JPH08130830A - 分散電源の単独運転検出装置 - Google Patents
分散電源の単独運転検出装置Info
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- JPH08130830A JPH08130830A JP6266673A JP26667394A JPH08130830A JP H08130830 A JPH08130830 A JP H08130830A JP 6266673 A JP6266673 A JP 6266673A JP 26667394 A JP26667394 A JP 26667394A JP H08130830 A JPH08130830 A JP H08130830A
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/56—Power conversion systems, e.g. maximum power point trackers
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- Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
- Control Of Voltage And Current In General (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 インバータの単独運転を検出する新たな能動
方式を提供する。 【構成】 高周波絶縁タイプの小容量インバータ１３を
具備した太陽光発電システムにおいて、系統電圧Ｖs と
同期した位相基準信号Ｓ1 を生成するＰＬＬ回路２６
と、ＰＬＬ回路２６の出力に基づいて、全波整流波形の
振幅を一定間隔で所定サイクル分だけ増減させた基準波
形信号Ｓ2 を生成する基準波形発生回路２７と、インバ
ータ１３の出力電力を決定する出力電力指令発生回路２
８と、基準波形発生回路２７と出力電力指令発生回路２
８の両出力を乗算して出力電流指令信号Ｓ3 を生成する
乗算回路２９と、乗算回路２９の出力を全波整流された
高周波インバータ１３の出力電流に加算する加算回路３
１と、加算回路３１の出力に基づいて出力電流制御信号
Ｓ4 を高周波インバータ１３に出力する出力電流制御回
路３２と、出力電流制御信号Ｓ4 に基づく有効電力変動
が系統解列により現出する系統電圧Ｖs の変動を検出す
る単独運転検出回路３３とを具備する。
方式を提供する。 【構成】 高周波絶縁タイプの小容量インバータ１３を
具備した太陽光発電システムにおいて、系統電圧Ｖs と
同期した位相基準信号Ｓ1 を生成するＰＬＬ回路２６
と、ＰＬＬ回路２６の出力に基づいて、全波整流波形の
振幅を一定間隔で所定サイクル分だけ増減させた基準波
形信号Ｓ2 を生成する基準波形発生回路２７と、インバ
ータ１３の出力電力を決定する出力電力指令発生回路２
８と、基準波形発生回路２７と出力電力指令発生回路２
８の両出力を乗算して出力電流指令信号Ｓ3 を生成する
乗算回路２９と、乗算回路２９の出力を全波整流された
高周波インバータ１３の出力電流に加算する加算回路３
１と、加算回路３１の出力に基づいて出力電流制御信号
Ｓ4 を高周波インバータ１３に出力する出力電流制御回
路３２と、出力電流制御信号Ｓ4 に基づく有効電力変動
が系統解列により現出する系統電圧Ｖs の変動を検出す
る単独運転検出回路３３とを具備する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は分散電源の単独運転検出
装置に関し、詳しくは、太陽電池及びインバータからな
る分散電源を系統電源と連系させた太陽光発電システム
等に使用され、系統解列によるインバータの単独運転を
能動方式で検出する分散電源の単独運転検出装置に関す
る。
装置に関し、詳しくは、太陽電池及びインバータからな
る分散電源を系統電源と連系させた太陽光発電システム
等に使用され、系統解列によるインバータの単独運転を
能動方式で検出する分散電源の単独運転検出装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】例えば、太陽光発電システムは、図３に
示すように直流電源である太陽電池１及びその太陽電池
１からの直流発電電力を交流変換するインバータ２から
なる分散電源３を系統連系スイッチ４を介して系統電源
５と連系させ、前記太陽電池１又は系統電源５から負荷
６に電力供給するようにしている。
示すように直流電源である太陽電池１及びその太陽電池
１からの直流発電電力を交流変換するインバータ２から
なる分散電源３を系統連系スイッチ４を介して系統電源
５と連系させ、前記太陽電池１又は系統電源５から負荷
６に電力供給するようにしている。
【０００３】ここで、工事のために系統解列による系統
停電が発生した場合、その解列点Ａに分散電源３が接続
されたままの状態であると、インバータ２の単独運転に
より工事区間に前記分散電源３からの発電電圧が印加さ
れる逆充電が発生するおそれがあり、工事作業者が感電
する危険性がある。
停電が発生した場合、その解列点Ａに分散電源３が接続
されたままの状態であると、インバータ２の単独運転に
より工事区間に前記分散電源３からの発電電圧が印加さ
れる逆充電が発生するおそれがあり、工事作業者が感電
する危険性がある。
【０００４】そこで、その感電事故を防止するため、系
統解列によるインバータ２の単独運転を検出し、その検
出信号に基づいて、前記インバータ２の単独運転を停止
させると共に、系統連系スイッチ４を開放して分散電源
３を系統から切り離す必要がある。一般に、系統解列に
よるインバータ２の単独運転を検出する方式としては、
受動方式と能動方式の二つがある。
統解列によるインバータ２の単独運転を検出し、その検
出信号に基づいて、前記インバータ２の単独運転を停止
させると共に、系統連系スイッチ４を開放して分散電源
３を系統から切り離す必要がある。一般に、系統解列に
よるインバータ２の単独運転を検出する方式としては、
受動方式と能動方式の二つがある。
【０００５】受動方式の代表的なものは、系統解列によ
るインバータ２の単独運転時に生じる負荷電圧の位相跳
躍を検出するものである。一方、インバータ２の出力電
力と負荷６の消費電力とが等しい完全バランス状態では
解列時に系統に何ら変化が生じないため、前記受動方式
では検出不可能である。そのため、能動方式は、外乱発
生によりインバータ２の出力電力を常に変動させて前記
完全バランス状態を崩し、系統解列によるインバータ２
の単独運転時に負荷電圧の電圧変動又は周波数変動を誘
発させてこれを検出するものである。
るインバータ２の単独運転時に生じる負荷電圧の位相跳
躍を検出するものである。一方、インバータ２の出力電
力と負荷６の消費電力とが等しい完全バランス状態では
解列時に系統に何ら変化が生じないため、前記受動方式
では検出不可能である。そのため、能動方式は、外乱発
生によりインバータ２の出力電力を常に変動させて前記
完全バランス状態を崩し、系統解列によるインバータ２
の単独運転時に負荷電圧の電圧変動又は周波数変動を誘
発させてこれを検出するものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前記能動方
式によるインバータの単独運転検出には、以下に説明す
る周波数変動方式、電力変動方式や高周波電圧監視方式
によるものがある。前記周波数変動方式は、インバータ
制御回路へ入力する系統電圧の位相に一定量のシフトを
かけ、配電線停止時にフィードバック効果によりインバ
ータ出力周波数をずらせてこれを検出するものである
〔特開平３−２５６５３４号公報〕。また、電力変動方
式は、インバータから出力する電力を低周波で振動させ
バランスを崩して検出するものである〔特開平３−２３
９１２４号公報〕。更に、高周波電圧監視方式は、負荷
の消費電力とインバータの出力電力とが完全にバランス
した状態のとき、インバータの出力電圧に第３、第５、
第７高調波が増加することにより検出するものである。
式によるインバータの単独運転検出には、以下に説明す
る周波数変動方式、電力変動方式や高周波電圧監視方式
によるものがある。前記周波数変動方式は、インバータ
制御回路へ入力する系統電圧の位相に一定量のシフトを
かけ、配電線停止時にフィードバック効果によりインバ
ータ出力周波数をずらせてこれを検出するものである
〔特開平３−２５６５３４号公報〕。また、電力変動方
式は、インバータから出力する電力を低周波で振動させ
バランスを崩して検出するものである〔特開平３−２３
９１２４号公報〕。更に、高周波電圧監視方式は、負荷
の消費電力とインバータの出力電力とが完全にバランス
した状態のとき、インバータの出力電圧に第３、第５、
第７高調波が増加することにより検出するものである。
【０００７】このようなインバータの単独運転の検出
は、単独運転防止対策としての保安面からも最重要項目
の一つであり、かつ、技術的に困難性を伴うため、その
安全性や確実性の向上を図る上からも、上述した三つの
方式以外による新たな単独運転の検出手段を必要として
いるのが現状である。
は、単独運転防止対策としての保安面からも最重要項目
の一つであり、かつ、技術的に困難性を伴うため、その
安全性や確実性の向上を図る上からも、上述した三つの
方式以外による新たな単独運転の検出手段を必要として
いるのが現状である。
【０００８】そこで、本発明は上述した現状に鑑みて提
案されたもので、その目的とするところは、系統解列に
よるインバータの単独運転を検出し得る新たな能動方式
に基づく分散電源の単独運転検出装置を提供することに
ある。
案されたもので、その目的とするところは、系統解列に
よるインバータの単独運転を検出し得る新たな能動方式
に基づく分散電源の単独運転検出装置を提供することに
ある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の技術的手段として、本発明を高周波絶縁タイプに適用
した場合、以下の構成要件を具備する。
の技術的手段として、本発明を高周波絶縁タイプに適用
した場合、以下の構成要件を具備する。
【００１０】即ち、直流電源及び高周波インバータを高
周波絶縁トランスを介して整流器及び低周波インバータ
に結合させた小容量の分散電源を電力系統と連系させ、
系統解列によるインバータの単独運転を、有効電力変動
に基づく外乱発生により現出する系統電圧の変動から検
出する能動方式による分散電源の単独運転検出装置であ
って、
周波絶縁トランスを介して整流器及び低周波インバータ
に結合させた小容量の分散電源を電力系統と連系させ、
系統解列によるインバータの単独運転を、有効電力変動
に基づく外乱発生により現出する系統電圧の変動から検
出する能動方式による分散電源の単独運転検出装置であ
って、
【００１１】系統電圧と同期した位相基準信号を生成す
るＰＬＬ回路と、そのＰＬＬ回路の出力に基づいて、全
波整流波形の振幅を一定間隔で所定サイクル分だけ増減
させた基準波形信号を生成する基準波形発生回路と、前
記インバータの出力電力を決定する出力電力指令発生回
路と、前記基準波形発生回路と出力電力指令発生回路の
両出力を乗算して出力電流指令信号を生成する乗算回路
と、その乗算回路の出力を前記整流器により全波整流さ
れた高周波インバータの出力電流に加算する加算回路
と、その加算回路の出力に基づいて出力電流制御信号を
高周波インバータに出力する出力電流制御回路と、前記
出力電流制御信号に基づく有効電力変動が系統解列によ
り現出する系統電圧の変動を検出する単独運転検出回路
とを具備したことを特徴とする。
るＰＬＬ回路と、そのＰＬＬ回路の出力に基づいて、全
波整流波形の振幅を一定間隔で所定サイクル分だけ増減
させた基準波形信号を生成する基準波形発生回路と、前
記インバータの出力電力を決定する出力電力指令発生回
路と、前記基準波形発生回路と出力電力指令発生回路の
両出力を乗算して出力電流指令信号を生成する乗算回路
と、その乗算回路の出力を前記整流器により全波整流さ
れた高周波インバータの出力電流に加算する加算回路
と、その加算回路の出力に基づいて出力電流制御信号を
高周波インバータに出力する出力電流制御回路と、前記
出力電流制御信号に基づく有効電力変動が系統解列によ
り現出する系統電圧の変動を検出する単独運転検出回路
とを具備したことを特徴とする。
【００１２】また、本発明を低周波絶縁タイプに適用し
た場合、以下の構成要件を具備する。
た場合、以下の構成要件を具備する。
【００１３】即ち、直流電源及びインバータからなる小
容量の分散電源を低周波絶縁トランスを介して電力系統
と連系させ、系統解列によるインバータの単独運転を、
有効電力変動に基づく外乱発生により現出する系統電圧
の変動から検出する能動方式による分散電源の単独運転
検出装置であって、
容量の分散電源を低周波絶縁トランスを介して電力系統
と連系させ、系統解列によるインバータの単独運転を、
有効電力変動に基づく外乱発生により現出する系統電圧
の変動から検出する能動方式による分散電源の単独運転
検出装置であって、
【００１４】系統電圧と同期した位相基準信号を生成す
るＰＬＬ回路と、そのＰＬＬ回路の出力に基づいて、交
流波形の振幅を一定間隔で所定サイクル分だけ増減させ
た基準波形信号を生成する基準波形発生回路と、前記イ
ンバータの出力電力を決定する出力電力指令発生回路
と、前記基準波形発生回路と出力電力指令発生回路の両
出力を乗算して出力電流指令信号を生成する乗算回路
と、その乗算回路の出力を前記インバータから出力され
る交流電流に加算する加算回路と、その加算回路の出力
に基づいて出力電流制御信号をインバータに出力する出
力電流制御回路と、前記出力電流制御信号に基づく有効
電力変動が系統解列により現出する系統電圧の変動を検
出する単独運転検出回路とを具備したことを特徴とす
る。
るＰＬＬ回路と、そのＰＬＬ回路の出力に基づいて、交
流波形の振幅を一定間隔で所定サイクル分だけ増減させ
た基準波形信号を生成する基準波形発生回路と、前記イ
ンバータの出力電力を決定する出力電力指令発生回路
と、前記基準波形発生回路と出力電力指令発生回路の両
出力を乗算して出力電流指令信号を生成する乗算回路
と、その乗算回路の出力を前記インバータから出力され
る交流電流に加算する加算回路と、その加算回路の出力
に基づいて出力電流制御信号をインバータに出力する出
力電流制御回路と、前記出力電流制御信号に基づく有効
電力変動が系統解列により現出する系統電圧の変動を検
出する単独運転検出回路とを具備したことを特徴とす
る。
【００１５】
【作用】本発明に係る分散電源の単独運転検出装置で
は、前記基準波形発生回路により全波整流波形又は交流
波形の振幅を一定間隔で所定サイクル分だけ増減させた
基準波形信号に基づく出力電流制御信号を生成し、その
出力電流制御信号による有効電力変動に基づく外乱発生
が系統解列により現出した系統電圧の変動を単独運転検
出回路により検出する。これにより、簡単な回路構成で
もって確実な単独運転検出を実現することが可能とな
る。
は、前記基準波形発生回路により全波整流波形又は交流
波形の振幅を一定間隔で所定サイクル分だけ増減させた
基準波形信号に基づく出力電流制御信号を生成し、その
出力電流制御信号による有効電力変動に基づく外乱発生
が系統解列により現出した系統電圧の変動を単独運転検
出回路により検出する。これにより、簡単な回路構成で
もって確実な単独運転検出を実現することが可能とな
る。
【００１６】
【実施例】本発明を小容量の家庭用太陽光発電システム
に適用した実施例を図１及び図２に示して説明する。
に適用した実施例を図１及び図２に示して説明する。
【００１７】この太陽光発電システムは、図１に示すよ
うに太陽光による日射でもって直流電力を発電する太陽
電池１１と、その太陽電池１１で発電された直流電力を
スイッチング素子１２によるスイッチング動作でもって
高周波交流電圧に変換する高周波インバータ１３と、そ
の高周波インバータ１３に高周波絶縁トランス１４を介
して結合され、前記高周波交流電圧を再度直流電力に変
換するダイオード１５からなる整流器１６と、その整流
器１６にフィルタ用リアクトル１７を介して接続され、
前記直流電力をスイッチング素子１８によるスイッチン
グ動作でもって交流電圧に変換する低周波インバータ１
９とで構成された分散電源２０を有する。この分散電源
２０の低周波インバータ１９を系統連系スイッチ２１を
介して電力系統２２と連系させる。尚、図中、２３は前
記分散電源２０又は電力系統２２から電力が供給される
負荷である。
うに太陽光による日射でもって直流電力を発電する太陽
電池１１と、その太陽電池１１で発電された直流電力を
スイッチング素子１２によるスイッチング動作でもって
高周波交流電圧に変換する高周波インバータ１３と、そ
の高周波インバータ１３に高周波絶縁トランス１４を介
して結合され、前記高周波交流電圧を再度直流電力に変
換するダイオード１５からなる整流器１６と、その整流
器１６にフィルタ用リアクトル１７を介して接続され、
前記直流電力をスイッチング素子１８によるスイッチン
グ動作でもって交流電圧に変換する低周波インバータ１
９とで構成された分散電源２０を有する。この分散電源
２０の低周波インバータ１９を系統連系スイッチ２１を
介して電力系統２２と連系させる。尚、図中、２３は前
記分散電源２０又は電力系統２２から電力が供給される
負荷である。
【００１８】この太陽光発電システムに適用した分散電
源２０の単独運転検出装置は以下の回路構成を有する制
御部２４を具備する。
源２０の単独運転検出装置は以下の回路構成を有する制
御部２４を具備する。
【００１９】前記制御部２４は、変圧器２５で検出され
る系統電圧Ｖs と同期した位相基準信号Ｓ1 を生成する
ＰＬＬ回路２６と、そのＰＬＬ回路２６の出力に基づい
て、全波整流波形の振幅を一定間隔で所定サイクル分だ
け増減させた基準波形信号Ｓ 2 を生成する基準波形発生
回路２７と、前記高周波インバータ１３の出力電力を決
定する出力電力指令発生回路２８と、前記基準波形発生
回路２７と出力電力指令発生回路２８の両出力を乗算し
て出力電流指令信号Ｓ3 を生成する乗算回路２９と、そ
の乗算回路２９の出力を、変流器３０により検出され、
前記整流器１６により全波整流された高周波インバータ
１３の出力電流に加算する加算回路３１と、その加算回
路３１の出力に基づいて出力電流制御信号Ｓ4 を高周波
インバータ１３に出力する出力電流制御回路３２と、前
記出力電流制御信号Ｓ4 に基づく有効電力変動が系統解
列により現出する系統電圧Ｖs の変動を検出する単独運
転検出回路３３とを具備する。
る系統電圧Ｖs と同期した位相基準信号Ｓ1 を生成する
ＰＬＬ回路２６と、そのＰＬＬ回路２６の出力に基づい
て、全波整流波形の振幅を一定間隔で所定サイクル分だ
け増減させた基準波形信号Ｓ 2 を生成する基準波形発生
回路２７と、前記高周波インバータ１３の出力電力を決
定する出力電力指令発生回路２８と、前記基準波形発生
回路２７と出力電力指令発生回路２８の両出力を乗算し
て出力電流指令信号Ｓ3 を生成する乗算回路２９と、そ
の乗算回路２９の出力を、変流器３０により検出され、
前記整流器１６により全波整流された高周波インバータ
１３の出力電流に加算する加算回路３１と、その加算回
路３１の出力に基づいて出力電流制御信号Ｓ4 を高周波
インバータ１３に出力する出力電流制御回路３２と、前
記出力電流制御信号Ｓ4 に基づく有効電力変動が系統解
列により現出する系統電圧Ｖs の変動を検出する単独運
転検出回路３３とを具備する。
【００２０】なお、３４は前記出力電流制御回路３２か
ら出力される出力電流制御信号Ｓ4に基づいて高周波イ
ンバータ１３を駆動するパルス発生回路、３５は前記Ｐ
ＬＬ回路２６の出力に基づいて低周波インバータ１９を
駆動するパルス発生回路である。
ら出力される出力電流制御信号Ｓ4に基づいて高周波イ
ンバータ１３を駆動するパルス発生回路、３５は前記Ｐ
ＬＬ回路２６の出力に基づいて低周波インバータ１９を
駆動するパルス発生回路である。
【００２１】また、前記基準波形発生回路２７は、具体
的に、全波整流波形の振幅を一定間隔で所定サイクル分
だけ増減させた基準波形信号Ｓ2 を生成するためのデー
タＤa 〜Ｄc を格納した三つのＲＯＭ３６ａ〜３６ｃ及
びそれら各ＲＯＭ３６ａ〜３６ｃを切り替えるための切
り替えスイッチ３７〔接点ａ，ｂ，ｃを有する〕を内蔵
する。前記各ＲＯＭ３６ａ〜３６ｃに格納されたデータ
Ｄa 〜Ｄc は同一位相の全波整流波形データであり、各
データＤa 〜Ｄc での振幅が以下の関係を有する。
的に、全波整流波形の振幅を一定間隔で所定サイクル分
だけ増減させた基準波形信号Ｓ2 を生成するためのデー
タＤa 〜Ｄc を格納した三つのＲＯＭ３６ａ〜３６ｃ及
びそれら各ＲＯＭ３６ａ〜３６ｃを切り替えるための切
り替えスイッチ３７〔接点ａ，ｂ，ｃを有する〕を内蔵
する。前記各ＲＯＭ３６ａ〜３６ｃに格納されたデータ
Ｄa 〜Ｄc は同一位相の全波整流波形データであり、各
データＤa 〜Ｄc での振幅が以下の関係を有する。
【００２２】｜Ｄa｜＝Ｋ1×｜Ｄb｜ ｜Ｄc｜＝Ｋ2×｜Ｄb｜ 尚、上記Ｋ1 及びＫ2 は可変な定数であり、例えば、Ｋ
1 ＝１．１、Ｋ2 ＝０．９とし、このＫ1 とＫ2 との平
均値が１となるように設定される。また、前記切り替え
スイッチ３７の動作時間Ｎ1 及びＮ2 は可変とし、外乱
を発生させるための切り替えスイッチ３７の動作時間Ｎ
2 は、例えば、１／２サイクルとし、必要最小限で外乱
を発生させることができる時間とする。一方、切り替え
スイッチ３７の動作時間Ｎ1 は、単独運転検出時間及び
単独運転時の系統電圧変動回数Ｎ D 〔後述〕の設定値に
基づいて決定される。
1 ＝１．１、Ｋ2 ＝０．９とし、このＫ1 とＫ2 との平
均値が１となるように設定される。また、前記切り替え
スイッチ３７の動作時間Ｎ1 及びＮ2 は可変とし、外乱
を発生させるための切り替えスイッチ３７の動作時間Ｎ
2 は、例えば、１／２サイクルとし、必要最小限で外乱
を発生させることができる時間とする。一方、切り替え
スイッチ３７の動作時間Ｎ1 は、単独運転検出時間及び
単独運転時の系統電圧変動回数Ｎ D 〔後述〕の設定値に
基づいて決定される。
【００２３】次に、上記構成からなる単独運転検出装置
の制御部２４による単独運転の検出動作を図２の波形図
を参照しながら説明する。
の制御部２４による単独運転の検出動作を図２の波形図
を参照しながら説明する。
【００２４】まず、変圧器２５により系統電圧Ｖs 〔同
図（ａ）参照〕を検出し、その系統電圧Ｖs と同期した
位相基準信号Ｓ1 〔同図（ｂ）参照〕をＰＬＬ回路２６
で生成する。このＰＬＬ回路２６から単独運転検出回路
３３へ位相基準信号Ｓ1 を検出同期信号として出力する
と共に、基準波形発生回路２７では、前記ＰＬＬ回路２
６から出力される位相基準信号Ｓ1 に基づいて、全波整
流波形の振幅を一定間隔で所定サイクル分だけ増減させ
た基準波形信号Ｓ2 〔同図（ｇ）参照〕を生成する。
図（ａ）参照〕を検出し、その系統電圧Ｖs と同期した
位相基準信号Ｓ1 〔同図（ｂ）参照〕をＰＬＬ回路２６
で生成する。このＰＬＬ回路２６から単独運転検出回路
３３へ位相基準信号Ｓ1 を検出同期信号として出力する
と共に、基準波形発生回路２７では、前記ＰＬＬ回路２
６から出力される位相基準信号Ｓ1 に基づいて、全波整
流波形の振幅を一定間隔で所定サイクル分だけ増減させ
た基準波形信号Ｓ2 〔同図（ｇ）参照〕を生成する。
【００２５】この前記基準波形発生回路２７では、各Ｒ
ＯＭ３６ａ〜３６ｃに格納されたデータＤa 〜Ｄc に基
づいて切り替えスイッチ３７のスイッチング動作〔同図
（ｆ）参照〕でもって基準波形信号Ｓ2 を生成する。即
ち、まず、前記切り替えスイッチ３７〔接点はｂ〕をＮ
1 サイクル分だけＲＯＭ３６ｂに接続してそのデータＤ
b 〔同図（ｃ）参照〕を取り出し、その後、切り替えス
イッチ３７〔接点はａ〕をＮ2 サイクル分だけＲＯＭ３
６ａに接続してそのデータＤa 〔同図（ｄ）参照〕を取
り出した上で、切り替えスイッチ３７〔接点はｃ〕をＮ
2 サイクル分だけＲＯＭ３６ｃに接続してそのデータＤ
c 〔同図（ｅ）参照〕を取り出す。この動作を繰り返す
ことにより、基準波形発生回路２７から全波整流波形の
振幅を一定間隔で所定サイクル分だけ増減させた基準波
形信号Ｓ2 〔同図（ｇ）参照〕が出力される。
ＯＭ３６ａ〜３６ｃに格納されたデータＤa 〜Ｄc に基
づいて切り替えスイッチ３７のスイッチング動作〔同図
（ｆ）参照〕でもって基準波形信号Ｓ2 を生成する。即
ち、まず、前記切り替えスイッチ３７〔接点はｂ〕をＮ
1 サイクル分だけＲＯＭ３６ｂに接続してそのデータＤ
b 〔同図（ｃ）参照〕を取り出し、その後、切り替えス
イッチ３７〔接点はａ〕をＮ2 サイクル分だけＲＯＭ３
６ａに接続してそのデータＤa 〔同図（ｄ）参照〕を取
り出した上で、切り替えスイッチ３７〔接点はｃ〕をＮ
2 サイクル分だけＲＯＭ３６ｃに接続してそのデータＤ
c 〔同図（ｅ）参照〕を取り出す。この動作を繰り返す
ことにより、基準波形発生回路２７から全波整流波形の
振幅を一定間隔で所定サイクル分だけ増減させた基準波
形信号Ｓ2 〔同図（ｇ）参照〕が出力される。
【００２６】一方、出力電力指令発生回路２８により前
記高周波インバータ１３の出力電力を決定し、その出力
電力指令発生回路２８と前記基準波形発生回路２７との
両出力を乗算回路２９により乗算して出力電流指令信号
Ｓ3 〔同図（ｈ）参照〕を生成する。ここで、前記整流
器１６により全波整流された高周波インバータ１３の出
力電流を変流器３０により検出し、その出力電流を加算
回路３１により前記乗算回路２９から出力される出力電
流指令信号Ｓ3 に加算する。その加算回路３１の出力に
基づいて出力電流制御信号Ｓ4 を出力電流制御回路３２
により生成し、その出力電流制御信号Ｓ4 に基づいてパ
ルス発生回路３４により高周波インバータ１３を駆動す
る。この時、系統には変流器３８により検出される系統
電流Ｉo〔同図（ｉ）参照〕が流れる。
記高周波インバータ１３の出力電力を決定し、その出力
電力指令発生回路２８と前記基準波形発生回路２７との
両出力を乗算回路２９により乗算して出力電流指令信号
Ｓ3 〔同図（ｈ）参照〕を生成する。ここで、前記整流
器１６により全波整流された高周波インバータ１３の出
力電流を変流器３０により検出し、その出力電流を加算
回路３１により前記乗算回路２９から出力される出力電
流指令信号Ｓ3 に加算する。その加算回路３１の出力に
基づいて出力電流制御信号Ｓ4 を出力電流制御回路３２
により生成し、その出力電流制御信号Ｓ4 に基づいてパ
ルス発生回路３４により高周波インバータ１３を駆動す
る。この時、系統には変流器３８により検出される系統
電流Ｉo〔同図（ｉ）参照〕が流れる。
【００２７】ここで、系統が正常な状態であれば、前述
した出力電流制御信号Ｓ4 による有効電力変動に基づく
外乱は電力系統２２により吸収されて系統電圧Ｖs に現
出しないが、系統が解列すると〔同図（ａ）のＡ〕、前
記出力電流制御信号Ｓ4 に基づく有効電力変動がその系
統解列により系統電圧Ｖs 〔同図（ａ）参照〕の変動と
して現出する。この系統電圧Ｖs の変動を単独運転検出
回路３３により検出し、その検出信号Ｓ5 〔同図（ｊ）
参照〕をゲートブロック信号としてパルス発生回路３４
に送出し、高周波インバータ１３を停止させる。
した出力電流制御信号Ｓ4 による有効電力変動に基づく
外乱は電力系統２２により吸収されて系統電圧Ｖs に現
出しないが、系統が解列すると〔同図（ａ）のＡ〕、前
記出力電流制御信号Ｓ4 に基づく有効電力変動がその系
統解列により系統電圧Ｖs 〔同図（ａ）参照〕の変動と
して現出する。この系統電圧Ｖs の変動を単独運転検出
回路３３により検出し、その検出信号Ｓ5 〔同図（ｊ）
参照〕をゲートブロック信号としてパルス発生回路３４
に送出し、高周波インバータ１３を停止させる。
【００２８】この単独運転の検出では、系統の解列発生
から所定時間、例えば、０．５〜１．０秒が経過した時
点でインバータ１３を停止させなければならない制約
上、切り替えスイッチ３７の動作時間Ｎ1 ，Ｎ2 及び系
統電圧変動回数ＮD を、例えば、Ｎ1 ＝１５サイクル、
Ｎ2 ＝１サイクル、ＮD ＝３回と設定すればよい。
から所定時間、例えば、０．５〜１．０秒が経過した時
点でインバータ１３を停止させなければならない制約
上、切り替えスイッチ３７の動作時間Ｎ1 ，Ｎ2 及び系
統電圧変動回数ＮD を、例えば、Ｎ1 ＝１５サイクル、
Ｎ2 ＝１サイクル、ＮD ＝３回と設定すればよい。
【００２９】尚、上記実施例では、基準波形発生回路２
７は、三つのＲＯＭ３６ａ〜３６ｃを内蔵し、各ＲＯＭ
３６ａ〜３６ｃに格納されたデータＤa 〜Ｄc を切り替
えスイッチ３７のスイッチング動作により選択して全波
整流波形の振幅を一定間隔で所定サイクル分だけ増減さ
せた基準波形信号Ｓ2 を生成する場合について説明した
が、これ以外にも、一つのＲＯＭを内蔵し、そのＲＯＭ
に全波整流波形の振幅を一定間隔で所定サイクル分だけ
増減させた基準波形信号Ｓ2 をそのままデータとして格
納させることも可能である。
７は、三つのＲＯＭ３６ａ〜３６ｃを内蔵し、各ＲＯＭ
３６ａ〜３６ｃに格納されたデータＤa 〜Ｄc を切り替
えスイッチ３７のスイッチング動作により選択して全波
整流波形の振幅を一定間隔で所定サイクル分だけ増減さ
せた基準波形信号Ｓ2 を生成する場合について説明した
が、これ以外にも、一つのＲＯＭを内蔵し、そのＲＯＭ
に全波整流波形の振幅を一定間隔で所定サイクル分だけ
増減させた基準波形信号Ｓ2 をそのままデータとして格
納させることも可能である。
【００３０】以上では、高周波絶縁タイプのインバータ
を具備した太陽光発電システムに適用した場合について
説明したが、本発明はこれに限定されることなく、低周
波絶縁タイプのインバータを具備した太陽光発電システ
ムにも適用可能であり、その場合、太陽光発電システム
は、直流電源及びインバータからなる小容量の分散電源
を低周波絶縁トランスを介して電力系統と連系させた構
成を具備し、基準波形発生回路では交流波形〔前記実施
例の高周波絶縁タイプでは全波整流波形〕の振幅を一定
間隔で所定サイクル分だけ増減させた基準波形信号に基
づく出力電流制御信号を生成することになる。
を具備した太陽光発電システムに適用した場合について
説明したが、本発明はこれに限定されることなく、低周
波絶縁タイプのインバータを具備した太陽光発電システ
ムにも適用可能であり、その場合、太陽光発電システム
は、直流電源及びインバータからなる小容量の分散電源
を低周波絶縁トランスを介して電力系統と連系させた構
成を具備し、基準波形発生回路では交流波形〔前記実施
例の高周波絶縁タイプでは全波整流波形〕の振幅を一定
間隔で所定サイクル分だけ増減させた基準波形信号に基
づく出力電流制御信号を生成することになる。
【００３１】また、本発明は太陽電池を直流電源とした
太陽光発電システム以外にも適用でき、他の直流電源と
しては例えば燃料電池などがある。
太陽光発電システム以外にも適用でき、他の直流電源と
しては例えば燃料電池などがある。
【００３２】
【発明の効果】本発明によれば、有効電力変動に基づく
外乱発生により現出する系統電圧の変動から検出する能
動方式の新たな単独運転検出手段を簡単な回路構成で提
供することができ、一般的に技術的に困難とされている
単独運転の検出に一つの新たな手段が追加されることに
なり、系統解列時のインバータの単独運転をより一層確
実に検出することが実現容易となり、安全性及び信頼性
が大幅に向上する。
外乱発生により現出する系統電圧の変動から検出する能
動方式の新たな単独運転検出手段を簡単な回路構成で提
供することができ、一般的に技術的に困難とされている
単独運転の検出に一つの新たな手段が追加されることに
なり、系統解列時のインバータの単独運転をより一層確
実に検出することが実現容易となり、安全性及び信頼性
が大幅に向上する。
【図１】本発明の実施例を説明するためのもので、太陽
光発電システム及び単独運転検出装置の制御部を示す回
路ブロック図
光発電システム及び単独運転検出装置の制御部を示す回
路ブロック図
【図２】図１における各構成回路の出力波形を示す波形
図
図
【図３】太陽光発電システムの概略構成を示すブロック
図
図
１１ 直流電源〔太陽電池〕 １３ 高周波インバータ １４ 高周波絶縁トランス １６ 整流器 １９ 低周波インバータ ２０ 分散電源 ２２ 電力系統 ２６ ＰＬＬ回路 ２７ 基準波形発生回路 ２８ 出力電力指令発生回路 ２９ 乗算回路 ３１ 加算回路 ３２ 出力電流制御回路 ３３ 単独運転検出回路 Ｖs 系統電圧 Ｓ1 位相基準信号 Ｓ2 基準波形信号 Ｓ3 出力電流指令信号 Ｓ4 出力電流制御信号
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 31/04 Ｈ０２Ｊ 3/06 9470−5Ｇ Ｈ０２Ｍ 7/48 Ｒ 9181−5Ｈ Ｍ 9181−5Ｈ
Claims (2)
- 【請求項１】 直流電源及び高周波インバータを高周波
絶縁トランスを介して整流器及び低周波インバータに結
合させた小容量の分散電源を電力系統と連系させ、系統
解列によるインバータの単独運転を、有効電力変動に基
づく外乱発生により現出する系統電圧の変動から検出す
る能動方式による分散電源の単独運転検出装置であっ
て、 系統電圧と同期した位相基準信号を生成するＰＬＬ回路
と、そのＰＬＬ回路の出力に基づいて、全波整流波形の
振幅を一定間隔で所定サイクル分だけ増減させた基準波
形信号を生成する基準波形発生回路と、前記インバータ
の出力電力を決定する出力電力指令発生回路と、前記基
準波形発生回路と出力電力指令発生回路の両出力を乗算
して出力電流指令信号を生成する乗算回路と、その乗算
回路の出力を前記整流器により全波整流された高周波イ
ンバータの出力電流に加算する加算回路と、その加算回
路の出力に基づいて出力電流制御信号を高周波インバー
タに出力する出力電流制御回路と、前記出力電流制御信
号に基づく有効電力変動が系統解列により現出する系統
電圧の変動を検出する単独運転検出回路とを具備したこ
とを特徴とする分散電源の単独運転検出装置。 - 【請求項２】 直流電源及びインバータからなる小容量
の分散電源を低周波絶縁トランスを介して電力系統と連
系させ、系統解列によるインバータの単独運転を、有効
電力変動に基づく外乱発生により現出する系統電圧の変
動から検出する能動方式による分散電源の単独運転検出
装置であって、 系統電圧と同期した位相基準信号を生成するＰＬＬ回路
と、そのＰＬＬ回路の出力に基づいて、交流波形の振幅
を一定間隔で所定サイクル分だけ増減させた基準波形信
号を生成する基準波形発生回路と、前記インバータの出
力電力を決定する出力電力指令発生回路と、前記基準波
形発生回路と出力電力指令発生回路の両出力を乗算して
出力電流指令信号を生成する乗算回路と、その乗算回路
の出力を前記インバータから出力される交流電流に加算
する加算回路と、その加算回路の出力に基づいて出力電
流制御信号をインバータに出力する出力電流制御回路
と、前記出力電流制御信号に基づく有効電力変動が系統
解列により現出する系統電圧の変動を検出する単独運転
検出回路とを具備したことを特徴とする分散電源の単独
運転検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6266673A JPH08130830A (ja) | 1994-10-31 | 1994-10-31 | 分散電源の単独運転検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6266673A JPH08130830A (ja) | 1994-10-31 | 1994-10-31 | 分散電源の単独運転検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08130830A true JPH08130830A (ja) | 1996-05-21 |
Family
ID=17434109
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6266673A Withdrawn JPH08130830A (ja) | 1994-10-31 | 1994-10-31 | 分散電源の単独運転検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08130830A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006304380A (ja) * | 2005-04-15 | 2006-11-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電力変換装置 |
| JP2006304382A (ja) * | 2005-04-15 | 2006-11-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電力変換装置 |
| JP2008072869A (ja) * | 2006-09-15 | 2008-03-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 系統連系インバータ装置 |
| EP1703614A3 (en) * | 2005-03-14 | 2008-04-09 | Omron Corporation | Power conditioner |
| US8736111B2 (en) | 2010-06-22 | 2014-05-27 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | Apparatus and method for the anti-islanding of power conditioning system |
-
1994
- 1994-10-31 JP JP6266673A patent/JPH08130830A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1703614A3 (en) * | 2005-03-14 | 2008-04-09 | Omron Corporation | Power conditioner |
| JP2006304380A (ja) * | 2005-04-15 | 2006-11-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電力変換装置 |
| JP2006304382A (ja) * | 2005-04-15 | 2006-11-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電力変換装置 |
| JP2008072869A (ja) * | 2006-09-15 | 2008-03-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 系統連系インバータ装置 |
| US8736111B2 (en) | 2010-06-22 | 2014-05-27 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | Apparatus and method for the anti-islanding of power conditioning system |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20020115 |