JP3023647B2 - Inverter for grid connection - Google Patents

Inverter for grid connection

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JP3023647B2
JP3023647B2 JP6309522A JP30952294A JP3023647B2 JP 3023647 B2 JP3023647 B2 JP 3023647B2 JP 6309522 A JP6309522 A JP 6309522A JP 30952294 A JP30952294 A JP 30952294A JP 3023647 B2 JP3023647 B2 JP 3023647B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、インバータの電流制御
が異常を起し、インバータの出力電流に直流成分が発生
したときの補正を行う系統連系インバータに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a system interconnection inverter for correcting when a DC component is generated in an output current of an inverter due to an abnormal current control of the inverter.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の系統連系インバータは、図2に示
すものがある。すなわち、2は太陽電池や燃焼電池等に
より形成された直流電源、6は平滑用コンデンサ、8は
内部にスイッチング素子8aを有し、入力直流を交流に
変換するインバータ、10は波形補正用フィルタであ
る。20は電流検出器で例えばホールCT又は変流器で
構成され、インバータ8の出力電流を検出する。電流検
出された検出信号は全波整流回路22で整流される。2
4はインバータ8の出力電流の電流値を指令する電流指
令装置で、この電流指令装置24の指令信号と全波整流
回路22の出力信号とを比較し、その誤差を瞬時波形制
御装置28によりインバータ8のスイッチング素子8a
をPWM制御、PAM制御等の瞬時波形制御を行う。瞬
時波形制御が行われた後、ゲートドライブ回路30によ
り瞬時波形制御装置28の出力信号をインバータ8のス
イッチング素子8aに与えて、インバータ8の電流に正
弦波に制御された出力電流を得ている。なお、12は出
力端子で電力系統に接続される。
2. Description of the Related Art FIG. 2 shows a conventional system interconnection inverter. That is, 2 is a DC power supply formed by a solar cell or a combustion battery, etc., 6 is a smoothing capacitor, 8 has an internal switching element 8a, and an inverter for converting input DC to AC, and 10 is a waveform correction filter. is there. Reference numeral 20 denotes a current detector, which is constituted by, for example, a Hall CT or a current transformer, and detects an output current of the inverter 8. The detection signal of the detected current is rectified by the full-wave rectifier circuit 22. 2
Reference numeral 4 denotes a current command device for commanding the current value of the output current of the inverter 8. The command signal of the current command device 24 is compared with the output signal of the full-wave rectifier circuit 22. 8 switching element 8a
Performs instantaneous waveform control such as PWM control and PAM control. After the instantaneous waveform control is performed, the output signal of the instantaneous waveform control device 28 is given to the switching element 8a of the inverter 8 by the gate drive circuit 30 to obtain an output current controlled to a sine wave by the current of the inverter 8. . Reference numeral 12 denotes an output terminal connected to the power system.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のインバ
ータでは、インバータの電流制御が異常を起こし、イン
バータの出力電流に直流成分が発生すると、出力端子に
接続される電力系統の柱上変圧器又は電力系統に接続さ
れる他の装置の変圧器などに直流成分が流れ、直流励磁
され、損傷するという問題点がある。
However, in the conventional inverter, when the current control of the inverter is abnormal and a DC component is generated in the output current of the inverter, a pole transformer or a pole transformer of a power system connected to the output terminal. There is a problem that a DC component flows into a transformer or the like of another device connected to the power system, is DC-excited, and is damaged.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するた
めに、本発明は、直流電源を入力とし、交流に変換し出
力を電力系統に接続されるインバータと、上記インバー
タの出力電流を検出する電流検出器と、上記電流検出器
の検出信号を整流する整流回路と、インバータの出力電
流の設定を指令する電流指令装置と、上記整流回路によ
り整流された直流信号と上記電流指令装置の電流信号と
の誤差を入力とし、上記インバータを瞬時波形制御する
瞬時波形制御装置により構成される系統連系用インバー
タにおいて、上記インバータの出力電流を検出する分流
器と、上記分流器の出力信号の直流成分を出力するロー
パスフィルタと、該ローパスフィルタの直流成分を絶縁
する絶縁増幅器と、絶縁された直流成分を上記電流検出
器の検出信号に減算補正する加算器とを設けた。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, the present invention relates to an inverter having a DC power supply as an input, converting the AC power, and connecting the output to a power system, and detecting an output current of the inverter. Detector, a rectifier circuit for rectifying the detection signal of the current detector, a current command device for commanding the setting of the output current of the inverter, a DC signal rectified by the rectifier circuit, and a current of the current command device. A shunt for detecting an output current of the inverter; and a shunt for detecting an output current of the shunt. A low-pass filter that outputs a component, an insulating amplifier that insulates a DC component of the low-pass filter, and a component that reduces the insulated DC component to a detection signal of the current detector. It provided an adder correcting for.

【0005】また、直流電源を入力とし、交流に変換し
出力を電力系統に接続されるインバータと、上記インバ
ータの出力電流を検出する分流器と、上記分流器の検出
信号を絶縁する帰還用絶縁増幅器と、上記帰還用絶縁増
幅器の出力信号を整流する整流回路と、インバータの出
力電流の設定を指令する電流指令装置と、上記整流回路
により整流された直流信号と、上記電流指令装置の電流
指令信号との誤差を入力とし、上記インバータを瞬時波
形制御する瞬時波形制御装置により構成される系統連系
用インバータにおいて、上記分流器の出力信号の直流成
分を出力する該ローパスフィルタと、ローパスフィルタ
の直流成分を絶縁する絶縁増幅器と、絶縁された直流成
分を上記電流検出器の検出信号に減算補正する加算器と
を設けた。
[0005] Further, an inverter which receives a DC power supply as input, converts the output into AC, and connects the output to a power system, a shunt for detecting the output current of the inverter, and a feedback insulation for insulating a detection signal of the shunt. An amplifier, a rectifier circuit for rectifying an output signal of the feedback isolation amplifier, a current command device for instructing setting of an output current of the inverter, a DC signal rectified by the rectifier circuit, and a current command of the current command device. A low-pass filter for outputting a DC component of an output signal of the current shunt, wherein the low-pass filter outputs a DC component of an output signal of the shunt; An insulating amplifier for insulating a DC component and an adder for subtracting and correcting the insulated DC component from a detection signal of the current detector are provided.

【0006】また、上記絶縁増幅器の直流成分が基準値
以上に達した時、又は所定時間に達した時、上記瞬時波
形制御に上記インバータを停止させる停止指令信号を出
力する直流分流出検出回路を設けた。
When the DC component of the insulation amplifier reaches a reference value or more, or when a predetermined time is reached, the DC component outflow detection circuit outputs a stop command signal for stopping the inverter in the instantaneous waveform control. Provided.

【0007】[0007]

【作用】従って、直流電源を入力電圧とし、出力に電力
系統が接続されるインバータの出力電流を電流検出器に
より電流検出し、電流検出信号を整流回路により整流
し、この整流された直流信号とインバータの出力電流を
指令する電流指令信号との誤差を瞬時波形制御装置によ
りインバータを瞬時波形制御し、フィードバック系を構
成してインバータに電流制御する。
Therefore, a DC power supply is used as an input voltage, an output current of an inverter connected to a power system at an output is detected by a current detector, and a current detection signal is rectified by a rectifier circuit. The instantaneous waveform controller controls the instantaneous waveform of the error from the current command signal that commands the output current of the inverter, and forms a feedback system to control the current of the inverter.

【0008】また、インバータの出力電流は分流器によ
り検出され、検出された信号はローパスフィルタにより
直流成分が取り出され、この直流成分が絶縁増幅器によ
り絶縁される。絶縁された直流成分が電流検出器の検出
信号に加算器により減算補正され、直流成分が除かれ
る。
Further, the output current of the inverter is detected by a shunt, and a DC component of the detected signal is extracted by a low-pass filter, and the DC component is insulated by an insulating amplifier. The insulated DC component is subtracted and corrected by the adder from the detection signal of the current detector, and the DC component is removed.

【0009】また、上記電流検出器に代えて、分流器に
よりインバータの出力電流を検出し、分流器の検出信号
は帰還用絶縁増幅器により絶縁され、この絶縁された信
号にローパスフィルタ及び絶縁増幅器を介して絶縁され
た直流成分が加算器により減算補正され、直流成分が除
かれる。
Further, instead of the current detector, the output current of the inverter is detected by a shunt, and the detection signal of the shunt is insulated by a feedback isolation amplifier, and a low-pass filter and an isolation amplifier are added to the insulated signal. The DC component insulated through the above is subtracted and corrected by the adder, and the DC component is removed.

【0010】また、絶縁増幅器の直流成分が基準値以上
に達した時、又は所定時間に達した時、直流分流出検出
回路から瞬時波形装置にインバータの停止させる停止指
令信号が出力され、インバータが停止される。
When the DC component of the insulating amplifier reaches a reference value or more, or when the DC component reaches a predetermined time, a stop command signal for stopping the inverter is output from the DC outflow detection circuit to the instantaneous waveform device, and the inverter is activated. Stopped.

【0011】[0011]

【実施例】一実施例について図1を参照して説明する。
図2と同一符号のものは同一の機能のものを示す。図2
と異なる点は、直流分補正回路を設けた点にある。すな
わち、40はインバータ出力電流を検出する分流器、4
2は分流器40により検出された信号の直流分を検出す
るローパスフィルタ、44はローパスフィルタの出力信
号を絶縁する絶縁増幅器、46は電流検出器20に検出
信号に、絶縁増幅器44により増幅された信号を加算す
る加算器、48は直流分流出検出回路であり、絶縁増幅
器44で増幅された信号が内蔵する基準信号より高い
時、又は所定時間以上に入力されたとき、又は上記のい
ずれか一方が所定値に達した時に出力を出力し、瞬時波
形制御装置28に入力する。
An embodiment will be described with reference to FIG.
2 have the same functions as those in FIG. FIG.
The difference from the above is that a DC component correction circuit is provided. That is, 40 is a shunt detecting the inverter output current, 4
2 is a low-pass filter for detecting the DC component of the signal detected by the shunt 40, 44 is an insulating amplifier for insulating the output signal of the low-pass filter, 46 is a detection signal to the current detector 20 and amplified by the insulating amplifier 44. An adder 48 for adding a signal is a direct current outflow detection circuit, and when the signal amplified by the insulating amplifier 44 is higher than the built-in reference signal, or when it is input for a predetermined time or more, or one of the above. Output when the value reaches a predetermined value, and input to the instantaneous waveform control device 28.

【0012】今、インバータ8の電流制御が異常を起こ
し、インバータ8の出力電流に直流成分が発生した場
合、このインバータ8の出力電流を分流器40により検
出し、ローパスフィルタ42により直流成分のみ出力さ
せる。この直流成分を絶縁増幅器44により増幅し、こ
の増幅器信号を電流検出器20により検出した検出信号
に加算器46により減算補正し、全波整流回路22によ
り整流する。
If the current control of the inverter 8 causes an abnormality and a DC component is generated in the output current of the inverter 8, the output current of the inverter 8 is detected by the shunt 40, and only the DC component is output by the low-pass filter 42. Let it. This DC component is amplified by the insulation amplifier 44, the amplifier signal is subtracted and corrected by the adder 46 from the detection signal detected by the current detector 20, and is rectified by the full-wave rectifier circuit 22.

【0013】整流された信号Isと電流指令装置24の
指令信号Irefとの誤差を瞬時波形制御装置28によ
り瞬時波形制御し、インバータ8の出力電流を電流指令
装置24で指令する電流に制御して、直流成分を打消す
制御を行う。
The error between the rectified signal Is and the command signal Iref of the current command device 24 is instantaneously waveform-controlled by the instantaneous waveform control device 28, and the output current of the inverter 8 is controlled to a current commanded by the current command device 24. , Control to cancel the DC component.

【0014】しかし、直流成分が打消されない場合、絶
縁増幅器44の増幅信号が直流分流出検出装置48に内
蔵する基準信号より高いときには、直流分流出検出装置
48から瞬時波形制御装置28にインバータ8の停止指
令信号を出力し、インバータ8を停止させる。
However, if the DC component is not canceled out and the amplified signal of the insulating amplifier 44 is higher than the reference signal built in the DC component outflow detecting device 48, the DC component outflow detecting device 48 sends the instantaneous waveform control device 28 the inverter 8 A stop command signal is output to stop the inverter 8.

【0015】なお、直流分流出検出装置48は、基準信
号に代えてカウンタ等を内蔵させカウンタ等により直流
分の発生時間をカウントし、所定時間に達すれば、直流
分流出検出装置48から瞬時波形制御装置28にインバ
ータ8の停止指令信号を出力させることもできる。ま
た、直流分流出検出装置48に上記の基準信号及びカウ
ンタをそれぞれ設け、いずれかが動作した時に直流分流
出検出装置48から瞬時波形制御装置28にインバータ
8の停止信号を出力させてもよい。
The DC component outflow detecting device 48 incorporates a counter or the like in place of the reference signal, counts the DC component generation time using a counter or the like, and when a predetermined time is reached, the DC component outflow detecting device 48 outputs an instantaneous waveform. The controller 28 may output a stop command signal for the inverter 8. Alternatively, the above-described reference signal and counter may be provided in the DC component outflow detection device 48, respectively, and when either of them operates, the DC component outflow detection device 48 may output a stop signal of the inverter 8 to the instantaneous waveform control device 28.

【0016】上記図1の実施例では、電流検出器20の
他に分流器40を設けていたが、電流検出器20を除き
分流器40によりインバータ8の出力電流を検出し、こ
の検出した信号を帰還用絶縁増幅器(図示せず)により
増幅し、この帰還用絶縁増幅器の出力に絶縁増幅器44
の出力信号を加算させ、加算させた信号を全波整流回路
22により整流させて、電流出力信号Isを得てもよ
い。
In the embodiment shown in FIG. 1, the shunt 40 is provided in addition to the current detector 20, but the shunt 40 detects the output current of the inverter 8 except for the current detector 20, and detects the detected signal. Is amplified by a feedback isolation amplifier (not shown), and the output of the feedback isolation amplifier is
May be added, and the added signal may be rectified by the full-wave rectifier circuit 22 to obtain the current output signal Is.

【0017】[0017]

【発明の効果】本発明の系統連系用インバータでは、イ
ンバータの出力電流に直流成分が発生したとき、この直
流成分に相当する量がフィードバック系に補正され、イ
ンバータの出力電流の直流成分を除くことができ、ま
た、直流成分が大きい場合や長時間にわたって流れたと
きには、インバータを停止させるとができ、従って電力
系統の変圧器や電力系統に接続される他の装置の変圧器
を直流励磁されることはない。
According to the inverter for system interconnection of the present invention, when a DC component is generated in the output current of the inverter, the amount corresponding to the DC component is corrected to the feedback system, and the DC component of the output current of the inverter is removed. In addition, when the DC component is large or flows for a long time, the inverter can be stopped, so that the DC of the transformer of the power system or another device connected to the power system is DC-excited. Never.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の系統連系用インバータの一実施例のブ
ロック結線図である。
FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of a system interconnection inverter according to the present invention.

【図2】従来のインバータのブロック結線図である。FIG. 2 is a block diagram of a conventional inverter.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 直流電源 8 インバータ 20 電流検出器 22 全波整流回路 24 電流指令装置 28 瞬時波形制御装置 30 ゲートドライブ回路 40 分流器 42 ローパスフィルタ 44 絶縁増幅器 46 加算器 48 直流分流出検出回路 2 DC power supply 8 Inverter 20 Current detector 22 Full-wave rectifier circuit 24 Current command device 28 Instantaneous waveform control device 30 Gate drive circuit 40 Current shunt 42 Low pass filter 44 Insulation amplifier 46 Adder 48 DC outflow detection circuit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平8−126341(JP,A) 特開 平5−56650(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02M 7/48 H02J 3/38 H02M 7/537 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-8-126341 (JP, A) JP-A-5-56650 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H02M 7/48 H02J 3/38 H02M 7/537

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 直流電源を入力とし交流に変換し出力を
電力系統に接続されるインバータと、上記インバータの
出力電流を検出する電流検出器と、上記電流検出器の検
出信号を整流する整流回路と、インバータの出力電流の
設定を指令する電流指令装置と、上記整流回路により整
流された直流信号と上記電流指令装置の電流信号との誤
差を入力とし上記インバータを瞬時波形制御する瞬時波
形制御装置により構成される系統連系用インバータにお
いて、上記インバータの出力電流を検出する分流器と、
上記分流器の出力信号の直流成分を出力するローパスフ
ィルタと、該ローパスフィルタの直流成分を絶縁する絶
縁増幅器と、絶縁された直流成分を上記電流検出器の検
出信号に減算補正する加算器とを設けたことを特徴とす
る系統連系用インバータ。
1. An inverter connected to a DC power supply and converted to AC and the output connected to a power system, a current detector for detecting an output current of the inverter, and a rectifier circuit for rectifying a detection signal of the current detector. And a current command device for commanding the setting of the output current of the inverter, and an instantaneous waveform control device for inputting an error between the DC signal rectified by the rectifier circuit and the current signal of the current command device to instantaneously control the inverter. A shunt detecting the output current of the inverter,
A low-pass filter that outputs a DC component of the output signal of the current divider, an insulating amplifier that insulates the DC component of the low-pass filter, and an adder that subtracts and corrects the insulated DC component from the detection signal of the current detector. An inverter for system interconnection, which is provided.
【請求項2】 直流電源を入力とし、交流に変換し出力
を電力系統に接続されるインバータと、上記インバータ
の出力電流を検出する分流器と、上記分流器の検出信号
を絶縁する帰還用絶縁増幅器と、上記帰還用絶縁増幅器
の出力信号を整流する整流回路と、インバータの出力電
流の設定を指令する電流指令装置と、上記整流回路によ
り整流された直流信号と上記電流指令装置の電流指令信
号との誤差を入力とし上記インバータを瞬時波形制御す
る瞬時波形制御装置により構成される系統連系用インバ
ータにおいて、上記分流器の出力信号の直流成分を出力
する該ローパスフィルタと、ローパスフィルタの直流成
分を絶縁する絶縁増幅器と、絶縁された直流成分を上記
電流検出器の検出信号に減算補正する加算器とを設けた
ことを特徴とする系統連系用インバータ。
2. An inverter having a DC power supply as an input, converting the output into an AC power, and connecting the output to a power system, a shunt for detecting an output current of the inverter, and a feedback insulation for insulating a detection signal of the shunt. An amplifier, a rectifier circuit for rectifying an output signal of the feedback isolation amplifier, a current command device for instructing setting of an output current of the inverter, a DC signal rectified by the rectifier circuit, and a current command signal of the current command device. And a low-pass filter for outputting a DC component of an output signal of the shunt, and a DC component of the low-pass filter. And an adder for subtracting and correcting the isolated DC component from the detection signal of the current detector. Inverter for grid connection.
【請求項3】 上記絶縁増幅器の直流成分が基準値以上
に達した時、又は所定時間に達した時、上記瞬時波形制
御に上記インバータを停止させる停止指令信号を出力す
る直流分流出検出回路を設けた請求項1又は2記載の系
統連系用インバータ。
3. A direct current outflow detection circuit which outputs a stop command signal for stopping the inverter in the instantaneous waveform control when the DC component of the insulating amplifier has reached a reference value or more or has reached a predetermined time. The inverter for system interconnection according to claim 1 or 2, wherein the inverter is provided.
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