JPH11252803A - 太陽光発電装置 - Google Patents
太陽光発電装置Info
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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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- inverter
- power
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/56—Power conversion systems, e.g. maximum power point trackers
Landscapes
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 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、商用交流系統からの受電端に接続さ
れている漏電遮断器の不要動作を防止する。 【解決手段】 太陽電池の直流出力をトランスレス系統
連系インバータにより交流電力に変換し連系開閉器およ
び漏電遮断器を介して交流電力系統と連系運転する際、
連系開閉器投入の前にあらかじめ、漏電遮断器より太陽
電池側の回路各部を連系運転中と実質同電位にしてお
く。
器を投入する際の、商用交流系統からの受電端に接続さ
れている漏電遮断器の不要動作を防止する。 【解決手段】 太陽電池の直流出力をトランスレス系統
連系インバータにより交流電力に変換し連系開閉器およ
び漏電遮断器を介して交流電力系統と連系運転する際、
連系開閉器投入の前にあらかじめ、漏電遮断器より太陽
電池側の回路各部を連系運転中と実質同電位にしてお
く。
Description
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
ータの回路構成図である。
【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。
ータの回路構成図である。
【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。
ータの回路構成図である。
【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。
システムの構成を示す図である。
【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。
ルの例を示す図である。
【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。
示す図である。
【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。
各地点での電位の関係を示す図である。
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。
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。
Claims (10)
- 【請求項１】 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。 - 【請求項２】 前記電位固定手段を、前記インバータに
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。 - 【請求項３】 前記電位固定手段は、前記太陽電池アレ
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。 - 【請求項４】 前記連系開閉器の閉路時に前記電位固定
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。 - 【請求項５】 前記太陽電池モジュールが、補強板上に
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。 - 【請求項６】 前記補強板が金属からなることを特徴と
する請求項５記載の太陽光発電装置。 - 【請求項７】 太陽電池が金属基板を有することを特徴
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。 - 【請求項８】 太陽電池素子が非単結晶半導体を有する
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。 - 【請求項９】 太陽電池モジュールが建材であることを
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。 - 【請求項１０】 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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10061898A JPH11252803A (ja) | 1998-02-27 | 1998-02-27 | 太陽光発電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10061898A JPH11252803A (ja) | 1998-02-27 | 1998-02-27 | 太陽光発電装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11252803A true JPH11252803A (ja) | 1999-09-17 |
Family
ID=13184435
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10061898A Pending JPH11252803A (ja) | 1998-02-27 | 1998-02-27 | 太陽光発電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11252803A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000188875A (ja) * | 1998-10-15 | 2000-07-04 | Canon Inc | 太陽光発電装置およびその制御方法 |
| JP2008047819A (ja) * | 2006-08-21 | 2008-02-28 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 太陽電池発電システム |
| JP2011103497A (ja) * | 2011-02-14 | 2011-05-26 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 太陽電池発電システムの動作方法 |
| WO2013080878A1 (ja) * | 2011-11-29 | 2013-06-06 | 三洋電機株式会社 | 系統連系装置 |
| JP2018125922A (ja) * | 2017-01-30 | 2018-08-09 | 京セラ株式会社 | 電力変換装置及びその制御方法 |
| JP2018152996A (ja) * | 2017-03-13 | 2018-09-27 | オムロン株式会社 | 分散型電源 |
| JP2019527020A (ja) * | 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 | トランスレス単相ネットワークインバータのハイブリッドクロック方法 |
-
1998
- 1998-02-27 JP JP10061898A patent/JPH11252803A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000188875A (ja) * | 1998-10-15 | 2000-07-04 | Canon Inc | 太陽光発電装置およびその制御方法 |
| US6259017B1 (en) * | 1998-10-15 | 2001-07-10 | Canon Kabushiki Kaisha | Solar power generation apparatus and control method therefor |
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| JP2018152996A (ja) * | 2017-03-13 | 2018-09-27 | オムロン株式会社 | 分散型電源 |
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