JP6366339B2 - Inverter - Google Patents
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Description
本発明は、電源と系統電源との間に接続されるパワーコンディショナに関し、特に、単独運転防止機能を有するパワーコンディショナに関する。 The present invention relates to a power conditioner connected between a power source and a system power source, and more particularly to a power conditioner having an isolated operation preventing function.
近年、地球環境保護への関心が高まっており、太陽電池や燃料電池を利用した発電装置、リチウムイオン電池などの蓄電池を備えた分散型電源システムの実用化が進んできている。これらの分散型電源から出力される直流電力は、パワーコンディショナにより電力会社による単相三線式の系統電源の周波数および電圧に応じた交流電力に変換されて利用される。また、運用方式としては、系統電源から独立して運転するのではなく、系統電源へ系統連系される。 In recent years, interest in protection of the global environment has increased, and a distributed power supply system including a power generation device using a solar cell or a fuel cell and a storage battery such as a lithium ion battery has been put into practical use. The DC power output from these distributed power sources is converted into AC power corresponding to the frequency and voltage of a single-phase three-wire system power source by an electric power company by a power conditioner. In addition, as an operation method, the system is connected to the system power supply, not operated independently from the system power supply.
このような系統連系システムにおいては、工事や点検、事故などにより系統電源の電力供給が停止された場合(系統電源停電時)に、分散型電源およびインバータが系統電源に連系したまま運転する単独運転状態になると、逆電圧による逆潮流が停電状態の系統電源側に流れ込み、系統電源側の安全性を脅かすおそれがある。そのため、需要家側設備の単独運転状態を確実に検出してインバータを停止させる必要がある。 In such a grid-connected system, when the power supply of the grid power supply is stopped due to construction, inspection, accident, etc. (during a grid power failure), the distributed power supply and inverter are operated while being linked to the grid power supply. In the single operation state, a reverse power flow caused by a reverse voltage flows into the system power source in the power outage state, which may threaten the safety on the system power source side. Therefore, it is necessary to reliably detect the single operation state of the customer side equipment and stop the inverter.
たとえば、特開2000−236671号公報(特許文献1)には、系統連系発電装置が開示されている。系統連系発電装置は、系統電源の周波数を検出する検出手段と、検出手段によって検出する系統電源の周波数とインバータから出力する出力電力の周波数を比較して一致しているか否かを判定する比較手段と、出力電力の周波数を系統電源の周波数と相違するように設定するときに、比較手段によって一致していると判定されたときに前回設定した出力電力の周波数の変化方向と同一方向へ所定値だけ変化するように周波数を設定する設定手段と、設定手段の設定結果又は系統電源と出力電力の周波数に基づいて系統電源に停電が発生しているか否かを検出する停電検出手段とを含む。 For example, Japanese Patent Laid-Open No. 2000-236671 (Patent Document 1) discloses a grid-connected power generation device. The grid-connected power generation device is a detection unit that detects the frequency of the system power source, and compares the frequency of the system power source detected by the detection unit with the frequency of the output power output from the inverter to determine whether they match. And when the frequency of the output power is set to be different from the frequency of the system power supply, it is predetermined in the same direction as the frequency change direction of the output power set last time when it is determined by the comparison means to match. A setting means for setting a frequency so as to change only by a value, and a power failure detection means for detecting whether or not a power failure has occurred in the system power supply based on the setting result of the setting means or the frequency of the system power supply and output power .
しかしながら、特許文献1に開示された技術では、単相三線式の系統電源に連系した場合については考慮されていない。特に、単相三線式の系統電源に連系した場合には、三線それぞれにおいてインバータから出力される電流値が異なるため、特許文献1で開示された技術を適用して単独運転検出を行なうことは困難である。
However, in the technique disclosed in
本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであって、単相三線式の系統電源に連系するパワーコンディショナにおいて、より精度良くインバータの単独運転状態を検出することにより、確実に単独運転を防止することが可能なパワーコンディショナを提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and in a power conditioner linked to a single-phase three-wire system power supply, more accurately detects an independent operation state of an inverter. Thus, an object of the present invention is to provide a power conditioner that can reliably prevent isolated operation.
ある実施の形態に従うと、直流電源と系統電源との間に接続されるパワーコンディショナが提供される。パワーコンディショナは、直流電源の直流電力を単相交流電力に変換して出力するインバータと、第1の電圧線および中性線で構成される第1の電力線と、第2の電圧線および中性線で構成される第2の電力線とを含み、インバータからの出力電力を供給する電力供給線と、第1の電圧線および中性線の間の電圧の第1の電圧周波数を検出する第1の検出手段と、第2の電圧線および中性線の間の電圧の第2の電圧周波数を検出する第2の検出手段と、インバータを制御する制御手段とを備える。制御手段は、第1の電圧周波数と異なるように第1の電力線に出力する電流の第1の電流周波数を設定し、第2の電圧周波数と異なるように第2の電力線に出力する電流の第2の電流周波数を設定する設定手段と、第1の電圧周波数および第2の電圧周波数の少なくとも一方と、予め定められた電圧周波数の基準範囲とに基づいて、インバータが単独運転状態か否かを判断する判断手段と、インバータが単独運転状態である場合に、インバータを停止させる停止手段とを含む。 According to an embodiment, a power conditioner connected between a DC power source and a system power source is provided. The power conditioner converts a direct current power of a direct current power source into a single phase alternating current power and outputs the inverter, a first power line including a first voltage line and a neutral line, a second voltage line and a medium A power supply line that supplies output power from the inverter, and a first voltage frequency that detects a first voltage frequency of the voltage between the first voltage line and the neutral line. 1 detection means, a second detection means for detecting a second voltage frequency of the voltage between the second voltage line and the neutral line, and a control means for controlling the inverter. The control means sets the first current frequency of the current output to the first power line so as to be different from the first voltage frequency, and sets the first current frequency output to the second power line so as to be different from the second voltage frequency. Whether or not the inverter is in an isolated operation state based on setting means for setting the current frequency of 2, at least one of the first voltage frequency and the second voltage frequency, and a reference range of a predetermined voltage frequency It includes determination means for determining, and stop means for stopping the inverter when the inverter is in the single operation state.
本発明によると、単相三線式の系統電源に連系するパワーコンディショナにおいて、より精度良くインバータの単独運転状態を検出することにより、確実に単独運転を防止することが可能となる。 According to the present invention, in a power conditioner linked to a single-phase three-wire system power supply, it is possible to reliably prevent an isolated operation by detecting the isolated operation state of the inverter with higher accuracy.
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, the same parts are denoted by the same reference numerals. Their names and functions are also the same. Therefore, detailed description thereof will not be repeated.
[実施の形態1]
<全体構成>
図1は、実施の形態1に従うパワーコンディショナが適用される電力供給システムの全体構成を概略的に示す図である。
[Embodiment 1]
<Overall configuration>
FIG. 1 is a diagram schematically showing an overall configuration of a power supply system to which a power conditioner according to the first embodiment is applied.
図1を参照して、電力供給システムは、パワーコンディショナ2と、蓄電池4と、負荷5A,5B,5C(以下「負荷5」とも総称する。)と、電流センサ61,62と、系統電源8とを含む。電力供給システムの一部は、たとえば、住宅やオフィスなどの家屋内に設置される。
Referring to FIG. 1, the power supply system includes a
系統電源8は、単相三線式の商用交流電力系統であり、電力線3を介して電力を家庭に供給する。 The system power supply 8 is a single-phase three-wire commercial AC power system, and supplies power to the home via the power line 3.
電力線3は、電圧線Uと電圧線Wと中性線Oとを含む。電力線3は、図示しない分電盤を介して家屋内に配線され、接地された接地線である中性線Oと両側の電圧線U,Wのうち、いずれか2本の線間に接続された負荷5に電力を供給する。具体的には、負荷5Aは電圧線Uおよび中性線O間に接続され、負荷5Bは電圧線Wおよび中性線O間に接続され、負荷5Cは電圧線Uおよび電圧線W間に接続されている。電圧線Uおよび中性線Oの間(U−O相間)の電圧、電圧線Wおよび中性線Oの間(W−O相間)の電圧はAC(alternating current)100Vであり、この間にAC100V用の電気機器が接続される。また、電圧線Uおよび電圧線Wの間(U−W相間)の電圧はAC200Vであり、この間にAC200V用の電気機器が接続される。
The power line 3 includes a voltage line U, a voltage line W, and a neutral line O. The power line 3 is wired in the house through a distribution board (not shown), and is connected between any two of the grounded neutral line O and the voltage lines U and W on both sides. Power is supplied to the loaded
具体的には、AC100V用の電気機器には、電圧線Uと中性線Oとから構成される電力線(以下、「U相電力線」とも称する)、または電圧線Wと中性線Oとから構成される電力線(以下、「W相電力線」とも称する)から電力が供給される。また、AC200V用の電気機器は電圧線Uと電圧線Wに接続されるため、当該電気機器にはU相電力線およびW相電力線を介して電力が供給される。 Specifically, an AC100V electrical device includes a power line composed of a voltage line U and a neutral line O (hereinafter also referred to as “U-phase power line”), or a voltage line W and a neutral line O. Power is supplied from a configured power line (hereinafter also referred to as “W-phase power line”). Moreover, since the AC200V electric device is connected to the voltage line U and the voltage line W, power is supplied to the electric device via the U-phase power line and the W-phase power line.
負荷5は、たとえば、単一または複数の電気機器で構成されている。電気機器は、たとえば、AC100V用の扇風機、掃除機、冷蔵庫、またはAC200V用のエアコンなどである。なお、電気機器は、これに限らず、テレビ、パソコン、電子レンジなどであってもよい。
The
パワーコンディショナ2は、蓄電池4から出力される直流電力を交流電力に変換して、当該交流電力を電力線3を介して負荷5に供給する。パワーコンディショナ2の詳細な構成については後述する。
The
蓄電池4は、充放電可能な電力貯蔵要素である。蓄電池4の種類については特に限定されるものではなく、たとえば、リチウムイオン電池や鉛蓄電池、Nas電池、ニッケル水素電池などの二次電池で構成される。 The storage battery 4 is a chargeable / dischargeable power storage element. The type of the storage battery 4 is not particularly limited, and is constituted by a secondary battery such as a lithium ion battery, a lead storage battery, a Nas battery, or a nickel metal hydride battery.
なお、蓄電池4は、実施の形態1(および後述する全ての実施の形態)に従う「直流電源」の一例である。直流電源は、直流電力を供給する電力源であれば蓄電池4に特に限定されない。実施の形態1に従う直流電源は、たとえば、太陽電池、燃料電池、風力発電装置、電気自動車、プラズマ発電装置、キャパシタなど直流電力を発生するものであればよく、特に限定されるものではない。また、直流電源はこれらの組み合わせでもよい。 Storage battery 4 is an example of a “DC power supply” according to the first embodiment (and all embodiments described later). The DC power source is not particularly limited to the storage battery 4 as long as it is a power source that supplies DC power. The DC power supply according to the first embodiment is not particularly limited as long as it generates DC power, such as a solar cell, a fuel cell, a wind power generator, an electric vehicle, a plasma generator, and a capacitor. The DC power supply may be a combination of these.
電力線3には、系統電源8からの交流電力を受ける受電点Pを流れる電流(受電電流)を検出するための電流センサ61,62が設けられる。具体的には、電流センサ61は電圧線Uの受電点Pに設けられ、電流センサ62は電圧線Wの受電点Pに設けられる。
The power line 3 is provided with
電流センサ61,62は、それぞれ受電電流Iup,Iwpを検出し、その検出値をパワーコンディショナ2へ出力する。本実施の形態では、電流センサ61,62は、それぞれ、系統電源8からの受電電流を正値の受電電流として検出し、系統電源8への逆潮流電流を負値の受電電流として検出する。
<パワーコンディショナ2の構成>
図1を参照して、パワーコンディショナ2は、電力線3と、制御部10と、インバータ20と、リアクトル31〜33と、電流センサ41,42と、電圧センサ51,52と、直流バス150とを含む。
<Configuration of
Referring to FIG. 1,
本実施の形態では、パワーコンディショナ2に接続される直流電源として蓄電池4を採用している。現在、我が国においては、系統電源8への影響を考慮して、蓄電池や燃料電池からの放電電力を系統電源側に逆潮流することが認められていないことから、本実施の形態に従うパワーコンディショナ2は、蓄電池4から系統電源8への逆潮流を防止するための逆潮流防止制御を行なうものとする。
In the present embodiment, the storage battery 4 is employed as a DC power source connected to the
直流バス150は、蓄電池4から供給される直流電力をインバータ20に伝達するための電力線である。直流バス150は、電力線対である正母線PLおよび負母線SLで構成される。
The
インバータ20は、制御部10からのスイッチング制御信号S1〜S6に応じて、直流バス150を介して蓄電池4から供給された直流電力を交流電力に変換し、その変換で得られた交流電力を電力線3に出力する。インバータ20は、スイッチング素子であるトランジスタQ1〜Q6と、ダイオードD1〜D6とを含む。トランジスタQ1,Q2は、直流バス150を構成する正母線PLおよび負母線SLの間に直列に接続される。トランジスタQ1とトランジスタQ2との中間点は、U相線である電圧線Uに接続される。リアクトル31は、電圧線U上に設けられる。
The
トランジスタQ3,Q4は、正母線PLおよび負母線SLの間に直列に接続される。トランジスタQ3とトランジスタQ4との中間点は、O相線である中性線Oに接続される。リアクトル32は、中性線O上に設けられる。
Transistors Q3 and Q4 are connected in series between positive bus PL and negative bus SL. An intermediate point between transistors Q3 and Q4 is connected to neutral line O, which is an O-phase line.
トランジスタQ5,Q6は、正母線PLおよび負母線SLの間に直列に接続される。トランジスタQ5とトランジスタQ6との中間点は、W相線である電圧線Wに接続される。リアクトル33は、電圧線W上に設けられる。
Transistors Q5 and Q6 are connected in series between positive bus PL and negative bus SL. An intermediate point between transistors Q5 and Q6 is connected to voltage line W which is a W-phase line.
なお、トランジスタQ1〜Q6として、たとえばIGBT(Insulated Gate Bipolar
Transistor)を用いることができる。または、パワーMOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field-Effect Transistor)などの電力スイッチング素子が用いられてもよい。
As the transistors Q1 to Q6, for example, an IGBT (Insulated Gate Bipolar)
Transistor) can be used. Alternatively, a power switching element such as a power MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field-Effect Transistor) may be used.
トランジスタQ1〜Q6は、それぞれ制御部10からのスイッチング制御信号S1〜S6に応答してオン/オフする。トランジスタQ1〜Q6を所定のタイミングでオン/オフさせることにより、蓄電池4から供給される直流電力を単相交流電力に変換することができる。
Transistors Q1-Q6 are turned on / off in response to switching control signals S1-S6 from
電流センサ41は、電圧線U上に設けられ、電圧線Uに流れる電流Iuを検出し、その検出結果を制御部10に出力する。電流センサ42は、電圧線W上に設けられ、電圧線Wに流れる電流Iwを計測し、その検出結果を制御部10に出力する。
The
電圧センサ51は、電圧線Uと中性線Oとの間に接続され、U−O相間の電圧Vuを検出し、その検出結果を制御部10に出力する。電圧センサ51の検出結果には、U−O相間の電圧Vuの電圧値と周波数とが含まれる。電圧センサ52は、電圧線Wと中性線Oとの間に接続され、W−O相間の電圧Vwを検出し、その検出結果を制御部10に出力する。電圧センサ52の検出結果には、W−O相間の電圧Vwの電圧値と周波数とが含まれる。
The
制御部10は、パワーコンディショナ2から負荷5に供給する電力を制御する。制御部10は、回路等のハードウェア構成であってもよいし、図示しないCPU(Central Processing Unit)を含み、CPUが図示しないメモリに格納されたデータおよびプログラムを実行することによって実現される構成であってもよい。
The
制御部10は、電流センサ41,42からそれぞれ受けた電流Iu,Iwと、電圧センサ51,52からそれぞれ受けた電圧Vu,Vwと、電流センサ61,62からそれぞれ受けた受電電流Iup,Iwpとに基づいて、後述する制御方式にしたがって、トランジスタQ1〜Q6のオン・オフを制御するためのスイッチング制御信号S1〜S6を生成し、インバータ20を制御する。
<制御部10Aの構成>
図2は、実施の形態1に従う制御部10Aの構成を示す模式図である。図2を参照して、制御部10Aは、電流値制御部100Aと、電流周波数設定部110Aと、単独運転判断部120Aと、駆動部130Aとを含む。制御部10Aは、図2に示す制御部10と対応するが、他の実施の形態との区別のため、便宜上「A」といった追加の符号を付している。これは、実施の形態2においても同様である。
<Configuration of
FIG. 2 is a schematic diagram showing a configuration of
電流値制御部100Aは、電圧線Uに流れる電流値を制御するU相電流値制御部101Aと、電圧線Wに流れる電流値を制御するW相電流値制御部102Aとを含む。U相電流値制御部101Aは、電圧線Uの受電点Pにおける受電電流Iupを常に監視しており、W相電流値制御部102Aは、電圧線Wの受電点Pにおける受電電流Iwpを常に監視している。
Current
また、U相電流値制御部101Aは、受電電流Iupに基づいて電圧線Uへの出力電流の目標値である目標値電流Iu*を設定する。具体的には、U相電流値制御部101Aは、蓄電池4から系統電源8への逆潮流を防止するために、受電電流Iupが受電目標値電流Iup*(ここでは、0A)になるように目標値電流Iu*を設定する。さらに詳細には、U相電流値制御部101Aは、受電電流Iup<0の場合には目標値電流Iu*を増加させ、受電電流Iup>0の場合には目標値電流Iu*を減少させる。なお、目標値電流Iu*を増減させる量は、所定量ΔIであってもよいし、受電電流Iupと受電目標値電流Iup*との差に応じて定められてもよい。
Further, the U-phase current
W相電流値制御部102Aは、受電電流Iwpに基づいて電圧線Wへの出力電流の目標値である目標値電流Iw*を設定する。具体的には、W相電流値制御部102Aは、U相電流値制御部101Aが目標値電流Iu*を設定する方式と同様の方式で、受電電流Iwpが受電目標値電流Iwp*(ここでは、0A)になるように目標値電流Iw*を設定する。
The W-phase current
電流周波数設定部110Aは、U相電力線への出力電力の電流周波数Fuを設定するU相電流周波数設定部111Aと、W相電力線への出力電力の電流周波数Fwを設定するW相電流周波数設定部112Aとを含む。
The current
U相電流周波数設定部111Aは、電圧センサ51により検出された電圧Vuの電圧周波数(以下「検出電圧周波数Fus」と称する。)と異なるように、電流周波数Fuを設定する。U相電流周波数設定部111Aは、目標値電流Iu*の周波数が電流周波数Fuに設定された目標値電流Iu**を単独運転判断部120Aに出力する。なお、電圧Vuの検出電圧周波数Fusは、電圧の極性が切り換わるゼロクロス点から次に同一方向に切り換わるゼロクロス点までの時間(周期)から求められる。
The U-phase current frequency setting unit 111A sets the current frequency Fu so as to be different from the voltage frequency of the voltage Vu detected by the voltage sensor 51 (hereinafter referred to as “detected voltage frequency Fus”). The U-phase current frequency setting unit 111A outputs the target value current Iu ** in which the frequency of the target value current Iu * is set to the current frequency Fu to the single
U相電流周波数設定部111Aは、たとえば、検出電圧周波数Fusから所定値Cだけ変化させた値(Fus±C)に電流周波数Fuを設定する。電流周波数Fuのさらに具体的な設定方式については、図3および図4において後述する。 For example, the U-phase current frequency setting unit 111A sets the current frequency Fu to a value (Fus ± C) obtained by changing the detection voltage frequency Fus by a predetermined value C. A more specific method for setting the current frequency Fu will be described later with reference to FIGS.
W相電流周波数設定部112Aは、電圧センサ52により検出された電圧Vwの電圧周波数(以下「検出電圧周波数Fws」と称する。)と異なるように、電流周波数Fwを設定する。具体的には、W相電流周波数設定部112Aは、U相電流周波数設定部111Aにおける電流周波数Fuの設定方式と同様の方式により、電流周波数Fwを設定する。W相電流周波数設定部112Aは、目標値電流Iw*の周波数が電流周波数Fwに設定された目標値電流Iw**を単独運転判断部120Aに出力する。
W-phase current
ここで、インバータ20(および分散型電源である蓄電池4)が単独運転状態か否かを判断するときの基本的な考え方について説明する。通常、系統電源8から供給される電力は、分散型電源である蓄電池4から出力される電力と比較して非常に大きい。そのため、系統電源8が停電するなどにより、系統電源8の電力が低下していないときには、インバータ20から出力される出力電力の電流周波数(上記の電流周波数Fu,Fw)を変化させても、電圧センサ51,52で検出される検出電圧周波数が電流周波数の影響を受けることはない。すなわち、この場合には、検出電圧周波数は、系統電源8の基準周波数となる。
Here, a basic concept when determining whether or not the inverter 20 (and the storage battery 4 that is a distributed power source) is in a single operation state will be described. Normally, the power supplied from the system power supply 8 is very large compared to the power output from the storage battery 4 that is a distributed power supply. Therefore, when the power of the system power supply 8 is not reduced due to a power failure of the system power supply 8 or the like, the voltage even if the current frequency of the output power output from the inverter 20 (the above current frequencies Fu and Fw) is changed. The detection voltage frequency detected by the
しかしながら、停電などにより系統電源8の電力が低下した場合には、検出電圧周波数が電流周波数と一致することになる。具体的には、検出電圧周波数Fusは電流周波数Fuと一致し、検出電圧周波数Fwsは電流周波数Fwと一致する。このことから、系統電源8の基準周波数(検出電圧周波数)に対して電流周波数をシフトさせておき、電流周波数の影響を受けて、基準周波数(検出電圧周波数)が一定以上変化した場合にはインバータ20が単独運転状態であると判断することができる。 However, when the power of the system power supply 8 is reduced due to a power failure or the like, the detected voltage frequency matches the current frequency. Specifically, the detection voltage frequency Fus matches the current frequency Fu, and the detection voltage frequency Fws matches the current frequency Fw. For this reason, the current frequency is shifted with respect to the reference frequency (detection voltage frequency) of the system power supply 8, and if the reference frequency (detection voltage frequency) changes more than a certain value due to the influence of the current frequency, the inverter It can be determined that 20 is a single operation state.
単独運転判断部120Aは、検出電圧周波数Fusおよび検出電圧周波数Fwsと、予め定められた電圧周波数の基準範囲とに基づいて、インバータ20が単独運転状態か否かを判断する。具体的には、単独運転判断部120Aは、検出電圧周波数Fusおよび検出電圧周波数Fwsの少なくとも一方が当該基準範囲を外れた場合に、インバータ20が単独運転状態であると判断する。具体的には、基準範囲は電圧周波数の整定範囲である。整定範囲は、たとえば、系統電源8の基準周波数が50Hzのときには49Hz〜51Hzであり、系統電源8の基準周波数が60Hzのときには59Hz〜61Hzである。なお、基準範囲は、整定範囲内において、系統電源8が確実に停電しインバータ20が単独運転状態であると判断できる値であれば任意の値を用いることができる。
The isolated
駆動部130Aは、インバータ20が単独運転状態である場合に、インバータ20を停止させる。具体的には、駆動部130Aは、インバータ20を停止させるためのスイッチング制御信号を生成して、生成したスイッチング制御信号をインバータ20に出力する。たとえば、駆動部130Aは、トランジスタQ1〜Q6をそれぞれオフさせるスイッチング制御信号S1〜S6を生成してインバータ20に出力する。
The
駆動部130Aは、インバータ20が単独運転状態ではない場合には、インバータ20を通常駆動させる。具体的には、駆動部130Aは、電流センサ41により検出された電流Iuが目標値電流Iu**になるように、また電流センサ42により検出された電流Iwが目標値電流Iw**になるように、トランジスタQ1〜Q6をオン/オフさせるスイッチング制御信号S1〜S6を生成してインバータ20に出力する。
The
<処理手順>
(電流周波数の設定)
図3および図4を参照して、制御部10Aが実行する電流周波数のシフト設定処理について説明する。シフト設定処理は、主に、制御部10Aにおける電流周波数設定部110Aの機能により実現される。なお、上述したように、電流周波数Fuの設定方式と電流周波数Fwの設定方式とは基本的に同じであるため、以下では、代表して電流周波数Fuを設定する場合について説明する。
<Processing procedure>
(Current frequency setting)
With reference to FIG. 3 and FIG. 4, the current frequency shift setting process executed by the
図3は、実施の形態1に従う制御部10Aが実行する電流周波数のシフト設定処理を示すフローチャートである。
FIG. 3 is a flowchart showing current frequency shift setting processing executed by
図3を参照して、制御部10Aは、電圧センサ51で検出された検出電圧周波数Fusを取得する(ステップS10)。制御部10Aは、今回の電流周波数Fu(すなわち、直近で設定された電流周波数)と検出電圧周波数Fusとが一致するか否かを判断する(ステップS12)。
Referring to FIG. 3,
今回の電流周波数Fuと検出電圧周波数Fusとが一致する場合には(ステップS12においてYES)、制御部10Aは後述の図4で説明する加速シフト処理を実行して(ステップS28)、処理を終了する。これに対して、今回の電流周波数Fuと検出電圧周波数Fusとが一致しない場合には(ステップS12においてNO)、制御部10Aは今回の電流周波数Fuと前回の電流周波数Fuとの周波数差ΔFが負か否かを判断する(ステップS14)。すなわち、制御部10Aは、今回の電流周波数Fuは前回に対してマイナス方向へ変化させたものかプラス方向に変化させたものかを判断する。
If current current frequency Fu and detected voltage frequency Fus match (YES in step S12),
周波数差ΔFが負の場合には(ステップS14においてYES)、制御部10Aは、マイナス方向へシフトした回数をカウントするカウンタCnをクリア(Cn=0)して(ステップS16)、プラス方向へシフトした回数をカウントするカウンタCpをカウントアップ(Cp=Cp+1=1)する(ステップS18)。そして、制御部10Aは、次回の電流周波数Fuが、検出電圧周波数Fusに対して所定値C(たとえば、0.5Hz)だけ増加するように設定して(ステップS20)、処理を終了する。
When frequency difference ΔF is negative (YES in step S14),
周波数差ΔFが負ではない(正または0)場合には(ステップS14においてNO)、制御部10Aは、プラス方向のカウンタCpをクリア(Cp=0)して(ステップS22)、マイナス方向のカウンタCnをカウントアップ(Cn=Cn+1=1)する(ステップS24)。そして、制御部10Aは、次回の電流周波数Fuが、検出電圧周波数Fusに対して所定値Cだけ減少するように設定して(ステップS26)、処理を終了する。
When the frequency difference ΔF is not negative (positive or 0) (NO in step S14), the
上記のように、制御部10Aは、系統電源8に停電が生じていないときには、検出電圧周波数Fusに対して電流周波数Fuが、プラス方向とマイナス方向に交互にシフトするように設定する。
As described above, the
次に、図4を参照して加速シフト処理について説明する。図4は、実施の形態1に従う制御部10Aが実行する加速シフト処理を示すフローチャートである。
Next, the acceleration shift process will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a flowchart showing acceleration shift processing executed by
図4を参照して、制御部10Aは、今回の電流周波数Fuと前回の電流周波数Fuとの周波数差ΔFが負か否かを判断する(ステップS50)。
Referring to FIG. 4,
周波数差ΔFが負の場合には(ステップS50においてYES)、制御部10Aは、マイナス方向のカウンタCnをカウントアップ(Cn=Cn+1)する(ステップS52)。続いて、制御部10Aは、カウンタCnが所定回数N以上か否かを判断する(ステップS54)。
When frequency difference ΔF is negative (YES in step S50),
カウンタCnが所定回数N以上の場合には(ステップS54においてYES)、制御部10Aは、カウンタCnの回数に応じて電流周波数Fuの変化量が減少するように次回の電流周波数Fuを設定して(ステップS56)、処理を終了する。具体的には、カウンタCnから所定回数Nを減算した値をa(=Cn−N)とすると、制御部10Aは、今回の電流周波数Fuに対してC×aだけ減少するように次回の電流周波数Fuを設定する。これに対して、カウンタCnが所定回数N未満の場合には(ステップS54においてNO)、制御部10Aは、今回の電流周波数Fuに対して所定値Cだけ減少するように次回の電流周波数Fuを設定して(ステップS58)、処理を終了する。
If the counter Cn is equal to or greater than the predetermined number N (YES in step S54), the
周波数差ΔFが負ではない場合には(ステップS50においてNO)、制御部10Aは、プラス方向のカウンタCpをカウントアップ(Cp=Cp+1)する(ステップS60)。続いて、制御部10Aは、カウンタCpが所定回数N以上か否かを判断する(ステップS62)。
If frequency difference ΔF is not negative (NO in step S50),
カウンタCpが所定回数N以上の場合には(ステップS62においてYES)、制御部10Aは、カウンタCpの回数に応じて電流周波数Fuの変化量が増加するように次回の電流周波数Fuを設定して(ステップS64)、処理を終了する。具体的には、カウンタCpから所定回数Nを加算した値をa(=Cp+N)とすると、制御部10Aは、今回の電流周波数Fuに対してC×aだけ増加するように次回の電流周波数Fuを設定する。これに対して、カウンタCpが所定回数N未満の場合には(ステップS62においてNO)、制御部10Aは、今回の電流周波数Fuに対して所定値Cだけ増加するように次回の電流周波数Fuを設定して(ステップS66)、処理を終了する。
If the counter Cp is equal to or greater than the predetermined number N (YES in step S62), the
上記のように、制御部10Aは、電流周波数Fuが同一方向(増加方向又は減少方向)へ連続して変化させたときの回数に応じて、変化量(シフト量)が加速しながら増加するように設定する。
As described above, the
(インバータの停止)
図5は、実施の形態1に従う制御部10Aがインバータ20を停止させる際の処理を示すフローチャートである。
(Inverter stop)
FIG. 5 is a flowchart showing a process when
図5を参照して、制御部10Aは、検出電圧周波数Fus,Fwsの少なくとも一方が電圧周波数の基準範囲外であるか否かを判断する(ステップS82)。基準範囲外である場合には(ステップS82においてYES)、制御部10Aは、インバータ20が単独運転状態にあると判断してインバータ20を停止させて(ステップS84)、処理を終了する。基準範囲内である場合には(ステップS82においてNO)、制御部10Aは、インバータ20を通常駆動させて(ステップS86)、処理を終了する。
Referring to FIG. 5,
<利点>
実施の形態1によると、U−O相間およびW−O相間のそれぞれで電圧周波数を監視しており、いずれかで電圧周波数が基準範囲外になった場合には単独運転状態であると判断してインバータが停止される。そのため、単相三線式の系統電源と連系されて、U相およびW相のそれぞれに出力される電力(電流)が異なる場合であっても、インバータの単独運転をより早く、精度良く検出することが可能となる。また、これによりインバータの単独運転を確実に防止できる。
<Advantages>
According to the first embodiment, the voltage frequency is monitored between the U-O phase and the W-O phase, and if the voltage frequency is out of the reference range in any one, it is determined that it is in the single operation state. Stops the inverter. Therefore, even when the power (current) output to each of the U-phase and W-phase is different when connected to a single-phase three-wire system power supply, the single operation of the inverter is detected more quickly and accurately. It becomes possible. Moreover, this makes it possible to reliably prevent the inverter from operating independently.
[実施の形態2]
実施の形態2では、U相およびW相のいずれか一方の相で単独運転検出を行なう構成について説明する。なお、実施の形態2における<全体構成>および<パワーコンディショナの構成>については、実施の形態1のそれと実質的に同一であるためその詳細な説明は繰り返さない。
[Embodiment 2]
In the second embodiment, a configuration for performing the isolated operation detection in any one of the U phase and the W phase will be described. In addition, since <overall configuration> and <configuration of power conditioner> in
<制御部10Bの構成>
図6は、実施の形態2に従う制御部10Bの構成を示す模式図である。図6を参照して、制御部10Bは、電流値制御部100Bと、電流周波数設定部110Bと、単独運転判断部120Bと、駆動部130Bとを含む。電流値制御部100Bおよび駆動部130Bは、それぞれ図3に示す電流値制御部100Aおよび駆動部130Aと実質的に同一の構成であるため、その詳細な説明は繰り返さない。
<Configuration of
FIG. 6 is a schematic diagram showing a configuration of
電流周波数設定部110Bは、U相電力線への出力電力の電流周波数Fuを設定するU相電流周波数設定部111Bと、W相電力線への出力電力の電流周波数Fwを設定するW相電流周波数設定部112Bとを含む。
The current
電流周波数設定部110Bは、電流値制御部100Bから出力される目標値電流Iu*および目標値電流Iw*を取得する。電流周波数設定部110Bは、目標値電流Iu*および目標値電流Iw*のうちどちらが大きいかを判断する。電流周波数設定部110B(U相電流周波数設定部111B)は、目標値電流Iu*が目標値電流Iw*よりも大きい場合、電圧Vuの検出電圧周波数Fusと異なるように電流周波数Fuを設定する。このとき、電流周波数設定部110B(W相電流周波数設定部112B)は、電流周波数Fwのシフト設定を行なわず前回の電流周波数Fwを維持する。
Current
これに対して、電流周波数設定部110B(W相電流周波数設定部112B)は、目標値電流Iu*が目標値電流Iw*以下の場合、電圧Vwの検出電圧周波数Fwsと異なるように電流周波数Fwを設定する。このとき、電流周波数設定部110B(U相電流周波数設定部111B)は、電流周波数Fuのシフト設定を行なわず前回の電流周波数Fuを維持する。
On the other hand, when the target value current Iu * is equal to or less than the target value current Iw *, the current
以上から、電流周波数設定部110Bは、目標値電流の大きさに応じて、電流周波数Fuおよび電流周波数Fwのうちいずれか一方の電流周波数をシフトさせる。なお、電流周波数のシフト設定方式は、上述した図3および図4で説明した設定方式と同様である。
From the above, the current
単独運転判断部120Bは、電流周波数設定部110B(U相電流周波数設定部111B)により検出電圧周波数Fusと異なるように電流周波数Fuが設定された場合、検出電圧周波数Fusが電圧周波数の基準範囲を外れたときにインバータ20が単独運転状態であると判断する。また、単独運転判断部120Bは、電流周波数設定部110B(W相電流周波数設定部112B)により検出電圧周波数Fwsと異なるように電流周波数Fwが設定された場合、検出電圧周波数Fwsが電圧周波数の基準範囲を外れたときにインバータ20が単独運転状態であると判断する。
When the current frequency Fu is set by the current
<処理手順>
(電流周波数の設定およびインバータの停止)
図7は、実施の形態2に従う制御部10Bの処理手順を示すフローチャートである。ここでは、制御部10Bが、目標値電流に応じて電流周波数を設定し、インバータ20を停止するまでの処理について説明する。
<Processing procedure>
(Current frequency setting and inverter stop)
FIG. 7 is a flowchart showing a processing procedure of
図7を参照して、制御部10Bは、目標値電流Iu*が目標値電流Iw*よりも大きいか否かを判断する(ステップS102)。目標値電流Iu*が目標値電流Iw*よりも大きい場合には(ステップS102においてYES)、制御部10Bは、電流周波数Fuのシフト設定処理を実行する(ステップS104)。具体的には、制御部10Bは、電流周波数Fuについて上述した図3および図4に示す処理を実行する。
Referring to FIG. 7,
続いて、制御部10Bは、検出電圧周波数Fusが電圧周波数の基準範囲外であるか否かを判断する(ステップS106)。基準範囲外である場合には(ステップS106においてYES)、制御部10Bは、インバータ20が単独運転状態にあると判断してインバータ20を停止させて(ステップS108)、処理を終了する。基準範囲内である場合には(ステップS106においてNO)、制御部10Bは、インバータ20を通常駆動させて(ステップS114)、処理を終了する。
Subsequently, the
また、目標値電流Iu*が目標値電流Iw*以下の場合には(ステップS102においてNO)、制御部10Bは、電流周波数Fwのシフト設定処理を実行する(ステップS110)。具体的には、制御部10Bは、電流周波数Fwについて上述した図3および図4に示す処理を実行する。
If target value current Iu * is equal to or smaller than target value current Iw * (NO in step S102),
続いて、制御部10Bは、検出電圧周波数Fwsが電圧周波数の基準範囲外であるか否かを判断する(ステップS112)。基準範囲外である場合には(ステップS112においてYES)、制御部10Bは、インバータ20が単独運転状態にあると判断してインバータ20を停止させて(ステップS108)、処理を終了する。基準範囲内である場合には(ステップS112においてNO)、制御部10Bは、インバータ20を通常駆動させて(ステップS114)、処理を終了する。
Subsequently, the
<利点>
実施の形態2によると、インバータからの出力電流が大きい方の相に対応する電流周波数のみ検出電圧周波数と異なるように設定される。出力電流が大きい方が、電流周波数シフト時に無効電流を多く重畳可能となり単独運転を検出し易くなるため、単独運転検出の精度が維持される。また、片方の相のみ周波数設定を行ない逆相は周波数設定を行わないため、逆相側は高効率で運転可能となり総合的にインバータが出力する電力品質を高めることもできる。
<Advantages>
According to the second embodiment, only the current frequency corresponding to the phase with the larger output current from the inverter is set to be different from the detected voltage frequency. When the output current is larger, more reactive currents can be superimposed when the current frequency is shifted, and it becomes easier to detect isolated operation, so that the accuracy of isolated operation detection is maintained. Further, since the frequency is set only for one phase and the frequency is not set for the opposite phase, the opposite phase side can be operated with high efficiency, and the power quality output from the inverter can be improved overall.
[実施の形態3]
<全体構成>
図8は、実施の形態3に従うパワーコンディショナ2Cが適用される電力供給システムの全体構成を概略的に示す図である。
[Embodiment 3]
<Overall configuration>
FIG. 8 schematically shows an entire configuration of a power supply system to which
図8を参照して、電力供給システムは、パワーコンディショナ2Cと、蓄電池4と、負荷5A,5B,5Cと、電流センサ61,62と、系統電源8とを含む。実施の形態3に従うパワーコンディショナ2Cは、実施の形態1に従うパワーコンディショナ2に相当する。実施の形態3におけるパワーコンディショナ2C以外の構成は、実施の形態1におけるそれらの構成と同様であるため、その詳細な説明は繰り返さない。
Referring to FIG. 8, the power supply system includes a
<パワーコンディショナ2Cの構成>
パワーコンディショナ2Cは、電力線3と、制御部10Cと、インバータ20と、リアクトル31〜33と、電流センサ41,42と、電圧センサ53と、直流バス150とを含む。電力線3、インバータ20、リアクトル31〜33、電流センサ41,42、および直流バス150の構成は、実施の形態1に従うパワーコンディショナ2におけるそれらの構成と同様であるため、その詳細な説明は繰り返さない。
<Configuration of
電圧センサ53は、電圧線Uと電圧線Wとの間に接続され、U−W相間の電圧Vuwを検出し、その検出結果を制御部10Cに出力する。なお、電圧センサ53の検出結果には、電圧Vuwの電圧値と周波数とが含まれる。
The
制御部10Cは、電流センサ41,42からそれぞれ受けた電流Iu,Iwと、電圧センサ53から受けた電圧Vuwと、電流センサ61,62からそれぞれ受けた受電電流Iup,Iwpとに基づいて、後述する制御方式にしたがって、トランジスタQ1〜Q6のオン・オフを制御するためのスイッチング制御信号S1〜S6を生成し、インバータ20を制御する。
Based on currents Iu and Iw received from
<制御部10Cの構成>
図9は、実施の形態3に従う制御部10Cの構成を示す模式図である。図9を参照して、制御部10Cは、電流値制御部100Cと、電流周波数設定部110Cと、単独運転判断部120Cと、駆動部130Cとを含む。電流値制御部100Cおよび駆動部130Cは、それぞれ図3に示す電流値制御部100Aおよび駆動部130Aと実質的に同一の構成であるため、その詳細な説明は繰り返さない。
<Configuration of
FIG. 9 is a schematic diagram showing a configuration of a
電流周波数設定部110Cは、電流周波数Fuと電流周波数Fwとを同一に設定するとともに、当該同一に設定された電流周波数が電圧センサ53により検出された検出電圧周波数Fuwsと異なるように設定する。電流周波数のシフト設定方式は、上述した図3および図4で説明した設定方式と同じである。たとえば、電流周波数設定部110Cは、電流周波数Fuを図3で説明した設定方式により、検出電圧周波数Fuwsと異なるように設定する。そして、電流周波数設定部110Cは、当該設定された電流周波数になるように電流周波数Fwも設定する。
The current
電流周波数設定部110Cにより電流周波数Fu,Fwが同一に設定されているため、停電などにより系統電源8の電力が低下した場合には、検出電圧周波数Fuwsが当該同一に設定された電流周波数と一致することになる。
Since the current frequencies Fu and Fw are set to be the same by the current
そのため、単独運転判断部120Cは、検出電圧周波数Fuwsと電圧周波数の基準範囲とに基づいて、インバータ20が単独運転状態か否かを判断する。具体的には、単独運転判断部120Cは、検出電圧周波数Fusが当該基準範囲を外れた場合に、インバータ20が単独運転状態であると判断する。
Therefore, the isolated operation determination unit 120C determines whether or not the
<利点>
実施の形態3によると、U相およびW相それぞれへの出力電力の電流周波数が同一に設定され、かつ当該電流周波数が検出電圧周波数Fuwsと異なるように設定される。したがって、実施の形態1と比較してU相およびW相での電圧検出が不要となることから、パワーコンディショナの低コスト化および小型化を実現することができる。
<Advantages>
According to the third embodiment, the current frequency of the output power to each of the U phase and the W phase is set to be the same, and the current frequency is set to be different from the detection voltage frequency Fuws. Therefore, voltage detection in the U phase and the W phase is not necessary as compared with the first embodiment, so that the cost and size of the power conditioner can be reduced.
[まとめ]
本発明の実施の形態は次のように要約することができる。
[Summary]
Embodiments of the present invention can be summarized as follows.
(1)蓄電池4と系統電源8との間に接続されるパワーコンディショナ2であって、蓄電池4の直流電力を単相交流電力に変換して出力するインバータ20と、電圧線Uおよび中性線Oで構成されるU相電力線と、電圧線Wおよび中性線Oで構成されるW相電力線とを含み、インバータ20からの出力電力を供給する電力線3と、電圧線Uおよび中性線Oの間の電圧の検出電圧周波数Fusを検出する電圧センサ51と、電圧線Wおよび中性線Oの間の電圧の検出電圧周波数Fwsを検出する電圧センサ52と、インバータ20を制御する制御部10Aとを備える。制御部10Aは、検出電圧周波数Fusと異なるようにU相電力線への出力電力の電流周波数Fuを設定し、検出電圧周波数Fwsと異なるようにW相電力線への出力電力の電流周波数Fwを設定する電流周波数設定部110Aと、検出電圧周波数Fus,Fwsの少なくとも一方と、電圧周波数の整定範囲とに基づいて、インバータ20が単独運転状態か否かを判断する単独運転判断部120Aと、インバータ20が単独運転状態である場合に、インバータ20を停止させる駆動部130Aとを含む。
(1) It is the
上記構成によると、単相三線式の系統電源と連系されて、U相およびW相のそれぞれに出力される電力(電流)が異なる場合であっても、精度良く検出することが可能となる。 According to the above configuration, even when the power (current) output to each of the U-phase and the W-phase is different from that of the single-phase three-wire system power supply, it can be detected with high accuracy. .
(2)単独運転判断部120Aは、検出電圧周波数Fusおよび検出電圧周波数Fwsの少なくとも一方が電圧周波数の整定範囲を外れた場合にインバータ20が単独運転状態であると判断する。
(2) The isolated
上記構成によると、インバータの単独運転をより早く検出することができる。また、これによりインバータの単独運転を確実に防止できる。 According to the said structure, the independent operation of an inverter can be detected earlier. In addition, this makes it possible to reliably prevent the inverter from operating independently.
(3)制御部10Bは、電圧線Uの受電点における受電電流Iupと電圧線Wの受電点における受電電流Iwpとを監視し、受電電流Iupに基づいて電圧線Uへの出力電流の目標値を示す目標値電流Iu*を設定し、受電電流Iwpに基づいて電圧線Wへの出力電流の目標値を示す目標値電流Iw*を設定する電流値制御部100Bをさらに含む。電流周波数設定部110Bは、目標値電流Iu*が目標値電流Iw*よりも大きい場合、検出電圧周波数Fusと異なるように電流周波数Fuを設定し、目標値電流Iu*が目標値電流Iw*以下の場合、検出電圧周波数Fwsと異なるように電流周波数Fwを設定する。
(3) The
上記構成によると、出力電流が大きい片方の相のみ電流周波数設定を行なうためインバータが出力する電力品質を高めることができる。 According to the above configuration, since the current frequency is set only for one of the phases with a large output current, the power quality output by the inverter can be improved.
(4)単独運転判断部120Bは、電流周波数設定部110Bにより電流周波数Fuが設定された場合、検出電圧周波数Fusが電圧周波数の整定範囲を外れたときにインバータ20が単独運転状態であると判断し、電流周波数設定部110Bにより電流周波数Fwが設定された場合、検出電圧周波数Fwsが電圧周波数の整定範囲を外れたときにインバータ20が単独運転状態であると判断する。
(4) When the current frequency Fu is set by the current
上記構成によると、インバータからの出力電流が大きい方の相の電圧周波数により単独運転検出を行なうため、単独運転検出の精度を維持することができる。 According to the above configuration, since the isolated operation is detected based on the voltage frequency of the phase with the larger output current from the inverter, the accuracy of the isolated operation can be maintained.
(5)蓄電池4と系統電源8との間に接続されるパワーコンディショナ2Cであって、電源の直流電力を単相交流電力に変換して出力するインバータ20と、電圧線Uおよび中性線Oで構成されるU相電力線と、電圧線Wおよび中性線Oで構成されるW相電力線とを含み、インバータ20からの出力電力を供給する電力線3と、電圧線Uおよび電圧線Wの間の電圧の検出電圧周波数Fuwsを検出する電圧センサ53と、インバータ20を制御する制御部10Cとを備える。制御部10Cは、U相電力線への出力電力の電流周波数FuとW相電力線への出力電力の電流周波数Fwとを同一に設定するとともに、当該同一に設定された電流周波数が電圧センサ53によって検出された検出電圧周波数Fuwsと異なるように設定する電流周波数設定部110Cと、電圧センサ53により検出された検出電圧周波数Fuwsと、電圧周波数の整定範囲とに基づいて、インバータ20が単独運転状態か否かを判断する単独運転判断部120Cと、単独運転判断部120Cがインバータ20が単独運転状態であると判断した場合に、インバータ20を停止する駆動部130Cとを含む。
(5) A
上記構成によると、電流周波数Fuおよび電流周波数Fwが同一に設定され、かつ当該電流周波数が検出電圧周波数Fuwsと異なるように設定される。したがって、単独運転を精度良く検出するとともに、パワーコンディショナの低コスト化および小型化を促進することができる。 According to the above configuration, the current frequency Fu and the current frequency Fw are set to be the same, and the current frequency is set to be different from the detection voltage frequency Fuws. Therefore, it is possible to detect isolated operation with high accuracy and to promote cost reduction and downsizing of the power conditioner.
(6)単独運転判断部120Cは、検出電圧周波数Fuwsが電圧周波数の整定範囲を外れた場合、インバータ20が単独運転状態であると判断する。
(6) The isolated operation determination unit 120C determines that the
上記構成によると、実施の形態1に従うパワーコンディショナと比較して電圧センサを2つ用意することなく単独運転検出が可能なパワーコンディショナを提供できる。 According to the above configuration, it is possible to provide a power conditioner capable of detecting an isolated operation without preparing two voltage sensors as compared with the power conditioner according to the first embodiment.
上述の実施の形態として例示した構成は、本発明の構成の一例であり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、一部を省略する等、変更して構成することも可能である。 The configuration illustrated as the above-described embodiment is an example of the configuration of the present invention, and can be combined with another known technique, and a part of the configuration is omitted without departing from the gist of the present invention. It is also possible to change the configuration.
また、上述した実施の形態において、他の実施の形態で説明した処理や構成を適宜採用して実施する場合であってもよい。 In the above-described embodiment, the processing and configuration described in the other embodiments may be adopted as appropriate.
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
2,2C パワーコンディショナ、3 電力線、4 蓄電池、5 電力負荷、8 系統電源、10,10A,10B,10C 制御部、20 インバータ、31,32,33 リアクトル、41,42,61,62 電流センサ、51,52,53 電圧センサ、100A,100B,100C 電流値制御部、101A U相電流値制御部、102A W相電流値制御部、110A,110B,110C 電流周波数設定部、111A,111B U相電流周波数設定部、112A,112B W相電流周波数設定部、120A,120B,120C 単独運転判断部、130A,130B,130C 駆動部、150 直流バス。 2, 2C power conditioner, 3 power line, 4 storage battery, 5 power load, 8 system power supply, 10, 10A, 10B, 10C control unit, 20 inverter, 31, 32, 33 reactor, 41, 42, 61, 62 current sensor , 51, 52, 53 Voltage sensor, 100A, 100B, 100C Current value control unit, 101A U phase current value control unit, 102A W phase current value control unit, 110A, 110B, 110C Current frequency setting unit, 111A, 111B U phase Current frequency setting unit, 112A, 112B W-phase current frequency setting unit, 120A, 120B, 120C Independent operation determination unit, 130A, 130B, 130C driving unit, 150 DC bus.
Claims (4)
前記直流電源の直流電力を単相交流電力に変換して出力するインバータと、
第1の電圧線および中性線で構成される第1の電力線と、第2の電圧線および前記中性線で構成される第2の電力線とを含み、前記インバータからの出力電力を供給する電力供給線と、
前記第1の電圧線および前記中性線の間の電圧の第1の電圧周波数を検出する第1の検出手段と、
前記第2の電圧線および前記中性線の間の電圧の第2の電圧周波数を検出する第2の検出手段と、
前記インバータを制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、
前記第1の電圧周波数と異なるように前記第1の電力線に出力する電流の第1の電流周波数を設定し、前記第2の電圧周波数と異なるように前記第2の電力線に出力する電流の第2の電流周波数を設定する設定手段と、
前記第1の電圧周波数および前記第2の電圧周波数の少なくとも一方と、予め定められた電圧周波数の基準範囲とに基づいて、前記インバータが単独運転状態か否かを判断する判断手段と、
前記インバータが単独運転状態である場合に、前記インバータを停止させる停止手段とを含む、パワーコンディショナ。 A power conditioner connected between a DC power supply and a system power supply,
An inverter that converts the DC power of the DC power source into single-phase AC power and outputs it;
A first power line constituted by a first voltage line and a neutral line; and a second power line constituted by a second voltage line and the neutral line, and supplying output power from the inverter. A power supply line;
First detection means for detecting a first voltage frequency of a voltage between the first voltage line and the neutral line;
Second detection means for detecting a second voltage frequency of a voltage between the second voltage line and the neutral line;
Control means for controlling the inverter,
The control means includes
The first current frequency of the current output to the first power line is set to be different from the first voltage frequency, and the first current frequency to be output to the second power line is set to be different from the second voltage frequency. Setting means for setting the current frequency of 2;
Determining means for determining whether or not the inverter is in a single operation state based on at least one of the first voltage frequency and the second voltage frequency and a reference range of a predetermined voltage frequency;
A power conditioner including stop means for stopping the inverter when the inverter is in a single operation state.
前記第1の電圧線の受電点における第1の受電電流と、前記第2の電圧線の前記受電点における第2の受電電流とを監視する電流監視手段と、
前記第1の受電電流に基づいて前記第1の電圧線への出力電流の目標値を示す第1の目標値電流を設定し、前記第2の受電電流に基づいて前記第2の電圧線への出力電流の目標値を示す第2の目標値電流を設定する目標値設定手段とをさらに含み、
前記設定手段は、
前記第1の目標値電流が前記第2の目標値電流よりも大きい場合、前記第1の電圧周波数と異なるように前記第1の電流周波数を設定し、
前記第1の目標値電流が前記第2の目標値電流以下の場合、前記第2の電圧周波数と異なるように前記第2の電流周波数を設定する、請求項1に記載のパワーコンディショナ。 The control means includes
Current monitoring means for monitoring a first power receiving current at a power receiving point of the first voltage line and a second power receiving current at the power receiving point of the second voltage line;
A first target value current indicating a target value of an output current to the first voltage line is set based on the first power receiving current, and the second voltage line is set based on the second power receiving current. Target value setting means for setting a second target value current indicating a target value of the output current of
The setting means includes
If the first target value current is greater than the second target value current, the first current frequency is set to be different from the first voltage frequency;
The power conditioner according to claim 1, wherein when the first target value current is equal to or less than the second target value current, the second current frequency is set to be different from the second voltage frequency.
前記設定手段により前記第1の電流周波数が設定された場合、前記第1の電圧周波数が前記電圧周波数の基準範囲を外れたときに前記インバータが単独運転状態であると判断し、
前記設定手段により前記第2の電流周波数が設定された場合、前記第2の電圧周波数が前記電圧周波数の基準範囲を外れたときに前記インバータが単独運転状態であると判断する、請求項3に記載のパワーコンディショナ。 The determination means includes
When the first current frequency is set by the setting means, it is determined that the inverter is in a single operation state when the first voltage frequency is out of a reference range of the voltage frequency;
4. When the second current frequency is set by the setting means, it is determined that the inverter is in a single operation state when the second voltage frequency is out of a reference range of the voltage frequency. The listed inverter.
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