CN103703646B - 故障诊断方法、***互连装置和控制装置 - Google Patents

故障诊断方法、***互连装置和控制装置 Download PDF

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Abstract

一种用于诊断与PV?PCS(150)相关的故障的故障诊断方法,该PVPCS(150)配置成执行使PV(100)与***(10)互连的互连运行,该方法包括以下步骤:在***互连装置通过检测到异常而停止互连运行后,通过使PV(100)与***(10)不互连的独立运行将来自PV?PCS(150)的独立运行输出的电力供给到存储PCS(250);测量PV(100)和/或PV?PCS(150)在电力被供给到存储PCS(250)时的输出电力状态;以及当测量出的输出电力状态不满足预定条件时,确定为发生故障并且执行用于向用户通知的错误处理。

Description

故障诊断方法、***互连装置和控制装置
技术领域
本发明涉及诊断与***互连装置相关的故障的故障诊断方法、***互连装置和控制装置,其中该***互连装置输入有光伏电池的输出电力。
背景技术
近年来,电力用户广泛使用接收太阳光发电的光伏电池。随着光伏电池的广泛使用,用于将光伏电池与商用电力***(下文中称为“***”)互连以将电力供给到负载的***互连装置(也称为功率调节器)也逐渐普及。
***互连装置具有用于将光伏电池从***断开的***互连继电器(例如,参见专利文献1)。
参考文献列表
专利文献1:第2000-350468号日本专利公开
发明内容
***互连装置被配置成当检测到***互连装置自身或光伏电池的异常(例如,***互连装置的输入过压、输出过压、半导体部件异常等)时,关闭***互连继电器,由此将光伏电池从***断开,停止***运行,并且向用户通知错误处理(错误显示、蜂鸣声输出等)。
执行这种错误处理的情况被视为严重故障状态,使得用户通过经销商向制造商发出修复请求。
然而,当上述错误处理的原因是干扰因素(例如,雷击和瞬间***电压异常)时,在一些情况下在制造商修复时无法发现异常。在这种情况下,浪费了用户或制造商的劳动力和成本。
由此,本发明的目的在于提供即使在停止互连运行的情况下也能自动诊断与***互连装置相关的故障的故障诊断方法、***互连装置和控制装置。
为了解决上述问题,本发明具有以下特征。
根据本发明的故障诊断方法的特征概述为如下。一种用于诊断与***互连装置(PVPCS150)相关的故障的故障诊断方法,该***互连装置配置成执行互连运行,在互连运行中分布式电源(例如,PV100)的输出电力输入到***互连装置并且分布式电源与***(***10)互连,该方法包括以下步骤:步骤A,在***互连装置通过检测异常而停止互连运行后,通过使分布式电源与***不互连的独立运行将来自***互连装置的独立运行输出的电力供给到预定负载(蓄电池200、存储PCS250);步骤B,测量在步骤A中当电力供给到预定负载时分布式电源和/或***互连装置的输出电力状态;以及步骤C,当在步骤B中测量出的输出电力状态不满足预定条件时,确定为发生故障并且执行用于通知用户的错误处理。
通过这种特征,在通过检测到异常而停止互连运行后,***互连装置执行独立运行,由此能够执行用于检验分布式电源和/或***互连装置的输出电力状态是否正常的测试。然后,在确认分布式电源和/或***互连装置的输出电力状态不满足预定条件(即,不正常运作)后执行错误处理,由此即使在停止互连运行时也能够自动诊断出与***互连装置相关的故障。
根据本发明的故障诊断方法的另一特征概述如下。在上述特征中,故障诊断方法还包括:步骤D,当在步骤B中测量出的输出电力状态满足预定条件时,停止独立运行并尝试开始互连运行。
根据本发明的故障诊断方法的另一特征概述如下。在上述特征中,预定负载包括具有可变充电量的蓄电池,以及该方法还包括:步骤D,其中用在步骤A中所供给的电力为蓄电池进行充电。
根据本发明的故障诊断方法的另一特征概述如下。在上述特征中,步骤B包括:步骤B1,测量分布式电源和/或***互连装置的输出电力状态并同时改变蓄电池的充电量。
根据本发明的故障诊断方法的另一特征概述如下。在上述特征中,预定负载包括:蓄电池;以及能够使蓄电池与***互连的另一***互连装置(存储PCS250),另一***互连装置经由电源线路(PV独立输出线路PL4)与***互连装置的独立运行输出连接,并且步骤A包括:步骤A1,将来自独立运行输出的交流电力经由电源线路供给到另一***互连装置。
根据本发明的***互连装置的特征概述如下。一种***互连装置,其配置成执行互连运行,在互连运行中分布式电源的输出电力输入到***互连装置并且分布式电源与***互连以将电力供给到负载,该***互连装置包括:供给单元(逆变器151、独立输出继电器153、PV控制器154),用于在***互连装置通过检测到异常而停止互连运行后,通过使分布式电源与***不互连的独立运行将来自***互连装置的独立运行输出的电力供给到预定负载;以及错误处理单元(PV控制器154、显示器157、扬声器158),用于在电力从独立运行输出供给到预定负载时的分布式电源和/或***互连装置的输出电力状态不满足预定条件的情况下,确定出发生故障并且执行用于通知用户的错误处理。
根据本发明的控制装置的特征概述如下。一种用于控制***互连装置的控制装置(HEMS600),该***互连装置配置成执行互连运行,在互连运行中分布式电源的输出电力输入到***互连装置并且分布式电源与***互连以将电力供给到负载,该控制装置包括:供给控制单元(HEMS控制器610、收发器620),用于执行控制以在***互连装置通过检测到异常而停止互连运行后,通过使分布式电源与***不互连的独立运行将来自***互连装置的独立运行输出的电力供给到预定负载;以及错误处理控制单元(HEMS控制器610、收发器620),用于在电力从独立运行输出供给到预定负载时的分布式电源和/或***互连装置的输出电力状态不满足预定条件的情况下,确定出发生故障并且执行用于通知用户的错误处理。
附图说明
[图1]图1是根据第一实施方式和第二实施方式的电力控制***的框图。
[图2]图2是根据第一实施方式和第三实施方式的故障诊断方法的流程图。
[图3]图3是根据第二实施方式的故障诊断方法的流程图。
[图4]图4是根据第三实施方式的电力控制***的框图。
具体实施方式
参照附图,将对本发明的第一实施方式至第三实施方式和其他实施方式进行描述。在以下各个实施方式的附图中,相同或相似的附图标记被用于相同或相似的部分。
[第一实施方式]
图1是根据本实施方式的电力控制***的框图。在以下框图中,以粗线示出了电源线路,以虚线示出了通信线路(信号线路)。应注意,通信线路可以不限于有线形式的,还可以是无线形式的。
如图1所示,根据本实施方式的电力控制***在电力用户处设置有光伏电池(PV)100、PV功率调节器(PVPCS)150、蓄电池200、存储功率调节器(存储PCS)250、配电板300以及一个或多个负载400,其中电力用户接收从电力公司的***10供给的交流(AC)电力。
在本实施方式中,PV100与分布式电源对应。PVPCS150与配置成执行互连运行的***互连装置对应,在该互连运行中,PV100的输出电力被输入到***互连装置并且PV100与***10互连以将电力供给到负载400。
PV100接收太阳光来发电,并将通过发电所获得的直流(DC)电力经由设置在PVPCS150与PV100之间的PV电源线路PL1输出到PVPCS150。
蓄电池200存储电力。蓄电池200经由设置在存储PCS250与蓄电池200之间的存储电源线路PL2被来自存储PCS250的DC电力充电,并且在存储PCS250中将释放的DC电力转换成AC电力以输出到配电板300。
PVPCS150将由PV100的发电而获得的DC电力转换成AC电力以输出。在互连运行期间,PVPCS150将AC电力经由设置在配电板300与PVPCS150之间的PV互连输出线路PL3输出到配电板300。另一方面,在独立运行期间,PVPCS150将AC电力经由设置在存储PCS250与PVPCS150之间的PV独立输出线路PL4输出到存储PCS250。
PVPCS150包括:逆变器151、***互连继电器152、独立输出继电器153、PV控制器154、传感器155和传感器156。
逆变器151在PV控制器154的控制下将从PV100输出的DC电力转换成AC电力。
***互连继电器152在PV控制器154的控制下导通和关断。当***互连继电器152处于导通状态时,PV100与***10互连,当***互连继电器152处于关断状态时,PV100从***10断开。互连运行是***互连继电器152处于导通状态且逆变器151输出AC电力的运行状态。
独立输出继电器153在PV控制器154的控制下导通和关断。独立运行是独立输出继电器153处于导通状态且逆变器151输出AC电力的运行状态。应注意,***互连继电器152和独立输出继电器153均由PV控制器154控制使得仅***互连继电器152和独立输出继电器153中的一个变成导通状态。
PV控制器154控制PVPCS150的多种类型的功能,并且通过使用处理器或存储器进行配置。PV控制器154被配置成能够经由通信线路CL与存储PCS250进行通信。PV控制器154和存储控制器253检测彼此是否能够通信的状态并成为能够实现将在下面描述的控制的状态。应注意,PV控制器154不限于与存储控制器253进行直接通信的配置,而且还可经由收发器、服务器或控制装置交换信息。此外,可通过有线或无线通信的方式交换信息。
PV控制器154被配置成执行异常停止处理以在互连运行期间检测PV100和/或PVPCS150的异常,并停止互连运行(具体为,关闭***互连继电器152并且停止逆变器151)。此外,PV控制器154在执行异常停止处理后执行故障诊断以诊断与PVPCS150相关的故障。将在下面描述故障诊断。
传感器155被设置在PV电源线路PL1上,测量PV100的输出电力状态(电压和电流),并且将测量结果输出到PV控制器154。
传感器156被设置在PV独立输出线路PL4上,测量PVPCS150的输出电力状态(电压和电流),并且将测量结果输出到PV控制器154。然而,在本实施方式中,可以不设置传感器156。
显示器157被配置成在PV控制器154的控制下执行多种类型的显示(错误显示等)。扬声器158被配置成在PV控制器154的控制下执行多种类型的声音输出(蜂鸣声输出等)。在本实施方式中,显示器157和扬声器158都用于错误处理。然而,也可以是显示器157和扬声器158中只有一个被用于错误处理。应注意,显示器157可设置在PVPCS150的外侧。
在充电期间,存储PCS250将来自***10的AC电力(主要是夜间电力)和来自PVPCS150的AC电力转换成DC以输出到蓄电池200。另外,在放电期间,存储PCS250将由蓄电池200的放电而获得的DC电力转换成AC并将该AC经由设置在配电板300与存储PCS250之间的存储互连输入/输出线路PL5输出到配电板300。
存储PCS250包括:双向转换器251、***互连继电器252、存储控制器253和传感器254。
双向转换器251在存储控制器253的控制下将从蓄电池200输出的DC电力转换成AC电力,并且将来自***10的AC电力和来自PVPCS150的AC电力转换成DC电力。
***互连继电器252在存储控制器253的控制下导通和关断。当***互连继电器252处于导通状态时,蓄电池200与***10互连,而当***互连继电器252处于关断状态时,蓄电池200从***10断开。
存储控制器253控制存储PCS250的多种类型的功能,并且通过使用处理器或存储器进行配置。存储控制器253被配置成能够通过通信线路CL与PV控制器154进行通信。在PVPCS150的独立运行期间,存储控制器253执行用于诊断PVPCS150故障的故障诊断的一部分。将在下面描述该故障诊断。
传感器254被设置在PV独立输出线路PL4上,测量PVPCS150的输出电力状态(电压和电流),并且将测量结果输出到PV控制器154。
配电板300将从PVPCS150输出的AC电力和从存储PCS250输出的AC电力供给到负载400。当PVPCS150和存储PCS250的总输出AC电量小于负载400的耗电量时,配电板300从***10接收(购买)AC电力的短缺,并将该AC电力经由***电源线路PL7供给到负载400。此外,当PVPCS150和存储PCS250的总输出AC电量大于负载400的耗电量时,配电板300将过量的AC电力经由***电源线路PL7逆电力流(出售)给***10。应注意,蓄电池200(存储PCS250)的逆电力流是不被允许的,并由此逆电力流限于PVPCS150的输出AC电力。
AC电力经由设置在配电板300与负载400之间的电源线路PL6供给到负载400,并且负载400消耗供给的AC电力来运行。可存在一个或多个负载400。负载400不仅包括诸如照明、或空调、冰箱和电视的家用电器,而且还可以包括蓄热器等。
接着,将描述根据本实施方式的PVPCS150的故障诊断方法。
此处,将描述根据本实施方式的故障诊断方法的概述。根据本实施方式的故障诊断方法用于诊断与PVPCS150相关的故障,其中PVPCS150被配置成执行使PV100与***10互连的互连运行。
在根据本实施方式的故障诊断方法中,首先,PVPCS150通过检测异常(例如,PVPCS150的输入过压、输出过压、半导体部件异常等)停止互连运行,此后,通过使PV100与***10不互连的独立运行将来自PVPCS150的独立运行输出的电力供给到存储PCS250。
第二,当电力从PVPCS150供给到存储PCS250时,测量PV100和/或PVPCS150的输出电力状态。
第三,当测量出的输出电力状态不满足预定条件时,确定为发生故障,并执行用于通知用户的错误处理(错误显示、蜂鸣声输出等)。此处,预定条件表示可被视为PV100和/或PVPCS150正常运行的输出电力状态(电压、电流等)。
相反地,当测量出的输出电力状态满足预定条件时,执行重试处理以停止独立运行并尝试启动互连运行。
通过这种方式,在根据本实施方式的故障诊断方法中,蓄电池200被用作预定负载,并且执行用于检查(检验)PV100和/或PVPCS150是否在独立运行下正常运行的测试。
图2是根据本实施方式的故障诊断方法的流程图。在本流程开始的时间点,在PVPCS150中,***互连继电器152处于导通状态,而互连继电器152处于关断状态并且逆变器151正在运行(运作)。
如图2所示,在步骤S101中,PV控制器154检测异常(PVPCS150的输入过压、输出过压、半导体部件异常等)以停止互连运行。具体地,关闭***互连继电器152来停止逆变器151的运行。
在步骤S102中,PV控制器154导通独立输出继电器153以开始逆变器151的运行,由此开始PVPCS150的独立运行。因此,从逆变器151输出的AC电力经由独立输出继电器153和PV独立输出线路PL4被输入到存储PCS250的双向转换器251。
在步骤S103中,当检测到AC电力是经由PV独立输出线路PL4所供给时,存储控制器253开始用于使蓄电池200充电的充电模式。在充电模式中,存储控制器253可以改变蓄电池200的充电量。应注意,充电量是由电流、电压、功率和每单位时间的电流或电压中的任一种指示的。
当蓄电池200的充电量改变时,PV100和PVPCS150的输出电压值也改变。PV控制器154测量在PV100的输出电压值改变时的PV100的输出电流值,并且将PV100的输出电压值和输出电流值的乘积测量作为PV100的输出电量。此外,PV控制器154测量在PVPCS150的输出电压值改变时的PVPCS150的输出电流值,并且将PVPCS150的输出电压值和输出电流值的乘积测量作为PVPCS150的输出电量。
在步骤S104中,PV控制器154检查在步骤S103中测量出的电力状态(电压值、电流值、电量和电力转换效率)是否与预先存储的电力条件(电压值、电流值、电量和电力转换效率)相等或基本相等。在相等或基本相等的情况下(步骤S104;是),则确定为PV100和PVPCS150是正常运行的,并且该处理前进至步骤S105。相反,在不相等或基本不相等的情况下(步骤S104;否),则确定为PV100和/或PVPCS150没有正常运行,并且该处理前进至步骤S108。
在步骤S105中,PV控制器154关断独立输出继电器153,由此停止PVPCS150的独立运行。
在步骤S106中,PV控制器154切换为互连运行的启动状态。
在步骤S107中,PV控制器154导通***互连继电器152并同时使逆变器151运作,并由此尝试启动互连运行(重试处理)。
另一方面,在确定为PV100和/或PVPCS150没有正常运行后,在步骤S108中,PV控制器154关断独立输出继电器153并停止逆变器151,由此停止PVPCS150的独立运行。
在步骤S109中,PV控制器154执行用于将故障通知给用户的错误处理。
如上所述,PVPCS150具有供给装置(逆变器151、独立输出继电器153和PV控制器154)和错误处理装置(PV控制器154、显示器157和扬声器158),其中,该供给装置在通过检测异常来停止互连运行之后通过使PV100与***10没有互连的独立运行将来自PVPCS150的独立运行输出的电力供给到存储PCS250,该错误处理装置用于在电力从独立运行输出供给到存储PCS250时PV100和/或PVPCS150的输出电力状态不满足预定条件的情况下,确定出发生故障来执行用于通知用户的错误处理。
通过这种方法,在通过异常检测停止互连运行后,执行独立运行,由此能够执行用于检验PV100和/或PVPCS150的输出电力状态是否正常的测试。然后,在确认PV100和/或PVPCS150的输出电力状态是不正常后执行错误处理,由此即使在停止互连运行的情况下也能自动地诊断与PVPCS150相关的故障。
相反,当确认出PV100和/或PVPCS150的输出电力状态是正常时,则执行用于重启互连运行的重试处理,由此能够自动地返回至互连运行。
在本实施方式中,具有可变充电量的蓄电池200充有从PVPCS150供给的电力。通过这种方法,能够通过将具有可变充电量的蓄电池200用作用于测试的预定负载而逐步检查PV100和/或PVPCS150的输出电力状态。此外,在这种测试期间获得的电力不会被消耗而是被充电,由此可节省电力。
[第二实施方式]
下文中,将对第二实施方式与第一实施方式的区别之处进行描述。
以与第一实施方式相同的方式对根据本实施方式的电力控制***进行配置,但是,故障诊断方法中的一部分不同于第一实施方式的故障诊断方法。
图3是根据本实施方式的故障诊断方法的流程图。在本流程图中,由于步骤S203至S205和S208以外的其他每个步骤与第一实施方式的步骤相似,所以将对步骤S203至S205和S208进行描述。
如图3所示,在步骤S203中,当检测到AC电力是经由PV独立输出线路PL4供给时,存储控制器253开始用于对蓄电池200充电的充电模式。在充电模式中,存储控制器253可改变蓄电池200的充电量。当蓄电池200的充电量改变时,PV100和PVPCS150的输出电压值也会改变。在本实施方式中,存储控制器253测量在PVPCS150的输出电压值改变时的PVPCS150的输出电流值,并且将PVPCS150的输出电压值和输出电流值的乘积测量作为PVPCS150的输出电量。
在步骤S204中,存储控制器253检查在步骤S203中测量到的电力状态(电压值、电流值、电量和电力转换效率)是否与预先存储的电力条件(电压值、电流值、电量和电力转换效率)相等或基本相等。在相等或基本相等的情况下(步骤S204;是),确定为PV100和PVPCS150是正常运行,其被通知到PV控制器154,并且该处理前进至步骤S205。相反地,在不相等或基本不相等的情况下(步骤S204;否),确定为PV100和/或PVPCS150是不正常运行,其被通知到PV控制器154,并且该处理前进至步骤S208。
在步骤S205中,响应于来自存储控制器253的通知,PV控制器154关断独立输出继电器153,由此停止PVPCS150的独立运行。之后,PV控制器154以与第一实施方式相同的方式执行重试处理。
在步骤S208中,响应于来自存储控制器253的通知,PV控制器154关断独立输出继电器153并停止逆变器151,由此停止PVPCS150的独立运行。之后,PV控制器154以与第一实施方式相同的方式执行错误处理。
[第三实施方式]
下文中,将对第三实施方式与第一实施方式和第二实施方式的区别之处进行描述。图4是根据本实施方式的电力控制***的框图。
如图4所示,根据本实施方式的电力控制***与第一实施方式和第二实施方式的电力控制***的区别在于具有HEMS(HomeEnergyManagementSystem,家庭能源管理***)600。HEMS600用于对电力用户执行电力管理。HEMS600具有通过向PVPCS150、存储PCS250和负载400发送多种类型的控制命令来控制电力用户家中的各个设备的功能;还具有收集多种类型的测量值以监控和显示电力用户家中的各个装置的状态的功能。在本实施方式中,HEMS600与用于控制PVPCS150(***互连装置)的控制装置对应。
HEMS600包括HEMS控制器610和收发器620。HEMS控制器610通过使用处理器和存储器来配置,并且通过使用收发器620对电力用户家中的各个装置进行控制。收发器620被配置成与电力用户家中的各个装置进行通信。
在这样配置的供电***中,HEMS600执行控制以实现根据上述实施方式的故障诊断方法。将通过使用图2的流程图对在HEMS600执行控制以实现根据上述实施方式的故障诊断方法时的运行进行描述。
如图2所示,在步骤S101中,HEMS600检测异常(例如,PVPCS150的输入过压、输出过压、半导体部件异常等)并控制PVPCS150停止互连运行。
在步骤S102中,HEMS600控制PVPCS150开始独立运行。因此,从逆变器151输出的AC电力经由独立输出继电器153和PV独立输出线路PL4输入到存储PCS250的双向转换器251。
在步骤S103中,当检测到AC电力是经由PV独立输出线路PL4供给时,HEMS600控制存储PCS250开始用于对蓄电池200充电的充电模式。在充电模式中,HEMS600可改变蓄电池200的充电量。当蓄电池200的充电量改变时,PV100和PVPCS150的输出电压值也改变。HEMS600测量在PV100的输出电压值改变时的PV100的输出电流值,并且测量PV100的输出电压值和输出电流值的乘积作为PV100的输出电量。此外,HEMS600测量在PVPCS150的输出电压值改变时的PVPCS150的输出电流值,并且测量PVPCS150的输出电压值和输出电流值的乘积作为PVPCS150的输出电量。
在步骤S104中,HEMS600检查在步骤S103中测量到的电力状态(电压值、电流值、电量和电量改变效率)是否与预先存储的电力条件(电压值、电流值、电量和电量改变效率)相等或基本相等。在相等或基本相等的情况下(步骤S104;是),确定为PV100和PVPCS150是正常运行,并且该处理前进至步骤S105。相反地,在不相等或基本不相等的情况下(步骤S104;否),确定为PV100和/或PVPCS150是不正常运行,并且该处理前进至步骤S108。
在步骤S105中,HEMS600控制PVPCS150停止独立运行。
在步骤S106中,HEMS600控制PVPCS150切换至互连运行的启动状态。
在步骤S107中,HEMS600控制PVPCS150尝试启动互连运行。
另一方面,在确定为PV100和/或PVPCS150是不正常运行后,在步骤S108中,HEMS600控制PVPCS150停止独立运行。
在步骤S109中,HEMS600控制PVPCS150执行用于将故障通知给用户的错误处理。可选地,为了使HEMS600自身通过使用设置在HEMS600中的显示器(未示出)或扬声器(未示出)执行错误处理,也可控制显示器或扬声器。
如上所述,根据本实施方式的HEMS600具有供给控制装置(HEMS控制器610和收发器620)和错误处理控制装置(HEMS控制器610和收发器620),其中,该供给控制装置用于在PVPCS150通过检测到异常而停止互连运行后执行控制以通过使PV100与***10不互连的独立运行将来自PVPCS150的独立运行输出的电力供给到预定负载;该错误处理控制装置用于在电力从独立运行输出供给到存储PCS250时PV100和/或PVPCS150的输出电力状态不满足预定条件的情况下,确定发生故障并执行用于通知用户的错误处理。这使得即使在PVPCS150与存储PCS250之间没有设置通信线路的配置中也能够实现故障诊断方法。
[其他实施方式]
如上所述,已通过实施方式描述了本发明。然后,不应当理解为构成本公开的讨论和附图限制本发明。通过本公开,多种替代性实施方式、示例和运行技术对于本领域技术人员而言是显而易见的。
在每个上述的实施方式中,描述了逐步检查PV100和/或PVPCS150的输出电力状态的示例。然而,为了最小化因在半导体的短路故障状态下进行运行而导致的二次损坏,可在瞬间、间歇性运行模式中执行诊断。
在每个上述的实施方式中,对将来自PVPCS150的AC电力供给到存储PCS250的示例进行了描述,然而,也可配置成使得DC电力从PVPCS150供给到存储PCS250。在这种情况下,在图1中,设置在PV100与逆变器151之间的DC/DC转换器(未示出)可连接到独立输出继电器153,并且设置在蓄电池200与双向转换器251之间的独立输出继电器153和DC/DC转换器(未示出)可通过PV独立输出线路PL4连接。
此外,在每个上述的实施方式中,对独立地设置PVPCS150和存储PCS250的示例进行了描述,然而,也可配置成使得存储PCS250与PVPCS150集成(所谓的混合PCS)。
在每个上述的实施方式中,蓄电池200(和存储PCS250)被用作预定负载,然而,也可以使用具有可变耗电量的负载或类似设备来替代蓄电池200(和存储PCS250)。
此外,在每个上述的实施方式中,PV被描述为分布式电源的示例,然而,可使用作为一种燃料电池的固体氧化物燃料电池(SOFC)、其它蓄电池、风力发电装置等替代PV。
应注意,于(2011年7月22日)提交的第2011-161243号日本专利申请的全文通过引用并入本文。
工业适用性
如上所述,本发明在电领域中是有用的,通过本发明即使在停止互连运行的情况下也能够自动地诊断与***互连装置相关的故障。

Claims (7)

1.一种用于诊断与***互连装置相关的故障的故障诊断方法,所述***互连装置配置成执行互连运行,在所述互连运行中分布式电源的输出电力输入到所述***互连装置并且所述分布式电源与***互连,其特征在于,所述故障诊断方法包括以下步骤:
步骤A,在所述***互连装置通过检测到异常而停止所述互连运行后,通过使所述分布式电源与所述***不互连的独立运行将来自所述***互连装置的独立运行输出的电力供给到预定负载;
步骤B,测量在所述步骤A中当电力被供给到所述预定负载时所述分布式电源和/或所述***互连装置的输出电力状态;以及
步骤C,当在所述步骤B中测量出的输出电力状态不满足预定条件时,确定为发生故障并且执行用于通知用户的错误处理。
2.如权利要求1所述的故障诊断方法,还包括:
步骤D,当在所述步骤B中测量出的输出电力状态满足预定条件时,停止所述独立运行并且尝试开始所述互连运行。
3.如权利要求1所述的故障诊断方法,其中
所述预定负载包括具有可变充电量的蓄电池,以及
所述方法还包括:步骤D,用在所述步骤A中所供给的电力为所述蓄电池充电。
4.如权利要求3所述的故障诊断方法,其中
所述步骤B包括:步骤B1,测量所述分布式电源和/或所述***互连装置的输出电力状态并同时改变所述蓄电池的充电量。
5.如权利要求3所述的故障诊断方法,其中
所述预定负载包括:
所述蓄电池;以及
能够使所述蓄电池与所述***互连的另一***互连装置,
所述另一***互连装置经由电源线路与所述***互连装置的所述独立运行输出连接,并且
所述步骤A包括:步骤A1,将来自所述独立运行输出的交流电力经由所述电源线路供给到所述另一***互连装置。
6.一种配置成执行互连运行的***互连装置,在所述互连运行中分布式电源的输出电力输入到***互连装置并且所述分布式电源与***互连,其特征在于,所述***互连装置包括:
供给单元,用于在所述***互连装置通过检测到异常而停止所述互连运行后,通过使所述分布式电源与所述***不互连的独立运行将来自所述***互连装置的独立运行输出的电力供给到预定负载;以及
错误处理单元,用于在电力从所述独立运行输出供给所述预定负载时所述分布式电源和/或所述***互连装置的输出电力状态不满足预定条件的情况下,确定出发生故障并且执行用于通知用户的错误处理。
7.一种控制***互连装置的控制装置,所述***互连装置被配置成执行互连运行,在互连运行中分布式电源的输出电力输入到所述***互连装置并且所述分布式电源与***互连以将电力供给到负载,其特征在于,所述控制装置包括:
供给控制单元,用于执行控制以在所述***互连装置通过检测到异常而停止所述互连运行后,通过使所述分布式电源与所述***不互连的独立运行将来自所述***互连装置的独立运行输出的电力供给到预定负载;以及
错误处理控制单元,用于在电力从所述独立运行输出供给到所述预定负载时所述分布式电源和/或所述***互连装置的输出电力状态不满足预定条件的情况下,确定出发生故障并且执行用于通知用户的错误处理。
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Families Citing this family (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102545711B (zh) * 2012-02-17 2015-06-24 振发能源集团有限公司 一种新型的离网/并网一体化太阳能发电***与控制方法
US10418833B2 (en) 2015-10-08 2019-09-17 Con Edison Battery Storage, Llc Electrical energy storage system with cascaded frequency response optimization
JP6227885B2 (ja) * 2013-04-19 2017-11-08 京セラ株式会社 電力制御システム、電力制御装置、電力制御システムの制御方法
WO2015045339A1 (ja) * 2013-09-27 2015-04-02 パナソニックIpマネジメント株式会社 配電装置および蓄電池パックの診断方法
JP5971269B2 (ja) 2014-02-07 2016-08-17 トヨタ自動車株式会社 電力変換装置及び電力変換方法
KR20160044353A (ko) * 2014-10-15 2016-04-25 엘에스산전 주식회사 계통 연계형 태양광 발전 시스템
US10186889B2 (en) 2015-10-08 2019-01-22 Taurus Des, Llc Electrical energy storage system with variable state-of-charge frequency response optimization
US10554170B2 (en) 2015-10-08 2020-02-04 Con Edison Battery Storage, Llc Photovoltaic energy system with solar intensity prediction
US10564610B2 (en) 2015-10-08 2020-02-18 Con Edison Battery Storage, Llc Photovoltaic energy system with preemptive ramp rate control
US10222427B2 (en) 2015-10-08 2019-03-05 Con Edison Battery Storage, Llc Electrical energy storage system with battery power setpoint optimization based on battery degradation costs and expected frequency response revenue
US11210617B2 (en) 2015-10-08 2021-12-28 Johnson Controls Technology Company Building management system with electrical energy storage optimization based on benefits and costs of participating in PDBR and IBDR programs
US10418832B2 (en) 2015-10-08 2019-09-17 Con Edison Battery Storage, Llc Electrical energy storage system with constant state-of charge frequency response optimization
US10197632B2 (en) 2015-10-08 2019-02-05 Taurus Des, Llc Electrical energy storage system with battery power setpoint optimization using predicted values of a frequency regulation signal
US10389136B2 (en) 2015-10-08 2019-08-20 Con Edison Battery Storage, Llc Photovoltaic energy system with value function optimization
US10742055B2 (en) 2015-10-08 2020-08-11 Con Edison Battery Storage, Llc Renewable energy system with simultaneous ramp rate control and frequency regulation
US10700541B2 (en) 2015-10-08 2020-06-30 Con Edison Battery Storage, Llc Power control system with battery power setpoint optimization using one-step-ahead prediction
US10250039B2 (en) 2015-10-08 2019-04-02 Con Edison Battery Storage, Llc Energy storage controller with battery life model
US10190793B2 (en) 2015-10-08 2019-01-29 Johnson Controls Technology Company Building management system with electrical energy storage optimization based on statistical estimates of IBDR event probabilities
US10283968B2 (en) * 2015-10-08 2019-05-07 Con Edison Battery Storage, Llc Power control system with power setpoint adjustment based on POI power limits
US9917445B2 (en) * 2015-11-18 2018-03-13 Parker-Hannifin Corporation Grid-tied solar photovoltaic power system with dynamic grid power stabilization
US11139654B2 (en) * 2016-02-10 2021-10-05 Eguana Technologies Output control and compensation for AC coupled systems
US10305321B2 (en) 2016-02-10 2019-05-28 Eguana Technologies Automatic recovery control
US10181724B2 (en) 2016-02-10 2019-01-15 Eguana Technologies Seamless transitions between control modes
KR102513991B1 (ko) 2016-04-15 2023-03-23 엘에스일렉트릭(주) 태양광 전압 제어 장치
KR101947866B1 (ko) * 2016-06-07 2019-02-14 현대자동차주식회사 차량 충전장치 제어방법 및 시스템
US10050558B2 (en) * 2016-06-13 2018-08-14 Toyota Industries Electric Systems North America, Inc. Alternating current (AC) inverter and method of controlling the same
DE102016218219A1 (de) 2016-09-22 2018-03-22 Siemens Aktiengesellschaft DC-Überspannungsschutz für ein Energiespeichersystem
US11163271B2 (en) 2018-08-28 2021-11-02 Johnson Controls Technology Company Cloud based building energy optimization system with a dynamically trained load prediction model
US11159022B2 (en) 2018-08-28 2021-10-26 Johnson Controls Tyco IP Holdings LLP Building energy optimization system with a dynamically trained load prediction model
CN109524984A (zh) * 2018-10-31 2019-03-26 北京科诺伟业科技股份有限公司 一种储能变流器功率调度控制方法
JP7261977B2 (ja) * 2018-11-30 2023-04-21 パナソニックIpマネジメント株式会社 制御システム、電力システム、制御方法及びプログラム
CN111208385A (zh) * 2019-12-19 2020-05-29 云南电网有限责任公司玉溪供电局 电网在线故障分层诊断方法
TWI755807B (zh) * 2020-08-05 2022-02-21 行政院原子能委員會核能研究所 燃料電池發電併聯電網整合裝置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3794208B2 (ja) * 1999-06-25 2006-07-05 松下電工株式会社 系統連系システムの保護装置
CN102208815A (zh) * 2010-03-31 2011-10-05 比亚迪股份有限公司 一种家庭多能源***及其控制方法

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62290362A (ja) * 1986-06-06 1987-12-17 Fuji Electric Co Ltd インバ−タの出力電圧異常検出回路
JPH01243826A (ja) * 1988-03-19 1989-09-28 Sanyo Electric Co Ltd 系統連系太陽光発電システムの起動方法
JP3233521B2 (ja) * 1993-11-25 2001-11-26 シャープ株式会社 系統連系型逆変換装置
JPH09117066A (ja) * 1995-10-18 1997-05-02 Sanyo Electric Co Ltd 系統連系電源システム
JPH09322555A (ja) * 1996-05-29 1997-12-12 Sanyo Electric Co Ltd 系統連系システム
JP3565470B2 (ja) * 1997-06-13 2004-09-15 キヤノン株式会社 地絡保護装置並びにその動作方法、これを有した太陽光発電システム及びこれを有した太陽光発電システム用インバータ
US6219623B1 (en) * 1997-11-24 2001-04-17 Plug Power, Inc. Anti-islanding method and apparatus for distributed power generation
JP2000350468A (ja) 1999-06-02 2000-12-15 Matsushita Electric Ind Co Ltd 系統連系インバータ
US6593520B2 (en) * 2000-02-29 2003-07-15 Canon Kabushiki Kaisha Solar power generation apparatus and control method therefor
JP4169456B2 (ja) * 2000-06-09 2008-10-22 シャープ株式会社 太陽光発電装置およびその管理システム
JP4942454B2 (ja) * 2006-10-31 2012-05-30 三洋電機株式会社 系統連系装置及び系統連系システム
JP4804375B2 (ja) * 2007-01-30 2011-11-02 三洋電機株式会社 系統連系装置及び系統連系システム
JP5015643B2 (ja) * 2007-03-28 2012-08-29 三菱電機ビルテクノサービス株式会社 インバータ診断方法
CA2686671C (en) * 2007-05-08 2014-09-09 American Power Conversion Corporation Alternative-source energy management
JP5359242B2 (ja) * 2008-12-15 2013-12-04 オムロン株式会社 パワーコンディショナ
US8462014B1 (en) * 2009-08-10 2013-06-11 Ecologic Analytics, LLC Meter data management systems, methods, and software with outage management capabilities
US8334618B2 (en) * 2009-11-13 2012-12-18 Eaton Corporation Method and area electric power system detecting islanding by employing controlled reactive power injection by a number of inverters
KR101097260B1 (ko) * 2009-12-15 2011-12-22 삼성에스디아이 주식회사 계통 연계형 전력 저장 시스템 및 전력 저장 시스템 제어 방법
KR101174891B1 (ko) * 2010-06-01 2012-08-17 삼성에스디아이 주식회사 전력 저장 시스템 및 그 제어방법
JP2014508939A (ja) * 2011-03-04 2014-04-10 パセコ コーポレイション 太陽電池アレイの構成可変太陽電池パネルの絶縁抵抗の測定
US20120299387A1 (en) * 2011-05-27 2012-11-29 Indiana Research & Technology Corporation Diagnostics of integrated solar power
JP5719714B2 (ja) * 2011-07-22 2015-05-20 京セラ株式会社 起動制御方法、系統連系装置、及び制御装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3794208B2 (ja) * 1999-06-25 2006-07-05 松下電工株式会社 系統連系システムの保護装置
CN102208815A (zh) * 2010-03-31 2011-10-05 比亚迪股份有限公司 一种家庭多能源***及其控制方法

Also Published As

Publication number Publication date
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JP2013027207A (ja) 2013-02-04
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