[发明专利]具有瞬时电压降低/停电对策功能的电力变换系统的控制装置及控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及具有瞬时电压降低/停电对策功能的电力变换系统的控制装置及控制方法，更具体地，涉及在瞬时电压降低或停电发生时将运行方式(模式)从系统互连运行切换为自足式运行的交直流变换设备的控制装置及控制方法。 

背景技术

图2示出了其中装备了具有瞬时电压降低和停电对策功能的交直流变换装置的电力变换系统的一个例子。在图2中，1表示由直流/交流(DC/AC)变换器组成的交直流变换装置。交直流变换装置1的直流侧与诸如硫化钠(NaS)电池、铅蓄电池、锂离子电池等和诸如电解电容、电双层电容等的电容器的电力存储部2连接。3表示互连变压器。交直流变换装置1通过该互连变压器3连接到电力系统4和重要负荷(负载)5。6表示插入电流通路中的高速开关，它连接到电力系统4、互连变压器3及重要负荷5。应当注意到，电力变换系统(以下称为PCS)10由交直流变换装置1、电力存储部2、互连变压器3及高速开关6构成。 

通常，电力从电力系统4供给重要负荷5。然而，如果瞬时电压降低和停电发生了，则图2中的未示出的PCS的控制装置就打开高速开关6，从而通过交直流变换装置1和互连变压器3将存储在电力存储部2中的电力提供给重要负荷5。根据上述说明的方式，即便瞬时电压降低和停电发生了，切换控制也能维持对重要负荷5的电力供给。以下，将如上所述的这种装置称为“瞬时电压降低/停电补偿装置”。 

图3示出了在如上所述的“瞬时电压降低/停电补偿装置”的瞬 时电压降低/停电期间的切换控制的框图。 

在图3中，21表示偏差电路，它取充放电电力指令值和充放电电力测量值(即图2中的互连变压器3的初级(绕组)侧(系统侧)的电力检测值)之间的偏差。22表示将偏差电路21的输出作为输入进行控制使其符合充放电电力指令值的APR控制电路。23表示另一偏差电路，它取图2的交直流电流变换装置1的输入和输出的交流检测值之间的偏差。24是ACR控制电路，它将偏离电路23的输出作为其输入来准备电流控制的PWM指令值。 

这些偏差电路21、23、APR控制电路22和ACR控制电路24构成充放电运行PWM指令值准备部20。 

31表示又一个偏差电路，它取PCS交流电压有效值指令值和PCS交流电压有效值测量值(即图2的互连变压器3的初级(绕组)侧(系统侧))的电压检测值(与重要负荷5相同的系统互连电压)之间的偏差。32表示AVR控制电路，它准备PWM指令值来执行符合控制以使PCS交流电压有效值与其指令值一致。 

这些偏差电路31和AVR控制电路32构成自足式运行PWM指令值准备部30和AVR控制电路32。 

40表示根据充放电运行/自足式运行而在充放电运行PWM指令值准备部20和自足式运行PWM指令值准备部30之间切换的切换开关。 

50表示基于根据切换开关40而转换的指令值的、为PWM控制信号即图2中所示的交直流变换装置1的门信号准备的PWM控制部。 

在图2和图3中，执行下述三种运行方式中的任一种：“充电运行”，在此期间将电力系统的电力充到电力存储部2；“放电运行”，在此期间将电力存储部2的电力从电力存储部2放电；“备用运行”，在此期间既不充电也不放电。 

这里应当注意到，这些“充电运行”、“放电运行”和“备用运行”统称为“充放电运行方式”。在充放电运行方式期间，图3中的切换开关40被切换到充放电运行PWM指令值准备部20。控制装置 在接到从外部提供的充放电电力指令值时就执行使准备的充放电运行PWM指令值与电力指令值相符的控制(APR控制)。应当注意到，在“备用运行”期间，指令值可设为0。 

另外，在瞬时电压降低或停电发生的情况下，控制装置打开在图2中所示的高速开关6的通道，将图3中所示的切换开关40转换到自足式运行PWM指令值准备部30，即自足式运行(AVR控制)。自足式运行表示自足式运行将存储在电力存储部2中的电源放电以使PCS交流电压的有效值与指令值相符。该控制允许在即使发生瞬时电压降低和停电的情况下，也能维持对重要负荷5的电力供给。 

例如在非专利文献1中所描述的如图2中所示的PCS10，已经众所周知。 

非专利文献1：具有瞬时电压降低/停电对策的功能的NAS电池的PCS，2006年第3期第22～25页) 

发明内容

本发明要解决的任务 

有必要高速执行到“自足式运行”的切换，以便维持对图2和图3中所示的“瞬时电压降低/停电补偿装置”中的重要负荷5的稳定的电力供给。