JPH11252803A - Photovoltaic power generator - Google Patents
Photovoltaic power generatorInfo
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- JPH11252803A JPH11252803A JP10061898A JP6189898A JPH11252803A JP H11252803 A JPH11252803 A JP H11252803A JP 10061898 A JP10061898 A JP 10061898A JP 6189898 A JP6189898 A JP 6189898A JP H11252803 A JPH11252803 A JP H11252803A
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- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、太陽電池を商用交
流電力系統等の交流電力系統と連系運転させるための太
陽光発電装置に関し、特に太陽電池の直流出力を交流電
力に変換する連系インバータとして非絶縁型のインバー
タを用いた太陽光発電装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a photovoltaic power generator for interconnecting a solar cell with an AC power system such as a commercial AC power system, and more particularly to an interconnection system for converting a DC output of a solar cell into AC power. The present invention relates to a photovoltaic power generator using a non-insulated inverter as an inverter.
【0002】[0002]
【従来の技術】住宅用太陽光発電システムも、いよいよ
普及期を迎えており、コストダウンに向けた研究が盛ん
である。この切り札として、架台の不要な屋根一体型の
太陽電池モジュールと非絶縁型(いわゆるトランスレ
ス)インバータが実用化されつつある。2. Description of the Related Art Residential photovoltaic power generation systems have also reached the stage of widespread use, and studies for cost reduction are being actively conducted. As this trump card, a roof-integrated solar cell module that does not require a mount and a non-insulated (so-called transformerless) inverter are being put into practical use.
【0003】図4は一般的な系統連係型太陽光発電装置
の例である。太陽電池アレイ61からインバータ62を
介して商用交流電力系統及び需要家内の負荷63に電力
を送出する。インバータと商用交流電力系統の間には漏
電遮断機能付き回路遮断器64が設けられ、需要家内で
漏電故障が生じた場合に商用交流電力系統を完全に切り
離すようにしてある。FIG. 4 shows an example of a general grid-linked solar power generation apparatus. Electric power is transmitted from the solar cell array 61 to a commercial AC power system and a load 63 in a consumer via an inverter 62. A circuit breaker 64 with a leakage cutoff function is provided between the inverter and the commercial AC power system to completely disconnect the commercial AC power system when a leakage fault occurs in a customer.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】ところが、太陽電池は
屋外で比較的広い面積(たとえば3KWの容量では30
m2 程度)にわたって設置されるために、太陽電池アレ
イ1と地面の間に無視し得ない浮遊容量を持ってしま
い、このために微少な漏電電流が生じて、漏電遮断器6
4を不要動作させてしまう恐れのあることが平成8年電
気学会産業応用部門全国大会論文番号77にて古川氏ら
によって指摘されている。However, a solar cell has a relatively large area outdoors (for example, 30 KW at a capacity of 3 KW).
To be installed over m about 2), and will have a stray capacitance which can not be ignored during the solar cell array 1 and the ground, is a minute leakage current for the resulting, earth leakage breaker 6
Furukawa et al. Pointed out that there is a danger that the F.4 may be operated unnecessarily in the paper No. 77 of the 1996 IEEJ National Conference on Industrial Applications.
【0005】実際に漏電遮断器、特に受電用の漏電遮断
器が作動してしまうと需要家が停電してしまう。また太
陽光発電用インバータ専用の漏電遮断器を設置した場合
でも遮断動作が起きると太陽光発電が行われなくなり発
電量損失を生じてしまう。[0005] If the earth leakage breaker actually operates, especially the earth leakage breaker for receiving power, the power is cut off to the customer. Further, even when a ground fault circuit breaker dedicated to a photovoltaic power generation inverter is installed, if a cutoff operation occurs, photovoltaic power generation is not performed and a power generation loss occurs.
【0006】このことは太陽電池アレイ1が商用交流電
力系統または負荷63に、絶縁トランスを介さずに直接
接続されるトランスレスインバータを用いる場合特有の
問題である。また、金属基板を有する太陽電池素子を金
属補強板(屋根材)上に樹脂封止した屋根材一体型太陽
電池においては、金属補強板が接地されており、金属基
板と金属補強板との間に比較的大きな浮遊容量をもつた
め、前述のような漏電遮断器の不要動作が生じ易い。This is a particular problem when the solar cell array 1 uses a transformerless inverter that is directly connected to the commercial AC power system or the load 63 without using an insulating transformer. Further, in a roof material integrated solar cell in which a solar cell element having a metal substrate is resin-sealed on a metal reinforcing plate (roof material), the metal reinforcing plate is grounded, and the space between the metal substrate and the metal reinforcing plate is increased. Because of the relatively large stray capacitance, unnecessary operation of the earth leakage breaker as described above is likely to occur.
【0007】この為、従来は漏電ブレーカと太陽電池ア
レイの大きさの選定に十分な注意が必要であった。つま
り、漏電ブレーカと太陽電池アレイの大きさの選定をす
る上での制限が大きかった。[0007] For this reason, in the past, sufficient care was required in selecting the sizes of the earth leakage breaker and the solar cell array. In other words, the selection of the sizes of the earth leakage breaker and the solar cell array is greatly restricted.
【0008】本発明は、上記問題点を解決するためにな
されたもので、絶縁型(トランスレス)系統連系インバ
ータの連系開閉器を投入する際の漏電遮断器の不要動作
を防止することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and it is an object of the present invention to prevent an unnecessary operation of an earth leakage breaker when an interconnection switch of an insulation type (transformerless) interconnection inverter is turned on. With the goal.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明では、系統連系インバータの連系開閉器投入
の前に、あらかじめ太陽電池側回路各部を運転中の電位
またはそれに近い電位に固定する回路を設けたことを特
徴とする。In order to achieve the above-mentioned object, according to the present invention, prior to turning on the interconnection switch of the grid interconnection inverter, the potential of each part of the solar cell side circuit in operation or a potential close to it is previously determined. The circuit is provided with a circuit for fixing the circuit.
【0010】すなわち、本発明の太陽光発電装置は、複
数の太陽電池モジュールを直列及び並列に接続してなる
太陽電池アレイと、該太陽電池アレイの出力を交流電力
系統と連系させるための交流電力に変換する絶縁型イン
バータと、該インバータの交流出力と交流電力系統との
間に接続された連系開閉器及び漏電遮断器とを備えた太
陽光発電装置において、少なくとも前記連系開閉器のO
FF(開路)時に該連系開閉器より太陽電池アレイ側
(直流側)の電位を所定の電位に固定する電位固定手段
を備えたことを特徴とする。この電位固定手段は、例え
ばインバータの直流側に備える。That is, a photovoltaic power generation device of the present invention comprises a photovoltaic array having a plurality of photovoltaic modules connected in series and in parallel, and an alternating current for connecting the output of the photovoltaic array to an alternating current power system. An insulated inverter that converts power, an interconnection switch and an earth leakage breaker connected between an AC output of the inverter and an AC power system, wherein at least the interconnection switch O
A potential fixing means for fixing the potential on the solar cell array side (DC side) from the interconnection switch to a predetermined potential at the time of FF (open circuit) is provided. This potential fixing means is provided, for example, on the DC side of the inverter.
【0011】また、本発明の系統連系インバータは、複
数の太陽電池モジュールを直列及び列に接続してなる太
陽電池アレイから供給される直流電力を交流電力に変換
し連系開閉器及び漏電遮断器を介して交流電力系統と連
系させるための非絶縁型の系統連系インバータにおい
て、少なくとも前記連系開閉器の開路時に該連系開閉器
より太陽電池アレイ側(以下、直流側という)の電位を
所定の電位に固定する電位固定手段を備えたことを特徴
とする。In addition, the system interconnection inverter of the present invention converts DC power supplied from a solar cell array formed by connecting a plurality of solar cell modules in series and columns to AC power, and connects the interconnection switch and the earth leakage breaker. In a non-insulated system interconnection inverter for interconnecting with an AC power system via a switch, at least when the interconnection switch is opened, the solar cell array side (hereinafter, referred to as DC side) from the interconnection switch. A potential fixing means for fixing the potential to a predetermined potential is provided.
【0012】前記電位固定手段により固定される直流側
電位は、連系する交流電力系統の中性点電位であること
が好ましい。また、この電位固定手段は、連系開閉器の
開路時のみ接続され、系統連系時は切り離されることが
望ましい。It is preferable that the DC side potential fixed by the potential fixing means is a neutral point potential of an interconnected AC power system. Further, it is desirable that the potential fixing means is connected only when the interconnection switch is opened, and is disconnected when the interconnection is performed.
【0013】[0013]
【作用】上記の構成によれば、連系開閉器のOFF時、
直流側の電位が所定の電位(好ましくは交流電力系統の
中性点電位)に固定されており、連系開閉器をON(閉
路)した際の直流側と交流電力系統側との電位差が比較
的小さく限定される。したがって、この電位差と直流側
の浮遊容量との積で定まる直流突入電流が比較的小さく
限定され、太陽電池アレイの対地浮遊容量による漏電遮
断器のトリップを防止することができる。According to the above arrangement, when the interconnection switch is OFF,
The potential on the DC side is fixed to a predetermined potential (preferably the neutral point potential of the AC power system), and the potential difference between the DC side and the AC power system side when the interconnection switch is turned ON (closed) is compared. Limited to small. Therefore, the DC rush current determined by the product of this potential difference and the DC floating capacitance is limited to a relatively small value, and tripping of the earth leakage breaker due to the floating capacitance of the solar cell array to the ground can be prevented.
【0014】[0014]
【発明の実施の形態】以下、本発明が適用される太陽光
発電装置の一例についてその構成要素を図4を用いて説
明する。図中の61は屋根材一体型太陽電池パネルで太
陽光に応じ、DC電力を発電する。62は非絶縁型イン
バータで太陽電池からのDC電力を商用AC電力に変換
し、商用AC電力系統(以下、系統という)に連系す
る。63は家庭内の負荷、64は家庭内の負荷63と連
系インバータ62と系統の間に接続される漏電ブレーカ
である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The components of an example of a photovoltaic power generator to which the present invention is applied will be described below with reference to FIG. Numeral 61 in the figure denotes a roof material-integrated solar cell panel that generates DC power according to sunlight. Reference numeral 62 denotes a non-insulated inverter that converts DC power from a solar cell into commercial AC power and connects it to a commercial AC power system (hereinafter, referred to as a system). 63 is a domestic load, and 64 is an earth leakage breaker connected between the domestic load 63 and the interconnection inverter 62 and the system.
【0015】(太陽電池アレイ61)太陽電池アレイ6
1は複数の太陽電池モジュールを直列及び並列に接続し
たものである。太陽電池モジュールとしては、補強板上
に太陽電池素子を充填材樹脂で封止したものが好適に用
いられる。太陽電池素子としては、結晶シリコン太陽電
池素子、多結晶シリコン太陽電池素子、アモルファスシ
リコン太陽電池素子や、銅インジウムセレナイド太陽電
池素子等の化合物半導体太陽電池素子等が挙げられる。
補強板としては、金属、ガラス、プラスチック、FRP
などを用いることができる。(Solar Cell Array 61) Solar Cell Array 6
Reference numeral 1 denotes a plurality of solar cell modules connected in series and in parallel. As the solar cell module, one obtained by sealing a solar cell element with a filler resin on a reinforcing plate is suitably used. Examples of the solar cell element include a crystalline silicon solar cell element, a polycrystalline silicon solar cell element, an amorphous silicon solar cell element, and a compound semiconductor solar cell element such as a copper indium selenide solar cell element.
Metal, glass, plastic, FRP as reinforcing plate
Etc. can be used.
【0016】充填材としては、エチレン−酢酸ビニル共
重合体(EVA)、エチレン−アクリル酸メチル共重合
体(EMA)、エチレン−アクリル酸エチル共重合体
(EEA)、ブチラール樹脂などのポリオレフィン系樹
脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂などが挙げられる。
さらに、表面保護フィルムとして、フッ素樹脂、 アクリ
ル樹脂などの樹脂フィルムを設ける。As the filler, polyolefin resins such as ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA), ethylene-methyl acrylate copolymer (EMA), ethylene-ethyl acrylate copolymer (EEA), and butyral resin , Urethane resin, silicone resin and the like.
Further, a resin film such as a fluororesin or an acrylic resin is provided as a surface protection film.
【0017】補強板として金属板を用いた太陽電池モジ
ュールの場合、該金属補強板を折り曲げ加工することに
より、壁材、屋根材などの建材とする事ができる。図5
はそのような屋根材一体型太陽電池モジュールの例で、
同図の(a)は棟側係止部81と軒側係止部82を互い
にはぜ組む屋根材、(b)は野地板85上に固定された
固定部材84に係止部83をはめ込む屋根材、(c)は
隣り合う屋根材同士の係止部86をキャップ87で係止
する屋根材で、それぞれの屋根材の受光面には多数の光
起電力デバイス(太陽電池素子)80が設けられてい
る。補強板としてガラスを用いた太陽電池モジュールの
場合、周囲を金属フレームで補強したものが好適に用い
られる。In the case of a solar cell module using a metal plate as a reinforcing plate, the metal reinforcing plate can be bent to be a building material such as a wall material and a roof material. FIG.
Is an example of such a roofing integrated solar cell module,
FIG. 9A shows a roof material in which a ridge-side locking portion 81 and an eave-side locking portion 82 are assembled together, and FIG. 9B shows a locking member 83 fitted in a fixing member 84 fixed on a base plate 85. (C) is a roofing material that locks a locking portion 86 between adjacent roofing materials with a cap 87. A large number of photovoltaic devices (solar cell elements) 80 are provided on the light receiving surface of each roofing material. Is provided. In the case of a solar cell module using glass as a reinforcing plate, one whose periphery is reinforced with a metal frame is preferably used.
【0018】(インバータ62)インバータ62は直流
側と交流側の間に絶縁トランスを使用しないトランスレ
スインバータで、トランスを使用しないために変換効率
が高く、軽量で、コストも安くなるという優れた特徴が
ある。しかしながら、それと同時に、商用AC系統(こ
れは接地されている)と絶縁が取れないという宿命があ
る。また商用AC系統と連系するためには、「連系技術
ガイドライン」によって定められた一連の保護機能を具
備しておく必要がある。(Inverter 62) The inverter 62 is a transformerless inverter which does not use an insulating transformer between the DC side and the AC side, and has excellent conversion efficiency, light weight, and low cost because no transformer is used. There is. However, at the same time, there is a fate that the insulation from the commercial AC system (which is grounded) cannot be obtained. Further, in order to connect to a commercial AC system, it is necessary to provide a series of protection functions defined by the “Technical Guidelines for Interconnection”.
【0019】(漏電遮断器64)漏電遮断器は、ごく普
通に市販されているもので、零相電流(正負電流の和)
を検出し、それが一定以上の値になったときに、遮断器
を動作させる。家庭用の場合には30mAの漏電電流感
度と30A程度の過電流保護機能を合わせもったものを
使用することが多い。無論、建物の規模や、設置条件に
よってこれ以外の感度のものも使用される。(Earth leakage breaker 64) An earth leakage breaker is a commercially available one, and has a zero-phase current (a sum of positive and negative currents).
Is detected, and when it becomes a certain value or more, the circuit breaker is operated. In the case of home use, a device having a leakage current sensitivity of 30 mA and an overcurrent protection function of about 30 A is often used. Of course, depending on the size of the building and the installation conditions, other sensitivities may be used.
【0020】[0020]
【実施例1】図6に連系インバータの基本回路を示す。
同図において、21は太陽電池からの発電電力を入力す
る+側入力端、22は太陽電池からの発電電力を入力す
る−側入力端である。23は太陽電池から入力したDC
電圧を昇圧する昇圧回路(DC−DCコンバータ)、2
4は昇圧したDC電圧を半導体スイッチングにより切り
刻み極性を交互に並べ替えることにより、交流化する交
流変換回路である。25はインバータ回路と系銃とのO
N/OFFを行う系統連系スイッチである。Embodiment 1 FIG. 6 shows a basic circuit of an interconnection inverter.
In the figure, reference numeral 21 denotes a positive input terminal for inputting power generated from the solar cell, and reference numeral 22 denotes a negative input terminal for inputting power generated from the solar cell. 23 is DC input from the solar cell
Booster circuit (DC-DC converter) for boosting the voltage, 2
Reference numeral 4 denotes an AC conversion circuit for converting the boosted DC voltage into alternating current by alternately rearranging the chopping polarity by semiconductor switching. 25 is an O between the inverter circuit and the system gun.
This is a system interconnection switch that performs N / OFF.
【0021】ここで、図6の回路において、系統連系ス
イッチ25の太陽電池側と系統側の電位は全く無関係で
あり、異なる電位関係にある。すなわち、系統連系側
は、中性線に第2種接地工事がなされているため、アー
スに対し一定の電位をもつが、太陽電池側はアースに対
して一切の電気的接続を持たないため、アースに対し一
定の電位をもたない。Here, in the circuit of FIG. 6, the potentials of the grid connection switch 25 on the solar cell side and the grid side are completely irrelevant and have different potential relationships. In other words, the grid connection side has a certain potential with respect to the earth because the neutral wire is subjected to the second-class grounding work, but the solar cell side has no electrical connection with the ground. Does not have a constant potential with respect to ground.
【0022】図7に系統連系スイッチをON(閉路)す
る前のインバータ各地点での電位の関係の一例を示す。
図6における121で示される太陽電池出力電圧の電位
は図7における91で示される。図6における122で
示される昇圧後のDC電圧の電位は図7における92で
示される。この場合の図6における123で示される系
統連系スイッチの太陽電池側のAC電位は図7における
96で示される。また、図6における124で示される
系統連系スイッチの系統側のAC電位は図7における9
5で示される。その時、系統の中性線電位27は図7の
94で示される。FIG. 7 shows an example of a potential relationship at each point of the inverter before the system interconnection switch is turned on (closed).
The potential of the solar cell output voltage indicated by 121 in FIG. 6 is indicated by 91 in FIG. The boosted DC voltage potential indicated by 122 in FIG. 6 is indicated by 92 in FIG. In this case, the AC potential on the solar cell side of the grid connection switch indicated by 123 in FIG. 6 is indicated by 96 in FIG. The AC potential on the system side of the system interconnection switch indicated by reference numeral 124 in FIG.
Indicated at 5. At that time, the neutral line potential 27 of the system is indicated by 94 in FIG.
【0023】この状態で、系統連系スイッチ25をON
した瞬間に太陽電池側の電位が系統側の電位と等しくな
る。このとき、 太陽電池のもつ静電容量分と95、96
の電位差93の積に対応する電気量Q=CVが図6の漏
電ブレーカ64を通り、系統に流れ込む。ここで、Q=
漏電パルスの電気量(C)、C=太陽電池のもつ静電容
量(F)、V=連系スイッチ投入前の太陽電池側と系統
側の電位差である。In this state, the system interconnection switch 25 is turned on.
At the moment, the potential on the solar cell side becomes equal to the potential on the system side. At this time, the capacitance of the solar cell and 95, 96
The electric quantity Q = CV corresponding to the product of the potential difference 93 flows through the earth leakage breaker 64 in FIG. Where Q =
The amount of electric leakage pulse (C), C = capacitance (F) of the solar cell, and V = potential difference between the solar cell side and the system side before the interconnection switch is turned on.
【0024】この電気量Q=CVが漏電パルスとなり、
ブレーカ64に差電流を生じる。このときの電気量
(Q)は、太陽電池のもつ静電容量値(C)と系統側と
太陽電池側の電位差(V)によって決定され、漏電平均
電流I、時間tの漏電パルスとなる。漏電パルスの電流
値、及び、パルス幅、波形の形状は系統のインピーダン
ス、接地抵抗値等により異なる。この漏電パルスが漏電
ブレーカの検知感度を超えるとブレーカのトリップに至
る。したがって、漏電ブレーカのトリップを防止するた
めには、系統連系スイッチ25をONする以前に太陽電
池側の電位と系統側の電位差を無くすることにより、実
現可能である。This electric quantity Q = CV becomes a leakage pulse,
A difference current is generated in the breaker 64. The quantity of electricity (Q) at this time is determined by the capacitance value (C) of the solar cell and the potential difference (V) between the grid side and the solar cell side, and becomes a leakage pulse of leakage current average I and time t. The current value, pulse width, and waveform shape of the leakage pulse differ depending on the impedance of the system, the ground resistance value, and the like. When the leakage pulse exceeds the detection sensitivity of the leakage breaker, the breaker trips. Therefore, the tripping of the earth leakage breaker can be realized by eliminating the potential difference between the solar cell and the system before turning on the system interconnection switch 25.
【0025】そこで本発明の第1の実施例においては、
系統の中点電位と、昇圧したDC電圧の中点電位とを同
電位にする回路を追加した。この回路を図1に示す。Therefore, in the first embodiment of the present invention,
A circuit for making the midpoint potential of the system equal to the midpoint potential of the boosted DC voltage was added. This circuit is shown in FIG.
【0026】図1の31はそのような電位固定回路の一
例で、 抵抗分圧により、昇圧DC電圧の中点電位を得ら
れる様Ζ1=Z2=470kΩの抵抗を用い、その分圧
点と系統側中性線出力点とを接続した。また、太陽電池
入力端子と系統中性線とのインピーダンスを調整するた
めに、Z3=470kΩの抵抗を設けた。Reference numeral 31 in FIG. 1 is an example of such a potential fixing circuit. A resistor of の 中 1 = Z2 = 470 kΩ is used to obtain a midpoint potential of the step-up DC voltage by resistance voltage division. It was connected to the side neutral output point. Further, a resistance of Z3 = 470 kΩ was provided to adjust the impedance between the solar cell input terminal and the system neutral wire.
【0027】この回路31を追加することにより図7に
おける系統連系スイッチ25の両側の電位95と96が
等しくなり、漏電ブレーカを通り、 系統に流れ込む電気
量Q=CVのV(図7の93)を0にすることができ、
漏電ブレーカのトリップを防止することができる。By adding this circuit 31, the potentials 95 and 96 on both sides of the system interconnection switch 25 in FIG. 7 become equal, and the quantity of electricity Q = CV flowing into the system through the earth leakage breaker (93 in FIG. 7). ) Can be set to 0,
The trip of the earth leakage breaker can be prevented.
【0028】[0028]
【実施例2】図2は第一の実施例と同じ目的でなされた
もので、昇圧DC回路の中点電位を得られる様Z1=Z
2=470kΩの抵抗を用い、その分圧点機器アースに
接続した。また、太陽電池入力端子とアースとのインピ
ーダンスを調整するために、Z3=470kΩの抵抗を
設けた。系統の中性線は、第2種接地がなされているた
め、この方式によっても系統連系スイッチの両側は、ス
イッチ投入以前に同電位となり、漏電ブレーカのトリッ
プを防止することができる。Embodiment 2 FIG. 2 is made for the same purpose as that of the first embodiment, and Z1 = Z so that the midpoint potential of the step-up DC circuit can be obtained.
A resistor of 2 = 470 kΩ was used and connected to the voltage dividing point equipment ground. Further, a resistance of Z3 = 470 kΩ was provided to adjust the impedance between the solar cell input terminal and the ground. Since the neutral line of the system is second-class grounded, even with this method, both sides of the system interconnection switch have the same potential before the switch is turned on, so that the earth leakage breaker can be prevented from tripping.
【0029】[0029]
【実施例3】図3は第一の実施例と同じ目的でなされた
もので、昇圧DC回路の中点電位を得られる様Z1=Z
2=470kΩの抵抗を用い、その分圧点機器アースに
接続した。また、太陽電池入力端子とアースとのインピ
ーダンスを調整するために、Z3=470kΩの抵抗を
設けた。Embodiment 3 FIG. 3 is made for the same purpose as the first embodiment, and Z1 = Z so that a midpoint potential of the step-up DC circuit can be obtained.
A resistor of 2 = 470 kΩ was used and connected to the voltage dividing point equipment ground. Further, a resistance of Z3 = 470 kΩ was provided to adjust the impedance between the solar cell input terminal and the ground.
【0030】ここで、本実施例においては、系統連系開
始後には不要となり、電力を消費するZ1、Z2を回路
から切り離すための、ON/OFF素子(スイッチング
素子)52、53を設けた。ON/OFF素子52、5
3は、連系スイッチ投入前はON状態とすることによ
り、連系スイッチの太陽電池側と系統側の電位を等しく
する。連系スイッチ投入後発電開始した後には、Z1、
Z2による電力消費をなくすために、ON/OFF素子
52、53はOFF状態とする。In this embodiment, ON / OFF elements (switching elements) 52 and 53 are provided to disconnect Z1 and Z2 which become unnecessary and consume power after the start of system interconnection. ON / OFF element 52, 5
No. 3 makes the electric potential of the solar cell side of the interconnection switch equal to the electric potential of the system side by turning it on before the interconnection switch is turned on. After power generation is started after the connection switch is turned on, Z1,
In order to eliminate power consumption by Z2, the ON / OFF elements 52 and 53 are turned off.
【0031】また、ON/OFF素子52、53は半導
体素子で構成しても、リレーのようなメカニカルスイッ
チにおいて構成しても可能である。また、半導体素子を
用いたON/OFF素子そのものを制御することによ
り、Z1、Z2を削除し図3中のポイント54を中性線
電位と同電位にする方式も可能である。The ON / OFF elements 52 and 53 can be constituted by semiconductor elements or mechanical switches such as relays. It is also possible to eliminate the Z1 and Z2 and control the point 54 in FIG. 3 to the same potential as the neutral potential by controlling the ON / OFF element itself using the semiconductor element.
【0032】[0032]
【発明の効果】この様に、本発明の電位固定手段を用い
れば、系統連系スイッチオン時の漏電ブレーカのトリッ
プを防止することが可能となる。As described above, the use of the potential fixing means of the present invention makes it possible to prevent tripping of the earth leakage breaker when the system interconnection switch is turned on.
【図1】 本発明の第1の実施例に係る系統連系インバ
ータの回路構成図である。FIG. 1 is a circuit configuration diagram of a grid interconnection inverter according to a first embodiment of the present invention.
【図2】 本発明の第2の実施例に係る系統連系インバ
ータの回路構成図である。FIG. 2 is a circuit configuration diagram of a grid interconnection inverter according to a second embodiment of the present invention.
【図3】 本発明の第3の実施例に係る系統連系インバ
ータの回路構成図である。FIG. 3 is a circuit configuration diagram of a system interconnection inverter according to a third embodiment of the present invention.
【図4】 本発明の適用対象の一例としての太陽光発電
システムの構成を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration of a photovoltaic power generation system as an example of an application target of the present invention.
【図5】 図4における屋根材一体型太陽電池モジュー
ルの例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing an example of a roof material-integrated solar cell module in FIG. 4;
【図6】 従来の一般的な系統連系インバータの構成を
示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a configuration of a conventional general system interconnection inverter.
【図7】 系統連系スイッチをONする前のインバータ
各地点での電位の関係を示す図である。FIG. 7 is a diagram illustrating a relationship between potentials at respective points of an inverter before a system interconnection switch is turned on.
21:太陽電池からの発電電力を入力する+側入力端、
22:太陽電池からの発電電力を入力する−側入力端、
23:昇圧回路、24:交流変換回路、25:系統連系
スイッチ、27:商用系統の中性線電位、31,41,
51:電位固定回路、52,53:ON/OFF素子、
61:屋根材一体型太陽電池パネル、62:非絶縁型イ
ンバータ、63:家庭内の負荷、64:漏電ブレーカ、
80:光起電力デバイス、81:棟側係止部、82:軒
側係止部、83:係止部、84:固定部材、85:野地
板、86:隣り合う屋根材同士の係止部、87:キャッ
プ、91:太陽電池出力電圧の電位、92:昇圧後のD
C電圧の電位、93:95と96の電位差、94:系統
の中性線電位、95:系統連系スイッチの系統側のAC
電位、96:系統連系スイッチの太陽電池側のAC電
位、121:太陽電池出力電圧、122:昇圧後のDC
電圧、123:系統連系スイッチの太陽電池側のAC電
位、124:系統連系スイッチの系統側のAC電位。21: + input terminal for inputting the generated power from the solar cell,
22: input power generated from the solar cell-side input terminal,
23: booster circuit, 24: AC converter circuit, 25: system interconnection switch, 27: neutral potential of commercial system, 31, 41,
51: potential fixing circuit, 52, 53: ON / OFF element,
61: roofing material integrated solar panel, 62: non-insulated inverter, 63: domestic load, 64: earth leakage breaker,
80: photovoltaic device, 81: ridge side locking part, 82: eave side locking part, 83: locking part, 84: fixing member, 85: field board, 86: locking part between adjacent roof materials , 87: cap, 91: potential of solar cell output voltage, 92: D after boost
Potential of C voltage, potential difference between 93:95 and 96, 94: neutral line potential of system, 95: AC on system side of system interconnection switch
Potential, 96: AC potential on the solar cell side of the system interconnection switch, 121: solar cell output voltage, 122: DC after boosting
Voltage, 123: AC potential on the solar cell side of the grid connection switch, 124: AC potential on the grid side of the grid connection switch.
Claims (10)
列に接続してなる太陽電池アレイと、該太陽電池アレイ
の出力を交流電力系統と連系させるための交流電力に変
換する非絶縁型インバータと、該インバータの交流出力
と交流電力系統との間に接続された連系開閉器及び漏電
遮断器とを備えた太陽光発電装置において、 少なくとも前記連系開閉器の開路時に該連系開閉器より
太陽電池アレイ側の電位を所定の電位に固定する電位固
定手段を備えたことを特徴とする太陽光発電装置。1. A solar cell array in which a plurality of solar cell modules are connected in series and in parallel, and a non-insulated inverter for converting an output of the solar cell array into AC power for connecting to an AC power system. A photovoltaic power generator comprising: an interconnection switch and an earth leakage breaker connected between an AC output of the inverter and an AC power system, wherein at least when the interconnection switch is opened, A photovoltaic power generation device comprising a potential fixing means for fixing a potential on a solar cell array side to a predetermined potential.
備えたことを特徴とする請求項1記載の太陽光発電装
置。2. The photovoltaic power generator according to claim 1, wherein said potential fixing means is provided in said inverter.
イ側の電位を前記交流電力系統の中性点電位に固定する
ことを特徴とする請求項1または2記載の太陽光発電装
置。3. The photovoltaic power generator according to claim 1, wherein the potential fixing means fixes the potential of the solar cell array to a neutral point potential of the AC power system.
手段を前記太陽電池アレイ及びインバータから切り離す
スイッチング手段をさらに備えたことを特徴とする請求
項1〜3のいずれか1つに記載の太陽光発電装置。4. The apparatus according to claim 1, further comprising switching means for disconnecting said potential fixing means from said solar cell array and said inverter when said interconnection switch is closed. Solar power generator.
太陽電池素子を樹脂封入した構造をとることを特徴とす
る請求項1〜4のいずれか1つに記載の太陽光発電装
置。5. The solar power generation device according to claim 1, wherein the solar cell module has a structure in which a solar cell element is resin-encapsulated on a reinforcing plate.
する請求項5記載の太陽光発電装置。6. The photovoltaic power generator according to claim 5, wherein said reinforcing plate is made of metal.
とする請求項1〜6のいずれか1つに記載の太陽光発電
装置。7. The solar power generation device according to claim 1, wherein the solar cell has a metal substrate.
ことを特徴とする請求項1〜7のいずれか1つに記載の
太陽光発電装置。8. The photovoltaic power generator according to claim 1, wherein the solar cell element has a non-single-crystal semiconductor.
特徴とする請求項1〜8のいずれか1つに記載の太陽光
発電装置。9. The solar power generation device according to claim 1, wherein the solar cell module is a building material.
並列に接続してなる太陽電池アレイから供給される直流
電力を交流電力に変換し連系開閉器及び漏電遮断器を介
して交流電力系統と連系させるための非絶縁型の系統連
系インバータにおいて、 少なくとも前記連系開閉器の開路時は該連系開閉器より
太陽電池アレイ側の電位を所定の電位に固定する電位固
定手段を備えたことを特徴とする非絶縁型系統連系イン
バータ。10. A DC power supplied from a solar cell array comprising a plurality of solar cell modules connected in series and in parallel is converted into AC power, and connected to an AC power system via an interconnection switch and an earth leakage breaker. A non-insulating type system interconnection inverter for operating the system, wherein at least when the interconnection switch is opened, a potential fixing means for fixing a potential on the solar cell array side from the interconnection switch to a predetermined potential is provided. A non-insulated system interconnection inverter characterized by the following.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10061898A JPH11252803A (en) | 1998-02-27 | 1998-02-27 | Photovoltaic power generator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP10061898A JPH11252803A (en) | 1998-02-27 | 1998-02-27 | Photovoltaic power generator |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11252803A true JPH11252803A (en) | 1999-09-17 |
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ID=13184435
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10061898A Pending JPH11252803A (en) | 1998-02-27 | 1998-02-27 | Photovoltaic power generator |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JPH11252803A (en) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000188875A (en) * | 1998-10-15 | 2000-07-04 | Canon Inc | Photovoltaic power generation device and method for controlling the same |
JP2008047819A (en) * | 2006-08-21 | 2008-02-28 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Solar cell power generation system |
JP2011103497A (en) * | 2011-02-14 | 2011-05-26 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Operating method of solar cell power generation system |
WO2013080878A1 (en) * | 2011-11-29 | 2013-06-06 | 三洋電機株式会社 | Grid connection device |
JP2018125922A (en) * | 2017-01-30 | 2018-08-09 | 京セラ株式会社 | Power conversion device and control method therefor |
JP2018152996A (en) * | 2017-03-13 | 2018-09-27 | オムロン株式会社 | Distributed power source |
JP2019527020A (en) * | 2016-09-06 | 2019-09-19 | エスエムエイ ソーラー テクノロジー アクティエンゲゼルシャフトSMA Solar Technology AG | Hybrid clock method for transformerless single phase network inverter |
-
1998
- 1998-02-27 JP JP10061898A patent/JPH11252803A/en active Pending
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000188875A (en) * | 1998-10-15 | 2000-07-04 | Canon Inc | Photovoltaic power generation device and method for controlling the same |
US6259017B1 (en) * | 1998-10-15 | 2001-07-10 | Canon Kabushiki Kaisha | Solar power generation apparatus and control method therefor |
JP2008047819A (en) * | 2006-08-21 | 2008-02-28 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Solar cell power generation system |
JP2011103497A (en) * | 2011-02-14 | 2011-05-26 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Operating method of solar cell power generation system |
WO2013080878A1 (en) * | 2011-11-29 | 2013-06-06 | 三洋電機株式会社 | Grid connection device |
JPWO2013080878A1 (en) * | 2011-11-29 | 2015-04-27 | 三洋電機株式会社 | Grid interconnection device |
JP2019527020A (en) * | 2016-09-06 | 2019-09-19 | エスエムエイ ソーラー テクノロジー アクティエンゲゼルシャフトSMA Solar Technology AG | Hybrid clock method for transformerless single phase network inverter |
JP2018125922A (en) * | 2017-01-30 | 2018-08-09 | 京セラ株式会社 | Power conversion device and control method therefor |
JP2018152996A (en) * | 2017-03-13 | 2018-09-27 | オムロン株式会社 | Distributed power source |
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