JP2008182836A5 - - Google Patents

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系統連系インバータシステム及びこの系統連系インバータシステムの電力制御方法Grid-connected inverter system and power control method for grid-connected inverter system

本発明は、直流電源と電力系統との間に複数台の系統インバータを並列に接続するとともに、1台の系統インバータをマスター機とし、残りの系統インバータをスレーブ機としてマスター機とスレーブ機との間でデータ通信可能に接続してなる系統連系インバータシステム及びその系統連系インバータシステムの電力制御方法に関するものである。   In the present invention, a plurality of system inverters are connected in parallel between a DC power source and a power system, and one system inverter is used as a master machine, and the remaining system inverters are used as slave machines. The present invention relates to a grid-connected inverter system that is connected so that data communication can be performed between them, and a power control method for the grid-connected inverter system.

従来、例えば、特開平5−53042号公報や特開2000−305634号公報に示されるように、太陽電池などの直流電源と電力系統との間に複数台の系統インバータを並列に接続し、日射量の変動に起因して太陽電池の出力電力が変動するのに応じて各系統インバータの出力電力を制御することにより電力系統への出力電力を制御する系統連系インバータシステムが知られている。   Conventionally, as shown in, for example, JP-A-5-53042 and JP-A-2000-305634, a plurality of system inverters are connected in parallel between a DC power source such as a solar battery and a power system, There is known a grid-connected inverter system that controls the output power to the power system by controlling the output power of each system inverter in accordance with the fluctuation of the output power of the solar cell due to the fluctuation of the amount.

太陽電池と電力系統との間に設けられる系統インバータは、太陽電池の出力電力−出力電圧特性が日射量によって変化し、特に最大電力に対する出力電圧(この出力電圧を「最適動作電圧」という。)が変化することから、太陽電池の出力電圧を最適動作電圧に自動的に調整する最大電力追従制御機能を有している。そして、このような系統インバータを複数台、並列接続して系統連系インバータシステムを構成する方法として、システム全体から電力系統に出力される電力を適正に制御するために、任意の1台をマスター機とし、残りの系統インバータをスレーブ機とし、マスター機は最大電力追従制御により出力電力を制御し、スレーブ機はマスター機からの電力指令値に基づいて出力電力を制御する構成が知られている。   In the system inverter provided between the solar cell and the power system, the output power-output voltage characteristic of the solar cell varies depending on the amount of solar radiation, and particularly the output voltage with respect to the maximum power (this output voltage is referred to as “optimum operating voltage”). Therefore, it has a maximum power tracking control function for automatically adjusting the output voltage of the solar cell to the optimum operating voltage. As a method of configuring a grid-connected inverter system by connecting a plurality of such system inverters in parallel, in order to properly control the power output from the entire system to the power system, an arbitrary one is mastered. It is known that the remaining system inverter is a slave machine, the master machine controls the output power by maximum power tracking control, and the slave machine controls the output power based on the power command value from the master machine. .

図9は、従来の系統連系インバータシステムの一例を示す構成図であり、図10は、マスター機とスレーブ機との間のデータ通信の内容を示す図である。   FIG. 9 is a block diagram showing an example of a conventional grid-connected inverter system, and FIG. 10 is a diagram showing the contents of data communication between a master machine and a slave machine.

図9に示す系統連系インバータシステム100は、太陽電池101と電力系統102との間に3台の同一構成のインバータ103,104,105を並列に接続したものである。3台のインバータ103,104,105のうち、任意の1台(図9ではインバータ103)は系統連系インバータシステム100のマスター機に設定され、残り(図9ではインバータ104,105)は系統連系インバータシステム100のスレーブ機に設定されている。   A grid-connected inverter system 100 shown in FIG. 9 has three inverters 103, 104, and 105 having the same configuration connected in parallel between a solar cell 101 and a power system 102. Of the three inverters 103, 104, 105, any one (inverter 103 in FIG. 9) is set as the master unit of the grid-connected inverter system 100, and the remaining (inverters 104, 105 in FIG. 9) is grid-connected. Is set as a slave machine of the inverter system 100.

マスター機のインバータ103(以下、「マスターインバータ103」という。)は、内部に太陽電池101から入力される直流電力を交流電力に変換するDC−AC変換回路103bとこのDC−AC変換回路103bの電力変換動作を制御する制御部103aを備えている。マスターインバータ103は、最大電力追従制御機能を有している。従って、マスターインバータ103の制御部103aは、DC−AC変換回路103bの入力側に設けられた電流センサScにより検出された直流電流Iと電圧センサSvにより検出された直流電圧Vを用いて最大電力追従制御を行う。   The inverter 103 of the master machine (hereinafter referred to as “master inverter 103”) includes a DC-AC conversion circuit 103b that converts DC power input from the solar battery 101 into AC power, and the DC-AC conversion circuit 103b. A control unit 103a that controls the power conversion operation is provided. The master inverter 103 has a maximum power tracking control function. Therefore, the control unit 103a of the master inverter 103 uses the direct current I detected by the current sensor Sc provided on the input side of the DC-AC conversion circuit 103b and the direct current voltage V detected by the voltage sensor Sv. Follow-up control is performed.

マスターインバータ103は、スレーブ機のインバータ104,105(以下、「スレーブインバータ104,105」という。)と通信ケーブル106によって相互に接続され、相互にデータ通信が可能になっている。マスターインバータ103は、太陽電池101の出力可能な最大電力(日射量により変動する)から各インバータ103〜105が分担すべき出力電力を演算し、その出力電力をデータ通信によってスレーブインバータ104,105に指令し、各スレーブインバータ104,105の出力電力を制御する。   The master inverter 103 is connected to each other by inverters 104 and 105 of slave units (hereinafter referred to as “slave inverters 104 and 105”) and a communication cable 106 so that data communication is possible. The master inverter 103 calculates the output power that each of the inverters 103 to 105 should share from the maximum power that the solar battery 101 can output (varies depending on the amount of solar radiation), and the output power is transferred to the slave inverters 104 and 105 by data communication. Command and control the output power of each slave inverter 104,105.

具体的には、マスターインバータ103は、図10に示すように、
(処理a)自機及びスレーブインバータ104,105の電力指令値の演算と、スレーブインバータ104,105への電力指令値及び電力保存指令の送信
(処理b)スレーブインバータ104,105との個別のデータ通信により処理aで保存させた出力電力や運転状態等の情報の取得
の2種類の通信処理を所定の周期Tで繰り返し、これにより電力系統102に出力される総電力(インバータ103〜105の出力電力の合計)を制御する。
Specifically, as shown in FIG.
(Processing a) Calculation of power command value of own device and slave inverters 104 and 105 and transmission of power command value and power storage command to slave inverters 104 and 105 (Processing b) Individual data with slave inverters 104 and 105 The two types of communication processing of acquiring information such as output power and operating state saved in the processing a by communication are repeated at a predetermined cycle T, whereby the total power output to the power system 102 (outputs of the inverters 103 to 105) Control the total power).

マスターインバータ103は、図11に示す通信手順に従ってスレーブインバータ104,105とデータ通信を行う。なお、図11に示すフローチャートは、系統連系インバータシステム100が起動すると、マスターインバータ103により実行され、系統連系インバータシステム100が停止するまで繰り返される。   The master inverter 103 performs data communication with the slave inverters 104 and 105 according to the communication procedure shown in FIG. The flowchart shown in FIG. 11 is executed by the master inverter 103 when the grid interconnection inverter system 100 is activated, and is repeated until the grid interconnection inverter system 100 stops.

マスターインバータ103は、電力指令値の更新タイミング(図10のtaのタイミング参照)になると(S101)、前回のデータ通信時に保存した自機の出力電力値P103と前回のデータ通信でスレーブインバータ104,105から取得した出力電力値P104,P105とを加算して系統連系インバータシステム100の出力電力値Psを算出し、この出力電力値Psの平均値を演算することにより次の電力指令値Pc(=Ps/3)を演算する(S102)。なお、起動時の最初の演算では、前回の出力電力値P103〜P105は存在しないので、電力指令値Pcのディフォルト値が使用される。 The master inverter 103, at the update timing of the power command value (see the timing of ta in FIG. 10) (S101), the slave inverter 104 in the output power value P 103 and the previous data communication of its own that is stored in the previous data communication calculates the output power value Ps of the system interconnection inverter system 100 adds the output power value P 104, P 105 obtained from 105, the following power command by calculating an average value of the output power value Ps A value Pc (= Ps / 3) is calculated (S102). In the first calculation at the time of startup, since the previous output power values P 103 to P 105 do not exist, the default value of the power command value Pc is used.

続いて、マスターインバータ103は、算出した電力指令値Pcと出力電力値の保存指令をスレーブインバータ104,105に同時に送信する(S103)。一方、マスターインバータ103はスレーブインバータ104,105に電力指令値Pcを同時送信すると、自機の出力電力を電力指令値Pcに変更する。一方、スレーブインバータ104,105はマスターインバータ103から電力指令値Pcを受信すると、それぞれその受信時の出力電力値P104,P105をバッファメモリに保存した後、出力電力を電力指令値Pcに変更する。 Subsequently, the master inverter 103 simultaneously transmits the calculated power command value Pc and the output power value storage command to the slave inverters 104 and 105 (S103). On the other hand, when the master inverter 103 simultaneously transmits the power command value Pc to the slave inverters 104 and 105, the master inverter 103 changes the output power of its own device to the power command value Pc. On the other hand, the slave inverter 104 and 105 receives the power command value Pc from the master inverter 103, after saving the output power value P 104, P 105 during the reception in the buffer memory, respectively, change the output power to a power command value Pc To do.

続いて、マスターインバータ103は、スレーブ機の台数n(図9の構成ではn=2)をカウントするカウント値iを「1」に設定し(S104)、1番目のスレーブ機からn番目のスレーブ機まで順番にデータ通信を行って各スレーブ機から保存させた出力電力値Piを取得する(S105〜S107のループ)。図9の例では、1番目のスレーブインバータ104と2番目のスレーブインバータ105について順番にデータ通信を行って各スレーブインバータ104,105から保存させた出力電力値P104,P105を取得する。 Subsequently, the master inverter 103 sets the count value i for counting the number n of slave machines (n = 2 in the configuration of FIG. 9) to “1” (S104), and the n-th slave from the first slave machine. Data communication is performed in order up to the machine, and the output power value P i stored from each slave machine is acquired (loop from S105 to S107). In the example of FIG. 9, data communication is sequentially performed for the first slave inverter 104 and the second slave inverter 105 to obtain output power values P 104 and P 105 stored from the slave inverters 104 and 105 .

マスターインバータ103は、全てのスレーブ機から出力電力値Piを取得すると(S106:YES)、ステップS101に戻り、次の更新タイミングで電力指令値の更新処理を行う。 When the master inverter 103 acquires the output power value P i from all the slave devices (S106: YES), the master inverter 103 returns to step S101 and performs the update process of the power command value at the next update timing.

従って、従来の系統連系インバータシステム100では、マスターインバータ103及びスレーブインバータ104,105の各インバータの出力電力が所定の周期Tで更新されるので、日射量の変化に応じて太陽電池101の出力電力−出力電圧特性が変化した場合にもその変化に追従して各インバータの出力電力が適正に制御されるようになっている。 Therefore, in the conventional grid-connected inverter system 100, the output power of each of the inverters of the master inverter 103 and the slave inverters 104 and 105 is updated at a predetermined period T. Therefore, the output of the solar battery 101 is changed according to the change in the amount of solar radiation. Even when the power-output voltage characteristic changes, the output power of each inverter is appropriately controlled following the change.

例えば、太陽電池101の最大電力が300kWで、マスターインバータ103及びスレーブインバータ104,105の最大出力能力がそれぞれ100kWであるとき、マスターインバータ103は、インバータの変換効率を100%と仮定した場合、その300kWを3等分した値の100kWをマスターインバータ103及びスレーブインバータ104,105の電力指令値Pcとし、その電力指令値Pcをスレーブインバータ104,105に指令する。これにより、マスターインバータ103及びスレーブインバータ104,105は出力電力を100kWに制御するので、電力系統102にはこれらの出力電力を総合した300kWの電力が供給されることになる。マスターインバータ103及びスレーブインバータ104,105の各出力電力は最大出力能力以内であるので、系統連系インバータシステム100の運転は正常に保持される。   For example, when the maximum power of the solar cell 101 is 300 kW and the maximum output capacity of each of the master inverter 103 and the slave inverters 104 and 105 is 100 kW, the master inverter 103 assumes that the conversion efficiency of the inverter is 100%. The power command value Pc of the master inverter 103 and the slave inverters 104 and 105 is set to 100 kW, which is a value obtained by dividing 300 kW into three, and the power command value Pc is commanded to the slave inverters 104 and 105. As a result, the master inverter 103 and the slave inverters 104 and 105 control the output power to 100 kW, so that the power system 102 is supplied with 300 kW of power, which is a sum of these output powers. Since each output power of the master inverter 103 and the slave inverters 104 and 105 is within the maximum output capacity, the operation of the grid interconnection inverter system 100 is normally maintained.

特開平5−53042号公報Japanese Patent Laid-Open No. 5-53042 特開2000−305634号公報JP 2000-305634 A

ところで、従来の系統連系インバータシステム100では、図10に示されるように、マスターインバータ103は、電力指令値を更新する処理期間A〜Dの各処理aの期間で自機とスレーブインバータ104,105の電力指令値Pcを変更するから、マスターインバータ103及びスレーブインバータ104,105は、略周期Tで出力電力の変更が行われる。すなわち、系統連系インバータシステム100から出力され電力は略周期Tで変更される。なお、図10では、便宜上、系統連系インバータシステム100の出力電力の変更タイミングを処理aの終了タイミングとして描いている。 By the way, in the conventional grid-connected inverter system 100, as shown in FIG. 10, the master inverter 103 is configured such that the master inverter 103 and the slave inverter 104 in the processing period A to processing period A to D in which the power command value is updated. Since the power command value Pc of 105 is changed, the output power of the master inverter 103 and the slave inverters 104 and 105 is changed at a substantially cycle T. That is, the power that will be output from the system interconnection inverter system 100 is changed by approximately period T. In FIG. 10, for convenience, the change timing of the output power of the grid interconnection inverter system 100 is illustrated as the end timing of the process a.

従って、例えば、急激な日射量の変化が処理b(スレーブインバータ104,105の出力電力を含む情報の取得処理)をしているときに生じ、太陽電池101の最大電力Pmaxが急減した場合は、マスターインバータ103及びスレーブインバータ104,105の出力電力の変更値は、その最大電力Pmaxに対応した適正値にならなくなる。   Therefore, for example, when a sudden change in the amount of solar radiation occurs during the process b (information acquisition process including the output power of the slave inverters 104 and 105), and the maximum power Pmax of the solar battery 101 decreases rapidly, The change value of the output power of the master inverter 103 and the slave inverters 104 and 105 does not become an appropriate value corresponding to the maximum power Pmax.

すなわち、図10において、太陽電池101の最大電力Pmaxが300kWの状態で、例えば、期間Aの処理bにおけるt1の時点でその最大出力Pmaxが100kWに急減した場合、その時点ではスレーブインバータ104,105の電力指令値はそれぞれ100kWに変更されているので、スレーブインバータ104,105の出力電力はそれぞれ100kWに制御される。すなわち、スレーブインバータ104,105の各出力電力を合計した出力電力が200kWとなり、太陽電池101の最大電力Pmax=100kWを超えることになる。   That is, in FIG. 10, when the maximum power Pmax of the solar cell 101 is 300 kW, for example, when the maximum output Pmax suddenly decreases to 100 kW at the time t1 in the process b of the period A, the slave inverters 104 and 105 at that time. Since the power command values are respectively changed to 100 kW, the output powers of the slave inverters 104 and 105 are each controlled to 100 kW. That is, the total output power of the slave inverters 104 and 105 is 200 kW, which exceeds the maximum power Pmax of the solar cell 101 = 100 kW.

マスターインバータ103は、スレーブインバータ104,105の各出力電力を合計した出力電力Psumが太陽電池101の最大電力Pmaxを超えていなければ、その差分ΔP=(Pmax−Psum)を補うように電力変換を行うので、例えば、最大電力Pmaxが250kWであれば、ΔP=50kWの電力を出力するが、上記のように、差分ΔPが−100kWのようにマイナスになった場合は、その不足分(−100kW)を電力系統102から太陽電池101側に電力を逆変換して補うように動作する。従って、t1の時点からマスターインバータ103の出力電力は−100kWとなり、マスターインバータ103の変換動作は異常となる。   If the output power Psum obtained by adding the output powers of the slave inverters 104 and 105 does not exceed the maximum power Pmax of the solar battery 101, the master inverter 103 performs power conversion so as to compensate for the difference ΔP = (Pmax−Psum). For example, if the maximum power Pmax is 250 kW, power of ΔP = 50 kW is output. However, as described above, when the difference ΔP becomes negative such as −100 kW, the shortage (−100 kW) ) From the power system 102 to the solar cell 101 side by reverse conversion. Therefore, the output power of the master inverter 103 becomes −100 kW from the time t1, and the conversion operation of the master inverter 103 becomes abnormal.

図10に示されるように、期間Bの処理aにおいては、期間Aの処理aで保存したスレーブインバータ104,105の出力電力値(各100kW)とマスターインバータ103の出力電力値(100kW)でスレーブインバータ104,105の電力指令値Pcが演算され、その演算値は100kWとなるので、スレーブインバータ104,105の出力電力は実質的に変更されない。しかしながら、期間Bの処理aにおいては、マスターインバータ103の出力電力値は100kWから−100kWに変化しているので、この内容が反映されてスレーブインバータ104,105の出力電力が変更されるのは、結局、期間Cの処理aの後になる。   As shown in FIG. 10, in the process a of the period B, the slaves are output with the output power values (100 kW each) of the slave inverters 104 and 105 stored in the process a of the period A and the output power value (100 kW) of the master inverter 103. Since the power command value Pc of the inverters 104 and 105 is calculated and the calculated value becomes 100 kW, the output power of the slave inverters 104 and 105 is not substantially changed. However, since the output power value of the master inverter 103 is changed from 100 kW to -100 kW in the process a in the period B, the output power of the slave inverters 104 and 105 is changed reflecting this content. Eventually, it comes after processing a in period C.

すなわち、期間Cの処理aでは、マスターインバータ103の出力電力値(−100kW)とスレーブインバータ104,105の出力電力値(各100kW)の合計値を3等分した値(33.3kW)がマスターインバータ103及びスレーブインバータ104,105の各電力指令値Pcに設定され、期間Cの処理aの終了タイミングt2の時点でマスターインバータ103及びスレーブインバータ104,105の出力電力はその電力指令値(33.3kW)に変更されることになる。   That is, in the process a of period C, the value (33.3 kW) obtained by dividing the total value of the output power value of the master inverter 103 (−100 kW) and the output power values of the slave inverters 104 and 105 (each 100 kW) into three equal parts (33.3 kW). The power command values Pc of the inverter 103 and the slave inverters 104 and 105 are set, and the output power of the master inverter 103 and the slave inverters 104 and 105 at the end timing t2 of the process a in the period C is the power command value (33. 3 kW).

従って、マスターインバータ103は、図12に示されるように、ほぼt1からt2の期間、出力電力が負となる異常な変換動作を行うことなる。なお、図12において、左側の縦軸は各インバータ103〜105の電圧センサSvによって検出される直流電圧[V]を示し、右側の縦軸は各インバータ103〜105から出力される交流電力[kW]を示している。また、Iは直流電圧の波形を示し、IIはスレーブインバータ104,105から出力される交流電力の波形を示し、IIIはマスターインバータ103から出力される交流電力の波形を示している。同図において、t1からt3の期間は、日射量の急変に対応してマスターインバータ103の変換動作が変化している過渡応答の期間である。   Therefore, as shown in FIG. 12, the master inverter 103 performs an abnormal conversion operation in which the output power becomes negative for a period of approximately t1 to t2. In FIG. 12, the left vertical axis indicates the DC voltage [V] detected by the voltage sensor Sv of each inverter 103 to 105, and the right vertical axis indicates the AC power [kW] output from each inverter 103 to 105. ] Is shown. I represents the waveform of the DC voltage, II represents the waveform of AC power output from the slave inverters 104 and 105, and III represents the waveform of AC power output from the master inverter 103. In the figure, a period from t1 to t3 is a transient response period in which the conversion operation of the master inverter 103 changes corresponding to a sudden change in the amount of solar radiation.

上記のように、従来の系統連系インバータシステム100では、マスターインバータ103が処理a,処理bからなるデータ通信を繰り返してスレーブインバータ104,105の出力電力を更新しているので、データ通信による電力指令値Pcの更新周期内で日射量が急減し、太陽電池101の最大電力Pmaxが急減した場合には、少なくとも1周期の期間、マスターインバータ103の変換動作が異常になる虞がある。   As described above, in the conventional grid-connected inverter system 100, since the master inverter 103 repeats the data communication including the processing a and the processing b and updates the output power of the slave inverters 104 and 105, the power generated by the data communication If the amount of solar radiation suddenly decreases within the update period of the command value Pc and the maximum power Pmax of the solar battery 101 decreases rapidly, the conversion operation of the master inverter 103 may become abnormal for at least one period.

なお、上記の例では、系統連系インバータシステムを構成するインバータが3台であるので、電力指令値Pcの更新周期は比較的短いが、数十台〜百数十台のインバータを並列接続して系統連系インバータシステムを構成した場合は、電力指令値Pcの更新周期が長くなり、マスターインバータの異常動作期間が長くなるので、上記のマスターインバータの変換動作が異常になるという問題は重要である。   In the above example, since there are three inverters constituting the grid-connected inverter system, the update period of the power command value Pc is relatively short, but several tens to hundreds of tens of inverters are connected in parallel. When the grid-connected inverter system is configured, the update period of the power command value Pc becomes longer and the abnormal operation period of the master inverter becomes longer, so the problem that the conversion operation of the master inverter becomes abnormal is important. is there.

例えば、系統連系インバータシステムを50台の系統インバータで構成し、処理bにおけるマスターインバータと各スレーブインバータとのデータ通信の時間を20msとすると、電力指令値Pcの更新をするために、マスターインバータが全てのスレーブインバータから出力電力を収集するまでに要する時間は、少なくとも20ms×49=980msとなる。従って、このような大規模な系統連系インバータシステムでは、電力指令値更新周期は秒オーダーの時間となり、場合によってはマスターインバータが停止することがあり、マスターインバータの変換動作の異常は無視できない重要な問題となる。   For example, if the grid interconnection inverter system is composed of 50 grid inverters and the data communication time between the master inverter and each slave inverter in process b is 20 ms, the master inverter is used to update the power command value Pc. Takes at least 20 ms × 49 = 980 ms to collect output power from all slave inverters. Therefore, in such a large-scale grid-connected inverter system, the power command value update cycle is a time on the order of seconds, and the master inverter may stop in some cases, and abnormalities in the conversion operation of the master inverter cannot be ignored. It becomes a problem.

本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、直流電源の出力可能な電力が急変した場合のマスターインバータの変換動作の異常を防止することのできる系統連系インバータシステム及びその系統連系インバータシステムの電力制御方法を提供することを目的とする。   The present invention has been conceived under the circumstances described above, and is a grid-connected inverter system capable of preventing an abnormality in the conversion operation of the master inverter when the power that can be output from the DC power supply changes suddenly. And it aims at providing the power control method of the grid connection inverter system.

上記課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。   In order to solve the above problems, the present invention takes the following technical means.

本発明の第1の側面によって提供される系統連系インバータシステムは、直流電源と電力系統との間に1台のマスターインバータと少なくとも1台のスレーブインバータとが並列に接続されるとともに、前記マスターインバータと前記スレーブインバータとが相互にデータ通信可能に接続され、前記マスターインバータにより、前記電力系統に出力される当該マスターインバータ及び前記スレーブインバータの各出力電力を総合した総電力が制御される系統連系インバータシステムにおいて、前記マスターインバータは、所定の周期で、前回のデータ通信時に取得した前記スレーブインバータの出力電力値と自機の出力電力値とに基づいて前記スレーブインバータの電力指令値を演算し、その電力指令値と出力電力値の保存を指令する電力保存指令とを前記スレーブインバータに同時に送信する第1の処理と、この第1の処理後に前記スレーブインバータと順番にデータ通信を行って前記電力保存指令により保存させた出力電力値を取得する第2の処理と、を繰り返して前記電力系統に出力される総電力を制御する電力制御手段と、前記直流電源の出力可能な電力の変動を検出する電力変動検出手段と、前記電力変動検出手段により電力変動が検出されると、その電力変動検出時の自機の出力電力値とその検出時に所得されている前記スレーブインバータの出力電力値とに基づいて前記スレーブインバータの電力指令値を再演算し、その電力指令値を前記スレーブインバータに同時に送信する電力指令値送信手段と、前記再演算された電力指令値が送信された後に前記電力制御手段により行われる最初の前記第1の処理において、前記電力指令値の演算及びその電力指令値の前記スレーブインバータへの同時送信を禁止する禁止手段とを備え、前記スレーブインバータは、前記マスターインバータから前記第1の処理による電力保存指令を受信すると、その電力保存指令に従って受信時の自機の出力電力値を保存し、前記マスターインバータから前記第1の処理による前記電力指令値を受信すると、自機の出力電力値を当該電力指令値に変更し、前記マスターインバータから前記再演算された電力指令値を受信すると、自機の出力電力値を当該再演算された電力指令値に変更する出力電力変更手段と、前記マスターインバータから前記第2の処理による出力電力値の要求があると、保存した自機の出力電力値を前記マスターインバータに送信する出力電力送信手段とを備えたことを特徴とする。   The grid-connected inverter system provided by the first aspect of the present invention includes a master inverter and at least one slave inverter connected in parallel between a DC power source and a power system, and the master An inverter and the slave inverter are connected to each other so as to be able to perform data communication with each other, and the master inverter controls the total power of the master inverter and the slave inverter that are output to the power system. In the inverter system, the master inverter calculates the power command value of the slave inverter based on the output power value of the slave inverter and the output power value of the own device acquired at the previous data communication in a predetermined cycle. , The power conservation command that commands the storage of the power command value and output power value. A first process for simultaneously transmitting a command to the slave inverter, and a second process for obtaining an output power value stored in accordance with the power storage command by performing data communication with the slave inverter in order after the first process. Power control means for controlling the total power output to the power system by repeating processing, power fluctuation detection means for detecting fluctuations in power that can be output from the DC power supply, and power fluctuations by the power fluctuation detection means Is detected, the power command value of the slave inverter is recalculated based on the output power value of the own device at the time of detecting the power fluctuation and the output power value of the slave inverter that is earned at the time of detection, A power command value transmitting means for simultaneously transmitting a power command value to the slave inverter; and the power control means after the recalculated power command value is transmitted. In the first process performed by the first step, the power instruction value is calculated and prohibiting means for prohibiting simultaneous transmission of the power instruction value to the slave inverter, the slave inverter from the master inverter When receiving the power storage command by the first processing, the output power value of the own device at the time of reception is stored according to the power storage command, and when the power command value by the first processing is received from the master inverter, Output power value is changed to the power command value, and when the recalculated power command value is received from the master inverter, the output power value of the own device is changed to the recalculated power command value. And when there is a request for an output power value by the second process from the master inverter, the stored output power value of the own device is Output power transmitting means for transmitting to the inverter.

本発明の第2の側面によって提供される系統連系インバータシステムは、直流電源と電力系統との間に並列に接続された1台のマスターインバータと、少なくとも1台のスレーブインバータと、前記マスターインバータ及び前記スレーブインバータと通信可能に接続された制御装置とを備え、前記制御装置により、前記電力系統に出力される前記マスターインバータ及び前記スレーブインバータの各出力電力を総合した総電力が制御される系統連系インバータシステムにおいて、前記マスターインバータは、前記直流電源の出力可能な電力の変動を検出する電力変動検出手段と、前記電力変動検出手段により電力変動が検出されると、その検出情報をその電力変動検出時の自機の出力電力値とともに前記制御装置に送信する電力変動送信手段とを備え、前記制御装置は、所定の周期で、前回のデータ通信時に取得した前記マスターインバータ及び前記スレーブインバータの出力電力値に基づいて前記マスターインバータ及び前記スレーブインバータの電力指令値を演算し、その電力指令値と出力電力値の保存を指令する電力保存指令とを前記マスターインバータ及び前記スレーブインバータに同時に送信する第1の処理と、この第1の処理後に前記マスターインバータ及び前記スレーブインバータと順番にデータ通信を行って前記電力保存指令により保存させた出力電力値を取得する第2の処理と、を繰り返して前記電力系統に出力される総電力を制御する電力制御手段と、前記マスターインバータから前記電力変動の検出情報とその電力変動検出時の出力電力値を受信すると、その出力電力値とその電力変動検出時に所得されている前記スレーブインバータの出力電力値とに基づいて前記電力指令値を再演算し、その電力指令値を前記マスターインバータ及びスレーブインバータに同時に送信する電力指令値送信手段と、前記再演算された電力指令値が送信された後に前記電力制御手段により行われる最初の前記第1の処理において、前記電力指令値の演算及びその電力指令値の前記マスターインバータ及び前記スレーブインバータへの同時送信を禁止する禁止手段とを備え、前記スレーブインバータは、前記制御装置から前記第1の処理による電力保存指令を受信すると、その電力保存指令に従って受信時の自機の出力電力値を保存し、前記制御装置から前記第1の処理による前記電力指令値を受信すると、自機の出力電力値を当該電力指令値に変更し、前記制御装置から前記再演算された電力指令値を受信すると、自機の出力電力値を当該再演算された電力指令値に変更する出力電力変更手段と、前記制御装置から前記第2の処理による出力電力値の要求があると、保存した自機の出力電力値を前記制御装置に送信する出力電力送信手段とを備えたことを特徴とする。   A grid-connected inverter system provided by the second aspect of the present invention includes a master inverter connected in parallel between a DC power source and a power system, at least one slave inverter, and the master inverter. And a control device communicably connected to the slave inverter, and the control device controls a total power obtained by combining the output power of the master inverter and the slave inverter output to the power system. In the interconnected inverter system, the master inverter detects power fluctuations that can be output from the DC power supply, and when power fluctuations are detected by the power fluctuation detection means, Power fluctuation transmission means for transmitting to the control device together with the output power value of the own device at the time of fluctuation detection The control device calculates power command values of the master inverter and the slave inverter based on output power values of the master inverter and the slave inverter acquired at the previous data communication in a predetermined cycle, and A first process of simultaneously transmitting a power command value and a power storage command for commanding the storage of the output power value to the master inverter and the slave inverter; and sequentially after the first process, the master inverter and the slave inverter Power control means for controlling the total power output to the power system by repeatedly performing a data communication and acquiring an output power value stored by the power storage command, from the master inverter When power fluctuation detection information and output power value at the time of power fluctuation detection are received, A power command that recalculates the power command value based on the output power value and the output power value of the slave inverter that is obtained when detecting the power fluctuation, and transmits the power command value to the master inverter and the slave inverter at the same time In the first process performed by the power control means after the value transmission means and the recalculated power command value are transmitted, the calculation of the power command value and the master inverter of the power command value, Prohibiting means for prohibiting simultaneous transmission to the slave inverter, and when the slave inverter receives the power storage command by the first processing from the control device, the output of the own device at the time of reception according to the power storage command When the power value is stored and the power command value by the first process is received from the control device, the output of the own device Output power changing means for changing the power value to the power command value, and receiving the recalculated power command value from the control device; When there is a request for the output power value by the second process from the control device, the control device includes output power transmission means for transmitting the stored output power value of the own device to the control device.

なお、前記所定の周期は、少なくとも前記マスターインバータが全ての前記スレーブインバータと同時にデータ通信を行う時間を含む前記第1の処理に要する時間と、前記マスターインバータが全ての前記スレーブインバータと順番にデータ通信を行う時間を含む前記第2の処理に要する時間を合計した時間である。   The predetermined period includes at least the time required for the first process including a time for the master inverter to perform data communication simultaneously with all the slave inverters, and the master inverter sequentially transmits data to all the slave inverters. This is the total time required for the second processing including the time for performing communication.

また、前記電力変動検出手段は、前記直流電源から出力される直流電圧の変化率を検出する電圧変化率検出手段と、前記電圧変化率検出手段により検出される直流電圧の変化率を予め設定された所定の閾値と比較する比較手段と、前記比較手段により前記直流電圧の変化率が前記所定の閾値以上になると、電力変動有りを検出する検出手段とからなる。   The power fluctuation detecting means is preset with a voltage change rate detecting means for detecting a change rate of a DC voltage output from the DC power supply and a DC voltage change rate detected by the voltage change rate detecting means. A comparison means for comparing with a predetermined threshold value, and a detection means for detecting the presence of power fluctuation when the change rate of the DC voltage is equal to or higher than the predetermined threshold value by the comparison means.

また、前記電力指令値は、前記マスターインバータの出力電力値と前記スレーブインバータの出力電力値を総合した総合電力値の平均値である。   The power command value is an average value of total power values obtained by combining the output power value of the master inverter and the output power value of the slave inverter.

また、前記マスターインバータは、最大電力追従制御により自機の出力電力を制御する。   Further, the master inverter controls the output power of its own device by maximum power tracking control.

本発明の第3の側面によって提供される系統連系インバータシステムの電力制御方法は、直流電源と電力系統との間に接続され、前記直流電源の電力変動を検出する機能を備えたマスターインバータに、当該マスターインバータに並列に接続されるとともに、相互にデータ通信可能に接続された少なくとも1台のスレーブインバータから前回のデータ通信時に取得した出力電力値と自機の出力電力値とに基づいて、前記スレーブインバータの電力指令値を演算させ、その電力指令値と出力電力値の保存を指令する電力保存指令とを前記スレーブインバータに同時に送信させる第1の工程と、前記スレーブインバータに、前記マスターインバータから前記電力保存指令と前記電力指令値を受信すると、その電力保存指令に従って受信時の自機の出力電力値を保存させるとともに、自機の出力電力値を当該電力指令値に変更させる第2の工程と、前記マスターインバータに、前記第1の工程の後に前記スレーブインバータと順番にデータ通信を行って前記電力保存指令により保存させた出力電力値を取得する第3の工程とを所定の周期で繰り返すことにより、前記マスターインバータ及び少なくとも1台の前記スレーブインバータを並列接続してなる系統連系インバータシステムから前記電力系統に出力される電力を制御する電力制御方法において、前記第3の工程の処理中に前記マスターインバータにより前記直流電源の電力変動が検出されると、前記マスターインバータに、その電力変動検出時の自機の出力電力値とその検出時に所得されている前記スレーブインバータの出力電力値とに基づいて前記スレーブインバータの電力指令値を再演算し、その電力指令値を前記スレーブインバータに同時に送信させる第4の工程とを備え、前記第4の工程により前記再演算された電力指令値が送信された後に最初に行われる前記第1の工程では、前記電力指令値の演算及びその電力指令値の前記スレーブインバータへの同時送信を禁止することを特徴とする。   A power control method for a grid-connected inverter system provided by the third aspect of the present invention is a master inverter that is connected between a DC power source and a power system and has a function of detecting power fluctuations of the DC power source. Based on the output power value obtained at the time of the previous data communication from the at least one slave inverter connected in parallel to the master inverter and capable of data communication with each other, and the output power value of the own device, A first step of calculating a power command value of the slave inverter and simultaneously transmitting the power command value and a power storage command for commanding storage of the output power value to the slave inverter; When receiving the power storage command and the power command value from the own machine according to the power storage command A second step of saving the power value and changing the output power value of the own device to the power command value, and data communication with the master inverter in turn with the slave inverter after the first step. And a third step of acquiring the output power value stored in accordance with the power storage command in a predetermined cycle, thereby connecting the master inverter and at least one slave inverter in parallel. In the power control method for controlling the power output from the system to the power system, when a power fluctuation of the DC power source is detected by the master inverter during the processing of the third step, the power is supplied to the master inverter. Output power value of own device at the time of detection of fluctuation and output power of slave inverter which is earned at the time of detection And a fourth step of simultaneously transmitting the power command value of the slave inverter to the slave inverter, and the power command value recalculated by the fourth step. In the first step that is performed first after the power is transmitted, the calculation of the power command value and the simultaneous transmission of the power command value to the slave inverter are prohibited.

本発明の第4の側面によって提供される系統連系インバータシステムの電力制御方法は、制御装置に、当該制御装置に相互にデータ通信可能に接続されるとともに、直流電源と電力系統との間に並列に接続された前記直流電源の電力変動を検出する機能を備えたマスターインバータと少なくとも1台のスレーブインバータから前回のデータ通信時に取得した各出力電力値に基づいて、前記マスターインバータ及び前記スレーブインバータの電力指令値を演算させ、その電力指令値と出力電力値の保存を指令する電力保存指令とを前記マスターインバータ及び前記スレーブインバータに同時に送信させる第1の工程と、前記マスターインバータ及び前記スレーブインバータに、前記制御装置から前記電力保存指令と前記電力指令値を受信すると、その電力保存指令に従って受信時の自機の出力電力値を保存させるとともに、自機の出力電力値を当該電力指令値に変更させる第2の工程と、前記制御装置に、前記第1の工程の後に前記マスターインバータ及び前記スレーブインバータと順番にデータ通信を行って前記電力保存指令により保存させた出力電力値を取得する第3の工程とを所定の周期で繰り返すことにより、前記マスターインバータ及び少なくとも1台の前記スレーブインバータを並列接続してなる系統連系インバータシステムから前記電力系統に出力される電力を制御する電力制御方法において、前記直流電源の電力変動が検出されると、前記マスターインバータにその検出情報をその電力変動検出時の自機の出力電力値とともに前記制御装置に送信させる第4の工程と、前記第3の工程の処理中に前記マスターインバータから前記電力変動の検出情報と前記出力電力値を受信すると、前記制御装置に、前記マスターインバータの出力電力値とその電力変動検出時に所得されている前記スレーブインバータの出力電力値とに基づいて前記スレーブインバータの電力指令値を再演算させ、その電力指令値を前記マスターインバータと前記スレーブインバータに同時に送信させる第5の工程とを備え、前記第5の工程により前記再演算された電力指令値が送信された後に最初に行われる前記第1の工程では、前記電力指令値の演算及びその電力指令値の前記スレーブインバータへの同時送信を禁止することを特徴とする。   The power control method for the grid-connected inverter system provided by the fourth aspect of the present invention is connected to the control device so that mutual data communication is possible with the control device, and between the DC power source and the power system. The master inverter and the slave inverter based on each output power value acquired at the time of the previous data communication from the master inverter having a function of detecting the power fluctuation of the DC power supply connected in parallel and at least one slave inverter A first step of causing the master inverter and the slave inverter to transmit simultaneously the power command value and a power storage command for commanding the storage of the output power value, and the master inverter and the slave inverter. And receiving the power storage command and the power command value from the control device. A second step of storing the output power value of the own device at the time of reception in accordance with the power storage command, and changing the output power value of the own device to the power command value, and the control device of the first step The master inverter and at least one of the master inverter and the slave inverter are subsequently repeated in a predetermined cycle by repeating data communication with the master inverter and the slave inverter in order to obtain an output power value stored by the power storage command. In a power control method for controlling power output to the power system from a grid-connected inverter system formed by connecting the slave inverters in parallel, when a power fluctuation of the DC power source is detected, the master inverter A fourth step of transmitting detection information to the control device together with the output power value of the own device at the time of detecting the power fluctuation; When the detection information of the power fluctuation and the output power value are received from the master inverter during the processing of the third step, the control device is provided with the output power value of the master inverter and the power fluctuation at the time of detecting the power fluctuation. A fifth step of recalculating the power command value of the slave inverter based on the output power value of the slave inverter and transmitting the power command value to the master inverter and the slave inverter at the same time, In the first step, which is performed first after the recalculated power command value is transmitted by the step, the calculation of the power command value and the simultaneous transmission of the power command value to the slave inverter are prohibited. It is characterized by.

なお、上記の系統連系インバータシステム又は系統連系インバータシステムの電力制御方法において、前記直流電源は、太陽電池で構成するとよい。   In the above-described grid-connected inverter system or the power control method for the grid-connected inverter system, the DC power source may be configured by a solar cell.

本発明によれば、マスターインバータ若しくは制御装置が所定の周期で第1の処理及び第2の処理を繰り返してマスターインバータ及びスレーブインバータの電力指令値を変更して系統連系インバータシステムから電力系統に出力される電力を制御しているときに、直流電源の出力可能な電力変動が生じた場合、マスターインバータ又は制御装置がその電力変動時のマスターインバータの出力電力とその電力変動時に既に取得しているスレーブインバータの出力電力に基づいて電力指令値を再演算し、マスターインバータ及びスレーブインバータの出力電力を再演算した電力指令値に直ちに変更するので、例えば、直流電源の出力可能な電力が系統連系インバータシステムから出力されてい総電力より小さい電力値に低下した場合にも、その総電力と直流電源の電力値との差分を補うためにマスターインバータの変換動作が逆変換動作になるという異常状態の期間を可及的に短くし、この異常状態により運転が停止するという事態を有効に回避させることができる。 According to the present invention, the master inverter or the control device repeats the first process and the second process at a predetermined cycle to change the power command values of the master inverter and the slave inverter, and from the grid-connected inverter system to the power system. When power output that can be output from the DC power supply occurs while controlling the output power, the master inverter or control device has already acquired the output power of the master inverter at the time of the power fluctuation and the power fluctuation. The power command value is recalculated based on the output power of the slave inverter, and the output power of the master inverter and slave inverter is immediately changed to the recalculated power command value. even when reduced to a small power value than the total power that is outputted from the system inverter system, its The total power and shorten as much as possible the period of the abnormal state of conversion of the master inverter is reversed converting operation in order to compensate for the difference between the power value of the DC power source, a situation that operation is stopped by the abnormal state it can be avoided enabled.

特に、直流電源として太陽電池を利用した場合は、日射量が急変した場合に太陽電池の出力可能な電力が急変し、スレーブインバータの電力指令値を周期的に変更する制御中にマスターインバータの変換動作が逆変換動作をするという異常な状態が生じ、場合によってマスターインバータが停止する虞があるが、本発明によれば、そのような不具合を有効に回避することができる。   In particular, when a solar cell is used as a DC power source, the power that can be output from the solar cell changes suddenly when the amount of solar radiation changes suddenly, and the conversion of the master inverter during control that periodically changes the power command value of the slave inverter Although an abnormal state in which the operation is reverse conversion occurs and the master inverter may be stopped in some cases, according to the present invention, such a problem can be effectively avoided.

本発明に係る系統連系インバータシステムの一例として、太陽電池と電力系統との間に3台の同一のインバータを並列に接続した構成について、図を用いて説明する。   As an example of a grid-connected inverter system according to the present invention, a configuration in which three identical inverters are connected in parallel between a solar cell and a power system will be described with reference to the drawings.

図1は、本発明に係る系統連系インバータシステム1の全体構成を示す図である。同図に示す系統連系インバータシステム1は、太陽電池2と電力系統3との間に基本構成が同一の3台のインバータ4,5,6を並列に接続したものである。太陽電池2は、シリコンなどの半導体からなる多数の光電変換素子を有し、各光電変換素子で光エネルギーを電気エネルギーに変換して出力する。電力系統3は、商用電源(日本国では50Hz又は60Hzの交流電力)を供給する電力系統である。   FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of a grid interconnection inverter system 1 according to the present invention. In the grid-connected inverter system 1 shown in the figure, three inverters 4, 5 and 6 having the same basic configuration are connected in parallel between a solar cell 2 and a power system 3. The solar cell 2 has a large number of photoelectric conversion elements made of a semiconductor such as silicon, and each photoelectric conversion element converts light energy into electric energy for output. The power system 3 is a power system that supplies a commercial power source (50 Hz or 60 Hz AC power in Japan).

太陽電池2は、周知のように図2に示す出力電力−出力電圧特性(一般に山形の特性)を有する。最大出力電力Pmaxに対応する出力電圧Vmを「最適動作電圧」と言い、太陽電池2は、出力電圧Vdcが最適動作電圧Vmを超えると、出力電流Idcが急激に減少し、それに伴い出力電力Poは急減する。一方、太陽電池2は、出力電圧Vdcが最適動作電圧Vmよりも小さくなると、その出力電圧Vdcに略比例して出力電力Poは減少する。   As is well known, the solar cell 2 has an output power-output voltage characteristic (generally a mountain-shaped characteristic) shown in FIG. The output voltage Vm corresponding to the maximum output power Pmax is referred to as “optimum operating voltage”. In the solar cell 2, when the output voltage Vdc exceeds the optimum operating voltage Vm, the output current Idc decreases rapidly, and accordingly the output power Po. Drops sharply. On the other hand, when the output voltage Vdc is smaller than the optimum operating voltage Vm, the output power Po of the solar cell 2 decreases substantially in proportion to the output voltage Vdc.

従って、インバータ4,5,6はそれぞれ単独動作時においては、最適動作電圧Vmを探索し、入力端の直流電圧を最適動作電圧Vmにする(太陽電池2の出力電力を最大電力Pmaxとする)最大電力追従制御を行う機能を備えている。   Therefore, the inverters 4, 5 and 6 search for the optimum operating voltage Vm and operate the DC voltage at the input terminal to the optimum operating voltage Vm (the output power of the solar cell 2 is set to the maximum power Pmax) when operating independently. It has a function to perform maximum power tracking control.

3台のインバータ4,5,6のうち、インバータ4は系統連系インバータシステム1のマスター機に設定され、インバータ5,6は系統連系インバータシステム1のスレーブ機に設定されている。マスター機であるインバータ(以下、必要に応じて「マスターインバータ」という。)4は通信線7によってスレーブ機であるインバータ(以下、必要に応じて「スレーブインバータ」という。)5,6にそれぞれ接続されている。マスターインバータ4は所定の周期で通信線7を介してスレーブインバータ5,6とそれぞれデータ通信を行う。   Of the three inverters 4, 5, 6, the inverter 4 is set as a master machine of the grid interconnection inverter system 1, and the inverters 5, 6 are set as slave machines of the grid interconnection inverter system 1. An inverter (hereinafter referred to as “master inverter”) 4 that is a master machine is connected to inverters (hereinafter referred to as “slave inverters” if necessary) 5 and 6 via a communication line 7, respectively. Has been. The master inverter 4 performs data communication with the slave inverters 5 and 6 through the communication line 7 at a predetermined cycle.

マスターインバータ4とスレーブインバータ5,6は、後述するように制御部17の内部構成は異なるが、基本的な構成は同一である。すなわち、インバータ4,5,6は、構成要素として3個の電流センサ8,9,10、2個の電圧センサ11,12、DC−AC(直流−交流)変換回路13、フィルタ回路14、トランス15、解列コンタクタ16及び制御部17を含む。以下、基本的な構成をマスターインバータ4について説明する。   The master inverter 4 and the slave inverters 5 and 6 have the same basic configuration, although the internal configuration of the control unit 17 is different as will be described later. That is, the inverters 4, 5, 6 include three current sensors 8, 9, 10, two voltage sensors 11, 12, a DC-AC (DC-AC) conversion circuit 13, a filter circuit 14, a transformer as constituent elements. 15, the disconnection contactor 16 and the control unit 17 are included. Hereinafter, the basic configuration of the master inverter 4 will be described.

DC−AC変換回路13、フィルタ回路14、トランス15及び解列コンタクタ16は、マスターインバータ4の入力端子(太陽電池2から直流電力が入力される端子)と電力系統3の間にこの順に直列に配置され、相互に接続されている。DC−AC変換回路13は制御ラインにより制御部17に接続されている。   The DC-AC conversion circuit 13, the filter circuit 14, the transformer 15, and the disconnecting contactor 16 are serially connected in this order between the input terminal of the master inverter 4 (terminal to which DC power is input from the solar battery 2) and the power system 3. Arranged and connected to each other. The DC-AC conversion circuit 13 is connected to the control unit 17 by a control line.

電流センサ8は、マスターインバータ4の入力端子とDC−AC変換回路13の間のラインに設けられ、電流センサ9は、DC−AC変換回路13とフィルタ回路14の間のラインに設けられ、電流センサ10は、フィルタ回路14とトランス15の間のラインに設けられている。電流センサ8、電流センサ9及び電流センサ10は、それぞれ制御部17に接続されている。一方、電圧センサ11がDC−AC変換回路13と制御部17との間に接続され、電圧センサ12がトランス15の入力端と制御部17との間に接続されている。   The current sensor 8 is provided on a line between the input terminal of the master inverter 4 and the DC-AC conversion circuit 13, and the current sensor 9 is provided on a line between the DC-AC conversion circuit 13 and the filter circuit 14. The sensor 10 is provided in a line between the filter circuit 14 and the transformer 15. The current sensor 8, the current sensor 9, and the current sensor 10 are each connected to the control unit 17. On the other hand, the voltage sensor 11 is connected between the DC-AC conversion circuit 13 and the control unit 17, and the voltage sensor 12 is connected between the input end of the transformer 15 and the control unit 17.

電流センサ8によりDC−AC変換回路13に入力される直流電流Iが検出され、電流センサ9によりDC−AC変換回路13から出力される交流電流i1が検出され、電流センサ10によりトランス15に入力される交流電流i2が検出される。なお、後述するように、DC−AC変換回路13は直流電圧を三相(U相、V相、W相)の交流電圧に変換するので、電流センサ9から出力される交流電流i1にはU相の交流電流i1U、V相の交流電流i1V及びW相の交流電流i1Wが含まれる。同様に電流センサ10から出力される交流電流i2にはU相の交流電流i2U、V相の交流電流i2V及びW相の交流電流i2Wが含まれる。電流センサ8、電流センサ9及び電流センサ10の検出電流I,i 1 ,i 2 は制御部17に入力される。 The direct current I input to the DC-AC conversion circuit 13 is detected by the current sensor 8, the alternating current i 1 output from the DC-AC conversion circuit 13 is detected by the current sensor 9, and the transformer 15 is detected by the current sensor 10. The input alternating current i 2 is detected. As will be described later, since the DC-AC conversion circuit 13 converts a DC voltage into a three-phase (U-phase, V-phase, W-phase) AC voltage, the AC current i 1 output from the current sensor 9 A U-phase AC current i 1U , a V-phase AC current i 1V, and a W-phase AC current i 1W are included. Similarly, the AC current i 2 output from the current sensor 10 includes a U-phase AC current i 2U , a V-phase AC current i 2V, and a W-phase AC current i 2W . Detection currents I, i 1 , i 2 of the current sensor 8, the current sensor 9, and the current sensor 10 are input to the control unit 17.

圧センサ11によりDC−AC変換回路13の入力端子に印加される直流電圧Vが検出され、電圧センサ12によりトランス15の入力端子に印加される交流電圧vが検出される。電圧センサ12から出力される交流電圧vにはU相の交流電圧vU、V相の交流電圧vV及びW相の交流電圧vWが含まれる。電圧センサ11及び電圧センサ12の検出電圧V,vは制御部17に入力される。 Electrostatic DC voltage V applied to the input terminal of the DC-AC converter circuit 13 is detected by the pressure sensor 11, the AC voltage v applied to the input terminal of the transformer 15 is detected by the voltage sensor 12. The AC voltage v output from the voltage sensor 12 includes a U-phase AC voltage v U , a V-phase AC voltage v V, and a W-phase AC voltage v W. Detection voltages V and v of the voltage sensor 11 and the voltage sensor 12 are input to the control unit 17.

DC−AC変換回路13は、例えば、バイポーラトランジスタ、電界効果型トランジスタ、サイリスタなどの6個のスイッチング素子を含む三相ブリッジ回路からなる電圧制御型インバータ回路によって構成されている。三相ブリッジ回路の6個のスイッチング素子は、制御部17から出力されるPWM信号によってそれぞれオン・オフ動作が制御される。制御部17は、PWM信号のパルス幅を制御することによりDC−AC変換回路13から出力される交流電圧vの値を制御する。   The DC-AC conversion circuit 13 is configured by a voltage-controlled inverter circuit including a three-phase bridge circuit including six switching elements such as a bipolar transistor, a field effect transistor, and a thyristor. The on / off operations of the six switching elements of the three-phase bridge circuit are controlled by the PWM signal output from the control unit 17. The control unit 17 controls the value of the AC voltage v output from the DC-AC conversion circuit 13 by controlling the pulse width of the PWM signal.

フィルタ回路14は、LCローパスフィルタで構成されている。フィルタ回路14は、DC−AC変換回路13から出力される交流電圧vに含まれるスイッチングノイズを除去する。トランス15は、フィルタ回路14から出力される交流電圧(正弦波電圧)を系統電圧とほぼ同一のレベルに昇圧または降圧する。解列コンタクタ16は、異常発生時に系統連系インバータシステム1を電力系統3から切り離すためのものである。   The filter circuit 14 is composed of an LC low-pass filter. The filter circuit 14 removes switching noise included in the AC voltage v output from the DC-AC conversion circuit 13. The transformer 15 boosts or steps down the AC voltage (sine wave voltage) output from the filter circuit 14 to a level substantially equal to the system voltage. The disconnecting contactor 16 is for disconnecting the grid-connected inverter system 1 from the power system 3 when an abnormality occurs.

図3は、マスターインバータ4の制御部17の内部構成を示すブロック図である。   FIG. 3 is a block diagram showing an internal configuration of the control unit 17 of the master inverter 4.

制御部17は、直流電力演算部17a、最大電力追従制御部17b、電圧制御部17c、電流制御部17d、指令値演算部17e、PWM信号生成部17f、交流電力演算部17g、電力制御部17h、日射量変動検出部17i、電力指令値演算部17j及び通信制御部17kの機能ブロックを有している。   The control unit 17 includes a DC power calculation unit 17a, a maximum power tracking control unit 17b, a voltage control unit 17c, a current control unit 17d, a command value calculation unit 17e, a PWM signal generation unit 17f, an AC power calculation unit 17g, and a power control unit 17h. , The solar radiation amount variation detecting unit 17i, the power command value calculating unit 17j, and the communication control unit 17k have functional blocks.

直流電力演算部17aは、DC−AC変換回路13に入力される直流電力Pdcを演算する機能ブロックである。直流電力演算部17aには電流センサ8の検出電流Iと電圧センサ11の検出電圧Vとが入力される。直流電力演算部17aは、検出電流I(実測値)と検出電圧V(実測値)を乗じて直流電力Pdc(実測値)を算出する。この直流電力Pdcは、最大電力追従制御部17bに入力される。   The DC power calculation unit 17 a is a functional block that calculates DC power Pdc input to the DC-AC conversion circuit 13. The detected current I of the current sensor 8 and the detected voltage V of the voltage sensor 11 are input to the DC power calculation unit 17a. The DC power calculation unit 17a calculates the DC power Pdc (actual value) by multiplying the detected current I (actual value) and the detection voltage V (actual value). The DC power Pdc is input to the maximum power tracking control unit 17b.

最大電力追従制御部17bは、太陽電池2からDC−AC変換回路13に入力される直流電力Pdcが最大となるように、当該DC−AC変換回路13の変換動作を制御する機能ブロックである。最大電力追従制御部17bは、いわゆる山登り法により太陽電池2から出力される直流電圧Vを変化させ、太陽電池2から出力される直流電力Pdcを最大出力電力Pmaxに制御する。   The maximum power follow-up control unit 17b is a functional block that controls the conversion operation of the DC-AC conversion circuit 13 so that the DC power Pdc input from the solar cell 2 to the DC-AC conversion circuit 13 is maximized. The maximum power tracking control unit 17b changes the DC voltage V output from the solar cell 2 by a so-called hill climbing method, and controls the DC power Pdc output from the solar cell 2 to the maximum output power Pmax.

具体的には、最大電力追従制御部17bは、所定の周期で直流電圧指令値Vcを生成し、その直流電圧指令値Vcを電圧制御部17cに出力する。直流電圧指令値Vcは、DC−AC変換回路13に入力される直流電圧Vの制御目標値である。最大電力追従制御部17bは、所定の周期で直流電力演算部17aから入力される直流電力Pdcを更新しながら保存する。最大電力追従制御部17bは、直流電力演算部17aから直流電力Pdcが入力される毎に当該直流電力Pdcと前回入力された直流電力Pdcとを比較し、直流電力Pdcの増減を判別する。   Specifically, the maximum power follow-up control unit 17b generates a DC voltage command value Vc at a predetermined cycle, and outputs the DC voltage command value Vc to the voltage control unit 17c. The DC voltage command value Vc is a control target value of the DC voltage V input to the DC-AC conversion circuit 13. The maximum power tracking control unit 17b updates and stores the DC power Pdc input from the DC power calculation unit 17a at a predetermined cycle. Each time the DC power Pdc is input from the DC power calculation unit 17a, the maximum power tracking control unit 17b compares the DC power Pdc with the DC power Pdc input last time, and determines the increase or decrease of the DC power Pdc.

直流電力Pdcが増加している場合は、図2に示す出力電力−出力電圧特性において、DC−AC変換回路13に入力される直流電圧Vは最適動作電圧Vmよりも低い領域にあると判断されるから、最大電力追従制御部17bは、前回生成した直流電圧指令値Vcを所定値だけ増加して新たな直流電圧指令値Vcを生成し、この直流電圧指令値Vcを電圧制御部17cに出力する。一方、直流電力Pdcが減少している場合は、図2に示す出力電力−出力電圧特性において、DC−AC変換回路13に入力される直流電圧Vは最適動作電圧Vmよりも高い領域にあると判断されるから、最大電力追従制御部17bは、前回生成した直流電圧指令値Vcを所定値だけ減少して新たな直流電圧指令値Vcを生成し、この直流電圧指令値Vcを電圧制御部17cに出力する。   When the DC power Pdc is increased, it is determined that the DC voltage V input to the DC-AC conversion circuit 13 is in a region lower than the optimum operating voltage Vm in the output power-output voltage characteristics shown in FIG. Therefore, the maximum power follow-up control unit 17b increases the previously generated DC voltage command value Vc by a predetermined value to generate a new DC voltage command value Vc, and outputs this DC voltage command value Vc to the voltage control unit 17c. To do. On the other hand, when the DC power Pdc is decreasing, in the output power-output voltage characteristics shown in FIG. 2, the DC voltage V input to the DC-AC conversion circuit 13 is in a region higher than the optimum operating voltage Vm. Since the determination is made, the maximum power follow-up control unit 17b reduces the previously generated DC voltage command value Vc by a predetermined value to generate a new DC voltage command value Vc, and this DC voltage command value Vc is used as the voltage control unit 17c. Output to.

電圧制御部17cは、DC−AC変換回路13に入力される直流電圧Vが最大電力追従制御部17bから入力される直流電圧指令値Vcになるように、DC−AC変換回路13から出力される交流電流i1を制御するための交流電流指令値icのうち、有効軸qの電流指令値icq(以下、「有効電流指令値icq」という。)を生成する機能ブロックである。 The voltage control unit 17c is output from the DC-AC conversion circuit 13 so that the DC voltage V input to the DC-AC conversion circuit 13 becomes the DC voltage command value Vc input from the maximum power tracking control unit 17b. This is a functional block that generates a current command value icq for the effective axis q (hereinafter referred to as “effective current command value icq”) among the alternating current command value ic for controlling the alternating current i 1 .

交流電流指令値icは、DC−AC変換回路13から出力される交流電流i1の制御目標値である。電圧制御部17cには電圧センサ11の検出電圧V(実測値)と最大電力追従制御部17bで生成された直流電圧指令値Vc(目標値)とが入力される。電圧制御部17cは、直流電圧指令値Vcと検出電圧Vとの誤差増幅演算を行い、その制御値に基づいて有効電流指令値icqを生成する。この有効電流指令値icqは、電流制御部17dに出力され、指令値演算部17eに出力すべき制御値Eiのうち、有効軸qの制御値Eiqの演算に使用される。なお、無効軸dの交流電流指令値icd(以下、「無効電流指令値icd」という。)は、後述するように、電力制御部17hにより生成され、この電力制御部17hから電流制御部17dに入力される。 The alternating current command value ic is a control target value of the alternating current i 1 output from the DC-AC conversion circuit 13. The voltage control unit 17c receives the detection voltage V (measured value) of the voltage sensor 11 and the DC voltage command value Vc (target value) generated by the maximum power follow-up control unit 17b. The voltage control unit 17c performs an error amplification operation between the DC voltage command value Vc and the detected voltage V, and generates an active current command value icq based on the control value. The effective current command value icq is output to the current control unit 17d, and is used to calculate the control value Eiq of the effective axis q among the control values Ei to be output to the command value calculation unit 17e. The AC current command value i cd (hereinafter referred to as “reactive current command value i cd”) of the reactive axis d is generated by the power control unit 17h as will be described later, and is transferred from the power control unit 17h to the current control unit 17d. Entered.

電流制御部17dは、DC−AC変換回路13から出力される交流電流i1が交流電流指令値icになるように制御するための制御値を生成する機能ブロックである。より具体的には、電流制御部17dは、指令値演算部17eに対する制御値Eiを演算する。制御値Eiは有効軸qの制御値Eiqと無効軸dの制御値Eidからなる。電流制御部17dは、電圧制御部17cから入力される有効電流指令値icqと検出電流i1との誤差増幅演算を行い、有効軸qの制御値Eiqとして生成する。また、電流制御部17dは、電力制御部17hから入力される無効電流指令値icdと検出電流i1との誤差増幅演算を行い、無効軸dの制御値Eidとして生成する。これらの制御値Eiq,Eidは、指令値演算部17eに入力される。 The current control unit 17d is a functional block that generates a control value for controlling the alternating current i 1 output from the DC-AC conversion circuit 13 to be the alternating current command value ic. More specifically, the current control unit 17d calculates a control value Ei for the command value calculation unit 17e. The control value Ei includes a control value Eiq for the effective axis q and a control value Eid for the invalid axis d. The current control unit 17d performs error amplification operation of the active current command value icq input from the voltage control unit 17c and the detection current i 1, generates as the control value Eiq effective axis q. The current control unit 17d performs error amplification operation of the reactive current command value icd inputted from the power control unit 17h and the detection current i 1, generates as the control value Eid invalid axis d. These control values Eiq and Eid are input to the command value calculation unit 17e.

なお、電流制御部17dには電流センサ9から三相の交流電流1U,i1V,i1Wが入力されるので、電流制御部17dでは三相の交流電流i1U,i1V,i1Wを所定の三相/dq軸座標変換式により有効軸qの交流電流iqと無効軸dの交流電流idに変換し、各交流電流iq,idについて制御値Eiqと制御値Eidとが生成される。 Since the three-phase AC currents i 1U , i 1V , i 1W are input from the current sensor 9 to the current control unit 17d, the current control unit 17d receives the three-phase AC currents i 1U , i 1V , i 1W . The alternating current iq of the effective axis q and the alternating current id of the ineffective axis d are converted by a predetermined three-phase / dq axis coordinate conversion formula, and a control value Eiq and a control value Eid are generated for each of the alternating currents iq and id.

指令値演算部17eは、DC−AC変換回路13に出力させるべき交流電圧波形の指令値を演算する機能ブロックである。指令値演算部17eは、電流制御部17dから入力される有効軸qの制御値Eiqと無効軸dの制御値Eidに基づいて、交流電圧波形の指令値を生成する。この指令値は、PWM信号生成部17fに出力される。   The command value calculation unit 17e is a functional block that calculates a command value of an AC voltage waveform to be output to the DC-AC conversion circuit 13. The command value calculation unit 17e generates a command value for an AC voltage waveform based on the control value Eiq for the effective axis q and the control value Eid for the invalid axis d input from the current control unit 17d. This command value is output to the PWM signal generator 17f.

PWM信号生成部17fは、DC−AC変換回路13内の三相ブリッジ回路の6個のスイッチング素子を制御するためのPWM信号を生成する機能ブロックである。PWM信号生成部17fは、指令値演算部17eから入力される交流電圧波形の指令値に基づいて交流電圧信号を生成し、この交流電圧信号と所定の三角波信号とを比較してPWM信号を生成する。なお、DC−AC変換回路13内の三相ブリッジ回路は、2個一組として3対のスイッチング素子がそれぞれ位相の異なる3種類のPWM信号によりオン・オフ動作が制御されるので、PWM信号生成部17fでは位相の異なる3種類のPWM信号が生成され、それらのPWM信号がDC−AC変換回路13に入力される。 The PWM signal generation unit 17 f is a functional block that generates a PWM signal for controlling the six switching elements of the three-phase bridge circuit in the DC-AC conversion circuit 13. The PWM signal generation unit 17f generates an AC voltage signal based on the command value of the AC voltage waveform input from the command value calculation unit 17e , and compares the AC voltage signal with a predetermined triangular wave signal to generate a PWM signal. To do. Note that the three-phase bridge circuit in the DC-AC conversion circuit 13 has two pairs as a set, and three pairs of switching elements are controlled on / off operation by three types of PWM signals having different phases, so that the PWM signal generation is performed. The unit 17 f generates three types of PWM signals having different phases, and these PWM signals are input to the DC-AC conversion circuit 13.

交流電力演算部17gは、フィルタ回路14から出力される交流電力を演算する機能ブロックである。交流電力演算部17gには電流センサ10の検出電流i2と電圧センサ12の検出電圧vとが入力される。交流電力演算部17gは、検出電流i2(実測値)と検出電圧v(実測値)を用いて交流電力(実効値)を算出する。より具体的には、交流電力演算部17gは、U相,V相,W相の検出電流i2(実測値)と検出電圧v(実測値)を用いて有効電力Pac(実効値)と無効電力Qac(実効値)をそれぞれ算出する。有効電力Pacの算出結果は電力指令値演算部17jに入力され、無効電力Qacの算出結果は電力制御部17hに入力される。 The AC power calculation unit 17g is a functional block that calculates the AC power output from the filter circuit 14. A detection current i 2 of the current sensor 10 and a detection voltage v of the voltage sensor 12 are input to the AC power calculation unit 17g. The AC power calculation unit 17g calculates AC power (effective value) using the detected current i 2 (actual value) and the detected voltage v (actual value). More specifically, the AC power calculator 17g uses the detected current i 2 (actual value) and the detected voltage v (actual value) of the U phase, V phase, and W phase to invalidate the effective power Pac (effective value). Electric power Qac (effective value) is calculated. The calculation result of the active power Pac is input to the power command value calculation unit 17j, and the calculation result of the reactive power Qac is input to the power control unit 17h.

電力制御部17hは、交流電力演算部17gから出力される無効電力Qacをゼロにするための無効電流指令値icdを生成する機能ブロックである。電力制御部17hは、交流電力演算部17gから入力される無効電力Qacと無効電力指令値(ゼロ)との誤差増幅演算を行い、その制御値に基づいて無効電流指令値icdを生成する。この無効電流指令値icdは、電流制御部17dに入力される。 The power control unit 17h is a functional block that generates a reactive current command value cd for making the reactive power Qac output from the AC power calculating unit 17g zero. The power control unit 17h performs an error amplification calculation between the reactive power Qac input from the AC power calculation unit 17g and the reactive power command value (zero), and generates a reactive current command value cdd based on the control value. This reactive current command value cdd is input to the current control unit 17d.

日射量変動検出部17iは、日射量の急変(太陽電池2に照射した太陽光光量の急変)を検出する機能ブロックである。日射量変動検出部17iには電圧センサ11の検出電圧Vが入力される。日射量変動検出部17iは、検出電圧Vの変化率(時間微分値)Rvを検出し、その電圧変化率Rvを予め設定された所定の閾値Rthと比較する比較回路を有し、電圧変化率Rvが閾値Rth以下であるか否かの信号を出力する。   The solar radiation amount fluctuation detection unit 17i is a functional block that detects a sudden change in the solar radiation amount (sudden change in the amount of sunlight irradiated to the solar cell 2). The detection voltage V of the voltage sensor 11 is input to the solar radiation amount fluctuation detection unit 17i. The solar radiation amount variation detection unit 17i has a comparison circuit that detects a change rate (time differential value) Rv of the detection voltage V and compares the voltage change rate Rv with a predetermined threshold value Rth. A signal indicating whether Rv is equal to or less than the threshold value Rth is output.

比較回路は、例えば、電圧変化率Rvが閾値Rth以下の場合はローレベルの信号を出力し、電圧変化率Rvが閾値Rthより高い場合はハイレベルの信号を出力する。比較回路の出力信号がローレベルのときは、その出力信号は「日射量の急変無し」を示し、比較回路の出力信号がハイレベルのときは、その出力信号は「日射量の急変有り」を示す。日射量変動検出部17iの検出結果(比較回路の出力信号)は、電力指令値演算部17jに入力される。   For example, the comparison circuit outputs a low level signal when the voltage change rate Rv is equal to or less than the threshold value Rth, and outputs a high level signal when the voltage change rate Rv is higher than the threshold value Rth. When the output signal of the comparison circuit is low level, the output signal indicates “no sudden change in solar radiation amount”, and when the output signal of the comparison circuit is high level, the output signal indicates “there is sudden change in solar radiation amount”. Show. The detection result (output signal of the comparison circuit) of the solar radiation amount fluctuation detection unit 17i is input to the power command value calculation unit 17j.

電力指令値演算部17jは、スレーブインバータ5,6の各インバータの電力指令値Pcを演算する機能ブロックである。電力指令値演算部17jには交流電力演算部17gから有効電力Pacが入力され、日射量変動検出部17iから日射量の急変有無の検出信号が入力される。また、通信制御部17kから、スレーブインバータ5,6と通信することにより当該スレーブインバータ5,6から取得した有効電力Pacが電力指令値演算部17jに入力される。   The power command value calculation unit 17j is a functional block that calculates the power command value Pc of each inverter of the slave inverters 5 and 6. The active power Pac is input from the AC power calculation unit 17g to the power command value calculation unit 17j, and a detection signal indicating whether there is a sudden change in the solar radiation amount is input from the solar radiation amount variation detection unit 17i. Also, the active power Pac acquired from the slave inverters 5 and 6 by communicating with the slave inverters 5 and 6 from the communication control unit 17k is input to the power command value calculation unit 17j.

電力指令値演算部17jは、通信制御部17kの通信周期毎に交流電力演算部17gから入力された有効電力Pacと通信制御部17kから入力されたスレーブインバータ5,6の有効電力Pacとを用いてスレーブインバータ5,6の各インバータの電力指令値Pcを演算する。具体的には、マスターインバータ4の有効電力PacをPmain、スレーブインバータ5,6の有効電力PacをそれぞれPsub1,Psub2とすると、電力指令値演算部17jは、これらの有効電力成分の平均値Pave=(Pmain+Psub1+Psub2)/3を各インバータの電力指令値Pcとして算出する。この算出結果は、通信制御部17kに入力される。   The power command value calculation unit 17j uses the active power Pac input from the AC power calculation unit 17g and the active power Pac of the slave inverters 5 and 6 input from the communication control unit 17k for each communication cycle of the communication control unit 17k. Then, the power command value Pc of each inverter of the slave inverters 5 and 6 is calculated. Specifically, assuming that the active power Pac of the master inverter 4 is Pmain and the active power Pac of the slave inverters 5 and 6 are Psub1 and Psub2, respectively, the power command value calculation unit 17j has an average value Pave = (Pmain + Psub1 + Psub2) / 3 is calculated as the power command value Pc of each inverter. This calculation result is input to the communication control unit 17k.

また、電力指令値演算部17jは、日射量変動検出部17iから「日射量の急変有り」の検出結果が入力されたときも上記の平均値Paveの演算処理を行い、その演算結果を通信制御部17kに出力する。なお、この場合は、この後の次の演算周期においては、電力指令値演算部17jは、上記の平均値Paveの演算処理は行わない。   The power command value calculation unit 17j also performs the above average value Pave calculation process when the detection result of “there is a sudden change in the solar radiation amount” is input from the solar radiation amount variation detection unit 17i, and the communication control is performed on the calculation result. To the unit 17k. In this case, in the next calculation cycle thereafter, the power command value calculation unit 17j does not perform the calculation process of the average value Pave.

電力指令値演算部17jは、日射量変動検出部17iから「日射量の急変有り」の検出結果が入力されたとき、日射量急変検出フラグFを「1」にセットする。電力指令値演算部17jは、「日射量の急変有り」の検出結果に基づいて各インバータの電力指令値Pcの演算処理をした後の次の演算周期における電力指令値Pcの演算処理で日射量急変検出フラグFを「0」にリセットする。 The power command value calculation unit 17j sets the solar radiation amount sudden change detection flag F to “1” when the detection result of “there is a sudden change in solar radiation amount” is input from the solar radiation amount variation detection unit 17i. The power command value calculation unit 17j performs the calculation of the power command value Pc in the next calculation cycle after performing the calculation processing of the power command value Pc of each inverter based on the detection result of “there is a sudden change in the amount of solar radiation”. The sudden change detection flag F is reset to “0”.

なお、日射量急変検出フラグFは、日射量の急変の有無を示すフラグである。日射量急変検出フラグF=1は「日射量の急変有り」を示し、日射量急変検出フラグF=0は「日射量の急変無し」を示す。日射量急変検出フラグFのセット、リセットの値は逆にしてもよい。日射量急変検出フラグFの情報は、通信制御部17kに入力される。   The solar radiation amount sudden change detection flag F is a flag indicating whether or not there is a sudden change in the solar radiation amount. The abrupt solar radiation amount change detection flag F = 1 indicates “there is a sudden change in the solar radiation amount”, and the rapid solar radiation amount change detection flag F = 0 indicates “there is no abrupt change in the solar radiation amount”. The set and reset values of the solar radiation amount sudden change detection flag F may be reversed. Information on the abrupt solar radiation amount change detection flag F is input to the communication control unit 17k.

通信制御部17kは、スレーブインバータ5,6との間でデータ通信を制御する機能ブロックである。通信制御部17kは、所定の周期(以下、「通信サイクル」という。)でスレーブインバータ5,6との間でそれぞれデータ通信を行う。   The communication control unit 17k is a functional block that controls data communication with the slave inverters 5 and 6. The communication control unit 17k performs data communication with each of the slave inverters 5 and 6 in a predetermined cycle (hereinafter referred to as “communication cycle”).

具体的には、通信制御部17kは、各通信サイクル内で、
(処理a)電力指令値演算部17jから入力された電力指令値Pcと現在出力されている有効電力Pacを保存する指令(以下、「電力保指令」という。)をスレーブインバータ5,6に同時に送信する
(処理b)スレーブインバータ5,6とのデータ通信により処理aで保存させた有効電力Pacを取得する
の通信処理を行う。この通信処理は、後述する日射量急変検出フラグF=1のときに行われる。なお、インバータ同士の通信時間は、例えば、20ms程度であるので、通信サイクル(処理a,bの通信時間の合計)はおよそ60msである。
Specifically, the communication control unit 17k is set in each communication cycle.
(Process a) power command value command to save active power Pac current and electric power command value Pc inputted from the operation unit 17j is output (hereinafter, referred to as "power save command".) To the slave inverter 5,6 (Processing b) A communication process for acquiring the active power Pac stored in the process a by data communication with the slave inverters 5 and 6 is performed. This communication processing is performed when the solar radiation amount sudden change detection flag F = 1 described later. In addition, since the communication time between inverters is about 20 ms, for example, the communication cycle (the sum of the communication times of processes a and b) is about 60 ms.

また、通信制御部17kは、日射量変動検出部17iの「日射量の急変有り」の検出結果に応じて電力指令値演算部17jで電力指令値Pc’が再演算され、その電力指令値Pc’が入力されたときには、
(処理c)電力指令値演算部17jから入力された電力指令値Pc’をスレーブインバータ5,6に同時に送信する
を行う。
Further, the communication control unit 17k recalculates the power command value Pc ′ by the power command value calculation unit 17j in accordance with the detection result of “there is a sudden change in the solar radiation amount” of the solar radiation amount variation detection unit 17i, and the power command value Pc When 'is entered,
(Process c) The power command value Pc ′ input from the power command value calculation unit 17j is simultaneously transmitted to the slave inverters 5 and 6.

通信制御部17kは、処理cを行ったときには、その後の次の通信サイクルにおける処理aでは、電力指令値演算部17jから電力指令値Pcが入力されないので、電力保指令のみをスレーブインバータ5,6に同時に送信する。この通信処理(以下、「処理a’」とする。)は、日射量急変検出フラグF=0のときに行われる。 The communication control unit 17k, when performing the process c, the subsequent in the process a in the next communication cycle, since the power command value Pc from the power command value calculating section 17j is not input, the power save command only slave inverter 5, 6 to send simultaneously. This communication process (hereinafter referred to as “process a ′”) is performed when the solar radiation amount sudden change detection flag F = 0.

上記構成において、マスターインバータ4では、以下のような電力系統3への出力電力の制御が行なわれる。   In the above configuration, the master inverter 4 controls the output power to the power system 3 as follows.

すなわち、マスターインバータ4では、指令値演算部17eからPWM信号生成部17fにDC−AC変換回路13に出力させるべき交流電圧波形の指令値が出力されるが、この指令値は有効分については最大電力追従制御部17bによりDC−AC変換回路13に入力される直流電圧Vが最適動作電圧Vmとなるように制御される。また、無効分については連系点の無効電力Qacがゼロになるように制御される。   That is, in the master inverter 4, a command value of an AC voltage waveform to be output to the DC-AC conversion circuit 13 is output from the command value calculation unit 17e to the PWM signal generation unit 17f. The power follow-up control unit 17b is controlled so that the DC voltage V input to the DC-AC conversion circuit 13 becomes the optimum operating voltage Vm. Further, the reactive component is controlled so that the reactive power Qac at the interconnection point becomes zero.

従って、日射量の変化に応じて太陽電池2の出力電力−出力電圧特性が変化すると、最大電力点が変化し、最適動作電圧Vmは出力電力−出力電圧特性毎に異なるから、その出力電力−出力電圧特性の変化に伴いDC−AC変換回路13に入力される直流電圧Vが相対的に最適動作電圧Vmからずれると、最大電力追従制御部17bにより自動的にDC−AC変換回路13の変換動作が修正され、DC−AC変換回路13に入力される直流電圧Vが最適動作電圧Vmに保持される。   Therefore, when the output power-output voltage characteristic of the solar cell 2 changes according to the change in the amount of solar radiation, the maximum power point changes, and the optimum operating voltage Vm differs for each output power-output voltage characteristic. When the direct-current voltage V input to the DC-AC conversion circuit 13 is relatively shifted from the optimum operating voltage Vm with the change of the output voltage characteristic, the maximum power follow-up control unit 17b automatically converts the DC-AC conversion circuit 13. The operation is corrected, and the DC voltage V input to the DC-AC conversion circuit 13 is held at the optimum operating voltage Vm.

なお、マスターインバータ4では、日射量の変化に関係なく上述した最大電力追従制御が行われ、日射量が急激に下降した場合は出力電力が負になる場合があるが、この場合は最大電力点が完全にずれてしまい正常な変換動作とはならない。   In the master inverter 4, the maximum power follow-up control described above is performed regardless of the change in the amount of solar radiation, and the output power may become negative when the amount of solar radiation drops sharply. Will completely shift and will not be a normal conversion operation.

図4は、スレーブインバータ5,6の制御部17’の内部構成を示すブロック図である。   FIG. 4 is a block diagram showing an internal configuration of the control unit 17 ′ of the slave inverters 5 and 6.

制御部17’は、マスターインバータ4の制御部17に対して最大電力追従制御部17b、電圧制御部17c、日射量変動検出部17i及び電力指令値演算部17jの機能ブロックを除いた構成を有している。スレーブインバータ5,6は、系統連系インバータシステムにおいては、最大電力追従制御を行わず、マスターインバータ4から指令された電力指令値に従って出力電力の制御を行うので、上記の機能ブロックを必要としないからである。 The control unit 17 ', the maximum power follow-up control unit 17b to the control unit 17 of the master inverter 4, the voltage control unit 17c, the date the configuration excluding the functional block morphism amount variation detecting unit 17i and the power command value calculating section 17j Have. In the grid- connected inverter system, the slave inverters 5 and 6 do not perform the maximum power follow-up control, and control the output power according to the power command value commanded from the master inverter 4, so that the above functional blocks are not required. Because.

従って、制御部17’は、直流電力演算部17a、電流制御部17d、指令値演算部17e、PWM信号生成部17f、交流電力演算部17g、電力制御部17h及び通信制御部17kの機能ブロックを有している。   Therefore, the control unit 17 ′ includes functional blocks of the DC power calculation unit 17a, the current control unit 17d, the command value calculation unit 17e, the PWM signal generation unit 17f, the AC power calculation unit 17g, the power control unit 17h, and the communication control unit 17k. Have.

直流電力演算部17aは、上述したマスターインバータ4の直流電力演算部17aと同様の動作を行う。すなわち、直流電力演算部17aは、検出電流I(実測値)と検出電圧V(実測値)を乗じて直流電力Pdc(実測値)を算出する。この算出値は、太陽電池2の出力電力の状態の参照用に利用される。   The DC power calculation unit 17a performs the same operation as the DC power calculation unit 17a of the master inverter 4 described above. That is, the DC power calculation unit 17a calculates the DC power Pdc (actual value) by multiplying the detection current I (actual value) and the detection voltage V (actual value). This calculated value is used for referring to the state of the output power of the solar cell 2.

電流制御部17dは、上述したマスターインバータ4の電流制御部17dと同様の動作を行うが、以下の点でマスターインバータ4とは異なる。すなわち、電流制御部17dには電力制御部17hから有効電流指令値icqと無効電流指令値icdが入力されるので、電流制御部17dは、電流センサ9の検出電流i1(実測値)と電力制御部17hから入力される有効電流指令値icq及び無効電流指令値icdを用いて有効軸qの制御値Eiqと無効軸dの制御値Eidとが生成される。 The current control unit 17d performs the same operation as the current control unit 17d of the master inverter 4 described above, but differs from the master inverter 4 in the following points. That is, since the active current command value icq and the reactive current command value icd are input from the power control unit 17h to the current control unit 17d, the current control unit 17d detects the detected current i 1 (actual value) of the current sensor 9 and the power. A control value Eiq for the effective axis q and a control value Eid for the invalid axis d are generated using the active current command value icq and the reactive current command value cdd input from the control unit 17h.

指令値演算部17eは、上述したマスターインバータ4の指令値演算部17eと同様の動作を行い、PWM信号生成部17fは、上述したマスターインバータ4のPWM信号生成部17fと同様の動作を行う。すなわち、指令値演算部17eは、電流制御部17dから入力される有効軸qの制御値Eiqと無効軸dの制御値Eidに基づいて、交流電圧波形の指令値を生成し、PWM信号生成部17fは、指令値演算部17eから入力される交流電圧波形の指令値に基づいて交流電圧信号を生成し、この交流電圧信号と所定の三角波信号とを比較してPWM信号を生成する。 The command value calculator 17e performs the same operation as the command value calculator 17e of the master inverter 4 described above, and the PWM signal generator 17f performs the same operation as the PWM signal generator 17f of the master inverter 4 described above. That is, the command value calculation unit 17e generates an AC voltage waveform command value based on the control value Eiq of the effective axis q and the control value Eid of the invalid axis d input from the current control unit 17d, and generates a PWM signal generation unit. 17f generates an AC voltage signal based on the command value of the AC voltage waveform input from the command value calculator 17e , and compares the AC voltage signal with a predetermined triangular wave signal to generate a PWM signal.

交流電力演算部17gは、上述したマスターインバータ4の交流電力演算部17gと同様の動作を行う。すなわち、交流電力演算部17gは、U相,V相,W相の検出電流i2(実測値)と検出電圧v(実測値)を用いて有効電力Pacと無効電力Qacをそれぞれ算出する。 The AC power calculation unit 17g performs the same operation as the AC power calculation unit 17g of the master inverter 4 described above. That is, the AC power calculation unit 17g calculates the active power Pac and the reactive power Qac using the detected current i 2 (measured value) and the detected voltage v (actual value) of the U phase, V phase, and W phase, respectively.

電力制御部17hは、上述したマスターインバータ4の電力制御部17hと同様の動作を行うが、以下の点でマスターインバータ4とは異なる。すなわち、マスターインバータ4の電力制御部17hは、無効電力指令値icdを生成したが、スレーブインバータ5,6の電力制御部17hは、有効電力指令値icqも生成する。   The power control unit 17h performs the same operation as the power control unit 17h of the master inverter 4 described above, but differs from the master inverter 4 in the following points. That is, the power control unit 17h of the master inverter 4 generates the reactive power command value icd, but the power control unit 17h of the slave inverters 5 and 6 also generates the active power command value icq.

すなわち、電力制御部17hは、交流電力演算部17gから入力される無効電力Qacと無効電力指令値(ゼロ)との誤差増幅演算を行い、その制御値に基づいて無効電流指令値icdを生成する。また、電力制御部17hは、交流電力演算部17gから入力される有効電力Pacと通信制御部17kから入力されるマスターインバータ4からの電力指令値Pcとの誤差増幅演算を行い、その制御値に基づいて有効電流指令値icqを生成する。これらの有効電流指令値icqと無効電流指令値icdは、電流制御部17dに出力される。 That is, the power control unit 17h performs an error amplification calculation between the reactive power Qac input from the AC power calculation unit 17g and the reactive power command value (zero), and generates a reactive current command value cdd based on the control value. . The power control unit 17h performs error amplification operation of the power command value Pc from the master inverter 4 which is input from the AC power calculating unit active power Pac a communication control unit 17k inputted from 17g, a control value The active current command value icq is generated based on These active current command value icq and reactive current command value cdd are output to the current control unit 17d.

通信制御部17kは、マスターインバータ4との間でデータ通信を制御する機能ブロックである。通信制御部17kは、マスターインバータ4からの通信要求に応じてデータ通信を行う。具体的には、通信制御部17kは、処理c若しくは各通信サイクル内の処理aでマスターインバータ4から電力指令値Pcを受信すると、その電力指令値Pcを電力制御部17hに入力する。   The communication control unit 17 k is a functional block that controls data communication with the master inverter 4. The communication control unit 17k performs data communication in response to a communication request from the master inverter 4. Specifically, when receiving the power command value Pc from the master inverter 4 in the process c or the process a in each communication cycle, the communication control unit 17k inputs the power command value Pc to the power control unit 17h.

また、通信制御部17kは、各通信サイクル内の処理aで電力保指令を受信すると、交流電力演算部17gに現在演算されている有効電力Pacを保存させる。交流電力演算部17gは、有効電力Pacを一時保存するためのメモリを有し、通信制御部17kから電力保指令が入力されると、有効電力Pacをそのメモリに一時保存する。 The communication controller 17k receives the power save command in processing a within each communication cycle, to save active power Pac currently operational in the AC power calculation unit 17 g. AC power calculating section 17g includes a memory for temporarily storing active power Pac, the power save command from the communication control unit 17k is input, for temporarily storing active power Pac in its memory.

更に、通信制御部17kは、各通信サイクル内の処理bまたは処理cで電力送信指令を受信すると、交流電力演算部17gにメモリに一時保存されている有効電力Pacを読み出させ、その有効電力Pacをマスターインバータ4に送信する。   Furthermore, when the communication control unit 17k receives the power transmission command in the process b or process c in each communication cycle, the communication control unit 17k causes the AC power calculation unit 17g to read out the effective power Pac temporarily stored in the memory, and the effective power Pac is transmitted to the master inverter 4.

上記構成において、スレーブインバータ5,6では、以下のような電力系統3への出力電力の制御が行なわれる。   In the above configuration, the slave inverters 5 and 6 control the output power to the power system 3 as follows.

すなわち、スレーブインバータ5,6では、指令値演算部17eからPWM信号生成部17fにDC−AC変換回路13に出力させるべき交流電圧波形の指令値が出力されるが、この指令値は、有効分については連系点の有効電力Pacがマスターインバータ4から指令された電力指令値Pcとなるように制御される。また、無効分については連系点の無効電力Qacがゼロになるように制御される。   That is, in the slave inverters 5 and 6, the command value calculation unit 17e outputs the command value of the AC voltage waveform to be output to the DC-AC conversion circuit 13 to the PWM signal generation unit 17f. Is controlled so that the active power Pac at the interconnection point becomes the power command value Pc commanded from the master inverter 4. Further, the reactive component is controlled so that the reactive power Qac at the interconnection point becomes zero.

マスターインバータ4からは通信サイクル毎に電流指令値Pcが入力されるので、通信サイクル毎に、電力制御部17h、電流制御部17d及び指令値演算部17eにより交流電圧波形の指令値が生成され、PWM信号生成部17fに入力される。従って、DC−AC変換回路13の変換動作は、通信サイクル単位(例えば、60ms単位)で出力電力の目標値が更新されて制御されることになる。   Since the current command value Pc is input from the master inverter 4 every communication cycle, the command value of the AC voltage waveform is generated by the power control unit 17h, the current control unit 17d, and the command value calculation unit 17e every communication cycle. It is input to the PWM signal generator 17f. Therefore, the conversion operation of the DC-AC conversion circuit 13 is controlled by updating the target value of the output power in units of communication cycles (for example, in units of 60 ms).

図5は、マスターインバータ4における系統連系インバータシステムの電力系統3への出力電力の制御手順を示すフローチャートである。また、図6は、マスターインバータ4とスレーブインバータ5,6との間のデータ通信の内容を示す図である。なお、図6において、上側のデータ通信の内容は、日射量の急変がなかった場合の内容であり、下側のデータ通信の内容は、tbのタイミングで日射量の急減があった場合の内容である。 FIG. 5 is a flowchart showing a control procedure of output power to the power system 3 of the grid interconnection inverter system 1 in the master inverter 4. FIG. 6 is a diagram showing the contents of data communication between the master inverter 4 and the slave inverters 5 and 6. In FIG. 6, the content of the upper data communication is the content when there is no sudden change in the amount of solar radiation, and the content of the lower data communication is the content when there is a sudden decrease in the amount of solar radiation at the timing tb. It is.

なお、以下の説明では、便宜上、日射量が十分の場合の太陽電池2の最大出力電力Pmaxを300kWとし、マスターインバータ4及びスレーブインバータ5,6の最大出力電力を100kWとする。また、マスターインバータ4及びスレーブインバータ5,6の変換効率を100%とする。   In the following description, for convenience, the maximum output power Pmax of the solar cell 2 when the amount of solar radiation is sufficient is 300 kW, and the maximum output power of the master inverter 4 and the slave inverters 5 and 6 is 100 kW. Further, the conversion efficiency of the master inverter 4 and the slave inverters 5 and 6 is set to 100%.

マスターインバータ4は、図5に示す通信手順に従ってスレーブインバータ5,6とデータ通信を行う。なお、図5に示すフローチャートは、系統連系インバータシステム1が起動すると、マスターインバータ4により実行され、系統連系インバータシステム1が停止するまで繰り返される。   Master inverter 4 performs data communication with slave inverters 5 and 6 in accordance with the communication procedure shown in FIG. The flowchart shown in FIG. 5 is executed by the master inverter 4 when the grid interconnection inverter system 1 is activated, and is repeated until the grid interconnection inverter system 1 is stopped.

マスターインバータ4は、各種データの初期化を行って出力電力の制御動作を開始する(S1)。この初期化では、後述するスレーブインバータ5,6から出力電力取得する処理でのスレーブインバータ数をカウントするカウンタ値iと日射量急変検出フラグFが「0」に初期設定される。 The master inverter 4 initializes various data and starts an output power control operation (S1). In this initialization, the counter value i and the solar radiation sudden change detection flag F that counts the number of slave inverter in the process of acquiring the output power from the slave inverter 5, 6 will be described later is initialized to "0".

続いて、マスターインバータ4は、電力指令値の更新タイミング(図6のta1,ta2,…,ta4のタイミング参照)になると(S2:YES)、日射量急変検出フラグFが「1」にセットされているか否かを判断する(S2)。最初の電力指令値の更新タイミングでは、日射量急変検出フラグFは「0」にリセットされているから、マスターインバータ4は、ステップSに移行し、前回のデータ通信時に取得したスレーブインバータ5,6から出力される有効電力Psub1,Psub2と前回のデータ通信時に保存した自機の出力する有効電力Pmainとから電力指令値Pcを演算する。 Subsequently, when the master inverter 4 reaches the power command value update timing (see timings ta1, ta2,..., Ta4 in FIG. 6) (S2: YES), the solar radiation amount sudden change detection flag F is set to “1”. It is determined whether or not (S2). The update timing of the first power command value, since the amount of solar radiation sudden change detection flag F is reset to "0", the master inverter 4, the process proceeds to step S 4, the slave inverter 5 obtained in the previous data communication, A power command value Pc is calculated from each of the active powers Psub1, Psub2 output from 6 and the active power Pmain output from the own device stored at the previous data communication.

すなわち、マスターインバータ4は、自機の有効電力Pmainとスレーブインバータ5,6の各有効電力Psub1,Psub2を加算して系統連系インバータシステム1の出力電力値Ps(=Pmain+Psub1+Psub2)を算出し、この出力電力値Psの平均を演算することにより電力指令値Pc(=Ps/3)を演算する。なお、起動時の最初の演算では、前回の有効電力Pmain,Psub1,Psub2は存在しないので、電力指令値Pcのディフォルト値が使用される。 That is, the master inverter 4 calculates the respective active power Psub1, Psub2 adds to system interconnection inverter system 1 of the output power value Ps of the active power Pmain of its own and the slave inverter 5,6 (= Pmain + Psub1 + Psub2 ) The power command value Pc (= Ps / 3) is calculated by calculating the average of the output power value Ps. In the first calculation at the time of startup, since the previous active power Pmain, Psub1, Psub2 does not exist, the default value of the power command value Pc is used.

続いて、マスターインバータ4は、演算した電力指令値Pcと電力保存指令をスレーブインバータ5,6に同時に送信する(S5)。ステップS2〜ステップS5の処理は、上述した処理aに相当している。   Subsequently, the master inverter 4 simultaneously transmits the calculated power command value Pc and the power storage command to the slave inverters 5 and 6 (S5). The processes in steps S2 to S5 correspond to the process a described above.

続いて、マスターインバータ4は、ステップS8に移行し、処理bに相当するデータ通信を行う。マスターインバータ4は、先ず、カウント値iを「1」に設定し(S8)、続いて、日射量が急変しているか否かを判別する(S9)。この判別は、日射量変動検出部17iからの検出信号に基づいて行われる。すなわち、日射量変動検出部17iからハイレベルの検出信号が出力されていると、「日射量急変有り」と判別され、日射量変動検出部17iからローレベルの検出信号が出力されていると、「日射量急変無し」と判別される。   Subsequently, the master inverter 4 proceeds to step S8 and performs data communication corresponding to the process b. First, the master inverter 4 sets the count value i to “1” (S8), and then determines whether or not the amount of solar radiation has suddenly changed (S9). This determination is performed based on a detection signal from the solar radiation amount fluctuation detection unit 17i. That is, if a high level detection signal is output from the solar radiation amount fluctuation detection unit 17i, it is determined that there is a sudden change in solar radiation amount, and if a low level detection signal is output from the solar radiation amount fluctuation detection unit 17i, It is determined that there is no sudden change in solar radiation.

日射量急変検出の判別が「日射量急変無し」であれば(S9:NO)、マスターインバータ4は、ステップS13に移行し、i番目のスレーブインバータとデータ通信を行い、ステップS5で電力保存指令をした有効電力Psub1の取得処理を行う。なお、本実施形態では、スレーブインバータは2台であるから、1番目のスレーブインバータをスレーブインバータ5とし、2番目のスレーブインバータをスレーブインバータ6とすると、マスターインバータ4は、スレーブインバータ5とデータ通信を行い、その有効電力Psub1の取得処理を行う。 If it is determined that there is no sudden change in the amount of solar radiation (S9: NO), the master inverter 4 proceeds to step S13 to perform data communication with the i-th slave inverter, and in step S5, a power storage command is issued. The active power Psub1 acquired is processed. In this embodiment, since there are two slave inverters, if the first slave inverter is the slave inverter 5 and the second slave inverter is the slave inverter 6, the master inverter 4 communicates with the slave inverter 5 in data communication. To obtain the active power Psub1.

続いて、マスターインバータ4は、カウント値iがスレーブインバータの総数n以上であるか否かを判別する(S14)。n>iであれば(S14:NO)、マスターインバータ4は、ステップS15に移行し、カウンタ値iを「1」だけ増加してステップS9に戻り、次のスレーブインバータについて同様のデータ通信処理を行う。本実施形態では、スレーブインバータの総数は2台あるので、マスターインバータ4は、1番目のスレーブインバータ5から有効電力Psub1を取得すると、ステップS15からステップS9に移行し、2番目のスレーブインバータ6について同様のデータ通信処理を行う。 Subsequently, the master inverter 4 determines whether or not the count value i is equal to or greater than the total number n of slave inverters (S14). If n> i (S14: NO), the master inverter 4 proceeds to step S15, increments the counter value i by “1”, returns to step S9, and performs the same data communication process for the next slave inverter. Do. In the present embodiment, since the total number of slave inverters is two, when the master inverter 4 acquires the active power Psub1 from the first slave inverter 5, the process proceeds from step S15 to step S9, and the second slave inverter 6 The same data communication process is performed.

そして、マスターインバータ4は、全てのスレーブインバータ5,6について保存させた有効電力Psub1,Psub2を取得すると(S14:YES)、ステップ2に戻る。上述したステップS8〜ステップS15の処理は、日射量の急変が生じない場合の処理bに相当している。すなわち、図6においては、例えば、電力指令値の更新タイミングta1からta2までの通信サイクルAにおける処理bに相当している。 Then, when the master inverter 4 acquires the active powers Psub1 and Psub2 stored for all the slave inverters 5 and 6 (S14: YES), the master inverter 4 returns to Step 2. The process of step S8-step S15 mentioned above is corresponded to the process b when the sudden change of solar radiation amount does not arise. That is, in FIG. 6, for example, this corresponds to the process b in the communication cycle A from the power command value update timing ta1 to ta2.

図6の通信サイクルAの更新タイミングta1において、マスターインバータ4は、前回の通信サイクルで取得した自機の有効電力Pmainとスレーブインバータ5,6の有効電力Psub1,Psub2がそれぞれ100kWであれば、処理aで、その合計値300kWを3等分した100kWをスレーブインバータ5,6の電力指令値Pcとして演算し、その電力指令値Pc=100kWをスレーブインバータ5,6に同時に送信する。 In the update timing ta1 communication cycle A of FIG. 6, the master inverter 4, if active power Psub1, Psub2 each 100kW of the previous active power Pmain of its own equipment acquired by the communication cycle and the slave inverter 5,6, processing At a, 100 kW obtained by dividing the total value 300 kW into three equal parts is calculated as the power command value Pc of the slave inverters 5 and 6, and the power command value Pc = 100 kW is simultaneously transmitted to the slave inverters 5 and 6.

これにより、マスターインバータ4は最大電力追従制御により100kWで運転し、スレーブインバータ5,6は出力電力を電力指令値Pc(=100kW)に制御するので、電力系統3にはこれらの出力電力を合計した300kWの電力が供給されることになる。マスターインバータ4及びスレーブインバータ5,6の各出力電力は出力能力以内であるので、通信サイクルAにおいては系統連系インバータシステム1の運転は正常である。   As a result, the master inverter 4 operates at 100 kW by maximum power tracking control, and the slave inverters 5 and 6 control the output power to the power command value Pc (= 100 kW). 300 kW of electric power will be supplied. Since each output power of the master inverter 4 and the slave inverters 5 and 6 is within the output capacity, the operation of the grid interconnection inverter system 1 is normal in the communication cycle A.

図5に戻り、ステップSで日射量急変検出の判別が「日射量急変有り」であれば(S9:YES)、マスターインバータ4は、ステップS10に移行し、電力指令値Pcの再演算を行う。すなわち、マスターインバータ4は、交流電力演算部17gから現時点(「日射量急変有り」が検出された時点)の有効電力Pmain’を取得し、この有効電力Pmain’と前回の通信サイクルで取得したスレーブインバータ5,6の有効電力Psub1,Psub2を合計して現時点の系統連系インバータシステム1の出力電力値Ps’を算出する。そして、マスターインバータ4は、この出力電力値Ps’を3等分した値をスレーブインバータ5,6の電力指令値Pc’(=Ps’/3)として演算する(S10)。 5 returns to step S 9 if determination of the amount of solar radiation sudden change detected "with sudden change insolation" in (S9: YES), the master inverter 4, the process proceeds to step S10, the re-calculation of the power command value Pc Do. That is, the master inverter 4 acquires the active power Pmain ′ at the current time (when “there is a sudden change in solar radiation”) from the AC power calculator 17g, and the slave acquired in the previous communication cycle with this active power Pmain ′. The effective powers Psub1 and Psub2 of the inverters 5 and 6 are summed to calculate the current output power value Ps ′ of the grid-connected inverter system 1. Then, the master inverter 4 calculates a value obtained by dividing the output power value Ps ′ into three equal parts as the power command value Pc ′ (= Ps ′ / 3) of the slave inverters 5 and 6 (S10).

続いて、マスターインバータ4は、日射量急変検出フラグFを「1」にセットした後(S11)、再演算した電力指令値Pcをスレーブインバータ5,6に同時に送信し(S12)、上述したステップS13に移行する。これにより、スレーブインバータ5,6の出力電力は電力指令値Pc’に変更される。すなわち、ステップS5でスレーブインバータ5,6の出力電力は電力指令値Pcに変更されていたが、ステップS12でその出力電力は更に電力指令値Pc’に変更されることになる。ステップS9〜ステップS12の処理は、上述した処理cに相当している。 Subsequently, the master inverter 4 sets the solar radiation amount sudden change detection flag F to “1” (S11), and then simultaneously transmits the recalculated power command value Pc to the slave inverters 5 and 6 (S12). The process proceeds to S13. As a result, the output power of the slave inverters 5 and 6 is changed to the power command value Pc ′. That is, the output power of the slave inverter 5, 6 step S5 had been changed to the power command value Pc, and its output power in step S 12 will be further changed to the power command value Pc '. The processes in steps S9 to S12 correspond to the process c described above.

ステップS14からステップS2に戻り、次の通信サイクルの更新タイミングにおける処理の例として、図6の通信サイクルBの更新タイミングta2の場合を説明すると、通信サイクルAではステップS2〜S5及びステップS8,S9,S13〜S15のループ処理が行われるので、日射量急変検出フラグFは「0」であるから、通信サイクルBにおいてもステップS2〜S5の処理が行われる。   Returning to step S2 from step S14, as an example of processing at the update timing of the next communication cycle, the case of update timing ta2 of communication cycle B in FIG. 6 will be described. In communication cycle A, steps S2 to S5 and steps S8 and S9 are described. , S13 to S15 are performed, and the solar radiation amount sudden change detection flag F is “0”. Therefore, the processing of steps S2 to S5 is also performed in the communication cycle B.

従って、通信サイクルBの処理aの終了タイミングでは、通信サイクルAの処理aの終了タイミングと同様に、マスターインバータ4及びスレーブインバータ5,6の出力電力は電力指令値Pc(=100kW)に制御され、電力系統3にはこれらの出力電力を合計した300kWの電力が供給されている。   Accordingly, at the end timing of the process a in the communication cycle B, the output power of the master inverter 4 and the slave inverters 5 and 6 is controlled to the power command value Pc (= 100 kW), similarly to the end timing of the process a in the communication cycle A. The power system 3 is supplied with 300 kW of power, which is a sum of these output powers.

その後、スレーブインバータ5又はスレーブインバータ6とのデータ通信により有効電力Psub1,Psub2を取得する処理において、例えば、図6のtbのタイミングで日射量の急変が生じると、ステップS9〜ステップS12の処理が実行される。 Thereafter, in the process of acquiring the active powers Psub1 and Psub2 by data communication with the slave inverter 5 or the slave inverter 6, for example, if the solar radiation amount suddenly changes at the timing of tb in FIG. 6, the processes of steps S9 to S12 are performed. Executed.

例えば、tbのタイミングで太陽電池2の最大電力Pmaxが100kWに急減した場合、そのタイミングではスレーブインバータ5,6の電力指令値Pcはそれぞれ100kWに変更されているので、スレーブインバータ5,6の出力電力はそれぞれ100kWに制御される。すなわち、スレーブインバータ5,6の各出力電力を合計した出力電力Psumが200kWとなり、太陽電池2の最大電力Pmax=100kWを超えることになる。   For example, when the maximum power Pmax of the solar cell 2 suddenly decreases to 100 kW at the timing of tb, the power command value Pc of the slave inverters 5 and 6 is changed to 100 kW at that timing, so the outputs of the slave inverters 5 and 6 Each power is controlled to 100 kW. That is, the total output power Psum of the slave inverters 5 and 6 is 200 kW, which exceeds the maximum power Pmax of the solar cell 2 = 100 kW.

一方、マスターインバータ4は、スレーブインバータ5,6の出力電力の合計値Psumが太陽電池2の最大電力Pmaxを超えているので、その不足分ΔP(=Pmax−Psum)=−100kWを電力系統3から太陽電池2側に電力を逆変換して補うように動作する。従って、tbのタイミングからマスターインバータ4の出力電力は−100kWとなり、異常な変換動作を行うことになる。   On the other hand, since the total value Psum of the output power of the slave inverters 5 and 6 exceeds the maximum power Pmax of the solar battery 2, the master inverter 4 uses the shortage ΔP (= Pmax−Psum) = − 100 kW for the power system 3 To reverse the power to the solar cell 2 side to operate. Accordingly, the output power of the master inverter 4 becomes −100 kW from the timing tb, and an abnormal conversion operation is performed.

しかしながら、tbのタイミングからステップS10に移行し、ステップS10〜S12で処理cに相当する処理が行われるので、この処理cが終了するタイミングtcでは、マスターインバータ4及びスレーブインバータ5,6の出力電力はそれぞれ33.3kWに変更される。   However, the process proceeds to step S10 from the timing tb, and the processing corresponding to the processing c is performed in steps S10 to S12. Therefore, at the timing tc when the processing c ends, the output power of the master inverter 4 and the slave inverters 5 and 6 is output. Are each changed to 33.3 kW.

すなわち、マスターインバータ4は、タイミングtbにおける有効電力Pmain’=−100kWを取得し、この有効電力Pmain’と前回の通信サイクルAで取得したスレーブインバータ5,6の有効電力Psub1,Psub2(各100kW)を合計してタイミングtbにおける系統連系インバータシステム1の出力電力値Ps’(=100kW)を算出する。 That is, the master inverter 4 acquires the effective power Pmain ′ = − 100 kW at the timing tb, and the effective power Pmain ′ and the effective powers Psub1 and Psub2 of the slave inverters 5 and 6 acquired in the previous communication cycle A (100 kW each). Are summed to calculate the output power value Ps ′ (= 100 kW) of the grid interconnection inverter system 1 at the timing tb.

そして、マスターインバータ4は、この出力電力値Ps’を3等分した33.3kWをスレーブインバータ5,6の電力指令値Pc’として演算し、その電力指令値Pc’をスレーブインバータ5,6に同時に送信する一方、自機は最大電力追従制御により電力指令値Pc’で運転する。これにより、処理cが終了するタイミングtcでは、マスターインバータ4及びスレーブインバータ5,6の出力電力はそれぞれ33.3kWに変更される。   Then, the master inverter 4 calculates 33.3 kW obtained by dividing the output power value Ps ′ into three equal parts as the power command value Pc ′ of the slave inverters 5 and 6, and outputs the power command value Pc ′ to the slave inverters 5 and 6. While transmitting at the same time, the own device operates with the power command value Pc ′ by the maximum power tracking control. Thereby, at the timing tc when the process c ends, the output powers of the master inverter 4 and the slave inverters 5 and 6 are respectively changed to 33.3 kW.

図5に戻り、ステップS9〜ステップS12の処理の後にステップS14からステップS2に戻り、次の通信サイクルの更新タイミングにおける処理においては、日射量急変検出フラグFが「1」にセットされているので、ステップS4,S5に代えてステップS6,S7の処理が行われる。   Returning to FIG. 5, the process returns from step S14 to step S2 after the process of steps S9 to S12. In the process at the update timing of the next communication cycle, the solar radiation amount sudden change detection flag F is set to “1”. Instead of steps S4 and S5, steps S6 and S7 are performed.

すなわち、マスターインバータ4は、ステップS6に移行すると、前のデータ通信処理で再演算した電力指令値Pc’を既に送信しているので、スレーブインバータ5,6には電力保存指令のみを送信し、日射量急変検出フラグFを「0」にリセットして(S7)、ステップS8に移行する。   That is, since the master inverter 4 has already transmitted the power command value Pc ′ recalculated in the previous data communication process when the process proceeds to step S6, the master inverter 4 transmits only the power storage command to the slave inverters 5 and 6, The solar radiation amount sudden change detection flag F is reset to “0” (S7), and the process proceeds to step S8.

上記のステップS3〜S7の処理を、図6の通信サイクルCの更新タイミングta3の場合を例に説明すると、通信サイクルBではステップS2〜S5及びステップS9〜S15のループ処理が行われるので、日射量急変検出フラグFは「1」であるから、通信サイクルCにおいてはステップS3,S6,S7の処理が行われる。   The processing of steps S3 to S7 will be described by taking the case of the update timing ta3 of communication cycle C in FIG. 6 as an example. In communication cycle B, the loop processing of steps S2 to S5 and steps S9 to S15 is performed. Since the sudden quantity change detection flag F is “1”, the processes of steps S3, S6, and S7 are performed in the communication cycle C.

すなわち、通信サイクルCにおいては、マスターインバータ4は、スレーブインバータ5,6に電力保存指令を送信した後、順番にスレーブインバータ5とスレーブインバータ6から保存させた有効電力Psub1と有効電力Psub2を取得するのみである。従って、通信サイクルCではマスターインバータ4及びスレーブインバータ5,6の出力電力は33.3kWに制御され、系統連系インバータシステム1から電力系統3には100kWの交流電力が出力される。 That is, in the communication cycle C, the master inverter 4 transmits the power storage command to the slave inverters 5 and 6, and then acquires the active power Psub1 and the active power Psub2 stored in order from the slave inverter 5 and the slave inverter 6. Only. Therefore, in the communication cycle C, the output power of the master inverter 4 and the slave inverters 5 and 6 is controlled to 33.3 kW, and 100 kW of AC power is output from the grid-connected inverter system 1 to the power system 3.

そして、通信サイクルDの更新タイミングta4では、マスターインバータ4は、前の通信サイクルCの期間で保存した自機の有効電力Pmain(=33.3kW)と取得したスレーブインバータ5,6の有効電力Psub1,Psub2(各33.3kW)とを用いて新たな電力指令値Pcを演算し、スレーブインバータ5,6の出力電力を新たな電力指令値Pcに変更させる。 Then, the update timing ta4 communication cycle D, the master inverter 4, active power before the active power Pmain of its own stored in the duration of a communication cycle C (= 33.3kW) Gets the slave inverter 5, 6 Psub1 , Psub2 (33.3 kW each) to calculate a new power command value Pc and change the output power of the slave inverters 5 and 6 to the new power command value Pc.

図6の例では、tbのタイミングで発生した日射量の急減状態は、通信サイクルC,Dでも継続しているので、tbのタイミングからマスターインバータ4及びスレーブインバータ5,6の各出力電力は33.3kWに制御され、系統連系インバータシステム1から電力系統3には100kWの電力が出力されることになる。   In the example of FIG. 6, the sudden decrease state of the amount of solar radiation generated at the timing tb continues in the communication cycles C and D. Therefore, each output power of the master inverter 4 and the slave inverters 5 and 6 is 33 from the timing tb. Therefore, 100 kW of power is output from the grid interconnection inverter system 1 to the power grid 3.

図7は、系統連系インバータシステムにおける日射量が急減したときの各インバータの入力電圧(直流電圧)と出力電力(交流電力)を示す図である。   FIG. 7 is a diagram illustrating the input voltage (DC voltage) and output power (AC power) of each inverter when the amount of solar radiation in the grid-connected inverter system is rapidly reduced.

同図において、左側の縦軸は各インバータ4〜6のDC−AC変換回路13に入力される直流電圧[V]を示し、右側の縦軸は各インバータ4〜6から出力される交流電力[kW]を示している。また、Iはマスターインバータ4の電流センサ8により検出される直流電圧の波形を示し、IIはスレーブインバータ5,6から出力される交流電力の波形を示し、IIIはマスターインバータ4から出力される交流電力の波形を示している。また、tb,tc,ta3は、図6のタイミングtb,tc,ta3に対応しており、tbからtb'の期間は、日射量の急変に対応してマスターインバータ4の変換動作が変化している過渡応答の期間である。   In the figure, the vertical axis on the left indicates the DC voltage [V] input to the DC-AC conversion circuit 13 of each inverter 4-6, and the vertical axis on the right indicates the AC power [output from each inverter 4-6 [ kW]. I indicates the waveform of the DC voltage detected by the current sensor 8 of the master inverter 4, II indicates the waveform of AC power output from the slave inverters 5 and 6, and III indicates the AC output from the master inverter 4. A power waveform is shown. Further, tb, tc, and ta3 correspond to the timings tb, tc, and ta3 in FIG. 6, and during the period from tb to tb ′, the conversion operation of the master inverter 4 changes corresponding to the sudden change in the amount of solar radiation. Is the period of transient response.

図7に示すように、本実施形態に係る系統連系インバータシステム1によれば、タイミングtbで日射量が急変する現象が生じた場合、その日射量の急変に起因してマスターインバータ4の有効電力Pmainが急変すると、マスターインバータ4でその有効電力Pmain(−100kW)とマスターインバータ4によって制御されているスレーブインバータ5,6の有効電力Psub1,Psub2(各100kW)とによって直ちに電力指令値Pc’(33.3kW)が演算される。 As shown in FIG. 7, according to the grid-connected inverter system 1 according to the present embodiment, when a phenomenon in which the solar radiation amount suddenly changes at the timing tb, the master inverter 4 is effective due to the sudden change in the solar radiation amount. When the power Pmain suddenly changes, its effective power Pmain master inverter 4 (-100kW) and active power Psub1 slave inverter 5, 6 are controlled by the master inverter 4, Psub2 (each 100 kW) immediately power command value Pc by ' (33.3 kW) is calculated.

そして、マスターインバータ4は、その電力指令値Pc’をスレーブインバータ5,6に送信して当該スレーブインバータ5,6の有効電力Psub1,Psub2を電力指令値Pc’に変更するとともに、自機は最大電力追従制御によりPc’で運転するので、マスターインバータ4が異常な変換動作をしたり、延いては停止する虞のある期間を極めて短くすることができる。 The master inverter 4 transmits the power command value Pc ′ to the slave inverters 5 and 6 to change the active power Psub1 and Psub2 of the slave inverters 5 and 6 to the power command value Pc ′, Since the operation is performed at Pc ′ by the power follow-up control, the period during which the master inverter 4 may perform an abnormal conversion operation or may stop can be extremely shortened.

例えば、本実施形態では、マスターインバータ4の電力制御の通信サイクルが60ms程度であるが、マスターインバータ4が異常な変換動作をしたり、延いては停止する虞のある期間をマスターインバータ4と1台のスレーブインバータとの通信時間に要する時間(20ms)程度に抑えることができる。   For example, in this embodiment, the communication cycle of the power control of the master inverter 4 is about 60 ms, but the master inverter 4 and the master inverter 4 have a period during which there is a possibility that the master inverter 4 performs an abnormal conversion operation or eventually stops. The time required for communication time with one slave inverter (20 ms) can be suppressed.

なお、本実施形態では、1台のマスターインバータと2台のスレーブインバータとからなる系統連系インバータシステム1について説明したが、系統連系インバータシステム1を構成するスレーブインバータの台数は、3台以上であっても良い。   In addition, although this embodiment demonstrated the grid connection inverter system 1 which consists of one master inverter and two slave inverters, the number of slave inverters which comprise the grid connection inverter system 1 is three or more. It may be.

数十台のスレーブインバータを有する大規模な系統連系インバータシステムでは、通信サイクルが長くなるので(秒オーダーとなる場合がある)、それに応じてマスターインバータが異常な変換動作をする虞のある期間が長くなるが、本発明を適用すれば、大規模な系統連系インバータシステムにおいてもその期間をミリ秒オーダーの期間に抑制することができ、その効果を有効に発揮させることができる。   In a large-scale grid-connected inverter system having several tens of slave inverters, the communication cycle becomes long (may be on the order of seconds), and therefore the master inverter may perform an abnormal conversion operation accordingly. However, if the present invention is applied, the period can be suppressed to a millisecond order period even in a large-scale grid-connected inverter system, and the effect can be effectively exhibited.

また、本実施形態では、周期的な電力指令値の演算と日射量の急変時に電力指令値を再演算する機能をマスターインバータ4の制御部17に設けているが、図8に示すように、マスターインバータ4及びスレーブインバータ5,6の外部に設けられる制御装置18に設けるようにしても良い。   Further, in the present embodiment, the function of recalculating the power command value at the time of periodic calculation of the power command value and the sudden change in the amount of solar radiation is provided in the control unit 17 of the master inverter 4, but as shown in FIG. You may make it provide in the control apparatus 18 provided outside the master inverter 4 and the slave inverters 5 and 6. FIG.

図8の構成では、制御装置18がマスターインバータ4及びスレーブインバータ5,6の各制御部17,17’,17’と通信線7によって接続されている。制御装置18は、所定の周期Tでマスターインバータ4及びスレーブインバータ5,6とデータ通信を行い、各インバータの動作状態の受信及び動作指令の送信並びに電力指令値Pcの演算をするとともに、その電力指令値Pcと電力保存指令をマスターインバータ4及びスレーブインバータ5,6に同時に送信する。これにより、マスターインバータ4及びスレーブインバータ5,6は、所定の周期Tで出力電力が電力指令値Pcに制御される。 In the configuration of FIG. 8, the control device 18 is connected to the control units 17 , 17 ′, 17 ′ of the master inverter 4 and the slave inverters 5, 6 by the communication line 7. The control device 18 performs data communication with the master inverter 4 and the slave inverters 5 and 6 at a predetermined cycle T, receives the operation state of each inverter, transmits the operation command, calculates the power command value Pc, and outputs the power. The command value Pc and the power saving command are transmitted to the master inverter 4 and the slave inverters 5 and 6 simultaneously. Thereby, the output power of the master inverter 4 and the slave inverters 5 and 6 is controlled to the power command value Pc at a predetermined cycle T.

マスターインバータ4は、太陽電池2の日射量の変動を監視しており、日射量の急変が検出されると、制御装置18に割り込みをかけて、その検出情報と日射量急変時の有効電力Pmainを当該制御装置18に送信する。これにより制御装置18は、直ちに電力指令値Pc’を再演算し、その電力指令値Pc’をマスターインバータ4及びスレーブインバータ5,6に同時に送信する。これにより、マスターインバータ4及びスレーブインバータ5,6は日射量の急変時から極めて短時間で出力電力が電力指令値Pc’に変更される。 The master inverter 4 monitors fluctuations in the solar radiation amount of the solar cell 2. When a sudden change in the solar radiation amount is detected, the master inverter 4 interrupts the control device 18 to detect the detected information and the effective power Pmain at the time when the solar radiation amount suddenly changes. Is transmitted to the control device 18. As a result, the control device 18 immediately recalculates the power command value Pc ′, and transmits the power command value Pc ′ to the master inverter 4 and the slave inverters 5 and 6 simultaneously. Thereby, the output power of the master inverter 4 and the slave inverters 5 and 6 is changed to the power command value Pc ′ in a very short time after the sudden change of the solar radiation amount.

なお、上記の説明では、太陽電池2の日射量の変動監視機能や電力指令値Pcの演算機能はマスターインバータ4に設けて、日射量の急変があったときには、制御装置18に割り込みをかけて日射量急変の処理を行わせているが、これらの機能を制御装置18に設け、制御装置18に割り込みをかけることなく日射量の急変があった場合は直ちにその対処をさせるようにしてもよい。   In the above explanation, the solar radiation amount fluctuation monitoring function and the power command value Pc calculation function of the solar cell 2 are provided in the master inverter 4, and when the solar radiation amount suddenly changes, the control device 18 is interrupted. Although the processing for sudden change in the amount of solar radiation is performed, these functions may be provided in the control device 18 so that if there is a sudden change in the amount of solar radiation without interrupting the control device 18, it is possible to take immediate action. .

この場合は、太陽電池2の日射量が急減し、最大電力Pmaxが急減すると、制御装置18がそれを検出し、その検出時点でマスターインバータ4及びスレーブインバータ5,6から取得している有効電力Pmain,Psub1,Psub2から電力指令値Pc’を再演算し、マスターインバータ4及びスレーブインバータ5,6に同時に送信することになる。 In this case, when the amount of solar radiation of the solar cell 2 sharply decreases and the maximum power Pmax decreases rapidly, the control device 18 detects this, and the active power acquired from the master inverter 4 and the slave inverters 5 and 6 at the time of detection. The power command value Pc ′ is recalculated from Pmain, Psub1, and Psub2 and is simultaneously transmitted to the master inverter 4 and the slave inverters 5 and 6.

従って、マスターインバータ4では、有効電力Pmainが最大電力追従制御により制御装置18から送信される電力指令値Pc’に直ちに変更され、スレーブインバータ5,6では、有効電力Psub1,Psub2が制御装置18から送信される電力指令値Pc’に直ちに変更される。 Therefore, in the master inverter 4, the active power Pmain is immediately changed to the power command value Pc ′ transmitted from the control device 18 by the maximum power tracking control, and in the slave inverters 5 and 6, the active powers Psub1 and Psub2 are changed from the control device 18. The power command value Pc ′ to be transmitted is immediately changed.

また、本実施形態では、太陽電池を用いた発電システムに適用した例を説明したが、本発明は、直流発電出力が変動する他の直流電力源を用いた分散電源システムにも適用することができる。   Moreover, although this embodiment demonstrated the example applied to the electric power generation system using a solar cell, this invention can be applied also to the distributed power supply system using the other direct-current power source from which direct-current power generation output fluctuates. it can.

要するに、本願発明は、周期的に、前回のデータ通信で取得した多数のスレーブインバータの出力電力値から次の電力指令値Pcを演算し、その電力指令値Pcを多数のスレーブインバータに送信して当該スレーブインバータの出力電力を電力指令値Pcに変更する構成において、マスターインバータ及び多数のスレーブインバータの出力電力の取得タイミングに対してそれらの出力電力を用いて算出した電力指令値Pcにマスターインバータ及び多数のスレーブインバータの出力電力の変更タイミングに一定期間のタイムラグが生じる構成に広く適用できるものである。 In short, the present invention periodically calculates the next power command value Pc from the output power values of a number of slave inverters acquired in the previous data communication, and transmits the power command value Pc to the number of slave inverters. in the configuration for changing the output power value of the slave inverter to the power command value Pc, the power command value Pc calculated using their output power value for acquisition timing of the output power values of the master inverter and a number of slave inverter The present invention can be widely applied to a configuration in which a time lag of a certain period occurs in the change timing of the output power value of the master inverter and a large number of slave inverters.

本発明に係る系統連系インバータシステムの全体構成を示す図である。It is a figure which shows the whole structure of the grid connection inverter system which concerns on this invention. 太陽電池の一般的な出力電力−出力電圧特性を示す図である。It is a figure which shows the general output electric power-output voltage characteristic of a solar cell. マスターインバータの制御部の内部構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the internal structure of the control part of a master inverter. スレーブインバータの制御部の内部構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the internal structure of the control part of a slave inverter. マスターインバータにおける系統連系インバータシステムの電力系統への出力電力の制御手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the control procedure of the output electric power to the electric power grid | system of the grid connection inverter system in a master inverter. マスターインバータと2台のスレーブインバータとの間のデータ通信の内容を示す図である。It is a figure which shows the content of the data communication between a master inverter and two slave inverters. 本発明に係る系統連系インバータシステムにおける日射量が急減したときの各インバータの入力電圧(直流電圧)と出力電力(交流電力)を示す図である。It is a figure which shows the input voltage (DC voltage) and output electric power (AC electric power) of each inverter when the amount of solar radiation in the grid connection inverter system which concerns on this invention falls rapidly. 本発明に係る系統連系インバータシステムの変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of the grid connection inverter system which concerns on this invention. 従来の系統連系インバータシステムの一例を示す構成図である。It is a block diagram which shows an example of the conventional grid connection inverter system. 従来の系統連系インバータシステムにおけるスレーブ機との間のデータ通信の内容を示す図である。It is a figure which shows the content of the data communication between the slave machines in the conventional grid connection inverter system. 従来の系統連系インバータシステムにおけるマスター機のスレーブ機とのデータ通信の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of the data communication with the slave machine of the master machine in the conventional grid connection inverter system. 従来の系統連系インバータシステムにおける日射量が急減したときの各インバータの入力電圧(直流電圧)と出力電力(交流電力)を示す図である。It is a figure which shows the input voltage (DC voltage) and output electric power (AC electric power) of each inverter when the amount of solar radiation in the conventional grid connection inverter system reduces rapidly.

1,1’ 系統連系インバータシステム
2 太陽電池
3 電力系統
4,5,6 インバータ
7 通信線
8〜10 電流センサ
11,12 電圧センサ
13 DC−AC変換回路
14 フィルタ回路
15 トランス
16 解列コンタクタ
17 制御部
17a 直流電力演算部
17b 最大電力追従制御部
17c 電圧制御部
17d 電流制御部
17e 指令値演算部
17f PWM信号生成部
17g 交流電力演算部
17h 電力制御部
17i 日射量変動検出部
17j 電力指令値演算部
17k 通信制御部
18 制御装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,1 'System interconnection inverter system 2 Solar cell 3 Electric power system 4, 5, 6 Inverter 7 Communication line 8-10 Current sensor 11, 12 Voltage sensor 13 DC-AC conversion circuit 14 Filter circuit 15 Transformer 16 Disconnection contactor 17 Control unit 17a DC power calculation unit 17b Maximum power tracking control unit 17c Voltage control unit 17d Current control unit 17e Command value calculation unit 17f PWM signal generation unit 17g AC power calculation unit 17h Power control unit 17i Solar radiation amount variation detection unit 17j Power command value Arithmetic unit 17k Communication control unit 18 Control device

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