JP2020078172A - 電力変換装置および電力出力システム - Google Patents
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Abstract
【課題】通信線を介した通信に異常が生じた場合にも、位相が同期されていない状態の電力が負荷に供給されてしまうのを抑制することが可能な電力変換装置および電力出力システムを提供する。【解決手段】この第1インバータ装置1は、同期信号Cを第2インバータ装置2との間で通信線5を介して送受信する制御を行う第1制御部13を備える。第1制御部13は、通信線5とは別個に構成された信号線7bを介して、第2インバータ装置2から運転情報D2を取得するとともに、通信線5を介した通信の異常を検出したことと、取得した運転情報D2とに基づいて、第2インバータ装置2から出力される交流の電力を遮断する制御を行うように構成されている。【選択図】図1
Description
この発明は、電力変換装置および電力出力システムに関する。
従来、互いに並列に接続された複数の電力変換装置、および、複数の電力変換装置を備える電力出力システムが知られている(たとえば、特許文献1参照)。
上記特許文献1には、風力発電機と電力系統との間に並列に接続された2台の電力変換器を備える電力変換装置(電力出力システム)が開示されている。2台の電力変換器は、同一の構成を有し、一方がマスター電力変換器として機能し、他方がスレーブ電力変換器として機能する。また、2台の電力変換器の制御装置同士は、通信手段により通信可能に構成されている。そして、スレーブ電力変換器の制御装置は、通信手段を介して取得したマスター電力変換器のキャリアに自己のキャリアを同期させるように、自己のキャリアの位相を変化させるように構成されている。
しかしながら、上記特許文献1では、通信手段(通信線)を介した通信により、マスター電力変換器のキャリアとスレーブ電力変換器のキャリアとの同期が行われる。このため、通信線を介した通信に異常が生じた場合には、マスター電力変換器のキャリアとスレーブ電力変換器のキャリアとの同期が困難になると考えられる。また、各電力変換器の制御装置は、自己の制御を正常として認識している場合には、電力を継続して出力すると考えられる。このため、従来、通信線を介した通信に異常が生じた場合にも、位相が同期されていない状態の交流の電力が電力系統(負荷)に供給されてしまうのを抑制することが可能な電力変換器(電力変換装置)および電力変換装置(電力出力システム)が望まれていた。
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の1つの目的は、通信線を介した通信に異常が生じた場合にも、位相が同期されていない状態の電力が負荷に供給されてしまうのを抑制することが可能な電力変換装置および電力出力システムを提供することである。
上記目的を達成するために、この発明の第1の局面による電力変換装置は、互いに並列に接続され、電力を出力する複数の電力変換装置のうちの一の電力変換装置であって、電力を出力する電力変換部と、他の電力変換装置から出力される電力の位相と、電力変換部から出力される電力の位相とを同期させるための同期信号を、他の電力変換装置との間で、通信線を介して送受信する制御を行う制御部とを備え、制御部は、通信線とは別個に構成された信号線を介して、他の電力変換装置から運転情報を取得するとともに、通信線を介した通信の異常を検出したことと、取得した運転情報とに基づいて、他の電力変換装置から出力される電力を遮断する制御を行う。
この発明の第1の局面による電力変換装置では、上記のように、制御部を、通信線とは別個に構成された信号線を介して、他の電力変換装置から運転情報を取得するとともに、通信線を介した通信の異常を検出したことと、取得した運転情報とに基づいて、他の電力変換装置から出力される電力を遮断する制御を行うように構成する。これにより、通信線を介した通信が異常となった場合でも、信号線を介して取得した運転情報に基づいて、他の電力変換装置から出力される電力を遮断することができる。このため、他の電力変換装置が自己の電力変換装置に異常がない(正常である)と判断している場合でも、強制的に他の電力変換装置から出力される電力を遮断して、一の電力変換装置からの電力を負荷に供給することができる。この結果、互いに位相が異なる電力同士が出力されなくなるので、通信線を介した通信に異常が生じた場合にも、位相が同期されていない状態の電力が負荷に供給されてしまうのを抑制することができる。
上記第1の局面による電力変換装置において、好ましくは、制御部は、運転情報を他の電力変換装置との間で、通信線を介して送受信する制御を行うとともに、同期信号を他の電力変換装置との間で、信号線を介しては送受信しない制御を行うように構成されている。このように構成すれば、信号線に同期信号を伝達するための構成を設ける必要がないので、複数の電力変換装置を備える電力出力システムの構成が複雑化するのを抑制することができる。この結果、電力出力システムの構成が複雑化するのを抑制しながら、位相が同期されていない状態の電力が負荷に供給されてしまうのを抑制することができる。
上記第1の局面による電力変換装置において、好ましくは、制御部は、自己の電力変換装置が他の電力変換装置のうちのマスター側電力変換装置から取得した同期信号に基づいて動作するスレーブ側電力変換装置である場合で、かつ、通信線を介した通信の異常を検出し、かつ、取得した運転情報が他の電力変換装置が異常であることを示す場合に、自己の電力変換装置をスレーブ側電力変換装置からマスター側電力変換装置に変更して、他の電力変換装置から出力される電力を遮断する制御を行う。このように構成すれば、マスター側電力変換装置である他の電力変換装置に異常が生じたことに起因して通信線を介した通信に異常が生じた場合でも、自己の電力変換装置をマスター側電力変換装置として動作させることができる。この結果、マスター側電力変換装置である他の電力変換装置に異常が生じた場合でも、自己の電力変換装置がマスター側電力変換装置に成り代わって、負荷に対して電力の供給を継続することができる。
この場合、好ましくは、制御部は、自己の電力変換装置がスレーブ側電力変換装置に同期信号を送信するマスター側電力変換装置である場合で、かつ、通信線を介した通信の異常を検出し、かつ、取得した運転情報がスレーブ側電力変換装置が正常であることを示す場合に、スレーブ側電力変換装置から出力される電力を遮断する制御を行う。このように構成すれば、スレーブ側電力変換装置が、自己の電力変換装置が正常であると判断し、電力の出力を継続しようとする場合でも、スレーブ側電力変換装置から出力される電力を強制的に遮断することができるので、マスター側電力変換装置から出力される電力に、通信線を介した通信の異常に起因して位相が同期されていない状態のスレーブ側電力変換装置からの電力が出力されるのを抑制することができる。
上記自己の電力変換装置をスレーブ側電力変換装置からマスター側電力変換装置に変更することが可能に構成された電力変換装置において、好ましくは、制御部は、自己の電力変換装置がスレーブ側電力変換装置である場合で、かつ、通信線を介した通信の異常を検出し、かつ、取得した運転情報がマスター側電力変換装置が正常であることを示す場合に、自己の電力変換装置から出力される電力を遮断する制御を行う。このように構成すれば、たとえ、スレーブ側電力変換装置およびマスター側電力変換装置が共に、正常に動作している場合でも、スレーブ側電力変換装置となる自己の電力変換装置からの電力の出力を遮断することができる。この結果、通信の異常がある状態で、スレーブ側電力変換装置およびマスター側電力変換装置が共に電力の出力を継続しようとする場合でも、スレーブ側電力変換装置からの電力の出力を遮断することができるので、マスター側電力変換装置から出力される電力に、通信の異常があることに起因して位相が同期されていない状態のスレーブ側電力変換装置からの電力が出力されるのを抑制することができる。
上記第1の局面による電力変換装置において、好ましくは、運転情報は、他の電力変換装置の制御部に電力が供給されているか否かを示す制御電源情報を含み、自己の電力変換装置の制御部は、通信線を介した通信の異常を検出し、かつ、他の電力変換装置の制御部に電力が供給されていないことを示す制御電源情報を取得した場合に、他の電力変換装置から出力される電力を遮断する制御を行う。このように構成すれば、他の電力変換装置が異常となり、他の電力変換装置から出力される電力を遮断することが適切な場合に、他の電力変換装置から出力される電力を遮断することができる。
この場合、好ましくは、運転情報は、制御電源情報と、他の電力変換装置の制御部による運転指令の有無を示す運転指令情報と、他の電力変換装置の出力電圧の有無を示す出力電圧情報とを含み、自己の電力変換装置の制御部は、通信線を介した通信の異常を検出し、かつ、他の電力変換装置の制御部に電力が供給されていることを示す制御電源情報を取得した場合に、運転指令情報と出力電圧情報とに基づいて、他の電力変換装置から出力される電力を遮断する制御を行う。このように構成すれば、制御電源情報のみならず、運転指令情報と出力電圧情報とに基づいて、他の電力変換装置が正常であるかまたは異常であるかを判断することができるので、判断するための情報の種類が多くなる分、より適確に他の電力変換装置が正常であるかまたは異常であるかを判断することができる。
上記運転指令情報と出力電圧情報とに基づいて他の電力変換装置から出力される電力を遮断する制御を行う電力変換装置において、好ましくは、自己の電力変換装置の制御部は、通信線を介した通信の異常を検出し、かつ、運転指令が無いことを示す運転指令情報を取得するか、または、通信線を介した通信の異常を検出し、かつ、出力電圧が無いことを示す出力電圧情報を取得した場合に、他の電力変換装置から出力される電力を遮断する制御を行う。このように構成すれば、制御電源情報、運転指令情報、および、出力電圧情報に基づいて、他の電力変換装置が異常である可能性がある場合に、他の電力変換装置から出力される電力を遮断する制御を行うことができる。この結果、他の電力変換装置が異常である場合に、他の電力変換装置からの電力が負荷に供給されるのを、より確実に抑制することができる。
上記第1の局面による電力変換装置において、好ましくは、制御部は、信号線を介して、他の電力変換装置とシリアル通信するように構成されている。このように構成すれば、1つの信号線当りに1つの種類の信号を伝達するパラレル通信と異なり、1つの信号線当りに複数の種類の信号を伝達することができるので、信号線の構成が複雑化するのを抑制することができる。
上記第1の局面による電力変換装置において、好ましくは、制御部は、通信線を介した通信の異常を検出したことと、取得した運転情報とに基づいて、複数の電力変換装置から出力された交流の電力を集電する集電装置に設けられた継電器の開閉を制御することにより、他の電力変換装置から出力される交流の電力を遮断する制御を行う。このように構成すれば、他の電力変換装置から交流の電力の出力が継続されている場合でも、他の電力変換装置の出力側に設けられた継電器の開閉を制御することにより、強制的に他の電力変換装置から負荷に向かう交流の電力を遮断することができる。
上記第1の局面による電力変換装置において、好ましくは、制御部は、他の電力変換装置から通信線を介して複数回、通信信号の受信が失敗した場合に、通信線を介した通信の異常を検出したとする制御を行う。このように構成すれば、1回のみの受信の失敗の検出に基づいて、通信線を介した通信の異常を検出する(異常を判定する)場合に比べて、より正確に通信線を介した通信の異常を検出することができる。
この発明の第2の局面による電力出力システムは、出力側が互いに並列に接続され、電力を出力する複数の電力変換装置と、複数の電力変換装置を接続するとともに、複数の電力変換装置から出力される電力の位相同士を同期させるための同期信号を伝達する通信線と、通信線とは別個に構成され、複数の電力変換装置を接続するとともに、複数の電力変換装置の各々の運転情報を伝達する信号線とを備え、複数の電力変換装置の各々は、自己の電力変換装置とは異なる他の電力変換装置から運転情報を取得するとともに、通信線を介する通信の異常を検出したことと、取得した運転情報とに基づいて、他の電力変換装置から出力される電力を遮断する制御を行う制御部を含む。
この発明の第2の局面による電力出力システムでは、上記のように構成することにより、第1の局面による電力変換装置と同様に、通信線を介した通信に異常が生じた場合にも、位相が同期されていない状態の電力が負荷に供給されてしまうのを抑制することが可能な電力出力システムを提供することができる。
本発明によれば、上記のように、通信線を介した通信に異常が生じた場合にも、位相が同期されていない状態の電力が負荷に供給されてしまうのを抑制することができる。
以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に基づいて説明する。
[本実施形態]
図1〜図3を参照して、本実施形態による電力出力システム100の構成について説明する。
図1〜図3を参照して、本実施形態による電力出力システム100の構成について説明する。
(電力出力システムの全体構成)
電力出力システム100は、図1に示すように、複数の系統の電源部(第1電源部101および第2電源部102)からの電力を、電力変換するとともに、電力変換した電力(交流の電力)を、負荷103に出力するように構成されている。第1電源部101および第2電源部102は、互いに別個に構成されている。第1電源部101および第2電源部102は、各々、直流電源装置または交流電源装置として構成されている。たとえば、第1電源部101および第2電源部102は、バッテリーや商用電源として構成されている。
電力出力システム100は、図1に示すように、複数の系統の電源部(第1電源部101および第2電源部102)からの電力を、電力変換するとともに、電力変換した電力(交流の電力)を、負荷103に出力するように構成されている。第1電源部101および第2電源部102は、互いに別個に構成されている。第1電源部101および第2電源部102は、各々、直流電源装置または交流電源装置として構成されている。たとえば、第1電源部101および第2電源部102は、バッテリーや商用電源として構成されている。
そして、電力出力システム100は、出力側が互いに並列に接続され、交流の電力を出力する第1インバータ装置1および第2インバータ装置2を備える。すなわち、電力出力システム100は、複数の電力変換装置を並列駆動させるシステムとして構成されている。第1インバータ装置1の入力側は、第1電源部101に接続されており、第2インバータ装置2の入力側は、第2電源部102に接続されている。なお、第1インバータ装置1および第2インバータ装置2は、特許請求の範囲の「電力変換装置」の一例である。
また、電力出力システム100は、集電装置3を含む。集電装置3の入力側は、導線4aを介して第1インバータ装置1の出力端子11に接続されているとともに、導線4bを介して第2インバータ装置2の出力端子21に接続されている。また、集電装置3の出力側は、負荷103に接続されている。
第1インバータ装置1は、第1電力変換部12と第1制御部13とを含む。第1電力変換部12は、複数のスイッチング素子等を含み、第1電源部101からの電力を交流の電力に変換するように構成されている。第1制御部13は、第2インバータ装置2から出力される交流の電力の位相と、第1インバータ装置1から出力される交流の電力の位相とを同期させるための同期信号Cを、第2インバータ装置2との間で、後述する通信線5を介して送受信する制御を行うように構成されている。そして、第1制御部13は、同期信号Cに基づいて、パルス幅変調を行うための指令信号を生成するように構成されており、この指令信号を第1電力変換部12に伝達することにより、第1電力変換部12を駆動させるように構成されている。なお、第1電力変換部12は、特許請求の範囲の「電力変換部」の一例である。また、第1制御部13は、特許請求の範囲の「制御部」の一例である。
第2インバータ装置2は、第2電力変換部22と第2制御部23とを含む。第2電力変換部22は、第1電力変換部12と同様に構成されている。また、第2制御部23は、第1制御部13と同様に構成されている。すなわち、第2インバータ装置2は、第1インバータ装置1と同様に構成されている。なお、第2電力変換部22は、特許請求の範囲の「電力変換部」の一例である。また、第2制御部23は、特許請求の範囲の「制御部」の一例である。
集電装置3は、第1インバータ装置1および第2インバータ装置2の各々から出力された電力を集電して、集電した電力を負荷103に供給するように構成されている。また、集電装置3は、第1インバータ装置1または第2インバータ装置2からの指令信号に基づいて、第1インバータ装置1および第2インバータ装置2の各々から出力される電力を遮断することが可能に構成されている。
具体的には、集電装置3は、継電器31、32、33、および、34を含む。継電器31および32は、第1インバータ装置1と負荷103との間に直列に配置されている。また、継電器33および34は、第2インバータ装置2と負荷103との間に直列に配置されている。継電器31〜34には、それぞれ、両端を電気的に導通する状態と、遮断する状態とを切り替えるスイッチが設けられている。なお、図1では、継電器31および32は、別々のスイッチとして記載しているが、単一のスイッチ(リレー)として構成し、集電装置3が、第1インバータ装置1からの指令信号および第2インバータ装置2からの指令信号に基づいて、このスイッチの動作を制御してもよい。
継電器31は、第1インバータ装置1からの指令信号に基づいて、第1インバータ装置1と負荷103とを電気的に遮断する状態と、導通する状態とを切り替えるように構成されている。また、継電器32は、第2インバータ装置2からの指令信号に基づいて、第1インバータ装置1と負荷103とを電気的に遮断する状態と、導通する状態とを切り替えるように構成されている。継電器33は、第1インバータ装置1からの指令信号に基づいて、第2インバータ装置2と負荷103とを電気的に遮断する状態と、導通する状態とを切り替えるように構成されている。また、継電器34は、第2インバータ装置2からの指令信号に基づいて、第2インバータ装置2と負荷103とを電気的に遮断する状態と、導通する状態とを切り替えるように構成されている。
これにより、継電器31〜34が全てオン(両端を導通させる状態)となっている場合には、第1インバータ装置1から出力された電力と第2インバータ装置2から出力された電力とが合成された状態で、合成された電力が負荷103に供給される。継電器31または32のいずれかがオフ(両端を遮断する状態)となっており、かつ、継電器33および34がオンとなっている場合には、第2インバータ装置2から出力された電力が負荷103に供給される。継電器31および32がオンとなっており、かつ、継電器33または34のいずれかがオフとなっている場合には、第1インバータ装置1から出力された電力が負荷103に供給される。継電器31または32のいずれかがオフとなっており、かつ、継電器33または34のいずれかがオフとなっている場合には、負荷103には電力が供給されない。
ここで、本実施形態では、電力出力システム100は、第1インバータ装置1および第2インバータ装置2を接続するとともに、第1インバータ装置1および第2インバータ装置2から出力される交流の電力の位相同士を同期させるための同期信号C(たとえば、キャリア信号)を伝達する通信線5を含む。
通信線5は、第1インバータ装置1の通信端子14と、第2インバータ装置2の通信端子24とを接続している。第1インバータ装置1と第2インバータ装置2とは、通信線5を介して、所定の通信規格(たとえば、EIA:Electoronic Industries Association、より具体的には、RS−485)に則った通信を行うように構成されている。そして、第1インバータ装置1と第2インバータ装置2とは、通信線5を介して通信(高速通信)することにより、各々から出力される交流の電力の位相制御を含む各種の並列調定制御を行うように構成されている。
また、電力出力システム100は、集電装置3と第1インバータ装置1とを接続する信号線6aと、集電装置3と第2インバータ装置2とを接続する信号線6bとを含む。第1インバータ装置1は、通信端子15および信号線6aを介して、継電器31および33を動作させるための指令信号を含む各種の駆動信号を送信するように構成されている。また、第2インバータ装置2は、通信端子25および信号線6bを介して、継電器32および34を動作させるための指令信号を含む各種の駆動信号を送信するように構成されている。また、集電装置3は、信号線6aを介して、図示しないセンサ部等から取得したフィードバック用信号を、第1インバータ装置1に送信するとともに、信号線6bを介して、図示しないセンサ部等から取得したフィードバック用信号を、第2インバータ装置2に送信するように構成されている。
〈運転情報を伝達する信号線の構成〉
ここで、本実施形態では、電力出力システム100には、通信線5とは別個に構成され、第1インバータ装置1および第2インバータ装置2を接続するとともに、第1インバータ装置1の運転情報D1を第2インバータ装置2に伝達する信号線7aと、第2インバータ装置2の運転情報D2を第1インバータ装置1に伝達する信号線7bとが設けられている。なお、信号線7aおよび7bは、通信線5が断線した場合でも、運転情報D1およびD2の送受信が可能に構成されている。
ここで、本実施形態では、電力出力システム100には、通信線5とは別個に構成され、第1インバータ装置1および第2インバータ装置2を接続するとともに、第1インバータ装置1の運転情報D1を第2インバータ装置2に伝達する信号線7aと、第2インバータ装置2の運転情報D2を第1インバータ装置1に伝達する信号線7bとが設けられている。なお、信号線7aおよび7bは、通信線5が断線した場合でも、運転情報D1およびD2の送受信が可能に構成されている。
信号線7aおよび7bは、通信線5とは別個の配線経路に設けられている。すなわち、信号線7aと通信線5とは隣接して配置されておらず、信号線7bと通信線5とは隣接して配置されていない。たとえば、通信線5は、集電装置3を経由せずに配線されている一方、信号線7aおよび7bは、集電装置3を経由して配線されている。これにより、信号線7aおよび7bと、通信線5とが一斉に断線することが防止されている。また、信号線7aは、第1インバータ装置1の通信端子14とは別個に設けられた通信端子16に接続されている。また、信号線7bは、第2インバータ装置2の通信端子24とは別個に設けられた通信端子26に接続されている。
電力出力システム100は、第1インバータ装置1および第2インバータ装置2のうちの一方が、マスター側インバータ装置として機能する場合には、他方がスレーブ側インバータ装置として機能するように構成されている。すなわち、第1インバータ装置1および第2インバータ装置2は、いずれも、マスター側インバータ装置として機能することが可能であるとともに、スレーブ側インバータ装置として機能することも可能である。言い換えると、電力出力システム100は、マルチマスター型のインバータ装置群から構成されている。なお、マスター側インバータ装置は、特許請求の範囲の「マスター側電力変換装置」の一例である。また、スレーブ側インバータ装置は、特許請求の範囲の「スレーブ側電力変換装置」の一例である。
「マスター側インバータ装置として機能する」状態とは、少なくとも、他のインバータ装置に同期信号Cを送信している状態である。また、本実施形態では、「マスター側インバータ装置として機能する」ことは、同期信号Cを送信することに加え、集電装置3の動作の制御を行うことを含む。また、「スレーブ側インバータ装置として機能する」とは、マスター側インバータ装置から取得した同期信号Cに基づいて動作することである。たとえば、スレーブ側インバータ装置は、取得した同期信号Cに合わせて出力される電力の位相を調整することにより、マスター側インバータ装置から出力される電力の位相とスレーブ側インバータ装置から出力される電力の位相とを整合させるように構成されている。
〈第1制御部および第2制御部の構成〉
第1制御部13は、自己のインバータ装置である第1インバータ装置1がマスター側インバータ装置として機能するか、または、スレーブ側インバータ装置として機能するかを判断する制御を行うように構成されている。具体的には、第1制御部13は、通信線5を介して、同期信号Cが第2インバータ装置2から送信されていない場合には、第1インバータ装置1がマスター側インバータ装置として機能すると判断し、同期信号Cが第2インバータ装置2から送信されている場合には、第1インバータ装置1がスレーブ側インバータ装置として機能すると判断する。この場合、たとえば、第1インバータ装置1および第2インバータ装置2のうち、先に起動されたインバータ装置が、マスター側インバータ装置として機能し、後に起動されたインバータ装置が、スレーブ側インバータ装置として機能する。
第1制御部13は、自己のインバータ装置である第1インバータ装置1がマスター側インバータ装置として機能するか、または、スレーブ側インバータ装置として機能するかを判断する制御を行うように構成されている。具体的には、第1制御部13は、通信線5を介して、同期信号Cが第2インバータ装置2から送信されていない場合には、第1インバータ装置1がマスター側インバータ装置として機能すると判断し、同期信号Cが第2インバータ装置2から送信されている場合には、第1インバータ装置1がスレーブ側インバータ装置として機能すると判断する。この場合、たとえば、第1インバータ装置1および第2インバータ装置2のうち、先に起動されたインバータ装置が、マスター側インバータ装置として機能し、後に起動されたインバータ装置が、スレーブ側インバータ装置として機能する。
第1制御部13は、通信線5とは別個に構成された信号線7bを介して、第2インバータ装置2から運転情報D2を取得するとともに、通信線5を介した通信の異常を検出したことと、取得した運転情報D2とに基づいて、第2インバータ装置2から出力される交流の電力を遮断する制御を行うように構成されている。また、第2制御部23は、第1制御部13と同様に、第1インバータ装置1から運転情報D1を取得するとともに、通信線5を介した通信の異常を検出したことと、取得した運転情報D1とに基づいて、第1インバータ装置1から出力される交流の電力を遮断する制御を行うように構成されている。なお、第1制御部13および第2制御部23は、同様に構成されているため、以下の説明では、第1制御部13のみの説明を行い、第2制御部23の説明を省略する。
第1制御部13は、本実施形態では、第2インバータ装置2から通信線5を介して複数回、通信信号(たとえば、同期信号Cまたは運転情報D2の信号)の受信が失敗した場合に、通信線5を介した通信の異常を検出したとする制御を行うように構成されている。詳細には、第1制御部13は、電力の位相のずれが問題とならない程度の期間中の通信回数分、通信信号の受信が失敗した場合に、通信線5を介した通信の異常を検出したとする制御を行う。たとえば、第1制御部13は、通信信号の受信が3回失敗した場合に、通信線5を介した通信の異常を検出したとする制御を行う。
そして、第1制御部13は、本実施形態では、運転情報D1およびD2を第2インバータ装置2との間で、通信線5を介して送受信する制御を行うとともに、同期信号Cを第2インバータ装置2との間で、信号線7aおよび7bを介しては送受信しない制御を行うように構成されている。すなわち、通信線5は、運転情報D1およびD2、および、同期信号Cを伝達するように構成されている一方、信号線7aは、運転情報D1のみを伝達するように構成されており、信号線7bは、運転情報D2のみを伝達するように構成されている。
図2(a)に示すように、運転情報D1およびD2は、それぞれ、制御部(第1制御部13または第2制御部23)に電力が供給されているか否かを示す制御電源情報Vcc(図2および図3では「S1」と記載)と、制御部(第1制御部13または第2制御部23)による運転指令の有無を示す運転指令情報So(図2および図3では「S2」と記載)と、インバータ装置(第1インバータ装置1または第2インバータ装置2)からの交流の電力の出力電圧の有無を示す出力電圧情報Vo(図2および図3では「S3」と記載)とを含む。
運転情報D1は、たとえば、図2(a)に示すように、ビット情報として構成されており、制御電源情報Vcc、運転指令情報So、および、出力電圧情報Voの各々にビットが割り当てられている。たとえば、制御電源情報Vccの信号状態は、第1制御部13に電力が供給されていることを示す「1」と、第1制御部13に電力が供給されていないことを示す「0」とを有する。また、運転指令情報Soの信号状態は、第1制御部13が第1電力変換部12に対して運転指令を行っていることを示す「1」と、第1制御部13が第1電力変換部12に対して運転指令を行っていないことを示す「0」とを有する。また、出力電圧情報Voの信号状態は、第1電力変換部12からの交流の電力の出力電圧が発生していること(第1電力変換部12が実際に駆動している状態)を示す「1」と、第1電力変換部12からの電圧の出力が停止していること(第1電力変換部12が停止している状態)を示す「0」とを含む。なお、運転情報D2は、運転情報D1と同様であるため、説明を省略する。
そして、第1制御部13は、信号線7aおよび7bを介して、第2インバータ装置2とシリアル通信するように構成されている。具体的には、図2(b)に示すように、第1制御部13は、制御電源情報Vcc、運転指令情報So、および、出力電圧情報Voを、この順に繰り返して(図2(b)では「旧」側から「新」側に向かって)、信号線7aを介して、第2制御部23に送信するように構成されている。また、第2制御部23は、信号線7aを介して、制御電源情報Vcc、運転指令情報So、および、出力電圧情報Voを受信し、受信したタイミングに応じて、制御電源情報Vcc、運転指令情報So、および、出力電圧情報Voのいずれを受信したかを判別するように構成されている。また、第2制御部23は、第1制御部13と同様に、制御電源情報Vcc、運転指令情報So、および、出力電圧情報Voを、この順に繰り返して、信号線7bを介して、第1制御部13に送信するように構成されている。また、第1制御部13は、信号線7bを介して、制御電源情報Vcc、運転指令情報So、および、出力電圧情報Voを受信し、受信したタイミングに応じて、制御電源情報Vcc、運転指令情報So、および、出力電圧情報Voのいずれを受信したかを判別するように構成されている。
図3に示すように、第1制御部13は、通信線5を介した通信の異常を検出した場合に、制御電源情報Vcc、運転指令情報So、および、出力電圧情報Voに基づいて、第2インバータ装置2から出力される交流の電力を遮断するか否かを判断するように構成されている。なお、第1制御部13が判断している場合は、図3における「自己」とは、第1インバータ装置1を意味し、「相手側」とは、第2インバータ装置2を意味する。すなわち、この場合、「自己の継電器」とは、継電器31を意味し、「相手側の継電器」とは、継電器33を意味する。また、第2制御部23が判断している場合は、図3における「自己」とは、第2インバータ装置2を意味し、「相手側」とは、第1インバータ装置1を意味する。すなわち、この場合、「自己の継電器」とは、継電器34を意味し、「相手側の継電器」とは、継電器32を意味する。また、第1制御部13は、通信線5を介した通信の異常を検出したことと、取得した運転情報D2とに基づいて、集電装置3に設けられた継電器33を開にする制御を行うことにより、第2インバータ装置2から出力される交流の電力を遮断するように構成されている。すなわち、第1制御部13は、通信線5を介した通信の異常を検出した場合、運転情報D2に基づいて、継電器33の開閉を制御する指令信号を集電装置3に送信する。
第1制御部13は、通信線5を介した通信の異常を検出し、かつ、第2インバータ装置2の第2制御部23に電力が供給されていないこと「0」を示す制御電源情報Vccを取得した場合に、第2インバータ装置2から出力される交流の電力を遮断する制御を行うように構成されている。すなわち、第1制御部13は、通信線5を介した通信の異常を検出した場合、運転情報D2が、少なくとも「No.1」、「No.2」、「No.3」、「No.4」、「No.9」、「No.10」、「No.11」、および「No.12」の状態を示すものであった場合、継電器33をオフにする制御を行う。
また、第1制御部13は、通信線5を介した通信の異常を検出し、かつ、第2制御部23に電力が供給されていること「1」を示す制御電源情報Vccを取得した場合に、運転指令情報Soと出力電圧情報Voとに基づいて、第2インバータ装置2から出力される交流の電力を遮断する制御を行うように構成されている。詳細には、第1制御部13は、通信線5を介した通信の異常を検出し、かつ、運転指令が無いこと「0」を示す運転指令情報Soを取得するか、または、通信線5を介した通信の異常を検出し、かつ、出力電圧が無いこと「0」を示す出力電圧情報Voを取得した場合に、第2インバータ装置2から出力される交流の電力を遮断する制御を行うように構成されている。すなわち、第1制御部13は、通信線5を介した通信の異常を検出した場合、運転情報D2が、「No.5」、「No.6」、「No.7」、「No.13」、「No.14」、および「No.15」の状態を示すものであった場合、継電器33をオフにする制御を行う。なお、通信線5を介した通信の異常を検出した場合で、かつ、運転情報D2の制御電源情報Vcc、運転指令情報So、および、出力電圧情報Voのうちのいずれかが「0」の場合は、第2インバータ装置2が異常であることを示している。
第1制御部13は、第1インバータ装置1がスレーブ側インバータ装置である場合(スレーブ側インバータ装置として機能する場合)で、かつ、通信線5を介した通信の異常を検出し、かつ、取得した運転情報D2が第2インバータ装置2が異常であることを示す場合に、第1インバータ装置1をスレーブ側電力変換装置からマスター側電力変換装置に変更して、第2インバータ装置2から出力される交流の電力を遮断する制御を行うように構成されている。すなわち、第1制御部13は、通信線5を介した通信の異常を検出した場合、運転情報D2が、「No.1」〜「No.15」の場合、第1インバータ装置1をマスター側電力変換装置として機能させる制御を行うとともに、継電器33をオフする制御を行う。「第1インバータ装置1をスレーブ側電力変換装置からマスター側電力変換装置に変更する」とは、言い換えると、第1インバータ装置1が第2インバータ装置2からマスター権限を奪取することを意味する。
また、第1制御部13は、第1インバータ装置1がマスター側電力変換装置である場合で、かつ、通信線5を介した通信の異常を検出し、かつ、取得した運転情報D2が第2インバータ装置2が正常であることを示す場合に、第2インバータ装置2から出力される交流の電力を遮断する制御を行う。すなわち、第1制御部13は、通信線5を介した通信の異常を検出した場合、たとえ、制御電源情報Vccが「1」でかつ、運転指令情報Soが「1」でかつ、および、出力電圧情報Voが「1」であり、第2インバータ装置2が正常な場合でも、第2インバータ装置2から出力される交流の電力を遮断する制御を行う。具体的には、第1制御部13は、通信線5を介した通信の異常を検出した場合、運転情報D2が、「No.8」の場合でも、継電器33をオフする制御を行う。
また、第1制御部13は、第1インバータ装置1がスレーブ側電力変換装置である場合で、かつ、通信線5を介した通信の異常を検出し、かつ、取得した運転情報D2がマスター側電力変換装置が正常であることを示す場合に、第1インバータ装置1から出力される交流の電力を遮断する制御を行う。すなわち、第1制御部13は、通信線5を介した通信の異常を検出した場合、制御電源情報Vccが「1」でかつ、運転指令情報Soが「1」でかつ、および、出力電圧情報Voが「1」の場合(「No.16」の場合)、第2インバータ装置2から出力される電力を遮断することなく(継電器33はオンの状態のまま)、継電器31をオフするように構成されている。
〈第1の動作例〉
次に、図3を参照して、本実施形態による電力出力システム100による第1の動作例について説明する。第1の動作例では、第1インバータ装置1がマスター側インバータ装置として機能しており、第2インバータ装置2がスレーブ側インバータ装置として機能している。そして、第1インバータ装置1および第2インバータ装置2の両方は、正常である一方、通信線5が断線した状態になっている。
次に、図3を参照して、本実施形態による電力出力システム100による第1の動作例について説明する。第1の動作例では、第1インバータ装置1がマスター側インバータ装置として機能しており、第2インバータ装置2がスレーブ側インバータ装置として機能している。そして、第1インバータ装置1および第2インバータ装置2の両方は、正常である一方、通信線5が断線した状態になっている。
この場合、第1制御部13は、「No.8」の制御処理を行い、第2制御部23は、「No.16」の制御処理を行う。そして、第1制御部13は、継電器33をオフにする。第2制御部23は、継電器34をオフにするとともに、第2電力変換部22の駆動を停止して、第2電力変換部22から電力が出力されるのを停止する制御を行う。これにより、電力出力システム100においては、通信線5が断線した場合でも、第1インバータ装置1から出力された交流の電力が、負荷103に継続して供給される。また、第1インバータ装置1から出力された交流の電力と位相がずれている可能性がある第2インバータ装置2から出力された交流の電力が負荷103に出力されることを抑制することができる。
〈第2の動作例〉
次に、図3を参照して、本実施形態による電力出力システム100による第2の動作例について説明する。第2の動作例では、第1インバータ装置1がマスター側インバータ装置として機能しており、第2インバータ装置2がスレーブ側インバータ装置として機能している。ここで、第1インバータ装置1の第1制御部13に制御電源が供給されない状態となり、第1制御部13の動作が停止した場合、第2制御部23は、「No.9」の制御処理を行う。この場合、第2制御部23は、第2インバータ装置2をスレーブ側インバータ装置として機能している状態からマスター側インバータ装置として機能する状態に変更し(マスター権限を奪取し)、継電器32をオフにする。これにより、電力出力システム100においては、第1インバータ装置1が異常となった場合に、第1インバータ装置1から出力された交流の電力が遮断される一方、第2インバータ装置2から出力された交流の電力は、負荷103に継続して供給される。また、第1インバータ装置1が異常となる前に、スレーブ側インバータ装置として機能していた第2インバータ装置2がマスター側インバータ装置として機能させることが可能となる。すなわち、マスター側インバータ装置として機能する第1インバータ装置1が異常となった場合でも、負荷103に継続して安定した電力を供給することが可能となっている。
次に、図3を参照して、本実施形態による電力出力システム100による第2の動作例について説明する。第2の動作例では、第1インバータ装置1がマスター側インバータ装置として機能しており、第2インバータ装置2がスレーブ側インバータ装置として機能している。ここで、第1インバータ装置1の第1制御部13に制御電源が供給されない状態となり、第1制御部13の動作が停止した場合、第2制御部23は、「No.9」の制御処理を行う。この場合、第2制御部23は、第2インバータ装置2をスレーブ側インバータ装置として機能している状態からマスター側インバータ装置として機能する状態に変更し(マスター権限を奪取し)、継電器32をオフにする。これにより、電力出力システム100においては、第1インバータ装置1が異常となった場合に、第1インバータ装置1から出力された交流の電力が遮断される一方、第2インバータ装置2から出力された交流の電力は、負荷103に継続して供給される。また、第1インバータ装置1が異常となる前に、スレーブ側インバータ装置として機能していた第2インバータ装置2がマスター側インバータ装置として機能させることが可能となる。すなわち、マスター側インバータ装置として機能する第1インバータ装置1が異常となった場合でも、負荷103に継続して安定した電力を供給することが可能となっている。
[本実施形態の効果]
本実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
本実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
本実施形態では、上記のように、第1制御部13(第2制御部23)を、通信線5とは別個に構成された信号線7b(7a)を介して、第2インバータ装置2(第1インバータ装置1)から運転情報D2(D1)を取得するとともに、通信線5を介した通信の異常を検出したことと、取得した運転情報D2(D1)とに基づいて、第2インバータ装置2(第1インバータ装置1)から出力される電力を遮断する制御を行うように構成する。これにより、通信線5を介した通信が異常となった場合でも、信号線7b(7a)を介して取得した運転情報D2(D1)に基づいて、第2インバータ装置2(第1インバータ装置1)から出力される電力を遮断することができる。このため、第2インバータ装置2(第1インバータ装置1)が第1インバータ装置1(第2インバータ装置2)に異常がない(正常である)と判断している場合でも、強制的に第2インバータ装置2(第1インバータ装置1)から出力される電力を遮断して、第1インバータ装置1(第2インバータ装置2)からの電力を負荷103に供給することができる。この結果、通信線5を介した通信に異常が生じた場合にも、互いに位相が異なる電力同士が負荷103に供給されてしまうのを抑制することができる。
本実施形態では、上記のように、第1制御部13(第2制御部23)を、運転情報D2(D1)を第2インバータ装置2(第1インバータ装置1)との間で、通信線5を介して送受信する制御を行うとともに、同期信号Cを第2インバータ装置2(第1インバータ装置1)との間で、信号線7b(7a)を介しては送受信しない制御を行うように構成する。これにより、信号線7b(7a)に同期信号Cを伝達するための構成を設ける必要がないので、複数のインバータ装置を備える電力出力システム100の構成が複雑化するのを抑制することができる。この結果、電力出力システム100の構成が複雑化するのを抑制しながら、位相が同期されていない状態の電力が負荷103に供給されてしまうのを抑制することができる。
本実施形態では、上記のように、第1制御部13(第2制御部23)を、第1インバータ装置1(第2インバータ装置2)が第2インバータ装置2(第1インバータ装置1)のうちのマスター側インバータ装置から取得した同期信号Cに基づいて動作するスレーブ側インバータ装置である場合で、かつ、通信線5を介した通信の異常を検出し、かつ、取得した運転情報D2(D1)が第2インバータ装置2(第1インバータ装置1)が異常であることを示す場合に、第1インバータ装置1(第2インバータ装置2)をスレーブ側インバータ装置からマスター側インバータ装置に変更して、第2インバータ装置2(第1インバータ装置1)から出力される電力を遮断する制御を行うように構成する。これにより、マスター側インバータ装置である第2インバータ装置2(第1インバータ装置1)に異常が生じたことに起因して通信線5を介した通信に異常が生じた場合でも、第1インバータ装置1(第2インバータ装置2)をマスター側インバータ装置として動作させることができる。この結果、マスター側インバータ装置である第2インバータ装置2(第1インバータ装置1)に異常が生じた場合でも、第1インバータ装置1(第2インバータ装置2)がマスター側インバータ装置に成り代わって、負荷103に対して電力の供給を継続することができる。
本実施形態では、上記のように、第1制御部13(第2制御部23)を、第1インバータ装置1(第2インバータ装置2)がスレーブ側インバータ装置に同期信号Cを送信するマスター側インバータ装置である場合で、かつ、通信線5を介した通信の異常を検出し、かつ、取得した運転情報D2(D1)がスレーブ側インバータ装置が正常であることを示す場合に、スレーブ側インバータ装置から出力される電力を遮断する制御を行うように構成する。これにより、スレーブ側インバータ装置が、自己の第2インバータ装置2(第1インバータ装置1)が正常であると判断し、電力の出力を継続しようとする場合でも、スレーブ側インバータ装置から出力される電力を強制的に遮断することができるので、マスター側インバータ装置から出力される電力に、通信線5を介した通信の異常に起因して位相が同期されていない状態のスレーブ側インバータ装置からの電力が負荷103に供給されるのを抑制することができる。
本実施形態では、上記のように、第1制御部13(第2制御部23)を、第1インバータ装置1(第2インバータ装置2)がスレーブ側インバータ装置である場合で、かつ、通信線5を介した通信の異常を検出し、かつ、取得した運転情報D2(D1)がマスター側インバータ装置が正常であることを示す場合に、第1インバータ装置1(第2インバータ装置2)から出力される電力を遮断する制御を行うように構成する。これにより、たとえ、スレーブ側インバータ装置およびマスター側インバータ装置が共に、正常に動作している場合でも、スレーブ側インバータ装置となる第1インバータ装置1(第2インバータ装置2)からの電力の出力を遮断することができる。この結果、通信の異常がある状態で、スレーブ側インバータ装置およびマスター側インバータ装置が共に電力の出力を継続しようとする場合でも、スレーブ側インバータ装置からの電力の出力を遮断することができるので、マスター側インバータ装置から出力される電力に、通信の異常があることに起因して位相が同期されていない状態のスレーブ側インバータ装置からの電力が負荷103に供給されるのを抑制することができる。
本実施形態では、上記のように、運転情報D2(D1)に、第2インバータ装置2(第1インバータ装置1)の第1制御部13(第2制御部23)に電力が供給されているか否かを示す制御電源情報Vccを設ける。そして、第1インバータ装置1(第2インバータ装置2)の第1制御部13(第2制御部23)を、通信線5を介した通信の異常を検出し、かつ、第2インバータ装置2(第1インバータ装置1)の第1制御部13(第2制御部23)に電力が供給されていないことを示す制御電源情報Vccを取得した場合に、第2インバータ装置2(第1インバータ装置1)から出力される電力を遮断する制御を行うように構成する。これにより、第2インバータ装置2(第1インバータ装置1)が異常となり、第2インバータ装置2(第1インバータ装置1)から出力される電力を遮断することが適切な場合に、第2インバータ装置2(第1インバータ装置1)から出力される電力を遮断することができる。
本実施形態では、上記のように、運転情報D2(D1)に、制御電源情報Vccと、第2インバータ装置2(第1インバータ装置1)の第1制御部13(第2制御部23)による運転指令の有無を示す運転指令情報Soと、第2インバータ装置2(第1インバータ装置1)の出力電圧の有無を示す出力電圧情報Voとを設ける。そして、第1インバータ装置1(第2インバータ装置2)の第1制御部13(第2制御部23)を、通信線5を介した通信の異常を検出し、かつ、第2インバータ装置2(第1インバータ装置1)の第1制御部13(第2制御部23)に電力が供給されていることを示す制御電源情報Vccを取得した場合に、運転指令情報Soと出力電圧情報Voとに基づいて、第2インバータ装置2(第1インバータ装置1)から出力される電力を遮断する制御を行うように構成する。これにより、制御電源情報Vccのみならず、運転指令情報Soと出力電圧情報Voとに基づいて、第2インバータ装置2(第1インバータ装置1)が正常であるかまたは異常であるかを判断することができるので、判断するための情報の種類が多くなる分、より適確に第2インバータ装置2(第1インバータ装置1)が正常であるかまたは異常であるかを判断することができる。
本実施形態では、上記のように、第1インバータ装置1(第2インバータ装置2)の第1制御部13(第2制御部23)を、通信線5を介した通信の異常を検出し、かつ、運転指令が無いことを示す運転指令情報Soを取得するか、または、通信線5を介した通信の異常を検出し、かつ、出力電圧が無いことを示す出力電圧情報Voを取得した場合に、第2インバータ装置2(第1インバータ装置1)から出力される電力を遮断する制御を行うように構成する。これにより、制御電源情報Vcc、運転指令情報So、および、出力電圧情報Voに基づいて、第2インバータ装置2(第1インバータ装置1)が異常である可能性がある場合に、第2インバータ装置2(第1インバータ装置1)から出力される電力を遮断する制御を行うことができる。この結果、第2インバータ装置2(第1インバータ装置1)が異常である場合に、第2インバータ装置2(第1インバータ装置1)からの電力が負荷103に供給されるのを、より確実に抑制することができる。
本実施形態では、上記のように、第1制御部13(第2制御部23)を、信号線7b(7a)を介して、第2インバータ装置2(第1インバータ装置1)とシリアル通信するように構成する。これにより、1つの信号線7b(7a)当りに1つの種類の信号を伝達するパラレル通信と異なり、1つの信号線7b(7a)当りに複数の種類の信号を伝達することができるので、信号線7b(7a)の構成が複雑化するのを抑制することができる。
本実施形態では、上記のように、第1制御部13(第2制御部23)を、通信線5を介した通信の異常を検出したことと、取得した運転情報D2(D1)とに基づいて、複数のインバータ装置から出力された交流の電力を集電する集電装置3に設けられた継電器31〜34の開閉を制御することにより、第2インバータ装置2(第1インバータ装置1)から出力される交流の電力を遮断する制御を行うように構成する。これにより、第2インバータ装置2(第1インバータ装置1)から交流の電力の出力が継続されている場合でも、第2インバータ装置2(第1インバータ装置1)の出力側に設けられた継電器31〜34の開閉を制御することにより、強制的に第2インバータ装置2(第1インバータ装置1)から負荷103に向かう交流の電力を遮断することができる。
本実施形態では、上記のように、第1制御部13(第2制御部23)を、第2インバータ装置2(第1インバータ装置1)から通信線5を介して複数回(3回)、通信信号の受信が失敗した場合に、通信線5を介した通信の異常を検出したとする制御を行うように構成する。これにより、1回のみの受信の失敗の検出に基づいて、通信線5を介した通信の異常を検出する(異常を判定する)場合に比べて、より正確に通信線5を介した通信の異常を検出することができる。
[変形例]
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更(変形例)が含まれる。
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更(変形例)が含まれる。
たとえば、上記実施形態では、本発明の電力変換装置を、インバータ装置に適用する例を示したが、本発明はこれに限られない。すなわち、本発明の電力変換装置を、インバータ装置以外の電力変換装置、たとえば、コンバータ装置に適用してもよい。
また、上記実施形態では、互いに並列に接続されるインバータ装置の数を2つとする例を示したが、本発明はこれに限られない。すなわち、互いに並列に接続されるインバータ装置の数を3つ以上としてもよい。
また、上記実施形態では、マスター側インバータ装置として機能することについて、同期信号Cを送信すること、および、集電装置の動作の制御を行うこととする例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、マスター側インバータ装置として機能することは、電力出力システムに集電装置が設けられていない場合には、同期信号Cを送信する機能を有することを意味するものとしてもよい。また、マスター側インバータ装置は、同期信号Cを送信すること、および、集電装置の動作の制御を行うことに加えて、スレーブ側インバータ装置の各指令値を設定する制御を行ってもよい。
また、上記実施形態では、運転情報に、制御電源情報、運転指令情報、および、出力電圧情報を設ける例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、運転情報に、制御電源情報、運転指令情報、および、出力電圧情報のいずれかのみ(たとえば、制御電源情報のみ)を設けてもよいし、運転情報に、制御電源情報、運転指令情報、および、出力電圧情報とは別の情報を設けてもよい。
また、上記実施形態では、第1インバータ装置と第2インバータ装置とは、信号線を介して、シリアル通信するように構成する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、信号線の本数の増加が許容される場合には、第1インバータ装置と第2インバータ装置とは、信号線を介して、パラレル通信するように構成してもよい。
また、上記実施形態では、集電装置に設けられた継電器の開閉を制御することにより、他のインバータ装置から出力される交流の電力を遮断する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、電力出力システムに集電装置に設けずに、各インバータ装置の出力側に、他のインバータ装置により制御可能な遮断器を設けてもよい。
1 第1インバータ装置(電力変換装置)
2 第2インバータ装置(電力変換装置)
3 集電装置
5 通信線
7a、7b 信号線
12 第1電力変換部(電力変換部)
13 第1制御部(制御部)
22 第2電力変換部(電力変換部)
23 第2制御部(制御部)
31、32、33、34 継電器
100 電力出力システム
2 第2インバータ装置(電力変換装置)
3 集電装置
5 通信線
7a、7b 信号線
12 第1電力変換部(電力変換部)
13 第1制御部(制御部)
22 第2電力変換部(電力変換部)
23 第2制御部(制御部)
31、32、33、34 継電器
100 電力出力システム
Claims (12)
- 互いに並列に接続され、電力を出力する複数の電力変換装置のうちの一の電力変換装置であって、
前記電力を出力する電力変換部と、
他の前記電力変換装置から出力される電力の位相と、前記電力変換部から出力される電力の位相とを同期させるための同期信号を、前記他の電力変換装置との間で、通信線を介して送受信する制御を行う制御部とを備え、
前記制御部は、前記通信線とは別個に構成された信号線を介して、前記他の電力変換装置から運転情報を取得するとともに、前記通信線を介した通信の異常を検出したことと、取得した前記運転情報とに基づいて、前記他の電力変換装置から出力される電力を遮断する制御を行う、電力変換装置。 - 前記制御部は、前記運転情報を前記他の電力変換装置との間で、前記通信線を介して送受信する制御を行うとともに、前記同期信号を前記他の電力変換装置との間で、前記信号線を介しては送受信しない制御を行うように構成されている、請求項1に記載の電力変換装置。
- 前記制御部は、自己の前記電力変換装置が前記他の電力変換装置のうちのマスター側電力変換装置から取得した前記同期信号に基づいて動作するスレーブ側電力変換装置である場合で、かつ、前記通信線を介した通信の異常を検出し、かつ、取得した前記運転情報が前記他の電力変換装置が異常であることを示す場合に、前記自己の電力変換装置を前記スレーブ側電力変換装置から前記マスター側電力変換装置に変更して、前記他の電力変換装置から出力される電力を遮断する制御を行う、請求項1または2に記載の電力変換装置。
- 前記制御部は、前記自己の電力変換装置が前記スレーブ側電力変換装置に前記同期信号を送信する前記マスター側電力変換装置である場合で、かつ、前記通信線を介した通信の異常を検出し、かつ、取得した前記運転情報が前記スレーブ側電力変換装置が正常であることを示す場合に、前記スレーブ側電力変換装置から出力される電力を遮断する制御を行う、請求項3記載の電力変換装置。
- 前記制御部は、前記自己の電力変換装置が前記スレーブ側電力変換装置である場合で、かつ、前記通信線を介した通信の異常を検出し、かつ、取得した前記運転情報が前記マスター側電力変換装置が正常であることを示す場合に、前記自己の電力変換装置から出力される電力を遮断する制御を行う、請求項3または4に記載の電力変換装置。
- 前記運転情報は、前記他の電力変換装置の制御部に電力が供給されているか否かを示す制御電源情報を含み、
前記自己の電力変換装置の前記制御部は、前記通信線を介した通信の異常を検出し、かつ、前記他の電力変換装置の制御部に電力が供給されていないことを示す前記制御電源情報を取得した場合に、前記他の電力変換装置から出力される電力を遮断する制御を行う、請求項1〜5のいずれか1項に記載の電力変換装置。 - 前記運転情報は、前記制御電源情報と、前記他の電力変換装置の制御部による運転指令の有無を示す運転指令情報と、前記他の電力変換装置の出力電圧の有無を示す出力電圧情報とを含み、
前記自己の電力変換装置の前記制御部は、前記通信線を介した通信の異常を検出し、かつ、前記他の電力変換装置の制御部に電力が供給されていることを示す前記制御電源情報を取得した場合に、前記運転指令情報と前記出力電圧情報とに基づいて、前記他の電力変換装置から出力される電力を遮断する制御を行う、請求項6に記載の電力変換装置。 - 前記自己の電力変換装置の前記制御部は、前記通信線を介した通信の異常を検出し、かつ、前記運転指令が無いことを示す前記運転指令情報を取得するか、または、前記通信線を介した通信の異常を検出し、かつ、前記出力電圧が無いことを示す前記出力電圧情報を取得した場合に、前記他の電力変換装置から出力される電力を遮断する制御を行う、請求項7に記載の電力変換装置。
- 前記制御部は、前記信号線を介して、前記他の電力変換装置とシリアル通信するように構成されている、請求項1〜8のいずれか1項に記載の電力変換装置。
- 前記制御部は、前記通信線を介した通信の異常を検出したことと、取得した前記運転情報とに基づいて、前記複数の電力変換装置から出力された交流の電力を集電する集電装置に設けられた継電器の開閉を制御することにより、前記他の電力変換装置から出力される交流の電力を遮断する制御を行う、請求項1〜9のいずれか1項に記載の電力変換装置。
- 前記制御部は、前記他の電力変換装置から前記通信線を介して複数回、通信信号の受信が失敗した場合に、前記通信線を介した通信の異常を検出したとする制御を行う、請求項1〜10のいずれか1項に記載の電力変換装置。
- 出力側が互いに並列に接続され、電力を出力する複数の電力変換装置と、
前記複数の電力変換装置を接続するとともに、前記複数の電力変換装置から出力される電力の位相同士を同期させるための同期信号を伝達する通信線と、
前記通信線とは別個に構成され、前記複数の電力変換装置を接続するとともに、前記複数の電力変換装置の各々の運転情報を伝達する信号線とを備え、
前記複数の電力変換装置の各々は、自己の電力変換装置とは異なる他の電力変換装置から前記運転情報を取得するとともに、前記通信線を介する通信の異常を検出したことと、取得した前記運転情報とに基づいて、前記他の電力変換装置から出力される電力を遮断する制御を行う制御部を含む、電力出力システム。
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JP2018209924A JP2020078172A (ja) | 2018-11-07 | 2018-11-07 | 電力変換装置および電力出力システム |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2025028787A1 (ko) * | 2023-08-03 | 2025-02-06 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | 전력 시스템 및 이의 통신 방법 |
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2018
- 2018-11-07 JP JP2018209924A patent/JP2020078172A/ja active Pending
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WO2025028787A1 (ko) * | 2023-08-03 | 2025-02-06 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | 전력 시스템 및 이의 통신 방법 |
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