(57)【要約】【課題】複数の電力変換装置が並列運転する際において、負荷の電圧不足を抑制する。【解決手段】電力変換部１１は、直流電力を交流電力に変換し、当該交流電力を負荷４に供給する。第１電圧検出部は、電力変換部１１の出力電圧を検出する。制御部１２は、負荷４の電圧を検出するための第２電圧検出部により検出される電圧をもとに、第１電圧検出部により検出される電力変換部１１の出力電圧が、第２電圧検出部の検出点までの電圧降下を補償した電圧になるよう電力変換部１１を制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流電力を交流電力に変換し、当該交流電力を負荷に供給する電力変換部と、
前記電力変換部の出力電圧を検出する第１電圧検出部と、
前記電力変換部を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記負荷の電圧を検出するための第２電圧検出部により検出される電圧をもとに、前記第１電圧検出部により検出される前記電力変換部の出力電圧が、前記第２電圧検出部の検出点までの電圧降下を補償した電圧になるよう前記電力変換部を制御することを特徴とする電力変換装置。
【請求項２】
前記第２電圧検出部は、前記電力変換装置と前記負荷との間の配線上において、中間地点よりも前記負荷側の地点に検出点を有す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】
前記電力変換装置と前記負荷との間に分電盤が設けられ、
前記第２電圧検出部は、前記分電盤と前記負荷との間の配線上に検出点を有することを特徴とする請求項１または２に記載の電力変換装置。
【請求項４】
前記電力変換装置に対して複数の負荷が並列に接続され、
前記第２電圧検出部は、前記電力変換装置と前記複数の負荷との間の配線上において、複数の地点に検出点を有し、選択された地点の検出電圧を出力することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の電力変換装置。
【請求項５】
並列接続された複数の電力変換装置を備える電力変換システムであって、
各電力変換装置は、
直流電力を交流電力に変換し、当該交流電力を負荷に供給する電力変換部と、
前記電力変換部の出力電圧を検出する第１電圧検出部と、
前記電力変換部を制御する制御部と、を含み、
各制御部は、前記複数の電力変換装置の出力配線の合流点より前記負荷側の地点を検出点とする第２電圧検出部により検出される電圧をもとに、前記第１電圧検出部により検出される前記電力変換部の出力電圧が、前記第２電圧検出部の検出点までの電圧降下を補償した電圧になるよう前記電力変換部を制御することを特徴とする電力変換システム。
【請求項６】
前記第２電圧検出部により検出された電圧と、前記負荷の目標電圧との差分をもとに第１補償値を生成し、当該第１補償値を前記複数の電力変換装置の制御部にそれぞれ供給する補償値生成部をさらに備え、
各制御部は、前記電力変換部の基準電圧値に前記第１補償値を加算し、当該第１補償値加算後の基準電圧値に、前記複数の電力変換装置の出力配線の前記合流点までの電圧降下のばらつきを補償するための第２補償値を加算することを特徴とする請求項５に記載の電力変換システム。
【請求項７】
前記補償値生成部は、前記第２電圧検出部により検出された電圧と、前記負荷の目標電圧との差分をもとに算出される第１補償値が、所定の上限値を上回る、または所定の下限値を下回る場合、前記第１補償値を前記上限値以下または前記下限値以上に制限することを特徴とする請求項６に記載の電力変換システム。
【請求項８】
前記補償値生成部は、前記第２電圧検出部により検出された電圧にフィルタをかけて実効値を算出し、当該実効値と前記負荷の目標電圧との差分をもとに第１補償値を生成することを特徴とする請求項６または７に記載の電力変換システム。
【請求項９】
直流電力を交流電力に変換し、当該交流電力を負荷に供給する電力変換装置に接続される制御装置であって、
前記負荷の電圧を検出するための電圧検出部により検出された電圧と、前記負荷の目標電圧との差分をもとに補償値を生成し、当該補償値を前記電力変換装置に供給することを特徴とする制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、直流電力を交流電力に変換して負荷に供給する電力変換装置、電力変換システム、及び電力変換システムで使用される制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、蓄電システムが普及してきている。蓄電システムでは、蓄電池から供給される直流電力を交流電力に変換するインバータ回路を搭載したパワーコンディショナが使用される。定格容量の小さいパワーコンディショナを使用した場合、大容量の負荷に電力を供給することが困難となる。一方、定格容量の大きいパワーコンディショナを使用した場合、パワーコンディショナが大型化し、大きな設置スペースが必要となる。またインバータ回路を大容量化する必要があるためコストが増大する。
【０００３】
そこで、それぞれ蓄電池に接続された、定格容量の小さいパワーコンディショナを複数並列に接続する並列システムが開発されている。並列システムでは、大容量の負荷への安定的な電力供給を確保できる。また個々のパワーコンディショナの設置スペースを小さくでき、コストも削減できる。また複数の蓄電池を分散して設置することも可能であり、増設も容易である。
【０００４】
パワーコンディショナの並列システムでは、各パワーコンディショナから負荷までの配線インピーダンスにばらつきがある場合、各パワーコンディショナの出力電力がアンバランスになる。
【０００５】
そこで配線インピーダンスのばらつきを考慮して、各パワーコンディショナの出力側に直列に抵抗が接続されていると仮定し、この仮想抵抗で発生する電圧降下分を、各インバータ回路の電圧指令値から減算することで、出力電力のアンバランスを低減する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−１４１９９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述した仮想抵抗の値は、各パワーコンディショナの出力電力のアンバランスが低減されるよう予め設定される。通常、最も配線インピーダンスが高い配線の電圧降下分に、他の配線の電圧降下分を合わせるように電圧指令値を補正する。この場合、最も配線インピーダンスが低い配線に接続されたインバータ回路の電圧指令値が最も大きく減算されることになる。
【０００８】
配線インピーダンスのばらつきが大きい場合、バランスをとるための電圧降下分も大きくなる。さらに低圧配線などの配線インピーダンスの大きい配線を用いた場合、電圧降下分が大きくなる。電圧降下分（仮想抵抗の値）が大きくなると、並列接続された複数のパワーコンディショナ全体の出力電圧が低下する。また負荷分電盤から負荷までの配線インピーダンスが高い場合、さらに大きな電圧降下が発生する。
【０００９】
負荷が商用電力系統（以下、系統という）と切り離された状態では、負荷は並列接続されたパワーコンディショナの電圧で動作する必要がある。この状態で上述のような大きな電圧降下が発生すると負荷が電圧不足になるリスクが増大する。電圧不足になると、負荷の動作が不安定になったり、起動ができない状態となる。
【００１０】
本発明はこうした状況に鑑みなされたものであり、その目的は、複数の電力変換装置が並列運転する際において、負荷の電圧不足を抑制する電力変換装置、電力変換システム、及び制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の電力変換装置は、直流電力を交流電力に変換し、当該交流電力を負荷に供給する電力変換部と、前記電力変換部の出力電圧を検出する第１電圧検出部と、前記電力変換部を制御する制御部と、を備える。前記制御部は、前記負荷の電圧を検出するための第２電圧検出部により検出される電圧をもとに、前記第１電圧検出部により検出される前記電力変換部の出力電圧が、前記第２電圧検出部の検出点までの電圧降下を補償した電圧になるよう前記電力変換部を制御する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、複数の電力変換装置が並列運転する際において、負荷の電圧不足を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態１に係る電力変換システムを説明するための図である。
【図２】図１の制御部の構成例を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態２に係る電力変換システムを説明するための図である。
【図４】変形例１に係る電力変換システムを説明するための図である。
【図５】制御部の別の構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１は、本発明の実施の形態１に係る電力変換システム１を説明するための図である。電力変換システム１は、並列接続された複数の電力変換装置１０ａ−１０ｃと制御装置２０を備える。図１では、第１電力変換装置１０ａ、第２電力変換装置１０ｂ及び第３電力変換装置１０ｃの３つの電力変換装置１０が並列接続される例を描いているが、並列数は３に限定されるものではない。
【００１５】
第１電力変換装置１０ａ、第２電力変換装置１０ｂ及び第３電力変換装置１０ｃは、それぞれ第１蓄電部２ａ、第２蓄電部２ｂ及び第３蓄電部２ｃに接続される。各蓄電部２ａ−２ｃは、リチウムイオン蓄電池、ニッケル水素蓄電池、鉛蓄電池、電気二重層キャパシタ、又はリチウムイオンキャパシタ等を含んで構成される。
【００１６】
第１電力変換装置１０ａは、第１蓄電部２ａから放電される直流電力を交流電力に変換し、当該交流電力を出力用の配線に出力する。当該配線は系統スイッチＳ１を介して系統３に接続される。第１電力変換装置１０ａは、系統３の交流電力を直流電力に変換し、当該直流電力を第１蓄電部２ａに充電する。
【００１７】
第１電力変換装置１０ａは、第１電力変換部１１ａ、第１制御部１２ａ及び第１出力電圧センサ１３ａを備える。第１電力変換部１１ａは、双方向インバータ単体、又は双方向インバータと双方向ＤＣ−ＤＣコンバータの組み合わせを含む。第１出力電圧センサ１３ａは、第１電力変換部１１ａの出力電圧を検出し、第１制御部１２ａに出力する。
【００１８】
第１電力変換部１１ａに含まれる双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ及び／又は双方向インバータは、第１制御部１２ａから指定される電圧指令値にもとづき第１蓄電部２ａを定電圧（ＣＶ）充電／放電する。また、双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ及び／又は双方向インバータは、第１制御部１２ａから指定される電流指令値にもとづき第１蓄電部２ａを定電流（ＣＣ）充電／放電する。
【００１９】
第１制御部１２ａは第１電力変換部１１ａを制御する。第１制御部１２ａの構成は、ハードウェア資源とソフトウェア資源の協働、またはハードウェア資源のみにより実現できる。ハードウェア資源としてアナログ素子、マイクロコンピュータ、ＤＳＰ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＦＰＧＡ、その他のＬＳＩを利用できる。ソフトウェア資源としてファームウェア等のプログラムを利用できる。
【００２０】
第２電力変換装置１０ｂ及び第３電力変換装置１０ｃの構成は、第１電力変換装置１０ａの構成と同様である。第１電力変換装置１０ａの出力用の配線、第２電力変換装置１０ｂの出力用の配線、及び第３電力変換装置１０ｃの出力用の配線は第１分電盤Ｄ１に接続される。第１電力変換装置１０ａ、第２電力変換装置１０ｂ及び第３電力変換装置１０ｃの出力電流は、第１分電盤Ｄ１内の合流点Ｎ１で合流する。
【００２１】
第１配線抵抗Ｒ１ａは、第１電力変換装置１０ａの出力端子から合流点Ｎ１を繋ぐ配線の抵抗成分を示し、第２配線抵抗Ｒ１ｂは、第２電力変換装置１０ｂの出力端子から合流点Ｎ１を繋ぐ配線の抵抗成分を示し、第３配線抵抗Ｒ１ｃは、第３電力変換装置１０ｃの出力端子から合流点Ｎ１を繋ぐ配線の抵抗成分を示している。
【００２２】
第１分電盤Ｄ１内の合流点Ｎ１は、第２分電盤Ｄ２内の分岐点Ｎ２と配線で接続される。分岐点Ｎ２は、第１分電盤Ｄ１内の合流点Ｎ１（並列された複数の電力変換装置１０ａ−１０ｃの交流入出力点）に接続されるとともに、系統スイッチＳ１を介して系統３と接続される。さらに分岐点Ｎ２から複数の負荷用の配線が分岐される。図１に示す例では、３本の負荷用の配線に分岐され、それぞれの配線に第１負荷４ａ、第２負荷４ｂ及び第３負荷４ｃがそれぞれ接続される。これらは一般の負荷であり、非停電時は基本的に系統３からの交流電力を受けて動作する。
【００２３】
一方、停電時は系統スイッチＳ１がターンオフされ、電力変換システム１と系統３が切り離される。この状態では、第１負荷４ａ、第２負荷４ｂ及び第３負荷４ｃは専ら、電力変換システム１から供給される交流電力を受けて動作する。この場合、第１負荷４ａ、第２負荷４ｂ及び第３負荷４ｃに供給される交流電圧は、複数の電力変換装置１０ａ−１０ｃの少なくとも１つにより生成される。
【００２４】
図１において、分岐点Ｎ２と第１負荷４ａとの配線上に検出点を有する負荷電圧センサ３０が設置される。なお負荷電圧センサ３０の検出点は、合流点Ｎ１から第１負荷４ａ、第２負荷４ｂ又は第３負荷４ｃに繋がる配線上の点であれば、任意の位置に設置することができる。なお当該配線の抵抗成分を考慮すると、できるだけ負荷側に近い位置に検出点を設置することが好ましい。また負荷電圧センサ３０の検出点は、電圧不足による悪影響をより強く受ける負荷（例えば、ＰＣ等のＯＡ機器）が接続される分岐配線上に設置されることが好ましい。負荷電圧センサ３０により検出された負荷電圧Ｖｌｏａｄは、制御装置２０に出力される。
【００２５】
制御装置２０は、負荷電圧Ｖｌｏａｄと、負荷の目標電圧とすべき負荷電圧指令値Ｖｌｏａｄ  ｒｅｆとの差分をもとに電圧補償値ΔＥを生成し、当該電圧補償値ΔＥを複数の電力変換装置１０ａ−１０ｃの制御部１２ａ−１２ｃにそれぞれ供給する。
【００２６】
図１では制御装置２０が、複数の電力変換装置１０ａ−１０ｃ、第１分電盤Ｄ１及び第２分電盤Ｄ２の外に設置される例を描いているが、複数の電力変換装置１０ａ−１０ｃの何れかの内部、第１分電盤Ｄ１又は第２分電盤Ｄ２の内部に設置されてもよい。制御装置２０と、複数の電力変換装置１０ａ−１０ｃの制御部１２ａ−１２ｃ間は通信線で接続される。例えばＲＳ−４８５規格に対応したケーブルで接続され、当該規格に準拠した通信方式に従いシリアル通信する。なお、制御装置２０と複数の電力変換装置１０ａ−１０ｃの制御部１２ａ−１２ｃの位置が近い場合は、通信処理を介在させずに回路間を直接、配線接続してもよい。
【００２７】
制御装置２０は、第１減算部２３及び第１補償部２４を含む。制御装置２０の構成は、ハードウェア資源とソフトウェア資源の協働、またはハードウェア資源のみにより実現できる。ハードウェア資源としてアナログ素子、マイクロコンピュータ、ＤＳＰ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＦＰＧＡ、その他のＬＳＩを利用できる。ソフトウェア資源としてファームウェア等のプログラムを利用できる。
【００２８】
第１減算部２３は、負荷電圧指令値Ｖｌｏａｄ  ｒｅｆ（例えば、１００Ｖ）から、負荷電圧センサ３０により検出された負荷電圧Ｖｌｏａｄを減算する。第１補償部２４は、第１減算部２３により算出された両者の差分（偏差）をもとに、一般的なＰ補償、ＰＩ補償またはＰＩＤ補償により電圧補償値ΔＥを生成する。
【００２９】
図２は、図１の制御部１２の構成例を示す図である。制御部１２は、第１加算部１２１、第２加算部１２２、第２減算部１２３、第２補償部１２４、及び駆動信号生成部１２５を含む。第１加算部１２１は、電力変換部１１の基準電圧値Ｅに、制御装置２０から供給される電圧補償値ΔＥを加算して第２加算部１２２に出力する。例えば、電力変換部１１の基準電圧値Ｅが１００Ｖで、電圧補償値ΔＥが１０Ｖの場合、１１０Ｖを出力する。
【００３０】
第２加算部１２２は、電圧補償値ΔＥを加算後の基準電圧値（Ｅ＋ΔＥ）に、複数の電力変換装置１０ａ−１０ｃの出力配線の合流点Ｎ１までの電圧降下のばらつきを補償するための電圧補償値Ｅｂａｌａを加算する。各制御部１２ａ−１２ｃの電圧補償値Ｅｂａｌａは、第１配線抵抗Ｒ１ａ、第２配線抵抗Ｒ１ｂ及び第３配線抵抗Ｒ１ｃの値をもとに、予め設定される。
【００３１】
例えば、第１電力変換装置１０ａ、第２電力変換装置１０ｂ及び第３電力変換装置１０ｃの設置後にそれぞれ電流を流して、第１配線抵抗Ｒ１ａ、第２配線抵抗Ｒ１ｂ及び第３配線抵抗Ｒ１ｃの値を測定する。各制御部１２ａ−１２ｃは、第１配線抵抗Ｒ１ａ、第２配線抵抗Ｒ１ｂ及び第３配線抵抗Ｒ１ｃの内、基準となる配線抵抗（例えば、値が最も大きい配線抵抗）と自己の配線抵抗の比率を保持する。各制御部１２ａ−１２ｃは、自己の出力電流と当該比率をもとに、自己の電圧補償値Ｅｂａｌａ（自己の出力配線の抵抗成分による電圧降下分）を算出する。
【００３２】
第２減算部１２３は、第２加算部１２２から出力される、ばらつき調整後の基準電圧値から、出力電圧センサ１３により検出される電力変換部１１の出力電圧Ｖｏｕｔを減算する。第２補償部１２４は、第２減算部１２３により算出された両者の差分（偏差）をもとに、一般的なＰ補償、ＰＩ補償またはＰＩＤ補償により電圧指令値を生成する。第２補償部１２４は当該電圧指令値をもとに、電力変換部１１に含まれるＤＣ−ＤＣコンバータ又はインバータ回路の駆動信号を生成する。具体的には、駆動信号生成部１２５は当該電圧指令値と搬送波（三角波）を比較するコンパレータを含み、当該コンパレータは、当該電圧指令値と搬送波の比較結果に応じたＰＷＭ信号を駆動信号として出力する。
【００３３】
以上の構成により制御部１２は、負荷電圧センサ３０により検出される負荷電圧Ｖｌｏａｄをもとに、出力電圧センサ１３により検出される電力変換部１１の出力電圧Ｖｏｕｔが、電力変換部１１の出力端子から負荷電圧センサ３０の検出点までの電圧降下分を補償した電圧になるよう電力変換部１１を制御する。この電圧降下分の補償は、複数の電力変換装置１０ａ−１０ｃで共通に行われ、制御装置２０で生成された電圧補償値ΔＥが複数の制御部１２ａ−１２ｃにおいて共通に加算される。即ち、複数の電力変換装置１０ａ−１０ｃから負荷４までの配線抵抗による電圧降下分が一律に、複数の電力変換部１１ａ−１１ｃの基準電圧値Ｅにそれぞれ上乗せされる。
【００３４】
その後、複数の制御部１２ａ−１２ｃは、複数の電力変換装置１０ａ−１０ｃの合流点Ｎ１までの配線抵抗のばらつきを個別に補償する。このように電圧補償値ΔＥを用いた基準電圧値Ｅの補償は、基準電圧値Ｅのベース自体を変えるものであり、個々の配線抵抗のばらつきを補償するための均等化には干渉しない処理である。
【００３５】
以上に説明した電力変換部１１の基準電圧値Ｅの補償処理は、電力変換システム１と系統３が切り離されて、電力変換システム１が自立して負荷４に電力を供給するモードで実行する。電力変換装置１０で生成される交流電圧は、系統５の交流電圧と比較して歪みやすく品質が低い。さらに電力変換装置１０から負荷４までの距離が長い場合、配線抵抗による電圧降下が大きくなるため、負荷４に供給される交流電圧の品質がさらに低下する。そこで負荷４に供給される交流電圧の品質を向上させるために、上記基準電圧値Ｅの補償処理を実行する。
【００３６】
なお系統連系時は、負荷４に供給される交流電圧が系統３により担保されるため、基準電圧値Ｅの補償処理の必要性は低下するが、系統連系時も当該補償処理を実行し続けてもよい。
【００３７】
以上説明したように実施の形態１によれば、負荷電圧Ｖｌｏａｄに応じて、電力変換部１１の基準電圧値Ｅを補償して電圧指令値を補正することにより、負荷４に供給する電圧を規定の電圧範囲内に収めることができる。特に配線抵抗による電圧降下により電圧不足が発生することを防止することができる。従って負荷４が系統３から切り離され、電力変換システム１のみから電力供給を受ける場合であっても、負荷４の安定動作を確保することができる。
【００３８】
図３は、本発明の実施の形態２に係る電力変換システム１を説明するための図である。実施の形態２では、第１分電盤Ｄ１の合流点Ｎ１から第１負荷４ａ、第２負荷４ｂ又は第３負荷４ｃに繋がる配線上において、複数の地点の電圧を検出する複数の負荷電圧センサ３０が設置される。図３に示す例では、第１分電盤Ｄ１の合流点Ｎ１と第２分電盤Ｄ２の分岐点Ｎ２との間を繋ぐ配線上に検出点を有する第１負荷電圧センサ３０ａ、分岐点Ｎ２と第１負荷４ａ間を繋ぐ配線上に検出点を有する第２負荷電圧センサ３０ｂ、及び分岐点Ｎ２と第２負荷４ｂ間を繋ぐ配線上に検出点を有する第３負荷電圧センサ３０ｃが設置される。
【００３９】
実施の形態２では、複数の負荷電圧センサ３０ａ−３０ｃにより検出された複数の負荷電圧Ｖｌｏａｄの内、１つを選択する負荷電圧選択スイッチＳ２を備える。負荷電圧選択スイッチＳ２は、選択した負荷電圧Ｖｌｏａｄを制御装置２０の第１減算部２３に出力する。負荷電圧選択スイッチＳ２の接続先の負荷電圧センサ３０は、手動で選択されてもよいし自動で選択されてもよい。例えば、ユーザは最も電圧不足を回避すべき負荷が接続された分岐配線上に検出点を有する負荷電圧センサ３０を選択する。自動で選択される場合、例えば複数の負荷電圧Ｖｌｏａｄの内、最も低い負荷電圧Ｖｌｏａｄが選択されてもよい。なお図３では負荷電圧選択スイッチＳ２が制御装置２０の外に設置される例が描かれているが、負荷電圧選択スイッチＳ２が制御装置２０の中に設置されてもよい。
【００４０】
以上説明したように実施の形態２によれば、実施の形態１に係る電力変換システム１の奏する効果に加えて、複数の地点の負荷電圧Ｖｌｏａｄを検出することにより、特定の地点の電圧を任意の電圧範囲内に収めることができる。
【００４１】
以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【００４２】
図４は、変形例１に係る電力変換システム１を説明するための図である。変形例１では、制御装置２０は、ノイズ除去フィルタ２１、実効値算出部２２、第１減算部２３、第１補償部２４及びリミッタ２５を含む。
【００４３】
ノイズ除去フィルタ２１は、負荷電圧センサ３０により検出された負荷電圧Ｖｌｏａｄの高調波成分を除去する。実効値算出部２２は、高調波成分除去後の負荷電圧（交流電圧）の実効値を算出する。第１減算部２３は、負荷電圧指令値Ｖｌｏａｄ  ｒｅｆから当該実効値を減算する。第１補償部２４は、第１減算部２３により算出された両者の差分（偏差）をもとに電圧補償値ΔＥを生成する。
【００４４】
これにより、より正確な電圧補償値ΔＥを算出することができる。電力変換装置１０から供給される交流電圧は、系統３から供給される交流電圧と比較して歪の影響を受けやすい。例えば、負荷４がＰＣ等のＯＡ機器であり、その入力段に全波整流回路が接続されている場合、全波整流による歪の影響を大きく受ける。これに対してノイズ除去フィルタ２１を設けることにより、歪の影響を低減することができる。
【００４５】
リミッタ２５は、電圧補償値ΔＥの範囲に制限を加える。具体的には、電圧補償値ΔＥが所定の上限値を上回る場合、電圧補償値ΔＥを当該上限値に制限し、電圧補償値ΔＥが所定の下限値を下回る場合、電圧補償値ΔＥを当該下限値に制限する。図４に示すように複数の負荷４ａ−４ｃが分岐点Ｎ２に対して並列に接続可能な構成では、並列関係にある他の負荷の変動の影響を大きく受ける。
【００４６】
例えば、第１負荷４ａ及び第２負荷４ｂが並列に電力供給を受けている状態において第２負荷４ｂが外された場合、電力変換装置１０の出力する電流が過渡的に減少し、配線で発生する電圧降下分が大きく低下する。このとき、電力変換部１１の基準電圧値Ｅは電圧補償値ΔＥによって加算されており、制御装置２０により電圧補償値ΔＥの値が小さくなるまでの間、第１負荷４ａには高い電圧が印加されるため、上限値に制限していない場合過電圧になる可能性がある。
【００４７】
また第１負荷４ａが電力供給を受けている状態において第２負荷４ｂが新たに接続された場合、電力変換装置１０の出力する電流が過渡的に増加し、配線で発生する電圧降下分が大きく増加する。このとき、制御装置２０により電圧補償値ΔＥの値が大きくなるまでの間、第１負荷４ａには低い電圧が印加されるため、下限値を用意していない場合、電圧不足になる可能性がある。この点、リミッタ２５により電圧補償値ΔＥの範囲を制限することにより、負荷の過渡的な過電圧または電圧不足を防止することができる。
【００４８】
図５は、制御部１２の別の構成例を示す図である。上述の実施の形態では電圧補償値ΔＥを生成する制御装置２０を、複数の電力変換装置１０ａ−１０ｃと独立した装置として設置する例を説明した。この点、電圧補償値ΔＥを生成する制御装置２０の機能を、複数の電力変換装置１０ａ−１０ｃの複数の制御部１２ａ−１２ｃのそれぞれに組み込んでもよい。図５に示すように、図２に示した制御部１２の第１加算部１２１の前段に、第１減算部２３及び第１補償部２４を追加する。
【００４９】
また上述した実施の形態では、複数の電力変換装置１０ａ−１０ｃ及び系統３の両方から電力供給を受けることができる負荷４の電圧を、所定の電圧範囲内に収めるための制御方法を説明した。この点、系統３と独立した自立出力専用の配線に接続された負荷に対しても、当該制御方法を用いて当該負荷の電圧を所定の電圧範囲内に収めることができる。
【００５０】
また上述した実施の形態では、複数の電力変換装置１０ａ−１０ｃが複数の蓄電部２ａ−２ｃにそれぞれ接続される例を説明した。蓄電部２は直流電源の一例であり、太陽電池などの他の直流電源が接続されてもよい。
【００５１】
なお、実施の形態は、以下の項目によって特定されてもよい。
【００５２】
［項目１］
直流電力を交流電力に変換し、当該交流電力を負荷（４）に供給する電力変換部（１１）と、
前記電力変換部（１１）の出力電圧を検出する第１電圧検出部（１３）と、
前記電力変換部（１１）を制御する制御部（１２）と、を備え、
前記制御部（１２）は、前記負荷（４）の電圧を検出するための第２電圧検出部（３０）により検出される電圧をもとに、前記第１電圧検出部（１３）により検出される前記電力変換部（１１）の出力電圧が、前記第２電圧検出部（３０）の検出点までの電圧降下を補償した電圧になるよう前記電力変換部（１１）を制御することを特徴とする電力変換装置（１０）。
これによれば、配線抵抗での電圧降下が大きい場合でも、電力変換部（１１）の電圧指令値を補正することにより、負荷（４）に規定の範囲内の電圧を印加することができる。
［項目２］
前記第２電圧検出部（３０）は、前記電力変換装置（１０）と前記負荷（４）との間の配線上において、中間地点よりも前記負荷（４）側の地点に検出点を有することを特徴とする項目１に記載の電力変換装置（１０）。
これによれば、中間地点よりも負荷（４）側の電圧を検出することにより、配線抵抗による電圧降下分を、より多く補償することができる。
［項目３］
前記電力変換装置（１０）と前記負荷（４）との間に分電盤（Ｄ２）が設けられ、
前記第２電圧検出部（３０）は、前記分電盤（２０）と前記負荷（４）との間の配線上に検出点を有することを特徴とする項目１または２に記載の電力変換装置（１０）。
これによれば、分電盤（Ｄ２）から負荷（４）側の電圧を検出することにより、配線抵抗による電圧降下分を、より多く補償することができる。
［項目４］
前記電力変換装置（１０）に対して複数の負荷（４ａ−４ｃ）が並列に接続され、
前記第２電圧検出部（３０ａ−３０ｃ）は、前記電力変換装置（１０）と前記複数の負荷（４ａ−４ｃ）との間の配線上において、複数の地点に検出点を有し、選択された地点の検出電圧を出力することを特徴とする項目１から３のいずれかに記載の電力変換装置（１０）。
これによれば、複数の地点の電圧を検出することにより、所望の地点の電圧を規定の電圧範囲内に収めることができる。
［項目５］
並列接続された複数の電力変換装置（１０ａ−１０ｃ）を備える電力変換システム（１）であって、
各電力変換装置（１０）は、
直流電力を交流電力に変換し、当該交流電力を負荷（４）に供給する電力変換部（１１）と、
前記電力変換部（１１）の出力電圧を検出する第１電圧検出部（１３）と、
前記電力変換部（１１）を制御する制御部（１２）と、を含み、
各制御部（１２）は、前記複数の電力変換装置（１０ａ−１０ｃ）の出力配線の合流点（Ｎ１）より前記負荷（４）側の地点を検出点とする第２電圧検出部（３０）により検出される電圧をもとに、前記第１電圧検出部（１３）により検出される前記電力変換部（１１）の出力電圧が、前記第２電圧検出部（３０）の検出点までの電圧降下を補償した電圧になるよう前記電力変換部（１１）を制御することを特徴とする電力変換システム（１）。
これによれば、配線抵抗での電圧降下が大きい場合でも、電力変換部（１１）の電圧指令値を補正することにより、負荷（４）に規定の範囲内の電圧を印加することができる。［項目６］
前記第２電圧検出部（３０）により検出された電圧と、前記負荷（４）の目標電圧との差分をもとに第１補償値を生成し、当該第１補償値を前記複数の電力変換装置（１０ａ−１０ｃ）の制御部（１２ａ−１２ｃ）にそれぞれ供給する補償値生成部（２０）をさらに備え、
各制御部（１２）は、前記電力変換部（１１）の基準電圧値に前記第１補償値を加算し、当該第１補償値加算後の基準電圧値に、前記複数の電力変換装置（１０ａ−１０ｃ）の出力配線の前記合流点（Ｎ１）までの電圧降下のばらつきを補償するための第２補償値を加算することを特徴とする項目５に記載の電力変換システム（１）。
これによれば、ベースとなる基準電圧値を補償しつつ、複数の電力変換装置（１０ａ−１０ｃ）の出力電力のばらつきを補正することができる。
［項目７］
前記補償値生成部（２０）は、前記第２電圧検出部（３０）により検出された電圧と、前記負荷（４）の目標電圧との差分をもとに算出される第１補償値が、所定の上限値を上回る、または所定の下限値を下回る場合、前記第１補償値を前記上限値以下または前記下限値以上に制限することを特徴とする項目６に記載の電力変換システム（１）。
これによれば、電力変換部（１１ａ−１１ｃ）の電圧指令値の範囲を制限することができ、負荷（４）の過電圧または電圧不足を防止することができる。
［項目８］
前記補償値生成部（２０）は、前記第２電圧検出部（３０）により検出された電圧にフィルタをかけて実効値を算出し、当該実効値と前記負荷（４）の目標電圧との差分をもとに第１補償値を生成することを特徴とする項目６または７に記載の電力変換システム（１）。
これによれば、電力変換装置（１０）の出力電圧に高調波歪が含まれる場合でも、高調波成分を除去し、基本波成分の実効値に基づいて、より正確に電圧指令値を補償することができる。
［項目９］
直流電力を交流電力に変換し、当該交流電力を負荷（４）に供給する電力変換装置（１０）に接続される制御装置（２０）であって、
前記負荷（４）の電圧を検出するための電圧検出部（３０）により検出された電圧と、前記負荷（４）の目標電圧との差分をもとに補償値を生成し、当該補償値を前記電力変換装置（１０）に供給することを特徴とする制御装置（２０）。
これによれば、電力変換装置（１０）の電圧指令値を高精度に補正することができる。
【符号の説明】
【００５３】
１  電力変換システム、  ２ａ  第１蓄電部、  ２ｂ  第２蓄電部、  ２ｃ  第３蓄電部、  ３  系統、  ４ａ  第１負荷、  ４ｂ  第２負荷、  ４ｃ  第３負荷、  １０ａ  第１電力変換装置、  １１ａ  第１電力変換部、  １２ａ  第１制御部、  １３ａ  第１出力電圧センサ、  １０ｂ  第２電力変換装置、  １１ｂ  第２電力変換部、  １２ｂ  第２制御部、  １３ｂ  第２出力電圧センサ、  １０ｃ  第３電力変換装置、  １１ｃ  第３電力変換部、  １２ｃ  第３制御部、  １３ｃ  第３出力電圧センサ、  Ｒ１ａ  第１配線抵抗、  Ｒ１ｂ  第２配線抵抗、  Ｒ１ｃ  第３配線抵抗、  Ｄ１  第１分電盤、  Ｄ２  第２分電盤、  ３０  負荷電圧センサ、  ３０ａ  第１負荷電圧センサ、  ３０ｂ  第２負荷電圧センサ、  ３０ｃ  第３負荷電圧センサ、  Ｓ１  系統スイッチ、  ２０  制御装置、  ２１  ノイズ除去フィルタ、  ２２  実効値算出部、  ２３  第１減算部、  ２４  第１補償部、  ２５  リミッタ、  １２１  第１加算部、  １２２  第２加算部、  １２３  第２減算部、  １２４  第２補償部、  １２５  駆動信号生成部、  Ｓ２  負荷電圧選択スイッチ。
【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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