(57)【要約】  多機並列電力電子変圧器に用いられる電力配分方法及び電子装置であって、方法は、電力電子変圧器の変流リンクの数を特定するステップと、それぞれの変流リンクの２つのポート間の負荷率と効率との関係を順次に取得し、フィッティングして電力電子変圧器の内部の各変流リンクの負荷率と効率との関係曲線を取得するステップと、各変流リンクの負荷率と効率との関係曲線に基づき、各変流リンクの負荷率と損失との関係を計算するステップと、単一の変流リンクの多機並列の最小運転損失電力配分曲線を取得するステップと、最小運転損失電力配分曲線をセグメント分割してフィッティングすることで、単一のリンクの多機並列の最適な電力配分の数学的モデルを取得するステップと、単一のリンクの多機並列の最適な電力配分の数学的モデルに基づき、多機並列電力電子変圧器の各ポートの最適な電力配分を特定するステップと、を含む。上記方法は、多機並列システムのエネルギー消費を低下させ、システムの効率を向上させることができる。【選択図】図１
2020527925.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多機並列電力電子変圧器に用いられる電力配分方法であって、
前記電力電子変圧器の変流リンクの数を特定し、それぞれの前記変流リンクが２つのポートを含むステップと、
それぞれの変流リンクの２つのポート間の負荷率と効率との関係を順次に取得し、フィッティングして前記電力電子変圧器の内部の各変流リンクの負荷率と効率との関係曲線を取得するステップと、
各変流リンクの負荷率と効率との関係曲線に基づき、各変流リンクの負荷率と損失との関係を計算するステップと、
各変流リンクの負荷率と損失との関係に基づき、単一の変流リンクの多機並列の最小運転損失電力配分曲線を取得するステップと、
最小運転損失電力配分曲線をセグメント分割してフィッティングすることで、単一のリンクの多機並列の最適な電力配分の数学的モデルを取得するステップと、
単一のリンクの多機並列の最適な電力配分の数学的モデルに基づき、前記多機並列電力電子変圧器の各ポートの最適な電力配分を特定するステップと、を含むことを特徴とする電力配分方法。
【請求項２】
前記各変流リンクの負荷率と損失との関係に基づき、単一の変流リンクの多機並列の最小運転損失電力配分曲線を取得するステップは、具体的に、
グリッド法を用いて異なる負荷での電力電子変圧器の単一のリンクの多機並列運転の総損失を計算するステップと、
複数の特定の負荷を選択し、前記特定の負荷での単一のリンクの多機並列の最小総損失を特定し、単一のリンクの多機並列のその負荷範囲での最適な運転電力配分を計算することで、単一のリンクの多機並列の最小運転損失電力配分曲線を取得するステップと、を含むことを特徴とする請求項１に記載の電力配分方法。
【請求項３】
前記単一のリンクの多機並列の最適な電力配分の数学的モデルは、単一のリンクの二機並列の最適な電力配分の数学的モデルであり、前記最小運転損失電力配分曲線をセグメント分割してフィッティングすることで、単一のリンクの多機並列の最適な電力配分の数学的モデルを取得するステップは、具体的に、
それぞれのリンクの多機並列の最小運転損失電力配分曲線を第１曲線セグメント、第２曲線セグメント、第３曲線セグメント、第４曲線セグメント及び第５曲線セグメントに分け、前記第３曲線セグメントの投影平面における投影曲線と、前記第４曲線セグメントの投影平面における投影曲線と、を曲線フィッティングするステップと、
それぞれのリンクに対して、２つの並列の電力電子変圧器の当該リンクについての単一のリンクの多機並列の最適な電力配分の数学的モデルを作成するステップと、を含み、
第１曲線セグメントは、最小負荷から第１負荷ジャンプポイントまでの２つの並列曲線セグメントを含み、前記第１負荷ジャンプポイントは、並列曲線セグメントの終端に対応する負荷ポイントであり、第２曲線セグメントは、第１負荷ジャンプポイントから第２負荷ジャンプポイントまでの第１接続曲線セグメントを含み、前記第２負荷ジャンプポイントは、第１接続曲線セグメントと環状曲線セグメントの上段との接続ポイントに対応する負荷ポイントであり、第３曲線セグメントは、第２負荷ジャンプポイントから第３負荷ジャンプポイントまでの環状曲線セグメントの上段を含み、前記第３負荷ジャンプポイントは、前記環状曲線セグメントの投影平面における投影曲線においてｘ軸座標が最大である時における環状曲線セグメントに対応する負荷ポイントであり、前記投影平面のｘ軸は、一方の電力電子変圧器の電力であり、前記投影平面のｙ軸は、他方の電力電子変圧器の電力であり、第４曲線セグメントは、第３負荷ジャンプポイントから第４負荷ジャンプポイントまでの環状曲線セグメントの下段を含み、第４負荷ジャンプポイントは、環状曲線セグメントの下段と第２接続曲線セグメントとの接続ポイントに対応する負荷ポイントであり、第５曲線セグメントは、第４負荷ジャンプポイントから最大負荷までの第２接続曲線セグメントを含むことを特徴とする請求項１に記載の電力配分方法。
【請求項４】
前記それぞれのリンクに対して、２つの並列の電力電子変圧器の当該リンクについての単一のリンクの多機並列の最適な電力配分の数学的モデルを作成するステップは、具体的に以下のステップを含み、
２つの並列の電力電子変圧器のそれぞれのリンクに対して、以下の単一のリンクの多機並列の最適な電力配分の数学的モデルを作成し、
２つの並列の電力電子変圧器の総負荷ｘが最小負荷から第１負荷ジャンプポイントＬＡまでの間にあるとき、２つの電力電子変圧器は、一方のみが運転し、他方が閉鎖し、２つの並列の電力電子変圧器の総負荷ｘが第１負荷ジャンプポイントＬＡから第２負荷ジャンプポイントＬＢまでの間にあるとき、２つの電力電子変圧器は、電力を平均に配分し、２つの並列の電力電子変圧器の総負荷ｘが第２負荷ジャンプポイントＬＢから第３負荷ジャンプポイントＬＣまでの間にあるとき、一方の電力電子変圧器の電力配分の負荷率はｆ１(ｘ)であり、ｆ１(ｘ)がフィッティング多項式であり、他方の電力電子変圧器の電力配分はｘ−ｆ１(ｘ)であり、２つの並列の電力電子変圧器の総負荷ｘが第３負荷ジャンプポイントＬＣから第４負荷ジャンプポイントＬＤまでの間にあるとき、一方の電力電子変圧器の電力配分の負荷率はｆ２(ｘ)であり、ｆ２(ｘ)がフィッティング多項式であり、他方の電力電子変圧器の電力配分はｘ−ｆ２(ｘ)であり、２つの並列の電力電子変圧器の総負荷ｘが第４負荷ジャンプポイントＬＤから最大負荷ＬＭＡＸまでの間にあるとき、２つの電力電子変圧器は、電力を平均に配分し、ＬＭＡＸは、２つの電力電子変圧器の単一のリンクの並列最大運転電力であることを特徴とする請求項３に記載の電力配分方法。
【請求項５】
前記単一のリンクの多機並列の最適な電力配分の数学的モデルに基づき、前記多機並列電力電子変圧器の各ポートの最適な電力配分を特定するステップは、具体的に、
単一のリンクの多機並列の最適な電力配分の数学的モデルに基づき、多機並列のマルチポートの電力電子変圧器に対して、終端低圧母線から順に前段へ、各ポートの最適な電力配分を特定するステップを含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の電力配分方法。
【請求項６】
多機並列電力電子変圧器の電力配分に用いられる電子装置であって、
少なくとも１つのプロセッサと、
前記少なくとも１つのプロセッサに通信接続されるメモリと、を備え、
前記メモリには、前記少なくとも１つのプロセッサが実行可能な指令が記憶され、
前記指令が前記少なくとも１つのプロセッサに実行されることで、前記少なくとも１つのプロセッサは、
前記多機並列電力電子変圧器の変流リンクの数を特定し、それぞれの前記変流リンクが２つのポートを含むステップと、
それぞれの変流リンクの２つのポート間の負荷率と効率との関係を順次に取得し、フィッティングして前記電力電子変圧器の内部の各変流リンクの負荷率と効率との関係曲線を取得するステップと、
各変流リンクの負荷率と効率との関係曲線に基づき、各変流リンクの負荷率と損失との関係を計算するステップと、
各変流リンクの負荷率と損失との関係に基づき、単一の変流リンクの多機並列の最小運転損失電力配分曲線を取得するステップと、
最小運転損失電力配分曲線をセグメント分割してフィッティングすることで、単一のリンクの多機並列の最適な電力配分の数学的モデルを取得するステップと、
単一のリンクの多機並列の最適な電力配分の数学的モデルに基づき、前記多機並列電力電子変圧器の各ポートの最適な電力配分を特定するステップと、を実行可能であることを特徴とする電子装置。
【請求項７】
前記単一のリンクの多機並列の最適な電力配分の数学的モデルは、単一のリンクの二機並列の最適な電力配分の数学的モデルであり、前記各変流リンクの負荷率と損失との関係に基づき、単一の変流リンクの多機並列の最小運転損失電力配分曲線を取得するステップは、具体的に、
グリッド法を用いて異なる負荷での電力電子変圧器の単一のリンクの多機並列運転の総損失を計算するステップと、
複数の特定の負荷を選択し、前記特定の負荷での単一のリンクの多機並列の最小総損失を特定し、単一のリンクの多機並列のその負荷範囲での最適な運転電力配分を計算することで、単一のリンクの多機並列の最小運転損失電力配分曲線を取得するステップと、を含むことを特徴とする請求項６に記載の電子装置。
【請求項８】
前記最小運転損失電力配分曲線をセグメント分割してフィッティングすることで、単一のリンクの多機並列の最適な電力配分の数学的モデルを取得するステップは、具体的に、
それぞれのリンクの多機並列の最小運転損失電力配分曲線を第１曲線セグメント、第２曲線セグメント、第３曲線セグメント、第４曲線セグメント及び第５曲線セグメントに分け、前記第３曲線セグメントの投影平面における投影曲線と、前記第４曲線セグメントの投影平面における投影曲線と、を曲線フィッティングするステップと、
それぞれのリンクに対して、２つの並列の電力電子変圧器の当該リンクについての単一のリンクの多機並列の最適な電力配分の数学的モデルを作成するステップと、を含み、
第１曲線セグメントは、最小負荷から第１負荷ジャンプポイントまでの２つの並列曲線セグメントを含み、前記第１負荷ジャンプポイントは、並列曲線セグメントの終端に対応する負荷ポイントであり、第２曲線セグメントは、第１負荷ジャンプポイントから第２負荷ジャンプポイントまでの第１接続曲線セグメントを含み、前記第２負荷ジャンプポイントは、第１接続曲線セグメントと環状曲線セグメントの上段との接続ポイントに対応する負荷ポイントであり、第３曲線セグメントは、第２負荷ジャンプポイントから第３負荷ジャンプポイントまでの環状曲線セグメントの上段を含み、前記第３負荷ジャンプポイントは、前記環状曲線セグメントの投影平面における投影曲線においてｘ軸座標が最大である時における環状曲線セグメントに対応する負荷ポイントであり、前記投影平面のｘ軸は、一方の電力電子変圧器の電力であり、前記投影平面のｙ軸は、他方の電力電子変圧器の電力であり、第４曲線セグメントは、第３負荷ジャンプポイントから第４負荷ジャンプポイントまでの環状曲線セグメントの下段を含み、第４負荷ジャンプポイントは、環状曲線セグメントの下段と第２接続曲線セグメントとの接続ポイントに対応する負荷ポイントであり、第５曲線セグメントは、第４負荷ジャンプポイントから最大負荷までの第２接続曲線セグメントを含むことを特徴とする請求項６に記載の電子装置。
【請求項９】
前記それぞれのリンクに対して、２つの並列の電力電子変圧器の当該リンクについての単一のリンクの多機並列の最適な電力配分の数学的モデルを作成するステップは、具体的に以下のステップを含み、
２つの並列の電力電子変圧器のそれぞれのリンクに対して、以下の単一のリンクの多機並列の最適な電力配分の数学的モデルを作成し、
２つの並列の電力電子変圧器の総負荷ｘが最小負荷から第１負荷ジャンプポイントＬＡまでの間にあるとき、２つの電力電子変圧器は、一方のみが運転し、他方が閉鎖し、２つの並列の電力電子変圧器の総負荷ｘが第１負荷ジャンプポイントＬＡから第２負荷ジャンプポイントＬＢまでの間にあるとき、２つの電力電子変圧器は、電力を平均に配分し、２つの並列の電力電子変圧器の総負荷ｘが第２負荷ジャンプポイントＬＢから第３負荷ジャンプポイントＬＣまでの間にあるとき、一方の電力電子変圧器の電力配分の負荷率はｆ１(ｘ)であり、ｆ１(ｘ)がフィッティング多項式であり、他方の電力電子変圧器の電力配分はｘ−ｆ１(ｘ)であり、２つの並列の電力電子変圧器の総負荷ｘが第３負荷ジャンプポイントＬＣから第４負荷ジャンプポイントＬＤまでの間にあるとき、一方の電力電子変圧器の電力配分の負荷率はｆ２(ｘ)であり、ｆ２(ｘ)がフィッティング多項式であり、他方の電力電子変圧器の電力配分はｘ−ｆ２(ｘ)であり、２つの並列の電力電子変圧器の総負荷ｘが第４負荷ジャンプポイントＬＤから最大負荷ＬＭＡＸまでの間にあるとき、２つの電力電子は、電力を平均に配分し、ＬＭＡＸは、２つの電力電子変圧器の単一のリンクの並列最大運転電力であることを特徴とする請求項８に記載の電子装置。
【請求項１０】
前記単一のリンクの多機並列の最適な電力配分の数学的モデルに基づき、前記多機並列電力電子変圧器の各ポートの最適な電力配分を特定するステップは、具体的に、
単一のリンクの多機並列の最適な電力配分の数学的モデルに基づき、多機並列のマルチポートの電力電子変圧器に対して、終端低圧母線から順に前段へ、各ポートの最適な電力配分を特定するステップを含むことを特徴とする請求項６〜９のいずれか１項に記載の電子装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力電子変圧器に関連する技術分野に関し、特に、多機並列電力電子変圧器に用いられる電力配分方法及び電子装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
広義の直流用エネルギー装置の割合の急速な増加、及び直流型分散型電源の急速な発展に伴い、従来の交流配電網の直流負荷と直流電源へのアクセスには、変流リンクが多く、損失が高く、柔軟性が劣るなどの問題があるため、中低圧直流配電技術の発展が必要となっている。交流電気装置が依然として現在の主な電気装置であるため、交直流混合給電技術を採用してますます多くなっている直流装置のアクセス問題を解決する必要がある。
【０００３】
現在、一般的に電力変圧器を用いて中圧交流電網から低圧交流電網に降圧した後、２ポート変流器を用いて整流することで低圧直流電力を得る。分散型電源のアクセルによって、電力システムで様々な流れの向きが生じ、このような発展傾向に対して、マルチポートの電力電子変圧器をエネルギールーティングとして用いて中低圧交直流ネットワークの柔軟な相互接続及びエネルギーの多方向の流れを実現することができる。しかしながら、従来の電力変圧器の電力配分は最適化されておらず、配分効率が低下していた。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記課題を解決するために、本発明は、電力電子変圧器のポートの電力が柔軟に制御可能な特徴を十分に利用し、複数の電力電子変圧器のポートの電力配分を最適化し、マルチポートの電力電子変圧器の多機並列運転の経済性を向上させ、交直流混合接続システムのエネルギー消費を低減する多機並列電力電子変圧器に用いられる電力配分方法及び電子装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、多機並列電力電子変圧器に用いられる電力配分方法を提供し、当該電力配分方法は、
前記多機並列電力電子変圧器の変流リンクの数を特定し、それぞれの前記変流リンクが２つのポートを含むステップと、
それぞれの変流リンクの２つのポート間の負荷率と効率との関係を順次に取得し、フィッティングして前記多機並列電力電子変圧器の内部の各変流リンクの負荷率と効率との関係曲線を取得するステップと、
各変流リンクの負荷率と効率との関係曲線に基づき、各変流リンクの負荷率と損失との関係を計算するステップと、
各変流リンクの負荷率と損失との関係に基づき、単一の変流リンクの多機並列の最小運転損失電力配分曲線を取得するステップと、
最小運転損失電力配分曲線をセグメント分割してフィッティングすることで、単一のリンクの多機並列の最適な電力配分の数学的モデルを取得するステップと、
単一のリンクの多機並列の最適な電力配分の数学的モデルに基づき、前記多機並列電力電子変圧器の各ポートの最適な電力配分を特定するステップと、を含む。
【０００６】
さらに、前記各変流リンクの負荷率と損失との関係に基づき、単一の変流リンクの多機並列の最小運転損失電力配分曲線を取得するステップは、具体的に、
グリッド法を用いて異なる負荷での電力電子変圧器の単一のリンクの多機並列運転の総損失を計算するステップと、
複数の特定の負荷を選択し、前記特定の負荷での単一のリンクの多機並列の最小総損失を特定し、単一のリンクの多機並列のその負荷範囲での最適な運転電力配分を計算することで、単一のリンクの多機並列の最小運転損失電力配分曲線を取得するステップと、を含む。
【０００７】
さらに、前記単一のリンクの多機並列の最適な電力配分の数学的モデルは、単一のリンクの二機並列の最適な電力配分の数学的モデルであり、前記最小運転損失電力配分曲線をセグメント分割してフィッティングすることで、単一のリンクの多機並列の最適な電力配分の数学的モデルを取得するステップは、具体的に、
それぞれのリンクの多機並列の最小運転損失電力配分曲線を第１曲線セグメント、第２曲線セグメント、第３曲線セグメント、第４曲線セグメント及び第５曲線セグメントに分け、前記第３曲線セグメントの投影平面における投影曲線と、前記第４曲線セグメントの投影平面における投影曲線と、を曲線フィッティングするステップと、
それぞれのリンクに対して、２つの並列の電力電子変圧器の当該リンクについての単一のリンクの多機並列の最適な電力配分の数学的モデルを作成するステップと、を含み、
第１曲線セグメントは、最小負荷から第１負荷ジャンプポイントまでの２つの並列曲線セグメントを含み、前記第１負荷ジャンプポイントは、並列曲線セグメントの終端に対応する負荷ポイントであり、第２曲線セグメントは、第１負荷ジャンプポイントから第２負荷ジャンプポイントまでの第１接続曲線セグメントを含み、前記第２負荷ジャンプポイントは、第１接続曲線セグメントと環状曲線セグメントの上段との接続ポイントに対応する負荷ポイントであり、第３曲線セグメントは、第２負荷ジャンプポイントから第３負荷ジャンプポイントまでの環状曲線セグメントの上段を含み、前記第３負荷ジャンプポイントは、前記環状曲線セグメントの投影平面における投影曲線においてｘ軸座標が最大である時における環状曲線セグメントに対応する負荷ポイントであり、前記投影平面のｘ軸は、一方の電力電子変圧器の電力であり、前記投影平面のｙ軸は、他方の電力電子変圧器の電力であり、第４曲線セグメントは、第３負荷ジャンプポイントから第４負荷ジャンプポイントまでの環状曲線セグメントの下段を含み、第４負荷ジャンプポイントは、環状曲線セグメントの下段と第２接続曲線セグメントとの接続ポイントに対応する負荷ポイントであり、第５曲線セグメントは、第４負荷ジャンプポイントから最大負荷までの第２接続曲線セグメントを含む。
【０００８】
さらに、前記それぞれのリンクに対して、２つの並列の電力電子変圧器の当該リンクについての単一のリンクの多機並列の最適な電力配分の数学的モデルを作成するステップは、具体的に以下のステップを含み、
２つの並列の電力電子変圧器のそれぞれのリンクに対して、以下の単一のリンクの多機並列の最適な電力配分の数学的モデルを作成し、
２つの並列の電力電子変圧器の総負荷ｘが最小負荷から第１負荷ジャンプポイントＬＡまでの間にあるとき、２つの電力電子変圧器は、一方のみが運転し、他方が閉鎖し、２つの並列の電力電子変圧器の総負荷ｘが第１負荷ジャンプポイントＬＡから第２負荷ジャンプポイントＬＢまでの間にあるとき、２つの電力電子変圧器は、電力を平均に配分し、２つの並列の電力電子変圧器の総負荷ｘが第２負荷ジャンプポイントＬＢから第３負荷ジャンプポイントＬＣまでの間にあるとき、一方の電力電子変圧器の電力配分の負荷率はｆ１(ｘ)であり、ｆ１(ｘ)がフィッティング多項式であり、他方の電力電子変圧器の電力配分はｘ−ｆ１(ｘ)であり、２つの並列の電力電子変圧器の総負荷ｘが第３負荷ジャンプポイントＬＣから第４負荷ジャンプポイントＬＤまでの間にあるとき、一方の電力電子変圧器の電力配分の負荷率はｆ２(ｘ)であり、ｆ２(ｘ)がフィッティング多項式であり、他方の電力電子変圧器の電力配分はｘ−ｆ２(ｘ)であり、２つの並列の電力電子変圧器の総負荷ｘが第４負荷ジャンプポイントＬＤから最大負荷ＬＭＡＸまでの間にあるとき、２つの電力電子変圧器は、電力を平均に配分し、ＬＭＡＸは、２つの電力電子変圧器の単一のリンクの並列最大運転電力である。
【０００９】
さらに、前記単一のリンクの多機並列の最適な電力配分の数学的モデルに基づき、前記多機並列電力電子変圧器の各ポートの最適な電力配分を特定するステップは、具体的に、
単一のリンクの多機並列の最適な電力配分の数学的モデルに基づき、多機並列のマルチポートの電力電子変圧器に対して、終端低圧母線から順に前段へ、各ポートの最適な電力配分を特定するステップを含む。
【００１０】
本発明は、多機並列電力電子変圧器の電力配分に用いられる電子装置を提供し、当該電子装置は、
少なくとも１つのプロセッサと、
前記少なくとも１つのプロセッサに通信接続されるメモリと、を備え、
前記メモリには、前記少なくとも１つのプロセッサが実行可能な指令が記憶され、前記指令が前記少なくとも１つのプロセッサに実行されることで、前記少なくとも１つのプロセッサは、
前記多機並列電力電子変圧器の変流リンクの数を特定し、それぞれの前記変流リンクが２つのポートを含むステップと、
それぞれの変流リンクの２つのポート間の負荷率と効率との関係を順次に取得し、フィッティングして前記電力電子変圧器の内部の各変流リンクの負荷率と効率との関係曲線を取得するステップと、
各変流リンクの負荷率と効率との関係曲線に基づき、各変流リンクの負荷率と損失との関係を計算するステップと、
各変流リンクの負荷率と損失との関係に基づき、単一の変流リンクの多機並列の最小運転損失電力配分曲線を取得するステップと、
最小運転損失電力配分曲線をセグメント分割してフィッティングすることで、単一のリンクの多機並列の最適な電力配分の数学的モデルを取得するステップと、
単一のリンクの多機並列の最適な電力配分の数学的モデルに基づき、前記多機並列電力電子変圧器の各ポートの最適な電力配分を特定するステップと、を実行可能である。
【００１１】
さらに、前記各変流リンクの負荷率と損失との関係に基づき、単一の変流リンクの多機並列の最小運転損失電力配分曲線を取得するステップは、具体的に、
グリッド法を用いて異なる負荷での電力電子変圧器の単一のリンクの多機並列運転の総損失を計算するステップと、
複数の特定の負荷を選択し、前記特定の負荷での単一のリンクの多機並列の最小総損失を特定し、単一のリンクの多機並列のその負荷範囲での最適な運転電力配分を計算することで、単一のリンクの多機並列の最小運転損失電力配分曲線を取得するステップと、を含む。
【００１２】
さらに、前記単一のリンクの多機並列の最適な電力配分の数学的モデルは、単一のリンクの二機並列の最適な電力配分の数学的モデルであり、前記最小運転損失電力配分曲線をセグメント分割してフィッティングすることで、単一のリンクの多機並列の最適な電力配分の数学的モデルを取得するステップは、具体的に、
それぞれのリンクの多機並列の最小運転損失電力配分曲線を第１曲線セグメント、第２曲線セグメント、第３曲線セグメント、第４曲線セグメント及び第５曲線セグメントに分け、前記第３曲線セグメントの投影平面における投影曲線と、前記第４曲線セグメントの投影平面における投影曲線と、を曲線フィッティングするステップと、
それぞれのリンクに対して、２つの並列の電力電子変圧器の当該リンクについての単一のリンクの多機並列の最適な電力配分の数学的モデルを作成するステップと、を含み、
第１曲線セグメントは、最小負荷から第１負荷ジャンプポイントまでの２つの並列曲線セグメントを含み、前記第１負荷ジャンプポイントは、並列曲線セグメントの終端に対応する負荷ポイントであり、第２曲線セグメントは、第１負荷ジャンプポイントから第２負荷ジャンプポイントまでの第１接続曲線セグメントを含み、前記第２負荷ジャンプポイントは、第１接続曲線セグメントと環状曲線セグメントの上段との接続ポイントに対応する負荷ポイントであり、第３曲線セグメントは、第２負荷ジャンプポイントから第３負荷ジャンプポイントまでの環状曲線セグメントの上段を含み、前記第３負荷ジャンプポイントは、前記環状曲線セグメントの投影平面における投影曲線においてｘ軸座標が最大である時における環状曲線セグメントに対応する負荷ポイントであり、前記投影平面のｘ軸は、一方の電力電子変圧器の電力であり、前記投影平面のｙ軸は、他方の電力電子変圧器の電力であり、第４曲線セグメントは、第３負荷ジャンプポイントから第４負荷ジャンプポイントまでの環状曲線セグメントの下段を含み、第４負荷ジャンプポイントは、環状曲線セグメントの下段と第２接続曲線セグメントとの接続ポイントに対応する負荷ポイントであり、第５曲線セグメントは、第４負荷ジャンプポイントから最大負荷までの第２接続曲線セグメントを含む。
【００１３】
さらに、前記それぞれのリンクに対して、２つの並列の電力電子変圧器の当該リンクについての単一のリンクの多機並列の最適な電力配分の数学的モデルを作成するステップは、具体的に以下のステップを含み、
２つの並列の電力電子変圧器のそれぞれのリンクに対して、以下の単一のリンクの多機並列の最適な電力配分の数学的モデルを作成し、
２つの並列の電力電子変圧器の総負荷ｘが、最小負荷から第１負荷ジャンプポイントＬＡまでの間にあるとき、２つの電力電子変圧器は、一方のみが運転し、他方が閉鎖し、２つの並列の電力電子変圧器の総負荷ｘが第１負荷ジャンプポイントＬＡから第２負荷ジャンプポイントＬＢまでの間にあるとき、２つの電力電子変圧器は、電力を平均に配分し、２つの並列の電力電子変圧器の総負荷ｘが第２負荷ジャンプポイントＬＢから第３負荷ジャンプポイントＬＣまでの間にあるとき、一方の電力電子変圧器の電力配分の負荷率はｆ１(ｘ)であり、ｆ１(ｘ)がフィッティング多項式であり、他方の電力電子変圧器の電力配分はｘ−ｆ１(ｘ)であり、２つの並列の電力電子変圧器の総負荷ｘが第３負荷ジャンプポイントＬＣから第４負荷ジャンプポイントＬＤまでの間にあるとき、一方の電力電子変圧器の電力配分の負荷率はｆ２(ｘ)であり、ｆ２(ｘ)がフィッティング多項式であり、他方の電力電子変圧器の電力配分はｘ−ｆ２(ｘ)であり、２つの並列の電力電子変圧器の総負荷ｘが第４負荷ジャンプポイントＬＤから最大負荷ＬＭＡＸまでの間にあるとき、２つの電力電子は、電力を平均に配分し、ＬＭＡＸは、２つの電力電子変圧器の単一のリンクの並列最大運転電力である。
【００１４】
さらに、前記単一のリンクの多機並列の最適な電力配分の数学的モデルに基づき、前記多機並列電力電子変圧器の各ポートの最適な電力配分を特定するステップは、具体的に、
単一のリンクの多機並列の最適な電力配分の数学的モデルに基づき、多機並列のマルチポートの電力電子変圧器に対して、終端低圧母線から順に前段へ、各ポートの最適な電力配分を特定するステップを含む。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は、従来技術に比べ、その有益な効果が以下の通りである。
【００１６】
１．本発明は、マルチポートの電力電子変圧器の多機並列運転の電力配分の最適化の問題を解決し、多機並列システムのエネルギー消費を低下させ、システムの効率を向上させることができる。
【００１７】
２．本発明は、オフライン最適化計算方法を採用し、オフライン時にグリッド法とセグメント分割曲線フィッティング法を用いて負荷と各電力電子変圧器の各リンクの電力配分の数学関係を取得し、オンライン時に負荷に代入して電力配分結果を迅速に計算することができる。
【００１８】
３．本発明は、電力電子変圧器を複数の変流リンクに分け、各リンクの最適な電力配分を別々に計算し、各ポートの最適な電力配分を段階的に特定し、電力電子変圧器のポートの電力の複数の流れの向きとポートとの間の効率の関連付けの電力の最適な配分への影響を解決し、電力電子変圧器の複数のポートの最適な電力配分を同時に求める複雑性を低下させる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の多機並列電力電子変圧器に用いられる電力配分方法の動作フローチャートである。
【図２】本発明の実施例に係る電力電子変圧器の内部構成図である。
【図３】本発明の実施例に係る電力電子変圧器の各リンクの負荷率と効率曲線図である。
【図４】本発明の実施例に係る電力電子変圧器の各リンクの負荷率と損失図である。
【図５】本発明の実施例に係る電力電子変圧器の単一のリンクの二機並列総損失図である。
【図６】本発明の実施例に係る電力電子変圧器の単一のリンクの二機並列最小運転損失の電力配分図である。
【図７】本発明の実施例に係る電力電子変圧器の二機並列構成及び負荷分布図である。
【図８】本発明の実施例に係る電力電子変圧器の二機並列電力の最適化結果図である。
【図９】本発明の最適な実施例の動作フローチャートである。
【図１０】本発明の多機並列電力電子変圧器の電力配分に用いられる電子装置のハードウェアの構造概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面及び具体的な実施例を参照しながら本発明をさらに詳細に説明する。
【００２１】
図１に示されるのは、本発明に係る多機並列電力電子変圧器に用いられる電力配分方法の動作フローチャートであり、以下のステップを含み、
ステップＳ１０１では、前記多機並列電力電子変圧器の変流リンクの数を特定し、それぞれの前記変流リンクが２つのポートを含み、
ステップＳ１０２では、それぞれの変流リンクの２つのポート間の負荷率と効率との関係を順次に取得し、フィッティングして前記多機並列電力電子変圧器の内部の各変流リンクの負荷率と効率との関係曲線を取得し、
ステップＳ１０３では、各変流リンクの負荷率と効率との関係曲線に基づき、各変流リンクの負荷率と損失との関係を計算し、
ステップＳ１０４では、各変流リンクの負荷率と損失との関係に基づき、単一の変流リンクの多機並列の最小運転損失電力配分曲線を取得し、
ステップＳ１０５では、最小運転損失電力配分曲線をセグメント分割してフィッティングすることで、単一のリンクの多機並列の最適な電力配分の数学的モデルを取得し、
ステップＳ１０６では、単一のリンクの多機並列の最適な電力配分の数学的モデルに基づき、前記多機並列電力電子変圧器の各ポートの最適な電力配分を特定する。
【００２２】
具体的に、ステップＳ１０１では、電力電子変圧器のトポロジー構造に基づき、各ポート間の接続関係を特定し、電気的接続が最も近い２つのポートの間を１つの変流リンクとし、変流リンクの数Ｎとポートの数Ｍとの関係はＭ−１＝Ｎである。
【００２３】
そして、ステップＳ１０２では、電力電子変圧器の内部のリンクの区分け結果に基づき、電力電子変圧器の内部の各リンクの負荷率−効率関係は、装置メーカにより提供され、単一のリンクの２つのポート間の負荷率と効率との関係をテストし、テスト時に他のポートを閉鎖する。負荷率と効率との関係は、少なくとも７つの異なる負荷率に対応する効率測定データを有する必要があり、そのうち、５つは、５０％負荷率以下の測定データであり、１０％負荷率に対応する効率データを含む必要があり、２つは、５０％負荷率以上の測定データであり、１００％負荷率に対応する効率データを含む必要がある。より正確な負荷率−効率関係を得るために、もっと多くのデータポイントをテストすることで実現することができる。図３に示すように、負荷率と効率データを曲線フィッティングして、最小負荷率〜１００％負荷率での効率データを取得する。
【００２４】
図３に示すように、ステップＳ１０３では、それぞれの変流リンクの負荷率−効率関係に基づき、それぞれのリンク負荷率−損失関係を計算し、図４に示すように、１０％〜１００％負荷率でのそれぞれのリンクの損失データを取得する。
【００２５】
そして、ステップＳ１０４では、グリッド法を用いて異なる負荷での電力電子変圧器の単一のリンクの並列運転の総損失を計算し、特定の負荷での単一のリンクの並列の最小総損失を求め、単一のリンクの多機並列のその電力範囲内の最適な運転電力配分を計算することで、図５に示す単一のリンクの多機並列の最小運転損失電力配分曲線を取得することができ、同様に、全てのリンクの多機並列の最小運転損失電力配分曲線を取得することもできる。
【００２６】
一実施例では、上記各変流リンクの負荷率と損失との関係に基づき、単一の変流リンクの多機並列の最小運転損失電力配分曲線を取得するステップは、具体的に、
グリッド法を用いて異なる負荷での電力電子変圧器の単一のリンクの多機並列運転の総損失を計算するステップと、
複数の特定の負荷を選択し、上記特定の負荷での単一のリンクの多機並列の最小総損失を特定し、単一のリンクの多機並列のその負荷範囲での最適な運転電力配分を計算し、単一のリンクの多機並列の最小運転損失電力配分曲線を取得するステップと、を含む。
【００２７】
単一の変流リンクの多機並列の最小運転損失電力配分曲線を取得する。並列運転の電力電子変圧器の効率、容量及び数が変化する際、単一のリンクの多機並列の電力配分は、最小損失曲線セグメント分割ポイントとは異なるため、具体的に用いられる電力電子変圧器及びその並列状況に基づき、セグメント分割ポイントを特定する必要がある。最小損失曲線をセグメント分割する根拠は、当該三次元曲線のＸＹ平面に投影される電力配分変化であり、通常、単機運転、多機電力の均一な配分、電力がｎ次（ｎ＞３）多項式関数規則などに従うことである。セグメント分割後の単一のリンクの多機並列電力配分と最小損失曲線を用いて、当該リンクにつながる総負荷をｘとし、電力配分結果をｙとして、曲線フィッティングを行って得たセグメント分割関数はｙ＝ｆ（ｘ）であり、ステップＳ１０５で単一のリンクの多機並列の最適な電力配分の数学的モデルを取得する。
【００２８】
一実施例では、図６に示すように、上記単一のリンクの多機並列の最適な電力配分の数学的モデルは、単一のリンクの二機並列の最適な電力配分の数学的モデルであり、上記最小運転損失電力配分曲線をセグメント分割してフィッティングすることで、単一のリンクの多機並列の最適な電力配分の数学的モデルを取得するステップは、具体的に、
それぞれのリンクの多機並列の最小運転損失電力配分曲線を第１曲線セグメント、第２曲線セグメント、第３曲線セグメント、第４曲線セグメント及び第５曲線セグメントに分け、そして、第１曲線セグメントが最小負荷から第１負荷ジャンプポイントまでの２つの並列曲線セグメントを含み、上記第１負荷ジャンプポイントが並列曲線セグメントの終端に対応する負荷ポイントであり、第２曲線セグメントが第１負荷ジャンプポイントから第２負荷ジャンプポイントまでの第１接続曲線セグメントを含み、上記第２負荷ジャンプポイントが第１接続曲線セグメントと環状曲線セグメントの上段との接続ポイントに対応する負荷ポイントであり、第３曲線セグメントが第２負荷ジャンプポイントから第３負荷ジャンプポイントまでの環状曲線セグメントの上段を含み、上記第３負荷ジャンプポイントが上記環状曲線セグメントの投影平面における投影曲線においてｘ軸座標が最大であるときにおける環状曲線セグメントに対応する負荷ポイントであり、上記投影平面のｘ軸が、一方の電力電子変圧器の電力であり、上記投影平面のｙ軸が、他方の電力電子変圧器の電力であり、第４曲線セグメントが、第３負荷ジャンプポイントから第４負荷ジャンプポイントまでの環状曲線セグメントの下段を含み、第４負荷ジャンプポイントが、環状曲線セグメントの下段と第２接続曲線セグメントとの接続ポイントに対応する負荷ポイントであり、第５曲線セグメントが、第４負荷ジャンプポイントから最大負荷までの第２接続曲線セグメントを含み、そのうちの第３曲線セグメントの投影平面における投影曲線と第４曲線セグメントの投影平面における投影曲線を曲線フィッティングするステップと、
それぞれのリンクに対して、２つの並列の電力電子変圧器の当該リンクについての単一のリンクの多機並列の最適な電力配分の数学的モデルを作成するステップと、を含む。
【００２９】
一実施例では、上記それぞれのリンクに対して、２つの並列の電力電子変圧器の当該リンクについての単一のリンクの多機並列の最適な電力配分の数学的モデルを作成するステップは、具体的に、
２つの並列の電力電子変圧器のそれぞれのリンクに対して、以下の単一のリンクの多機並列の最適な電力配分の数学的モデルを作成し、
２つの並列の電力電子変圧器の総負荷ｘが最小負荷から第１負荷ジャンプポイントＬＡまでの間にあるとき、２つの電力電子変圧器は、一方のみが運転し、他方が閉鎖する。２つの並列の電力電子変圧器の総負荷ｘが第１負荷ジャンプポイントＬＡから第２負荷ジャンプポイントＬＢまでの間にあるとき、２つの電力電子変圧器は、電力を平均に配分する。２つの並列の電力電子変圧器の総負荷ｘが第２負荷ジャンプポイントＬＢから第３負荷ジャンプポイントＬＣまでの間にあるとき、そのうちの一方の電力電子変圧器の電力配分の負荷率はｆ１(ｘ)であり、ｆ１(ｘ)はフィッティング多項式であり、他方の電力電子変圧器の電力配分はｘ−ｆ１(ｘ)である。２つの並列の電力電子変圧器の総負荷ｘが第３負荷ジャンプポイントＬＣから第４負荷ジャンプポイントＬＤまでの間にあるとき、そのうちの一方の電力電子変圧器の電力配分の負荷率はｆ２(ｘ)であり、ｆ２(ｘ)がフィッティング多項式であり、他方の電力電子変圧器の電力配分はｘ−ｆ２(ｘ)である。２つの並列の電力電子変圧器の総負荷ｘが第４負荷ジャンプポイントＬＤから最大負荷ＬＭＡＸまでの間にあるとき、２つの電力電子変圧器は、電力を平均に配分し、ＬＭＡＸは２つの電力電子変圧器の単一のリンクの並列最大運転電力である。
【００３０】
最後に、ステップＳ１０６では、単一のリンクの多機並列の最適な電力配分の数学的モデルに基づき、上記多機並列電力電子変圧器の各ポートの最適な電力配分を特定する。
【００３１】
一実施例では、上記単一のリンクの多機並列の最適な電力配分の数学的モデルに基づき、上記多機並列電力電子変圧器の各ポートの最適な電力配分を特定するステップは、具体的に、
単一のリンクの多機並列の最適な電力配分の数学的モデルに基づき、多機並列のマルチポートの電力電子変圧器に対して、終端低圧母線から順に前段へ、各ポートの最適な電力配分を特定するステップを含む。
【００３２】
具体的に、負荷と分散型電源の状況に基づき、多機並列のマルチポートの電力電子変圧器に対して終端低圧母線から、リンク毎に前段へ各電力電子変圧器の単一のリンクの最適な電力配分を特定し、マルチポートの電力電子変圧器の多機並列の最適な運転の電力配分を取得する。
【００３３】
本発明は、従来技術に比べ、その有益な効果が以下の通りである。
【００３４】
１．本発明は、マルチポートの電力電子変圧器の多機並列運転の電力配分の最適化の問題を解決し、多機並列システムのエネルギー消費を低下させ、システムの効率を向上させることができる。
【００３５】
２．本発明はオフライン最適化計算方法を採用し、オフライン時にグリッド法とセグメント分割の曲線フィッティング法を用いて負荷と各電力電子変圧器の各リンクの電力配分の数学関係を取得し、オンライン時に負荷に代入して電力配分結果を迅速に計算することができる。
【００３６】
３．本発明は、電力電子変圧器を複数の変流リンクに分け、各リンクの最適な電力配分を別々に計算し、各ポートの最適な電力配分を段階的に特定し、電力電子変圧器のポートの電力の複数の流れの向きとポートとの間の効率の関連付けの電力の最適な配分への影響を解決し、電力電子変圧器の複数のポートの最適な電力配分を同時に求める複雑性を低下させる。
【００３７】
図９に示すのは、本発明の最適な実施例の動作フローチャートであり、以下のステップを含み、
ステップＳ９０１では、電力電子変圧器の各ポートのトポロジー接続構造を特定し、
ステップＳ９０２では、電力電子変圧器のトポロジー接続構造に基づき、電力電子変圧器の内部の各変流リンクの負荷率と効率との関係を特定し、
ステップＳ９０３では、各変流リンクの負荷率と効率との関係に基づき、各リンクの負荷率と損失との関係を計算し、
ステップＳ９０４では、グリッド法を用いて単一のリンクの多機並列の最小運転損失電力配分曲線を取得し、
ステップＳ９０５では、最適な運転電力配分結果をセグメント分割してフィッティングすることで、単一のリンクの多機並列の最適な電力配分の数学的モデルを取得し、
ステップＳ９０６では、リンク毎に、多機並列電力電子変圧器の各ポートの最適な電力配分を特定する。
【００３８】
本発明の具体的な実施手順を説明するために、上記方法の具体的な実施例は以下のとおりである。
【００３９】
（１）図２に示すように、４ポートの電力電子変圧器の各ポートの内部接続構成を特定する。電気的接続の最も近い２つのポートの間を１つの変流リンクとすると、この電力電子変圧器を３つの変流リンクに分け、それぞれ１０ｋＶ ＡＣ〜±３７５Ｖ ＤＣ、１０ｋＶ ＤＣ〜±３７５Ｖ ＤＣ、３８０Ｖ ＡＣ〜±３７５Ｖ ＤＣとなる。
【００４０】
（２）電力電子変圧器の内部の３つのリンクのポート間の負荷率−効率関係を特定し、それぞれのリンクは、７つのデータポイントが用いられ、それぞれ１０％、２０％、３０％、４０％、５０％、７５％、１００％負荷率及びそれが対応する効率である。３つのリンクの負荷率−効率データを曲線フィッティングし、図３に示すように、１０％〜１００％負荷率での効率データを取得する。
【００４１】
（３）３つの変流リンクの負荷率−効率関係に基づき、３つのリンクの負荷率−損失関係を計算し、図４に示すように、１０％〜１００％負荷率での３つのリンクの損失データを取得する。
【００４２】
（４）グリッド法を用いて３つのリンクの二機並列の最小運転損失電力配分曲線を取得する。単一のリンクの二機並列の最小運転損失電力配分曲線を計算することは以下のとおりであり、図５に示すように、まず、グリッド法を用いて異なる負荷での電力電子変圧器（ＰＥＴ）の単一のリンクの二機並列運転の総損失を計算し、さらに、図６に示すように、特定の負荷での単一のリンクの二機並列の最小総損失を求め、単一のリンクの二機並列のその負荷範囲での最適な運転電力配分を計算することで、単一のリンクの二機並列の最小運転損失電力配分曲線を取得する。
【００４３】
（５）単一のリンクの多機並列の最適な電力配分の数学的モデルを作成する。３つのリンクは、類似する二機並列の最小運転損失電力配分曲線を有するため、３つのリンクは、いずれも５つのセグメントに分けられる。１０ｋＶ ＡＣ〜±３７５Ｖ  ＤＣリンクの二機並列の最小運転損失電力配分曲線を例とする。４つのセグメント分割ポイントは、それぞれＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄと記され、そに対応する総負荷は、それぞれＬＡ、ＬＢ、ＬＣ、ＬＤである。負荷ｘが０〜ＬＡであるとき、２つの電力電子変圧器は、一方のみが運転し、他方が閉鎖する。負荷ｘがＬＡ〜ＬＢであるとき、２つの電力電子変圧器は、電力を平均に配分する。負荷ｘがＬＢ〜ＬＣであるとき、そのうちの一方の電力電子変圧器の電力配分の負荷率はｆ１(ｘ)であり、ｆ１(ｘ)は、フィッティングの四次多項式であり、他方の電力電子変圧器の電力配分はｘ−ｆ１(ｘ)である。負荷ｘがＬＣ〜ＬＤであるとき、そのうちの一方の電力電子変圧器の電力配分の負荷率はｆ２(ｘ)であり、ｆ２(ｘ)はフィッティングの四次多項式であり、他方の電力電子変圧器の電力配分はｘ−ｆ２(ｘ)である。負荷ｘがＬＤ〜ＬＭＡＸであるとき、２つの電力電子は、電力を平均に配分し、ＬＭＡＸは２つの電力電子変圧器の単一のリンクの並列最大運転電力である。
【００４４】
（６）二機並列の４ポートの電力電子変圧器に対して、終端低圧母線から順に前段へ各ポートの最適な電力配分を特定する。４ポートの電力電子変圧器の二機並列構成及びポートの最適な電力配分の順番は、図７に示す通りであり、ここで、１０ｋＶ ＡＣポートが電力網に接続され、残りの３つのポートにいずれも負荷が接続されている。各ポートの最適な電力配分の前後順番は、３８０Ｖ ＡＣ、１０ｋＶ ＤＣ、±３７５Ｖ  ＤＣ、１０ｋＶ ＡＣである。図８に示すように、（５）の計算結果及び各リンクの負荷率−効率関係に基づき、各ポートの電力の流れ状況を計算する。４ポート電力電子変圧器の二機並列システムは、二機平均配分電力の運転ポリシーを採用すれば、２つの電力電子変圧器の損失は、いずれも２９．６ｋＷであり、二機並列は、ポートの電力配分が最適化された後、２つの電力電子変圧器の損失はそれぞれ２６．３ｋＷと２６．５ｋＷである。
【００４５】
図１０に示すのは、本発明の多機並列電力電子変圧器の電力配分に用いられる電子装置のハードウェアの構造概略図であり、この電子装置は、
少なくとも１つのプロセッサ１００１と、
上記少なくとも１つのプロセッサ１００１に通信接続されるメモリ１００２と、を含み、
上記メモリ１００２には、上記１つのプロセッサが実行可能な指令が記憶され、上記指令が上記少なくとも１つのロセッサによって実行されることで、上記少なくとも１つのプロセッサは、以下のステップを実行することができ、
上記多機並列電力電子変圧器の変流リンクの数を特定し、それぞれの上記変流リンクが２つのポートを含み、
それぞれの変流リンクの２つのポート間の負荷率と効率との関係を順次に取得し、フィッティングして、上記多機並列電力電子変圧器の内部の各変流リンクの負荷率と効率との関係曲線を取得し、
各変流リンクの負荷率と効率との関係曲線に基づき、各変流リンクの負荷率と損失との関係を計算し、
各変流リンクの負荷率と損失との関係に基づき、単一の変流リンクの多機並列の最小運転損失電力配分曲線を取得し、
最小運転損失電力配分曲線をセグメント分割してフィッティングすることで、単一のリンクの多機並列の最適な電力配分の数学的モデルを取得し、
単一のリンクの多機並列の最適な電力配分の数学的モデルに基づき、上記多機並列電力電子変圧器の各ポートの最適な電力配分を特定する。
【００４６】
図１０では、１つのプロセッサ１００２を例とする。
【００４７】
サーバは、入力装置１００３と出力装置１００４をさらに備えることができる。
【００４８】
プロセッサ１００１、メモリ１００２、入力装置１００３及び表示装置１００４は、バスや他の形態で接続することができ、図においてバスで接続することを例とする。
【００４９】
メモリ１００２は、不揮発性のコンピュータ読み取り可能な記憶媒体として、不揮発性のソフトウェアプログラム、不揮発性のコンピュータが実行可能なプログラム、モジュール、例えば本願の実施例における多機並列電力電子変圧器に用いられる電力配分方法に対応するプログラム指令／モジュール、例えば図１に示す方法手順を記憶することができる。プロセッサ１００１は、メモリ１００２に記憶された不揮発性ソフトウェアプログラム、指令及びモジュールを実行することで、様々な機能応用及びデータ処理を実行し、即ち、上記実施例における多機並列電力電子変圧器に用いられる電力配分方法を実現する。
【００５０】
メモリ１００２は、プログラム記憶領域とデータ記憶領域を含んでもよく、ここで、プログラム記憶領域は、オペレーティングシステム、少なくとも1つの機能に必要なアプリケーションプログラムを記憶することができ、データ記憶領域は、多機並列電力電子変圧器に用いられる電力配分方法の使用によって作成されたデータなどを記憶することができる。なお、メモリ１００２は、高速ランダムアクセスメモリを含んでもよく、不揮発性メモリ、例えば、少なくとも1つの磁気ディスク記憶デバイス、フラッシュメモリデバイス、またはその他の不揮発性固体メモリデバイスを含んでもよい。一部の実施例では、メモリ１００２は、オプションとして、プロセッサ１００１に対してリモート設置されるメモリを含み、これらのリモートメモリは、ネットワークを介して多機並列電力電子変圧器に用いられる電力配分方法を実行する装置に接続されることが可能である。上記ネットワークの実例は、インターネット、企業内部ネットワーク、ローカルエリアネットワーク、移動通信ネットワーク及びそれらの組み合わせを含むがそれらに限定されない。
【００５１】
入力装置１００３は、入力されたユーザのクリックを受け取り、多機並列電力電子変圧器の電力配分方法のユーザ設置及び機能制御に関する信号入力を生成することができる。表示装置１００４は、表示スクリーンなどの表示装置を含んでもよい。
【００５２】
上記１つ又は複数のモジュールが前記メモリ１００２に記憶され、上記１つ又は複数のプロセッサ１００１が実行する際、上記任意の方法の実施例における多機並列電力電子変圧器に用いられる電力配分方法を実行する。
【００５３】
一実施例では、上記各変流リンクの負荷率と損失との関係に基づき、単一の変流リンクの多機並列の最小運転損失電力配分曲線を取得するステップは、具体的に、
グリッド法を用いて異なる負荷での電力電子変圧器の単一のリンクの多機並列運転の総損失を計算するステップと、
複数の特定の負荷を選択し、上記特定の負荷での単一のリンクの多機並列の最小総損失を特定し、単一のリンクの多機並列のその負荷範囲での最適な運転電力配分を計算することで、単一のリンクの多機並列の最小運転損失電力配分曲線を取得するステップと、を含む。
【００５４】
一実施例では、上記単一のリンクの多機並列の最適な電力配分の数学的モデルは、単一のリンクの二機並列の最適な電力配分の数学的モデルであり、上記最小運転損失電力配分曲線をセグメント分割してフィッティングすることで、単一のリンクの多機並列の最適な電力配分の数学的モデルを取得するステップは、具体的に、
それぞれのリンクの多機並列の最小運転損失電力配分曲線を第１曲線セグメント、第２曲線セグメント、第３曲線セグメント、第４曲線セグメント及び第５曲線セグメントに分け、当該第３曲線セグメントの投影平面における投影曲線と、当該第４曲線セグメントの投影平面における投影曲線と、を曲線フィッティングするステップと、
それぞれのリンクに対して、２つの並列の電力電子変圧器の当該リンクについての単一のリンクの多機並列の最適な電力配分の数学的モデルを作成するステップと、を含み、
第１曲線セグメントは、最小負荷から第１負荷ジャンプポイントまでの２つの並列曲線セグメントを含み、上記第１負荷ジャンプポイントは、並列曲線セグメントの終端に対応する負荷ポイントであり、第２曲線セグメントは、第１負荷ジャンプポイントから第２負荷ジャンプポイントまでの第１接続曲線セグメントを含み、上記第２負荷ジャンプポイントは、第１接続曲線セグメントと環状曲線セグメントの上段との接続ポイントに対応する負荷ポイントであり、第３曲線セグメントは、第２負荷ジャンプポイントから第３負荷ジャンプポイントまでの環状曲線セグメントの上段を含み、上記第３負荷ジャンプポイントは、上記環状曲線セグメントの投影平面における投影曲線においてｘ軸座標が最大である時における環状曲線セグメントに対応する負荷ポイントであり、上記投影平面のｘ軸は、一方の電力電子変圧器の電力であり、上記投影平面のｙ軸は、他方の電力電子変圧器の電力であり、第４曲線セグメントは、第３負荷ジャンプポイントから第４負荷ジャンプポイントまでの環状曲線セグメントの下段を含み、第４負荷ジャンプポイントは、環状曲線セグメントの下段と第２接続曲線セグメントとの接続ポイントに対応する負荷ポイントであり、第５曲線セグメントは、第４負荷ジャンプポイントから最大負荷までの第２接続曲線セグメントを含む。
【００５５】
一実施例では、前記それぞれのリンクに対して、２つの並列の電力電子変圧器の当該リンクについての単一のリンクの多機並列の最適な電力配分の数学的モデルを作成するステップは、具体的に以下のステップを含み、
２つの並列の電力電子変圧器のそれぞれのリンクに対して、以下の単一のリンクの多機並列の最適な電力配分の数学的モデルを作成し、
２つの並列の電力電子変圧器の総負荷ｘが、最小負荷から第１負荷ジャンプポイントＬＡまでの間にあるとき、２つの電力電子変圧器は、一方のみが運転し、他方が閉鎖し、２つの並列の電力電子変圧器の総負荷ｘが第１負荷ジャンプポイントＬＡから第２負荷ジャンプポイントＬＢまでの間にあるとき、２つの電力電子変圧器は、電力を平均に配分し、２つの並列の電力電子変圧器の総負荷ｘが第２負荷ジャンプポイントＬＢから第３負荷ジャンプポイントＬＣまでの間にあるとき、一方の電力電子変圧器の電力配分の負荷率はｆ１(ｘ)であり、ｆ１(ｘ)がフィッティング多項式であり、他方の電力電子変圧器の電力配分はｘ−ｆ１(ｘ)であり、２つの並列の電力電子変圧器の総負荷ｘが第３負荷ジャンプポイントＬＣから第４負荷ジャンプポイントＬＤまでの間にあるとき、一方の電力電子変圧器の電力配分の負荷率はｆ２(ｘ)であり、ｆ２(ｘ)がフィッティング多項式であり、他方の電力電子変圧器の電力配分はｘ−ｆ２(ｘ)であり、２つの並列の電力電子変圧器の総負荷ｘが第４負荷ジャンプポイントＬＤから最大負荷ＬＭＡＸまでの間にあるとき、２つの電力電子は、電力を平均に配分し、ＬＭＡＸは、２つの電力電子変圧器の単一のリンクの並列最大運転電力である。
【００５６】
一実施例では、上記単一のリンクの多機並列の最適な電力配分の数学的モデルに基づき、上記多機並列電力電子変圧器の各ポートの最適な電力配分を特定するステップは、具体的に、
単一のリンクの多機並列の最適な電力配分の数学的モデルに基づき、多機並列のマルチポートの電力電子変圧器に対して、終端低圧母線から順に前段へ、各ポートの最適な電力配分を特定するステップを含む。
【００５７】
前記実施例は本発明のいくつかの実施形態のみを示し、その説明は具体的で詳細であるが、本発明の特許請求の範囲を限定するものと理解すべきではない。なお、当業者にとって、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、幾多の変形及び改良が可能であり、それらも本発明の保護の範囲に属する。したがって、本発明の特許の保護範囲は添付の特許請求の範囲を基準とすべきである。
【００５８】
（付記）
（付記１）
多機並列電力電子変圧器に用いられる電力配分方法であって、
前記電力電子変圧器の変流リンクの数を特定し、それぞれの前記変流リンクが２つのポートを含むステップと、
それぞれの変流リンクの２つのポート間の負荷率と効率との関係を順次に取得し、フィッティングして前記電力電子変圧器の内部の各変流リンクの負荷率と効率との関係曲線を取得するステップと、
各変流リンクの負荷率と効率との関係曲線に基づき、各変流リンクの負荷率と損失との関係を計算するステップと、
各変流リンクの負荷率と損失との関係に基づき、単一の変流リンクの多機並列の最小運転損失電力配分曲線を取得するステップと、
最小運転損失電力配分曲線をセグメント分割してフィッティングすることで、単一のリンクの多機並列の最適な電力配分の数学的モデルを取得するステップと、
単一のリンクの多機並列の最適な電力配分の数学的モデルに基づき、前記多機並列電力電子変圧器の各ポートの最適な電力配分を特定するステップと、を含むことを特徴とする電力配分方法。
【００５９】
（付記２）
前記各変流リンクの負荷率と損失との関係に基づき、単一の変流リンクの多機並列の最小運転損失電力配分曲線を取得するステップは、具体的に、
グリッド法を用いて異なる負荷での電力電子変圧器の単一のリンクの多機並列運転の総損失を計算するステップと、
複数の特定の負荷を選択し、前記特定の負荷での単一のリンクの多機並列の最小総損失を特定し、単一のリンクの多機並列のその負荷範囲での最適な運転電力配分を計算することで、単一のリンクの多機並列の最小運転損失電力配分曲線を取得するステップと、を含むことを特徴とする付記１に記載の電力配分方法。
【００６０】
（付記３）
前記単一のリンクの多機並列の最適な電力配分の数学的モデルは、単一のリンクの二機並列の最適な電力配分の数学的モデルであり、前記最小運転損失電力配分曲線をセグメント分割してフィッティングすることで、単一のリンクの多機並列の最適な電力配分の数学的モデルを取得するステップは、具体的に、
それぞれのリンクの多機並列の最小運転損失電力配分曲線を第１曲線セグメント、第２曲線セグメント、第３曲線セグメント、第４曲線セグメント及び第５曲線セグメントに分け、前記第３曲線セグメントの投影平面における投影曲線と、前記第４曲線セグメントの投影平面における投影曲線と、を曲線フィッティングするステップと、
それぞれのリンクに対して、２つの並列の電力電子変圧器の当該リンクについての単一のリンクの多機並列の最適な電力配分の数学的モデルを作成するステップと、を含み、
第１曲線セグメントは、最小負荷から第１負荷ジャンプポイントまでの２つの並列曲線セグメントを含み、前記第１負荷ジャンプポイントは、並列曲線セグメントの終端に対応する負荷ポイントであり、第２曲線セグメントは、第１負荷ジャンプポイントから第２負荷ジャンプポイントまでの第１接続曲線セグメントを含み、前記第２負荷ジャンプポイントは、第１接続曲線セグメントと環状曲線セグメントの上段との接続ポイントに対応する負荷ポイントであり、第３曲線セグメントは、第２負荷ジャンプポイントから第３負荷ジャンプポイントまでの環状曲線セグメントの上段を含み、前記第３負荷ジャンプポイントは、前記環状曲線セグメントの投影平面における投影曲線においてｘ軸座標が最大である時における環状曲線セグメントに対応する負荷ポイントであり、前記投影平面のｘ軸は、一方の電力電子変圧器の電力であり、前記投影平面のｙ軸は、他方の電力電子変圧器の電力であり、第４曲線セグメントは、第３負荷ジャンプポイントから第４負荷ジャンプポイントまでの環状曲線セグメントの下段を含み、第４負荷ジャンプポイントは、環状曲線セグメントの下段と第２接続曲線セグメントとの接続ポイントに対応する負荷ポイントであり、第５曲線セグメントは、第４負荷ジャンプポイントから最大負荷までの第２接続曲線セグメントを含むことを特徴とする付記１に記載の電力配分方法。
【００６１】
（付記４）
前記それぞれのリンクに対して、２つの並列の電力電子変圧器の当該リンクについての単一のリンクの多機並列の最適な電力配分の数学的モデルを作成するステップは、具体的に以下のステップを含み、
２つの並列の電力電子変圧器のそれぞれのリンクに対して、以下の単一のリンクの多機並列の最適な電力配分の数学的モデルを作成し、
２つの並列の電力電子変圧器の総負荷ｘが最小負荷から第１負荷ジャンプポイントＬＡまでの間にあるとき、２つの電力電子変圧器は、一方のみが運転し、他方が閉鎖し、２つの並列の電力電子変圧器の総負荷ｘが第１負荷ジャンプポイントＬＡから第２負荷ジャンプポイントＬＢまでの間にあるとき、２つの電力電子変圧器は、電力を平均に配分し、２つの並列の電力電子変圧器の総負荷ｘが第２負荷ジャンプポイントＬＢから第３負荷ジャンプポイントＬＣまでの間にあるとき、一方の電力電子変圧器の電力配分の負荷率はｆ１(ｘ)であり、ｆ１(ｘ)がフィッティング多項式であり、他方の電力電子変圧器の電力配分はｘ−ｆ１(ｘ)であり、２つの並列の電力電子変圧器の総負荷ｘが第３負荷ジャンプポイントＬＣから第４負荷ジャンプポイントＬＤまでの間にあるとき、一方の電力電子変圧器の電力配分の負荷率はｆ２(ｘ)であり、ｆ２(ｘ)がフィッティング多項式であり、他方の電力電子変圧器の電力配分はｘ−ｆ２(ｘ)であり、２つの並列の電力電子変圧器の総負荷ｘが第４負荷ジャンプポイントＬＤから最大負荷ＬＭＡＸまでの間にあるとき、２つの電力電子変圧器は、電力を平均に配分し、ＬＭＡＸは、２つの電力電子変圧器の単一のリンクの並列最大運転電力であることを特徴とする付記３に記載の電力配分方法。
【００６２】
（付記５）
前記単一のリンクの多機並列の最適な電力配分の数学的モデルに基づき、前記多機並列電力電子変圧器の各ポートの最適な電力配分を特定するステップは、具体的に、
単一のリンクの多機並列の最適な電力配分の数学的モデルに基づき、多機並列のマルチポートの電力電子変圧器に対して、終端低圧母線から順に前段へ、各ポートの最適な電力配分を特定するステップを含むことを特徴とする付記１〜４のいずれか１つに記載の電力配分方法。
【００６３】
（付記６）
多機並列電力電子変圧器の電力配分に用いられる電子装置であって、
少なくとも１つのプロセッサと、
前記少なくとも１つのプロセッサに通信接続されるメモリと、を備え、
前記メモリには、前記少なくとも１つのプロセッサが実行可能な指令が記憶され、
前記指令が前記少なくとも１つのプロセッサに実行されることで、前記少なくとも１つのプロセッサは、
前記多機並列電力電子変圧器の変流リンクの数を特定し、それぞれの前記変流リンクが２つのポートを含むステップと、
それぞれの変流リンクの２つのポート間の負荷率と効率との関係を順次に取得し、フィッティングして前記電力電子変圧器の内部の各変流リンクの負荷率と効率との関係曲線を取得するステップと、
各変流リンクの負荷率と効率との関係曲線に基づき、各変流リンクの負荷率と損失との関係を計算するステップと、
各変流リンクの負荷率と損失との関係に基づき、単一の変流リンクの多機並列の最小運転損失電力配分曲線を取得するステップと、
最小運転損失電力配分曲線をセグメント分割してフィッティングすることで、単一のリンクの多機並列の最適な電力配分の数学的モデルを取得するステップと、
単一のリンクの多機並列の最適な電力配分の数学的モデルに基づき、前記多機並列電力電子変圧器の各ポートの最適な電力配分を特定するステップと、を実行可能であることを特徴とする電子装置。
【００６４】
（付記７）
前記単一のリンクの多機並列の最適な電力配分の数学的モデルは、単一のリンクの二機並列の最適な電力配分の数学的モデルであり、前記各変流リンクの負荷率と損失との関係に基づき、単一の変流リンクの多機並列の最小運転損失電力配分曲線を取得するステップは、具体的に、
グリッド法を用いて異なる負荷での電力電子変圧器の単一のリンクの多機並列運転の総損失を計算するステップと、
複数の特定の負荷を選択し、前記特定の負荷での単一のリンクの多機並列の最小総損失を特定し、単一のリンクの多機並列のその負荷範囲での最適な運転電力配分を計算することで、単一のリンクの多機並列の最小運転損失電力配分曲線を取得するステップと、を含むことを特徴とする付記６に記載の電子装置。
【００６５】
（付記８）
前記最小運転損失電力配分曲線をセグメント分割してフィッティングすることで、単一のリンクの多機並列の最適な電力配分の数学的モデルを取得するステップは、具体的に、
それぞれのリンクの多機並列の最小運転損失電力配分曲線を第１曲線セグメント、第２曲線セグメント、第３曲線セグメント、第４曲線セグメント及び第５曲線セグメントに分け、前記第３曲線セグメントの投影平面における投影曲線と、前記第４曲線セグメントの投影平面における投影曲線と、を曲線フィッティングするステップと、
それぞれのリンクに対して、２つの並列の電力電子変圧器の当該リンクについての単一のリンクの多機並列の最適な電力配分の数学的モデルを作成するステップと、を含み、
第１曲線セグメントは、最小負荷から第１負荷ジャンプポイントまでの２つの並列曲線セグメントを含み、前記第１負荷ジャンプポイントは、並列曲線セグメントの終端に対応する負荷ポイントであり、第２曲線セグメントは、第１負荷ジャンプポイントから第２負荷ジャンプポイントまでの第１接続曲線セグメントを含み、前記第２負荷ジャンプポイントは、第１接続曲線セグメントと環状曲線セグメントの上段との接続ポイントに対応する負荷ポイントであり、第３曲線セグメントは、第２負荷ジャンプポイントから第３負荷ジャンプポイントまでの環状曲線セグメントの上段を含み、前記第３負荷ジャンプポイントは、前記環状曲線セグメントの投影平面における投影曲線においてｘ軸座標が最大である時における環状曲線セグメントに対応する負荷ポイントであり、前記投影平面のｘ軸は、一方の電力電子変圧器の電力であり、前記投影平面のｙ軸は、他方の電力電子変圧器の電力であり、第４曲線セグメントは、第３負荷ジャンプポイントから第４負荷ジャンプポイントまでの環状曲線セグメントの下段を含み、第４負荷ジャンプポイントは、環状曲線セグメントの下段と第２接続曲線セグメントとの接続ポイントに対応する負荷ポイントであり、第５曲線セグメントは、第４負荷ジャンプポイントから最大負荷までの第２接続曲線セグメントを含むことを特徴とする付記６に記載の電子装置。
【００６６】
（付記９）
前記それぞれのリンクに対して、２つの並列の電力電子変圧器の当該リンクについての単一のリンクの多機並列の最適な電力配分の数学的モデルを作成するステップは、具体的に以下のステップを含み、
２つの並列の電力電子変圧器のそれぞれのリンクに対して、以下の単一のリンクの多機並列の最適な電力配分の数学的モデルを作成し、
２つの並列の電力電子変圧器の総負荷ｘが最小負荷から第１負荷ジャンプポイントＬＡまでの間にあるとき、２つの電力電子変圧器は、一方のみが運転し、他方が閉鎖し、２つの並列の電力電子変圧器の総負荷ｘが第１負荷ジャンプポイントＬＡから第２負荷ジャンプポイントＬＢまでの間にあるとき、２つの電力電子変圧器は、電力を平均に配分し、２つの並列の電力電子変圧器の総負荷ｘが第２負荷ジャンプポイントＬＢから第３負荷ジャンプポイントＬＣまでの間にあるとき、一方の電力電子変圧器の電力配分の負荷率はｆ１(ｘ)であり、ｆ１(ｘ)がフィッティング多項式であり、他方の電力電子変圧器の電力配分はｘ−ｆ１(ｘ)であり、２つの並列の電力電子変圧器の総負荷ｘが第３負荷ジャンプポイントＬＣから第４負荷ジャンプポイントＬＤまでの間にあるとき、一方の電力電子変圧器の電力配分の負荷率はｆ２(ｘ)であり、ｆ２(ｘ)がフィッティング多項式であり、他方の電力電子変圧器の電力配分はｘ−ｆ２(ｘ)であり、２つの並列の電力電子変圧器の総負荷ｘが第４負荷ジャンプポイントＬＤから最大負荷ＬＭＡＸまでの間にあるとき、２つの電力電子は、電力を平均に配分し、ＬＭＡＸは、２つの電力電子変圧器の単一のリンクの並列最大運転電力であることを特徴とする付記８に記載の電子装置。
【００６７】
（付記１０）
前記単一のリンクの多機並列の最適な電力配分の数学的モデルに基づき、前記多機並列電力電子変圧器の各ポートの最適な電力配分を特定するステップは、具体的に、
単一のリンクの多機並列の最適な電力配分の数学的モデルに基づき、多機並列のマルチポートの電力電子変圧器に対して、終端低圧母線から順に前段へ、各ポートの最適な電力配分を特定するステップを含むことを特徴とする付記６〜９のいずれか１つに記載の電子装置。
【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１０】
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【国際調査報告】
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