第１演算処理部３］
本変形例における演算処理部２２の第１演算処理部３は、第１出力電圧制限部３５と、第１補償部３６とをさらに有する。
【００７２】
［５−１−１．第１出力電圧制限部３５］
第１出力電圧制限部３５は、直列変圧器１２（ａ）による出力電圧Ｖ１２ａを、予め定められた制限電圧（本実施形態では一例としてインバータ２０の出力最大電圧）ＶＭａｘ以下に制限する。例えば、第１出力電圧制限部３５は、第１位相調整電圧Ｖｕｏ２が当該第１位相調整電圧Ｖｕｏ２の上限電圧ＶＬＩＭＩＴ＿ｕｏ２を超える場合に当該第１位相調整電圧Ｖｕｏ２を上限電圧に制限する。第１出力電圧制限部３５は、制限値算出部３５０と、制限処理部３５１とを有する。
【００７３】
［５−１−１（１）．制限値算出部３５０］
制限値算出部３５０は、第１位相調整電圧Ｖｕｏ２の上限電圧ＶＬＩＭＩＴ＿ｕｏ２を算出する。例えば制限値算出部３５０は、第１電圧調整演算処理部３０から第１差分調整電圧Ｖｕｏ１を受信し、第１差分調整電圧Ｖｕｏ１に応じた上限電圧ＶＬＩＭＩＴ＿ｕｏ２を算出してよい。本実施形態では一例として、制限値算出部３５０は、以下の式（２）により上限電圧ＶＬＩＭＩＴ＿ｕｏ２を算出してよい。
【００７４】
インバータ２０の出力最大電圧ＶＭａｘ＝
√｛（第１差分調整電圧Ｖｕｏ１×Ｃｏｓα）２
＋（第１差分調整電圧Ｖｕｏ１×Ｓｉｎα＋上限電圧ＶＬＩＭＩＴ＿ｕｏ２）２｝  …（２）
【００７５】
なお、式中の「出力最大電圧ＶＭａｘ」は固定値である。また、「α」はｕ相およびｖ相の相間電圧Ｖｕｖの位相と、インバータ２０におけるｕ２相およびｏ相の相間電圧Ｖｕｏの位相との位相差であってよい。制限値算出部３５０は、算出した上限電圧ＶＬＩＭＩＴ＿ｕｏ２を示す信号を制限処理部３５１に供給してよい。
【００７６】
［５−１−１（２）．制限処理部３５１］
制限処理部３５１は、第１位相調整電圧Ｖｕｏ２を上限電圧ＶＬＩＭＩＴ＿ｕｏ２に制限する。例えば、制限処理部３５１は、ｑ軸電圧調節演算部３１３から位相差調整電圧（−Ｖｑｕｎ）を示す信号を受信し、位相差調整電圧（−Ｖｑｕｎ）が上限電圧ＶＬＩＭＩＴ＿ｕｏ２を超える場合には、当該位相差調整電圧（−Ｖｑｕｎ）を示す信号を、上限電圧ＶＬＩＭＩＴ＿ｕｏ２を示す信号に置換して乗算器３１４に供給する。これにより、第１位相調整電圧Ｖｕｏ２が上限電圧ＶＬＩＭＩＴ＿ｕｏ２を超える場合に当該第１位相調整電圧Ｖｕｏ２が上限電圧ＶＬＩＭＩＴ＿ｕｏ２に制限される。制限処理部３５１は、位相差調整電圧（−Ｖｑｕｎ）が上限電圧ＶＬＩＭＩＴ＿ｕｏ２を超えない場合には、当該位相差調整電圧（−Ｖｑｕｎ）を示す信号をそのまま乗算器３１４に供給する。
【００７７】
また、制限処理部３５１は、第１位相調整電圧Ｖｕｏ２に制限を行ったか否かを示す信号を第１補償部３６に供給する。例えば、制限処理部３５１は、第１位相調整電圧Ｖｕｏ２を制限した場合には「１」、制限していない場合には「０」の信号を第１補償部３６に供給する。なお、直列変圧器１２（ａ）の変圧比が一次側：二次側＝ｎ：１である場合には、制限処理部３５１からの信号値は、第１位相調整電圧Ｖｕｏ２に対する制限が行われた場合に「１／ｎ」であってよい。
【００７８】
［５−１−２．第１補償部３６］
第１補償部３６は、直列変圧器１２（ａ）の出力電圧Ｖ１２ａが制限電圧ＶＭａｘを超えて第１出力電圧制限部３５により制限電圧以下に制限される場合に、直列変圧器１２（ｂ）の出力電圧Ｖ１２ｂを増加させる。例えば、第１補償部３６は、直列変圧器１２（ａ）の目標出力電圧に対する出力電圧の不足分を直列変圧器１２（ｂ）の出力電圧Ｖ１２ｂに加える。本実施形態では一例として、第１補償部３６は、直列変圧器１２（ａ）の不足分の出力電圧ＶＬａｃｋ＿ａを以下の式（３）から算出してよい。第１補償部３６は、乗算器３６０と、加算器３６１，３６２と、乗算器３６３と、加算器３６４とを有する。
【００７９】
不足分の出力電圧ＶＬａｃｋ＿ａ＝電圧Ｖａｎの目標実効値Ｖａｎ＊×Ｃｏｓ（φｕｖ）
−出力電圧Ｖ１２ａ−電圧Ｖａｎの実測値        …（３）
【００８０】
乗算器３６０は、電圧Ｖａｎの目標実効値Ｖａｎ＊と、位相算出部３０２からの位相ベクトルで示される第１基準位相φｕｖの余弦Ｃｏｓ（φｕｖ）とを乗算して電圧Ｖａｎの目標瞬時値を算出する。乗算器３６０は、電圧Ｖａｎの目標瞬時値を加算器３６２に供給する。なお、本実施形態では一例として、乗算器３６０は目標実効値Ｖａｎ＊を外部から受信する。
【００８１】
加算器３６１は、第１出力電圧決定部３３からの出力信号Ｖ１２ａの指示信号（本実施形態では第１出力電圧制限部３５による制限後の出力電圧Ｖ１２ａを示す信号）と、電圧Ｖａｎの実測値とを加算する。加算器３６１は、加算結果を加算器３６２に供給する。
【００８２】
加算器３６２は、電圧Ｖａｎの目標瞬時値から、加算器３６１による加算結果を減算する。演算結果は上述の式（３）で示される不足分の出力電圧ＶＬａｃｋ＿ａとなる。加算器３６２は、演算結果を乗算器３６３に供給する。
【００８３】
乗算器３６３は、加算器３６２による演算結果と、第１位相調整電圧Ｖｕｏ２に対する制限の有無を示す制限処理部３５１からの信号値（本実施形態では一例として制限が行われた場合には「１」、制限が行われない場合には「０」）とを乗算する。これにより、乗算器３６３による乗算結果は、制限が行われた場合には直列変圧器１２（ａ）の不足分の出力電圧ＶＬａｃｋ＿ａを示す値となり、制限が行われない場合には「０」となる。乗算器３６３は、乗算結果を第２演算処理部４の第２補償部４６に供給する。これにより、不足分の出力電圧ＶＬａｃｋ＿ａが直列変圧器１２（ｂ）の出力電圧Ｖ１２ｂに加えられる。
【００８４】
加算器３６４は、直列変圧器１２（ｂ）の不足分の出力電圧ＶＬａｃｋ＿ｂを出力電圧Ｖ１２ａに加える。不足分の出力電圧ＶＬａｃｋ＿ｂは第２演算処理部４の第２補償部４６から供給されてよい。加算器３６４は、加算結果を直列変圧器１２（ａ）の出力電圧として駆動制御部２６に供給する。
【００８５】
［５−２．第２演算処理部４］
本変形例における演算処理部２２の第２演算処理部４は、第２出力電圧制限部４５と、第２補償部４６とを更に有する。
【００８６】
第２出力電圧制限部４５は、直列変圧器１２（ｂ）による出力電圧Ｖ１２ｂを、予め定められた制限電圧（本実施形態では一例としてインバータ２０の出力最大電圧）ＶＭａｘ以下に制限する。例えば、第２出力電圧制限部４５は、第２位相調整電圧Ｖｖｏ２が当該第２位相調整電圧Ｖｖｏ２の上限電圧ＶＬＩＭＩＴ＿ｖｏ２を超える場合に当該第２位相調整電圧Ｖｖｏ２を上限電圧に制限する。第２補償部４６は、直列変圧器１２（ｂ）の出力電圧Ｖ１２ｂが制限電圧ＶＭａｘを超えて第２出力電圧制限部４５により制限電圧以下に制限される場合に、直列変圧器１２（ａ）の出力電圧Ｖ１２ａを増加させる。例えば、第２補償部４６は、直列変圧器１２（ｂ）の目標出力電圧に対する出力電圧の不足分を直列変圧器１２（ａ）の出力電圧Ｖ１２ａに加える。なお、第２出力電圧制限部４５および第２補償部４６の構成は第１出力電圧制限部３５および第１補償部３６と同様であるので、説明を省略する。
【００８７】
以上の演算処理部２２によれば、直列変圧器１２（ａ）および直列変圧器１２（ｂ）のそれぞれによる出力電圧が制限電圧以下に制限され、一方の直列変圧器１２（一例として直列変圧器１２（ａ））の出力電圧が制限電圧を超えて制限電圧以下に制限される場合に、他方の直列変圧器１２（一例として直列変圧器１２（ｂ））の出力電圧が増加する。従って、一方の直列変圧器１２の出力電圧が制限されて当該一方の直列変圧器による電圧制御が不十分になる場合に、他方の直列変圧器１２の出力電圧によって不足分の出力電圧を補うことができる。
【００８８】
また、一方の直列変圧器１２の目標出力電圧に対する不足分が他方の直列変圧器１２の出力電圧に加えられる。従って、他方の直列変圧器１２の出力電圧によって不足分の出力電圧を確実に補うことができる。
【００８９】
また、直列変圧器１２（ａ），１２（ｂ）の位相調整電圧Ｖｕｏ２，Ｖｖｏ２が当該位相調整電圧Ｖｕｏ２，Ｖｖｏ２の上限電圧ＶＬＩＭＩＴ＿ｕｏ２，ＶＬＩＭＩＴ＿ｖｏ２を超える場合に当該直列変圧器１２（ａ），１２（ｂ）の位相調整電圧Ｖｕｏ２，Ｖｖｏ２が上限電圧ＶＬＩＭＩＴ＿ｕｏ２，ＶＬＩＭＩＴ＿ｖｏ２に制限されるので、差分調整電圧Ｖｕｏ１，Ｖｖｏ１の制限は行われない。従って、電圧Ｖａｎと、電圧Ｖｂｎとをそれぞれ適正な電圧範囲に収める調整を確実に行うことができる。
【００９０】
［５−３．電圧ベクトル図］
図６は、本変形例に係る電圧ベクトルを示す。
【００９１】
本変形例に係る調整装置１においては、一例として第１出力電圧制限部３５が第１位相調整電圧Ｖｕｏ２を上限電圧ＶＬＩＭＩＴ＿ｕｏ２以下に制限する。これにより、第１位相調整電圧Ｖｕｏ２が上限電圧ＶＬＩＭＩＴ＿ｕｏ２とされる。
【００９２】
また、第１補償部３６が直列変圧器１２（ａ）の目標出力電圧に対する出力電圧の不足分ＶＬａｃｋ＿ａを直列変圧器１２（ｂ）の出力電圧Ｖ１２ｂに加える。これにより、第１位相差調整電圧Ｖｕｏが制限される場合であっても、電圧Ｖａｎおよび電圧Ｖｂｎの位相差が調整されて電圧Ｖａｂが適正な電圧範囲（一例として２０２±２０Ｖの範囲）に収められる。
【００９３】
［５−４．変形例に係る演算処理部２２の動作］
図７は、変形例に係る演算処理部２２の動作を示す。演算処理部２２は、ステップＳ１１〜Ｓ１８の処理を行うことにより直列変圧器１２（ａ），１２（ｂ）が出力する電圧Ｖ１２ａ，Ｖ１２ｂを算出する。
【００９４】
ステップＳ１４において第１出力電圧制限部３５および第２出力電圧制限部４５は、第１位相調整電圧Ｖｕｏ２および第２位相調整電圧Ｖｖｏ２の両方が上限電圧ＶＬＩＭＩＴ＿ｕｏ２，ＶＬＩＭＩＴ＿ｕｏ２以下であるか否かを判定する。第１位相調整電圧Ｖｕｏ２および第２位相調整電圧Ｖｖｏ２の両方が上限電圧ＶＬＩＭＩＴ＿ｕｏ２，ＶＬＩＭＩＴ＿ｕｏ２以下であると判定した場合（ステップＳ１４；Ｙｅｓ）には、演算処理部２２は処理をステップＳ１７に移行する。これにより、ステップＳ１７の処理では第１差分調整電圧Ｖｕｏ１および第１位相調整電圧Ｖｕｏ２の加算結果が直列変圧器１２（ａ）による出力電圧Ｖ１２ａとされる。同様に、第２差分調整電圧Ｖｖｏ１および第２位相調整電圧Ｖｖｏ２の加算結果が直列変圧器１２（ｂ）による出力電圧Ｖ１２ｂとされる。第１位相調整電圧Ｖｕｏ２および第２位相調整電圧Ｖｖｏ２の一方が上限電圧ＶＬＩＭＩＴ＿ｕｏ２，ＶＬＩＭＩＴ＿ｖｏ２以下ではないと判定した場合（ステップＳ１４；Ｙｅｓ）には、演算処理部２２は処理をステップＳ１５に移行する。なお、本実施形態では一例として、第１位相調整電圧Ｖｕｏ２が上限電圧ＶＬＩＭＩＴ＿ｕｏ２を超えたこととして説明する。
【００９５】
ステップＳ１５において第１出力電圧制限部３５は、上限電圧ＶＬＩＭＩＴ＿ｕｏ２を超えた第１位相調整電圧Ｖｕｏ２を上限電圧ＶＬＩＭＩＴ＿ｕｏ２に制限する。これにより、ステップＳ１７の処理では第１差分調整電圧Ｖｕｏ１と、上限電圧ＶＬＩＭＩＴ＿ｕｏ２に制限された第１位相調整電圧Ｖｕｏ２との加算結果が直列変圧器１２（ａ）による出力電圧Ｖ１２ａとされる。
【００９６】
ステップＳ１８において第１補償部３６は、直列変圧器１２（ａ）の出力電圧Ｖ１２ａが制限された場合には、直列変圧器１２（ｂ）の出力電圧Ｖ１２ｂを増加させる。例えば、第１補償部３６は、直列変圧器１２（ａ）の目標出力電圧に対する出力電圧の不足分ＶＬａｃｋ＿ａを直列変圧器１２（ｂ）の出力電圧Ｖ１２ｂに加える。
【００９７】
なお、上記の変形例においては、演算処理部２２は、直列変圧器１２（ａ），１２（ｂ）のうちの一方の出力電圧が制限電圧を超える場合に当該出力電圧を制限電圧以下に制限することとして説明したが、両方の出力電圧がそれぞれ制限電圧を超える場合に各出力電圧を制限電圧以下に制限してもよい。例えば、演算処理部２２は、第１差分調整電圧Ｖｕｏ１および第２差分調整電圧Ｖｖｏ１には制限を加えずに、第１位相調整電圧Ｖｕｏ２，第２位相調整電圧Ｖｖｏ２に制限を加えてよい。これにより、電圧Ｖａｎの大きさ、および、電圧Ｖｂｎの大きさを確実に調整することができる。この場合には、演算処理部２２の第１出力電圧制限部３５および第２出力電圧制限部４５は、位相調整電圧Ｖｕｏ２，Ｖｖｏ２を上限電圧ＶＬＩＭＩＴ＿ｕｏ２，ＶＬＩＭＩＴ＿ｖｏ２に制限してよい。第１補償部３６および第２補償部４６は直列変圧器１２（ａ），１２（ｂ）の間での出力電圧の調整を行わなくてよい。
【００９８】
また、直列変圧器１２（ａ）の出力電圧が制限電圧を超えて制限電圧以下に制限される場合に、第１補償部３６が直列変圧器１２（ｂ）の出力電圧Ｖ１２ｂを増加させることとして説明したが、この増加によって出力電圧Ｖ１２ｂが制限電圧ＶＭＡＸを超える場合には、Ｖ１２ｂを増加させなくてもよいし、制限電圧ＶＭＡＸまで増加させてもよい。
【００９９】
また、第１出力電圧制限部３５が第１電圧調整演算処理部３０および第１出力電圧決定部３３の間に設けられることとして説明したが、第１補償部３６および駆動制御部２６の間に設けられることとしてもよい。同様に、第２出力電圧制限部４５が第２電圧調整演算処理部４０および第２出力電圧決定部４３の間に設けられることとして説明したが、第２補償部４６および駆動制御部２６の間に設けられることとしてもよい。
【０１００】
また、演算処理部２２は第１出力電圧制限部３５および第１補償部３６の組と、第２出力電圧制限部４５および第２補償部４６の組とを有することとして説明したが、何れか一方の組のみを有してもよい。
【０１０１】
［６．その他の変形例］
なお、上記の実施形態および変形例においては単相三線の第３相を中性相として説明したが、中性相とは異なる他の相（一例としてａ相、ｂ相）としてもよい。この場合、単相三線の第１相または第２相を中性相としてもよい。
【０１０２】
また、電圧調整部２３および位相調整部２４の両方がＰＩ制御を行うこととして説明したが、少なくとも一方がＰＩ制御を行わなくてもよい。
【０１０３】
また、位相調整部２４は位相φａｎおよび第１基準位相φｕｖの位相差を低減するために直列変圧器１２（ａ）が出力すべき電圧に応じた第１位相調整電圧Ｖｕｏ２を算出し、位相φｂｎおよび第２基準位相（−φｕｖ）の位相差を低減するために直列変圧器１２（ｂ）が出力すべき電圧に応じた第２位相調整電圧Ｖｖｏ２を算出することとして説明した。これに代えて、位相調整部２４は、電圧Ｖａｎおよび電圧Ｖｂｎの位相差を基準位相差（一例として１８０度）にするために直列変圧器１２（ａ）および直列変圧器１２（ｂ）の少なくとも一方が出力すべき各電圧に応じた位相調整電圧を算出してもよい。
【０１０４】
また、本発明の様々な実施形態は、フローチャートおよびブロック図を参照して記載されてよく、ここにおいてブロックは、（１）操作が実行されるプロセスの段階または（２）操作を実行する役割を持つ装置のセクションを表わしてよい。特定の段階およびセクションが、専用回路、コンピュータ可読媒体上に格納されるコンピュータ可読命令と共に供給されるプログラマブル回路、および／またはコンピュータ可読媒体上に格納されるコンピュータ可読命令と共に供給されるプロセッサによって実装されてよい。専用回路は、デジタルおよび／またはアナログハードウェア回路を含んでよく、集積回路（ＩＣ）および／またはディスクリート回路を含んでよい。プログラマブル回路は、論理ＡＮＤ、論理ＯＲ、論理ＸＯＲ、論理ＮＡＮＤ、論理ＮＯＲ、および他の論理操作、フリップフロップ、レジスタ、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、プログラマブルロジックアレイ（ＰＬＡ）等のようなメモリ要素等を含む、再構成可能なハードウェア回路を含んでよい。
【０１０５】
コンピュータ可読媒体は、適切なデバイスによって実行される命令を格納可能な任意の有形なデバイスを含んでよく、その結果、そこに格納される命令を有するコンピュータ可読媒体は、フローチャートまたはブロック図で指定された操作を実行するための手段を作成すべく実行され得る命令を含む、製品を備えることになる。コンピュータ可読媒体の例としては、電子記憶媒体、磁気記憶媒体、光記憶媒体、電磁記憶媒体、半導体記憶媒体等が含まれてよい。コンピュータ可読媒体のより具体的な例としては、フロッピー（登録商標）ディスク、ディスケット、ハードディスク、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）、消去可能プログラマブルリードオンリメモリ（ＥＰＲＯＭまたはフラッシュメモリ）、電気的消去可能プログラマブルリードオンリメモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、静的ランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）、コンパクトディスクリードオンリメモリ（ＣＤ-ＲＯＭ）、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）、ブルーレイ（ＲＴＭ）ディスク、メモリスティック、集積回路カード等が含まれてよい。
【０１０６】
コンピュータ可読命令は、アセンブラ命令、命令セットアーキテクチャ（ＩＳＡ）命令、マシン命令、マシン依存命令、マイクロコード、ファームウェア命令、状態設定データ、またはＳｍａｌｌｔａｌｋ、ＪＡＶＡ（登録商標）、Ｃ＋＋等のようなオブジェクト指向プログラミング言語、および「Ｃ」プログラミング言語または同様のプログラミング言語のような従来の手続型プログラミング言語を含む、１または複数のプログラミング言語の任意の組み合わせで記述されたソースコードまたはオブジェクトコードのいずれかを含んでよい。
【０１０７】
コンピュータ可読命令は、汎用コンピュータ、特殊目的のコンピュータ、若しくは他のプログラム可能なデータ処理装置のプロセッサまたはプログラマブル回路に対し、ローカルにまたはローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、インターネット等のようなワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）を介して提供され、フローチャートまたはブロック図で指定された操作を実行するための手段を作成すべく、コンピュータ可読命令を実行してよい。プロセッサの例としては、コンピュータプロセッサ、処理ユニット、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ等を含む。
【０１０８】
図８は、本発明の複数の態様が全体的または部分的に具現化されてよいコンピュータ２２００の例を示す。コンピュータ２２００にインストールされたプログラムは、コンピュータ２２００に、本発明の実施形態に係る装置に関連付けられる操作または当該装置の１または複数のセクションとして機能させることができ、または当該操作または当該１または複数のセクションを実行させることができ、および／またはコンピュータ２２００に、本発明の実施形態に係るプロセスまたは当該プロセスの段階を実行させることができる。そのようなプログラムは、コンピュータ２２００に、本明細書に記載のフローチャートおよびブロック図のブロックのうちのいくつかまたはすべてに関連付けられた特定の操作を実行させるべく、ＣＰＵ２２１２によって実行されてよい。
【０１０９】
本実施形態によるコンピュータ２２００は、ＣＰＵ２２１２、ＲＡＭ２２１４、グラフィックコントローラ２２１６、およびディスプレイデバイス２２１８を含み、それらはホストコントローラ２２１０によって相互に接続されている。コンピュータ２２００はまた、通信インタフェース２２２２、ハードディスクドライブ２２２４、ＤＶＤ−ＲＯＭドライブ２２２６、およびＩＣカードドライブのような入／出力ユニットを含み、それらは入／出力コントローラ２２２０を介してホストコントローラ２２１０に接続されている。コンピュータはまた、ＲＯＭ２２３０およびキーボード２２４２のようなレガシの入／出力ユニットを含み、それらは入／出力チップ２２４０を介して入／出力コントローラ２２２０に接続されている。
【０１１０】
ＣＰＵ２２１２は、ＲＯＭ２２３０およびＲＡＭ２２１４内に格納されたプログラムに従い動作し、それにより各ユニットを制御する。グラフィックコントローラ２２１６は、ＲＡＭ２２１４内に提供されるフレームバッファ等またはそれ自体の中にＣＰＵ２２１２によって生成されたイメージデータを取得し、イメージデータがディスプレイデバイス２２１８上に表示されるようにする。
【０１１１】
通信インタフェース２２２２は、ネットワークを介して他の電子デバイスと通信する。ハードディスクドライブ２２２４は、コンピュータ２２００内のＣＰＵ２２１２によって使用されるプログラムおよびデータを格納する。ＤＶＤ−ＲＯＭドライブ２２２６は、プログラムまたはデータをＤＶＤ−ＲＯＭ２２０１から読み取り、ハードディスクドライブ２２２４にＲＡＭ２２１４を介してプログラムまたはデータを提供する。ＩＣカードドライブは、プログラムおよびデータをＩＣカードから読み取り、および／またはプログラムおよびデータをＩＣカードに書き込む。
【０１１２】
ＲＯＭ２２３０はその中に、アクティブ化時にコンピュータ２２００によって実行されるブートプログラム等、および／またはコンピュータ２２００のハードウェアに依存するプログラムを格納する。入／出力チップ２２４０はまた、様々な入／出力ユニットをパラレルポート、シリアルポート、キーボードポート、マウスポート等を介して、入／出力コントローラ２２２０に接続してよい。
【０１１３】
プログラムが、ＤＶＤ−ＲＯＭ２２０１またはＩＣカードのようなコンピュータ可読媒体によって提供される。プログラムは、コンピュータ可読媒体から読み取られ、コンピュータ可読媒体の例でもあるハードディスクドライブ２２２４、ＲＡＭ２２１４、またはＲＯＭ２２３０にインストールされ、ＣＰＵ２２１２によって実行される。これらのプログラム内に記述される情報処理は、コンピュータ２２００に読み取られ、プログラムと、上記様々なタイプのハードウェアリソースとの間の連携をもたらす。装置または方法が、コンピュータ２２００の使用に従い情報の操作または処理を実現することによって構成されてよい。
【０１１４】
例えば、通信がコンピュータ２２００および外部デバイス間で実行される場合、ＣＰＵ２２１２は、ＲＡＭ２２１４にロードされた通信プログラムを実行し、通信プログラムに記述された処理に基づいて、通信インタフェース２２２２に対し、通信処理を命令してよい。通信インタフェース２２２２は、ＣＰＵ２２１２の制御下、ＲＡＭ２２１４、ハードディスクドライブ２２２４、ＤＶＤ−ＲＯＭ２２０１、またはＩＣカードのような記録媒体内に提供される送信バッファ処理領域に格納された送信データを読み取り、読み取られた送信データをネットワークに送信し、またはネットワークから受信された受信データを記録媒体上に提供される受信バッファ処理領域等に書き込む。
【０１１５】
また、ＣＰＵ２２１２は、ハードディスクドライブ２２２４、ＤＶＤ−ＲＯＭドライブ２２２６（ＤＶＤ−ＲＯＭ２２０１）、ＩＣカード等のような外部記録媒体に格納されたファイルまたはデータベースの全部または必要な部分がＲＡＭ２２１４に読み取られるようにし、ＲＡＭ２２１４上のデータに対し様々なタイプの処理を実行してよい。ＣＰＵ２２１２は次に、処理されたデータを外部記録媒体にライトバックする。
【０１１６】
様々なタイプのプログラム、データ、テーブル、およびデータベースのような様々なタイプの情報が記録媒体に格納され、情報処理を受けてよい。ＣＰＵ２２１２は、ＲＡＭ２２１４から読み取られたデータに対し、本開示の随所に記載され、プログラムの命令シーケンスによって指定される様々なタイプの操作、情報処理、条件判断、条件分岐、無条件分岐、情報の検索／置換等を含む、様々なタイプの処理を実行してよく、結果をＲＡＭ２２１４に対しライトバックする。また、ＣＰＵ２２１２は、記録媒体内のファイル、データベース等における情報を検索してよい。例えば、各々が第２の属性の属性値に関連付けられた第１の属性の属性値を有する複数のエントリが記録媒体内に格納される場合、ＣＰＵ２２１２は、第１の属性の属性値が指定される、条件に一致するエントリを当該複数のエントリの中から検索し、当該エントリ内に格納された第２の属性の属性値を読み取り、それにより予め定められた条件を満たす第１の属性に関連付けられた第２の属性の属性値を取得してよい。
【０１１７】
上で説明したプログラムまたはソフトウェアモジュールは、コンピュータ２２００上またはコンピュータ２２００近傍のコンピュータ可読媒体に格納されてよい。また、専用通信ネットワークまたはインターネットに接続されたサーバーシステム内に提供されるハードディスクまたはＲＡＭのような記録媒体が、コンピュータ可読媒体として使用可能であり、それによりプログラムを、ネットワークを介してコンピュータ２２００に提供する。
【０１１８】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【０１１９】
特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。
【符号の説明】
【０１２０】
１  調整装置、２  制御部、３  第１演算処理部、４  第２演算処理部、１０  電源、１１  電源出力端子、１２  直列変圧器、２０  インバータ、２１  電力供給部、２２  演算処理部、２３  電圧調整部、２４  位相調整部、２５  出力電圧決定部、２６  駆動制御部、３０  第１電圧調整演算処理部、３１  第１位相調整演算処理部、３３  第１出力電圧決定部、３５  第１出力電圧制限部、３６  第１補償部、４０  第２電圧調整演算処理部、４１  第２位相調整演算処理部、４３  第２出力電圧決定部、４５  第２出力電圧制限部、４６  第２補償部、１００  電源システム、１１０  低圧電線路、２００  スイッチング回路、２１０  コンバータ、２１１  平滑コンデンサ、２１２  リアクトル、２６１  リアクトル、３００  電圧実効値算出部、３０１  差分電圧算出部、３０２  位相算出部、３０３  乗算器、３１０  位相算出部、３１１  ９０度位相電圧供給部、３１２  ｑ軸電圧算出部、３１３  ｑ軸電圧調節演算部、３１４  乗算器、３５０  制限値算出部、３５１  制限処理部、３６０  乗算器、３６１  加算器、３６２  加算器、３６３  乗算器、３６４  加算器、２２００  コンピュータ、２２０１  ＤＶＤ−ＲＯＭ、２２１０  ホストコントローラ、２２１２  ＣＰＵ、２２１４  ＲＡＭ、２２１６  グラフィックコントローラ、２２１８  ディスプレイデバイス、２２２０  入／出力コントローラ、２２２２  通信インタフェース、２２２４  ハードディスクドライブ、２２２６  ＤＶＤ−ＲＯＭドライブ、２２３０  ＲＯＭ、２２４０  入／出力チップ  ２２４２  キーボード
【図１】
2020078112.tif 000003
【図２】
2020078112.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2020078112.tif 000008
【図７】
2020078112.tif 000009
【図８】
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