JP2009189143A - Power system - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power system for suppressing an adverse effect upon the outside. <P>SOLUTION: The power system is provided with n inverter devices 2A_1 to 2A_n connected to solar battery modules 1_1 to 1_n as a DC power supply. The n inverter devices 2A_1 to 2A_n are interconnected to an AC system 3. Further, the power system is provided with a radio wave measuring instrument 7 for measuring radio wave noise under a surrounding environment and variably controls PWM frequency of each of the n inverter devices 2A_1 to 2A_n, based on the measurement result of the radio wave measuring instrument 7. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、各々別個の直流電源に接続される複数台のインバータ装置を備え、前記複数台のインバータ装置が交流系統に連系されている電源システムに関する。   The present invention relates to a power supply system including a plurality of inverter devices each connected to a separate DC power source, wherein the plurality of inverter devices are linked to an AC system.

各々別個の直流電源に接続される複数台のインバータ装置を備え、前記複数台のインバータ装置が交流系統に連系されている電源システムの従来の一般的な構成を図１１に示す。   FIG. 11 shows a conventional general configuration of a power supply system that includes a plurality of inverter devices each connected to a separate DC power source and in which the plurality of inverter devices are linked to an AC system.

図１１に示す従来の電源システムは、直流電源である太陽電池モジュール１＿１〜１＿ｎに接続されるｎ台（ｎは２以上の自然数）のインバータ装置２＿１〜２＿ｎを備え、ｎ台のインバータ装置２＿１〜２＿ｎが交流系統３に連系されており、負荷４に交流電力を供給している。なお、インバータ装置はパワーコンディショナとも称される。また、インバータ装置２＿１〜２＿ｎは全て同一のＰＷＭ（Pulse Width Modulation：パルス幅変調）周波数でスイッチングを行っている。   The conventional power supply system shown in FIG. 11 includes n (n is a natural number of 2 or more) inverter devices 2_1 to 2_n connected to solar cell modules 1_1 to 1_n which are direct current power sources, and n inverter devices 2_1 to 2_1. 2 </ b> _n is connected to the AC system 3 and supplies AC power to the load 4. The inverter device is also referred to as a power conditioner. The inverter devices 2_1 to 2_n are all switched at the same PWM (Pulse Width Modulation) frequency.

特開２００５−３１８７０５号公報JP 2005-318705 A

図１１に示す従来の電源システムは、インバータ装置２＿１〜２＿ｎが太陽電池モジュール１＿１〜１＿ｎからの直流電力をＰＷＭ周波数でスイッチングして交流電力を生成する際にノイズが発生し、そのノイズが太陽電池モジュール１＿１〜１＿ｎをアンテナとして空間に放出される。その空間に放出されるノイズ（電波ノイズ）が近隣に与える影響が把握されておらず、定量化もされていないことが問題視されている。   The conventional power supply system shown in FIG. 11 generates noise when the inverter devices 2_1 to 2_n switch the DC power from the solar cell modules 1_1 to 1_n at the PWM frequency to generate AC power, and the noise is generated by the solar cell. The modules 1_1 to 1_n are emitted to the space as antennas. The influence that noise (radio wave noise) emitted into the space has on the neighborhood has not been grasped and has not been quantified.

人体保護に対する電波規制として、総務省が策定した「電波防護指針」があり、その規制値は図１２に示すようになっているが、図１１に示す従来の電源システムでは上述した通り太陽電池モジュール１＿１〜１＿ｎから放出される電波ノイズが近隣に与える影響が把握されておらず、定量化もされていないため、この「電波防護指針」が尊守されているか否かが不明であった。   As a radio wave regulation for human body protection, there is a “radio wave protection guideline” formulated by the Ministry of Internal Affairs and Communications, and its regulation value is as shown in FIG. 12, but in the conventional power supply system shown in FIG. Since the influence of the radio wave noise emitted from 1_1 to 1_n on the neighborhood has not been grasped and quantified, it has been unclear whether or not the “radio wave protection guideline” is respected.

また、図１１に示す従来の電源システムは、インバータ装置２＿１〜２＿ｎが太陽電池モジュール１＿１〜１＿ｎからの直流電力をＰＷＭ周波数でスイッチングして交流電力を生成するので、ハイレベル出力とローレベル出力とが繰り返される。この「ハイレベル出力とローレベル出力との繰り返し」と「インバータ装置内部のＬＣ成分」とによって、インバータ装置２＿１〜２＿ｎから高調波電流が出力される。そして、インバータ装置２＿１〜２＿ｎから出力される高調波電流が交流系統３へ流入し、交流系統３各部のインピーダンスによって系統電圧に高調波電圧歪みが生じるために、交流系統３から交流電力を受け取っている機器全てに影響を与えてしまうという問題がある。   Further, in the conventional power supply system shown in FIG. 11, since the inverter devices 2_1 to 2_n switch the DC power from the solar cell modules 1_1 to 1_n at the PWM frequency to generate AC power, the high-level output and the low-level output Is repeated. The harmonic current is output from the inverter devices 2_1 to 2_n by the “repetition of the high level output and the low level output” and the “LC component inside the inverter device”. And since the harmonic current output from the inverter devices 2_1 to 2_n flows into the AC system 3, and the harmonic voltage distortion occurs in the system voltage due to the impedance of each part of the AC system 3, the AC power is received from the AC system 3. There is a problem of affecting all the devices that are present.

太陽光発電システム導入における電力品質に関する法令や公的基準が各種定められており、その中に高調波に関するものが存在するが（以下に示す表１参照）、図１１に示す従来の電源システムではその規定を尊守できないおそれがあった。

Figure 2009189143
Various laws and public standards concerning power quality in the introduction of photovoltaic power generation systems have been established, and some of them are related to harmonics (see Table 1 below), but in the conventional power supply system shown in FIG. There was a risk that the rules could not be respected.
Figure 2009189143

また、図１１に示す従来の電源システムは、交流系統３に故障が発生すると、インバータ装置２＿１〜２＿ｎの単独運転検出機能を利用して、全数単独運転禁止を試みることができるが、単独運転検出するタイミングがインバータ装置２＿１〜２＿ｎ各々でまちまちであるため、全数の結果が不一致になる場合や或るインバータ装置からリターンされる電圧波形が他のインバータ装置のものと混ざり合って誤検出になる場合等があるため、全数単独運転禁止にならない可能性があるという問題がある。   In addition, the conventional power supply system shown in FIG. 11 can try to prohibit all isolated operation by using the isolated operation detection function of the inverter devices 2_1 to 2_n when a failure occurs in the AC system 3, but the isolated operation is detected. Since the timing of the operation varies depending on each of the inverter devices 2_1 to 2_n, when all the results are inconsistent or when the voltage waveform returned from one inverter device is mixed with that of another inverter device and erroneous detection occurs As a result, there is a problem that all of them may not be prohibited.

本発明は、上記の状況に鑑み、外部に与える悪影響を抑制することができる電源システムを提供することを第１の目的とする。また、本発明は、上記の状況に鑑み、連系している交流系統が故障した際に全てのインバータ装置を確実に停止することができる電源システムを提供することを第２の目的とする。   In view of the above situation, it is a first object of the present invention to provide a power supply system that can suppress adverse effects on the outside. In addition, in view of the above situation, a second object of the present invention is to provide a power supply system that can reliably stop all inverter devices when a linked AC system fails.

上記第１の目的を達成するために本発明に係る電源システムは、各々別個の直流電源に接続される複数台のインバータ装置を備え、前記複数台のインバータ装置が交流系統に連系されている電源システムであって、前記交流系統の高調波及び／又は周辺環境の電波ノイズを監視する監視装置を備え、前記監視装置の監視結果に基づいて前記複数台のインバータ装置各々のＰＷＭ周波数を可変制御するようにしている。   In order to achieve the first object, a power supply system according to the present invention includes a plurality of inverter devices each connected to a separate DC power source, and the plurality of inverter devices are linked to an AC system. A power supply system, comprising a monitoring device that monitors harmonics of the AC system and / or radio noise in the surrounding environment, and variably controls the PWM frequency of each of the plurality of inverter devices based on the monitoring result of the monitoring device Like to do.

このような構成によると、交流系統の高調波及び／又は周辺環境の電波ノイズの周波数を監視する監視装置の監視結果に基づいて複数台のインバータ装置各々のＰＷＭ周波数を可変制御するので、外部に与える悪影響を抑制することができる。   According to such a configuration, the PWM frequency of each of the plurality of inverter devices is variably controlled based on the monitoring result of the monitoring device that monitors the frequency of the harmonics of the AC system and / or the radio noise of the surrounding environment. The adverse effect can be suppressed.

また、上記構成の電源システムにおいて、ＰＬＣを用いて前記複数台のインバータ装置各々のＰＷＭ周波数を可変制御するようにしてもよい。これにより、別途通信線を設ける必要がなくなる。   In the power supply system configured as described above, the PWM frequency of each of the plurality of inverter devices may be variably controlled using a PLC. This eliminates the need for a separate communication line.

また、上記各構成の電源システムにおいて、前記監視装置が前記交流系統の周波数を監視するようにしてもよい。これにより、交流系統の周波数を変動管理目標値にすることが可能となる。   Further, in the power supply system having each configuration described above, the monitoring device may monitor the frequency of the AC system. As a result, the frequency of the AC system can be set to the fluctuation management target value.

また、上記各構成の電源システムにおいて、さらに上記第２の目的を達成するために、前記交流系統に設けられる変電所遮断器から伝送される遮断信号を前記複数台のインバータ装置各々に転送する転送遮断装置を備え、前記転送遮断装置からの転送信号によって前記複数台のインバータ装置全てを同時に運転停止させるようにしてもよい。   Further, in the power supply system having each configuration described above, in order to achieve the second object, the transfer signal transmitted from the substation circuit breaker provided in the AC system is transferred to each of the plurality of inverter devices. A shut-off device may be provided, and all of the plurality of inverter devices may be simultaneously stopped by a transfer signal from the transfer shut-off device.

このような構成によると、転送遮断装置からの転送信号によって複数台のインバータ装置全てを同時に運転停止させるので、連系している交流系統が故障した際に全てのインバータ装置を確実に停止することができる。   According to such a configuration, since all of the plurality of inverter devices are simultaneously stopped by the transfer signal from the transfer interruption device, it is possible to reliably stop all the inverter devices when the connected AC system fails. Can do.

また、上記構成の電源システムにおいて、ＰＬＣを用いて前記転送遮断装置の転送信号を伝送することによって、前記複数台のインバータ装置全てを同時に運転停止させるようにしてもよい。これにより、別途通信線を設ける必要がなくなる。   In the power supply system having the above-described configuration, all of the plurality of inverter devices may be stopped simultaneously by transmitting a transfer signal of the transfer interrupting device using a PLC. This eliminates the need for a separate communication line.

本発明に係る電源システムによると、交流系統の高調波及び／又は周辺環境の電波ノイズの周波数を監視する監視装置の監視結果に基づいて複数台のインバータ装置各々のＰＷＭ周波数を可変制御するので、外部に与える悪影響を抑制することができる。また、本発明に係る電源システムによると、転送遮断装置からの転送信号によって複数台のインバータ装置全てを同時に運転停止させるので、連系している交流系統が故障した際に全てのインバータ装置を確実に停止することができる。   According to the power supply system of the present invention, the PWM frequency of each of the plurality of inverter devices is variably controlled based on the monitoring result of the monitoring device that monitors the harmonics of the AC system and / or the frequency of radio noise in the surrounding environment. An adverse effect on the outside can be suppressed. Further, according to the power supply system of the present invention, since all the plurality of inverter devices are simultaneously shut down by the transfer signal from the transfer interrupting device, all the inverter devices are securely connected when the connected AC system fails. Can be stopped.

本発明の実施形態について図面を参照して以下に説明する。まず、本発明の第一実施形態について説明する。本発明の第一実施形態に係る電源システムの構成を図１に示す。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. First, a first embodiment of the present invention will be described. The configuration of the power supply system according to the first embodiment of the present invention is shown in FIG.

図１に示す本発明の第一実施形態に係る電源システムは、直流電源である太陽電池モジュール１＿１〜１＿ｎに接続されるｎ台（ｎは２以上の自然数）のインバータ装置２Ａ＿１〜２Ａ＿ｎを備え、ｎ台のインバータ装置２Ａ＿１〜２Ａ＿ｎが交流系統３に連系されており、負荷４に交流電力を供給している。なお、インバータ装置はパワーコンディショナとも称される。また、インバータ装置２Ａ＿１〜２Ａ＿ｎはそれぞれ、ＰＬＣ（Power Line Communication：電力線通信）対応であり、ＰＷＭ周波数の変更が可能である。   The power supply system according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. 1 includes n (n is a natural number of 2 or more) inverter devices 2A_1 to 2A_n connected to the solar cell modules 1_1 to 1_n that are direct current power supplies, N inverter devices 2 </ b> A_ <b> 1 to 2 </ b> A_n are connected to the AC system 3 and supply AC power to the load 4. The inverter device is also referred to as a power conditioner. Each of the inverter devices 2A_1 to 2A_n is compatible with PLC (Power Line Communication) and can change the PWM frequency.

また、図１に示す本発明の第一実施形態に係る電源システムは、ＰＬＣモデム５と、交流系統の周波数を監視する周波数監視装置６と、周辺環境の電波ノイズを測定する電波測定器７とを備えている。   The power supply system according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. 1 includes a PLC modem 5, a frequency monitoring device 6 that monitors the frequency of the AC system, and a radio wave measuring device 7 that measures radio noise in the surrounding environment. It has.

このような構成の図１に示す本発明の第一実施形態に係る電源システムのＰＷＭ周波数設定動作について図２に示す動作フローチャートを参照して説明する。   A PWM frequency setting operation of the power supply system according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. 1 having such a configuration will be described with reference to an operation flowchart shown in FIG.

図２に示す動作フローチャートのスタート時には、インバータ装置２Ａ＿１〜２Ａ＿ｎが、初期値のＰＷＭ周波数でスイッチングを行っている。まず、ステップＳ１０において、周波数監視装置６が交流系統３の周波数を監視する。続くステップＳ２０において、周波数監視装置６によって監視されている交流系統３の周波数が下限設定値より大きく上限設定値より小さいか否かをＰＬＣモデム５が判断する。下限設定値及び上限設定値は、各電力会社が定めている系統周波数の管理目標値に従って設定する。例えば、東日本地域での変動管理目標値は５０±０．２Ｈｚ以内であるので、図１に示す本発明の第一実施形態に係る電源システムが東日本地域向けである場合、下限設定値を４９．８Ｈｚにし、上限設定値を５０．２Ｈｚにするとよい。   At the start of the operation flowchart shown in FIG. 2, the inverter devices 2A_1 to 2A_n perform switching at the initial PWM frequency. First, in step S10, the frequency monitoring device 6 monitors the frequency of the AC system 3. In subsequent step S20, the PLC modem 5 determines whether or not the frequency of the AC system 3 monitored by the frequency monitoring device 6 is larger than the lower limit set value and smaller than the upper limit set value. The lower limit set value and the upper limit set value are set according to the system frequency management target value determined by each electric power company. For example, since the fluctuation management target value in the East Japan region is within 50 ± 0.2 Hz, when the power supply system according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. It is good to set it to 8 Hz and to set an upper limit set value to 50.2 Hz.

交流系統３の周波数が下限設定値以下又は上限設定値以上であれば（ステップＳ２０のＮＯ）、インバータ装置２Ａ＿ｋのＰＷＭ周波数を変更するように、ＰＬＣモデム５がＰＬＣを用いてインバータ装置２Ａ＿ｋを制御し（ステップＳ３０）、その後ステップＳ１０に戻る。ここで、ｋの初期値は１であるが、同一ループ内でステップＳ３０に来る度に、ｋを２、３、・・・と一つずつ増加させて、ＰＷＭ周波数を変更するインバータ装置を変えていく。   If the frequency of AC system 3 is equal to or lower than the lower limit set value or greater than the upper limit set value (NO in step S20), PLC modem 5 controls inverter device 2A_k using PLC so as to change the PWM frequency of inverter device 2A_k. (Step S30), and then returns to Step S10. Here, the initial value of k is 1, but each time step S30 is reached in the same loop, k is increased by 1, 2, 3,... To change the inverter device that changes the PWM frequency. To go.

一方、交流系統３の周波数が下限設定値より大きく上限設定値より小さければ（ステップＳ２０のＹＥＳ）、ステップＳ４０に移行する。   On the other hand, if the frequency of AC system 3 is larger than the lower limit set value and smaller than the upper limit set value (YES in step S20), the process proceeds to step S40.

ステップＳ４０では、図１２に示す「電波防護指針」に挙がっている周波数帯１０ｋＨｚ〜３００ＧＨｚにおいて、電波測定器７が周辺環境の電波ノイズを測定し、ＰＬＣモデム５が、電波測定器７によって測定された電波ノイズのうち、インバータ装置２Ａ＿１〜２Ａ＿ｎのＰＷＭ周波数可変可能値の整数倍の周波数での電波ノイズを読み込む。   In step S40, in the frequency band 10 kHz to 300 GHz listed in the “Radio wave protection guideline” shown in FIG. 12, the radio wave measuring device 7 measures the radio noise in the surrounding environment, and the PLC modem 5 is measured by the radio wave measuring device 7. Among the received radio noise, radio noise at a frequency that is an integral multiple of the PWM frequency variable value of the inverter devices 2A_1 to 2A_n is read.

続くステップＳ５０では、ＰＬＣモデム５が、読み込んだ各周波数の電波ノイズのレベルが「電波防護指針」の規制値より小さいか否かを判定する。各周波数の電波ノイズのレベルが「電波防護指針」の規制値より小さければ（ステップＳ５０のＹＥＳ）、ＰＷＭ周波数設定動作を終了する。一方、各周波数の電波ノイズのレベルが「電波防護指針」の規制値より小さくなければ（ステップＳ５０のＮＯ）、ステップＳ６０に移行する。   In subsequent step S50, the PLC modem 5 determines whether or not the read radio wave noise level of each frequency is smaller than the regulation value of the “radio wave protection guideline”. If the level of radio noise at each frequency is smaller than the regulation value of the “radio wave protection guideline” (YES in step S50), the PWM frequency setting operation is terminated. On the other hand, if the level of the radio noise at each frequency is not smaller than the regulation value of the “radio wave protection guideline” (NO in step S50), the process proceeds to step S60.

ステップＳ６０では、ＰＬＣモデム５が、規制値以上になる原因となっているＰＷＭ周波数（規制値以上のレベルの電波ノイズの周波数を整数倍分の１にした値と一致するＰＷＭ周波数）を使用しているインバータ装置が有るか否かを確認する。   In step S60, the PWM frequency that causes the PLC modem 5 to exceed the regulation value (the PWM frequency that coincides with a value obtained by reducing the frequency of radio noise at a level above the regulation value to 1 / integer) is used. Check if there are any inverter devices.

規制値以上になる原因となっているＰＷＭ周波数を使用しているインバータ装置が有れば（ステップＳ６０のＹＥＳ）、規制値以上になる原因となっているＰＷＭ周波数を使用しているインバータ装置のＰＷＭ周波数を変更するように、ＰＬＣモデム５がＰＬＣを用いて規制値以上になる原因となっているＰＷＭ周波数を使用しているインバータ装置を制御し（ステップＳ７０）、その後ステップＳ１０に戻る。   If there is an inverter device that uses the PWM frequency that causes the regulation value to be exceeded (YES in step S60), the inverter device that uses the PWM frequency that causes the regulation value to be exceeded. In order to change the PWM frequency, the inverter using the PWM frequency that causes the PLC modem 5 to exceed the regulation value using the PLC is controlled (step S70), and then the process returns to step S10.

一方、規制値以上になる原因となっているＰＷＭ周波数を使用しているインバータ装置が無ければ（ステップＳ６０のＮＯ）、全てのインバータ装置２Ａ＿１〜２Ａ＿ｎのＰＷＭ周波数を変更するように、ＰＬＣモデム５がＰＬＣを用いて全てのインバータ装置２Ａ＿１〜２Ａ＿ｎを制御し（ステップＳ８０）、その後ステップＳ１０に戻る。   On the other hand, if there is no inverter device using the PWM frequency that causes the regulation value to be exceeded (NO in step S60), the PLC modem 5 is configured to change the PWM frequency of all the inverter devices 2A_1 to 2A_n. Controls all the inverter devices 2A_1 to 2A_n using the PLC (step S80), and then returns to step S10.

以上のようなＰＷＭ周波数設定動作を行うことにより、太陽電池モジュール１＿１〜１＿ｎから放出される電波ノイズを抑制することができる。例えば、５台のインバータ装置を備えた電源システムにおいて、或るＰＷＭ周波数で１台のインバータ装置のみを稼働させたときの電波ノイズが図３（ａ）であった場合を考える。ここで、電源システムが図１１に示す従来の構成であれば、５台のインバータ装置を全て稼働させると、５台のインバータ装置が同一のＰＷＭ周波数を用いるので、電波ノイズは図３（ｂ）のように図３（ａ）に比べて５倍になる。これに対して、電源システムが図１に示す本発明に係る第一実施形態の構成であれば、５台のインバータ装置を全て稼働させても、電波ノイズを低減するようにＰＷＭ周波数が可変するので、電波ノイズは図３（ｃ）のようになり、図３（ｂ）よりも低レベルになる。   By performing the PWM frequency setting operation as described above, radio wave noise emitted from the solar cell modules 1_1 to 1_n can be suppressed. For example, let us consider a case where, in a power supply system including five inverter devices, the radio noise when only one inverter device is operated at a certain PWM frequency is shown in FIG. Here, if the power supply system has the conventional configuration shown in FIG. 11, when all the five inverter devices are operated, the five inverter devices use the same PWM frequency, so that the radio noise is the same as that shown in FIG. Thus, it becomes five times as compared with FIG. On the other hand, if the power supply system is the configuration of the first embodiment according to the present invention shown in FIG. 1, even if all five inverter devices are operated, the PWM frequency is variable so as to reduce radio noise. Therefore, the radio noise is as shown in FIG. 3C, and is at a lower level than in FIG.

次に、本発明の第二実施形態について説明する。本発明の第二実施形態に係る電源システムの構成を図４に示す。   Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 4 shows the configuration of the power supply system according to the second embodiment of the present invention.

図４に示す本発明の第二実施形態に係る電源システムは、直流電源である太陽電池モジュール１＿１〜１＿ｎに接続されるｎ台（ｎは２以上の自然数）のインバータ装置２Ａ＿１〜２Ａ＿ｎを備え、ｎ台のインバータ装置２Ａ＿１〜２Ａ＿ｎが交流系統３に連系されており、負荷４に交流電力を供給している。なお、インバータ装置はパワーコンディショナとも称される。また、インバータ装置２Ａ＿１〜２Ａ＿ｎはそれぞれ、ＰＬＣ対応であり、ＰＷＭ周波数の変更が可能である。   The power supply system according to the second embodiment of the present invention shown in FIG. 4 includes n (n is a natural number of 2 or more) inverter devices 2A_1 to 2A_n connected to the solar cell modules 1_1 to 1_n which are direct current power sources. N inverter devices 2 </ b> A_ <b> 1 to 2 </ b> A_n are connected to the AC system 3 and supply AC power to the load 4. The inverter device is also referred to as a power conditioner. Further, each of the inverter devices 2A_1 to 2A_n is compatible with PLC, and the PWM frequency can be changed.

また、図４に示す本発明の第二実施形態に係る電源システムは、ＰＬＣモデム５と、交流系統の高調波を監視する周波数監視装置８と、マスター機９とを備えている。   The power supply system according to the second embodiment of the present invention shown in FIG. 4 includes a PLC modem 5, a frequency monitoring device 8 that monitors harmonics of the AC system, and a master device 9.

このような構成の図４に示す本発明の第二実施形態に係る電源システムのＰＷＭ周波数設定動作について図５に示す動作フローチャートを参照して説明する。   A PWM frequency setting operation of the power supply system according to the second embodiment of the present invention shown in FIG. 4 having such a configuration will be described with reference to an operation flowchart shown in FIG.

図５に示す動作フローチャートのスタート時には、インバータ装置２Ａ＿１〜２Ａ＿ｎが、初期値のＰＷＭ周波数でスイッチングを行っている。まず、ステップＳ１１０において、高調波監視装置８が交流系統３の高調波を監視し、マスター機９が、高調波監視装置８によって監視されている高調波のうち、第４０次高調波までを読み込む。続くステップＳ１２０において、マスター機９によって読み込まれた高調波が上限設定値より小さいか否かをＰＬＣモデム５が判断する。なお、上限設定値は、上記表１の「系統連系規定」を満たすように設定するとよい。   At the start of the operation flowchart shown in FIG. 5, the inverter devices 2A_1 to 2A_n perform switching at the initial PWM frequency. First, in step S110, the harmonic monitoring device 8 monitors the harmonics of the AC system 3, and the master device 9 reads up to the 40th harmonic among the harmonics monitored by the harmonic monitoring device 8. . In subsequent step S120, the PLC modem 5 determines whether or not the harmonic read by the master unit 9 is smaller than the upper limit set value. The upper limit set value may be set so as to satisfy the “system interconnection rules” in Table 1 above.

マスター機９によって読み込まれた高調波が上限設定値以上であれば（ステップＳ１２０のＮＯ）、インバータ装置２Ａ＿ｋのＰＷＭ周波数を変更するように、ＰＬＣモデム５がＰＬＣを用いてインバータ装置２Ａ＿ｋを制御し（ステップＳ１３０）、その後ステップＳ１１０に戻る。ここで、ｋの初期値は１であるが、同一ループ内でステップＳ１３０に来る度に、ｋを２、３、・・・と一つずつ増加させて、ＰＷＭ周波数を変更するインバータ装置を変えていく。   If the harmonic read by the master unit 9 is equal to or higher than the upper limit setting value (NO in step S120), the PLC modem 5 controls the inverter device 2A_k using the PLC so as to change the PWM frequency of the inverter device 2A_k. (Step S130), and then the process returns to Step S110. Here, the initial value of k is 1, but each time step S130 is reached in the same loop, k is increased by 1, 2, 3,... To change the inverter device that changes the PWM frequency. To go.

マスター機９によって読み込まれた高調波が上限設定値より小さければ（ステップＳ１２０のＹＥＳ）、ＰＷＭ周波数設定動作を終了する。   If the harmonic read by master 9 is smaller than the upper limit setting value (YES in step S120), the PWM frequency setting operation is terminated.

以上のようなＰＷＭ周波数設定動作を行うことにより、交流系統３に発生する高調波を抑制することができる。例えば、５台のインバータ装置を備えた電源システムにおいて、或るＰＷＭ周波数で１台のインバータ装置のみを稼働させたときの高調波が図６（ａ）であった場合を考える。ここで、電源システムが図１１に示す従来の構成であれば、５台のインバータ装置を全て稼働させると、５台のインバータ装置が同一のＰＷＭ周波数を用いるので、高調波は図６（ｂ）のように大きくなる。これに対して、電源システムが図４に示す本発明に係る第二実施形態の構成であれば、５台のインバータ装置を全て稼働させても、高調波を低減するようにＰＷＭ周波数が可変するので、高調波は図６（ｃ）のようになり、図６（ｂ）よりも低レベルになる。   By performing the PWM frequency setting operation as described above, harmonics generated in the AC system 3 can be suppressed. For example, let us consider a case where, in a power supply system including five inverter devices, harmonics when only one inverter device is operated at a certain PWM frequency are shown in FIG. Here, if the power supply system has the conventional configuration shown in FIG. 11, when all the five inverter devices are operated, the five inverter devices use the same PWM frequency. It grows like On the other hand, if the power supply system is the configuration of the second embodiment according to the present invention shown in FIG. 4, the PWM frequency can be varied so as to reduce the harmonics even if all five inverter devices are operated. Therefore, the harmonics are as shown in FIG. 6C, and are at a lower level than in FIG. 6B.

最後に、本発明の第三実施形態について説明する。本発明の第三実施形態に係る電源システムの構成を図７に示す。   Finally, a third embodiment of the present invention will be described. The configuration of the power supply system according to the third embodiment of the present invention is shown in FIG.

図７に示す本発明の第三実施形態に係る電源システムは、直流電源である太陽電池モジュール１＿１〜１＿ｎに接続されるｎ台（ｎは２以上の自然数）のインバータ装置２Ｂ＿１〜２Ｂ＿ｎを備え、ｎ台のインバータ装置２Ｂ＿１〜２Ｂ＿ｎが交流系統３に連系されており、負荷４に交流電力を供給している。なお、インバータ装置はパワーコンディショナとも称される。また、インバータ装置２Ｂ＿１〜２Ｂ＿ｎはそれぞれ、ＰＬＣ対応であり、単独運転検出機能を有しており、全て同一のＰＷＭ周波数でスイッチングを行っている。   The power supply system according to the third embodiment of the present invention shown in FIG. 7 includes n (n is a natural number of 2 or more) inverter devices 2B_1 to 2B_n connected to the solar cell modules 1_1 to 1_n that are DC power supplies, N inverter devices 2 </ b> B_ <b> 1 to 2 </ b> B_n are connected to the AC system 3 and supply AC power to the load 4. The inverter device is also referred to as a power conditioner. Further, each of the inverter devices 2B_1 to 2B_n is compatible with PLC, has an independent operation detection function, and performs switching at the same PWM frequency.

また、図７に示す本発明の第三実施形態に係る電源システムは、ＰＬＣモデム５と、交流系統３に設けられる変電所遮断器（不図示）から伝送される遮断信号をインバータ装置２Ｂ＿１〜２Ｂ＿ｎ各々に転送する転送遮断装置（ＴＴＲ）１０とを備えている。   In addition, the power supply system according to the third embodiment of the present invention shown in FIG. 7 includes inverters 2B_1 to 2B_n that transmit a cutoff signal transmitted from the PLC modem 5 and a substation breaker (not shown) provided in the AC system 3. And a transfer blocking device (TTR) 10 for transferring to each.

このような構成の図７に示す本発明の第三実施形態に係る電源システムの動作について図８に示す動作フローチャートを参照して説明する。   The operation of the power supply system according to the third embodiment of the present invention shown in FIG. 7 having such a configuration will be described with reference to the operation flowchart shown in FIG.

ＰＬＣモデム５が、転送遮断装置から転送されてくる信号を確認し（ステップＳ２１０）、遮断信号が有るか否かを判断する（ステップＳ２２０）。遮断信号が無ければ（ステップＳ２２０のＮＯ）、ステップＳ２１０に戻る。一方、遮断信号が有れば（ステップＳ２２０のＹＥＳ）、ＰＬＣモデム５より全てのインバータ装置２Ｂ＿１〜２Ｂ＿ｎへ停止信号が送信され（ステップＳ２３０）、その後所定時間待機し（ステップＳ２３０）、ステップＳ２４０に移行する。ステップＳ２３０における待機時間は、停止信号が送信されてからインバータ装置の停止までに要する時間以上に設定する。   The PLC modem 5 confirms the signal transferred from the transfer blocking device (step S210) and determines whether or not there is a blocking signal (step S220). If there is no cutoff signal (NO in step S220), the process returns to step S210. On the other hand, if there is a cut-off signal (YES in step S220), a stop signal is transmitted from the PLC modem 5 to all the inverter devices 2B_1 to 2B_n (step S230), and then waits for a predetermined time (step S230). Transition. The standby time in step S230 is set to be longer than the time required from when the stop signal is transmitted until the inverter device is stopped.

ステップＳ２４０において、ＰＬＣモデム５は、インバータ装置２Ｂ＿１〜２Ｂ＿ｎからのリターン信号に基づいて、全てのインバータ装置２Ｂ＿１〜２Ｂ＿ｎが停止したか否かを確認する。全てのインバータ装置２Ｂ＿１〜２Ｂ＿ｎの停止が確認されなければ（ステップＳ２５０のＮＯ）、ステップＳ２３０に戻る。一方、全てのインバータ装置２Ｂ＿１〜２Ｂ＿ｎの停止が確認されれば（ステップＳ２５０のＹＥＳ）、図８に示すフロー動作を終了する。   In step S240, the PLC modem 5 confirms whether all the inverter devices 2B_1 to 2B_n are stopped based on the return signals from the inverter devices 2B_1 to 2B_n. If it is not confirmed that all the inverter devices 2B_1 to 2B_n are stopped (NO in step S250), the process returns to step S230. On the other hand, if it is confirmed that all the inverter devices 2B_1 to 2B_n are stopped (YES in step S250), the flow operation shown in FIG.

以上のようなＰＷＭ周波数設定動作を行うことにより、交流系統３が故障した際に全てのインバータ装置２Ｂ＿１〜２Ｂ＿ｎを確実に停止することができる。   By performing the PWM frequency setting operation as described above, all the inverter devices 2B_1 to 2B_n can be reliably stopped when the AC system 3 fails.

ここで、本発明の第一、二実施形態に係る電源システムが備えるインバータ装置の構成例を図９に示し、本発明の第三実施形態に係る電源システムが備えるインバータ装置の構成例を図１０に示す。   Here, FIG. 9 shows a configuration example of the inverter device included in the power supply system according to the first and second embodiments of the present invention, and FIG. 10 shows a configuration example of the inverter device included in the power supply system according to the third embodiment of the present invention. Shown in

図９に示すインバータ装置は、直流電源である太陽電池モジュールの出力電圧を整流してインバータ部２２に供給する整流回路部２１と、交流電圧を交流系統に出力するインバータ部２２と、制御用電源（図１及び図４において不図示）の出力電圧を変圧したものを駆動電圧として駆動部２４、制御部２５、及びインタフェース部２６に供給する電源部２３と、ＰＬＣモデムからＰＬＣによって送られてくるＰＬＣ入力信号に応じたＰＷＭ信号を生成する制御部２５と、制御部２５から出力されるＰＷＭ信号に応じた駆動信号を生成し、その駆動信号によってインバータ部２２内のスイッチング素子を駆動する駆動部２４と、外部入力信号を外部から受け取り外部出力信号を外部に送出するインタフェース部２６とを備えている。   The inverter device shown in FIG. 9 includes a rectifier circuit unit 21 that rectifies an output voltage of a solar cell module that is a DC power source and supplies the output voltage to the inverter unit 22, an inverter unit 22 that outputs an AC voltage to an AC system, A power supply unit 23 that supplies a transformed output voltage (not shown in FIGS. 1 and 4) to the drive unit 24, the control unit 25, and the interface unit 26 as a drive voltage, and is sent from the PLC modem by the PLC. A control unit 25 that generates a PWM signal corresponding to the PLC input signal, and a drive unit that generates a drive signal corresponding to the PWM signal output from the control unit 25 and drives the switching element in the inverter unit 22 by the drive signal. 24 and an interface unit 26 for receiving an external input signal from the outside and transmitting an external output signal to the outside.

図１０に示すインバータ装置は、直流電源である太陽電池モジュールの出力電圧を整流してインバータ部２２に供給する整流回路部２１と、交流電圧を交流系統に出力するインバータ部２２と、制御用電源（図７において不図示）の出力電圧を変圧したものを駆動電圧として駆動部２４、制御部２７、及びインタフェース部２６に供給する電源部２３と、ＰＬＣモデムからＰＬＣによって送られてくる停止信号などのＰＬＣ入力信号に応じたＰＷＭ信号を生成しリターン信号などのＰＬＣ出力信号をＰＬＣモデムに送出する制御部２７と、制御部２７から出力されるＰＷＭ信号に応じた駆動信号を生成し、その駆動信号によってインバータ部２２内のスイッチング素子を駆動する駆動部２４と、外部入力信号を外部から受け取り外部出力信号を外部に送出するインタフェース部２６とを備えている。   The inverter device shown in FIG. 10 includes a rectifier circuit unit 21 that rectifies an output voltage of a solar cell module that is a DC power source and supplies the output voltage to the inverter unit 22, an inverter unit 22 that outputs an AC voltage to an AC system, and a control power source. A power supply unit 23 supplied to the drive unit 24, the control unit 27, and the interface unit 26 as a drive voltage obtained by transforming the output voltage (not shown in FIG. 7), a stop signal sent from the PLC modem, etc. The controller 27 generates a PWM signal corresponding to the PLC input signal and sends a PLC output signal such as a return signal to the PLC modem, and generates a drive signal corresponding to the PWM signal output from the controller 27 and drives it. A drive unit 24 that drives a switching element in the inverter unit 22 by a signal and an external input signal received from the outside And a interface unit 26 to be transmitted to the outside.

なお、上述した本発明の第一〜第三実施形態に係る電源システムは適宜組み合わせて実施することが可能である。   The power supply systems according to the first to third embodiments of the present invention described above can be implemented in appropriate combination.

は、本発明の第一実施形態に係る電源システムの構成を示す図である。These are figures which show the structure of the power supply system which concerns on 1st embodiment of this invention. は、本発明の第一実施形態に係る電源システムのＰＷＭ周波数設定動作を示すフローチャートである。These are flowcharts which show the PWM frequency setting operation of the power supply system according to the first embodiment of the present invention. は、電波ノイズ特性を示す図である。These are figures which show a radio wave noise characteristic. は、本発明の第二実施形態に係る電源システムの構成を示す図である。These are figures which show the structure of the power supply system which concerns on 2nd embodiment of this invention. は、本発明の第二実施形態に係る電源システムのＰＷＭ周波数設定動作を示すフローチャートである。These are flowcharts which show the PWM frequency setting operation | movement of the power supply system which concerns on 2nd embodiment of this invention. は、高調波特性を示す図である。These are figures which show a harmonic characteristic. は、本発明の第三実施形態に係る電源システムの構成を示す図である。These are figures which show the structure of the power supply system which concerns on 3rd embodiment of this invention. は、本発明の第三実施形態に係る電源システムの動作を示すフローチャートである。These are flowcharts which show operation | movement of the power supply system which concerns on 3rd embodiment of this invention. は、本発明の第一、二実施形態に係る電源システムが備えるインバータ装置の構成例を示す図である。These are figures which show the structural example of the inverter apparatus with which the power supply system which concerns on 1st, 2 embodiment of this invention is provided. は、本発明の第三実施形態に係る電源システムが備えるインバータ装置の構成例を示す図である。These are figures which show the structural example of the inverter apparatus with which the power supply system which concerns on 3rd embodiment of this invention is provided. は、従来の電源システムの一般的な構成を示す図である。These are figures which show the general structure of the conventional power supply system. は、「電波防護指針」の規制値を示す図である。These are figures which show the regulation value of "Radio wave protection guideline".

符号の説明Explanation of symbols

１ 太陽電池モジュール
２Ａ＿１〜２Ａ＿ｎ、２Ｂ＿１〜２Ｂ＿ｎ インバータ装置
３ 交流系統
４ 負荷
５ ＰＬＣモデム
６ 周波数監視装置
７ 電波測定器
８ 高調波監視装置
９ マスター機
１０ 転送遮断装置
２１ 整流回路部
２２ インバータ部
２３ 電源部
２４ 駆動部
２５、２７ 制御部
２６ インタフェース部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Solar cell module 2A_1-2A_n, 2B_1-2B_n Inverter device 3 AC system 4 Load 5 PLC modem 6 Frequency monitoring device 7 Radio wave measuring device 8 Harmonic wave monitoring device 9 Master machine 10 Transfer cut-off device 21 Rectifier circuit unit 22 Inverter unit 23 Power supply Unit 24 Drive unit 25, 27 Control unit 26 Interface unit

Claims (5)

各々別個の直流電源に接続される複数台のインバータ装置を備え、前記複数台のインバータ装置が交流系統に連系されている電源システムであって、
前記交流系統の高調波及び／又は周辺環境の電波ノイズを監視する監視装置を備え、
前記監視装置の監視結果に基づいて前記複数台のインバータ装置各々のＰＷＭ周波数を可変制御することを特徴とする電源システム。 A power supply system comprising a plurality of inverter devices each connected to a separate DC power source, wherein the plurality of inverter devices are linked to an AC system,
A monitoring device for monitoring harmonics of the AC system and / or radio noise in the surrounding environment,
A power supply system, wherein the PWM frequency of each of the plurality of inverter devices is variably controlled based on a monitoring result of the monitoring device. ＰＬＣを用いて前記複数台のインバータ装置各々のＰＷＭ周波数を可変制御する請求項１に記載の電源システム。   The power supply system according to claim 1, wherein the PWM frequency of each of the plurality of inverter devices is variably controlled using a PLC. 前記監視装置が前記交流系統の周波数を監視する請求項１又は請求項２に記載の電源システム。   The power supply system according to claim 1, wherein the monitoring device monitors a frequency of the AC system. 前記交流系統に設けられる変電所遮断器から伝送される遮断信号を前記複数台のインバータ装置各々に転送する転送遮断装置を備え、
前記転送遮断装置からの転送信号によって前記複数台のインバータ装置全てを同時に運転停止させる請求項１〜３のいずれか１項に記載の電源システム。 A transfer interruption device for transferring an interruption signal transmitted from a substation breaker provided in the AC system to each of the plurality of inverter devices;
The power supply system according to claim 1, wherein all of the plurality of inverter devices are simultaneously stopped by a transfer signal from the transfer interrupt device. ＰＬＣを用いて前記転送遮断装置の転送信号を伝送することによって、前記複数台のインバータ装置全てを同時に運転停止させる請求項４に記載の電源システム。   The power supply system according to claim 4, wherein all of the plurality of inverter devices are simultaneously stopped by transmitting a transfer signal of the transfer interrupting device using a PLC.
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