(57)【要約】【課題】三相のメインインバータに単相のサブインバータの交流側を直列接続して構成された電力変換装置において、有効電力指令、無効電力指令の変更時においても、サブインバータの直流電圧の変動を抑制する。【解決手段】制御装置２０は、サブインバータ５の電圧Ｖｓが設定電圧となるように、メインインバータ４を系統電圧の半周期に１パルスの主電圧パルス２６を出力させ、サブインバータ５をＰＷＭ制御する。そして、有効・無効電力指令に基づいて、主電圧パルス２６のパルス幅を制御する制御モードと、主電圧パルス２６の出力位相を制御する制御モードとの２種の制御モードを切り替える。【選択図】図１
2014007846.tif 000002
【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器と、上記電力変換器を制御する制御装置とを備え、
上記電力変換器は、
三相インバータと、
直流側に接続された直流コンデンサを有し、交流側が上記三相インバータと上記電力系統との間の各相交流出力線にそれぞれ直列接続された１あるいは複数の単相インバータとを備えて、
上記三相インバータおよび上記各単相インバータの交流側発生電圧の合計電圧を交流側に出力し、
上記制御装置は、
与えられた有効電力指令、無効電力指令に基づいて、上記電力変換器の各相電流の有効電流、無効電流を制御するように上記電力変換器の出力電圧指令を生成する電力制御手段と、
上記出力電圧指令に基づいて、上記単相インバータの上記直流コンデンサの電圧が設定電圧となるように、上記三相インバータを系統電圧の半周期に１パルスの電圧を主電圧パルスとして出力させ、上記単相インバータをＰＷＭ制御する制御信号生成部とを備え、
上記制御信号生成部は、上記有効電力指令、無効電力指令に基づいて、上記主電圧パルスのパルス幅を制御する第１の制御モードと、上記主電圧パルスの出力位相を制御する第２の制御モードとの２種の制御モードを切り替える、
ことを特徴とする電力変換装置。
【請求項２】
上記制御信号生成部は、上記有効電力指令と上記無効電力指令から算出した力率が所定の切り替え判定レベルより高い領域で上記第１の制御モードを、上記所定の切り替え判定レベルより低い領域で上記第２の制御モードを用いることを特徴とする請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項３】
分散電源からの直流電力を取り出すＤＣ／ＤＣコンバータと、該ＤＣ／ＤＣコンバータの出力側に接続されると共に、上記三相インバータの直流側に接続されたコンデンサとを備え、
上記制御装置は、上記ＤＣ／ＤＣコンバータを制御することで上記分散電源の発電電力を制御するＤＣ／ＤＣコンバータ制御部を備えると共に、上記電力制御手段は、上記コンデンサの電圧を目標電圧に追従させる制御を併せて行うことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電力変換装置。
【請求項４】
上記分散電源は太陽電池であり、
上記ＤＣ／ＤＣコンバータ制御部は、上記太陽電池を最大電力点に追従させる制御と、上記コンデンサの電圧を目標電圧に追従させる制御とを、上記コンデンサの電圧および上記有効電力指令に応じて切り替えることを特徴とする請求項３に記載の電力変換装置。
【請求項５】
上記ＤＣ／ＤＣコンバータ制御部は、上記有効電力指令が０である場合、上記ＤＣ／ＤＣコンバータを停止させることを特徴とする請求項３または請求項４に記載の電力変換装置。
【請求項６】
上記制御信号生成部が第１の制御モードで動作中に、上記電力変換器の出力電流と系統電圧とから得られる力率が所定値以下になると、上記制御信号生成部は第２の制御モードに切り替えることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の電力変換装置。
【請求項７】
上記制御信号生成部が第１の制御モードで動作中に、上記単相インバータの上記直流コンデンサの電圧と上記設定電圧との偏差が所定値を超えると、上記制御信号生成部は第２の制御モードに切り替えることを特徴とする請求項１から請求項５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、直流電源に接続される三相のメインインバータの各相の交流線に、単相のサブイ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。メインインバータを相電圧指令の半周期の間にそれぞれ１パルスの電圧を主電圧パルスとして出力するように制御するとともに、出力線に直列に接続されたサブインバータの出力電圧を制御して、負荷に三相交流を供給する。そして、サブインバータの直流コンデンサの電圧及び負荷の力率に応じて主電圧パルスの立ち上がりのタイミングと立ち下がりのタイミングとを逆方向に移動させる制御と上記各タイミングを同方向に移動させる制御とを切り替える（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１２０３２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の電力変換装置では、サブインバータの直流電圧を効果的に制御するものであるが、外部からの有効・無効電力指令に基づいて、電力系統へ無効電力を含んで供給する電力変換装置に適用すると、有効・無効電力指令が変更された場合に、サブインバータの直流電圧の変動を抑制するのが困難であるという問題点があった。
【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、三相インバータの各相交流出力線に単相インバータの交流側を直列接続して構成され、与えられた有効電力指令、無効電力指令に基づいて制御される電力変換装置において、有効電力指令、無効電力指令の変更時においても、単相インバータの直流電圧の変動を効果的に抑制して過電圧、過電流を防止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電力変換器と、上記電力変換器を制御する制御装置とを備え、上記電力変換器は、三相インバータと、直流側に接続された直流コンデンサを有し、交流側が上記三相インバータと上記電力系統との間の各相交流出力線にそれぞれ直列接続された１あるいは複数の単相インバータとを備えて、上記三相インバータおよび上記各単相インバータ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、与えられた有効電力指令、無効電力指令に基づいて、上記電力変換器の各相電流の有効電流、無効電流を制御するように上記電力変換器の出力電圧指令を生成する電力制御手段と、上記出力電圧指令に基づいて、上記単相インバータの上記直流コンデンサの電圧が設定電圧となるように、上記三相インバータを系統電圧の半周期に１パルスの電圧を主電圧パルスとして出力させ、上記単相インバータをＰＷＭ制御する制御信号生成部とを備える。そして、上記制御信号生成部は、上記有効電力指令、無効電力指令に基づいて、上記主電圧パルスのパルス幅を制御する第１の制御モードと、上記主電圧パルスの出力位相を制御する第２の制御モードとの２種の制御モードを切り替えるものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明による電力変換装置は、有効電力指令、無効電力指令の変更時においても、単相インバータの直流コンデンサの電圧変動を効果的に抑制して過電圧、過電流を防止できる。
【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の制御の詳細を説明する図である。
【図３】この発明の実施の形態１によるメインインバータの第１の制御モードを説明する電圧波形図である。
【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第２の制御モードを説明する電圧波形図である。
【図５】この発明の実施の形態１によるインバータの第１の制御モードにおける各部の波形図である。
【図６】この発明の実施の形態１によるインバータの第２の制御モードにおける各部の波形図である。
【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、分散電源としての太陽電池８からの直流電力を昇圧した後、交流電力に変換して電力系統７に連系する電力変換装置の構成を模式的に示した図である。
主回路である電力変換器は、太陽電池８からの直流電力を昇圧するＤＣ／ＤＣコンバータ３と、ＤＣ／ＤＣコンバータ３の出力側に接続され、直流電力を交流電力に変換するインバータ部２を備える。インバータ部２は、三相インバータとしてのメインインバータ４と、メインインバータ４の各相交流出力線にそれぞれ直列接続された単相インバータとしてのサブインバータ５の三相分５ａとから構成される。また、リアクトル６ａ、６ｃおよびコンデンサ６ｂから成る平滑フィルタ６が、サブインバータ５の後段に接続される。また、電力変換装置１は、ＤＣ／ＤＣコンバータ３を制御して太陽電池の発電電力を制御すると共に、インバータ部２を制御する制御装置２０を備える。
【００１０】
メインインバータ４は、直流側に電力貯蔵の為のコンデンサとしてのメインコンデンサ４１が接続された、三相３レベルインバータもしくは、三相２レベルインバータで、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４２、４３を複数個備えて構成される。ここで用いる半導体スイッチング素子４２、４３はＩＧＢＴ以外にも、ＧＣＴ、ＧＴＯ、トランジスタ、ＭＯＳＦＥＴ等でもよい。なおこの場合、メインコンデンサ４１はメインインバータ４に内蔵されるものを図示した。
【００１１】
サブインバータ５は、４個の半導体スイッチング素子５１から成る単相フルブリッジ回路と、直流側に接続された、直流電圧を保持する直流コンデンサとしてのサブコンデンサ５２とを備える。サブコンデンサ５２の電圧をＶｓとすると、半導体スイッチング素子５１のオン・オフの組合せによって｛−Ｖｓ、０、＋Ｖｓ｝の３レベルの電圧値を各サブインバータ５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５は１段構成で直列に接続した構成としているが、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に２以上の多段構成でも良い。また、各サブインバータ５のサブコンデンサ５２の電圧は、メインインバータ４の直流電圧であるメインコンデンサ４１の電圧に比べて小さく設定されている。
【００１２】
インバータ部２では、各相のサブインバータ５の出力電圧が、メインインバータ４の各相出力電圧に重畳され、メインインバータ４の出力電圧とサブインバータ５の出力電圧との電圧和を、平滑フィルタ６を介して電力系統７に出力する。このようにメインインバータ４とサブインバータ５の組合せで電圧を出力することによって正弦波に近い電圧が得られるので、平滑フィルタ６を構成するリアクトル６ａ、６ｃやコンデンサ６ｂが小型化できる。
【００１３】
またＤＣ／ＤＣコンバータ３は、入力側に接続されるコンデンサ３１と、リアクトル３２と、２直列のダイオード３３と、２直列の半導体スイッチング素子３４と、２直列のダイオード３３の中点と２直列の半導体スイッチング素子３４の中点との間に接続されるコンデンサ３５とを備えて昇圧回路を構成する。
【００１４】
また、メインインバータ４のメインコンデンサ４１の電圧Ｖｍを検出するための電圧センサ１０、サブインバータ５のサブコンデンサ５２の電圧Ｖｓを検出するための電圧センサ１１、電力変換器の各相電流であるインバータ出力電流ｉを検出するための電流センサ１２、系統電圧を検出するための電圧センサ１３、ＤＣ／ＤＣコンバータ３の入力電圧を検出するための電圧センサ１４、およびＤＣ／ＤＣコンバータ３の入力電流を検出するための電流センサ１５が設けられる。制御装置２０は、これらの検出電圧、電流を用いて、ＤＣ／ＤＣコンバータ３による太陽電池８の発電電力制御、およびインバータ部２による系統連系制御を行う。
【００１５】
制御装置２０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ３を制御して太陽電池８の発電電力制御を行うＤＣ／ＤＣコンバータ制御部３０と、インバータ２を制御するインバータ制御部４０とを備える。制御装置２０には、上記各センサ１０〜１５から検出電圧、電流が入力されると共に、電力系統７への出力電力指令である有効電力指令Ｐ＊、無効電力指令Ｑ＊が外部から入力され、これらに基づいて制御動作を行う。なお、有効電力指令Ｐ＊、無効電力指令Ｑ＊は、例えば上位のシステムから入力される。
【００１６】
ＤＣ／ＤＣコンバータ制御部３０によるＤＣ／ＤＣコンバータ３の制御について以下に説明する。ＤＣ／ＤＣコンバータ制御部３０は、太陽電池８の発電電力を効率的に取り出すために最大電力点追従制御を行う最大電力追従制御部３８と、出力側に接続されるメインコンデンサ４１の電圧Ｖｍを目標電圧であるメイン直流電圧指令Ｖｍ＊に追従させるように太陽電池８の発電電力を調整する発電電力制御部３９と、２つの制御の切り替え判定を行う判定部３７とを備えて、ＤＣ／ＤＣコンバータ３内の半導体スイッチング素子３４を駆動するゲート信号３６を生成してＤＣ／ＤＣコンバータ３を制御する。
【００１７】
最大電力追従制御部３８は、電圧センサ１４、電流センサ１５および電圧センサ１０の出力を用いて、太陽電池８のＰ−Ｖ特性に応じて常に最大電力を得るように太陽電池８の動作電圧を制御するゲート信号３６を生成する。判定部３７では、与えられた有効電力指令Ｐ＊およびメインコンデンサ４１の電圧Ｖｍに応じて、最大電力追従制御部３８の出力と、発電電力制御部３９の出力を切り替え判定する。メインコンデンサ４１の電圧Ｖｍを目標電圧であるメイン直流電圧指令Ｖｍ＊に追従させる制御は、インバータ部２側でも行っているが、最大電力追従制御部３８による制御において、メインコンデンサ４１の電圧Ｖｍの変動が大きくなる、あるいは太陽電池８の発電電力が有効電力指令Ｐ＊を満足しない場合に、発電電力制御部３９による制御に切り替える。発電電力制御部３９では、電圧センサ１４、電流センサ１５および電圧センサ１０の出力と、メイン直流電圧指令Ｖｍ＊とに基づいて、メインコンデンサ４１の電圧Ｖｍをメイン直流電圧指令Ｖｍ＊に追従させるようゲート信号３６を生成する。
【００１８】
次に、インバータ制御部４０によるインバータ部２のメインインバータ４およびサブインバータ５の制御について以下に説明する。
インバータ制御部４０は、有効電力指令Ｐ＊、無効電力指令Ｑ＊に基づいて、インバータ出力電流ｉの有効電流Ｐｉ、無効電流Ｑｉを制御するようにインバータ部２の出力電圧指令Ｖ＊を生成する電力制御手段４０ａと、出力電圧指令Ｖ＊に基づいて、メインインバータ４およびサブインバータ５の各半導体スイッチング素子４２、４３、５１を駆動するゲート信号５７、５９を生成する制御信号生成部４０ｂとを備える。
【００１９】
電力制御手段４０ａは、メインコンデンサ４１の電圧制御器４４、有効・無効電力制御部４５、有効・無効電流検出部４６および電流制御器４７を備える。
電圧制御器４４は、メインコンデンサ４１の電圧Ｖｍをメイン直流電圧指令Ｖｍ＊に追従させるように、インバータ出力電流ｉの有効電流指令Ｐｉ＊を演算する。有効・無効電力制御部４５は、電圧制御器４４からの有効電流指令Ｐｉ＊と有効・無効電力指令Ｐ＊、Ｑ＊に基づいて、有効・無効電流指令Ｐｉ＊、Ｑｉ＊を出力する。有効・無効電流検出部４６は、電圧センサ１３で検出した電圧から位相θを検出し、電流センサ１２で検出したインバータ出力電流ｉと位相θとに基づいて、インバータ出力電流ｉから有効・無効電流Ｐｉ、Ｑｉを検出する。電流制御器４７は、有効・無効電流Ｐｉ、Ｑｉが有効・無効電流指令Ｐｉ＊、Ｑｉ＊に追従するようにインバータ部２の出力電圧指令Ｖ＊を生成する。
【００２０】
制御信号生成部４０ｂは、メインインバータ４のゲートパルス作成部４８と、サブコンデンサ５２の電圧制御器５５と、サブインバータ５のゲートパルス作成部５８とを備える。また、メインインバータ４のゲートパルス作成部４８は、第１の制御モードとなるＡモード４８ａと第２の制御モードとなるＢモード４８ｂとの２種のモードを有し、有効・無効電流指令Ｐｉ＊、Ｑｉ＊に基づいて２種のモードを切り替え判定する判定部４９と、切替部５６とを備える。
【００２１】
電圧制御器５５は、サブインバータ５の直流電圧、即ちサブコンデンサ５２の電圧Ｖｓが設定電圧であるサブ直流電圧指令Ｖｓ＊に維持されるように制御量αを出力する。メインインバータ４のゲートパルス作成部４８は、電流制御器４７から出力されたインバータ部２の出力電圧指令Ｖ＊と制御量αとに基づいて、系統電圧の半周期に１パルスの主電圧パルスを出力させるようにゲート信号５７を生成する。なお、ゲートパルス作成部４８での制御の詳細は後述する。
サブインバータ５のゲートパルス作成部５８は、インバータ部２の出力電圧指令Ｖ＊に対応する各相電圧指令と、メインインバータ４のゲートパルス作成部４８の出力（各相の主電圧パルスの電圧指令）との差分を出力するようにＰＷＭパルスのゲート信号５９を作成する。
【００２２】
次に、ゲートパルス作成部４８での制御の詳細について、図２〜図４に基づいて以下に説明する。図２は、メインインバータ４のゲートパルス作成部４８での制御を説明する制御ブロック図であり、図３はＡモード４８ａでの動作を説明する電圧波形図、図４はＢモード４８ｂでの動作を説明する電圧波形図である。
判定部４９はコンパレータで構成され、有効電力指令Ｐ＊と無効電力指令Ｑ＊から計算した力率を所定の切り替え判定レベルと比較して、Ａモード４８ａとＢモード４８ｂとを切り替える信号４９ａを出力する。切替部５６は、力率が切り替え判定レベル以上の時にＡモード４８ａを選択し、切り替え判定レベル未満の時にＢモード４８ｂを選択する。なお、力率はＰ＊／（（Ｐ＊）２＋（Ｑ＊）２）１／２で演算される。
【００２３】
インバータ部２の出力電圧指令（インバータ電圧指令）Ｖ＊はｄ-ｑ座標系で構成されており、系統電圧の位相θを用いて逆ｄ-ｑ変換２１することで、各相電圧指令値２２を得る。メインインバータ４は、系統電圧の半周期に１パルスの主電圧パルス２６を出力するが、そのパルス幅は、インバータ部２の各相電圧指令値２２の絶対値２３と閾値（Ｖｔｈ）とをコンパレータ２４で比較することにより決定される。また、このコンパレータ２４での比較によりオン、オフタイミングが得られてゲート信号５７が生成される。ここで閾値（Ｖｔｈ）は、主電圧パルス２６の基本波成分が、メインインバータ４の出力電圧とサブインバータ５の出力電圧との電圧和であるインバータ部２の出力電圧の基本波成分と等価になるような理論値であり、閾値生成器２５において以下の数式で演算されて出力される。ここで、Ｖｐは系統電圧の最大値、Ｖｍは直流母線電圧となるメインコンデンサ４１の電圧である。
【００２４】
【数１】
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【００２５】
サブコンデンサ５２の電圧Ｖｓをサブ直流電圧指令Ｖｓ＊に維持するために、メインインバータ４の出力電力を増減させる必要がある。Ａモード４８ａでは、電圧制御器５５からの制御量αをΔＶｔｈとして閾値（Ｖｔｈ）に加算することで主電圧パルス２６のパルス幅を制御する。図３に示すように、閾値（Ｖｔｈ）が大きくなると主電圧パルス２６のパルス幅がＡ１の方向に小さくなり（主電圧パルス２６ａ）、メインインバータ４の出力電力が減少する。また、閾値（Ｖｔｈ）が小さくなると主電圧パルス２６のパルス幅がＡ２の方向に大きくなり（主電圧パルス２６ｂ）、メインインバータ４の出力電力が増加する。
またＢモード４８ｂでは、電圧制御器５５からの制御量αをΔθとして、各相電圧指令値２２生成時の系統電圧の位相θに加算することで、各相電圧指令値２２の位相を変化させて主電圧パルス２６の出力位相を制御する。図４に示すように、位相θが進むと主電圧パルス２６の出力位相もＢ１の方向に進み（主電圧パルス２６ｃ）、位相θが遅れると主電圧パルス２６の出力位相もＢ２の方向に遅れる（主電圧パルス２６ｄ）。これによりメインインバータ４の出力電力を増減させる。
なお、Ａモード４８ａではΔθ＝０であり、Ｂモード４８ｂではΔＶｔｈ＝０である。
【００２６】
図５は力率が１でインバータ部２をＡモード４８ａで制御する場合の動作波形を示し、図６は力率が０でインバータ部２をＢモード４８ｂで制御する場合の動作波形を示す。波形は系統電圧、インバータ出力電流ｉ、メインインバータ出力電圧、サブインバータ出力電圧を示している。
ここで、メインインバータ出力電圧とサブインバータ出力電圧の和がインバータ出力電圧となり、系統に対して有効・無効電力指令Ｐ＊、Ｑ＊に基づく所望の力率で動作する。サブコンデンサ５２の電圧Ｖｓであるサブインバータ５の直流電圧Ｖｓは、サブインバータ５の出力電圧とインバータ出力電流ｉの積によって決まり、インバータ出力電流ｉは出力力率によって一義的に決まる。
【００２７】
図５では、電圧と電流の位相差がないため、メインインバータ４の主電圧パルス２６のパルス幅を制御することで、サブインバータ５の出力電圧の波形を変化させ、サブインバータ５のサブコンデンサ５２での電力授受を双方向に調整できる。これによりサブインバータ５の直流電圧Ｖｓをサブ直流電圧指令Ｖｓ＊に制御できる。
図６では、電圧と電流の位相差があるため、サブインバータ５の直流電圧Ｖｓを好適に制御するためには、メインインバータ４の主電圧パルス２６のパルス幅を変化させるよりもパルス幅は固定でパルス位置を変化させるほうが、サブコンデンサ５２での電力授受が積極的に行われる。このため、メインインバータ４の主電圧パルス２６の出力位相を制御することで、サブインバータ５の直流電圧Ｖｓをサブ直流電圧指令Ｖｓ＊に制御する際の制御安定度を増すことができる。
【００２８】
以上のように、この実施の形態では、インバータ制御部４０が、有効・無効電力指令Ｐ＊、Ｑ＊に基づいて、メインインバータ４の主電圧パルス２６のパルス幅を制御するＡモード４８ａと、メインインバータ４の主電圧パルス２６の出力位相を制御するＢモード４８ｂとの２種の制御モードを切り替えてインバータ部２を制御する。このため、有効・無効電力指令Ｐ＊、Ｑ＊の変更時においても、サブコンデンサ５２の電圧変動を効果的に抑制して過電圧、過電流を防止できる。このため、与えられた有効・無効電力指令Ｐ＊、Ｑ＊に基づいて、電力系統へ無効電力を含んで供給する場合でも、電力系統７への連系運転を信頼性良く継続でき、電力系統７の安定化の促進に寄与できる。
また、有効電力指令Ｐ＊と無効電力指令Ｑ＊から算出した力率を所定の切り替え判定レベルと比較し、力率が高い領域でＡモード４８ａを、低い領域でＢモード４８ｂを用いることで、上記効果が容易で確実に得られる。
【００２９】
また、制御装置２０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ３を制御して太陽電池８の発電電力を制御すると共に、メインコンデンサ４１の電圧Ｖｍをメイン直流電圧指令Ｖｍ＊に追従させる制御を行うことにより、太陽電池８の発電電力を効率的に電力系統７に連系することができる。
また、ＤＣ／ＤＣコンバータ制御部３０は、太陽電池８の最大電力点追従制御を行う最大電力追従制御部３８と、メインコンデンサ４１の電圧Ｖｍを制御するように太陽電池８の発電電力を調整する発電電力制御部３９とを有して制御を切り替える。このため、電力変換装置１は、有効・無効電力指令Ｐ＊、Ｑ＊の変更時にも、太陽電池８の発電電力と電力系統７への出力電力とを一致させることができ、連系運転を信頼性良く継続できる。
なお、ＤＣ／ＤＣコンバータ制御部３０は、有効電力指令Ｐ＊が０のときＤＣ／ＤＣコンバータ３を停止させる。これにより、有効・無効電力指令Ｐ＊、Ｑ＊が、有効電力指令Ｐ＊が０で無効電力のみ出力させる指令である場合に、太陽電池８は発電せず、インバータ部２から無効電力のみ電力系統７に出力することができる。またこの場合、Ｂモード４８ｂを用いることでサブコンデンサ５２の電圧変動も抑制できる。
【００３０】
なお、有効・無効電力指令Ｐ＊、Ｑ＊は、上位のシステムから与えられるものとしたが、上位のシステム等からの指令が無い場合は、電力変換装置１が許容する有効・無効電力範囲を有効電力指令Ｐ＊、無効電力指令Ｑ＊として扱う。この場合、インバータ部２の制御はＡモード４８ａとなる。
【００３１】
また、インバータ部２をＡモード４８ａで制御している際に、系統電圧とインバータ出力電流ｉとから決定される力率が所定値以下になると、Ｂモード４８ｂに切り替えても良い。これにより、系統電圧が変動してもサブコンデンサ５２の電圧変動を効果的に抑制することができ、過電圧、過電流を防止できる。
さらに、インバータ部２をＡモード４８ａで制御している際に、サブコンデンサ５２の電圧Ｖｓとサブ直流電圧指令Ｖｓ＊との偏差が所定値を超えると、Ｂモード４８ｂに切り替えても良い。この場合、サブコンデンサ５２の電圧変動を速やかに検出して抑制することができる。
【００３２】
また、上記インバータ部２の制御は、太陽電池８以外の分散電源の発電電力を電力系統７に連系する場合にも適用できる。
【００３３】
なお、この発明は、その発明の範囲内において、実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。
【符号の説明】
【００３４】
１  電力変換装置、２  インバータ部、３  ＤＣ／ＤＣコンバータ、
４  三相インバータとしてのメインインバータ、
５  単相インバータとしてのサブインバータ、７  電力系統、
８  分散電源としての太陽電池、２０  制御装置、３０  ＤＣ／ＤＣコンバータ制御部、
４０  インバータ制御部、４０ａ  電力制御手段、４０ｂ  制御信号生成部、
４１  メインコンデンサ、４４  電圧制御器、４５  有効・無効電力制御部、
４６  有効・無効電流検出部、４７  電流制御器、４８  ゲートパルス作成部、
４８ａ  第１の制御モードとしてのＡモード、
４８ｂ  第２の制御モードとしてのＢモード、５２  サブコンデンサ、
５５  電圧制御器、５８  サブゲートパルス作成部。
【図１】
2014007846.tif 000004
【図２】
2014007846.tif 000005
【図３】
2014007846.tif 000006
【図４】
2014007846.tif 000007
【図５】
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【図６】
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