JP2000023368A - Solar light power generation system - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、太陽電池を用いて
発電する分散電源と商用電源との系統連系を行なうよう
にした太陽光発電システムに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a photovoltaic power generation system in which a distributed power supply that generates power using a solar cell and a commercial power supply are interconnected.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、太陽電池からなる直流電源を用い
インバータ回路により交流電力に電力変換する分散電源
を商用電源に系統連系し、負荷に交流電力を供給するよ
うにした太陽光発電システムが各種提案されている。2. Description of the Related Art In recent years, there has been developed a solar power generation system in which a distributed power supply that converts power into AC power by an inverter circuit using a DC power supply composed of a solar cell is system-connected to a commercial power supply and supplies AC power to a load. Various proposals have been made.
【０００３】この種の太陽光発電システムは、たとえば
図５に示すように、単相３線の商用電源３に漏電ブレー
カよりなる主幹ブレーカ２０を介して接続した幹線と分
散電源との間に解列開閉器１０を介在させてある。負荷
４には幹線を通して電力が供給され、負荷４に対して商
用電源３と分散電源とのどちらからも電力が供給可能に
なっている。分岐ブレーカなどは図では省略している。
分散電源は、多数の太陽電池セルを配列してパネル状と
した太陽電池１を備え、太陽電池１から出力される直流
電圧を昇圧チョッパ回路よりなる昇圧回路５により昇圧
し、昇圧回路５の出力電圧をインバータ回路６により交
流電圧に電力変換するように構成されている。インバー
タ回路６の出力はフィルタ回路７を通して解列開閉器１
０に接続される。このフィルタ回路７によりインバータ
回路６から出力されるパルス列が正弦波状に波形整形さ
れる。昇圧回路５およびインバータ回路６は、それぞれ
スイッチング素子５２，６１〜６４を備え、これらのス
イッチング素子５２，６１〜６４は制御部８により制御
される。ここに、スイッチング素子５２，６１〜６４に
はＩＧＢＴを用いている。As shown in FIG. 5, for example, this type of photovoltaic power generation system has a single-phase three-wire commercial power supply 3 connected between a mains connected to a single-phase three-wire commercial power supply 3 via a mains breaker 20 composed of an earth leakage breaker and a distributed power supply. The row switch 10 is interposed. Power is supplied to the load 4 through a main line, and power can be supplied to the load 4 from both the commercial power supply 3 and the distributed power supply. Branch breakers and the like are omitted in the figure.
The distributed power supply includes a solar cell 1 in which a large number of solar cells are arranged in a panel shape, and a DC voltage output from the solar cell 1 is boosted by a boosting circuit 5 including a boosting chopper circuit. The voltage is converted into an AC voltage by the inverter circuit 6. The output of the inverter circuit 6 passes through the filter circuit 7 and the parallel-off switch 1
Connected to 0. The pulse train output from the inverter circuit 6 is shaped into a sine wave by the filter circuit 7. The booster circuit 5 and the inverter circuit 6 include switching elements 52, 61 to 64, respectively, and these switching elements 52, 61 to 64 are controlled by the control unit 8. Here, IGBT is used for the switching elements 52, 61 to 64.
【０００４】ところで、制御部８は各種の異常が検出さ
れたときに、スイッチング素子６１〜６４をオフにして
インバータ回路６の動作を停止させるとともに解列開閉
器１０を解列させる機能を有している。つまり、異常時
には分散電源の動作を停止させて商用電源３に影響を与
えないようにする。このような異常の一つには地絡があ
り、商用電源３側の地絡は主幹ブレーカ２０で検出され
るが、分散電源での地絡は主幹ブレーカ２０では検出す
ることができないから、分散電源には、地絡検出用の電
流センサ１１を設けてある。電流センサ１１の出力は判
断回路９に与えられ、判断回路９は電流センサ１１の出
力に基づいて地絡を検出すると、スイッチング素子６１
〜６４の動作を停止させかつ解列開閉器１０を解列させ
るように制御部８を制御する。つまり、電流センサ１１
および判断回路９により地絡検出手段が構成される。電
流センサ１１としてはトロイダル状のコアを備える変流
器を用いている。The control unit 8 has a function of turning off the switching elements 61 to 64 to stop the operation of the inverter circuit 6 and to disconnect the disconnection switch 10 when various abnormalities are detected. ing. That is, in the event of an abnormality, the operation of the distributed power supply is stopped so that the commercial power supply 3 is not affected. One of such abnormalities is a ground fault. The ground fault on the commercial power source 3 side is detected by the main breaker 20, but the ground fault at the distributed power source cannot be detected by the main breaker 20, so that the ground fault is not detected. The power supply is provided with a current sensor 11 for detecting a ground fault. The output of the current sensor 11 is provided to a determination circuit 9. When the determination circuit 9 detects a ground fault based on the output of the current sensor 11, the switching element 61
The control unit 8 is controlled so as to stop the operations of Nos. To 64 and to disconnect the disconnection switch 10. That is, the current sensor 11
And the judgment circuit 9 constitute a ground fault detecting means. As the current sensor 11, a current transformer having a toroidal core is used.
【０００５】たとえば、太陽電池の負側で地絡が生じて
図５に抵抗Ｒｇで示す経路が形成されると、太陽電池１
−昇圧回路５−インバータ回路６−フィルタ回路７−解
列開閉器１０−主幹ブレーカ２０−商用電源３−抵抗Ｒ
ｇ−太陽電池１という経路を通して地絡電流Ｉｒが流れ
る。このように地絡電流Ｉｒが流れると電流センサ１１
に流れる電流に不平衡が生じるから、電流センサ１１の
出力に基づいて判断回路９が地絡と判断し、制御部８を
通してスイッチング素子６１〜６４をオフにし解列開閉
器１０を解列させるのである。この種の技術は、たとえ
ば特開平９−２８５０１５号公報にも記載されている。For example, when a ground fault occurs on the negative side of the solar cell to form a path indicated by a resistor Rg in FIG.
-Step-up circuit 5-Inverter circuit 6-Filter circuit 7-Off-line switch 10-Main breaker 20-Commercial power supply 3-Resistance R
A ground fault current Ir flows through a path of g-solar cell 1. When the ground fault current Ir flows in this manner, the current sensor 11
As a result, the determination circuit 9 determines that a ground fault has occurred based on the output of the current sensor 11 and turns off the switching elements 61 to 64 through the control unit 8 to disconnect the disconnecting switch 10. is there. This type of technique is also described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-285015.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した太
陽光発電システムは、スイッチング素子６１〜６４をオ
フにしてインバータ回路６の動作を停止させる指示と、
解列開閉器１０を解列させる指示とを制御部８から同時
に行なっている。しかしながら、制御部８からの指示に
対する応答時間は、スイッチング素子６１〜６４のほう
が解列開閉器１０に比較すると圧倒的に短い。つまり、
図６に示すように、分散電源が正常に発電しているとき
に、分散電源において地絡電流Ｉｒが検出されて時刻ｔ
ａにおいて制御部８から停止の指令が発生したとする
と、インバータ回路６がただちに停止し、その後、時刻
ｔｂになると解列開閉器１０が解列（オフ）することに
なる。ここに、商用電源３は正常であるものとし、また
昇圧回路５はインバータ回路６が停止しても動作させて
おく。By the way, in the above-mentioned photovoltaic power generation system, an instruction to turn off the switching elements 61 to 64 to stop the operation of the inverter circuit 6,
The instruction to disconnect the disconnection switch 10 is issued from the control unit 8 at the same time. However, the response time to the instruction from the control unit 8 is much shorter for the switching elements 61 to 64 than for the parallel-off switch 10. That is,
As shown in FIG. 6, when the distributed power supply is generating power normally, the distributed power supply detects the ground fault current Ir and the time t
Assuming that a stop command is issued from the control unit 8 at a, the inverter circuit 6 immediately stops, and thereafter, at time tb, the disconnecting switch 10 is disconnected (turned off). Here, the commercial power supply 3 is assumed to be normal, and the booster circuit 5 is operated even when the inverter circuit 6 is stopped.
【０００７】上述のように系統連系運転中に地絡電流Ｉ
ｒが生じたときには、インバータ回路５の動作が停止し
た後に解列開閉器１０が解列することになる。ここに、
インバータ回路６は、いわゆるフルブリッジ形のインバ
ータ回路であって、４個のスイッチング素子６１〜６４
からなるブリッジ回路を備え、また各スイッチング素子
６１〜６４にはそれぞれダイオード６５〜６８が逆並列
に接続される。たとえば、図示例でスイッチング素子５
２，６１〜６４に用いているＩＧＢＴは、インバータ用
として６個を１組とし、かつ各ＩＧＢＴにそれぞれダイ
オード６５〜６８を逆並列に接続した形でパッケージに
収納した形で提供されているものを用いている。As described above, the ground fault current I
When r occurs, the disconnecting switch 10 is disconnected after the operation of the inverter circuit 5 stops. here,
The inverter circuit 6 is a so-called full-bridge type inverter circuit, and includes four switching elements 61 to 64.
, And diodes 65 to 68 are connected in anti-parallel to the switching elements 61 to 64, respectively. For example, in the illustrated example, the switching element 5
The IGBTs used for 2,61 to 64 are provided in a form in which six IGBTs are used as a set for an inverter, and diodes 65 to 68 are connected in anti-parallel to each IGBT in a package. Is used.
【０００８】しかして、インバータ回路６は商用電源３
に対して力率を１にするように制御されており、スイッ
チング素子６１〜６４がオンオフされている期間に分散
電源で地絡が生じてもスイッチング素子６１〜６４が商
用電源に同期してオンオフされるから、主幹ブレーカ２
０で分散電源の漏電が検出されることはない。しかしな
がら、解列開閉器１０が解列する前にインバータ回路６
の動作が停止すると、地絡電流Ｉｒの流れる経路とし
て、図５に実線および破線で示すようなダイオード６
７，６８を通る経路が生じ、この経路において地絡電流
Ｉｒは半波整流されて脈流状になる。つまり、図７に示
すように、時刻ｔ１で地絡が発生し、時刻ｔ２において
インバータ回路６のスイッチング素子６１〜６４が停止
したとしても、解列開閉器１０が解列する時刻ｔ３まで
に地絡電流が脈流状に流れる。図７における横軸の１目
盛は２０ｍ秒、縦軸の１目盛は５０ｍＡである。このよ
うな脈流状の電流が主幹ブレーカ２０に流れると、主幹
ブレーカ２０に流れる電流が不平衡になり、主幹ブレー
カ２０で漏電が検出されて主幹ブレーカ２０が遮断され
ることがある。要するに、分散電源において地絡が生じ
たにもかかわらず、商用電源３側に設けた主幹ブレーカ
１０が遮断されて、商用電源３側には何の異常もない場
合でも負荷４に電力が供給されなくなるという問題が生
じる。また、分散電源での異常であるにもかかわらず商
用電源３側の主幹ブレーカ２０が遮断されるから、商用
電源３と分散電源とのどちらで異常が生じているかがわ
かりにくく、復旧に時間がかかることになる。However, the inverter circuit 6 is connected to the commercial power source 3
, The power factor is controlled to be 1 and the switching elements 61 to 64 are turned on and off in synchronization with the commercial power even if a ground fault occurs in the distributed power supply while the switching elements 61 to 64 are turned on and off. The main breaker 2
At 0, no leakage of the distributed power source is detected. However, before the disconnecting switch 10 is disconnected, the inverter circuit 6
Is stopped, a diode 6 as shown by a solid line and a broken line in FIG.
7 and 68, a ground fault current Ir is half-wave rectified in this path to form a pulsating flow. That is, as shown in FIG. 7, even if a ground fault occurs at time t1 and the switching elements 61 to 64 of the inverter circuit 6 stop at time t2, the ground fault occurs by time t3 when the disconnecting switch 10 is disconnected. A fault current flows in a pulsating flow. In FIG. 7, one scale on the horizontal axis is 20 ms, and one scale on the vertical axis is 50 mA. When such a pulsating current flows through the main breaker 20, the current flowing through the main breaker 20 becomes unbalanced, and the main breaker 20 may detect a leakage and shut off the main breaker 20. In short, despite the occurrence of a ground fault in the distributed power supply, the main breaker 10 provided on the commercial power supply 3 is shut off, and power is supplied to the load 4 even when there is no abnormality on the commercial power supply 3 side. The problem of disappearing occurs. Further, since the main breaker 20 on the commercial power supply 3 side is shut down despite the abnormality in the distributed power supply, it is difficult to know which of the commercial power supply 3 and the distributed power supply has failed, and it takes time to recover. That would be.
【０００９】本発明は上記事由に鑑みて為されたもので
あり、その目的は、分散電源で地絡が生じても商用電源
側の主幹ブレーカが遮断されることのない太陽光発電シ
ステムを提供することにある。The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a photovoltaic power generation system in which a main circuit breaker on a commercial power supply side is not shut off even if a ground fault occurs in a distributed power supply. Is to do.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明は、太陽電池から
出力される直流電圧を交流電圧に電力変換するインバー
タ回路を備えた分散電源と、商用電源と幹線との間に接
続された漏電ブレーカよりなる主幹ブレーカと、分散電
源と幹線との間に挿入され分散電源と商用電源との系統
連系と系統分離とを行なう解列開閉器と、分散電源にお
ける地絡を検出する地絡検出手段と、地絡検出手段によ
り地絡が検出されると解列開閉器を解列した後にインバ
ータ回路の動作を停止させる制御部とを備えるものであ
る。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a distributed power supply having an inverter circuit for converting a DC voltage output from a solar cell into an AC voltage, and an earth leakage breaker connected between a commercial power supply and a main line. A mains breaker, a disconnection switch inserted between the distributed power supply and the mains for system interconnection and separation between the distributed power supply and the commercial power supply, and a ground fault detection means for detecting a ground fault in the distributed power supply And a control unit for stopping the operation of the inverter circuit after disconnecting the disconnecting switch when the ground fault is detected by the ground fault detecting means.
【００１１】[0011]
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態として
説明する回路構成は、従来構成と同様であるが制御手順
が異なっている。まず回路構成について具体的に説明す
る。図１に示すように、商用電源３は単相３線であって
漏電ブレーカよりなる主幹ブレーカ２０を介して幹線に
接続される。負荷４には幹線を通して電力が供給され、
また、幹線には解列開閉器１０を介して分散電源が接続
される。ここに、分岐ブレーカや連系ブレーカは本発明
の主旨ではないから図示していないが、一般には幹線か
ら負荷４への分岐点には分岐ブレーカを用い、また幹線
と解列開閉器１０との間には連系ブレーカが挿入され
る。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The circuit configuration described below as an embodiment of the present invention is the same as the conventional configuration, but the control procedure is different. First, the circuit configuration will be specifically described. As shown in FIG. 1, the commercial power supply 3 is a single-phase three-wire, and is connected to a main line via a main breaker 20 composed of an earth leakage breaker. Load 4 is supplied with power through the mains,
In addition, a distributed power supply is connected to the main line via a disconnecting switch 10. Here, the branch breaker and the interconnection breaker are not shown because they are not the gist of the present invention. However, in general, a branch breaker is used at a branch point from the main line to the load 4, and the branch breaker and the disconnecting switch 10 are generally used. An interconnection breaker is inserted between them.
【００１２】分散電源は、太陽電池１を電源とし、昇圧
回路５、インバータ回路６、フィルタ回路７を用いて正
弦波状の交流電圧を出力するように構成されている。太
陽電池１は太陽電池セルを多数配列してパネル状とした
ものであり、太陽電池１の出力電圧は日射量に応じて変
化するが、ここでは出力電圧が０〜３００Ｖの範囲で変
化する太陽電池１を想定している。分散電源は太陽電池
１の出力電圧がたとえば１５０Ｖ以上になる範囲で動作
させる。つまり、夜間や雨天など太陽電池１の出力が低
下している期間には分散電源は停止させる。この制御
は、図示していないが太陽電池１の出力電圧を監視する
ことにより行なっている。The distributed power supply uses the solar cell 1 as a power supply and outputs a sine-wave AC voltage using a booster circuit 5, an inverter circuit 6, and a filter circuit 7. The solar cell 1 is a panel formed by arranging a large number of solar cells, and the output voltage of the solar cell 1 changes according to the amount of solar radiation. Here, the output voltage changes in the range of 0 to 300 V. Battery 1 is assumed. The distributed power source is operated in a range where the output voltage of the solar cell 1 becomes, for example, 150 V or more. That is, the distributed power supply is stopped during the period when the output of the solar cell 1 is low such as at night or in rainy weather. This control is performed by monitoring the output voltage of the solar cell 1 (not shown).
【００１３】昇圧回路５は、商用電源３の交流電圧の実
効値（２００Ｖ）の約１．４倍の出力電圧が得られるよ
うに昇圧するものであって、太陽電池１の出力端間に接
続されたリアクトル５１とスイッチング素子５２との直
列回路を備え、ダイオード５３と平滑コンデンサ５４と
の直列回路がスイッチング素子５２に並列接続された構
成を備える。スイッチング素子５２にはＩＧＢＴを用い
ており、ダイオード５５が逆並列に接続されている。つ
まり、昇圧回路５は昇圧チョッパ回路として知られてい
る周知の構成を有し、スイッチング素子５２を高周波で
オンオフさせ、スイッチング素子５２のオン期間に太陽
電池１からリアクトル５１にエネルギを蓄積し、スイッ
チング素子５２のオフ期間にリアクトル５１に誘起され
た両端電圧を太陽電池１の出力電圧に加算し、ダイオー
ド５３を介して平滑コンデンサ５４を充電するように構
成されている。したがって、スイッチング素子５２のオ
ンオフのデューティ比を制御することによって平滑コン
デンサ５４の出力電圧が調節可能になる。図示していな
いが昇圧回路５の出力電圧（平滑コンデンサ５４の両端
電圧）は制御部８に入力されており、制御部８は昇圧回
路５の出力電圧を一定に保つようにスイッチング素子５
２のオンオフのデューティ比を制御する。The booster circuit 5 boosts the output voltage so as to obtain an output voltage about 1.4 times the effective value (200 V) of the AC voltage of the commercial power supply 3 and is connected between the output terminals of the solar cell 1. A series circuit of a reactor 51 and a switching element 52 is provided, and a series circuit of a diode 53 and a smoothing capacitor 54 is connected to the switching element 52 in parallel. An IGBT is used for the switching element 52, and a diode 55 is connected in anti-parallel. In other words, the booster circuit 5 has a well-known configuration known as a booster chopper circuit, turns the switching element 52 on and off at a high frequency, stores energy from the solar cell 1 in the reactor 51 during the on-period of the switching element 52, and performs switching. The voltage between both ends induced in the reactor 51 during the off period of the element 52 is added to the output voltage of the solar cell 1, and the smoothing capacitor 54 is charged via the diode 53. Therefore, the output voltage of the smoothing capacitor 54 can be adjusted by controlling the on / off duty ratio of the switching element 52. Although not shown, the output voltage of the booster circuit 5 (the voltage across the smoothing capacitor 54) is input to the controller 8, and the controller 8 controls the switching element 5 so that the output voltage of the booster circuit 5 is kept constant.
2 is controlled.
【００１４】一方、インバータ回路６は４個のスイッチ
ング素子６１〜６４によるブリッジ回路を構成したもの
であり、各一対のスイッチング素子６１〜６４からなる
直列回路をブリッジ回路の各アームとし、昇圧回路５の
平滑コンデンサ５４に各アームを並列に接続した構成を
有する。また、各スイッチング素子６１〜６４にはそれ
ぞれダイオード６５〜６８が逆並列に接続される。スイ
ッチング素子６１〜６４は、一方のアームのハイサイド
（正極側）のスイッチング素子６１，６２がオンのとき
に、他方のアームのローサイド（負極側）のスイッチン
グ素子６３，６４がオンになるように制御部８により制
御される。また、スイッチング素子６１〜６４のオン期
間はＰＷＭ制御されており、図２ (ｂ） (ｃ）に示すよ
うに時間経過に伴って各スイッチング素子６１〜６４の
オン期間の幅を変化させることにより、時間積分を正弦
波状に変化させている。つまり、制御部８では、図２
(ａ）に示すように、一定周波数の三角波状の基準電圧
Ｖｓを発生させるとともに正弦波状に変化する指令電圧
Ｖｅを発生させ、基準電圧Ｖｓと指令電圧Ｖｅとを比較
することにより、スイッチング素子６１〜６４をオンに
するパルス幅を決定する。On the other hand, the inverter circuit 6 constitutes a bridge circuit composed of four switching elements 61 to 64. A series circuit composed of a pair of switching elements 61 to 64 is used as each arm of the bridge circuit. Each arm is connected in parallel to the smoothing capacitor 54 of FIG. Diodes 65 to 68 are connected in antiparallel to the switching elements 61 to 64, respectively. The switching elements 61 to 64 are arranged such that when the switching elements 61 and 62 on the high side (positive side) of one arm are on, the switching elements 63 and 64 on the low side (negative side) of the other arm are on. It is controlled by the control unit 8. The on-periods of the switching elements 61 to 64 are PWM-controlled, and the width of the on-period of each of the switching elements 61 to 64 is changed with time as shown in FIGS. , The time integral is changed in the form of a sine wave. That is, in the control unit 8, FIG.
As shown in (a), a triangular wave reference voltage Vs having a constant frequency is generated and a command voltage Ve that changes sinusoidally is generated. By comparing the reference voltage Vs with the command voltage Ve, the switching element 61 is switched. Determine the pulse width to turn on ~ 64.
【００１５】インバータ回路６から出力されるパルス電
圧はリアクトルＬ１，Ｌ２とコンデンサＣ１，Ｃ２より
なるフィルタ回路７に入力され、滑らかな正弦波状の電
圧波形が得られるようにしてある。ここに、フィルタ回
路７の出力電圧波形を商用電源３の電圧位相に一致させ
るように、制御部８はスイッチング素子６１〜６４のオ
ンオフのタイミングを調節する。つまり、インバータ回
路６は商用電源３に対して力率が１に保たれるように制
御される。The pulse voltage output from the inverter circuit 6 is input to a filter circuit 7 composed of reactors L1 and L2 and capacitors C1 and C2 so that a smooth sinusoidal voltage waveform can be obtained. Here, the control unit 8 adjusts the on / off timing of the switching elements 61 to 64 so that the output voltage waveform of the filter circuit 7 matches the voltage phase of the commercial power supply 3. That is, the inverter circuit 6 is controlled so that the power factor of the commercial power supply 3 is maintained at 1.
【００１６】地絡の検出についても従来構成と同様であ
って、太陽電池１と昇圧回路５との間などの適宜位置に
電流センサ１１を配置し、電流センサ１１の出力を判断
回路９に入力することにより地絡が生じているか否かが
判断される。ここで、図３に示す時刻ｔａにおいて電流
センサ１１の出力に基づいて判断回路９が地絡の発生を
検出すると、制御部８から解列開閉器１０に対して解列
の指示が与えられる。この指示により解列開閉器１０は
時刻ｔｂにおいて解列する。この間、インバータ回路６
のスイッチング素子６１〜６４はオンオフの動作を継続
しており、解列開閉器１０が解列した直後の時刻ｔｃに
おいてインバータ回路６の動作を停止させる。解列開閉
器１０は電磁接触器よりなり幹線に接続される主接点の
ほかに補助接点を備えているから、補助接点の開閉状態
を監視すれば解列開閉器１０が解列したか否かを判断す
ることができる。The detection of the ground fault is the same as that of the conventional configuration. The current sensor 11 is arranged at an appropriate position such as between the solar cell 1 and the booster circuit 5 and the output of the current sensor 11 is input to the judgment circuit 9. By doing so, it is determined whether a ground fault has occurred. Here, when the determination circuit 9 detects the occurrence of the ground fault based on the output of the current sensor 11 at the time ta shown in FIG. 3, the control unit 8 gives a disconnection instruction to the disconnection switch 10. With this instruction, the disconnecting switch 10 is disconnected at time tb. During this time, the inverter circuit 6
Of the switching elements 61 to 64 continue the on / off operation, and stop the operation of the inverter circuit 6 at time tc immediately after the disconnection switch 10 is disconnected. Since the disconnecting switch 10 is composed of an electromagnetic contactor and has an auxiliary contact in addition to the main contact connected to the main line, if the open / close state of the auxiliary contact is monitored, it is determined whether or not the disconnecting switch 10 is disconnected. Can be determined.
【００１７】上述のように、地絡が生じたときには解列
開閉器１０が解列した後に、インバータ回路６の動作を
停止させるから、地絡電流を半波整流した電流は主幹ブ
レーカ１０に流れず、分散電源で生じた地絡によって主
幹ブレーカ１０が遮断されるという誤動作を回避するこ
とができる。つまり、図４に示すように、時刻ｔ１で地
絡が発生したとすると、時刻ｔ２における解列開閉器１
０の解列までの期間に流れる地絡電流はほぼ一定の直流
になり、この電流は主幹ブレーカ１０に内蔵した変流器
の出力には現れないから、漏電ブレーカである主幹ブレ
ーカ１０で、この地絡電流が検出されることはなく、分
散電源で生じた地絡によって主幹ブレーカ１０が遮断さ
れるのを防止することができるのである。図４における
横軸の１目盛は２０ｍ秒、縦軸の１目盛は５０ｍＡであ
る。また、図中のＧは接地電位を示す。As described above, when a ground fault occurs, the operation of the inverter circuit 6 is stopped after the disconnection switch 10 is disconnected. In addition, it is possible to avoid an erroneous operation in which the main breaker 10 is cut off by a ground fault generated in the distributed power supply. That is, as shown in FIG. 4, if a ground fault occurs at time t1, the disconnection switch 1 at time t2
The ground fault current flowing during the period until the zero disconnection becomes a substantially constant direct current, and this current does not appear in the output of the current transformer incorporated in the main breaker 10, so that the main breaker 10, which is an earth leakage breaker, No ground fault current is detected, and it is possible to prevent the main breaker 10 from being cut off by a ground fault generated by the distributed power supply. In FIG. 4, one scale on the horizontal axis is 20 ms, and one scale on the vertical axis is 50 mA. G in the figure indicates a ground potential.
【００１８】[0018]
【発明の効果】本発明は、太陽電池から出力される直流
電圧を交流電圧に電力変換するインバータ回路を備えた
分散電源と、商用電源と幹線との間に接続された漏電ブ
レーカよりなる主幹ブレーカと、分散電源と幹線との間
に挿入され分散電源と商用電源との系統連系と系統分離
とを行なう解列開閉器と、分散電線における地絡を検出
する地絡検出手段と、地絡検出手段により地絡が検出さ
れると解列開閉器を解列した後にインバータ回路の動作
を停止させる制御部とを備えるものであり、地絡が発生
したときにインバータ回路を動作させた状態で解列開閉
器を解列させるから、地絡検出手段では地絡を検出する
が主幹ブレーカには直流に近い電流が流れるだけであっ
て、主幹ブレーカが誤動作するのを防止することができ
る。要するに分散電源において生じた地絡で主幹ブレー
カが動作することがなく、商用電源が正常であるにもか
かわらず主幹ブレーカが遮断されるという誤動作を防止
することができるのである。According to the present invention, there is provided a main power circuit breaker comprising a distributed power supply having an inverter circuit for converting a DC voltage output from a solar cell into an AC voltage and an earth leakage breaker connected between a commercial power supply and a main line. A disconnector switch inserted between the distributed power supply and the main line to interconnect and separate the distributed power supply and the commercial power supply from each other; a ground fault detecting means for detecting a ground fault in the distributed electric wire; A control unit for stopping the operation of the inverter circuit after disconnecting the disconnection switch when a ground fault is detected by the detection means, and in a state where the inverter circuit is operated when a ground fault occurs. Since the disconnecting switch is disconnected, the ground fault is detected by the ground fault detecting means, but only a current close to DC flows through the main breaker, so that the main breaker can be prevented from malfunctioning. In short, the main breaker does not operate due to the ground fault generated in the distributed power supply, and it is possible to prevent an erroneous operation in which the main breaker is cut off even when the commercial power supply is normal.
【図１】本発明の実施の形態を示す回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of the present invention.
【図２】同上の動作説明図である。FIG. 2 is an operation explanatory view of the above.
【図３】同上の動作説明図である。FIG. 3 is an operation explanatory view of the above.
【図４】同上の動作説明図である。FIG. 4 is an operation explanatory view of the above.
【図５】従来例の問題点を示す動作説明図である。FIG. 5 is an operation explanatory diagram showing a problem of the conventional example.
【図６】同上の動作説明図である。FIG. 6 is an operation explanatory view of the above.
【図７】同上の動作説明図である。FIG. 7 is an operation explanatory diagram of the above.
１ 太陽電池 ３ 商用電源 ６ インバータ回路 ８ 制御部 ９ 判断回路 １０ 解列開閉器 １１ 電流センサ ２０ 主幹ブレーカ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Solar cell 3 Commercial power supply 6 Inverter circuit 8 Control part 9 Judgment circuit 10 Disconnection switch 11 Current sensor 20 Master breaker
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小新 博昭 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 (72)発明者 向井 忠吉 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 (72)発明者 東浜 弘忠 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 (72)発明者 湯浅 裕明 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 Ｆターム(参考） 5G066 HA06 HA13 HB06 ──────────────────────────────────────────────────の Continuing on the front page (72) Inventor Hiroaki Koshin 1048 Kadoma Kadoma, Osaka Prefecture Matsushita Electric Works, Ltd. (72) Inventor Tadayoshi Mukai 1048 Kadoma Kadoma, Kadoma City, Osaka Matsushita Electric Works Co., Ltd. (72) Inventor Hirotada Higashihama 1048 Kadoma, Kadoma, Osaka Pref. Matsushita Electric Works, Ltd. (72) Inventor Hiroaki Yuasa 1048 Kadoma, Kadoma, Kadoma, Osaka Pref. Matsushita Electric Works F-term (reference) 5G066 HA06 HA13 HB06
Claims (1)
電圧に電力変換するインバータ回路を備えた分散電源
と、商用電源と幹線との間に接続された漏電ブレーカよ
りなる主幹ブレーカと、分散電源と幹線との間に挿入さ
れ分散電源と商用電源との系統連系と系統分離とを行な
う解列開閉器と、分散電源における地絡を検出する地絡
検出手段と、地絡検出手段により地絡が検出されると解
列開閉器を解列した後にインバータ回路の動作を停止さ
せる制御部とを備えることを特徴とする太陽光発電シス
テム。1. A distributed power supply including an inverter circuit for converting a DC voltage output from a solar cell into an AC voltage, a main breaker including a ground leakage breaker connected between a commercial power supply and a main line, and a distributed power supply. A disconnection switch inserted between the power supply and the mains to perform system interconnection and system separation between the distributed power supply and the commercial power supply, ground fault detection means for detecting a ground fault in the distributed power supply, and ground fault detection means. And a control unit for stopping the operation of the inverter circuit after disconnecting the disconnection switch when a fault is detected.
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Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| US20080143554A1 (en) * | 2004-07-09 | 2008-06-19 | Ezra Green | Remote access energy meter system and method |
| CN102904279A (en) * | 2012-09-29 | 2013-01-30 | 西安龙腾新能源科技发展有限公司 | Inverter circuit topology and control method thereof |
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- 1998-06-30 JP JP18510698A patent/JP3533090B2/en not_active Expired - Fee Related
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