电力转换装置、发电系统、控制装置以及电力转换方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种能够有效地控制来自发电装置的电力的电力转换装置、发电系统、控制装置以及电力转换方法。实施方式的一个方式所涉及的电力转换装置包括电力转换部、电压检测部、确定部以及驱动控制部。电力转换部将从发电装置输入的直流电转换为交流电。电压检测部检测被输入到电力转换部的直流电压。确定部基于由电压检测部检测出的直流电压，确定大小根据该直流电压的大小而被预先对应的输出功率指令或者输出电流指令。驱动控制部基于由确定部确定的输出功率指令或者输出电流指令，控制电力转换部。

【技术实现步骤摘要】
电力转换装置、发电系统、控制装置以及电力转换方法
本公开的实施方式涉及电力转换装置、发电系统、控制装置以及电力转换方法。
技术介绍
以往，发电系统中已知有一种将从具有太阳能电池等的发电装置供应的电力转换为预定的电力的电力转换装置，所述电力转换装置中存在具有如下功能的装置，该功能被称为MPPT(MaximumPowerPointTracking，最大功率点跟踪)控制。这种电力转换装置基于从发电装置供应给电力转换部的电流以及电压，控制电力转换部以使得发电源的输出功率变得最大(例如，参照专利文献1)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利文献特开2014-16690号公报。
技术实现思路
专利技术要解决的技术问题电力转换装置例如进行以下的被称为登山法的处理：对于输入电压指令的大小进行变更，根据这个来确定太阳能电池的发电电力的增加或者减少，基于该确定结果来决定下一个输入电压指令的变更方向，并反复进行输入电压指令的变更。从响应性的观点出发，所述登山法中存在问题，例如在如日照量这样的对发电量带来影响的外在原因等发生大的变化的情况等下，无法有效进行MPPT控制。例如，这对来自由风力进行发电的发电装置的电力的控制也是相同的。实施方式的一个方式是鉴于上述的内容而作出的，其目的在于提供一种能够有效地控制来自发电装置的电力的电力转换装置、发电系统、控制装置以及电力转换方法。用于解决技术问题的手段实施方式的一个方式所涉及的电力转换装置包括电力转换部、电压检测部、确定部以及驱动控制部。所述电力转换部将从发电装置输入的直流电转换为交流电。所述电压检测部检测被输入到电力转换部的直流电压。所述确定部基于由所述电压检测部检测出的所述直流电压，确定大小根据该直流电压的大小而被预先对应的输出功率指令或者输出电流指令。所述驱动控制部基于由所述确定部确定的所述输出功率指令或者输出电流指令，控制所述电力转换部。专利技术效果根据实施方式的一个方式，能够提供一种能够有效地控制来自发电装置的电力的电力转换装置、发电系统、控制装置以及电力转换方法。附图说明图1是示出实施方式所涉及的发电系统的构成例的图；图2是示出实施方式所涉及的电力转换装置的构成例的图；图3是示出预先对应的直流电压的大小和有效功率指令的大小之间的关系的一个例子的图；图4是示出针对每个输入量的发电装置的输出特性的图；图5是示出发电机的输出转矩、发电机的输出功率、以及发电机的旋转速度之间的关系的图；图6是示出校正部的构成例的图；图7是示出在稳定运行的状态下的输入功率的变化量、校正增益的变化量以及校正增益的状态变化的图；图8是示出在从稳定运行的状态输入量突然降低的情况下的输入功率的变化量、校正增益的变化量以及校正增益的状态变化的图；图9是示出校正部的其他构成例的图；图10是示出通过控制部进行的处理流程的流程图；图11是示出图10的步骤S12中的处理流程的流程图。具体实施方式下面，参照附图，对本申请公开的电力转换装置、发电系统、控制装置以及控制方法的实施方式进行详细的说明。此外，该专利技术并不限于下面叙述的实施方式。[1.发电系统]图1是示出实施方式所涉及的发电系统的构成例的图。如图1所示，实施方式所涉及的发电系统100具备电力转换装置1以及发电装置2，电力转换装置1被配置在发电装置2和电力系统3之间。发电装置2是用于输出直流电的发电装置，具备风车4、发电机5(交流发电机的一个例子)、整流器6以及电容器7。风车4具备桨叶和桨叶轴。发电机5的输入轴与风车4的桨叶轴连接。发电机5例如为同步发电机，随着桨叶轴的旋转而使输入轴旋转，由此进行发电。整流器6对从发电机5输出的交流电进行整流，电容器7对整流器6的整流输出进行平滑。由此，将由发电机5发电的交流电转换为直流电。电力转换装置1将被输入的直流功率(下面，有时记为输入功率Pin)转换为电压与电力系统3对应的交流电并输出给电力系统3。所述电力转换装置1具备电力转换部10、电压检测部11以及控制部20。电力转换部10例如以多个开关元件三相桥接的方式构成。电压检测部11检测从发电装置2输入至电力转换部10的直流电压Vdcin的瞬时值(下面，记为直流电压Vdcin)。控制部20基于直流电压Vdcin来控制电力转换部10。由此，电力转换部10将从发电装置2输入的直流电转换为交流电，并输出至电力系统3。所述控制部20具备确定部21以及驱动控制部22。确定部21基于预先设定的直流电压Vdcin的大小和有效功率指令Po*(输出功率指令的一个例子)的大小之间的对应关系，确定与由电压检测部11检测出的直流电压Vdcin的大小对应的有效功率指令Po*。确定部21例如基于根据发电装置2的输出特性来预先设定的转换表或者转换式，确定与直流电压Vdcin的大小对应的有效功率指令Po*。驱动控制部22基于由确定部21确定的有效功率指令Po*来控制电力转换部10，并从电力转换部10朝向电力系统3输出与有效功率指令Po*对应的交流电。此外，在电力系统3的电压振幅恒定的情况下，有效功率指令Po*变成与有效电流指令Iout*(输出电流指令的一个例子)成比例的值，并从电力转换部10朝向电力系统3输出与有效电流指令Iout*对应的有效功率。因此，在电力系统3的电压振幅恒定的情况下，基于发电装置2的输出特性能够预先设定直流电压Vdcin的大小和有效电流指令Iout*的大小之间的对应关系(下面，有时记为电压电流对应关系)。在该情况下，确定部21基于根据发电装置2的输出特性来预先设定的电压电流对应关系，能够确定与由电压检测部11检测出的直流电压Vdcin的大小对应的有效电流指令Iout*。如此，由于在电力转换装置1中针对直流电压Vdcin的大小预先对应有有效功率指令Po*或者有效电流指令Iout*的大小，因此能够有效控制输入功率Pin。直流电压Vdcin根据发电机5的旋转速度而变化，根据发电机5的旋转速度，能够从发电装置2输出的最大功率变化。因此，例如基于发电装置的输出特性，预先设定直流电压Vdcin的大小和有效功率指令Po*或者有效电流指令Iout*的大小之间的对应关系，以使得输入功率Pin最大化。由此，能够根据直流电压Vdcin有效地求出能够进行最大有效化控制的有效功率指令Po*或者有效电流指令Iout*。另外，即便在如被输入到风车4的风量这样的对发电量带来影响的外在原因等的发生大的变化的情况下，能够有效地进行MPPT控制。此外，从发电装置2输入到电力转换部10的直流电流Idcin不会根据发电装置2的状态而主动变化，因此不容易进行例如使输入功率Pin最大化的控制。另一方面，直流电压Vdcin根据发电机5的旋转速度而变化，因此与直流电流Idcin相比，能够容易且有效地进行例如使输入功率Pin最大化的控制。另外，上述的发电装置2是将通过风力发电而从发电机5输出的交流电转换为直流电并输出的一个例子，但发电装置2并不限于上述例子。例如发电装置2可以是如太阳能电池或者直流发电机等的直接发出直流电的直流发电装置。在该情况下，与风力发电的情况相同，在如对太阳能电池的照射量等这样的对发电量带来影响的外在原因等发生大的变化的情况等下，能够对从发电装置2输入的功率有效地进行控制(例如，MPPT控制)。[2.电力转换本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电力转换装置，其特征在于，包括：电力转换部，所述电力转换部将从发电装置输入的直流电转换为交流电；电压检测部，所述电压检测部检测被输入到所述电力转换部的直流电压；确定部，所述确定部基于由所述电压检测部检测出的所述直流电压，确定输出功率指令或者输出电流指令，所述输出功率指令或者所述输出电流指令的大小根据该直流电压的大小而被预先对应；以及驱动控制部，所述驱动控制部基于由所述确定部确定的所述输出功率指令或者所述输出电流指令，控制所述电力转换部。

【技术特征摘要】
2015.11.02 JP 2015-2161611.一种电力转换装置，其特征在于，包括：电力转换部，所述电力转换部将从发电装置输入的直流电转换为交流电；电压检测部，所述电压检测部检测被输入到所述电力转换部的直流电压；确定部，所述确定部基于由所述电压检测部检测出的所述直流电压，确定输出功率指令或者输出电流指令，所述输出功率指令或者所述输出电流指令的大小根据该直流电压的大小而被预先对应；以及驱动控制部，所述驱动控制部基于由所述确定部确定的所述输出功率指令或者所述输出电流指令，控制所述电力转换部。2.如权利要求1所述的电力转换装置，其特征在于，所述确定部基于根据所述发电装置的输出特性预先设定的所述直流电压的大小和所述输出功率指令的大小之间的对应关系，确定大小与由所述电压检测部检测出的所述直流电压的大小对应的所述输出功率指令。3.如权利要求1所述的电力转换装置，其特征在于，所述确定部基于根据所述发电装置的输出特性预先设定的所述直流电压的大小和所述输出电流指令的大小之间的对应关系，确定大小与由所述电压检测部检测出的所述直流电压的大小对应的所述输出电流指令。4.如权利要求2所述的电力转换装置，其特征在于，所述驱动控制部包括：电流指令生成部，所述电流指令生成部基于由所述确定部确定的所述输出功率指令，生成输出电流指令；功率检测部，所述功率检测部检测被输入到所述电力转换部的所述直流功率；校正部，所述校正部校正由所述电流指令生成部生成的所述输出电流指令，以使得由所述功率检测部检测出的所述直流功率最大化；以及电流控制部，所述电流控制部进行控制，以使得从所述电力转换部输出与由所述校正部校正后的所述输出电流指令对应的交流电流。5.如权利要求3所述的电力转换装置，其特征在于，所述驱动控制部包括：功率检测部，所述功率检测部检测被输入到所述电力转换部的所述直流功率；校正部，所述校正部校正所述输出电流指令，以使得由所述功率检测部检测出的所述直流功率最大化；以及电流控制部，所述电流控制部进行控制，以使得从所述电力转换部输出与由所述校正部校正后的所述输出电流指令对应的交流电流。6.如权利要求4或5所述的电力转换装置，其特征在于，所述校正部包括：调整量决定部，所述调整量决定部决定调整量，以使得由所述功率检测部检测出的所述直流功率最大化；以及指令校正部，所述指令校正部基于由所述调整量决定部决定的所述调整量，校正所述输出电...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐仁原博孝，高木由香里，吉富聖也，
申请(专利权)人：株式会社安川电机，
类型：发明
国别省市：日本,JP