【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、太陽電池または燃料電池などの直流電力を商用周波数の交流電力に変換して系統に電力注入する電力変換装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図９は、従来使用している電力変換装置の構成を示す接続図である。ここで直流電源１は太陽電池や燃料電池といった出力が直流の分散型電源で構成されている。直流電源１はインバータ２を介して系統３と連系して、系統３から見た場合、インバータ２と家庭内負荷が並列に接続された構成となっている。系統電圧は系統電圧検知手段５でまたインバータ２の出力電流は出力電流検知手段６で検知され、それぞれの信号はインバータ２へ伝達されて出力電力を制御している。なお、インバータ２の出力電力が家庭内負荷４の消費電力を上回った場合、余剰電力は系統３に逆潮流される。
【０００３】
以下に図１０を参照して動作を説明する。一般的に家庭内負荷４が入力段にコンデンサインプット型の容量の大きい平滑回路を有する機器の場合は、負荷電流は系統３のピーク付近でしか電流が流れないため、系統３から流れ込む電流は多くの高調波を含む。
【０００４】
一方、直流電源１の電力はインバータ２で交流電力に変換される際に、系統電圧検知手段５の出力とインバータの出力電流検知手段６の出力が一致するように制御されて、インバータ２の出力電流が系統３の電圧位相に一致して力率１となるように運転されている。したがって、インバータ２の出力電流は系統３から家庭内に流れ込む電流の有効電流を減少することはあるが、家庭内負荷４が必要とする無効電流には何ら影響を与えておらず、家庭内負荷４に流れる無効電流は常時、系統３が供給している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の構成では分散型電源の直流電力を交流電力に変換して系統に注入するインバータは常時力率１運転を行うため、仮に家庭内の複数の使用機器の構成によって、多くの高調波を原因とする無効電力が必要になった場合でも、これらは全て系統から供給されることになる。一般家庭の電気料金は有効電力の使用への対価であり、無効電力の供給が増加すれば電力供給者は消費電力以上の電力容量が必要であり、また家庭においても屋内配線の電流容量の増加を伴い、さらには電流の増加に伴って損失も増加する。また、高調波が多い場合配線のインピーダンスによって系統電圧が歪むという課題を有していた。
【０００６】
本発明は、家庭内負荷のオンオフやパワー変化に伴う高調波の変化量を検知してインバータが供給する高調波を変化させることによって、家庭内で多くの高調波発生負荷を使用したときでも、常時系統から無効電力供給する必要がなくなるため、電力供給者の電力設備増加や、屋内配線の強化、さらには損失の増加や、系統電圧の歪みが発生しない系統連系インバータを提供することを目的としたものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために本発明の電力変換装置は、系統電圧波形を検知する系統電圧検知手段と、系統とインバータ及び家庭内負荷との間に系統電流検知手段を備え、インバータが系統電圧波形と周期および位相が一致した系統電流を生成すると共に、系統電流手段の出力には高調波が含まれないようにインバータの出力電流を制御することで、インバータの無効電流成分と負荷の無効電流成分が一致している系統連系インバータを提供するものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
請求項１に記載した発明は、インバータと、系統電圧を検知する系統電圧検知手段と、系統から家庭内に供給される電流の高調波の変化を検知する高調波変化検知手段とを有し、インバータは高調波変化検知手段で得られる高調波の変化量を重畳することで、負荷のスイッチオンオフ及びパワー変化に伴う瞬時における高調波の過剰及び不足を低減することができる系統連系インバータ装置としている。
【０００９】
請求項２に記載した発明は、上記に加え、系統から家庭内に供給される電流を検知する系統電流波形検知手段の出力と、インバータ内部の基準正弦波との比較によりインバータ出力に必要な高調波電流の変化量を容易に得る構成とし高調波の低減ができる系統連系インバータ装置としている。
【００１０】
請求項３に記載した発明は、上記に加え、インバータ制御回路が系統電流波形検知手段の出力でインバータ主回路を制御して出力電流波形を生成する構成とし、インバータ内部の出力電流検知手段が不要となり、低価格化を図ることができる系統連系インバータ装置としている。
【００１１】
請求項４に記載した発明は、上記に加え、インバータ出力部にリアクトルが配置され、リアクトル近傍にはマイクと、スピーカとが配置され、リアクトルの騒音をマイクで検知して、スピーカから逆位相の音を発生させることで、機器の静音化が図れる系統連系インバータ装置としている。
【００１２】
請求項５に記載した発明は、上記に加え、インバータ出力部にコンデンサが配置され、コンデンサ近傍にはマイクと、スピーカとが配置され、コンデンサ騒音をマイクで検知して、スピーカから逆位相の音を発生させることで、機器の静音化が図れる系統連系インバータ装置としている。
【００１３】
請求項６に記載した発明は、上記に加え、時刻計測手段を有し、設定された時刻の間のみ無効電流を供給することで、負荷側の高調波が小さい時はインバータを停止することでるインバータ、制御回路の損失を低減する系統連系インバータ装置としている。
【００１４】
請求項７に記載した発明は、負荷の起動および停止状態を送信する送信手段と、これを受信するインバータ内の受信手段と、インバータ高調波発生量を決定する高調波発生設定値とを備える構成とし、インバータ制御回路が負荷の起動および停止信号に応じて高調波発生設定値を変更して、系統から供給される高調波電流を高精度でゼロに維持するようにすることで、高調波の低減ができる系統連系インバータ装置としている。
【００１５】
【実施例】
（実施例１）
以下、本発明の第１の実施例について図面を参照しながら説明する。図１は本実施例の構成を示すブロック図である。本実施例の系統連系インバータ装置は、太陽電池や燃料電池といった分散型電源である直流電源１１の電力をインバータ１２で交流電力に変換し、系統１３と連系している。また家庭内負荷１４は系統１３と接続されると共に、インバータ１２と家庭内負荷１４は屋内で接続されている。高調波変化検出手段１６は、系統１３とインバータ１２及び家庭内負荷１４との接続点より上流（以降、系統側を上流、家庭側を下流と称する）に配置されて、系統１３から家庭内へ供給される電流を検知している。また、インバータ出力部には、系統電圧検知手段１５が配置され、系統１３の電圧波形を検知している。高調波検出手段は１６は系統１３から家庭内へ供給される電流の変化を検知して出力をインバータ１２に与えている。
【００１６】
以上の様に構成された系統連系インバータ装置について、図２の波形図を参照して動作を説明する。家庭内負荷１４が抵抗負荷とコンデンサインプット形の平滑回路を内部に有する負荷で構成されている場合、家庭内負荷１４の電流は系統電圧に対して同位相であるが、多くの高調波を含んだ波形となる。通常力率１運転を行っているインバータ１２は、系統電圧と同位相で歪みの少ない正弦波電流を出力しており、系統１３から家庭内に流れ込む電流は、インバータ１２の出力電流と家庭内負荷１４の電流の差となるため、有効電力の差と高調波による無効電力のベクトル和の電流になる。ここで、インバータ１２が歪み波を出力し、系統１３から家庭内に流れ込む無効電流がゼロとなっている状態において、前述の高調波発生負荷がパワー変化またはオフされた場合、高調波が系統から流れ込むか流れ出すことになるが、この変化を高調波変化検出手段１６で検知して、インバータ１２が出力する高調波電流を増減することで、系統１３から家庭内に流れ込む電流が高調波を含まない電流に維持される。
【００１７】
以上のように本実施例によれば、高調波変化検知手段が系統から家庭内に流れる高調波電流の変化を検知して、インバータの出力電流中の高調波電流を制御することによって、負荷のスイッチオンオフ及びパワー変化に伴う高調波の過剰及び不足を、瞬時に補償することができる系統連系ンバータ装置を実現することができる。
【００１８】
（実施例２）
以下、本発明の第２の実施例について図面を参照しながら説明する。図３は本実施例の構成を示すブロック図である。図３において図１の回路構成と異なるのは、インバータ１２の内部に基準正弦波１８と、インバータ制御回路１９と、インバータ主回路２１と出力電流検知手段２０を配置し、系統１３と家庭内負１４荷及びインバータ１２の間に系統電流波形検知手段１７を配置した点である。上記以外の構成要素は第１の実施例と同等であり、説明を省略する。
【００１９】
以上のように構成された系統連系インバータ装置について動作を説明する。系統１３から家庭に流れ込む電流は系統電流波形検知手段１７で検知され、インバータ２内部に情報を与える。この情報は基準正弦波１８と比較され、高調波電流成分が分離されてインバータ制御回路１９に伝達される。
【００２０】
また、インバータ主回路２１の出力電流波形制御は出力電流検知手段２０で行われている。ここで、家庭内負荷に高調波成分が存在した場合、インバータ制御回路は出力電流検知手段２０のフィードバック量に加えて前述の高調波成分を加算してインバータ１２の出力電流指令値を生成し、インバータ主回路２１を制御する。
【００２１】
以上のように本実施例によれば、インバータのフィードバックループの電流指令値に系統電流波形検知手段１７の出力とインバータ内部の基準正弦波との差で得られた高調波成分を加算して、インバータの出力電流指令値とすることで、系統からの高調波電流の供給をゼロにすることのできる系統連系インバータを実現することができる。
【００２２】
（実施例３）
以下、本発明の第３の実施例について図４を参照しながら説明する。図４は本実施例の構成を示すブロック図である。図４において図３の回路構成と異なるのは、系統電流検知手段１７の出力をインバータ制御回路１９に信号伝達する構成とし、インバータ１２内部の出力電流検知手段２０を省略した点である。上記以外の構成要素は第２の実施例と同等であり、説明を省略する。
【００２３】
以上のように構成された系統連系インバータ装置について動作を説明する。系統１３から家庭に流れ込む電流は系統電流波形検知手段１７で検知され、インバータ１２内部に情報を与える。この情報は基準正弦波１８と比較され、高調波電流成分が分離されてインバータ制御回路１９に伝達される。
【００２４】
さらに、インバータ制御回路１９は、系統電流波形検知手段１７の出力を内部に直接取り込んで、インバータ主回路２１の出力電流波形制御を行う。ここで、家庭内負荷に高調波成分が存在した場合、インバータ１２の出力電流指令値は正弦波に高調波を加算した値となる。また、家庭内負荷１４が抵抗負荷のように高調波成分を有していない場合は、インバータ１２の出力電流の指令値は正弦波となる。
【００２５】
以上のように本実施例によれば、系統電流波形検知手段１７の出力を高調波成分の検出とインバータ主回路の出力電流波形検出に使用することで、従来必要であったインバータ内部の出力電流検知手段２０が不要となり、低価格化を図ることが可能な系統連系インバータ装置を提供することができる。
【００２６】
（実施例４）
以下、本発明の第４の実施例について図５を参照しながら説明する。図５は本実施例の構成を示すブロック図である。図５において図１のブロック構成と異なるのは、インバータ１２の出力部にリアクトルを図示し、リアクトル近傍にマイクとスピーカを配置した点である。上記以外の構成要素は第１の実施例と同等であり、説明を省略する。
【００２７】
以上のように構成された系統連系インバータ装置について動作を説明する。家庭内負荷１４の動作よって、高調波成分が系統１３から供給されている場合、系統電流波形検知手段１７の出力を基に、インバータ１２の出力電流は図示しているとおり、高調波を含んだ波形を出力している。インバータ１２には限流用のリアクトル２２が配置されており、出力電流の基本波と高調波は全てリアクトル２２を通過している。リアクトル２２は磁歪のため振動が発生し、特に数百Ｈｚ〜数ｋＨｚの高調波が通過した場合、使用者にとって耳障りな音となる。そこで、リアクトル２２近傍に電気的に接続されたマイク２３とスピーカ２４配置し、マイク２３で検出した騒音波形と逆位相の音を生成して、これをスピーカ２４から発生することによって、リアクトル２２から発生する騒音を消音する。
【００２８】
以上のように本実施例によれば、インバータ内部のリアクトル近傍に配置したマイクとスピーカで、高調波を原因とするリアクトルからの発生音をマイクで検知して、スピーカから逆位相の音を発生させることで、機器の静音化が図れる系統連系インバータ装置を実現することができる。
【００２９】
（実施例５）
以下、本発明の第５の実施例について図６を参照しながら説明する。図６は本実施例の構成を示すブロック図である。図６において図５のブロック構成と異なるのは、インバータ１２の出力部にコンデンサを図示し、コンデンサ近傍にマイクとスピーカを配置した点である。上記以外の構成要素は第４の実施例と同等であり、説明を省略する。
【００３０】
以上のように構成された系統連系インバータ装置について動作を説明する。家庭内負荷１４の動作よって、高調波成分が系統１３から供給されている場合、系統電流波形検知手段１７の出力を基に、インバータ１２の出力電流は図示しているとおり、高調波を含んだ波形を出力している。インバータ１２にはコンデンサ２５が配置されており、出力電流の基本波と高調波は図示していない限流用のリアクトルを通過した後、高調波成分の多くはコンデンサ２５で除去されている。したがってコンデンサ２５は高調波によって振動が発生し、特に数百Ｈｚ〜数ｋＨｚの高調波が通過した場合、使用者にとって耳障りな音となる。そこで、コンデンサ２５近傍に電気的に接続されたマイク２３とスピーカ２４配置し、マイク２３で検出した騒音波形と逆位相の音を生成して、これをスピーカ２４から発生することによって、コンデンサ２５から発生する騒音を消音する。
【００３１】
以上のように本実施例によれば、インバータ内部のコンデンサ近傍に配置したマイクとスピーカで、高調波を原因とするコンデンサからの発生音をマイクで検知して、スピーカから逆位相の音を発生させることで、機器の静音化が図れる系統連系インバータ装置を実現することができる。
【００３２】
（実施例６）
以下、本発明の第６の実施例について図面を参照しながら説明する。図７は本実施例の動作を示す概念図である。構成要素はインバータ内部に時刻を計測する時刻計測手段を設けた点以外において第１の実施例と同等であり、説明を省略する。
【００３３】
以上のように構成された系統連系インバータ装置について図７を参照して動作を説明する。通常、家庭内の電力機器の使用は、主に明け方から夜間までに集中しており、夜間から未明においては一部の低電力機器が動作しているのみである。そこで、インバータ１２は内部に有している時刻計測手段を用いて、時刻ｔ１からｔ２までは家庭内負荷が動作するために必要となる高調波電力を供給して、系統１３は基本波だけの電流と電圧の供給となるため、歪み波による無効電力が発生せずに力率１での電力供給となる。
【００３４】
また、ｔ２からｔ１まではインバータ１２が高調波電流を含まずに運転するか、または停止する。この時わずかに発生する可能性がある歪み波による無効電力は系統が供給することになるが、使用電力が小さいため、電力供給者への影響はない。
【００３５】
以上のように本実施例によれば、設定された時間帯のみ家庭内負荷が使用する高調波をインバータから電流供給することで、より効率の高い運転動作が可能な系統連系インバータ装置を提供することができる。
【００３６】
（実施例７）
以下、本発明の第７の実施例について図面を参照しながら説明する。図８は本実施例の構成を示すブロック図である。図８において図１の回路構成と異なるのは、家庭内負荷１４に起動／停止の送信手段２６を設けて、インバータ１２内部にこれを受信する受信手段２７を配置して、家庭内負荷１４の動作状態に応じてインバータ１２の高調波発生量設定値２８を変更するようにした点である。上記以外の構成要素は第１の実施例と同等であり、説明を省略する。
【００３７】
以上のように構成された系統連系インバータ装置について図を参照して動作を説明する。家庭内負荷１４の高調波電流をインバータ１２が供給し、系統からは高調波電流が供給されていない動作状態において、例えば家庭内負荷１４が停止した直後は通常インバータ１２の有効電力と高調波による無効電力は共に系統側へ逆潮流されるが、ここで家庭内負荷１４の停止信号が、送信手段２６によりインバータ１２内部の受信手段２７で受信される。この信号により、家庭内負荷１４の停止と同時にインバータ１２が発生する高調波電流の発生量設定値が変更され、インバータ１２が高調波電流の供給を停止することで、高調波電流の逆潮流による系統電圧歪みを抑制する。
【００３８】
以上のように本実施例によれば、負荷の起動および停止信号に応じてインバータの発生する高調波電流発生量を瞬時に変化させて、系統に流れる高調波電流をを高精度で常時ゼロに維持することが可能な系統連系インバータ装置を提供することができる。
【００３９】
【発明の効果】
以上のように請求項１〜７項に記載の発明は、系統電圧検知手段と系統電流検知手段を用いてインバータの出力電流を制御することで、系統から家庭に流れ込む電流の高調波電流成分をゼロにすることができるため、家庭内負荷による無効電力の増大に対して、電力供給者の電源容量や家庭内の電線容量、さらには損失も増加ず、さらに系統電圧を歪ませることのない系統連系インバータ装置を提供することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例である系統連系インバータ装置の構成を示すブロック図
【図２】本発明の第１の実施例である系統連系インバータ装置の各部動作を示す波形図
【図３】本発明の第２の実施例である系統連系インバータ装置の構成を示すブロック図
【図４】本発明の第３の実施例である系統連系インバータ装置の構成を示すブロック図
【図５】本発明の第４の実施例である系統連系インバータ装置の構成を示すブロック図
【図６】本発明の第５の実施例である系統連系インバータ装置の構成を示すブロック図
【図７】本発明の第６の実施例である系統連系インバータ装置の動作を示す概念図
【図８】本発明の第７の実施例である系統連系インバータ装置の構成を示すブロック図
【図９】従来の系統連系インバータ装置の構成を示すブロック図
【図１０】従来の系統連系インバータ装置の各部動作を示す波形図
【符号の説明】
１１ 直流電源
１２ インバータ
１３ 系統
１４ 家庭内負荷
１５ 系統電圧検知手段
１６ 高調波変化検知手段
１７ 系統電流波形検知手段
１８ 基準正弦波
１９ インバータ制御回路
２０ 出力電流検知手段
２１ インバータ主回路
２２ リアクトル
２３ マイク
２４ スピーカ
２５ コンデンサ
２６ 送信手段
２７ 受信手段
２８ 高調波発生量設定値[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a power converter for converting DC power from a solar cell or a fuel cell into AC power at a commercial frequency and injecting power into a system.
[0002]
[Prior art]
FIG. 9 is a connection diagram showing a configuration of a power conversion device conventionally used. Here, the DC power supply 1 is a distributed power supply having a DC output such as a solar cell or a fuel cell. The DC power supply 1 is connected to a system 3 via an inverter 2 and, when viewed from the system 3, has a configuration in which the inverter 2 and a domestic load are connected in parallel. The system voltage is detected by the system voltage detecting means 5 and the output current of the inverter 2 is detected by the output current detecting means 6, and each signal is transmitted to the inverter 2 to control the output power. When the output power of the inverter 2 exceeds the power consumption of the domestic load 4, the surplus power flows backward to the grid 3.
[0003]
The operation will be described below with reference to FIG. In general, when the domestic load 4 is a device having a capacitor-input type large-capacity smoothing circuit at the input stage, the load current flows only near the peak of the system 3, so that the current flowing from the system 3 is large. Including harmonics of
[0004]
On the other hand, when the power of the DC power supply 1 is converted into AC power by the inverter 2, the output of the system voltage detection means 5 is controlled so that the output of the output current detection means 6 of the inverter coincides with the output of the inverter 2. The operation is performed so that the current matches the voltage phase of the system 3 and the power factor is 1. Therefore, although the output current of the inverter 2 may reduce the effective current of the current flowing from the grid 3 into the home, it does not affect the reactive current required by the home load 4 at all, and The reactive current flowing in 4 is always supplied by the system 3.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described conventional configuration, since the inverter that converts the DC power of the distributed power supply into the AC power and injects the AC power into the system always performs one power factor operation, many harmonics may be generated due to the configuration of a plurality of used devices in the home. Even if reactive power due to waves is required, all of these will be supplied from the grid. Electricity charges for ordinary households are a price for the use of active power, and if the supply of reactive power increases, power suppliers will need more power capacity than power consumption, and even at home, the current capacity of indoor wiring will increase. And the loss also increases with an increase in current. In addition, there is a problem that the system voltage is distorted due to the impedance of the wiring when there are many harmonics.
[0006]
The present invention detects the amount of change of harmonics accompanying the on / off and power change of the home load and changes the harmonic supplied by the inverter, so that even when many harmonic generation loads are used in the home, It eliminates the need to constantly supply reactive power from the grid, and aims to provide a grid-connected inverter that increases the power facilities of power suppliers, strengthens indoor wiring, and further increases loss and does not generate grid voltage distortion. It is what it was.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a power conversion device according to the present invention includes a system voltage detection unit that detects a system voltage waveform, and a system current detection unit between a system, an inverter, and a domestic load. In addition to generating a system current whose cycle and phase match with that of the inverter and controlling the output current of the inverter so that harmonics are not included in the output of the system current means, the reactive current component of the inverter and the reactive current component of the load Are provided.
[0008]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The invention described in claim 1 includes an inverter, a system voltage detection unit that detects a system voltage, and a harmonic change detection unit that detects a change in a harmonic of a current supplied from the system to a home, The inverter is a system interconnection inverter device that can reduce the excess and shortage of harmonics at the moment of load switching on / off and power change by superimposing the amount of change of harmonics obtained by the harmonic change detection means. I have.
[0009]
In addition to the above, the invention according to claim 2 provides a higher harmonic required for the inverter output by comparing the output of the system current waveform detecting means for detecting the current supplied from the system into the home and the reference sine wave inside the inverter. A system interconnection inverter device is configured to easily obtain the amount of change in wave current and to reduce harmonics.
[0010]
According to a third aspect of the present invention, in addition to the above, the inverter control circuit controls the inverter main circuit with the output of the system current waveform detecting means to generate an output current waveform, and the output current detecting means inside the inverter is unnecessary. Thus, a grid-connected inverter device capable of reducing the price is provided.
[0011]
According to the invention described in claim 4, in addition to the above, a reactor is arranged in the inverter output section, a microphone and a speaker are arranged in the vicinity of the reactor, and the noise of the reactor is detected by the microphone, and the phase of the noise is detected from the speaker. By generating sound, a system interconnection inverter device capable of reducing noise of the device is provided.
[0012]
According to a fifth aspect of the present invention, in addition to the above, a capacitor is disposed in the inverter output section, a microphone and a speaker are disposed in the vicinity of the capacitor. Is generated, thereby making the system interconnected inverter device capable of reducing the noise of the device.
[0013]
In addition to the above, the invention according to claim 6 has a time measuring means, and supplies the reactive current only during the set time, thereby stopping the inverter when the harmonics on the load side are small. It is a grid-connected inverter device that reduces the loss of inverters and control circuits.
[0014]
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a configuration including a transmitting unit for transmitting the start and stop states of the load, a receiving unit in the inverter receiving the load, and a harmonic generation setting value for determining an inverter harmonic generation amount. The inverter control circuit changes the harmonic generation setting value according to the load start and stop signals, and maintains the harmonic current supplied from the grid at zero with high accuracy, thereby reducing the harmonics. It is a grid-connected inverter device that can be reduced.
[0015]
【Example】
(Example 1)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the present embodiment. In the system interconnection inverter device of the present embodiment, the power of a DC power supply 11 which is a distributed power supply such as a solar cell or a fuel cell is converted into AC power by an inverter 12 and is connected to a system 13. The home load 14 is connected to the system 13, and the inverter 12 and the home load 14 are connected indoors. The harmonic change detecting means 16 is disposed upstream of the connection point between the system 13 and the inverter 12 and the domestic load 14 (hereinafter, the system side is referred to as upstream and the home side is referred to as downstream). The supplied current is detected. Further, a system voltage detecting means 15 is arranged at the inverter output unit, and detects a voltage waveform of the system 13. The harmonic detecting means 16 detects a change in the current supplied from the system 13 to the house and supplies the output to the inverter 12.
[0016]
The operation of the system interconnection inverter device configured as described above will be described with reference to the waveform diagram of FIG. When the domestic load 14 is constituted by a resistance load and a load having a capacitor input type smoothing circuit therein, the current of the domestic load 14 is in phase with the system voltage, but contains many harmonics. Waveform. The inverter 12 that normally performs the power factor 1 operation outputs a sinusoidal current having the same phase as the system voltage and a small distortion, and the current flowing from the system 13 into the home depends on the output current of the inverter 12 and the home load. Since the current difference is equal to the current of No. 14, the current is the vector sum of the active power difference and the reactive power due to the harmonics. Here, in a state where the inverter 12 outputs a distorted wave and the reactive current flowing into the home from the system 13 is zero, if the above-described harmonic generation load is changed in power or turned off, the harmonics are output from the system. This change is detected by the harmonic change detecting means 16 and the harmonic current output from the inverter 12 is increased or decreased, so that the current flowing from the system 13 into the home does not include harmonics. Maintained with current.
[0017]
As described above, according to the present embodiment, the harmonic change detecting means detects a change in the harmonic current flowing from the system to the home and controls the harmonic current in the output current of the inverter, thereby reducing the load on the load. It is possible to realize a system interconnection inverter device capable of instantaneously compensating for excess and deficiency of harmonics due to switch on / off and power change.
[0018]
(Example 2)
Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the present embodiment. 3 is different from the circuit configuration of FIG. 1 in that a reference sine wave 18, an inverter control circuit 19, an inverter main circuit 21 and an output current detecting means 20 are arranged inside the inverter 12, and The point is that the system current waveform detecting means 17 is arranged between the load 14 and the inverter 12. The other components are the same as those of the first embodiment, and the description is omitted.
[0019]
The operation of the system interconnection inverter device configured as described above will be described. The current flowing from the system 13 to the home is detected by the system current waveform detecting means 17 and gives information inside the inverter 2. This information is compared with the reference sine wave 18, and the harmonic current components are separated and transmitted to the inverter control circuit 19.
[0020]
The output current waveform control of the inverter main circuit 21 is performed by the output current detecting means 20. Here, when a harmonic component is present in the domestic load, the inverter control circuit generates the output current command value of the inverter 12 by adding the above-mentioned harmonic component in addition to the feedback amount of the output current detecting means 20, It controls the inverter main circuit 21.
[0021]
As described above, according to the present embodiment, the harmonic component obtained by the difference between the output of the system current waveform detecting means 17 and the reference sine wave inside the inverter is added to the current command value of the feedback loop of the inverter, By using the output current command value of the inverter, it is possible to realize a grid-connected inverter capable of reducing the supply of harmonic current from the grid to zero.
[0022]
(Example 3)
Hereinafter, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the present embodiment. 4 differs from the circuit configuration of FIG. 3 in that the output of the system current detection means 17 is transmitted to the inverter control circuit 19 as a signal, and the output current detection means 20 inside the inverter 12 is omitted. The other components are the same as those of the second embodiment, and the description is omitted.
[0023]
The operation of the system interconnection inverter device configured as described above will be described. The current flowing from the system 13 to the home is detected by the system current waveform detecting means 17 and gives information inside the inverter 12. This information is compared with the reference sine wave 18, and the harmonic current components are separated and transmitted to the inverter control circuit 19.
[0024]
Further, the inverter control circuit 19 directly takes in the output of the system current waveform detection means 17 and controls the output current waveform of the inverter main circuit 21. Here, when a harmonic component exists in the domestic load, the output current command value of the inverter 12 is a value obtained by adding a harmonic to a sine wave. When the domestic load 14 does not have a harmonic component like a resistive load, the command value of the output current of the inverter 12 is a sine wave.
[0025]
As described above, according to the present embodiment, by using the output of the system current waveform detecting means 17 for detecting the harmonic component and detecting the output current waveform of the inverter main circuit, the output current inside the inverter, which is conventionally required, can be obtained. It is possible to provide a grid-connected inverter device that does not require the detection means 20 and can reduce the cost.
[0026]
(Example 4)
Hereinafter, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of the present embodiment. 5 is different from the block configuration of FIG. 1 in that a reactor is shown at the output of the inverter 12 and a microphone and a speaker are arranged near the reactor. The other components are the same as those of the first embodiment, and the description is omitted.
[0027]
The operation of the system interconnection inverter device configured as described above will be described. When a harmonic component is supplied from the grid 13 due to the operation of the domestic load 14, the output current of the inverter 12 includes a harmonic as shown in the drawing based on the output of the grid current waveform detecting means 17. Outputting waveform. A current limiting reactor 22 is arranged in the inverter 12, and all fundamental waves and harmonics of the output current pass through the reactor 22. The reactor 22 vibrates due to magnetostriction, and when the harmonics of several hundred Hz to several kHz pass through, the sound becomes harsh for the user. Therefore, a microphone 23 and a speaker 24 electrically connected near the reactor 22 are arranged, and a sound having a phase opposite to that of the noise waveform detected by the microphone 23 is generated and generated from the speaker 24. Mute the noise generated.
[0028]
As described above, according to the present embodiment, the microphone and the speaker arranged near the reactor inside the inverter detect the sound generated from the reactor due to the harmonic by the microphone, and generate the opposite-phase sound from the speaker. By doing so, it is possible to realize a system interconnection inverter device capable of reducing noise of the device.
[0029]
(Example 5)
Hereinafter, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of this embodiment. 6 is different from the block configuration of FIG. 5 in that a capacitor is shown in the output section of the inverter 12, and a microphone and a speaker are arranged near the capacitor. Components other than those described above are the same as those in the fourth embodiment, and a description thereof will not be repeated.
[0030]
The operation of the system interconnection inverter device configured as described above will be described. When a harmonic component is supplied from the grid 13 due to the operation of the domestic load 14, the output current of the inverter 12 includes a harmonic as shown in the drawing based on the output of the grid current waveform detecting means 17. Outputting waveform. A capacitor 25 is arranged in the inverter 12. Most of the harmonic components of the output current are removed by the capacitor 25 after passing through a current limiting reactor (not shown). Therefore, the capacitor 25 is vibrated by the harmonics, and when the harmonics of several hundred Hz to several kHz pass through, the sound is unpleasant for the user. Therefore, a microphone 23 and a speaker 24 electrically connected to the capacitor 25 are arranged, and a sound having a phase opposite to the noise waveform detected by the microphone 23 is generated. Mute the noise generated.
[0031]
As described above, according to the present embodiment, the microphone and the speaker arranged near the capacitor inside the inverter detect the sound generated from the capacitor caused by the harmonic with the microphone, and generate the opposite-phase sound from the speaker. By doing so, it is possible to realize a system interconnection inverter device capable of reducing noise of the device.
[0032]
(Example 6)
Hereinafter, a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 7 is a conceptual diagram showing the operation of this embodiment. The components are the same as those of the first embodiment except that a time measuring means for measuring the time is provided inside the inverter, and the description is omitted.
[0033]
The operation of the system interconnection inverter device configured as described above will be described with reference to FIG. Normally, the use of home electric appliances is mainly concentrated from dawn to night, and only a part of low-power appliances is operating from night to dawn. Therefore, the inverter 12 supplies the harmonic power necessary for the operation of the domestic load from time t1 to t2 by using the time measuring means provided therein, and the system 13 includes only the fundamental wave. Since current and voltage are supplied, power is supplied at a power factor of 1 without generating reactive power due to the distorted wave.
[0034]
In addition, from t2 to t1, the inverter 12 operates without including the harmonic current or stops. At this time, the reactive power due to the distorted wave that may occur slightly is supplied by the system, but since the power used is small, there is no effect on the power supplier.
[0035]
As described above, according to the present embodiment, a grid-connected inverter device capable of performing a more efficient driving operation by supplying a harmonic used by the domestic load from the inverter only during a set time period is provided. can do.
[0036]
(Example 7)
Hereinafter, a seventh embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 8 is a block diagram showing the configuration of the present embodiment. 8 is different from the circuit configuration of FIG. 1 in that a start / stop transmission unit 26 is provided in the domestic load 14 and a receiving unit 27 that receives the start / stop signal is arranged inside the inverter 12 so that the home load 14 The point is that the harmonic generation amount set value 28 of the inverter 12 is changed according to the operation state. The other components are the same as those of the first embodiment, and the description is omitted.
[0037]
The operation of the system interconnection inverter device configured as described above will be described with reference to the drawings. In an operation state in which the harmonic current of the domestic load 14 is supplied by the inverter 12 and the harmonic current is not supplied from the system, for example, immediately after the domestic load 14 stops, the active power and the harmonic power of the inverter 12 usually depend on the harmonic. Both the reactive power flows backward to the grid side. Here, the stop signal of the domestic load 14 is received by the transmitting unit 26 and the receiving unit 27 inside the inverter 12. With this signal, the set value of the amount of harmonic current generated by the inverter 12 is changed at the same time when the domestic load 14 stops, and the inverter 12 stops supplying the harmonic current. Suppress system voltage distortion.
[0038]
As described above, according to the present embodiment, the amount of harmonic current generated by the inverter is instantaneously changed in accordance with the start and stop signals of the load, and the harmonic current flowing in the system is constantly reduced to zero with high accuracy. A grid-connected inverter device that can be maintained can be provided.
[0039]
【The invention's effect】
As described above, the inventions according to the first to seventh aspects control the output current of the inverter using the system voltage detection means and the system current detection means, thereby reducing the harmonic current component of the current flowing from the system to the home. Because it can be reduced to zero, the power supply capacity of the power supplier, the capacity of the electric wire in the home, the loss does not increase, and the system voltage does not distort the system voltage in response to the increase in the reactive power due to the domestic load. An interconnection inverter device can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a grid-connected inverter device according to a first embodiment of the present invention; FIG. 2 is a waveform illustrating operations of respective units of the grid-connected inverter device according to the first embodiment of the present invention; FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of a grid-connected inverter device according to a second embodiment of the present invention. FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration of a grid-connected inverter device according to a third embodiment of the present invention. FIG. 5 is a block diagram illustrating a configuration of a grid-connected inverter device according to a fourth embodiment of the present invention. FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration of a grid-connected inverter device according to a fifth embodiment of the present invention. FIG. 7 is a conceptual diagram showing an operation of a grid-connected inverter device according to a sixth embodiment of the present invention. FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of a grid-connected inverter device according to a seventh embodiment of the present invention. FIG. 9 shows the configuration of a conventional grid-connected inverter device. Waveform diagram showing the operation of each part block diagram Figure 10 conventional interconnection inverter device [Description of symbols]
Reference Signs List 11 DC power supply 12 Inverter 13 System 14 Household load 15 System voltage detecting means 16 Harmonic change detecting means 17 System current waveform detecting means 18 Reference sine wave 19 Inverter control circuit 20 Output current detecting means 21 Inverter main circuit 22 Reactor 23 Microphone 24 Speaker 25 Capacitor 26 Transmitting means 27 Receiving means 28 Harmonic generation amount set value
