パワーデカップリング機能を有するハーフブリッジインバータを用いた単相三線式配電用電流バランサの制御法

摘要

一般家庭への配電方式として，単相三線式配電が広く用いられている。しかしながら，単相三線式配電では各フィーダ間の負荷がアンバランスになると各フィーダ間電圧が不平衡となる。この電圧不平衡は，需要家の各種電気機器の正常な使用および寿命などに悪影響を与えることになる。また，平衡負荷時に比べ柱上変圧器内の損失が増加することが知られている。これらの問題を解決するため，柱上変圧器低圧側に電流バランサを設置する方式が提案されている。%This paper proposes a new control method of the half-bridge inverters based current balancer in single-phase three-wire distribution systems. The proposed current balancer consists of a 6-in-l IGBT module. Two legs perform a current balancer, which compensates the reactive and unbalanced active components on the source-side. The other leg performs a power de-coupler as well as a dc-capacitor voltage balancer. This power de-coupler sinks the power fluctuation, which flows into the dc capacitors. The capacity of the dc capacitors of current balancer can be dramatically reduced. The basic principle of the proposed current balancer with the reduced dc-capacitors is discussed, and then confirmed by digital computer simulation using PSIM software. A prototype experimental model is constructed and tested. Experimental results demonstrate that the balanced source currents are obtained on the source-side, reducing the capacity of the dc capacitors of the current balancer.