(57)【要約】【課題】電力変換装置が複数台並列運転されるような電力変換システムのノイズ低減法において、スイッチング周波数に応じて狙った高次高調波次数および、その周辺の高調波成分を含めてノイズレベルを低減する技術を確立すること。【解決手段】電力変換装置２０を少なくとも２台以上の複数台を並列運転するとともに、複数台の電力変換装置２０のスイッチング周波数を同期させ、かつ適切な位相差を持たせて運転させる電力変換システムのノイズ低減法において、適切な位相差として、並列台数N、電力変換システムが準拠すべきノイズ規格の下限周波数付近となるスイッチング周波数の最も小さい高調波成分の次数nにおいて、Nが奇数の場合と、Nが偶数の場合に分けて所定の関係式を満足する位相角αを設定する。その場合、位相角αとしておおよそ2π/(N×n)[rad.]に設定するのが良い。【選択図】図１
2010233292.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一つの半導体スイッチング素子を含む電力変換装置であり、前記電力変換装置を少なくとも２台以上の複数台を並列運転するとともに、前記複数台の電力変換装置のスイッチング周波数を同期させ、かつ適切な位相差を持たせて運転させる電力変換システムのノイズ低減法において、
前記適切な位相差として、並列台数N、前記電力変換システムが準拠すべきノイズ規格の下限周波数付近となるスイッチング周波数の最も小さい高調波成分の次数nにおいて、Nが奇数の場合には下記式１６を充たす、Nが偶数の場合には下記式１７を充たす、位相角αを設定することを特徴とする電力変換システムのノイズ低減法。
【数１６】
2010233292.tif 000018
【数１７】
2010233292.tif 000019
【請求項２】
請求項１の電力変換システムのノイズ低減法において、
位相角αを、おおよそ2π/(N×n)[rad.]に設定することを特徴とする電力変換システムのノイズ低減法。
【請求項３】
少なくとも一つの半導体スイッチング素子を含む電力変換装置であり、前記電力変換装置を少なくとも２台以上の複数台を並列運転するとともに、前記複数台の電力変換装置のスイッチング周波数を同期させ、かつ適切な位相差を持たせて運転させる電力変換システムのノイズ低減法において、
前記適切な位相差として、並列台数N、前記電力変換システムが準拠すべきノイズ規格の下限周波数付近となるスイッチング周波数の最も小さい高調波成分の次数nにおいて、Nが奇数の場合には下記式１８を充たす、Nが偶数の場合には下記式１９を充たす、位相角αを設定することを特徴とする電力変換システムのノイズ低減法。
【数１８】
2010233292.tif 000020
【数１９】
2010233292.tif 000021
【請求項４】
請求項３の電力変換システムのノイズ低減法において、
位相角αを、おおよそ2π/{(N+1)×n}[rad.]に設定することを特徴とする電力変換システムのノイズ低減法。
【請求項５】
少なくとも一つの半導体スイッチング素子を含む電力変換装置であり、前記電力変換装置を少なくとも２台以上の複数台を並列運転するとともに、前記複数台の電力変換装置の
スイッチング周波数を同期させ、かつ適切な位相差を持たせて運転させる電力変換システムのノイズ低減法において、
前記適切な位相差として、並列台数N、ノイズレベルを低減したい高調波成分の次数nにおいて、Nが奇数の場合には下記式２０を充たす、Nが偶数の場合には下記式２１を充たす、位相角αを設定することを特徴とする電力変換システムのノイズ低減法。
【数２０】
2010233292.tif 000022
【数２１】
2010233292.tif 000023
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力変換装置が複数台並列運転されるような電力変換システムにおいて、電力変換装置のスイッチング周波数の位相差を調整することでノイズを低減する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
電力変換装置（パワーエレクトロニクス機器）が発生する伝導ノイズ／放射ノイズが周辺機器を誤動作させる要因となっている。これは近年のパワーエレクトロニクス技術が家電製品等にまで適用されるなど、電力変換機器の広範な普及を背景として、様々な場面で生じている。
【０００３】
このため、電力変換機器が発生する伝導ノイズ／放射ノイズは、国内ではVCCI(Voluntary Control Council for Information Technology Equipment：情報処理装置等電波障害自主規制協議会)、国際的にはIEC(国際電気標準会議)のCISPR(Comite International Special des Perturbations Radioelectriques )等により限度値が設けられており、規制の対象となっている。一般的な電力変換機器の場合、伝導ノイズは150kHz〜30MHzの広範囲の周波数帯にわたって複数の規制値が設けられており、電力変換機器の仕様環境に応じた規制値を満足するように開発されている。
【０００４】
電力変換機器が発生する伝導ノイズを低減する手法は、種々提案されている。そのうち、従来から知られている手法について、以下、説明する。
（イ）スイッチング周波数の特定角度を並列運転台数Nで割ることで位相差を決定する方法がある。すなわち、
(a) キャリア周波数の位相角を2π/Nに設定して低減（例えば特許文献1参照）する例が知られている。すなわち、
マトリックスコンバータを複数台並列運転する場合、特許文献1では、スイッチング周波数の位相角を2π/Nに設定することで、ノイズ周期をN倍化することを開示している。例えば、N=2の場合には、2次，4次，‥となる。この方法は、マトリックスコンバータだけに限らず、種々の回路について提案されている。
(b) スイッチング周波数の位相角をπ/Nに設定して低減（例えば特許文献2参照）する例が知られている。すなわち、
交流電気車の制御法として、特許文献2では、スイッチング周波数の位相角をπ/Nに設定して高次高調波成分を除去することを開示している。例えば、N=2の場合には、2次、6次等を除去できる。
【０００５】
（ロ）また、電力変換装置が並列ではないものの、類似の技術としては3相PWMインバータにおいて、スイッチング周波数に位相差を持たせて、特定高調波成分を除去する技術が提案されている（特許文献3）。この特許文献3は、特許文献3の(8)式，(9)式で位相差を決定し、3相PWMインバータの出力に含まれる特定高調波成分を除去するものである。
【０００６】
このように従来においては、スイッチング周波数の位相差を決定することで、不要な高調波成分を除去する技術が提案されている。そして、除去すべき高調波成分は機器に応じて異なることから、どのように位相差を決定すべきかの方法が種々異なっている。
【０００７】
また、これらの技術は、リアクトルを流れる高調波成分の低減等による損失低減や小型化を目的としていることから、スイッチングリプル等の絶対値を小さくすることが主目的となる。このため、低減する高調波成分は比較的低次の次数（1次〜3次）を低減する技術
である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開2005-065356号公報（請求項２）
【特許文献２】特開平10-229609号公報（段落0002〜0003）
【特許文献３】特開2004-248419号公報（段落0015）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、規制の対象となる伝導ノイズ、すなわち雑音端子電圧を満足しなければならない場合、これまでの位相差の決定方法では十分なノイズ低減効果が得られない課題がある。以下、その理由について説明する。
【００１０】
(１)ノイズレベルを減衰させたい周波数が、比較的高次の高調波成分に相当し、狙った高調波次数を自由に設定できない。
前述の特許文献で記載されている技術は、リアクトル等を流れる高調波成分の低減による損失低減や小型化を目的としているため、スイッチングリプル等の絶対値を小さくすることが主目的となり、低減する高調波成分は比較的低次の次数（1次〜3次）を低減する技術の開示に止まっている。
【００１１】
これに対して雑音端子電圧は、前述のように幅広い周波数帯域（一般に150kHz〜30MHz）にわたって規制値が設けられており、規制を満足するためには一般に150kHz以上の周波数帯のノイズを低減しなければならない。
【００１２】
電力変換装置のスイッチング周波数は、高周波化の流れにあるものの、多くの機器が数10kHz以下である。例えば、電力変換機器の仕様環境でスイッチング周波数が20kHzの機器の場合、規制の対象周波数に含まれるのは8次高調波成分（160kHz）以降である。そして、低減したい次数はスイッチング周波数に応じて、変化することから（スイッチング周波数30kHzの場合には、5次高調波である150kHz）、所望の次数を低減する技術が必要となる。従来技術のように基準となる位相角2πやπと言う把握しやすい位相角の設定では、狙った高調波成分を低減することは困難である。
【００１３】
(２)幅広い周波数帯域でノイズを低減する必要がある。
雑音端子電圧は、前述のように幅広い周波数帯域（一般に150kHz〜30MHz）にわたって規制値が設けられており、そのすべての周波数帯域において、発生するノイズレベルを規制値以下としなければならない。すなわち、ある特定周波数成分を除去したとしても、その前後の次数の高調波成分は大きなノイズレベルであることから、幅広い周波数帯域のノイズレベルを低減するためには大きな効果が得られない。
【００１４】
例えば、前述の“キャリア周波数の位相角を2π/Nに設定して低減”する技術では、N=2の場合には2倍周期化するものの、2倍周期ごとに大きなノイズレベルのノイズが発生することになる。このように前後の周波数で大きなノイズレベルが発生してしまうと、規制を満足するために接続するノイズフィルタのサイズはほとんど変わらなくなってしまう。
【００１５】
ここまでの考察から本発明で解決すべき課題は、電力変換装置が複数台並列運転されるような電力変換システムのノイズ低減法において、スイッチング周波数に応じて狙った高次高調波次数および、その周辺の高調波成分を含めてノイズレベルを低減する技術を確立することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記課題を解決するために本発明は、少なくとも一つの半導体スイッチング素子を含む電力変換装置であり、前記電力変換装置を少なくとも２台以上の複数台を並列運転するとともに、前記複数台の電力変換装置のスイッチング周波数を同期させ、かつ適切な位相差を持たせて運転させる電力変換システムのノイズ低減法において、
前記適切な位相差として、並列台数N、前記電力変換システムが準拠すべきノイズ規格の下限周波数付近となるスイッチング周波数の最も小さい高調波成分の次数nにおいて、Nが奇数の場合には下記式１を充たす、Nが偶数の場合には下記式２を充たす、位相角αを設定することを特徴とする。
【００１７】
【数１】
2010233292.tif 000003
【００１８】
【数２】
2010233292.tif 000004
また上記において、位相角αを、おおよそ2π/(N×n)[rad.]に設定することを特徴とする。
【００１９】
また本発明は、少なくとも一つの半導体スイッチング素子を含む電力変換装置であり、前記電力変換装置を少なくとも２台以上の複数台を並列運転するとともに、前記複数台の電力変換装置のスイッチング周波数を同期させ、かつ適切な位相差を持たせて運転させる電力変換システムのノイズ低減法において、
前記適切な位相差として、並列台数N、前記電力変換システムが準拠すべきノイズ規格の下限周波数付近となるスイッチング周波数の最も小さい高調波成分の次数nにおいて、Nが奇数の場合には下記式３を充たす、Nが偶数の場合には下記式４を充たす、位相角αを設定することを特徴とする。
【００２０】
【数３】
2010233292.tif 000005
【００２１】
【数４】
2010233292.tif 000006
上記において、位相角αを、おおよそ2π/{(N+1)×n}[rad.]に設定することを特徴とする。
【００２２】
また本発明は、少なくとも一つの半導体スイッチング素子を含む電力変換装置であり、前記電力変換装置を少なくとも２台以上の複数台を並列運転するとともに、前記複数台の電力変換装置のスイッチング周波数を同期させ、かつ適切な位相差を持たせて運転させる
電力変換システムのノイズ低減法において、
前記適切な位相差として、並列台数N、ノイズレベルを低減したい高調波成分の次数nにおいて、Nが奇数の場合には下記式５を充たす、Nが偶数の場合には下記式６を充たす、位相角αを設定することを特徴とする。
【００２３】
【数５】
2010233292.tif 000007
【００２４】
【数６】
2010233292.tif 000008
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、電力変換装置が複数台並列運転されるような電力変換システムのノイズ低減法において、スイッチング周波数に応じて狙った高次高調波次数および、その周辺の高調波成分を含めてノイズレベルを低減できるようになる。
【００２６】
これにより、所望の周波数のノイズレベルを低減できる低ノイズな電力変換システムを構築できる。また、ノイズフィルタを追加するような場合には、ノイズフィルタの小型化も同時に実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る電力変換システムの構成を示す図である。
【図２】本発明の実施形態にかかる電力変換装置の具体例を示す図である。
【図３】ある電力変換装置単体が動作したときのノイズ電流波形の模式図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る電力変換装置の並列運転台数２のときのノイズ電流波形の模式図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係る電力変換装置の並列運転台数Nのときのノイズ電流の模式図である。
【図６】本発明の第２の実施形態に係る高調波成分の次数nと式７との関係を示す図である。
【図７】一括のノイズフィルタを追加した本発明の第３の実施形態に係る電力変換システムの構成を示す図である。
【図８】本発明の第４の実施形態に係る高調波成分の次数nと式７との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
［実施形態１］
図１は、本発明の第１の実施形態に係る電力変換システムの構成を示す図である。図１の場合、ＬＩＳＮ（Line Impedance Stabilizing Network：擬似電源回路網）１０に個別の電力変換装置（Power converter）２０がN台並列に接続されている。このとき電力変換装置２０としては、図２(a)に示したハーフブリッジインバータ２１や、図２(b)に示したフライバックコンバータ２２などを想定しており、半導体スイッチングにより電力を変換する機器であれば、回路構成はいかなるものでも良い。そして、図１に示す制御回路３０
によりN台の電力変換装置２０のスイッチング周期を同期させるとともに、各電力変換装置２０は適切な位相差により運転される。ここで、図１では、制御回路３０を一つしか記載していないものの、この構成に限定されるものではない。電力変換装置２０が個別に持っている制御回路のうちマスターやスレーブを切り替えることで、実現する方法も考えられる。なお、ＬＩＳＮ（擬似電源回路網）には、ＦＣＣ(Federal Communications Commission)によって指定されたＶ型などがある。
【００２９】
図１に示した電力変換システムの構成において、以下、電力変換装置間の位相差の適切な設定方法について説明する。図３は、ある電力変換装置単体が動作したときのノイズ電流波形の模式図を示すものである。一般に雑音端子電圧の規格を満足するためには、浮遊容量を介して流れるコモンモード成分のノイズを抑制することが難しい。このため、図３のノイズ電流波形は半導体スイッチングに伴い流れる瞬間的な電流パルスを想定した模式図である。
【００３０】
最初に、並列運転台数が２台のときについて説明する。図４は電力変換装置の並列運転台数２のときのノイズ電流波形の模式図である。それぞれの電力変換装置２０から個別にノイズ電流が流出することから、２台分のパルス電流が流れていることを想定している。このとき、パルスの振幅を1、パルス間角度をα、パルス幅をβとして、フーリエ級数展開により高調波成分の各次数nの振幅an(フーリエ級数展開のsin成分の振幅bn=0になる)を計算すると次の式７となる。ここで、図４は時間ではなく１周期2π[rad.]に対して計算している。
【００３１】
【数７】
2010233292.tif 000009
そして、基準として位相角0[rad.]のときの各次数の振幅an0を求めると次の式８となる。
【００３２】
【数８】
2010233292.tif 000010
ここで、an/an0を求めると、位相角0[rad.]のときのノイズレベルを基準とした場合における位相角を変化させたときの比を求めることができ、次の式９となる。
【００３３】
【数９】
2010233292.tif 000011
上記式９により、位相角αを適切に設定することで、任意の高調波次数nを低減できるようになる。また、同時に以下のことも明らかになった。すなわち、
（Ａ）位相角0[rad.]で動作させたときが最も大きなノイズを発生する。つまり、上記式９はかならず1以下の値となることから、0[rad.]で動作させたときが最もノイズが大きいものになる。
（Ｂ）任意のノイズ波形において上記式９は成立する。
【００３４】
図３、図４に示した波形を決定する要因（振幅、パルス幅）に関する項は、上記式７及び式８には反映されているものの、上記式９になると位相角αと高調波次数nのみの関数となっている。このことから、同一周期のノイズ波形ならばその形状に依らず上記式９の
関係を満足することがわかる。
【００３５】
このとき、雑音端子電圧を低減するための位相角αの設定法について説明する。スイッチング周波数が30kHzのとき、一般的な雑音端子電圧の規制下限周波数の150kHzとなるのは、5次高調波成分（n=5）である。このとき、上記式９が0となるような位相角αで動作させることで、5次高調波成分を大幅に低減できるようになる。
【００３６】
次に、上記式９に相当する位相角αと高調波次数nおよび電力変換装置の並列運転台数Nの関係式を導出する。Nが奇数台の場合におけるノイズ電流の模式図を図５(a)に、偶数台の場合におけるノイズ電流の模式図を図５(b)に示す。図５を基に上記関係式を導出すると、次の式１０（奇数台）および式１１（偶数台）となる。
【００３７】
【数１０】
2010233292.tif 000012
【００３８】
【数１１】
2010233292.tif 000013
上記式１０及び式１１より、前述の(Ａ)(Ｂ)は、並列運転台数Nの数を規定せずに満足することが確認できる。
【００３９】
したがって、並列運転台数N、電力変換システムが準拠すべきノイズ規格の下限周波数付近となる最も小さい高調波次数n0において、Nが奇数の場合には次の式１２を、Nが偶数の場合には次の式１３を充たす位相角αを設定することで、所望の高次高調波成分n0を大幅に低減できるようになる。なお、設定できる位相角αは0≦α≦2π/N[rad.]となる。
【００４０】
【数１２】
2010233292.tif 000014
【００４１】
【数１３】
2010233292.tif 000015
以上のように本発明の第１の実施形態によれば、電力変換装置が複数台並列運転されるような電力変換システムにおいて、スイッチング周波数に応じて所望の高次高調波次数を大幅に低減できるようになる。これにより、所望の周波数のノイズレベルを低減できる低ノイズな電力変換システムを構築できる。また、規制対象の下限周波数付近の最低次数n0とすることでノイズフィルタを追加するような場合には、ノイズフィルタの小型化も同時に実現できる。
［実施形態２］
上記した本発明の第１の実施形態に係る電力変換システムによれば、並列運転台数Nに応じた所望の高次高調波成分n0のノイズレベルを大幅に低減できるようになる。しかしながら、雑音端子電圧の規格を満足するためには、所望の高次高調波成分n0だけでなく、周辺の次数についても出来る限り低減できていることが望ましい。そして、上記式１２及び式１３を満足する位相角αは、1つではないことから、どの位相角に設定すべきかを明確にすることが望まれる。
【００４２】
そこで本発明の第２の実施形態に係る電力変換システムでは、位相角αをおおよそ2π/(N×n)[rad.]に設定するものである。ここで、2π/(N×n)[rad.]は、上記式１２及び式１３の両方を満足し、かつ最も小さな位相角αとなる。
【００４３】
以下、最も小さな位相角αとするのが望ましい理由について説明する。ここでは例として並列運転台数N=2、低減したい所望の高次高調波成分n0=6とする。
並列運転台数N=2、低減したい所望の高次高調波成分n0=6のとき、上記式１３を満足する位相角は3種（π/6 [rad.]、π/2 [rad.]、5π/6 [rad.]）ある。このとき、次数nに対して上記式９を求めると図６となる。図６より、上記3種すべての演算結果において、n=6の条件では0となり、ノイズレベルが大幅に低減できることが理解される。しかしながら、図６に示した3種の演算結果のうち、最も雑音端子電圧の低減に有利なのは、π/6 [rad.]の結果である。これは、n=6の周辺の高次高調波成分が最も小さいことによる。この傾向は、並列運転台数Nおよび高次高調波次数nによらず、同様の傾向を示す。
【００４４】
このことから、位相角αを上記式１２及び式１３の両方を満足し、かつ最も小さな位相角となる2π/(N×n)[rad.]におおよそ設定すると良いことが判った。
以上のように本発明の第２の実施形態に係る電力変換システムによれば、電力変換装置が複数台並列運転されるような電力変換システムにおいて、スイッチング周波数に応じて狙った高次高調波次数、および、その周辺の高調波成分を含めて低減できるようになる。これにより、所望の周波数のノイズレベルを低減できる低ノイズな電力変換システムを構築できる。また、ノイズフィルタを追加するような場合には、ノイズフィルタの小型化も同時に実現できる。
［実施形態３］
上記した本発明の第２の実施形態に係る電力変換システムにおいては、所望の周波数を、雑音端子電圧の規制下限周波数（一般的に150kHz）付近となる最低次数n0により決定する周波数とした。そして最低次数n0により決定した所望の周波数において、式９による演算結果を0にすることでノイズレベルを低減することとした。
【００４５】
しかしながら、雑音端子電圧の規格を満足するためには、ノイズレベルを規制値以下とすれば良く、ゼロにする必要はない。また、規制の対象となる下限周波数以下のノイズレベルはいくら大きくても規格遵守には関係がない。図６のπ/6 [rad.]の結果によると、n=4のときとn=8のときのノイズレベルは同様の値となっている。n=8のノイズレベルが1よりも十分小さいこと（0.5であり、ノイズレベルに換算すると6dBのノイズ低減効果が得られることを意味する）は望ましいものの、n=5のノイズレベルは、低減しなくても良いことになる。
【００４６】
このことに鑑みて、本発明の第３の実施形態に係る電力変換システムは以下のようにして位相角αを決定するものである。すなわち、次の式１４（奇数台並列時）、次の式１５（偶数台並列時）、を満足するように決定するものである。
【００４７】
【数１４】
2010233292.tif 000016
【００４８】
【数１５】
2010233292.tif 000017
ここで、上記式１４は上記式１０から、上記式１５は上記式１１から求めている。そして、1以下の条件とは、電力変換装置単体（並列運転ではない）で動作させたときのノイズレベル以下となる条件である。
【００４９】
このように設定した際におけるノイズフィルタを小型化できる理由について説明する。例えば、図７に示すように、電力変換装置２０の並列運転時において電力供給ラインに一括のノイズフィルタ４０を追加した場合について想定する。このとき、ノイズフィルタ定数を決定する最も大きなノイズ成分は規制下限周波数（150kHz）である。これは、ノイズフィルタ減衰特性の特徴に起因し、周波数が高いほど大きな減衰量となるためである。
【００５０】
このことから、150kHz以上のノイズレベルが1台運転時のN倍になるとそれだけ大きな減衰特性のフィルタ定数が必要になる。それに対し、上記式１４、上記式１５の条件を満足するように設定すれば、1台運転時と同様な回路定数を選定しても、規格を満足できる可能性があることになる。このことから、上記式１４及び式１５に基づいて動作位相角を決定することで、ノイズフィルタを小型化できるようになる。
【００５１】
以上のように本発明の第３の実施形態に係る電力変換システムによれば、電力変換装置が複数台並列運転されるような電力変換システムにおいて、電源供給ラインに一括のノイズフィルタを追加し且つ上記式１４及び式１５に基づいて動作位相角を決定することで、スイッチング周波数に応じて所望の高次高調波次数を規格準拠のために必要なレベルまで低減できるようになる。
［実施形態４］
上記した本発明の第３の実施形態に係る電力変換システムにより、並列運転台数Nに応じた所望の高次高調波成分n0のノイズレベルを規格準拠に必要なレベルまで低減できるようになる。しかしながら、雑音端子電圧の規格を満足するためには、所望の高次高調波成分n0だけでなく、周辺の次数についても出来る限り低減できていることが望ましい。そして、上記式１４及び式１５を満足する位相角αは、1つではないことから、どの位相角に設定すべきかを明確にすることが望まれる。
【００５２】
そこで本発明の第４の実施形態に係る電力変換システムでは、位相角αをおおよそ2π/{(N+1)×n}[rad.]に設定するものである。ここで、2π/{(N+1)×n}[rad.]は、上記式１４及び式１５の両方を満足し、かつ最も小さな位相角αとなる。
【００５３】
以下、最も小さな位相角αとするのが望ましい理由について説明する。ここでは例として並列運転台数N=2、低減したい所望の高次高調波成分n0=6とする。
並列運転台数N=2、低減したい所望の高次高調波成分n0=6のとき、上記式１３が1となる位相角は6種（π/9 [rad.]、2π/9 [rad.]、4π/9 [rad.]、5π/9 [rad.]、7π/9 [rad.]、8π/9 [rad.]）ある。このとき、次数nに対して上記式９を求めると図８となる。図８より、すべての演算結果において、n=6の条件では1となり、ノイズレベルを電力変換装置
単体（並列運転ではない）運転時のレベルに低減できることを示している。しかしながら、図８に示した6種の演算結果のうち、最も雑音端子電圧の低減に有利なのは、π/9 [rad.]（= 2π/((2+1)×6)[rad.]）の結果である。これは、n=6以上の高次高調波成分が最も小さいことによる。すなわち、π/9 [rad.]に設定するとn=12まで電力変換装置単体（並列運転ではない）運転時のノイズレベル以下となり、最も幅広い連続した周波数帯域で規格準拠に必要なレベルまで低減できるようになる。この傾向は、並列運転台数Nおよび高次高調波次数nによらず、同様の傾向を示す。
【００５４】
このことから、位相角αを上記式１４及び式１５の両方を満足し、かつ最も小さな位相角となる2π/{(N+1)×n}[rad.]におおよそ設定すると良いことが判った。
以上のように本発明の第４の実施形態に係る電力変換システムによれば、電力変換装置が複数台並列運転されるような電力変換システムにおいて、スイッチング周波数に応じて狙った高次高調波次数および、その周辺の高調波成分を含めて低減できるようになる。これにより、所望の周波数のノイズレベルを低減できる低ノイズな電力変換システムを構築できる。また、ノイズフィルタを追加するような場合には、ノイズフィルタの小型化も同時に実現できる。
［実施形態５］
上記した本発明の第１ないし第４の実施形態に係る電力変換システムでは、一般的に伝導ノイズの規制値を満足することが難しい規制下限周波数を基に、低減すべき高次高調波次数を決定する方法を示した。しかしながら、電力変換装置によっては、予期せぬ共振等により大幅にノイズが上昇する周波数が発生する場合がある。この周波数は一般的に数MHz付近に存在するが、このような大幅にノイズが上昇する周波数に合わせて低減すべき高次高調波成分n0を決定しても良い。
【００５５】
すなわち、並列運転台数N、ノイズレベルを低減したい高調波成分の次数nにおいて、Nが奇数の場合には上記式１２を、Nが偶数の場合には上記式１３を充たす位相角αと設定することで、所望の高次高調波成分のノイズを大幅に低減できるようになる。
【００５６】
以上のように本発明の第５の実施形態に係る電力変換システムによれば、電力変換装置が複数台並列運転されるような電力変換システムにおいて、スイッチング周波数に応じて狙った高次高調波次数および、その周辺の高調波成分を含めて低減できるようになる。これにより、所望の周波数のノイズレベルを低減できる低ノイズな電力変換システムを構築できる。また、ノイズフィルタを追加するような場合には、ノイズフィルタの小型化も同時に実現できる。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明の電力変換システムは、図１においては、電源系統に対して電力変換装置が並列運転される構成としているが、これにとどまるものではない。すなわち本発明の電力変換システムは、電源系統ではなく同一の負荷に供給するために電力変換装置を並列接続する場合でも適用できる。また、電源系統に対して、電力変換装置が並列接続され、同一の負荷に電力を供給する場合でも適用できる。
【符号の説明】
【００５８】
１０  ＬＩＳＮ(擬似電源回路網)
２０  電力変換装置
２１  ハーフブリッジインバータ
２２  フライバックコンバータ
３０  制御回路
４０  ノイズフィルタ(一括)
【図１】
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【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７】
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【図６】
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【図８】
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