JPH0614465A - Interconnected system protective apparatus - Google Patents
Interconnected system protective apparatusInfo
- Publication number
- JPH0614465A JPH0614465A JP4165997A JP16599792A JPH0614465A JP H0614465 A JPH0614465 A JP H0614465A JP 4165997 A JP4165997 A JP 4165997A JP 16599792 A JP16599792 A JP 16599792A JP H0614465 A JPH0614465 A JP H0614465A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- inverter
- power
- voltage
- current
- output
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Inverter Devices (AREA)
- Protection Of Static Devices (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、直流電力を交流電力に
変換して負荷に供給すると共に、交流電力系統に連系し
て運転するインバータの系統連系保護装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a system interconnection protection device for an inverter that converts direct current power into alternating current power and supplies it to a load, and operates in conjunction with an alternating current power system.
【０００２】[0002]
【従来の技術】この種の従来装置の代表例を図７に示
し、以下に説明する。2. Description of the Related Art A typical example of a conventional device of this type is shown in FIG. 7 and will be described below.
【０００３】太陽電池あるいは燃料電池等で成る直流電
源１の直流電力はインバータブリッジ２により交流電力
に変換され、リアクトル３とコンデンサ４で成るフィル
タによりＰＷＭ制御による高周波分を除去して負荷９に
供給される。DC power from a DC power supply 1 composed of a solar cell or a fuel cell is converted into AC power by an inverter bridge 2, and a filter composed of a reactor 3 and a capacitor 4 removes high frequency components by PWM control and supplies it to a load 9. To be done.
【０００４】一方、交流電力系統８からしゃ断器７と柱
上変圧器６を介して供給される一般家庭用の交流電力が
負荷９に供給されており、インバータブリッジ２の交流
電力は交流電力系統８に連系して運転する。負荷９に供
給される交流電圧は電圧検出器10によって検出され、バ
ンドパスフィルタ16を介して電流基準回路12に正弦波の
信号Ｖs が入力される。電流基準回路12は増幅器11から
出力される制御信号Ｖc と上記正弦波の信号Ｖs を乗算
して電流基準Ｉ* を出力する。この電流基準Ｉ* と電流
検出器５で検出したインバータブリッジ２の出力電流Ｉ
が増幅器13に入力されＰＷＭ制御部14、駆動部15を介し
て電流偏差が零になるようにインバータブリッジ２をＰ
ＷＭ制御する。電流基準Ｉ* の位相は負荷９に供給され
る交流電圧の位相にほぼ一致しており、インバータブリ
ッジ２から高力率の交流電力が供給される。On the other hand, general household AC power supplied from the AC power system 8 via the circuit breaker 7 and the pole transformer 6 is supplied to the load 9, and the AC power of the inverter bridge 2 is the AC power system. Operate by connecting to 8. The AC voltage supplied to the load 9 is detected by the voltage detector 10, and the sinusoidal signal V s is input to the current reference circuit 12 via the bandpass filter 16. The current reference circuit 12 multiplies the control signal V c output from the amplifier 11 by the sine wave signal V s to obtain the current reference I *. Is output. This current reference I * And the output current I of the inverter bridge 2 detected by the current detector 5
Is input to the amplifier 13 and the inverter bridge 2 is switched to P through the PWM controller 14 and the driver 15 so that the current deviation becomes zero.
WM control. Current reference I * The phase of is almost the same as the phase of the AC voltage supplied to the load 9, and AC power having a high power factor is supplied from the inverter bridge 2.
【０００５】なお、直流電源１として太陽電池を用いる
とき、最大電力を取り出すように電圧基準Ｖ* が与えら
れるが、本発明とは直接関係しないので詳細説明は省略
する。When a solar cell is used as the DC power source 1, the voltage reference V * is set so as to extract the maximum power . However, since it is not directly related to the present invention, detailed description thereof will be omitted.
【０００６】このような配電系統において、柱上変圧器
６を含む負荷側の保守点検を行う場合、しゃ断器７を開
放して交流電力系統８から切り離して行われる。この場
合、電圧リレー17と周波数リレー18により負荷側の状態
を監視し、交流電力系統から切り離されたとき異常検出
回路19によりこれを検出し駆動部15の動作を中止させイ
ンバータを停止させるようにしている。[0006] In such a power distribution system, when performing maintenance inspection on the load side including the pole transformer 6, the breaker 7 is opened and disconnected from the AC power system 8. In this case, the state of the load side is monitored by the voltage relay 17 and the frequency relay 18, and when disconnected from the AC power system, the abnormality detection circuit 19 detects this and stops the operation of the drive unit 15 to stop the inverter. ing.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、しゃ断
器７を開放して交流電力系統８から切り離したとき、イ
ンバータブリッジ２から供給する電力と負荷９の電力が
バランスしていると異常検出回路19で検出が行なわれ
ず、インバータが運転を継続する場合がある。この状態
をアイランディング（islanding ）と呼び保守点検を行
うとき危険な状態となる。このアイランディングを防ぐ
方法として次のような提案がなされている。However, when the circuit breaker 7 is opened and disconnected from the AC power system 8, the abnormality detection circuit 19 indicates that the power supplied from the inverter bridge 2 and the power of the load 9 are in balance. In some cases, no detection is performed and the inverter continues to operate. This condition is called islanding and is dangerous when performing maintenance. The following proposals have been made as methods for preventing this islanding.
【０００８】周波数変動方式：電流基準回路12へ入力す
る系統参照電圧の位相にゆらぎ回路21により一定量の範
囲内で位相シフトをかけ、しゃ断器７が開放されたとき
インバータ出力周波数の変動からアイランディングを検
出する。しかし、この方式はインバータの電力（無効電
力を含む）と負荷の電力が完全にバランスすると周波数
も電圧も変化せず検出することができない場合がある。Frequency fluctuation method: The phase of the system reference voltage input to the current reference circuit 12 is phase-shifted within a fixed amount by the fluctuation circuit 21, and when the breaker 7 is opened, fluctuations in the inverter output frequency cause Detect landing. However, in this method, when the power of the inverter (including the reactive power) and the power of the load are perfectly balanced, there is a case where the frequency and the voltage do not change and detection is impossible.
【０００９】電力変動方式：ゆらぎ回路21により電流基
準回路12から出力する電流基準Ｉ* を一定量の範囲内で
低周波で変動させ、しゃ断器７が開放されたときインバ
ータから出力する電力と負荷の電力のバランスを崩すこ
とにより電圧と周波数を変化させアイランディングを検
出する。しかし、この方式でも多数台のインバータが並
列に接続されると各インバータの電力変動の位相がバラ
バラとなり全体として電力変動がない状態となって検出
できない場合がある。Power fluctuation method: The fluctuation circuit 21 causes a current
Current reference I output from the quasi circuit 12* Within a certain amount
When the circuit breaker 7 is opened, the inverter is changed at low frequency.
The balance between the power output from the data
To change the voltage and frequency to detect the islanding.
Put out. However, even with this method, a large number of inverters
When connected in series, the phase of the power fluctuation of each inverter varies.
Detects when there is a variation and there is no power fluctuation as a whole
Sometimes you can't.
【００１０】高調波電圧監視方式：高調波検出回路20に
より負荷側電圧の高調波を監視し、しゃ断器７が開放さ
れたとき高調波（第３、第５、第７高調波）が増加する
ことによりアイランディングを検出する。しかし、この
方式は、インバータエアコン、テレビなどのようなコン
デンサインプット形の整流回路を持つ負荷が多数使用さ
れると定常時に第３、第５、第７高調波が増加して検出
の信頼性が著しく低下する。Harmonic voltage monitoring system: The harmonic detection circuit 20 monitors the harmonics of the load side voltage, and when the circuit breaker 7 is opened, the harmonics (third, fifth and seventh harmonics) increase. To detect the islanding. However, in this method, when a large number of loads having a capacitor input type rectifier circuit, such as an inverter air conditioner and a television, are used, the third, fifth and seventh harmonics increase in a steady state and the detection reliability becomes high. Markedly reduced.
【００１１】本発明は、これらの問題を解消しようとし
てなされたもので、その目的とするところは、上述のよ
うな状態においても確実にアイランディングを検出する
ことの可能な系統連系保護装置を提供することにある。The present invention has been made in order to solve these problems, and an object of the present invention is to provide a system interconnection protection device capable of surely detecting the eye landing even in the above-mentioned state. To provide.
【００１２】[0012]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、直流電力を交流電力に変換して負荷に供
給すると共に、交流電力系統と連系して運転するインバ
ータの保護装置において、前記インバータには高力率で
正弦波電流を出力するように制御する電流制御手段を備
え、その出力の交流電圧のゼロクロス付近の電圧波形の
状態から該インバータの交流側が前記交流電力系統から
切り離されたことを検出する検出手段を設ける。In order to achieve the above object, the present invention provides a protection device for an inverter, which converts direct-current power into alternating-current power and supplies it to a load, and operates in cooperation with an alternating-current power system. , The inverter is provided with a current control means for controlling so as to output a sine wave current with a high power factor, and the AC side of the inverter is disconnected from the AC power system from the state of the voltage waveform near the zero cross of the AC voltage of the output. A detection means for detecting the occurrence of the damage is provided.
【００１３】[0013]
【作用】インバータの交流側が交流電力系統から切り離
されたとき、交流電圧のゼロクロス付近の電圧波形が正
弦波形から乖離する。例えば、負荷側に接続された変圧
器の励磁電流はインバータから出力される交流電力によ
って供給される。この場合、インバータは高力率で正弦
波電流を出力するように電流制御されるので電圧がゼロ
クロスする付近において充分な励磁電流が供給されずゼ
ロクロス付近の電圧波形の状態が変化する。上記検出手
段はこのゼロクロス付近における電圧波形の状態変化か
らアイランディング状態を判定検出し、この検出出力に
よりインバータの運転を停止させる。When the AC side of the inverter is disconnected from the AC power system, the voltage waveform near the zero cross of the AC voltage deviates from the sine waveform. For example, the exciting current of the transformer connected to the load side is supplied by the AC power output from the inverter. In this case, since the inverter is current-controlled so as to output a sine wave current with a high power factor, a sufficient exciting current is not supplied near the zero crossing of the voltage, and the state of the voltage waveform near the zero crossing changes. The detecting means determines and detects the islanding state from the state change of the voltage waveform near the zero cross, and stops the operation of the inverter by this detection output.
【００１４】[0014]
【実施例】本発明の系統連系保護装置の実施例を図１に
示す。図１において、図７と重複する部分には同一符号
を付し説明を説明する。FIG. 1 shows an embodiment of the system interconnection protection device of the present invention. In FIG. 1, the same parts as those in FIG.
【００１５】微分回路22は電圧検出器10で検出した負荷
側の交流電圧の電圧変化率を検出する。ゼロクロス検出
部23はフィルタ16の出力から負荷側の交流電圧のゼロク
ロス時点を検出する。比較判定部24はゼロクロス時点前
後の所定時間における負荷側の交流電圧及び該交流電圧
の変化率からアイランディング状態を判定検出する。関
数器25は比較判定部24からの指令によりインバータの出
力電力を変化させるための時間関数信号Ｖf を出力す
る。乗算器26は増幅器11の出力信号Ｖc と関数器25の出
力信号Ｖf を乗算して出力し、電流基準回路12は乗算器
26の出力とフィルタ16から出力される正弦波の信号Ｖs
を乗算して電流基準Ｉ* を出力する。上記構成におい
て、負荷９のインバータ出力電流がバランスしている
時、しゃ断器７を開放した場合を考える。The differentiation circuit 22 detects the voltage change rate of the load side AC voltage detected by the voltage detector 10. The zero-cross detector 23 detects the zero-cross point of the load-side AC voltage from the output of the filter 16. The comparison / determination unit 24 determines and detects the islanding state from the AC voltage on the load side and the rate of change of the AC voltage in a predetermined time before and after the zero-cross time. The function unit 25 outputs a time function signal V f for changing the output power of the inverter according to a command from the comparison and determination unit 24. The multiplier 26 outputs multiplies the output signal V f of the output signal V c and the function unit 25 of the amplifier 11, the current reference circuit 12 is a multiplier
26 output and sinusoidal signal V s output from the filter 16
Multiply by the current reference I * Is output. Consider the case where the circuit breaker 7 is opened when the inverter output currents of the load 9 are balanced in the above configuration.
【００１６】インバータ出力電流は交流電圧と同相の正
弦波電流を流す高力率（力率 100％）の電流制御が行な
われているので負荷の力率が 100％でインバータ出力電
流とバランスしているとしゃ断器７を開放しても交流電
圧の電圧も周波数もほとんど変化しない。Since the inverter output current is controlled with a high power factor (100% power factor) that causes a sinusoidal current having the same phase as the AC voltage to flow, it is balanced with the inverter output current at a load power factor of 100%. If the circuit breaker 7 is opened, the voltage and frequency of the AC voltage hardly change.
【００１７】変圧器６（一般にポールトランスと呼ばれ
ている柱上トランス）の鉄心特性は図２（ａ）に示すよ
うに励磁電流に対し磁束φは非直線の関係にあり、特に
ポールトランスの場合は磁束密度をかなり高く使用して
おり、図２（ｂ）に示すように正弦波の磁束を発生する
ためには励磁電流は正弦波と異なったピーク値の高い電
流となる。As shown in FIG. 2A, the iron core characteristics of the transformer 6 (a pole transformer generally called a pole transformer) have a non-linear relationship with the magnetic flux φ with respect to the exciting current. In this case, the magnetic flux density is considerably high, and as shown in FIG. 2B, in order to generate a sinusoidal magnetic flux, the exciting current has a high peak value different from the sinusoidal wave.
【００１８】従って、正弦波の電圧を加えたとき、ポー
ルトランスの電圧と励磁電流の関係は図２（ｃ）に示す
関係となる。即ち電圧のゼロクロス近辺で大きな励磁電
流が流れることになる。しゃ断器７が開放している場
合、変圧器６の励磁電流はインバータから供給する力率
100％の正弦波の電流が分流すると考えられる。Therefore, when a sine wave voltage is applied, the relationship between the voltage of the pole transformer and the exciting current is as shown in FIG. 2 (c). That is, a large exciting current flows near the zero cross of the voltage. When the circuit breaker 7 is open, the exciting current of the transformer 6 is the power factor supplied from the inverter.
It is considered that 100% sine wave current is shunted.
【００１９】しかし、負荷の電力がインバータの出力電
力とバランスしているとき、図３（ａ）に示すように力
率 100％の正弦波の電流が供給されるのでゼロクロス付
近において図２（ｃ）のような充分な励磁電流を流すこ
とができなくなり電圧波形に歪が生じる。すなわち、ゼ
ロクロス付近において正弦波電圧に比較して電圧が低下
する。比較判定部24はこのゼロクロス付近の電圧波形の
歪からアイランディングの状態を判定している。However, when the power of the load is balanced with the output power of the inverter, a sine wave current having a power factor of 100% is supplied as shown in FIG. ), A sufficient excitation current cannot be passed, and the voltage waveform is distorted. That is, the voltage decreases in the vicinity of the zero cross as compared with the sine wave voltage. The comparison / determination unit 24 determines the state of the islanding from the distortion of the voltage waveform near the zero cross.
【００２０】図４はゼロクロス付近における電圧及び電
圧変化率を示したもので破線はしゃ断器７が閉路した正
弦波形の場合、実線はしゃ断器７が開放したアイランデ
ィング状態の場合である。しゃ断器７が閉路したときは
交流電力系統８から正弦波の電圧ＶAC1 が供給され変圧
器６には図２（ｃ）に示す励磁電流が流れる。FIG. 4 shows the voltage and the voltage change rate near zero crossing. The broken line shows a sine waveform in which the circuit breaker 7 is closed, and the solid line shows a case in which the circuit breaker 7 is open. When the circuit breaker 7 is closed, a sinusoidal voltage V AC1 is supplied from the AC power system 8 and the exciting current shown in FIG.
【００２１】しゃ断器７が開放してアイランディング状
態となったとき、前述したようにインバータから供給さ
れる励磁電流がゼログロス付近において不足し電圧Ｖ
AC2 のように正弦波電圧ＶAC1 より低くなる。特に電圧
の微分値すなわち、電圧変化率を正弦波の場合と比較す
ると大きく相違した値を示しアイランディングの判定は
容易となる。すなわち、ゼロクロス時点の電圧変化率
（ｄＶAC2 ／ｄｔ＝Ｖ2 ）を監視して正弦波の場合のゼ
ロクロス時点の電圧変化率（ｄＶAC1 ／ｄｔ＝Ｖ1）と
の差分あるいは比率が所定値を越えたときアイランディ
ング状態と判定することができる。When the circuit breaker 7 is opened to the islanding state, the exciting current supplied from the inverter is insufficient near zero gloss and the voltage V
It becomes lower than the sine wave voltage V AC1 like AC2 . Particularly, the differential value of the voltage, that is, the voltage change rate shows a value greatly different from that in the case of a sine wave, and the judgment of the islanding becomes easy. That is, the voltage change rate (dV AC2 / dt = V 2 ) at the time of zero crossing is monitored, and the difference or ratio with the voltage change rate (dV AC1 / dt = V 1 ) at the time of zero crossing in the case of a sine wave has a predetermined value. When it exceeds, it can be determined that the vehicle is in the landing state.
【００２２】比較判定部24はアイランディング状態を検
出すると関数器25に起動指令を出し、関数器25は指令を
受けると通常は一定値としていた信号Ｖf を時間的に変
化する信号（例えば時間の経過と共に減少、またはゆる
やかに振動する信号）として出力する。この信号Ｖf は
乗算器26に入力され電流基準回路12の電流基準Ｉ* を変
化させインバータの出力電流を変化させる。これにより
負荷の電力とインバータの出力電力とのバランス状態が
崩れ電圧あるいは周波数が変化し、電圧リレー17あるい
は周波数リレー18がこの変化を検出し、異常検出回路19
が動作してインバータの運転を停止させる。When the comparison / judgment unit 24 detects the islanding state, it issues a start command to the function unit 25, and when the function unit 25 receives the command, the signal V f , which is normally a constant value, changes with time (for example, time). Output as a signal that decreases or gradually vibrates with the passage of. This signal V f is input to the multiplier 26 and the current reference I * of the current reference circuit 12 is input . To change the output current of the inverter. As a result, the balance between the load power and the output power of the inverter is disrupted and the voltage or frequency changes, and the voltage relay 17 or frequency relay 18 detects this change and the abnormality detection circuit 19
Operates to stop the operation of the inverter.
【００２３】本実施例によれば、図３（ｂ）に示すよう
なコンデンサインプット形の負荷の場合においても確実
にアイランディングを検出することが可能となる。この
ようなコンデンサインプット形負荷の場合、交流電圧の
最大値付近にピーク値を持つ電流ＩACが流れ、インバー
タ電源41にはインピーダンスが存在するので図３（ａ）
ＶACに示す波形歪が生じ、多くの高調波を含んだ電圧波
形となる。しかし、ゼロクロス付近では影響がないので
本実施例によりアイランディングを検出することができ
る。According to the present embodiment, it becomes possible to detect the eye landing reliably even in the case of a capacitor input type load as shown in FIG. 3 (b). In the case of such a capacitor input type load, a current I AC having a peak value flows near the maximum value of the AC voltage, and impedance exists in the inverter power supply 41, so that FIG.
It occurs waveform distortion shown in V AC, a voltage waveform which contains a lot of harmonics. However, since there is no influence in the vicinity of the zero cross, it is possible to detect the eye landing by this embodiment.
【００２４】また、本実施例によれば、比較判定部24が
短時間誤ってアイランディングを検出してもインバータ
を直ちに停止させることがないので、アイランディング
の検出感度を高く設定することができる。Further, according to this embodiment, even if the comparison / determination unit 24 erroneously detects the eyelanding for a short time, the inverter is not immediately stopped, so that the detection sensitivity of the eyelanding can be set high. .
【００２５】なお、比較判定部24におけるアイランディ
ングの判定は、ゼロクロス点前後の所定の電気角の範囲
内（例えば±30°の範囲）において正弦波電圧との差電
圧の絶体値の積分値を求め、この積分値が所定値を越え
たときアイランディング状態と判定することもできる。
また、ゼロクロス付近の電圧変化率が単調でないことか
らアイランディング状態を判定することも可能である。It should be noted that the determination of the islanding in the comparison / determination unit 24 is performed by the integral value of the absolute value of the voltage difference between the sine wave voltage and the sine wave voltage within a predetermined electrical angle range before and after the zero-cross point (for example, ± 30 ° range). Then, when this integrated value exceeds a predetermined value, it can be determined that the vehicle is in the landing state.
Further, it is possible to determine the islanding state because the voltage change rate near the zero cross is not monotonous.
【００２６】図５は比較判定部24の具体的な実施例を示
したもので、交流電圧ＶACまたはその微分値ｄＶAC／ｄ
ｔからバンドパスフィルタ51〜53により第３、５、７等
の高調波電圧を検出しゼロクロス付近でリレー54を動作
させ判定部55でこれらの高調波電圧からのアイランディ
ング状態を判定するようにしたものである。FIG. 5 shows a concrete embodiment of the comparison / decision unit 24. The AC voltage V AC or its differential value dV AC / d.
From t, the bandpass filters 51 to 53 detect the third, fifth, seventh, etc. harmonic voltages, and the relay 54 is operated near the zero cross so that the determining unit 55 determines the islanding state from these harmonic voltages. It was done.
【００２７】また、図１の実施例ではアイランディング
状態が検出されたとき、関数器25の出力信号によりイン
バータの出力電力を変動させる例で示したが、電流基準
回路12に入力される正弦波信号の位相を変動させ周波数
のゆらぎを発生させ、これによりインバータを停止させ
るようにすることもできる。In the embodiment of FIG. 1, the output power of the inverter is changed by the output signal of the function unit 25 when the islanding state is detected. However, the sine wave input to the current reference circuit 12 is shown. It is also possible to change the phase of the signal to generate a frequency fluctuation and thereby stop the inverter.
【００２８】本発明は、高力率で正弦波電流を出力する
電流制御系を備えており、図６に示すように交流電圧Ｖ
ACと同相の交流電流ＩACを出力するように制御してい
る。この交流電流のゼロクロス付近の電流を図６の
ＩAC′に示すように積極的にゼロになるように電流制御
を行うようにすることができる。これによりアイランデ
ィング状態となったときゼロクロス付近の電圧波形を積
極的に歪ませてアイランディング状態を確実に検出する
ことができる。アイラインディング状態の検出が確実で
あれば比較判定部24の出力で直接インバータの運転を停
止させるように構成してもよい。The present invention comprises a current control system for outputting a sine wave current with a high power factor, and as shown in FIG.
It is controlled such that output AC in phase with the alternating current I AC of. The current control can be performed so that the current near the zero cross of the alternating current is positively zeroed as shown by I AC ′ in FIG. This makes it possible to positively distort the voltage waveform in the vicinity of the zero cross when the landing state is set and to reliably detect the landing state. If the detection of the eye-aligning state is reliable, the operation of the inverter may be directly stopped by the output of the comparison / determination unit 24.
【００２９】以上の説明では、インバータの交流出力側
に変圧器６が接続されその励磁電流の影響によってゼロ
クロス付近の電圧波形に歪が生じる例を示したが、変圧
器６の２次側にしゃ断器が存在し、このしゃ断器の開放
によってアイランディング状態となったとき、負荷９が
非直線抵抗負荷（コンデンサインプット形の整流回路負
荷やモータの鉄心励磁巻線負荷等）を多く含めば、イン
バータから供給される正弦波電流と負荷に消費される電
流がゼロクロス付近でアンバランスし、電圧波形に歪が
生じ、前述と同様にしてアイランディング状態を判定す
ることが可能である。In the above description, the transformer 6 is connected to the AC output side of the inverter and the voltage waveform near the zero cross is distorted due to the effect of the exciting current, but the secondary side of the transformer 6 is cut off. If the load 9 contains a large amount of non-linear resistance load (capacitor input type rectifier circuit load, motor core excitation winding load, etc.) when the circuit breaker is present and the circuit breaker opens to cause an islanding state, The sine wave current supplied from the motor and the current consumed by the load are unbalanced near the zero cross, and the voltage waveform is distorted, and it is possible to determine the islanding state in the same manner as described above.
【００３０】[0030]
【発明の効果】本発明によれば、アイランディング状態
となったとき、交流電圧のゼロクロス付近の波形が正弦
波から乖離することに着目してアイランディング状態の
検出を行うので、交流電圧の最大値付近の波形歪には影
響されず、極めて信頼性の高いアイランディング状態の
検出を行うことが可能となる。また、多数台のインバー
タが並列運転している状態でも確実にアイランディング
状態を検出してインバータを停止させることができ、安
全性の高い系統連系保護装置を提供することができる。According to the present invention, when the eye landing state is entered, the eye landing state is detected by focusing on the fact that the waveform near the zero cross of the AC voltage deviates from the sine wave. It is possible to detect an extremely reliable eyelanding state without being affected by the waveform distortion near the value. Further, even when a large number of inverters are operating in parallel, the islanding state can be surely detected and the inverters can be stopped, so that a highly safe system interconnection protection device can be provided.
【図１】本発明の系統連系保護装置の一実施例を示す構
成図。FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment of a system interconnection protection device of the present invention.
【図２】変圧器６の作用を説明するための特性図で、
（ａ）は鉄心の励磁特性、（ｂ）は励磁電流と磁束の波
形図、（ｃ）は電圧と励磁電流の波形図。FIG. 2 is a characteristic diagram for explaining the action of the transformer 6,
(A) is an excitation characteristic of an iron core, (b) is a waveform diagram of an excitation current and a magnetic flux, (c) is a waveform diagram of a voltage and an excitation current.
【図３】本発明の作用を説明するための図で、（ａ）は
アイランディング状態における電圧と電流の波形図、
（ｂ）はコンデンサインプット形整流回路負荷の代表
例。FIG. 3 is a diagram for explaining the operation of the present invention, in which (a) is a waveform diagram of voltage and current in an islanding state,
(B) is a typical example of a capacitor input type rectifier circuit load.
【図４】ゼロクロス付近における交流電圧及びその微分
値の波形図。FIG. 4 is a waveform diagram of an AC voltage and its differential value near zero cross.
【図５】図１の比較判定部24の具体例を示す図。5 is a diagram showing a specific example of a comparison / determination unit 24 in FIG.
【図６】本発明に用いる電流制御によりインバータから
供給される電流波形図。FIG. 6 is a waveform diagram of a current supplied from an inverter according to the current control used in the present invention.
【図７】従来の系統連系保護装置の構成図。FIG. 7 is a block diagram of a conventional system interconnection protection device.
１…直流電源、２…インバータブリッジ、３…リアクト
ル、４…コンデンサ、５…電流検出器、６…変圧器、７
…しゃ断器、８…交流電力系統、９…負荷、10…電圧検
出器、11，13…増幅器、12…電流基準回路、14…ＰＷＭ
制御回路、15…駆動部、16…バンドパスフィルタ、17…
電圧リレー、18…周波数リレー、19…異常検出回路、20
…高調波検出回路、21…ゆらぎ回路、22…微分回路、23
…ゼロクロス検出回路、24…比較判定器、25…関数器、
26…乗算器、51，52，53…バンドパスフィルタ、54…リ
レー、55…判定部。1 ... DC power supply, 2 ... Inverter bridge, 3 ... Reactor, 4 ... Capacitor, 5 ... Current detector, 6 ... Transformer, 7
... Breaker, 8 ... AC power system, 9 ... Load, 10 ... Voltage detector, 11, 13 ... Amplifier, 12 ... Current reference circuit, 14 ... PWM
Control circuit, 15 ... Driving unit, 16 ... Band pass filter, 17 ...
Voltage relay, 18 ... Frequency relay, 19 ... Abnormality detection circuit, 20
… Harmonic detection circuit, 21… Fluctuation circuit, 22… Differentiation circuit, 23
… Zero cross detection circuit, 24… Comparison judgment device, 25… Function device,
26 ... Multiplier, 51, 52, 53 ... Bandpass filter, 54 ... Relay, 55 ... Judgment part.
Claims (3)
給すると共に、交流電力系統と連系して運転するインバ
ータの保護装置において、前記インバータには高力率で
正弦波電流を出力するように制御する電流制御手段を備
え、その出力の交流電圧のゼロクロス付近の電圧波形の
状態から該インバータの交流側が前記交流電力系統から
切り離されたことを検出する検出手段を設けたことを特
徴とする系統連系保護装置。1. A protection device for an inverter, which converts direct-current power into alternating-current power and supplies it to a load, and which operates in conjunction with an alternating-current power system, wherein a sinusoidal current is output to the inverter at a high power factor. And a detection means for detecting that the AC side of the inverter is disconnected from the AC power system from the state of the voltage waveform near the zero cross of the AC voltage of the output. System interconnection protection device.
交流側が前記交流電力系統から切り離されたことを検出
したとき、前記インバータの運転を停止させる手段を設
けたことを特徴とする請求項１記載の系統連系保護装
置。2. The system according to claim 1, further comprising means for stopping the operation of the inverter when the detecting means detects that the AC side of the inverter is disconnected from the AC power system. Interconnection protection device.
交流側が前記交流電力系統から切り離されたことを検出
したとき、前記インバータの出力電力を動揺させる手段
を設け、インバータの出力電力と負荷に供給される電力
とのバランスを崩すことにより電圧あるいは周波数を動
揺させ、これにより異常を検出して前記インバータの運
転を停止させることを特徴とする請求項２記載の系統連
系保護装置。3. When the detecting means detects that the AC side of the inverter is disconnected from the AC power system, a means for oscillating the output power of the inverter is provided to supply the output power of the inverter and the load. 3. The system interconnection protection device according to claim 2, wherein the voltage or frequency is fluctuated by breaking the balance with the electric power, thereby detecting an abnormality and stopping the operation of the inverter.
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04165997A JP3139834B2 (en) | 1992-06-24 | 1992-06-24 | Grid connection protection device |
| AU41405/93A AU655889B2 (en) | 1992-06-24 | 1993-06-22 | Inverter protection device |
| EP93304911A EP0576271B1 (en) | 1992-06-24 | 1993-06-23 | Inverter protection device |
| DE69320425T DE69320425T2 (en) | 1992-06-24 | 1993-06-23 | Inverter protection device |
| KR1019930011588A KR0142026B1 (en) | 1992-06-24 | 1993-06-24 | Inverter protection device |
| US08/080,790 US5493485A (en) | 1992-06-24 | 1993-06-24 | Protection device for stopping operation of an inverter |
| CN93109448A CN1036036C (en) | 1992-06-24 | 1993-06-24 | Inverter protection device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04165997A JP3139834B2 (en) | 1992-06-24 | 1992-06-24 | Grid connection protection device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0614465A true JPH0614465A (en) | 1994-01-21 |
| JP3139834B2 JP3139834B2 (en) | 2001-03-05 |
Family
ID=15822959
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04165997A Expired - Fee Related JP3139834B2 (en) | 1992-06-24 | 1992-06-24 | Grid connection protection device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3139834B2 (en) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5627737A (en) * | 1993-09-13 | 1997-05-06 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Power inverter for use in system interconnection |
| US6243256B1 (en) | 1998-06-09 | 2001-06-05 | Showa Denko K.K. | Electrode foil for solid electrolytic capacitor, manufacturing method thereof, and solid electrolytic capacitor |
| US7045913B2 (en) | 2002-06-18 | 2006-05-16 | Ingersoll Rand Energy Systems | Microturbine engine system |
| US7161257B2 (en) | 2004-03-08 | 2007-01-09 | Ingersoll-Rand Energy Systems, Inc. | Active anti-islanding system and method |
| JP2007242331A (en) * | 2006-03-07 | 2007-09-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Fuel cell system |
| CN100345362C (en) * | 2005-07-05 | 2007-10-24 | 北京航空航天大学 | Composite input-output characteristic control circuit in fuel cell DC/DC converter control circuit |
| JP2016116253A (en) * | 2014-12-11 | 2016-06-23 | 積水化学工業株式会社 | Charging/discharging system |
| CN111458558A (en) * | 2020-04-03 | 2020-07-28 | 宁波奥克斯电气股份有限公司 | Parameter acquisition method and device, electronic equipment and storage medium |
| CN112262526A (en) * | 2018-11-22 | 2021-01-22 | 株式会社日立产机*** | Power conversion device |
-
1992
- 1992-06-24 JP JP04165997A patent/JP3139834B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5627737A (en) * | 1993-09-13 | 1997-05-06 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Power inverter for use in system interconnection |
| US6243256B1 (en) | 1998-06-09 | 2001-06-05 | Showa Denko K.K. | Electrode foil for solid electrolytic capacitor, manufacturing method thereof, and solid electrolytic capacitor |
| US7045913B2 (en) | 2002-06-18 | 2006-05-16 | Ingersoll Rand Energy Systems | Microturbine engine system |
| US7078825B2 (en) | 2002-06-18 | 2006-07-18 | Ingersoll-Rand Energy Systems Corp. | Microturbine engine system having stand-alone and grid-parallel operating modes |
| US7161257B2 (en) | 2004-03-08 | 2007-01-09 | Ingersoll-Rand Energy Systems, Inc. | Active anti-islanding system and method |
| US7365444B2 (en) | 2004-03-08 | 2008-04-29 | Southern California Gas Company | Active anti-islanding system and method |
| CN100345362C (en) * | 2005-07-05 | 2007-10-24 | 北京航空航天大学 | Composite input-output characteristic control circuit in fuel cell DC/DC converter control circuit |
| JP2007242331A (en) * | 2006-03-07 | 2007-09-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Fuel cell system |
| JP2016116253A (en) * | 2014-12-11 | 2016-06-23 | 積水化学工業株式会社 | Charging/discharging system |
| CN112262526A (en) * | 2018-11-22 | 2021-01-22 | 株式会社日立产机*** | Power conversion device |
| CN112262526B (en) * | 2018-11-22 | 2023-04-25 | 株式会社日立产机*** | Power conversion device |
| CN111458558A (en) * | 2020-04-03 | 2020-07-28 | 宁波奥克斯电气股份有限公司 | Parameter acquisition method and device, electronic equipment and storage medium |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3139834B2 (en) | 2001-03-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5493485A (en) | Protection device for stopping operation of an inverter | |
| EP0161283B1 (en) | Inverter control system for providing an easily filtered output | |
| WO2006038544A1 (en) | Power supply circuit protecting method and apparatus for the same | |
| JPH06274249A (en) | Uninterruptible power supply system for backup | |
| US9923469B2 (en) | Motor drive filter damping | |
| JPH0614465A (en) | Interconnected system protective apparatus | |
| JP2796035B2 (en) | Inverter system interconnection protection method and device | |
| JPH06141470A (en) | Protective device of system-interconnection inverter | |
| JPS6043084A (en) | Controlling method of induction motor | |
| JP2790403B2 (en) | Reverse charging protection device for grid-connected inverter | |
| JP4285832B2 (en) | Grid interconnection inverter | |
| JP3180991B2 (en) | Grid connection protection device | |
| JPH07264873A (en) | Power converter | |
| JPH06276688A (en) | Power generation system based on induction generator | |
| JP3519760B2 (en) | Islanding detection device | |
| JPH0322867A (en) | Rush current limiting device for dc power source | |
| JPH08223808A (en) | Inverter parallel operation device | |
| JPH06189475A (en) | Uninterruptible power supply apparatus | |
| JP2787873B2 (en) | Three-phase unbalance detector | |
| JP3425360B2 (en) | Test method for self-excited converter | |
| JPH10239360A (en) | Excess current detection circuit | |
| JPH07107672A (en) | System interconnection type inverter | |
| KR20060002346A (en) | The frequency modulation method operating at resonance frequency of high frequency ozone generator | |
| JPH0728507B2 (en) | Power supply | |
| JPH07336897A (en) | Inverter device for distributed power supply and control method thereof |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |