(57)【要約】【課題】本発明は、共通ＤＣ母線で互いに接続された３以上のレグ間で電力を安定的に融通するための多端子型電力変換装置に関する。【解決手段】本発明の多端子型電力変換装置は、一方の端子がＡＣ電力系統に接続された３以上のレグと、各レグの他方の端子同士を並列に接続する共通ＤＣ母線と、共通ＤＣ母線のＤＣ電圧を測定して母線電圧情報を送信する母線電圧測定器と、電力情報及び母線電圧情報を受信する情報処理装置とを備え、情報処理装置は電力情報及び母線電圧情報に基づいて共通ＤＣ母線に流入する電力と共通ＤＣ母線から送出する電力との総和がゼロとなるよう３以上のレグを協調して制御するためのスイッチングパルスを生成するパルス生成部を備え、ＡＣ／ＤＣ電力変換器はスイッチングパルスに応答して動作することを特徴とする。【選択図】図３
2014117015.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の端子がＡＣ電力系統に接続された３以上のレグであって、前記３以上のレグの各々は、ＡＣからＤＣ又はＤＣからＡＣへ双方向に電力変換可能なＡＣ／ＤＣ電力変換器と、前記ＡＣ／ＤＣ電力変換器を通過する電圧及び電流を測定する測定器と、前記測定器によって測定された測定値を電力情報として送信する通信装置とを備える、レグと、
前記３以上のレグの他方の端子同士を並列に接続する共通ＤＣ母線と、
前記共通ＤＣ母線のＤＣ電圧を測定して、当該ＤＣ電圧測定値を含む母線電圧情報を送信する母線電圧測定器と、
前記電力情報及び前記母線電圧情報を受信して処理する情報処理装置と
を備えた多端子型電力変換装置であって、
前記情報処理装置は、前記３以上のレグの各々の前記ＡＣ／ＤＣ電力変換器をスイッチング制御するためのスイッチングパルスを生成して前記通信装置に送信するパルス生成部を備え、
前記パルス生成部は、前記受信した電力情報及び母線電圧情報に基づいて、前記共通ＤＣ母線に流入する電力と前記共通ＤＣ母線から送出する電力との総和がゼロとなるよう前記３以上のレグを協調して制御するための前記スイッチングパルスを生成し、
前記３以上のレグの各々の前記ＡＣ／ＤＣ電力変換器は、前記通信装置を介して受信した前記スイッチングパルスに応答して動作することを特徴とする多端子型電力変換装置。
【請求項２】
前記情報処理装置及び前記３以上のレグに電源を供給するように前記情報処理装置及び前記３以上のレグにそれぞれ接続された１又は複数の補助電源をさらに備え、
前記補助電源は、前記ＡＣ電力系統から前記補助電源に電力を供給するための整流器を介して前記ＡＣ電力系統と前記補助電源とを接続する第１の回路が接続され、
前記第１の回路は、前記第１の回路における前記補助電源及び前記整流器の間と前記共通ＤＣ母線とを接続する第２の回路が接続されていることを特徴とする請求項１に記載の多端子型電力変換装置。
【請求項３】
前記補助電源は、前記３以上のレグに設けられていることを特徴とする請求項２に記載の多端子型電力変換装置。
【請求項４】
前記補助電源は、前記情報処理装置に設けられていることを特徴とする請求項２に記載の多端子型電力変換装置。
【請求項５】
前記補助電源は、ダイオードを介して前記情報処理装置に接続されていることを特徴とする請求項２乃至４のいずれかに記載の多端子型電力変換装置。
【請求項６】
前記第２の回路は、抵抗が設けられていることを特徴とする請求項２乃至５のいずれかに記載の多端子型電力変換装置。
【請求項７】
前記共通ＤＣ母線には、電力貯蔵装置が接続されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の多端子型電力変換装置。
【請求項８】
前記情報処理装置は、補助電源を介して前記共通ＤＣ母線と接続され、
前記共通ＤＣ母線は、前記ＡＣ電力系統から前記共通ＤＣ母線に電力を供給するための整流器と抵抗とを介して前記ＡＣ電力系統に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の多端子型電力変換装置。
【請求項９】
一方の端子がＡＣ電力系統に接続された３以上のレグであって、前記３以上のレグの各々は、ＡＣからＤＣ又はＤＣからＡＣへ双方向に電力変換可能なＡＣ／ＤＣ電力変換器と、前記ＡＣ／ＤＣ電力変換器の電力制御を行なうための制御装置と、前記ＡＣ／ＤＣ電力変換器を通過する電圧及び電流を測定する測定器と、前記測定器によって測定された測定値を電力情報として送信する通信装置とを備える、レグと、
前記３以上のレグの他方の端子同士を並列に接続する共通ＤＣ母線と、
前記電力情報を受信し、当該受信した電力情報に基づいて、前記共通ＤＣ母線に流入する電力と前記共通ＤＣ母線から送出する電力との総和がゼロとなるよう前記３以上のレグの各々の前記制御装置に前記ＡＣ／ＤＣ電力変換器の制御を行わせるための電力制御指示を前記通信装置に送信する情報処理装置と、
前記共通ＤＣ母線に接続されたバッファ回路と
を備え、
前記制御装置は、前記通信装置を介して受信した前記電力制御指示に基づいて前記ＡＣ／ＤＣ電力変換器を動作させ、
前記バッファ回路は、前記共通ＤＣ母線のＤＣ電圧を常時測定し、前記共通ＤＣ母線のＤＣ電圧を所定の電圧に維持するように動作することを特徴とする多端子型電力変換装置。
【請求項１０】
前記バッファ回路は、ＤＣ／ＤＣコンバータであることを特徴とする請求項９に記載の多端子型電力変換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力系統間で電力の融通を可能にする３以上のレグを有する多端子型電力変換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
共通ＤＣ母線を介して接続された複数のレグを有する多端子型電力変換装置を制御することにより電力系統や需要家等の間で電力を融通し合うシステムが提案されている（特許文献１参照）。図１は、電力融通のための従来の多端子型電力変換装置の構成を示す。図１には、総合情報処理装置１１０と、一方の端子がＡＣ電力系統１０１1〜１０１n（ｎは３以上の整数）にそれぞれ接続されたレグ１２０1〜１２０nと、各レグ１２０1〜１２０nの他方の端子同士を並列接続する共通ＤＣ母線１３０と、共通ＤＣ母線１３０を介して各レグ１２０1〜１２０nに接続された電力貯蔵装置１４０とを備えた多端子型電力変換装置１００が示されている。
【０００３】
各レグ１２０1〜１２０nは、自励型ＡＣ／ＤＣ双方向電力変換器（以下、電力変換器とする）１２１と、電力変換器１２１の電力制御を行なうための制御装置１２２と、電力変換器１２１を通過する電圧及び電流等を測定する測定器１２３と、総合情報処理装置１１０と通信するための通信装置１２４とをそれぞれ備えている。また、各レグ１２０1〜１２０nは、制御装置１２２用の電源（不図示）と、電力変換器１２１、測定器１２３及び通信装置１２４等を動作させるための補助電源（不図示）とを備えている。総合情報処理装置１１０は、測定器１２３から通信装置１２４を介して出力された電力情報Ｐ1〜Ｐnを記憶するための不図示のメモリを備えている。
【０００４】
各レグ１２０1〜１２０nの電力変換器１２１は、接続先のＡＣ電力系統１０１1〜１０１nの電力を直流に順変換した後、共通ＤＣ母線１３０を通じて、他のレグ１２０の接続先のＡＣ電力系統１０１の電圧・位相・周波数に同期させて電力を逆変換して送出する。各レグ１２０1〜１２０nは、制御装置１２２を備えており、制御装置１２２により電力変換器１２１の電力制御を行なうことができる。各レグ１２０1〜１２０nには、個別のＩＰアドレスを与えられており、これにより通信装置１２４を介して各レグ１２０1〜１２０nでの電力融通制御や電力情報収集を行うことができる。
【０００５】
各レグ１２０に設置されている測定器１２３で測定され出力される値は、例えば、直流電圧値、直流電流値、第１〜第３相の交流電圧値、交流電流値、及び電力値等である。これらの値は電力情報Ｐ1〜Ｐnとして各レグ１２０1〜１２０nから総合情報処理装置１１０に送信される。
【０００６】
総合情報処理装置１１０では、各電力情報Ｐ1〜Ｐnに基づいて電圧・電流・電力・周波数・位相を算出し、共通ＤＣ母線１３０に流入する電力と送出する電力との総和がゼロとなるよう各レグ１２０1〜１２０nの制御装置１２２に電力変換器１２１の制御を行わせるための電力制御指示Ｉ1〜Ｉnを各レグ１２０1〜１２０nの通信装置１２４に送信する。各レグ１２０1〜１２０nの制御装置１２２は、通信装置１２４を介して受信した電力制御指示Ｉ1〜Ｉnに基づいて電力変換器１２１の電力制御を行なう。
【０００７】
図１に示される従来の多端子型電力変換装置１００では、新たな送電線や直流連系線を設置することなく、既存の交流送電線に多端子型電力変換装置１００の外部端子を直接接続することで、隣接する複数の電力系統に対し、電圧、周波数、位相が異なる場合でも任意の大きさの有効電力を能動的に、１つの電力系統から複数の電力系統へ同時に送受したり複数の電力系統から複数の電力系統に送受したりできるようになる。
【０００８】
また、図１に示される多端子型電力変換装置１００は、容量の大小にかかわらず、同一のシステム構成をとり、変電所構内・ビルの高圧受電盤・家庭の分電盤等に、一体型のシステムとして設置される。そのため、複数の電力変換器の直流電圧、電流、制御角などの運転状況の把握や、集中的な制御や保護が容易になる。全電力変換器を一括で起動停止したり、個々に起動・停止したり、電力変換器間で電力の過不足が生じないようにする協調制御方式、電力の流れが反転する際に協調して制御する潮流反転方式、故障や事故が起きた時に全体を集中保護するシステムなどが一か所で集中管理できるという利点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１１−０６１９７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
図１に示される多端子型電力変換装置１００では、３以上のレグ１２０1〜１２０nの各々から所望のタイミングで所望の電力を個別に送出又は吸収するため、レグ１２０1〜１２０nの接続先の各ＡＣ電力系統１０１1〜１０１nに対して送出および吸収する電力量の総和は理論上差し引きゼロになる。このような状態を実現するには、全てのレグ１２０1〜１２０n間で完全な同期が取れ、各レグ１２０1〜１２０nの送出又は吸収する電力量に誤差が無いことが前提となる。
【００１１】
しかしながら、各レグ１２０1〜１２０n間で電力の変化速度に差があるため、このように全てのレグ１２０1〜１２０nを誤差無しに制御することは非常に困難である。そのため、このような制御で生じた誤差により、共通ＤＣ母線１３０の電圧が大きく変動してしまうという課題があった。
【００１２】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、共通ＤＣ母線で互いに接続された３以上のレグ間で電力を安定的に融通することを可能にする多端子型電力変換装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の課題を解決するために、本発明の請求項１に係る多端子型電力変換装置は、一方の端子がＡＣ電力系統に接続された３以上のレグであって、前記３以上のレグの各々は、ＡＣからＤＣ又はＤＣからＡＣへ双方向に電力変換可能なＡＣ／ＤＣ電力変換器と、前記ＡＣ／ＤＣ電力変換器を通過する電圧及び電流を測定する測定器と、前記測定器によって測定された測定値を電力情報として送信する通信装置とを備える、レグと、前記３以上のレグの他方の端子同士を並列に接続する共通ＤＣ母線と、前記共通ＤＣ母線のＤＣ電圧を測定して、当該ＤＣ電圧測定値を含む母線電圧情報を送信する母線電圧測定器と、前記電力情報及び前記母線電圧情報を受信して処理する情報処理装置とを備えた多端子型電力変換装置であって、前記情報処理装置は、前記３以上のレグの各々の前記ＡＣ／ＤＣ電力変換器をスイッチング制御するためのスイッチングパルスを生成して前記通信装置に送信するパルス生成部を備え、前記パルス生成部は、前記受信した電力情報及び母線電圧情報に基づいて、前記共通ＤＣ母線に流入する電力と前記共通ＤＣ母線から送出する電力との総和がゼロとなるよう前記３以上のレグを協調して制御するための前記スイッチングパルスを生成し、前記３以上のレグの各々の前記ＡＣ／ＤＣ電力変換器は、前記通信装置を介して受信した前記スイッチングパルスに応答して動作することを特徴とする。
【００１４】
本発明の請求項２に係る多端子型電力変換装置は、本発明の請求項１に係る多端子型電力変換装置であって、前記情報処理装置及び前記３以上のレグに電源を供給するように前記情報処理装置及び前記３以上のレグにそれぞれ接続された１又は複数の補助電源をさらに備え、前記補助電源は、前記ＡＣ電力系統から前記補助電源に電力を供給するための整流器を介して前記ＡＣ電力系統と前記補助電源とを接続する第１の回路が接続され、前記第１の回路は、前記第１の回路における前記補助電源及び前記整流器の間と前記共通ＤＣ母線とを接続する第２の回路が接続されていることを特徴とする。
【００１５】
本発明の請求項３に係る多端子型電力変換装置は、本発明の請求項２に係る多端子型電力変換装置であって、前記補助電源は、前記３以上のレグに設けられていることを特徴とする。
【００１６】
本発明の請求項４に係る多端子型電力変換装置は、本発明の請求項２に係る多端子型電力変換装置であって、前記補助電源は、前記情報処理装置に設けられていることを特徴とする。
【００１７】
本発明の請求項５に係る多端子型電力変換装置は、本発明の請求項２乃至４のいずれかに記載の多端子型電力変換装置であって、前記補助電源は、ダイオードを介して前記情報処理装置に接続されていることを特徴とする。
【００１８】
本発明の請求項６に係る多端子型電力変換装置は、本発明の請求項２乃至５のいずれかに記載の多端子型電力変換装置であって、前記第２の回路は、抵抗が設けられていることを特徴とする。
【００１９】
本発明の請求項７に係る多端子型電力変換装置は、本発明の請求項１乃至６のいずれかに記載の多端子型電力変換装置であって、前記共通ＤＣ母線には、電力貯蔵装置が接続されていることを特徴とする。
【００２０】
本発明の請求項８に係る多端子型電力変換装置は、本発明の請求項１に記載の多端子型電力変換装置であって、前記情報処理装置は、補助電源を介して前記共通ＤＣ母線と接続され、前記共通ＤＣ母線は、前記ＡＣ電力系統から前記共通ＤＣ母線に電力を供給するための整流器と抵抗とを介して前記ＡＣ電力系統に接続されていることを特徴とする。
【００２１】
本発明の請求項９に係る多端子型電力変換装置は、一方の端子がＡＣ電力系統に接続された３以上のレグであって、前記３以上のレグの各々は、ＡＣからＤＣ又はＤＣからＡＣへ双方向に電力変換可能なＡＣ／ＤＣ電力変換器と、前記ＡＣ／ＤＣ電力変換器の電力制御を行なうための制御装置と、前記ＡＣ／ＤＣ電力変換器を通過する電圧及び電流を測定する測定器と、前記測定器によって測定された測定値を電力情報として送信する通信装置とを備える、レグと、前記３以上のレグの他方の端子同士を並列に接続する共通ＤＣ母線と、前記電力情報を受信し、当該受信した電力情報に基づいて、前記共通ＤＣ母線に流入する電力と前記共通ＤＣ母線から送出する電力との総和がゼロとなるよう前記３以上のレグの各々の前記制御装置に前記ＡＣ／ＤＣ電力変換器の制御を行わせるための電力制御指示を前記通信装置に送信する情報処理装置と、前記共通ＤＣ母線に接続されたバッファ回路とを備え、前記制御装置は、前記通信装置を介して受信した前記電力制御指示に基づいて前記ＡＣ／ＤＣ電力変換器を動作させ、前記バッファ回路は、前記共通ＤＣ母線のＤＣ電圧を常時測定し、前記共通ＤＣ母線のＤＣ電圧を所定の電圧に維持するように動作することを特徴とする。
【００２２】
本発明の請求項１０に係る多端子型電力変換装置は、本発明の請求項９に記載の多端子型電力変換装置であって、前記バッファ回路は、ＤＣ／ＤＣコンバータであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明に係る多端子型電力変換装置によると、電力融通の際に、各レグ間で生じる制御誤差により共通ＤＣ母線電圧が変動することを防止することができ、共通ＤＣ母線で互いに接続された３以上のレグ間で電力を安定的に融通することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】従来の多端子型電力変換装置の構成を示す図である。
【図２】本発明の実施例１に係る多端子型電力変換装置の構成を示す図である。
【図３】本発明の実施例２に係る多端子型電力変換装置の構成を示す図である。
【図４】本発明の実施例３に係る多端子型電力変換装置の構成を示す図である。
【図５】本発明の実施例３に係る多端子型電力変換装置の他の構成を示す図である。
【図６】本発明の実施例４に係る多端子型電力変換装置の構成を示す図である。
【図７】本発明の実施例５に係る多端子型電力変換装置の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
（実施例１）
図２は、本発明の実施例１に係る多端子型電力変換装置の構成を示す。図２には、総合情報処理装置２１０と、一方の端子がＡＣ電力系統２０１1〜２０１nにそれぞれ接続されたレグ２２０1〜２２０nと、各レグ２２０1〜２２０nの他方の端子同士を並列接続する共通ＤＣ母線２３０と、共通ＤＣ母線２３０及び後述のバッファ回路２５０を介して各レグ２２０1〜２２０nに接続された電力貯蔵装置２４０と、共通ＤＣ母線２３０の電圧を安定化するためのバッファ回路２５０とを備えた多端子型電力変換装置２００が示されている。電力貯蔵装置２４０は例えばバッテリやキャパシタとすることができ、バッファ回路２５０は例えば双方向ＤＣ／ＤＣコンバータとすることができる。
【００２６】
各レグ２２０1〜２２０nは電力変換器２２１と、電力変換器２２１の電力制御を行なうための制御装置２２２と、電力変換器２２１を通過する電圧及び電流等を測定する測定器２２３と、総合情報処理装置２１０と通信するための通信装置２２４とをそれぞれ備えている。また、各レグ２２０1〜２２０nは、制御装置２２２用の電源（不図示）と、電力変換器２２１等を動作させるための補助電源（不図示）とを備えている。総合情報処理装置２１０は、測定器２２３から通信装置２２４を介して出力された電力情報Ｐ1〜Ｐnを記憶するための不図示のメモリを備えている。
【００２７】
バッファ回路２５０は、共通ＤＣ母線２３０のＤＣ電圧を常時測定し、レグ２２０1〜２２０n間で電力を出し入れした際、電圧測定値と予め設定された指令値との間に生じるずれを共通ＤＣ母線２３０に対して電力を供給又は吸収することにより補正し、常に共通ＤＣ母線２３０を所定の電圧に維持するよう動作する。これにより、共通ＤＣ母線２３０の電圧上昇・低下を補正することができ、レグ２２０1〜２２０n間の電力の出し入れの総和がゼロとなる。
【００２８】
本発明の実施例１に係る多端子型電力変換装置２００により、共通ＤＣ母線２３０の電圧を一定に保つことができるため、レグ２２０1〜２２０n間の電力の変化速度の差により生じるレグ間の制御誤差によっても共通ＤＣ母線２３０のＤＣ電圧を変動させないことができる。
【００２９】
（実施例２）
図３は、本発明の実施例２に係る多端子型電力変換装置の構成を示す。図３には、総合情報処理装置３１０と、ＡＣ電力系統３０１1〜３０１nにそれぞれ接続されたレグ３２０1〜３２０nと、各レグ３２０1〜３２０nを互いに接続する共通ＤＣ母線３３０と、共通ＤＣ母線３３０を介して各レグ３２０1〜３２０nに接続された電力貯蔵装置３４０と、共通ＤＣ母線３３０の電圧を測定するための母線電圧測定器３５０とを備えた多端子型電力変換装置３００が示されている。母線電圧測定器３５０は、例えばＡＣ／ＤＣコンバータとすることができ、共通ＤＣ母線３３０のＤＣ電圧を測定し、その測定値をＡＤ変換した母線電圧情報Ｖｄｃを総合情報処理装置３１０に送信する。
【００３０】
各レグ３２０1〜３２０nは、電力変換器３２１と、電力変換器３２１を通過する電圧及び電流等を測定する測定器３２３と、総合情報処理装置３１０と通信するための通信装置３２４とをそれぞれ備える。また、各レグ３２０1〜３２０nは、電力変換器３２１等を動作させるための補助電源（不図示）を備えている。総合情報処理装置３１０は、各レグ３２０1〜３２０nの電力変換器３２１を制御するためのスイッチングパルスを生成するパルス生成部３１１を備える。
【００３１】
本発明の実施例２に係る多端子型電力変換装置３００において、レグ３２０1〜３２０nは、電力変換器３２１のスイッチング制御を行なうための独自の制御装置を備えておらず、電力変換器３２１は、総合情報処理装置３１０のパルス生成部３１１から受信したスイッチングパルスに基づいてスイッチング制御される。
【００３２】
総合情報処理装置３１０は、各レグ３２０1〜３２０nから送信された電力情報Ｐ1〜Ｐnと、母線電圧測定器３５０から送信された母線電圧情報Ｖｄｃとを受信する。総合情報処理装置３１０のパルス生成部３１１は、受信した電力情報Ｐ1〜Ｐn及び母線電圧情報Ｖｄｃに基づいて、各レグ３２０1〜３２０nや共通ＤＣ母線３３０の電圧・電流・電力・周波数・位相を算出し、共通ＤＣ母線３３０に流入する電力と共通ＤＣ母線３３０から送出する電力との総和がゼロとなるようレグ３２０1〜３２０n間の電力の出し入れを協調して制御するためのスイッチングパルスＳ1〜Ｓnを生成して、各レグ３２０1〜３２０nの通信装置３２４に送信する。各レグ３２０1〜３２０nの各電力変換器３２１は、通信装置３２４を介して受信したスイッチングパルスＳ1〜Ｓnに応答して動作する。
【００３３】
各レグが電力変換器を動作させるための制御装置を備えている場合、複数のレグ間でモードを切り替えたり、多端子型電力変換装置間の電力のやり取りを高速度で行ったりする等、各レグで異なる電力要求がなされると、各レグの制御装置毎に処理速度が異なるため、制御装置から各電力変換器に伝達される制御信号が遅延し、各レグについて同期を実現できない場合があるという問題があった。
【００３４】
本発明の実施例２に係る多端子型電力変換装置３００によると、各レグ３２０1〜３２０nが制御装置を備えずに１つの総合情報処理装置３１０からのスイッチングパルスＳ1〜Ｓnに基づいて電力変換器３２１が動作することにより、レグ３２０1〜３２０n間で制御誤差が生じないため、共通ＤＣ母線３３０のＤＣ電圧を維持できるとともに、信号の遅れを解消することができる。
【００３５】
また、本発明の実施例２に係る多端子型電力変換装置３００は、各レグが制御装置を備えていないため、制御装置やその電源が不要となり、各レグが制御装置を備えた多端子型電力変換装置と比して低コストで実現することができる。
【００３６】
本実施例２では、母線電圧測定器３５０を使用して共通ＤＣ母線３３０のＤＣ電圧を測定する構成を例示したが、各レグ３２０1〜３２０nが交流電圧・交流電流に加えて共通ＤＣ母線３３０のＤＣ電圧を測定するためのＡＣ／ＤＣコンバータを内蔵して、母線電圧情報Ｖｄｃを総合情報処理装置３１０に送信するように構成することもできる。これにより、各レグ３２０1〜３２０nが共通仕様となり、母線電圧測定器３５０やその電源を用意する必要がなくなる。
【００３７】
ここで、実施例２に係る多端子型電力変換装置３００において、実施例１で示したようなバッファ回路を用いて、共通ＤＣ母線３３０のＤＣ電圧のさらなる安定化を図る構成としてもよいことは言うまでもない。以下の実施例でも同様である。
【００３８】
（実施例３）
図４は、本発明の実施例３に係る多端子型電力変換装置の構成を示す。図４には、総合情報処理装置４１０と、ＡＣ電力系統４０１1〜４０１nにそれぞれ接続されたレグ４２０1〜４２０nと、各レグ４２０1〜４２０nを互いに接続する共通ＤＣ母線４３０と、共通ＤＣ母線４３０を介して各レグ４２０1〜４２０nに接続された電力貯蔵装置４４０と、共通ＤＣ母線４３０の電圧を測定するための母線電圧測定器４５０とを備えた多端子型電力変換装置４００が示されている。
【００３９】
図４に示されるように、各レグ４２０1〜４２０nには、上述のように補助電源４２５1〜４２５nが設けられている。本実施例３では、補助電源４２５1〜４２５nは、整流器４２６1〜４２６nを介してそれぞれのＡＣ電力系統４０１1〜４０１nと接続されており、整流器４２６1〜４２６nを介して各ＡＣ電力系統４０１1〜４０１nから電力を供給されている。ＡＣ電力系統４０１1〜４０１nと、整流器４２６1〜４２６n及び補助電源４２５1〜４２５nとを接続する回路により、それぞれの第１の回路４６０1〜４６０nが構成されている。また、補助電源４２５1〜４２５nは、総合情報処理装置４１０に接続されており、これにより電力変換器４２１、測定器４２３及び通信装置４２４等に電源を供給することに加えて、総合情報処理装置４１０にも電源を供給することができ、停電等が生じて総合情報処理装置４１０の主電源から総合情報処理装置４１０に電源が供給されない場合であっても、各レグ４２０1〜４２０nの補助電源４２５1〜４２５nから総合情報処理装置４１０に電源を供給することが可能となる。
【００４０】
さらに、第１の回路４６０1〜４６０nにおける整流器４２６1〜４２６n及び補助電源４２５1〜４２５n間には第２の回路４７０1〜４７０nが接続されており、第２の回路４７０1〜４７０を介して第１の回路４６０1〜４６０nが共通ＤＣ母線４３０に接続されている。これにより、第１の回路４６０1〜４６０nと共通ＤＣ母線４３０が第２の回路４７０1〜４７０を介して接続されるため、共通ＤＣ母線４３０が無電圧である初期状態の場合には、最初に接続されたＡＣ電力系統４０１から整流器４２６を通じて共通ＤＣ母線４３０を充電することができる。このとき、図４に示されるように、共通ＤＣ母線電圧が低い時に発生するラッシュ電流が共通ＤＣ母線４３０に流れないように、第２の回路４７０1〜４７０中に抵抗４２７1〜４２７nを設けて共通ＤＣ母線４３０と第１の回路４６０1〜４６０nとを接続することができる。ここで、抵抗４２７1〜４２７nの抵抗値は、１オームから１０００Ωとすることができる。
【００４１】
また、図４に示されるように、各レグ４２０1〜４２０nの補助電源４２５1〜４２５nのいずれからも総合情報処理装置４１０の電源を供給することができるようにするため、総合情報処理装置４１０と補助電源４２５1〜４２５nとの間にダイオード４２８1〜４２８nが設けられている。これにより、１つのレグ４２０が故障した場合に逆流防止がなされている。
【００４２】
本発明の実施例３に係る多端子型電力変換装置４００によると、総合情報処理装置４１０の電源を、各レグ４２０1〜４２０nに接続されたＡＣ電力系統４０１1〜４０１nと共通ＤＣ母線４３０との全てから切り替えなしで供給することが可能となる。
【００４３】
図５は、本発明の実施例３に係る多端子型電力変換装置の他の構成を示す。図５に示されるように、補助電源４２５1〜４２５nと整流器４２６1〜４２６nとを各レグ４２０1〜４２０nから分離し、補助電源４２５1〜４２５nから各レグ４２０1〜４２０nに電源を供給し、また、補助電源４２５1〜４２５nから総合情報処理装置４１０にも電源を供給することも可能である。その際、いずれかの電源装置が停止しているとき、正常な補助電源から電力が供給されて過負荷になることの無いように、逆流防止のためダイオード４２８1〜４２８nを設けることができる。
【００４４】
また、図５に示されるように、整流器４２６1〜４２６n及び補助電源４２５1〜４２５n間には、１つの第２の回路４７０が接続されており、第２の回路４７０を介して第１の回路４６０1〜４６０nが共通ＤＣ母線４３０に接続されている。また、第２の回路４７０中には、抵抗４２７を設けることができる。このように１つの第２の回路４７０を用いて構成することにより、回路構成を簡略化できるとともに、抵抗４２７を１つ用いればよいため、低コスト化を実現できる。
【００４５】
（実施例４）
図６は、本発明の実施例４に係る多端子型電力変換装置の構成を示す。図６には、総合情報処理装置６１０と、ＡＣ電力系統６０１1〜６０１nにそれぞれ接続されたレグ６２０1〜６２０nと、各レグ６２０1〜６２０nを互いに接続する共通ＤＣ母線６３０と、共通ＤＣ母線６３０を介して各レグ６２０1〜６２０nに接続された電力貯蔵装置６４０と、共通ＤＣ母線６３０の電圧を測定するための母線電圧測定器６５０とを備えた多端子型電力変換装置６００が示されている。
【００４６】
図６に示されるように、総合情報処理装置６１０は、上述のようなパルス生成部６１１に加えて、補助電源６１２を有している。また、各レグ６２０1〜６２０n及び整流器６２６1〜６２６nは、総合情報処理装置６１０の補助電源６１２に接続されている。また、整流器６２６1〜６２６n及び補助電源６１２間には、１つの第２の回路６７０が接続されており、第２の回路６７０を介して第１の回路６６０1〜６６０nが共通ＤＣ母線６３０に接続されている。また、第２の回路６７０中には、抵抗６２７を設けることができる。
【００４７】
このように、複数の整流器６２６1〜６２６nと共通ＤＣ母線６３０とを、１つの補助電源６１２のＤＣ入力として、補助電源６１２から各レグ６２０1〜６２０nに電源を供給することができる。一旦ＤＣ母線電圧が確立した後は、補助電源入力としての電力消費は小さいので、抵抗６２７があっても必要な電力を供給できる。これにより、整流器回路を別置きにすることで標準化を図ることができる。また補助電源６１２も複数の整流器入力に加えてＤＣ母線電圧を入力にする多重入力方式とすることができ、信頼性が増す。
【００４８】
（実施例５）
図７は、本発明の実施例５に係る多端子型電力変換装置の構成を示す。図７には、総合情報処理装置７１０と、ＡＣ電力系統７０１1〜７０１nにそれぞれ接続されたレグ７２０1〜７２０nと、各レグ７２０1〜７２０nを互いに接続する共通ＤＣ母線７３０と、共通ＤＣ母線７３０の電圧を測定するための母線電圧測定器７５０と、共通ＤＣ母線７３０を介して各レグ７２０1〜７２０nに接続され、総合情報処理装置７１０に接続された補助電源７６０とを備えた多端子型電力変換装置７００が示されている。
【００４９】
図７に示されるように、総合情報処理装置７１０及びレグ７２０1〜７２０n用電源として、共通ＤＣ母線７３０に共通に使用できる補助電源７６０が、総合情報処理装置７１０と共通ＤＣ母線７３０との間に接続されている。また、ＡＣ電力系統７０１1〜７０１nにそれぞれ接続されたレグ７２０1〜７２０nの一方の端子と共通ＤＣ母線７３０との間は、それぞれ整流器７２６1〜７２６n及び抵抗７２７1〜７２７nを介して接続されている。
【００５０】
本発明の実施例５に係る多端子型電力変換装置によると、各レグ７２０1〜７２０nを起動するときは、整流器７２６1〜７２６n及び抵抗７２７1〜７２７nにより共通ＤＣ母線７３０を初期充電してラッシュ電流が流れないようにされ、どのレグ７２０からでも起動できるようになる。
【符号の説明】
【００５１】
１００、２００、３００、４００、６００、７００  多端子型電力変換装置
１０１、２０１、３０１、４０１、６０１、７０１  ＡＣ電力系統
１１０、２１０、３１０、４１０、６１０、７１０  総合情報処理装置
１２０、２２０、３２０、４２０、６２０、７２０  レグ
１２１、２２１、３２１、４２１、６２１、７２１  電力変換器
１２２、２２２  制御装置
１２３、２２３、３２３、４２３、６２３、７２３  測定器
１２４、２２４、３２４、４２４、６２４、７２４  通信装置
１３０、２３０、３３０、４３０、６３０、７３０  共通ＤＣ母線
１４０、２４０、３４０、４４０、６４０  電力貯蔵装置
２５０  バッファ回路
３５０、４５０、６５０、７５０  母線電圧測定器
４２５、６１２、７６０  補助電源
４２６、６２６、７２６  整流器
４２７、６２７、７２７  抵抗
４２８、６２８  ダイオード
４６０、６６０  第１の回路
４７０、６７０  第２の回路
【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６】
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【図７】
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