JPS644433B2 - - Google Patents
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- JPS644433B2 JPS644433B2 JP56214943A JP21494381A JPS644433B2 JP S644433 B2 JPS644433 B2 JP S644433B2 JP 56214943 A JP56214943 A JP 56214943A JP 21494381 A JP21494381 A JP 21494381A JP S644433 B2 JPS644433 B2 JP S644433B2
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- JP
- Japan
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- inverter
- voltage
- intermediate circuit
- time period
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- Prior art date
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-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS 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
- H02M7/00—Conversion of AC power input into DC power output; Conversion of DC power input into AC power output
- H02M7/42—Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal
- H02M7/44—Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal by static converters
- H02M7/48—Conversion 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
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、自励インバータ発電システムに関
し、特に直流中間回路と自励インバータを備えて
交流系統との系統連系運転を行う発電システムの
停止保護方式に関する。
し、特に直流中間回路と自励インバータを備えて
交流系統との系統連系運転を行う発電システムの
停止保護方式に関する。
近年、エネルギ資源の有効利用を図る上から、
太陽電池、燃料電池、蓄電池等の直流電源から商
用系統へ電力を供給するような発電システムが
種々開発されている。このような発電システムは
直流電源と交流の商用系統間で系統連系運転を行
うため、その運転には整合性が要求され、特にシ
ステムの停止は商用系統に対して外乱を与えず、
かつインバータその他の結合機器・装置に過電
圧、過電流を加えないよう安全、確実に行われな
くてはならない。
太陽電池、燃料電池、蓄電池等の直流電源から商
用系統へ電力を供給するような発電システムが
種々開発されている。このような発電システムは
直流電源と交流の商用系統間で系統連系運転を行
うため、その運転には整合性が要求され、特にシ
ステムの停止は商用系統に対して外乱を与えず、
かつインバータその他の結合機器・装置に過電
圧、過電流を加えないよう安全、確実に行われな
くてはならない。
従来のこの種発電システムを停止させる方法
は、まずインバータと商用系統間の機械スイツチ
を開放してシステムを電力系統から切離し、しか
る後インバータの動作を停止させるというシーケ
ンスである。従つてこの方式によれば、インバー
タの動作中に主回路を機械的にしや断することに
なる。しかし、このような系統分離は、第１に、
それまで系統間に流れていた電流を強制的にカツ
トオフするため、スイツチ等の機器を早く劣化さ
せる。更に、このような急激なしや断によりイン
バータ回路にサージが飛込み、このサージノイズ
が誤ゲートパルスとなつて本来消弧状態にあるべ
きサイリスタを点弧させてしまうことがあり、場
合によつては逆電圧印加中のサイリスタが導通し
て逆漏れ電流が過大に流れ、サイリスタその他の
素子を損傷ないし破壊せしめる。
は、まずインバータと商用系統間の機械スイツチ
を開放してシステムを電力系統から切離し、しか
る後インバータの動作を停止させるというシーケ
ンスである。従つてこの方式によれば、インバー
タの動作中に主回路を機械的にしや断することに
なる。しかし、このような系統分離は、第１に、
それまで系統間に流れていた電流を強制的にカツ
トオフするため、スイツチ等の機器を早く劣化さ
せる。更に、このような急激なしや断によりイン
バータ回路にサージが飛込み、このサージノイズ
が誤ゲートパルスとなつて本来消弧状態にあるべ
きサイリスタを点弧させてしまうことがあり、場
合によつては逆電圧印加中のサイリスタが導通し
て逆漏れ電流が過大に流れ、サイリスタその他の
素子を損傷ないし破壊せしめる。
この問題を解決するための手法として、例えば
まずサイリスタの出力を零まで絞つてからインバ
ータの動作を停止させ、しかる後インバータと商
用系統間の機械スイツチを開放させる停止保護方
式が考えられる。この場合普通インバータの停止
からスイツチの開放まで一定の待ち時間が設けら
れる。すなわち、インバータを停止させても直ち
に電力供給はストツプせずしばらく過渡電流が流
れるため、安全な系統分離を行なう上で、そのよ
うな過渡電流が十分減衰した後にスイツチを開放
させる。しかしながら、この待ち時間中に商用系
統側の電圧がインバータ側の電圧より上昇する
と、系統側から電力が（自励）インバータの帰環
ダイオードを通つて主回路に流れ込み、その結果
インバータ回路素子や直流中間コンデンサ等に過
大な電圧が加わつてこれら装置を損傷ないし破壊
するおそれがある。
まずサイリスタの出力を零まで絞つてからインバ
ータの動作を停止させ、しかる後インバータと商
用系統間の機械スイツチを開放させる停止保護方
式が考えられる。この場合普通インバータの停止
からスイツチの開放まで一定の待ち時間が設けら
れる。すなわち、インバータを停止させても直ち
に電力供給はストツプせずしばらく過渡電流が流
れるため、安全な系統分離を行なう上で、そのよ
うな過渡電流が十分減衰した後にスイツチを開放
させる。しかしながら、この待ち時間中に商用系
統側の電圧がインバータ側の電圧より上昇する
と、系統側から電力が（自励）インバータの帰環
ダイオードを通つて主回路に流れ込み、その結果
インバータ回路素子や直流中間コンデンサ等に過
大な電圧が加わつてこれら装置を損傷ないし破壊
するおそれがある。
本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたもの
で、直流中間回路と自励インバータを備えて電力
系統との系統連系運転を行う発電システムをより
安全確実に停止させることを目的とする。
で、直流中間回路と自励インバータを備えて電力
系統との系統連系運転を行う発電システムをより
安全確実に停止させることを目的とする。
本発明に従えば、まずインバータの出力を零ま
で絞つてからインバータの動作を停止させるとと
もに、直流中間回路電圧を監視する。そしてイン
バータの停止から所定の時間期間の間に直流中間
回路電圧が基準値以下であるときはこの時間期間
の経過時に例えば解列用スイツチを用いて系統分
離を行なう。またこの時間期間の経過途中で直流
中間回路電圧が基準値を超えたときは時間期間の
経過を待つことなくその基準値を超えた時点で系
統分離を行なう。このようなシーケンスによつ
て、誤ゲートパルスを発生したり機器に過大な責
務を与えることのない安全確実な発電システムの
停止が達成される。以下、添附図面を参照して本
発明の一実施例につき説明する。
で絞つてからインバータの動作を停止させるとと
もに、直流中間回路電圧を監視する。そしてイン
バータの停止から所定の時間期間の間に直流中間
回路電圧が基準値以下であるときはこの時間期間
の経過時に例えば解列用スイツチを用いて系統分
離を行なう。またこの時間期間の経過途中で直流
中間回路電圧が基準値を超えたときは時間期間の
経過を待つことなくその基準値を超えた時点で系
統分離を行なう。このようなシーケンスによつ
て、誤ゲートパルスを発生したり機器に過大な責
務を与えることのない安全確実な発電システムの
停止が達成される。以下、添附図面を参照して本
発明の一実施例につき説明する。
第１図には、本発明が適用可能な自励インバー
タ発電システムの回路図が示される。第１図にお
いて、１は太陽電池、燃料電池、蓄電池等の直流
電源、２は直流電源１への電力の逆流を防止する
ためのブロツキングダイオードである。直流電源
１は、ダイオード２と、直流リアクトル３および
直流中間コンデンサ４から構成される直流フイル
タとを介して自励インバータ５に接続されてい
る。自励インバータ５は、４つのサイリスタ６，
７，８，９を有する並列改良形であり、（図示し
ない）制御回路によりサイリスタ６，９の第１導
通サイクルとサイリスタ７，８の第２導通サイク
ルとが交互に繰返えすように高周波スイツチング
制御（PWM制御）される。サイリスタ６，８の
接続点とサイリスタ７，９の接続点との間には、
転流コンデンサ１０と転流リアクトル１１とから
なる直列共振回路が設けられている。この直列共
振回路は、第１導通サイクルと第２導通サイクル
間の転流を行うと同時に負荷に対する無効電力供
給手段として働く。ダイオード１２，１３は、無
効電力帰環用のダイオードである。自励インバー
タ５の出力は、変圧器１４、結合リアクトル１
５、系統併入・解列用機械スイツチ１６を介して
商用系統線１７と接続する。
タ発電システムの回路図が示される。第１図にお
いて、１は太陽電池、燃料電池、蓄電池等の直流
電源、２は直流電源１への電力の逆流を防止する
ためのブロツキングダイオードである。直流電源
１は、ダイオード２と、直流リアクトル３および
直流中間コンデンサ４から構成される直流フイル
タとを介して自励インバータ５に接続されてい
る。自励インバータ５は、４つのサイリスタ６，
７，８，９を有する並列改良形であり、（図示し
ない）制御回路によりサイリスタ６，９の第１導
通サイクルとサイリスタ７，８の第２導通サイク
ルとが交互に繰返えすように高周波スイツチング
制御（PWM制御）される。サイリスタ６，８の
接続点とサイリスタ７，９の接続点との間には、
転流コンデンサ１０と転流リアクトル１１とから
なる直列共振回路が設けられている。この直列共
振回路は、第１導通サイクルと第２導通サイクル
間の転流を行うと同時に負荷に対する無効電力供
給手段として働く。ダイオード１２，１３は、無
効電力帰環用のダイオードである。自励インバー
タ５の出力は、変圧器１４、結合リアクトル１
５、系統併入・解列用機械スイツチ１６を介して
商用系統線１７と接続する。
次に本実施例に従つて第１図の発電システムを
停止させるシーケンスについて説明する。発電シ
ステムの停止指令が出たなら、まずインバータ出
力を絞る。これは、制御回路により各サイリスタ
６，７，８，９の点弧角を漸次的に変化させるこ
とによつて行われる。そしてインバータ５の出力
が零になつたとき、ゲートパルスの供給を完全に
ストツプさせてインバータの動作を停止させる。
その後正常な過渡状態が続いたときは、インバー
タの停止からある時間期間T1を経過した時点で
スイツチ１６を解放して系統分離を行う。時間期
間T1は、過渡電流が減衰するに十分な時間長に
選ばれる。また時間期間T1の経過時にスイツチ
１６を作動させる手段は、例えばインバータの停
止によつて作動し時間期間T1の経過時にON信号
を発生するタイマーと、このタイマーからのON
信号に応答してスイツチ１６を開放する従来周知
のスイツチ作動装置とから構成してよい。
停止させるシーケンスについて説明する。発電シ
ステムの停止指令が出たなら、まずインバータ出
力を絞る。これは、制御回路により各サイリスタ
６，７，８，９の点弧角を漸次的に変化させるこ
とによつて行われる。そしてインバータ５の出力
が零になつたとき、ゲートパルスの供給を完全に
ストツプさせてインバータの動作を停止させる。
その後正常な過渡状態が続いたときは、インバー
タの停止からある時間期間T1を経過した時点で
スイツチ１６を解放して系統分離を行う。時間期
間T1は、過渡電流が減衰するに十分な時間長に
選ばれる。また時間期間T1の経過時にスイツチ
１６を作動させる手段は、例えばインバータの停
止によつて作動し時間期間T1の経過時にON信号
を発生するタイマーと、このタイマーからのON
信号に応答してスイツチ１６を開放する従来周知
のスイツチ作動装置とから構成してよい。
以上は正常な過渡現象に対する停止操作である
が、実際には前述のようにインバータ停止後の過
渡期間中に商用系統電圧がインバータ出力より上
昇して系統電力が帰環ダイオード１２を通つて主
回路に流れ込んだりあるいは系統側からのピーク
充電が生じたりして直流中間回路のコンデンサ４
の充電電圧が異常に上昇することがある。本発明
によれば、インバータ停止後の時間期間T1中に
コンデンサ４の端子電圧が基準値VTを越えるか
どうか監視される。そして基準値VTを越えたと
きは、これを優先して、つまり時間T1の経過前
であつてもスイツチ１６を開放する。これによ
り、系統側の電力が主回路に流れ込んできてもコ
ンデンサ４、サイリスタ６，７，８，９等の素子
に過大な電圧が印加されないようにする。基準値
VTは、各素子の特性・定格を考慮した保護電圧
に選んでよい。監視手段は、例えば、コンデンサ
４の端子電圧を検出するための従来周知の電圧検
出装置と、検出電圧を基準電圧とし比較して前者
が後者より大きいときに比較信号を発生する従来
周知の比較器と、比較信号に応答してスイツチ１
６を開放させるための従来周知のスイツチ作動回
路とから構成してよい。またこのような監視装置
は、インバータの停止から作動してもよくあるい
は常時作動状態（待機状態）にあつてもよい。つ
まり、直流電源から商用系統へ電力が供給される
正常運転においてはコンデンサ４の端子電圧が異
常に上昇することは通常あり得ないが、もし仮に
そのような異常電圧が発生した場合には監視装置
が働いてスイツチ１６を開放し、これによつて安
全な系統連系を確保する。
が、実際には前述のようにインバータ停止後の過
渡期間中に商用系統電圧がインバータ出力より上
昇して系統電力が帰環ダイオード１２を通つて主
回路に流れ込んだりあるいは系統側からのピーク
充電が生じたりして直流中間回路のコンデンサ４
の充電電圧が異常に上昇することがある。本発明
によれば、インバータ停止後の時間期間T1中に
コンデンサ４の端子電圧が基準値VTを越えるか
どうか監視される。そして基準値VTを越えたと
きは、これを優先して、つまり時間T1の経過前
であつてもスイツチ１６を開放する。これによ
り、系統側の電力が主回路に流れ込んできてもコ
ンデンサ４、サイリスタ６，７，８，９等の素子
に過大な電圧が印加されないようにする。基準値
VTは、各素子の特性・定格を考慮した保護電圧
に選んでよい。監視手段は、例えば、コンデンサ
４の端子電圧を検出するための従来周知の電圧検
出装置と、検出電圧を基準電圧とし比較して前者
が後者より大きいときに比較信号を発生する従来
周知の比較器と、比較信号に応答してスイツチ１
６を開放させるための従来周知のスイツチ作動回
路とから構成してよい。またこのような監視装置
は、インバータの停止から作動してもよくあるい
は常時作動状態（待機状態）にあつてもよい。つ
まり、直流電源から商用系統へ電力が供給される
正常運転においてはコンデンサ４の端子電圧が異
常に上昇することは通常あり得ないが、もし仮に
そのような異常電圧が発生した場合には監視装置
が働いてスイツチ１６を開放し、これによつて安
全な系統連系を確保する。
第２図は、上述したシーケンスを概略的に示す
フローチヤート図である。すなわち、停止指令が
出ると２０、インバータ出力を零まで絞つてから
２１ゲートパルスをオフにしてインバータ動作を
停止させる２２。インバータが停止すると同時に
タイマーが作動する。他方、監視装置により直流
中間回路電圧（第１図ではコンデンサ４の端子電
圧）を監視する２３。そして時間期間T1の間直
流中間回路電圧が基準値VT以下であれば２４、
時間期間T1の経過時にタイマーから第１スイツ
チング信号S1（例えば前述のON信号）が発生し、
この第１スイツチング信号S1はOR回路２５を介
して解列用機械スイツチを開放させる２６。また
時間期間T1の経過途中で商用系統から電力がイ
ンバータに流入したり等して直流中間電圧が基準
値VTを越えたときは監視装置で第２スイツチン
グ信号S2（例えば前述の比較信号）が発生し、こ
の第２スイツチング信号S2はOR回路２５を介し
て解列用機械スイツチを開放させる２６。従つ
て、第１スイツチング信号S1によつても第２スイ
ツチング信号S2によつてもスイツチは開くが、第
２スイツチング信号S2の方が優先的に働く。つま
り、監視装置がタイマー動作に優先する。
フローチヤート図である。すなわち、停止指令が
出ると２０、インバータ出力を零まで絞つてから
２１ゲートパルスをオフにしてインバータ動作を
停止させる２２。インバータが停止すると同時に
タイマーが作動する。他方、監視装置により直流
中間回路電圧（第１図ではコンデンサ４の端子電
圧）を監視する２３。そして時間期間T1の間直
流中間回路電圧が基準値VT以下であれば２４、
時間期間T1の経過時にタイマーから第１スイツ
チング信号S1（例えば前述のON信号）が発生し、
この第１スイツチング信号S1はOR回路２５を介
して解列用機械スイツチを開放させる２６。また
時間期間T1の経過途中で商用系統から電力がイ
ンバータに流入したり等して直流中間電圧が基準
値VTを越えたときは監視装置で第２スイツチン
グ信号S2（例えば前述の比較信号）が発生し、こ
の第２スイツチング信号S2はOR回路２５を介し
て解列用機械スイツチを開放させる２６。従つ
て、第１スイツチング信号S1によつても第２スイ
ツチング信号S2によつてもスイツチは開くが、第
２スイツチング信号S2の方が優先的に働く。つま
り、監視装置がタイマー動作に優先する。
以上本発明の一実施例を述べたが、上記実施例
は単に例示にすぎなく本発明を限定するものでは
ない。例えば、上述の実施例では単器の自励イン
バータを図示したが、これを複数台組合わせた多
相インバータに対しても本発明は適用可能であ
る。またサイリスタインバータだけでなくトラン
ジスタインバータやGTOインバータに対しても、
あるいはまた並列形だけでなく直列形の自励イン
バータに対しても本発明は適用可能である。
は単に例示にすぎなく本発明を限定するものでは
ない。例えば、上述の実施例では単器の自励イン
バータを図示したが、これを複数台組合わせた多
相インバータに対しても本発明は適用可能であ
る。またサイリスタインバータだけでなくトラン
ジスタインバータやGTOインバータに対しても、
あるいはまた並列形だけでなく直列形の自励イン
バータに対しても本発明は適用可能である。
また上述の実施例ではコンデンサ４の端子電圧
を監視するようにしてあるが、監視の対象はこれ
に限定されるものではない。各種自励インバータ
の回路構成に対応して任意の適当な直流中間回路
電圧を監視してよい。監視装置も、確実に異常電
圧を検出して解列用機械スイツチを作動させるも
のであれば、任意の装置構成を採用してよい。更
に、上述の実施例においては解列用機械スイツチ
１６によつて系統分離を行うが、他の適当な系統
しや断手段も使用できる。
を監視するようにしてあるが、監視の対象はこれ
に限定されるものではない。各種自励インバータ
の回路構成に対応して任意の適当な直流中間回路
電圧を監視してよい。監視装置も、確実に異常電
圧を検出して解列用機械スイツチを作動させるも
のであれば、任意の装置構成を採用してよい。更
に、上述の実施例においては解列用機械スイツチ
１６によつて系統分離を行うが、他の適当な系統
しや断手段も使用できる。
以上のように、本発明においては、まずインバ
ータ出力を零まで絞つてからインバータを停止さ
せ、しかる後解列用機械スイツチを解放する。こ
のため、両系統を無理なくしや断することがで
き、インバータ回路にサージが飛び込んで誤ゲー
トパルスが発生するおそれがない。しかも直流中
間回路電圧を監視しているので、商用系統からイ
ンバータ回路に電力が流入しても過大な電圧が主
回路に印加されることがない。このため、機器装
置を損傷劣化ないし破壊することのない安全確実
な発電システムの停止が達成される。
ータ出力を零まで絞つてからインバータを停止さ
せ、しかる後解列用機械スイツチを解放する。こ
のため、両系統を無理なくしや断することがで
き、インバータ回路にサージが飛び込んで誤ゲー
トパルスが発生するおそれがない。しかも直流中
間回路電圧を監視しているので、商用系統からイ
ンバータ回路に電力が流入しても過大な電圧が主
回路に印加されることがない。このため、機器装
置を損傷劣化ないし破壊することのない安全確実
な発電システムの停止が達成される。
第１図は、本発明の適用可能な自励インバータ
発電システムの回路図、および第２図は、本発明
の一実施例による発電システム停止シーケンスの
概略を示すフローチヤート図である。 １……直流電源、４……直流中間コンデンサ、
５……自励インバータ、１６……系統併入・解列
用機械スイツチ、１７……商用系統線。
発電システムの回路図、および第２図は、本発明
の一実施例による発電システム停止シーケンスの
概略を示すフローチヤート図である。 １……直流電源、４……直流中間コンデンサ、
５……自励インバータ、１６……系統併入・解列
用機械スイツチ、１７……商用系統線。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 直流中間回路と自励インバータを備えて電力
系統との系統連系運転を行う発電システムの停止
保護方式において、 前記インバータの出力を零まで絞つてからイン
バータの動作を停止させるとともに、前記直流中
間回路の電圧を監視し、前記インバータの動作停
止から所定の時間期間の間前記直流中間回路電圧
が基準値以下であるときは該時間期間の経過時に
系統分離を行い、該時間期間の経過途中で前記直
流中間回路電圧が前記基準値を超えたときはその
基準値を超えた時点で系統分離を行うことを特徴
とする停止保護方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56214943A JPS58116074A (ja) | 1981-12-28 | 1981-12-28 | 自励インバ−タ発電システムの停止保護方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56214943A JPS58116074A (ja) | 1981-12-28 | 1981-12-28 | 自励インバ−タ発電システムの停止保護方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58116074A JPS58116074A (ja) | 1983-07-11 |
| JPS644433B2 true JPS644433B2 (ja) | 1989-01-25 |
Family
ID=16664132
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56214943A Granted JPS58116074A (ja) | 1981-12-28 | 1981-12-28 | 自励インバ−タ発電システムの停止保護方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58116074A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6237022A (ja) * | 1985-08-08 | 1987-02-18 | 三洋電機株式会社 | インバータ装置の運転方法 |
-
1981
- 1981-12-28 JP JP56214943A patent/JPS58116074A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58116074A (ja) | 1983-07-11 |
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