JP2001008464A - System linkage inverter device - Google Patents

System linkage inverter device

Info

Publication number
JP2001008464A
JP2001008464A JP11168129A JP16812999A JP2001008464A JP 2001008464 A JP2001008464 A JP 2001008464A JP 11168129 A JP11168129 A JP 11168129A JP 16812999 A JP16812999 A JP 16812999A JP 2001008464 A JP2001008464 A JP 2001008464A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
main circuit
interconnection
inverter
self
independent
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP11168129A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3595199B2 (en
Inventor
Hiroshi Nakada
浩史 中田
Hiroichi Kodama
博一 小玉
Masaki Eguchi
政樹 江口
Tsukasa Takebayashi
司 竹林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Priority to JP16812999A priority Critical patent/JP3595199B2/en
Publication of JP2001008464A publication Critical patent/JP2001008464A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3595199B2 publication Critical patent/JP3595199B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/56Power conversion systems, e.g. maximum power point trackers

Landscapes

  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To eliminate distortion of an output voltage in a self-contained operation state and prevent overcurrent from being applied to a self-contained operation load at operation changeover to secure safety. SOLUTION: If a power supply interruption detection unit 47 detects interruption of a commercial power system 3, a linkage self-contained changeover control unit 48 stops the operation of an inverter main circuit 20, and after the parallel-off of a linkage relay 11, a linkage self-contained changeover switch 16 is opened to change the main circuit structure of the inverter main circuit 20 to a transformerless type from a high-frequency transformer insulation type. Then a self-contained relay 13 is closed, and a high-frequency inverter bridge 5 is operated to supply power to a self-contained operation load 14. If recovery from the interruption is detected, the operation of the inverter main circuit 20 is stopped, and after the self-contained relay 13 is paralleled off, the linkage self-contained changeover switch 16 is closed to restore the high-frequency transformer insulation type main circuit structure, the linkage relay 11 is closed, the high-frequency inverter bridge 5 and a low-frequency inverter bridge 9 are operated, and power is supplied to a commercial power system.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、太陽電池等の独立
した直流電源が発生する直流電力を交流電力に変換して
系統(商用電力系統)に接続するインバータ主回路と、
前記直流電源の状態および前記系統の状態を入力して前
記インバータ主回路を制御する制御回路とを備えた系統
連系インバータ装置にかかわり、特に、その自立運転制
御の技術に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an inverter main circuit for converting DC power generated by an independent DC power source such as a solar cell into AC power and connecting the AC power to a system (commercial power system);
The present invention relates to a system interconnection inverter device having a control circuit for controlling the inverter main circuit by inputting the state of the DC power supply and the state of the system, and particularly to a self-sustained operation control technique.

【0002】[0002]

【従来の技術】直流電源である太陽電池は太陽の日射強
度がある程度以上にある場合には直流電力を出力する。
それは二次電池等の他のエネルギー源を介在しなくても
太陽電池のみで直流電力を出力できるということであ
り、火力発電の場合のような有害な物質を排出しないた
め、シンプルでクリーンなエネルギー源として有効であ
る。
2. Description of the Related Art A solar cell, which is a DC power supply, outputs DC power when the solar irradiance is higher than a certain level.
This means that DC power can be output only from solar cells without intervening other energy sources such as secondary batteries.Since it does not emit harmful substances as in the case of thermal power generation, it is simple and clean energy. Effective as a source.

【0003】この太陽電池が発生する直流電力を交流電
力に変換して商用電力系統に供給する系統連系インバー
タ装置においては、太陽電池をできるだけ有効に利用す
るように制御が行われる。日射強度がある程度以上にあ
る昼間においては、インバータ主回路は太陽電池で発生
した直流電力を交流電力に変換して一般交流負荷に供給
し、余剰電力を商用電力系統に供給し、一般交流負荷へ
の電力供給が太陽電池による電力だけでは不足するとき
は商用電力系統から賄うという連系運転を行うが、商用
電力系統が事故や災害等で停電した場合には、インバー
タ主回路を停止して電力変換を行わないようにする。し
かし、日射強度がある程度以上にあるにもかかわらず、
電力変換を行わないのは太陽電池による発電を有効に利
用していないことになる。そこで、停電時にはインバー
タ主回路を商用電力系統から切り離して自立運転を行う
ことが要求されることとなる。特に災害時にはそのよう
な自立運転が重要となる。
In a grid-connected inverter that converts DC power generated by a solar cell into AC power and supplies the AC power to a commercial power system, control is performed so that the solar cell is used as effectively as possible. In the daytime when the solar irradiance is above a certain level, the inverter main circuit converts the DC power generated by the solar cell into AC power and supplies it to the general AC load, supplies the surplus power to the commercial power system, and supplies it to the general AC load. When the power supply from the solar cell alone is insufficient, the commercial power grid is used to operate the grid.However, if the commercial power grid fails due to an accident or disaster, the inverter main circuit is stopped and the power is cut off. Do not perform conversion. However, despite the fact that the solar radiation intensity is above a certain level,
Not performing power conversion means that power generation by the solar cell is not being used effectively. Therefore, at the time of a power failure, it is required that the inverter main circuit be disconnected from the commercial power system to perform an independent operation. Especially in the event of a disaster, such independent driving becomes important.

【0004】商用電力系統が事故等で停電した場合に
は、制御回路は停電を検出してインバータ主回路を停止
させ、日射強度があれば、商用電力系統からインバータ
主回路を切り離した状態で、太陽電池からの直流電力を
交流電力に変換して、自立運転用負荷に供給する自立運
転を行うようにしている。
[0004] When a power failure occurs in the commercial power system due to an accident or the like, the control circuit detects the power failure and stops the inverter main circuit. If there is insolation intensity, the inverter main circuit is disconnected from the commercial power system. Independent operation is performed in which DC power from a solar cell is converted into AC power and supplied to an independent operation load.

【0005】以下に、このような連系運転と自立運転の
切り替えの機能をもつ系統連系インバータ装置の従来例
を図5を参照して説明する。
A conventional example of a system interconnection inverter device having a function of switching between interconnection operation and independent operation will be described below with reference to FIG.

【0006】まず、系統連系インバータ装置101が太
陽電池102から出力された直流電力を商用電力系統1
03と同一の位相および同一の周波数(50/60H
z)をもつ交流電力に変換して、商用電力系統103に
供給する連系運転制御について説明する。系統連系イン
バータ装置101は、大きく分けて、太陽電池102の
直流電力を交流電力に変換して商用電力系統103に接
続するインバータ主回路120と、太陽電池102の状
態および商用電力系統103の状態を入力してインバー
タ主回路120を制御する制御回路115とから構成さ
れている。
First, the grid interconnection inverter device 101 converts the DC power output from the solar cell 102 into the commercial power system 1.
03 and the same frequency (50 / 60H
A description will be given of interconnection operation control in which the power is converted into AC power having z) and supplied to the commercial power system 103. The grid-connected inverter device 101 is roughly divided into an inverter main circuit 120 that converts DC power of the solar cell 102 into AC power and connects the AC power to the commercial power system 103, a state of the solar cell 102, and a state of the commercial power system 103. , And a control circuit 115 for controlling the inverter main circuit 120.

【0007】太陽電池102から系統連系インバータ装
置101におけるインバータ主回路120に入力された
直流電力は高周波インバータブリッジ104において高
周波交流(数十〜数百kHz)に変換され、高周波トラ
ンス105の一次側に供給される。高周波トランス10
5は太陽電池102側(一次側)と商用電力系統103
側(二次側)とを絶縁する役割を担っている。この高周
波トランス105によって絶縁された状態で二次側に誘
起された高周波交流(図3(a)相当)は高周波トラン
ス105の二次側に設けられたダイオードブリッジ10
6により整流される。ダイオードブリッジ106で整流
された整流成分(図3(b)相当)は、DCリアクトル
107aとコンデンサ107bで構成されるフィルタ回
路107により高周波成分の除去と平滑とが行われる
(図3(c)相当)。そして、フィルタ回路107によ
り全波整流波形状にされた直流を、低周波インバータブ
リッジ108において、低周波(50/60Hz〜数百
Hz)で折返し制御することで、低周波(50/60H
z)の正弦波交流が得られる(図3(d)相当)。この
折返し制御は、連系リレー112の後段から得られた商
用電力系統103における商用電力系統電圧信号VEUL
に基づいて行われるものである。
[0007] DC power input from the solar cell 102 to the inverter main circuit 120 in the grid-connected inverter device 101 is converted into high-frequency AC (several tens to several hundred kHz) in the high-frequency inverter bridge 104, and the primary side of the high-frequency transformer 105 Supplied to High frequency transformer 10
5 is a solar cell 102 side (primary side) and a commercial power system 103
It has the role of insulating the side (secondary side). The high-frequency alternating current (corresponding to FIG. 3A) induced on the secondary side while being insulated by the high-frequency transformer 105 is applied to the diode bridge 10 provided on the secondary side of the high-frequency transformer 105.
6 is rectified. The rectified component (corresponding to FIG. 3B) rectified by the diode bridge 106 is subjected to removal and smoothing of a high-frequency component by a filter circuit 107 including a DC reactor 107a and a capacitor 107b (corresponding to FIG. 3C). ). Then, the direct current formed into a full-wave rectified wave shape by the filter circuit 107 is looped back and controlled at a low frequency (50/60 Hz to several hundred Hz) in the low frequency inverter bridge 108, so that the low frequency (50/60 H
A sine wave AC of z) is obtained (corresponding to FIG. 3D). This return control is performed by the commercial power system voltage signal V EUL in the commercial power system 103 obtained from the subsequent stage of the interconnection relay 112.
It is performed based on.

【0008】また、高周波インバータブリッジ104の
前段には、インバータ主回路120への入力電力の変動
を抑える直流コンデンサ109が設けられている。低周
波インバータブリッジ108の後段には、インバータ出
力電流検出器110、高調波成分を吸収するACフィル
タ111および商用電力系統103側との連系および解
列を行う連系リレー112が設けられている。また、低
周波インバータブリッジ108の後段でACフィルタ1
11の次段には、自立運転用負荷114が自立リレー1
13を介して接続されている。
Further, a DC capacitor 109 for suppressing a change in input power to the inverter main circuit 120 is provided at a stage preceding the high-frequency inverter bridge 104. At the subsequent stage of the low-frequency inverter bridge 108, there are provided an inverter output current detector 110, an AC filter 111 for absorbing harmonic components, and a connection relay 112 for connection and disconnection with the commercial power system 103 side. . Further, the AC filter 1 is provided at a stage subsequent to the low-frequency inverter bridge 108.
In the next stage of the load 11, the load 114 for the independent operation is connected to the independent relay 1.
13 are connected.

【0009】制御回路115には、インバータ主回路1
20における高周波インバータブリッジ104と低周波
インバータブリッジ108の制御および連系リレー11
2のオン/オフ制御を行う連系制御部116が設けられ
ている。また、連系リレー112および自立リレー11
3のオン/オフ制御とともに高周波インバータブリッジ
104と低周波インバータブリッジ108の制御を行う
自立制御部117が設けられている。
The control circuit 115 includes an inverter main circuit 1
20 and control of high-frequency inverter bridge 104 and low-frequency inverter bridge 108 and interconnection relay 11
There is provided an interconnection control unit 116 for performing on / off control of the second. In addition, the interconnection relay 112 and the independent relay 11
An independent control unit 117 for controlling the high-frequency inverter bridge 104 and the low-frequency inverter bridge 108 together with the on / off control of No. 3 is provided.

【0010】系統連系インバータ装置101は、連系運
転時には制御回路115の連系制御部116において、
連系リレー112の後段から検出した商用電力系統電圧
信号VEUL に基づいて商用電力系統103の電圧および
周波数を監視している。そして、商用電力系統103が
事故等で停電した場合には、監視している系統電圧/系
統周波数の変化により連系制御部116は停電を検出
し、連系リレー112に対して解列指令信号GRを出力
して連系リレー112を解列するとともにインバータ主
回路120の運転を停止させる。この停電において、太
陽電池102に充分な日射強度があれば、インバータ主
回路120から商用電力系統103を切り離した状態
で、制御回路115内の自立制御部117は自立リレー
113に接続指令信号IRを出力し、自立リレー113
を閉成して自立運転用負荷114をインバータ主回路1
20に接続する。次いで、インバータ主回路120を運
転し、太陽電池102からの直流電力を交流電力に変換
して、自立運転用負荷114に供給する自立運転を行
う。
[0010] The system interconnection inverter device 101 is connected to the interconnection control unit 116 of the control circuit 115 during the interconnection operation.
The voltage and frequency of the commercial power system 103 are monitored based on the commercial power system voltage signal V EUL detected from the subsequent stage of the interconnection relay 112. When the commercial power system 103 has a power failure due to an accident or the like, the interconnection control unit 116 detects the power failure based on a change in the monitored system voltage / system frequency, and issues a disconnection command signal to the interconnection relay 112. GR is output to disconnect the interconnection relay 112 and stop the operation of the inverter main circuit 120. In this power failure, if the solar cell 102 has a sufficient solar radiation intensity, the autonomous control unit 117 in the control circuit 115 transmits the connection command signal IR to the autonomous relay 113 in a state where the commercial power system 103 is disconnected from the inverter main circuit 120. Output, self-supporting relay 113
To close the self-sustained operation load 114 to the inverter main circuit 1
20. Next, the inverter main circuit 120 is operated to convert DC power from the solar cell 102 into AC power and supply the AC power to the load 114 for the self-sustaining operation, thereby performing an independent operation.

【0011】以上のように、系統連系インバータ装置1
01では、太陽電池102からの直流電力を交流電力に
変換して商用電力系統103に供給する連系運転制御を
行う一方、商用電力系統103が事故等で停電した場合
には、停電を検出して商用電力系統103からインバー
タ主回路120を切り離した状態で、太陽電池102か
らの直流電力を交流電力に変換して自立運転用負荷11
4に供給する自立運転制御を行うようになっている。
As described above, the system interconnection inverter device 1
In 01, the DC power from the solar cell 102 is converted to AC power to perform the interconnection operation control to supply the AC power to the commercial power system 103. On the other hand, when the commercial power system 103 is out of service due to an accident or the like, the power outage is detected. With the inverter main circuit 120 disconnected from the commercial power system 103, the DC power from the solar cell 102 is converted into AC power to
4 to perform self-sustaining operation control.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来の技術においては、低周波インバータブリッジ10
8において、その前段のフィルタ回路107による全波
整流波形状の直流(図3(c)相当)を、連系リレー1
12の後段から得られた商用電力系統103における商
用電力系統電圧信号VEUL に基づいて正弦波交流(図3
(d)相当)に折返し制御するため、低周波インバータ
ブリッジ108における出力電圧波形と出力電流波形の
位相が互いに一致していなければならず、遅れの角φが
0で力率cosφ=1の力率1制御しか行えない。すなわ
ち、出力電圧波形と出力電流波形の位相をずらして無効
電力を発生させる無効電力制御を行うことができない構
成となっている。
However, in the prior art described above, the low-frequency inverter bridge 10
8, the direct current (corresponding to FIG. 3C) of the full-wave rectified wave shape by the filter circuit 107 at the preceding stage is connected to the interconnection relay 1.
12 based on the commercial power system voltage signal V EUL in the commercial power system 103 obtained from the subsequent stage of FIG.
(D), the phase of the output voltage waveform and the phase of the output current waveform in the low-frequency inverter bridge 108 must coincide with each other, and the delay angle φ is 0 and the power factor cos φ = 1. Only rate 1 control can be performed. That is, the configuration is such that reactive power control for generating reactive power by shifting the phases of the output voltage waveform and the output current waveform cannot be performed.

【0013】そして、停電時において自立リレー113
を介してインバータ主回路120に接続される自立運転
用負荷114に対しても、低周波インバータブリッジ1
08による折返し制御での力率1制御が影響をもつよう
になっている。すなわち、自立運転制御時においても無
効電力制御を行うことはできず、その結果として、イン
バータ主回路120からの出力電圧波形に歪みが生じる
こととなり、出力電圧波形に歪みが生じると、インバー
タ主回路120に接続している自立運転用負荷114に
おいて、特にモータ負荷などの誘導性負荷において、過
熱、過電流、異常音、誤動作等の障害を招くおそれがあ
った。また、これらの障害が起こると、自立運転用負荷
114の寿命に悪影響を及ぼすおそれがあった。
In the event of a power failure, the self-contained relay 113
The low-frequency inverter bridge 1 is also connected to the independent operation load 114 connected to the inverter main circuit 120 via the
In this case, the power factor 1 control in the return control by the control unit 08 has an effect. That is, the reactive power control cannot be performed even during the self-sustained operation control. As a result, the output voltage waveform from the inverter main circuit 120 is distorted, and if the output voltage waveform is distorted, the inverter main circuit 120 is distorted. In the stand-alone operation load 114 connected to the power supply 120, there is a possibility that an inductive load such as a motor load may cause troubles such as overheating, overcurrent, abnormal sound, and malfunction. Further, when these failures occur, the life of the self-sustaining operation load 114 may be adversely affected.

【0014】さらに、インバータ主回路120が連系運
転制御から自立運転制御に切り替わる際に、インバータ
主回路120の連系運転を停止し、連系リレー112を
解列することで商用電力系統103からインバータ主回
路120を切り離すのであるが、連系制御部116では
連系リレー112に解列指令信号GRを出力するだけで
あって、連系リレー112がその解列指令信号GRを受
信して実際に解列動作を行ったか否かを確認する手段が
なく、連系リレー112が解列状態にあるかどうかが分
からないものとなっている。したがって、もし、連系リ
レー112が解列しておらず、インバータ主回路120
が商用電力系統103と連系したままとなっている状態
で、自立リレー113を投入し、インバータ主回路12
0を運転するとなると、自立運転用負荷114に過電圧
がかかり、部品の故障や破壊につながるおそれがあっ
た。
Further, when the inverter main circuit 120 switches from the interconnection operation control to the self-sustained operation control, the interconnection operation of the inverter main circuit 120 is stopped and the interconnection relay 112 is disconnected to disconnect from the commercial power system 103. Although the inverter main circuit 120 is disconnected, the interconnection control unit 116 only outputs the disconnection command signal GR to the interconnection relay 112, and the interconnection relay 112 receives the disconnection instruction signal GR and There is no means for confirming whether or not the disconnection operation has been performed, and it is not known whether the interconnection relay 112 is in the disconnection state. Therefore, if the interconnection relay 112 is not disconnected, the inverter main circuit 120
Is connected to the commercial power system 103, the self-standing relay 113 is turned on, and the inverter main circuit 12
When the operation is performed at 0, an overvoltage is applied to the self-sustained operation load 114, which may lead to failure or destruction of components.

【0015】一方、インバータ主回路120を自立運転
制御から連系運転制御に切り替える際においても、イン
バータ主回路120の自立運転を停止し、自立リレー1
13を解列してインバータ主回路120から自立運転用
負荷114を切り離すのであるが、自立制御部117で
は自立リレー113に解列指令信号IRを出力するだけ
であり、自立リレー113がその解列指令信号IRを受
信して実際に解列動作を行ったか否かを確認する手段が
なく、自立リレー113が解列状態にあるかどうかが分
からないものとなっている。したがって、もし、自立リ
レー113が解列しておらず、インバータ主回路120
が自立運転用負荷114と接続されたままとなっている
状態で、連系リレー112を投入し、インバータ主回路
120を運転するとなると、やはり自立運転用負荷11
4に過電圧がかかり、部品の故障や破壊につながるおそ
れがあった。
On the other hand, when the inverter main circuit 120 is switched from the independent operation control to the interconnection operation control, the independent operation of the inverter main circuit 120 is stopped, and the independent relay 1 is turned off.
13 is disconnected to disconnect the independent operation load 114 from the inverter main circuit 120. The independent control unit 117 only outputs a disconnection command signal IR to the independent relay 113, and the independent relay 113 There is no means for receiving the command signal IR and confirming whether or not the disconnection operation has actually been performed, and it is not known whether or not the independent relay 113 is in the disconnected state. Therefore, if the self-supporting relay 113 is not disconnected, the inverter main circuit 120
When the interconnection relay 112 is turned on and the inverter main circuit 120 is operated in a state where is connected to the independent operation load 114, the independent operation load 11
There was a possibility that an overvoltage would be applied to No. 4, resulting in failure or destruction of components.

【0016】本発明は上記した課題の解決を図るべく創
作したものであって、商用電力系統が停電している場合
においても太陽電池等の直流電源の有効利用を図り、イ
ンバータ主回路の自立運転時には無効電力制御を可能と
なして、そのときの出力電圧に歪みが生じることを解消
して自立運転用負荷の運転に障害を発生させない系統連
系インバータ装置を提供することを目的としており、さ
らに、連系運転制御と自立運転制御との切り替え時に自
立運転用負荷に過電圧がかからない安全な系統連系イン
バータ装置を提供することを目的としている。
The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and aims to make effective use of a DC power supply such as a solar cell even when a commercial power system is out of power, and to operate the inverter main circuit independently. It is an object of the present invention to provide a grid-connected inverter device that sometimes enables reactive power control, eliminates distortion of the output voltage at that time, and does not cause a failure in the operation of the load for independent operation. It is another object of the present invention to provide a safe grid-connected inverter device in which an overvoltage is not applied to a load for independent operation when switching between interconnected operation control and independent operation control.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】上記した従来技術の課題
の解決を図るための第1の発明の系統連系インバータ装
置は、太陽電池等の直流電源の直流電力を交流電力に変
換して系統に接続するインバータ主回路と、前記直流電
源の状態および前記系統の状態を入力して前記インバー
タ主回路を制御する制御回路とを備えた構成を前提とし
て、前記インバータ主回路が前記系統に連系して運転さ
れる連系運転時の主回路構成と前記系統から解列されて
自立運転用負荷に接続して運転される自立運転時の主回
路構成とを切り替える連系自立切替スイッチ相当の主回
路構成切替手段を備えていることを特徴としている。こ
の構成によると、次のような作用がある。すなわち、停
電になって連系運転制御から自立運転制御に切り替わる
際に、何らかの原因で連系リレーに相当する系統連系解
列手段が解列していない状態で不測に自立運転を行って
も、主回路構成切替手段が系統連系解列手段から自立運
転用負荷を分離しているとともに、主回路構成上、系統
連系解列手段の状態のいかんにかかわらず系統から自立
運転用負荷への影響がなく、自立運転用負荷は直接には
系統とはつながらないので、自立運転用負荷に過電圧は
かからず安全性が向上する。また、停電が解除されて自
立運転制御から連系運転制御に切り替わる際に、何らか
の原因で自立リレーに相当する自立負荷接続解列手段が
解列していない状態で不測に系統と連系して運転を行っ
ても、主回路構成上、系統と自立運転用負荷との間で
は、自立負荷接続解列手段の状態のいかんににかかわら
ず系統から自立運転用負荷への影響がなく、自立運転用
負荷は直接には系統とはつながらないので、自立運転用
負荷に過電圧はかからず安全性が向上する。
A system interconnection inverter device according to a first aspect of the present invention for solving the above-mentioned problems of the prior art converts a DC power of a DC power source such as a solar cell into an AC power and converts the DC power into AC power. The inverter main circuit is connected to the system assuming a configuration including an inverter main circuit connected to the power supply and a control circuit that inputs the state of the DC power supply and the state of the system to control the inverter main circuit. A main circuit equivalent to an interconnection self-contained changeover switch that switches between a main circuit configuration for interconnected operation and a main circuit configuration for self-contained operation that is disconnected from the system and connected to an independent operation load to operate. It is characterized by having circuit configuration switching means. According to this configuration, the following operation is provided. In other words, when switching from the interconnection operation control to the independent operation control due to a power failure, even if the system interconnection disconnection means corresponding to the interconnection relay is not disconnected for some reason, the independent operation may be performed unexpectedly. The main circuit configuration switching means separates the independent operation load from the grid interconnection disconnection means, and the main circuit configuration switches from the grid to the independent operation load regardless of the state of the system interconnection disconnection means. Since the load for independent operation is not directly connected to the grid, there is no overvoltage applied to the load for independent operation, and safety is improved. In addition, when the power failure is canceled and the operation is switched from the independent operation control to the interconnection operation control, unexpected connection to the system is performed in a state where the independent load connection disconnecting means corresponding to the independent relay is not disconnected for some reason. Due to the main circuit configuration, there is no effect on the independent operation load between the system and the independent operation load, regardless of the state of the independent load connection / disconnection means. Since the load for operation is not directly connected to the system, overvoltage is not applied to the load for independent operation, and safety is improved.

【0018】第2の発明の系統連系インバータ装置は、
上記第1の発明において、前記連系運転時の主回路構成
を高周波トランス絶縁方式とし、前記自立運転時の主回
路構成をトランスレス方式とすることを特徴としてい
る。この構成によると、次のような作用がある。すなわ
ち、インバータ主回路の連系運転時においては主回路構
成は高周波トランス絶縁方式であるため、高周波トラン
スにより太陽電池等の直流電源側と系統側とを絶縁して
いるので、回路上では系統への地絡事故を防止すること
ができるとともに、インバータ主回路の自立運転時にお
いては主回路構成は高周波トランスを介さないトランス
レス方式であって、力率1制御に制限される低周波イン
バータブリッジでの折返し制御は無関係となるため、イ
ンバータ主回路は無効電力制御を行うことができる。こ
のように、無効電力制御を行うと、インバータ主回路の
出力電圧波形には歪みを生じることがなく、接続してい
る自立運転用負荷、特にモータ負荷などの誘導性負荷に
対して過熱、過電流、異常音、誤動作等の障害を招く危
険性がない。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a grid-connected inverter device.
In the first invention, the main circuit configuration during the interconnection operation is a high-frequency transformer insulation system, and the main circuit configuration during the self-sustaining operation is a transformerless system. According to this configuration, the following operation is provided. In other words, during the interconnection operation of the inverter main circuit, the main circuit configuration is a high-frequency transformer insulation system, and the high-frequency transformer insulates the DC power supply side such as solar cells from the system side. The main circuit configuration is a transformerless system that does not pass through a high-frequency transformer when the inverter main circuit operates independently, and a low-frequency inverter bridge that is limited to power factor 1 control is used. Since the turning control of the inverter becomes irrelevant, the inverter main circuit can perform the reactive power control. As described above, when the reactive power control is performed, no distortion occurs in the output voltage waveform of the inverter main circuit, and overheating and overheating of the connected independent operation load, particularly an inductive load such as a motor load. There is no danger of causing obstacles such as current, abnormal noise, and malfunction.

【0019】第3の発明の系統連系インバータ装置は、
第1、第2の発明において、前記主回路構成切替手段が
高周波トランスの一次側に設けられていることを特徴と
している。この構成によると、次のような作用がある。
すなわち、連系自立切替スイッチに相当する主回路構成
切替手段を高周波トランスの一次側に設けたことによ
り、高周波トランスを介さずに自立運転用負荷に対して
交流電力を供給することが可能となり、力率1制御に制
限される低周波インバータブリッジでの折返し制御は無
関係となるため、インバータ主回路は無効電力制御を行
うことができる。このように、無効電力制御を行うと、
インバータ主回路の出力電圧波形には歪みを生じること
がなく、接続している自立運転用負荷、特にモータ負荷
などの誘導性負荷に対して過熱、過電流、異常音、誤動
作等の障害を招く危険性がない。しかも、部品共有化を
実現する。これは、次のようなことを意味している。自
立運転用負荷に対する出力の無効電力制御を行うに当た
っては別の構成が考えられる。すなわち、自立運転時に
動作させるインバータブリッジ、直流コンデンサとし
て、連系運転時に動作させるインバータブリッジ、直流
コンデンサとは別に自立運転専用に設け、2つの直流コ
ンデンサを太陽電池等の直流電源に対して連系自立切替
スイッチ相当の主回路構成切替手段で切り替えるように
構成することが考えられる。しかし、この場合は、直流
コンデンサとインバータブリッジとの組がもう一組必要
となり、コストアップを招来する。このような考え方に
対して、第3の発明においては、高周波トランスの一次
側に主回路構成切替手段を設けてあるので、自立運転制
御専用の直流コンデンサおよびインバータブリッジを設
ける必要性がなくなり、インバータ主回路における主回
路部品のうち、直流コンデンサおよびインバータブリッ
ジの共有化が図れ、部品コストの低減を行うことができ
る。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a grid-connected inverter device.
In the first and second inventions, the main circuit configuration switching means is provided on a primary side of a high-frequency transformer. According to this configuration, the following operation is provided.
That is, by providing the main circuit configuration switching means corresponding to the interconnection independent switch on the primary side of the high-frequency transformer, it becomes possible to supply AC power to the independent operation load without passing through the high-frequency transformer, Since the return control in the low frequency inverter bridge limited to the power factor 1 control becomes irrelevant, the inverter main circuit can perform the reactive power control. Thus, when the reactive power control is performed,
There is no distortion in the output voltage waveform of the inverter main circuit, and it causes troubles such as overheating, overcurrent, abnormal sound, and malfunction to the connected independent operation load, especially the inductive load such as the motor load. There is no danger. In addition, parts can be shared. This means the following. Another configuration is conceivable for performing the reactive power control of the output with respect to the independent operation load. In other words, an inverter bridge operated during self-sustaining operation, a DC capacitor, an inverter bridge operated during interconnection operation, and a separate DC capacitor provided exclusively for autonomous operation, and two DC capacitors connected to a DC power source such as a solar cell. It is conceivable to adopt a configuration in which switching is performed by a main circuit configuration switching unit equivalent to an independent switch. However, in this case, another pair of the DC capacitor and the inverter bridge is required, which leads to an increase in cost. In the third aspect of the present invention, since the main circuit configuration switching means is provided on the primary side of the high-frequency transformer, there is no need to provide a DC capacitor and an inverter bridge dedicated to independent operation control. Among the main circuit components in the main circuit, the DC capacitor and the inverter bridge can be shared, and the cost of the components can be reduced.

【0020】第4の発明の系統連系インバータ装置は、
上記第1〜第3の発明において、前記連系運転時の主回
路構成である高周波トランス絶縁方式ではインバータ出
力電流信号と電流基準信号との波形間の誤差がなくなる
ように前記インバータ主回路を制御し、前記自立運転時
の主回路構成であるトランスレス方式ではインバータ出
力電圧信号と電圧基準信号との波形間の誤差がなくなり
かつ出力電圧が一定となるように前記インバータ主回路
を制御することを特徴としている。この構成によると、
次のような作用がある。すなわち、連系運転時における
高周波トランス絶縁方式主回路構成において、インバー
タ出力電流信号と電流基準信号との波形間の誤差がなく
なるようにインバータ主回路を制御することで、系統に
対してインバータ出力電流波形に歪みの少ない高品質な
電力を供給することができる。一方、自立運転時におけ
るトランスレス方式主回路構成において、インバータ出
力電圧信号と電圧基準信号との波形間の誤差がなくなり
かつ出力電圧が一定となるようにインバータ主回路を制
御することで、自立運転用負荷に対して出力電圧が一定
でインバータ出力電圧波形に歪みの少ない高品質な電力
を供給することができる。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a grid-connected inverter device.
In the first to third inventions, in the high-frequency transformer insulation system, which is the main circuit configuration during the interconnection operation, the inverter main circuit is controlled so that there is no error between the waveforms of the inverter output current signal and the current reference signal. However, in the transformerless system, which is the main circuit configuration during the self-sustaining operation, the inverter main circuit is controlled so that there is no error between the waveforms of the inverter output voltage signal and the voltage reference signal and the output voltage is constant. Features. According to this configuration,
It has the following effects. That is, in the main circuit configuration of the high-frequency transformer isolation system during the interconnection operation, the inverter main circuit is controlled so that the error between the waveforms of the inverter output current signal and the current reference signal is eliminated, so that the inverter output current It is possible to supply high-quality power with little distortion in the waveform. On the other hand, in the transformerless main circuit configuration during the self-sustained operation, the self-sustained operation is controlled by controlling the inverter main circuit so that the error between the waveforms of the inverter output voltage signal and the voltage reference signal is eliminated and the output voltage is constant. It is possible to supply high-quality power with a constant output voltage to the load for use and low distortion in the inverter output voltage waveform.

【0021】第5の発明の系統連系インバータ装置は、
上記第1〜第4の発明において、前記高周波トランス絶
縁方式の主回路構成での出力をAC200Vとし、前記
トランスレス方式の主回路構成での出力をAC100V
としてあることを特徴としている。この構成によると、
次のような作用がある。すなわち、連系運転時ではイン
バータ主回路は系統に出力するために出力電圧はAC2
00Vとなるが、系統が事故または災害などで停電した
場合にインバータ主回路を運転する自立運転時において
は、系統にインバータ主回路の出力を供給する必要がな
いのでAC200Vでなくてもよく、AC100Vとす
ることにより、自立運転用負荷としてはAC100Vを
電源とする家庭用電気負荷を使用することができ、さら
には、インバータ制御においてAC100V出力とする
ので、インバータ主回路内でAC200VからAC10
0Vに電圧変換する必要がないため、変圧用トランス等
の部品が不要となる。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a grid-connected inverter device.
In the first to fourth inventions, the output in the main circuit configuration of the high-frequency transformer isolation system is set to 200 V AC, and the output in the main circuit configuration of the transformerless system is set to 100 V AC.
It is characterized by having. According to this configuration,
It has the following effects. That is, during the interconnection operation, the output voltage is AC2 because the inverter main circuit outputs to the grid.
However, during self-sustained operation, in which the inverter main circuit is operated in the event of a power outage due to an accident or disaster, it is not necessary to supply the output of the inverter main circuit to the system. As a result, a household electric load using AC100V as a power source can be used as a self-sustaining operation load. Further, since an AC100V output is used in the inverter control, AC200V to AC10V can be used in the inverter main circuit.
Since there is no need to convert the voltage to 0V, components such as a transformer for voltage transformation are not required.

【0022】第6の発明の系統連系インバータ装置は、
太陽電池等の直流電源の直流電力を交流電力に変換して
系統に接続するインバータ主回路と、前記直流電源の状
態および前記系統の状態を入力して前記インバータ主回
路を制御する制御回路とを備えた系統連系インバータ装
置であって、前記系統の停電を検出する停電検出手段
と、前記インバータ主回路と前記系統とを連系および解
列する連系リレー相当の系統連系解列手段と、前記イン
バータ主回路と自立運転用負荷とを接続および解列する
自立リレー相当の自立負荷接続解列手段と、前記インバ
ータ主回路が前記系統に連系して運転される連系運転時
の主回路構成と前記系統から解列されて自立運転用負荷
と接続して運転される自立運転時の主回路構成とを切り
替える連系自立切替スイッチ相当の主回路構成切替手段
と、前記系統連系解列手段、前記自立負荷接続解列手段
および前記主回路構成切替手段を制御する連系自立切替
制御部相当の連系自立切替制御手段とを備えていること
を特徴としている。この構成によると、次のような作用
がある。すなわち、日射強度がある程度以上にある日中
時において、系統が停電していなければ、インバータ主
回路と系統とを連系してインバータ主回路を運転し、太
陽電池等の直流電源から得られた直流電力を交流電力に
変換して系統に出力することができ、一方、系統が停電
した場合は停電を検知して、インバータ主回路を停止さ
せ、インバータ主回路と系統とを解列するとともに、イ
ンバータ主回路に自立運転用負荷を接続して自立運転を
行い、太陽電池等の直流電源からの直流電力を交流電力
に変換して自立運転用負荷に出力するので、太陽電池等
の直流電源の有効利用を図ることができる。
A system interconnection inverter device according to a sixth aspect of the present invention
An inverter main circuit that converts DC power of a DC power supply such as a solar cell into AC power and connects the AC power to a system, and a control circuit that inputs the state of the DC power supply and the state of the system and controls the inverter main circuit. A system interconnection inverter device comprising: a power failure detection unit that detects a power failure of the system; and a system interconnection disconnection unit equivalent to a interconnection relay that interconnects and disconnects the inverter main circuit and the system. A self-sustained load connection / disconnection means corresponding to a self-contained relay for connecting and disconnecting the inverter main circuit and the self-sustained operation load, and a main unit for an interconnected operation in which the inverter main circuit is operated in connection with the system. Main circuit configuration switching means equivalent to an interconnection self-contained changeover switch for switching between a circuit configuration and a main circuit configuration during self-sustained operation that is disconnected from the system and connected to an independent operation load, and the system interconnection solution Means, is characterized in that it comprises a said self load connection disconnection means and interconnection self switching control unit equivalent interconnection autonomous switching control means for controlling the main circuit configuration switching means. According to this configuration, the following operation is provided. That is, during the daytime when the solar irradiance is more than a certain level, if the system is not out of power, the inverter main circuit and the system are interconnected to operate the inverter main circuit, and obtained from a DC power source such as a solar cell. DC power can be converted to AC power and output to the grid, while if the grid fails, the power failure is detected, the inverter main circuit is stopped, and the inverter main circuit and the grid are disconnected, A self-sustained operation load is connected to the inverter main circuit to perform self-sustained operation, and DC power from a DC power supply such as a solar cell is converted into AC power and output to the self-sustained operation load. Effective utilization can be achieved.

【0023】第7の発明の系統連系インバータ装置は、
上記第6の発明において、前記連系リレー相当の系統連
系解列手段は前記インバータ主回路と前記系統との解列
状態において解列確認信号を出力し、連系状態において
連系確認信号を出力することを特徴としている。この構
成によると、次のような作用がある。すなわち、連系リ
レー相当の系統連系解列手段はインバータ主回路と系統
とを解列すると解列確認信号を制御回路に出力し、制御
回路はインバータ主回路と系統とが切り離されているこ
とが確実に分かるので、インバータ主回路は系統との連
系状態で自立運転を行う危険性がなく、さらには自立運
転用負荷に過電圧がかかることがないので安全性を向上
することができる。
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a grid-connected inverter device.
In the sixth aspect, the system interconnection disconnecting means corresponding to the interconnection relay outputs a disconnection confirmation signal in a disconnection state between the inverter main circuit and the system, and outputs the interconnection confirmation signal in a connection state. It is characterized by outputting. According to this configuration, the following operation is provided. In other words, the system interconnection disconnecting means equivalent to the interconnection relay outputs a disconnection confirmation signal to the control circuit when the inverter main circuit is disconnected from the system, and the control circuit is disconnected from the inverter main circuit. Therefore, there is no danger that the inverter main circuit will operate in a self-sustaining manner in an interconnected state with the system, and furthermore, no overvoltage will be applied to the self-sustaining operation load, so that safety can be improved.

【0024】第8の発明の系統連系インバータ装置は、
上記第6、第7の発明において、前記自立リレー相当の
自立負荷接続解列手段は前記インバータ主回路と前記自
立運転用負荷との解列状態において解列確認信号を出力
し、接続状態において接続確認信号を出力することを特
徴としている。この構成によると、次のような作用があ
る。すなわち、自立リレー相当の自立負荷接続解列手段
はインバータ主回路と自立運転用負荷とを解列すると解
列確認信号を制御回路に出力し、制御回路はインバータ
主回路と自立運転用負荷とが切り離されていることが確
実に分かるので、インバータ主回路は自立運転用負荷と
の接続状態で連系運転を行う危険性がなく、さらには自
立運転用負荷に過電圧がかかることがないので安全性を
向上することができる。
According to an eighth aspect of the present invention, there is provided a system interconnection inverter device comprising:
In the sixth and seventh inventions, the independent load connection disconnecting means corresponding to the independent relay outputs a disconnection confirmation signal in a disconnected state between the inverter main circuit and the independent operation load, and connects in a connected state. It is characterized by outputting a confirmation signal. According to this configuration, the following operation is provided. That is, the independent load connection disconnecting means corresponding to the independent relay outputs a disconnection confirmation signal to the control circuit when the inverter main circuit and the independent operation load are disconnected, and the control circuit connects the inverter main circuit and the independent operation load. Since the inverter main circuit can be reliably identified as being disconnected, there is no danger of performing interconnected operation in the state of connection with the self-sustaining operation load. Can be improved.

【0025】第9の発明の系統連系インバータ装置は、
上記第6〜第8の発明において、前記連系自立切替制御
手段は前記連系リレー相当の系統連系解列手段が出力す
る信号を監視し、前記系統連系解列手段からの解列確認
信号を検出すると前記連系自立切替スイッチ相当の主回
路構成切替手段に連系運転時の主回路構成から自立運転
時の主回路構成への切替動作を許容する一方、前記連系
リレー相当の系統連系解列手段からの解列確認信号を検
出しないときは前記の切替動作を許容せずに引き続き信
号を監視することを特徴としている。この構成による
と、次のような作用がある。すなわち、連系自立切替制
御手段は連系リレー相当の系統連系解列手段が出力する
解列確認信号を監視しており、インバータ主回路と系統
とが切り離されていることを確認してから連系運転時の
主回路構成から自立運転時の主回路構成に切り替えるこ
とができるので、系統から大きな電圧がかかっていない
状態で連系自立切替スイッチ相当の主回路構成切替手段
を切り替えることができ、安全性を向上することができ
る。また、主回路構成切替手段としては耐圧の小さいタ
イプを使用することができるので、部品コストの低減を
図ることができる。
According to a ninth invention, there is provided a grid-connected inverter device comprising:
In the sixth to eighth inventions, the interconnection independent switching control means monitors a signal output from the interconnection disconnection means corresponding to the interconnection relay, and confirms disconnection from the interconnection disconnection means. Upon detecting the signal, the main circuit configuration switching means equivalent to the interconnection independent switch allows the switching operation from the main circuit configuration during interconnection operation to the main circuit configuration during independent operation, while the system equivalent to the interconnection relay When the disconnection confirmation signal from the interconnection disconnection means is not detected, the switching operation is not permitted and the signal is continuously monitored. According to this configuration, the following operation is provided. That is, the interconnection independent switching control means monitors the disconnection confirmation signal output by the interconnection disconnection means equivalent to the interconnection relay, and after confirming that the inverter main circuit and the system are disconnected, Since the main circuit configuration at the time of interconnection operation can be switched to the main circuit configuration at the time of self-sustaining operation, the main circuit configuration switching means equivalent to the interconnection self-contained changeover switch can be switched without applying a large voltage from the system. , Safety can be improved. Further, since a type having a small withstand voltage can be used as the main circuit configuration switching means, the cost of parts can be reduced.

【0026】第10の発明の系統連系インバータ装置
は、上記第6〜第9の発明において、前記連系自立切替
制御手段は前記自立リレー相当の自立負荷接続解列手段
が出力する信号を監視し、前記自立リレー相当の自立負
荷接続解列手段からの解列確認信号を検出すると前記連
系自立切替スイッチ相当の主回路構成切替手段に自立運
転時の主回路構成から連系運転時の主回路構成への切替
動作を許容する一方、前記自立リレー相当の自立負荷接
続解列手段からの解列確認信号を検出しないときは前記
の切替動作を許容せずに引き続き信号を監視することを
特徴としている。この構成によると、次のような作用が
ある。すなわち、連系自立切替制御手段は自立リレー相
当の自立負荷接続解列手段が出力する解列確認信号を監
視しており、インバータ主回路と自立運転用負荷とが切
り離されていることを確認してから自立運転時の主回路
構成から連系運転時の主回路構成に切り替えることがで
きるので、自立運転用負荷との接続状態のままで連系運
転を行う危険性がなく、さらには自立運転用負荷に過電
圧がかかることがないので安全性を向上することができ
る。
In a tenth aspect of the present invention, in the sixth to ninth aspects, the interconnection independent switching control means monitors a signal output from the independent load connection disconnecting means corresponding to the independent relay. When the disconnection confirmation signal from the independent load connection disconnecting means equivalent to the independent relay is detected, the main circuit configuration switching means equivalent to the interconnection independent switch is switched from the main circuit configuration during the independent operation to the main circuit configuration during the interconnection operation. While permitting the switching operation to the circuit configuration, when the disconnection confirmation signal from the independent load connection disconnecting means corresponding to the independent relay is not detected, the switching operation is not permitted and the signal is continuously monitored. And According to this configuration, the following operation is provided. That is, the interconnection independent switching control means monitors the disconnection confirmation signal output by the independent load connection disconnecting means corresponding to the independent relay, and confirms that the inverter main circuit and the independent operation load are disconnected. Since the main circuit configuration during self-sustained operation can be switched to the main circuit configuration during interconnected operation, there is no danger of performing interconnected operation with the load connected to the self-sustaining operation. Since no overvoltage is applied to the utility load, safety can be improved.

【0027】本発明の上記した構成要件については次の
ように解釈し得るものとする。「系統」については、通
常は、商用系統のことであるが、商用に限る必要はない
ため、このような表現としている。「太陽電池の状態」
については、太陽電池において生成される電力または電
圧または電流その他の電気量もしくはこれらに関連する
物理量一般である。「系統の状態」についても同様であ
る。さらに、請求項の記載における「特徴とする」とい
う字義については、これは説明の便宜上のことであるに
すぎず、本発明が対象とする系統連系インバータ装置の
実物において、関係する構成が特別に顕著に現れている
という意味のみに解釈してはならない。あくまで従来の
技術との対比において説明の便宜上用いている文言であ
ることに留意しなければならない。
The above components of the present invention can be interpreted as follows. The term “system” generally refers to a commercial system, but is not limited to a commercial system, and is thus expressed as such. "Solar cell status"
Is a power or voltage or current generated in the solar cell or other electric quantity or a physical quantity related thereto in general. The same applies to “system status”. Furthermore, the meaning of “characterized” in the claims is merely for the convenience of explanation, and the actual configuration of the grid-connected inverter device to which the present invention is applied has a special configuration. Should not be interpreted merely as meaning that it is prominently expressed. It should be noted that the wording is used for convenience of explanation in comparison with the related art.

【0028】[0028]

【発明の実施の形態】以下、本発明にかかわる系統連系
インバータ装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説
明する。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a system interconnection inverter device according to the present invention.

【0029】図1は系統連系インバータ装置の回路構成
を示す回路図である。系統連系インバータ装置1は、太
陽電池2から出力される直流電力を商用電力系統3と同
一の位相および同一の周波数(50/60Hz)をもつ
交流電力に変換し、商用電力系統3に供給する。また、
商用電力系統3の停電等において、自立運転用負荷14
に交流電力を供給する。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a circuit configuration of a system interconnection inverter device. The grid interconnection inverter device 1 converts DC power output from the solar cell 2 into AC power having the same phase and the same frequency (50/60 Hz) as the commercial power system 3 and supplies the AC power to the commercial power system 3. . Also,
In the event of a power outage of the commercial power system 3, for example,
Supply AC power to

【0030】系統連系インバータ装置1は、大きく分け
て、太陽電池2の直流電力を交流電力に変換して商用電
力系統3に接続するインバータ主回路20と、太陽電池
2の状態および商用電力系統3の状態を入力してインバ
ータ主回路20を制御する制御回路30とから構成され
ている。
The grid-connected inverter device 1 is roughly divided into an inverter main circuit 20 for converting the DC power of the solar cell 2 into AC power and connecting the AC power to the commercial power system 3, a state of the solar cell 2 and a commercial power system. 3 and a control circuit 30 for controlling the inverter main circuit 20 by inputting the state of FIG.

【0031】インバータ主回路20は、太陽電池2を接
続する入力端子17a,17bと、入力端子17a,1
7b間に接続された直流コンデンサ4と、直流コンデン
サ4に並列接続された4つのスイッチング素子Q1〜Q
4のブリッジ構成からなる高周波インバータブリッジ5
と、高周波インバータブリッジ5の出力端子間に接続さ
れた連系自立切替スイッチ16と、連系自立切替スイッ
チ16の両端間に一次巻線が接続された高周波トランス
6と、高周波トランス6の二次巻線の両端間に並列接続
された4つのダイオードのブリッジ構成からなるダイオ
ードブリッジ7と、ダイオードブリッジ7の出力端子間
に接続されたDCリアクトル8aおよびコンデンサ8b
からなるフィルタ回路8と、フィルタ回路8におけるコ
ンデンサ8bの両端間に並列接続された4つのスイッチ
ング素子S1〜S4のブリッジ構成からなる低周波イン
バータブリッジ9と、低周波インバータブリッジ9の出
力端子間に接続されたACリアクトル10aとコンデン
サ10bからなるACフィルタ10と、ACフィルタ1
0におけるコンデンサ10bの両端間に接続された連系
リレー11と、ACフィルタ10の箇所に介装されたイ
ンバータ出力電流検出器12と、連系リレー11に接続
された商用電力系統3への出力端子18a,18bと、
高周波インバータブリッジ5の出力端子間に接続された
自立リレー13と、自立リレー13に接続されたACリ
アクトル15aとコンデンサ15bからなる自立用フィ
ルタ回路15と、自立用フィルタ回路15におけるコン
デンサ15bの両端間に接続された自立運転用負荷14
に対する負荷接続端子19a,19bとを備えて構成さ
れている。この回路構成において、高周波インバータブ
リッジ5の出力端子間と高周波トランス6の一次巻線と
の間に連系自立切替スイッチ16を介挿してあること
と、その連系自立切替スイッチ16と高周波インバータ
ブリッジ5の出力端子との接続点に自立リレー13と自
立用フィルタ回路15と負荷接続端子19a,19bか
らなる自立運転用負荷出力系を接続してあることが、本
発明の実施の形態として工夫した点である。
The inverter main circuit 20 includes input terminals 17a and 17b for connecting the solar cell 2 and input terminals 17a and 1b.
7b, and four switching elements Q1-Q connected in parallel with the DC capacitor 4.
High-frequency inverter bridge 5 consisting of 4 bridges
A high-frequency transformer 6 having a primary winding connected between both ends of the interconnection self-contained switch 16 connected between output terminals of the high-frequency inverter bridge 5; A diode bridge 7 having a bridge configuration of four diodes connected in parallel between both ends of the winding, a DC reactor 8a and a capacitor 8b connected between output terminals of the diode bridge 7
A low frequency inverter bridge 9 having a bridge configuration of four switching elements S1 to S4 connected in parallel between both ends of a capacitor 8b in the filter circuit 8, and an output terminal of the low frequency inverter bridge 9 An AC filter 10 composed of a connected AC reactor 10a and a capacitor 10b;
0, the interconnection relay 11 connected between both ends of the capacitor 10b, the inverter output current detector 12 interposed at the AC filter 10, and the output to the commercial power system 3 connected to the interconnection relay 11. Terminals 18a, 18b,
A self-contained relay 13 connected between the output terminals of the high-frequency inverter bridge 5, a self-contained filter circuit 15 including an AC reactor 15a and a capacitor 15b connected to the self-contained relay 13, and both ends of the capacitor 15b in the self-contained filter circuit 15 Independent operation load 14 connected to
, And load connection terminals 19a and 19b. In this circuit configuration, the interconnection independent switch 16 is inserted between the output terminal of the high-frequency inverter bridge 5 and the primary winding of the high-frequency transformer 6, and the interconnection independent switch 16 is connected to the high-frequency inverter bridge. The embodiment of the present invention has devised that an independent load output system composed of an independent relay 13, an independent filter circuit 15, and load connection terminals 19a and 19b is connected to a connection point with the output terminal No. 5. Is a point.

【0032】直流コンデンサ4は電解コンデンサで構成
され、太陽電池2から入力される直流電力の変動を抑制
するものである。高周波インバータブリッジ5は、イン
バータ主回路20に入力された直流電力を高周波交流
(数十〜数百kHz)に変換するものである。高周波ト
ランス6は、太陽電池2側(一次側)と商用電力系統3
側(二次側)とを絶縁する役割を担うものである。ダイ
オードブリッジ7は、高周波トランス6の二次側で得ら
れた図3(a)に示すような高周波交流を整流するもの
であり、そのように整流された電圧は図3(b)に示す
ようになる。DCリアクトル8aとコンデンサ8bで構
成されたフィルタ回路8は、整流波形に含まれる高周波
成分の除去および平滑を行うものであり、そのように平
滑された全波整流波形状の電圧は図3(c)に示すよう
になる。低周波インバータブリッジ9は、フィルタ回路
8による全波整流波形状の直流を低周波(50/60H
z〜数百Hz)で折返し制御を行い、図3(d)に示す
ような低周波(50/60Hz)の正弦波交流を生成す
るものである。ACリアクトル10aとコンデンサ10
bで構成されたACフィルタ10は、高調波成分の吸収
を行うものである。
The DC capacitor 4 is composed of an electrolytic capacitor and suppresses fluctuations in DC power input from the solar cell 2. The high-frequency inverter bridge 5 converts DC power input to the inverter main circuit 20 into high-frequency AC (several tens to several hundred kHz). The high-frequency transformer 6 is connected between the solar cell 2 (primary side) and the commercial power system 3.
It plays the role of insulating the side (secondary side). The diode bridge 7 rectifies the high-frequency alternating current obtained on the secondary side of the high-frequency transformer 6 as shown in FIG. 3A, and the voltage thus rectified is as shown in FIG. become. The filter circuit 8 composed of the DC reactor 8a and the capacitor 8b removes and smoothes high-frequency components contained in the rectified waveform, and the voltage of the smoothed full-wave rectified waveform shown in FIG. ). The low-frequency inverter bridge 9 converts the direct current of the full-wave rectified wave shape by the filter circuit 8 into a low-frequency (50 / 60H
3 to several hundred Hz) to generate a low frequency (50/60 Hz) sine wave alternating current as shown in FIG. AC reactor 10a and capacitor 10
The AC filter 10 constituted by b absorbs a harmonic component.

【0033】連系リレー11は、インバータ主回路20
を商用電力系統3に対して連系および解列を行うもので
ある。この連系リレー11は、請求項にいう「系統連系
解列手段」に相当している。
The interconnection relay 11 includes an inverter main circuit 20
Are connected to and disconnected from the commercial power system 3. The interconnection relay 11 corresponds to a “system interconnection / disconnection unit” described in the claims.

【0034】インバータ出力電流検出器12は、低周波
インバータブリッジ9の後段においてインバータ出力電
流信号Iout を検出して制御回路30におけるPWM変
調制御部43に出力するようになっている。
The inverter output current detector 12 detects an inverter output current signal Iout at a stage subsequent to the low frequency inverter bridge 9 and outputs the signal to the PWM modulation control unit 43 in the control circuit 30.

【0035】連系自立切替スイッチ16は、連系運転時
において閉成されることによりインバータ主回路20の
主回路構成を高周波トランス絶縁方式とし、また、自立
運転時において開成されることによりインバータ主回路
20の主回路構成をトランスレス方式とするといった具
合に、インバータ主回路20の主回路構成を切り替える
ためのものである。この連系自立切替スイッチ16は、
請求項にいう「主回路構成切替手段」に相当している。
自立リレー13は、自立運転用負荷14との接続および
解列を行うものである。この自立リレー13は、請求項
にいう「自立負荷接続解列手段」に相当している。
The interconnection independent switch 16 is closed during the interconnection operation so that the main circuit configuration of the inverter main circuit 20 is of a high-frequency transformer insulation type. This is for switching the main circuit configuration of the inverter main circuit 20 such that the main circuit configuration of the circuit 20 is a transformerless system. This interconnection independent switch 16 is
It corresponds to "main circuit configuration switching means" in the claims.
The independent relay 13 connects and disconnects with the independent operation load 14. The self-supporting relay 13 corresponds to “self-supporting load connection / disconnection means” described in the claims.

【0036】制御回路30は、高周波インバータブリッ
ジ5と低周波インバータブリッジ9と連系リレー11と
自立リレー13と連系自立切替スイッチ16とを制御す
るものであり、この制御回路30は、高周波インバータ
ブリッジ制御部31と低周波インバータブリッジ制御部
32と連系自立制御部33とから構成されている。
The control circuit 30 controls the high-frequency inverter bridge 5, the low-frequency inverter bridge 9, the interconnection relay 11, the independent relay 13, and the interconnection independent switch 16, and the control circuit 30 It comprises a bridge control unit 31, a low-frequency inverter bridge control unit 32, and an interconnection independent control unit 33.

【0037】高周波インバータブリッジ制御部31は、
最大電力点追従制御部41と制御量演算部42とPWM
変調制御部43とゲートドライブ信号生成部44とを備
えている。
The high-frequency inverter bridge control unit 31
Maximum power point tracking control unit 41, control amount calculation unit 42, and PWM
A modulation control unit 43 and a gate drive signal generation unit 44 are provided.

【0038】最大電力点追従制御部41は、連系運転時
において直流コンデンサ4の両端から検出された直流入
力電圧Vinから求めた太陽電池動作点電圧の変化率を監
視して、その監視結果を制御量演算部42に出力ように
なっている。制御量演算部42は、連系運転時において
は、インバータ出力電流検出器12からのインバータ出
力電流信号Iout に対する比較基準となる電流基準信号
Iref を生成し、自立運転時においては、高周波インバ
ータブリッジ5の出力端子からのインバータ出力電圧信
号Vout に対する比較基準となる電圧基準信号Vref を
生成し、それぞれをPWM変調制御部43に出力するよ
うに構成されている。PWM変調制御部43は、連系運
転時においては、インバータ出力電流信号Iout と電流
基準信号Iref との誤差を所定周期単位で波形積分し、
得られた積分波形データに対してPWM変調制御を行っ
てパルス列信号PLを生成し、それをゲートドライブ信
号生成部44に出力するように構成されている。また、
このPWM変調制御部43は、自立運転時においては、
インバータ出力電圧信号Vout と電圧基準信号Vref と
の誤差を増幅して得られる誤差増幅信号を生成するが、
この誤差増幅信号は商用電力系統3の電圧波形と同一周
波数(50/60Hz)の図4(a)に示すような正弦
波信号となっており、そのような誤差増幅信号に同期し
た高周波のキャリア信号(数十kHz)と誤差増幅信号
との比較によるPWM変調制御を行って図4(b)に示
すようなパルス列信号PLを生成し、それをゲートドラ
イブ信号生成部44に出力するように構成されている。
ゲートドライブ信号生成部44は、PWM変調制御部4
3が生成したパルス列信号PLに基づいて高周波インバ
ータブリッジ5の4つのスイッチング素子Q1〜Q4を
オン/オフ制御するものである。
The maximum power point follow-up controller 41 monitors the rate of change of the solar cell operating point voltage obtained from the DC input voltage Vin detected from both ends of the DC capacitor 4 during the interconnection operation, and monitors the monitoring result. The output is output to the control amount calculation unit 42. The control amount calculation unit 42 generates a current reference signal Iref as a reference for comparison with the inverter output current signal Iout from the inverter output current detector 12 during the interconnection operation, and the high frequency inverter bridge 5 , And generates a voltage reference signal Vref as a reference for comparison with the inverter output voltage signal Vout from the output terminal of the PWM control unit 43. During the interconnection operation, the PWM modulation control unit 43 integrates an error between the inverter output current signal Iout and the current reference signal Iref in a predetermined cycle unit,
The obtained integrated waveform data is subjected to PWM modulation control to generate a pulse train signal PL, which is output to the gate drive signal generator 44. Also,
The PWM modulation control unit 43 operates during the self-sustaining operation.
An error amplification signal obtained by amplifying an error between the inverter output voltage signal Vout and the voltage reference signal Vref is generated,
This error amplified signal is a sine wave signal having the same frequency (50/60 Hz) as the voltage waveform of the commercial power system 3 as shown in FIG. 4A, and a high-frequency carrier synchronized with such an error amplified signal. A pulse train signal PL as shown in FIG. 4B is generated by performing PWM modulation control by comparing a signal (several tens of kHz) with an error amplified signal, and is output to the gate drive signal generation unit 44. Have been.
The gate drive signal generation unit 44 includes the PWM modulation control unit 4
The on / off control of the four switching elements Q1 to Q4 of the high-frequency inverter bridge 5 is performed based on the pulse train signal PL generated by the switching element 3.

【0039】低周波インバータブリッジ制御部32は、
折返し制御部45とゲートドライブ信号生成部46とか
ら構成されている。折返し制御部45は、連系運転時に
連系リレー11の後段から検出された商用電力系統電圧
信号VEUL に基づいて図3(c)に示すような全波整流
波形状の直流を低周波(50/60Hz〜数百Hz)で
折返し制御を行うものである。ゲートドライブ信号生成
部46は、折返し制御部45による制御に基づいて低周
波インバータブリッジ9の4つのスイッチング素子S1
〜S4をオン/オフ制御するものである。
The low frequency inverter bridge control unit 32
It comprises a turn-back controller 45 and a gate drive signal generator 46. The return control unit 45 converts the full-wave rectified wave-shaped DC as shown in FIG. 3C to a low-frequency (based on the commercial power system voltage signal VEUL detected from the subsequent stage of the interconnection relay 11 during the interconnection operation. The return control is performed at 50/60 Hz to several hundred Hz). The gate drive signal generation unit 46 controls the four switching elements S1 of the low-frequency inverter bridge 9 based on the control of the return control unit 45.
To S4 are turned on / off.

【0040】連系自立制御部33は、停電検出部47と
連系自立切替制御部48と自立用同期信号発生部49と
から構成されている。停電検出部47は、連系リレー1
1の後段から検出された商用電力系統電圧信号VEUL
監視して停電を検出するものである。この停電検出部4
7は、請求項にいう「停電検出手段」に相当している。
連系自立切替制御部48は、停電検出部47からの停電
検出信号BO1 または停電解除検出信号BO2 をもと
に、連系リレー11の連系/解列の制御や自立リレー1
3の接続/解列の制御を行い、また、連系自立切替スイ
ッチ16の制御、ならびに2つのゲートドライブ信号生
成部44,46の制御を行うように構成されている。こ
の連系自立切替制御部48は、請求項にいう「連系自立
切替制御手段」に相当している。
The interconnection independent control section 33 is composed of a power failure detection section 47, an interconnection independent switching control section 48, and an independent synchronization signal generation section 49. The power failure detection unit 47 is connected to the interconnection relay 1
1 to detect a power failure by monitoring a commercial power system voltage signal VEUL detected from the subsequent stage. This power failure detection unit 4
Reference numeral 7 corresponds to "power failure detection means" in the claims.
Based on the power failure detection signal BO 1 or the power failure cancellation detection signal BO 2 from the power failure detection part 47, the interconnection self-sustained switching control part 48 controls the interconnection / disconnection of the interconnection relay 11 and the self-sustained relay 1
3 is configured to control the connection / disconnection of the switch 3, and to control the interconnection independent switch 16 and the two gate drive signal generators 44 and 46. This interconnection independent switching control unit 48 corresponds to “interconnection independent switching control means” described in the claims.

【0041】自立用同期信号発生部49は、自立運転時
には商用電力系統3が停電していることから、PWM変
調制御部43においてインバータ出力電圧信号Vout と
電圧基準信号Vref とを比較するときのタイミング基準
とするための同期信号VSCRを生成するものである。
The self-sustained synchronizing signal generation section 49 performs timing for comparing the inverter output voltage signal Vout with the voltage reference signal Vref in the PWM modulation control section 43 because the commercial power system 3 is out of power during the self-sustaining operation. A synchronization signal V SCR for use as a reference is generated.

【0042】次に、上記のように構成された実施の形態
の系統連系インバータ装置1の動作を、図2のシーケン
ス処理を示すフローチャートに従って説明する。
Next, the operation of the system interconnection inverter device 1 according to the embodiment configured as described above will be described with reference to the flow chart showing the sequence processing of FIG.

【0043】インバータ主回路20と商用電力系統3と
を連系してインバータ主回路20を運転する連系運転時
においては、まず、連系リレー11も自立リレー13も
ともにオフにされている初期状態において(T1)、イ
ンバータ主回路20の主回路構成を連系運転時の高周波
トランス絶縁方式とするために、連系自立制御部33に
おける連系自立切替制御部48は連系自立切替スイッチ
16に対して閉成指令信号CS1 を出力する(T2)。
そして、連系自立切替スイッチ16は閉成指令信号CS
1 を受け取ると、スイッチを閉成して、主回路構成を高
周波トランス絶縁方式とする(T3)。主回路構成が切
り替えられると、連系自立切替スイッチ16は閉成確認
信号CK1 を連系自立切替制御部48に出力する。連系
自立切替制御部48は閉成確認信号CK1 を受け取った
ことを検出し、主回路構成が高周波トランス絶縁方式で
あることを確認すると(T4)、連系リレー11に対し
て閉成を指示する連系指令信号GR1 を出力する(T
5)。そして、連系リレー11は連系指令信号GR1
受け取ると、閉成を行ってインバータ主回路20と商用
電力系統3とを連系する(T6)。連系が行われると、
連系リレー11は連系確認信号GK1 を連系自立切替制
御部48に出力する。連系自立切替制御部48は連系確
認信号GK1 を受け取ったことを検出し、インバータ主
回路20と商用電力系統3とが連系したことを確認した
うえで(T7)、インバータ主回路20を運転して交流
電力を商用電力系統3に供給する(T8)。
During the interconnection operation in which the inverter main circuit 20 and the commercial power system 3 are connected to operate the inverter main circuit 20, first, both the interconnection relay 11 and the self-supporting relay 13 are turned off. In the state (T1), in order to set the main circuit configuration of the inverter main circuit 20 to the high-frequency transformer insulation system at the time of the interconnection operation, the interconnection independent switching control unit 48 of the interconnection independent control unit 33 includes the interconnection independent switching switch 16. and it outputs a closing command signal CS 1 against (T2).
Then, the interconnection independent changeover switch 16 outputs the closing command signal CS.
When 1 is received, the switch is closed and the main circuit configuration is set to the high-frequency transformer insulation type (T3). When the main circuit configuration is switched, the interconnection independent switch 16 outputs a closing confirmation signal CK 1 to the interconnection independent switching control unit 48. When interconnection autonomous switching controller 48 detects that it has received the closing confirmation signal CK 1, confirms that the main circuit configuration is high-frequency transformer insulating system (T4), the closure against connector relay 11 and it outputs the interconnection command signal GR 1 instructing (T
5). The connector relay 11 receives the interconnection command signal GR 1, to interconnection of the inverter main circuit 20 and the commercial power system 3 performs closed (T6). When interconnection is performed,
Connector relay 11 outputs the interconnection confirmation signal GK 1 to the interconnection autonomous switching controller 48. Interconnection autonomous switching controller 48 detects that it has received the communication system confirmation signal GK 1, in terms of the inverter main circuit 20 and the commercial power system 3, it was confirmed that the interconnection (T7), the inverter main circuit 20 To supply AC power to the commercial power system 3 (T8).

【0044】このときの運転モードは連系運転モードで
ある。すなわち、連系自立切替制御部48は、高周波イ
ンバータブリッジ制御部31におけるゲートドライブ信
号生成部44と低周波インバータブリッジ制御部32に
おけるゲートドライブ信号生成部46とにそれぞれ連系
運転指令信号SS1 を出力し、それぞれのゲートドライ
ブ信号生成部44,46による高周波インバータブリッ
ジ5と低周波インバータブリッジ9とのスイッチング制
御に基づいて、太陽電池2から入力した直流電力を交流
電力に変換して、商用電力系統3に供給する。このと
き、高周波トランス6による高周波トランス絶縁方式が
機能するので、太陽電池2の商用電力系統3への地絡事
故は防止される。
The operation mode at this time is the interconnection operation mode. That is, the interconnection independent switching control unit 48 transmits the interconnection operation command signal SS 1 to the gate drive signal generation unit 44 in the high frequency inverter bridge control unit 31 and the gate drive signal generation unit 46 in the low frequency inverter bridge control unit 32, respectively. The DC power input from the solar cell 2 is converted into AC power based on switching control between the high-frequency inverter bridge 5 and the low-frequency inverter bridge 9 by the respective gate drive signal generators 44 and 46, and commercial power is output. Supply to system 3. At this time, since the high-frequency transformer insulation system using the high-frequency transformer 6 functions, a ground fault accident of the solar cell 2 to the commercial power system 3 is prevented.

【0045】連系運転時におけるインバータ主回路20
のスイッチング制御は、基本的には、インバータ出力電
流検出器12で検出してフィードバックされたインバー
タ出力電流信号Iout と制御量演算部42で決定された
電流基準信号Iref との間の誤差がなくなるように、高
周波インバータブリッジ5のスイッチング素子Q1〜Q
4をオン/オフ制御するものである。その結果、高周波
トランス6の一次側が高周波交流で励磁され、図3
(a)に示すように、高周波トランス6の二次側に一次
側と同様の高周波交流が出力される。そして、高周波交
流は高周波トランス6の二次側に設けられたダイオード
ブリッジ7によって整流され、図3(b)に示すような
電圧波形となる。ダイオードブリッジ7で整流された整
流成分はフィルタ回路8により高周波成分の除去と平滑
とが行われ、図3(c)に示すような全波整流された電
圧波形となる。このフィルタ回路8によって全波整流さ
れた電圧波形は、低周波インバータブリッジ9によって
低周波(50/60Hz〜数百Hz)で折返し制御され
ることにより、図3(d)に示すように低周波(50/
60Hz)の正弦波交流の電圧波形となる。これは、A
C200Vとなっている。そして、ACフィルタ10で
高調波成分の吸収を行った後に、連系リレー11を介し
て商用電力系統3に交流電力が供給される。
Inverter main circuit 20 during interconnection operation
In the switching control, basically, an error between the inverter output current signal Iout detected and fed back by the inverter output current detector 12 and the current reference signal Iref determined by the control amount calculation unit 42 is eliminated. The switching elements Q1-Q of the high-frequency inverter bridge 5
4 is turned on / off. As a result, the primary side of the high-frequency transformer 6 is excited by the high-frequency AC, and FIG.
As shown in (a), a high-frequency AC similar to that of the primary side is output to the secondary side of the high-frequency transformer 6. Then, the high-frequency alternating current is rectified by the diode bridge 7 provided on the secondary side of the high-frequency transformer 6, and has a voltage waveform as shown in FIG. The rectified component rectified by the diode bridge 7 is subjected to removal and smoothing of the high-frequency component by the filter circuit 8 to form a full-wave rectified voltage waveform as shown in FIG. The voltage waveform that has been full-wave rectified by the filter circuit 8 is turned back at a low frequency (50/60 Hz to several hundred Hz) by a low-frequency inverter bridge 9, as shown in FIG. (50 /
(60 Hz). This is A
C200V. Then, after the harmonic component is absorbed by the AC filter 10, AC power is supplied to the commercial power system 3 via the interconnection relay 11.

【0046】このようにインバータ出力電流信号Iout
と電流基準信号Iref との波形間の誤差がなくなるよう
に高周波インバータブリッジ5を制御しているので、商
用電力系統3に対してインバータ出力電流波形に歪みの
少ない高品質な電力を供給することができる。
As described above, the inverter output current signal Iout
The high-frequency inverter bridge 5 is controlled so that there is no error between the waveforms of the current reference signal Iref and the current reference signal Iref. it can.

【0047】この連系運転時においては、連系リレー1
1の後段から得られた商用電力系統3における商用電力
系統電圧信号VEUL に基づいて低周波インバータブリッ
ジ9における折返し制御が行われるため、低周波インバ
ータブリッジ9における出力電圧波形と出力電流波形の
位相が互いに一致した力率1制御となっており、無効電
力は発生することがない。
During this interconnection operation, the interconnection relay 1
1, the return control in the low-frequency inverter bridge 9 is performed based on the commercial power system voltage signal V EUL in the commercial power system 3 obtained from the subsequent stage, so that the phase of the output voltage waveform and the output current waveform in the low-frequency inverter bridge 9 Are power factor 1 controls that match each other, and no reactive power is generated.

【0048】なお、高周波インバータブリッジ5のスイ
ッチング素子Q1〜Q4および低周波インバータブリッ
ジ9のスイッチング素子S1〜S4としては、例えばI
GBT(絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ)などを
用いることができる。
The switching elements Q1 to Q4 of the high-frequency inverter bridge 5 and the switching elements S1 to S4 of the low-frequency inverter bridge 9 are, for example, I
GBT (insulated gate bipolar transistor) or the like can be used.

【0049】次に、このインバータ主回路20の自立運
転時の動作について説明する。
Next, the operation of the inverter main circuit 20 during the self-sustaining operation will be described.

【0050】連系運転時において、連系自立制御部33
における停電検出部47は連系リレー11の後段から検
出された商用電力系統電圧信号VEUL に基づいて商用電
力系統3の電圧および周波数を監視し、停電が発生する
か否かをチェックしている(T9)。そして、商用電力
系統3が事故や災害等で停電した場合には、監視してい
る系統電圧/系統周波数の変化により停電検出部47は
停電を検出し、連系自立切替制御部48に対して停電検
出信号BO1 を出力する。停電検出信号BO1を入力し
た連系自立切替制御部48は、低周波インバータブリッ
ジ制御部32におけるゲートドライブ信号生成部46と
高周波インバータブリッジ制御部31におけるゲートド
ライブ信号生成部44に対して連系運転停止信号SS2
を出力し、低周波インバータブリッジ9の4つのスイッ
チング素子S1〜S4をオフ制御するとともに、高周波
インバータブリッジ5の4つのスイッチング素子Q1〜
Q4をオフ制御し、インバータ主回路20の運転を停止
させる(T10)。次いで、連系自立切替制御部48は
連系リレー11に対して解列を指示する解列指令信号G
2 を出力する(T11)。連系リレー11は解列指令
信号GR2 を受け取ると、インバータ主回路20と商用
電力系統3とを解列して切り離しを行う(T12)。解
列を行うと、連系リレー11は解列確認信号GK2 を連
系自立切替制御部48に出力する。連系自立切替制御部
48は解列確認信号GK2 を受け取ったことを検出し、
商用電力系統3からインバータ主回路20を切り離した
ことを確認したうえで(T13)、インバータ主回路2
0の主回路構成を連系運転時の高周波トランス絶縁方式
から自立運転時のトランスレス方式に切り替えるため
に、連系自立切替スイッチ16に対して開成指令信号C
2 を出力する(U2)。そして、連系自立切替スイッ
チ16は開成指令信号CS2 を受け取ると、スイッチを
開成して、主回路構成を高周波トランス6を介さないト
ランスレス方式に切り替える(U3)。主回路構成がト
ランスレス方式に切り替えられると、連系自立切替スイ
ッチ16は開成確認信号CK2 を連系自立切替制御部4
8に出力する。連系自立切替制御部48は開成確認信号
CK2 を受け取ったことを検出し、主回路構成がトラン
スレス方式であることを確認して(U4)、自立リレー
13に対して閉成を指示する接続指令信号IR1 を出力
する(U5)。そして、自立リレー13は接続指令信号
IR1 を受け取ると、閉成を行ってインバータ主回路2
0と自立運転用負荷14とを接続する(U6)。接続が
行われると、自立リレー13は接続確認信号IK1 を連
系自立切替制御部48に出力する。連系自立切替制御部
48は接続確認信号IK1 を受け取ったことを検出し、
インバータ主回路20と自立運転用負荷14とが接続し
たことを確認したうえで(U7)、インバータ主回路2
0を運転して交流電力を自立運転用負荷14に供給する
(U8)。
During the interconnection operation, the interconnection independent control unit 33
The power failure detection unit 47 monitors the voltage and frequency of the commercial power system 3 based on the commercial power system voltage signal VEUL detected from the subsequent stage of the interconnection relay 11 to check whether a power failure occurs. (T9). When the commercial power system 3 has a power failure due to an accident, disaster, or the like, the power failure detection unit 47 detects a power failure based on a change in monitored system voltage / system frequency. and outputs a power failure detection signal BO 1. The interconnection independent switching control unit 48 having received the power failure detection signal BO 1 is connected to the gate drive signal generation unit 46 in the low frequency inverter bridge control unit 32 and the gate drive signal generation unit 44 in the high frequency inverter bridge control unit 31. Operation stop signal SS 2
To turn off the four switching elements S1 to S4 of the low-frequency inverter bridge 9, and to control the four switching elements Q1 to Q4 of the high-frequency inverter bridge 5.
Q4 is turned off to stop the operation of the inverter main circuit 20 (T10). Next, the interconnection independent switching control unit 48 disconnects the disconnection command signal G for instructing the interconnection relay 11 to disconnect.
And outputs the R 2 (T11). When connector relay 11 receives a disconnection instruction signal GR 2, performs disconnection and Kairetsu the inverter main circuit 20 and the commercial power system 3 (T12). Doing disconnection, connector relay 11 outputs a disconnection confirmation signal GK 2 in interconnection autonomous switching controller 48. Interconnection autonomous switching controller 48 detects that it has received the disconnection confirmation signal GK 2,
After confirming that the inverter main circuit 20 has been disconnected from the commercial power system 3 (T13), the inverter main circuit 2
0 to switch from the high-frequency transformer insulation system during the interconnected operation to the transformerless system during the independent operation, the open command signal C
And it outputs the S 2 (U2). When the interconnection freestanding selector switch 16 receives an opening command signal CS 2, and opens the switch, switches the main circuit configuration transformerless system not through the high-frequency transformer 6 (U3). When the main circuit configuration is switched to the transformerless mode, the interconnection independent switching switch 16 outputs the opening confirmation signal CK 2 to the interconnection independent switching control unit 4.
8 is output. Interconnection autonomous switching controller 48 detects that it has received the open check signal CK 2, the main circuit structure is confirmed that trans-less system (U4), and instructs the closed against self relay 13 outputs a connection command signal IR 1 (U5). When the self relay 13 receives a connection command signal IR 1, the inverter main circuit 2 performs closed
0 and the independent operation load 14 are connected (U6). When the connection is made, self relay 13 outputs a connection confirmation signal IK 1 to interconnection autonomous switching controller 48. Interconnection autonomous switching controller 48 detects that it has received a connection confirmation signal IK 1,
After confirming that the inverter main circuit 20 and the independent operation load 14 are connected (U7), the inverter main circuit 2
0 to supply AC power to the self-sustained operation load 14 (U8).

【0051】このときの運転モードは自立運転モードで
ある。連系自立切替制御部48は、高周波インバータブ
リッジ制御部31におけるゲートドライブ信号生成部4
4に自立運転指令信号SS3 を出力し、ゲートドライブ
信号生成部44による高周波インバータブリッジ5のス
イッチング制御に基づいて、太陽電池2から入力した直
流電力を交流電力に変換して、自立運転用負荷14に供
給する。
The operation mode at this time is an independent operation mode. The interconnection self-contained switching control unit 48 controls the gate drive signal generation unit 4 in the high-frequency inverter bridge control unit 31.
4 to output the self-sustained operation command signal SS 3 , and convert the DC power input from the solar cell 2 into AC power based on the switching control of the high-frequency inverter bridge 5 by the gate drive signal generation unit 44, and perform the self-sustained operation load. 14.

【0052】自立運転時におけるインバータ主回路20
のスイッチング制御は、基本的には、高周波インバータ
ブリッジ5の後段から検出されたインバータ出力電圧信
号Vout と制御量演算部42で決定された電圧基準信号
Vref との間の誤差がなくなるように、高周波インバー
タブリッジ5のスイッチング素子Q1〜Q4をオン/オ
フ制御するものである。このようにインバータ出力電圧
信号Vout と電圧基準信号Vref との波形間の誤差がな
くなるように高周波インバータブリッジ5を制御してい
るので、自立運転用負荷14に対してインバータ出力電
圧波形に歪みの少ない高品質な電力を供給することがで
きる。
Inverter main circuit 20 during autonomous operation
Is basically controlled so that an error between the inverter output voltage signal Vout detected from the subsequent stage of the high-frequency inverter bridge 5 and the voltage reference signal Vref determined by the control amount calculation unit 42 is eliminated. The on / off control of the switching elements Q1 to Q4 of the inverter bridge 5 is performed. Since the high-frequency inverter bridge 5 is controlled so that there is no error between the waveforms of the inverter output voltage signal Vout and the voltage reference signal Vref, the inverter output voltage waveform has less distortion with respect to the self-sustaining operation load 14. High quality power can be supplied.

【0053】この自立運転時の高周波インバータブリッ
ジ5の動作を説明する。インバータ主回路20において
は主回路構成が高周波トランス6を介さないトランスレ
ス方式となっているため、高周波インバータブリッジ5
では50/60Hzの商用周波数交流を出力する商用周
波PWM変調制御を行う。すなわち、自立運転用負荷1
4が要求する電力に見合った太陽電池出力が得られるよ
うにインバータ主回路20の新たな制御量を制御量演算
部42で決定し、電圧基準信号Vref を生成し、PWM
変調制御部43において、高周波インバータブリッジ5
の後段から検出されたインバータ出力電圧信号Vout と
電圧基準信号Vref との誤差を増幅して得られる誤差増
幅信号を生成する。この誤差増幅信号は商用電力系統3
の電圧波形と同一周波数(50/60Hz)の正弦波信
号となる。この正弦波信号の波形を図4(a)に示す。
そして、誤差増幅信号に同期した高周波のキャリア信号
(数十kHz)と誤差増幅信号との比較によるPWM変
調制御を行ってパルス列信号PLを生成し、ゲートドラ
イブ信号生成部44に出力する。そのようなパルス列信
号PLの波形を図4(b)に示す。それぞれ高周波イン
バータブリッジ5における4つのスイッチング素子Q1
〜Q4のそれぞれに対応したものである。出力するタイ
ミングについては、商用電力系統3が停電しているた
め、自立用同期信号発生部49が出力する同期信号V
SCR を基準とする。ゲートドライブ信号生成部44で
は、入力されたパルス列信号PLに基づいて高周波イン
バータブリッジ5の各スイッチング素子Q1〜Q4をオ
ン/オフ制御する。この結果、高周波インバータブリッ
ジ5からは図4(c)に示すようなパルス列状の出力電
圧Eiが出力される。そして、自立用フィルタ回路15
により高周波成分の除去と平滑が行われ、図4(c)に
示す50/60Hzの交流電圧VACが自立運転用負荷1
4に供給される。これは、AC100Vとなっている。
The operation of the high-frequency inverter bridge 5 during the self-sustaining operation will be described. Since the main circuit configuration of the inverter main circuit 20 is a transformerless system that does not pass through the high-frequency transformer 6, the high-frequency inverter bridge 5
Then, the commercial frequency PWM modulation control for outputting the commercial frequency alternating current of 50/60 Hz is performed. That is, load 1 for independent operation
4 determines a new control amount of the inverter main circuit 20 so as to obtain a solar cell output corresponding to the power required by the control unit 4, generates a voltage reference signal Vref, and generates a PWM signal.
In the modulation control unit 43, the high-frequency inverter bridge 5
An amplified error signal obtained by amplifying an error between the inverter output voltage signal Vout and the voltage reference signal Vref detected from the subsequent stage is generated. This error amplified signal is supplied to the commercial power system 3
Is a sine wave signal having the same frequency (50/60 Hz) as the voltage waveform. FIG. 4A shows the waveform of the sine wave signal.
Then, it performs a PWM modulation control by comparing a high-frequency carrier signal (several tens of kHz) synchronized with the error amplification signal and the error amplification signal, generates a pulse train signal PL, and outputs the pulse train signal PL to the gate drive signal generation section 44. FIG. 4B shows a waveform of such a pulse train signal PL. Each of the four switching elements Q1 in the high-frequency inverter bridge 5
To Q4. Regarding the output timing, since the commercial power system 3 is out of power, the synchronizing signal V output from the autonomous synchronizing signal generator 49 is output.
Based on SCR . The gate drive signal generation unit 44 controls on / off of each of the switching elements Q1 to Q4 of the high-frequency inverter bridge 5 based on the input pulse train signal PL. As a result, the high-frequency inverter bridge 5 outputs a pulse train-shaped output voltage Ei as shown in FIG. Then, the self-supporting filter circuit 15
Removal and smoothing the high-frequency component is performed, the load AC voltage V AC is autonomous operation of the 50 / 60Hz as shown in FIG. 4 (c) 1
4 is supplied. This is AC100V.

【0054】この自立運転モードにおいては、連系自立
切替スイッチ16の開成によって、インバータ主回路2
0の主回路構成がトランスレス方式となっており、力率
1制御に制限される低周波インバータブリッジ9での折
返し制御は無関係となるため、インバータ主回路20は
無効電力制御を行うことができる。すなわち、高周波イ
ンバータブリッジ5の図4(c)に示す高周波交流を自
立用フィルタ回路15で平滑したインバータ主回路20
の図4(d)に示す出力電圧波形の位相を図示しない出
力電流波形の位相とずらして無効電力を発生させる無効
電力制御が可能となる。このように、無効電力制御を行
うと、インバータ主回路20からの自立運転用負荷14
への出力電圧波形には歪みを生じることがなく、接続し
ている自立運転用負荷14、特にモータ負荷などの誘導
性負荷に対して過熱、過電流、異常音、誤動作等の障害
を招く危険性がない。なお、自立運転モードでは、低周
波インバータブリッジ制御部32は停止されており、し
たがって、低周波インバータブリッジ9も停止してい
る。
In this self-sustaining operation mode, the inverter main circuit 2 is opened by opening the interconnection self-sustaining changeover switch 16.
Since the main circuit configuration of 0 is a transformerless system, and the return control in the low-frequency inverter bridge 9 limited to the power factor 1 control becomes irrelevant, the inverter main circuit 20 can perform the reactive power control. . In other words, the inverter main circuit 20 in which the high-frequency AC of the high-frequency inverter bridge 5 shown in FIG.
4 (d) is shifted from the phase of the output current waveform (not shown) to generate reactive power. As described above, when the reactive power control is performed, the load 14 for the independent operation from the inverter main circuit 20 is controlled.
The output voltage waveform to the inverter does not generate distortion, and may cause a failure such as overheating, overcurrent, abnormal sound, or malfunction to the connected self-sustaining operation load 14, particularly an inductive load such as a motor load. There is no sex. In the independent operation mode, the low-frequency inverter bridge control unit 32 is stopped, and accordingly, the low-frequency inverter bridge 9 is also stopped.

【0055】以上のステップT9〜T13およびステッ
プU2〜U8に示すように、停電の初期において、連系
リレー11は解列を行うと解列確認信号GK2 を出力す
るようになっており、連系自立切替制御部48はその解
列確認信号GK2 を受けるまでは自立リレー13の閉成
を行わず、解列確認信号GK2 を受けることでインバー
タ主回路20が商用電力系統3から切り離されているこ
とを確認してから自立リレー13の閉成を行い、次いで
高周波インバータブリッジ5を運転させて自立運転用負
荷14に交流電力を供給するように構成してあるので、
インバータ主回路20が商用電力系統3との連系状態の
まま自立運転を行う危険性がなく、自立運転用負荷14
に過電圧がかかることもなくて、安全性を向上すること
ができる。
[0055] As shown in the above steps T9~T13 and step U2~U8, at the beginning of a power failure, connector relay 11 is adapted to output a disconnection confirmation signal GK 2 to perform the disconnection, communication system self switching controller 48 until receiving the disconnection confirmation signal GK 2 without closing independence relay 13, the inverter main circuit 20 is disconnected from the commercial power system 3 by receiving disconnection confirmation signal GK 2 Is confirmed, the independent relay 13 is closed, and then the high-frequency inverter bridge 5 is operated to supply the AC power to the independent operation load 14.
There is no danger that the inverter main circuit 20 performs the self-sustaining operation in a state where the inverter main circuit 20 is connected to the commercial power system 3.
Thus, the safety can be improved without applying an overvoltage.

【0056】さらには、連系自立切替スイッチ16は開
成を行うと開成確認信号CK2 を出力するようになって
おり、連系自立切替制御部48はその開成確認信号CK
2 を受けるまでは自立リレー13の閉成を行わず、開成
確認信号CK2 を受けることで連系自立切替スイッチ1
6が開成されていることを確認してから自立リレー13
の閉成を行い、次いで高周波インバータブリッジ5を運
転させて自立運転用負荷14に交流電力を供給するよう
に構成してあるので、安全性が一層確保されている。
Further, the interconnection independent switching switch 16 outputs an opening confirmation signal CK 2 when it is opened, and the interconnection independent switching control unit 48 outputs the opening confirmation signal CK.
Until receiving the 2 without closing independence relay 13, interconnection self changeover switch 1 by receiving opening confirmation signal CK 2
6 is opened, and then the self-supporting relay 13
Is closed, and then the high-frequency inverter bridge 5 is operated to supply AC power to the self-sustaining operation load 14, so that safety is further ensured.

【0057】また、日射強度がある程度以上にある日中
時において商用電力系統3で停電が発生した場合には、
上記のような自立運転により太陽電池2が発電した電力
を有効に利用することができる。
When a power failure occurs in the commercial power system 3 during the daytime when the solar radiation intensity is a certain level or more,
The power generated by the solar cell 2 by the independent operation as described above can be effectively used.

【0058】自立運転用負荷14に対する出力の無効電
力制御を行うに当たっては別の構成が考えられる。すな
わち、自立運転用負荷14につながるべき自立用フィル
タ回路15、自立リレー13、インバータブリッジ、直
流コンデンサのうちインバータブリッジと直流コンデン
サとを図示のものとは別に備えて、2つの直流コンデン
サを太陽電池2に対して連系自立切替スイッチ16に相
当する連系自立切替スイッチで切り替えるように構成す
ることが考えられる。しかし、この場合は、直流コンデ
ンサとインバータブリッジとの組がもう一組必要とな
り、コストアップを招来する。このような考え方に対し
て、本実施の形態においては、高周波トランス6の一次
側に連系自立切替スイッチ16を介挿したので、自立運
転制御専用の直流コンデンサおよびインバータブリッジ
を設ける必要性がなくなり、図示の直流コンデンサ4と
高周波インバータブリッジ5を共有することができて、
部品コストを低減することができる。
In performing the reactive power control of the output to the self-sustaining operation load 14, another configuration is conceivable. That is, the self-supporting filter circuit 15, the self-supporting relay 13, the inverter bridge, and the DC capacitor, which are to be connected to the self-sustaining operation load 14, are provided with an inverter bridge and a DC capacitor separately from those shown in the figure. It is conceivable to configure the switch 2 by using an interconnection independent switch corresponding to the interconnection independent switch 16. However, in this case, another pair of the DC capacitor and the inverter bridge is required, which leads to an increase in cost. In view of such a concept, in the present embodiment, since the interconnection independent switch 16 is interposed on the primary side of the high-frequency transformer 6, there is no need to provide a DC capacitor and an inverter bridge dedicated to independent operation control. , The DC capacitor 4 and the high-frequency inverter bridge 5 shown in FIG.
Parts cost can be reduced.

【0059】以上のような自立運転モードにおいても、
連系自立制御部33における停電検出部47は、連系リ
レー11の後段の商用電力系統電圧信号VEUL に基づい
て商用電力系統3の停電が解除されるに至ったかどうか
を常に監視している(U9)。停電が解除されるに至っ
たとき、停電検出部47は連系自立切替制御部48に対
して停電解除検出信号BO2 を出力する。停電解除検出
信号BO2 を入力した連系自立切替制御部48は、高周
波インバータブリッジ制御部31におけるゲートドライ
ブ信号生成部44に対して自立運転停止信号SS4 を出
力し、高周波インバータブリッジ5の4つのスイッチン
グ素子Q1〜Q4をオフ制御し、インバータ主回路20
の運転を停止させる(U10)。次いで、連系自立切替
制御部48は自立リレー13に対して解列を指示する解
列指令信号IR2 を出力する(U11)。自立リレー1
3は解列指令信号IR2 を受け取ると、インバータ主回
路20と自立運転用負荷14とを解列して切り離しを行
う(U12)。解列を行うと、自立リレー13は解列確
認信号IK2 を連系自立切替制御部48に出力する。連
系自立切替制御部48は解列確認信号IK2 を受け取っ
たことを検出し、インバータ主回路20から自立運転用
負荷14を切り離したことを確認したうえで(U1
3)、インバータ主回路20の主回路構成を自立運転時
のトランスレス方式から連系運転時の高周波トランス絶
縁方式に切り替えるために、連系自立切替スイッチ16
に対して閉成指令信号CS1 を出力する(T2)。そし
て、連系自立切替スイッチ16は閉成指令信号CS1
受け取ると、スイッチを閉じて、主回路構成を高周波ト
ランス6を介する高周波トランス絶縁方式に切り替える
(T3)。主回路構成が高周波トランス絶縁方式に切り
替えられると、連系自立切替スイッチ16は閉成確認信
号CK1 を連系自立切替制御部48に出力する。連系自
立切替制御部48は閉成確認信号CK1 を受け取ったこ
とを検出し、主回路構成が高周波トランス絶縁方式であ
ることを確認して(T4)、連系リレー11に対して連
系を指示する連系指令信号GR1 を出力する(T5)。
そして、連系リレー11は連系指令信号GR1 を受け取
ると、閉成を行ってインバータ主回路20と商用電力系
統3とを連系する(T6)。連系が行われると、連系リ
レー11は連系確認信号GK1 を連系自立切替制御部4
8に出力する。連系自立切替制御部48は連系確認信号
GK1 を受け取ったことを検出し、インバータ主回路2
0と商用電力系統3とが連系したことを確認したうえで
(T7)、インバータ主回路20を運転して交流電力を
商用電力系統3に供給する(T8)。このときの運転モ
ードは連系運転モードであり、再び、高周波インバータ
ブリッジ5とともに低周波インバータブリッジ9が駆動
されることになる。
In the above-described independent operation mode,
The power failure detection unit 47 in the interconnection independent control unit 33 constantly monitors whether or not the power failure of the commercial power system 3 has been canceled based on the commercial power system voltage signal VEUL at the subsequent stage of the interconnection relay 11. (U9). When that led to the power failure is released, the power failure detecting section 47 outputs a power failure release detection signal BO 2 against interconnection autonomous switching controller 48. The interconnection independent switching control unit 48 that has received the power failure release detection signal BO 2 outputs the independent operation stop signal SS 4 to the gate drive signal generation unit 44 in the high frequency inverter bridge control unit 31, and outputs the signal from the high frequency inverter bridge 5. The two switching elements Q1 to Q4 are turned off, and the inverter main circuit 20 is turned off.
Is stopped (U10). Then, interconnection autonomous switching controller 48 outputs a disconnecting command signal IR 2 for instructing disconnection against self relay 13 (U11). Independent relay 1
3 Upon receiving the disconnection instruction signal IR 2, performs disconnection and Kairetsu the inverter main circuit 20 and the isolated operation for a load 14 (U12). Doing disconnection, self relay 13 outputs a disconnection confirmation signal IK 2 to interconnection autonomous switching controller 48. Interconnection autonomous switching controller 48 detects that it has received the disconnection confirmation signal IK 2, in the inverter main circuit 20 after confirming that disconnecting the isolated operation for a load 14 (U1
3) In order to switch the main circuit configuration of the inverter main circuit 20 from the transformerless system during the independent operation to the high-frequency transformer insulation system during the interconnected operation, the interconnection independent switch 16
And it outputs a closing command signal CS 1 against (T2). When the interconnection freestanding changeover switch 16 receives a closing command signal CS 1, close the switch, it switches the main circuit configuration in a high-frequency transformer insulating system through the high-frequency transformer 6 (T3). When the main circuit configuration is switched to the high-frequency transformer insulation type, the interconnection independent switch 16 outputs a closing confirmation signal CK 1 to the interconnection independent switching control unit 48. Interconnection autonomous switching controller 48 detects that it has received the closing confirmation signal CK 1, make sure that the main circuit configuration is high-frequency transformer insulating system (T4), interconnection respect connector relay 11 and it outputs the interconnection command signal GR 1 instructing (T5).
The connector relay 11 receives the interconnection command signal GR 1, to interconnection of the inverter main circuit 20 and the commercial power system 3 performs closed (T6). When the interconnection is performed, the interconnection relay 11 outputs the interconnection confirmation signal GK 1 to the interconnection independent switching control unit 4.
8 is output. Interconnection autonomous switching controller 48 detects that it has received the communication system confirmation signal GK 1, the inverter main circuit 2
After confirming that 0 and the commercial power system 3 are interconnected (T7), the inverter main circuit 20 is operated to supply AC power to the commercial power system 3 (T8). The operation mode at this time is the interconnection operation mode, and the low-frequency inverter bridge 9 is driven together with the high-frequency inverter bridge 5 again.

【0060】以上のステップU9〜U13およびステッ
プT2〜T8に示すように、停電解除の初期において、
自立リレー13は解列を行うと解列確認信号IK2 を出
力するようになっており、連系自立切替制御部48はそ
の解列確認信号IK2 を受けるまでは連系リレー11の
閉成を行わず、解列確認信号IK2 を受けることでイン
バータ主回路20が自立運転用負荷14から切り離され
ていることを確認してから連系リレー11の閉成を行
い、次いで高周波インバータブリッジ5および低周波イ
ンバータブリッジ9を運転させて商用電力系統3に交流
電力を供給するように構成してあるので、インバータ主
回路20が自立運転用負荷14との連系状態のまま自立
運転を行う危険性がなく、自立運転用負荷14に過電圧
がかかることもなくて、安全性を向上することができ
る。
As shown in steps U9 to U13 and steps T2 to T8, at the beginning of the power failure cancellation,
Closing of the self relay 13 solution to perform the disconnecting column check signal IK 2 is adapted to output, interconnection autonomous switching controller 48 that disconnection confirmation signal IK 2 until receiving the connector relay 11 the without performs closing of disconnection confirmation signal IK 2 inverter main circuit 20 connector relay 11 after confirming that it is disconnected from the isolated operation for the load 14 by receiving, then the high frequency inverter bridge 5 And the low-frequency inverter bridge 9 is operated to supply the AC power to the commercial power system 3, so that the inverter main circuit 20 may perform the independent operation while being connected to the independent operation load 14. Therefore, the safety can be improved without applying an overvoltage to the self-sustaining operation load 14.

【0061】さらには、連系自立切替スイッチ16は閉
成を行うと閉成確認信号CK1 を出力するようになって
おり、連系自立切替制御部48はその閉成確認信号CK
1 を受けるまでは連系リレー11の閉成を行わず、閉成
確認信号CK1 を受けることで連系自立切替スイッチ1
6が閉成されていることを確認してから連系リレー11
の閉成を行い、次いで高周波インバータブリッジ5およ
び低周波インバータブリッジ9を運転させて自立運転用
負荷14に交流電力を供給するように構成してあるの
で、安全性が一層確保されている。
Further, when the interconnection independent switch 16 is closed, it outputs a closing confirmation signal CK 1 , and the interconnection independent switching control unit 48 outputs the closing confirmation signal CK.
1 without closure of connector relay 11 until it receives, interconnection self changeover switch 1 by receiving closing confirmation signal CK 1
After confirming that the relay 6 is closed, the interconnection relay 11
Is closed, and then the high-frequency inverter bridge 5 and the low-frequency inverter bridge 9 are operated to supply AC power to the self-sustaining operation load 14, so that safety is further ensured.

【0062】次に、自立運転用負荷14に供給される商
用周波交流がAC100Vになる制御について説明す
る。まず、太陽電池出力電圧と交流電圧との関係につい
て述べる。前述したように、自立運転時では高周波イン
バータブリッジ5からは図4(c)に示すパルス列状の
出力電圧Eiが出力されている。この出力電圧Eiの高
さVEiは直流コンデンサ4の両端から検出される太陽電
池出力電圧により決定される。また、図4(d)に示す
自立用フィルタ回路15により高周波成分の除去および
平滑が行われたあとの交流電圧VACの振幅VACはパルス
列状の出力電圧Eiの半周期分のオン信号の総面積で決
定される。これらのことから、自立運転用負荷14に出
力する交流電圧VACがAC100V一定になるために
は、AC100V出力時のパルス列状の出力電圧Eiの
半周期分のオン信号の総面積(その値をSaとする)を
あらかじめ計算によって求めてPWM変調制御部43に
用意しておき、実際にPWM変調制御を行う際にパルス
列状の出力電圧Eiの半周期分のオン信号の総面積が所
定の値のSaになるように調整すればよい。ここで、パ
ルス列状の出力電圧Eiの高さVEi(太陽電池出力電
圧)が一定であれば、パルス列状の出力電圧Eiの半周
期分のオン信号の総面積はパルス幅によって変化するの
で、パルス幅を調整するだけでよい。一方、太陽電池出
力電圧(VEi)が一定ではなく変動する場合には、上述
したようにパルス列状の出力電圧Eiの半周期分のオン
信号の総面積が所定の値のSaになるように調整するこ
とになる。このようにして、自立運転用負荷14に供給
する電力をAC100Vとすることにより、その自立運
転用負荷14としてはAC100Vを電源とする家庭用
電気負荷をそのまま使用することができる。また、イン
バータ制御においてAC100V出力とするので、イン
バータ主回路内でAC200VからAC100Vに電圧
変換するための変圧用トランスを特別に装備する必要は
なく、部品コストを削減することができる。
Next, a description will be given of a control in which the commercial frequency alternating current supplied to the self-sustaining operation load 14 is set to 100 VAC. First, the relationship between the solar cell output voltage and the AC voltage will be described. As described above, during the self-sustaining operation, the high-frequency inverter bridge 5 outputs the pulse train-shaped output voltage Ei shown in FIG. This height V Ei output voltage Ei is determined by the solar cell output voltage detected from both ends of the DC capacitor 4. Further, FIG. 4 by autonomous filter circuit 15 shown in (d) of the AC voltage V AC after the removal of high frequency components and smoothing is performed for the amplitude V AC is half the period of the ON signal of the pulse train shaped output voltage Ei Determined by the total area. From these facts, in order for the AC voltage VAC output to the self-sustaining operation load 14 to be constant at 100 V AC , the total area of the ON signal for a half cycle of the pulse train output voltage Ei at the time of 100 V AC output (the value Sa) is calculated in advance and prepared in the PWM modulation control unit 43, and when the PWM modulation control is actually performed, the total area of the ON signal for a half cycle of the pulse train output voltage Ei is a predetermined value. May be adjusted so as to be Sa. Here, if the height V Ei (solar cell output voltage) of the pulse train output voltage Ei is constant, the total area of the ON signal for a half cycle of the pulse train output voltage Ei changes depending on the pulse width. It is only necessary to adjust the pulse width. On the other hand, when the solar cell output voltage (V Ei ) is not constant but fluctuates, as described above, the total area of the ON signal for a half cycle of the pulse train output voltage Ei is set to a predetermined value Sa. Will be adjusted. In this way, by setting the electric power supplied to the independent operation load 14 to 100 V AC, a household electric load using 100 V AC as a power source can be used as the independent operation load 14. In addition, since the inverter control uses the AC100V output, there is no need to specially equip a transformer for voltage conversion from AC200V to AC100V in the inverter main circuit, and it is possible to reduce parts costs.

【0063】なお、高周波トランス6の変圧比を例えば
1:2とすると、連系運転時にAC200V一定の交流
を商用電力系統3に供給するためには、太陽電池2の出
力電圧が約140V以上であればよい。自立運転時には
主回路構成上、高周波トランス6は含まれないが、自立
運転用負荷14に供給する交流はAC100V一定でよ
いので、太陽電池2の出力電圧も140V以上であれば
よいことになる。
When the transformer ratio of the high-frequency transformer 6 is, for example, 1: 2, in order to supply a constant AC of 200 V to the commercial power system 3 during the interconnection operation, the output voltage of the solar cell 2 must be about 140 V or more. I just need. In the independent operation, the high frequency transformer 6 is not included in the main circuit configuration, but the alternating current supplied to the independent operation load 14 may be constant at 100 V AC, so that the output voltage of the solar cell 2 may be 140 V or more.

【0064】以上の処理を行うことにより、商用電力系
統3が事故等で停電し、商用電力系統3からインバータ
主回路20を切り離した状態で、インバータ主回路20
の主回路構成を高周波トランス絶縁方式からトランスレ
ス方式に切り替えて、自立運転制御を行うことにより、
そしてその際に無効電力制御が可能であるので、太陽電
池2からの直流電力を波形歪みのないAC100V一定
の交流電力に変換して、自立運転用負荷14に供給する
ことができる。
By performing the above-described processing, the commercial power system 3 loses power due to an accident or the like, and the inverter main circuit 20 is disconnected from the commercial power system 3 while the inverter main circuit 20 is disconnected.
By switching the main circuit configuration from high-frequency transformer insulation type to transformerless type and performing independent operation control,
Since the reactive power can be controlled at that time, the DC power from the solar cell 2 can be converted into AC 100 V constant AC power having no waveform distortion and supplied to the independent operation load 14.

【0065】以上、一つの実施の形態について詳細に説
明してきたが、本発明は次のように構成したものも含み
得るものとする。
Although one embodiment has been described in detail above, the present invention can include the following configuration.

【0066】(1)上記の実施の形態では、系統連系イ
ンバータ装置1の入力端子17a,17bに接続する直
流電源として太陽電池2のみを示したが、必ずしもその
ようにする必要性はなく、直流電源としては蓄電池を使
用してもかまわないし、また、太陽電池と蓄電池との組
み合わせとしてもかまわないものとする。
(1) In the above embodiment, only the solar cell 2 is shown as the DC power supply connected to the input terminals 17a and 17b of the grid interconnection inverter device 1, but it is not always necessary to do so. A storage battery may be used as the DC power supply, or a combination of a solar battery and a storage battery may be used.

【0067】(2)上記の実施の形態では、最大電力点
追従制御部41、制御量演算部42、PWM変調制御部
43、折返し制御部45、停電検出部47、連系自立切
替制御部48、自立用同期信号発生部49をブロック図
で示しているが、これらのそれぞれは、ハードウェアで
構成してもよいし、あるいはソフトウェアで構成しても
よい。
(2) In the above embodiment, the maximum power point follow-up control unit 41, the control amount calculation unit 42, the PWM modulation control unit 43, the turnback control unit 45, the power failure detection unit 47, the interconnection independent switching control unit 48 Although the self-sustained synchronizing signal generator 49 is shown in a block diagram, each of them may be configured by hardware or software.

【0068】(3)上記の実施の形態では、制御回路3
0内の連系自立切替制御部48で連系自立切替スイッチ
16の切り替え動作を自動で行っているが、連系自立切
替スイッチ16の切り替え動作を手動で行うようにして
もよい。
(3) In the above embodiment, the control circuit 3
Although the switching operation of the interconnection independent switch 16 is automatically performed by the interconnection independent switching control unit 48 within 0, the switching operation of the interconnection independent switching switch 16 may be performed manually.

【0069】(4)その他本発明の要旨と直接に関係し
ない任意の事項については、公知の任意のものが適用可
能であり、また、公知以外のものであっても、本発明の
要旨を逸脱しない範囲において適用可能であることはい
うまでもない。
(4) As for any other items which are not directly related to the gist of the present invention, any known ones can be applied. It is needless to say that the present invention can be applied within a range not to be applied.

【0070】上記の(1)〜(4)は互いに独立した事
項であり、これらのうち任意の事項を任意数適当に組み
合わせてもよきものとする。
The above items (1) to (4) are independent from each other, and any of these items may be combined in an appropriate number.

【0071】最後に、本件にかかわる明細書の記述につ
いての留意事項を述べる。本件にかかわる明細書(特に
発明の詳細な説明および特許請求の範囲)または図面に
おいては、記載してある任意の事項(任意の要素または
任意の要素の結合関係・組み合わせ関係を含む)につい
て、その省略の可能性を留保する。さらに、特許請求の
範囲に記載していないが発明の詳細な説明または図面に
記載してある任意の事項について特許請求の範囲への追
加の可能性ならびにその追加に伴う説明の変更の可能性
を留保する。
Finally, notes on the description of the specification relating to the present case will be described. In the specification (especially, the detailed description of the invention and the claims) or the drawings relating to the present case, regarding any given matter (including any element or a connection relation / combination relation of any element), Reserve the possibility of omission. Furthermore, the possibility of adding any matter not described in the claims but described in the detailed description of the invention or in the drawings to the claims and the possibility of changing the description accompanying the additions is described. Reserve

【0072】[0072]

【発明の効果】系統連系インバータ装置についての第1
の発明によれば、停電になって連系運転制御から自立運
転制御に切り替わる際に、何らかの原因で連系リレーに
相当する系統連系解列手段が解列していない状態で不測
に自立運転を行っても、主回路構成上、系統連系解列手
段の状態のいかんにかかわらず系統から自立運転用負荷
への影響がないので、自立運転用負荷に過電圧はかから
ず安全性を向上することができる。また、停電が解除さ
れて自立運転制御から連系運転制御に切り替わる際に、
何らかの原因で自立リレーに相当する自立負荷接続解列
手段が解列していない状態で不測に系統と連系して運転
を行っても、主回路構成上、系統と自立運転用負荷との
間では、自立負荷接続解列手段の状態のいかんにかかわ
らず系統から自立運転用負荷への影響がないので、自立
運転用負荷に過電圧はかからず安全性を向上することが
できる。
EFFECT OF THE INVENTION First of the grid-connected inverter devices
According to the invention of the above, when switching from the interconnection operation control to the independent operation control due to a power failure, the independent operation is unexpectedly performed in a state where the interconnection interconnection means corresponding to the interconnection relay is not disconnected for some reason. In the main circuit configuration, regardless of the state of the grid connection / disconnection means, there is no effect on the load for independent operation from the system, so overvoltage is not applied to the load for independent operation and safety is improved. can do. Also, when the power outage is canceled and the operation is switched from independent operation control to interconnected operation control,
Even if the autonomous load connection / disconnection means corresponding to the autonomous relay is not disconnected for any reason and the operation is unexpectedly linked to the grid, the main circuit configuration may cause a gap between the grid and the autonomous operation load. In this case, regardless of the state of the independent load connection / disconnection means, there is no influence from the system to the independent operation load, so that an overvoltage is not applied to the independent operation load and safety can be improved.

【0073】第2の発明によれば、インバータ主回路の
自立運転時においては主回路構成は高周波トランスを介
さないトランスレス方式であって、力率1制御に制限さ
れる低周波インバータブリッジでの折返し制御は無関係
となるため、インバータ主回路は無効電力制御を行うこ
とができ、インバータ主回路の出力電圧波形には歪みを
生じることがないため、接続している自立運転用負荷、
特にモータ負荷などの誘導性負荷に対して過熱、過電
流、異常音、誤動作等の障害を招く危険性を回避するこ
とができる。
According to the second aspect of the present invention, when the inverter main circuit operates in a self-sustaining manner, the main circuit configuration is of a transformerless type that does not involve a high-frequency transformer, and is implemented by a low-frequency inverter bridge limited to power factor 1 control. Since the loop-back control becomes irrelevant, the inverter main circuit can perform the reactive power control, and the output voltage waveform of the inverter main circuit does not generate distortion.
In particular, it is possible to avoid a risk of causing an obstacle such as overheating, overcurrent, abnormal sound, or malfunction to an inductive load such as a motor load.

【0074】第3の発明によれば、連系自立切替スイッ
チに相当する主回路構成切替手段を高周波トランスの一
次側に設けたことにより、低周波インバータブリッジで
の折返し制御は無関係となり、無効電力制御を実現して
インバータ主回路の出力電圧波形には歪みを生じさせ
ず、接続している自立運転用負荷、特にモータ負荷など
の誘導性負荷に対して過熱、過電流、異常音、誤動作等
の障害を招く危険性を回避することができる。しかも、
直流コンデンサおよび高周波インバータブリッジの共有
化が図れ、部品コストの低減を図ることができる。
According to the third aspect of the present invention, the main circuit configuration switching means corresponding to the interconnection self-contained changeover switch is provided on the primary side of the high frequency transformer. Realizes control and does not cause distortion in the output voltage waveform of the inverter main circuit, and overheating, overcurrent, abnormal sound, malfunction, etc. to the connected independent operation load, especially to inductive loads such as motor loads The risk of causing a failure can be avoided. Moreover,
The DC capacitor and the high-frequency inverter bridge can be shared, and the cost of parts can be reduced.

【0075】第4の発明によれば、連系運転時には、イ
ンバータ出力電流信号と電流基準信号との波形間の誤差
がなくなるようにインバータ主回路を制御するので、系
統に対してインバータ出力電流波形に歪みの少ない高品
質な電力を供給することができる。一方、自立運転時に
は、インバータ出力電圧信号と電圧基準信号との波形間
の誤差がなくなりかつ出力電圧が一定となるようにイン
バータ主回路を制御するので、自立運転用負荷に対して
出力電圧が一定でインバータ出力電圧波形に歪みの少な
い高品質な電力を供給することができる。
According to the fourth invention, during the interconnection operation, the inverter main circuit is controlled so that there is no error between the waveforms of the inverter output current signal and the current reference signal. High-quality power with little distortion. On the other hand, during the self-sustaining operation, the inverter main circuit is controlled so that there is no error between the waveforms of the inverter output voltage signal and the voltage reference signal and the output voltage is constant. As a result, it is possible to supply high-quality power with little distortion to the inverter output voltage waveform.

【0076】第5の発明によれば、系統が事故または災
害などで停電した場合にインバータ主回路を運転する自
立運転時においては、系統にインバータ主回路の出力を
供給する必要がないのでAC200Vでなくてもよく、
AC100Vとすることにより、自立運転用負荷として
はAC100Vを電源とする家庭用電気負荷を使用する
ことができ、さらにはインバータ制御においてAC10
0V出力とするので、インバータ主回路内でAC200
VからAC100Vに電圧変換する必要がないため、変
圧用トランス等の部品が不要となり、コストダウンを図
ることができる。
According to the fifth aspect of the present invention, in the case of a self-sustained operation in which the inverter main circuit is operated in the event of a power failure due to an accident or disaster, it is not necessary to supply the output of the inverter main circuit to the system. You do n’t have to
By using AC100V, a household electric load using AC100V as a power source can be used as a self-sustaining operation load.
Since the output is 0 V, the AC200
Since there is no need to convert the voltage from V to 100 V AC, components such as a transformer for voltage transformation are not required, and cost can be reduced.

【0077】第6の発明によれば、日射強度がある程度
以上にある日中時において系統が停電した場合は停電を
検知して、インバータ主回路を停止させ、インバータ主
回路と系統とを解列するとともに、インバータ主回路に
自立運転用負荷を接続して自立運転を行い、太陽電池等
の直流電源からの直流電力を交流電力に変換して自立運
転用負荷に出力するので、太陽電池等の直流電源の有効
利用を図ることができる。
According to the sixth aspect of the present invention, when a power outage occurs during the daytime when the solar radiation intensity is a certain level or more, the power outage is detected, the inverter main circuit is stopped, and the inverter main circuit and the system are disconnected. In addition, a self-sustaining operation load is connected to the inverter main circuit to perform self-sustaining operation, and DC power from a DC power source such as a solar cell is converted into AC power and output to the self-sustaining operation load. Effective use of the DC power supply can be achieved.

【0078】第7の発明によれば、インバータ主回路は
系統との連系状態で自立運転を行う危険性がなく、自立
運転用負荷に過電圧がかかることがないので安全性を向
上することができる。
According to the seventh invention, there is no danger that the inverter main circuit will operate in a self-sustaining manner in a state of interconnection with the system, and no overvoltage will be applied to the self-sustaining operation load. it can.

【0079】第8の発明によれば、インバータ主回路は
自立運転用負荷との接続状態で連系運転を行う危険性が
なく、自立運転用負荷に過電圧がかかることがないので
安全性を向上することができる。
According to the eighth aspect of the invention, the inverter main circuit has no danger of performing the interconnection operation in a state of connection with the independent operation load, and there is no overvoltage applied to the independent operation load, thereby improving safety. can do.

【0080】第9の発明によれば、系統から大きな電圧
がかかっていない状態で連系自立切替スイッチ相当の主
回路構成切替手段を切り替えることができ、安全性を向
上することができる。また、主回路構成切替手段として
は耐圧の小さいタイプを使用することができるので、部
品コストの低減を図ることができる。
According to the ninth aspect, the main circuit configuration switching means equivalent to the interconnection independent switch can be switched in a state where no large voltage is applied from the system, and safety can be improved. Further, since a type having a small withstand voltage can be used as the main circuit configuration switching means, the cost of parts can be reduced.

【0081】第10の発明によれば、インバータ主回路
と自立運転用負荷とが切り離されていることを確認して
から自立運転時の主回路構成から連系運転時の主回路構
成に切り替えることができるので、自立運転用負荷との
接続状態のままで連系運転を行う危険性がなく、自立運
転用負荷に過電圧がかかることがないので安全性を向上
することができる。
According to the tenth aspect, after confirming that the inverter main circuit and the load for independent operation are disconnected, switching from the main circuit configuration during independent operation to the main circuit configuration during interconnected operation is performed. Therefore, there is no danger of performing the interconnected operation in the state of connection with the independent operation load, and no overvoltage is applied to the independent operation load, so that safety can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の実施の形態の系統連系インバータ装
置の回路構成を示すブロック回路図
FIG. 1 is a block circuit diagram showing a circuit configuration of a grid-connected inverter device according to an embodiment of the present invention.

【図2】 実施の形態の系統連系インバータ装置の連系
運転制御と自立運転制御とを切り替えるシーケンスを示
すフローチャート
FIG. 2 is a flowchart showing a sequence for switching between interconnected operation control and independent operation control of the system interconnection inverter device according to the embodiment;

【図3】 実施の形態の系統連系インバータ装置におけ
る連系運転時のインバータ主回路の主要部における波形
FIG. 3 is a waveform diagram of a main part of an inverter main circuit during interconnection operation in the system interconnection inverter device according to the embodiment;

【図4】 実施の形態の系統連系インバータ装置におけ
る自立運転時のインバータ主回路の主要部における波形
FIG. 4 is a waveform diagram of a main part of an inverter main circuit at the time of a self-sustaining operation in the grid-connected inverter device according to the embodiment;

【図5】 従来の技術の系統連系インバータ装置の回路
構成を示すブロック回路図
FIG. 5 is a block circuit diagram showing a circuit configuration of a conventional system interconnection inverter device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…系統連系インバータ装置、2…太陽電池、3…商用
電力系統、4…直流コンデンサ、5…高周波インバータ
ブリッジ、6…高周波トランス、7…ダイオードブリッ
ジ、8…フィルタ回路、9…低周波インバータブリッ
ジ、10…ACフィルタ、11…連系リレー、12…イ
ンバータ出力電流検出器、13…自立リレー、14…自
立運転用負荷、15…自立用フィルタ回路、16…連系
自立切替スイッチ、17a,17b…入力端子、18
a,18b…出力端子、19a,19b…負荷接続端
子、20…インバータ主回路、30…制御回路、31…
高周波インバータブリッジ制御部、32…低周波インバ
ータブリッジ制御部、33…連系自立制御部、41…最
大電力点追従制御部、42…制御量演算部、43…PW
M変調制御部、44…ゲートドライブ信号生成部、45
…折返し制御部、46…ゲートドライブ信号生成部、4
7…停電検出部、48…連系自立切替制御部、49…自
立用同期信号発生部、Q1〜Q4…スイッチング素子、
S1〜S4…スイッチング素子、VEUL …商用電力系統
電圧信号、Iout …インバータ出力電流信号、Vout …
インバータ出力電圧信号、Iref …電流基準信号、Vre
f …電圧基準信号、VSCR …同期信号、PL…パルス列
信号、Ei…パルス列状の出力電圧、BO1 …停電検出
信号、BO2 …停電解除検出信号、CS1 …閉成指令信
号、CK1 …閉成確認信号、CS2 …開成指令信号、C
2 …開成確認信号、GR1 …連系指令信号、GK1
連系確認信号、GR2 …解列指令信号、GK2 …解列確
認信号、IR1 …接続指令信号、IK1 …接続確認信
号、IR2 …解列指令信号、IK2 …解列確認信号、S
1 …連系運転指令信号、SS2 …連系運転停止信号、
SS3 …自立運転指令信号、SS4 …自立運転停止信号
REFERENCE SIGNS LIST 1 grid-connected inverter device 2 solar cell 3 commercial power system 4 DC capacitor 5 high-frequency inverter bridge 6 high-frequency transformer 7 diode bridge 8 filter circuit 9 low-frequency inverter Bridge, 10 AC filter, 11 interconnection relay, 12 inverter output current detector, 13 independent relay, 14 independent operation load, 15 independent filter circuit, 16 interconnection independent switch, 17a, 17b ... input terminal, 18
a, 18b: output terminal, 19a, 19b: load connection terminal, 20: inverter main circuit, 30: control circuit, 31 ...
High frequency inverter bridge control unit, 32: low frequency inverter bridge control unit, 33: interconnection independent control unit, 41: maximum power point tracking control unit, 42: control amount calculation unit, 43: PW
M modulation controller, 44... Gate drive signal generator, 45
... Foldback controller, 46 ... Gate drive signal generator, 4
7: power failure detection unit, 48: interconnection self-contained switching control unit, 49: self-contained synchronization signal generation unit, Q1 to Q4: switching elements,
S1 to S4: switching element, V EUL ... commercial power system voltage signal, Iout ... inverter output current signal, Vout ...
Inverter output voltage signal, Iref ... current reference signal, Vre
f ... voltage reference signal, V SCR ... synchronization signal, PL ... pulse train signal, Ei ... pulse train output voltage, BO 1 ... power failure detection signal, BO 2 ... power failure release detection signal, CS 1 ... closing command signal, CK 1 ... Close confirmation signal, CS 2 ... Open command signal, C
K 2 ... opening confirmation signal, GR 1 ... interconnection command signal, GK 1 ...
Interconnection confirmation signal, GR 2 ... disconnection command signal, GK 2 ... disconnection confirmation signals, IR 1 ... connection command signal, IK 1 ... connection confirmation signal, IR 2 ... disconnection command signal, IK 2 ... disconnection confirmation signal , S
S 1 : interconnection operation command signal, SS 2 : interconnection operation stop signal,
SS 3 ... self-sustained operation command signal, SS 4 ... self-sustaining operation stop signal

フロントページの続き (72)発明者 江口 政樹 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 竹林 司 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 Fターム(参考) 5H007 AA04 BB07 CA01 CB04 CB05 CC03 CC32 DA03 DA04 DB01 DC05 EA02 GA01 Continued on the front page (72) Inventor Masaki Eguchi 22-22 Nagaikecho, Abeno-ku, Osaka City, Osaka Inside (72) Inventor Tsukasa Takebayashi 22-22 Nagaikecho, Abeno-ku, Osaka City, Osaka Inside Sharp Corporation F term (reference) 5H007 AA04 BB07 CA01 CB04 CB05 CC03 CC32 DA03 DA04 DB01 DC05 EA02 GA01

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 太陽電池等の直流電源の直流電力を交流
電力に変換して系統に接続するインバータ主回路と、前
記直流電源の状態および前記系統の状態を入力して前記
インバータ主回路を制御する制御回路とを備えた系統連
系インバータ装置であって、前記インバータ主回路が前
記系統に連系して運転される連系運転時の主回路構成と
前記系統から解列されて自立運転用負荷に接続して運転
される自立運転時の主回路構成とを切り替える主回路構
成切替手段を備えていることを特徴とする系統連系イン
バータ装置。
1. An inverter main circuit that converts DC power of a DC power supply such as a solar cell into AC power and connects the AC power to a system, and controls the inverter main circuit by inputting a state of the DC power supply and a state of the system. A system interconnection inverter device comprising: a main circuit configuration at the time of interconnection operation in which the inverter main circuit is operated in interconnection with the system; A system interconnection inverter device comprising: a main circuit configuration switching unit that switches between a main circuit configuration at the time of a self-sustained operation that is operated by being connected to a load.
【請求項2】 請求項1に記載の系統連系インバータ装
置であって、前記連系運転時の主回路構成を高周波トラ
ンス絶縁方式とし、前記自立運転時の主回路構成をトラ
ンスレス方式とすることを特徴とする系統連系インバー
タ装置。
2. The system interconnection inverter device according to claim 1, wherein the main circuit configuration during the interconnection operation is a high-frequency transformer insulation system, and the main circuit configuration during the self-sustaining operation is a transformerless system. A system interconnection inverter device characterized by the above-mentioned.
【請求項3】 請求項1または請求項2に記載の系統連
系インバータ装置であって、前記主回路構成切替手段が
高周波トランスの一次側に設けられていることを特徴と
する系統連系インバータ装置。
3. The grid-connected inverter device according to claim 1, wherein the main circuit configuration switching means is provided on a primary side of a high-frequency transformer. apparatus.
【請求項4】 請求項1から請求項3までのいずれかに
記載の系統連系インバータ装置であって、前記連系運転
時の主回路構成である高周波トランス絶縁方式ではイン
バータ出力電流信号と電流基準信号との波形間の誤差が
なくなるように前記インバータ主回路を制御し、前記自
立運転時の主回路構成であるトランスレス方式ではイン
バータ出力電圧信号と電圧基準信号との波形間の誤差が
なくなりかつ出力電圧が一定となるように前記インバー
タ主回路を制御することを特徴とする系統連系インバー
タ装置。
4. The system interconnection inverter device according to claim 1, wherein an inverter output current signal and a current are output in a high-frequency transformer insulation system, which is a main circuit configuration during the interconnection operation. The inverter main circuit is controlled so that the error between the waveforms of the reference signal and the reference signal is eliminated, and the error between the waveforms of the inverter output voltage signal and the voltage reference signal is eliminated in the transformerless system which is the main circuit configuration during the self-sustaining operation. A system interconnection inverter device, wherein the inverter main circuit is controlled so that an output voltage is constant.
【請求項5】 請求項1から請求項4までのいずれかに
記載の系統連系インバータ装置であって、前記高周波ト
ランス絶縁方式の主回路構成での出力をAC200Vと
し、前記トランスレス方式の主回路構成での出力をAC
100Vとしてあることを特徴とする系統連系インバー
タ装置。
5. The grid-connected inverter device according to claim 1, wherein an output of the main circuit configuration of the high-frequency transformer isolation system is 200 V AC, and the main unit of the transformerless system is AC output in circuit configuration
A system interconnection inverter device which is set to 100V.
【請求項6】 太陽電池等の直流電源の直流電力を交流
電力に変換して系統に接続するインバータ主回路と、前
記直流電源の状態および前記系統の状態を入力して前記
インバータ主回路を制御する制御回路とを備えた系統連
系インバータ装置であって、前記系統の停電を検出する
停電検出手段と、前記インバータ主回路と前記系統とを
連系および解列する系統連系解列手段と、前記インバー
タ主回路と自立運転用負荷とを接続および解列する自立
負荷接続解列手段と、前記インバータ主回路が前記系統
に連系して運転される連系運転時の主回路構成と前記系
統から解列されて自立運転用負荷と接続して運転される
自立運転時の主回路構成とを切り替える主回路構成切替
手段と、前記系統連系解列手段、前記自立負荷接続解列
手段および前記主回路構成切替手段を制御する連系自立
切替制御手段とを備えていることを特徴とする系統連系
インバータ装置。
6. An inverter main circuit for converting DC power of a DC power supply such as a solar battery into AC power and connecting the AC power to a system, and controlling the inverter main circuit by inputting a state of the DC power supply and a state of the system. Grid-connected inverter device comprising: a power failure detection means for detecting a power failure of the system, and a system interconnection / disconnection means for interconnecting and disconnecting the inverter main circuit and the system. A self-contained load connection / disconnection means for connecting and disconnecting the inverter main circuit and the self-sustained operation load, a main circuit configuration at the time of interconnection operation in which the inverter main circuit is operated in interconnection with the system, and Main circuit configuration switching means for switching between a main circuit configuration at the time of self-sustained operation which is disconnected from the system and connected to the self-sustaining operation load and operated, and the system interconnection / separation means, the self-sustaining load connection / separation means and The main round A system interconnection inverter device comprising: interconnection independent switching control means for controlling road configuration switching means.
【請求項7】 請求項6に記載の系統連系インバータ装
置であって、前記系統連系解列手段は前記インバータ主
回路と前記系統との解列状態において解列確認信号を出
力し、連系状態において連系確認信号を出力することを
特徴とする系統連系インバータ装置。
7. The system interconnection inverter device according to claim 6, wherein the system interconnection disconnection unit outputs a disconnection confirmation signal when the inverter main circuit and the system are disconnected. A system interconnection inverter device that outputs an interconnection confirmation signal in a system state.
【請求項8】 請求項6または請求項7に記載の系統連
系インバータ装置であって、前記自立負荷接続解列手段
は前記インバータ主回路と前記自立運転用負荷との解列
状態において解列確認信号を出力し、接続状態において
接続確認信号を出力することを特徴とする系統連系イン
バータ装置。
8. The grid-connected inverter device according to claim 6, wherein the independent load connection disconnecting means is disconnected when the inverter main circuit and the independent operation load are disconnected. A system interconnection inverter device that outputs a confirmation signal and outputs a connection confirmation signal in a connected state.
【請求項9】 請求項6から請求項8までのいずれかに
記載の系統連系インバータ装置であって、前記連系自立
切替制御手段は前記系統連系解列手段が出力する信号を
監視し、前記系統連系解列手段からの解列確認信号を検
出すると前記主回路構成切替手段に連系運転時の主回路
構成から自立運転時の主回路構成への切替動作を許容す
る一方、前記系統連系解列手段からの解列確認信号を検
出しないときは前記の切替動作を許容せずに引き続き信
号を監視することを特徴とする系統連系インバータ装
置。
9. The system interconnection inverter device according to claim 6, wherein the interconnection independent switching control unit monitors a signal output from the system interconnection disconnection unit. Upon detecting a disconnection confirmation signal from the system interconnection disconnection means, the main circuit configuration switching means allows a switching operation from a main circuit configuration during interconnection operation to a main circuit configuration during autonomous operation, A system interconnection inverter device characterized in that when a disconnection confirmation signal from the system interconnection disconnection means is not detected, a signal is continuously monitored without permitting the switching operation.
【請求項10】 請求項6から請求項9までのいずれか
に記載の系統連系インバータ装置であって、前記連系自
立切替制御手段は前記自立負荷接続解列手段が出力する
信号を監視し、前記自立負荷接続解列手段からの解列確
認信号を検出すると前記主回路構成切替手段に自立運転
時の主回路構成から連系運転時の主回路構成への切替動
作を許容する一方、前記自立負荷接続解列手段からの解
列確認信号を検出しないときは前記の切替動作を許容せ
ずに引き続き信号を監視することを特徴とする系統連系
インバータ装置。
10. The system interconnection inverter device according to claim 6, wherein the interconnection independent switching control unit monitors a signal output from the independent load connection disconnecting unit. When detecting the disconnection confirmation signal from the independent load connection disconnecting means, the main circuit configuration switching means allows the switching operation from the main circuit configuration during the independent operation to the main circuit configuration during the interconnection operation, When the disconnection confirmation signal from the independent load connection disconnecting means is not detected, the switching operation is not permitted and the signal is continuously monitored without allowing the switching operation.
JP16812999A 1999-06-15 1999-06-15 Grid-connected inverter device Expired - Fee Related JP3595199B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP16812999A JP3595199B2 (en) 1999-06-15 1999-06-15 Grid-connected inverter device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP16812999A JP3595199B2 (en) 1999-06-15 1999-06-15 Grid-connected inverter device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2001008464A true JP2001008464A (en) 2001-01-12
JP3595199B2 JP3595199B2 (en) 2004-12-02

Family

ID=15862387

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP16812999A Expired - Fee Related JP3595199B2 (en) 1999-06-15 1999-06-15 Grid-connected inverter device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3595199B2 (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007207661A (en) * 2006-02-03 2007-08-16 Nippon Oil Corp Power supply system having fuel cell system
JP2010246273A (en) * 2009-04-06 2010-10-28 Honda Motor Co Ltd System interconnection inverter
JP2015130742A (en) * 2014-01-07 2015-07-16 住友電気工業株式会社 Conversion device
JPWO2015107706A1 (en) * 2014-01-20 2017-03-23 三菱電機株式会社 Power converter
JP2017153181A (en) * 2016-02-22 2017-08-31 ニチコン株式会社 Power supply apparatus linked with power system
JP2017158229A (en) * 2016-02-29 2017-09-07 ニチコン株式会社 Power supply apparatus interconnected to power system
JP7387497B2 (en) 2020-03-11 2023-11-28 株式会社東芝 power converter

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007207661A (en) * 2006-02-03 2007-08-16 Nippon Oil Corp Power supply system having fuel cell system
JP2010246273A (en) * 2009-04-06 2010-10-28 Honda Motor Co Ltd System interconnection inverter
JP2015130742A (en) * 2014-01-07 2015-07-16 住友電気工業株式会社 Conversion device
JPWO2015107706A1 (en) * 2014-01-20 2017-03-23 三菱電機株式会社 Power converter
JP2017153181A (en) * 2016-02-22 2017-08-31 ニチコン株式会社 Power supply apparatus linked with power system
JP2017158229A (en) * 2016-02-29 2017-09-07 ニチコン株式会社 Power supply apparatus interconnected to power system
JP7387497B2 (en) 2020-03-11 2023-11-28 株式会社東芝 power converter

Also Published As

Publication number Publication date
JP3595199B2 (en) 2004-12-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7733670B2 (en) Bidirectional active power conditioner with DC/AC inverter in low-frequency switching
US8355265B2 (en) DC-to-DC power conversion
Jacobina et al. Single-phase to three-phase drive system using two parallel single-phase rectifiers
US8143856B2 (en) Bi-directional inverter-charger
US9369062B2 (en) Single-phase emergency operation of a three-phase inverter and corresponding inverter having a polyphase to single phase changeover operation
TW200824220A (en) Control device and method of renewable energy system signgle-phase power conditioner
WO2011152249A1 (en) Utility interconnection system and distributor
US20160181809A1 (en) Grid system conducive to enhancement of power supply performance
CN108792859B (en) Method, device and system for realizing power supply of elevator system based on elevator power supply device
WO2014079268A1 (en) Bi-directional storing inverter used in grid connected power system
JP3805953B2 (en) Power conditioner and solar power generation system using the same
JP2001008464A (en) System linkage inverter device
US8264100B2 (en) Electric power generating system for multiple sources and interface to an AC grid
JP2015015782A (en) System interconnection inverter device
Naik et al. 1kW Home Inverter using cascaded Current Fed Push Pull Converter and SPWM Inverter
Gonzalez-Espin et al. Operating modes of a commercial and industrial building microgrid with electrical generation and storage
US11070079B2 (en) Integrated power supply system for auxiliary services for power converters
Hirachi et al. Utility-interactive multi-functional bidirectional converter for solar photovoltaic power conditioner with energy storage batteries
JP2013116024A (en) Power storage device
JP4623873B2 (en) Method for controlling grid-connected power generator and grid-connected power generator
WO2009052908A9 (en) Photovoltaic generator system
JPS638715B2 (en)
JP6415259B2 (en) Power conditioner and its control device
TWI464994B (en) Distributed power generation system with seamlessly grid-connected transition and method for implementing grid-connected transition for distributed power generation system
JP3563967B2 (en) Solar power system

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20040427

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20040525

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20040723

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20040817

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20040902

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080910

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080910

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090910

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090910

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100910

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110910

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120910

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130910

Year of fee payment: 9

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees