[发明专利]电力转换装置

说明书

技术领域

本发明涉及使多个单位转换器级联连接而成的电力转换器，涉及检测所述单位转换器的异常的技术。

背景技术

模块化多电平转换器(MMC)以及级联多模块化转换器(CMC)是使用Insulated Gate Bipolar Transistor(IGBT)等的可进行接通/断开控制的开关元件，能够输出所述开关元件的耐压以上的电压的电路方式，是期待应用于直流输电系统(HVDC)、无功功率补偿装置(STATCOM)、电机驱动逆变器等的电路方式。

非专利文献1公开了MMC的电路方式。

根据非专利文献1，MMC是将多个单位转换器(以下称为“单元”)串联(级联)连接而构成的。各单元例如是双向斩波器电路，具备开关元件和直流电容器。各单元至少经由2端子而与外部连接，并能将所述2端子间的电压控制在该单元所具有的直流电容器的电压或零。

在对各单元进行PWM控制的情况下，通过适当地偏移向各单元给予的三角波载波的相位，从而能够将MMC的输出电压波形变为多电平波形。由此，与2电平转换器相比，能够降低高次谐波成分。

作为MMC的特征而举出：各单元具有进行自单元的控制的单元控制装置，所述单元控制装置与进行全部单元的控制的中央控制装置进行通信。

现有技术文献

非专利文献

非专利文献1：萩原誠·赤木泰文：「モジユラ一·マルチレベル变换器(M M C)のP W M制御法と動作検証」、電気学会論文誌D、128巻7号、pp.957-965。

发明内容

发明所要解决的技术问题

如前述那样在控制MMC的情况下，需要在多个单元与中央控制装置之间进行通信。随着单元数的增大而通信的信息量及信息处理的负荷增大。在通信的信息量及信息处理的负荷增大、且在运算周期内必要运算没有完成的情况下，无法进行正常控制。

由此，要求降低在各单元与中央控制装置之间通信的信息量。

本发明的目的在于：在将使用了半导体开关元件的单元连接成级联状而构成的电力转换装置中，减低在各单元与中央控制装置之间通信的信息量。

用于解决技术问题所采用的技术方案

通过具备使多个单元连接成级联状而构成的多个桥臂，并具有从主电路向与中央控制装置进行通信的单元控制装置供给电力的功能的电力转换装置，从而能够实现上述目的。

为了解决上述技术问题，本发明的一种电力转换装置，具备被级联连接的多个单元，所述电力转换装置的特征在于具备：自给电源，其从主电路向各所述单元供给电力。

进而，本发明在电力转换装置中的特征在于，所述电力转换装置具备中央控制装置和对所述单元进行控制的单元控制装置，从所述自给电源供给该单元控制装置的电源。

进而，本发明在电力转换装置中的特征在于，所述单元具备：主电路，其由开关元件和直流电容器构成；和直流电压传感器，其检测所述直流电容器的电压；栅极驱动器，其接收来自所述单元控制装置的栅极脉冲并使开关元件接通/断开，所述单元控制装置接收来自所述中央控制装置的信号而生成所述开关元件的栅极脉冲，所述自给电源向所述单元控制装置和栅极驱动器供给电源。

进而，本发明在电力转换装置中的特征在于，所述中央控制装置和各单元控制装置经由光纤电缆被菊链连接。

进而，本发明在电力转换装置中的特征在于，所述中央控制装置和各单元控制装置经由光纤电缆被星形接线连接。

进而，本发明在电力转换装置中的特征在于，所述单元的主电路具备开关元件和直流电容器，在中央控制装置与单元控制装置之间通信用于判别所述单元的所述直流电容器或开关元件发生了故障的信号。

进而，本发明在电力转换装置中的特征在于，所述中央控制装置根据与所述单元控制装置无法取得通信这一情况而判定出该单元的直流电容器或开关元件发生了故障。

进而，本发明在电力转换装置中的特征在于，所述自给电源从直流电容器供给。

进而，本发明在电力转换装置中的特征在于，所述自给电源从施加于开关元件的电压供给。

进而，本发明在电力转换装置中的特征在于，所述自给电源具备：由多个分压用供电电容器构成的串联体、以及对各所述分压用供电电容器的电压进行调整的电压调整电路，该各电压调整电路的输出被并联连接。

进而，本发明在电力转换装置中的特征在于，所述电压调整电路具备检测各分压用供电电容器的电压并调整各所述电压调整电路的输出的功能。