JP2002335632A - 系統連系インバータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 新たに回路等を設けることなく、各母線コン
デンサ間の電圧差を抑制し、さらに各母線コンデンサ間
に電圧差が発生しても、インバータ部に悪影響が生じる
ことなく、エラーを検知して停止させることができる 【解決手段】 各母線コンデンサ３ａ、３ｂ間に電圧差
が現れたときに、直流電流補正回路１４により、電圧差
に応じた直流電流補正値を出力し、この直流電流補正値
を直流分制御回路１２に加えることにより、インバータ
により、各母線コンデンサ３ａ、３ｂ間の電圧差を生じ
る原因となる微少な直流分も含めて制御するとともに、
母線コンデンサ電圧異常検知回路１５により、各母線コ
ンデンサ３ａ、３ｂ間の電圧差が母線コンデンサ３ａ、
３ｂ全体の電圧の所定の割合を超えたときに、異常と判
断するように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、系統連系インバー
タに係り、例えば、太陽電池などの直流電力を交流電力
に変換し、交流電力系統に連系して負荷に電力を供給す
る系統連系インバータの制御技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１２は従来の系統連系インバータの構
成図である。図１２において、１０１は太陽電池であ
り、１０２は変動する太陽電池１０１の出力電圧を一定
の電圧に制御するとともに、インバータの入力に必要な
電圧に変換して出力するコンバータである。このコンバ
ータ１０２は、リアクトル１０２ａ、ＳＷ素子１０２
ｂ、ダイオード１０２ｃにより構成される。

【０００３】１０３はコンバータ１０２からの出力電圧
を平滑して出力する平滑手段の母線コンデンサであり、
この母線コンデンサ１０３は、同容量の２つの母線コン
デンサ１０３ａ、１０３ｂの直列接続により構成され
る。１０４はインバータの電力変換を行うＳＷ素子１０
４ａ〜１０４ｄを一体にまとめて構成されたＳＷ素子モ
ジュールである。インバータとなるＳＷ素子モジュール
１０４は、平滑手段の母線回路１０３から出力される平
滑された直流電力を交流電力に変換して出力する。

【０００４】１０５はリアクトル１０５ａとコンデンサ
１０５ｂからなるフィルター回路であり、フィルター回
路１０５は、インバータとなるＳＷ素子モジュール１０
４の交流出力の高周波をカットして波形を改善する。１
０６はフィルター回路１０５と交流電力系統１０７との
間に設置され、系統１０７側の異常時あるいはインバー
タの異常時にインバータと系統１０７を切り離す連系リ
レーである。

【０００５】交流電力系統１０７は、１相が接地された
３相２００Ｖの系統である。１０８はインバータとなる
ＳＷ素子モジュール１０４の交流に変換されたインバー
タ出力電流の交流分を検出するインバータ出力電流検出
部であり、１０９はフィルター回路１０５で高周波がカ
ットされたインバータ出力電流から直流分を検出する直
流電流検出部である。

【０００６】１１０は系統１０７の電圧を検出する系統
電圧検出部であり、１１１はＳＷ素子モジュール１０４
及び連系リレー１０６を制御する制御回路である。１１
２は直流分制御回路であり、直流分制御回路１１２は、
インバータ出力電流から検出された直流分の検出信号を
基に、直流分の補正値を制御回路１１１へ出力する。

【０００７】制御回路１１１は、交流電力系統１０７の
位相を検出し、インバータ出力電流の目標値を求める。
制御回路１１１は、インバータ出力電流の目標値から、
検出されたインバータ出力電流の交流分と直流分を加え
たものを差し引いて誤差を求め、この誤差がゼロになる
ようにＳＷ素子モジュール１０４を制御する。なお、こ
こでは、インバータ出力電流検出部１０８は、インバー
タ出力電流から交流分のみ検出する例であるが、例え
ば、更に交流分だけでなく直流分を検出して、これを基
に誤差を求めてＳＷ素子モジュール１０４を検出するよ
うに構成してもよい。

【０００８】以上の構成において、この従来の系統連系
インバータの動作を説明する。従来の系統連系インバー
タは、１相が接地された交流電力系統１０７に絶縁トラ
ンスを介することなく連系している。このように連系す
るには、平滑手段となる母線コンデンサ１０３の中間
点、即ち、母線コンデンサ１０３ａと母線コンデンサ１
０３ｂの接続点に、交流電力系統１０７の接地された相
を接続させる。

【０００９】ＳＷ素子１０４ａ、１０４ｂからの出力と
ＳＷ素子１０４ｃ、１０４ｄからの出力は、母線コンデ
ンサ１０３ａ、１０３ｂの接続点からみて、それぞれ２
００Ｖの交流を出力する。これにより、太陽電池の対地
電圧は、ほぼ直流分となり、図示しない交流電力系統１
０７側に設けられた漏電遮断器が誤動作し難くなる。

【００１０】コンバータ１０２は、太陽電池１０１の出
力電圧をインバータの入力に必要な適切な電圧まで昇圧
して、平滑手段となる母線コンデンサ１０３に出力す
る。母線コンデンサ１０３ａ、１０３ｂは、それぞれ容
量が等しいため、通常、各母線コンデンサ１０３ａ、１
０３ｂの各電圧は、それぞれ等しくなり、コンバータ１
０２の昇圧した電圧の半分になる。

【００１１】制御回路１１１は、系統電圧検出部１１０
からの交流電力系統１０７の電圧を検出して同期をと
り、インバータの目標電流の瞬時値を求める。更に、制
御回路１１１は、求めた目標電流瞬時値と、インバータ
出力電流検出部１０８より検出されたインバータ出力電
流及び後述する直流分制御回路１１２からの補正値を比
較して、インバータ出力電流が目標電流と同一となるよ
うにＳＷ素子モジュール１０４を制御する。例えば、制
御回路１１１は、インバータ出力電流の目標値から、検
出されたインバータ出力電流の交流分と直流分を加えた
ものを差し引いて誤差を求め、この誤差がゼロになるよ
うにＳＷ素子モジュール１０４を制御する。

【００１２】直流電流検出部１０９は、ＳＷ素子１０４
ａ〜１０４ｄの動作のばらつきなどに起因して、インバ
ータの出力電流に含まれる直流電流を検出して直流分制
御回路１１２に検出値を出力する。直流分制御回路１１
２は、直流電流検出部１０９からの検出値より、インバ
ータの直流電流を抑制するように補正値を制御回路１１
１に出力する。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】従来の系統連系インバ
ータは以上のように構成されていたので、直流分制御回
路１１２による直流電流の制御は、直流電流検出部１０
９の分解能以下の直流分については働かない。また、直
流電流検出部１０９または直流分制御回路１１２にオフ
セット誤差が残っていた場合には、オフセット分だけ直
流電流が流れることになる。

【００１４】これらに起因する直流電流は微小でも、時
間の経過に伴い、母線コンデンサ１０３ａ、１０３ｂ間
に徐々に電圧差を生じさせる。例えば、インバータ出力
に正方向の直流電流が流れると、母線コンデンサ１０３
全体での電圧は、コンバータ１０２により一定に制御さ
れる。しかしながら、その内訳は母線コンデンサ１０３
ａの電圧が低く、母線コンデンサ１０３ｂの電圧が高く
なる。負方向の直流電流が流れた場合はその逆となる。
そして、母線コンデンサ１０３ａ、１０３ｂ間の電圧差
が大きくなると、インバータ部は、正弦波の出力をする
ことが困難になる。

【００１５】この対策として、各母線コンデンサ１０３
ａ、１０３ｂと並列にＳＷ素子等からなる回路を設け
て、各母線コンデンサ１０３ａ、１０３ｂの電圧が等し
くなるように制御する方法が考えられる。しかしなが
ら、これを達成するためには、主回路、制御回路などに
新たに回路を設けなければならず、筐体が大きくなり、
コストも高くなる。

【００１６】また、母線コンデンサ１０３ａ、１０３ｂ
間に電圧差が生じたときの保護としては、各母線コンデ
ンサの過電圧保護のみでは不十分である。例えば、母線
コンデンサ１０３ａ、１０３ｂとして定格４００Ｖのコ
ンデンサを２直列に使用し、両端に７００Ｖを印加する
場合を考えると、保護レベルとしては、コンデンサ定格
電圧の４００Ｖ付近である。

【００１７】このため、過電圧エラーを検知したとき、
母線コンデンサ１０３ａ、１０３ｂの電圧は、一方が４
００Ｖ、他方は３００Ｖとなり、母線コンデンサ１０３
ａ、１０３ｂ間に１００Ｖの電圧差が生じるまでエラー
を検知できない。この電圧差は、インバータが既に正弦
波を出力できるレベルではなく、電圧が低い側の母線コ
ンデンサには、系統から充電電流が流れ込む場合もあり
うる。

【００１８】さらに、インバータ部の制御方式などによ
り、例えば、両端に印加する電圧が３９０Ｖ程度となる
場合には、仮に一方の電解コンデンサが０Ｖとなって
も、他方は３９０Ｖであり、保護レベル４００Ｖを超え
ないため、エラーを検知できない。

【００１９】この対策として、母線コンデンサ１０３
ａ、１０３ｂの電圧を検出してそれらの電圧差を求め、
この電圧差が所定値を超えたときに、エラーと判断する
方法が考えられる。しかしながら、例えば、５０Ｖの電
圧差が生じたときにエラーと判断する場合、母線両端の
電圧が７００Ｖのときや６００Ｖのとき、さらには３９
０Ｖのときでは、５０Ｖの電圧差が与えるインバータ部
の出力の影響度が異なり、一概にエラーとすべき電圧差
を決めることができないため、保護機能としては不十分
である。

【００２０】そこで、本発明は、新たに回路等を設ける
ことなく、各母線コンデンサ間の電圧差を抑制し、さら
に各母線コンデンサ間に電圧差が発生しても、インバー
タ部に悪影響が生じることなく、エラーを検知して停止
させることができる系統連系インバータを提供すること
を目的とする。

【００２１】

【課題を解決するための手段】本発明は、直列に接続さ
れた複数の母線コンデンサから出力される平滑された直
流電力を交流電力に変換し、交流電力系統に連系して負
荷に電力を供給する系統連系インバータにおいて、前記
複数の母線コンデンサの各電圧を検出し、前記母線コン
デンサ間の電圧差を求めて出力する電圧差検出回路と、
出力された前記母線コンデンサ間の電圧差に基づいて、
前記電圧差を抑制するようにインバータの直流電流補正
値を求めて出力する直流電流補正回路と、出力された前
記インバータの直流電流補正値に基づいてインバータの
直流電流を制御する直流電流制御回路とを有するもので
ある。

【００２２】上記系統連系インバータにおいては、前記
母線コンデンサ間の電圧差が、前記複数の母線コンデン
サ全体の電圧に対して所定の割合を超えたときに異常と
判断して、インバータを停止させる母線コンデンサ電圧
異常検知回路を有するものである。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下に、本発明における実施の形
態を、図面を参照して説明する。 実施の形態１．図１は本発明に係る実施の形態１におけ
る系統連系インバータの構成図、図２は図１に示す電圧
差検出回路の内部構成を示す図、図３は図１に示す直流
電流補正回路の内部構成を示す図、図４は図１に示す直
流分制御回路の内部構成を示す図である。図１におい
て、１は太陽電池であり、２は太陽電池１の出力電圧を
一定の電圧に制御するとともに、インバータの入力に必
要な電圧に変換して出力するコンバータである。このコ
ンバータ２は、リアクトル２ａ、ＳＷ素子２ｂ、ダイオ
ード２ｃにより構成される。

【００２４】３はコンバータ２からの出力電圧を平滑し
て出力する平滑手段の母線コンデンサであり、この母線
コンデンサ３は、同容量の２つの母線コンデンサ３ａ、
３ｂの直列接続により構成される。４はインバータの電
力変換を行うＳＷ素子４ａ〜４ｄを一体にまとめて構成
されたＳＷ素子モジュールであり、このインバータとな
るＳＷ素子モジュール４は、平滑手段の母線コンデンサ
３から出力される平滑された直流電流を交流電流に変換
して出力する。

【００２５】５はリアクトル５ａとコンデンサ５ｂから
なるフィルター回路であり、フィルター回路５は、イン
バータとなるＳＷ素子モジュール４の交流出力の高周波
をカットして波形を改善する。６はフィルター回路５と
交流電力系統７との間に設置され、系統７側の異常時あ
るいはインバータの異常時にインバータと系統７を切り
離す連系リレーである。ＳＷ素子モジュール４は、連系
リレー６を経由して交流電力系統７と連系する。

【００２６】交流電力系統７は、１相が接地された３相
２００Ｖの系統である。８はＳＷ素子モジュール４の交
流に変換されたインバータ出力電流を検出するインバー
タ出力電流検出部であり、９はフィルター回路５で高周
波がカットされたインバータ出力電流から直流分を検出
する直流電流検出部である。

【００２７】１０は系統７の電圧を検出する系統電圧検
出部であり、１１はＳＷ素子モジュール４及び連系リレ
ー６を制御する制御回路である。１２は直流分制御回路
であり、この直流分制御回路１２は、直流電流検出部９
から出力されたインバータ出力電流の直流分と、直流電
流補正回路１４から出力された母線コンデンサ３ａ、３
ｂ間の電圧差に応じた直流電流補正値とを基に、インバ
ータの直流電流を制御する補正値を制御回路１１へ出力
する。

【００２８】１３は各母線コンデンサ３ａ、３ｂの電圧
を検出し、これらの母線コンデンサ３ａと母線コンデン
サ３ｂにおける電圧差を求めて、その電圧差を出力する
電圧差検出回路である。１４は電圧差検出回路１３から
出力された母線コンデンサ３ａ、３ｂの電圧差を基に、
この電圧差に応じた直流電流分の補正値を求めて出力す
る直流電流補正回路である。

【００２９】次に、図１に示す系統連系インバータにお
ける動作について説明する。まず、図１に示す電圧差検
出回路１３の内部処理について、図２を用いて説明す
る。図２において、回路１３ａは、母線コンデンサ３ａ
の電圧を検出し、回路１３ｂは、系統７における１周期
の間の平均を取り、母線コンデンサ３ａの電圧値を得
る。

【００３０】同様に、回路１３ｃは、母線コンデンサ３
ｂの電圧を検出し、回路１３ｄは、系統７における１周
期の間の平均を取り、母線コンデンサ３ｂの電圧値を得
る。次に、回路１３ｅは、母線コンデンサ３ａの電圧値
から母線コンデンサ３ｂの電圧値を減算して、母線コン
デンサ３ａ、３ｂ間の電圧差を得て、直流電流補正回路
１４に出力する。

【００３１】ここで、図１に示す直流電流補正回路１４
の内部処理について、図３を用いて説明する。直流電流
補正回路１４は、図３に示すように、電圧差検出回路１
３から出力される母線コンデンサ３ａ、３ｂ間の電圧差
が入力されると、回路１４ａにてその電圧差を基に比例
積分制御等の処理を行って直流電流補正値を求め、その
直流電流補正値を直流分制御回路１２に出力する。

【００３２】例えば、母線コンデンサ３ａを３５５Ｖと
し、母線コンデンサ３ｂを３４５Ｖとして、母線コンデ
ンサ３ａの電圧が母線コンデンサ３ｂよりも大きい場合
を想定すると、電圧差検出回路１３は、＋１０Ｖの電圧
差を出力する。直流電流補正回路１４は、電圧差検出回
路１３から＋１０Ｖという正の電圧差の値が入力される
と、インバータから負の直流電流が流れているために、
母線コンデンサ３ａの電圧が高くなり、母線コンデンサ
３ｂの電圧が低くなると判断する。

【００３３】そして、直流電流補正回路１４は、この母
線コンデンサ３ａ、３ｂ間の電圧差を抑制するように求
めた負の直流電流補正値、例えば−２ｍＡというような
値を直流分制御回路１２に出力する。逆に、直流電流補
正回路１４は、母線コンデンサ３ｂの電圧が母線コンデ
ンサ３ａよりも高い場合には、上記動作と正負が逆の動
作を行う。

【００３４】ここで、図１に示す直流分制御回路１２の
内部処理について、図４を用いて説明する。直流分制御
回路１２は、図４に示すように、回路１２ａにより直流
電流検出部９からの検出値に、直流電流補正回路１４か
らの直流電流補正値を加算し、この値がインバータから
出力されている直流電流として、回路１２ｂにより直流
電流を抑制するように補正値を制御回路１１に出力す
る。

【００３５】制御回路１１は、目標電流とインバータ出
力電流検出部８より検出した出力電流が同一となるよう
にＳＷ素子モジュール４を制御するとともに、直流分検
出回路１２からの補正値により、インバータの直流電流
を抑制するようにＳＷ素子モジュール４を制御する。

【００３６】このように、本実施の形態では、各母線コ
ンデンサ３ａ、３ｂ間に電圧差が現れたときに、直流電
流補正回路１４により、電圧差に応じた直流電流補正値
を出力し、この直流電流補正値を直流分制御回路１２に
加えることにより、インバータは、各母線コンデンサ３
ａ、３ｂ間の電圧差を生じる原因となる微少な直流分も
含めて制御している。このため、母線コンデンサ３ａ、
３ｂ間の電圧差によって生じる直流電流も抑制するよう
にインバータを動作させることができるので、母線コン
デンサ３ａ、３ｂ間の電圧差をなくして、母線コンデン
サ３ａ、３ｂを互いに等しい電圧に保つことができる。

【００３７】なお、上記実施の形態１では、直流電流補
正回路１４からの直流電流補正値を、直流分制御回路１
２の回路１２ａにより直流電流検出部９からの検出値に
加算したが、図５に示すように、直流分制御回路１２に
おいて、直流電流補正回路１４からの直流電流補正値の
正負の符号を回路１２ｃにより反転させておく。

【００３８】そして、直流分検出回路９からの検出値を
回路１２ｄにて処理した制御値と、反転された直流電流
補正値を回路１２ｅにて加算し、この結果を補正値とし
て制御回路１１に出力するように構成してもよい。この
場合も、上記実施の形態１と同様の効果が得られる。

【００３９】また、系統連系インバータを絶縁変圧器を
介さずに、交流電力系統７に連系する場合には、系統連
系インバータからの直流電流を検出した時に、系統連系
インバータを停止する機能が必要とされ、直流電流の検
知レベルは、系統連系インバータの定格出力電流の１％
以下とされている。従って、直流分制御回路１２は、直
流電流が定格出力電流の大きくとも１％以下になるよう
に制御している。

【００４０】よって、直流電流補正回路１４からの直流
電流補正値が外乱となって、系統連系インバータの出力
に１％以上の直流電流が流れることのないように、直流
電流補正回路１４は、図６に示すように、回路１４ａで
処理された値に対して、回路１４ｂにて定格出力電流の
１％より十分に小さなレベル、例えば±０．１％などの
リミッタを設けておくことが望ましい。

【００４１】実施の形態２．図７は本発明に係る実施の
形態２における系統連系インバータの構成図、図８は図
７に示す電圧差検出回路の内部構成を示す図、図９は図
７に示す母線コンデンサ電圧異常検知回路の内部構成を
示す図である。図７において、図１と同一符号は同一又
は相当部分を示し、１５は母線コンデンサ電圧異常検知
回路である。

【００４２】この母線コンデンサ電圧異常検知回路１５
は、電圧差検出回路１３の出力より母線コンデンサ３
ａ、３ｂ間の電圧差の異常を検知して、異常検知信号を
制御回路１１に出力する。次に、図７に示す系統連系イ
ンバータにおける動作について説明する。まず、図７に
示す電圧差検出回路１３の内部処理について、図８を用
いて説明する。

【００４３】図８において、回路１３ａは、母線コンデ
ンサ３ａの電圧を検出し、回路１３ｂは、系統７におけ
る１周期の間の平均を取り、母線コンデンサ３ａの電圧
値を得る。同様に、回路１３ｃは、母線コンデンサ３ｂ
の電圧を検出し、回路１３ｄは、系統７における１周期
の間の平均を取り、母線コンデンサ３ｂの電圧を得る。

【００４４】次に、回路１３ｅは、母線コンデンサ３ａ
の電圧値から母線コンデンサ３ｂの電圧値を減算して、
母線コンデンサ３ａ、３ｂ間の電圧差を得て、直流電流
補正回路１４及び母線コンデンサ電圧異常検知回路１５
に出力する。なお、直流電流補正回路１４の処理につい
ては、実施の形態１と同様であるので、その説明を省略
する。

【００４５】また、回路１３ｆは、母線コンデンサ３ａ
の電圧値に母線コンデンサ３ｂの電圧値を加算して、母
線コンデンサ３全体の電圧値を得て、母線コンデンサ電
圧異常検知回路１５に出力する。以上のように、母線コ
ンデンサ電圧異常検知回路１５には、回路１３ｅから出
力された母線コンデンサ３ａ、３ｂ間の電圧差と、回路
１３ｆから出力された母線コンデンサ３全体の電圧値が
入力される。

【００４６】ここで、図７に示す母線コンデンサ電圧異
常検知回路１５の内部処理について、図９を用いて説明
する。母線コンデンサ電圧異常検知回路１５において、
図９に示すように、まず、回路１５ａは、電圧差検出回
路１３から出力された母線コンデンサ３ａ、３ｂ間の電
圧差の絶対値を得る。

【００４７】次に、回路１５ｂは、この母線コンデンサ
３ａ、３ｂ間の電圧差の絶対値を、電圧差検出回路１３
から出力された母線コンデンサ全体の電圧値で除算し
て、母線コンデンサ３全体の電圧値に対する母線コンデ
ンサ３ａ、３ｂ間の電圧差の割合を得る。そして、回路
１５ｃは、得られた割合を所定の判定レベルと比較し、
判定レベルよりも大きい時に、母線コンデンサ３ａ、３
ｂ間の電圧差が異常であると判断し、異常検知信号を制
御回路１１に出力する。

【００４８】例えば、母線コンデンサ３ａを３５５Ｖと
し、母線コンデンサ３ｂを３４５Ｖとして、母線コンデ
ンサ３ａの電圧が母線コンデンサ３ｂよりも大きい場合
を想定すると、電圧差検出回路１３は、電圧差として＋
１０Ｖの電圧値を出力する。また、電圧差検出回路１３
は、母線コンデンサ全体の電圧値として７００Ｖの値を
出力する。

【００４９】そして、母線コンデンサ電圧異常検知回路
１５は、電圧差検出回路１３から出力された電圧差と母
線コンデンサ全体の電圧値が入力されると、電圧差＋１
０Ｖの絶対値１０Ｖを、母線コンデンサ全体の電圧値７
００Ｖで除算して、０．０１４という値を得る。母線コ
ンデンサ電圧異常検知回路１５は、この０．０１４とい
う値を判定レベルと比較し、判定レベルよりも大きいと
きに異常検知信号を出力する。

【００５０】制御回路１１は、母線コンデンサ電圧異常
検知回路１５から出力された異常検知信号が入力される
と、インバータを停止させるようにＳＷ素子モジュール
４を制御するとともに、連系リレー６を開放して、系統
連系インバータを交流電力系統７から切り離す。

【００５１】このように、本実施の形態では、母線コン
デンサ電圧異常回路１５により、母線コンデンサ３ａ、
３ｂ全体の電圧に対する、各母線コンデンサ３ａ、３ｂ
間の電圧差の割合を算出して、この割合が所定のレベル
を超えたときにエラーと判断するように構成している。
このため、母線コンデンサ３ａ、３ｂに直流電流補正回
路１４の制御量を超える電圧差が生じた場合、母線コン
デンサの電圧が過電圧保護レベルに達しなくとも、ま
た、母線コンデンサ全体の電圧がどのような電圧であっ
ても、確実に異常を検出することができる。従って、高
電圧となった側の母線コンデンサの電圧が保護レベル以
下であっても、系統連系インバータを安全に停止するこ
とができる。

【００５２】なお、上記実施の形態２では、母線コンデ
ンサ電圧異常検知回路１５の動作として、母線コンデン
サ３ａ、３ｂ間の電圧差を、母線コンデンサ３全体の電
圧値で除算したが、図１０に示すように、まず、回路１
５ａにて母線コンデンサ３ａ、３ｂ間の電圧差の絶対値
を得る。

【００５３】次に、回路１５ｄは、得られた母線コンデ
ンサ３ａ、３ｂ間の絶対値と、判定レベルとなる割合の
逆数を乗算する。そして、回路１５ｃは、その乗算結果
と母線コンデンサ全体の電圧値を比較し、その乗算結果
が母線コンデンサ全体の電圧値よりも大きい時に異常と
判断するように構成してもよい。この場合、図９の回路
１５ｂのような除算処理が不要となり、母線コンデンサ
電圧異常検知回路１５の構成を簡略化することができ
る。

【００５４】また、上記実施の形態１、２では、母線コ
ンデンサ３ａ、３ｂの接続点を交流電力系統７に接続
し、ＳＷ素子モジュール４に４ａ〜４ｄからなる４つの
ＳＷ素子を用いて、１相が接地された交流電力系統７に
連系する場合について説明したが、例えば、図１１に示
すように、母線コンデンサ３ａ、３ｂの接続点を交流電
力系統７に接続せず、ＳＷ素子モジュール４に４ａ〜４
ｆからなる６つのＳＷ素子を用いて、中性点が接地され
た交流電力系統７に連系する場合においても、母線コン
デンサ電圧異常検知回路１５による異常検知は有効であ
る。

【００５５】

【発明の効果】本発明によれば、電圧差検出回路によ
り、複数の母線コンデンサの各電圧を検出し、母線コン
デンサ間の電圧差を求めて出力し、この出力された母線
コンデンサ間の電圧差に基づいて、直流電流補正回路に
より、電圧差を抑制するようにインバータの直流電流補
正値を求めて出力し、この出力されたインバータの直流
電流補正値に基づいて、直流電流制御回路により、イン
バータの直流電流を制御するように系統連系インバータ
を構成することにより、各母線コンデンサ間に電圧差が
生じても、その電圧差に応じた直流電流分補正値に従っ
てインバータ出力を補正することができる。このため、
各母線コンデンサ間に電圧差が生じても、各母線コンデ
ンサ間の電圧が等しくなるようにインバータ制御するこ
とができ、安定した正弦波出力でインバータ出力するこ
とができる。

【００５６】上記系統連系インバータにおいては、母線
コンデンサ電圧異常検知回路により、母線コンデンサ間
の電圧差が、複数の母線コンデンサ全体の電圧に対して
所定の割合を超えたときに異常と判断して、インバータ
を停止させるように構成することにより、各母線コンデ
ンサ間の電圧差が母線電圧全体に対して所定の割合とな
った時にエラーと判断することができるため、母線コン
デンサに制御範囲を超える電圧差が生じたときに、高電
圧となった母線コンデンサの電圧が保護レベル以下であ
ったとしても、安全に系統連系インバータを停止するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る実施の形態１における系統連系
インバータの構成図である。

【図２】 図１に示す電圧差検出回路の内部構成を示す
図である。

【図３】 図１に示す直流電流補正回路の内部構成を示
す図である。

【図４】 図１に示す直流分制御回路の内部構成を示す
図である。

【図５】 本発明に係る実施の形態１に適用できる直流
分制御回路の内部構成を示す図である。

【図６】 本発明に係る実施の形態１に適用できる直流
電流補正回路の内部構成を示す図である。

【図７】 本発明に係る実施の形態２における系統連系
インバータの構成図である。

【図８】 図７に示す電圧差検出回路の内部構成を示す
図である。

【図９】 図７に示す母線コンデンサ電圧異常検知回路
の内部構成を示す図である。

【図１０】 本発明に係る実施の形態２に適用できる母
線コンデンサ電圧異常検知回路の内部構成を示す図であ
る。

【図１１】 本発明に係る実施の形態２に適用できる系
統連系インバータの内部構成を示す図である。

【図１２】 従来の系統連系インバータの構成図であ
る。

【符号の説明】

１ 太陽電池、、２ コンバータ、３ 母線コンデン
サ、４ ＳＷ素子モジュール、５ フィルタ回路、６
連系リレー、７ 交流電力系統、８ インバータ出力電
流検出部、９ 直流電流検出部、１０ 系統電圧検出
部、１１ 制御回路、１２ 直流分制御回路、１３ 電
圧差検出回路、１４ 直流電流補正回路、１５ 母線コ
ンデンサ電圧異常検知回路。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 直列に接続された複数の母線コンデンサ
   から出力される平滑された直流電力を交流電力に変換
   し、交流電力系統に連系して負荷に電力を供給する系統
   連系インバータにおいて、 前記複数の母線コンデンサの各電圧を検出し、前記母線
   コンデンサ間の電圧差を求めて出力する電圧差検出回路
   と、 出力された前記母線コンデンサ間の電圧差に基づいて、
   前記電圧差を抑制するようにインバータの直流電流補正
   値を求めて出力する直流電流補正回路と、 出力された前記インバータの直流電流補正値に基づいて
   インバータの直流電流を制御する直流電流制御回路とを
   有することを特徴とする系統連系インバータ。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の系統連系インバータに
   おいて、 前記母線コンデンサ間の電圧差が、前記複数の母線コン
   デンサ全体の電圧に対して所定の割合を超えたときに異
   常と判断して、インバータを停止させる母線コンデンサ
   電圧異常検知回路を有することを特徴とする系統連系イ
   ンバータ。