不平衡电压补偿方法及装置、三相变换器控制方法及装置的制作方法

专利名称：不平衡电压补偿方法及装置、三相变换器控制方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及不平衡电压补偿，涉及对三相交流的不平衡进行补偿的方法以及补偿 装置，以及涉及在将三相交流电力变换成直流电力的三相变换器中，对三相交流的不平衡 进行补偿的控制方法以及控制装置。
背景技术：
已知当在电源一侧产生瞬时电压降低(瞬时降低)或长时间的电压降低等电 压降低时，在从电源接收电力供给的负载一侧，生产线停止或对加工产品不良等产生影 响。特别是在半导体制造装置中产生大的影响，所以规定了关于瞬时降低的规格“SEMI F47-0200”(非专利文献1)、“SEMI F47-0706”(非专利文献2)。关于试验方法，记录在SEMI F42-0600 中。作为现有的瞬时降低对策，设置使用了电容器或蓄电池等的瞬时降低补偿装置或 不停电电源装置(UPQ这样的蓄电设备装置。使用了蓄电设备的补偿装置在电源侧或负载 侧作为并联设备设置，除此之外，在电源侧和负载侧之间作为串联设备插入设置，在瞬时降 低时切换电力系统。此外，公知在将三相交流电力变换为直流电力(交流-直流)的电力变换装置中， 当三相交流输入电压瞬时停止或电压瞬时降低时，通过瞬时电压降低补偿装置来维持向负 载的电力供给(例如，参照专利文献1、2)。图16表示现有的电压变动补偿装置102的构成例。在图16中，通过具有各相交 流电源101a、101b、101c的Y连接表示三相交流电源101，但在使用蓄电设备装置的现有方 式中不拘泥于Y连接或△连接。电压变动补偿装置102设在三相交流电源101和直流负 载(未图示)之间。蓄电设备装置的三相交流电源适用于Y连接和△连接中的任意一种。电压变动补偿装置102对于三相交流(a相、b相、c相)的各相，把具备作为电力 蓄积单元的电容器10fe、105b、105c的各相电压补偿电路l(Ma、104b、l(MC串联连接，具备 控制各相电压补偿电路l(Ma、104b、l(Mc的控制电路103。在三相交流电源上，不限于三相均等负载地连接有各种单相负载。受到这些负载 的接入或气象/事故现象等各种影响，以三相平衡或不平衡的方式随时产生电压降低。各相电压补偿电路l(Ma、104b、l(Mc根据控制电路103的指令输出各相的补偿电 压来补偿电压变动。在电压变动补偿电路102中在通常动作时对电容器10fe、105b、105c 充电。在瞬间停止或电压瞬时降低时，通过从电容器10fe、105b、105c放电的电力来维持恒 定的输出电压，继续向直流负载供给电力。这些瞬时降低补偿装置存在不仅设置大型的蓄电设备装置和电容器单元的设备 投资，而且还需要定期进行维护的问题，所以具有不使用蓄电设备，使用变换三相交流输入 功率的单元在瞬时电压降低时进行稳定的电力供给的要求，此外，还寻求不使用蓄电设备 来实现功率因数的改善。因此，提出了在瞬时电压降低时，鉴于瞬时降低期间的输入电压处于三相不平衡的状态，通过三相PWM变换器，不使用采用了蓄电设备的电压变动补偿装置，控制瞬时降低 期间的三相不平衡输入电压来实现瞬时降低补偿，通过使用该三相PWM变换器的瞬时降低 补偿，即使在发生瞬时降低后，也能不中断地持续地向负载供给在成为瞬时降低状态之前 的正常状态下供给的电力。以下，说明通过三相PWM变换器能控制三相不平衡输入电压。图17表示瞬时降低时的等效电路。在图17中，er^s、et是输电线三相平衡电压， Z1是输电线的阻抗、Z12, Z23> Z31是瞬时降低时的等效阻抗，eab、ebc, eca是在瞬时降低时产生 的三相不平衡的线电压、ei。是零序分量电压，Za, Zb, Zc是负载阻抗，通过在三相交流输入侧 换算的负载阻抗来表示直流负载&。(图18所示)。如果将振幅设为Em，输电线三相平衡电压e,、es、et通过下面的数学式⑴ (3) 表不。er = EmCos ω t... (1)es = EmCos (ω t-2 π /3)...(2)et = EmCos (ω t+2 π /3)... (3)由于ep es、et是输电线三相平衡电压，所以不会出现负序分量^fet)、零序分量 e0(rst)。因此，负序分量 (@)、零序分量e。fct)通过下面的式子(4)来表示。en(rst) = e0(rst) = O- (4)在图17中，瞬时降低时相当于对输电线阻抗Z1施加了等效阻抗Z12、Z23> Z31的状 态。此时，端子a、b、c的线电压 、％。、‘成为三相不平衡状态，产生图17所示的零序分
量电e1()。在图18中，从图17的端子a、b、c观察，左侧表示三相交流电源IOOB侧，右侧表示 三相变换器200的主电路部分。三相交流电源100B通过三相平衡电压e,、es、et和不平衡 原因等效地表示。这里，不平衡原因能够通过图17表示的等效阻抗&2j23、Z31的接入来等 效地表示。不平衡电压补偿装置400使用已知或能够实测的三相不平衡输入相电压来生成 补偿信号。三相PWM变换器200具备三相PWM电路200a和三相PWM控制脉冲生成部200b， 三相PWM控制脉冲生成部200b根据不平衡电压补偿装置400生成的三相不平衡输入电压 生成控制脉冲信号，对三相PWM电路200a进行PWM控制。通过该PWM控制，三相PWM变换 器200把进行了不平衡电压补偿后的直流电压提供给直流负载300。如上所述，通过使用三相PWM变换器来控制瞬时降低期间的三相不平衡输入电
压，能够不使用采用了电容器或蓄电池等蓄电设备的电压变动补偿装置来实现瞬时降低补 偿。但是，一般为了控制装入PFC (Power Factor Correction)的三相PWM变换器，需 要导出相互间具有120°相位差的Y连接三相不平衡相电压。在将导出的检测信号变换处 理为旋转坐标(dq轴)的变量之后，分离成正序分量电压、负序分量电压以及零序分量电 压，来用作控制需要的反馈信号。作为通过三相PWM变换器控制的瞬时降低补偿，例如已知非专利文献3 5，但在 这些非专利文献表示的三相PWM变换器控制中，把相互之间具有120°相位差的Y连接三相 不平衡电压作为已知或能够实测的输入相电压来处理。
与此相对，一般的三相配电系统是Δ连接，在Δ连接三相配电中，能够实测的三 相电压是各端子间的电压即线电压，无法实测Y连接电压以及零序分量电压。因此，为了通过目前提出的三相PWM变换器控制来补偿Δ连接三相配电的三相不 平衡电压，需要根据实测的线电压导出相互之间具有120°相位差的Y连接三相不平衡相 电压。如上所述，通过使用三相PWM变换器来控制瞬时降低期间的三相不平衡输入电
压，能够不使用采用了电容器或蓄电池等蓄电设备的电压变动补偿装置来实现瞬时降低补 m
te ο但是，一般为了控制装入了 PFC (Power Factor Correction)的三相FWM变换器， 需要导出相互之间具有120°相位差的Y连接三相不平衡相电压，在将导出的检测信号变 换处理成旋转坐标(dq轴)的变量之后，分离成正序分量电压、负序分量电压以及零序分量 电压，作为控制需要的反馈信号来使用。作为通过三相PWM变换器控制的瞬时降低补偿，例如已知非专利文献3 5，但是 这些非专利文献所示的三相PWM变换器控制，是把相互之间具有120°相位差的Y连接三相 不平衡电压作为已知或能够实测的输入相电压来处理。与此相对，一般的三相配电系统是Δ连接，在Δ连接三相配电中，能够实测的电 压是△连接三相电压，是△连接的各端子间的电压即线电压，不能实测Y连接电压以及零 序分量电压。因此，为了通过目前提出的三相PWM变换器控制来补偿δ连接三相配电的三 相不平衡电压，需要根据实测的线电压导出相互之间具有120°相位差的Y连接三相不平 衡相电压。当使用三相PWM变换器控制瞬时降低补偿时，需要将受电电压即三相不平衡电 压的△型电压变换成Y型电压，求出控制参数。特别重要的是零序分量电压的抽出。作为通过该三相PWM变换器的控制来补偿瞬时电压降低的装置或方法，例如公知 专利文献3。专利文献3所示的瞬时电压降低补偿装置具备线相电压变换单元。线相电压 变换单元把线电压检测单元检测出的线电压信号变换成相电压变换信号，根据该相电压变 换信号生成零序电压信号以及相电压信号。线相电压变换单元检测相电压变换信号(V/ , Vs' , Vt')的峰值，根据这三 个峰值，计算系数kl，k2，k3，根据计算出的系数kl，k2，k3来生成零序电压信号v0( = kl · Vr' +k2 · Vs' +k3 · Vt')、相电压信号作”^，\)。专利文献1 日本特开2003-274559号公报(图1，段落
)专利文献2 日本特开2004-22M47号公报专利文献3 日本特开2008-141887号公报(段落
，

)非专利文献1 :SEMI“SEMI F47-0200半導体口七义装置電压寸夕S Λ 二于^ Θ亡力Q仕様”，pp. 859-864，1999年9月初版発行、2000年2月発行(SEMI 1999,2000)， (SEMI 1999,2001)非专利文献2 =SEMI “SEMIF47-0706半導体口七义装置電压寸夕'对応力 亡的 Q仕様”，pp. 1-12，1999年9月初版発行、2006年5月発行承認(SEMI 1999,2006)非专利文献3 J.K.kang，S. K. Sul "Control of Unbalanced Voltage PWM Converter Using Instantaneous Ripple Power Feedback，，，Power Electronic Specialist Coference, PESC97,PP.503-508(1997-5)
非专利文献4 :H. S. Kim, H. S. Mok, G. H. Choe, D. S. Hyun, S. Y. Choe ,Design of Current Controller for 3-phase PWM Converter with Unbalanced Input Voltage，，， Power Electronics Specialist Coference, PESC98,pp.503-509 (1988-8)非专利文献5 :S. C. Ahn, D. S. Hyun :“New Control Scheme of Three-Phase PWM AC/DC Converter Without Phase Angle Detection Under the Unbalanced Input Voltage Conditions，，，IEEE Transaction on Power electronics, pp. 616-622 (2009-9)

发明内容
根据上述专利文献3，通过线相电压变换单元将实测的线电压信号变换为相电压 变换信号，根据相电压变换信号生成零序电压信号以及相电压信号，由此，根据一般的三相 配电系统的三相不平衡电压(线电压)，能控制三相PWM变换器进行三相不平衡补偿。但是，该线相电压变换单元变换线电压检测求出的相电压变换信号的峰值，根据 基于这三个峰值计算出的系数来生成零序电压信号以及相电压信号。因此，为了生成零序 电压信号以及相电压信号，需要反复多次实测线电压求出最佳系数，生成信号所需要的时 间可能会变长。如果在Y相电压中不平衡的电压和相位角已知，则能够根据该Y相电压统一地决 定不平衡的线电压。与此相对，即使在线电压中不平衡的电压和相位角已知，也无法根据该 线电压统一地决定Y相电压。这是由于Y相电压的基准点不确定，存在具有相同的不平衡 的电压和相位角的无数的Y相电压的组合。为了控制三相PWM变换器，在Y相电压间需要相互120°的相位差的关系，所以需 要从Y相电压的无数组合中选定相互具有120°的相位差的特定的Y相电压。通过选定相互 之间具有120°的相位差的特定的Y相电压，正序分量电压与Y相电压的特定相(a相)成 为同相，通过之后的dq轴变换处理取出成为控制对象的DC成分，因此良好地进行三相PWM 变换器的控制。此外，由于与正序分量电压相对的负序分量电压的相位角与零序分量电压 的相位角，以相互相反的方向表示相同的角度，所以能够导出零序分量电压。目前，为了根据线电压求出相互具有120°的相位差的Y相电压，检测电压的不平 衡状态，并且，需要从测定到的线电压选出相互之间具有120°的相位差的Y相电压，因此 处理时间变长。例如，为了在交流中检测电压的不平衡状态，需要监视至少1/2周期期间的 电压变动。为了控制三相PWM变换器迅速补偿电压的不平衡，需要缩短在电压的不平衡检测 以及控制信号的生成中所需要的时间，需要根据瞬时的线电压导出瞬时的Y相电压。另外， 这里，瞬时的线电压是在某一时刻测定得到的线电压，瞬时的Y相电压是根据在该一时刻 得到的线电压的实测值导出的线电压的值，与线电压的测定时刻一对一地对应，意味着不 需要在多个时刻的测定值，就能够通过一个测定时刻的测定值来求出。为了在负载侧迅速消除因瞬时电压降低导致的影响，需要对于三相配电系统的三 相线电压的不平衡状态的变化，尽快地对应三相PWM变换器的控制所需要的零序电压信号 以及相电压信号的生成。在上述线相电压变换单元中，为了生成零序电压信号以及相电压 信号，预测反复多次实测线电压，所以针对三相线电压的不平衡状态的变化的响应可能不 充分。
作为针对瞬时电压降低的响应性，例如公知SEMI F47-0200的瞬时降低规格。该 SEMI F47-0200的瞬时降低规格确定在宽区域(输入电压降低范围0 100% )的瞬时降 低补偿中需求的控制范围。在该瞬时降低规格中确定了例如从瞬时降低时0. 2秒之间的电 压降低率是50%，从0. 2秒到0. 5秒之间的电压降低率是70%等。当对于瞬时电压降低的响应性不充分时，难以满足该瞬时降低规格。目前，已知将线电压的三相不平衡电压作为输入电压，根据瞬时的线电压导出瞬 时的Y相电压，由此控制三相PWM变换器来补偿不平衡电压的技术。本发明的目的在于解决上述现有的问题，在三相交流的不平衡电压补偿中，根据 线电压的瞬时值导出相互具有120°的相位差的Y连接的Y相电压的瞬时值，根据瞬时的线 电压导出瞬时的Y相电压，由此控制三相PWM变换器来补偿不平衡电压。更详细地说，本发明的目的在于在三相交流的不平衡电压补偿中，根据在Δ连接 中产生的三相不平衡电压即线电压的一个实测值，在该实测时导出相互之间具有120°的 相位差的Y连接的三相不平衡电压即正序电压、负序电压、零序电压，此外，目的在于根据 线电压的一个实测值在该实测时导出相互之间具有120°的相位差的三相不平衡电压，由 此控制三相PWM变换器来补偿不平衡电压。这里，线电压的瞬时值是在某一个时刻实测的线电压的值，Y相电压的瞬时值是根 据线电压的实测值导出的Y相电压的值。本发明不使用在多个测定时刻取得的线电压的实测值，而使用在一个时刻实测的 线电压，导出在该测定时刻的Y相电压，使用导出的Y相电压来控制三相PWM变换器来补偿 不平衡电压。图1是用于说明本发明的不平衡电压补偿的概要图。本发明在该三相不平衡电压ela、elb、ei。a未知或无法直接测定时，通过使用端子a、 b、c的线电压来补偿不平衡电压，并且，使用在一时刻实测的线电压来求出相互之间具有 120°的相位差的Y连接的Y相电压的瞬时值，进行不平衡补偿。在上述图17中，相对于端子a、b、c，三相交流电源100B—侧由平衡电压4、es、et、 输电线阻抗Z1、瞬时降低时的等效阻抗z12、z23、z31的等效电路来表示。目前，该三相交流电 源100B的不平衡状态如图18所示，相对于平衡电压e,、es、et由于不平衡原因而产生不平 衡，三相不平衡电压ela、elb、elca已知或能够测定，不平衡电压补偿装置400能够进行不平 衡电压补偿，但在三相不平衡电压ela、elb、elca未知或不能测定时无法补偿不平衡电压。对于上述现有的不平衡状态的处理，如图1所示，三相交流电源100A具有相互之 间具有2 π /3的相位角的不平衡电压ela、elb、ei。a，能够看作由于该不平衡电压在端子a、b、 c感应出感应电压eab、ebc, e。a。由此，能够将感应电压eab、ebc, e。a作为由于三相交流电源 100A的三相不平衡电压ela、elb、elca而产生的产生电压，在不能直接求出三相不平衡电压 ela、elb、elca时，能够作为无法取得不平衡电压ela、elb、elca的候补。本发明根据上述不平衡状态的处理概要，即使在三相不平衡电压ela、elb、elca未知 或不能测定时，通过使用感应电压e3ab、eb。、eca来求出三相不平衡电压ela、elb,elca,来补偿不 平衡电压。这里，感应电压eab、ebc, eca相当于端子a、b、c的线电压。本发明在三相交流的不平衡电压补偿中，根据线电压的瞬时值导出相互之间具有 120°的相位差的Y连接的Y相电压的瞬时值，由此控制三相PWM变换器来补偿不平衡电压，即使在三相不平衡电压未知或难以测定时也能进行不平衡电压补偿。本发明着眼于一般的三相配电系统的输入电压不是Y型连接(Y相电压)而是Δ 型连接(线电压)，通过对线电压进行向量运算来导出相互之间具有120°的相位差的Y相 电压、零序电压的瞬时值。为了进行三相变换器的控制，需要导出Y相电压、零序分量电压。 本发明对通过向量运算求得的Y相电压进行dq轴变换处理，抽出正序分量的直流成分，将 直流成分作为反馈信号用于三相变换器的控制。本发明以一般的三相配电系统的三相不平衡的线电压为对象，使用通过重心向量 运算从线电压向Y相电压的变换方法，根据线电压的三相不平衡电压的瞬时值导出相互之 间具有120°的相位差的Y相电压的三相不平衡电压和零序分量电压的瞬时值。本发明包含不平衡电压补偿方法、不平衡电压补偿装置、三相变换器的控制方法、 三相变换器的控制装置、以及不平衡电压补偿程序的各方式，任何一方式都共同具备重心 向量运算、对称分量计算、不平衡电压补偿的各技术事项。本发明的第1方式涉及不平衡电压补偿方法，涉及在对三相交流电压进行PWM变 换输出直流电压的电力变换中，补偿三相交流的输入电压的不平衡的方法。本发明的不平衡电压补偿方法，在对三相交流电压进行PWM变换输出直流电压的 电力变换中，具备重心向量运算工序，根据各线电压求出相互具有120°的相位差的Y相 电压；对称分量计算工序，根据在重心向量运算工序中求出的Y相电压计算三相的平衡系 的对称分量电压；以及不平衡电压补偿工序，形成补偿三相交流电压的不平衡电压的补偿 信号，生成用于对三相交流电压进行PWM变换输出直流电压的控制信号。本发明的重心向量运算工序对从三相线电压内选择出的两个线电压的全部组合 进行向量运算，通过该向量运算求出三相线电压，即从△电压的端子电压的重心向各端子 电压的重心向量电压，将该各向量电压作为相互具有120°的相位差的各Y相电压。本发明的发明者在顶点形成三相交流电压的各相的端子电压的三角形中，通过本 发明的重心向量运算工序，当对连接两个端子之间的线电压向量求出重心向量时，可以发 现该重心向量的重心与相互之间具有120°的相位差的各Y相电压的零序分量的基准点一 致。根据该重心向量的重心与零序分量的基准点一致的关系，根据线电压求出的重心 向量电压虽然不包含对称分量电压内的零序分量，但包含正序分量以及负序分量，能够通 过dq轴变换处理作为相互之间具有120°的相位差的Y相电压。对称分量计算工序对在所述重心向量运算工序中求出的各Y相电压进行dq轴变 换计算d轴的电压信号和q轴的电压信号，对计算出的d轴以及q轴的电压信号进行频率 分离，根据直流分量求出正序电压，根据交流分量计算负序电压。此外，由于在重心向量运算工序中求出的Y相电压不包含零序分量，为了在对称 分量计算工序中计算出零序分量电压，根据基于负序分量电压计算出的计算振幅和基于正 序分量电压以及负序分量电压计算出的相位来计算零序分量电压。不平衡电压补偿工序根据在对称分量计算工序中求出的对称分量电压的零序分 量电压生成补偿三相线电压的不平衡电压的补偿信号，根据对称分量电压以及补偿信号， 求出补偿不平衡电压后的相互之间具有120°的相位差的Y相电压，根据求出的Y相电压， 生成用于对三相交流电压进行PWM变换输出直流电压的控制信号。
线电压的实侧值与控制信号一对一地对应，根据线电压的一测定时刻的实测值生 成一个控制信号。根据本发明，由于进行不平衡补偿的补偿信号以及控制信号能够根据在三相交流 电压中一个时刻的测定值即线电压来求出，所以无需像目前这样在多个时刻进行测定即可 求出。因此，能够节省用于准备进行不平衡补偿的补偿信号以及用于生成控制信号的测 定数据的时间，能够根据一个测定时刻的测定数据生成补偿信号以及控制信号，这意味着 能够生成瞬时的补偿信号和控制信号。本发明的第2方式涉及不平衡电压补偿装置，涉及在对三相交流电压进行PWM变 换输出直流电压的电力变换中，补偿三相交流的输入电压的不平衡的装置。本发明的不平衡电压补偿装置在对三相交流电压进行PWM变换并输出直流电压 的电力变换中，具备重心向量运算部，根据各线电压求出相互之间具有120°的相位差的 Y相电压；对称分量计算部，根据所述重心向量运算部求出的Y相电压计算三相的平衡系的 对称分量电压；以及不平衡电压补偿部，形成补偿三相交流电压的不平衡电压的补偿信号， 生成用于对三相交流电压进行PWM变换输出直流电压的控制信号。本发明的重心向量运算部对从三相线电压内选择出的两个线电压的全部组合进 行向量运算，通过该向量运算求出三相线电压，即从△电压的端子电压的重心向各端子电 压的重心向量电压，将求出的各向量电压作为相互具有120°的相位差的各Y相电压输出。本发明的不平衡电压补偿部根据对称分量计算部求出的对称分量电压的零序分 量电压生成并输出补偿三相交流电压的不平衡电压的补偿信号，根据对称分量电压以及所 述补偿信号，求出补偿不平衡电压后的相互之间具有120°的相位差的Y相电压，根据求出 的Y相电压，生成用于对三相交流电压进行PWM变换输出直流电压的控制信号。本发明的对称分量计算部对重心向量运算部求出的各Y相电压进行dq轴变换计 算d轴的电压信号和q轴的电压信号，对计算出的d轴以及q轴的电压信号进行频率分离， 根据直流分量求出正序电压，根据交流分量计算负序电压，并输出给不平衡电压补偿部。本发明的对称分量计算部根据基于负序分量电压计算出的计算振幅和基于正序 分量电压以及负序分量电压计算出的相位，计算零序分量电压，并输出给所述不平衡电压 补偿部。本发明的不平衡电压补偿部对线电压的一测定时刻的实侧值生成一个控制信号。本发明的不平衡电压补偿的技术事项能够用于对三相交流电压进行PWM变换输 出直流电压的三相变换器的控制。本发明第3方式是三相变换器的控制方法，本发明的第4方式是三相变换器的控 制装置。本发明的第3方式的三相变换器的控制方法，在对三相交流电压进行PWM变换输 出直流电压的三相变换器的控制方法中，与第1方式的不平衡电压补偿方法相同，具备重 心向量运算工序，根据各线电压求出相互之间具有120°的相位差的Y相电压；对称分量计 算工序，根据在重心向量运算工序中求出的Y相电压计算三相的平衡系的对称分量电压； 以及不平衡电压补偿工序，形成补偿三相交流电压的不平衡电压的补偿信号，生成用于对 三相交流电压进行PWM变换输出直流电压的控制信号。
重心向量运算工序对从三相线电压内选择出的两个线电压的全部组合进行向量 运算，通过该向量运算求出从该三相线电压即Δ电压的端子电压的重心向各端子电压的 重心向量电压，将求出的各向量电压作为相互之间具有120°的相位差的各Y相电压。不平衡电压补偿工序根据在对称分量计算工序中求出的对称分量电压的零序分 量电压生成补偿三相交流电压的不平衡电压的补偿信号，根据对称分量电压以及补偿信 号，求出补偿不平衡电压后的相互之间具有120°的相位差的Y相电压，根据求出的Y相电 压，生成用于对三相交流电压进行PWM变换输出直流电压的控制信号，根据在不平衡电压 补偿工序中生成的控制信号控制三相变换器的开关动作，对三相交流电压进行PWM变换， 输出直流电压。对称分量计算工序对在重心向量运算工序中求出的各Y相电压进行dq轴变换计 算d轴的电压信号和q轴的电压信号，对计算出的d轴以及q轴的电压信号进行频率分离， 根据直流分量求出正序电压，根据交流分量计算负序电压。对称分量计算工序根据基于负序分量电压计算出的计算振幅和基于正序分量电 压以及负序分量电压计算出的相位，计算零序分量电压，线电压的实侧值与控制信号一对 一地对应，根据线电压的一测定时刻的实测值生成一个控制信号。本发明的第4方式的三相变换器的控制装置，与第2方式的不平衡电压补偿装置 相同，在控制对三相交流电压进行PWM变换输出直流电压的三相变换器的控制装置中，具 备重心向量运算部，根据各线电压求出相互之间具有120°的相位差的Y相电压；对称分 量计算部，根据重心向量运算部求出的Y相电压计算三相的平衡系的对称分量电压；以及 不平衡电压补偿部，形成补偿三相交流电压的不平衡电压的补偿信号，生成用于对三相交 流电压进行PWM变换输出直流电压的控制信号。本发明的重心向量运算部对从三相线电压内选择出的两个线电压的全部组合进 行向量运算，通过该向量运算求出从该三相线电压即△电压的端子电压的重心向各端子 电压的重心向量电压，将求得的各向量电压作为相互之间具有120°的相位差的各Y相电 压而输出。本发明的不平衡电压补偿部根据对称分量计算部求出的对称分量电压的零序分 量电压生成补偿三相交流电压的不平衡电压的补偿信号，根据对称分量电压以及所述补偿 信号，求出补偿不平衡电压后的相互之间具有120°的相位差的Y相电压，根据求出的Y相 电压，生成用于对三相交流电压进行PWM变换输出直流电压的控制信号，根据不平衡电压 补偿部生成的控制信号控制三相变换器的开关动作，对三相交流电压进行PWM变换输出直 流电压。本发明的对称分量计算部对重心向量运算部求出的各Y相电压进行dq轴变换计 算d轴的电压信号和q轴的电压信号，将计算出的d轴以及q轴的电压信号进行频率分离， 根据直流分量求出正序电压，根据交流分量计算负序电压，然后输出给不平衡电压补偿部。本发明的对称分量计算部根据基于负序分量电压计算出的计算振幅和基于正序 分量电压以及负序分量电压计算出的相位，计算零序分量电压，输出给不平衡电压补偿部。本发明的控制信号生成部对线电压的一测定时刻的实测值生成一个控制信号。并且，本发明可以是不平衡电压补偿程序的方式。本发明的不平衡电压补偿程序，是在三相变换器的控制中使计算机执行个工序的程序，在对三相交流电压进行PWM变换输出直流电压的三相变换器的控制中，使计算机执 行以下工序重心向量运算工序，根据各线电压求出相互之间具有120°的相位差的Y相电 压；对称分量计算工序，根据在重心向量运算工序中求出的Y相电压计算三相的平衡系的 对称分量电压；以及不平衡电压补偿工序，形成补偿三相交流电压的不平衡电压的补偿信 号，生成用于对三相交流电压进行PWM变换输出直流电压的控制信号。这里，各工序与本发明第3不平衡电压补偿方法一样包含重心向量运算工序、对 称分量计算工序、以及不平衡电压补偿工序。重心向量运算工序对从三相线电压内选择出的两个线电压的全部组合进行向量 运算，通过该向量运算求出从该三相线电压即Δ电压的端子电压的重心向各端子电压的 重心向量电压，将求出的各向量电压作为相互之间具有120°的相位差的各Y相电压。不平衡电压补偿工序根据在对称分量计算工序中求出的对称分量电压的零序分 量电压生成补偿三相交流电压的不平衡电压的补偿信号，根据对称分量电压以及补偿信 号，求出补偿不平衡电压后的相互之间具有120°的相位差的Y相电压，根据求出的Y相电 压，生成用于对三相交流电压进行PWM变换输出直流电压的控制信号。本发明的对称分量计算工序对在重心向量运算工序中求出的各Y相电压进行dq 轴变换计算d轴的电压信号和q轴的电压信号，对计算出的d轴以及q轴的电压信号进行 频率分离，根据直流分量求出正序电压，根据交流分量计算负序电压。此外，本发明的对称分量计算工序根据基于负序分量电压计算出的计算振幅和基 于正序分量电压以及负序分量电压计算出的相位，计算零序分量电压，输出给不平衡电压 补偿部。线电压的实侧值与控制信号一对一地对应，根据线电压的一测定时刻的实测值生 成一个控制信号。根据本发明的方式，不使用在多个测定时刻取得的线电压的实测值，而使用在一 时刻实测的线电压，能够导出该测定时刻的Y相电压。如以上说明那样，根据本发明的不平衡电压补偿方法、不平衡电压补偿装置、三相 变换器控制装置、以及不平衡电压补偿程序的各方式，在三相交流的不平衡电压补偿中，能 够根据线电压的瞬时值导出相互之间具有120°的相位差的Y连接的Y相电压的瞬时值。此外，根据本发明，在三相交流的不平衡电压补偿中，可以根据三相不平衡电压即 线电压的一实测值，导出在该实测时相互之间具有120°的相位差的Y连接的三相不平衡 电压即正序电压、负序电压、零序电压。


图1是用于说明本发明的不平衡电压补偿的概要图。图2是用于说明本发明的不平衡电压补偿装置的概要结构的图。图3是用于说明通过本发明的不平衡补偿的重心向量运算根据线电压求得Y相电 压的顺序的流程图。图4是用于说明通过本发明的不平衡补偿的重心向量运算根据Y相电压计算出对 称分量电压的顺序的流程图。图5是用于说明本发明的不平衡补偿的重心向量运算的电压向量图。图6是用于说明本发明的不平衡补偿的重心向量运算的电压向量图。
图7是用于说明本发明的不平衡电压补偿装置的更详细的结构例的图。图8是用于说明通过基于软件的CPU的运算处理，来进行本发明的不平衡电压补 偿动作的构成例的图。图9是用于说明通过基于软件的CPU的运算处理，来进行本发明的不平衡电压补 偿动作的构成例的流程图。图10是用于说明本发明的不平衡电压补偿的实验例的图。图11是用于说明本发明的不平衡电压补偿的实验例的图。图12是用于说明本发明的不平衡电压补偿的实验例的图。图13是用于说明本发明的不平衡电压补偿的实验例的图。图14是用于说明本发明的不平衡电压补偿的实验例的图。图15是用于说明本发明的不平衡电压补偿的实验例的图。图16是表示现有的电压变动补偿装置的结构例的图。图17是表示瞬时降低时等效电路的图。图18是表示三相变换器的输入侧以及负载侧的等效电路的图符号说明1不平衡电压补偿装置；2计算机控制部；2a CPU ；2b RAM ；2c ROM ；2d I/O部；2e 总线；10重心向量运算部；20对称坐标成分计算部；21正序分量电压计算部；22负序分量 电压计算部；23(^。计算部；对零序分量电压计算部；30加法运算部；31a、31b加法运算 部；40恒流控制部；41恒流指令值生成部；42恒流控制输出部；4h、42b恒流控制输出部； 50平均功率运算部；51乘法运算部；52减法运算部；53直流电压控制部力4加法运算部； 60交流电抗器；61接点；62线电压检测部；63传感器；64电流检测部；65传感器；66电 流检测部；67接点；68电压检测部；69电容器；70同步信号生成部；81 84dq轴变换部； 100三相交流电源；100A，IOOB三相交流电源；101三相交流电源；IOla IOlb IOlc各相交 流电源；102电压变动补偿装置；103控制电路；104a 104b l(Mc各相电压补偿电路；105a 105bl05c电容器；200三相变换器；200a三相PWM电路；200b三相PWM控制脉冲生成部；300 直流负载；400不平衡电压补偿装置
具体实施例方式以下，参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。对于本发明的不平衡电压补偿装置的结构以及本发明的不平衡电压补偿控制方 法，以三相变换器为例，使用图2 图9进行说明，使用图10 图15对实施例的实验结果 进行说明。使用图2对本发明的不平衡电压补偿装置的概要结构进行说明，在图2中，在从三 相交流电源100供给的三相交流电力中，通过三相变换器200对三相交流电压进行PWM变 换将直流电压输出到直流负载300。本发明的不平衡电压补偿装置1补偿三相交流电力的不平衡电压，来抑制输出到 直流负载300的电压的变动。此外，不平衡电压补偿装置1反馈向直流负载300的输入电 压以及输入电流，通过PFC控制进行功率因数控制。不平衡电压补偿装置1具备根据各线电压求出相互之间具有120°的相位差的Y相电压的重心向量运算部10 ；根据重心向量运算部10求出的Y相电压计算三相的平衡系 的对称分量电压的对称坐标成分计算部20 ；形成补偿三相交流电压的不平衡电压的补偿 信号，生成用于对三相交流电压进行PWM变换输出直流电压的控制信号的加法运算部30。三相变换器200具备三相PWM电路200a、控制三相PWM电路200a的动作产生进行 PWM控制的脉冲信号的三相PWM脉冲生成部200b。三相PWM脉冲生成部200b根据加法运 算部30生成的控制信号来形成脉冲信号。三相PWM电路200a例如能够通过使用开关元件 构成桥接电路来形成，根据脉冲信号控制开关元件的开/关动作，来进行PWM控制。重心向量运算部10对从线电压内选择出的两个线电压的全部组合进行向量运 算，通过该向量运算求出从三相线电压即Δ电压的端子电压的重心向各端子电压的重心 向量电压，将求出的各向量电压作为相互之间具有120°的相位差的Y相电压，输出给对称 坐标成分计算部20。对称坐标成分计算部20根据重心向量运算部10求出的Y相电压计算三相的平 衡系的对称分量电压即正序分量电压、负序分量电压、零序分量电压，并输出给加法运算部 30。不平衡电压补偿包括根据对称坐标成分计算部20计算出的正序分量电压以及 向负载侧的输入功率的反馈值来进行恒流控制生成电流指令值的恒流控制部40、通过基于 该电流指令值和向三相变换器200的输入电流的PI控制来进行PFC控制(功率因数控制) 的平均功率运算部50、将恒流控制后的正序分量电压和负序分量电压以及零序分量电压进 行相加的加法运算部30。零序分量电压作为补偿三相交流电压的不平衡电压的补偿信号被 相加。加法运算部30输出补偿不平衡电压后的相互之间具有120°的相位差的Y相电 压。从加法运算部30输出的Y相电压作为用于对三相交流电压进行PWM变换输出直流电 压的控制信号，被输出到三相变换器200的三相PWM脉冲生成部200。反馈给恒流控制部40的输入功率例如能够通过由平均功率运算部50根据在负载 侧检测出的电流和电压计算功率来取得。[通过重心向量运算的Y相电压的计算]然后，使用图3、4的流程图以及图5、6的向量图对于在本发明的不平衡补偿中，使 用重心向量运算根据线电压求出相互之间具有120°的相位差的Y相电压的顺序、以及根 据求出的Y相电压计算对称分量电压的顺序进行说明。检测三相交流的各端子间的线电压(e^^^ej。这里，线电压是端子a和端 子b之间的向量电压，线电压^是端子b和端子c之间的向量电压，线电压e。a是端子c和 端子a之间的向量电压(Si)。对检测出的线电压(eab、ebc, eca)进行向量运算来计算重心向量(e2a、e2b, e2c)。e2a= (eab-eca)/3...(5)e2b = (ebc-eab)/3...(6)e2c = (eca-ebc)/3...(7)本发明的发明者关注在计算线电压的重心向量得到的重心向量(e2a^2b、e2。)和相 互之间具有120°相位差的Y相的向量电压(ela、elb、ei。)之间具有以下的式子8的关系。ela = %a+el0
elb = %b+el0elc = %c+ei。... (8)式子⑶表示通过线电压的重心向量(e2a、e2b、e2c)与零序分量电压eio的向量和 表示相互具有120°相位差的Y相电压(ela、elb、ej。本发明的发明者发现通过从上述式 ⑶导出零序分量电压ei。，能够根据线电压的重心向量(e2a、e32b、e2。)得到相互具有120°相 位差的Y相电压(ela、elb、elc)，并且，根据该关系，能够根据线电压的重心向量(e2a、e2b、e2c) 求出相互之间具有120°相位差的Y相电压(ela、elb、elc)的正序分量电压和负序分量 电压eln。本发明通过利用上述的线电压的重心向量与Y相电压的关系，取代直接检测相互 之间具有120°相位差的Y相电压(ela、elb、ej，使用根据Δ电压即线电压(eab、ebc, eca) 通过向量运算能够容易地计算的重心向量(e2a^2b、e2。)，通过将该重心向量(％a、e2b、％。)用 于三相PWM变换器的控制，可以容易地进行三相交流的不平衡电压补偿。(重心向量和相电压的关系)以下，说明通过向量运算求出的重心向量(e2a^2b、e2。)相当于相互之间具有120° 相位差的Y相电压。图5表示Δ电压和Y相电压的关系。在图5中，Δ电压由端子a、b、c之间的线 电压(eab、ebc, ej来表示，Y相电压(qa、ekb、ekc)由任意的点k向各端子a、b、c的向量电 压来表示。点k是在Y相电压中任意决定的基准点。这里，如果Y相电压(qa、eitb、i5k。)已知，则统一地决定Δ电压(eab、i5b。、e。a)。与此 相对，即使Δ电压(eab、e3b。、e。a)已知，但由于基准点k的位置能够任意决定存在无数个，所 以无法统一地决定Y相电压(eka^kb、ek。)，存在能够以Y相电压(％a、ekb、q。)表述的无数个 组合。另外，将基于Y相电压(eka、ekb、ekc)的零序分量电压设为ek。，将点ο作为零序分量 电压的基准点。根据图5所示的△电压(线电压)和Y相电压的关系可以得出6ab_eca — eka_ekb-(ekc_eka)= 3eka-(eka+ekb+ekc)= 3eka-3ek0...(9)根据式(9)的关系，Y相电压(qa、eitb、 。)能够通过Δ电压(e^q^ej和零序 分量电压，使用下式(10) (12)来表示。eka= (eab-eca)/3+ek0…(10)ekb = (ebc-eab)/3+ek0...(11)ekc = (eca-ebc)/3+ek0...(12)另一方面，相互之间具有120°相位差的Y相电压，当用α来表示a相的相位角 (^la时，a相、b相、c相的各相的相位角Φ1)3、由Φ 3 = α(J)lb = α -2 Ji /3Φ1ε = α +2 Ji /3... (13)来表示，正序分量电压的相位角与相互具有120°相位差的关系的Y相电压的a相为同相。根据该关系，由于能够通过dq轴变换取出成为三相PWM变换器的控制对象的直流 成分，所以三相PWM变换器的控制变得容易。此外，在相互之间具有120°相位差的Y相电压中，负序分量电压和零序分量电压 相对于正序分量电压的相位角是相反方向相同的角度。图6 (a)表示相互之间具有120°相位差的关系的Y相电压和零序分量电压的基准 点ο的关系，图6(b)表示相互之间具有120°相位差的关系的Y相电压和重心向量的基准 点(重心)的关系。在图6中，以K= 1来表示相互之间具有120°相位差的关系的Y相电 压的基准点，以K = 2来表示重心向量的基准点(重心)的基准点。如图6(a)所示，相互之间具有120°相位差的关系的Y相电压(ela、elb、ei。)，在式 (10) (12)中设K= 1，通过下式(14)来表示。ela =(eab_eca) ι/3+el0 =eoa+eio
eIb —(ebc"_eab) //3+el0 =eob+eio
elc =(eca__ebc) //3+el0 =eoc+eio…(14)另一方面，如图6(b)所示，对于Δ电压(eab、eb。、e。a)内的两个线电压通过向量运 算求出重心向量(e2a^2b、e2。)，当设K = 2来表示该重心向量的点时，通过下式(15)来表示 (S2)。e2a= (eab-eca)/3e2b= (ebc-eab)/3e2c= (eca-ebc)/3e2o = (e2a+e2b+e2c)/3 = 0…(15)此外，根据图6(b)，当使用重心向量(e2a、％b、％。)表示相互之间具有120°相位差 的Y相电压(ela、elb、ei。)时，可以得到上述的式(8)。如上所述，式⑶通过线电压的重心向量(e2a^2b、e2。)与零序分量电压力。的向量 和来表示相互之间具有120°相位差的Y相电压(ela、elb、ei。)。另一方面，相互之间具有120°相位差的Y相电压，当用α来表示a相的相位角 C^la时，a相、b相、c相的相位角Φ&、Φ1)3、由Φ 3 = α(J)lb = α -2 Ji /3Φ1ε = α +2 Ji /3... (16)来表示，正序分量电压的相位角与相互之间具有120°相位差的关系的Y相电压 的a相为同相。根据该关系，由于能够通过dq轴变换取得成为三相PWM变换器的控制对象的直流 成分，所以三相PWM变换器的控制变得容易(S3)。此外，在相互之间具有120°相位差的Y相电压中，负序分量电压和零序分量电压 相对于正序分量电压的相位角为相反方向相同角度。所以，取代相互之间具有120°相位差的Y相电压(ela、elb、ej，使用线电压的重 心向量(e2a、e2b, %。)，通过从该重心向量(e2a、e2b、e2c)抽出正序分量电压％以及负序分量电压e,，能够取出成为三相PWM变换器的控制对象的直流成分，此外，通过抽出零序分量电 压，能够进行不平衡电压的补偿(S4)。然后，对在步骤S2中求出的重心向量(％a、e2b、％。)进行dq轴变换处理，求出d轴 成分eld和q轴成分e1(1。这是因为是通过直流成分来进行三相PWM变换器的控制(S3)。为了进行dq轴变换，进行从空间向量向实数向量的变换。当把Y相电压(ela、elb、 elc)与三相平衡电压(er、es、et)的相位差设为α时，Y相电压(ela、elb、elc;)相当于以空间 向量表示的Y相电压的实数部，由下式(17)表示。
权利要求
1.一种不平衡电压补偿方法，其特征在于，在对三相交流电压进行PWM变换输出直流电压的电力变换中，具备重心向量运算工序，根据三相交流的各线电压求出相互具有120°的相位差的Y相电压；对称分量计算工序，根据在所述重心向量运算工序中求出的Y相电压计算三相的平衡 系的对称分量电压；以及不平衡电压补偿工序，形成补偿三相交流电压的不平衡电压的补偿信号，生成用于对 三相交流电压进行PWM变换输出直流电压的控制信号，所述重心向量运算工序对从所述线电压内选择出的两个线电压的全部组合进行向量 运算，由该向量运算求出从端子电压的重心向各端子电压的重心向量电压，将该各向量电 压作为相互具有120°的相位差的各Y相电压，所述不平衡电压补偿工序根据在所述对称分量计算工序中求出的对称分量电压的零 序分量电压，生成补偿三相交流电压的不平衡电压的补偿信号，根据所述对称分量电压以 及所述补偿信号，求出补偿不平衡电压后的相互具有120°的相位差的Y相电压，根据该Y 相电压，生成用于对三相交流电压进行PWM变换输出直流电压的控制信号。
2.根据权利要求1所述的不平衡电压补偿方法，其特征在于，所述对称分量计算工序对在所述重心向量运算工序中求出的各Y相电压进行dq轴变 换计算出d轴的电压信号和q轴的电压信号，对计算出的d轴以及q轴的电压信号进行频率分离，根据直流分量求出正序电压，根据 交流分量计算负序电压。
3.根据权利要求1或2所述的不平衡电压补偿方法，其特征在于，所述对称分量计算工序根据基于负序分量电压计算出的计算振幅、和基于正序分量电 压以及负序分量电压计算出的相位，计算零序分量电压。
4.根据权利要求1至3的任意一项所述的不平衡电压补偿方法，其特征在于，所述线电压的实侧值与控制信号一对一地对应，根据线电压的一测定时刻的实测值生 成一个控制信号。
5.一种不平衡电压补偿装置，其特征在于，在对三相交流电压进行PWM变换输出直流电压的电力变换中， 具备重心向量运算部，根据三相交流的各线电压求出相互具有120°的相位差的Y相 电压；对称分量计算部，根据在所述重心向量运算部中求出的Y相电压计算三相的平衡系的 对称分量电压；以及不平衡电压补偿部，形成补偿三相交流电压的不平衡电压的补偿信号，生成用于对三 相交流电压进行PWM变换输出直流电压的控制信号，所述重心向量运算部对从所述线电压内选择出的两个线电压的全部组合进行向量运 算，通过该向量运算求出从端子电压的重心向各端子电压的重心向量电压，将该各向量电 压作为相互具有120°的相位差的各Y相电压，所述不平衡电压补偿部根据在所述对称分量计算部中求出的对称分量电压的零序分 量电压生成并输出补偿三相交流电压的不平衡电压的补偿信号，根据所述对称分量电压以及所述补偿信号，求出补偿不平衡电压后的相互具有120°的相位差的Y相电压，根据该Y 相电压，生成用于对三相交流电压进行PWM变换输出直流电压的控制信号。
6.根据权利要求5所述的不平衡电压补偿装置，其特征在于，所述对称分量计算部对在所述重心向量运算部中求出的各Y相电压进行dq轴变换计 算出d轴的电压信号和q轴的电压信号，对计算出的d轴以及q轴的电压信号进行频率分离，根据直流分量求出正序电压，根据 交流分量计算负序电压，并输出给所述不平衡电压补偿部。
7.根据权利要求5或6所述的不平衡电压补偿装置，其特征在于，所述对称分量计算部根据基于负序分量电压计算出的计算振幅、和基于正序分量电压 以及负序分量电压计算出的相位，计算零序分量电压，并输出到所述不平衡电压补偿部。
8.根据权利要求5至7的任意一项所述的不平衡电压补偿装置，其特征在于， 所述不平衡电压补偿部，对所述线电压的一测定时刻的实侧值生成一个控制信号。
9.一种三相变换器的控制方法，该三相变换器对三相交流电压进行PWM变换输出直流 电压，该三相变换器的控制方法的特征在于，具备重心向量运算工序，根据各线电压求出相互具有120°的相位差的Y相电压； 对称分量计算工序，根据在所述重心向量运算工序中求出的Y相电压计算三相的平衡 系的对称分量电压；以及不平衡电压补偿工序，形成补偿三相交流电压的不平衡电压的补偿信号，生成用于对 三相交流电压进行PWM变换输出直流电压的控制信号，所述重心向量运算工序对从所述线电压内选择出的两个线电压的全部组合进行向量 运算，通过该向量运算求出从端子电压的重心向各端子电压的重心向量电压，将该各向量 电压作为相互具有120°的相位差的各Y相电压，所述不平衡电压补偿工序根据在所述对称分量计算工序中求出的对称分量电压的零 序分量电压生成补偿三相交流电压的不平衡电压的补偿信号，根据所述对称分量电压以及 所述补偿信号，求出补偿不平衡电压后的相互具有120°的相位差的Y相电压，根据该Y相 电压，生成用于对三相交流电压进行PWM变换输出直流电压的控制信号，根据在所述不平衡电压补偿工序中生成的控制信号控制三相变换器的开关动作，对三 相交流电压进行PWM变换输出直流电压。
10.根据权利要求9所述的三相变换器的控制方法，其特征在于，所述对称分量计算工序对在所述重心向量运算工序中求出的各Y相电压进行dq轴变 换，计算d轴的电压信号和q轴的电压信号，对计算出的d轴以及q轴的电压信号进行频率分离，根据直流分量求出正序电压，根据 交流分量计算负序电压。
11.根据权利要求9或10所述的三相变换器的控制方法，其特征在于，所述对称分量计算工序根据基于负序分量电压计算出的计算振幅、和基于正序分量电 压以及负序分量电压计算出的相位，计算零序分量电压。
12.根据权利要求9至11的任意一项所述的三相变换器的控制方法，其特征在于，所述线电压的实侧值与控制信号一对一地对应，根据线电压的一测定时刻的实测值生 成一个控制信号。
13.—种三相变换器的控制装置，其控制对三相交流电压进行PWM变换输出直流电压 的三相变换器，其特征在于，具备重心向量运算部，根据各线电压求出相互具有120°的相位差的Y相电压； 对称分量计算部，根据在所述重心向量运算部中求出的Y相电压计算三相的平衡系的 对称分量电压；以及不平衡电压补偿部，形成补偿三相交流电压的不平衡电压的补偿信号，生成用于对三 相交流电压进行PWM变换输出直流电压的控制信号，所述重心向量运算部对从所述线电压内选择出的两个线电压的全部组合进行向量运 算，通过该向量运算求出从端子电压的重心向各端子电压的重心向量电压，将该各向量电 压作为相互具有120°的相位差的各Y相电压而输出，所述不平衡电压补偿部根据在所述对称分量计算部中求出的对称分量电压的零序分 量电压生成并输出补偿三相交流电压的不平衡电压的补偿信号，根据所述对称分量电压以 及所述补偿信号，求出补偿不平衡电压后的相互具有120°的相位差的Y相电压，根据该Y 相电压，生成用于对三相交流电压进行PWM变换输出直流电压的控制信号，根据通过所述不平衡电压补偿部生成的控制信号控制三相变换器的开关动作，对三相 交流电压进行PWM变换输出直流电压。
14.根据权利要求13所述的三相变换器的控制装置，其特征在于，所述对称分量计算部对所述重心向量运算部求出的各Y相电压进行dq轴变换计算出 d轴的电压信号和q轴的电压信号，对计算出的d轴以及q轴的电压信号进行频率分离，根据直流分量求出正序电压，根据 交流分量计算负序电压，输出给所述不平衡电压补偿部。
15.根据权利要求13或14所述的三相变换器的控制装置，其特征在于，所述对称分量计算部根据基于负序分量电压计算出的计算振幅、和基于正序分量电压 以及负序分量电压计算出的相位，计算零序分量电压，并输出给所述不平衡电压补偿部。
16.根据权利要求13至15的任意一项所述的三相变换器的控制装置，其特征在于， 所述控制信号生成部对线电压的一测定时刻的实测值生成一个控制信号。
17.—种不平衡电压补偿程序，其特征在于，在对三相交流电压进行PWM变换输出直流电压的三相变换器的控制中，使计算机执行 以下各工序重心向量运算工序，根据各线电压求出相互具有120°的相位差的Y相电压； 对称分量计算工序，根据在所述重心向量运算工序中求出的Y相电压计算三相的平衡 系的对称分量电压；以及不平衡电压补偿工序，形成补偿三相交流电压的不平衡电压的补偿信号，生成用于对 三相交流电压进行PWM变换输出直流电压的控制信号，所述重心向量运算工序对从所述线电压内选择出的两个线电压的全部组合进行向量 运算，通过该向量运算求出从端子电压的重心向各端子电压的重心向量电压，将该各向量 电压作为相互具有120°的相位差的各Y相电压，所述不平衡电压补偿工序根据在所述对称分量计算工序中求出的对称分量电压的零 序分量电压生成补偿三相交流电压的不平衡电压的补偿信号，根据所述对称分量电压以及所述补偿信号，求出补偿不平衡电压后的相互具有120°的相位差的Y相电压，根据该Y相 电压，生成用于对三相交流电压进行PWM变换输出直流电压的控制信号。
18.根据权利要求17所述的不平衡电压补偿程序，其特征在于，所述对称分量计算工序对在所述重心向量运算工序中求出的各Y相电压进行dq轴变 换，计算d轴的电压信号和q轴的电压信号，对计算出的d轴以及q轴的电压信号进行频率分离，根据直流分量求出正序电压，根据 交流分量计算负序电压。
19.根据权利要求17或18所述的不平衡电压补偿程序，其特征在于，所述对称分量计算工序根据基于负序分量电压计算出的计算振幅、和基于正序分量电 压以及负序分量电压计算出的相位，计算零序分量电压。
20.根据权利要求17至18的任意一项所述的不平衡电压补偿程序，其特征在于，所述线电压的实侧值与控制信号一对一地对应，根据线电压的一测定时刻的实测值生 成一个控制信号。
全文摘要
提供不平衡电压补偿方法及装置、三相变换器控制方法及装置。在三相交流不平衡电压补偿中，根据线电压瞬时值导出具有120°相位差的Y连接的Y相电压的瞬时值。以一般三相配电系统的三相不平衡线电压为对象，使用基于重心向量运算从线电压向Y相电压的变换方法，根据线电压三相不平衡电压的瞬时值导出具有120°相位差的Y相电压的三相不平衡电压和零序分量电压的瞬时值。在对三相交流电压进行PWM变换输出直流电压的电力变换中，根据各线电压求出具有120°相位差的Y相电压；根据求出的Y相电压计算三相平衡系的对称分量电压；形成补偿三相交流电压不平衡电压的补偿信号，生成用于对三相交流电压进行PWM变换输出直流电压的控制信号。
文档编号H02M7/12GK102088249SQ201010275708
公开日2011年6月8日 申请日期2010年9月3日 优先权日2009年12月7日
发明者秦佳久, 让原逸男, 高柳敦 申请人:株式会社京三制作所