[发明专利]电力变换装置的状态量检测方法及电力变换装置

说明书

技术领域

本发明涉及电力变换装置的状态量检测方法及电力变换装置，例如涉及在变流器和逆变器之间不具有电力储存单元的直接型电力变换装置。

背景技术

专利文献1记述了在把施加到两条直流电源线之间的直流电压转换为三相交流电压的逆变器中检测电流的技术。在直流电源线之间连接有平滑电容器。并且，在相对于平滑电容器的逆变器侧，分流电阻与直流电源线连接。并且，根据逆变器输出的电压矢量，检测在分流电阻中流过的电流，通过使用检测到的电流值的运算来求出相电流。

另外，在电力变换装置中，为了进行使输入功率因数接近1的运转，一般采用将PWM变流器与逆变器串联连接的结构。

专利文献2记述了以下技术，在PWM变流器中检测电流，该PWM变流器把从电源通过输入线输入的三相交流电压转换为直流电压，并输出到直流电源线之间。在直流电源线之间连接有平滑电容器。并且，在相对于平滑电容器的PWM变流器侧，分流电阻与直流电源线连接。并且，根据PWM变流器输出的电压矢量，检测在分流电阻中流过的电流，通过使用检测到的电流值的运算来求出输入线的相电流。

并且，在PWM变流器的控制中使用该输入线的相电流。在这种控制中，只使用三相交流电压的相位信息进行控制，所以为了监视瞬时停电、电压下降等电源异常，需要检测电源振幅。例如，检测直流电源线之间的电压。

另外，专利文献3、非专利文献1～3公开了与本发明相关联的技术。

专利文献1：日本特开平3-230767号公报

专利文献2：日本特开2002-315343号公报

专利文献3：日本特开平5-056682号公报

非专利文献1：L.wei，T.A.Lipo，“A Novel Matrix Converter Topology with Simple Commutation”，IEEE ISA 2001，vol.3，pp1749-1754，2001

非专利文献2：加藤康司、伊藤淳一、「昇圧形AC/DC/AC直接形電力変換器の波形改善」、平成19年電気学会産業応用部門大会1-31、1-279～282頁

非专利文献3：竹下隆晴、外山浩司、松井信行、「電流形三相インバ一タ·コンバ一タの三角波比較方式PWM制御」、電気学会論文誌D、vol.116、No.1、第106～107頁、1996

在将专利文献1记述的逆变器和专利文献2记述的PWM变流器串联连接的情况下，设置分别检测PWM变流器及逆变器的相电流的两个电流检测电路。并且，为了监视电源异常，公知有如专利文献3记述的通过检测平滑电容器的电压来进行检测的方法。因此，需要两个电流检测电路和一个电压检测电路，在结构的简化上存在界限。并且，关于电压检测，只是能够检测电源振幅增减的水平，在检测精度上存在问题。

发明内容

本发明的目的在于，提供利用简单的结构高精度地检测电力变换装置的状态量的状态量检测方法及电力变换装置。

本发明的电力变换装置的状态量检测方法的第1方式是，电力变换装置具有：多条输入线(ACLr，ACLs，ACLt)，其被输入多相交流电压；第1和第2直流电源线(L1，L2)；以及电流型变流器(10)，其具有连接在各条所述输入线与所述第1直流电源线之间的多个高臂侧开关元件(Srp，Ssp，Stp)、和连接在各条所述输入线与所述第2直流电源线之间的多个低臂侧开关元件(Srn，Ssn，Stn)，在所述状态量检测方法中，根据所述高臂侧开关元件和所述低臂侧开关元件的瞬时的导通图(I(rs))，检测所述第1和所述第2直流电源线之间的电压(Vdc)，作为所述输入线之间的线电压(Vrs)。

本发明的电力变换装置的状态量检测方法的第2方式是，在第1方式所述的电力变换装置的状态量检测方法中，所述电力变换装置还具有：多条输出线(ACLu，ACLv，ACLw)；以及电压型逆变器(20)，其具有连接在各条所述输出线与所述第1直流电源线(L1)之间的多个第2高臂侧开关元件(Sup，Svp，Swp)、和连接在各条所述输出线与所述第2直流电源线(L2)之间的多个第2低臂侧开关元件(Sun，Svn，Swn)，所述电力变换装置是在所述第1和所述第2直流电源线上不具有电力储存单元的直接型电力变换装置，在所述状态量检测方法中，使所述电流型变流器(10)和所述电压型逆变器同步动作，根据所述第2高臂侧开关元件和所述第2低臂侧开关元件的瞬时的第2导通图(V4)，检测在所述第1和所述第2直流电源线中流过的电流(idc)，作为所述输出线的线电流(iu)。