(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力系統と系統連系し、系統への電流を所望の値に制御し、前記電力系統に変圧器を介して接続され、前記電力系統に流出する高調波電流を抑制するためのフィルタが出力側に設けられた電力変換装置を制御する電力変換装置の制御方法であって、
前記電力系統と系統連系する連系点に流れる系統連系点電流を検出し、
検出した前記系統連系点電流を、所望の電流指令値になるように制御するための制御量を演算し、
前記フィルタよりも前記電力変換装置側で、前記電力変換装置の出力電流を検出し、
前記電流指令値及び検出した前記出力電流に基づいて、前記フィルタに流れる共振電流を抑制するための補償量を演算し、
演算した前記制御量及び演算した前記補償量に基づいて、前記電力変換装置を制御し、
前記補償量の演算は、
前記電流指令値と検出した前記出力電流との差分を演算し、
演算した前記差分に、ゲインを掛けて、電圧次元の前記補償量を演算すること
を含むことを特徴とする電力変換装置の制御方法。
【請求項２】
前記電力系統の系統電圧を検出し、
演算した前記制御量と演算した前記補償量に基づいて、前記電力変換装置の出力電圧を制御するための電圧指令値を演算することを含み、
検出した前記系統電圧及び演算した前記電圧指令値に基づいて、前記電力変換装置を制御すること
を特徴とする請求項１に記載の電力変換装置の制御方法。
【請求項３】
前記制御量をｄｑ軸座標系で演算し、
前記補償量をｄｑ軸座標系で演算すること
を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電力変換装置の制御方法。
【請求項４】
電力系統と系統連系し、系統への電流を所望の値に制御し、前記電力系統に変圧器を介して接続され、前記電力系統に流出する高調波電流を抑制するためのフィルタが出力側に設けられた電力変換装置を制御する電力変換装置の制御装置であって、
前記電力系統と系統連系する連系点に流れる系統連系点電流を検出する系統連系点電流検出手段と、
前記系統連系点電流検出手段により検出された前記系統連系点電流を、所望の電流指令値になるように制御するための制御量を演算する電流制御手段と、
前記フィルタよりも前記電力変換装置側に設けられ、前記電力変換装置の出力電流を検出する出力電流検出手段と、
前記電流指令値及び前記出力電流検出手段により検出された前記出力電流に基づいて、
前記フィルタに流れる共振電流を抑制するための補償量を演算する補償量演算手段と、
前記電流制御手段により演算された前記制御量及び前記補償量演算手段により演算された前記補償量に基づいて、前記電力変換装置を制御する電力変換制御手段とを備え、
前記補償量演算手段は、
前記電流指令値と前記出力電流検出手段により検出された前記出力電流との差分を演算する電流差分演算手段と、
前記電流差分演算手段により演算された前記差分に、ゲインを掛けて、電圧次元の前記補償量を演算する電圧補償量演算手段とを備えたこと
を特徴とする電力変換装置の制御装置。
【請求項５】
前記電力系統の系統電圧を検出する系統電圧検出手段と、
前記電流制御手段により演算された前記制御量と前記補償量演算手段により演算された前記補償量に基づいて、前記電力変換装置の出力電圧を制御するための電圧指令値を演算する電圧指令値演算手段とを備え、
前記電力変換制御手段は、前記系統電圧検出手段により検出された前記系統電圧及び前記電圧指令値演算手段により演算された前記電圧指令値に基づいて、前記電力変換装置を制御すること
を特徴とする請求項４に記載の電力変換装置の制御装置。
【請求項６】
前記電流制御手段は、ｄｑ軸座標系で前記制御量を演算し、
前記補償量演算手段は、ｄｑ軸座標系で前記補償量を演算すること
を特徴とする請求項４又は請求項５に記載の電力変換装置の制御装置。
【請求項７】
電力系統と系統連系し、系統への電流を所望の値に制御する電力変換手段と、
前記電力変換手段と前記電力系統との間に設けられた変圧器と、
前記電力変換手段から前記電力系統に流出する高調波電流を抑制するためのフィルタと、
前記電力系統と系統連系する連系点に流れる系統連系点電流を検出する系統連系点電流検出手段と、
前記系統連系点電流検出手段により検出された前記系統連系点電流を、所望の電流指令値になるように制御するための制御量を演算する電流制御手段と、
前記フィルタよりも前記電力変換手段側に設けられ、前記電力変換手段の出力電流を検出する出力電流検出手段と、
前記電流指令値及び前記出力電流検出手段により検出された前記出力電流に基づいて、
前記フィルタに流れる共振電流を抑制するための補償量を演算する補償量演算手段と、
前記電流制御手段により演算された前記制御量及び前記補償量演算手段により演算された前記補償量に基づいて、前記電力変換手段を制御する電力変換制御手段とを備え、
前記補償量演算手段は、
前記電流指令値と前記出力電流検出手段により検出された前記出力電流との差分を演算する電流差分演算手段と、
前記電流差分演算手段により演算された前記差分に、ゲインを掛けて、電圧次元の前記補償量を演算する電圧補償量演算手段とを備えたこと
を特徴とする電力系統システム。
【請求項８】
前記電力系統の系統電圧を検出する系統電圧検出手段と、
前記電流制御手段により演算された前記制御量と前記補償量演算手段により演算された前記補償量に基づいて、前記電力変換手段の出力電圧を制御するための電圧指令値を演算する電圧指令値演算手段とを備え、
前記電力変換制御手段は、前記系統電圧検出手段により検出された前記系統電圧及び前記電圧指令値演算手段により演算された前記電圧指令値に基づいて、前記電力変換手段を制御すること
を特徴とする請求項７に記載の電力系統システム。
【請求項９】
前記電流制御手段は、ｄｑ軸座標系で前記制御量を演算し、
前記補償量演算手段は、ｄｑ軸座標系で前記補償量を演算すること
を特徴とする請求項７又は請求項８に記載の電力系統システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力変換装置を制御する制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、電力変換装置をベクトル制御することが知られている（例えば、特許文献１参照）。また、電力変換装置を変圧器を介して交流系統に接続し、系統連系点における電力変換装置の出力電流を所望の値に制御することが行われている。
【０００３】
ＰＷＭ(Pulse Width Modulation)インバータなどの電力変換装置の出力電流には、基本波電流に高調波電流が重畳する。高調波電流が交流系統に流出すると、交流系統に悪影響を及ぼす。このため、交流系統への高調波電流の流出を抑制するために、変圧器と系統連系点との間に、出力フィルタを設けることがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平３−２５６５８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、出力フィルタを設けた電力変換装置を系統連系点で検出した電流に基づいて制御する場合、出力フィルタと変圧器で構成される系に流れる電流を制御することが困難である。また、変圧器と出力フィルタとのそれぞれのインピーダンスの関係によって系の安定度が低下した場合、系に共振電流が発生する可能性がある。従って、共振電流に対応させるために、電力変換装置、変圧器、及び出力フィルタの装置の容量を大きくする必要がある。さらに、共振電流は、系統連系点に分流するため、電力変換装置の電流制御の精度を悪化させる。
【０００６】
一方、出力フィルタを設けた電力変換装置を系に流れる電流を検出し、これに基づいて制御すれば、系に発生する共振電流を制御することができる。しかし、このような制御の場合は、系統連系点の電流を検出した制御ではないため、系統連系点の出力電流を高精度に制御することが困難になる。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、変圧器と系統連系点との間に出力フィルタを設けた電力変換装置において、系統連系点の電流の制御精度を向上させ、同時に出力フィルタと変圧器で構成される系の共振電流を抑制する制御をすることのできる電力変換装置の制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の観点に従った電力変換装置の制御方法は、電力系統と系統連系し、系統への電流を所望の値に制御し、前記電力系統に変圧器を介して接続され、前記電力系統に流出する高調波電流を抑制するためのフィルタが出力側に設けられた電力変換装置を制御する電力変換装置の制御方法であって、前記電力系統と系統連系する連系点に流れる系統連系点電流を検出し、検出した前記系統連系点電流を、所望の電流指令値になるように制御するための制御量を演算し、前記フィルタよりも前記電力変換装置側で、前記電力変換装置の出力電流を検出し、前記電流指令値及び検出した前記出力電流に基づいて、前記フィルタに流れる共振電流を抑制するための補償量を演算し、演算した前記制御量及び演算した前記補償量に基づいて、前記電力変換装置を制御し、前記補償量の演算は、前記電流指令値と検出した前記出力電流との差分を演算し、演算した前記差分に、ゲインを掛けて、電圧次元の前記補償量を演算することを含む。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、変圧器と系統連系点との間に出力フィルタを設けた電力変換装置において、系統連系点の電流の制御精度を向上させ、同時に出力フィルタと変圧器で構成される系の共振電流を抑制する制御をすることのできる電力変換装置の制御方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る電力変換装置の制御装置を適用した電力系統システムの構成を示す構成図。
【図２】第１の実施形態に係る電力系統システムの回路を示す三相結線図。
【図３】第１の実施形態に係る電力系統システムにおいて、出力フィルタと変圧器で構成される系の安定度が低下している場合による、a相についての電流指令値、半導体電力変換装置の出力電流、及び出力フィルタ電流の相関関係を示す波形図。
【図４】第１の実施形態に係る制御装置の制御による、a相についての電流指令値、半導体電力変換装置の出力電流、及び出力フィルタ電流の相関関係を示す波形図。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る半導体電力変換装置の制御装置を適用した電力系統システムの構成を示す構成図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。
【００１２】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る電力変換装置の制御装置１０を適用した電力系統システム２０の構成を示す構成図である。なお、以降の図における同一部分には同一符号を付してその詳しい説明を省略し、異なる部分について主に述べる。以降の実施形態も同様にして重複する説明を省略する。
【００１３】
電力系統システム２０は、半導体電力変換装置１と、変圧器２と、出力フィルタ３と、出力電流検出器４と、系統連系点電流検出器５と、電圧検出器６と、交流系統７と、制御装置１０とを備えている。系８は、半導体電力変換装置１、変圧器２、及び出力フィルタ３を含む構成である。また、電力変換装置は、半導体電力変換装置１及び変圧器２を含む構成である。
【００１４】
交流系統７は、三相交流電力を発生させる交流電源７１を備えた電力系統である。交流系統７は、系統連系点Ｐｃで変圧器２を介して半導体電力変換装置１の出力側と接続されている。
【００１５】
半導体電力変換装置１は、変圧器２を介して系統連系点Ｐｃに接続されている。半導体電力変換装置１は、系統連系点Ｐｃに流れる系統連系点電流ｉａ，ｉｂ，ｉｃを制御する。系統連系点電流ｉａ，ｉｂ，ｉｃは、系統連系点Ｐｃに流れる三相交流電流の各相の瞬時値である。半導体電力変換装置１は、ＰＷＭ(Pulse Width Modulation)制御によりパルス状の電圧を発生させる。このパルス状の電圧により、半導体電力変換装置１から出力される電流には、原理的に、基本波電流に高調波電流が重畳する。
【００１６】
変圧器２は、半導体電力変換装置１から出力される三相交流電圧を交流系統７の系統電圧に適した電圧に変圧する。
【００１７】
出力フィルタ３は、変圧器２と系統連系点Ｐｃとの間に設けられている。出力フィルタ３は、主にコンデンサ３１とリアクトル３２で構成されている。出力フィルタ３は、半導体電力変換装置１から出力される高調波電流を抑制するために設けられている。これは、高調波電流が交流系統７に流出すると、交流系統７に悪影響を及ぼすためである。ここで、出力フィルタ３は、各相に設けられた３組の出力フィルタの全てを指すものとする。
【００１８】
出力電流検出器４は、変圧器２と出力フィルタ３との間に設けられている。出力電流検出器４は、変圧器２と出力フィルタ３との間に流れる半導体電力変換装置１の出力電流ｉｈａ，ｉｈｂ，ｉｈｃを検出する。出力電流ｉｈａ，ｉｈｂ，ｉｈｃは、電力変換装置１から出力された三相交流電流の各相に流れる瞬時値である。出力電流検出器４は、検出した出力電流ｉｈａ，ｉｈｂ，ｉｈｃを制御装置１０に出力する。ここで、出力電流検出器４は、各相に設けられた３つの電流検出器の全てを指すものとする。
【００１９】
系統連系点電流検出器５は、出力フィルタ３と系統連系点Ｐｃとの間に設けられている。系統連系点電流検出器５は、系統連系点Ｐｃに流れる系統連系点電流ｉａ，ｉｂ，ｉｃを検出する。系統連系点電流検出器５は、検出した系統連系点電流ｉａ，ｉｂ，ｉｃを制御装置１０に出力する。ここで、系統連系点電流検出器５は、各相に設けられた３つの電流検出器の全てを指すものとする。
【００２０】
電圧検出器６は、出力フィルタ３と系統連系点Ｐｃとの間に設けられている。電圧検出器６は、交流系統７の系統電圧ｖａ，ｖｂ，ｖｃを検出する。系統電圧ｖａ，ｖｂ，ｖｃは、交流系統７に印加されている三相交流電圧の各相の瞬時値である。電圧検出器６は、検出した系統電圧ｖａ，ｖｂ，ｖｃを制御装置１０に出力する。ここで、電圧検出器６は、各相に設けられた３つの電圧検出器の全てを指すものとする。
【００２１】
制御装置１０は、出力電流検出器４により検出された出力電流ｉｈａ，ｉｈｂ，ｉｈｃ、系統連系点電流検出器５により検出された系統連系点電流ｉａ，ｉｂ，ｉｃ、及び電圧検出器６により検出された系統電圧ｖａ，ｖｂ，ｖｃに基づいて、系統連系点電流ｉａ，ｉｂ，ｉｃが所望の電流値になるように、半導体電力変換装置１を制御する。
【００２２】
次に、制御装置１０の構成について説明する。
【００２３】
制御装置１０は、位相検出部１１と、３つのｄｑ回転座標変換部１２，１３，１４と、電流制御部１５と、逆ｄｑ回転座標変換部１６と、ＰＷＭ制御部１７と、２つのゲイン器１８ｄ，１８ｑと、４つの減算器２１ｄ，２１ｑ，２３ｄ，２３ｑと、２つの加算器２２ｄ，２２ｑとを備えている。
【００２４】
位相検出部１１は、電圧検出器６により検出された系統電圧ｖａ，ｖｂ，ｖｃに基づいて、ｄｑ回転座標変換部１２〜１４及び逆ｄｑ回転座標変換部１６で演算処理される回転座標変換の基準となる位相ωｔを生成する。位相検出部１１は、生成した位相ωｔをｄｑ回転座標変換部１２〜１４及び逆ｄｑ回転座標変換部１６に出力する。
【００２５】
ｄｑ回転座標変換部１２は、電圧検出器６により検出された三相交流電圧である系統電圧ｖａ，ｖｂ，ｖｃを位相ωｔを用いてｄｑ軸座標系に変換して、ｄ軸電圧Ｖｄ及びｑ軸電圧Ｖｑを算出する。ｄｑ座標系は、有効電力成分を示すｄ軸と無効電力成分を示すｑ軸の二軸からなる。ｄｑ回転座標変換部１２は、演算したｄ軸電圧Ｖｄ及びｑ軸電圧Ｖｑをそれぞれ減算器２１ｄ，２１ｑに出力する。
【００２６】
ｄｑ回転座標変換部１３は、系統連系点電流検出器５により検出された三相交流電流である系統連系点電流ｉａ，ｉｂ，ｉｃを位相ωｔを用いてｄｑ軸座標系に変換して、系統連系点ｄ軸電流Ｉｄ及び系統連系点ｑ軸電流Ｉｑを算出する。ｄｑ回転座標変換部１３は、演算した系統連系点ｄ軸電流Ｉｄ及び系統連系点ｑ軸電流Ｉｑを電流制御部１５に出力する。
【００２７】
ｄｑ回転座標変換部１４は、出力電流検出器４により検出された三相交流電流である出力電流ｉｈａ，ｉｈｂ，ｉｈｃを位相ωｔを用いてｄｑ軸座標系に変換して、ｄ軸出力電流Ｉｈｄ及びｑ軸出力電流Ｉｈｑを算出する。ｄｑ回転座標変換部１４は、演算したｄ軸出力電流Ｉｈｄ及びｑ軸出力電流Ｉｈｑをそれぞれ減算器２３ｄ，２３ｑに出力する。
【００２８】
減算器２３ｄには、上位制御系から指示されたｄ軸電流指令値Ｉｄ＊及びｄｑ回転座標変換部１４により演算されたｄ軸出力電流Ｉｈｄが入力される。なお、ｄ軸電流指令値Ｉｄ＊は、予め制御装置１０に設定されていてもよい。ｄ軸電流指令値Ｉｄ＊は、系統連系点Ｐｃに流れる電流のｄ軸成分（有効電力成分）の制御指令値である。減算器２３ｄは、ｄ軸電流指令値Ｉｄ＊からｄ軸出力電流Ｉｈｄを減算する。減算器２３ｄは、演算したｄ軸成分の差分をゲイン器１８ｄに出力する。
【００２９】
減算器２３ｑには、上位制御系から指示されたｑ軸電流指令値Ｉｑ＊及びｄｑ回転座標変換部１４により演算されたｑ軸出力電流Ｉｈｑが入力される。なお、ｑ軸電流指令値Ｉｑは、予め制御装置１０に設定されていてもよい。ｑ軸電流指令値Ｉｑ＊は、系統連系点Ｐｃに流れる電流のｑ軸成分（無効電力成分）の制御指令値である。減算器２３ｑは、ｑ軸電流指令値Ｉｑ＊からｑ軸出力電流Ｉｈｑを減算する。減算器２３ｑは、演算したｑ軸成分の差分をゲイン器１８ｑに出力する。
【００３０】
ゲイン器１８ｄには、予めゲインが設定されている。このゲインは、系８の安定度を決定する制御ゲインである。ゲイン器１８ｄは、減算器２３ｄにより演算されたｄ軸成分の差分にゲインを掛けて、第１のｄ軸電圧指令値Ｖｄ１＊を算出する。第１のｄ軸電圧指令値Ｖｄ１＊は、系８に発生する共振電流を補償するための補償量となるｄ軸成分の電圧指令値になる。ゲイン器１８ｄは、演算した第１のｄ軸電圧指令値Ｖｄ１＊を加算器２２ｄに出力する。
【００３１】
ゲイン器１８ｑには、ゲイン器１８ｄと同様に、予めゲインが設定されている。ゲイン器１８ｑは、減算器２３ｑにより演算されたｑ軸成分の差分にゲインを掛けて、第１のｑ軸電圧指令値Ｖｑ１＊を算出する。第１のｑ軸電圧指令値Ｖｑ１＊は、系８に発生する共振電流を補償するための補償量となるｑ軸成分の電圧指令値になる。ゲイン器１８ｑは、演算した第１のｑ軸電圧指令値Ｖｑ１＊を加算器２２ｑに出力する。
【００３２】
電流制御部１５には、ｄｑ回転座標変換部１３により演算された系統連系点ｄｑ軸電流Ｉｄ，Ｉｑ及びｄｑ軸電流指令値Ｉｄ＊，Ｉｑ＊が入力される。電流制御部１５は、ｄｑ軸電流指令値Ｉｄ＊，Ｉｑ＊に系統連系点ｄｑ軸電流Ｉｄ，Ｉｑが追従するように制御するための第２の電圧指令値Ｖｄ２＊，Ｖｑ２＊をｄｑ軸成分毎に演算する。電流制御部１５は、第２の電圧指令値Ｖｄ２＊，Ｖｑ２＊をｄｑ軸成分毎にそれぞれ加算器２２ｄ，２２ｑに出力する。
【００３３】
加算器２２ｄは、ゲイン器１８ｄにより演算された第１のｄ軸電圧指令値Ｖｄ１＊と
電流制御部１５により演算された第２のｄ軸電圧指令値Ｖｄ２＊を加算し、第３のｄ軸電圧指令値Ｖｄ３＊を算出する。加算器２２ｄは、演算した第３のｄ軸電圧指令値Ｖｄ３＊を減算器２１ｄに出力する。
【００３４】
加算器２２ｑは、ゲイン器１８ｑにより演算された第１のｑ軸電圧指令値Ｖｑ１＊と
電流制御部１５により演算された第２のｑ軸電圧指令値Ｖｑ２＊を加算し、第３のｑ軸電圧指令値Ｖｑ３＊を算出する。加算器２２ｑは、演算した第３のｑ軸電圧指令値Ｖｑ３＊を減算器２１ｑに出力する。
【００３５】
減算器２１ｄは、ｄｑ回転座標変換部１２により演算されたｄ軸電圧Ｖｄから加算器２２ｄにより演算された第３のｄ軸電圧指令値Ｖｄ３＊を減算し、第４のｄ軸電圧指令値Ｖｄ４＊を算出する。演算された第４のｄ軸電圧指令値Ｖｄ４＊は、系統連系点Ｐｃに流れる電流を所望の電流値（ｄ軸電流指令値Ｉｄ＊）になるように制御し、かつ系８に発生する共振電流を抑制するように制御するための電圧指令値のｄ軸成分となる。減算器２１ｄは、演算した第４のｄ軸電圧指令値Ｖｄ４＊を逆ｄｑ回転座標変換部１６に出力する。
【００３６】
減算器２１ｑは、ｄｑ回転座標変換部１２により演算されたｑ軸電圧Ｖｑから加算器２２ｑにより演算された第３のｑ軸電圧指令値Ｖｑ３＊を減算し、第４のｑ軸電圧指令値Ｖｑ４＊を算出する。演算された第４のｑ軸電圧指令値Ｖｑ４＊は、系統連系点Ｐｃに流れる電流を所望の電流値（ｑ軸電流指令値Ｉｑ＊）になるように制御し、かつ系８に発生する共振電流を抑制するように制御するための電圧指令値のｑ軸成分となる。減算器２１ｑは、演算した第４のｑ軸電圧指令値Ｖｑ４＊を逆ｄｑ回転座標変換部１６に出力する。
【００３７】
逆ｄｑ回転座標変換部１６は、２つの減算器２１ｄ，２１ｑから入力された第４のｄｑ軸電圧指令値Ｖｄ４＊，Ｖｑ４＊を位相ωｔを用いて三相の電圧指令値（三相量）に変換する。逆ｄｑ回転座標変換部１６は、演算した三相の電圧指令値ｖａ＊，ｖｂ＊，ｖｃ＊をＰＷＭ制御部１７に出力する。
【００３８】
ＰＷＭ制御部１７は、逆ｄｑ回転座標変換部１６により演算された三相の電圧指令値ｖａ＊，ｖｂ＊，ｖｃ＊に基づいて、ゲートパルス（ゲートパターン）ＧＰを生成し、半導体電力変換装置１を制御する。これにより、半導体電力変換装置１は、三相の電圧指令値ｖａ＊，ｖｂ＊，ｖｃ＊に従って、電圧を出力する。
【００３９】
次に、図２を参照して、制御装置１０による制御の理論について説明する。
【００４０】
図２は、本実施形態に係る電力系統システム２０の回路を示す三相結線図である。
【００４１】
ここで、出力フィルタ電流ｉｆａ，ｉｆｂ，ｉｆｃは、各相の出力フィルタ３にそれぞれ流れる電流である。
【００４２】
系統連系点電流ｉａ，ｉｂ，ｉｃ、出力電流ｉｈａ，ｉｈｂ，ｉｈｃ、及び出力フィルタ電流ｉｆａ，ｉｆｂ，ｉｆｃの間には、次式が成り立つ。
【数１】
0006018792.tif 000002
【００４３】
ｄｑ回転座標変換部１３により変換される系統連系点ｄ軸電流Ｉｄ及び系統連系点ｑ軸電流Ｉｑは、系統連系点電流ｉａ，ｉｂ，ｉｃを用いて次式のように表せる。
【数２】
0006018792.tif 000003
【００４４】
ここで、「Ｔ」は、ｄｑ回転座標変換部１２，１３，１４で用いるｄｑ回転座標変換の変換式である。即ち、「Ｔ」は次式のように表せる。
【数３】
0006018792.tif 000004
【００４５】
同様に、ｄｑ回転座標変換部１２により変換される系統電圧のｄ軸電圧Ｖｄ及びｑ軸電圧Ｖｑは、三相の系統電圧ｖａ，ｖｂ，ｖｃを用いて次式のように表せる。
【数４】
0006018792.tif 000005
【００４６】
同様に、ｄｑ回転座標変換部１４により変換されるｄ軸出力電流Ｉｈｄ及びｑ軸出力電流Ｉｈｑは、三相の出力電流ｉｈａ，ｉｈｂ，ｉｈｃを用いて次式のように表せる。
【数５】
0006018792.tif 000006
【００４７】
上式により、ゲイン器１８ｄ，１８ｑの出力は、ゲイン器１８ｄ，１８ｑに設定されているゲインを「Ｋ」とすると、次式のように表せる。
【数６】
0006018792.tif 000007
【００４８】
逆ｄｑ回転座標変換部１６から出力される三相の電圧指令値ｖａ＊，ｖｂ＊，ｖｃ＊の各相ｖａ＊，ｖｂ＊，ｖｃ＊は、次式のように表せる。
【数７】
0006018792.tif 000008
【００４９】
ここで、制御が定常状態になり、電流制御部１５により系統連系点ｄｑ軸電流Ｉｄ，Ｉｑがｄｑ軸電流指令値Ｉｄ＊，Ｉｑ＊に追従すると、−Ｉｄ＋Ｉｄ＊＝０、−Ｉｑ＋Ｉｑ＊＝０であることから、上式は、下式のようになる。
【数８】
0006018792.tif 000009
【００５０】
上式の右辺第１項と第２項は、系統連系点電流の電流制御項である。第３項は、系８の共振電流と制御ゲインＫの積である。第３項は共振電流を減衰させる作用を持つ。即ち、ゲインＫの値により共振電流の減衰率を増加させ、系８の安定度を任意に改善することが可能である。
【００５１】
本実施形態によれば、以下の作用効果を得ることができる。
【００５２】
図３は、系８の安定度が低下している場合の、ａ相についての電流指令値Ｉａ０＊、半導体電力変換装置１の出力電流Ｉｈａ０、及び出力フィルタ電流Ｉｆａ０＊の相関関係を示す波形図である。図４は、本実施形態に係る制御装置１０の制御による電流指令値Ｉａ＊、半導体電力変換装置１の出力電流Ｉｈａ、及び出力フィルタ電流Ｉｆａの相関関係を示す波形図である。ここでは、図３及び図４ともに、一相分（代表としてａ相）の各種電流波形を示している。
【００５３】
図４に示す電流波形では、図３に示す電流波形に比べ、共振電流が抑制され、半導体電力変換装置１の出力電流Ｉｈａが電流指令値Ｉａ＊に追従していることが分かる。
【００５４】
従って、制御装置１０は、系統連系点電流ｉａ，ｉｂ，ｉｃ及び半導体電力変換装置１の出力電流ｉｈａ，ｉｈｂ，ｉｈｃを検出して、式（８）に基づく制御をすることで、系８の安定度を改善することで共振電流を抑制し、系統連系点へ分流する共振電流が低減するため、系統連系点電流Ｉｄ，Ｉｑを電流指令値Ｉｄ＊，Ｉｑ＊に精度良く追従させることができる。
【００５５】
また、半導体電力変換装置１と変圧器２と出力フィルタ３に流れる共振電流が低減することから、半導体電力変換装置１と変圧器２と出力フィルタ３の電流容量の余裕分を低減することができる。従って、これらの装置を小型化でき、コストを削減することができる。
【００５６】
（第２の実施形態）
図５は、本発明の第２の実施形態に係る電力変換装置の制御装置１０を適用した電力系統システム２０Ａの構成を示す構成図である。
【００５７】
電力系統システム２０Ａは、図１に示す第１の実施形態に係る電力系統システム２０において、出力電流検出器４を出力電流検出器４Ａに代えたものである。その他の点は、第１の実施形態と同様である。
【００５８】
出力電流検出器４Ａは、変圧器２と半導体電力変換装置１との間にある直流巻線に設けられている。出力電流検出器４Ａは、この直流巻線に流れる電流を半導体電力変換装置１の出力電流ｉｈａ，ｉｈｂ，ｉｈｃとして検出する。ここで、出力電流検出器４Ａは、各相に設けられた３つの電流検出器の全てを指すものとする。その他の点は、第１の実施形態に係る出力電流検出器４と同様である。
【００５９】
本実施形態によれば、変圧器２の直流巻線電流を半導体電力変換装置１の出力電流ｉｈａ，ｉｈｂ，ｉｈｃとして検出することで、第１の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００６０】
なお、各実施形態において、電流制御として、ｄｑ回転座標を用いたが、これに限らない。他の方式により電流制御を行ってもよい。
【００６１】
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組合せにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００６２】
１…半導体電力変換装置、２…変圧器、３…出力フィルタ、４…出力電流検出器、５…系統連系点電流検出器、６…電圧検出器、７…交流系統、８…系、１０…制御装置、１１…位相検出部、１２，１３，１４…ｄｑ回転座標変換部、１５…電流制御部、１６…逆ｄｑ回転座標変換部、１７…ＰＷＭ制御部、１８ｄ，１８ｑ…ゲイン器、２１ｄ，２１ｑ，２３ｄ，２３ｑ…減算器、２２ｄ，２２ｑ…加算器、２０…電力系統システム、３１…コンデンサ、３２…リアクトル、７１…交流電源、ＧＰ…ゲートパルス、Ｐｃ…系統連系点。
【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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