[发明专利]系统互连逆变器装置及其运转方法

说明书

提供具备3级逆变器、电压检测器和控制部的系统互连逆变器装置。3级逆变器具有多个开关元件，连接于直流电源及交流的电力系统，将从直流电源供给的直流电力通过各开关元件的通断而从直流电力变换为交流电力，并将交流电力向电力系统供给。电压检测器检测电力系统的交流电压。控制部基于电压检测器的检测结果，进行电力系统的瞬时电压下降的检测，在没有检测到瞬时电压下降的状态下，使用单极调制方式控制各开关元件，在检测到瞬时电压下降的状态下，使用双极调制方式控制各开关元件，从而控制由3级逆变器进行的从直流电力向交流电力的变换。由此，提供抑制开关损耗、稳定动作的系统互连逆变器装置。

技术领域

本发明涉及系统互连逆变器装置及其运转方法。

背景技术

有将直流电力变换为交流电力、并将变换后的交流电力向交流电力系统供给的系统互连逆变器装置。在系统互连逆变器装置中，使用3级逆变器，输出3级的电压。3级逆变器具有多个开关元件。3级逆变器的各开关元件的接通/断开例如通过3级PWM调制方式来控制。由此，输出3级的电压。3级逆变器与2级逆变器相比，能够使输出电压波形更接近于正弦波。例如，能够抑制高次谐波成分，实现输出侧的滤波器的小型化。

作为3级PWM调制方式，已知例如将正的脉冲状电压或负的脉冲状电压连续地输出的单极调制方式、将正负的脉冲状电压隔着零电压交替地输出的双极调制方式等(例如非专利文献1)。双极调制方式与单极调制方式相比，能够使输出电压的波形更接近于正弦波。另一方面，单极调制方式与双极调制方式相比，在稳定运转中的直流电压高的情况下，能够抑制伴随着各开关元件的接通/断开的开关损耗。

近年来，在系统互连逆变器装置中，要求在发生了瞬时电压下降等暂时性交流电力系统的不良状况的情况下也不异常停止而继续动作的FRT(Fault Ride Through(故障穿越))功能。

当在具有FRT功能的系统互连逆变器装置中使用单极调制方式，则在发生瞬时电压下降而调制度变低了的情况下，容易发生低次的高次谐波。换言之，在FRT的运转期间中，输出电压波形失真。在使用双极调制方式的情况下，能够抑制FRT的运转期间中的高次谐波的发生，另一方面，稳定运转中的开关损耗增大。

因此，在系统互连逆变器装置中，希望抑制开关损耗并且得到更稳定的动作。

现有技术文献

非专利文献

非专利文献1：福田昭治、铃木邦生，“使用载波的多级PWM法的高次谐波特性评价”，电气学会论文志D(产业应用部门志)，119卷6号，平成11年，p.769－775(福田昭治、鈴木邦生、「キャリア波を用いたマルチレベルPWM法の高調波特性評価」、電気学会論文誌D(産業応用部門誌)、119巻6号、平成11年、p.769－775)

发明内容

发明要解决的课题

本发明的目的在于，提供抑制开关损耗并且稳定动作的系统互连逆变器装置及其运转方法。

用来解决课题的手段

根据本发明的实施方式，提供具备3级逆变器、电压检测器和控制部的系统互连逆变器装置。上述3级逆变器具有多个开关元件，连接于直流电源及交流的电力系统，将从上述直流电源供给的直流电力通过上述多个开关元件的通断而从直流电力变换为交流电力，将上述交流电力向上述电力系统供给。上述电压检测器检测上述电力系统的交流电压。上述控制部基于上述电压检测器的检测结果，进行上述电力系统的瞬时电压下降的检测，在没有检测到上述瞬时电压下降的状态下，使用单极调制方式控制上述多个开关元件的动作，在检测到上述瞬时电压下降的状态下，使用双极调制方式控制上述多个开关元件的动作，从而控制由上述3级逆变器进行的从上述直流电力向上述交流电力的变换。

发明效果

根据本发明的技术方案，提供抑制开关损耗并且稳定动作的系统互连逆变器装置及其运转方法。