專(zhuān)利名稱(chēng)：帶自滅弧元件的電力變換器的控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種由例如可關(guān)斷晶閘管這種自滅弧元件(以下簡(jiǎn)稱(chēng)為GTO)所構(gòu)成的，通過(guò)變壓器同電力系統(tǒng)和負(fù)荷相連接的電力變換器，特別是涉及防止變壓器直流偏磁的電力變換器的控制裝置。


圖1表示由現(xiàn)有GTO所構(gòu)成的電力變換器(以下稱(chēng)為自勵(lì)或變換器)的控制裝置結(jié)構(gòu)圖。在該圖中，標(biāo)號(hào)1為電力系統(tǒng)；2為用于把電力系統(tǒng)同自勵(lì)式變換器3相連接的變壓器；4是電容器等的直流電源；5是測(cè)量自勵(lì)式變換器輸出電流的電流檢測(cè)器；6是測(cè)量電力系統(tǒng)電壓的測(cè)量?jī)x表用變壓器；7是按照系統(tǒng)電壓基準(zhǔn)51和輸出電流基準(zhǔn)52來(lái)控制系統(tǒng)電壓和電流的電壓·電流控制電路；8是檢測(cè)在由電流檢測(cè)器5所測(cè)量出的自勵(lì)式變換器3的輸出電流中所包含的直流成份的直流成份檢測(cè)器；9是把電壓·電流控制電路7同直流成份檢測(cè)器8的輸出進(jìn)行相加的加法器；10是根據(jù)加法器9的輸出來(lái)決定GTO觸發(fā)時(shí)間并調(diào)節(jié)輸出電壓的脈寬調(diào)制(PWM)控制電路；11是門(mén)脈沖放大電路。
在圖1中，PWM控制電路10決定在自勵(lì)式變換器3輸出電壓中未包含直流成份這種GTO觸發(fā)特性曲線(xiàn)。但是，實(shí)際的輸出電壓由于GTO特性和門(mén)信號(hào)傳送時(shí)間的偏差等而為包含直流成份的波形。一但自勵(lì)式變換器3的輸出電壓包含直流成份，由于加到變壓器2上的每一周期的電壓時(shí)間積不能為零，變壓器2的鐵心就會(huì)偏磁，則勵(lì)磁電流增加而導(dǎo)至過(guò)電流，自勵(lì)式變換器3就進(jìn)行保護(hù)停止。
在最不利的情況下，就會(huì)導(dǎo)致構(gòu)成變換器的元件的損壞。在圖1所示的現(xiàn)有電路中，為了防止偏磁，電流檢測(cè)器5檢測(cè)自勵(lì)式變換器3的輸出電流，直流成份檢測(cè)器8檢測(cè)在導(dǎo)致偏磁的過(guò)程中所產(chǎn)生的直流電流成份，然后加法器9同來(lái)自電壓·電流控制電路7的輸出電壓指令值進(jìn)行相加運(yùn)算，以進(jìn)行PWM控制，調(diào)整自勵(lì)式變換器3的輸出電壓以消除偏磁。
雖然電力系統(tǒng)1的電壓是交流的，但在電力電容器的投入和變壓器的投入時(shí)等，在過(guò)渡過(guò)程中就會(huì)包含有直流成份。但是，在現(xiàn)有技術(shù)中，雖然可以進(jìn)行自勵(lì)式變換器輸出的直流成份的校正，但是由于沒(méi)有進(jìn)行電力系統(tǒng)直流成份的校正，就不能抑制由電力系統(tǒng)1產(chǎn)生的直流成份所引起的偏磁。因此，一但在電力系統(tǒng)中在過(guò)渡過(guò)程中產(chǎn)生直流成份，變壓器2就會(huì)發(fā)生偏磁，而導(dǎo)致過(guò)電流的產(chǎn)生。
鑒于上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種電力變換器的控制裝置，不僅能校正電力變換器輸出的直流成份，而且同時(shí)對(duì)于由電力系統(tǒng)側(cè)產(chǎn)生的直流成份也能抑制由其引起的變壓器的偏磁，就不會(huì)由變壓器的偏磁所引起的過(guò)電流保護(hù)而出現(xiàn)保護(hù)停止，就能持續(xù)地運(yùn)行。
本發(fā)明第一方案涉及的電力變換器的控制裝置包括變壓器偏磁量計(jì)算部件，為了計(jì)算變壓器鐵心磁通的偏置而檢測(cè)所需的電量；系統(tǒng)側(cè)直流部分校正控制部件，根據(jù)上述所檢測(cè)的電量計(jì)算電力變換器輸出電壓直流成份的目標(biāo)值；變換器輸出直流部分計(jì)算部件，為了求出電力變換器的輸出電壓直流成份而檢測(cè)所需的電量從而從所檢測(cè)的電量計(jì)算電力變換器的輸出電壓直流成份；變換器輸出直流部分校正控制部件，根據(jù)上述計(jì)算出的輸出電壓直流成份同上述輸出電壓直流成份的目標(biāo)值的差分而導(dǎo)出校正電力變換器輸出電壓的電量。
本發(fā)明的第二方案所涉及的電力變換器的控制裝置，包括直流成份檢測(cè)器，提取變壓器原邊線(xiàn)圈電流同副邊線(xiàn)圈電流的差分并檢測(cè)包含在該差分中的電流直流成份；系統(tǒng)側(cè)直流部分校正控制部件，根據(jù)所檢測(cè)的電流直流成份計(jì)算上述電力變換器的輸出電壓直流成份的目標(biāo)值；乘法器，從電力變換器的直流電壓和用于控制電力變換器的門(mén)脈沖特性曲線(xiàn)來(lái)計(jì)算出電力變換器的輸出電壓；電壓直流成份檢測(cè)器，檢測(cè)包含在上述乘法運(yùn)算結(jié)果輸出電壓中的電壓直流成分；變換器輸出直流部分校正控制部件，根據(jù)上述所檢測(cè)的電壓直流成份同上述輸出電壓直流成份的目標(biāo)值的差分來(lái)校正電力變換器的輸出電壓。
本發(fā)明第三方案所涉及的電力變換器的控制裝置，包括最大值檢測(cè)電路和最小值檢測(cè)電路，提取變壓器原邊線(xiàn)圈電流與副邊線(xiàn)圈電流的差分并檢測(cè)出該差分的最大值和最小值；運(yùn)算電路，從上述最大值和最小值以及變壓器鐵心的磁飽和特性檢測(cè)磁通的中心值；系統(tǒng)側(cè)直流部分校正控制部件，根據(jù)上述檢測(cè)出的磁通中心值來(lái)計(jì)算上述電力變換器的輸出電壓直流成分的目標(biāo)值；乘法器，從電力變換器的直流電壓和用于控制電力變換器的門(mén)脈沖特性曲線(xiàn)計(jì)算電力變換器的輸出電壓；電壓直流成份檢測(cè)器，檢測(cè)包含在上述乘法運(yùn)算結(jié)果輸出電壓中的電壓直流成份；變換器輸出直流部分校正控制部件，根據(jù)上述檢測(cè)出的電壓直流成份與上述輸出電壓直流成份的目標(biāo)值的差分來(lái)校正電力變換器的輸出電壓。
本發(fā)明的第四方案所涉及的電力變換器的控制裝置，包括檢測(cè)變壓器鐵心磁通的裝置；最大值檢測(cè)電路和最小值檢測(cè)電路，檢測(cè)上述磁通的最大值和最小值；運(yùn)算電路，使用上述最大值和最小值來(lái)檢測(cè)磁通的中心值；系統(tǒng)側(cè)直流部分校正控制部件，根據(jù)上述檢測(cè)出的中心值來(lái)計(jì)算上述電力變換器的輸出電壓直流成份的目標(biāo)值；乘法器，從電力變換器的直流電壓和用于控制電力變換器的門(mén)脈沖特性曲線(xiàn)計(jì)算出電力變換器的輸出電壓；電壓直流成份檢測(cè)器，檢測(cè)包含在上述乘法運(yùn)算結(jié)果輸出電壓中的電壓直流成份；變換器輸出直流部分校正控制部件，根據(jù)上述檢測(cè)出的電壓直流成份和上述輸出電壓直流成份的目標(biāo)值的差分來(lái)校正電力變換器的輸出電壓。
本發(fā)明第五方案所涉及的電力變換器的控制裝置，包括直流成份檢測(cè)器，提取變壓器原邊線(xiàn)圈電流與副邊線(xiàn)圈電流的差分并檢測(cè)包含在該差分中的電流直流成份；系統(tǒng)側(cè)直流部分校正控制部件，根據(jù)所檢測(cè)的電流直流成份來(lái)計(jì)算上述電力變換器的輸出電壓直流成份的目標(biāo)值；線(xiàn)間/相電壓變換部件，檢測(cè)電力變換器的輸出線(xiàn)間電壓并從該輸出線(xiàn)間電壓計(jì)算輸出相電壓；電壓直流成份檢測(cè)部件，檢測(cè)包含在上述輸出相電壓中的電壓直流成份；變換器輸出直流部分校正控制部件，根據(jù)上述檢測(cè)出的電壓直流成份與上述輸出電壓直流成份的目標(biāo)值的差分來(lái)校正電力變換器的輸出電壓。
本發(fā)明第六方案所涉及的電力變換器的控制裝置，包括最大值檢測(cè)電路和最小值檢測(cè)電路，提取變壓器原邊線(xiàn)圈電流與副邊線(xiàn)圈電流的差分并檢測(cè)該差分的最大值和最小值；運(yùn)算電路，從上述最大值和最小值以及變壓器鐵心的磁飽和特性檢測(cè)出磁通的中心值；系統(tǒng)側(cè)直流部分校正控制部件，根據(jù)上述檢測(cè)出的中心值計(jì)算上述電力變換器的輸出電壓直流成份的目標(biāo)值；線(xiàn)間/相電壓變換部件，檢測(cè)電力變換器的輸出線(xiàn)間電壓并從該輸出線(xiàn)間電壓計(jì)算出輸出相電壓；電壓直流成份檢測(cè)器，檢測(cè)包含在上述輸出相電壓中的電壓直流控制部件；變換器輸出直流部分校正控制部件，根據(jù)上述檢測(cè)出的電壓直流成份與上述輸出電壓直流成份的目標(biāo)值的差分來(lái)校正電力變換器的輸出電壓。
本發(fā)明第七方案所涉及的電力變換器的控制裝置，包括檢測(cè)變壓器鐵心磁通的裝置；最大值檢測(cè)電路和最小值檢測(cè)電路，檢測(cè)上述磁通的最大值和最小值；運(yùn)算電路，使用上述最大值和最小值來(lái)檢測(cè)磁通的中心值；系統(tǒng)側(cè)直流部分校正控制部件，根據(jù)上述檢測(cè)測(cè)出的中心值計(jì)算上述電力變換器的輸出電壓直流成份的目標(biāo)值；線(xiàn)間/相電壓變換部件，檢測(cè)電力變換器的輸出線(xiàn)間電壓并從該輸出線(xiàn)間電壓計(jì)算出輸出相電壓；電壓直流成份檢測(cè)器，檢測(cè)包含在上述輸出相電壓中的電壓直流成份；變換器輸出直流部分校正控制部件，根據(jù)上述檢測(cè)出的電壓直流成份與上述輸出電壓直流成份的目標(biāo)值的差分來(lái)校正電力變換器的輸出電壓。
本發(fā)明第八方案所涉及的電力變換器的控制裝置，包括檢測(cè)變壓器鐵心磁通的裝置；直流成份檢測(cè)器，用上述磁通來(lái)檢測(cè)直流成份；系統(tǒng)側(cè)直流部分校正控制部件，根據(jù)上述檢測(cè)出的直流成份來(lái)計(jì)算上述電力變換器的輸出電壓直流成份的目標(biāo)值；乘法器，從電力變換器的直流電壓和用于控制電力變換器的門(mén)脈沖特性曲線(xiàn)計(jì)算出電力變換器的輸出電壓；電壓直流成份檢測(cè)器，檢測(cè)包含在上述乘法運(yùn)算結(jié)果輸出電壓中的電壓直流成份；變換器輸出直流部分校正控制部件，根據(jù)上述檢測(cè)出的電壓直流成份同上述輸出電壓直流成份的目標(biāo)值的差分來(lái)校正電力變換器的輸出電壓。
本發(fā)明第九方案所涉及的電力變換器的控制裝置，包括檢測(cè)變壓器鐵心磁通的裝置；直流成份檢測(cè)器，檢測(cè)上述磁通的直流成份；系統(tǒng)側(cè)直流部分校正控制部件，根據(jù)上述檢測(cè)出的直流成份計(jì)算上述電力變換器的輸出電壓直流成份的目標(biāo)值；線(xiàn)間/相電壓變換器，檢測(cè)電力變換器的輸出線(xiàn)間電壓并從該輸出線(xiàn)間電壓計(jì)算出輸出相電壓；電壓直流成份檢測(cè)器，檢測(cè)包含在上述輸出相電壓中的電壓直流成份；變換器輸出直流部分校正控制部件，根據(jù)上述檢測(cè)出的電壓直流成份與上述輸出電壓直流成份的目標(biāo)值的差分來(lái)校正電力變換器的輸出電壓。
本發(fā)明第一方案所涉及的電力變換器的控制裝置，為了計(jì)算電力變換器連接的變壓器鐵心磁通的偏置而檢測(cè)所需的電量，根據(jù)所檢測(cè)的電量計(jì)算出磁通的偏置，為了消除磁通的偏置而計(jì)算出所需的電力變換器的輸出電壓成份的目標(biāo)值。另一方面，為了求出電力變換器的輸出電壓直流成份而檢測(cè)所需的電量，從所檢測(cè)的電量計(jì)算出電力變換器的輸出電壓直流成份，根據(jù)所算出的輸出電壓直流成份同上述輸出電壓直流成份的目標(biāo)值的差分，校正電力變換器的輸出電壓。如果進(jìn)行這種控制，不僅能對(duì)在電力變換器的輸出中所包含的直流成份進(jìn)行校正，也能對(duì)電力系統(tǒng)產(chǎn)生的過(guò)渡的直流成份進(jìn)行校正，從而就能抑制變壓器的偏磁，而不會(huì)由因變壓器偏磁引起過(guò)電流保護(hù)來(lái)進(jìn)行保護(hù)停止，就能持續(xù)地運(yùn)行。
本發(fā)明第二方案所涉及的電力變換器的控制裝置，如果提取變壓器原邊線(xiàn)圈電流同副邊線(xiàn)圈電流的差分，則差分電流相當(dāng)于變壓器的勵(lì)磁電流。檢測(cè)包含在該勵(lì)磁電流中的直流成份，根據(jù)該直流成份來(lái)計(jì)算出為了消除變壓器鐵心磁通的偏置所需的電力變換器的輸出電壓直流成份的目標(biāo)值。另一方面，從電力變換器的直流電壓和用于控制電力變換器的門(mén)脈沖特性曲線(xiàn)計(jì)算出電力變換器的輸出電壓，檢測(cè)包含在輸出電壓中的電壓直流成份，根據(jù)電壓直流成份與上述輸出電壓直流成份的目標(biāo)值的差分來(lái)校正電力變換器的輸出電壓。如果進(jìn)行這種控制，不僅對(duì)包含在電力變換器的輸出中的直流成份能進(jìn)行校正，也能對(duì)電力系統(tǒng)產(chǎn)生的過(guò)渡的直流成份進(jìn)行校正，從而能抑制變壓器的偏磁，而不會(huì)由因變壓器的偏磁引起的過(guò)電流保護(hù)而進(jìn)行保護(hù)停止，就能持續(xù)運(yùn)行。
本發(fā)明第三方案所涉及的電力變換器的控制裝置，檢測(cè)變壓器原邊線(xiàn)圈電流與副邊線(xiàn)圈電流的差分電流的一個(gè)周期中的最大值和最小值，由此，從檢測(cè)出的最大值和最小值以及變壓器鐵心磁飽和特性求出磁通的中心值。由此，就能檢測(cè)出磁通的直流位移部分，根據(jù)該中間值就能算出為使變壓器磁通的直流位移部分為零所需的電力變換器的輸出電壓直流成份的目標(biāo)值。另一方面，從電力變換器的直流電壓和用于控制電力變換器的門(mén)脈沖特性曲線(xiàn)計(jì)算出電力變換器的輸出電壓，檢測(cè)包含在該輸出電壓中的電壓直流成份，根據(jù)電壓直流成份與上述輸出電壓直流成份的目標(biāo)值的差分來(lái)校正電力變換器的輸出電壓。這樣，不僅對(duì)包含在電力變換器輸出中的直流成份可以進(jìn)行校正，也能對(duì)電力系統(tǒng)產(chǎn)生的過(guò)渡直流成份進(jìn)行校正，因而就能抑制變壓器的偏磁，則不會(huì)因由變壓器的偏磁引起的過(guò)電流保護(hù)而發(fā)生保護(hù)停止，就能持續(xù)運(yùn)行。
本發(fā)明第四方案所涉及的電力變換器的控制裝置，設(shè)有檢測(cè)變壓器鐵心磁通的裝置，通過(guò)從磁通的最大值和最小值檢測(cè)出中心值就能檢測(cè)出磁通的直流位移部分，根據(jù)中心值算出為使變壓器磁通的直流位移部分為零所需的電力變換器的輸出電壓直流成份的目標(biāo)值。另一方面，從電力變換器的直流電壓和用于控制電力變換器的門(mén)脈沖特性曲線(xiàn)計(jì)算電力變換器的輸出電壓，檢測(cè)包含在該輸出電壓中的電壓直流成份，根據(jù)電壓直流成份與上述輸出電壓直流成份的目標(biāo)值的差分來(lái)校正電力變換器的輸出電壓。這樣，不僅對(duì)包含在電力變換器輸出中的直流成份能進(jìn)行校正，也能對(duì)電力系統(tǒng)產(chǎn)生的過(guò)渡的直流成份進(jìn)行校正，因而，就能抑制變壓器的偏磁，則不會(huì)由因變壓器的偏磁引起的過(guò)電流保護(hù)而發(fā)生保護(hù)停止，就能持續(xù)運(yùn)行。
本發(fā)明第五方案所涉及的電力變換器的控制裝置，如果提取變壓器原邊線(xiàn)圈電流與副邊線(xiàn)圈電流的差分，則差分電流就相當(dāng)于變壓器的勵(lì)磁電流。檢測(cè)包含在該勵(lì)磁電流中的直流成份，根據(jù)直流成份計(jì)算出為消除變壓器鐵心磁通的偏磁所需的電力變換器的輸出電壓直流成份的目標(biāo)值。另一方面，檢測(cè)電力變換器的輸出線(xiàn)間電壓，由輸出線(xiàn)間電壓算出輸出相電壓，檢測(cè)包含在輸出相電壓中的電壓直流成份，根據(jù)電壓直流成份與上述輸出電壓直流成份的目標(biāo)值的差分來(lái)校正電力變換器的輸出電壓。若進(jìn)行這種控制，不僅對(duì)包含在電力變換器輸出中的直流成份可以進(jìn)行校正，也能對(duì)電力系統(tǒng)產(chǎn)生的過(guò)渡的直流成份進(jìn)行校正，因而，就能抑制變壓器的偏磁，則不會(huì)由因變壓器的偏磁引起的過(guò)電流保護(hù)而發(fā)生保護(hù)停止，就能連續(xù)運(yùn)行。
本發(fā)明第六方案所涉及的電力變換器的控制裝置，檢測(cè)變壓器原邊線(xiàn)圈電流同副邊線(xiàn)圈電流的差分電流在一個(gè)周期中的最大值和最小值，由此，從檢測(cè)出的最大值和最小值以及變壓器鐵心的磁飽和特性求出磁通的中心值。由此，就能檢測(cè)出磁通的直流位移部分，根據(jù)該中間值算出為使變壓器磁通的直流位移部分為零所需的電力變換器的輸出電壓直流成份的目標(biāo)值。另一方面，檢測(cè)電力變換器的輸出線(xiàn)間電壓，由該輸出線(xiàn)間電壓算出輸出相電壓，檢測(cè)包含在輸出相電壓中的電壓直流成份，根據(jù)電壓直流成份與上述輸出電壓直流成份的目標(biāo)值的差分來(lái)校正電力變換器的輸出電壓。這樣，不僅對(duì)包含在電力變換器輸出中的直流成份可以進(jìn)行校正，也能對(duì)電力系統(tǒng)產(chǎn)生的過(guò)渡的直流成份進(jìn)行校正，由此，就能抑制變壓器的偏磁，則不會(huì)由因變壓器的偏磁引起的過(guò)電流保護(hù)而發(fā)生保護(hù)停止，就能持續(xù)運(yùn)行。
本發(fā)明第七方案所涉及的電力變換器的控制裝置，設(shè)有檢測(cè)變壓器鐵心磁通的裝置，通過(guò)從磁通的最大值和最小值檢測(cè)出中心值就能檢測(cè)出磁通的直流位移部分，根據(jù)中心值算出為使變壓器磁通的直流位移部為零所需的電力變換器的輸出電壓直流成份的目標(biāo)值。另一方面，檢測(cè)電力變換器的輸出線(xiàn)間電壓，由該輸出線(xiàn)間電壓算出輸出相電壓，檢測(cè)包含在輸出相電壓中的電壓直流成份，根據(jù)電壓直流成份與上述輸出電壓直流成份的目標(biāo)值的差分來(lái)校正電力變換器的輸出電壓。若進(jìn)行這種控制，不僅對(duì)包含在電力變換器輸出中的直流成份可以進(jìn)行校正，也能對(duì)電力系統(tǒng)產(chǎn)生的過(guò)渡的直流成份進(jìn)行校正，因而，就能抑制變壓器的偏磁，則不會(huì)由因變壓器的偏磁引起的過(guò)電流保護(hù)而產(chǎn)生的保護(hù)停止，就能持續(xù)運(yùn)行。
本發(fā)明第八方案所涉及的電力變換器的控制裝置，設(shè)有檢測(cè)變壓器鐵心磁通的裝置，通過(guò)檢測(cè)磁通的直流成份，就能算出相當(dāng)于勵(lì)磁電流的直流成份，根據(jù)該直流成份計(jì)算出為使變壓器磁通的直流位移部分為零所需的電力變換器的輸出電壓直流成份的目標(biāo)值。另一方面，從電力變換器的直流電壓和用于控制電力變換器的門(mén)脈沖特性曲線(xiàn)算出電力變換器的輸出電壓，檢測(cè)包含在輸出電壓中的電壓直流成份，根據(jù)電壓直流成份同上述輸出電壓直流成份的目標(biāo)值的差分來(lái)校正電力變換器的輸出電壓。若進(jìn)行這種控制，不僅對(duì)包含在電力變換器輸出中的直流成份可以進(jìn)行校正，也能對(duì)電力系統(tǒng)產(chǎn)生的過(guò)渡的直流成份進(jìn)行校正，因而，就能抑制變壓器的偏磁，則不會(huì)由因變壓器的偏磁引起的過(guò)電流保護(hù)而產(chǎn)生保護(hù)停止，就能持續(xù)運(yùn)行。
本發(fā)明第九方案所涉及的電力變換器的控制裝置，設(shè)有檢測(cè)變壓器鐵心磁通的裝置，通過(guò)檢測(cè)出磁通的直流成份，就能算出相當(dāng)于勵(lì)磁電流的直流成份，根據(jù)該直流成份計(jì)算出為使變壓器磁通的直流位移部分為零所需的電力變換器的輸出電壓直流成份的目標(biāo)值。另一方面，檢測(cè)電力變換器的輸出線(xiàn)間電壓，由該輸出線(xiàn)間電壓算出輸出相電壓，檢測(cè)包含在輸出相電壓中的電壓直流成份，根據(jù)電壓直流成份同上述輸出電壓直流成份的目標(biāo)值的差分來(lái)校正電力變換器的輸出電壓。若進(jìn)行這種控制，不僅對(duì)包含在電力變換器輸出中的直流成份可以進(jìn)行校正，也能對(duì)電力系統(tǒng)產(chǎn)生的過(guò)渡的直流成份進(jìn)行校正，因而，就能抑制變壓器的偏磁，就不會(huì)由因變壓器的偏磁引起的過(guò)電流保護(hù)而產(chǎn)生保護(hù)停止，就能持續(xù)運(yùn)行。
如上述那樣，根據(jù)本發(fā)明，不僅能夠進(jìn)行電力變換器輸出的直流成份的校正，也能對(duì)從電力系統(tǒng)側(cè)產(chǎn)生的直流成份進(jìn)行變壓器的偏磁抑制，因而，不會(huì)出現(xiàn)由變壓器的偏磁所引起的保護(hù)停止，就能進(jìn)行持續(xù)運(yùn)行。
圖1是表示現(xiàn)有電力變換器的控制裝置結(jié)構(gòu)的方框圖；圖2是表示本發(fā)明第一實(shí)施例所涉及的電力變換器的控制裝置結(jié)構(gòu)的方框圖；圖3是表示本發(fā)明第二實(shí)施例所涉及的電力變換器的控制裝置結(jié)構(gòu)的方框圖；圖4是表示變壓器的簡(jiǎn)化等效電路的圖；圖5是用于說(shuō)明電力變換器的輸出電壓的圖；圖6是表示本發(fā)明第三實(shí)施例所涉及的電力變換器的控制裝置結(jié)構(gòu)的方框圖；圖7是表示當(dāng)施加不規(guī)則交流電壓時(shí)的磁通和勵(lì)磁電流的結(jié)果的圖；圖8是表示本發(fā)明第四實(shí)施例所涉及的電力變換器的控制裝置結(jié)構(gòu)的方框圖；圖9是表示變壓器鐵心的勵(lì)磁電流和磁通的關(guān)系的圖；圖10是表示本發(fā)明第五實(shí)施例所涉及的電力變換器的控制裝置結(jié)構(gòu)的方框圖；圖11是表示本發(fā)明第六實(shí)施例所涉及的電力變換器的控制裝置結(jié)構(gòu)的方框圖；圖12是表示本發(fā)明第七實(shí)施例所涉及的電力變換器的控制裝置結(jié)構(gòu)的方框圖；圖13是表示本發(fā)明第八實(shí)施例所涉及的電力變換器的控制裝置結(jié)構(gòu)的方框圖；圖14是表示本發(fā)明第九實(shí)施例所涉及的電力變換器的控制裝置結(jié)構(gòu)的方框圖。
下面參照附圖來(lái)說(shuō)明本發(fā)明所涉及的電力變換器的檢測(cè)裝置。
下面對(duì)本發(fā)明第一實(shí)施例所涉及的電力變換器的控制裝置進(jìn)行說(shuō)明。圖2是表示本發(fā)明第一實(shí)施例所涉及的電力變換器的控制裝置的概略結(jié)構(gòu)的圖。在圖2中，對(duì)與已說(shuō)明的圖1相同部件使用相同標(biāo)號(hào)而省略說(shuō)明。在該圖中，31是變壓器偏磁量計(jì)算部件，檢測(cè)為了計(jì)算變壓器2鐵心磁通的偏置所需的電量P1～Pn從而計(jì)算出磁通的偏置；22是系統(tǒng)側(cè)直流部分校正控制部件，算出電力變換器3的輸出電壓直流成份的目標(biāo)值；32是變換器輸出直流計(jì)算部件檢測(cè)為了求出電力變換器3的輸出電壓直流成份所需的電量Q1～Qn而計(jì)算出電力變換器3的輸出電壓直流成份；21是減法器，用由系統(tǒng)側(cè)直流部分校正控制部件22所算出的電力變換器3的輸出電壓直流成份的目標(biāo)值減去由變換器輸出直流部分計(jì)算部件32所算出的電力變換器3的輸出電壓直流成份的實(shí)測(cè)值；23是變換器輸出直流部分校正控制部件，從電力變換器3的輸出電壓直流成份的目標(biāo)值與實(shí)測(cè)值的差分計(jì)算出電力變換器3的輸出電壓的校正量。
變壓器偏磁量計(jì)算部件31，檢測(cè)為了計(jì)算電力變換器3連接的變壓器2鐵心磁通的偏置所需的電量P1～Pn，根據(jù)所檢測(cè)出的電量計(jì)算磁通的偏置。根據(jù)該結(jié)果，系統(tǒng)側(cè)直流部分校正控制部件22計(jì)算出為消除磁通的偏置所需的電力變換器3的輸出電壓直流成份的目標(biāo)值。
另一方面，變換器輸出直流部分計(jì)算部件32檢測(cè)為求出電力變換器3的輸出電壓直流成份所需的電量Q1～Qn，并從所檢測(cè)出的電量算出電力變換器3的輸出電壓直流成份。由減法器21求出輸出電壓直流成份的實(shí)測(cè)值與上述輸出電壓直流成份的目標(biāo)值的差分，由變換器輸出直流部分校正控制部件23算出電力變換器3的輸出電壓的校正量，從而校正來(lái)自電壓·電流控制電路7的輸出電壓指令值以消除偏磁。這樣，不僅對(duì)包含在電力變換器3輸出中的直流成份可以進(jìn)行校正，也能對(duì)電力系統(tǒng)1產(chǎn)生的過(guò)渡的直流成份進(jìn)行校正，所以，能抑制變壓器2的偏磁，則不會(huì)由因變壓器2的偏磁引起的過(guò)電流保護(hù)而發(fā)生保護(hù)停止，由此就能提供可以持續(xù)運(yùn)行的電力變換器3。
下面對(duì)本發(fā)明第二實(shí)施例所涉及的電力變換器的控制裝置進(jìn)行說(shuō)明。圖3是表示本發(fā)明第二實(shí)施例所涉及的電力變換器的控制裝置的整體結(jié)構(gòu)圖。在圖3中，對(duì)與已說(shuō)明的圖1和圖2相同功能的部件使用相同標(biāo)號(hào)以省略其說(shuō)明。在圖3中，5A是檢測(cè)變壓器2原邊線(xiàn)圈電流的電流檢測(cè)器。12是用于提取由電流檢測(cè)器5B所檢測(cè)出的變壓器2副邊線(xiàn)圈電流與由電流檢測(cè)器5A所檢測(cè)出的變壓器2原邊線(xiàn)圈電流的差分的減法器。18是用于測(cè)量電力變換器3直流側(cè)電壓的測(cè)量?jī)x器用變壓器；19是乘法器，把從PWM控制電路10所輸出的門(mén)脈沖特性曲線(xiàn)同所檢測(cè)出的電力變換器3的直流電壓進(jìn)行相乘運(yùn)算以算出電力變換器3的輸出電壓；20是電壓直流部分檢測(cè)器，檢測(cè)由乘法器19所算出的電力變換器3的輸出電壓的直流成份。
在此，作為直流部分檢測(cè)部件的方式，是在基本電源頻率的一個(gè)周期中對(duì)輸入信號(hào)(在此為電壓或電流檢測(cè)值)進(jìn)行積分而求出進(jìn)行時(shí)間平均的平均值的方式，和使輸入信號(hào)通過(guò)低通濾波器而僅提取直流成份的方式。直流部分檢測(cè)器的方式可以考慮在所有實(shí)施例中都相同。
在圖4中表示出變壓器的一般等效電路。在圖4中，X1和X2是變壓器的漏電感；R1和R2是銅損；X0是勵(lì)磁電感；i1、i2、i3分別是原邊電流，副邊電流、勵(lì)磁電流。如圖4的等效電路所示，如果為了簡(jiǎn)化而使變壓器的匝比為1，則變壓器的勵(lì)磁電流與原邊電流和副邊電流之差就相等了。由于勵(lì)磁電流大致與變壓器鐵心的磁通對(duì)應(yīng)，則如果檢測(cè)出包含在勵(lì)磁電流中的直流成份，就能推算出直流偏磁量。
由圖3中的減法器12來(lái)計(jì)算原邊線(xiàn)圈電流與副邊線(xiàn)圈電流之差，由直流成份檢測(cè)器8檢測(cè)直流成份，根據(jù)計(jì)算測(cè)出的變壓器的勵(lì)磁電流的直流成份，由系統(tǒng)側(cè)直流部分校正控制部件22計(jì)算出為使勵(lì)磁電流的直流成份為零所需的電力變換器3的輸出電壓直流成份的目標(biāo)值。
另一方面，把由PWM控制電路10所得到的門(mén)脈沖特性曲線(xiàn)變換為從-1到1的范圍的數(shù)值，如果同所檢測(cè)出的電力變換器3的直流電壓進(jìn)行相乘，就能得到圖5所示的電力變換器3的輸出電壓。在圖5中，Ed是直流電壓，U是U相門(mén)脈沖特性曲線(xiàn)；X是X相門(mén)脈沖特性曲線(xiàn)；Eu是變壓器輸出電壓(U相)；t是時(shí)間。由電壓直流成份檢測(cè)器20檢測(cè)電力變換器3的輸出電壓的直流成份，由減法器21計(jì)算所檢測(cè)出的直流成份實(shí)測(cè)值同電力變換器3的輸出電壓直流成份的目標(biāo)值之差，電力變換器3的輸出電壓的直流成份變?yōu)榈扔谏鲜瞿繕?biāo)值，這樣，變換器輸出直流部分校正控制部件23算出電力變換器3的輸出電壓的校正量。
若使用該校正量來(lái)校正來(lái)自電壓·電流控制電路7的輸出電壓指今值以消除偏磁，不僅對(duì)包含在電力變換器3輸出中的直流成份可以進(jìn)行校正，也能對(duì)電力系統(tǒng)1產(chǎn)生的過(guò)渡的直流成份進(jìn)行校正，因而，就能抑制變壓器2的偏磁，則不會(huì)由因變壓器2的偏磁引起的過(guò)電流保護(hù)而產(chǎn)生保護(hù)停止，就能提供可以連續(xù)運(yùn)行的電力變換器3。
下面對(duì)本發(fā)明第三實(shí)施例所涉及的電力變換器的控制裝置進(jìn)行說(shuō)明。圖6是表示本發(fā)明第三實(shí)施例所涉及的電力變換器的控制裝置結(jié)構(gòu)的圖。在圖6中，對(duì)于與已說(shuō)明的圖1、圖2和圖3相同的部件使用相同標(biāo)號(hào)以省略其說(shuō)明。在圖6中，13是最大值檢測(cè)電路，對(duì)電源的每個(gè)基本頻率檢測(cè)由減法器12所計(jì)算的變壓器原邊線(xiàn)圈電流與副邊線(xiàn)圈電流的差電流的最大值；14是最小值檢測(cè)電路，對(duì)電源的每個(gè)基本頻率檢測(cè)上述差電流的最小值；15是運(yùn)算電路，從最大值和最小值以及變壓器鐵心的磁飽和特性計(jì)算磁通的中心值。根據(jù)從變壓器的個(gè)體試驗(yàn)所得到的數(shù)據(jù)制作變壓器鐵心的磁飽和特性曲線(xiàn)，并作為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到運(yùn)算電路中。
根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，在圖7所示的不規(guī)則交流電壓加到變壓器2上而形成磁通和勵(lì)磁電流保持為一定值的期間這種情況下，通過(guò)檢測(cè)磁通的中心值就能把握正確的偏磁量。據(jù)此，由系統(tǒng)側(cè)直流部分校正控制部件22算出為使磁通的直流位移部分為零所需的電力變換器3的輸出電壓直流成份的目標(biāo)值。由于以后的裝置工作與第二實(shí)施例所涉及的控制裝置相同，則省略其說(shuō)明。
根據(jù)第三實(shí)施例，當(dāng)不規(guī)則的交流電壓加到變壓器2上，而形成磁通和勵(lì)磁電流保持一定值的期間時(shí)，不僅對(duì)包含在電力變換器3輸出中的直流成份可以進(jìn)行校正，也能對(duì)電力系統(tǒng)1產(chǎn)生的過(guò)渡的直流成份進(jìn)行校正，因而，就能抑制變壓器2的偏磁，則不會(huì)由因變壓器2的偏磁引起的過(guò)電流保護(hù)而產(chǎn)生保護(hù)停止，就能提供可以連續(xù)運(yùn)行的電力變換器3。
下面對(duì)本發(fā)明第四實(shí)施例所涉及的電力變換器的控制裝置進(jìn)行說(shuō)明。圖8是表示本發(fā)明第四實(shí)施例所涉及的電力變換器的控制裝置簡(jiǎn)要結(jié)構(gòu)的圖。在圖8中，對(duì)與已說(shuō)明的圖1-3和圖6相同的部件使用相同標(biāo)號(hào)，而省略其說(shuō)明。在圖8中，16是用于檢測(cè)變壓器2的鐵心的磁通的例如霍耳元件一類(lèi)的磁性檢測(cè)器。圖8表示使用變壓器鐵心的磁通峰值來(lái)代替圖6中的變壓器原邊線(xiàn)圈電流與副邊線(xiàn)圈電流的差電流，以算出電力變換器3的輸出電壓直流成份的目標(biāo)值。
如圖9所示，勵(lì)磁電流i與磁通B的關(guān)系是非線(xiàn)性的，在鐵心飽和之前，勵(lì)磁電流僅緩緩地增加，而一但達(dá)到飽和后就急劇增加。這樣，在達(dá)到飽和之前，通過(guò)輸出電壓指令值的校正來(lái)抑制偏磁，所以就需要檢測(cè)出微小的勵(lì)磁電流的直流成份或變化。為了檢測(cè)這樣的微小變化，就需要進(jìn)行高精度的勵(lì)磁電流的檢測(cè)。但是，通常，由于勵(lì)磁電流是變壓器額定電流的10％以下，如果由源邊線(xiàn)圈電流與副邊線(xiàn)圈電流的差分檢測(cè)勵(lì)磁電流，在例如以1％的精度檢測(cè)額定電流的10％的勵(lì)磁電流時(shí)，就需要0.1％精度的電流檢測(cè)器。以后的裝置工作與第二實(shí)施例相同，則省略其說(shuō)明。
根據(jù)第四實(shí)施例，檢測(cè)變壓器2鐵心的磁通以算出電力變換器3的輸出電壓直流成份的目標(biāo)值，因而，被檢測(cè)量同檢測(cè)量線(xiàn)性對(duì)應(yīng)，而有效地進(jìn)行控制。而且，不需要進(jìn)行由微小變化引起的控制，電流檢測(cè)器、運(yùn)算電路就沒(méi)必要用高精度的，用一般的就能適應(yīng)。進(jìn)而，不僅對(duì)包含在電力變換器3輸出中的直流成份可以進(jìn)行校正，也能對(duì)電力系統(tǒng)1產(chǎn)生的過(guò)渡的直流成份進(jìn)行校正，因而，能抑制變壓器2的偏磁，則不會(huì)由因變壓器2的偏磁引起的過(guò)電流保護(hù)而產(chǎn)生保護(hù)停止，就能提供可以連續(xù)運(yùn)行的電力變換器3。
下面對(duì)本發(fā)明第五實(shí)施例所涉及的電力變換器的控制裝置進(jìn)行說(shuō)明。圖10是表示本發(fā)明第五實(shí)施例所涉及的電力變換器的控制裝置簡(jiǎn)要結(jié)構(gòu)的圖。在圖10中，對(duì)于與已說(shuō)明的圖1-3、圖6和圖8相同的部件使用相同的標(biāo)號(hào)以省略其說(shuō)明。在圖10中，24是用于測(cè)量電力變換器3的輸出線(xiàn)間VRS-VST、VTR的測(cè)量?jī)x器用變壓器；25是線(xiàn)間/相電壓變換部件，使用(1)式從所檢測(cè)出的線(xiàn)間電壓算出相電壓VR、VS、VT。
VR＝(VRS-VTR)/3VS＝(VST-VRS)/3……(1)VT＝(VTR-VST)/3在圖10中，在提取變壓器原邊線(xiàn)圈電流與副邊線(xiàn)圈電流的差分以算出電力變換器3的輸出電壓直流成份的目標(biāo)值Vdcr之前的功能和動(dòng)作與上述第二實(shí)施例相同。
另一方面，檢測(cè)電力變換器3的輸出線(xiàn)間電壓，由式(1)算出輸出相電壓，由電壓直流成份檢測(cè)器20檢測(cè)該直流成份，由減法器21計(jì)算所檢測(cè)出的直流成份的實(shí)測(cè)值同上述電力變換器3的輸出電壓直流成份的目標(biāo)值之差，以使電力變換器3的輸出電壓的直流成份等于上述目標(biāo)值，由變換器輸出直流部分校正控制部件23算出電力變換器3的輸出電壓的校正量。
若使用該校正量來(lái)校正來(lái)自電壓·電流控制電路7的輸出電壓指令值以消除偏磁，不僅對(duì)包含在電力變換器3輸出中的直流成份可以進(jìn)行校正，也能對(duì)電力系統(tǒng)1產(chǎn)生的過(guò)渡的直流成份進(jìn)行校正，因而，就能抑制變壓器2的偏磁，則不會(huì)因變壓器2的偏磁引起的過(guò)電流保護(hù)而產(chǎn)生保護(hù)停止，就能提供可以連續(xù)運(yùn)行的電力變換器3。
下面對(duì)本發(fā)明第六實(shí)施例所涉及的電力變換器的控制裝置進(jìn)行說(shuō)明。圖11是表示本發(fā)明第六實(shí)施例所涉及的電力變換器的控制裝置簡(jiǎn)要結(jié)構(gòu)的圖。在圖11中，對(duì)與已說(shuō)明的圖1-3、圖6、圖8和圖10相同的部件使用相同標(biāo)號(hào)以省略其說(shuō)明。在圖11中，在提取變壓器原邊線(xiàn)圈電流與副邊線(xiàn)圈電流的差分并算出電力變換器3的輸出電壓直流成份的目標(biāo)值Vdcr之前的功能和動(dòng)作與上述第三實(shí)施例相同。
而檢測(cè)電力變換器3的輸出電壓直流成份，由與上述目標(biāo)值Vdcr的差分求出電力變換器3的輸出電壓指令值的校正量，抑制變壓器2的偏磁，這些功能和動(dòng)作與上述第五實(shí)施例相同。總之，第六實(shí)施例是分別把第三實(shí)施例和第五實(shí)施例的組成部分中的一部分進(jìn)行組合而形成的。根據(jù)第六實(shí)施例，當(dāng)不規(guī)則交流電壓施加到變壓器2上而形成磁通和勵(lì)磁電流保持為一定值的期間時(shí)，不僅對(duì)包含在電力變換器3輸出中的直流成份可以進(jìn)行校正，也能對(duì)電力系統(tǒng)1產(chǎn)生的過(guò)渡的直流成份進(jìn)行校正，因而，就能抑制變壓器2的偏磁，則不會(huì)由因變壓器2的偏磁引起的過(guò)電流保護(hù)而產(chǎn)生保護(hù)停止，就能提供可以連續(xù)運(yùn)行的電力變換器3。
下面對(duì)本發(fā)明的第七實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。圖12是表示本發(fā)明第七實(shí)施例所涉及的電力變換器的檢測(cè)裝置簡(jiǎn)要結(jié)構(gòu)的圖。在圖12中，對(duì)與己說(shuō)明的圖1-3、圖6、圖8、圖10和圖11相同的部件使用相同標(biāo)號(hào)以省略其說(shuō)明。在圖12中，在由磁檢測(cè)器16檢測(cè)變壓器鐵心的磁通并算出電力變換器3的輸出電壓直流成份的目標(biāo)值Vdcr之前的功能和動(dòng)作與上述第四實(shí)施例相同。而且，檢測(cè)電力變換器3的輸出電壓直流成份，由與上述目標(biāo)值Vdcr的差分求出電力變換器3的輸出電壓指令值的校正量，以抑制變壓器2的偏磁，這些功能和動(dòng)作與上述第五實(shí)施例相同?？傊谄邔?shí)施例是分別把第四實(shí)施例同第五實(shí)施例的組成部分的一部分進(jìn)行組合而形成的。
根據(jù)第七實(shí)施例，由于檢測(cè)變壓器2鐵心的磁通以算出電力變換器3的輸出電壓直流成份的目標(biāo)值，所以被控制量與檢測(cè)量是線(xiàn)性對(duì)應(yīng)的，就能有效地進(jìn)行控制。而且，沒(méi)有必要進(jìn)行由微小變化所引起的控制，電流檢測(cè)器、運(yùn)算電路就無(wú)需是高精度的，用一般的就能適合。
而且，不僅對(duì)包含在電力變換器3輸出中的直流成份可以進(jìn)行校正，也能對(duì)電力系統(tǒng)1產(chǎn)生的過(guò)渡的直流成份進(jìn)行校正，因而，就能抑制變壓器2的偏磁，則不會(huì)由因變壓器2的偏磁引起的過(guò)電流保護(hù)而產(chǎn)生保護(hù)停止，就能提供可以連續(xù)運(yùn)行的電力變換器。
下面對(duì)本發(fā)明第八實(shí)施例所涉及的電力變換器的控制裝置進(jìn)行說(shuō)明。在圖13中，對(duì)與已說(shuō)明的圖1-3、圖6、圖8、圖10-12相同功能的部件使用相同標(biāo)號(hào)以省略其說(shuō)明。在圖13中，26是運(yùn)算電路，把由磁檢測(cè)器16檢測(cè)出的變壓器鐵心的磁通變換為相當(dāng)于勵(lì)磁電流的信號(hào)；27是直流成份檢測(cè)器，檢測(cè)電運(yùn)算電路26求出的勵(lì)磁電流的直流成份。
如式(2)所示，上述磁通Φ0，用變壓器的勵(lì)磁電流i0與勵(lì)磁電感X0的乘積來(lái)表示。
Φ0＝X0·i0……(2)這樣，如果檢測(cè)出磁通Φ0，就能由下式(3)算出勵(lì)磁電流i0i0＝Φ0/X0……(3)
在檢測(cè)勵(lì)磁電流的直流成份并算出電力變換器3的輸出電壓直流成份的目標(biāo)值Vdcr之前的功能和動(dòng)作與第二實(shí)施例相同。而且，檢測(cè)電力變換器3的輸出電壓直流成份，由與上述目標(biāo)值Vdcr的差分求出電力變換器3的輸出電壓指令值的校正量，以抑制變壓器2的偏磁，這些功能和動(dòng)作與上述第二實(shí)施例相同。
根據(jù)該實(shí)施例，由于檢測(cè)變壓器2鐵心的磁通并算出電力變換器3的輸出電壓直流成份的目標(biāo)值，所以被控制量與檢測(cè)量是線(xiàn)性對(duì)應(yīng)的，就能有效地進(jìn)行控制。而且，無(wú)需進(jìn)行由微小變化所引起的控制，電流檢測(cè)器、運(yùn)算電路也無(wú)需是高精度的，用一般的就能適合。
而且，不僅對(duì)包含在電力變換器3輸出中的直流成份可以進(jìn)行校正，也能對(duì)電力系統(tǒng)1產(chǎn)生的過(guò)渡的直流成份進(jìn)行校正，因而，就能抑制變壓器2的偏磁，不會(huì)由因變壓器2的偏磁引起的過(guò)電流保護(hù)而產(chǎn)生保護(hù)停止，就能提供可以連續(xù)運(yùn)行的電力變換器3。
下面對(duì)本發(fā)明第九實(shí)施例所涉及的電力變換器的控制裝置進(jìn)行說(shuō)明。圖14是表示本發(fā)明第九實(shí)施例所涉及的電力變換器的控制裝置簡(jiǎn)要結(jié)構(gòu)的圖。在圖14中，對(duì)與已說(shuō)明的圖1-3、圖6、圖8、圖10-13相同的部件使用相同標(biāo)號(hào)以省略其說(shuō)明。在圖14中，在由磁檢測(cè)部16檢測(cè)變壓器鐵心的磁通并算出電力變換器3的輸出電壓直流成份的目標(biāo)值Vdcr之前的功能和動(dòng)作與第八實(shí)施例相同。而且，檢測(cè)電力變換器3的輸出電壓直流成份，由與上述目標(biāo)值Vdcr的差分求出電力變換器3的輸出電壓指令值的校正量，以抑制變壓器2的偏磁，這些功能和動(dòng)作為上述第五實(shí)施例相同?？傊?，第九實(shí)施例是第五和第八實(shí)施例的組成部分中的一部分進(jìn)行組合而成的。
根據(jù)第九實(shí)施例，由于檢測(cè)變壓器2鐵心的磁通并算出電力變換器3的輸出電壓直流成份的目標(biāo)值，所以被控制量同檢測(cè)量是線(xiàn)性對(duì)應(yīng)的，就能有效地進(jìn)行控制。而且，無(wú)需進(jìn)行因微小變化所引起的控制，電流檢測(cè)器、運(yùn)算電路也無(wú)需是高精度的，用一般的就能適合。
而且，不僅對(duì)包含在電力變換器3輸出中的直流成份可以進(jìn)行校正，也能對(duì)電力系統(tǒng)1產(chǎn)生的過(guò)渡的直流成份進(jìn)行校正，就能抑制變壓器2的偏磁，則不會(huì)由因變壓器2的偏磁引起的過(guò)電流保護(hù)而產(chǎn)生保護(hù)停止，就能提供連續(xù)運(yùn)行的電力變換器3。
本發(fā)明并不僅限于上述第一至第九實(shí)施例，本發(fā)明也能適用于例如，在由多(n)臺(tái)變換器所構(gòu)成的電力變換裝置中，只需使輸入輸出信號(hào)增加幾倍，而控制裝置的結(jié)構(gòu)是相同的。而且，直流側(cè)的電路并不僅限于直流電源，在以直流輸出系統(tǒng)、頻率變換裝置等所代表的相對(duì)端的電力變換裝置或直流電動(dòng)機(jī)一類(lèi)的直流負(fù)荷中，本發(fā)明都可適用。
權(quán)利要求
1.一種控制裝置，根據(jù)電壓·電流控制電路的輸出電壓指令值由脈寬調(diào)制來(lái)控制由自滅弧元件構(gòu)成的通過(guò)變壓器同時(shí)同電力系統(tǒng)和負(fù)荷相連接的變換器，其中包括第一檢測(cè)裝置，檢測(cè)為得到上述變壓器鐵心磁通的偏置所需的第一電量；偏磁量計(jì)算裝置，根據(jù)由上述第一檢測(cè)裝置所檢測(cè)出的上述第一電量算出作為上述變壓器鐵心磁通的偏置的偏磁量；系統(tǒng)側(cè)直流部分計(jì)算裝置，根據(jù)由上述偏磁量計(jì)算裝置所算出的上述偏磁量來(lái)計(jì)算出上述變換器的輸出電壓直流成份的目標(biāo)值；第二檢測(cè)裝置，檢測(cè)為了得到上述變換器的輸出電壓直流成份所需的第一電量；變換器側(cè)直流部分計(jì)算裝置，根據(jù)由上述第二檢測(cè)裝置所檢測(cè)出的上述第二電量來(lái)算出上述變換器輸出電壓直流成份的實(shí)際值；差分計(jì)算裝置，求出由上述系統(tǒng)側(cè)直流部分計(jì)算裝置所算出的上述變換器輸出電壓直流成份的目標(biāo)值與由上述變換器側(cè)直流部分計(jì)算裝置所算出的上述變換器輸出電壓直流成份的實(shí)際值之間的差分；變換器輸出直流部分校正控制裝置，根據(jù)由上述差分計(jì)算裝置所求出的上述變換器輸出電壓直流成份中的上述目標(biāo)值與上述實(shí)際值的上述差分來(lái)導(dǎo)出校正上述變換器輸出電壓的電量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變換器的控制裝置，其中包括直流成份檢測(cè)器，提取上述變壓器的原邊線(xiàn)圈電流同副邊線(xiàn)圈電流的差分并檢測(cè)出包含在該差分中的電流直流成份；系統(tǒng)側(cè)直流部分校正控制部件，根據(jù)檢測(cè)出的電流直流成份算出上述電力變換器輸出電壓直流成份的目標(biāo)值；乘法器，從電力變換器的直流電壓和用于控制電力變換器的門(mén)脈沖特性曲線(xiàn)計(jì)算出電力變換器的輸出電壓；電壓直流成份檢測(cè)器，檢測(cè)包含在上述相乘運(yùn)算結(jié)果的輸出電壓中的電壓直流成份；變換器輸出直流部分校正控制部件，根據(jù)上述檢測(cè)出的電壓直流成份同上述輸出電壓直流成份的目標(biāo)值的差分來(lái)校正電力變換器的輸出電壓。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變換器的控制裝置，其中包括最大值檢測(cè)電路和最小值檢測(cè)電路，提取上述變壓器原邊線(xiàn)圈電流回副邊線(xiàn)圈電流的差分并檢測(cè)該差分的最大值和最小值；運(yùn)算電路，從上述最大值和最小值以及變壓器鐵心的磁飽和特性檢測(cè)出磁通的中心值；系統(tǒng)側(cè)直流部分校正控制部件，根據(jù)上述檢測(cè)出的磁通中心值算出上述電力變換器輸出電壓直流成份的目標(biāo)值；乘法器，從電力變換器的直流電壓用用于控制電力變換器的門(mén)脈沖特性曲線(xiàn)算出電力變換器的輸出電壓；電壓直流成份檢測(cè)器，檢測(cè)包含在上述相乘運(yùn)算結(jié)果的輸出電壓中的電壓直流成份；變換器輸出直流部分校正控制部件，根據(jù)上述檢測(cè)出的電壓直流成份同上述輸出電壓直流成份的目標(biāo)值的差分來(lái)校正電力變換器的輸出電壓。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變換器的控制裝置，其中包括檢測(cè)上述變壓器鐵心磁通的裝置；最大值檢測(cè)電路和最小值檢測(cè)電路；檢測(cè)上述磁通的最大值和最小值；運(yùn)算電路，使用上述最大值和最小值來(lái)檢測(cè)磁通的中心值；系統(tǒng)側(cè)直流部分校正控制部件，根據(jù)上述檢測(cè)出的中心值計(jì)算出上述電力變換器的輸出電壓直流成份的目標(biāo)值；乘法器，從電力變換器的直流電壓和用于控制電力變換器的門(mén)脈沖特性曲線(xiàn)算出電力變換器的輸出電壓；電壓直流成份檢測(cè)器，檢測(cè)包含在上述相乘運(yùn)算結(jié)果的輸出電壓中的電壓直流成份；變換器輸出直流部分校正控制部件，根據(jù)上述檢測(cè)出的電壓直流成份同上述輸出電壓直流成份的目標(biāo)值的差分來(lái)校正電力變換器的輸出電壓。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變換器的控制裝置，其中包括直流成份檢測(cè)器，提取上述變壓器原邊線(xiàn)圈電流同副邊線(xiàn)圈電流的差分并檢測(cè)包含在該差分中的電流直流成份；系統(tǒng)側(cè)直流部分校正控制部件，根據(jù)所檢測(cè)出的電流直流成份計(jì)算出上述電力變換器的輸出電壓直流成份的目標(biāo)值；線(xiàn)間/相電太變換部，檢測(cè)電力變換器的輸出線(xiàn)間電太并從該輸出線(xiàn)間電壓算出輸出相電壓；電壓直流成份檢測(cè)器，檢測(cè)包含在上述輸出相電壓中的電壓直流成份；變換器輸出直流部分校正控制部件，根據(jù)上述檢測(cè)出的電壓直流成份同上述輸出電壓直流成份的目標(biāo)值的差分來(lái)校正電力變換器的輸出電壓。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變換器的控制裝置，其中包括最大值檢測(cè)電路和最小值檢測(cè)電路，提取上述變壓器原邊線(xiàn)圈中流同副邊線(xiàn)圈電流的差分并檢測(cè)出該差分的最大值和最小值；運(yùn)算電路，從上述最大值和最小值以及變壓器鐵心的磁飽和特性檢測(cè)出磁通的中心值；系統(tǒng)側(cè)直流部分校正控制部件，根據(jù)上述檢測(cè)出的中心值算出上述電力變換器的輸出電壓直流成份的目標(biāo)值；線(xiàn)間/相電壓變換部，檢測(cè)電力變換器的輸出線(xiàn)間電壓并由該輸出線(xiàn)間電壓計(jì)算出輸出相電壓；電壓直流成份檢測(cè)器，檢測(cè)包含在上述輸出相電壓中的電壓直流成份；變換器輸出直流部分校正控制部件，根據(jù)上述檢測(cè)出的電壓直流成份同上述輸出電壓直流成份的目標(biāo)值的差分來(lái)校正電力變換器的輸出電壓。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變換器的控制裝置，其中包括檢測(cè)上述變壓器鐵心磁通的裝置；最大值檢測(cè)電路和最小值檢測(cè)電路，檢測(cè)上述磁通的最大值和最小值；運(yùn)算電路，使用上述最大值和最小值來(lái)檢測(cè)出磁通的中心值，系統(tǒng)側(cè)直流部分校正檢測(cè)部件，根據(jù)上述檢測(cè)出的中心值計(jì)算出上述電力變換器的輸出電壓直流成份的目標(biāo)值；線(xiàn)間/相電壓變換部，檢測(cè)電力變換器的輸出線(xiàn)間電壓并由該輸出線(xiàn)間電壓計(jì)算出輸出相電壓；電壓直流成份檢測(cè)器，檢測(cè)包含在上述輸出相電壓中的電壓直流成份；變換器輸出直流部分校正控制部件，根據(jù)上述檢測(cè)出的電壓直流成份同上述輸出電壓直流成份的目標(biāo)值的差分來(lái)校正電力變換器的輸出電壓。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變換器的控制裝置，其中包括檢測(cè)上述變壓器鐵心磁通的裝置；直流成份檢測(cè)器，以上述磁通為基礎(chǔ)檢測(cè)直流成份；系統(tǒng)側(cè)直流部件校正控制部件，根據(jù)上述檢測(cè)出的直流成份計(jì)算出上述電力變換器的輸出電壓直流成份的目標(biāo)值；乘法器，從電力變換器的直流電壓和用于控制電力變換器的門(mén)脈沖特性曲線(xiàn)算出電力變換器的輸出電壓；電壓直流成份檢測(cè)器，檢測(cè)包含在上述相乘運(yùn)算結(jié)果的輸出電壓中的電壓直流成份；變換器輸出直流部分校正控制部件，根據(jù)上述檢測(cè)出的電壓直流成份同上述輸出電壓直流成份的目標(biāo)值的差分來(lái)校正電力變換器的輸出電壓。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變換器的控制裝置，其中包括檢測(cè)上述變壓器鐵心磁通的裝置；直流成份檢測(cè)器，檢測(cè)上述磁通的直流成份；系統(tǒng)側(cè)直流部分校正控制部件，根據(jù)上述檢測(cè)出的直流成份計(jì)算出上述電力變換器的輸出電壓直流成份的目標(biāo)值；線(xiàn)間/相電壓變換器，檢測(cè)電力變換器的輸出線(xiàn)間電壓并由該輸出線(xiàn)間電壓算出輸出相電壓；電壓直流成份檢測(cè)器，檢測(cè)包含在上述輸出相電壓中的電壓直流成份；變換器輸出直流部分校正控制部件，根據(jù)上述檢測(cè)出的電壓直流成份同上述輸出電壓直流成份的目標(biāo)值的差分來(lái)校正電力變換器的輸出電壓。
全文摘要
電力變換器的控制裝置由下列部件組成變壓器偏磁量計(jì)算部件，檢測(cè)為了算出變壓器鐵心磁通的偏置所需的電量；系統(tǒng)側(cè)直流部分校正控制部件，根據(jù)上述檢測(cè)出的電量計(jì)算出電力變換器的輸出電壓直流成分的目標(biāo)值；變換器輸出直流部分計(jì)算部件，檢測(cè)為求出電力變換器的輸出電壓直流成分所需的電量并由檢測(cè)出的電量計(jì)算出電力變換器的輸出電壓直流成分；變換器輸出直流部分校正控制部件用以導(dǎo)出用來(lái)校正電力變換器輸出電壓的電量。
文檔編號(hào)H02M7/12GK1119797SQ9510577
公開(kāi)日1996年4月3日 申請(qǐng)日期1995年4月27日 優(yōu)先權(quán)日1994年4月27日
發(fā)明者田能村顯一, 上村洋市 申請(qǐng)人:株式會(huì)社東芝