[发明专利]电力转换装置有效

专利信息
申请号: 201680063053.5 申请日: 2016-10-19
公开(公告)号: CN108370221B 公开(公告)日: 2020-06-05
发明(设计)人: 门田充弘;乘松泰明 申请(专利权)人: 株式会社日立制作所
主分类号: H02M7/48 分类号: H02M7/48
代理公司: 北京尚诚知识产权代理有限公司 11322 代理人: 龙淳
地址: 日本*** 国省代码: 暂无信息
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摘要:
搜索关键词: 电力 转换 装置
【说明书】:

本发明的电力转换装置包括多个电力转换器单元和控制它们的控制部,其特征在于:上述电力转换器单元各自包括:对来自外部的输入电压进行转换而生成直流链路电压的转换器;将上述直流链路电压转换为交流电压并将其输出的逆变器;和用于将上述逆变器的输出端子间短路的旁通部,上述控制部在检测出上述电力转换器单元中的一部分发生故障的情况下,使检测出上述故障的电力转换器单元的旁通部工作而使输出端子间短路,使未发生故障的电力转换器单元中的至少1台以上电力转换器单元的上述直流链路电压增大。

技术领域

本发明涉及电力转换装置。

背景技术

在高电压或大容量的电力转换中,使用将多个电力转换器单元(以下简称“单元”)串联或并联连接的电力转换装置。例如,在高电压电动机的驱动中,使用将多个逆变器(一种电力转换器)的输出端子串联连接、将各逆变器的输出电压合成输出高电压的方式(称为多重逆变器方式等)。在该方式中,能够不使用大型的低频升压变压器地、对电动机直接输出高电压。

另外,太阳光发电和风力发电等自然能源发电的引入正在世界性地扩大。作为用于对从自然能源得到的电力进行转换并对电力系统输出的电力转换装置,有PCS(功率调节系统,Power Conditioning System)。该PCS中,在应对高电压化和大容量化时,也认为如上所述使用多个单元的结构是有效的。

在这样具备多个单元的电力转换装置中,确保可靠性是重要的。作为关于可靠性的功能的例子,要求在一部分单元发生故障的情况下,也能够使用其余电力转换器单元继续运转。如果是将各单元的输出串联连接的结构,则通过以使各单元的输出端子间短路的方式设置旁通部,在一部分单元发生故障的情况下,使该单元的输出端子间短路,就能够使用其余单元进行运转。但是,因为单元的串联级数减少,所以电力转换装置能够输出的最大电压也减少。由此,如果是电动机则运转范围(转速和转矩的范围)变窄,如果是PCS则存在不再能够工作的情况。

作为解决该问题的电力转换装置,有专利文献1中记载的直接高压逆变器装置。该直接高压逆变器装置中,将多台单相逆变器的输出分别串联连接得到三相高压输出。另外,在各相中设置后备单相逆变器,在通常运转时使后备单相逆变器的输出端成为短路状态进行运转,至少在1相中1台单相逆变器发生故障时,用该相的后备逆变器的运转使装置运转继续。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2009-033943号公报

发明内容

发明要解决的课题

专利文献1中,存在因为设置后备的电力转换器单元,所以相应地装置大型化、并且控制复杂化这样的课题。

于是,本发明中,在由多个电力转换装置单元构成的电力转换装置中,实现在一部分电力转换器单元中发生故障等的情况下也能够使用其余电力转换器单元继续运转,进而能够扩大输出电压的高可靠性且小型的电力转换装置。

用于解决课题的方法

为了解决上述课题,例如,一种具备多个电力转换器单元和控制它们的控制部的电力转换装置,其特征在于:上述电力转换器单元各自包括:对来自外部的输入电压进行转换而生成直流链路电压的转换器;将上述直流链路电压转换为交流电压并将其输出的逆变器;和用于将上述逆变器的输出端子间短路的旁通部,上述控制部在检测出上述电力转换器单元中的一部分发生故障的情况下,使检测出上述故障的电力转换器单元的旁通部工作而使输出端子间短路,使未发生故障的电力转换器单元中的至少1台以上电力转换器单元的上述直流链路电压增大。

发明效果

在由多个电力转换装置单元构成的电力转换装置中,实现在一部分电力转换器单元中发生故障等的情况下也能够使用其余电力转换器单元继续运转,进而能够扩大故障后的输出电压的高可靠性且小型的电力转换装置。

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