JP2005020925A - 単独運転検出方法およびその電源装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】節電装置3と並列接続した創エネ手段9と、創エネ手段9の系統連系インバータとして制御し、かつ前記創エネ手段9の単独運転検出のための外乱信号を発生させる系統連系制御手段11と、フルブリッジインバータ7を前記外乱信号が低減するように制御する外乱低減制御手段12を備える構成としたことで、節電機能、単独運転検出機能、負荷2への外乱低減ができる。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、太陽電池、風力発電等の自然エネルギーを電力変換し、系統と連系する系統連系インバータの単独運転の検出や、負荷に供給する電圧を最適に制御し節電効果を上げる節電装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、この種の節電装置は、交流電圧の過剰な電圧を下げ、消費電力を少なくする機能を有する、家庭用あるいは業務用のものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
以下、その節電装置について図36を参照しながら説明する。
【0004】
図に示すように、節電装置101は、交流電源102および負荷103の間に配された直列変圧器104と、出力側が直列変圧器104の2次巻線に接続された回生型インバータ105を備えることにより、負荷103に印加される電圧を制御する。また、この構成により、回生型インバータ105の出力を連続的に制御することにより負荷103に印加される電圧を連続的に制御し、負荷103側へ安定した節電電力を供給することができる。
【0005】
また、系統と連系する系統連系インバータの単独運転の検出については、能動方式にて外乱信号を系統に出力し、外乱信号の発散により検出する方法が知られている(例えば、特許文献2参照)。
【0006】
以下、その単独運転の検出について図37を参照しながら説明する。
【0007】
図に示すように、太陽電池等の直流電力を出力する電源装置106と、電源装置106から出力される直流電力を交流電力に変換するインバータ回路107と、インバータ回路107と連系して負荷108へ電力を供給する商用電力系統109と、インバータ回路107と商用電力系統109との連系点の電圧を検出する電圧検出手段110と、電圧検出手段110が検出した連系点の電圧に基づいて、商用電力系統109が停止し、単独運転状態になっていると判断する単独運転判断部111と、インバータ回路107の出力電流を変動させる能動変動作成部112と、商用電力系統109が停止し、単独運転状態になっていると単独運転判断部111において判断した場合には、インバータ回路107と商用電力系統109とを切り離す系統連系保護装置113とを有し、系統連系保護装置113はインバータ回路107の出力電流を変動するに際し、ランダム変動出力部114を備えることで、ある一定範囲の数値からランダム値を選択し、所定時間間隔毎にランダム値の変動量の大きさで能動変動信号を出力することとなる。ランダム値の変動を与えることにより、同一配線上に能動方式を採用する発電設備が連系運転されている場合であっても単独運転を検出することができる。
【0008】
【特許文献1】
特開2002−270884号公報(要約、第1図)
【特許文献2】
特許第3402159号公報(第1図)
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来の節電装置では、インバータを使用することで連続的に負荷の電圧を制御し、負荷へ安定した節電電力を供給することで節電効果を高めることで電力の有効利用をすることはできるが、自然エネルギーを利用することはできない。また、系統連系インバータは、自然エネルギーから取り出された電力を使用可能なエネルギーに変換して系統電源と連系することで利用できるが、負荷の電圧を連続的に制御して負荷への節電電力を制御し、電力の有効利用をすることはできないという課題があり、環境破壊や地球温暖化の防止の観点から電力の有効利用と自然エネルギーを利用した省エネルギー化が強く求められている。
【0010】
また、従来の太陽光発電システムにおける単独運転検出は、能動方式にて外乱信号を系統に出力しているが、その外乱は負荷に対し直接影響を与えるものであり、単独運転状態となった瞬時において負荷に悪影響を与えるという課題があり、電源供給に対する安定性が求められている。
【0011】
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、節電装置に発電装置を接続し、インバータを効果的に制御することにより、自然エネルギーから発電された電力を利用し、また、従来どおり負荷への安定した節電電力を供給することで電力の有効利用と省エネルギー化の両立を可能とし、かつ節電装置あるいは電圧安定化装置の補償部で創エネ手段の単独運転を検出すると同時に、負荷に供給する電源から単独運転の検出のために出力した外乱を低減することができる電源装置を提供することを目的としている。
【0012】
【課題を解決するための手段】
本発明の電源装置は上記目的を達成するために、スイッチング素子と逆並列したダイオードを上下に直列接続した4つのアームにより構成したフルブリッジコンバータ、フルブリッジインバータと、前記4つのアームに並列に接続したコンデンサと、交流電源と一次巻線を直列に接続し、かつフルブリッジインバータの出力からリアクトルを通して二次巻線を直列に接続した直列変圧器と、前記フルブリッジコンバータ、フルブリッジインバータを制御する主回路制御部により構成される節電装置、あるいは電圧安定化装置において、前記コンデンサに並列接続した創エネ手段と、フルブリッジコンバータを創エネ手段の系統連系インバータとして制御し、かつ前記創エネ手段の単独運転検出のための外乱信号を発生させる系統連系制御手段と、フルブリッジインバータを前記外乱信号が低減するように制御する外乱低減制御手段を備える構成としたものである。
【0013】
本発明によれば、創エネ手段を交流電源に連系し、電力を逆潮流させると共に単独運転検出のために出力した外乱信号を、負荷に供給する電源から低減することで、自然エネルギーから発電された電力を利用し、また、従来どおり負荷への安定した節電電力を供給できるため、電力の有効利用と省エネルギー化の両立を可能とし、かつ節電装置あるいは電圧安定化装置の補償部で創エネ手段の単独運転を検出すると同時に、負荷に供給する電源から単独運転の検出のために出力した外乱を低減することを可能とすることができる。
【0014】
また、外乱の低減量で単独運転を検出する外乱低減量検出手段を備える構成としたものである。
【0015】
本発明によれば、外乱の低減量で単独運転を検出することで、単独運転の検出感度を上げることを可能とすることができる。
【0016】
さらに、系統連系制御手段により発生させる外乱信号を外乱低減制御手段の制御信号として入力、制御する外乱フィードフォワード制御手段を備える構成としたものである。
【0017】
本発明によれば、外乱信号の発生をフィードフォワード制御にて低減することで、単独運転時の負荷への影響を下げることを可能とすることができる。
【0018】
また、系統連系制御手段は、周波数に外乱を発生させる周波数外乱発生手段を備え、外乱低減制御手段は、周波数の外乱を低減する周波数外乱低減手段を備える構成としたものである。
【0019】
本発明によれば、周波数に外乱を発生させる周波数外乱発生手段を備えることで創エネ手段の単独運転を検出することができ、周波数の外乱を低減する周波数外乱低減手段を備えることで負荷への周波数の外乱を低減することができる。
【0020】
さらに、系統連系制御手段は、電圧振幅に外乱を発生させる電圧振幅外乱発生手段を備え、外乱低減制御手段は、電圧振幅の外乱を低減する電圧振幅外乱低減手段を備える構成としたものである。
【0021】
本発明によれば、電圧振幅に外乱を発生させる電圧振幅外乱発生手段を備えることで創エネ手段の単独運転を検出することができ、電圧振幅の外乱を低減する電圧振幅外乱低減手段を備えることで負荷への電圧振幅の外乱を低減することができる。
【0022】
また、系統連系制御手段は、電流振幅に外乱を発生させる電流振幅外乱発生手段を備え、外乱低減制御手段は、電流振幅の外乱を低減する電流振幅外乱低減手段を備える構成としたものである。
【0023】
本発明によれば、電流振幅に外乱を発生させる電流振幅外乱発生手段を備えることで創エネ手段の単独運転を検出することができ、電流振幅の外乱を低減する電流振幅外乱低減手段を備えることで負荷への電流振幅による外乱を低減することができる。
【0024】
さらに、系統連系制御手段は、電圧位相に外乱を発生させる電圧位相外乱発生手段を備え、外乱低減制御手段は、電圧位相の外乱を低減する電圧位相外乱低減手段を備える構成としたものである。
【0025】
本発明によれば、電圧位相に外乱を発生させる電圧位相外乱発生手段を備えることで創エネ手段の単独運転を検出することができ、電圧位相の外乱を低減する電圧位相外乱低減手段を備えることで負荷への電圧位相による外乱を低減することができる。
【0026】
また、系統連系制御手段は、電流位相に外乱を発生させる電流位相外乱発生手段を備え、外乱低減制御手段は、電流位相の外乱を低減する電流位相外乱低減手段を備える構成としたものである。
【0027】
本発明によれば、電流位相に外乱を発生させる電流位相外乱発生手段を備えることで創エネ手段の単独運転を検出することができ、電流位相の外乱を低減する電流位相外乱低減手段を備えることで負荷への電流位相の外乱を低減することができる。
【0028】
また、フルブリッジコンバータの何れか一方のアームに外乱を重畳させる第一外乱重畳手段を備える構成としたものである。
【0029】
本発明によれば、フルブリッジコンバータの何れか一方のアームに外乱を重畳させる第一外乱重畳手段を備える構成とすることで、創エネ手段の単独運転に対する能動信号を出力することができる。
【0030】
さらに、フルブリッジコンバータの両方のアームに外乱を重畳させる第二外乱重畳手段を備える構成としたものである。
【0031】
本発明によれば、フルブリッジコンバータの両方のアームに外乱を重畳させる第二外乱重畳手段を備える構成とすることで、創エネ手段の単独運転に対する能動信号を出力することができる。
【0032】
【発明の実施の形態】
本発明の電源装置は上記目的を達成するために、スイッチング素子と逆並列したダイオードを上下に直列接続した4つのアームにより構成したフルブリッジコンバータ、フルブリッジインバータと、前記4つのアームに並列に接続したコンデンサと、交流電源と一次巻線を直列に接続し、かつフルブリッジインバータの出力からリアクトルを通して二次巻線を直列に接続した直列変圧器と、前記フルブリッジコンバータ、フルブリッジインバータを制御する主回路制御部により構成される節電装置、あるいは電圧安定化装置において、前記コンデンサに並列接続した創エネ手段と、フルブリッジコンバータを創エネ手段の系統連系インバータとして制御し、かつ前記創エネ手段の単独運転検出のための外乱信号を発生させる系統連系制御手段と、フルブリッジインバータを前記外乱信号が低減するように制御する外乱低減制御手段を備える構成とすることで、創エネ手段を交流電源に連系し、電力を逆潮流させると共に単独運転検出のために出力した外乱信号を、負荷に供給する電源から低減することで、自然エネルギーから発電された電力を利用し、また、従来どおり負荷への安定した節電電力を供給できるため、電力の有効利用と省エネルギー化の両立を可能とし、かつ節電装置あるいは電圧安定化装置の補償部で創エネ手段の単独運転を検出すると同時に、負荷に供給する電源から単独運転の検出のために出力した外乱を低減することを可能とすることができるという作用を有する。
【0033】
また、外乱の低減量で単独運転を検出する外乱低減量検出手段を備える構成とすることで、単独運転の検出感度を上げることを可能とすることができるという作用を有する。
【0034】
さらに、系統連系制御手段により発生させる外乱信号を外乱低減制御手段の制御信号として入力、制御する外乱フィードフォワード制御手段を備える構成とすることで、単独運転時の負荷への影響を下げることを可能とすることができるという作用を有する。
【0035】
また、系統連系制御手段は、周波数に外乱を発生させる周波数外乱発生手段を備え、外乱低減制御手段は、周波数の外乱を低減する周波数外乱低減手段を備える構成とすることで、創エネ手段の単独運転を検出することができ、負荷への周波数の外乱を低減することができるという作用を有する。
【0036】
さらに、系統連系制御手段は、電圧振幅に外乱を発生させる電圧振幅外乱発生手段を備え、外乱低減制御手段は、電圧振幅の外乱を低減する電圧振幅外乱低減手段を備える構成とすることで、創エネ手段の単独運転を検出することができ、負荷への電圧振幅の外乱を低減することができるという作用を有する。
【0037】
また、系統連系制御手段は、電流振幅に外乱を発生させる電流振幅外乱発生手段を備え、外乱低減制御手段は、電流振幅の外乱を低減する電流振幅外乱低減手段を備える構成とすることで、創エネ手段の単独運転を検出することができ、負荷への電流振幅による外乱を低減することができるという作用を有する。
【0038】
さらに、系統連系制御手段は、電圧位相に外乱を発生させる電圧位相外乱発生手段を備え、外乱低減制御手段は、電圧位相の外乱を低減する電圧位相外乱低減手段を備える構成とすることで、創エネ手段の単独運転を検出することができ、負荷への電圧位相による外乱を低減することができるという作用を有する。
【0039】
また、系統連系制御手段は、電流位相に外乱を発生させる電流位相外乱発生手段を備え、外乱低減制御手段は、電流位相の外乱を低減する電流位相外乱低減手段を備える構成とすることで、創エネ手段の単独運転を検出することができ、負荷への電流位相の外乱を低減することができるという作用を有する。
【0040】
また、フルブリッジコンバータの何れか一方のアームに外乱を重畳させる第一外乱重畳手段を備える構成とすることで、創エネ手段の単独運転に対する能動信号を出力することができるという作用を有する。
【0041】
さらに、フルブリッジコンバータの両方のアームに外乱を重畳させる第二外乱重畳手段を備える構成とすることで、創エネ手段の単独運転に対する能動信号を出力することができるという作用を有する。
【0042】
【実施例】
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
【0043】
(実施例1)
以下、本発明の第1実施例(実施例1及び2に対応)について、図1から図5を参照しながら説明する。
【0044】
図1に本発明の第1実施例の電源装置構成図を示す。図において、交流電源1から負荷2の間には、電源装置を配置している。電源装置は、交流電源から供給される電源の電源電圧をユーザーの求める電圧に調整する節電装置3を備えている。また節電装置3は、スイッチング素子4と逆並列したダイオード5を上下に直列接続した2つのアームによりフルブリッジコンバータ6及びフルブリッジインバータ7はそれぞれ構成している。また、フルブリッジコンバータ6及びフルブリッジインバータ7と並列に接続したコンデンサ8と、そのコンデンサ8には太陽光発電手段9をリンクしている。さらに、フルブリッジインバータ7の出力には、直列変圧器10の二次巻線が接続され、一次巻線側は交流電源1と負荷2に直列接続している。また、フルブリッジコンバータ6は、太陽光発電手段9の系統連系インバータとして動作ができるよう配置構成している。さらに、系統連系制御手段11は、太陽光発電手段9からの発電電力を交流電源1あるいは負荷2に供給している場合の交流電源1の遮断に対し、単独運転を検出するための外乱信号を発生する。また、発生した外乱を低減し、負荷2に電源を供給する外乱低減制御手段12を接続構成している。
【0045】
次に、系統連系制御手段11の構成について図2を参照しながら説明する。図に示すように、系統連系制御手段11は、発電電力と直列変圧器10からフルブリッジインバータ7を通して回生された交流電源1の過剰電力を交流電源1に逆潮流するよう電流指令値計算を行なう逆潮流計算部11aと、逆潮流する電流に重畳する外乱を計算する外乱計算部11bと、計算した外乱を逆潮流計算部11aにて計算した電流指令値に加算して出力制御する逆潮流出力制御部11cにより構成する。
【0046】
次に逆潮流計算部11aのフローチャートについて、図3を参照しながら説明する。図に示すように、逆潮流計算部11aは、コンデンサ8の電圧を入力し、コンデンサ8の目標電圧との差分値からPI制御を行なうことでコンデンサ8の電圧が一定とするように制御する。逆潮流する電流指令値は、前記実際のコンデンサの電圧Vtと目標電圧Vt*との偏差をPI制御器に入力することで指令値として計算する。
【0047】
次に外乱計算部11bのフローチャートについて、図4を参照しながら説明する。図に示すように、外乱計算部11bは、位相θ1に重畳する外乱信号Iirを計算する。外乱信号Iirのピーク値の初期値はIir(0)であり、単独運転である可能性が出た場合には、その時の外乱信号Iir(t)が正の値であれば△Iirを加算更新し、Iir(t)が負の値であれば△Iirを減算更新するように構成している。単独運転である可能性は、交流電源1の電源電圧の変動を監視し、その電源電圧の位相θ1に外乱信号の重畳による歪みの発生状況によって判定する。
【0048】
次に、発生した外乱を低減し、負荷2に電源を供給する外乱低減制御手段12の制御フローチャートについて図5を参照しながら説明する。図に示すように、外乱低減制御手段12は、負荷2に供給する電源電圧の歪みを検出し、負荷2に供給する電源電圧を目標となる正弦波電圧とするように実際の負荷2に供給する電圧との偏差を計算、すなわち必要となる歪みの補正信号を計算する。計算した補正信号と、節電装置3として目標電圧と検出電圧を比較計算した偏差信号を加算し、トータル補償分を計算する。直列変圧器10の変圧比を乗算し、フルブリッジインバータ7の補償電圧を計算する。計算した補償電圧が、補償可能な瞬時電圧を超えた場合は、歪み補正信号のリミット制御を行なうことで、フルブリッジインバータ7の出力可能範囲とするなるように制御する。本計算した指令値によりフルブリッジインバータ7を制御することで、フルブリッジコンバータ6により発生させた外乱信号の補償と、節電装置3としての電圧補償を行なうこととなる。
【0049】
以上のように本実施例によれば、負荷に対して安定した電圧にて電力供給すると共に、太陽光発電などの発電手段の単独運転を検出するための外乱信号を補償し、負荷に対して外乱を低減することを可能とすることができる。
【0050】
なお、本実施例においては、フルブリッジインバータの出力可能範囲を超えた場合、歪み補正信号をリミット制御するとしたが、節電装置としての補償電圧をリミット制御するとしてもよい。
【0051】
また、本実施例においては、創エネ手段を太陽光発電としたが、風力発電、波力発電、地熱発電等であってもよい。
【0052】
(実施例2)
以下、本発明の第2実施例(実施例3及び4に対応)について、図6及び図7を参照しながら説明する。
【0053】
なお、第1実施例と同一部分には同一番号を付し、その詳細な説明は省略する。
【0054】
図6に本発明の第2実施例の電源装置構成図を示す。図において、電源装置には外乱低減量検出手段13を備えている。また外乱低減量検出手段13は、フルブリッジインバータ7により補償した外乱信号の補償分を入力するよう構成している。
【0055】
次に外乱低減量検出手段13の単独運転検出のフローチャートについて、図7を参照しながら説明する。図に示すように、外乱低減量検出手段13は、入力した外乱信号の補償分を単独運転検出限界値と比較する。比較した結果、限界値を超えていた場合、単独運転と判断し、太陽光発電手段9を交流電源1から切り離すように制御する。超えていない場合で、かつ補償量が増加していた場合は、補償量が増加した正あるいは負の方向に応じて、フルブリッジコンバータ6から発生させる外乱信号を増加させるように制御する。この外乱信号増加が継続した場合、すなわち補償量が増加を継続した場合に単独運転検出限界値を超えることなり、単独運転を検出することとなる。
【0056】
以上のように本実施例によれば、外乱低減量検出手段13による外乱信号の補償量の増加が継続し、単独運転検出限界値を超えて、太陽光発電手段9が単独運転を開始したと検出することが可能とすることができる。
【0057】
なお、本実施例においては、創エネ手段を太陽光発電としたが、風力発電、波力発電、地熱発電等であってもよい。
【0058】
(実施例3)
以下、本発明の第3実施例(実施例5及び6に対応)について、図8及び図9を参照しながら説明する。
【0059】
なお、第1あるいは第2実施例と同一部分には同一番号を付し、その詳細な説明は省略する。
【0060】
図8に本発明の第3実施例の電源装置構成図を示す。図において、電源装置には外乱フィードフォワード制御手段14を備えている。また図に示すように、外乱フィードフォワード制御手段14は、フルブリッジコンバータ6により注入した外乱信号の振幅、タイミングを入力するよう構成している。
【0061】
次に外乱フィードフォワード制御手段14の制御フローチャートについて、図9を参照しながら説明する。図に示すように、外乱フィードフォワード制御手段14は、フルブリッジコンバータ6で発生させた外乱、すなわち入力した外乱信号の振幅を入力する。さらに、フルブリッジインバータ7で補償した外乱信号の補償量を入力する。入力した外乱信号と補償量を比較し、その比率がK1を超えていた場合、比較カウンタをカウントアップする。カウントアップした結果、比較カウンタがnを超えた場合、単独運転の可能性があると判断する。単独運転の可能性があると判断した場合、次の位相でのフルブリッジインバータ7に送信する指令値は、フルブリッジコンバータ6で発生させる外乱信号の増加量をフルブリッジインバータ7のフィードフォワード制御項として、補償量に加算制御する。
【0062】
以上のように本実施例によれば、外乱フィードフォワード制御手段14による外乱信号の補償は、負荷に対して外乱の影響を与えることを低減する速度を上げることが可能とすることができる。
【0063】
なお、本実施例においては、創エネ手段を太陽光発電としたが、風力発電、波力発電、地熱発電等であってもよい。
【0064】
(実施例4)
以下、本発明の第4実施例(実施例7及び8に対応)について、図10及び図13を参照しながら説明する。
【0065】
なお、第1から第3実施例と同一部分には同一番号を付し、その詳細な説明は省略する。
【0066】
図10に本発明の第4実施例の電源装置構成図を示す。図において、電源装置には周波数外乱発生手段15を備え、外乱低減制御手段12には、周波数の外乱を低減する周波数外乱低減手段16を備えている。
【0067】
次に交流電源1が遮断さた瞬間からの周波数の外乱発生及び低減について、図11を参照し、周波数外乱発生手段15のフローチャートについて図12を参照しながら説明し、周波数外乱低減手段16のフローチャートについて図13を参照しながら説明する。図11に示すように、周波数外乱発生手段15は、フルブリッジコンバータ6により太陽光発電手段9からの発電電力、及び節電装置3としての過剰電力を回生する電流波形において、周波数を電源周波数f1からf2に上げるよう制御する。また、周波数の外乱を低減する周波数外乱低減手段16は、交流電源1が遮断し、単独運転となった想定された場合、負荷2へ供給する電源1への電源供給は周波数が上昇するため、補償量がフルブリッジコンバータ6により発生した外乱信号分により急峻に増加することとなる。また急峻な増加は単独運転を開始した瞬間に電圧位相跳躍が発生しない場合、すなわち電圧位相と電流位相が等しい場合であっても、フルブリッジコンバータ6は上昇させた周波数にて動作させる。しかし、フルブリッジインバータ7は基本となる電源周波数(50Hzあるいは60Hz)の電源電圧となるよう制御するため、フルブリッジインバータ7の補償量は単独運転開始時に電圧、電流位相が等しい状態であっても、時間経過に伴って増加することとなる。その結果、補償量が補償限界値を超えた場合、単独運転であると検出する。単独運転であると検出した時には、フルブリッジコンバータ6及びフルブリッジインバータ7はゲートブロックを行い、交流電源1から太陽光発電手段9を切り離すように制御を行なう。また図12に示すように、周波数外乱発生手段15は、交流電源1の電圧検出値から電源周波数f1を演算する。演算した電源周波数f1に対し、周波数外乱分の△fを加算し回生電流制御を行なう。回生電流制御はスイッチング素子4aから4dを適宜スイッチングにより制御する。この時、フルブリッジインバータ7の補償量増加フラグが1であれば、外乱の発生量を増加させる。また補償量増加フラグが0であれば、外乱の発生量を初期値に戻すよう制御する。次に、図13に示すように、まず周波数外乱低減手段16は、負荷2に供給する目標電圧と、実際の電圧との偏差を計算する。計算した偏差から直列変圧器10の変圧比を乗じた目標補償量を計算する。計算した目標補償量が前回値と比較して、増加していれば補償量増加フラグを1に変更し、減少あるいは変化がなければ補償量増加フラグを0にクリアする。また、フルブリッジインバータ7による補償は、スイッチング素子4eから4hを適宜スイッチングにより制御する。
【0068】
以上のように本実施例によれば、周波数に外乱を発生させる周波数外乱発生手段15と、発生した周波数の外乱を低減する周波数外乱低減手段16とにより単独運転を検出すると同時に、負荷2に供給する電源に外乱の影響を低減することを可能とすることができる。
【0069】
なお、本実施例においては、創エネ手段を太陽光発電としたが、風力発電、波力発電、地熱発電等であってもよい。
【0070】
(実施例5)
以下、本発明の第5実施例(実施例9及び10に対応)について、図14から図17を参照しながら説明する。
【0071】
なお、第1から第4実施例と同一部分には同一番号を付し、その詳細な説明は省略する。
【0072】
図14に本発明の第5実施例の電源装置構成図を示す。図において、電源装置には電圧振幅外乱発生手段17を備え、外乱低減制御手段12には、電圧振幅の外乱を低減する電圧振幅外乱低減手段18を備えている。
【0073】
次に交流電源1が遮断された瞬間からの電圧振幅の外乱発生及び低減について、図15を参照し、電圧振幅外乱発生手段17のフローチャートについて図16を参照しながら説明し、電圧振幅外乱低減手段18のフローチャートについて図17を参照しながら説明する。図15に示すように、電圧振幅外乱発生手段17は、フルブリッジコンバータ6により太陽光発電手段9からの発電電力、及び節電装置3としての過剰電力を回生する電流指令において、位相θf1からθf2の期間、及び位相θf3からθf4の期間は、電流値がゼロとなるように制御し、電圧振幅がゼロとなるよう制御する。この時、単独運転であれば電圧振幅はゼロとなるが、単独運転でなければゼロとならない。また、電圧振幅の外乱を低減する電圧振幅外乱低減手段18は、負荷2へ供給する電源の電圧歪みを補償するため、フルブリッジインバータ7により位相θf1からθf2の期間、及び位相θf3からθf4の期間の電圧歪み分を出力する。位相θf1からθf2の期間、及び位相θf3からθf4の期間を長くし、単独運転時であれば電圧がゼロとなる期間を延ばすよう外乱を発生させ、その時の補償量の増加が継続した際には、単独運転が発生したと判定する。この時、フルブリッジインバータ7は、電圧振幅外乱低減手段18により演算した電圧振幅外乱の補償量に基づいて動作する。単独運転であると検出した時には、フルブリッジコンバータ6及びフルブリッジインバータ7はゲートブロックし、交流電源1から太陽光発電手段9を切り離し、最終的には停止するように制御を行なう。次に図16に示すように、電圧振幅外乱発生手段17は、交流電源1の電圧検出値から電源電圧実効値を演算する。演算した電源電圧実効値Vac_rmsに対し、電圧外乱分の△Vacを加算し回生電流制御を行なう。回生電流制御はスイッチング素子4aから4dを適宜スイッチングにより制御する。この時、フルブリッジインバータ7の補償量増加フラグが1であれば、外乱の発生量を増加させる。また補償量増加フラグが0であれば、外乱の発生量を初期値に戻すよう制御する。また図17に示すように、電圧振幅外乱低減手段18は、負荷2に供給する目標電圧と、実際の電圧との偏差を計算する。計算した偏差から直列変圧器10の変圧比を乗じた目標補償量を計算する。計算した目標補償量が前回値と比較して、増加していれば補償量増加フラグを1に変更し、減少あるいは変化がなければ補償量増加フラグを0にクリアする。また、フルブリッジインバータ7による補償は、スイッチング素子4eから4hを適宜スイッチングにより制御する。
【0074】
以上のように本実施例によれば、電圧振幅に外乱を発生させる電圧振幅外乱発生手段17と、発生した電圧振幅の外乱を低減する電圧振幅外乱低減手段18とにより単独運転を検出すると同時に、負荷2に供給する電源に外乱の影響を低減することを可能とすることができる。
【0075】
なお、本実施例においては、創エネ手段を太陽光発電としたが、風力発電、波力発電、地熱発電等であってもよい。
【0076】
(実施例6)
以下、本発明の第6実施例(実施例11及び12に対応)について、図18から図21を参照しながら説明する。
【0077】
なお、第1から第5実施例と同一部分には同一番号を付し、その詳細な説明は省略する。
【0078】
図18に本発明の第6実施例の電源装置構成図を示す。図において、電源装置には電流振幅外乱発生手段19を備え、外乱低減制御手段12には、電流振幅の外乱を低減する電流振幅外乱低減手段20を備えている。
【0079】
次に交流電源1が遮断された瞬間からの電流振幅の外乱発生による電圧振幅の外乱及び外乱の低減について、図19を参照しながら説明し、電流振幅外乱発生手段19のフローチャートについて図20を参照しながら説明し、電流振幅外乱低減手段20のフローチャートについて図21を参照しながら説明する。図19に示すように、電流振幅外乱発生手段19は、フルブリッジコンバータ6により太陽光発電手段9からの発電電力、及び節電装置3としての過剰電力を回生する電流指令において、位相θf1からθf2の期間は、高調波電流重畳するように制御する。また、電流振幅の外乱を低減する電流振幅外乱低減手段20は、単独運転発生時に負荷2に供給する電源の電圧歪みの悪影響分を補償するため、フルブリッジインバータ7により位相θf1からθf2の期間の高調波分を補償するように出力する。フルブリッジインバータ7による補償量が増加した場合、この外乱の発生量はさらに増加させ、その時の補償量増加が継続し電流外乱補償限界値を超えた場合、単独運転であると検出する。単独運転であると検出した時には、フルブリッジコンバータ6及びフルブリッジインバータ7は、ゲートブロックを行い、交流電源1から太陽光発電手段9を切り離し、最終的には停止するように制御を行なう。次に図20に示すように、電流振幅外乱発生手段19は、交流電源1の電圧検出値から電源電圧実効値を演算する。演算した電源電圧実効値Vac_rmsに対し、電流振幅外乱分の△Vac_ipeakを加算し回生電流制御を行なう。回生電流制御はスイッチング素子4aから4dを適宜スイッチングにより制御する。この時、フルブリッジインバータ7の補償量増加フラグが1であれば、外乱の発生量を増加させる。また補償量増加フラグが0であれば、外乱の発生量を初期値に戻すよう制御する。また図21に示すように、電流振幅外乱低減手段20は、負荷2に供給する目標電圧と、実際の電圧との偏差を計算する。計算した偏差から直列変圧器10の変圧比を乗じた目標補償量を計算する。計算した目標補償量が前回値と比較して、増加していれば補償量増加フラグを1に変更し、減少あるいは変化がなければ補償量増加フラグを0にクリアする。また、フルブリッジインバータ7による補償は、スイッチング素子4eから4hを適宜スイッチングにより制御する。
【0080】
以上のように本実施例によれば、電流振幅に外乱を発生させる電流振幅外乱発生手段19と、発生した電流振幅の外乱を低減する電流振幅外乱低減手段20とにより単独運転を検出すると同時に、負荷2に供給する電源に外乱の影響を低減することを可能とすることができる。
【0081】
なお、本実施例においては、創エネ手段を太陽光発電としたが、風力発電、波力発電、地熱発電等であってもよい。
【0082】
(実施例7)
以下、本発明の第7実施例(実施例13及び14に対応)について、図22から図25を参照しながら説明する。
【0083】
なお、第1から第6実施例と同一部分には同一番号を付し、その詳細な説明は省略する。
【0084】
図22に本発明の第7実施例の電源装置構成図を示す。図において、電源装置には電圧位相外乱発生手段21を備え、外乱低減制御手段12には、電圧位相の外乱を低減する電圧位相外乱低減手段22を備えている。
【0085】
次に交流電源1が遮断された瞬間からの電圧位相の外乱発生による電圧位相の外乱及び外乱の低減について、図23を参照しながら説明し、電圧位相外乱発生手段21のフローチャートについて図24を参照しながら説明し、電圧位相外乱低減手段22のフローチャートについて図25を参照しながら説明する。図23に示すように、電圧位相外乱発生手段21は、交流電源1の電源電圧検出信号の位相をθv1遅らせた信号にて処理を行なう。フルブリッジコンバータ6により太陽光発電手段9からの発電電力、及び節電装置3としての過剰電力を回生する電流指令は、θv1遅らせた位相信号により制御するように指令を出力する。電圧位相の外乱を低減する電圧位相外乱低減手段22は、通常時、交流電源1へ無効電力を注入しているだけのため、交流電源1の電源電圧に変動はなく、補償を行なう必要はない。交流電源1が遮断された場合、太陽光発電手段9及び節電装置としての過剰電力回生分が電圧源となるため、電圧位相外乱発生手段21により発生した外乱は、負荷2に直接影響を及ぼすこととなる。この影響を及ぼす外乱は単独運転の検出のため、フルブリッジインバータ7からの電圧位相外乱の補償量が増加した場合、さらに発生量を増加させ、補償量は通常の遅れのない電源位相で決定しているため、補償量は発散することとなる。この補償量が電圧位相外乱補償限界値を超えた場合、単独運転であると検出する。単独運転であると検出した時には、フルブリッジコンバータ6及びフルブリッジインバータ7はゲートブロックを行い、交流電源1から太陽光発電手段9を切り離し、最終的には停止するように制御を行なう。次に図24に示すように、電圧位相外乱発生手段21は、交流電源1の電圧検出値から電源電圧実効値と位相を演算する。演算した電源電圧実効値Vac_rmsの位相θに対し、電圧位相外乱分の位相遅れθv1を加算し回生電流制御を行なう。回生電流制御はスイッチング素子4aから4dを適宜スイッチングにより制御する。この時、フルブリッジインバータ7の補償量増加フラグが1であれば、外乱の発生量を増加させる。また補償量増加フラグが0であれば、外乱の発生量を初期値に戻すよう制御する。また図25に示すように、電圧位相外乱低減手段22は、負荷2に供給する目標電圧と、実際の電圧との偏差を計算する。計算した偏差から直列変圧器10の変圧比を乗じた目標補償量を計算する。計算した目標補償量が前回値と比較して、増加していれば補償量増加フラグを1に変更し、減少あるいは変化がなければ補償量増加フラグを0にクリアする。また、フルブリッジインバータ7による補償は、スイッチング素子4eから4hを適宜スイッチングにより制御する。
【0086】
以上のように本実施例によれば、電圧位相に外乱を発生させる電圧位相外乱発生手段21と、発生した電圧位相の外乱を低減する電圧位相外乱低減手段22とにより単独運転を検出すると同時に、負荷に供給する電源に外乱の影響を低減することを可能とすることができる。
【0087】
なお、本実施例においては、創エネ手段を太陽光発電としたが、風力発電、波力発電、地熱発電等であってもよい。
【0088】
(実施例8)
以下、本発明の第8実施例(実施例15及び16に対応)について、図26から図29を参照しながら説明する。
【0089】
なお、第1から第7実施例と同一部分には同一番号を付し、その詳細な説明は省略する。
【0090】
図26に本発明の第8実施例の電源装置構成図を示す。図において、電源装置には電流位相外乱発生手段23を備え、外乱低減制御手段12には、電流位相の外乱を低減する電流位相外乱低減手段24を備えている。
【0091】
次に交流電源1が遮断された瞬間からの電流位相の外乱発生による電圧の外乱及び外乱の低減について、図27を参照しながら説明し、電流位相外乱発生手段23のフローチャートについて、図28を参照しながら説明し、電流位相外乱低減手段24について図29を参照しながら説明する。図27に示すように、電流位相外乱発生手段23は、フルブリッジコンバータ6により太陽光発電手段9からの発電電力、及び節電装置3としての過剰電力を回生する電流指令を電圧位相に対して、θv1遅れるように指令を出力する。電流位相の外乱を低減する電流位相外乱低減手段24は、通常時、交流電源1への電流位相の外乱は無効電力を注入しているだけのため、交流電源1の電圧変動は発生しないため、補償は行なわない。交流電源1が遮断された場合、太陽光発電手段9及び節電装置としての過剰電力回生分が電圧源となるため、電流位相外乱発生手段23により発生した外乱は、負荷に直接影響を及ぼすこととなる。この影響を及ぼす外乱は単独運転の検出のため、フルブリッジインバータ7からの電流位相外乱の補償量が増加した場合、さらに発生量を増加させ、フルブリッジインバータ7の補償量が電流位相外乱補償限界値を超えた場合、単独運転であると検出する。単独運転であると検出した時には、フルブリッジコンバータ6及びフルブリッジインバータ7はゲートブロックを行い、交流電源1から太陽光発電手段9を切り離し、最終的には停止するように制御を行なう。次に図28に示すように、電流位相外乱発生手段23は、交流電源1の電圧検出値から電源電圧実効値と位相を演算する。演算した電源電圧実効値Vac_rmsの位相θに対し、電流位相外乱分の位相遅れθi1を加算し回生電流制御を行なう。回生電流制御はスイッチング素子4aから4dを適宜スイッチングにより制御する。この時、フルブリッジインバータ7の補償量増加フラグが1であれば、外乱の発生量を増加させる。また補償量増加フラグが0であれば、外乱の発生量を初期値に戻すよう制御する。また図29に示すように、電流位相外乱低減手段24は、負荷2に供給する目標電圧と、実際の電圧との偏差を計算する。計算した偏差から直列変圧器10の変圧比を乗じた目標補償量を計算する。計算した目標補償量が前回値と比較して、増加していれば補償量増加フラグを1に変更し、減少あるいは変化がなければ補償量増加フラグを0にクリアする。また、フルブリッジインバータ7による補償は、スイッチング素子4eから4hを適宜スイッチングにより制御する。
【0092】
以上のように本実施例によれば、電流位相に外乱を発生させる電流位相外乱発生手段23と、発生した電流位相の外乱を低減する電流位相外乱低減手段24とにより単独運転を検出すると同時に、負荷2に供給する電源に外乱の影響を低減することを可能とすることができる。
【0093】
なお、本実施例においては、創エネ手段を太陽光発電としたが、風力発電、波力発電、地熱発電等であってもよい。
【0094】
(実施例9)
以下、本発明の第9実施例(実施例17及び18に対応)について、図30から図32を参照しながら説明する。
【0095】
なお、第1から第8実施例と同一部分には同一番号を付し、その詳細な説明は省略する。
【0096】
図30に本発明の第9実施例の電源装置構成図を示す。図において、電源装置にはフルブリッジコンバータ6の一方のアームに外乱を重畳させる第一外乱重畳手段25を備えている。第一外乱重畳手段25は、フルブリッジコンバータ6の片相に外乱を重畳する制御を行なう。図31に、第一外乱重畳手段25の制御フローチャートを示す。図に示すように、第一外乱重畳手段25は、電圧位相がθn1からθn2の期間とθn3からθn4の期間に外乱を重畳している。重畳した外乱は、θn1からθn2の期間とθn3からθn4の期間は互いに正負の符号を反転した外乱である。
【0097】
次に交流電源1が遮断された瞬間からの第一外乱重畳手段25による電圧の外乱の発生について、図32を参照しながら説明する。図に示すように、第一外乱重畳手段25は、フルブリッジコンバータ6により太陽光発電手段9からの発電電力、及び節電装置3としての過剰電力を回生する電流指令をθn1からθn2の期間が正方向の外乱であれば、フルブリッジコンバータ6の上アームのスイッチング素子4aのオン時間を増加し、正方向に振幅を増加させ出力する。さらにθn3からθn4の期間は反転した外乱、例えば図の場合は負方向の外乱を、フルブリッジコンバータ6の下アームのスイッチング素子4bのオン時間を増加し、負方向に振幅を増加させる。この時、θn1からθn2までの期間に発生させた正方向の外乱の振幅増加率は、θn3からθn4までの期間に発生させた負方向の外乱の振幅増加率に等しくなるように制御する。この影響を及ぼす外乱は単独運転の検出のため、フルブリッジインバータ7からの電圧振幅による外乱の補償量が増加した場合、さらに発生量を増加させ、フルブリッジインバータ7の発生量が電圧外乱補償限界値を超えた場合、単独運転であると検出する。単独運転であると検出した時には、フルブリッジコンバータ6及びフルブリッジインバータ7はゲートブロックを行い、交流電源1から太陽光発電手段9を切り離し、最終的には停止するように制御を行なう。
【0098】
以上のように本実施例によれば、第一外乱重畳手段25により交流電源3の片相に外乱を発生させ、外乱信号の発散により単独運転を検出することができると同時に、負荷2に供給する電源に外乱の影響を低減することを可能とすることができる。
【0099】
なお、本実施例においては、創エネ手段を太陽光発電としたが、風力発電、波力発電、地熱発電等であってもよい。
【0100】
また、本実施例においては、第一アームに外乱を重畳したが、第二アームに重畳してもよい。
【0101】
(実施例10)
以下、本発明の第10実施例(実施例19及び20に対応)について、図33から図35を参照しながら説明する。
【0102】
なお、第1から第9実施例と同一部分には同一番号を付し、その詳細な説明は省略する。
【0103】
図33に本発明の第10実施例の電源装置構成図を示す。図において、電源装置にはフルブリッジコンバータ6の第一アーム、第二アームの両方のアームに外乱を重畳させる第二外乱重畳手段26を備えている。図34に、第二外乱重畳手段26の制御フローチャートを示す。第二外乱重畳手段26は、電圧位相がθn1からθn2の期間とθn3からθn4の期間に第一及び第二の両アームに外乱を重畳している。重畳した外乱は、θn1からθn2の期間とθn3からθn4の期間は互いに正負の符号を反転した外乱とする。
【0104】
次に交流電源1が遮断された瞬間からの第二外乱重畳手段26による電圧の外乱の発生について、図35を参照しながら説明する。図に示すように、第二外乱重畳手段26は、フルブリッジコンバータ6により太陽光発電手段9からの発電電力、及び節電装置3としての過剰電力を回生する電流指令をθn1からθn2の期間が正方向の外乱であれば、正方向に振幅を増加させ出力する。さらにθn3からθn4の期間は反転した外乱、例えば図の場合は負方向の外乱を負方向に振幅を増加させる。この時、θn1からθn2までの期間に発生させた正方向の外乱の振幅増加率は、θn3からθn4までの期間に発生させた負方向の外乱の振幅増加率に等しくなるように制御する。この影響を及ぼす外乱は単独運転の検出のため、フルブリッジインバータ7からの電圧振幅による外乱の補償量が増加した場合、さらに発生量を増加させ、フルブリッジインバータ7の補償量が電圧外乱補償限界値を超えた場合、単独運転であると検出する。単独運転であると検出した時には、フルブリッジコンバータ及びフルブリッジインバータはゲートブロックを行い、交流電源1から太陽光発電手段9を切り離し、最終的には停止するように制御を行なう。
【0105】
以上のように本実施例によれば、第二外乱重畳手段26により交流電源1の両相に外乱を発生させ、外乱信号の発散により単独運転を検出することができると同時に、負荷2に供給する電源に外乱の影響を低減することを可能とすることができる。
【0106】
なお、本実施例においては、創エネ手段を太陽光発電としたが、風力発電、波力発電、地熱発電等であってもよい。
【0107】
【発明の効果】
以上の実施例から明らかなように本発明によれば、スイッチング素子と逆並列したダイオードを上下に直列接続した4つのアームにより構成したフルブリッジコンバータ、フルブリッジインバータと、前記4つのアームに並列に接続したコンデンサと、交流電源と一次巻線を直列に接続し、かつフルブリッジインバータの出力からリアクトルを通して二次巻線を直列に接続した直列変圧器と、前記フルブリッジコンバータ、フルブリッジインバータを制御する主回路制御部により構成される節電装置、あるいは電圧安定化装置において、前記コンデンサに並列接続した創エネ手段と、フルブリッジコンバータを創エネ手段の系統連系インバータとして制御し、かつ前記創エネ手段の単独運転検出のための外乱信号を発生させる系統連系制御手段と、フルブリッジインバータを前記外乱信号が低減するように制御する外乱低減制御手段を備える構成とすることで、創エネ手段を交流電源に連系し、電力を逆潮流させると共に単独運転検出のために出力した外乱信号を、負荷に供給する電源から低減することで、自然エネルギーから発電された電力を利用し、また、従来どおり負荷への安定した節電電力を供給できるため、電力の有効利用と省エネルギー化の両立を可能とし、かつ節電装置あるいは電圧安定化装置の補償部で創エネ手段の単独運転を検出すると同時に、負荷に供給する電源から単独運転の検出のために出力した外乱を低減することを可能とすることができるという効果のある電源装置を提供できる。
【0108】
また、外乱の低減量で単独運転を検出する外乱低減量検出手段を備える構成とすることで、単独運転の検出感度を上げることを可能とすることができるという効果のある電源装置を提供できる。
【0109】
さらに、系統連系制御手段により発生させる外乱信号を外乱低減制御手段の制御信号として入力、制御する外乱フィードフォワード制御手段を備える構成とすることで、単独運転時の負荷への影響を下げることを可能とすることができるという効果のある電源装置を提供できる。
【0110】
また、系統連系制御手段は、周波数に外乱を発生させる周波数外乱発生手段を備え、外乱低減制御手段は、周波数の外乱を低減する周波数外乱低減手段を備える構成とすることで、創エネ手段の単独運転を検出することができ、負荷への周波数の外乱を低減可能とすることができるという効果のある電源装置を提供できる。
【0111】
さらに、系統連系制御手段は、電圧振幅に外乱を発生させる電圧振幅外乱発生手段を備え、外乱低減制御手段は、電圧振幅の外乱を低減する電圧振幅外乱低減手段を備える構成とすることで、創エネ手段の単独運転を検出することができ、負荷への電圧振幅の外乱を低減可能とすることができるという効果のある電源装置を提供できる。
【0112】
また、系統連系制御手段は、電流振幅に外乱を発生させる電流振幅外乱発生手段を備え、外乱低減制御手段は、電流振幅の外乱を低減する電流振幅外乱低減手段を備える構成とすることで、創エネ手段の単独運転を検出することができ、負荷への電流振幅による外乱を低減可能とすることができるという効果のある電源装置を提供できる。
【0113】
さらに、系統連系制御手段は、電圧位相に外乱を発生させる電圧位相外乱発生手段を備え、外乱低減制御手段は、電圧位相の外乱を低減する電圧位相外乱低減手段を備える構成とすることで、創エネ手段の単独運転を検出することができ、負荷への電圧位相による外乱を低減可能とすることができるという効果のある電源装置を提供できる。
【0114】
また、系統連系制御手段は、電流位相に外乱を発生させる電流位相外乱発生手段を備え、外乱低減制御手段は、電流位相の外乱を低減する電流位相外乱低減手段を備える構成とすることで、創エネ手段の単独運転を検出することができ、負荷への電流位相の外乱を低減可能とすることができるという効果のある電源装置を提供できる。
【0115】
また、フルブリッジコンバータの何れか一方のアームに外乱を重畳させる第一外乱重畳手段を備える構成とすることで、創エネ手段の単独運転に対する能動信号を出力可能とすることができるという効果のある電源装置を提供できる。
【0116】
さらに、フルブリッジコンバータの両方のアームに外乱を重畳させる第二外乱重畳手段を備える構成とすることで、創エネ手段の単独運転に対する能動信号を出力可能とすることができるという効果のある電源装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例1における電源装置構成図
【図2】同系統連系制御手段の構成図
【図3】同逆潮流計算部のフローチャート
【図4】同外乱計算部のフローチャート
【図5】同外乱低減制御手段のフローチャート
【図6】本発明の実施例2における電源装置構成図
【図7】同外乱低減量検出手段の単独運転検出フローチャート
【図8】本発明の実施例3における電源装置構成図
【図9】同外乱フィードフォワード制御手段14の制御フローチャート
【図10】本発明の実施例4における電源装置構成図
【図11】同周波数の外乱発生及び低減の説明図
【図12】同周波数外乱発生手段のフローチャート
【図13】同周波数外乱低減手段のフローチャート
【図14】本発明の実施例5における電源装置構成図
【図15】同電圧振幅の外乱発生及び低減の説明図
【図16】同電圧振幅外乱発生手段のフローチャート
【図17】同電圧振幅外乱低減手段のフローチャート
【図18】本発明の実施例6における電源装置構成図
【図19】同電流振幅の外乱発生及び低減の説明図
【図20】同電流振幅外乱発生手段のフローチャート
【図21】同電流振幅外乱低減手段のフローチャート
【図22】本発明の実施例7における電源装置構成図
【図23】同電圧位相の外乱発生及び低減の説明図
【図24】同電圧位相外乱発生手段のフローチャート
【図25】同電圧位相外乱低減手段のフローチャート
【図26】本発明の実施例8における電源装置構成図
【図27】同電流位相の外乱発生及び低減の説明図
【図28】同電流位相外乱発生手段のフローチャート
【図29】同電流位相外乱低減手段のフローチャート
【図30】本発明の実施例9における電源装置構成図
【図31】同第一外乱重畳手段の制御フローチャート
【図32】同第一外乱重畳手段による外乱発生の説明図
【図33】本発明の実施例10における電源装置構成図
【図34】同第二外乱重畳手段の制御フローチャート
【図35】同第二外乱重畳手段による外乱発生の説明図
【図36】従来の節電装置の構成図
【図37】従来の単独運転検出を搭載した電源装置の構成図
【符号の説明】
1 交流電源
2 負荷
3 節電装置
4 スイッチング素子
5 ダイオード
6 フルブリッジコンバータ
7 フルブリッジインバータ
8 コンデンサ
9 太陽光発電手段
10 直列変圧器
11 系統連系制御手段
12 外乱低減制御手段
13 外乱低減量検出手段
14 外乱フィードフォワード制御手段
15 周波数外乱発生手段
16 周波数外乱低減手段
17 電圧振幅外乱発生手段
18 電圧振幅外乱低減手段
19 電流振幅外乱発生手段
20 電流振幅外乱低減手段
21 電圧位相外乱発生手段
22 電圧位相外乱低減手段
23 電流位相外乱発生手段
24 電流位相外乱低減手段
25 第一外乱重畳手段
26 第二外乱重畳手段
Claims (20)
- スイッチング素子と逆並列したダイオードを上下に直列接続した4つのアームにより構成したフルブリッジコンバータ、フルブリッジインバータと、前記4つのアームに並列に接続したコンデンサと、交流電源と一次巻線を直列に接続し、かつフルブリッジインバータの出力からリアクトルを通して二次巻線を直列に接続した直列変圧器と、前記フルブリッジコンバータ、フルブリッジインバータを制御する主回路制御部により構成される節電装置、あるいは電圧安定化装置において、前記コンデンサに並列接続した創エネ手段と、前記フルブリッジコンバータを創エネ手段の系統連系インバータとして制御し、かつ前記創エネ手段の単独運転検出のための外乱信号を発生させる系統連系制御手段と、前記外乱信号が低減するように前記フルブリッジインバータを制御する外乱低減制御手段を備えたことを特徴とする単独運転検出方法。
- スイッチング素子と逆並列したダイオードを上下に直列接続した4つのアームにより構成したフルブリッジコンバータ、フルブリッジインバータと、前記4つのアームに並列に接続したコンデンサと、交流電源と一次巻線を直列に接続し、かつフルブリッジインバータの出力からリアクトルを通して二次巻線を直列に接続した直列変圧器と、前記フルブリッジコンバータ、フルブリッジインバータを制御する主回路制御部により構成される節電装置、あるいは電圧安定化装置において、前記コンデンサに並列接続した創エネ手段と、前記フルブリッジコンバータを創エネ手段の系統連系インバータとして制御し、かつ前記創エネ手段の単独運転検出のための外乱信号を発生させる系統連系制御手段と、前記外乱信号が低減するように前記フルブリッジインバータを制御する外乱低減制御手段を備えたことを特徴とする電源装置。
- 外乱の低減量で単独運転を検出する外乱低減量検出手段を備えたことを特徴とする請求項1記載の単独運転検出方法。
- 外乱の低減量で単独運転を検出する外乱低減量検出手段を備えたことを特徴とする請求項2記載の電源装置。
- 系統連系制御手段により発生させる外乱信号を外乱低減制御手段の制御信号として入力、制御する外乱フィードフォワード制御手段を備えたことを特徴とする請求項1記載の単独運転検出方法。
- 系統連系制御手段により発生させる外乱信号を外乱低減制御手段の制御信号として入力、制御する外乱フィードフォワード制御手段を備えたことを特徴とする請求項2記載の電源装置。
- 系統連系制御手段は、周波数に外乱を発生させる周波数外乱発生手段を備え、外乱低減制御手段は、周波数の外乱を低減する周波数外乱低減手段を備えたことを特徴とする請求項1記載の単独運転検出方法。
- 系統連系制御手段は、周波数に外乱を発生させる周波数外乱発生手段を備え、外乱低減制御手段は、周波数の外乱を低減する周波数外乱低減手段を備えたことを特徴とする請求項2記載の電源装置。
- 系統連系制御手段は、電圧振幅に外乱を発生させる電圧振幅外乱発生手段を備え、外乱低減制御手段は、電圧振幅の外乱を低減する電圧振幅外乱低減手段を備えたことを特徴とする請求項1記載の単独運転検出方法。
- 系統連系制御手段は、電圧振幅に外乱を発生させる電圧振幅外乱発生手段を備え、外乱低減制御手段は、電圧振幅の外乱を低減する電圧振幅外乱低減手段を備えたことを特徴とする請求項2記載の電源装置。
- 系統連系制御手段は、電流振幅に外乱を発生させる電流振幅外乱発生手段を備え、外乱低減制御手段は、電流振幅の外乱を低減する電流振幅外乱低減手段を備えたことを特徴とする請求項1記載の単独運転検出方法。
- 系統連系制御手段は、電流振幅に外乱を発生させる電流振幅外乱発生手段を備え、外乱低減制御手段は、電流振幅の外乱を低減する電流振幅外乱低減手段を備えたことを特徴とする請求項2記載の電源装置。
- 系統連系制御手段は、電圧位相に外乱を発生させる電圧位相外乱発生手段を備え、外乱低減制御手段は、電圧位相の外乱を低減する電圧位相外乱低減手段を備えたことを特徴とする請求項1記載の単独運転検出方法。
- 系統連系制御手段は、電圧位相に外乱を発生させる電圧位相外乱発生手段を備え、外乱低減制御手段は、電圧位相の外乱を低減する電圧位相外乱低減手段を備えたことを特徴とする請求項2記載の電源装置。
- 系統連系制御手段は、電流位相に外乱を発生させる電流位相外乱発生手段を備え、外乱低減制御手段は、電流位相の外乱を低減する電流位相外乱低減手段を備えたことを特徴とする請求項1記載の単独運転検出方法。
- 系統連系制御手段は、電流位相に外乱を発生させる電流位相外乱発生手段を備え、外乱低減制御手段は、電流位相の外乱を低減する電流位相外乱低減手段を備えたことを特徴とする請求項2記載の電源装置。
- フルブリッジコンバータの何れか一方のアームに外乱を重畳させる第一外乱重畳手段を備えたことを特徴とする請求項1記載の単独運転検出方法。
- フルブリッジコンバータの何れか一方のアームに外乱を重畳させる第一外乱重畳手段を備えたことを特徴とする請求項2記載の電源装置。
- フルブリッジコンバータの両方のアームに外乱を重畳させる第二外乱重畳手段を備えたことを特徴とする請求項1記載の単独運転検出方法。
- フルブリッジコンバータの両方のアームに外乱を重畳させる第二外乱重畳手段を備えたことを特徴とする請求項2記載の電源装置。
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