电力变换装置及其运转方法制造方法及图纸

技术编号:19248106 阅读:20 留言:0更新日期:2018-10-24 09:46
提供具备电力变换器、直流电容器、电压检测器、整流元件、电磁接触器和控制电路的电力变换装置。电力变换器具有连接于直流电源的一对直流端子和连接于交流的电力系统的多个交流端子,将从直流电源输入的直流电力变换为交流电力,将交流电力向电力系统供给。直流电容器连接在一对直流端子之间。电压检测器检测直流电容器的电压值。整流元件设置在直流电容器与直流电源之间,抑制从电力变换器及直流电容器向直流电源的电力的逆流。电磁接触器与整流元件并联连接。控制电路控制电力变换器及电磁接触器的动作。控制电路在由电压检测器检测到的直流电容器的电压值是规定值以上时,将电磁接触器接通,从电力变换器向电力系统供给有效电力,在小于规定值时,将电磁接触器断开,从电力变换器向电力系统供给无效电力。由此,提供能够以简单且可靠性高的结构抑制向直流电源的电力的逆流的电力变换装置及其运转方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电力变换装置及其运转方法
本专利技术涉及电力变换装置及其运转方法。
技术介绍
有将从太阳能电池板等直流电源输入的直流电力变换为交流电力并向交流的电力系统供给有效电力的电力变换装置。将这样的电力变换装置例如称作功率调节器。电力变换装置中有在没有来自直流电源的输入电压或该输入电压低时进行电力系统的无效电力补偿的装置。例如,在直流电源是太阳能电池板的情况下,在夜间等没有发电量的时间段进行无效电力补偿的动作。在进行无效电力补偿的情况下,如果电力变换装置的电力向直流电源侧逆流,则将电力白白地消耗,并且有可能对直流电源造成不良影响。因此,在进行无效电力补偿的情况下,需要抑制向直流电源的电力的逆流。例如,有如下结构:使用低压空气断路器(AirCircuitBreaker:ACB)或带有消弧栅的电磁接触器等将直流电源从电力变换装置切离,从而抑制逆流。但是,如果使用ACB或带有消弧栅的电磁接触器等,则电力变换装置的外形变大或变得昂贵。另一方面,在使用简易的电磁接触器的情况下,如果在流过直流电流的状态下断开,则会导致用品损坏,或者在接通时在直流电容器中流过冲击电流,会导致可靠性下降。此外,作为抑制逆流的方法,有将二极管放置到直流输入中的方式,但会增加伴随于正向电压下降的白白的耗电,并且导致装置效率下降。此外,与二极管的损失对应的冷却机构的追加等也成为问题。因此,在进行有效电力的供给和无效电力补偿的电力变换装置中,希望能够以简单且可靠性高的结构来抑制电力向直流电源的逆流。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2011-193685号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题本专利技术提供一种能够以简单且可靠性高的结构来抑制电力向直流电源的逆流的电力变换装置及其运转方法。用来解决课题的手段根据本专利技术的技术方案,提供一种具备电力变换器、直流电容器、电压检测器、整流元件、电磁接触器和控制电路的电力变换装置。上述电力变换器具有连接于直流电源的一对直流端子和连接于交流电力系统的多个交流端子,将从上述直流电源输入的直流电力变换为交流电力,将交流电力向上述电力系统供给。上述直流电容器连接在上述一对直流端子之间。上述电压检测器检测上述直流电容器的电压值。上述整流元件设置在上述直流电容器与上述直流电源之间,抑制从上述电力变换器及上述直流电容器向上述直流电源的电力的逆流。上述电磁接触器与上述整流元件并联连接。上述控制电路控制上述电力变换器及上述电磁接触器的动作。上述控制电路在由上述电压检测器检测到的上述直流电容器的电压值是规定值以上的情况下,将上述电磁接触器接通,从上述电力变换器向上述电力系统供给有效电力,在上述直流电容器的电压值小于上述规定值的情况下,将上述电磁接触器断开,从上述电力变换器向上述电力系统供给无效电力。专利技术效果根据本专利技术的技术方案,提供一种在维持通常运转时的效率的同时、能够以简单且可靠性高的结构将直流电源切离的电力变换装置及其运转方法。附图说明图1是示意地表示有关实施方式的电力变换装置的框图。图2是示意地表示有关实施方式的电力变换装置的动作的流程图。图3是示意地表示有关实施方式的电力变换装置的动作的具体例的曲线图。图4是示意地表示有关实施方式的电力变换装置的动作的具体例的流程图。图5是示意地表示有关实施方式的电力变换装置的变形例的框图。具体实施方式以下,参照附图对各实施方式进行说明。另外,附图是示意性或概念性的,各部分的厚度与宽度的关系、部分间的大小的比率等并不一定与现实的结构相同。此外,即使在表示相同部分的情况下,也有根据附图而将相互的尺寸及比率不同地表示的情况。另外,在本申请的说明书和各图中,对于与已出现的图中说明的要素同样的要素赋予相同的标号,并适当省略详细的说明。图1是示意地表示有关实施方式的电力变换装置的框图。如图1所示,电力变换装置10具备电力变换器12、直流电容器14、滤波器电路16、电压检测器18、电流检测器20、电压检测器22a~22c、电流检测器24a~24c、开闭器26a、26b、28a~28c、二极管30(整流元件)、电磁接触器32和控制电路34。电力变换装置10连接于作为直流电源的太阳能电池板2和交流的电力系统4。电力变换装置10例如经由变压器6连接于电力系统4。太阳能电池板2将直流电力向电力变换装置10供给。电力变换装置10将从太阳能电池板2输入的直流电力变换为交流电力,将变换后的交流电力向电力系统4供给。电力变换装置10向电力系统4供给有效电力及一些无效电力。电力变换装置10例如使太阳能电池板2作为分散型电源发挥功能。此外,电力变换装置10通过向电力系统4供给无效电力,进行抑制电力系统4的电压变动的无效电力补偿。电力变换装置10例如在白天等的太阳能电池板2的发电量高的时间段进行供给有效电力及一些无效电力的动作。并且,电力变换装置10例如在夜间等的太阳能电池板2的发电量低的时间段进行供给无效电力的动作。这样,电力变换装置10具有向电力系统4供给有效电力及一些无效电力的通常运转模式、和向电力系统4供给无效电力的SVC(StaticVarCompensator:静止无功补偿)运转模式。在该例中,将太阳能电池板2作为直流电源来示出。直流电源并不限于太阳能电池板2,可以是能够供给直流电力的任意的电源。在该例中,电力系统4的交流电力是三相交流电力。电力变换装置10将直流电力变换为三相交流电力,并向电力系统4供给。电力系统4的交流电力并不限于三相交流电力,也可以是单相交流电力等。电力系统4的交流电压例如是100V(有效值)。电力系统4的交流电力的频率例如是50Hz或60Hz。电力变换器12具有与太阳能电池板2连接的一对直流端子d1、d2、和与电力系统4连接的多个交流端子a1~a3。直流端子d1是高压侧的直流端子,直流端子d2是低压侧的直流端子。也可以与其相反,使直流端子d1为低压侧,使直流端子d2为高压侧。在该例中,电力变换器12具有与三相交流电力的各相对应的3个交流端子a1~a3。例如,在电力系统4的交流电力是单相交流电力的情况下,交流端子的数量也可以是2个。交流端子的数量只要根据交流电力的形式等而适当设定就可以。电力变换器12将太阳能电池板2的直流电力变换为与电力系统4对应的交流电力,将交流电力向电力系统4供给。电力变换器12例如具有多个开关元件12a、以及与各开关元件12a分别反向并联连接的多个整流元件12b。电力变换器12通过各开关元件12a的接通断开,将直流电力变换为交流电力。电力变换器12是所谓的逆变器(inverter)。电力变换器12例如具有被三相桥接的6个开关元件12a,通过各开关元件12a的接通断开,将直流电力变换为三相交流电力。作为各开关元件12a,例如使用GTO(GateTurn-Offthyristor)或IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor)等自消弧型半导体元件。直流电容器14连接在一对直流端子d1、d2之间。直流电容器14例如将太阳能电池板2的直流电压平滑化。直流电容器14换言之是平滑电容器。滤波器电路16设置在各交流端子a1~a3与电力系统4之间。滤波器电路16连接于各交流端子a1~a3。滤波器电路16例如具有电感器16a和电容器16b。例如,按交本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电力变换装置,具备:电力变换器,具有连接于直流电源的一对直流端子和连接于交流的电力系统的多个交流端子,将从上述直流电源输入的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;直流电容器,连接在上述一对直流端子之间;电压检测器,检测上述直流电容器的电压值;整流元件,设置在上述直流电容器与上述直流电源之间,抑制从上述电力变换器及上述直流电容器向上述直流电源的电力的逆流;电磁接触器,与上述整流元件并联连接;以及控制电路,控制上述电力变换器及上述电磁接触器的动作;上述控制电路在由上述电压检测器检测到的上述直流电容器的电压值是规定值以上的情况下,将上述电磁接触器接通,从上述电力变换器向上述电力系统供给有效电力,在上述直流电容器的电压值小于上述规定值的情况下,将上述电磁接触器断开,从上述电力变换器向上述电力系统供给无效电力。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电力变换装置,具备:电力变换器,具有连接于直流电源的一对直流端子和连接于交流的电力系统的多个交流端子,将从上述直流电源输入的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;直流电容器,连接在上述一对直流端子之间;电压检测器,检测上述直流电容器的电压值;整流元件,设置在上述直流电容器与上述直流电源之间,抑制从上述电力变换器及上述直流电容器向上述直流电源的电力的逆流;电磁接触器,与上述整流元件并联连接;以及控制电路,控制上述电力变换器及上述电磁接触器的动作;上述控制电路在由上述电压检测器检测到的上述直流电容器的电压值是规定值以上的情况下,将上述电磁接触器接通,从上述电力变换器向上述电力系统供给有效电力,在上述直流电容器的电压值小于上述规定值的情况下,将上述电磁接触器断开,从上述电力变换器向上述电力系统供给无效电力。2.如权利要求1所述的电力变换装置,上述控制电路在进行上述有效电力的供给时,在上述直流电容器的电压值小于第1判定值的情况下,将上述电磁接触器断开,开始供给上述无效电力的动作,在进行上述无效电力的供给时,在上述直流电容器的电压值成为比上述第1判定值高的第2判定值以...

【专利技术属性】
技术研发人员:田中嗣大安保达明木下雅博
申请(专利权)人:东芝三菱电机产业系统株式会社
类型:发明
国别省市:日本,JP

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