无功功率控制装置、无功功率控制方法以及无功功率控制程序制造方法及图纸

无功功率控制装置具备：电压取得部，检测系统电压与直流电压；调制率计算部，使用由电压取得部取得的系统电压与直流电压计算调制率；无功功率指令取得部，从上级装置取得第一无功功率指令；死区区域判定部，判定由无功功率指令取得部取得的第一无功功率指令是否为死区等级；无功功率指令计算部，在由死区区域判定部判定为第一无功功率指令不是死区等级时，基于由调制率计算部计算出的调制率，对第一无功功率指令进行限制或者补偿来计算第二无功功率指令；以及无功功率指令输出部，在由无功功率指令计算部计算出第二无功功率指令时，输出第二无功功率指令，在未由无功功率指令计算部计算出第二无功功率指令时，输出第一无功功率指令。无功功率指令。无功功率指令。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】无功功率控制装置、无功功率控制方法以及无功功率控制程序


[0001]本专利技术涉及无功功率控制装置、无功功率控制方法以及无功功率控制程序。

技术介绍

[0002]以往，已知有如下的功率调节器：通过根据有功功率来生成无功功率指令，从而能够不受发电设备的输出精度、输出电力检测部的检测精度影响地维持运转功率因数(例如参照专利文献1)。另外，以下，功率调节器也称为电力转换器或者PCS(Power Conditioning Subsystem：电力调节子系统)。另外，光伏发电用功率调节器也称为PV
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PCS(Photovoltaics
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Power Conditioning Subsystem)，蓄电池用功率调节器也称为ESS
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PCS(Energy Storage System
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Power Conditioning Subsystem)。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1：日本特开2015
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132988号公报

技术实现思路

[0006]专利技术所要解决的课题
[0007]但是，在PV/ESS
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PCS根据任意的有功/无功功率指令运转的情况下，由于PCS的无功功率输出增加而存在系统电压上升的情况。在该情况下，PWM(Pulse Width Modulation：脉冲宽度调制)成为过调制，向系统侧的谐波可能增大。
[0008]即，若PCS的无功功率输出增加，则PCS、系统侧中包含的电抗成分中的阻抗的电压也上升，结果系统电压可能上升。若系统电压持续上升至规定值以上，例如限幅器(limiter)等发挥作用，电压的正弦波的波形的上部有可能不能上升某一定值以上而像梯形那样失真。由此，担心电压的波形破坏，PWM成为过调制，向系统侧的谐波增大。
[0009]以往即使在PWM成为过调制的情况下，只要在PCS的故障检测等级的范围内，PCS也继续运转，在超过PCS的故障检测等级时，PCS首次停止。但是，若电压的波形破坏、PWM成为过调制、谐波增大，则电流的波形也破坏，担心与系统侧连接的负载、设备的误动作或破损等不良影响。例如可考虑与系统侧连接的继电器、断路器的误动作，熔断器的熔断等，或者影像设备中的影像的紊乱、噪声的产生等不良影响。
[0010]因此，本公开的目的在于，通过根据PWM的调制率控制无功功率指令，从而防止系统电压的上升，防止PWM的过调制，抑制向系统侧流出的谐波的增大，抑制对与系统侧连接的设备等的不良影响。
[0011]用于解决课题的手段
[0012]一方式的无功功率控制装置的特征在于具备：电压取得部，检测系统电压与直流电压；调制率计算部，使用由电压取得部取得的系统电压与直流电压计算调制率；无功功率指令取得部，从上级装置取得第一无功功率指令；死区区域判定部，判定由无功功率指令取
得部取得的第一无功功率指令是否为死区等级；无功功率指令计算部，在由死区区域判定部判定为第一无功功率指令不是死区等级时，基于由调制率计算部计算出的调制率，对第一无功功率指令进行限制或者补偿来计算第二无功功率指令；以及无功功率指令输出部，在由无功功率指令计算部计算出第二无功功率指令时，输出第二无功功率指令，在未由无功功率指令计算部计算出第二无功功率指令时，输出第一无功功率指令。
[0013]另外，在一方式的无功功率控制装置中，也可以是还具备指令值极性判定部，该指令值极性判定部判定由无功功率指令取得部取得的第一无功功率指令是否大于0，在由指令值极性判定部判定为第一无功功率指令大于0时，无功功率指令计算部在电感性的区域中限制第一无功功率指令来计算第二无功功率指令，在由指令值极性判定部判定为第一无功功率指令小于0时，无功功率指令计算部在电容性的区域中限制第一无功功率指令来计算第二无功功率指令。
[0014]另外，在一方式的无功功率控制装置中，也可以是无功功率指令计算部在调制率超过规定的限制开始等级时，开始第一无功功率指令的限制，在调制率超过规定的限制结束等级时，结束第一无功功率指令的限制。
[0015]另外，在一方式的无功功率控制装置中，也可以是还具备存储部，与调制率相应的调制率补偿增益作为表格存储在该存储部中，无功功率指令计算部参照在存储部中存储的表格，提取与调制率相应的调制率补偿增益，并将提取出的调制率补偿增益乘以第一无功功率指令，从而对第一无功功率指令进行限制或者补偿来计算第二无功功率指令。
[0016]另外，在一方式的无功功率控制装置中，也可以是还具备存储部，该存储部存储有规定的调制率基准，无功功率指令计算部计算在存储部中存储的调制率基准与调制率之间的差分或者偏差，对计算出的差分或者偏差进行PI(比例积分)控制，并将通过PI控制求出的控制量与第一无功功率指令相加，从而对第一无功功率指令进行限制或者补偿来计算第二无功功率指令。
[0017]一方式的无功功率控制方法的特征在于，具备：电压取得步骤，检测系统电压与直流电压；调制率计算步骤，使用由电压取得步骤取得的系统电压与直流电压计算调制率；无功功率指令取得步骤，从上级装置取得第一无功功率指令；死区判定步骤，判定由无功功率指令取得步骤取得的第一无功功率指令是否为死区等级；无功功率指令计算步骤，在由死区判定步骤判定为第一无功功率指令不是死区等级时，基于由调制率计算步骤计算出的调制率，对第一无功功率指令进行限制或者补偿来计算第二无功功率指令；以及无功功率指令输出步骤，在由无功功率指令计算步骤计算出第二无功功率指令时，输出第二无功功率指令，在未由无功功率指令计算步骤计算出第二无功功率指令时，输出第一无功功率指令。
[0018]一方式的无功功率控制程序的特征在于，使计算机执行上述的无功功率控制方法的处理。
[0019]专利技术效果
[0020]根据本公开，通过根据PWM的调制率控制无功功率指令，从而能够防止系统电压的上升，防止PWM的过调制，抑制向系统侧流出的谐波的增大，抑制对与系统侧连接的设备等的不良影响。
附图说明
[0021]图1是表示配置有第一实施方式的无功功率控制装置的功率调节器的构成例的图。
[0022]图2是表示图1所示的第一实施方式的无功功率控制装置的构成例的图。
[0023]图3是表示图2所示的无功功率控制装置的动作的一例的流程图。
[0024]图4是表示在图3所示的步骤S2中由调制率计算部进行的处理的一例的图。
[0025]图5是表示在图3所示的步骤S4中由死区区域判定部进行的处理的一例的图。
[0026]图6是表示在图3所示的步骤S5中由指令值极性判定部进行的处理的一例的图。
[0027]图7是表示在图3所示的步骤S6A中由无功功率指令计算部进行的处理的一例的图。
[0028]图8是表示第二实施方式的无功功率控制装置的构成例的图。
[0029]图9是表示图8所示的无本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种无功功率控制装置，其特征在于，具备：电压取得部，检测系统电压与直流电压；调制率计算部，使用由所述电压取得部取得的所述系统电压与所述直流电压计算调制率；无功功率指令取得部，从上级装置取得第一无功功率指令；死区区域判定部，判定由所述无功功率指令取得部取得的所述第一无功功率指令是否为死区等级；无功功率指令计算部，在由所述死区区域判定部判定为所述第一无功功率指令不是所述死区等级时，基于由所述调制率计算部计算出的所述调制率，对所述第一无功功率指令进行限制或者补偿来计算第二无功功率指令；以及无功功率指令输出部，在由所述无功功率指令计算部计算出所述第二无功功率指令时，输出所述第二无功功率指令，在未由所述无功功率指令计算部计算出所述第二无功功率指令时，输出所述第一无功功率指令。2.如权利要求1所述的无功功率控制装置，其特征在于，还具备指令值极性判定部，该指令值极性判定部判定由所述无功功率指令取得部取得的所述第一无功功率指令是否大于0，在由所述指令值极性判定部判定为所述第一无功功率指令大于0时，所述无功功率指令计算部在电感性的区域中限制所述第一无功功率指令来计算所述第二无功功率指令，在由所述指令值极性判定部判定为所述第一无功功率指令小于0时，所述无功功率指令计算部在电容性的区域中限制所述第一无功功率指令来计算所述第二无功功率指令。3.如权利要求1或2所述的无功功率控制装置，其特征在于，所述无功功率指令计算部在所述调制率超过规定的限制开始等级时，开始所述第一无功功率指令的限制，在所述调制率超过规定的限制结束等级时，结束所述第一无功功率指令的限制。4.如权利要求1所述的无功功率控制装置，其特征在于，还具备存储部，与所述调制率相应的...

【专利技术属性】
技术研发人员：关航佑，李海青，
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：