(57)【要約】【課題】複数のインバータを含む電力変換装置において地絡が発生している分岐を特定する効率を高めることができる電力変換装置を提供することである。【解決手段】実施形態の電力変換装置は、複数のインバータと、複数のインバータ制御部と、システム制御部と、第１の電気部品と、第２の電気部品と、検出器と、検出回路とを備える。システム制御部は、インバータとインバータに電気的に接続された部品とのうち少なくとも一方の劣化と関連する量を示す劣化関連情報に基づき、複数のインバータを複数のグループに分割する分割グループ生成部と、判定対象グループを選択する判定対象グループ選択部と、バイアス信号をインバータ制御部に出力するバイアス信号出力部と、インバータの出力にバイアスが加えられている状態で、検出回路から地絡信号が出力された場合に、地絡しているインバータが判定対象グループに含まれると判定する地絡判定部とを含む。【選択図】図１
2020092535.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに電気的に並列に設けられ、それぞれ直接接地されておらず、直流電源から供給される直流電力を交流電力に変換する複数のインバータと、
前記複数のインバータをそれぞれ制御する複数のインバータ制御部と、
前記複数のインバータ制御部を制御するシステム制御部と、
前記直流電源の正極に電気的に接続された第１の電気部品と、
前記直流電源の負極に電気的に接続された第２の電気部品と、
前記第１の電気部品の前記正極に接続されていない端子と前記第２の電気部品の前記負極に接続されていない端子とが互いに電気的に接続される接続点が直接または第３の電気部品を介して接地された構造において、前記接続点と接地点との間に流れる接地電流に関する値を検出する検出器と、
前記検出器によって検出される前記値が閾値以上である場合に地絡していることを示す地絡信号を前記システム制御部に出力する検出回路と、
を備え、
前記システム制御部は、
前記インバータと前記インバータに電気的に接続された部品とのうち少なくとも一方の劣化と関連する量を示す劣化関連情報に基づき、前記複数のインバータを複数のグループに分割する分割グループ生成部と、
前記分割グループ生成部により生成された前記複数のグループのなかから地絡の判定対象となる判定対象グループを選択する判定対象グループ選択部と、
前記判定対象グループ選択部により選択された前記判定対象グループに含まれる前記インバータの出力にバイアスを加えるためのバイアス信号を、当該インバータを制御する前記インバータ制御部に出力するバイアス信号出力部と、
前記バイアス信号出力部により出力された前記バイアス信号に基づいて前記インバータの出力に前記バイアスが加えられている状態で、前記検出回路から前記地絡信号が出力された場合に、地絡している前記インバータが前記判定対象グループに含まれると判定する地絡判定部と、を含む
電力変換装置。
【請求項２】
前記分割グループ生成部は、前記複数のインバータを、前記劣化関連情報に基づき、前記劣化と関連する量が相対的に多い複数のインバータを含む第１グループと、前記劣化と関連する量が相対的に少ない複数のインバータを含む第２グループとに少なくとも分割し、
前記判定対象グループ選択部は、前記第２グループよりも前記第１グループを先に前記判定対象グループとして選択する、
請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項３】
前記分割グループ生成部は、地絡している前記インバータが前記判定対象グループに含まれると判定された場合、当該判定対象グループを、前記劣化関連情報に基づきさらに複数のサブ分割グループに分割し、
前記判定対象グループ選択部は、前記分割グループ生成部により生成された前記複数のサブ分割グループのなかから前記判定対象グループをさらに選択し、
前記バイアス信号出力部は、前記判定対象グループ選択部により選択された前記判定対象グループである前記サブ分割グループに含まれる前記インバータの出力にバイアスを加えるためのバイアス信号を、当該インバータを制御する前記インバータ制御部に出力し、
前記地絡判定部は、前記バイアス信号出力部により出力された前記バイアス信号に基づいて前記インバータの出力に前記バイアスが加えられている状態で、前記検出回路から前記地絡信号が出力された場合に、地絡している前記インバータが前記判定対象グループである前記サブ分割グループに含まれると判定する、
請求項１または請求項２に記載の電力変換装置。
【請求項４】
前記劣化関連情報は、前記複数のインバータの各々の累積稼働時間を含む、
請求項１から請求項３のうちいずれか１項に記載の電力変換装置。
【請求項５】
前記劣化関連情報は、前記複数のインバータと前記複数のインバータにより駆動される複数の負荷とをそれぞれ接続する複数のケーブルの長さを含む、
請求項１から請求項４のうちいずれか１項に記載の電力変換装置。
【請求項６】
前記劣化関連情報は、前記複数のインバータの各々の設置環境を含む、
請求項１から請求項５のうちいずれか１項に記載の電力変換装置。
【請求項７】
前記劣化関連情報は、前記複数のインバータの各々の保守回数を含む、
請求項１から請求項６のうちいずれか１項に記載の電力変換装置。
【請求項８】
前記劣化関連情報は、前記複数のインバータの各々の直近の保守点検からの経過時間を含む、
請求項１から請求項７のうちいずれか１項に記載の電力変換装置。
【請求項９】
前記バイアス信号出力部は、前記判定対象グループに含まれる前記インバータの種類と前記インバータにより駆動される負荷の種類とのうち少なくとも一方に応じて大きさの異なるバイアスを加えるための前記バイアス信号を前記インバータ制御部に出力する、
請求項１から請求項８のうちいずれか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】
本発明の実施形態は、電力変換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電力変換装置における地絡の検出では、コンバータとインバータとの間の直流回路部に接地抵抗器が接続され、電力変換装置に地絡が生じた場合の接地抵抗器に流れる電流量の変化により地絡電流を検出する方式が用いられる。
【０００３】
ところで、複数の電動機を制御するための電力変換装置には、コンバータ1台に対し直流回路で分岐し複数のインバータが接続されている場合がある。インバータ用地絡検出装置では、複数台のインバータが接続されている電力変換装置において、複数のインバータとインバータの負荷との接続間あるいは負荷の何処かにおいて地絡が発生した場合、地絡が発生しているインバータと負荷の分岐（地絡が発生している分岐）を特定するには時間と手間とが必要である。例えば、コンバータと複数のインバータと電動機とが接続されている回路構成において地絡が発生した場合、地絡が発生している分岐を特定するために、インバータ一台ずつインバータ−電動機間のケーブルを外し、計測確認が行う必要がある。このため、複数のインバータが接続されている電力変換装置において地絡が発生している分岐を特定する効率を高めることができると好ましい場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１７−１７５７９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、複数台のインバータを含む電力変換装置において地絡が発生した分岐を特定する効率を高めることができる電力変換装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態の電力変換装置は、複数のインバータと、複数のインバータ制御部と、システム制御部と、第１の電気部品と、第２の電気部品と、検出器と、検出回路とを備えている。前記複数のインバータは、互いに電気的に並列に設けられ、それぞれ直接接地されておらず、直流電源から供給される直流電力を交流電力に変換する。前記複数のインバータ制御部は、前記複数のインバータをそれぞれ制御する。前記システム制御部は、前記複数のインバータ制御部を制御する。前記第１の電気部品は、前記直流電源の正極に電気的に接続される。前記第２の電気部品は、前記直流電源の負極に電気的に接続される。前記検出器は、前記第１の電気部品の前記正極に接続されていない端子と前記第２の電気部品の前記負極に接続されていない端子とが互いに電気的に接続される接続点が直接または第３の電気部品を介して接地された構造において、前記接続点と接地点との間に流れる接地電流に関する値を検出する。前記検出回路は、前記検出器によって検出される前記値が閾値以上でる場合に地絡していることを示す地絡信号を前記システム制御部に出力する。前記システム制御部は、分割グループ生成部と、判定対象グループ選択部と、バイアス信号出力部と、地絡判定部とを含む。前記分割グループ生成部は、前記インバータと前記インバータに電気的に接続された部品とのうち少なくとも一方の劣化と関連する量を示す劣化関連情報に基づき、前記複数のインバータを複数のグループに分割する。前記判定対象グループ選択部は、前記分割グループ生成部により生成された前記複数のグループのなかから地絡の判定対象となる判定対象グループを選択する。前記バイアス信号出力部は、前記判定対象グループ選択部により選択された前記判定対象グループに含まれる前記インバータの出力にバイアスを加えるためのバイアス信号を、当該インバータを制御する前記インバータ制御部に出力する。前記地絡判定部は、前記バイアス信号出力部により出力された前記バイアス信号に基づいて前記インバータの出力に前記バイアスが加えられている状態で、前記検出回路から前記地絡信号が出力された場合に、地絡している前記インバータが前記判定対象グループに含まれると判定する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施形態に係る電力変換装置の一例を示す図。
【図２】実施形態に係る電流検出器及び検出回路の一例を示す図。
【図３】実施形態に係る変形例に係る電流検出器及び検出回路の一例を示す図。
【図４】実施形態に係るインバータ制御部の一例を示す図。
【図５】実施形態に係るシステム制御部の構成の一例を示す図。
【図６】実施形態に係るシステム制御部が地絡検出時処理を開始する処理の流れの一例を示すフローチャート。
【図７】実施形態に係る地絡検出時処理の流れの一例を示すフローチャート。
【図８】実施形態に係る地絡インバータ判定処理の流れの一例を示すフローチャート。
【図９】実施形態に係る確認回数の一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
（実施形態）
以下、実施形態の電力変換装置（電力変換システム）を、図面を参照して説明する。以下の説明では、同一または類似の機能を有する構成に同一の符号を付す。そして、それら構成の重複する説明は省略する場合がある。本明細書でいう「ＸＸに基づく」とは、「少なくともＸＸに基づく」ことを意味し、ＸＸに加えて別の要素に基づく場合も含む。また、「ＸＸに基づく」とは、ＸＸを直接に用いる場合に限定されず、ＸＸに対して演算や加工が行われたものに基づく場合も含む。「ＸＸ」は、任意の要素（例えば、任意の情報）である。
【０００９】
図１は、本実施形態に係る電力変換装置Ｄの一例を示す図である。電力変換装置Ｄは、直流電源１と、高抵抗２Ａと、高抵抗２Ｂと、複数のインバータ３と、複数のインバータ制御部４と、電流検出器６と、検出回路７と、システム制御部８とを備える。高抵抗２Ａは、第１の電気部品の一例である。高抵抗２Ｂは、第２の電気部品の一例である。電流検出器６は、検出器の一例である。
【００１０】
直流電源１は、複数のインバータ３に直流電力を供給する。直流電源１は、例えば、交流電源１１と、コンバータ１２とを含む。交流電源１１は、コンバータ１２に交流電力を供給する。コンバータ１２は、交流電源１１により供給される交流電力を直流電力に変換する。
なお交流電源１１は、電力変換装置Ｄの一部でなく、工場等に設けられた外部電源であってもよい。
【００１１】
複数のインバータ３は、互いに電気的に並列に設けられたインバータ３−ｉ（ｉ＝１、２、・・・、ｎ：ｎはインバータの数）を含む。複数のインバータ３は、それぞれ直流電源１により供給される直流電力を交流電力に変換し複数の負荷５を駆動する。複数のインバータ制御部４は、複数のインバータ３をそれぞれ制御する。複数のインバータ制御部４は、インバータ制御部４−ｉ（ｉ＝１、２、・・・、ｎ：ｎはインバータの数）を含む。
【００１２】
複数の負荷５は、負荷５−ｉ（ｉ＝１、２、・・・、ｎ：ｎはインバータの数）を含む。負荷５−ｉ（ｉ＝１、２、・・・、ｎ：ｎはインバータの数）は、一例として、それぞれ電動機である。ここで複数のインバータ３及び複数の負荷５は、直接接地されていない。
【００１３】
高抵抗２Ａ及び高抵抗２Ｂは、直流電源１の出力端を高抵抗接地する。高抵抗２Ａ及び高抵抗２Ｂは、一例として、接地抵抗である。高抵抗接地とは、接地抵抗を介して接地することである。ここで高抵抗２Ａ及び高抵抗２Ｂとは、直列回路を構成する。当該直列回路は直流電源１と並列に接続される。ここで高抵抗２Ａは直流電源１の正極に電気的に接続され、高抵抗２Ｂは直流電源１の負極に電気的に接続される。高抵抗２Ａの直流電源１の正極に接続されていない端子と高抵抗２Ｂの直流電源１の負極に接続されていない端子とは互いに接続点Ｃにおいて電気的に接続される。接続点Ｃは当該直列回路の中点であり、当該中点は接地されている。
電流検出器６は、接続点Ｃと接続点Ｃが接地される接地点との間に流れる電流を検出する。接続点Ｃと接続点Ｃが接地される接地点との間に流れる電流とは、高抵抗２Ａに流れる電流と高抵抗２Ｂに流れる電流との差である。つまり電流検出器６は、高抵抗２Ａに流れる電流と高抵抗２Ｂに流れる電流との差を検出する。高抵抗２Ａに流れる電流と高抵抗２Ｂに流れる電流との差とは、接地電流である。電流検出器６は、検出回路７に検出信号を出力する。検出信号とは、接地電流の大きさを示す信号である。
【００１４】
検出回路７は、電流検出器６により出力される検出信号に基づいて、電流検出器６により検出された電流の大きさが閾値以上である場合に地絡信号ＤＳをシステム制御部８に出力する。ここで検出回路７が出力する地絡信号ＤＳには、運転時地絡信号ＤＳ１と検出時地絡信号ＤＳ２とがある。
【００１５】
運転時地絡信号ＤＳ１とは、電力変換装置Ｄの通常運転時において地絡していることを示す信号である。検出時地絡信号ＤＳ２とは、検出動作時において地絡していることを示す信号である。ここで検出動作は、通常運転時において地絡が検出されば場合に、複数のインバータ３を一度停止させた後に低電圧領域で稼働されて、複数のインバータ３のなかから負荷あるいは負荷とインバータを接続している配線が地絡している分岐に接続されているインバータを特定するために行われる動作である。以下では検出動作を、保守作業ともいう。以降そのような地絡している分岐に接続されたインバータのことを地絡インバータＡと称する。
【００１６】
また、検出回路７は、電流検出器６により検出された電流の大きさが閾値以上である場合に電力変換装置Ｄの運転停止などの保護動作や、アラーム発信などの警報動作を行ってもよい。電力変換装置Ｄの運転停止などの保護動作は、運転時地絡信号ＤＳ１をシステム制御部８が受信した場合に、システム制御部８によって行われてもよい。
【００１７】
ここで図２及び図３を参照し、電流検出器６及び検出回路７について説明する。
図２は、本実施形態に係る電流検出器６及び検出回路７の一例を示す図である。
本実施形態では、電流検出器６は、接続点Ｃが直接接地された構造において、接続点Ｃと接地点との間に流れる接地電流を検出する。
【００１８】
検出回路７は、運転時検出部ＬＤ１と、検出時検出部ＬＤ２とを備える。
運転時検出部ＬＤ１は、電力変換装置Ｄの通常運転時に電流検出器６により検出された電流の大きさが、第１閾値ＴＨ１以上である場合に運転時地絡信号ＤＳ１をシステム制御部８に出力する。
検出時検出部ＬＤ２は、検出動作時に電流検出器６により検出された電流の大きさが、第２閾値ＴＨ２以上である場合に検出時地絡信号ＤＳ２をシステム制御部８に出力する。
【００１９】
ここで第１閾値ＴＨ１は、第２閾値ＴＨ２に比べて高く設定されてよい。電力変換装置Ｄには、地絡しておらず正常であっても通常運転中には、インバータや負荷あるいはインバータと負荷との接続線などの電気部品の寄生容量の影響で所定量の接地電流が流れている。第１閾値ＴＨ１は、正常であっても通常運転中に流れる接地電流を検出回路７が誤って検出しない程度には高く設定される。
【００２０】
図３は、本実施形態の変形例に係る検出回路７Ａの一例を示す図である。図２の例では、電流検出器６は接続点Ｃを直接接地するのに対して、図３の例では接続点Ｃを、高抵抗２Ｃを介して接地し、さらに検出回路７に替わり検出回路７Ａが設けられ、検出回路７Ａは、高抵抗２Ｃの端子電圧を検出することにより、等価的に高抵抗２Ｃを流れる電流を検出する。高抵抗２Ｃは、第３の電気部品の一例である。
【００２１】
図２及び図３では、電気部品が一例として、高抵抗２Ａ、高抵抗２Ｂ、及び高抵抗２Ｃである場合について説明したが、これに限らない。例えば図２において、電気部品として高抵抗２Ａ、高抵抗２Ｂに代えてコンデンサが備えられてもよい。
【００２２】
図１に戻って電力変換装置Ｄの説明を続ける。
システム制御部８は、上位装置Ｍから出力される運転指令ＤＥＢや指令速度基準ω＊に基づいて、複数のインバータ制御部４を制御する。システム制御部８は、複数のインバータ３の出力にバイアスを加えるためのバイアス信号ＢＳ、運転指令ＤＥＢ、及び速度基準ωｒ＊を複数のインバータ制御部４に一斉に出力可能である。ここでシステム制御部８は、バイアス信号ＢＳ、運転指令ＤＥＢ、及び速度基準ωｒ＊を伝送によって出力してもよいし、ハードインターフェースによって出力してもよい。
ここで伝送による出力とは、一例として、通信回線を介した信号伝達である。ハードインターフェースによる出力とは、一例として、リレーなどの接点を用いた信号伝達である。
【００２３】
後述するように、システム制御部８は、複数のインバータ３を複数のグループに分割し、地絡しているインバータである地絡インバータＡの有無をグループ毎に判定する。システム制御部８は、複数のインバータ制御部４のうち、地絡の判定対象となるグループに含まれるインバータを制御するインバータ制御部４にバイアス信号ＢＳを出力する。
【００２４】
ここで図４を参照し、１つのインバータ制御部４の内部構成について説明する。
図４は、本実施形態に係るインバータ制御部４の一例を示す図である。図４では、複数のインバータ制御部４をインバータ制御部４−ｉに代表させて、インバータ制御部４−ｉを示している。また、図４では、複数のインバータ制御部４をインバータ制御部４−ｉに代表させたことに対応して、複数のインバータ３のうちインバータ３−ｉと、複数の負荷５のうち負荷５−ｉと、を示している。
【００２５】
回転検出器１０は、負荷５−ｉの回転位置を検出し、検出した負荷５−ｉの回転位置を示す値をインバータ制御部４−ｉに出力する。負荷用電流検出器９は、負荷５−ｉに対する入力電流を検出し、検出した入力電流を示す値をインバータ制御部４−ｉに出力する。回転位置、及び入力電流は、インバータ制御部４−ｉにフィードバック量として出力される。
【００２６】
インバータ制御部４−ｉは、微分器４１と、電動制御器４２と、電圧基準変換器４３と、加算器４４と、バイアス発生器４５と、ＰＷＭ制御器４６とを備える。
微分器４１は、回転検出器１０によって検出された回転位置を示す位相角を回転速度ωｒに変換する。
【００２７】
電動制御器４２は、微分器４１によって変換された回転速度ωｒと、システム制御部８から出力される速度基準ωｒ＊−ｉとを比較増幅し、電流基準を生成する。ここで速度基準ωｒ＊−ｉは、システム制御部８が複数のインバータ制御部４に出力する速度基準ωｒ＊のうちインバータ制御部４−ｉに出力される速度基準である。電動制御器４２は、生成した電流基準および別途与えられる磁束基準を、負荷用電流検出器９の出力を２軸変換したものと各々比較増幅することで、ｄ軸電圧基準ＥＤ＿Ｒ及びｑ軸電圧基準ＥＱ＿Ｒを生成する。ここで電動制御器４２は、２軸変換において回転検出器１０によって検出された位相角に基づく位相基準θｒを用いる。
【００２８】
なお、本実施形態では、電動制御器４２は、回転速度ωｒと比較する速度基準として、システム制御部８から出力される速度基準ωｒ＊−ｉを用いる場合について説明するが、これに限らない。電動制御器４２は、通常運転時の速度基準、及び検出動作用の速度基準を予め保持し、システム制御部８から出力されるバイアス信号ＢＳ−ｉを取得する場合に、速度基準を通常運転時の速度基準から検出動作用の速度基準に切り替えてもよい。
【００２９】
電圧基準変換器４３は、電動制御器４２によって生成されたｄ軸電圧基準ＥＤ＿Ｒ及びｑ軸電圧基準ＥＱ＿Ｒを、位相基準θｒを用いて交流量である３相基本電圧基準ＥＵ＿Ｒ、ＥＶ＿Ｒ及びＥＷ＿Ｒに変換する。
【００３０】
バイアス発生器４５は、システム制御部８から出力されるバイアス信号ＢＳ−ｉを取得する場合に、加算器４４にバイアスＶｂｉａｓを出力する。バイアス発生器４５は、微分器４１によって変換された回転速度ωｒに応じて、特許文献１に記載の方式に基づいてバイアスＶｂｉａｓを出力する。
バイアス信号ＢＳ−ｉは、システム制御部８が複数のインバータ制御部４に出力するバイアス信号ＢＳのうちインバータ制御部４−ｉに出力されるバイアス信号である。
【００３１】
加算器４４は、電圧基準変換器４３によって変換された３相基本電圧基準ＥＵ＿Ｒ、ＥＶ＿Ｒ及びＥＷ＿Ｒの各々に、バイアス発生器４５によって出力されるバイアスＶｂｉａｓを加算し、出力電圧基準ＶＵ＿ＲＥＦ、ＶＶ＿ＲＥＦ及びＶＷ＿ＲＥＦを生成する。
【００３２】
ＰＷＭ制御器４６は、加算器４４によって生成された出力電圧基準ＶＵ＿ＲＥＦ、ＶＶ＿ＲＥＦ及びＶＷ＿ＲＥＦと、所定のＰＷＭキャリアと比較することによって、インバータ３−ｉの各スイッチング素子のゲート信号を生成する。ここでＰＷＭ制御器４６は、システム制御部８から出力される運転指令ＤＥＢ−ｉを取得し、取得した運転指令ＤＥＢ−ｉがハイである場合に当該ゲート信号を生成する。運転指令ＤＥＢ−ｉは、ゲートデブロック信号であり、ハイのときＰＷＭ制御器４６がゲート信号を出力することを許可し、ローのときＰＷＭ制御器４６がゲート信号を出力することを許可しないことを示す。
運転指令ＤＥＢ−ｉは、システム制御部８が複数のインバータ制御部４に出力する運転指令ＤＥＢのうちインバータ制御部４−ｉに出力される運転指令である。
【００３３】
なお、本実施形態では、複数のインバータ制御部４と、システム制御部８とが独立して備えられる場合について説明するが、これに限らない。複数のインバータ制御部４は、システム制御部８に備えられてもよい。
【００３４】
次に図５を参照し、システム制御部８の構成について説明する。
図５は、本実施形態に係るシステム制御部８の構成の一例を示す図である。システム制御部８は、分割グループ生成部８１と、判定対象グループ選択部８２と、バイアス信号出力部８３と、地絡判定部８４と、終了判定部８５と、記憶部８６と、運転制御部８７と、速度基準生成部８８とを含む。
【００３５】
分割グループ生成部８１は、記憶部８６に記憶される劣化関連情報８６１に基づき、複数のインバータ３を複数のグループＧに分割する。ここで劣化関連情報８６１とは、インバータ３−ｉとインバータ３−ｉに電気的に接続された部品とのうち少なくとも一方の劣化と関連する量を示す情報である。インバータ３−ｉに電気的に接続された部品とは、例えば、インバータ３−ｉと負荷５−ｉとを接続するケーブルである。
劣化関連情報８６１では、複数のインバータ３のそれぞれと、１以上の劣化と関連する量とが対応づけられている。劣化と関連する量とは、例えば、複数のインバータ３または複数の負荷５の各々の累積稼働時間である。つまり、劣化関連情報８６１は、複数のインバータ３や複数の負荷５の各々の累積稼働時間を含む。
【００３６】
なお、劣化関連情報８６１は、劣化と関連する量として、複数のインバータ３と複数のインバータ３により駆動される複数の負荷５とをそれぞれ接続する複数のケーブルの長さを含んでもよい。劣化関連情報８６１は、劣化と関連する量として、複数のインバータ３または複数の負荷５の各々の設置環境を含んでもよい。ここで設置環境とは、例えば、温度や湿度などである。劣化関連情報８６１は、劣化と関連する量として、複数のインバータ３または複数の負荷５の各々の保守回数を含んでもよい。劣化関連情報８６１は、劣化と関連する量として、複数のインバータ３または複数の負荷５の各々の直近の保守点検からの経過時間を含んでもよい。
【００３７】
判定対象グループ選択部８２は、分割グループ生成部８１により生成された複数のグループＧのなかから地絡の判定対象となる判定対象グループＴＧを選択する。
バイアス信号出力部８３は、判定対象グループ選択部８２により選択された判定対象グループＴＧに含まれるインバータ３−ｊ（ｊはｉ＝１、２、・・・、ｎのうち判定対象グループＴＧに含まれるインバータを示す番号である。ここでｎはインバータの数である。）の出力にバイアスを加えるためのバイアス信号ＢＳ−ｊを、当該インバータ３−ｊを制御するインバータ制御部４−ｊに出力する。
【００３８】
地絡判定部８４は、検出時地絡信号ＤＳ２に基づいて地絡インバータＡが判定対象グループＴＧに含まれているか否かを判定する。
終了判定部８５は、地絡インバータＡの判定が完了したか否かを判定する。
記憶部８６には、劣化関連情報８６１が記憶される。なお、記憶部８６は、システム制御部８とは独立した外部記憶装置として備えられてもよい。
【００３９】
運転制御部８７は、上位装置Ｍから出力される運転指令ＤＥＢに基づいて、運転指令ＤＥＢ−ｊをインバータ制御部４−ｊに出力する。
速度基準生成部８８は、上位装置Ｍから出力される指令速度基準ω＊に基づいて、速度基準ωｒ＊−ｊをインバータ制御部４−ｊに出力する。
【００４０】
なお、上述したように、システム制御部８は、検出回路７から運転時地絡信号ＤＳ１を受信した場合に、電力変換装置Ｄの運転停止などの保護動作を行ってもよい。
【００４１】
ここで図６を参照し、システム制御部８が、運転時地絡信号ＤＳ１がハイであるか否かに応じて地絡検出時処理を開始する処理について説明する。
図６は、本実施形態に係るシステム制御部８が地絡検出時処理を開始する処理の流れの一例を示す図である。
【００４２】
ステップＳ１００：運転制御部８７は、検出回路７から出力される運転時地絡信号ＤＳ１がハイであるかを判定する。運転制御部８７は、運転時地絡信号ＤＳ１がハイであると判定する場合（ステップＳ１００；ＹＥＳ）、ステップＳ１１０の処理を実行する。一方、運転制御部８７は、運転時地絡信号ＤＳ１がハイでないと判定する場合（ステップＳ１００；ＮＯ）、ステップＳ１３０の処理を実行する。
【００４３】
ステップＳ１１０：運転制御部８７は、複数のインバータ制御部４の全てのインバータ制御部４−ｉにローである運転指令ＤＥＢ−ｉを出力する。
ステップＳ１２０：システム制御部８は、地絡検出時処理を実行する。地絡検出時処理の詳細については図７を参照し後述する。
【００４４】
ステップＳ１３０：システム制御部８は、複数のインバータ３毎に、運転指令ＤＥＢ−ｉ、バイアス信号ＢＳ−ｉ、及び速度基準ωｒ＊−ｉを出力する処理を開始する。
ステップＳ１４０：運転制御部８７は、上位装置Ｍから出力される運転指令ＤＥＢがハイであるか否かを判定する。運転制御部８７は、運転指令ＤＥＢがハイであると判定する場合（ステップＳ１４０；ＹＥＳ）、ステップＳ１５０の処理を実行する。一方、運転制御部８７は、運転指令ＤＥＢがハイでないと判定する場合（ステップＳ１４０；ＮＯ）、ステップＳ１６０の処理を実行する。
【００４５】
ステップＳ１５０：運転制御部８７は、運転指令ＤＥＢ−ｉをハイにしてインバータ制御部４−ｉに出力する。速度基準生成部８８は、速度基準ωｒ＊−ｉの値を指令速度基準ω＊の値にしてインバータ制御部４−ｉに出力する。なお、バイアス信号出力部８３は、バイアス信号ＢＳ−ｉをインバータ制御部４−ｉに出力しない。
【００４６】
ステップＳ１６０：運転制御部８７は、運転指令ＤＥＢ−ｉをローにしてインバータ制御部４−ｉに出力する。速度基準生成部８８は、速度基準ωｒ＊−ｉの値をゼロにしてインバータ制御部４−ｉに出力する。なお、バイアス信号出力部８３は、バイアス信号ＢＳ−ｉをインバータ制御部４−ｉに出力しない。
ステップＳ１７０：システム制御部８は、複数のインバータ３毎に、運転指令ＤＥＢ−ｉ、バイアス信号ＢＳ−ｉ、及び速度基準ωｒ＊−ｉを出力する処理を終了する。
【００４７】
ここで図７を参照し、システム制御部８が地絡インバータＡを判定する処理である地絡検出時処理について説明する。
図７は、本実施形態に係る地絡検出時処理の流れの一例を示すフローチャートである。本フローチャートで示す処理は、図６のステップＳ１２０の地絡検出時処理に対応する。本フローチャートで示す処理は、電力変換装置Ｄの保守作業が行われる場合に、地絡インバータＡの判定処理を実行させる命令を示す信号を受け付けた場合に実行される。この保守作業は、図６のステップＳ１００及びステップＳ１１０において説明したように、例えば、システム制御部８が運転時地絡信号ＤＳ１を受信し、電力変換装置Ｄの運転が停止された後、複数のインバータ３がそれぞれ低電圧領域で稼働されて行われる。
【００４８】
ステップＳ２００：分割グループ生成部８１は、記憶部８６に記憶される劣化関連情報８６１に基づき、複数のインバータ３を複数のグループＧに分割する。ここで分割グループ生成部８１は、複数のインバータ３を、劣化関連情報８６１に基づき、劣化と関連する量が相対的に多い複数のインバータを含む第１グループと、劣化と関連する量が相対的に少ない複数のインバータを含む第２グループとに少なくとも分割してよい。
【００４９】
例えば、分割グループ生成部８１は、複数のインバータ３を、複数のインバータ３または複数の負荷５のうち累積稼働時間が相対的に長い複数のインバータを含む第１グループと、累積稼働時間が相対的に短い複数のインバータを含む第２グループとの２つのグループに分割する。なお、分割グループ生成部８１は、複数のインバータ３を３つ以上のグループに分割してもよい。
【００５０】
別の一例として、分割グループ生成部８１は、複数のインバータ３を、複数のインバータ３のうち複数のインバータ３と複数の負荷５とを接続するケーブルの長さが相対的に長い複数のインバータを含む第１グループと、ケーブルの長さが相対的に短い複数のインバータを含む第２グループとの２つのグループに分割してもよい。
【００５１】
別の一例として、分割グループ生成部８１は、複数のインバータ３を、複数のインバータ３のうち設置される環境の温度または湿度が相対的に高い複数のインバータを含む第１グループと、設置される環境の温度または湿度が相対的に低い複数のインバータを含む第２グループとの２つのグループに分割してもよい。
【００５２】
別の一例として、分割グループ生成部８１は、複数のインバータ３を、複数のインバータ３のうち複数のインバータ３または複数の負荷５の保守回数が相対的に少ない複数のインバータを含む第１グループと、保守回数が相対的に多い複数のインバータを含む第２グループとの２つのグループに分割してもよい。
ここで保守回数は多いほど、インバータは地絡が発生しにくいと考えられる。したがって、保守回数が相対的に少ない複数のインバータを含む第１グループと、保守回数が相対的に多い複数のインバータを含む第２グループとでは、第１グループの方が地絡は発生しやすいと考えられる。
【００５３】
一方、保守回数は多いほど、インバータは地絡が発生しやすく保守を必要としていると考えてもよい。保守回数は多いほど地絡が発生しやすいと考える場合には、分割グループ生成部８１は、複数のインバータ３を、複数のインバータ３のうち保守回数が相対的に多い複数のインバータを含む第１グループと、保守回数が相対的に少ない複数のインバータを含む第２グループとの２つのグループに分割してもよい。
【００５４】
別の一例として、分割グループ生成部８１は、複数のインバータ３を、複数のインバータ３のうち直近の複数のインバータ３または複数の負荷５の保守点検からの経過時間が相対的に長い複数のインバータを含む第１グループと、直近の複数のインバータ３または複数の負荷５の保守点検からの経過時間が相対的に短い複数のインバータを含む第２グループとの２つのグループに分割してもよい。
【００５５】
分割グループ生成部８１は、劣化関連情報８６１が示す劣化と関連する量のうち、２以上の量を組み合わせて、複数のインバータ３を複数のグループＧに分割してもよい。例えば、分割グループ生成部８１は、累積稼働時間と、保守回数とを組み合わせて、複数のインバータ３を複数のグループＧに分割してもよい。
【００５６】
ここで分割グループ生成部８１は、例えば、複数のインバータ３を、複数のインバータ３のうち複数のインバータ３または複数の負荷５の累積稼働時間が相対的に長くかつ保守回数が相対的に多い複数のインバータを含む第１グループと、複数のインバータ３のうち累積稼働時間が相対的に長くかつ保守回数が相対的に少ない複数のインバータを含む第２グループと、複数のインバータ３のうち累積稼働時間が相対的に短くかつ保守回数が相対的に多い複数のインバータを含む第３グループと、複数のインバータ３のうち累積稼働時間が相対的に短くかつ保守回数が相対的に少ない複数のインバータを含む第４グループとの４つのグループに分割してよい。
【００５７】
ステップＳ２１０：システム制御部８は、判定対象グループＴＧ毎に判定対象グループＴＧに地絡インバータＡが含まれているかを判定する処理を開始する。
ステップＳ２２０：判定対象グループ選択部８２は、分割グループ生成部８１により生成された複数のグループＧのなかから判定対象グループＴＧを選択する。ここで判定対象グループ選択部８２は、複数のグループＧのうち第２グループよりも第１グループを先に判定対象グループＴＧとして選択する。
【００５８】
なお、ステップＳ２００において、複数のインバータ３が第１グループと、第２グループと、第３グループとの、劣化と関連する量が相対的にこの順に多い３つのグループに分割される場合、判定対象グループ選択部８２は、複数のグループＧのうち第１グループ、第２グループ、及び第３グループをこの順に先に判定対象グループＴＧとして選択する。
【００５９】
ステップＳ２３０：システム制御部８は、地絡インバータＡを判定する処理である地絡インバータ判定処理を実行する。
【００６０】
ここで図８を参照し、地絡インバータ判定処理について説明する。
図８は、本実施形態に係る地絡インバータ判定処理の一例を示す図である。図８に示す地絡インバータ判定処理は、図６のステップＳ２３０の処理に対応する。
【００６１】
ステップＳ３００：地絡判定部８４は、タイマーをリセットする。
ステップＳ３１０：運転制御部８７は、判定対象グループ選択部８２により選択された判定対象グループＴＧに含まれるインバータ３−ｊを制御するインバータ制御部４−ｊに、ハイである運転指令ＤＥＢ−ｊを出力する。速度基準生成部８８は、値を地絡検出用速度にした速度基準ωｒ＊をインバータ制御部４−ｊに出力する。バイアス信号出力部８３は、インバータ３−ｊの出力にバイアスを加えるためのバイアス信号ＢＳ−ｊを、インバータ制御部４−ｊに出力する。
【００６２】
バイアス信号出力部８３は、図８の地絡インバータ判定処理が実行される間、地絡検出用速度を、時間とともにゼロから所定の値まで上げてゆく。バイアス信号出力部８３は、地絡検出用速度が所定の値に達した後は、地絡検出用速度を当該所定の値のまま保持する。なお、バイアス信号出力部８３は、地絡検出用速度が所定の値に達した後に、緩やかに値を下げてもよい。
バイアス信号出力部８３は、インバータ制御部４−ｊ毎に地絡検出用速度として異なる値を設定してもよい。
【００６３】
一方、運転制御部８７は、判定対象グループ選択部８２により選択された判定対象グループＴＧに含まれないインバータ３−ｋを制御するインバータ制御部４−ｋに、ローである運転指令ＤＥＢ−ｋを出力する。速度基準生成部８８は、値をゼロにした速度基準ωｒ＊をインバータ制御部４−ｋに出力する。なお、バイアス信号出力部８３は、バイアス信号ＢＳ−ｋを、インバータ制御部４−ｋに出力しない。
【００６４】
なお、バイアス信号出力部８３は、判定対象グループＴＧに含まれるインバータ３−ｊの種類と当該インバータ３−ｊにより駆動される負荷５−ｊの種類とのうち少なくとも一方に応じて大きさの異なるバイアスを加えるためのバイアス信号ＢＳ−ｊをインバータ制御部４−ｊに出力してもよい。
【００６５】
例えば、バイアス信号出力部８３は、イナーシャが小さな負荷５−ｊが接続されているインバータ３−ｊに対しては低い電圧を加えるためのバイアス信号ＢＳ−ｊをインバータ制御部４−ｊに出力してもよい。バイアス信号出力部８３は、イナーシャが大きなインバータ３−ｊに対しては高い電圧を加えるためのバイアス信号ＢＳ−ｊをインバータ制御部４−ｊに出力してもよい。
また、例えば、バイアス信号出力部８３は、負荷５−ｊが例えば電動機である場合に、当該電動機の回転方向の制約に応じて、バイアスの正負が異なるバイアス信号ＢＳ−ｊをインバータ制御部４−ｊに出力してもよい。
【００６６】
ステップＳ３２０：地絡判定部８４は、検出回路７から検出時地絡信号ＤＳ２が出力されたか否かを判定する。地絡判定部８４は、検出時地絡信号ＤＳ２が出力されたと判定する場合（ステップＳ３２０；ＹＥＳ）、ステップＳ３３０の処理を実行する。一方、地絡判定部８４は、検出時地絡信号ＤＳ２が出力されていないと判定する場合（ステップＳ３２０；ＮＯ）、ステップＳ３４０の処理を実行する。
【００６７】
ステップＳ３３０：地絡判定部８４は、地絡インバータＡが判定対象グループＴＧに含まれていると判定する。つまり、地絡判定部８４は、バイアス信号出力部８３により出力されたバイアス信号ＢＳ−ｊに基づいてインバータの出力にバイアスが加えられている状態で、検出回路７から検出時地絡信号ＤＳ２が出力された場合に、地絡インバータＡが判定対象グループＴＧに含まれると判定する。その後、地絡判定部８４は、地絡インバータ判定処理を終了する。
なお、複数の地絡インバータＡが判定対象グループＴＧに含まれている場合がある。
【００６８】
ステップＳ３４０：地絡判定部８４は、タイマーをカウントする。
ステップＳ３５０：地絡判定部８４は、タイマーのカウントが所定値以上か否かを判定する。地絡判定部８４は、タイマーのカウントが所定値以上であると判定する場合（ステップＳ３５０；ＹＥＳ）、ステップＳ３６０の処理を実行する。一方、地絡判定部８４がタイマーのカウントが所定値以上でないと判定する場合（ステップＳ３５０；ＮＯ）、システム制御部８は、ステップＳ３１０の処理を再度実行する。
【００６９】
ステップＳ３６０：地絡判定部８４は、地絡インバータＡが判定対象グループＴＧに含まれていないと判定する。その後、地絡判定部８４は、地絡インバータ判定処理を終了する。
【００７０】
図７に戻って地絡検出時処理の説明を続ける。
ステップＳ２４０：システム制御部８は、判定対象グループＴＧに地絡インバータＡが含まれているかを判定する処理を終了する。
【００７１】
ステップＳ２５０：終了判定部８５は、地絡インバータＡの判定が完了したか否かを判定する。ここで終了判定部８５は、ステップＳＳ２３０の地絡インバータ判定処理における判定結果に基づいて判定を行う。終了判定部８５は、ステップＳ２３０において地絡インバータＡが含まれていると判定された判定対象グループＴＧがない場合、または、ステップＳ２３０において地絡インバータＡが含まれていると判定された判定対象グループＴＧのうち複数のインバータを含む判定対象グループＴＧがない場合、地絡インバータＡの判定が完了したと判定する。
【００７２】
一方、終了判定部８５は、ステップＳ２３０において地絡インバータＡが含まれていると判定された判定対象グループＴＧが１つ以上あり、かつ、当該判定対象グループＴＧのうち複数のインバータを含む判定対象グループＴＧがある場合、地絡インバータＡの判定が完了していないと判定する。
【００７３】
終了判定部８５が、地絡インバータＡの判定が完了したと判定する場合（ステップＳ２５０；ＹＥＳ）、システム制御部８は地絡インバータＡを判定する処理を終了する。一方、終了判定部８５が、地絡インバータＡの判定が完了していないと判定する場合（ステップＳ２５０；ＮＯ）、システム制御部８は、ステップＳ２００〜ステップＳ２４０までの処理を繰り返す。
【００７４】
ここで分割グループ生成部８１は、ステップＳ２３０において地絡インバータＡが含まれると判定された判定対象グループＴＧを、劣化関連情報８６１に基づきさらに複数のサブ分割グループに分割する。つまり、分割グループ生成部８１は、地絡しているインバータ（地絡インバータＡ）が判定対象グループＴＧに含まれると判定された場合、当該判定対象グループＴＧを、劣化関連情報８６１に基づきさらに複数のサブ分割グループＳＧに分割する。
【００７５】
分割グループ生成部８１は、判定対象グループＴＧを複数のサブ分割グループＳＧに分割する処理において、劣化関連情報８６１に含まれる劣化を示す量のうち、前回のステップＳ２００において用いた１以上の量を再び用いてもよいし、当該１以上の量とは異なる１以上の量を用いてもよい。
【００７６】
例えば、分割グループ生成部８１は、１回目のステップＳ２００において、複数のインバータ３の各々の累積稼働時間を、複数のインバータ３を複数のグループＧに分割する処理に用いて、２回目のステップＳ２００において、再び当該累積稼働時間を、判定対象グループＴＧを複数のサブ分割グループＳＧに分割する処理に用いてもよい。
【００７７】
また、例えば、分割グループ生成部８１は、１回目のステップＳ２００において、複数のインバータ３の各々の累積稼働時間を、複数のインバータ３を複数のグループＧに分割する処理に用いて、２回目のステップＳ２００において、当該累積稼働時間の代わりに、例えば、複数のインバータ３と複数のインバータ３により駆動される複数の負荷５とをそれぞれ接続する複数のケーブルの長さを、判定対象グループＴＧを複数のサブ分割グループＳＧに分割する処理に用いてもよい。
【００７８】
２回目以降のステップＳ２２０において、判定対象グループ選択部８２は、分割グループ生成部８１により生成された複数のサブ分割グループＳＧのなかから判定対象グループＴＧをさらに選択する。
２回目以降のステップＳ２３０において、システム制御部８は、地絡インバータ判定処理を実行する。つまり、２回目以降のステップＳ３１０において、バイアス信号出力部８３は、判定対象グループ選択部８２により選択された判定対象グループＴＧであるサブ分割グループＳＧに含まれるインバータ３−ｊの出力にバイアスを加えるためのバイアス信号ＢＳ−ｊを、当該インバータ３−ｊを制御するインバータ制御部４−ｊに出力する。
また、２回目以降のステップＳ３３０において、地絡判定部８４は、バイアス信号出力部８３により出力されたバイアス信号ＢＳ−ｊに基づいてインバータ３−ｊの出力にバイアスが加えられている状態で、検出回路７から検出時地絡信号ＤＳ２が出力された場合に、地絡しているインバータ（地絡インバータＡ）が判定対象グループＴＧであるサブ分割グループＳＧに含まれると判定する。
【００７９】
なお、本実施形態では、分割グループ生成部８１は、２回目以降のステップＳ２００において、前回のステップＳ２００において地絡インバータＡが含まれていると判定された判定対象グループＴＧをさらに複数のサブ分割グループＳＧに分割する場合について説明したが、これに限らない。分割グループ生成部８１は、２回目以降のステップＳ２００において、複数のインバータ３のうち、前回のステップＳ２００において地絡インバータＡが含まれていると判定された全ての判定対象グループＴＧに含まれる複数のインバータを、複数のグループに分割してもよい。
【００８０】
ここでシステム制御部８がステップＳ２００〜ステップＳ２５０までの処理を繰り返す回数は、分割グループ生成部８１が複数のインバータ３を複数のグループに分割する数に応じて異なる。ここでシステム制御部８がバイアス信号ＢＳを複数のインバータ制御部４に出力する回数を確認回数ｘという。
確認回数ｘは、式（１）を用いて表される。
【００８１】
【数１】
2020092535.tif 000003
【００８２】
ここでインバータ台数ｎは、電力変換装置Ｄに含まれる複数のインバータ３の台数を示す。グループ数ｙは、複数のインバータ３が分割された複数のグループの数を示す。
【００８３】
ここで図９を参照し確認回数ｘについて説明する。
図９は、本実施形態に係る確認回数ｘの一例を示す図である。図９に示す例では、複数のインバータ３の台数は３０００台である。本実施形態と比較するために、複数のインバータ３を複数のグループに分割しない場合の確認回数ｘを示す。複数のグループに分割しない場合の確認回数ｘは、複数のインバータ３の台数に応じて増加する。
【００８４】
グループ数ｙを多くすればするほど、確認回数ｘは少なくなる。ここでグループ数ｙは、インバータ台数ｎに応じて最小値が変化する。
分割グループ生成部８１は、複数のインバータ３を複数のグループに分割する数を、複数のインバータ３の台数に応じて選択してよい。分割グループ生成部８１は、確認回数ｘが最小となるように、複数のインバータ３の台数に応じて複数のインバータ３を複数のグループに分割する数を選択してよい。
【００８５】
以上に説明したように、本実施形態に係る電力変換装置Ｄは、直流電源１と、複数のインバータ３と、複数のインバータ制御部４と、システム制御部８と、第１の電気部品（この一例において、高抵抗２Ａ）と、第２の電気部品（この一例において、高抵抗２Ｂ）と、検出器（この一例において、電流検出器６）と、検出回路７とを備える。
【００８６】
システム制御部８は、分割グループ生成部８１と、判定対象グループ選択部８２と、バイアス信号出力部８３と、地絡判定部８４とを含む。分割グループ生成部８１は、インバータ３−ｉとインバータ３−ｉに電気的に接続された部品とのうち少なくとも一方の劣化と関連する量を示す劣化関連情報８６１に基づき、複数のインバータ３を複数のグループに分割する。判定対象グループ選択部８２は、分割グループ生成部８１により生成された複数のグループＧのなかから地絡の判定対象となる判定対象グループＴＧを選択する。バイアス信号出力部８３は、判定対象グループ選択部８２により選択された判定対象グループＴＧに含まれるインバータ３−ｊの出力にバイアスを加えるためのバイアス信号ＢＳを、インバータ３−ｊを制御するインバータ制御部４−ｊに出力する。地絡判定部８４は、バイアス信号出力部８３により出力されたバイアス信号ＢＳに基づいてインバータの出力にバイアスが加えられている状態で、検出回路７から地絡信号ＤＳが出力された場合に、地絡しているインバータ（地絡インバータＡ）が判定対象グループＴＧに含まれると判定する。
【００８７】
この構成により、本実施形態に係る電力変換装置Ｄでは、複数のインバータ３を複数のグループに分割しない場合に比べて確認回数ｘを減らすことができるため、地絡が発生している分岐を特定するための効率を上げることができる。
【００８８】
また、本実施形態に係る電力変換装置Ｄでは、分割グループ生成部８１は、複数のインバータ３を、劣化関連情報８６１に基づき、劣化と関連する量が相対的に多い複数のインバータを含む第１グループと、劣化と関連する量が相対的に少ない複数のインバータを含む第２グループとに少なくとも分割する。判定対象グループ選択部８２は、第２グループよりも第１グループを先に判定対象グループＴＧとして選択する。
【００８９】
この構成により、本実施形態に係る電力変換装置Ｄでは、地絡している可能性が相対的に高いインバータを含むグループから先に地絡を判定できるため、劣化と関連する量が相対的に多い複数のインバータを含むグループを先に判定対象グループＴＧとして選択しない場合に比べて、地絡が発生している分岐を特定するための効率を上げることができる。
ここで劣化と関連する量が相対的に多いインバータは、地絡している可能性が相対的に高く、劣化と関連する量が相対的に少ないインバータは、地絡している可能性が相対的に低いと考えられる。劣化と関連する量が相対的に多いインバータと、劣化と関連する量が相対的に少ないインバータとを混在させて１つのグループにするよりも、劣化と関連する量が相対的に多い複数のインバータを含む第１グループと、劣化と関連する量が相対的に少ない複数のインバータを含む第２グループとに分割した方が、地絡を判定するための確認回数ｘを減らすことができる。
【００９０】
また、本実施形態に係る電力変換装置Ｄでは、分割グループ生成部８１は、地絡しているインバータ（地絡インバータＡ）が判定対象グループＴＧに含まれると判定された場合、当該判定対象グループＴＧを、劣化関連情報８６１に基づきさらに複数のサブ分割グループＳＧに分割する。
判定対象グループ選択部８２は、分割グループ生成部８１により生成された複数のサブ分割グループＳＧのなかから判定対象グループＴＧをさらに選択する。
バイアス信号出力部８３は、判定対象グループ選択部８２により選択された判定対象グループＴＧであるサブ分割グループＳＧに含まれるインバータ３−ｊの出力にバイアスを加えるためのバイアス信号ＢＳを、当該インバータ３−ｊを制御するインバータ制御部４−ｊに出力する。
地絡判定部８４は、バイアス信号出力部８３により出力されたバイアス信号ＢＳに基づいてインバータ３−ｊの出力にバイアスが加えられている状態で、検出回路７から地絡信号ＤＳが出力された場合に、地絡しているインバータ（地絡インバータＡ）が判定対象グループＴＧであるサブ分割グループＳＧに含まれると判定する。
【００９１】
この構成により、本実施形態に係る電力変換装置Ｄでは、地絡インバータＡが含まれると判定された判定対象グループＴＧをさらに複数のサブ分割グループＳＧに分割して、サブ分割グループＳＧに地絡インバータＡが含まれているか否かを繰り返し判定できるため、地絡インバータＡを判定することができる。ここで本実施形態に係る電力変換装置Ｄでは、複数のインバータ３に複数の地絡インバータＡが含まれている場合であっても、複数のインバータ３のうちいずれが複数の地絡インバータＡであるかを判定することができる。
【００９２】
また、本実施形態に係る電力変換装置Ｄでは、劣化関連情報８６１は、複数のインバータ３の各々の累積稼働時間を含む。
この構成により、本実施形態に係る電力変換装置Ｄでは、複数のインバータ３の各々の累積稼働時間に基づいて、複数のインバータ３複数のグループに分割できるため、累積稼働時間に基づかない場合に比べて地絡が発生している分岐を特定するための効率を上げることができる。
なお、地絡が発生している分岐を特定した結果は、複数のインバータ３の使用頻度による経年劣化の予測及び保全に用いられてもよい。
【００９３】
また、本実施形態に係る電力変換装置Ｄでは、劣化関連情報８６１は、複数のインバータ３と複数のインバータ３により駆動される複数の負荷５とをそれぞれ接続する複数のケーブルの長さを含む。
この構成により、本実施形態に係る電力変換装置Ｄでは、複数のケーブルの長さに基づいて、複数のインバータ３複数のグループに分割できるため、複数のケーブルの長さに基づかない場合に比べて地絡が発生している分岐を特定するための効率を上げることができる。
なお、地絡が発生している分岐を特定した結果は、ケーブルの絶縁不良等の材料の経年劣化の予測及び保全に用いられてもよい。
【００９４】
また、本実施形態に係る電力変換装置Ｄでは、劣化関連情報８６１は、複数のインバータ３の各々の設置環境を含む。
この構成により、本実施形態に係る電力変換装置Ｄでは、設置環境に基づいて複数のインバータ３複数のグループに分割できるため、設置環境に基づかない場合に比べて地絡が発生している分岐を特定するための効率を上げることができる。
なお、地絡が発生している分岐を特定した結果は、雨水や結露などの環境変化による経年劣化の予測及び保全に用いられてもよい。
【００９５】
また、本実施形態に係る電力変換装置Ｄでは、劣化関連情報８６１は、複数のインバータ３の各々の保守回数を含む。
この構成により、本実施形態に係る電力変換装置Ｄでは、保守回数に基づいて複数のインバータ３複数のグループに分割できるため、保守回数に基づかない場合に比べて地絡が発生している分岐を特定するための効率を上げることができる。
なお、地絡が発生している分岐を特定した結果は、保守点検の優先順位の決定などに用いられてもよい。
【００９６】
また、本実施形態に係る電力変換装置Ｄでは、劣化関連情報８６１は、複数のインバータ３の各々の直近の保守点検からの経過時間を含む。
この構成により、本実施形態に係る電力変換装置Ｄでは、直近の保守点検からの経過時間に基づいて複数のインバータ３複数のグループに分割できるため、直近の保守点検からの経過時間に基づかない場合に比べて地絡が発生している分岐を特定するための効率を上げることができる。
なお、地絡が発生している分岐を特定した結果は、保守点検の時期の決定などに用いられてもよい。
【００９７】
また、本実施形態に係る電力変換装置Ｄでは、バイアス信号出力部８３は、判定対象グループＴＧに含まれるインバータ３−ｉの種類とインバータ３−ｉにより駆動される負荷５−ｉの種類とのうち少なくとも一方に応じて大きさの異なるバイアスを加えるためのバイアス信号ＢＳをインバータ制御部４−ｉに出力する。
この構成により、本実施形態に係る電力変換装置Ｄでは、地絡の判定に用いるバイアス信号ＢＳの大きさを、判定対象グループＴＧに含まれるインバータ３−ｉの種類とインバータ３−ｉにより駆動される負荷５−ｉの種類とのうち少なくとも一方に応じて異ならせることができるため、複数のインバータ３や複数の負荷５に不要なストレスをかけることなく地絡が発生している分岐を特定できる。
【００９８】
なお、上述した実施形態におけるシステム制御部８の一部、例えば、分割グループ生成部８１、判定対象グループ選択部８２、バイアス信号出力部８３、及び地絡判定部８４をコンピュータで実現するようにしてもよい。その場合、この制御機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現してもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、システム制御部８に内蔵されたコンピュータシステムであって、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでもよい。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよい。
また、上述した実施形態におけるシステム制御部８の一部、または全部を、ＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ  Ｓｃａｌｅ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）等の集積回路として実現してもよい。システム制御部８の各機能ブロックは個別にプロセッサ化してもよいし、一部、または全部を集積してプロセッサ化してもよい。また、集積回路化の手法はＬＳＩに限らず専用回路、または汎用プロセッサで実現してもよい。また、半導体技術の進歩によりＬＳＩに代替する集積回路化の技術が出現した場合、当該技術による集積回路を用いてもよい。
【００９９】
以上、図面を参照してこの発明の一実施形態について詳しく説明してきたが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内において様々な設計変更等をすることが可能である。
【０１００】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【０１０１】
Ｄ…電力変換装置、１…直流電源、１１…交流電源、１２…コンバータ、２Ａ、２Ｂ、２Ｃ…高抵抗、３…複数のインバータ、３−ｉ…インバータ、４…複数のインバータ制御部、４−ｉ…インバータ制御部、５…複数の負荷、５−ｉ…負荷、６…電流検出器、７…検出回路、８…システム制御部、９…負荷用電流検出器、１０…回転検出器、４１…微分器、４２…電動制御器、４３…電圧基準変換器、４４…加算器、４５…バイアス発生器、４６…ＰＷＭ制御器、８１…分割グループ生成部、８２…判定対象グループ選択部、８３…バイアス信号出力部、８４…地絡判定部、８５…終了判定部、８６…記憶部、８６１…劣化関連情報、ＢＳ…バイアス信号、ＤＳ１…運転時地絡信号、ＤＳ２…検出時地絡信号、Ｇ…複数のグループ、ＴＧ…判定対象グループ、Ａ…地絡インバータ、ＳＧ…サブ分割グループ
【図１】
2020092535.tif 000004
【図２】
2020092535.tif 000005
【図３】
2020092535.tif 000006
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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