(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
他の交流電源と連携動作する電力変換装置において、
自装置の出力する交流波形に相当する調整対象波形と、目標とする目標波形との差分波形を生成する差分波形生成手段と、
前記目標波形の極性が変化する０クロス点における前記調整対象波形と前記差分波形の極性に応じて、前記調整対象波形の０クロス点が前記目標波形の同一方向の前記０クロス点と同タイミングとなるように前記調整対象波形の位相を調整する位相調整手段と、
前記位相調整手段により前記目標波形に位相が合った前記調整対象波形について、前記差分波形に基づき前記調整対象波形のピーク値が前記目標波形のピーク値と同レベルとなるように前記調整対象波形のレベルを調整するレベル調整手段と、
を具備し、
前記レベル調整手段は、さらに、前記位相調整手段による位相調整処理の際に、前記差分波形が予め決められたレベルを超えるように前記調整対象波形のレベルを調整し、
前記位相調整手段は、前記レベル調整手段によって前記差分波形が予め決められたレベルを超えるように調整された前記調整対象波形と前記差分波形を用いて位相を調整することを特徴とする電力変換装置。
【請求項２】
他の交流電源と連携動作する電力変換装置の出力する交流波形を調整する交流波形の調整方法において、
自装置の出力する交流波形に相当する調整対象波形と、目標とする目標波形との差分波形を生成し、
前記差分波形のレベルが予め決められたレベルを超えるように前記調整対象波形の出力レベルを調整した後に、
前記目標波形の極性が変化する０クロス点における前記調整対象波形と前記差分波形の極性に基づいて前記目標波形に対する前記調整対象波形の位相差を検出して前記調整対象波形の０クロス点が前記目標波形の同一方向の前記０クロス点と同タイミングとなるように前記調整対象波形の位相を調整する手順と、
前記位相が調整された前記調整対象波形のピーク値が前記目標波形のピーク値と同レベルになるように前記調整対象波形の出力レベルを調整する手順と、
を実施することを特徴とする交流波形の調整方法。
【請求項３】
他の交流電源と連携動作する電力変換装置の出力する交流波形を調整する交流波形の調整方法において、
自装置の出力する交流波形に相当する調整対象波形と、目標とする目標波形との差分波形を生成するとともに、前記目標波形と前記調整対象波形をそれぞれ微分し、これらの波形に含まれるオフセットが除去された２つの微分波形から調整用差分波形を生成し、
前記差分波形のレベルが予め決められたレベルを超えるように前記調整対象波形の出力レベルを調整した後に、
前記調整用差分波形と前記目標波形とから位相差調整波形を生成して、前記位相差調整波形の正負のレベル差が調整誤差範囲内に低減するまで前記調整対象波形の位相を調整する手順と、
前記調整用差分波形と前記目標波形に対する前記微分波形とからレベル調整波形を生成して、前記レベル調整波形の正負のレベル差が調整誤差範囲内に低減するまで前記調整対象波形の出力レベルを調整する手順と、
を実施することを特徴とする交流波形の調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電力変換装置および交流波形の調整方法に関し、特に他の交流電源と連携動作する電力変換装置の出力する交流波形を調整する電力変換装置および交流波形の調整方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、他の交流電源と連携して動作する電力変換装置では、検出器によって検出した自身の出力波形と目標とする交流波形との誤差を算出し、フィードバック制御を行って、出力波形を調整していた。
【０００３】
ところが、フィードバック制御は、それぞれの系ごとに行われるため、出力のアンバランスや、他の電源装置と連携動作したときのタイミングのずれなどにより流れる横流電流が問題となっていた。
【０００４】
そこで、これらを抑制するため、種々の調整手法が用いられてきており、たとえば、各相ごとにフィードバック制御を行う三相インバータにおいて、出力のアンバランスを低減し、横流電流の少ないシステムを構築するため、各相の検出器に基準信号源を入力し、検出された各相のオフセット値とアンバランス値に基づいてゲインを調整し、レベルの調整を自動的に行う制御回路が提案されている（たとえば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平７−５２０６号公報（段落番号〔０００５〕〜〔０００８〕、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来の電力変換装置では、横流電流を十分に抑制することが難しいという問題があった。
横流電流の要素には、位相差により生じる有効分と、レベル差により生じる無効分の２種類がある。しかしながら、従来の電力変換装置では、検出器の検出誤差に対してレベルを自動的に調整する制御は行われているが、位相差の調整は行われていない。このようなレベルだけの調整では、無効分の横流電流をなくすことはできるが、有効分は検出器による検出誤差分の位相で整定してしまい、その分の横流電流が流れてしまうため、横流電流を十分に抑制することが難しいという問題点がある。
【０００６】
このため、従来の電力変換装置において位相差により生じる横流電流を抑制するには、人が位相差の調整を行わなければならなかった。しかしながら、人が調整する場合には、どうしても調整誤差が発生し、電力変換装置個々の特性に差が生じてしまうという問題があった。
【０００７】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、位相差およびレベルを調整することによって、横流を低減させることが可能な電力変換装置および交流波形の調整方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明では上記課題を解決するために、他の交流電源と連携動作する電力変換装置において、自装置の出力する交流波形に相当する調整対象波形と、目標とする目標波形との差分波形を生成する差分波形生成手段と、前記目標波形の極性が変化する０クロス点における前記調整対象波形と前記差分波形の極性に応じて、前記調整対象波形の０クロス点が前記目標波形の同一方向の前記０クロス点と同タイミングとなるように前記調整対象波形の位相を調整する位相調整手段と、前記位相調整手段により前記目標波形に位相が合った前記調整対象波形について、前記差分波形に基づき前記調整対象波形のピーク値が前記目標波形のピーク値と同レベルとなるように前記調整対象波形のレベルを調整するレベル調整手段と、を具備し、前記レベル調整手段は、さらに、前記位相調整手段による位相調整処理の際に、前記差分波形が予め決められたレベルを超えるように前記調整対象波形のレベルを調整し、前記位相調整手段は、前記レベル調整手段によって前記差分波形が予め決められたレベルを超えるように調整された前記調整対象波形と前記差分波形を用いて位相を調整することを特徴とする電力変換装置が提供される。
【０００９】
このような電力変換装置では、差分波形生成手段は、調整対象波形と目標波形との差分波形を生成する。調整対象波形は、たとえば、自装置の出力する交流波形を検出器で検出した検出波形であり、目標波形は、連携する他の交流電源あるいは基準電源の出力の検出波形である。位相調整手段は、目標波形、調整対象波形および差分波形を比較し、目標波形がプラスからマイナス、あるいはマイナスからプラスに極性が変化する際に０レベルを通過するタイミングを示す０クロス点における調整対象波形と差分波形の極性に応じて、目標波形と調整対象波形との位相差を判断する。目標波形に対する調整対象波形の位相の進み遅れに応じて目標波形の０クロス地点における調整対象波形と差分波形の極性は決まっており、これを利用して検出された位相差に基づいて、調整対象波形の０クロス点が目標波形の同一方向（マイナスからプラスへの立ち上がり方向、あるいはプラスからマイナスへの立ち下がり方向）の０クロス点と同タイミングとなるように調整対象波形の調整を行う。これにより、調整対象波形の位相は目標波形と同位相になる。続いて、レベル調整手段は、位相調整手段によって目標波形と同位相となった調整対象波形と差分波形を用いて、調整対象波形のピーク値が目標波形のピーク値と同レベルとなるように調整対象波形のレベルを調整する。
【００１０】
これにより、電力変換装置の出力する交流波形は、目標波形に対する位相差およびレベル差がなくなるように自動的に調整される。
また、上記課題を解決するために、他の交流電源と連携動作する電力変換装置の出力する交流波形を調整する交流波形の調整方法において、自装置の出力する交流波形に相当する調整対象波形と、目標とする目標波形との差分波形を生成し、差分波形のレベルが予め決められたレベルを超えるように調整対象波形の出力レベルを調整した後に、目標波形の極性が変化する０クロス点における調整対象波形と差分波形の極性に基づいて目標波形に対する調整対象波形の位相差を検出して調整対象波形の０クロス点が目標波形の同一方向の０クロス点と同タイミングとなるように調整対象波形の位相を調整する手順と、位相が調整された調整対象波形のピーク値が目標波形のピーク値と同レベルになるように調整対象波形の出力レベルを調整する手順と、を実施することを特徴とする交流波形の調整方法が提供される。
【００１１】
このような手順の交流波形の調整方法では、まず、調整対象波形と目標波形との差分波形が生成される。そして、差分波形のレベルが予め決められたレベルを超えるように、調整対象波形の出力レベルを調整する。これにより、調整対象波形と目標波形のレベル差が大きくなり、位相差が検出しやすくなる。続いて、目標波形の極性がマイナスからプラス、あるいはプラスからマイナスに変化する０クロス点における調整対象波形と差分波形の極性を判別し、目標波形に対する調整対象波形の位相差を検出する。そして、この位相差に基づいて、調整対象波形の０クロス点が目標波形の同一方向の０クロス点と同タイミングとなるように調整対象波形の位相調整を行う。これにより、調整対象波形は目標波形と同位相になる。続いて、調整対象波形のピーク値と目標波形のピーク値が同レベルとなるように調整対象波形の出力レベルを調整する。
【００１２】
これにより、電力変換装置では出力する交流波形の位相と出力レベルが自動的に調整され、目標波形と同位相で同レベルの交流波形が出力される。
さらに、上記課題を解決するために、他の交流電源と連携動作する電力変換装置の出力する交流波形を調整する交流波形の調整方法において、自装置の出力する交流波形に相当する調整対象波形と、目標とする目標波形との差分波形を生成するとともに、目標波形と調整対象波形をそれぞれ微分し、これらの波形に含まれるオフセットが除去された２つの微分波形から調整用差分波形を生成し、差分波形のレベルが予め決められたレベルを超えるように調整対象波形の出力レベルを調整した後に、調整用差分波形と目標波形とから位相差調整波形を生成して、位相差調整波形の正負のレベル差が調整誤差範囲内に低減するまで調整対象波形の位相を調整する手順と、調整用差分波形と目標波形に対する微分波形とからレベル調整波形を生成して、レベル調整波形の正負のレベル差が調整誤差範囲内に低減するまで調整対象波形の出力レベルを調整する手順と、を実施することを特徴とする交流波形の調整方法が提供される。
【００１３】
この調整方法では、目標波形、および調整対象波形をそれぞれ微分することで、目標波形に対して９０度の位相差の調整用差分波形を生成して、位相差およびレベル差を直流成分として検出するようにした。そのため、調整対象波形の位相差と出力レベルが常時調整可能となるとともに、その調整時間を短縮できる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、連携動作する他の交流電源の波形、あるいは、基準電源の出力波形を目標波形として自装置の出力交流波形に相当する調整対象波形と目標波形の差分波形を生成し、目標波形および差分波形を用いて、調整対象波形の位相を調整して目標波形と同位相にし、続いて調整対象波形のピーク値を合わせて目標波形のピーク値と同レベルにすることができる。
【００１５】
また、本発明によればレベル調整とともに位相調整が自動的に行われ、調整対象波形を目標波形と同位相、同レベルにすることができる。この結果、他の電源装置と連携動作したときに流れる横流電流が低減されるという利点がある。
【００１６】
さらに、自動的に調整されるため、調整時間が短縮でき、また、人による調整レベルの個人差がなくなって常に同等の特性が得られるという利点もある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の２つの実施形態について、図面を参照して説明する。本発明は、インバータとインバータの出力を整形する交流フィルタなどから構成され、並列運転される電力変換装置において、連携動作する他の交流電源の出力する交流波形に応じて自装置の出力する交流波形の調整を行う調整部に適用される。
【００１８】
（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調整部の構成図である。
本発明に係る電力変換装置の調整部は、調整対象波形と目標波形の差分波形を生成する差分波形生成手段１、調整対象波形のレベルを調整するレベル調整手段２および調整対象波形の位相を調整する位相調整手段３を具備する。ここで、調整対象波形は、電力変換装置が出力する出力電流を検出器によって検出した検出波形である。なお、出力電圧を検出するようにしてもよい。また、目標波形は目標となる交流波形で、連携動作する他の交流電源、あるいは連携動作において基準となる基準信号源などの出力の検出波形である。
【００１９】
図１に示した調整部は、レベル調整手段２および位相調整手段３によって調整がなされた調整対象波形と目標波形の差分波形に基づいて各調整手段の調整処理を制御するフィードバック制御系を構成している。
【００２０】
差分波形生成手段１は、レベル調整手段２および位相調整手段３によって調整がなされた調整対象波形と、目標とする目標波形を入力し、その差分波形を生成する。生成された差分波形は、レベル調整手段２および位相調整手段３へ出力する。
【００２１】
レベル調整手段２は、調整対象波形のレベルを変換するレベル変換手段２ａ、差分波形のレベルを所定の値にするための調整を行う差分調整手段２ｂおよび調整対象波形のピーク値のレベルを調整するピーク値調整手段２ｃを具備し、差分波形生成手段１の生成した差分波形を用いて調整対象波形のレベル調整を行う制御手段である。レベル調整を施した調整対象波形は、位相調整手段３へ出力する。
【００２２】
レベル変換手段２ａは、調整対象波形を入力し、そのレベルを差分調整手段２ｂおよびピーク値調整手段２ｃに従って変換する。たとえば、差分調整手段２ｂおよびピーク値調整手段２ｃの設定したゲインで調整対象波形を増幅し、所望のレベルの調整対象波形を得る。レベル変換した調整対象波形は、位相変換手段３ａに出力する。
【００２３】
差分調整手段２ｂは、位相調整手段３による位相調整が実行される際、差分波形を入力し、差分波形のレベルが予め決められたレベル値を超えるまで、調整対象波形のレベルを減少させる。たとえば、レベル変換手段２ａに出力するゲイン値を減算する。ゲイン値が小さくなると調整対象波形のレベルが減少し、差分波形のレベルが大きくなる。調整は、差分波形のレベルが一定値以上になるまで行われる。このように、差分波形のレベルを一定値以上に大きくすることによって、調整対象波形と目標波形とのレベル差を大きくして、これによって目標波形と調整対象波形の位相差を検出しやすくすることができる。
【００２４】
ピーク値調整手段２ｃは、位相調整手段３によって、調整対象波形が目標波形の位相と一致した後、調整対象波形のピーク値が目標波形のピーク値と同レベルとなるように調整対象波形のレベルを調整する。レベル調整処理は、差分波形（調整対象波形と目標波形が同位相となったことにより、差分波形も同位相になっている）を入力し、差分波形のピーク値が予め設定された調整誤差許容レベル内となるように調整対象波形のレベルを設定して行う。差分調整手段２ｂと同様に、たとえば、レベル変換手段２ａに出力するゲインを加算あるいは減算して調整を行う。
【００２５】
位相調整手段３は、入力した調整対象波形の位相を変換する位相変換手段３ａと、調整対象波形の位相を調整する位相差調整手段３ｂを具備し、レベル調整手段２によって所定のレベルに調整された調整対象波形の位相が目標波形に合うように調整を行う。位相調整された調整対象波形は、外部に出力されるとともに、差分波形生成手段１へ出力される。
【００２６】
位相変換手段３ａは、レベル調整手段２によってレベル調整がされた調整対象波形を入力し、その位相を位相差調整手段３ｂに従って変換する。たとえば、位相差調整手段３ｂの設定したゲインで調整対象波形の位相を変換し、所望の位相の調整対象波形を得る。位相を変換した調整対象波形は、外部および差分波形生成手段１に出力する。
【００２７】
位相差調整手段３ｂは差分波形、目標波形および調整対象波形を入力し、目標波形と調整対象波形の位相差を検出し、調整対象波形が目標波形と同位相になるように位相変換手段３ａを操作する。位相調整の際には、調整対象波形および差分波形は、レベル調整手段２の差分調整手段２ｂによって、レベル調整がなされていることが望ましい。
【００２８】
位相差調整について説明する。交流波形である目標波形および調整対象波形は、一定周期でマイナスとプラスの間で信号値を変化させている。ここで、各波形の極性がマイナスからプラス、あるいはプラスからマイナスに変化する変化点に着目し、各信号の位相差を検出する。この変化点は、各信号の波形が０レベルと交差する点であるので、以下、０クロス点とよぶ。目標波形がマイナスからプラスに立ち上がる０クロス点における調整対象波形および差分波形の極性に着目すると、目標波形に対して調整対象波形の位相が進んでいる場合、調整対象波形の極性がプラス、差分波形の極性がマイナスになる。一方、目標波形に対して調整対象波形の位相が遅れている場合、調整対象波形の極性がマイナス、差分波形の極性がプラスになる。このような特性を用いて調整対象波形と目標波形の位相差を検出し、調整対象波形の０クロス点が目標波形の同一方向の０クロス点と同タイミングとなるように位相変換手段３ａを制御し、調整対象波形の位相を調整する。たとえば、位相変換手段３ａに出力するゲインを加算あるいは減算して調整を行う。このように調整された結果、調整対象波形および差分波形は、目標波形と同位相になる。
【００２９】
なお、以上の説明では、レベル調整手段２に差分調整手段２ｂとピーク値調整手段２ｃを設け、位相調整手段３に位相差調整手段３ｂを設けるとしたが、各調整手段をひとつにまとめる構成とすることもできる。この場合、調整手段は、調整処理の段階に合わせて、順にレベル変換手段２ａおよび位相変換手段３ａのゲインを設定し、調整対象波形の調整を行う。
【００３０】
ここで、具体的な回路構成について説明する。図２は、本発明の第１の実施形態における差分波形抽出部のブロック図である。差分波形抽出部は、差分波形を抽出して調整対象波形の調整を行う機能を実現する。
【００３１】
本発明の第１の実施形態の差分波形抽出部は、目標波形を入力してフィルタ処理後に差分算出器１５へ出力するハイパスフィルタ１１、調整対象波形を入力してフィルタ処理後に乗算器１３へ出力するハイパスフィルタ１２、ハイパスフィルタ１２通過後の調整対象波形を入力して乗算処理後ローパスフィルタ１４へ出力する乗算器１３、乗算器１３の出力を入力してフィルタ処理後に差分算出器１５へ出力するローパスフィルタ１４およびハイパスフィルタ１１通過後の目標波形とローパスフィルタ１４通過後の調整対象波形を入力して差分波形を生成する差分算出器１５を具備する。
【００３２】
図の例では、乗算器１３およびローパスフィルタ１４は、図示しない調整手段が設定するレベル調整ゲインおよび位相調整ゲインによって、動作が制御される。
ハイパスフィルタ１１、１２は、オフセットキャンセルを目的とするフィルタである。ハイパスフィルタ１１は目標波形のオフセットをキャンセルし、差分算出器１５へ出力する。ハイパスフィルタ１２は調整対象波形のオフセットをキャンセルし、乗算器１３へ出力する。
【００３３】
乗算器１３は、レベル調整ゲインに基づいて調整対象波形のレベルを調整するレベル調整手段である。図示しない調整手段によって設定されたレベル調整ゲインに応じて調整対象波形のレベルを変える。レベルが調整された調整対象波形は、ローパスフィルタ１４に出力される。
【００３４】
ローパスフィルタ１４は、フィルタの時定数（位相調整ゲイン）に基づいて調整対象波形の位相を調整する位相調整手段である。図示しない調整手段によって設定された時定数に応じて調整対象波形の位相を調整する。ローパスフィルタ１４によって位相調整された調整対象波形は、差分算出器１５へ出力される。
【００３５】
差分算出器１５は、ハイパスフィルタ１１によりオフセットキャンセルされた目標波形と、ローパスフィルタ１４によって位相調整された調整対象波形を入力し、目標波形を加算し調整対象波形を減算して、その差分波形を生成する差分波形生成手段である。生成された差分波形は、調整手段によるレベル調整ゲインおよび位相調整ゲインの算出に用いられる。
【００３６】
このようなハードウェア構成によって、本発明の電力変換装置の差分波形の抽出と調整対象波形の調整機能が実現する。
以上の構成の電力変換装置の動作について説明する。
【００３７】
本発明にかかる電力変換装置による調整対象波形の調整処理は、以下の３段階の処理手順によって実行される。
第１の段階では、差分調整手段２ｂが、目標波形と調整対象波形の位相差を明確にするため、差分波形が所定のレベルを超えるように、調整対象波形のレベルを調整する。
【００３８】
第２の段階では、位相差調整手段３ｂが、第１の段階で位相差が明確になった目標波形と調整対象波形および差分波形を用いて位相差を検出し、調整対象波形の位相が目標波形と同位相になるように調整対象波形の位相を調整する。
【００３９】
第３の段階では、ピーク値調整手段２ｃが、目標波形と同位相となった調整対象波形と差分波形を用いて、調整対象波形のピーク値が目標波形のピーク値と同レベルとなるように、調整対象波形のレベルを調整する。
【００４０】
このように、差分調整手段２ｂ、ピーク値調整手段２ｃおよび位相差調整手段３ｂは、処理段階に応じて順次起動され、それぞれの処理を実行する。
ここで、各段階の処理について詳細に説明する前に、各波形と位相の関係について説明する。
【００４１】
図３は、調整対象波形と目標波形が同位相の場合の位相関係図である。図の縦軸は波形の値であり、０を中心として上方の極性はプラス、下方の極性はマイナスになる。また、図の横軸は時間軸である。図では、目標波形１０１を実線、調整対象波形１０２を破線、差分波形１０３を一点鎖線で示している。
【００４２】
調整対象波形１０２が目標波形１０１と同位相の場合、目標波形１０１の極性が０からプラス方向へ変化する０クロス点（１）、プラスからマイナスへ変化する０クロス点（２）、マイナスからプラスに変化する０クロス点（３）において、調整対象波形１０２および差分波形１０３の同一方向の０クロス点が重なっている。このように、調整対象波形１０２が目標波形１０１と同位相であるとき、調整対象波形１０２、目標波形１０１および差分波形１０３の０クロス点は同一方向で同タイミングとなる。
【００４３】
つぎに、目標波形に対して調整対象波形の位相が進んでいる場合について説明する。図４は、目標波形に対して調整対象波形の位相が進んでいる場合の位相関係図である。図３と同じものには同じ番号を付し、説明は省略する。
【００４４】
調整対象波形１０２が目標波形１０１より位相が進んでいる場合には、同一方向の目標波形１０１の０クロス点より調整対象波形１０２の０クロス点のタイミングがはやくなる。図の例では、プラスからマイナスに立ち下がる目標波形１０１の０クロス点（４）に対し、同一方向の調整対象波形１０２の０クロス点（４’）のタイミングがはやくなっている。また、このときの差分波形１０３の位相は、さらにずれており、目標波形１０１および調整対象波形１０２に対して位相が遅れている。
【００４５】
このように、目標波形１０１に対して調整対象波形１０２の位相が進んでいる状態を、目標波形１０１の０クロス点における調整対象波形１０２と差分波形１０３の極性との関係としてとらえることができる。図の例では、目標波形１０１の極性がプラスからマイナスに立ち下がる０クロス点（４）における調整対象波形１０２の極性はマイナスであり、差分波形１０３の極性はプラスになる。一方、目標波形１０１の極性がマイナスからプラスに立ち上がる０クロス点（５）における調整対象波形１０２の極性はプラスであり、差分波形１０３の極性はマイナスになる。
【００４６】
つぎに、目標波形に対して調整対象波形の位相が遅れている場合について説明する。図５は、目標波形に対して調整対象波形の位相が遅れている場合の位相関係図である。図３と同じものには同じ番号を付し、説明は省略する。
【００４７】
調整対象波形１０２が目標波形１０１より位相が遅れている場合には、同一方向の目標波形１０１の０クロス点より調整対象波形１０２の０クロス点のタイミングが遅くなっている。図の例では、目標波形１０１がプラスからマイナスに立ち下がる０クロス点（６）に対し、同一方向の調整対象波形１０２の０クロス点（６’）のタイミングが遅くなっている。また、このときの差分波形１０３の位相は、さらにずれており、目標波形１０１および調整対象波形１０２に対して位相が進んでいる。
【００４８】
進み位相の場合と同様に、目標波形１０１に対して調整対象波形１０２の位相が遅れている状態を、目標波形１０１の０クロス点における調整対象波形１０２と差分波形１０３の極性との関係としてとらえる。図の例では、目標波形１０１の極性がプラスからマイナスに立ち下がる０クロス点（６）における調整対象波形１０２の極性はプラスであり、差分波形１０３の極性はマイナスになる。一方、目標波形１０１の極性がマイナスからプラスに立ち上がる０クロス点（７）における調整対象波形１０２の極性はマイナスであり、差分波形１０３の極性はプラスになる。
【００４９】
以上の調整対象波形、目標波形および差分波形の位相関係を位相関係における０クロス点での極性としてまとめることができる。
図６は、本発明の第１の実施形態で用いる位相関係における０クロス時の極性を示した図である。位相関係では、目標波形の０クロス点での調整対象波形および差分波形の極性に着目している。
【００５０】
図４に示したような目標波形に対して調整対象波形が進み位相の場合、目標波形の０クロス点が立ち上がり方向のとき、調整対象波形はプラス（＋）、差分波形はマイナス（−）の極性をとる。目標波形の０クロス点が立ち下がり方向のとき、調整対象波形はマイナス（−）、差分波形はプラス（＋）の極性をとる。
【００５１】
一方、図５に示したような目標波形に対して調整対象波形が遅れ位相の場合、目標波形の０クロス点が立ち上がり方向のとき、調整対象波形はマイナス（−）、差分波形はプラス（＋）の極性をとる。目標波形の０クロス点が立ち下がり方向のとき、調整対象波形はプラス（＋）、差分波形はマイナス（−）の極性をとる。
【００５２】
また、図には示していないが、目標波形に対して調整対象波形が同位相の場合、０クロス点は一致し、極性は０になる。
このような０クロス点における極性を利用すれば、目標波形の０クロス点における調整対象波形と差分波形の極性により、調整対象波形が目標波形に対して進み位相であるか遅れ位相であるかがわかる。また、着目する目標波形の方向を一方向に限定すれば、調整対象波形あるいは差分波形のいずれかの極性によって、調整対象波形の位相が進み位相であるか遅れ位相であるか判定することができる。
【００５３】
以下、上記の説明の位相関係と０クロス点での極性に基づく調整対象波形の調整処理における各段階の処理について説明する。
まず、第１の段階の差分波形のレベルを調整する差分調整処理について説明する。
【００５４】
電力変換装置では、何らかの手段により連携動作させる装置間で交流波形の生成タイミングおよびレベルをある程度合わせている場合が多い。このため、調整が開始された時点で調整対象波形と目標波形の位相およびレベルが大幅にずれていることは考えにくく、この状態では調整対象波形と目標波形の位相差の検出が難しい。
【００５５】
そこで、第１の段階として差分波形のレベルが大きくなるように調整対象波形のレベルを調整する。差分調整手段２ｂは、差分波形生成手段１が生成した差分波形を入力し、この差分波形が事前に決めたレベルを超えるまで、レベル変換手段２ａに設定する調整対象波形のレベル調整ゲインを減算する。図２の例では、差分波形が所定のレベルを超えるまで乗算器１３のレベル調整ゲインを減算する。
【００５６】
第１の段階の差分調整処理によって、差分波形が所定のレベルを超え、目標波形と調整対象波形のレベル差が大きくなり、その位相差が明確になる。
つぎに、第２の段階の調整波形の位相を目標波形と同位相にする位相調整処理について説明する。第２の段階は、第１の段階が終了し、差分波形が一定レベル以上となり、調整対象波形と目標波形の位相差が明確となった後に開始される。
【００５７】
第２の段階では、位相差調整手段３ｂが、図６に示した目標波形の０クロス点における調整対象波形および差分波形の極性に基づいて、調整対象波形の目標波形に対する位相の進み遅れを検出する。そして、検出された位相差に応じて、位相変換手段３ａのゲインを調整し、調整対象波形の０クロス点が目標波形の同一方向の０クロス点と同タイミングになるまで調整を行う。図２の例では、たとえば目標波形の立ち上がりの０クロス点に着目し、目標波形の０クロス点における調整対象波形と差分波形の極性に応じてローパスフィルタ１４の時定数を加算あるいは減算し、すべての波形の０クロス点が同タイミングとなるように調整を行う。
【００５８】
第２の段階の位相調整処理によって、調整対象波形の位相が目標波形と同位相になる。さらに、このとき差分波形も同位相になる。
つぎに、第３の段階の調整波形のピーク値を目標波形のピーク値と同レベルにするレベル調整処理について説明する。第３の段階は、第２の段階が終了し、調整対象波形、目標波形および差分波形の位相が同位相となった後に開始される。
【００５９】
第３の段階では、ピーク値調整手段２ｃが、調整対象波形のピーク値が目標波形のピーク値と同レベルになるまで、差分波形のピーク値を確認しながらレベル変換手段２ａのゲインを設定し、調整を行う。図２の例では、差分波形のピークが調整誤差許容レベル内に収まるまで、乗算器１３の調整ゲインを加算し、調整対象波形のピーク値と目標波形のピーク値を同レベルにする。ここで許容範囲は、目標波形のピーク値に許容範囲値を乗算した値になる。
【００６０】
第３の段階のピーク値調整処理によって、調整対象波形は、目標波形と同レベルに調整される。
さらに、調整が終了した後、レベル調整手段２は、差分波形が調整誤差許容レベルを超えるごとに、調整ゲインを加算あるいは減算してレベルを許容範囲内に調整する処理を継続するようにしてもよい。
【００６１】
以上の処理が順に実行されることによって、本発明の第１の実施形態の電力変換装置は、調整対象波形を目標波形に対して同位相で同レベルに調整する。このように、交流波形（調整対象波形）を他の交流波形（目標波形）に対して、位相およびピーク値を合わせる調整が自動的に可能となり、他の電源装置と連携動作したときに流れる横流電流が低減できる。
【００６２】
つぎに、本発明の第１の実施形態の電力変換装置における出力波形の調整方法について説明する。
図７は、本発明の第１の実施形態における出力波形の調整方法の処理手順を示したフローチャートである。図７は、全体の処理手順を示した図であり、各ステップへの分岐処理を示している。
【００６３】
以下の説明の調整処理では、調整処理の各段階を調整段階情報（ＳＴＥＰ）として管理する。
［ステップＳ１］  調整が開始され、処理の段階を示す調整段階情報（ＳＴＥＰ）を初期化する。図の例では、最初の段階を示すＳＴＥＰ＝１が設定される。
【００６４】
［ステップＳ２］  調整段階情報（ＳＴＥＰ）を読み込み、ＳＴＥＰ＝１であるかどうかが判定される。ＳＴＥＰ＝１でなければ、処理をステップＳ４へ進める。
［ステップＳ３］  ＳＴＥＰ＝１であるので、第１の段階(ステップ１)である差分調整処理を実行する。差分調整処理の詳細は、後述する。差分調整処理において差分波形の調整が完了した場合、調整段階情報（ＳＴＥＰ）にはつぎのステップ値が設定されている。差分調整処理終了後、ステップＳ２に戻って、調整段階の判定からの処理を行う。
【００６５】
［ステップＳ４］  ＳＴＥＰ＝１ではない場合、続いて、ＳＴＥＰ＝２であるかどうかが判定される。ＳＴＥＰ＝２でなければ、処理をステップＳ６へ進める。
［ステップＳ５］  ＳＴＥＰ＝２であるので、第２の段階(ステップ２)である位相調整処理を実行する。位相調整処理の詳細は、後述する。位相調整処理において調整対象波形の位相の調整が完了した場合、調整段階情報（ＳＴＥＰ）にはつぎのステップ値が設定されている。位相調整処理終了後、ステップＳ２に戻って、調整段階の判定からの処理を行う。
【００６６】
［ステップＳ６］  ＳＴＥＰ＝２ではない場合、続いて、ＳＴＥＰ＝３であるかどうかが判定される。ＳＴＥＰ＝３でなければ、調整処理を終了する。
［ステップＳ７］  ＳＴＥＰ＝３であるので、第３の段階（ステップ３）であるピーク値のレベル調整処理を実行する。ピーク値のレベル調整処理の詳細は、後述する。レベル調整処理において調整対象波形のレベル調整が完了した場合、調整段階情報（ＳＴＥＰ）には、調整終了を示すステップ値が設定される。また、必要であれば、レベル調整処理のみ継続して実行されるようにステップ値が設定されてもよい。レベル調整処理終了後、ステップＳ２に戻って、調整段階の判定からの処理を行う。
【００６７】
以上の処理手順では、調整の処理段階を示す調整段階情報（ＳＴＥＰ）にステップ値を設定し、ステップ値を参照して処理を順次進める。
調整処理は、一回の処理、たとえば、一回のゲイン設定で調整が完了することは少なく、通常何回か調整を行って、所望の許容範囲内に収まるように波形の調整を行う場合が多い。また、ゲインを変更してから波形が変化するまでに、所定の時間を要する場合もある。そこで、本発明では、つぎの処理への遷移を調整段階情報（ＳＴＥＰ）により管理することにより、一定周期ごとに調整処理を実行し、所望の許容範囲内に収まるまで調整を繰り返し行うことができる。
【００６８】
つぎに、各ステップの処理について説明する。
まず、ステップ１の差分調整処理の処理手順について説明する。図８は、本発明の第１の実施形態における差分調整処理（ステップ１）の処理手順を示したフローチャートである。
【００６９】
調整段階情報がステップ１（ＳＴＥＰ＝１）の場合、処理が開始される。
［ステップＳ３１］  差分調整処理が開始され、差分波形のレベルが検出される。
［ステップＳ３２］  差分波形のレベルが検出されると、差分波形のレベルを予め決められた設定値と比較し、差分波形のレベルが設定値を超えているかどうかが判定される。差分波形のレベルが設定値を超えている場合、処理をステップＳ３４へ進める。
【００７０】
［ステップＳ３３］  差分波形のレベルが設定値を超えていない場合、調整対象波形のレベル調整ゲインを減算し、処理を終了する。調整段階情報（ＳＴＥＰ）は、そのままとし、つぎに差分調整処理が起動されたときに、レベル調整ゲインの減算の結果を得る。
【００７１】
［ステップＳ３４］  差分波形のレベルが設定値を超えている場合、差分調整処理が終了したとみなし、調整段階情報（ＳＴＥＰ）につぎのステップを設定し（ＳＴＥＰ＝２）、処理を終了する。
【００７２】
以上の差分調整処理（ステップ１）の処理手順が実行されると、差分波形のレベルが予め決められた設定値を超えるまで、調整対象波形のレベルが減算される。そして、差分波形のレベルが設定値を超えると、調整対象波形と目標波形の位相差が明確になる。
【００７３】
つぎに、ステップ２の位相調整処理の処理手順について説明する。図９は、本発明の第１の実施形態における位相調整処理（ステップ２）の処理手順を示したフローチャートである。調整段階情報がステップ２（ＳＴＥＰ＝２）の場合、処理が開始される。
【００７４】
［ステップＳ５１］  目標波形、調整対象波形および差分波形の同一方向、たとえば、マイナスからプラス方向への立ち上がりの０クロス点が一致しているかどうかを判定する。一致していれば、処理をステップＳ５６へ進める。
【００７５】
［ステップＳ５２］  ０クロス点が一致しなかったので、目標波形における立ち上がり方向の０クロス点と、０クロス点における調整対象波形の極性を検出する。
［ステップＳ５３］  検出された目標波形の立ち上がり方向の０クロス点における調整対象波形の極性がプラスであるかどうかを判定する。プラスであれば、ステップＳ５４へ処理を進め、マイナスであれば、ステップＳ５５へ処理を進める。
【００７６】
［ステップＳ５４］  目標波形の立ち上がり方向の０クロス点における調整対象波形の極性はプラスであり、調整対象波形は目標波形に対して進み位相であるので、ローパスフィルタの時定数を遅らせ、調整対象波形の位相を遅らせて処理を終了する。調整段階情報（ＳＴＥＰ）は、そのままとし、つぎに位相調整処理が起動されたときに、位相調整の結果を得る。
【００７７】
［ステップＳ５５］  目標波形の立ち上がり方向の０クロス点における調整対象波形の極性はマイナスであり、調整対象波形は目標波形に対して遅れ位相であるので、ローパスフィルタの時定数を進ませ、調整対象波形の位相を進ませて処理を終了する。調整段階情報（ＳＴＥＰ）は、そのままとし、つぎに位相調整処理が起動されたときに、位相調整の結果を得る。
【００７８】
［ステップＳ５６］  目標波形、調整対象波形および差分波形の同一方向の０クロス点が一致したので、すべて同位相となったと判断し、調整段階情報（ＳＴＥＰ）につぎのステップを設定し（ＳＴＥＰ＝３）、処理を終了する。
【００７９】
以上の位相調整処理（ステップ２）の処理手順が実行されると、調整対象波形の立ち上がり方向の０クロス点が目標波形の同一方向の０クロス点と同タイミングになるまで、調整対象波形の位相が調整される。調整対象波形、目標波形および差分波形の０クロス点が重なったとき、調整対象波形は目標波形と同位相になる。
【００８０】
つぎに、ステップ３のレベル調整処理の処理手順について説明する。図１０は、本発明の第１の実施形態におけるレベル調整処理（ステップ３）の処理手順を示したフローチャートである。調整段階情報がステップ３（ＳＴＥＰ＝３）の場合、処理が開始される。
【００８１】
［ステップＳ６１］  ピーク値のレベル調整処理が開始され、差分波形のピーク値が検出される。
［ステップＳ６２］  差分波形のピーク値が検出されると、差分波形のピーク値を予め決められた設定値と比較し、差分波形のピーク値が設定値範囲内であるかどうかが判定される。差分波形のピーク値が設定値範囲内である場合、処理をステップＳ６４へ進める。
【００８２】
［ステップＳ６３］  差分波形のピーク値が設定値範囲を超えている場合、調整対象波形と目標波形のレベル差が許容範囲を超えているので、調整対象波形のレベル調整ゲインを加算し、処理を終了する。調整段階情報（ＳＴＥＰ）は、そのままとし、つぎに差分調整処理が起動されたときに、レベル調整ゲインの加算の結果を得る。
【００８３】
［ステップＳ６４］  差分波形のピーク値が設定値範囲内になった場合、ピーク値のレベル調整処理が終了したとみなし、調整段階情報（ＳＴＥＰ）に調整終了（ＳＴＥＰ＝１、２、３以外）を設定し、処理を終了する。
【００８４】
以上のレベル調整処理（ステップ３）の処理手順が実行されると、差分波形のレベルが予め決められた設定範囲内になるまで、調整対象波形のレベルが加算される。そして、差分波形のレベルが設定範囲内になったとき、調整対象波形が目標波形と同レベルになる。
【００８５】
以上の処理手順がすべて実行されることにより、目標波形の０クロス点と、その時点の調整対象波形と差分波形の極性から調整対象波形を目標波形の位相に合わせる位相調整が実行され、同位相となった後に、差分波形に基づいて調整波形のレベルを目標波形に合わせるレベル調整処理が行われる。
【００８６】
この結果、電力変換装置が出力する交流波形について、他の交流波形に対しての位相差およびレベル差を自動調整し、他の交流波形と合わせることが可能となり、他の電源装置と連携動作したときに流れる横流電流を低減することができる。また、調整時間の短縮および調整レベルの個人差の解消が図れる。
【００８７】
（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態に係る電力変換装置の調整部は、図１に示すものと同じく、調整対象波形と目標波形の差分波形を生成する差分波形生成手段１、調整対象波形のレベルを調整するレベル調整手段２および調整対象波形の位相を調整する位相調整手段３を具備する。第１の実施形態のものと異なるのは、調整対象波形の位相調整の手順である。
【００８８】
第１の実施形態における調整方法では、位相調整時に目標波形、調整対象波形、およびその差分波形の０クロス点を抽出して位相差の進み遅れを判断し、それぞれの波形の０クロス点が揃うように調整していた。そのため、調整対象波形や目標波形に含まれるオフセットによる調整誤差の影響が大きかった。また、０クロスポイントにおける位相差をピーク値でレベル判定していたため、調整対象波形の１周期に最大２ポイントにおいてのみ判定することができるだけであったから、位相調整に時間を要していた。
【００８９】
本発明の第２の実施形態に係る電力変換装置では、目標波形、調整対象波形、およびそれらを微分した波形から調整用差分波形を生成しておき、この調整用差分波形を用いて位相差成分、レベル差成分を個別に抽出することによって、自動で位相調整を実行するようにしている。したがって、目標波形および調整対象波形に異なるオフセットが存在した場合でも、それらオフセットの影響を受けないで位相調整を行えるとともに、位相調整のための時間を短縮できる利点がある。
【００９０】
最初に、差分波形抽出部の具体的な回路構成について説明する。図１１は、本発明の第２の実施形態における差分波形抽出部のブロック図である。この差分波形抽出部は図１の差分波形生成手段１に相当するものであって、ここでは入力される目標波形、調整対象波形から差分波形を抽出するとともに、位相補正値αおよびレベル補正値βを生成して横流電流成分を抽出演算し、調整対象波形の調整を行う機能が実現される。
【００９１】
第２の実施形態の差分波形抽出部は、目標波形を入力してフィルタ処理された基本波形ｉ１を差分算出器１５へ出力するローパスフィルタ１６、調整対象波形を入力してレベル調整ゲイン（ＧＰ＋β）との間で乗算処理する乗算器１３、この乗算器１３の出力をフィルタ処理された対象波形ｉ２として出力するローパスフィルタ１４、基本波形ｉ１とローパスフィルタ１４で位相調整された対象波形ｉ２を入力して差分波形を生成する差分算出器１５、および補正値生成回路１７を具備する。
【００９２】
この差分波形抽出部において、横流成分を抽出する演算回路は、基本波形ｉ１と対象波形ｉ２の差から抽出される差分波形ｉ３が横流成分である。電力変換装置が独立で運転されている時は、この差分波形ｉ３が検出誤差成分であり、位相誤差をローパスフィルタ１４の時定数を位相調整ゲイン（ＦＴ＋α）で調整したうえで、乗算器１３へのレベル調整ゲイン（ＧＰ＋β）を調整することにより、レベル誤差を減少させることができる。
【００９３】
図１１の差分波形抽出部は、乗算器１３およびローパスフィルタ１４に対して、補正値生成回路１７がその調整手段として設けられている。この補正値生成回路１７では、その詳細を図１２と図１３に示すように、基本波形ｉ１と対象波形ｉ２に基づいて位相補正値αおよびレベル補正値βが設定され、それぞれが所定のデフォルト値ＦＴ，ＧＰに加算されることで、位相調整ゲイン（ＦＴ＋α）およびレベル調整ゲイン（ＧＰ＋β）を最適値に設定できる。したがって、乗算器１３からは設定されたレベル調整ゲイン（ＧＰ＋β）に応じてレベルを変えた調整対象波形がローパスフィルタ１４に出力される。また、ローパスフィルタ１４からは、フィルタの時定数、すなわち位相調整ゲイン（ＦＴ＋α）に基づいて調整対象波形の位相が調整された対象波形ｉ２として、差分算出器１５へ出力される。
【００９４】
差分算出器１５は、ローパスフィルタ１６によりオフセットキャンセルされた基本波形ｉ１と、ローパスフィルタ１４によって位相調整された対象波形ｉ２を入力して、その差分波形ｉ３を生成する差分波形生成手段である。ここで生成された差分波形ｉ３は、前述した図１に示す調整手段１，２によるレベル調整ゲインおよび位相調整ゲインの調整に用いられる。
【００９５】
図１２は、補正値生成部を構成する調整量抽出回路の一例を示すブロック図である。
調整量抽出回路は、基本波形ｉ１と対象波形ｉ２がそれぞれ入力される微分器２１，２２と、これらの微分器２１，２２で微分された微分波形△ｉ１と△ｉ２の差分を演算する差分算出器２３と、この差分算出器２３から出力される調整用差分波形ｉ４と微分波形△ｉ１とを乗算する乗算器２４と、調整用差分波形ｉ４と基本波形ｉ１とを乗算する乗算器２５とから構成されている。
【００９６】
この調整量抽出回路では、微分器２１，２２が基本波形ｉ１と対象波形ｉ２を微分することにより、そこに含まれているオフセット成分が除去される。また基本波形ｉ１に対して９０°の位相差の微分波形△ｉ１が得られる。そして、差分算出器２３では微分波形△ｉ１と△ｉ２から、それらの差分波形として調整用差分波形ｉ４が演算される。また、乗算器２４，２５からは、それぞれレベル調整波形ｉ６と位相差調整波形ｉ５が出力される。
【００９７】
図１３は、補正値生成部を構成する差分補正値算出回路の一例を示すブロック図である。同図（Ａ）には、図１２の位相差調整波形ｉ５から位相補正値αを演算する位相補正量演算回路を示している。この位相補正量演算回路は、ローパスフィルタ２６と積分器２７とを直列に接続して構成されている。
【００９８】
また、図１３（Ｂ）には、図１２のレベル調整波形ｉ６からレベル補正値βを演算するレベル補正量演算回路を示している。このレベル補正量演算回路は、ローパスフィルタ２８と積分器２９とを直列に接続して構成されている。
【００９９】
つぎに、基本波形ｉ１に対する対象波形ｉ２の位相調整について説明する。
図１２の調整量抽出回路では、２つの交流波形ｉ１，ｉ２がそれぞれ微分器２１，２２により位相差９０°の交流波形として微分波形△ｉ１，△ｉ２が生成され、さらに微分波形△ｉ１，△ｉ２の差分波形が差分算出器２３から調整用差分波形ｉ４として算出され、調整用差分波形ｉ４と基本波形ｉ１とから位相差調整波形ｉ５が生成される。ここで、位相差調整波形ｉ５は、その正側の面積と負側の面積が２つの交流波形ｉ１，ｉ２の位相差成分に相当し、その比率（直流成分）が進み成分または遅れ成分と等しくなる。したがって、基本波形ｉ１と位相差９０°の交流波形である調整用差分波形ｉ４とを乗算器２５で乗算することによって位相調整波形ｉ５を抽出し、図１３（Ａ）の位相補正量演算回路に出力する。
【０１００】
位相補正量演算回路では、位相差調整波形ｉ５の面積が正負等しくなる（直流成分を０にする）ように、位相補正値αが調整される。ここで、ローパスフィルタ２６は一次遅れフィルタとして、位相差調整波形ｉ５の交流成分を削減して、直流成分だけを抽出するものである。
【０１０１】
このような調整を実行することによって、基本波形ｉ１と対象波形ｉ２とが同位相に調整される。すなわち、基本波形ｉ１にオフセットがあった場合でも、位相差が０の位相調整波形ｉ５は基本波形の１周期レベルでは正負の面積は等しくなるので、位相調整手段３ではオフセットの影響を受けずに位相調整が可能となる。
【０１０２】
つぎに、基本波形ｉ１に対する対象波形ｉ２のレベル調整について説明する。
図１２の調整量抽出回路では、位相調整と同様に微分波形△ｉ１，△ｉ２が生成され、この微分波形△ｉ１と差分波形である調整用差分波形ｉ４とを乗算することによって、レベル調整波形ｉ６が抽出される。ここで、レベル調整波形ｉ６の正側の面積と負側の面積の比率（直流成分）は、２つの交流波形ｉ１，ｉ２におけるレベル差成分に相当する。したがって、調整用差分波形ｉ４に同位相波形としての微分波形△ｉ１を乗算器２４で乗算することによってレベル調整波形ｉ６を抽出し、図１３（Ｂ）のレベル補正量演算回路に出力する。
【０１０３】
レベル補正量演算回路では、レベル調整波形ｉ６の面積が正負等しくなる（直流成分を０にする）ように、レベル補正値βが調整される。ここで、ローパスフィルタ２８ではレベル調整波形ｉ６の交流成分を削減して、直流成分だけを抽出するものである。
【０１０４】
このような調整を実行することによって、基本波形ｉ１と対象波形ｉ２とが同レベルに調整される。このレベル補正量演算では、全て微分後の波形が用いられるために、レベル調整手段２におけるレベル調整ではオフセットの影響は受けない。
【０１０５】
つぎに、上述した構成の電力変換装置の動作について説明する。
第２の実施形態の電力変換装置による調整対象波形の調整処理は、以下の３段階の処理手順によって実行される。
【０１０６】
第１の段階では、図１に示す差分調整手段２ｂが、目標波形と調整対象波形の位相差を明確にするため、差分波形が所定のレベルを超えるように、調整対象波形のレベルを調整する。
【０１０７】
第２の段階では、図１に示す位相差調整手段３ｂが、第１の段階で位相差が明確になった目標波形と調整対象波形および差分波形を用いて位相差を検出し、調整対象波形の位相が目標波形と同位相になるように調整対象波形の位相を調整する。
【０１０８】
第３の段階では、図１に示すピーク値調整手段２ｃが、目標波形と同位相となった調整対象波形と差分波形を用いて、調整対象波形のピーク値が目標波形のピーク値と同レベルとなるように、調整対象波形のレベルを調整する。
【０１０９】
このように、差分調整手段２ｂ、ピーク値調整手段２ｃおよび位相差調整手段３ｂは、それぞれ処理段階に応じて順次起動され、それぞれの調整処理を実行する。
以下、調整対象波形の調整処理における各段階の処理のうち、第１の実施形態のものとは異なる第２の段階と、第３の段階について説明する。
【０１１０】
第２の段階は、第１の段階が終了し、差分波形が一定レベル以上となり、調整対象波形と目標波形の位相差が明確となった後に開始される。
第２の段階では、図１に示す位相差調整手段３ｂが、図１１の差分波形抽出部で生成された差分波形ｉ３の極性に基づいて、調整対象波形の目標波形に対する位相の進み遅れを検出する。そして、検出された位相差に応じて、位相変換手段３ａのゲイン調整を行う。図１１の差分波形抽出部では、ローパスフィルタ１４の位相調整ゲイン（ＦＴ＋α）の位相補正値αを加算して、時定数の調整を行う。
【０１１１】
第２の段階の位相調整処理によって、調整対象波形の位相が目標波形と同位相になる。さらに、このとき差分波形も同位相になる。
つぎに、調整対象波形のピーク値を目標波形のピーク値と同レベルにするレベル調整処理について説明する。第３の段階は、第２の段階が終了し、調整対象波形、目標波形および差分波形ｉ３がそれぞれ同位相となった後に開始される。
【０１１２】
第３の段階では、ピーク値調整手段２ｃが、調整対象波形のピーク値が目標波形のピーク値と同レベルになるまで、差分波形のピーク値を確認しながらレベル変換手段２ａのゲインを設定し、レベル調整を行う。図１１の差分波形抽出部では、差分波形のピークが調整誤差許容レベル内に収まるまで、乗算器１３のレベル調整ゲイン（ＧＰ＋β）のレベル補正値βを加算して、調整対象波形のピーク値と目標波形のピーク値を同レベルにする。ここで許容範囲は、目標波形のピーク値に許容範囲値を乗算した値になる。
【０１１３】
第３の段階のピーク値調整処理によって、調整対象波形のレベルが目標波形と同レベルに調整される。
さらに、調整が終了した後、レベル調整手段２は、差分波形が調整誤差許容レベルを超えるごとに、レベル補正値βを加算あるいは減算してレベルを許容範囲内に調整する処理を継続するようにしてもよい。
【０１１４】
以上の処理が順に実行されることによって、本発明の第２の実施形態の電力変換装置は、調整対象波形を目標波形に対して同位相、かつ同レベルに調整する。このように、交流波形（調整対象波形）を他の交流波形（目標波形）に対して、位相およびピーク値を合わせる調整が自動的に可能となり、他の電源装置と連携動作したときに流れる横流電流が低減できる。
【０１１５】
つぎに、第２の実施形態の電力変換装置における出力波形の調整方法について、具体的に説明する。
全体の処理手順は、本発明の第１の実施形態についての図７で説明した処理手順と同じであって、調整処理の各段階を調整段階情報（ＳＴＥＰ）として管理する。また、ステップ１の差分調整処理の処理手順についても、第１の実施形態についての図８と同じであるため、説明を省略する。
【０１１６】
ここでは、ステップ２の位相調整処理、およびステップ３のレベル調整処理の処理手順について説明する。図１４は、本発明の第２の実施形態における位相調整処理（ステップ２）の処理手順を示したフローチャートである。調整段階情報がステップ２（ＳＴＥＰ＝２）の場合に、この処理が開始される。
【０１１７】
［ステップＳ７１］  位相差調整波形ｉ５が調整終了レベルかどうかを判定する。すなわち、位相補正値αが許容範囲内であるか否かに応じて、処理をステップＳ７３、またはステップＳ７２へ進める。
【０１１８】
［ステップＳ７２］  位相差調整波形ｉ５が調整終了レベル以上であれば、そのときの位相補正値αを演算して、位相調整処理を実行する。
［ステップＳ７３］  目標波形、調整対象波形および差分波形のすべてが同位相となったと判断し、調整段階情報（ＳＴＥＰ）につぎのステップを設定し（ＳＴＥＰ＝３）、位相調整処理を終了する。
【０１１９】
つぎに、ステップ３のレベル調整処理の処理手順について説明する。図１５は、本発明の第２の実施形態におけるレベル調整処理（ステップ３）の処理手順を示したフローチャートである。調整段階情報がステップ３（ＳＴＥＰ＝３）の場合に、この処理が開始される。
【０１２０】
［ステップＳ８１］  レベル調整波形ｉ６が調整終了レベルかどうかを判定する。すなわち、レベル補正値βが許容範囲内であるか否かに応じて、処理をステップＳ８３、またはステップＳ８２へ進める。
【０１２１】
［ステップＳ８２］  レベル調整波形ｉ６が調整終了レベル以上であれば、そのときのレベル補正値βを演算して、レベル調整処理を実行する。
［ステップＳ８３］  差分波形のピーク値が設定値範囲内になった場合、ピーク値のレベル調整処理が終了したとみなし、調整段階情報（ＳＴＥＰ）に調整終了（ＳＴＥＰ＝１、２、３以外）を設定し、処理を終了する。
【０１２２】
以上のレベル調整処理（ステップ３）の処理手順が実行されると、差分波形のレベルが予め決められた設定範囲内になるまで、調整対象波形にレベル補正値βが加算されたレベル調整ゲイン（ＧＰ＋β）を乗算していく。そして、差分波形ｉ３のレベルが設定範囲内になったとき、調整対象波形が目標波形と同レベルになる。
【０１２３】
このようにして、電力変換装置が出力する交流波形について、他の交流波形に対しての位相差およびレベル差を自動調整し、他の交流波形と合わせることが可能となり、他の電源装置と連携動作したときに流れる横流電流を低減することができる。また、調整時間の短縮、および調整レベルの個人差の解消が図れる。
【０１２４】
しかも、交流波形を他の交流波形に対しての位相差およびレベルの差を合わせる調整が自動的に可能となり、他の電源装置と連携動作した時に流れる横流の誤差が低減できる。また、調整時間の短縮やオフセットによる影響が無くなり、常に安定した特性が得られる。
【図面の簡単な説明】
【０１２５】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る電力変換装置の調整部の構成図である。
【図２】本発明の第１の実施形態における差分波形抽出部のブロック図である。
【図３】調整対象波形と目標波形が同位相の場合の位相関係図である。
【図４】目標波形に対して調整対象波形の位相が進んでいる場合の位相関係図である。
【図５】目標波形に対して調整対象波形の位相が遅れている場合の位相関係図である。
【図６】本発明の第１の実施形態で用いる位相関係における０クロス時の極性を示した図である。
【図７】本発明の第１の実施形態における出力波形の調整方法の処理手順を示したフローチャートである。
【図８】本発明の第１の実施形態における差分調整処理（ステップ１）の処理手順を示したフローチャートである。
【図９】本発明の第１の実施形態における位相調整処理（ステップ２）の処理手順を示したフローチャートである。
【図１０】本発明の第１の実施形態におけるレベル調整処理（ステップ３）の処理手順を示したフローチャートである。
【図１１】本発明の第２の実施形態における差分波形抽出部のブロック図である。
【図１２】図１１の補正値生成部を構成する調整量抽出回路の一例を示すブロック図である。
【図１３】図１１の補正値生成部を構成する差分補正値算出回路の一例を示すブロック図である。
【図１４】本発明の第２の実施形態における位相調整処理（ステップ２）の処理手順を示したフローチャートである。
【図１５】本発明の第２の実施形態におけるレベル調整処理（ステップ３）の処理手順を示したフローチャートである。
【符号の説明】
【０１２６】
１  差分波形生成手段
２  レベル調整手段
２ａ  レベル変換手段
２ｂ  差分調整手段
２ｃ  ピーク値調整手段
３  位相調整手段
３ａ  位相変換手段
３ｂ  位相差調整手段
１１,１２  ハイパスフィルタ
１３  乗算器
１４，１６  ローパスフィルタ
１５  差分算出器
１７  補正値生成回路
２１,２２  微分器
２３  差分算出器
２４，２５  乗算器
２６，２８  ローパスフィルタ
２７，２９  積分器
【図１】
0004645163.tif 000002
【図２】
0004645163.tif 000003
【図３】
0004645163.tif 000004
【図４】
0004645163.tif 000005
【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１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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