JP6537723B2 - 系統連系インバータ装置 - Google Patents
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Description
図1は本発明の実施の形態1に係る系統連系インバータ装置を含む太陽光発電システムを示す図である。太陽光発電システム100は、複数の直流電源である太陽電池ストリング1a,1b,1c,1dと、複数の太陽電池ストリング1a,1b,1c,1dが接続される系統連系インバータ装置3とを備える。以下では、複数の太陽電池ストリング1a,1b,1c,1dを「複数の太陽電池ストリング1」と省略する場合がある。複数の太陽電池ストリング1のそれぞれは、不図示の複数の太陽電池モジュールが直列に接続された構成であり、日射量に応じた直流電力を発生する。
Isa<0、Isb<0、Isc<0またはIsd<0・・・(2)
Isb≧0[A]・・・(4)
Vsa、Vsb、Vsc=300[V]・・・(7)
Vsd=100[V]・・・(8)
Isa、Isb、Isc=5[A]・・・(9)
Isd=−30[A]・・・(10)
太陽電池ストリングの短絡電流=10[A]・・・(11)
実施の形態1に係る系統連系インバータ装置3は、ダイオードが短絡故障を検出したときにコンバータ回路の全てのスイッチング素子を短絡させ、複数の太陽電池ストリング1を全て短絡状態とし、ダイオードが短絡故障したコンバータ回路に接続される太陽電池ストリングに逆電流が流れないように構成されている。実施の形態2に係る系統連系インバータ装置3は、短絡故障したダイオードを備えるコンバータ回路を構成するスイッチング素子を短絡させることにより、当該コンバータ回路に接続される太陽電池ストリングを短絡状態とし、短絡故障していないダイオードを備えるコンバータ回路に接続される太陽電池ストリングには逆電流が流れないように構成されている。本実施の形態2に係る系統連系インバータ装置3の構成は、コンバータ制御部16における動作を除き、実施の形態1に係る系統連系インバータ装置3と同様であるため説明を省略する。
実施の形態1に係る系統連系インバータ装置3では、系統連系インバータ装置3を構成する機器の駆動電力が商用電力系統2から供給される電力により生成される。しかしながら系統連系インバータ装置3に接続される直流電源が太陽電池ストリング1である場合、太陽電池ストリング1から供給される電力により、系統連系インバータ装置3を構成する機器の駆動電力を生成するのが一般的である。実施の形態1に係る系統連系インバータ装置3が、太陽電池ストリング1から供給される電力により当該駆動電力を生成するように構成されている場合、実施の形態1に係る系統連系インバータ装置3では、複数のコンバータ回路4の全てのスイッチング素子10a,10b,10c,10dを短絡させたときに、複数の太陽電池ストリング1のそれぞれが短絡状態となる。そのため複数の太陽電池ストリング1で発電された電力を系統連系インバータ装置3に供給することができず、複数のコンバータ回路4のそれぞれのスイッチング素子10a,10b,10c,10dがOFFしてしまう。このため実施の形態3に係る系統連系インバータ装置3は、複数の太陽電池ストリング1で発電された電力により当該駆動電力を生成する構成において、以下に説明する動作により逆電流を防止する。なお本実施の形態3に係る系統連系インバータ装置3の構成は、コンバータ制御部16における動作を除き、実施の形態1に係る系統連系インバータ装置3と同様であるため説明を省略する。
Claims (2)
- 複数の太陽電池のそれぞれから出力される電力が入力される複数のコンバータ回路と、前記複数のコンバータ回路のそれぞれから出力される直流電圧を交流電圧へ変換するインバータ回路と、前記複数のコンバータ回路のそれぞれを構成するダイオードの短絡故障を検出する短絡故障検出部と、前記短絡故障検出部が前記ダイオードの短絡故障を検出したとき、前記複数のコンバータ回路のそれぞれを構成するスイッチング素子を制御するためのゲートパルス指令を出力するゲートパルス指令生成部とを備え、前記複数のコンバータ回路はそれぞれ、リアクトル、スイッチング素子、およびダイオードにより、前記複数の太陽電池のそれぞれから入力される直流電圧を昇圧する昇圧回路を構成するコンバータ回路であり、前記太陽電池から供給される電力により系統連系インバータ装置を構成する機器の駆動電力を生成する系統連系インバータ装置であって、
前記短絡故障検出部がダイオード短絡故障を検知したとき、
前記ゲートパルス指令生成部は、短絡故障した前記ダイオードを備えるコンバータ回路を構成するスイッチング素子の動作を停止させ、かつ、短絡故障していない前記ダイオードを備えるコンバータ回路を構成するスイッチング素子を短絡させるためのゲートパルス指令を出力することを特徴とする系統連系インバータ装置。 - 前記スイッチング素子として炭化珪素を用いて構成されたMOSFETを用いることを特徴とする請求項1に記載の系統連系インバータ装置。
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