JPH10313540A - 分散電源用インバータ装置 - Google Patents
分散電源用インバータ装置Info
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- JPH10313540A JPH10313540A JP9119689A JP11968997A JPH10313540A JP H10313540 A JPH10313540 A JP H10313540A JP 9119689 A JP9119689 A JP 9119689A JP 11968997 A JP11968997 A JP 11968997A JP H10313540 A JPH10313540 A JP H10313540A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
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- Y02B70/30—Systems integrating technologies related to power network operation and communication or information technologies for improving the carbon footprint of the management of residential or tertiary loads, i.e. smart grids as climate change mitigation technology in the buildings sector, including also the last stages of power distribution and the control, monitoring or operating management systems at local level
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
- Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
- Y04S20/00—Management or operation of end-user stationary applications or the last stages of power distribution; Controlling, monitoring or operating thereof
- Y04S20/20—End-user application control systems
Landscapes
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
- Stand-By Power Supply Arrangements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 簡略な回路構成でデジタル的な電圧フィード
バック制御を実現。 【解決手段】 系統連系時、負荷電流の検出に基づいて
インバータ出力電圧が許容範囲内となるように段階的な
切り替えで出力電圧設定値を判定する第1の判定回路1
5で負荷電流の検出により出力電圧設定値を更新し、系
統停電の発生時から連系スイッチ3の遮断まで出力電圧
設定値を保持した待機状態とし、連系スイッチ3の遮断
時以降、負荷電圧の検出に基づいてインバータ出力電圧
が許容範囲内となるように段階的な切り替えで出力電圧
設定値を判定する第2の判定回路16で負荷電圧の検出
により出力電圧設定値を更新する待機状態とし、電流制
御モードから電圧制御モードへの制御切り替え後、負荷
電流の検出による出力電圧設定値に基づく出力電圧指令
を送出する第1の判定回路15から、負荷電圧の検出に
よる出力電圧設定値に基づく出力電圧指令を送出する第
2の判定回路16へ切り替えるようにした電圧制御回路
12を具備する。
バック制御を実現。 【解決手段】 系統連系時、負荷電流の検出に基づいて
インバータ出力電圧が許容範囲内となるように段階的な
切り替えで出力電圧設定値を判定する第1の判定回路1
5で負荷電流の検出により出力電圧設定値を更新し、系
統停電の発生時から連系スイッチ3の遮断まで出力電圧
設定値を保持した待機状態とし、連系スイッチ3の遮断
時以降、負荷電圧の検出に基づいてインバータ出力電圧
が許容範囲内となるように段階的な切り替えで出力電圧
設定値を判定する第2の判定回路16で負荷電圧の検出
により出力電圧設定値を更新する待機状態とし、電流制
御モードから電圧制御モードへの制御切り替え後、負荷
電流の検出による出力電圧設定値に基づく出力電圧指令
を送出する第1の判定回路15から、負荷電圧の検出に
よる出力電圧設定値に基づく出力電圧指令を送出する第
2の判定回路16へ切り替えるようにした電圧制御回路
12を具備する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は分散電源用インバー
タ装置に関し、詳しくは、太陽電池等を含む分散電源を
系統電源と連系させた太陽光発電システム等に使用され
る分散電源用インバータ装置に関する。
タ装置に関し、詳しくは、太陽電池等を含む分散電源を
系統電源と連系させた太陽光発電システム等に使用され
る分散電源用インバータ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】例えば、太陽光発電システム等の系統連
系システムは、図6に示すように太陽電池等の直流電源
1からの直流電力を交流変換するインバータ装置2を具
備し、この種の分散電源用インバータ装置2を連系スイ
ッチ3を介して系統電源4と連系させた構成を有する。
系システムは、図6に示すように太陽電池等の直流電源
1からの直流電力を交流変換するインバータ装置2を具
備し、この種の分散電源用インバータ装置2を連系スイ
ッチ3を介して系統電源4と連系させた構成を有する。
【0003】前記インバータ装置2は、電流制御モード
と電圧制御モードの両制御モードを有し、系統連系時に
電流制御モードで連系運転を行い、系統停電が発生した
場合に連系スイッチ3を遮断した後、前記電流制御モー
ドから電圧制御モードへ切り替えてその電圧制御モード
で自立運転を行いながら、直流電源1からの直流電力を
交流変換して自所内負荷5に供給することができるよう
にしている。
と電圧制御モードの両制御モードを有し、系統連系時に
電流制御モードで連系運転を行い、系統停電が発生した
場合に連系スイッチ3を遮断した後、前記電流制御モー
ドから電圧制御モードへ切り替えてその電圧制御モード
で自立運転を行いながら、直流電源1からの直流電力を
交流変換して自所内負荷5に供給することができるよう
にしている。
【0004】この太陽光発電システムでは、前述したよ
うに系統停電が発生すると、系統連系時に電流制御モー
ドで連系運転していたインバータ装置2を、連系スイッ
チ3の遮断後、電流制御モードから電圧制御モードへ切
り替えてその電圧制御モードで自立運転するように制御
している。
うに系統停電が発生すると、系統連系時に電流制御モー
ドで連系運転していたインバータ装置2を、連系スイッ
チ3の遮断後、電流制御モードから電圧制御モードへ切
り替えてその電圧制御モードで自立運転するように制御
している。
【0005】この自立運転中に自所内負荷5に変動が起
こると負荷電圧が変動するので、この負荷電圧の変動を
抑制するためにインバータ装置2をフィードバック制御
する必要がある。このフィードバック制御は、電圧制御
モードによる自立運転時、負荷電圧の変動を検出し、そ
の変動に応じてインバータ装置2の出力電圧を所定の許
容範囲内で一定に制御することにより行われ、アナログ
回路である乗算器等を用いた電圧波形フィードバック制
御方式が採用されている。
こると負荷電圧が変動するので、この負荷電圧の変動を
抑制するためにインバータ装置2をフィードバック制御
する必要がある。このフィードバック制御は、電圧制御
モードによる自立運転時、負荷電圧の変動を検出し、そ
の変動に応じてインバータ装置2の出力電圧を所定の許
容範囲内で一定に制御することにより行われ、アナログ
回路である乗算器等を用いた電圧波形フィードバック制
御方式が採用されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前述したよ
うにインバータ装置2では、電圧制御モードによる自立
運転時、負荷電圧の変動を検出し、その変動に応じてイ
ンバータ装置2の出力電圧を所定の許容範囲内で一定に
制御するようにしているが、アナログ回路を用いた電圧
波形フィードバック制御方式では、回路構成が複雑にな
るという問題があった。
うにインバータ装置2では、電圧制御モードによる自立
運転時、負荷電圧の変動を検出し、その変動に応じてイ
ンバータ装置2の出力電圧を所定の許容範囲内で一定に
制御するようにしているが、アナログ回路を用いた電圧
波形フィードバック制御方式では、回路構成が複雑にな
るという問題があった。
【0007】そこで、本発明は上記問題点に鑑みて提案
されたもので、その目的とするところは、回路構成の簡
略化を図るためにデジタル的な方式でもって電圧フィー
ドバック制御を実現し得る分散電源用インバータ装置を
提供することにある。
されたもので、その目的とするところは、回路構成の簡
略化を図るためにデジタル的な方式でもって電圧フィー
ドバック制御を実現し得る分散電源用インバータ装置を
提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の技術的手段として、本発明は、電流制御モードと電圧
制御モードの両制御モードを有し、系統連系時に電流制
御モードで連系運転を行い、系統停電発生後に連系スイ
ッチを遮断した上で、前記電流制御モードから電圧制御
モードへ切り替えてその電圧制御モードで自立運転を行
いながら、直流電源からの直流電力を交流変換して負荷
及び系統に供給する分散電源用インバータ装置におい
て、負荷電流の検出に基づいてインバータ出力電圧が許
容範囲内となるように段階的な切り替えで出力電圧設定
値を判定する第1の判定回路と、負荷電圧の検出に基づ
いてインバータ出力電圧が許容範囲内となるように段階
的な切り替えで出力電圧設定値を判定する第2の判定回
路とを有し、系統連系時、第1の判定回路で負荷電流の
検出により出力電圧設定値を更新し、系統停電の発生時
から連系スイッチの遮断まで前記出力電圧設定値を保持
した待機状態とし、連系スイッチの遮断時以降、第2の
判定回路で負荷電圧の検出により出力電圧設定値を更新
する待機状態とし、電流制御モードから電圧制御モード
への制御切り替え後、負荷電流の検出による出力電圧設
定値に基づく出力電圧指令を送出する第1の判定回路か
ら、負荷電圧の検出による出力電圧設定値に基づく出力
電圧指令を送出する第2の判定回路へ切り替えるように
した電圧制御回路を具備したことを特徴とする。
の技術的手段として、本発明は、電流制御モードと電圧
制御モードの両制御モードを有し、系統連系時に電流制
御モードで連系運転を行い、系統停電発生後に連系スイ
ッチを遮断した上で、前記電流制御モードから電圧制御
モードへ切り替えてその電圧制御モードで自立運転を行
いながら、直流電源からの直流電力を交流変換して負荷
及び系統に供給する分散電源用インバータ装置におい
て、負荷電流の検出に基づいてインバータ出力電圧が許
容範囲内となるように段階的な切り替えで出力電圧設定
値を判定する第1の判定回路と、負荷電圧の検出に基づ
いてインバータ出力電圧が許容範囲内となるように段階
的な切り替えで出力電圧設定値を判定する第2の判定回
路とを有し、系統連系時、第1の判定回路で負荷電流の
検出により出力電圧設定値を更新し、系統停電の発生時
から連系スイッチの遮断まで前記出力電圧設定値を保持
した待機状態とし、連系スイッチの遮断時以降、第2の
判定回路で負荷電圧の検出により出力電圧設定値を更新
する待機状態とし、電流制御モードから電圧制御モード
への制御切り替え後、負荷電流の検出による出力電圧設
定値に基づく出力電圧指令を送出する第1の判定回路か
ら、負荷電圧の検出による出力電圧設定値に基づく出力
電圧指令を送出する第2の判定回路へ切り替えるように
した電圧制御回路を具備したことを特徴とする。
【0009】本発明に係る分散電源用インバータ装置で
は、負荷電流の検出に基づいてインバータ出力電圧が許
容範囲内となるように段階的な切り替えで出力電圧設定
値を判定する第1の判定回路と、負荷電圧の検出に基づ
いてインバータ出力電圧が許容範囲内となるように段階
的な切り替えで出力電圧設定値を判定する第2の判定回
路とを有し、系統連系時、第1の判定回路で負荷電流の
検出により出力電圧設定値を更新し、系統停電の発生時
から連系スイッチの遮断まで前記出力電圧設定値を保持
した待機状態とし、連系スイッチの遮断時以降、第2の
判定回路で負荷電圧の検出により出力電圧設定値を更新
する待機状態とし、電流制御モードから電圧制御モード
への制御切り替え後、負荷電流の検出による出力電圧設
定値に基づく出力電圧指令を送出する第1の判定回路か
ら、負荷電圧の検出による出力電圧設定値に基づく出力
電圧指令を送出する第2の判定回路へ切り替えるように
した電圧制御回路を具備したから、前記出力電圧指令に
より負荷変動に伴い生じるインバータ装置の出力電圧の
変動を所定の許容範囲内に抑制できる。
は、負荷電流の検出に基づいてインバータ出力電圧が許
容範囲内となるように段階的な切り替えで出力電圧設定
値を判定する第1の判定回路と、負荷電圧の検出に基づ
いてインバータ出力電圧が許容範囲内となるように段階
的な切り替えで出力電圧設定値を判定する第2の判定回
路とを有し、系統連系時、第1の判定回路で負荷電流の
検出により出力電圧設定値を更新し、系統停電の発生時
から連系スイッチの遮断まで前記出力電圧設定値を保持
した待機状態とし、連系スイッチの遮断時以降、第2の
判定回路で負荷電圧の検出により出力電圧設定値を更新
する待機状態とし、電流制御モードから電圧制御モード
への制御切り替え後、負荷電流の検出による出力電圧設
定値に基づく出力電圧指令を送出する第1の判定回路か
ら、負荷電圧の検出による出力電圧設定値に基づく出力
電圧指令を送出する第2の判定回路へ切り替えるように
した電圧制御回路を具備したから、前記出力電圧指令に
より負荷変動に伴い生じるインバータ装置の出力電圧の
変動を所定の許容範囲内に抑制できる。
【0010】
【発明の実施の形態】本発明を太陽光発電システム等の
系統連系システムを構成する分散電源用インバータ装置
に適用した実施形態を図1乃至図5に示して説明する。
尚、図6と同一部分には同一参照符号を付して重複説明
は省略する。
系統連系システムを構成する分散電源用インバータ装置
に適用した実施形態を図1乃至図5に示して説明する。
尚、図6と同一部分には同一参照符号を付して重複説明
は省略する。
【0011】図1に示す太陽光発電システムは、系統母
線6の電流検出器7に接続され、系統連系時、インバー
タ装置8を電流制御モードで連系運転する電流制御回路
9と、系統母線6の電圧検出器10及び自所内負荷5の
電流検出器11に接続され、系統停電発生後、インバー
タ装置8を電圧制御モードで自立運転する電圧制御回路
12と、前記電流制御回路9及び電圧制御回路12に制
御切り替え用スイッチ13を介して接続され、電流制御
回路9又は電圧制御回路12の出力に対応したゲート制
御信号によりインバータ装置8を駆動するゲート制御回
路14とを具備する。
線6の電流検出器7に接続され、系統連系時、インバー
タ装置8を電流制御モードで連系運転する電流制御回路
9と、系統母線6の電圧検出器10及び自所内負荷5の
電流検出器11に接続され、系統停電発生後、インバー
タ装置8を電圧制御モードで自立運転する電圧制御回路
12と、前記電流制御回路9及び電圧制御回路12に制
御切り替え用スイッチ13を介して接続され、電流制御
回路9又は電圧制御回路12の出力に対応したゲート制
御信号によりインバータ装置8を駆動するゲート制御回
路14とを具備する。
【0012】前記電圧制御回路12は、自所内負荷5の
電流検出器11に接続され、負荷電流の検出に基づいて
インバータ出力電圧を判定する第1の判定回路15と、
系統母線6の電圧検出器10に接続され、負荷電圧の検
出に基づいてインバータ出力電圧を判定する第2の判定
回路16とを有する。尚、これら第1及び第2の判定回
路15,16の出力側に判定回路切り替え用スイッチ1
7を設ける。
電流検出器11に接続され、負荷電流の検出に基づいて
インバータ出力電圧を判定する第1の判定回路15と、
系統母線6の電圧検出器10に接続され、負荷電圧の検
出に基づいてインバータ出力電圧を判定する第2の判定
回路16とを有する。尚、これら第1及び第2の判定回
路15,16の出力側に判定回路切り替え用スイッチ1
7を設ける。
【0013】前記電流制御回路9は、系統母線6の電流
検出器7によりインバータ装置8の出力電流を検出し、
その検出信号に基づいて前記インバータ装置8の出力電
流が一定となるように出力電流指令を生成する。この出
力電流指令は制御切り替え用スイッチ13を介してゲー
ト制御回路14へ送出され、そのゲート制御回路14か
ら出力されるゲート制御信号により、系統連系時、イン
バータ装置8を電流制御モードで連系運転する。
検出器7によりインバータ装置8の出力電流を検出し、
その検出信号に基づいて前記インバータ装置8の出力電
流が一定となるように出力電流指令を生成する。この出
力電流指令は制御切り替え用スイッチ13を介してゲー
ト制御回路14へ送出され、そのゲート制御回路14か
ら出力されるゲート制御信号により、系統連系時、イン
バータ装置8を電流制御モードで連系運転する。
【0014】このインバータ装置8を電流制御モードで
駆動する連系運転中に系統停電が発生すると、その系統
停電後に連系スイッチ3を速やかに遮断し、前記電流制
御モードを電圧制御モードへ切り替えてその電圧制御モ
ードで前記インバータ装置8を自立運転する必要があ
る。
駆動する連系運転中に系統停電が発生すると、その系統
停電後に連系スイッチ3を速やかに遮断し、前記電流制
御モードを電圧制御モードへ切り替えてその電圧制御モ
ードで前記インバータ装置8を自立運転する必要があ
る。
【0015】前記電圧制御回路12は、系統母線6の電
圧検出器10により負荷電圧を検出し、その検出信号に
基づいて前記インバータ装置8の出力電圧が一定となる
ように出力電圧指令を生成する。この出力電圧指令は制
御切り替え用スイッチ13を介してゲート制御回路14
へ送出され、そのゲート制御回路14から出力されるゲ
ート制御信号により、系統停電後、インバータ装置8を
電圧制御モードで自立運転する。
圧検出器10により負荷電圧を検出し、その検出信号に
基づいて前記インバータ装置8の出力電圧が一定となる
ように出力電圧指令を生成する。この出力電圧指令は制
御切り替え用スイッチ13を介してゲート制御回路14
へ送出され、そのゲート制御回路14から出力されるゲ
ート制御信号により、系統停電後、インバータ装置8を
電圧制御モードで自立運転する。
【0016】このインバータ装置8の自立運転時に電圧
制御回路12から出力される出力電圧指令は、具体的に
第2の判定回路16で生成される。即ち、第2の判定回
路16は、系統母線6の電圧検出器10により負荷電圧
を検出し、その検出信号に基づいて前記インバータ装置
8の出力電圧が許容範囲内となるように段階的な切り替
え〔後述〕で適正な出力電圧設定値が判定されて出力電
圧指令を生成する。
制御回路12から出力される出力電圧指令は、具体的に
第2の判定回路16で生成される。即ち、第2の判定回
路16は、系統母線6の電圧検出器10により負荷電圧
を検出し、その検出信号に基づいて前記インバータ装置
8の出力電圧が許容範囲内となるように段階的な切り替
え〔後述〕で適正な出力電圧設定値が判定されて出力電
圧指令を生成する。
【0017】この第2の判定回路16では、図2に示す
ように系統連系時及び系統停電後の連系スイッチ3の遮
断時まで、一定のサンプリング間隔での負荷電圧の検出
に基づいてその都度適正な出力電圧設定値を判定しなが
らその出力電圧設定値のデータ更新を繰り返す待機状態
をなし、前記連系スイッチ3の遮断時以降も、負荷電圧
の検出により適正な出力電圧設定値を判定しながらその
出力電圧設定値のデータ更新を繰り返す。尚、実際上、
負荷電圧の検出に基づく出力電圧設定値を必要とするの
は連系スイッチ3の遮断時以降であるため、その連系ス
イッチ3の遮断時、第2の判定回路16に連系スイッチ
3の遮断確認信号〔図示せず〕を送出することにより、
必要とする出力電圧設定値のデータ更新繰り返しの開始
タイミングとする。
ように系統連系時及び系統停電後の連系スイッチ3の遮
断時まで、一定のサンプリング間隔での負荷電圧の検出
に基づいてその都度適正な出力電圧設定値を判定しなが
らその出力電圧設定値のデータ更新を繰り返す待機状態
をなし、前記連系スイッチ3の遮断時以降も、負荷電圧
の検出により適正な出力電圧設定値を判定しながらその
出力電圧設定値のデータ更新を繰り返す。尚、実際上、
負荷電圧の検出に基づく出力電圧設定値を必要とするの
は連系スイッチ3の遮断時以降であるため、その連系ス
イッチ3の遮断時、第2の判定回路16に連系スイッチ
3の遮断確認信号〔図示せず〕を送出することにより、
必要とする出力電圧設定値のデータ更新繰り返しの開始
タイミングとする。
【0018】一方、第1の判定回路15は、自所内負荷
5の電流検出器11により負荷電流を検出し、その検出
信号に基づいて前記インバータ装置8の出力電圧が許容
範囲内となるように段階的な切り替え〔後述〕で適正な
出力電圧設定値が判定されて出力電圧指令を生成する。
5の電流検出器11により負荷電流を検出し、その検出
信号に基づいて前記インバータ装置8の出力電圧が許容
範囲内となるように段階的な切り替え〔後述〕で適正な
出力電圧設定値が判定されて出力電圧指令を生成する。
【0019】この第1の判定回路15では、系統連系
時、一定のサンプリング間隔での負荷電流の検出に基づ
いてその都度適正な出力電圧設定値を判定しながらその
出力電圧設定値のデータ更新を繰り返す。そして、連系
スイッチ遮断時、それまで実行していた出力電圧設定値
のデータ更新繰り返しを中止して系統停電前に更新され
た出力電圧設定値を前記系統停電時から制御切り替え時
まで保持する。尚、この保持状態の開始タイミングは、
第1の判定回路15に連系スイッチ遮断信号を送出する
ことにより設定される。前記制御切り替え時以降、一定
のサンプリング間隔での負荷電流の検出に基づいてその
都度適正な出力電圧設定値を判定しながらその出力電圧
設定値のデータ更新を繰り返すことを再開する。
時、一定のサンプリング間隔での負荷電流の検出に基づ
いてその都度適正な出力電圧設定値を判定しながらその
出力電圧設定値のデータ更新を繰り返す。そして、連系
スイッチ遮断時、それまで実行していた出力電圧設定値
のデータ更新繰り返しを中止して系統停電前に更新され
た出力電圧設定値を前記系統停電時から制御切り替え時
まで保持する。尚、この保持状態の開始タイミングは、
第1の判定回路15に連系スイッチ遮断信号を送出する
ことにより設定される。前記制御切り替え時以降、一定
のサンプリング間隔での負荷電流の検出に基づいてその
都度適正な出力電圧設定値を判定しながらその出力電圧
設定値のデータ更新を繰り返すことを再開する。
【0020】前記電流制御回路9、第1及び第2の判定
回路15,16を有する電圧制御回路12を具備したイ
ンバータ装置8が系統連系時での連系運転から系統停電
の発生により自立運転へ移行する動作を以下に詳述す
る。
回路15,16を有する電圧制御回路12を具備したイ
ンバータ装置8が系統連系時での連系運転から系統停電
の発生により自立運転へ移行する動作を以下に詳述す
る。
【0021】まず、図3に示すように系統連系時、系統
母線6の電流検出器7によりインバータ装置8の出力電
流を検出し、その検出信号に基づいて、電流制御回路9
では、前述したようにインバータ装置8の出力電流が一
定となるように出力電流指令を生成し、その出力電流指
令に基づいてゲート制御回路14から出力されるゲート
制御信号により、インバータ装置8を電流制御モードで
連系運転する。尚、この系統連系時には制御切り替え用
スイッチ13は、電流制御回路9側に接続されている。
母線6の電流検出器7によりインバータ装置8の出力電
流を検出し、その検出信号に基づいて、電流制御回路9
では、前述したようにインバータ装置8の出力電流が一
定となるように出力電流指令を生成し、その出力電流指
令に基づいてゲート制御回路14から出力されるゲート
制御信号により、インバータ装置8を電流制御モードで
連系運転する。尚、この系統連系時には制御切り替え用
スイッチ13は、電流制御回路9側に接続されている。
【0022】一方、電圧制御回路12の第1の判定回路
15では、自所内負荷5の電流検出器11により負荷電
流を検出し、その検出信号に基づいてインバータ装置8
の出力電圧が許容範囲内となるように段階的な切り替え
〔後述〕で適正な出力電圧設定値を判定する。これと共
に、前記電圧制御回路12の第2の判定回路16では、
系統母線6の電圧検出器10により負荷電圧を検出し、
その検出信号に基づいて前記インバータ装置8の出力電
圧が許容範囲内となるように段階的な切り替え〔後述〕
で適正な出力電圧設定値を判定する。この時、電圧制御
回路12の判定回路切り替え用スイッチ17は、第1の
判定回路15側に接続されている。
15では、自所内負荷5の電流検出器11により負荷電
流を検出し、その検出信号に基づいてインバータ装置8
の出力電圧が許容範囲内となるように段階的な切り替え
〔後述〕で適正な出力電圧設定値を判定する。これと共
に、前記電圧制御回路12の第2の判定回路16では、
系統母線6の電圧検出器10により負荷電圧を検出し、
その検出信号に基づいて前記インバータ装置8の出力電
圧が許容範囲内となるように段階的な切り替え〔後述〕
で適正な出力電圧設定値を判定する。この時、電圧制御
回路12の判定回路切り替え用スイッチ17は、第1の
判定回路15側に接続されている。
【0023】そして、系統停電が発生するまでの系統連
系時、第1の判定回路15において、一定のサンプリン
グ間隔での負荷電流の検出に基づいてその都度適正な出
力電圧設定値を判定しながらその出力電圧設定値のデー
タ更新を繰り返す。
系時、第1の判定回路15において、一定のサンプリン
グ間隔での負荷電流の検出に基づいてその都度適正な出
力電圧設定値を判定しながらその出力電圧設定値のデー
タ更新を繰り返す。
【0024】前記系統停電が発生すると、制御切り替え
用スイッチ13が電流制御回路9側に接続されたままの
状態であるため、インバータ装置8は電流制御モードに
よる単独運転状態に至る。この系統停電による単独運転
を検出して連系スイッチ3を遮断するまでの間、第1の
判定回路15では、連系スイッチ遮断まで実行していた
出力電圧設定値のデータ更新繰り返しを中止して系統停
電前に更新された出力電圧設定値を保持する。その連系
スイッチ3の遮断後、制御切り替え用スイッチ13を電
圧制御回路12側に切り替えることにより、前述した出
力電圧設定値の保持状態にある第1の判定回路15から
出力電圧指令がゲート制御回路14に送出され、そのゲ
ート制御回路14から出力されるゲート制御信号によ
り、前記負荷電流の検出に基づく出力電圧設定値でもっ
てインバータ装置8を電圧制御モードで自立運転する。
用スイッチ13が電流制御回路9側に接続されたままの
状態であるため、インバータ装置8は電流制御モードに
よる単独運転状態に至る。この系統停電による単独運転
を検出して連系スイッチ3を遮断するまでの間、第1の
判定回路15では、連系スイッチ遮断まで実行していた
出力電圧設定値のデータ更新繰り返しを中止して系統停
電前に更新された出力電圧設定値を保持する。その連系
スイッチ3の遮断後、制御切り替え用スイッチ13を電
圧制御回路12側に切り替えることにより、前述した出
力電圧設定値の保持状態にある第1の判定回路15から
出力電圧指令がゲート制御回路14に送出され、そのゲ
ート制御回路14から出力されるゲート制御信号によ
り、前記負荷電流の検出に基づく出力電圧設定値でもっ
てインバータ装置8を電圧制御モードで自立運転する。
【0025】一方、第2の判定回路16では、前記連系
スイッチ3の遮断確認信号により連系スイッチ3が遮断
した時点を開始タイミングとして、負荷電圧の検出によ
り適正な出力電圧設定値を判定しながらその出力電圧設
定値のデータ更新を繰り返す。そして、前述したように
制御切り替え用スイッチ13の切り替えで電流制御モー
ドから電圧制御モードへ切り替えられた後、電圧制御回
路12の判定回路切り替え用スイッチ17を第2の判定
回路16側に切り替えることにより、負荷電圧の検出に
よりデータ更新を繰り返す出力電圧設定値の出力電圧指
令が前記第2の判定回路16からゲート制御回路14へ
送出され、そのゲート制御回路14から出力されるゲー
ト制御信号により、前記負荷電圧の検出に基づく出力電
圧設定値でもってインバータ装置8を電圧制御モードで
自立運転する。
スイッチ3の遮断確認信号により連系スイッチ3が遮断
した時点を開始タイミングとして、負荷電圧の検出によ
り適正な出力電圧設定値を判定しながらその出力電圧設
定値のデータ更新を繰り返す。そして、前述したように
制御切り替え用スイッチ13の切り替えで電流制御モー
ドから電圧制御モードへ切り替えられた後、電圧制御回
路12の判定回路切り替え用スイッチ17を第2の判定
回路16側に切り替えることにより、負荷電圧の検出に
よりデータ更新を繰り返す出力電圧設定値の出力電圧指
令が前記第2の判定回路16からゲート制御回路14へ
送出され、そのゲート制御回路14から出力されるゲー
ト制御信号により、前記負荷電圧の検出に基づく出力電
圧設定値でもってインバータ装置8を電圧制御モードで
自立運転する。
【0026】このようにして電流制御モードから電圧制
御モードへの制御切り替えに際して、インバータ装置8
を電流制御モードで単独運転する一方、電圧制御回路1
2では、第1の判定回路15により負荷電流の検出に基
づいて得られる適正な出力電圧設定値を保持し、第2の
判定回路16では、連系スイッチ3の遮断時点から、負
荷電圧の検出に基づくデータ更新繰り返しで得られる適
正な出力電圧設定値の出力電圧指令を待機させておき、
その出力電圧指令を制御切り替え後にゲート制御回路1
4へ送出するようにしたことから、負荷変動があったと
しても、その負荷変動に伴い生じるインバータ装置8の
出力電圧の変動を所定の許容範囲内に抑制できる。
御モードへの制御切り替えに際して、インバータ装置8
を電流制御モードで単独運転する一方、電圧制御回路1
2では、第1の判定回路15により負荷電流の検出に基
づいて得られる適正な出力電圧設定値を保持し、第2の
判定回路16では、連系スイッチ3の遮断時点から、負
荷電圧の検出に基づくデータ更新繰り返しで得られる適
正な出力電圧設定値の出力電圧指令を待機させておき、
その出力電圧指令を制御切り替え後にゲート制御回路1
4へ送出するようにしたことから、負荷変動があったと
しても、その負荷変動に伴い生じるインバータ装置8の
出力電圧の変動を所定の許容範囲内に抑制できる。
【0027】また、電圧制御モードによる自立運転中に
おいても、上述の場合と同様、負荷電圧の検出によりデ
ータ更新を繰り返す出力電圧設定値の出力電圧指令が前
記第2の判定回路16からゲート制御回路14へ送出さ
れ、そのゲート制御回路14から出力されるゲート制御
信号により、前記負荷電圧の検出に基づく出力電圧設定
値でもってインバータ装置8を制御するので、負荷変動
があったとしても、その負荷変動に伴い生じるインバー
タ装置8の出力電圧の変動を所定の許容範囲内に抑制で
きる。
おいても、上述の場合と同様、負荷電圧の検出によりデ
ータ更新を繰り返す出力電圧設定値の出力電圧指令が前
記第2の判定回路16からゲート制御回路14へ送出さ
れ、そのゲート制御回路14から出力されるゲート制御
信号により、前記負荷電圧の検出に基づく出力電圧設定
値でもってインバータ装置8を制御するので、負荷変動
があったとしても、その負荷変動に伴い生じるインバー
タ装置8の出力電圧の変動を所定の許容範囲内に抑制で
きる。
【0028】ここで、第1及び第2の判定回路15,1
6では、図4に示すようにインバータ装置8の出力電圧
設定値を所定の幅で数パターン設定し〔例えば、図中の
a1〜a5 〕、電圧低下レベル(以下、UVレベルと称
す)及び電圧上昇レベル(以下、OVレベルと称す)を
設定する。そして、第1及び第2の判定回路15,16
の動作時、インバータ装置8の出力電圧が負荷変動によ
り上昇又は低下して前記UVレベル又はOVレベルに達
すれば、前記出力電圧設定値を順次段階的に切り替え
て、出力電圧がUVレベル又はOVレベルを超えること
なく、所定の許容範囲内となるようにしている。
6では、図4に示すようにインバータ装置8の出力電圧
設定値を所定の幅で数パターン設定し〔例えば、図中の
a1〜a5 〕、電圧低下レベル(以下、UVレベルと称
す)及び電圧上昇レベル(以下、OVレベルと称す)を
設定する。そして、第1及び第2の判定回路15,16
の動作時、インバータ装置8の出力電圧が負荷変動によ
り上昇又は低下して前記UVレベル又はOVレベルに達
すれば、前記出力電圧設定値を順次段階的に切り替え
て、出力電圧がUVレベル又はOVレベルを超えること
なく、所定の許容範囲内となるようにしている。
【0029】具体的には、負荷電圧を電圧検出器10に
より検出し、前記UVレベル又はOVレベルに達してい
るか否かを判定する。
より検出し、前記UVレベル又はOVレベルに達してい
るか否かを判定する。
【0030】まず、UVレベル〔OVレベル〕判定の場
合、負荷5が変動して負荷容量が大きく〔小さく〕なる
と負荷電圧は低下〔上昇〕する方向に変動する。この
時、前記出力電圧設定値がUVレベル〔OVレベル〕に
達すると、インバータ装置8の出力電圧を上げる〔下げ
る〕方向へと出力電圧設定値を切り替え、これにより前
記インバータ装置8の出力電圧を上昇〔低下〕させる。
その出力電圧設定値が、依然としてUVレベル〔OVレ
ベル〕となっているならば、更にもう一段、インバータ
装置8の出力電圧を上げる〔下げる〕方向へと出力電圧
設定値を切り替えればよい。このようにして負荷5が変
動して負荷容量が大きく〔小さく〕なっても、負荷電圧
の低下 〔上昇〕を抑制することができる。
合、負荷5が変動して負荷容量が大きく〔小さく〕なる
と負荷電圧は低下〔上昇〕する方向に変動する。この
時、前記出力電圧設定値がUVレベル〔OVレベル〕に
達すると、インバータ装置8の出力電圧を上げる〔下げ
る〕方向へと出力電圧設定値を切り替え、これにより前
記インバータ装置8の出力電圧を上昇〔低下〕させる。
その出力電圧設定値が、依然としてUVレベル〔OVレ
ベル〕となっているならば、更にもう一段、インバータ
装置8の出力電圧を上げる〔下げる〕方向へと出力電圧
設定値を切り替えればよい。このようにして負荷5が変
動して負荷容量が大きく〔小さく〕なっても、負荷電圧
の低下 〔上昇〕を抑制することができる。
【0031】尚、図5は前記第1及び第2の判定回路1
5,16の回路構成を示すものであり、両判定回路1
5,16は、各段の出力電圧設定値に対して切り替えス
イッチ181 〜18n 及びアンド回路191 〜1
9n-1 ,202 〜20n 、ハンチング防止用タイマ21
1 〜21n-1 ,222 〜22n 、UVレベル及びOVレ
ベル判定回路23,24で構成される。この出力電圧設
定値〔図中のa1 〜an 〕の切り替え時に過渡的にイン
バータ装置8の出力電圧の変動(ハンチング)が発生す
る。そこで、図5に示すように過渡現象時の電圧変動に
は応答させないようにタイマ211 〜21n-1 〔222
〜22n 〕を設け、そのタイマ211 〜21n-1〔22
2 〜22n 〕により過渡現象後の安定した出力電圧設定
値の切り替えを可能とする。
5,16の回路構成を示すものであり、両判定回路1
5,16は、各段の出力電圧設定値に対して切り替えス
イッチ181 〜18n 及びアンド回路191 〜1
9n-1 ,202 〜20n 、ハンチング防止用タイマ21
1 〜21n-1 ,222 〜22n 、UVレベル及びOVレ
ベル判定回路23,24で構成される。この出力電圧設
定値〔図中のa1 〜an 〕の切り替え時に過渡的にイン
バータ装置8の出力電圧の変動(ハンチング)が発生す
る。そこで、図5に示すように過渡現象時の電圧変動に
は応答させないようにタイマ211 〜21n-1 〔222
〜22n 〕を設け、そのタイマ211 〜21n-1〔22
2 〜22n 〕により過渡現象後の安定した出力電圧設定
値の切り替えを可能とする。
【0032】
【発明の効果】本発明に係る分散電源用インバータ装置
によれば、デジタル的な方式を用いた簡単な回路構成に
より、インバータ出力電圧が段階的な切り替えで許容範
囲内となるように出力電圧設定値を判定するようにした
ことから、電流制御モードによる連系運転中に系統停電
が発生した場合、電流制御モードから電圧制御モードへ
の制御切り替え時、並びに、電圧制御モードによる自立
運転時、負荷変動が起こっても、その負荷変動に伴い生
じるインバータ出力電圧の変動を所定の許容範囲内に抑
制することが確実に行えて信頼性が大幅に向上する。
によれば、デジタル的な方式を用いた簡単な回路構成に
より、インバータ出力電圧が段階的な切り替えで許容範
囲内となるように出力電圧設定値を判定するようにした
ことから、電流制御モードによる連系運転中に系統停電
が発生した場合、電流制御モードから電圧制御モードへ
の制御切り替え時、並びに、電圧制御モードによる自立
運転時、負荷変動が起こっても、その負荷変動に伴い生
じるインバータ出力電圧の変動を所定の許容範囲内に抑
制することが確実に行えて信頼性が大幅に向上する。
【図1】本発明に係る分散電源用インバータ装置の実施
例を示す制御ブロック図
例を示す制御ブロック図
【図2】連系運転から自立運転へ至る運転方式、制御方
式、及び第1、第2の判定回路、電圧制御回路での制御
手順を示すタイムチャート
式、及び第1、第2の判定回路、電圧制御回路での制御
手順を示すタイムチャート
【図3】図2のタイムチャートに沿って連系運転から自
立運転へ至るまでと自立運転中でのインバータ装置の制
御手順を示すフローチャート
立運転へ至るまでと自立運転中でのインバータ装置の制
御手順を示すフローチャート
【図4】負荷容量に対するインバータ出力電圧を示す特
性図
性図
【図5】インバータ出力電圧の段階的な切り替えを行う
ための制御ブロック図
ための制御ブロック図
【図6】インバータ装置を使用した太陽光発電システム
等の系統連系システムを示す概略構成図
等の系統連系システムを示す概略構成図
1 直流電源 3 連系スイッチ 5 負荷 8 インバータ装置 12 電圧制御回路 15 第1の判定回路 16 第2の判定回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 志方 俊彦 京都府京都市右京区梅津高畝町47番地 日 新電機株式会社内
Claims (1)
- 【請求項1】 電流制御モードと電圧制御モードの両制
御モードを有し、系統連系時に電流制御モードで連系運
転を行い、系統停電発生後に連系スイッチを遮断した上
で、前記電流制御モードから電圧制御モードへ切り替え
てその電圧制御モードで自立運転を行いながら、直流電
源からの直流電力を交流変換して負荷及び系統に供給す
る分散電源用インバータ装置において、 負荷電流の検出に基づいてインバータ出力電圧が許容範
囲内となるように段階的な切り替えで出力電圧設定値を
判定する第1の判定回路と、負荷電圧の検出に基づいて
インバータ出力電圧が許容範囲内となるように段階的な
切り替えで出力電圧設定値を判定する第2の判定回路と
を有し、系統連系時、第1の判定回路で負荷電流の検出
により出力電圧設定値を更新し、系統停電の発生時から
連系スイッチの遮断まで前記出力電圧設定値を保持した
待機状態とし、連系スイッチの遮断時以降、第2の判定
回路で負荷電圧の検出により出力電圧設定値を更新する
待機状態とし、電流制御モードから電圧制御モードへの
制御切り替え後、負荷電流の検出による出力電圧設定値
に基づく出力電圧指令を送出する第1の判定回路から、
負荷電圧の検出による出力電圧設定値に基づく出力電圧
指令を送出する第2の判定回路へ切り替えるようにした
電圧制御回路を具備したことを特徴とする分散電源用イ
ンバータ装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11968997A JP3427965B2 (ja) | 1997-05-09 | 1997-05-09 | 分散電源用インバータ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11968997A JP3427965B2 (ja) | 1997-05-09 | 1997-05-09 | 分散電源用インバータ装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10313540A true JPH10313540A (ja) | 1998-11-24 |
JP3427965B2 JP3427965B2 (ja) | 2003-07-22 |
Family
ID=14767627
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11968997A Expired - Fee Related JP3427965B2 (ja) | 1997-05-09 | 1997-05-09 | 分散電源用インバータ装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3427965B2 (ja) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010200535A (ja) * | 2009-02-26 | 2010-09-09 | Toshiba Corp | インバータ制御装置 |
JP2012029542A (ja) * | 2010-07-28 | 2012-02-09 | Panasonic Corp | ハイブリッド電源装置 |
JP2012029541A (ja) * | 2010-07-28 | 2012-02-09 | Panasonic Corp | ハイブリッド電源装置 |
CN103928946A (zh) * | 2014-05-07 | 2014-07-16 | 湖南大学 | 一种三相双模式逆变器的平滑切换控制方法 |
JP2017055508A (ja) * | 2015-09-08 | 2017-03-16 | 日立マクセル株式会社 | 系統連系装置 |
US10084315B2 (en) | 2013-09-02 | 2018-09-25 | Mitsubishi Electric Corporation | Power conversion device with an autonomous operation function |
US10536000B2 (en) | 2016-02-10 | 2020-01-14 | Tabuchi Electric Co., Ltd. | Grid independent operation control unit, power conditioner, and grid independent operation control method |
JP2020068615A (ja) * | 2018-10-25 | 2020-04-30 | 株式会社東芝 | 制御装置、および制御方法 |
-
1997
- 1997-05-09 JP JP11968997A patent/JP3427965B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010200535A (ja) * | 2009-02-26 | 2010-09-09 | Toshiba Corp | インバータ制御装置 |
JP2012029542A (ja) * | 2010-07-28 | 2012-02-09 | Panasonic Corp | ハイブリッド電源装置 |
JP2012029541A (ja) * | 2010-07-28 | 2012-02-09 | Panasonic Corp | ハイブリッド電源装置 |
US10084315B2 (en) | 2013-09-02 | 2018-09-25 | Mitsubishi Electric Corporation | Power conversion device with an autonomous operation function |
CN103928946A (zh) * | 2014-05-07 | 2014-07-16 | 湖南大学 | 一种三相双模式逆变器的平滑切换控制方法 |
JP2017055508A (ja) * | 2015-09-08 | 2017-03-16 | 日立マクセル株式会社 | 系統連系装置 |
US10536000B2 (en) | 2016-02-10 | 2020-01-14 | Tabuchi Electric Co., Ltd. | Grid independent operation control unit, power conditioner, and grid independent operation control method |
JP2020068615A (ja) * | 2018-10-25 | 2020-04-30 | 株式会社東芝 | 制御装置、および制御方法 |
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JP3427965B2 (ja) | 2003-07-22 |
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---|---|---|---|
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