[发明专利]电力变换装置

说明书

电力变换装置具备电力变换电路和控制装置。控制装置具备虚拟发电装置模型部和控制信号生成部。虚拟发电装置模型部具备：原动机模型部，生成表示原动机的旋转轴的虚拟旋转速度的模型角速度；AVR模型部，模拟自动电压调节器并计算作为与励磁电流或励磁电压相当的值的励磁相当值；角速度差取得部，计算作为电力变换电路的输出电压的角频率与模型角速度的差的角速度差；以及发电机模型部，基于励磁相当值、角速度差和电力变换电路的输出电压，生成用来模拟由原动机驱动的发电机的电流指令值。控制信号生成部基于电流指令值和电力变换电路的输出电流值生成脉冲宽度调制信号。

技术领域

本发明涉及电力变换装置。

背景技术

以往，如例如在日本专利第5408889号公报中公开那样，已知有具备将发电机模型化的虚拟发电装置模型部的电力变换装置。通常，电力变换装置包括对直流和交流进行变换的逆变器(inverter)电路和控制该逆变器电路的控制装置。虚拟发电装置模型部被内置在控制装置中。通过设置虚拟发电装置模型部，控制装置能够生成逆变器电路的控制信号，以使逆变器电路的输出电力呈现与发电机同样的表现。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第5408889号公报

发明内容

发明要解决的课题

虚拟发电装置模型部能够对在通常的逆变器控制中不足的惯性力等的发电机特有的现象进行模拟。通过虚拟发电装置模型部，能得到系统频率及系统电压稳定化等的效果。与现实的发电机具备发电机、AVR、原动机及调节器同样，上述以往的虚拟发电装置模型部也包括发电机模型、AVR模型、原动机模型及调节器模型。上述以往的技术对在该调节器模型与原动机模型之间传递的燃料供给量的处理做出了努力。

但是，当将发电机模型化时，在实用方面，除此以外还留有许多的改善项目。这些项目中，首先包括电力变换装置的电力系统通过被连接到与电力系统以外的发电机共用的输出电线上而进行并网运转。此时，发电机输出的交流电力的频率与电力变换装置的输出交流电力频率过于背离并不是优选的。

作为另一个待改善的项目，在并网运转中在发电机中发生了脱落的情况下，需要包括电力变换装置的电力系统开始自立运转。此时，在控制上希望顺畅地进行并网运转和自立运转的切换。

作为又一个待改善的项目，在电力变换装置的输入端上连接着直流电源，有时作为该直流电源而使用蓄电池。与作为直流发电装置的太阳能电池或燃料电池等不同，在使用蓄电池的情况下，存在蓄电池的电力量有限这一特有的情况。

对于上述的各项目，在上述以往的技术中没有实施适当的对策。所以，本申请的发明者对在上述以往的技术中没有考虑到的各种项目进行专门研究，发现了施以用来使实用性飞跃性地提高的改善的新的电力变换装置。

本发明是为了解决上述那样的课题而做出的，其第一目的是提供一种能够适当地控制电力变换电路的输出交流电力频率的电力变换装置。

本发明的第二目的是提供一种改善了的电力变换装置，以无缝地进行并网运转与自立运转的切换。

本发明的第三目的是提供一种能够有效利用有限的蓄电池电力的电力变换装置。

本发明的第四目的是提供一种具备被构建为能够根据需要而将蓄电池充电的虚拟发电装置模型的电力变换装置。

用来解决课题的手段

有关本发明的第一电力变换装置具备：

电力变换电路，夹在直流电源与输出电线之间，通过对来自上述直流电源的直流电力进行变换，向上述输出电线输出交流电力；以及

控制装置，将在上述电力变换电路的开关控制中使用的脉冲宽度调制信号向上述电力变换电路输出；