(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電源からのそれぞれ複数相交流電力を直流電圧に変換する複数の第１の電力変換回路と、
それぞれ上記変換された各直流電圧を複数相の交流電力に変換して負荷回路に出力する複数の第２の電力変換回路と、
上記複数の第１及び第２の電力変換回路を制御する制御手段とを備えた電力変換装置であって、
上記制御手段は、上記負荷回路に流れる負荷電流及び上記負荷回路の電圧指令値に基づいて、上記各直流電圧の偏差が小さくなるように上記複数の第１の電力変換回路をフィードフォワード制御し、
上記制御手段は、上記負荷回路に流れる負荷電流及び上記負荷回路の電圧指令値、並びに上記各直流電圧の偏差をそれぞれ、負荷回路側の交流位相の２倍であってかつ逆相で回転する所定の回転座標系の負荷電流、電圧指令値及び各直流電圧の偏差に変換して、上記負荷回路の相電力変動を直流化された回転座標系において上記各直流電圧の偏差が小さくなるように上記複数の第１の電力変換回路をフィードフォワード制御することを特徴とする電力変換装置。
【請求項２】
交流電源からのそれぞれ複数相交流電力を直流電圧に変換する複数の第１の電力変換回路と、
それぞれ上記変換された各直流電圧を複数相の交流電力に変換して負荷回路に出力する複数の第２の電力変換回路と、
上記複数の第１及び第２の電力変換回路を制御する制御手段とを備えた電力変換装置であって、
上記制御手段は、上記交流電源へ流れる電源電流及び上記交流電源の電圧指令値に基づいて、上記各直流電圧の偏差が小さくなるように上記複数の第２の電力変換回路をフィードフォワード制御し、
上記制御手段は、上記交流電源に流れる電源電流及び上記交流電源の電圧指令値、並びに上記各直流電圧の偏差をそれぞれ、交流電源側の交流位相の２倍であってかつ逆相で回転する所定の回転座標系の負荷電流、電圧指令値及び各直流電圧の偏差に変換して、上記交流電源の相電力変動を直流化された回転座標系において上記各直流電圧の偏差が小さくなるように上記複数の第２の電力変換回路をフィードフォワード制御することを特徴とする電力変換装置。
【請求項３】
上記制御手段はさらに、上記各直流電圧と所定の対応する各電圧偏差との差がそれぞれ小さくなるように上記複数の第１の電力変換回路をフィードバック制御することを特徴とする請求項１又は２に記載の電力変換装置。
【請求項４】
交流電源からのそれぞれ複数相交流電力を直流電圧に変換する複数の第１の電力変換回路と、
それぞれ上記変換された各直流電圧を複数相の交流電力に変換して負荷回路に出力する複数の第２の電力変換回路と、
上記複数の第１及び第２の電力変換回路を制御する制御手段とを備えた電力変換装置であって、
上記制御手段は、上記負荷回路に流れる負荷電流及び上記負荷回路の電圧指令値に基づいて、上記各直流電圧の偏差が小さくなるように上記複数の第１の電力変換回路をフィードフォワード制御し、
上記制御手段はさらに、上記各直流電圧と所定の対応する各電圧偏差との差がそれぞれ小さくなるように上記複数の第１の電力変換回路をフィードバック制御し、
上記制御手段は、上記各直流電圧を、交流位相の２倍であってかつ逆相で回転する所定の回転座標系の各直流電圧の偏差に変換して、上記複数の第１の電力変換回路をフィードバック制御することを特徴とする電力変換装置。
【請求項５】
上記制御手段は、上記負荷回路に流れる負荷電流及び上記負荷回路の電圧指令値、並びに上記各直流電圧の偏差をそれぞれ、負荷回路側の交流位相の２倍であってかつ逆相で回転する所定の回転座標系の負荷電流、電圧指令値及び各直流電圧の偏差に変換して、上記負荷回路の相電力変動を直流化された回転座標系において上記各直流電圧の偏差が小さくなるように上記複数の第１の電力変換回路をフィードフォワード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。
【請求項６】
交流電源からのそれぞれ複数相交流電力を直流電圧に変換する複数の第１の電力変換回路と、
それぞれ上記変換された各直流電圧を複数相の交流電力に変換して負荷回路に出力する複数の第２の電力変換回路と、
上記複数の第１及び第２の電力変換回路を制御する制御手段とを備えた電力変換装置であって、
上記制御手段は、上記交流電源へ流れる電源電流及び上記交流電源の電圧指令値に基づいて、上記各直流電圧の偏差が小さくなるように上記複数の第２の電力変換回路をフィードフォワード制御し、
上記制御手段はさらに、上記各直流電圧と所定の対応する各電圧偏差との差がそれぞれ小さくなるように上記複数の第１の電力変換回路をフィードバック制御し、
上記制御手段は、上記各直流電圧を、交流位相の２倍であってかつ逆相で回転する所定の回転座標系の各直流電圧の偏差に変換して、上記複数の第１の電力変換回路をフィードバック制御することを特徴とする電力変換装置。
【請求項７】
上記制御手段は、上記交流電源に流れる電源電流及び上記交流電源の電圧指令値、並びに上記各直流電圧の偏差をそれぞれ、交流電源側の交流位相の２倍であってかつ逆相で回転する所定の回転座標系の負荷電流、電圧指令値及び各直流電圧の偏差に変換して、上記交流電源の相電力変動を直流化された回転座標系において上記各直流電圧の偏差が小さくなるように上記複数の第２の電力変換回路をフィードフォワード制御することを特徴とする請求項６に記載の電力変換装置。
【請求項８】
上記第１の電力変換回路と上記第２の電力変換回路との間に挿入され、複数のキャパシタを含む平滑回路をさらに備えたことを特徴とする請求項１〜７のうちのいずれか１つに記載の電力変換装置。
【請求項９】
上記各第１の電力変換回路はコンバータであり、上記各第２の電力変換回路はインバータであることを特徴とする請求項１、４、５のうちのいずれか１つに記載の電力変換装置。
【請求項１０】
上記各第１の電力変換回路はインバータであり、上記各第２の電力変換回路はコンバータであることを特徴とする請求項２、６、７のうちのいずれか１つに記載の電力変換装置。
【請求項１１】
交流電源からのそれぞれ複数相交流電力を直流電圧に変換する複数の第１の電力変換回路と、
それぞれ上記変換された各直流電圧を複数相の交流電力に変換して負荷回路に出力する複数の第２の電力変換回路と、
上記複数の第１及び第２の電力変換回路を制御する制御手段とを備えた電力変換装置の制御方法であって、
上記制御手段が、上記負荷回路に流れる負荷電流及び上記負荷回路の電圧指令値に基づいて、上記各直流電圧の偏差が小さくなるように上記複数の第１の電力変換回路をフィードフォワード制御する制御ステップを含み、
上記制御ステップは、上記負荷回路に流れる負荷電流及び上記負荷回路の電圧指令値、並びに上記各直流電圧の偏差をそれぞれ、負荷回路側の交流位相の２倍であってかつ逆相で回転する所定の回転座標系の負荷電流、電圧指令値及び各直流電圧の偏差に変換して、上記負荷回路の相電力変動を直流化された回転座標系において上記各直流電圧の偏差が小さくなるように上記複数の第１の電力変換回路をフィードフォワード制御することを特徴とする電力変換装置の制御方法。
【請求項１２】
交流電源からのそれぞれ複数相交流電力を直流電圧に変換する複数の第１の電力変換回路と、
それぞれ上記変換された各直流電圧を複数相の交流電力に変換して負荷回路に出力する複数の第２の電力変換回路と、
上記複数の第１及び第２の電力変換回路を制御する制御手段とを備えた電力変換装置の制御方法であって、
上記制御手段が、上記交流電源へ流れる電源電流及び上記交流電源の電圧指令値に基づいて、上記各直流電圧の偏差が小さくなるように上記複数の第２の電力変換回路をフィードフォワード制御する制御ステップを含み、
上記制御ステップは、上記交流電源に流れる電源電流及び上記交流電源の電圧指令値、並びに上記各直流電圧の偏差をそれぞれ、交流電源側の交流位相の２倍であってかつ逆相で回転する所定の回転座標系の負荷電流、電圧指令値及び各直流電圧の偏差に変換して、上記交流電源の相電力変動を直流化された回転座標系において上記各直流電圧の偏差が小さくなるように上記複数の第２の電力変換回路をフィードフォワード制御することを特徴とする電力変換装置の制御方法。
【請求項１３】
上記制御ステップはさらに、上記各直流電圧と所定の対応する各電圧偏差との差がそれぞれ小さくなるように上記複数の第１の電力変換回路をフィードバック制御することを特徴とする請求項１１又は１２に記載の電力変換装置の制御方法。
【請求項１４】
交流電源からのそれぞれ複数相交流電力を直流電圧に変換する複数の第１の電力変換回路と、
それぞれ上記変換された各直流電圧を複数相の交流電力に変換して負荷回路に出力する複数の第２の電力変換回路と、
上記複数の第１及び第２の電力変換回路を制御する制御手段とを備えた電力変換装置の制御方法であって、
上記制御手段が、上記負荷回路に流れる負荷電流及び上記負荷回路の電圧指令値に基づいて、上記各直流電圧の偏差が小さくなるように上記複数の第１の電力変換回路をフィードフォワード制御する制御ステップを含み、
上記制御ステップはさらに、上記各直流電圧と所定の対応する各電圧偏差との差がそれぞれ小さくなるように上記複数の第１の電力変換回路をフィードバック制御し、
上記制御ステップは、上記各直流電圧を、交流位相の２倍であってかつ逆相で回転する所定の回転座標系の各直流電圧の偏差に変換して、上記複数の第１の電力変換回路をフィードバック制御することを特徴とする電力変換装置の制御方法。
【請求項１５】
上記制御ステップは、上記負荷回路に流れる負荷電流及び上記負荷回路の電圧指令値、並びに上記各直流電圧の偏差をそれぞれ、負荷回路側の交流位相の２倍であってかつ逆相で回転する所定の回転座標系の負荷電流、電圧指令値及び各直流電圧の偏差に変換して、上記負荷回路の相電力変動を直流化された回転座標系において上記各直流電圧の偏差が小さくなるように上記複数の第１の電力変換回路をフィードフォワード制御することを特徴とする請求項１４に記載の電力変換装置の制御方法。
【請求項１６】
交流電源からのそれぞれ複数相交流電力を直流電圧に変換する複数の第１の電力変換回路と、
それぞれ上記変換された各直流電圧を複数相の交流電力に変換して負荷回路に出力する複数の第２の電力変換回路と、
上記複数の第１及び第２の電力変換回路を制御する制御手段とを備えた電力変換装置の制御方法であって、
上記制御手段が、上記交流電源へ流れる電源電流及び上記交流電源の電圧指令値に基づいて、上記各直流電圧の偏差が小さくなるように上記複数の第２の電力変換回路をフィードフォワード制御する制御ステップを含み、
上記制御ステップはさらに、上記各直流電圧と所定の対応する各電圧偏差との差がそれぞれ小さくなるように上記複数の第１の電力変換回路をフィードバック制御し、
上記制御ステップは、上記各直流電圧を、交流位相の２倍であってかつ逆相で回転する所定の回転座標系の各直流電圧の偏差に変換して、上記複数の第１の電力変換回路をフィードバック制御することを特徴とする電力変換装置の制御方法。
【請求項１７】
上記制御ステップは、上記交流電源に流れる電源電流及び上記交流電源の電圧指令値、並びに上記各直流電圧の偏差をそれぞれ、交流電源側の交流位相の２倍であってかつ逆相で回転する所定の回転座標系の負荷電流、電圧指令値及び各直流電圧の偏差に変換して、上記交流電源の相電力変動を直流化された回転座標系において上記各直流電圧の偏差が小さくなるように上記複数の第２の電力変換回路をフィードフォワード制御することを特徴とする請求項１６に記載の電力変換装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のコンバータ及び複数の単相インバータを備え、負荷情報に基づいて複数のコンバータを制御して直流電圧の変動を抑制する電力変換装置とその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電力変換装置の直流リンクコンデンサの容量を大きくせずに直流リンク電圧の変動を低減するための電力変換装置が特許文献１において開示されている。
【０００３】
特許文献１では、電力変換装置は、三相交流電圧を三相交流負荷の各相のそれぞれの直流電圧に変換するコンバータと、この変換された直流電圧を三相交流負荷の各相のそれぞれの単相交流電圧に変換するインバータとを備える。当該電力変換装置は、コンバータとインバータとの間に接続されるコンデンサを備え、コンバータは、直列に接続された複数のスイッチング素子でなる回路を電力系統の各相のそれぞれについて有する。この電力変換装置は、電力系統の各相のそれぞれについて、コンバータとインバータとの間における、三相交流負荷の各相に対応する直流電圧の変動を低減させるための電圧がコンバータから出力されるように、コンバータにおける電力系統のいずれかの相に対応するスイッチング素子のオンオフ制御を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−０９０５８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１において、単相インバータの直流電圧偏差を小さくするための制御則が提案されているが、コンバータに接続された変圧器が、３台のコンバータ出力端トランスが直列接続される形になることを求めており、各変圧器が並列に接続されるような一般的な構成では適用できないという問題点があった。
【０００６】
また、電力の正負に応じて制御則を切り替える必要がある。さらに、直流電圧自体の変化を検出して実施するフィードバック制御であって、急激な負荷変動に対して過渡的な電圧変動が避けられない。
【０００７】
さらには、単相インバータに対応した各コンバータの系統側トランスが並列となった構成において、インバータに接続された三相交流負荷により単相インバータが分担する負荷電力が振動することは不可避であり、直流電圧変動を抑えるにはコンバータによって対応する必要があるという問題点があった。
【０００８】
本発明の目的は、各変圧器が並列に接続されるような一般的な構成においてもインバータの直流電圧偏差を大幅に小さくすることができる電力変換装置とそ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】
【０００９】
第１の発明に係る電力変換装置は、
交流電源からのそれぞれ複数相交流電力を直流電圧に変換する複数の第１の電力変換回路と、
それぞれ上記変換された各直流電圧を複数相の交流電力に変換して負荷回路に出力する複数の第２の電力変換回路と、
上記複数の第１及び第２の電力変換回路を制御する制御手段とを備えた電力変換装置であって、
上記制御手段は、上記負荷回路に流れる負荷電流及び上記負荷回路の電圧指令値に基づいて、上記各直流電圧の偏差が小さくなるように上記複数の第１の電力変換回路をフィードフォワード制御することを特徴とする。
【００１０】
上記電力変換装置において、上記制御手段は、上記負荷回路に流れる負荷電流及び上記負荷回路の電圧指令値、並びに上記各直流電圧の偏差をそれぞれ、負荷回路側の交流位相の２倍であってかつ逆相で回転する所定の回転座標系の負荷電流、電圧指令値及び各直流電圧の偏差に変換して、上記負荷回路の相電力変動を直流化された回転座標系において上記各直流電圧の偏差が小さくなるように上記複数の第１の電力変換回路をフィードフォワード制御することを特徴とする。
【００１１】
第２の発明に係る電力変換装置は、
交流電源からのそれぞれ複数相交流電力を直流電圧に変換する複数の第１の電力変換回路と、
それぞれ上記変換された各直流電圧を複数相の交流電力に変換して負荷回路に出力する複数の第２の電力変換回路と、
上記複数の第１及び第２の電力変換回路を制御する制御手段とを備えた電力変換装置であって、
上記制御手段は、上記交流電源から流れる電源電流及び上記交流電源の電圧指令値に基づいて、上記各直流電圧の偏差が小さくなるように上記複数の第２の電力変換回路をフィードフォワード制御することを特徴とする。
【００１２】
上記電力変換装置において、上記制御手段は、上記交流電源に流れる電源電流及び上記交流電源の電圧指令値、並びに上記各直流電圧の偏差をそれぞれ、交流電源側の交流位相の２倍であってかつ逆相で回転する所定の回転座標系の負荷電流、電圧指令値及び各直流電圧の偏差に変換して、上記交流電源の相電力変動を直流化された回転座標系において上記各直流電圧の偏差が小さくなるように上記複数の第２の電力変換回路をフィードフォワード制御することを特徴とする。
【００１３】
また、上記電力変換装置において、上記制御手段はさらに、上記各直流電圧と所定の対応する各電圧偏差との差がそれぞれ小さくなるように上記複数の第２の電力変換回路をフィードバック制御することを特徴とする。
【００１４】
さらに、上記電力変換装置において、上記制御手段は、上記各直流電圧を、交流位相の２倍であってかつ逆相で回転する所定の回転座標系の各直流電圧の偏差に変換して、上記複数の第２の電力変換回路をフィードバック制御することを特徴とする。
【００１５】
またさらに、上記電力変換装置において、上記第１の電圧電流変換回路と上記第２の電力変換回路との間に挿入され、複数のキャパシタを含む平滑回路をさらに備えたことを特徴とする。
【００１６】
またさらに、上記電力変換装置において、上記各第１の電力変換回路はコンバータであり、上記各第２の電力変換回路はコンバータであることを特徴とする。
【００１７】
第３の発明に係る電力変換装置の制御方法は、
交流電源からのそれぞれ複数相交流電力を直流電圧に変換する複数の第１の電力変換回路と、
それぞれ上記変換された各直流電圧を複数相の交流電力に変換して負荷回路に出力する複数の第２の電力変換回路と、
上記複数の第１及び第２の電力変換回路を制御する制御手段とを備えた電力変換装置の制御方法であって、
上記制御手段が、上記負荷回路に流れる負荷電流及び上記負荷回路の電圧指令値に基づいて、上記各直流電圧の偏差が小さくなるように上記複数の第１の電力変換回路をフィードフォワード制御する制御ステップを含むことを特徴とする。
【００１８】
上記電力変換装置の制御方法において、上記制御ステップは、上記負荷回路に流れる負荷電流及び上記負荷回路の電圧指令値、並びに上記各直流電圧の偏差をそれぞれ、負荷回路側の交流位相の２倍であってかつ逆相で回転する所定の回転座標系の負荷電流、電圧指令値及び各直流電圧の偏差に変換して、上記負荷回路の相電力変動を直流化された回転座標系において上記各直流電圧の偏差が小さくなるように上記複数の第１の電力変換回路をフィードフォワード制御することを特徴とする。
【００１９】
第４の発明に係る電力変換装置の制御方法は、
交流電源からのそれぞれ複数相交流電力を直流電圧に変換する複数の第１の電力変換回路と、
それぞれ上記変換された各直流電圧を複数相の交流電力に変換して負荷回路に出力する複数の第２の電力変換回路と、
上記複数の第１及び第２の電力変換回路を制御する制御手段とを備えた電力変換装置の制御方法であって、
上記制御手段が、上記交流電源から流れる電源電流及び上記交流電源の電圧指令値に基づいて、上記各直流電圧の偏差が小さくなるように上記複数の第２の電力変換回路をフィードフォワード制御する制御ステップを含むことを特徴とする。
【００２０】
上記電力変換装置の制御方法において、上記制御ステップは、上記交流電源に流れる電源電流及び上記交流電源の電圧指令値、並びに上記各直流電圧の偏差をそれぞれ、交流電源側の交流位相の２倍であってかつ逆相で回転する所定の回転座標系の負荷電流、電圧指令値及び各直流電圧の偏差に変換して、上記交流電源の相電力変動を直流化された回転座標系において上記各直流電圧の偏差が小さくなるように上記複数の第２の電力変換回路をフィードフォワード制御することを特徴とする。
【００２１】
また、上記電力変換装置の制御方法において、上記制御ステップはさらに、上記各直流電圧と所定の対応する各電圧偏差との差がそれぞれ小さくなるように上記複数の第２の電力変換回路をフィードバック制御することを特徴とする。
【００２２】
さらに、上記電力変換装置の制御方法において、上記制御ステップは、上記各直流電圧を、交流位相の２倍であってかつ逆相で回転する所定の回転座標系の各直流電圧の偏差に変換して、上記複数の第２の電力変換回路をフィードバック制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
従って、本発明に係る電力変換装置等によれば、各変圧器が並列に接続されるような一般的な構成においてもインバータの直流電圧偏差を大幅に小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】実施形態１に係る電力変換装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】図１のコンバータ５の構成例を示す回路図である。
【図３】図１のインバータ６の構成例を示す回路図である。
【図４】図１の電力変換装置において電力系統側ａｂｃ相と回転座標系のＤＱ軸との関係を示す図である。
【図５】図１の電力変換装置において三相交流負荷のｘｙｚ相と回転座標系のｄｑ軸との関係を示す図である。
【図６】図１の電力変換装置において直流電圧側Ｑ軸成分のｘｙｚ軸と回転座標系のδγ軸との関係を示す図である。
【図７】図１の制御装置１０のコンバータ制御部１０ａ内の演算制御回路５０の構成例を示すブロック図である。
【図８】図１の制御装置１０のコンバータ制御部１０ａ内の演算制御回路７０の構成例を示すブロック図である。
【図９】実施形態２に係る電力変換装置の構成例を示すブロック図である。
【図１０Ａ】図１の電力変換装置のシミュレーション結果であって、補正制御なしのｘ相高圧側直流電圧及びｘ相低圧側直流電圧を示すグラフである。
【図１０Ｂ】図１の電力変換装置のシミュレーション結果であって、補正制御ありのｘ相高圧側直流電圧及びｘ相低圧側直流電圧を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明に係る実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の各実施形態において、同様の構成要素については同一の符号を付している。
【００２６】
実施形態１．
図１は実施形態１に係る電力変換装置の構成例を示すブロック図である。図１の電力変換装置は、遮断器２と、三相変圧器３と、電圧検出器１１，１２と、三重三相変圧器４と、電流検出器２１〜２９と、第１の電力変換回路である単相コンバータ５−１，５−２，５−３（個々のコンバータに対して総称して符号３を付す。）と、電圧検出器３１〜３６と、それぞれ電解キャパシタにてなる６個のキャパシタＣｐｘ，Ｃｎｘ，Ｃｐｙ，Ｃｎｙ，Ｃｐｚ，Ｃｎｚからなる平滑回路９と、第２の電力変換回路である単相インバータ６−１，６−２，６−３（個々のコンバータに対して総称して符号６を付す。）と、電流検出器４１〜４３と、制御装置１０とを備える。ここで、電力変換装置は、電力系統１からの交流電力をコンバータ５−１，５−２，５−３により直流電圧に変換した後、インバータ６−１，６−２，６−３により交流電圧に変換して同期回転機であるモータ８を駆動する。ここで、モータ８は角度センサ信号を出力する角度センサ８ｓを備える。制御装置１０は例えばデジタル計算機などのコントローラで構成され、電流検出器４１〜４３によって検出された負荷電流に基づいて各コンバータ５の動作を制御するコンバータ制御部１０ａと、コンバータ制御部１０ａからの制御信号に基づいて各インバータ６の動作を制御するインバータ制御部１０ｂと、図７及び図８を参照して詳細後述する演算制御回路５０，７０とを備える。
【００２７】
図１において、三相電力系統１からコンバータ５−１，５−２，５−３までの回路における三相交流電力はａ相、ｂ相、ｃ相の三相を有し、各パラメータの記号の添え字に「ｇｒｉｄ」を付す。また、電圧検出器３１〜３６及び平滑回路９が処理する電圧及びキャパシタの名称の記号の添え字に「Ｃ」を付す。さらに、インバータ６−１，６−２，６−３からモータ８までの回路における三相交流電力はｘ相、ｙ相、ｚ相の三相を有し、各パラメータの記号の添え字に「ｇｅｎ」を付す。
【００２８】
また、図１において、当該電力変換器を以下の３つの群回路に分割してそれぞれ各パラメータの記号の添え字に「ｘ」、「ｙ］、「ｚ」を付す。
（１）ｘ群回路：電流検出器２１〜２３からコンバータ５−１、電圧検出器３１，３２、キャパシタＣｐｘ，Ｃｎｘ、インバータ６−１を介して電流検出器４１までの回路をいう。
（２）ｙ群回路：電流検出器２４〜２６からコンバータ５−２、電圧検出器３３，３４、キャパシタＣｐｙ，Ｃｎｙ、インバータ６−２を介して電流検出器４２までの回路をいう。
（３）ｚ群回路：電流検出器２７〜２９からコンバータ５−３、電圧検出器３５，３６、キャパシタＣｐｚ，Ｃｎｚ、インバータ６−３を介して電流検出器４３までの回路をいう。
【００２９】
図１において、電圧検出器１１は、三相電力系統１から遮断器２及び三相変圧器３を介して入力される三相交流電力のａ相−ｂ相間の交流電圧Ｖａｂを検出して制御装置１０に出力し、また、三相電力系統１から遮断器２及び三相変圧器３を介して入力される三相交流電力のｂ相−ｃ相間の交流電圧Ｖｂｃを検出して制御装置１０に出力する。三重三相変圧器４は入力される三相交流電力の電圧を３分割して、分割後の第１の三相交流電圧を電流検出器２１〜２３を介してコンバータ５−１の端子Ｔ１〜Ｔ３に出力し、分割後の第２の三相交流電圧を電流検出器２４〜２６を介してコンバータ５−２の端子Ｔ１〜Ｔ３に出力し、分割後の第３の三相交流電圧を電流検出器２１〜２３を介してコンバータ５−３の端子Ｔ１〜Ｔ３に出力する。ここで、電流検出器２１は電流ｉｇｒｉｄｘａを検出して制御装置１０に出力し、電流検出器２２は電流ｉｇｒｉｄｘｂを検出して制御装置１０に出力し、電流検出器２３は電流ｉｇｒｉｄｘｃを検出して制御装置１０に出力する。また、電流検出器２４は電流ｉｇｒｉｄｙａを検出して制御装置１０に出力し、電流検出器２５は電流ｉｇｒｉｄｙｂを検出して制御装置１０に出力し、電流検出器２６は電流ｉｇｒｉｄｙｃを検出して制御装置１０に出力する。さらに、電流検出器２７は電流ｉｇｒｉｄｚａを検出して制御装置１０に出力し、電流検出器２８は電流ｉｇｒｉｄｚｂを検出して制御装置１０に出力し、電流検出器２９は電流ｉｇｒｉｄｚｃを検出して制御装置１０に出力する。
【００３０】
図２は図１のコンバータ５の構成例を示す回路図である。図２において、コンバータ５は、公知の通り、複数のスイッチングトランジスタと複数の逆流阻止保護用ダイオードとを備えて構成され、コンバータ制御部１０ａからの制御信号に基づいて、端子Ｔ１〜Ｔ３に入力される三相交流電圧を所定の直流電圧に電力変換して端子Ｔ４〜Ｔ６を介して出力する。
【００３１】
図１において、コンバータ５−１の端子Ｔ４，Ｔ５からの直流電圧は、電圧検出器３１及びキャパシタＣｐｘを介してインバータ６−１の端子Ｔ１１，Ｔ１２に出力され、コンバータ５−１の端子Ｔ５，Ｔ６からの直流電圧は、電圧検出器３２及びキャパシタＣｎｘを介してインバータ６−１の端子Ｔ１２，Ｔ１３に出力される。また、コンバータ５−２の端子Ｔ４，Ｔ５からの直流電圧は、電圧検出器３２及びキャパシタＣｐｙを介してインバータ６−２の端子Ｔ１１，Ｔ１２に出力され、コンバータ５−２の端子Ｔ５，Ｔ６からの直流電圧は、電圧検出器３４及びキャパシタＣｎｙを介してインバータ６−２の端子Ｔ１２，Ｔ１３に出力される。さらに、コンバータ５−３の端子Ｔ４，Ｔ５からの直流電圧は、電圧検出器３５及びキャパシタＣｐｚを介してインバータ６−３の端子Ｔ１１，Ｔ１２に出力され、コンバータ５−３の端子Ｔ５，Ｔ６からの直流電圧は、電圧検出器３６及びキャパシタＣｎｚを介してインバータ６−３の端子Ｔ１２，Ｔ１３に出力される。
【００３２】
電圧検出器３１はコンバータ５−１の端子Ｔ４，Ｔ５からの直流電圧の電圧Ｖｐｘを検出して制御装置１０に出力し、電圧検出器３２はコンバータ５−１の端子Ｔ５，Ｔ６からの直流電圧の電圧−Ｖｎｘを検出して制御装置１０に出力する。また、電圧検出器３３はコンバータ５−２の端子Ｔ４，Ｔ５からの直流電圧の電圧Ｖｐｙを検出して制御装置１０に出力し、電圧検出器３４はコンバータ５−２の端子Ｔ５，Ｔ６からの直流電圧の電圧−Ｖｎｙを検出して制御装置１０に出力する。さらに、電圧検出器３５はコンバータ５−３の端子Ｔ４，Ｔ５からの直流電圧の電圧Ｖｐｚを検出して制御装置１０に出力し、電圧検出器３６はコンバータ５−３の端子Ｔ５，Ｔ６からの直流電圧の電圧−Ｖｎｚを検出して制御装置１０に出力する。
【００３３】
図３は図１のインバータ６の構成例を示す回路図である。図３において、インバータ６は、公知の通り、複数のスイッチングトランジスタと複数の逆流阻止保護用ダイオードとを備えて構成され、インバータ制御部１０ｂからの制御信号に基づいて、端子Ｔ１１〜Ｔ１３に入力される直流電圧をスイッチングして所定の三相電圧に電力変換して端子Ｔ１４，Ｔ１５を介して出力する。
【００３４】
図１において、インバータ６−１，６−２，６−３の各端子Ｔ１５はともに接続されて三相中間点７となる。ここで、三相中間点７の電圧をＶ０とする。インバータ６−１の端子Ｔ１４からのｘ相交流電圧は電流検出器４１を介してモータ８に出力し、インバータ６−２の端子Ｔ１４からのｙ相交流電圧は電流検出器４２を介してモータ８に出力し、インバータ６−３の端子Ｔ１４からのｚ相交流電圧は電流検出器４３を介してモータ８に出力する。電流検出器４１はｘ相交流の負荷電流ｉｇｅｎｘを検出して制御装置１０に出力し、電流検出器４２はｙ相交流の負荷電流ｉｇｅｎｙを検出して制御装置１０に出力し、電流検出器４３はｚ相交流の負荷電流ｉｇｅｎｚを検出して制御装置１０に出力する。なお、インバータ６−１，６−２，６−３は、インバータ制御部１０ｂにより、モータ負荷電力が一定となり、モータ８の回転数が一定となり、入力される３つの直流電圧値の平均値が一定となるように制御される。
【００３５】
図１の平滑回路９の各２つのキャパシタの直列回路の直流電圧等を以下のように定義する。
（１）キャパシタＣｐｘ，Ｃｎｘの直列回路のｘ相直流電圧ｖＣｘ；
（２）キャパシタＣｐｙ，Ｃｎｙの直列回路のｙ相直流電圧ｖＣｙ；
（３）キャパシタＣｐｚ，Ｃｎｚの直列回路のｚ相直流電圧ｖＣｚ；
（４）直流電圧ｖＣｘ，ｖＣｙ，ｖＣｚの平均値ｖＣａｖｅｒａｇｅ。
【００３６】
次いで、静止座標系（ａｂｃ軸、ｘｙｚ軸）と回転座標系（ＤＱ軸、ｄｑ軸、δγ軸）との関係について図２〜図４を参照して以下に説明する。
【００３７】
本実施形態で用いる静止座標系から回転座標系への変換行列Ａ（θ）を次式で表される。
【００３８】
【数１】
0006486682.tif 000002
【００３９】
図４は図１の電力変換装置において電力系統側ａｂｃ相と回転座標系のＤＱ軸との関係を示す図である。図４において、θｇｒｉｄは系統電圧位相［ｒａｄ］であって、ａ軸を基準としたＤ軸位相角で定義され、電力系統１の交流電圧Ｖａｂ，Ｖｂｃの検出値に基づいて、公知のＰＬＬ回路により算出する。なお、Ｄ軸は角速度ωｇｒｉｄで回転する。
【００４０】
図５は図１の電力変換装置において三相交流負荷のｘｙｚ相と回転座標系のｄｑ軸との関係を示す図である。図５において、θｇｅｎはモータ磁極位相［ｒａｄ］であって、ｘ軸を基準としたｄ軸位相角であり、三相交流負荷がモータ８（回転機）である場合のロータ磁極位相であり、レゾルバ又はエンコーダなどの角度センサ８ｓからの角度センサ信号、あるいは電流電圧に基づく推定器などにより算出する。なお、ｄ軸は角速度ωｇｅｎで回転する。
【００４１】
図６は図１の電力変換装置において直流電圧（電力系統）側Ｑ軸成分のｘｙｚ軸と回転座標系のδγ軸との関係を示す図である。図６において、δ軸はｘ軸から−２θｇｅｎだけ回転されて定義され、γ軸は２ωｇｅｎで回転する。ここで、コンバータ５−１，５−２，５−３はｘ相、ｙ相、ｚ相で３台あるため、Ｑ軸成分もｘ−Ｑ、ｙ−Ｑ、ｚ−Ｑの三点があり、これらがδγ座標に写像されることに注意する必要がある。
【００４２】
ここで、ＤＱ変換は変換行列Ａ（θｇｒｉｄ）を用いて次式で表される。
【００４３】
【数２】
0006486682.tif 000003
【００４４】
また、ｄｑ変換は変換行列Ａ（θｇｅｎ）を用いて次式で表される。
【００４５】
【数３】
0006486682.tif 000004
【００４６】
さらに、δγ変換は変換行列Ａ（−２θｇｅｎ）を用いて次式で表される。
【００４７】
【数４】
0006486682.tif 000005
【００４８】
またさらに、制御装置１０により生成され、コンバータ５−１，５−２，５−３から出力されるべきコンバータ出力電力指令値Ｐ＊ｇｒｉｄ［Ｗ］を定義し、これは電力変換装置が電気系統に対し出力すべき電力（指令）を表し、出力指令値、及び直流電圧制御などにより決定される。本実施形態においては用途及び目的を限定しない。
【００４９】
ｘ群回路のコンバータ５−１に入力される交流電流は以下の通りである。
（１）ｉｇｒｉｄｘａ：電流検出器２１により検出されるａ相電流；
（２）ｉｇｒｉｄｘｂ：電流検出器２２により検出されるｂ相電流；
（３）ｉｇｒｉｄｘｃ：電流検出器２３により検出されるｃ相電流。
【００５０】
ｙ群回路のコンバータ５−２に入力される交流電流は以下の通りである。
（１）ｉｇｒｉｄｙａ：電流検出器２４により検出されるａ相電流；
（２）ｉｇｒｉｄｙｂ：電流検出器２５により検出されるｂ相電流；
（３）ｉｇｒｉｄｙｃ：電流検出器２６により検出されるｃ相電流。
【００５１】
ｚ群回路のコンバータ５−２に入力される交流電流は以下の通りである。
（１）ｉｇｒｉｄｚａ：電流検出器２７により検出されるａ相電流；
（２）ｉｇｒｉｄｚｂ：電流検出器２８により検出されるｂ相電流；
（３）ｉｇｒｉｄｚｃ：電流検出器２９により検出されるｃ相電流。
【００５２】
ｘ群回路のコンバータ５−１のＤＱＯ軸電流は変換行列Ａ（θｇｒｉｄ）を用いて次式で表される。
【００５３】
【数５】
0006486682.tif 000006
【００５４】
ｙ群回路のコンバータ５−２のＤＱＯ軸電流は変換行列Ａ（θｇｒｉｄ）を用いて次式で表される。
【００５５】
【数６】
0006486682.tif 000007
【００５６】
ｚ群回路のコンバータ５−３のＤＱＯ軸電流は変換行列Ａ（θｇｒｉｄ）を用いて次式で表される。
【００５７】
【数７】
0006486682.tif 000008
【００５８】
コンバータ５−１，５−２，５−３の回転座標系のδγε−Ｑ軸電流ｉｇｒｉｄδγεＱは変換行列Ａ（−２θｇｅｎ）を用いて次式で表される。
【００５９】
【数８】
0006486682.tif 000009
【００６０】
コンバータ５−１，５−２，５−３から出力される直流電圧偏差は次式で表される。
【００６１】
【数９】
0006486682.tif 000010
【００６２】
そして、回転座標系のδγε軸直流電圧偏差は次式で表される。
【００６３】
【数１０】
0006486682.tif 000011
【００６４】
次いで、インバータ６−１，６−２，６−３からモータ８に出力される三相交流負荷情報は以下の通りである。
（１）ｖ＊ｇｅｎｘ：三相交流負荷のｘ相負荷電圧の指令値であって、インバータ６−１からの出力電圧の指令値である。
（２）ｖ＊ｇｅｎｙ：三相交流負荷のｙ相負荷電圧の指令値であって、インバータ６−２からの出力電圧の指令値である。
（３）ｖ＊ｇｅｎｚ：三相交流負荷のｚ相負荷電圧の指令値であって、インバータ６−３からの出力電圧の指令値である。
（４）ｉｇｅｎｘ：電流検出器４１により検出される三相交流負荷のｘ相負荷電流である。
（５）ｉｇｅｎｙ：電流検出器４２により検出される三相交流負荷のｙ相負荷電流である。
（６）ｉｇｅｎｚ：電流検出器４３により検出される三相交流負荷のｚ相負荷電流である。
【００６５】
また、インバータ６−１，６−２，６−３のｄｑ軸電圧指令値［Ｖ］は変換行列Ａ（θｇｅｎ）を用いて次式で表される。なお、指令値ｖ＊ｇｅｎｘ，ｖ＊ｇｅｎｙ，ｖ＊ｇｅｎｚはコンバータ制御部１０ａにより生成される。
【００６６】
【数１１】
0006486682.tif 000012
【００６７】
さらに、インバータ６−１，６−２，６−３の三相交流負荷のｄｑ軸電流は変換行列Ａ（θｇｅｎ）を用いて次式で表される。なお、負荷電流値ｉｇｅｎｘ，ｉｇｅｎｙ，ｉｇｅｎｚはそれぞれ電流検出器４１，４２，４３により検出される。
【００６８】
【数１２】
0006486682.tif 000013
【００６９】
図７は図１の制御装置１０のコンバータ制御部１０ａ内の演算制御回路５０の構成例を示すブロック図である。図７において、演算制御回路５０はδγε座標の直流電圧偏差を制御するための回路であって、乗算器５１〜５９と、減算器６１と、加算器６２と、除算器６３〜６５と、加算器６６，６７とを備えて構成される。
【００７０】
図５０において、乗算器５１は、式（９）により演算されるモータ負荷ｄ軸電圧指令値ｖ＊ｇｅｎｄと、式（１０）により演算されるモータ負荷ｄ軸電流ｉｇｅｎｄとを乗算して乗算結果値を減算器６１に出力する。また、乗算器５２は、モータ負荷ｄ軸電流ｉｇｅｎｄと、式（９）により演算されるモータ負荷ｑ軸電圧指令値ｖ＊ｇｅｎｑとを乗算して乗算結果値を加算器６２に出力する。さらに、乗算器５３は、モータ負荷ｑ軸電圧指令値ｖ＊ｇｅｎｑと、式（１０）により演算されるモータ負荷ｑ軸電流ｉｇｅｎｑとを乗算して乗算結果値を減算器６１に出力する。またさらに、乗算器５４は、モータ負荷ｄ軸電圧指令値ｖ＊ｇｅｎｎｄと、モータ負荷ｑ軸電流ｉｇｅｎｑとを乗算して乗算結果値を加算器６２に出力する。
【００７１】
減算器６１は、乗算器５１からの乗算結果値から乗算器５３からの乗算結果値を減算して減算結果値を、
【数１３】
0006486682.tif 000014
の乗算係数を有する乗算器５５を介して除算器６３に出力する。加算器６２は、乗算器６２からの乗算結果値と、乗算器５４からの乗算結果値とを加算して加算結果値を、
【数１４】
0006486682.tif 000015
の乗算係数を有する乗算器５７を介して除算器６５に出力する。乗算器５６は、コンバータ出力電力指令値Ｐ＊ｇｒｉｄに
【数１５】
0006486682.tif 000016
の乗算係数を乗算して乗算結果値を除算器６４に出力する。なお、上記コンバータ出力電力指令値Ｐ＊ｇｒｉｄを増減することで、電力変換装置が三相交流負荷に対して与える電力を変化させることができる。
【００７２】
除算器６３は、乗算器５５からの乗算結果値を直流電圧ｖＣｘ，ｖＣｙ，ｖＣｚの平均値ｖＣａｖｅｒａｇｅで除算して、インバータ６−１，６−２，６−３に入力される回転座標系（δγε座標系）の直流電流ｉｇｒｉｄδＱに対応する除算結果値を加算器６６に出力する。除算器６４は、乗算器５６からの除算結果値を上記平均値ｖＣａｖｅｒａｇｅで除算して除算結果値をε−Ｑ軸電流指令値ｉｇｒｉｄεＱとして出力する。除算器６５は、乗算器５７からの乗算結果値を上記平均値ｖＣａｖｅｒａｇｅで除算して、インバータ６−１，６−２，６−３に入力される回転座標系（δγε座標系）の直流電流ｉｇｒｉｄγＱに対応する除算結果値を加算器６７に出力する。また、乗算器５８は、式（７）で演算されたδ軸直流電圧偏差ｅＣδに対して当該偏差制御の所定の制御係数ＫＶＥを乗算し除算結果値を加算器６７に出力する。乗算器５９は、式（７）で演算されたδ軸直流電圧偏差ｅＣγに対して当該偏差制御の所定の制御係数ＫＶＥを乗算し除算結果値を加算器６６に出力する。加算器６６は除算器６３からの除算結果値と乗算器５９からの乗算結果値とを加算して加算結果値をδ−Ｑ軸電流指令値ｉ＊ｇｒｉｄδＱとして出力する。加算器６７は除算器６５からの除算結果値と乗算器５８からの乗算結果値とを加算して加算結果値をγ−Ｑ軸電流指令値ｉ＊ｇｒｉｄγＱとして出力する。
【００７３】
以上のように構成された図７の演算制御回路５０においては、各直流電圧Ｖｃｘ，Ｖｃｙ，Ｖｃｚの互いの偏差を小さくする直流電圧のフィードバック制御（図２のδ−γ軸直流電圧偏差ｅＣδ，ｅＣγを入力とするパス回路）に加えて、モータ負荷の負荷電流及び電圧指令値を用いて、インバータ６−１，６−２，６−３の各直流部に印加される負荷電流を計算し、コンバータ５−１，５−２，５−３から出力される直流電圧の偏差が小さくなるように補償を与えるフィードフォワード制御を行う。しかし、本発明はこれに限らず、加算器６６，６７を設けず、後者のフィードフォワード制御のみを行うように構成してもよい。
【００７４】
図８は図１の制御装置１０のコンバータ制御部１０ａ内の演算制御回路７０の構成例を示すブロック図である。図８の演算制御回路７０は、ＰＩ（Proportional Integral）制御回路７１、７２，７３及び減算器７４，７５，７６を備え、δγε−Ｑ軸の電流制御を行う回路であって、図７の演算制御回路５０から出力される３つの指令値ｉ＊ｇｒｉｄδＱ，ｉ＊ｇｒｉｄεＱ，ｉ＊ｇｒｉｄγＱと、それぞれに対応し、式（６）で演算された電流ｉｇｒｉｄδＱ，ｉｇｒｉｄεＱ，ｉｇｒｉｄγＱとに基づいて、ＰＩ制御することにより回転座標系の電圧指令値ｖ＊ｇｒｉｄδＱ，ｖ＊ｇｒｉｄεＱ，ｖ＊ｇｒｉｄγＱを演算する。具体的な演算は以下の通りである。
【００７５】
減算器７４は指令値ｉ＊ｇｒｉｄδＱから電流ｉｇｒｉｄδＱを減算して減算結果値をＰＩ制御回路７１に出力し、ＰＩ制御回路７１は当該減算結果値が実質的に０になるようにδ−Ｑ軸電圧指令値ｖ＊ｇｒｉｄδＱを発生して出力する。また、減算器７５は指令値ｉ＊ｇｒｉｄεＱから電流ｉｇｒｉｄεＱを減算して減算結果値をＰＩ制御回路７２に出力し、ＰＩ制御回路７２は当該減算結果値が実質的に０になるようにε−Ｑ軸電圧指令値ｖ＊ｇｒｉｄεＱを発生して出力する。さらに、減算器７６は指令値ｉ＊ｇｒｉｄγＱから電流ｉｇｒｉｄγＱを減算して減算結果値をＰＩ制御回路７３に出力し、ＰＩ制御回路７３は当該減算結果値が実質的に０になるようにγ−Ｑ軸電圧指令値ｖ＊ｇｒｉｄγＱを発生して出力する。
【００７６】
コンバータ制御部１０ａは、図８の演算制御回路７０により得られた３つの電圧指令値ｖ＊ｇｒｉｄδＱ，ｖ＊ｇｒｉｄεＱ，ｖ＊ｇｒｉｄγＱを次式を用いてコンバータ制御のための電圧指令値ｖ＊ｇｒｉｄｘＱ，ｖ＊ｇｒｉｄｙＱ，ｖ＊ｇｒｉｄｚＱに逆変換する。
【００７７】
【数１６】
0006486682.tif 000017
【００７８】
さらに、コンバータ制御部１０ａは、式（１１）で演算された電圧指令値ｖ＊ｇｒｉｄｘＱ，ｖ＊ｇｒｉｄｙＱ，ｖ＊ｇｒｉｄｚＱを用いて三相電圧指令値を次式を用いて演算する。
【００７９】
【数１７】
0006486682.tif 000018
【００８０】
ここで、０３×３は３×３のゼロ行列である。なお、ｘｙｚの各群回路のＤ軸電圧指令値ｖ＊ｇｒｉｄｘＤ，ｖ＊ｇｒｉｄｙＤ，ｖ＊ｇｒｉｄｚＤはｘｙｚの各群回路のコンバータ５−１，５−２，５−３への入力電流の最大値を最小化するよう算出された電圧指令値とすることが望ましいが、Ｄ軸電流を単に０Ａに設定してもよい。そして、コンバータ制御部１０ａは式（１２）で演算された三相電圧指令値を用いてコンバータ５−１，５−２，５−３の各スイッチングトランジスタを制御する。
【００８１】
なお、ｘｙｚの各群回路のコンバータ５−１，５−２，５−３のＱ軸電流は等しくないため、一部のコンバータに電流が集中する場合がある。そのため、Ｄ軸電流は電流実効値のアンバランスを補正するよう分配する。
【００８２】
以下に、コンバータ５−１，５−２，５−３に入力される交流電流の最大値を最小化するＤ軸電圧指令値の算出手順について説明する。
【００８３】
（ステップＳ１）まず、ｘｙｚの群回路間の電流指令値有効分の比較を行うため、δγε座標上のＱ軸電流指令値を、次のＱ軸電流指令値δγε逆変換式を用いて、ｘｙｚの群回路の電流指令値ｉ＊ｇｒｉｄｘＱ，ｉ＊ｇｒｉｄｙＱ，ｉ＊ｇｒｉｄｚＱに変換する。
【００８４】
【数１８】
0006486682.tif 000019
【００８５】
（ステップＳ２）次に、ｘｙｚの群回路の電流指令値ｉ＊ｇｒｉｄｘＱ，ｉ＊ｇｒｉｄｙＱ，ｉ＊ｇｒｉｄｚＱの各絶対値
【数１９】
0006486682.tif 000020
を大小比較し、大きいものから降順で並べて
【数２０】
0006486682.tif 000021
とする。以下、本項における添え字の１〜３はそれぞれ同様にｘ，ｙ，ｚと対応する。
【００８６】
（ステップＳ３）次いで、以下の場合分けにより、ケース１、ケース２、ケース３の順序に条件を判定し、当てはまった時点で、下記の対応する処理を行う。
【００８７】
（ケース１）
【数２１】
0006486682.tif 000022
の場合、Ｑ軸電流絶対値が最小の相に全てのＤ軸電流を負担させる以下の演算を行って電流指令値ｉ＊１Ｄ，ｉ＊２Ｄ，ｉ＊３Ｄを演算する。
【００８８】
【数２２】
0006486682.tif 000023
【００８９】
（ケース２）
【数２３】
0006486682.tif 000024
の場合、下記の２つのＤ軸電流を負担させる以下の演算を行って電流指令値ｉ＊１Ｄ，ｉ＊２Ｄ，ｉ＊３Ｄを演算する。
【００９０】
【数２４】
0006486682.tif 000025
【００９１】
（ケース３）
【数２５】
0006486682.tif 000026
の場合、３つすべてのＤ軸電流を負担させる以下の演算を行って電流指令値ｉ＊１Ｄ，ｉ＊２Ｄ，ｉ＊３Ｄを演算する。
【００９２】
【数２６】
0006486682.tif 000027
【００９３】
（ステップＳ４）演算された電流指令値ｉ＊１Ｄ，ｉ＊１Ｄ，ｉ＊１Ｄはそれぞれ、対応する電流指令値ｉ＊ｇｒｉｄｘＤ，ｉ＊ｇｒｉｄｘＤ，ｉ＊ｇｒｉｄｘＤに代入し、Ｄ軸電流指令値とする。以上が、式（１２）におけるＤ軸電流指令値ｉ＊ｇｒｉｄｘＤ，ｉ＊ｇｒｉｄｘＤ，ｉ＊ｇｒｉｄｘＤの設定処理である。
【００９４】
さらに、式（１２）における零相電圧指令値ｖ＊ｇｒｉｄｘ０，ｖ＊ｇｒｉｄｘ０，ｖ＊ｇｒｉｄｘ０は三相電圧指令値演算で得られた、ｘｙｚの各群回路の交流三相電圧指令値を、ｘｙｚの各群回路のコンバータ５−１，５−２，５−３の三相電圧指令値として与える。これにより、三相交流負荷による直流電圧の脈動を補償することができ、当該直流電圧の脈動を大幅に抑えることができる。
【００９５】
また、図７において、加算器６６，６７は、負荷（負荷電流）で決まる回転座標系の指令値のフィードフォワード値（除算器６３，６５の除算結果値）に対して、フィードバック値であるδ軸直流電圧偏差ｅＣδとγ軸直流電圧偏差ｅＣγに比例乗算係数ＫＶＥを乗算してなる乗算結果値を加算することで、直流電圧偏差をさらに抑制する制御を行うことができる。
【００９６】
以上の実施形態によれば、各直流電圧Ｖｃｘ，Ｖｃｙ，Ｖｃｚの互いの偏差を小さくする直流電圧のフィードバック制御（図２のδ−γ軸直流電圧偏差ｅＣδ，ｅＣγを入力とするパス回路）に加えて、モータ負荷の負荷電流及び電圧指令値を用いて、インバータ６−１，６−２，６−３の各直流部に印加される負荷電流を計算し、コンバータ５−１，５−２，５−３から出力される直流電圧の偏差が小さくなるように補償を与えるフィードフォワード制御を行う。
【００９７】
また、回転座標系の有効電流（Ｑ軸電流）及び直流電圧偏差を、（３）式および（４）式により負荷側交流位相の２倍かつ逆相（［ｒａｄ］）で回転するγδε座標に変換し、負荷回路の相電力変動が直流化された座標上で上記直流電圧の偏差が小さくなるように補償を行う。
【００９８】
さらに、静止座標系から、電流又は電圧の位相の２倍の速さで逆方向に回転する回転座標系に写像することで、周期的に表れる電圧変動を直流量として把握でき、コンバータ５−１，５−２，５−３の閉ループ制御の応答性を超える変動に対しても補償することができる。
【００９９】
平滑回路９のキャパシタＣｐｘ，Ｃｎｘ，Ｃｐｙ，Ｃｎｙ，Ｃｐｚ，Ｃｎｚの電圧変動を抑制することで、キャパシタを流れる電流量、ひいては発熱量を低減でき、キャパシタの寿命を延ばす効果を得ることができる。また、キャパシタＣｐｘ，Ｃｎｘ，Ｃｐｙ，Ｃｎｙ，Ｃｐｚ，Ｃｎｚの電圧の変化を抑制することで、キャパシタＣｐｘ，Ｃｎｘ，Ｃｐｙ，Ｃｎｙ，Ｃｐｚ，Ｃｎｚが破損する危険性を低減することができる。さらに、キャパシタＣｐｘ，Ｃｎｘ，Ｃｐｙ，Ｃｎｙ，Ｃｐｚ，Ｃｎｚの電圧変化（過電圧）や流入電流を減らすことで、より過酷な条件の運転に耐えることができる。
【０１００】
以上の実施形態において、モータ８を負荷回路として用いているが、本発明はこれに限らず、他の種々の回路を負荷として用いてもよい。
【０１０１】
実施形態２．
図９は実施形態２に係る電力変換装置の構成例を示すブロック図である。実施形態２に係る電力変換装置は、図１の電力変換装置に比較して、以下の点が異なる。
（１）モータ８を電源の発電機８Ａに置き換える。
（２）インバータ６−１，６−２，６−３を、三相交流電圧を直流電圧に電力変換するコンバータとして動作させる。従って、インバータ制御部１０ｂはコンバータ制御部となる。
（３）コンバータ５−１，５−２，５−３を、直流電圧を三相交流電圧に電力変換するインバータとして動作させる。従って、コンバータ制御部１０ａはインバータ制御部となる。
（４）電力系統１は負荷側となり、負荷回路（図示せず）に接続される。
【０１０２】
図９の電力変換装置において、遮断器２から電流検出器４１〜４３までの回路は、双方向の可逆回路であるので、発電機８Ａを電源として、電力系統１を負荷側とし、電流検出器４１〜４３で検出される電源電流ｉｇｅｎｘ，ｉｇｅｎｙ，ｉｇｅｎｚに基づいて、実施形態１で開示された種々の式を用いてコンバータ５−１，５−２，５−３を制御することで、電源と負荷が入れ替わることを除いて、実施形態１と同様に動作させることができる。なお、実施形態２においても、実施形態１と同様の特有の効果を有する。
【０１０３】
以上の実施形態において、発電機８Ａを三相交流電源として用いているが、本発明はこれに限らず、他の種々の交流電源を用いてもよい。
【０１０４】
変形例．
以上の実施形態においては、三相交流電力の電力変換装置について説明しているが、本発明はこれに限らず、複数相交流電力の電力変換装置を構成してもよい。この場合、三重三相変圧器４は、複数重の複数相変圧器になる。
【実施例】
【０１０５】
発明者らは、図１の電力変換装置を用いてシミュレーションを行って図１０Ａ及び図１０Ｂのシミュレーション結果を得た。
【０１０６】
図１０Ａは図１の電力変換装置のシミュレーション結果であって、補正制御なしのｘ相高圧側直流電圧及びｘ相低圧側直流電圧を示すグラフである。また、図１０Ｂは図１の電力変換装置のシミュレーション結果であって、補正制御ありのｘ相高圧側直流電圧及びｘ相低圧側直流電圧を示すグラフである。図１０Ａ及び図１０Ｂから明らかなように、実施形態に係る補償を行わない場合は直流電圧が±４０［Ｖ］程度振動しているが、実施形態に係る補償を行うことで±２０［Ｖ］程度に減少している。
【産業上の利用可能性】
【０１０７】
以上詳述したように、本発明に係る電力変換装置等によれば、各変圧器が並列に接続されるような一般的な構成においてもインバータの直流電圧偏差を大幅に小さくすることができる。
【符号の説明】
【０１０８】
１…電力系統、
２…遮断器、
３…三相変圧器、
４…三重三相変圧器、
５，５−１，５−２，５−３…コンバータ、
６，６−１，６−２，６−３…インバータ、
６Ａ…モータ側インバータ回路、
６Ｂ…Ｙ結線側インバータ回路、
７…三相中間点、
８…モータ、
８Ａ…同期発電機、
８ｓ…角度センサ、
９…平滑回路、
１０…制御装置、
１０ａ…コンバータ制御部、
１０ｂ…インバータ制御部、
１１，１２…電圧検出器、
２１〜２９…電流検出器、
３１〜３６…電圧検出器、
４１〜４３…電流検出器、
５０，７０…演算制御回路、
５１〜５９…乗算器、
６１…減算器、
６２…加算器、
６３〜６５…除算器、
６６，６７…加算器、
７１〜７３…ＰＩ制御回路、
７４〜７６…減算器、
Ｃｐｘ，Ｃｎｘ，Ｃｐｙ，Ｃｎｙ，Ｃｐｚ，Ｃｎｚ…キャパシタ、
Ｔ１〜Ｔ６，Ｔ１１〜Ｔ１５…端子。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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