Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP6131197B2 - Power converter and failure detection method for power converter - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP6131197B2 - Power converter and failure detection method for power converter - Google Patents

Power converter and failure detection method for power converter Download PDF

Info

Publication number
JP6131197B2
JP6131197B2 JP2014001063A JP2014001063A JP6131197B2 JP 6131197 B2 JP6131197 B2 JP 6131197B2 JP 2014001063 A JP2014001063 A JP 2014001063A JP 2014001063 A JP2014001063 A JP 2014001063A JP 6131197 B2 JP6131197 B2 JP 6131197B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
voltage
unit
failure
converter
power
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2014001063A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2015130743A (en
Inventor
開 千葉
開 千葉
吉雄 江口
吉雄 江口
一瀬 雅哉
雅哉 一瀬
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP2014001063A priority Critical patent/JP6131197B2/en
Publication of JP2015130743A publication Critical patent/JP2015130743A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6131197B2 publication Critical patent/JP6131197B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00Details of apparatus for conversion
    • H02M1/32Means for protecting converters other than automatic disconnection
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00Conversion of AC power input into DC power output; Conversion of DC power input into AC power output
    • H02M7/42Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal
    • H02M7/44Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/483Converters with outputs that each can have more than two voltages levels
    • H02M7/4835Converters with outputs that each can have more than two voltages levels comprising two or more cells, each including a switchable capacitor, the capacitors having a nominal charge voltage which corresponds to a given fraction of the input voltage, and the capacitors being selectively connected in series to determine the instantaneous output voltage
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00Details of apparatus for conversion
    • H02M1/0003Details of control, feedback or regulation circuits
    • H02M1/0009Devices or circuits for detecting current in a converter

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Description

本発明は、交流電力を直流電力に、あるいはその逆に変換する電力変換装置および電力変換装置の故障検出方法に関する。   The present invention relates to a power conversion device that converts AC power into DC power or vice versa, and a failure detection method for the power conversion device.

近年、交流を直流に、または、直流を交流に変換する電力変換装置が用いられている。これら電力変換装置には、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)などのオン・オフ制御可能なスイッチング素子が使用されることが多い。また、高電圧を扱うために1または複数の単位変換器を直列に接続したアームを備えるMMC(modular multilevel converter)回路方式が採用されることが多い。
MMC回路方式の電力変換装置においては、何れかの単位変換器が故障した場合にも運転継続するためには、故障した単位変換器に支障なく通電できなければならない。つまり、単位変換器は、故障状態において端子間の短絡状態を維持する必要がある。特許文献1に記載の発明は、モジュール型IGBTを用いた単位変換器で、故障状態における端子間の短絡を実現するものである。
In recent years, power converters that convert alternating current to direct current or direct current to alternating current have been used. These power conversion devices often use switching elements that can be controlled on and off, such as IGBTs (Insulated Gate Bipolar Transistors). Further, in order to handle a high voltage, an MMC (modular multilevel converter) circuit system including an arm in which one or a plurality of unit converters are connected in series is often employed.
In the MMC circuit type power converter, in order to continue the operation even when any unit converter fails, it must be possible to energize the failed unit converter without any trouble. That is, the unit converter needs to maintain a short circuit state between the terminals in the failure state. The invention described in Patent Document 1 is a unit converter using a module type IGBT, and realizes a short circuit between terminals in a failure state.

特許文献1の課題には、「低コストであると同時に故障したサブモジュールの確実な橋絡を可能にする。」と記載され、解決手段には、「パワー半導体回路(T1,T2,D1,D2)と、パワー半導体回路(T1,T2,D1,D2)の並列回路内におけるエネルギー蓄積器(8)とを持つサブモジュール(7)の直列回路を備え、各サブモジュール(7)にサブモジュール(7)の短絡のための短絡装置が付設されている装置(1)に関する。本発明によれば、短絡装置が真空スイッチ管(100)である。」と記載されている。   The problem of Patent Document 1 is described as “allowing reliable bridging of a failed submodule at the same time as low cost”, and the solution means “power semiconductor circuit (T1, T2, D1, D2) and a series circuit of submodules (7) having an energy storage (8) in a parallel circuit of power semiconductor circuits (T1, T2, D1, D2), and each submodule (7) has a submodule. It relates to the device (1) to which the short-circuit device for short-circuit of (7) is attached.According to the present invention, the short-circuit device is the vacuum switch tube (100). "

特開2010−524426号公報JP 2010-524426 A

しかし、特許文献1に記載の技術は、サブモジュールである単位変換器を短絡するための短絡装置を必要とする。
一方で、電力用サイリスタなどでは、故障時に短絡状態となる圧接構造の半導体デバイスにより、短絡装置を用いることなく運転を継続できる技術が確立されている。
However, the technique described in Patent Document 1 requires a short-circuit device for short-circuiting the unit converter that is a submodule.
On the other hand, in a power thyristor or the like, a technology has been established that allows the operation to be continued without using a short-circuit device by using a semiconductor device having a press-contact structure that is short-circuited when a failure occurs.

MMC回路方式の電力変換装置でも、単位変換器に圧接構造のIGBTを採用することが考えられる。これにより、電力用サイリスタと同様に、半導体デバイスの故障時には圧接構造のIGBTが短絡し、よって単位変換器の端子間が短絡状態となる。故障した単位変換器の端子間が短絡状態となれば通電するので、電力変換装置は、運転を継続することが可能となる。
しかし、MMC回路方式の各単位変換器には、パワー半導体回路と並列にコンデンサ等のエネルギ蓄積器も接続されている。そのため、単位変換器の短絡故障において、故障個所が半導体デバイスなのか、エネルギ蓄積器なのかが外部からは判断できないという問題がある。
エネルギ蓄積器が短絡故障している場合には、故障したエネルギ蓄積器に大電流が流れる。そのため、早急に電流をバイパスさせてエネルギ蓄積器に電流が流れないようにするか、または、電力変換装置全体を停止させる処置をしなければならない。
Even in the MMC circuit type power converter, it is conceivable to employ a pressure contact IGBT for the unit converter. As a result, like the power thyristor, the IGBT having the pressure contact structure is short-circuited when the semiconductor device fails, and thus the terminals of the unit converter are short-circuited. Since power is supplied if the terminals of the failed unit converter are short-circuited, the power converter can continue to operate.
However, each unit converter of the MMC circuit system is also connected with an energy storage such as a capacitor in parallel with the power semiconductor circuit. For this reason, there is a problem that in the case of a short circuit failure of the unit converter, it cannot be determined from the outside whether the failure part is a semiconductor device or an energy storage.
When the energy store has a short circuit failure, a large current flows through the failed energy store. Therefore, current must be bypassed immediately to prevent the current from flowing through the energy accumulator, or the entire power converter must be stopped.

そこで、本発明は、故障時に短絡状態となる半導体素子を使用し、単位変換器に短絡装置を特に設けることなくデバイス短絡とエネルギ蓄積器の短絡とを判断して処置する電力変換装置および電力変換装置の故障検出方法を提供することを課題とする。   Therefore, the present invention uses a semiconductor element that is in a short-circuit state at the time of a failure, and determines and treats a device short-circuit and a short-circuit of the energy storage without providing a short-circuit device in the unit converter. It is an object of the present invention to provide a device failure detection method.

本発明の電力変換装置は、故障時に短絡状態となるスイッチング素子を複数直列に接続した直列回路と、当該直列回路に並列接続される複数のエネルギ蓄積器とを備え、前記スイッチング素子のオン・オフに依存して前記エネルギ蓄積器の電圧に依存する電圧または零電圧を出力する単位変換器と、前記単位変換器を複数直列に接続したアームを複数備える。更に、前記スイッチング素子と前記エネルギ蓄積器との間に流れる電流を検出する電流センサと、前記エネルギ蓄積器の電圧を検出する電圧センサと、前記電流センサによる電流検出値および前記電圧センサによる電圧検出値から当該単位変換器の故障個所が前記スイッチング素子と前記エネルギ蓄積器のうちいずれであるかを判断して処置する故障判断処置部とを備える。   The power conversion device of the present invention includes a series circuit in which a plurality of switching elements that are short-circuited in the event of a failure are connected in series, and a plurality of energy accumulators that are connected in parallel to the series circuit. And a plurality of unit converters that output a voltage depending on the voltage of the energy accumulator or a zero voltage, and a plurality of arms in which the unit converters are connected in series. Furthermore, a current sensor that detects a current flowing between the switching element and the energy storage, a voltage sensor that detects a voltage of the energy storage, a current detection value by the current sensor, and a voltage detection by the voltage sensor A failure determination treatment unit that determines and treats the failure point of the unit converter from the value as to which of the switching element and the energy storage unit.

本発明の故障検出方法は、前記電力変換装置の故障判断処置部が実行する。故障判断処置部は、前記スイッチング素子と前記エネルギ蓄積器との間に流れる電流を検出する電流センサによる電流検出値を検出するステップと、前記エネルギ蓄積器の両端電圧を検出する電圧センサによる電圧検出値を検出するステップと、前記電流センサの電流検出値および前記電圧センサの電圧検出値により、当該単位変換器の故障個所が前記スイッチング素子と前記エネルギ蓄積器のうちいずれであるかを判断するステップとを実行する。
その他の手段については、発明を実施するための形態のなかで説明する。
The failure detection method of the present invention is executed by the failure determination processing unit of the power converter. The failure determination treatment unit detects a current detection value by a current sensor that detects a current flowing between the switching element and the energy storage, and voltage detection by a voltage sensor that detects a voltage across the energy storage. A step of detecting a value, and a step of determining, based on a current detection value of the current sensor and a voltage detection value of the voltage sensor, whether the fault location of the unit converter is the switching element or the energy storage And execute.
Other means will be described in the embodiment for carrying out the invention.

本発明によれば、故障時に短絡状態となる半導体素子を使用し、単位変換器に短絡装置を特に設けることなくデバイス短絡とエネルギ蓄積器の短絡とを判断して処置する電力変換装置および電力変換装置の故障検出方法を提供することができる。   According to the present invention, a power conversion device and a power conversion which use a semiconductor element that is in a short-circuit state at the time of failure and determine and treat a device short-circuit and a short-circuit of an energy storage without providing a short-circuit device in a unit converter. An apparatus failure detection method can be provided.

第1の実施形態における電力変換装置を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the power converter device in 1st Embodiment. 第1の実施形態における各単位変換器を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows each unit converter in 1st Embodiment. 第1の実施形態における各単位変換器のスイッチング素子短絡検出動作の説明図である。It is explanatory drawing of the switching element short circuit detection operation | movement of each unit converter in 1st Embodiment. 第1の実施形態における各単位変換器のコンデンサ短絡検出動作の説明図である。It is explanatory drawing of the capacitor | condenser short circuit detection operation | movement of each unit converter in 1st Embodiment. 第1の実施形態における短絡判断処置処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the short circuit determination treatment process in 1st Embodiment. 第2の実施形態における各単位変換器を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows each unit converter in 2nd Embodiment. 第2の実施形態における短絡判断処置処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the short circuit determination treatment process in 2nd Embodiment. 第3の実施形態における各単位変換器を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows each unit converter in 3rd Embodiment. 第3の実施形態における短絡判断処置処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the short circuit determination treatment process in 3rd Embodiment.

以降、本発明を実施するための形態を、各図を参照して詳細に説明する。
(第1の実施形態)
第1の実施形態は、双方向チョッパ回路を備えた単位変換器の故障時に、故障原因がコンデンサと半導体素子のいずれであるかを判断して処置するものである。以下、図1、図2を用いて、第1の実施形態の電力変換装置の構成について説明する。図3から図5を用いて、第1の実施形態の電力変換装置の動作について説明する。
Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(First embodiment)
In the first embodiment, when a unit converter having a bidirectional chopper circuit fails, it is determined whether the cause of the failure is a capacitor or a semiconductor element. Hereinafter, the configuration of the power conversion device according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2. Operation | movement of the power converter device of 1st Embodiment is demonstrated using FIGS. 3-5.

図1は、第1の実施形態における電力変換装置103aを示す回路図である。
図1に示すように、電力変換装置103aは、変圧器102aを介して三相電力系統101aに連系して交流電力を授受する。
電力変換装置103aの直流端子P,Nの間には、電力変換装置103bが接続される。電力変換装置103a,103bは、直流端子P,Nを流れる直流電力を授受する。
電力変換装置103bは、変圧器102bを介して三相電力系統101bに連系して交流電力を授受する。第1の実施形態の三相電力系統101bの交流周波数は、三相電力系統101aの交流周波数とは異なる。電力変換装置103a,103bは、例えば交流周波数が異なる2つの電力系統間で電力の授受を行うものである。電力変換装置103a,103bは、これに限られず、同一の交流周波数である2つの電力系統間で電力の授受を行うものであってもよく、限定されない。
電力変換装置103bおよび変圧器102bは、電力変換装置103aおよび変圧器102aと同じ構成と機能とを有する。よって、以下、電力変換装置103aの構成と機能とを説明し、電力変換装置103bの構成と機能の説明を省略する。
FIG. 1 is a circuit diagram illustrating a power conversion device 103a according to the first embodiment.
As shown in FIG. 1, the power conversion device 103 a is connected to the three-phase power system 101 a via the transformer 102 a to exchange AC power.
The power conversion device 103b is connected between the DC terminals P and N of the power conversion device 103a. The power converters 103a and 103b exchange DC power flowing through the DC terminals P and N.
The power converter 103b is connected to the three-phase power system 101b via the transformer 102b to exchange AC power. The AC frequency of the three-phase power system 101b of the first embodiment is different from the AC frequency of the three-phase power system 101a. The power conversion devices 103a and 103b exchange power between, for example, two power systems having different AC frequencies. The power converters 103a and 103b are not limited to this, and may exchange power between two power systems having the same AC frequency, and are not limited.
The power conversion device 103b and the transformer 102b have the same configuration and function as the power conversion device 103a and the transformer 102a. Therefore, hereinafter, the configuration and function of the power conversion device 103a will be described, and the description of the configuration and function of the power conversion device 103b will be omitted.

三相電力系統101aは、変圧器102aの1次側のR相、S相、T相に接続されて、それぞれ相電圧VR,VS,VTを印加する。
変圧器102aの2次側のU相、V相、W相は、電力変換装置103aの交流各相であるU点、V点、W点に接続される。変圧器102aは、例えば、その2次側の中性点が接地されている。しかし、変圧器102aの接続形態は、これに限定されない。
変圧器102aの2次側のU相から電力変換装置103aのU点に向けて、相電流IUが流れる。変圧器102aの2次側のV相から電力変換装置103aのV点に向けて、相電流IVが流れる。変圧器102aの2次側のW相から電力変換装置103aのW相に向けて、相電流IWが流れる。
The three-phase power system 101a is connected to the R-phase, S-phase, and T-phase on the primary side of the transformer 102a and applies phase voltages VR, VS, and VT, respectively.
The U-phase, V-phase, and W-phase on the secondary side of the transformer 102a are connected to the U-point, V-point, and W-point, which are AC phases of the power converter 103a. For example, the neutral point of the secondary side of the transformer 102a is grounded. However, the connection form of the transformer 102a is not limited to this.
A phase current IU flows from the U phase on the secondary side of the transformer 102a toward the U point of the power converter 103a. A phase current IV flows from the V phase on the secondary side of the transformer 102a toward the V point of the power converter 103a. A phase current IW flows from the W phase on the secondary side of the transformer 102a toward the W phase of the power converter 103a.

電力変換装置103aは、MMC回路方式であり、単位変換器105を1または複数個直列に接続したアーム104を備えている。第1実施形態のアーム104は、N個の単位変換器105を含んでいる。
第1の実施形態のアーム104UH,104VH,104WHの一端は、直流端子Pに接続する。アーム104UL,104VL,104WLの一端は、直流端子Nに接続する。
アーム104UHの他端は、電流センサ109とリアクトル106を介してU点(交流のU相)に接続される。アーム104ULの他端は、電流センサ109とリアクトル106を介してU点(交流のU相)に接続される。
アーム104VHの他端は、電流センサ109とリアクトル106を介してV点(交流のV相)に接続される。アーム104VLの他端は、電流センサ109とリアクトル106を介してV点(交流のV相)に接続される。
The power conversion device 103a is an MMC circuit system and includes an arm 104 in which one or a plurality of unit converters 105 are connected in series. The arm 104 of the first embodiment includes N unit converters 105.
One end of the arms 104UH, 104VH, and 104WH of the first embodiment is connected to the DC terminal P. One end of each of the arms 104UL, 104VL, and 104WL is connected to the DC terminal N.
The other end of the arm 104UH is connected to a U point (AC U phase) via a current sensor 109 and a reactor 106. The other end of the arm 104UL is connected to a U point (AC U phase) via a current sensor 109 and a reactor 106.
The other end of arm 104VH is connected to point V (alternating current V phase) via current sensor 109 and reactor 106. The other end of arm 104VL is connected to point V (alternating current V phase) via current sensor 109 and reactor 106.

アーム104WHの他端は、電流センサ109とリアクトル106を介してW点(交流のW相)に接続される。アーム104WLの他端は、電流センサ109とリアクトル106を介してW点(交流のW相)に接続される。これにより、各アーム104とリアクトル106の直列接続は、変圧器102aの二次側の各相に接続される。各電流センサ109は、例えばカレントトランスである。各電流センサ109の出力側は、後記する中央コントローラ107に接続される。これにより、中央コントローラ107は、各アーム104に流れる相電流を検知できる。
本発明は、第1の実施形態におけるアーム104に限られず、例えばリアクトル106が接続されない構成でもよく、限定されない。
The other end of the arm 104WH is connected to a W point (AC W phase) via a current sensor 109 and a reactor 106. The other end of the arm 104WL is connected to a W point (AC W phase) via a current sensor 109 and a reactor 106. Thereby, the serial connection of each arm 104 and the reactor 106 is connected to each phase of the secondary side of the transformer 102a. Each current sensor 109 is, for example, a current transformer. The output side of each current sensor 109 is connected to a central controller 107 described later. As a result, the central controller 107 can detect the phase current flowing through each arm 104.
The present invention is not limited to the arm 104 in the first embodiment. For example, the reactor 106 may not be connected and is not limited.

各アーム104は、複数の単位変換器105が直列接続される。そのため、単位変換器105を構成するIGBTが短絡で故障した場合、電力変換装置103aは、残りの単位変換器105で運転を続けることができる。IGBTの故障モードが短絡となる素子は、例えば圧接型IGBTである。第1の実施形態の電力変換装置103aは、この圧接型IGBTを備える単位変換器105が1台だけ短絡故障した場合に運転を継続できるように、必要数よりも多くの単位変換器105を接続している。   Each arm 104 has a plurality of unit converters 105 connected in series. Therefore, when IGBT which comprises the unit converter 105 fails by a short circuit, the power converter device 103a can continue an operation | movement with the remaining unit converters 105. FIG. The element in which the failure mode of the IGBT is short-circuited is, for example, a pressure contact type IGBT. The power converter 103a according to the first embodiment connects more unit converters 105 than necessary so that the operation can be continued when only one unit converter 105 including the press-contact type IGBT is short-circuited. doing.

各単位変換器105は、エネルギ蓄積器であるコンデンサC1,C2(図2参照)を備えた双方向チョッパ回路2(図2参照)を備える。各単位変換器105は、少なくとも2端子を介して外部に接続し、これら2端子間の電圧を、コンデンサC1,C2の両端電圧、または零電圧のうちいずれかに制御できる。   Each unit converter 105 includes a bidirectional chopper circuit 2 (see FIG. 2) including capacitors C1 and C2 (see FIG. 2) which are energy storages. Each unit converter 105 is connected to the outside through at least two terminals, and the voltage between these two terminals can be controlled to either the voltage across the capacitors C1 and C2 or the zero voltage.

中央コントローラ107は、電力変換装置103a全体を制御する。
中央コントローラ107は、例えばシャーシに接続されており、交流電圧センサ108の出力側と、各電流センサ109の出力側とに接続される。中央コントローラ107は更に、2個の光トランシーバ110を備え、光ファイバケーブル111を介して、各単位変換器105にデイジーチェーンで接続される。中央コントローラ107は、光トランシーバ110によって、光ファイバケーブル111を介して各単位変換器105と通信して、各アーム104に流れる電流を制御する。しかし、中央コントローラ107の接続は、図1の構成に限定されない。
The central controller 107 controls the entire power conversion device 103a.
The central controller 107 is connected to the chassis, for example, and is connected to the output side of the AC voltage sensor 108 and the output side of each current sensor 109. The central controller 107 further includes two optical transceivers 110 and is connected to each unit converter 105 in a daisy chain via an optical fiber cable 111. The central controller 107 communicates with each unit converter 105 via the optical fiber cable 111 by the optical transceiver 110 and controls the current flowing through each arm 104. However, the connection of the central controller 107 is not limited to the configuration of FIG.

交流電圧センサ108は、入力側が三相電力系統101aの各相に接続され、出力側が中央コントローラ107に接続される。交流電圧センサ108は、三相電力系統101aの各相の相電圧VR,VS,VTを検出し、その瞬時値信号を中央コントローラ107に伝送する。   The AC voltage sensor 108 has an input side connected to each phase of the three-phase power system 101 a and an output side connected to the central controller 107. The AC voltage sensor 108 detects the phase voltages VR, VS, VT of each phase of the three-phase power system 101 a and transmits the instantaneous value signal to the central controller 107.

各電流センサ109は、各アーム電流IUH,IVH,IWH,IUL,IVL,IWLを検出し、その瞬時値信号を中央コントローラ107に伝送する。中央コントローラ107は、アーム電流IUH,IVH,IWH,IUL,IVL,IWLの瞬時値信号を受信して、各アーム104の単位変換器105を制御して、流れるアーム電流IUH,IVH,IWH,IUL,IVL,IWLを制御する。これにより、電力変換装置103aは、三相電力系統101aとの間で交流電力を授受することができる。   Each current sensor 109 detects each arm current IUH, IVH, IWH, IUL, IVL, IWL, and transmits the instantaneous value signal to the central controller 107. The central controller 107 receives the instantaneous value signals of the arm currents IUH, IVH, IWH, IUL, IVL, IWL, controls the unit converter 105 of each arm 104, and flows the arm currents IUH, IVH, IWH, IUL. , IVL, IWL are controlled. Thereby, the power converter device 103a can transfer AC power to and from the three-phase power system 101a.

図2は、第1の実施形態における各単位変換器105を示す回路図である。
図2に示すように、単位変換器105は、故障判断処置部であるセルコントローラ4と、ゲートドライバ31H,31Lと、双方向チョッパ回路2と、抵抗器R1,R2を直列接続した分圧回路と、抵抗器R2と並列接続される電圧センサ5とを備えている。この単位変換器105は、外部電源Vdから電力が供給されて動作する。
FIG. 2 is a circuit diagram showing each unit converter 105 in the first embodiment.
As shown in FIG. 2, the unit converter 105 is a voltage dividing circuit in which a cell controller 4 that is a failure determination processing unit, gate drivers 31H and 31L, a bidirectional chopper circuit 2, and resistors R1 and R2 are connected in series. And a voltage sensor 5 connected in parallel with the resistor R2. This unit converter 105 operates with power supplied from the external power supply Vd.

双方向チョッパ回路2は、故障時に短絡状態となるスイッチング素子21H,21Lを直列接続した直列回路と、この直列回路に対して並列に接続される複数のコンデンサC1,C2(エネルギ蓄積器の一例)と、電流センサCTとを備えている。双方向チョッパ回路2は、出力端子PBUS,NBUSによって外部と接続されている。双方向チョッパ回路2は、スイッチング素子21H,21Lのオン・オフに依存して、コンデンサC1,C2の両端電圧または零電圧のいずれかを、出力端子PBUS,NBUSに出力するものである。   The bidirectional chopper circuit 2 includes a series circuit in which switching elements 21H and 21L that are short-circuited at the time of failure are connected in series, and a plurality of capacitors C1 and C2 that are connected in parallel to the series circuit (an example of an energy storage device). And a current sensor CT. The bidirectional chopper circuit 2 is connected to the outside by output terminals PBUS and NBUS. The bidirectional chopper circuit 2 outputs either the voltage across the capacitors C1 and C2 or the zero voltage to the output terminals PBUS and NBUS depending on on / off of the switching elements 21H and 21L.

出力端子PBUSは、スイッチング素子21Hのエミッタとスイッチング素子21Lのコレクタの接続ノードに接続されている。出力端子NBUSは、ローサイド側のスイッチング素子21Lのエミッタに接続されている。スイッチング素子21Hのコレクタとスイッチング素子21Lのエミッタとの間には、コンデンサC1,C2が並列に接続されている。   The output terminal PBUS is connected to a connection node between the emitter of the switching element 21H and the collector of the switching element 21L. The output terminal NBUS is connected to the emitter of the switching element 21L on the low side. Capacitors C1 and C2 are connected in parallel between the collector of the switching element 21H and the emitter of the switching element 21L.

スイッチング素子21Hは、IGBT素子211Hと、このIGBT素子211Hに対して逆方向に並列接続されたダイオードD1Hとを含んで構成される。
スイッチング素子21Lは、IGBT素子211Lと、このIGBT素子211Lに対して逆方向に並列接続されたダイオードD1Lとを含んで構成される。
第1の実施形態において、スイッチング素子21LのIGBT素子211LのエミッタとコンデンサC1,C2との間は、電流センサCTを介して接続される。電流センサCTは、例えばカレントトランスであり、スイッチング素子21H,21Lと、コンデンサC1,C2との間を流れる電流Is0を検知して、セルコントローラ4に伝達する。
なお、電流センサCTは、これに限られず、スイッチング素子21HのIGBT素子211Hのコレクタと、コンデンサC1,C2との間に接続されてもよい。
The switching element 21H includes an IGBT element 211H and a diode D1H connected in parallel in the opposite direction to the IGBT element 211H.
The switching element 21L includes an IGBT element 211L and a diode D1L connected in parallel to the IGBT element 211L in the reverse direction.
In the first embodiment, the emitter of the IGBT element 211L of the switching element 21L and the capacitors C1 and C2 are connected via the current sensor CT. The current sensor CT is, for example, a current transformer, detects a current Is0 that flows between the switching elements 21H and 21L and the capacitors C1 and C2, and transmits the current Is0 to the cell controller 4.
The current sensor CT is not limited to this, and may be connected between the collector of the IGBT element 211H of the switching element 21H and the capacitors C1 and C2.

ゲートドライバ31H,31Lは、入力側がセルコントローラ4に接続される。ゲートドライバ31Hの出力側は、スイッチング素子21Hのゲートに接続される。ゲートドライバ31Lの出力側は、スイッチング素子21Lのゲートに接続される。ゲートドライバ31H,31Lは、スイッチング素子21H,21Lを駆動するパルス指令の電圧レベルを変換して、IGBT素子211H,211Lにゲート電圧を出力する。
抵抗器R1,R2を直列接続した分圧回路は、コンデンサC1,C2の両端電圧を分圧する回路である。電圧センサ5は、コンデンサC1,C2の両端電圧に応じたコンデンサ電圧Vc0を検知して、セルコントローラ4に伝達する。
The gate drivers 31H and 31L are connected to the cell controller 4 on the input side. The output side of the gate driver 31H is connected to the gate of the switching element 21H. The output side of the gate driver 31L is connected to the gate of the switching element 21L. The gate drivers 31H and 31L convert the voltage level of the pulse command for driving the switching elements 21H and 21L, and output the gate voltage to the IGBT elements 211H and 211L.
The voltage dividing circuit in which the resistors R1 and R2 are connected in series is a circuit that divides the voltage across the capacitors C1 and C2. The voltage sensor 5 detects a capacitor voltage Vc 0 corresponding to the voltage across the capacitors C 1 and C 2 and transmits it to the cell controller 4.

セルコントローラ4は、光ファイバケーブル111と他の単位変換器105とを介して中央コントローラ107(図1参照)と通信可能に接続される。セルコントローラ4の電源線には、外部電源Vdが接続される。セルコントローラ4には、電流センサCTと電圧センサ5の出力信号が入力される。セルコントローラ4は、ゲートドライバ31H,31Lに、IGBT素子211H,211Lの駆動用のパルス指令を出力する。ゲートドライバ31Hは、IGBT素子211Hにゲート電圧を出力する。ゲートドライバ31Lは、IGBT素子211Lにゲート電圧を出力する。
双方向チョッパ回路2は、スイッチング素子21H,21Lが直列接続された直列回路を介して、エネルギ蓄積器であるコンデンサC1,C2と出力端子PBUS,NBUSとの間で電力を授受している。
The cell controller 4 is communicably connected to the central controller 107 (see FIG. 1) via the optical fiber cable 111 and another unit converter 105. An external power supply Vd is connected to the power supply line of the cell controller 4. The cell controller 4 receives output signals from the current sensor CT and the voltage sensor 5. The cell controller 4 outputs a pulse command for driving the IGBT elements 211H and 211L to the gate drivers 31H and 31L. The gate driver 31H outputs a gate voltage to the IGBT element 211H. The gate driver 31L outputs a gate voltage to the IGBT element 211L.
The bidirectional chopper circuit 2 transfers power between the capacitors C1 and C2 that are energy storages and the output terminals PBUS and NBUS through a series circuit in which switching elements 21H and 21L are connected in series.

双方向チョッパ回路2の故障には、スイッチング素子21H,21Lが両方とも短絡故障するケースと、コンデンサC1,C2の内部またはその回路において短絡するケースとが考えられる。スイッチング素子21H,21Lのうち一方だけが短絡故障したならば、他方のスイッチング素子がオンしたときに大電流が流れて、他方も短絡故障する。よって、ここでは、スイッチング素子21H,21Lは両方とも短絡故障したとして説明する。
以下、図3、図4によって、各部の故障時にコンデンサC1,C2から流れる電流経路について説明する。
図3は、第1の実施形態における各単位変換器105のスイッチング素子21H,21Lの短絡検出動作の説明図である。
スイッチング素子21H,21Lのいずれか、または両方が短絡した際には、コンデンサC1,C2の両端からスイッチング素子21H,21Lを介して意図しない短絡電流Is1が流れる。これにより、電流センサCTが検知する電流Is0は増大する。
短絡電流Is1が流れると共に、コンデンサC1,C2が蓄えた電荷が放電する。これにより、電圧センサ5が検知するコンデンサ電圧Vc0は減少する。
As the failure of the bi-directional chopper circuit 2, there are considered a case where both the switching elements 21H and 21L are short-circuited and a case where a short circuit occurs inside or in the capacitors C1 and C2. If only one of the switching elements 21H and 21L is short-circuited, a large current flows when the other switching element is turned on, and the other also short-circuits. Therefore, here, the switching elements 21H and 21L will be described as being short-circuited.
Hereinafter, a current path flowing from the capacitors C1 and C2 when each part fails will be described with reference to FIGS.
FIG. 3 is an explanatory diagram of a short circuit detection operation of the switching elements 21H and 21L of each unit converter 105 in the first embodiment.
When one or both of the switching elements 21H and 21L are short-circuited, an unintended short-circuit current Is1 flows from both ends of the capacitors C1 and C2 via the switching elements 21H and 21L. As a result, the current Is0 detected by the current sensor CT increases.
As the short-circuit current Is1 flows, the charges stored in the capacitors C1 and C2 are discharged. As a result, the capacitor voltage Vc0 detected by the voltage sensor 5 decreases.

図4は、第1の実施形態における各単位変換器105のコンデンサC1,C2の短絡検出動作の説明図である。
図4に示すように、コンデンサC2が短絡した際には、短絡したコンデンサC2を介して、意図しない短絡電流Is2が流れる。しかし、この短絡電流Is2は、電流センサCTには流れない。
短絡電流Is2が流れると共に、コンデンサC1が蓄えた電荷が放電する。これにより、電圧センサ5が検知するコンデンサ電圧Vc0は減少する。
なお、コンデンサC1が短絡した際や、コンデンサC1,C2の両方が同時に短絡した場合も同様に、電圧センサ5が検知するコンデンサ電圧Vc0は減少する。
FIG. 4 is an explanatory diagram of the short-circuit detection operation of the capacitors C1 and C2 of each unit converter 105 in the first embodiment.
As shown in FIG. 4, when the capacitor C2 is short-circuited, an unintended short-circuit current Is2 flows through the short-circuited capacitor C2. However, the short circuit current Is2 does not flow through the current sensor CT.
As the short-circuit current Is2 flows, the charge stored in the capacitor C1 is discharged. As a result, the capacitor voltage Vc0 detected by the voltage sensor 5 decreases.
Similarly, when the capacitor C1 is short-circuited or when both the capacitors C1 and C2 are short-circuited at the same time, the capacitor voltage Vc0 detected by the voltage sensor 5 decreases.

図5は、第1の実施形態における短絡検出処理を示すフローチャートである。図5に示すように、セルコントローラ4は、電流Is0の上昇とコンデンサ電圧Vc0の低下から、この単位変換器105の異常を確認する。
この単位変換器105が起動して動作を開始すると、セルコントローラ4は、短絡検出処理を開始する。
FIG. 5 is a flowchart illustrating a short circuit detection process according to the first embodiment. As shown in FIG. 5, the cell controller 4 confirms the abnormality of the unit converter 105 from the increase in the current Is0 and the decrease in the capacitor voltage Vc0.
When the unit converter 105 is activated and starts operating, the cell controller 4 starts short circuit detection processing.

ステップS10において、セルコントローラ4は、電流センサCTにより、電流Is0を測定する。
ステップS11において、セルコントローラ4は、計測した電流Is0が、例えば、定格値に対して200%以上であるか否かを判断する。セルコントローラ4は、電流Is0が定格値に対して200%以上ならば(Yes)、ステップS12の処理を行い、電流Is0が定格値に対して200%未満ならば(No)、ステップS17の処理を行う。セルコントローラ4は、電流Is0に基づき、故障箇所がスイッチング素子21H,21Lであることを判断する。
ステップS12において、セルコントローラ4は、電圧センサ5により、コンデンサ電圧Vc0を測定する。
In step S10, the cell controller 4 measures the current Is0 by the current sensor CT.
In step S11, the cell controller 4 determines whether or not the measured current Is0 is 200% or more with respect to the rated value, for example. If the current Is0 is 200% or more with respect to the rated value (Yes), the cell controller 4 performs the process of Step S12. If the current Is0 is less than 200% with respect to the rated value (No), the process of Step S17 is performed. I do. The cell controller 4 determines that the failure location is the switching elements 21H and 21L based on the current Is0.
In step S <b> 12, the cell controller 4 measures the capacitor voltage Vc <b> 0 by the voltage sensor 5.

ステップS13において、セルコントローラ4は、計測したコンデンサ電圧Vc0が、例えば、定格値に対して20%以下であるか否かを判断する。セルコントローラ4は、コンデンサ電圧Vc0が定格値に対して20%以下ならば(Yes)、ステップS14の処理を行い、コンデンサ電圧Vc0が定格値に対して20%を超えたならば(No)、ステップS10の処理に戻る。
ステップS14において、セルコントローラ4は、スイッチング素子21H,21Lが故障したと判断する。すなわち、セルコントローラ4は、この単位変換器105の故障を検出する。
ステップS15において、単位変換器105のスイッチング素子は、故障により短絡する。
ステップS16において、単位変換器105は、出力端子PBUSと出力端子NBUSとが短絡状態となる。これにより、故障した単位変換器105は支障なく通電し、電力変換装置103aの運転を継続させることができる。
In step S13, the cell controller 4 determines whether or not the measured capacitor voltage Vc0 is, for example, 20% or less with respect to the rated value. If the capacitor voltage Vc0 is 20% or less with respect to the rated value (Yes), the cell controller 4 performs the process of step S14, and if the capacitor voltage Vc0 exceeds 20% with respect to the rated value (No), The process returns to step S10.
In step S14, the cell controller 4 determines that the switching elements 21H and 21L have failed. That is, the cell controller 4 detects a failure of the unit converter 105.
In step S15, the switching element of the unit converter 105 is short-circuited due to a failure.
In step S16, in the unit converter 105, the output terminal PBUS and the output terminal NBUS are short-circuited. Thereby, the unit converter 105 which failed is energized without trouble, and the operation of the power converter 103a can be continued.

ステップS17において、セルコントローラ4は、電圧センサ5により、コンデンサ電圧Vc0を測定する。
ステップS18において、セルコントローラ4は、計測したコンデンサ電圧Vc0が、例えば、定格値に対して20%以下であるか否かを判断する。セルコントローラ4は、コンデンサ電圧Vc0が定格値に対して20%以下ならば(Yes)、ステップS19の処理を行い、コンデンサ電圧Vc0が定格値に対して20%を超えたならば(No)、ステップS10の処理に戻る。
In step S <b> 17, the cell controller 4 measures the capacitor voltage Vc <b> 0 by the voltage sensor 5.
In step S18, the cell controller 4 determines whether or not the measured capacitor voltage Vc0 is 20% or less with respect to the rated value, for example. If the capacitor voltage Vc0 is 20% or less with respect to the rated value (Yes), the cell controller 4 performs the process of step S19. If the capacitor voltage Vc0 exceeds 20% with respect to the rated value (No), The process returns to step S10.

ステップS19において、セルコントローラ4は、コンデンサC1,C2が故障したと判断する。すなわち、セルコントローラ4は、この単位変換器105の故障を検出する。
ステップS20において、セルコントローラ4は、スイッチング素子21Lをオン指令して短絡するように処置する。これにより、コンデンサC1,C2の短絡による不具合を回避することができる。ステップS20の処理が終了すると、単位変換器105は、ステップS16に遷移する。
このように、セルコントローラ4は、故障原因を判断して処置することができる。
In step S19, the cell controller 4 determines that the capacitors C1 and C2 have failed. That is, the cell controller 4 detects a failure of the unit converter 105.
In step S <b> 20, the cell controller 4 treats the switching element 21 </ b> L to turn on and short-circuit. Thereby, the malfunction by the short circuit of capacitor | condenser C1, C2 can be avoided. When the process of step S20 ends, the unit converter 105 transitions to step S16.
Thus, the cell controller 4 can determine the cause of the failure and take action.

本実施形態によれば、故障時に短絡状態となるスイッチング素子を半導体デバイスとして用いた単位変換器105は、自身の故障時に、スイッチング素子の故障か、コンデンサC1,C2の故障であるかを判断することが可能となる。この判断の結果、コンデンサC1,C2(エネルギ蓄積器)の故障時には、スイッチング素子21Lをオン指令する処置により、この単位変換器105の出力端子間を短絡させることができる。   According to the present embodiment, the unit converter 105 using a switching element that is in a short-circuit state at the time of a failure as a semiconductor device determines whether it is a failure of the switching element or a failure of the capacitors C1 and C2 at the time of its own failure. It becomes possible. As a result of this determination, when the capacitors C1 and C2 (energy accumulators) fail, the output terminals of the unit converter 105 can be short-circuited by a procedure to turn on the switching element 21L.

(第2の実施形態)
図6は、第2の実施形態における各単位変換器105Aを示す回路図である。図2に示す第1の実施形態の単位変換器105と同一の要素には同一の符号を付与している。
図6に示すように、第2の実施形態の単位変換器105Aは、第1の実施形態の双方向チョッパ回路2とは異なるフルブリッジ回路2Aを備え、更にゲートドライバ32H,32Lを備えている。この単位変換器105Aは、外部電源Vdが供給されて動作する。
フルブリッジ回路2Aは、故障時に短絡状態となるスイッチング素子21H,21Lが直列接続された第1直列回路と、故障時に短絡状態となるスイッチング素子22H,22Lが直列接続された第2直列回路とを備えている。フルブリッジ回路2Aは更に、これら第1直列回路と第2直列回路に対して並列に接続された各コンデンサC1,C2(エネルギ蓄積器の一例)と、電流センサCTとを備えている。フルブリッジ回路2Aは、出力端子PBUS,NBUSによって外部と接続されている。フルブリッジ回路2Aは、スイッチング素子21H,21L,22H,22Lのオン・オフに依存して、コンデンサC1,C2の両端の正電圧、負電圧、または零電圧のいずれかを、出力端子PBUS,NBUSに出力するものである。フルブリッジ回路2Aは、コンデンサC1,C2の両端の負電圧を出力することができるので、双方向チョッパ回路2よりも緻密な制御が可能である。
(Second Embodiment)
FIG. 6 is a circuit diagram showing each unit converter 105A in the second embodiment. The same elements as those of the unit converter 105 of the first embodiment shown in FIG.
As shown in FIG. 6, the unit converter 105A of the second embodiment includes a full bridge circuit 2A different from the bidirectional chopper circuit 2 of the first embodiment, and further includes gate drivers 32H and 32L. . This unit converter 105A operates by being supplied with an external power supply Vd.
The full bridge circuit 2A includes a first series circuit in which switching elements 21H and 21L that are short-circuited at the time of failure are connected in series, and a second series circuit in which switching elements 22H and 22L that are short-circuited at the time of failure are connected in series. I have. The full bridge circuit 2 </ b> A further includes capacitors C <b> 1 and C <b> 2 (an example of an energy storage) connected in parallel to the first series circuit and the second series circuit, and a current sensor CT. The full bridge circuit 2A is connected to the outside by output terminals PBUS and NBUS. The full bridge circuit 2A outputs either positive voltage, negative voltage, or zero voltage at both ends of the capacitors C1, C2 to the output terminals PBUS, NBUS depending on on / off of the switching elements 21H, 21L, 22H, 22L. Is output. The full bridge circuit 2A can output a negative voltage across the capacitors C1 and C2, and thus can be controlled more precisely than the bidirectional chopper circuit 2.

出力端子PBUSは、スイッチング素子21Hのエミッタとスイッチング素子21Lのコレクタの接続ノードに接続されている。出力端子NBUSは、スイッチング素子22Hのエミッタとスイッチング素子22Lのコレクタの接続ノードに接続されている。スイッチング素子21Hのコレクタとスイッチング素子21Lのエミッタとの間、かつ、スイッチング素子22Hのコレクタとスイッチング素子22Lのエミッタとの間には、コンデンサC1,C2が並列に接続されている。   The output terminal PBUS is connected to a connection node between the emitter of the switching element 21H and the collector of the switching element 21L. The output terminal NBUS is connected to a connection node between the emitter of the switching element 22H and the collector of the switching element 22L. Capacitors C1 and C2 are connected in parallel between the collector of the switching element 21H and the emitter of the switching element 21L, and between the collector of the switching element 22H and the emitter of the switching element 22L.

スイッチング素子22Hは、IGBT素子221Hと、このIGBT素子221Hに対して逆方向に並列接続されたダイオードD2Hとを含んで構成される。
スイッチング素子22Lは、IGBT素子221Lと、このIGBT素子221Lに対して逆方向に並列接続されたダイオードD2Lとを含んで構成される。
第2の実施形態において、スイッチング素子22LのIGBT素子221LのエミッタとコンデンサC1,C2との間は、電流センサCTを介して接続される。電流センサCTは、例えばカレントトランスであり、スイッチング素子21H,21L,22H,22Lと、コンデンサC1,C2との間を流れる電流Is0を検知して、セルコントローラ4に伝達する。
なお、電流センサCTは、これに限られず、スイッチング素子22HのIGBT素子221Hのコレクタと、コンデンサC1,C2との間に接続されてもよい。
The switching element 22H includes an IGBT element 221H and a diode D2H connected in parallel in the opposite direction to the IGBT element 221H.
The switching element 22L includes an IGBT element 221L and a diode D2L connected in parallel to the IGBT element 221L in the reverse direction.
In the second embodiment, the emitter of the IGBT element 221L of the switching element 22L and the capacitors C1 and C2 are connected via the current sensor CT. The current sensor CT is, for example, a current transformer, and detects a current Is0 flowing between the switching elements 21H, 21L, 22H, and 22L and the capacitors C1 and C2, and transmits the current Is0 to the cell controller 4.
The current sensor CT is not limited to this, and may be connected between the collector of the IGBT element 221H of the switching element 22H and the capacitors C1 and C2.

ゲートドライバ32H,32Lは、入力側がセルコントローラ4に接続される。ゲートドライバ32Hの出力側は、スイッチング素子22Hのゲートに接続される。ゲートドライバ32Lの出力側は、スイッチング素子22Lのゲートに接続される。ゲートドライバ32H,32Lは、ゲートドライバ31H,31Lと同様に、スイッチング素子22H,22Lを駆動するパルス指令の電圧レベルを変換して、IGBT素子221H,221Lにゲート電圧を出力する。
抵抗器R1,R2を直列接続した分圧回路は、コンデンサC1,C2の両端電圧を分圧する回路である。電圧センサ5は、コンデンサC1,C2の両端電圧に応じたコンデンサ電圧Vc0を検知して、セルコントローラ4に伝達する。
The gate drivers 32H and 32L are connected to the cell controller 4 on the input side. The output side of the gate driver 32H is connected to the gate of the switching element 22H. The output side of the gate driver 32L is connected to the gate of the switching element 22L. Similarly to the gate drivers 31H and 31L, the gate drivers 32H and 32L convert voltage levels of pulse commands for driving the switching elements 22H and 22L, and output gate voltages to the IGBT elements 221H and 221L.
The voltage dividing circuit in which the resistors R1 and R2 are connected in series is a circuit that divides the voltage across the capacitors C1 and C2. The voltage sensor 5 detects a capacitor voltage Vc 0 corresponding to the voltage across the capacitors C 1 and C 2 and transmits it to the cell controller 4.

第2の実施形態のセルコントローラ4は、図2に示す第1の実施形態と同様である。
フルブリッジ回路2Aは、スイッチング素子21H,21L,22H,22Lを介して、エネルギ蓄積器であるコンデンサC1,C2と出力端子PBUS,NBUSとの間で電力を授受している。
フルブリッジ回路2Aの故障には、スイッチング素子21H,21L,22H,22Lが故障するケースと、コンデンサC1,C2の内部またはその回路において短絡するケースとが考えられる。スイッチング素子21H,21Lのうち一方だけが短絡故障したならば、他方のスイッチング素子がオンしたときに大電流が流れて、他方も短絡故障する。同様に、スイッチング素子22H,22Lのうち一方だけが短絡故障したならば、他方のスイッチング素子がオンしたときに大電流が流れて、他方も短絡故障する。よって、ここでは、スイッチング素子21H,21Lの両方またはスイッチング素子22H,22Lの両方とも短絡故障したとして説明する。以下、図7において、その短絡時の判断と処置に関する処理を説明する。
The cell controller 4 of the second embodiment is the same as that of the first embodiment shown in FIG.
The full bridge circuit 2A transmits and receives electric power between the capacitors C1 and C2 that are energy storages and the output terminals PBUS and NBUS via the switching elements 21H, 21L, 22H, and 22L.
The failure of the full bridge circuit 2A includes a case where the switching elements 21H, 21L, 22H and 22L fail and a case where a short circuit occurs inside or in the capacitors C1 and C2. If only one of the switching elements 21H and 21L is short-circuited, a large current flows when the other switching element is turned on, and the other also short-circuits. Similarly, if only one of the switching elements 22H and 22L is short-circuited, a large current flows when the other switching element is turned on, and the other also short-circuits. Therefore, here, it is assumed that both switching elements 21H and 21L or both switching elements 22H and 22L are short-circuited. In the following, referring to FIG. 7, a description will be given of processing related to determination and treatment at the time of the short circuit.

図7は、第2の実施形態における短絡検出処理を示すフローチャートである。図5に示す第1の実施形態の短絡検出処理と同一の要素には同一の符号を付与している。
処理を開始したのち、ステップS10〜S19の処理は、第1の実施形態のステップS10〜S19の処理と同様である。これにより、単位変換器105に短絡装置を設けることなく、スイッチング素子21H,21Lの短絡故障とコンデンサC1,C2の短絡故障とを区別可能である。セルコントローラ4は、故障個所がコンデンサC1,C2であると判断したならば、ステップS20Aの処理を行う。
この第2の実施形態のステップS20Aにおいて、セルコントローラ4は、例えばローサイド側のスイッチング素子21L,22Lの2個をオンするように指令する。これにより、セルコントローラ4は、出力端子PBUS,NBUS間を短絡させる。なお、セルコントローラ4は、2個のハイサイド側のスイッチング素子21H,22Hをオンするように指令してもよく、すべてのスイッチング素子21L,22L,21H,22Hをオンするように指令してもよい。第2の実施形態のフルブリッジ回路2Aは、複数の経路を短絡させることにより、出力端子PBUS,NBUS間を確実に短絡させることができる。
このようにして、セルコントローラ4は、フルブリッジ回路2Aにおいても、単位変換器105Aの出力端子PBUS,NBUS間を短絡させる処置を行う。これにより、故障した単位変換器105Aは支障なく通電し、電力変換装置103aの運転を継続させることができる。
FIG. 7 is a flowchart showing a short-circuit detection process in the second embodiment. The same elements as those in the short-circuit detection process of the first embodiment shown in FIG.
After starting the processing, the processing in steps S10 to S19 is the same as the processing in steps S10 to S19 of the first embodiment. Thereby, it is possible to distinguish between the short-circuit failure of the switching elements 21H and 21L and the short-circuit failure of the capacitors C1 and C2 without providing the unit converter 105 with a short-circuit device. If the cell controller 4 determines that the failure location is the capacitors C1 and C2, the cell controller 4 performs the process of step S20A.
In step S20A of the second embodiment, the cell controller 4 commands to turn on, for example, two of the low-side switching elements 21L and 22L. Thereby, the cell controller 4 short-circuits between the output terminals PBUS and NBUS. Note that the cell controller 4 may instruct to turn on the two high-side switching elements 21H and 22H, or instruct to turn on all the switching elements 21L, 22L, 21H and 22H. Good. The full bridge circuit 2A of the second embodiment can reliably short-circuit the output terminals PBUS and NBUS by short-circuiting a plurality of paths.
In this way, the cell controller 4 also performs a measure of short-circuiting between the output terminals PBUS and NBUS of the unit converter 105A even in the full bridge circuit 2A. Thereby, the unit converter 105A which failed is energized without trouble, and the operation of the power conversion device 103a can be continued.

(第3の実施形態)
単位変換器の制御電源をコンデンサC1,C2(エネルギ蓄積器)から供給する自給電源方式では、コンデンサC1,C2の故障により自身のエネルギ供給源が喪失する。そのため、自給電源方式の単位変換器は、コンデンサC1,C2の故障時にスイッチング素子の短絡状態を維持できない。このため、コンデンサC1,C2の故障を検出すると、電力変換装置103a全体を停止させるように処置する。
(Third embodiment)
In the self-powered power supply system in which the control power of the unit converter is supplied from the capacitors C1 and C2 (energy storage), the energy supply source of the unit converter is lost due to the failure of the capacitors C1 and C2. For this reason, the self-supplied power source unit converter cannot maintain the short-circuited state of the switching element when the capacitors C1 and C2 fail. For this reason, when the failure of the capacitors C1 and C2 is detected, the entire power conversion device 103a is stopped.

図8は、第3の実施形態における各単位変換器105Bを示す回路図である。図2に示す第1の実施形態の単位変換器105と同一の要素には同一の符号を付与している。
図8に示すように、第3の実施形態の単位変換器105Bは、第1の実施形態とは異なる自給電源6を備えており、それ以外は、第1の実施形態と同様に構成される。
自給電源6は、コンデンサC1,C2が蓄えたエネルギにより、この単位変換器105自身に電力を供給するものである。自給電源6の入力側は、コンデンサC1,C2の正極側に接続される。自給電源6の出力側は、単位変換器105B自身であり、例えばセルコントローラ4と、ゲートドライバ31H,31Lとに接続される。この自給電源6は、内部にエネルギ蓄積要素を備えており、コンデンサC1,C2の故障時であっても、暫くは電力を供給可能である。
単位変換器105Bは、自給電源6によって電力供給されて動作しているので、コンデンサC1,C2が短絡故障したときには、スイッチング素子21Lのオン指令を継続できない。よって、この電力変換装置103aを停止させるように動作する。
FIG. 8 is a circuit diagram showing each unit converter 105B in the third embodiment. The same elements as those of the unit converter 105 of the first embodiment shown in FIG.
As shown in FIG. 8, the unit converter 105B of the third embodiment includes a self-power supply 6 that is different from that of the first embodiment, and is otherwise configured in the same manner as the first embodiment. .
The self-supplied power source 6 supplies power to the unit converter 105 itself with the energy stored in the capacitors C1 and C2. The input side of the self-supplied power source 6 is connected to the positive side of the capacitors C1 and C2. The output side of the self-supplied power supply 6 is the unit converter 105B itself, and is connected to, for example, the cell controller 4 and the gate drivers 31H and 31L. This self-supplied power source 6 includes an energy storage element inside, and can supply power for a while even when the capacitors C1 and C2 are out of order.
Since unit converter 105B is operated by being supplied with electric power from self-supplied power supply 6, when capacitors C1 and C2 are short-circuited, the ON command for switching element 21L cannot be continued. Therefore, it operates to stop the power converter 103a.

図9は、第3の実施形態における短絡判断処置処理を示すフローチャートである。図5に示す第1の実施形態の短絡判断処置処理と同一の要素には同一の符号を付与している。
処理を開始したのち、ステップS10〜S19の処理は、第1の実施形態のステップS10〜S19の処理と同様である。これにより、単位変換器105に短絡装置を設けることなく、スイッチング素子21H,21Lの短絡故障とコンデンサC1,C2の短絡故障とを区別可能である。セルコントローラ4は、故障個所がコンデンサC1,C2であると判断したならば、ステップS20Bの処理を行う。
ステップS20Bにおいて、セルコントローラ4は、この電力変換装置103aを停止させるように動作する。すなわち、セルコントローラ4は、光ファイバケーブル111を介して、中央コントローラ107にコンデンサC1,C2のうちいずれかが短絡したことを通知する。中央コントローラ107は、この電力変換装置103aをすぐさま停止させる。
当該単位変換器105BのコンデンサC1,C2が短絡故障し、自給電源6が電力供給を停止しても、電力変換装置103a全体が停止することにより、連鎖的に不具合が発生することを防止できる。
FIG. 9 is a flowchart showing the short-circuit determination processing in the third embodiment. The same elements as those in the short-circuit determination treatment process of the first embodiment shown in FIG.
After starting the processing, the processing in steps S10 to S19 is the same as the processing in steps S10 to S19 of the first embodiment. Thereby, it is possible to distinguish between the short-circuit failure of the switching elements 21H and 21L and the short-circuit failure of the capacitors C1 and C2 without providing the unit converter 105 with a short-circuit device. If the cell controller 4 determines that the failure location is the capacitors C1 and C2, the cell controller 4 performs the process of step S20B.
In step S20B, the cell controller 4 operates to stop the power converter 103a. That is, the cell controller 4 notifies the central controller 107 that one of the capacitors C1 and C2 is short-circuited via the optical fiber cable 111. The central controller 107 immediately stops the power converter 103a.
Even when the capacitors C1 and C2 of the unit converter 105B are short-circuited and the self-supplied power supply 6 stops supplying power, the entire power conversion device 103a is stopped, so that it is possible to prevent the occurrence of chain failures.

(変形例)
本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば上記した実施形態は、本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることも可能である。
(Modification)
The present invention is not limited to the embodiments described above, and includes various modifications. For example, the above-described embodiment has been described in detail for easy understanding of the present invention, and is not necessarily limited to the one having all the configurations described. A part of the configuration of one embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment, and the configuration of another embodiment can be added to the configuration of one embodiment. Moreover, it is also possible to add, delete, and replace other configurations for a part of the configuration of each embodiment.

上記の各構成、機能、処理部、処理手段などは、それらの一部または全部を、例えば集積回路などのハードウェアで実現してもよい。上記の各構成、機能などは、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈して実行することにより、ソフトウェアで実現してもよい。
各実施形態に於いて、制御線や情報線は、説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には、殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。
本発明の変形例として、例えば、次の(a)〜(j)のようなものがある。
A part or all of the above-described configurations, functions, processing units, processing means, and the like may be realized by hardware such as an integrated circuit. Each of the above-described configurations, functions, and the like may be realized by software by a processor interpreting and executing a program that realizes each function.
In each embodiment, the control lines and information lines indicate what is considered necessary for the explanation, and not all the control lines and information lines on the product are necessarily shown. Actually, it may be considered that almost all the components are connected to each other.
Examples of modifications of the present invention include the following (a) to (j).

(a) 第1および第2の実施形態の電力変換装置103aは、三相電力系統101aに連系する三相のMMC回路形式に適用される。しかし、これに限られず、本発明の電力変換装置は、単相系統に連系する単相MMCや、多相負荷の一種であるモータを駆動するMMC、千鳥トランスを用いた零相キャンセル型MMC(ZC−MMC)などに適用してもよい。
(b) 電力変換装置の相数は、三相に限定されない。
(c) 第1および第2の実施形態の電流センサCTには、カレントトランスを用いている。しかし、これに限られず、電流センサCTには、シャント抵抗やホールセンサなどを用いてもよく、限定されない。
(d) 第1および第2の実施形態の電流センサCTは、ローサイド側のスイッチング素子とコンデンサC1,C2の負極側との間に接続されている。しかし、これに限られず、電流センサCTは、ハイサイド側のスイッチング素子とコンデンサC1,C2の正極側との間に接続されていてもよい。
(A) The power converters 103a of the first and second embodiments are applied to a three-phase MMC circuit format linked to the three-phase power system 101a. However, the present invention is not limited to this, and the power conversion device of the present invention is a single-phase MMC linked to a single-phase system, an MMC that drives a motor that is a kind of multiphase load, or a zero-phase cancellation type MMC that uses a staggered transformer. You may apply to (ZC-MMC) etc.
(B) The number of phases of the power converter is not limited to three phases.
(C) A current transformer is used for the current sensor CT of the first and second embodiments. However, the present invention is not limited to this, and the current sensor CT may be a shunt resistor or a hall sensor, and is not limited.
(D) The current sensor CT of the first and second embodiments is connected between the switching element on the low side and the negative side of the capacitors C1 and C2. However, the present invention is not limited to this, and the current sensor CT may be connected between the switching element on the high side and the positive side of the capacitors C1 and C2.

(e) 電力変換装置103aの各アーム104は、第1実施形態の双方向チョッパ回路2と、第2実施形態のフルブリッジ回路2Aとを混在して備えてもよい。これにより、電力変換装置103aの設計の自由度を高めることができる。
(f) 電力変換装置は、三相電力系統101aに連系する代わりに、多相負荷や多相電源に接続して交流電力を供給するように構成してもよい。
(g) 単位変換器105が備えるコンデンサは、2個以上が並列に接続されていればよく、例えば3個以上のコンデンサが並列に接続されていてもよい。
(h) エネルギ蓄積器は、例えば二次電池などの電気エネルギを蓄えるものであればよく、コンデンサに限定されない。
(i) 第1および第2の実施形態の中央コントローラ107は、光ファイバケーブル111を介して、デイジーチェーンで各単位変換器105に接続される。しかし、これに限られず、本発明の中央コントローラ107は、例えば、光ファイバケーブル111を介して、各単位変換器105とスター型に接続されてもよく、接続トポロジは限定されない。
(j) 第1および第2の実施形態の各単位変換器105は、故障判断処置部であるセルコントローラ4を備えている。しかし、これに限られず、セルコントローラ4は、例えば各単位変換器105の近傍に設置されて、近傍の単位変換器105を制御してもよい。
(E) Each arm 104 of the power conversion device 103a may include both the bidirectional chopper circuit 2 of the first embodiment and the full bridge circuit 2A of the second embodiment. Thereby, the freedom degree of design of the power converter device 103a can be raised.
(F) The power conversion device may be configured to supply AC power by connecting to a multiphase load or a multiphase power supply instead of connecting to the three-phase power system 101a.
(G) Two or more capacitors provided in the unit converter 105 may be connected in parallel. For example, three or more capacitors may be connected in parallel.
(H) The energy storage is not limited to a capacitor as long as it stores electrical energy such as a secondary battery.
(I) The central controller 107 of the first and second embodiments is connected to each unit converter 105 in a daisy chain via the optical fiber cable 111. However, the present invention is not limited to this, and the central controller 107 of the present invention may be connected to each unit converter 105 in a star shape via the optical fiber cable 111, for example, and the connection topology is not limited.
(J) Each unit converter 105 of the first and second embodiments includes a cell controller 4 that is a failure determination treatment unit. However, the present invention is not limited to this, and the cell controller 4 may be installed, for example, in the vicinity of each unit converter 105 to control the unit converter 105 in the vicinity.

101a,101b 三相電力系統
102a,102b 変圧器
103a,103b 電力変換装置
104 アーム
105,105A,105B 単位変換器
106 リアクトル
107 中央コントローラ
108 交流電圧センサ
109 電流センサ
110 光トランシーバ
111 光ファイバケーブル
2 双方向チョッパ回路
2A フルブリッジ回路
21H,21L,22H,22L スイッチング素子
211H,211L,221H,221L IGBT素子
D1H,D1L,D2H,D2L ダイオード
C1,C2 コンデンサ (エネルギ蓄積器)
CT 電流センサ
31H,31L,32H,32L ゲートドライバ
4 セルコントローラ (故障判断処置部)
5 電圧センサ
6 自給電源
R1,R2 抵抗器
101a, 101b Three-phase power systems 102a, 102b Transformers 103a, 103b Power converter 104 Arm 105, 105A, 105B Unit converter 106 Reactor 107 Central controller 108 AC voltage sensor 109 Current sensor 110 Optical transceiver 111 Optical fiber cable 2 Bidirectional Chopper circuit 2A Full bridge circuit 21H, 21L, 22H, 22L Switching element 211H, 211L, 221H, 221L IGBT element D1H, D1L, D2H, D2L Diode C1, C2 capacitor (energy storage)
CT Current sensor 31H, 31L, 32H, 32L Gate driver 4 Cell controller (Failure judgment treatment part)
5 Voltage sensor 6 Self-powered power supply R1, R2 Resistor

Claims (11)

故障時に短絡状態となるスイッチング素子を複数直列に接続した直列回路と、当該直列回路に並列接続される複数のエネルギ蓄積器とを備え、前記スイッチング素子のオン・オフに依存して前記エネルギ蓄積器の電圧に依存する電圧または零電圧を出力する単位変換器と、
前記単位変換器を複数直列に接続したアームを複数備えて更に、
前記スイッチング素子と前記エネルギ蓄積器との間に流れる電流を検出する電流センサと、
前記エネルギ蓄積器の電圧を検出する電圧センサと、
前記電流センサによる電流検出値および前記電圧センサによる電圧検出値から当該単位変換器の故障個所が前記スイッチング素子と前記エネルギ蓄積器のうちいずれであるかを判断して処置する故障判断処置部と、
を備えることを特徴とする電力変換装置。
A series circuit in which a plurality of switching elements that are short-circuited at the time of failure are connected in series, and a plurality of energy accumulators connected in parallel to the series circuit, the energy accumulator depending on on / off of the switching elements A unit converter that outputs a voltage depending on the voltage of or a zero voltage;
Further comprising a plurality of arms in which a plurality of the unit converters are connected in series;
A current sensor for detecting a current flowing between the switching element and the energy storage;
A voltage sensor for detecting a voltage of the energy storage;
A failure determination treatment unit that determines and treats a failure point of the unit converter from the current detection value by the current sensor and the voltage detection value by the voltage sensor between the switching element and the energy accumulator;
A power conversion device comprising:
当該単位変換器は、外部電源で動作しており、
前記故障判断処置部は、前記単位変換器の故障個所が前記エネルギ蓄積器であると判断したならば、前記スイッチング素子を制御して前記単位変換器の出力端子間を短絡するように処置する、
ことを特徴とする請求項1に記載の電力変換装置。
The unit converter operates with an external power supply,
If it is determined that the failure location of the unit converter is the energy storage unit, the failure determination treatment unit controls the switching element to treat the output terminals of the unit converter so as to be short-circuited.
The power conversion apparatus according to claim 1.
前記単位変換器は、前記エネルギ蓄積器に蓄積されたエネルギにより前記故障判断処置部に電源を供給する自給電源を備えており、
前記故障判断処置部は、前記単位変換器の故障個所が前記エネルギ蓄積器であると判断したならば、当該電力変換装置全体の動作を停止させるように処置する、
ことを特徴とする請求項1に記載の電力変換装置。
The unit converter includes a self-powered power source that supplies power to the failure determination treatment unit by energy accumulated in the energy accumulator,
If the failure determination treatment unit determines that the failure location of the unit converter is the energy accumulator, the failure determination treatment unit takes action to stop the operation of the entire power conversion device.
The power conversion apparatus according to claim 1.
前記単位変換器は、前記エネルギ蓄積器としてコンデンサを備えた双方向チョッパ回路である、
ことを特徴とする請求項1に記載の電力変換装置。
The unit converter is a bidirectional chopper circuit provided with a capacitor as the energy storage.
The power conversion apparatus according to claim 1.
前記単位変換器は、外部電源で動作しており、
前記故障判断処置部は、前記単位変換器の故障個所が前記エネルギ蓄積器であると判断したならば、前記直列回路を構成する2個の前記スイッチング素子のうち電位の低い側がオン状態となるように処置する、
ことを特徴とする請求項4に記載の電力変換装置。
The unit converter operates with an external power source,
If the failure determination processing unit determines that the failure location of the unit converter is the energy storage, the low potential side of the two switching elements constituting the series circuit is turned on. To treat,
The power conversion device according to claim 4, wherein:
前記単位変換器は、前記エネルギ蓄積器としてコンデンサを備えたフルブリッジ回路である、
ことを特徴とする請求項1に記載の電力変換装置。
The unit converter is a full bridge circuit including a capacitor as the energy storage.
The power conversion apparatus according to claim 1.
前記アームは、前記エネルギ蓄積器としてコンデンサを備えた双方向チョッパ回路と、前記エネルギ蓄積器としてコンデンサを備えたフルブリッジ回路とを混在して備える、
ことを特徴とする請求項1に記載の電力変換装置。
The arm includes a bidirectional chopper circuit including a capacitor as the energy storage and a full bridge circuit including a capacitor as the energy storage.
The power conversion apparatus according to claim 1.
当該電力変換装置の交流各相は、多相電源または多相負荷に接続される、
ことを特徴とする請求項1に記載の電力変換装置。
Each AC phase of the power converter is connected to a multiphase power source or a multiphase load.
The power conversion apparatus according to claim 1.
当該電力変換装置の交流各相が接続される前記多相電源は、電力系統である、
ことを特徴とする請求項8に記載の電力変換装置。
The multi-phase power source to which each AC phase of the power converter is connected is a power system.
The power conversion device according to claim 8.
故障時に短絡状態となるスイッチング素子を複数直列に接続した直列回路と、当該直列回路に並列接続される複数のエネルギ蓄積器とを備え、前記スイッチング素子のオン・オフに依存して前記エネルギ蓄積器の電圧に依存する電圧または零電圧を出力する単位変換器と、
前記単位変換器の故障を判断して処置する故障判断処置部と、
前記単位変換器を複数直列に接続したアームと、
前記アームを複数備える電力変換装置の故障検出方法であって、
当該故障判断処置部は、
前記スイッチング素子と前記エネルギ蓄積器との間に流れる電流を検出する電流センサによる電流検出値を検出するステップと、
前記エネルギ蓄積器の両端電圧を検出する電圧センサによる電圧検出値を検出するステップと、
前記電流センサの電流検出値および前記電圧センサの電圧検出値により、当該単位変換器の故障個所が前記スイッチング素子と前記エネルギ蓄積器のうちいずれであるかを判断するステップと、
を実行することを特徴とする電力変換装置の故障検出方法。
A series circuit in which a plurality of switching elements that are short-circuited at the time of failure are connected in series, and a plurality of energy accumulators connected in parallel to the series circuit, the energy accumulator depending on on / off of the switching elements A unit converter that outputs a voltage depending on the voltage of or a zero voltage;
A failure determination treatment unit for determining and treating a failure of the unit converter;
An arm in which a plurality of the unit converters are connected in series;
A failure detection method for a power conversion device comprising a plurality of the arms,
The failure determination treatment section
Detecting a current detection value by a current sensor that detects a current flowing between the switching element and the energy storage;
Detecting a voltage detection value by a voltage sensor that detects a voltage across the energy storage; and
Determining, based on a current detection value of the current sensor and a voltage detection value of the voltage sensor, whether the failure portion of the unit converter is the switching element or the energy storage;
The fault detection method of the power converter device characterized by performing this.
前記故障判断処置部は、
前記単位変換器の故障個所が前記エネルギ蓄積器であるかと判断した場合には、前記スイッチング素子を制御して前記単位変換器の出力端子間を短絡するように処置するステップ、
を実行することを特徴とする請求項10に記載の電力変換装置の故障検出方法。
The failure determination treatment unit
If it is determined that the failure location of the unit converter is the energy storage, the step of controlling the switching element to short-circuit between the output terminals of the unit converter,
The failure detection method for the power conversion device according to claim 10, wherein:
JP2014001063A 2014-01-07 2014-01-07 Power converter and failure detection method for power converter Active JP6131197B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014001063A JP6131197B2 (en) 2014-01-07 2014-01-07 Power converter and failure detection method for power converter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014001063A JP6131197B2 (en) 2014-01-07 2014-01-07 Power converter and failure detection method for power converter

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2015130743A JP2015130743A (en) 2015-07-16
JP6131197B2 true JP6131197B2 (en) 2017-05-17

Family

ID=53761108

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014001063A Active JP6131197B2 (en) 2014-01-07 2014-01-07 Power converter and failure detection method for power converter

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6131197B2 (en)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6422125B2 (en) * 2015-12-02 2018-11-14 東芝三菱電機産業システム株式会社 Power conversion apparatus and control method thereof
EP3208922A1 (en) * 2016-02-18 2017-08-23 Siemens Aktiengesellschaft Module self-check in a modular multicell converter
WO2017152989A1 (en) * 2016-03-11 2017-09-14 Siemens Aktiengesellschaft Arrangement with a module of a power converter and a switch
WO2017168519A1 (en) * 2016-03-28 2017-10-05 三菱電機株式会社 Power conversion device
WO2018193606A1 (en) * 2017-04-21 2018-10-25 東芝三菱電機産業システム株式会社 Power conversion device
JP6974258B2 (en) * 2018-06-06 2021-12-01 東芝三菱電機産業システム株式会社 Power converter
JP7154907B2 (en) 2018-09-14 2022-10-18 株式会社東芝 semiconductor module
EP3996263A4 (en) 2019-07-01 2022-07-06 Mitsubishi Electric Corporation CURRENT TRANSFORMING DEVICE
KR102177141B1 (en) * 2019-08-21 2020-11-10 효성중공업 주식회사 Sub-module for power converter having bypass switch
US12081141B2 (en) * 2020-03-04 2024-09-03 Mitsubishi Electric Corporation Modular multilevel converter with current failure detection
JP7541962B2 (en) * 2021-09-06 2024-08-29 株式会社Tmeic Power Conversion Equipment
EP4422060A4 (en) * 2021-10-20 2025-07-16 Toshiba Mitsubishi Electric Industrial Systems Corp POWER CONVERTER
CN116203409B (en) * 2023-01-10 2025-11-07 阳光电源股份有限公司 Power conversion system and main switch short circuit detection method thereof

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08140257A (en) * 1994-11-11 1996-05-31 Toshiba Corp DC capacitor protector
JP5378274B2 (en) * 2010-03-15 2013-12-25 株式会社日立製作所 Power converter
JP5860720B2 (en) * 2012-02-16 2016-02-16 株式会社日立製作所 Power converter, DC substation, DC power transmission system, and method for controlling power converter

Also Published As

Publication number Publication date
JP2015130743A (en) 2015-07-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6131197B2 (en) Power converter and failure detection method for power converter
JP5849586B2 (en) 3-level power conversion circuit system
JP5732494B2 (en) Power converter
US20120134184A1 (en) Multi-level inverter having dual controller
JPWO2009084354A1 (en) AC motor winding switching device and winding switching system thereof
US9564797B2 (en) Indirect matrix converter
US9712044B2 (en) Power converter
US20120275202A1 (en) Series multiplex power conversion apparatus
US20160006368A1 (en) Power Converter
JP2008172925A (en) Matrix converter backup operation device
JP4059098B2 (en) AC-AC power converter backup device
JP7424407B2 (en) Control devices, motor drive devices and motor drive systems
JP5673114B2 (en) Inverter device and electric motor drive system
JP3284211B2 (en) Power converter discharge circuit
CN110323934A (en) DC/DC converter
JP6455938B2 (en) Power conversion apparatus and control method thereof
CN111264024B (en) Inverter device, control circuit thereof, and motor drive system
JPH11252992A (en) Power converter
WO2020044945A1 (en) Drive circuit for switch
KR20180106622A (en) Apparatus for controlling active clamp
JP2007028752A (en) Elevator motor control device
JP4575876B2 (en) Inverter device and inverter system
JP6457354B2 (en) Power converter
JP4780305B2 (en) Inverter device
JP2006121799A (en) Method for protecting PWM cycloconverter and PWM cycloconverter

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20160516

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20160715

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20170310

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20170321

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20170417

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6131197

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150