[發(fā)明專利]電力變換裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910004846.1
• 申請(qǐng)日: 2009-01-21
• 公開（公告）號(hào): CN101499737A
• 公開（公告）日: 2009-08-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 相原孝志;古關(guān)莊一郎;伊藤智道
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 株式會(huì)社日立制作所
• 主分類號(hào): H02M7/48
• 分類號(hào): H02M7/48;H02J3/18
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 汪惠民

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及為抑制電力系統(tǒng)中的電壓變動(dòng)所使用的電力變換裝置，特別涉及以抑制閃變(flicker)為目的時(shí)優(yōu)選的電力變換裝置。?

背景技術(shù)

系統(tǒng)中(電力系統(tǒng)中)，當(dāng)與之連接的負(fù)載發(fā)生變動(dòng)時(shí)，由輸電線或變壓器阻抗產(chǎn)生的電壓降發(fā)生變動(dòng)，在負(fù)載的連接點(diǎn)產(chǎn)生電壓變動(dòng)，當(dāng)負(fù)載變動(dòng)為短周期進(jìn)行重復(fù)時(shí)，會(huì)以反應(yīng)該短周期重復(fù)的電壓變動(dòng)的形式產(chǎn)生閃變。?

作為抑制該系統(tǒng)中的電壓變動(dòng)或閃變的方法，有使用電力變換裝置的方法。例如專利文獻(xiàn)1中公開的閃變抑制裝置即為上述的電力變換裝置的例子。專利文獻(xiàn)1的閃變抑制裝置，基于負(fù)載電流求出有效電流和無效電流，從該有效電流和無效電流中通過過濾處理求出正相部分和逆相部分，生成電流指令值。之后利用電流指令值從電流發(fā)生部輸出檢測(cè)到的負(fù)載電流和逆相的電流，從而消除從系統(tǒng)流入的電流的變動(dòng)部分，抑制電壓變動(dòng)或閃變。?

該閃變抑制裝置，在負(fù)載電流包含高諧波成分時(shí)，會(huì)在電流指令值中含有高諧波成分。因此當(dāng)以電力變換器構(gòu)成電流發(fā)生部時(shí)，存在電流控制延遲，會(huì)使電力變換器中的高諧波成分的相位相對(duì)負(fù)載電流中的高諧波成分的相位延遲。由此而無法消除流入系統(tǒng)中的電流的高諧波成分，因此有可能不會(huì)獲得充分的抑制效果。?

該問題例如可通過專利文獻(xiàn)2所公開的方法解決。在專利文獻(xiàn)2中公開的方法中，使用有下述單元：利用與系統(tǒng)同步的基準(zhǔn)正弦波將負(fù)載電流進(jìn)行傅立葉級(jí)數(shù)展開并將該系數(shù)輸出的傅立葉級(jí)數(shù)展開單元、由該傅立葉級(jí)數(shù)展開單元獲得的傅立葉級(jí)數(shù)系數(shù)算出負(fù)載電流的基波成分振幅值的基波成分算出單元、以及基于由該基波成分算出單元得到基波成分振幅值?算出閃變抑制裝置的電流指令值的電流指令值算出單元。該專利文獻(xiàn)2中公開的方法，能夠從電流指令值中除去系統(tǒng)頻率的整數(shù)倍的頻率成分，因此即可抑制閃變，也可以降低從閃變抑制裝置中流出的高諧波。?

專利文獻(xiàn)1：日本特許第2675206號(hào)公報(bào)?

專利文獻(xiàn)2：WO2007/119855A1?

電壓變動(dòng)或閃變不僅由無效電流的變動(dòng)造成，也由有效電流的變動(dòng)造成。因此，在用電力變換裝置抑制電壓變動(dòng)時(shí)，希望該電力變換裝置的電力變換器除了對(duì)無效電流的進(jìn)行控制之外，還能夠?qū)τ行щ娏鬟M(jìn)行控制。然而用于抑制電壓變動(dòng)的電力變換裝置的電力變換器，通常不具有用于存儲(chǔ)充足能量的組成。因此作為電壓變動(dòng)的抑制控制，不進(jìn)行有效電流的控制。例如，在STATCOM(自激勵(lì)式無效電力補(bǔ)償裝置)中，為了維持直流電壓而在直流部具有電容器，但由于在此可存儲(chǔ)的能量較小，使得直流電壓根據(jù)有效電流的輸出的能量方向而下降，或?qū)е逻^電壓產(chǎn)生。因此在STATCOM中，通常控制有效電流而使直流電壓保持恒定，這樣即便在被用于以抑制系統(tǒng)的電壓變動(dòng)為目的時(shí)，也不會(huì)將有效電流用于電壓變動(dòng)抑制控制中。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為基于以上情況為背景而形成，課題在于在用于系統(tǒng)的電壓變動(dòng)抑制的電力變換裝置中，通過能夠?qū)⒂行щ娏饕灿糜陔妷鹤儎?dòng)抑制控制中，而能夠更加有效地進(jìn)行電壓變動(dòng)抑制，而且在電力變換裝置中不會(huì)損害所需的電流電壓恒定控制功能。?

解決上述課題的本發(fā)明的電力變換裝置，具備：與系統(tǒng)連接的電力變換器；檢測(cè)上述電力變換器輸出的電流的第一電流檢測(cè)器；檢測(cè)上述電力變換器的對(duì)上述系統(tǒng)的連接點(diǎn)處的上述系統(tǒng)的負(fù)載電流的第二電流檢測(cè)器；檢測(cè)上述連接點(diǎn)處的上述系統(tǒng)電壓的電壓檢測(cè)器；基于上述第二電流檢測(cè)器產(chǎn)生的電流信號(hào)和上述電壓檢測(cè)器產(chǎn)生的電壓信號(hào)生成電流指令值的電流指令值生成系統(tǒng)；以及控制上述電力變換器以使從上述第一電流檢測(cè)器所產(chǎn)生的電流信號(hào)中得到的電流反饋值與上述電流指令值一致的電流控制系統(tǒng)，其特征在于，還具備補(bǔ)償系統(tǒng)，其基于上述第二電流檢?測(cè)器所產(chǎn)生的電流信號(hào)和上述電壓檢測(cè)器所產(chǎn)生的電壓信號(hào)求出補(bǔ)償值，并通過該補(bǔ)償值對(duì)上述電流指令值生成系統(tǒng)所產(chǎn)生的上述電流指令值進(jìn)行補(bǔ)償。?

該電力變換裝置，由于利用補(bǔ)償系統(tǒng)得出的補(bǔ)償值進(jìn)行補(bǔ)償電流指令值生成系統(tǒng)的電流指令值的補(bǔ)償處理，因此能夠?qū)⒂行Р糠蛛娏饕灿糜陔妷鹤儎?dòng)抑制控制中。因此不會(huì)損害必要的電流電壓恒定控制功能，且能夠進(jìn)行甚至可有效地抑制閃變之類的高度電壓變動(dòng)抑制。?

在本發(fā)明中，針對(duì)上述的電力變換裝置，優(yōu)選的方式之一在于，上述補(bǔ)償系統(tǒng)具備基于上述第二電流檢測(cè)器所產(chǎn)生的電流信號(hào)和上述電壓檢測(cè)器所產(chǎn)生的電壓信號(hào)求出瞬時(shí)電力的瞬時(shí)電力運(yùn)算器，從該瞬時(shí)電力運(yùn)算器所求得的瞬時(shí)電力得出上述補(bǔ)償值。?