JP2015050818A - Power conditioner and distributed power-supply system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、パワーコンディショナおよび分散型電源システムに関する。 The present invention relates to a power conditioner and a distributed power supply system.
特許文献1および特許文献2には、昇圧回路により昇圧された電圧を平滑化するコンデンサの両端に2つの抵抗を設けて、2つの抵抗間の中点を交流電源の中性点に接続することで、連系スイッチがオンした場合に漏電検出回路の誤検出を防ぐことが記載されている。
特許文献1 特開平10−271688号公報
特許文献2 特開平11−252803号公報
In Patent Document 1 and Patent Document 2, two resistors are provided at both ends of a capacitor for smoothing the voltage boosted by the booster circuit, and the midpoint between the two resistors is connected to the neutral point of the AC power supply. Thus, it is described that erroneous detection of the leakage detection circuit is prevented when the interconnection switch is turned on.
Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 10-271688 Patent Document 2 Japanese Patent Laid-Open No. 11-252803
上記のように、2つの抵抗間の中点と交流電源の中性点とを電線を介して接続した場合、昇圧回路のスイッチ動作などが原因で発生したノイズが電線を介して伝達される可能性がある。 As described above, when the midpoint between the two resistors and the neutral point of the AC power supply are connected via a wire, noise generated due to the switch operation of the booster circuit can be transmitted via the wire There is sex.
本発明の一態様に係るパワーコンディショナは、直流電源からの直流電圧を交流電圧に変換して系統電源と連系するパワーコンディショナであって、直流電源から入力される直流電圧に含まれるノイズを低減するノイズ低減回路と、ノイズ低減回路によりノイズが低減された直流電圧を交流電圧に変換する直流交流変換回路と、直流交流変換回路と系統電源との間を電気的に接続するか遮断するかを切り替える第1遮断回路と、一端がノイズ低減回路の正極と直流電源の正極との間に接続され、他端が系統電源の中性相に接続される第1抵抗回路と、中性相と接地点との間に接続される第2抵抗回路とを備える。 A power conditioner according to an aspect of the present invention is a power conditioner that converts a DC voltage from a DC power supply into an AC voltage and is linked to a system power supply, and includes noise included in the DC voltage input from the DC power supply. A noise reduction circuit that reduces noise, a DC / AC conversion circuit that converts a DC voltage whose noise has been reduced by the noise reduction circuit, to an AC voltage, and an electrical connection between the DC / AC conversion circuit and the system power supply. A first cutoff circuit for switching between the first resistance circuit, one end connected between the positive electrode of the noise reduction circuit and the positive electrode of the DC power supply, and the other end connected to the neutral phase of the system power supply, and the neutral phase And a second resistance circuit connected between the ground and the ground point.
上記パワーコンディショナは、ノイズ低減回路の正極と中性相との間を第1抵抗回路を介して電気的に接続するか、ノイズ低減回路の正極と中性相との間を電気的に遮断するかを切り替える第2遮断回路をさらに備えてもよい。 In the power conditioner, the positive electrode and the neutral phase of the noise reduction circuit are electrically connected via the first resistance circuit, or the positive electrode and the neutral phase of the noise reduction circuit are electrically disconnected. You may further provide the 2nd cutoff circuit which switches whether to do.
上記パワーコンディショナは、第1遮断回路を制御して直流交流変換回路と系統電源との間を電気的に遮断した状態から接続した状態に切り替える前に、第2遮断回路を制御してノイズ低減回路の正極と中性相との間を電気的に遮断した状態から接続した状態に切り替えた後、第1遮断回路を制御して直流交流変換回路と系統電源との間を電気的に遮断した状態から接続した状態に切り替える制御部をさらに備えてもよい。 The power conditioner controls the first cutoff circuit to reduce the noise by controlling the second cutoff circuit before switching from the state where the DC / AC converter circuit and the system power supply are electrically disconnected to the connected state. After switching from a state where the positive electrode and neutral phase of the circuit were electrically disconnected to a connected state, the first circuit was controlled to electrically disconnect between the DC / AC converter circuit and the system power supply. You may further provide the control part which switches from a state to the connected state.
上記パワーコンディショナにおいて、制御部は、第1遮断回路を制御して直流交流変換回路と系統電源との間を電気的に遮断した状態から接続した状態に切り替えた後、第2遮断回路を制御してノイズ低減回路の正極と中性相との間を電気的に接続した状態から遮断した状態に切り替えてもよい。 In the power conditioner, the control unit controls the second cutoff circuit after controlling the first cutoff circuit to switch from the state in which the DC / AC converter circuit and the system power supply are electrically disconnected to the connected state. Then, the state in which the positive electrode and the neutral phase of the noise reduction circuit are electrically connected may be switched to a state in which the noise reduction circuit is disconnected.
上記パワーコンディショナは、中性相側からノイズ低減回路の正極側へ電流が流れることを防止する逆流防止回路をさらに備えてもよい。 The power conditioner may further include a backflow prevention circuit that prevents current from flowing from the neutral phase side to the positive electrode side of the noise reduction circuit.
上記パワーコンディショナは、系統電源の第1相と中性相との間の電位差および系統電源の第2相と中性相との間の電位差を検出する差動増幅回路とを備え、第2抵抗回路は、差動増幅回路に含まれる抵抗回路でよい。 The power conditioner includes a differential amplifier circuit that detects a potential difference between the first phase and the neutral phase of the system power supply and a potential difference between the second phase and the neutral phase of the system power supply. The resistor circuit may be a resistor circuit included in the differential amplifier circuit.
上記パワーコンディショナは、ノイズ低減回路によりノイズが低減された直流電圧を昇圧して、直流交流変換回路に出力する非絶縁型の昇圧回路をさらに備えてもよい。 The power conditioner may further include a non-insulated booster circuit that boosts a DC voltage whose noise is reduced by the noise reduction circuit and outputs the boosted voltage to the DC-AC converter circuit.
本発明の一態様に係る分散型電源システムは、上記パワーコンディショナと、直流電源としての分散型電源とを備える。 The distributed power supply system which concerns on 1 aspect of this invention is equipped with the said power conditioner and the distributed power supply as DC power supply.
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。 It should be noted that the above summary of the invention does not enumerate all the necessary features of the present invention. In addition, a sub-combination of these feature groups can also be an invention.
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。 Hereinafter, the present invention will be described through embodiments of the invention, but the following embodiments do not limit the invention according to the claims. In addition, not all the combinations of features described in the embodiments are essential for the solving means of the invention.
図1は、本実施形態に係る太陽電池システム全体のシステム構成の一例を示す図である。太陽電池システムは、太陽電池アレイ200、およびパワーコンディショナ10を備える。太陽電池アレイ200は、直列または並列に接続された複数の太陽電池モジュールを有する。太陽電池アレイ200は、分散型電源の一例である。分散型電源は、ガスエンジン、ガスタービン、マイクロガスタービン、燃料電池、風力発電装置、電気自動車、または蓄電システムでもよい。
FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a system configuration of the entire solar cell system according to the present embodiment. The solar cell system includes a
パワーコンディショナ10は、太陽電池アレイ200からの直流電圧を交流電圧に変換して系統電源400と連系する。系統電源400は、例えば、単相3線式電源でよい。パワーコンディショナ10は、正極入力端子11、負極入力端子12、第1出力端子14、第2出力端子15、および接地端子16を備える。
The
正極入力端子11は、太陽電池アレイ200の正極側に接続される。負極入力端子12は、太陽電池アレイ200の負極側に接続される。第1出力端子14は、系統電源400の第1相であるU相に接続される。第2出力端子15は、系統電源400の第2相であるW相に接続される。接地端子16は、系統電源400の中性相であるO相に接続される。
The positive
パワーコンディショナ10は、コンデンサC1、昇圧回路20、コンデンサC2、インバータ30、フィルタ回路40、連系リレー50、コンデンサC4、コンデンサC5、および制御部100をさらに備える。
The
コンデンサC1の一端は、太陽電池アレイ200の正極に電気的に接続される。コンデンサC1の他端は、太陽電池アレイ200の負極に電気的に接続される。コンデンサC1は、太陽電池アレイ200から出力される直流電圧に含まれるノイズを低減するノイズ低減回路の一例である。言い換えれば、コンデンサC1は、太陽電池アレイ200から出力される直流電圧を平滑化する平滑化フィルタの一例である。
One end of the capacitor C1 is electrically connected to the positive electrode of the
昇圧回路20は、コンデンサC1によりノイズが低減された直流電圧を昇圧して出力する。昇圧回路20は、非絶縁型の昇圧回路の一例である。昇圧回路20は、いわゆるチョッパ方式スイッチングレギュレータでよい。昇圧回路20は、コイルL1、スイッチTrおよびダイオードD1を有する。
The
コイルL1の一端は、コンデンサC1の一端に接続され、コイルL1の他端は、スイッチTrのコレクタに接続される。スイッチTrは、例えば絶縁ゲートバイポーラトランジスタ(IGBT)でよい。スイッチTrのコレクタは、ダイオードD1のアノードに接続され、スイッチTrのエミッタは、コンデンサC1の他端に接続される。 One end of the coil L1 is connected to one end of the capacitor C1, and the other end of the coil L1 is connected to the collector of the switch Tr. The switch Tr may be, for example, an insulated gate bipolar transistor (IGBT). The collector of the switch Tr is connected to the anode of the diode D1, and the emitter of the switch Tr is connected to the other end of the capacitor C1.
コイルL1は、スイッチTrがオン期間中に太陽電池アレイ200からの電力に基づくエネルギーを蓄積し、蓄積されたエネルギーをスイッチTrがオフ期間中に放出する。これにより、昇圧回路20は、太陽電池アレイ200からの直流電圧を昇圧する。ダイオードD1は、コイルL1からの出力を整流する。また、ダイオードD1は、昇圧された直流電圧が昇圧回路20の出力側から入力側に流れることを防止する。
The coil L1 accumulates energy based on the electric power from the
コンデンサC2は、昇圧回路20から出力される直流電圧を平滑化する。言い換えれば、コンデンサC2は、昇圧回路20から出力される直流電圧に含まれるノイズを低減する。
Capacitor C2 smoothes the DC voltage output from
インバータ30は、スイッチを含み、スイッチがオンオフすることで昇圧回路20から出力された直流電圧を交流電圧に変換し、系統電源400側に出力する。インバータ30は、ノイズ低減回路によりノイズが低減された直流電圧を交流電圧に変換する直流交流変換回路の一例である。インバータ30は、太陽電池アレイ200からの電力を系統電源400からの電力と連系させる。
The
インバータ30は、例えば、ブリッジ接続された4つの半導体スイッチを含む単相フルブリッジPWMインバータにより構成してもよい。4つの半導体スイッチのうち、一方の一対の半導体スイッチは直列に接続される。4つの半導体スイッチのうち、他方の一対の半導体スイッチは、直列に接続され、かつ一方の一対の半導体スイッチと並列に接続される。
The
フィルタ回路40は、インバータ30から出力された交流電圧に含まれるノイズを低減する。フィルタ回路40は、一対のコイルL2およびコンデンサC3を含む。一対のコイルL2のそれぞれの一端は、インバータ30の出力端に接続される。一対のコイルL2のそれぞれの他端は、コンデンサC3の一端および他端に接続される。
The
コンデンサC3の一端と第1出力端子14との間、およびコンデンサC3の他端と第2出力端子15との間には、連系リレー50が接続されている。連系リレー50は、インバータ30と系統電源400との間を電気的に接続するか遮断するかを切り替える第1遮断回路の一例である。連系リレー50がオンすることで、パワーコンディショナ10と系統電源400とが電気的に接続される。連系リレー50がオフすることで、パワーコンディショナ10と系統電源400とが電気的に遮断される。
An
一方のコンデンサC4の両端は、第1出力端子14および接地端子16に接続され、他方のコンデンサC4の両端は、第2出力端子15および接地端子16に接続される。接地端子16は、コンデンサC5を介して接地されている。
Both ends of one capacitor C4 are connected to the
パワーコンディショナ10は、電圧センサ61、63および72、電流センサ62および64をさらに備える。電圧センサ61は、太陽電池アレイ200の両端の電位差に対応する電圧V1を検知する。電圧センサ63は、昇圧回路20の出力側の両端の電位差に対応する電圧V2を検知する。電圧センサ72は、第1出力端子14と接地端子16との間の電位差に対応する電圧V3、および第2出力端子15と接地端子16との間の電位差に対応する電圧V4を検出する。電流センサ62は、太陽電池アレイ200から出力され、昇圧回路20の入力側に流れる電流I1を検知する。電流センサ64は、昇圧回路20から出力される電流I2を検知する。
The
電圧センサ72は、電圧V3および電圧V4を検出する2つの差動増幅回路を有する。一方の差動増幅回路は、抵抗R11、抵抗R12、抵抗R13、抵抗R14、抵抗R15およびオペアンプOP1を含む。他の差動増幅回路は、抵抗R21、抵抗R22、抵抗R23、抵抗R24、抵抗R25およびオペアンプOP2を含む。
The
抵抗R11の一端は、第1出力端子14に電気的に接続される。つまり、抵抗R11の一端は、系統電源400の第1相であるU相に電気的に接続される。抵抗R11の他端は、オペアンプOP1の非反転入力端子に接続される。抵抗R11とオペアンプOP1の非反転入力端子との間には、抵抗R13の一端が接続される。抵抗R13の他端は、接地される。抵抗R12の一端は、接地端子16に電気的に接続される。つまり、抵抗R12の一端は、系統電源400の中性相に電気的に接続される。抵抗R12の他端は、オペアンプOP1の反転入力端子に接続される。抵抗R14の一端は、オペアンプOP1の反転入力端子に接続され、抵抗R14の他端は、オペアンプOP1の出力端子に接続される。抵抗R15の一端は、オペアンプOP1の出力端子に接続され、抵抗R15の他端は、制御部100に電気的に接続される。このように構成された一方の差動増幅回路は、第1出力端子14の電位と接地端子16の電位との間の電位差に対応する電圧V3を出力する。
One end of the resistor R11 is electrically connected to the
抵抗R21の一端は、第2出力端子15に電気的に接続される。つまり、抵抗R21の一端は、系統電源400の第2相であるW相に電気的に接続される。抵抗R21の他端は、オペアンプOP2の非反転入力端子に接続される。抵抗R21とオペアンプOP2の非反転入力端子との間には、抵抗R23の一端が接続される。抵抗R23の他端は、接地される。抵抗R22の一端は、接地端子16に電気的に接続される。つまり、抵抗R22の一端は、系統電源400の中性相に電気的に接続される。抵抗R22の他端は、オペアンプOP2の反転入力端子に接続される。抵抗R24の一端は、オペアンプOP2の反転入力端子に接続され、抵抗R24の他端は、オペアンプOP2の出力端子に接続される。抵抗R25の一端は、オペアンプOP2の出力端子に接続され、抵抗R25の他端は、制御部100に電気的に接続される。このように構成された他方の差動増幅回路は、第2出力端子15の電位と接地端子16の電位との間の電位差に対応する電圧V4を出力する。
One end of the resistor R21 is electrically connected to the
制御部100は、マイクロコンピュータなどから構成される。制御部100は、太陽電池アレイ200から最大電力が得られるように、電圧センサ61、63および72により検知される電圧、および電流センサ62および64により検知される電流に基づいて、昇圧回路20およびインバータ30のスイッチング動作を制御する。
The
また、パワーコンディショナ10は、ブレーカ300を介して系統電源400と接続されている。ブレーカ300は、漏れ電流または地絡電流を検出すると、パワーコンディショナ10と系統電源400とを電気的に遮断する。
Further, the
パワーコンディショナ10は、例えば、太陽電池アレイ200から出力される電圧が予め定められた動作電圧に達すると、昇圧回路20により太陽電池アレイ200からの直流電圧を昇圧する。さらに、昇圧回路20により昇圧された直流電圧をインバータ30により交流電圧に変換した後、連系リレー50をオンして、系統電源400と連系する。
For example, when the voltage output from the
ここで、太陽電池アレイ200の正極と接地点との間、および太陽電池アレイ200の負極と接地点との間には、浮遊容量が存在する。そのため、連系リレー50をオフした状態において、太陽電池アレイ200の負極の電位と、系統電源400の中性相の電位との間に電位差が生じていると、連系リレー50をオンしたことに対応して、太陽電池アレイ200の浮遊容量、大地、インバータ30、昇圧回路20により電流ループが形成され、地絡電流が流れる。太陽電池アレイ200の負極の電位と、系統電源400の中性相の電位との間に生じている電位差が大きいと、連系リレー50がオンしたことに対応して、ブレーカ300が、太陽電池アレイ200の浮遊容量により生じた地絡電流を検出して、パワーコンディショナ10と系統電源400とを電気的に遮断してしまう可能性がある。
Here, stray capacitance exists between the positive electrode of the
そこで、本実施形態では、太陽電池アレイ200の負極の電位と、系統電源400の中性相の電位との間の電位差を低減する。これにより、地絡電流が減少し、ブレーカ300が地絡電流を検出することで、パワーコンディショナ10と系統電源400とを電気的に遮断してしまうことを防止する。つまり、ブレーカ300が地絡電流を検出することで、トリップすることを防止する。
Therefore, in this embodiment, the potential difference between the potential of the negative electrode of the
パワーコンディショナ10は、抵抗R0、バイパスリレー70、およびダイオードD2をさらに備える。抵抗R0は、コンデンサC1の両端のうち太陽電池アレイ200の正極側に接続される一端と、接地端子16との間に接続される。抵抗R0は、コンデンサC1の正極と、系統電源400の中性相との間に接続される第1抵抗回路の一例である。
The
バイパスリレー70は、抵抗R0とダイオードD2との間に接続される。バイパスリレー70は、コンデンサC1の正極と系統電源400の中性相との間を抵抗R0を介して電気的に接続するか、コンデンサC1の正極と系統電源400の中性相との間を電気的に遮断するかを切り替える第2遮断回路の一例である。なお、本実施形態では、バイパスリレー70は有接点リレーである電磁リレーを例に説明するが、バイパスリレー70は、無接点リレーである半導体リレーでもよい。または、バイパスリレー70は、有接点リレーおよび無接点リレーを組み合わせたハイブリッドリレーでもよい。
The
ダイオードD2のアノードは、バイパスリレー70に接続される。ダイオードD2のカソードは、接地端子16に接続される。ダイオードD2は、系統電源400の中性相側からコンデンサC1の正極側へ電流が流れることを防止する逆流防止回路の一例である。
The anode of the diode D2 is connected to the
バイパスリレー70をオンすると、抵抗R0、バイパスリレー70、ダイオードD2、電圧センサ72、大地、および太陽電池アレイ200の浮遊容量により電流ループが形成される。なお、抵抗R0、バイパスリレー70およびダイオードD2を介して流れる電流は、電圧センサ72に含まれる抵抗R12、オペアンプOP1、および抵抗R13を介して大地に流れる。加えて、抵抗R0、バイパスリレー70およびダイオードD2を介して流れる電流は、電圧センサ72に含まれる抵抗R22、オペアンプOP2、および抵抗R23を介して大地に流れる。つまり、電圧センサ72を構成するそれぞれの差動増幅回路に含まれる抵抗R12、抵抗R13、抵抗R22、および抵抗R23が、系統電源400の中性相と接地点との間に接続される第2抵抗回路の一例である。
When the
ここで、抵抗R0の抵抗値と、抵抗R12、抵抗R13、抵抗R22、および抵抗R23の合成抵抗値とが等しい場合、連系リレー50をオフした状態で、バイパスリレー70をオンすると、接地端子16の電位が、昇圧回路20の出力側の正極の電位の1/2の電位となる。これにより、太陽電池アレイ200の負極の電位と、系統電源400の中性相の電位との間の電位差が低減する。よって、バイパスリレー70をオンした後に、連系リレー50をオンした場合、地絡電流が減少するので、ブレーカ300が地絡電流を検出することで、トリップすることを防止できる。
Here, when the resistance value of the resistor R0 is equal to the combined resistance value of the resistor R12, the resistor R13, the resistor R22, and the resistor R23, when the
また、連系リレー50がオンした後に、バイパスリレー70をオフすることで、パワーコンディショナ10が系統電源400と連系運転している間に、抵抗R0を介して電流が流れ、無駄に電力を消費することを防止できる。また、バイパスリレー70をオンした状態の場合、連系リレー50がオフした状態でも、抵抗R0を介して系統電源400の中性相側に電流が流れてしまう。この場合、パワーコンディショナ10を保守する作業者が安全に作業を行えない。よって、コンデンサC1の正極と系統電源400の中性相との間を電気的に遮断することのできるバイパスリレー70を設けることで、パワーコンディショナ10を保守する作業者の安全を確保できる。
Further, by turning off the
さらに、ダイオードD2を設けることで、系統電源400の中性相側からコンデンサC1の正極側へ電流が流れることを防止できる。ダイオードD2が設けられていない場合、中性相の電位が太陽電池アレイ200の正極の電位より高いと、電圧センサ61で検出される電圧が、本来検出すべき太陽電池アレイ200から出力される電圧より高くなってしまう。そこで、ダイオードD2を設けることで、統電源400の中性相側からコンデンサC1の正極側へ電流が流れることを防止できるので、電圧センサ61により本来検出すべき電圧が検出されなくなることを防止できる。よって、制御部100が電圧センサ61により検出される電圧に基づいて昇圧回路20を誤って制御することを防止できる。
Furthermore, by providing the diode D2, it is possible to prevent a current from flowing from the neutral phase side of the
ダイオードD2またはバイパスリレー70を設けていない場合、電圧センサ61は、中性相の電位が太陽電池アレイ200の正極の電位より高いと、昇圧回路20の出力電圧の1/2の電圧を検出することになる。この場合、太陽電池アレイ200から出力される電圧が低下しても、制御部100は、昇圧回路20の昇圧動作を継続させてしまう。よって、制御部100は、パワーコンディショナ10の動作を停止させることができない。ダイオードD2またはバイパスリレー70を設けていない場合、太陽電池アレイ200から出力される電圧が低下しても、パワーコンディショナ10の動作を正常に停止できず、系統電源400からの電力を無駄に消費してしまう可能性がある。よって、ダイオードD2またはバイパスリレー70を設けることにより、太陽電池アレイ200から出力される電圧が低下した場合に、パワーコンディショナ10の動作を正常に停止できる。これにより、系統電源400からの電力を無駄に消費してしまうことを防止できる。
When the diode D2 or the
図2は、バイパスリレー70および連系リレー50のオンおよびオフのタイミングについて説明するための図である。
FIG. 2 is a diagram for explaining on and off timings of the
制御部100は、太陽電池アレイ200から出力される電圧が予め定められた第1電圧に達すると、昇圧回路20を制御して、昇圧動作を開始する。昇圧回路20による昇圧動作により、昇圧回路20の出力電圧である電圧V2が予め定められた第2電圧に達すると、連系リレー50を制御してインバータ30と系統電源400との間を電気的に遮断した状態から接続した状態に切り替える前に、バイパスリレー70を制御してコンデンサC1の正極と系統電源400の中性相との間を電気的に遮断した状態から接続した状態に切り替える。
When the voltage output from
さらに、制御部100は、バイパスリレー70を制御してコンデンサC1の正極と系統電源400の中性相との間を電気的に遮断した状態から接続した状態に切り替えた後、予め定められた期間t1(例えば、0.2秒)経過後に、連系リレー50を制御してインバータ30と系統電源400との間を電気的に遮断した状態から接続した状態に切り替える。
Further, the
次いで、制御部100は、連系リレー50を制御してインバータ30と系統電源400との間を電気的に遮断した状態から接続した状態に切り替えた後、予め定められた期間t2(例えば、2秒または3秒)経過後に、バイパスリレー70を制御してコンデンサC1の正極と系統電源400の中性相との間を電気的に接続した状態から遮断した状態に切り替える。制御部100は、バイパスリレー70を制御してコンデンサC1の正極と系統電源400の中性相との間を電気的に遮断した状態から接続した状態に切り替えた後、期間t1より長い予め定められた期間t3経過後に、バイパスリレー70を制御してコンデンサC1の正極と系統電源400の中性相との間を電気的に接続した状態から遮断した状態に切り替えてもよい。
Next, the
ここで、連系リレー50をオンした直後に、バイパスリレー70をオフすると、インバータ30による動作が安定していない状態で、バイパスリレー70がオフしてしまう場合がある。この場合、太陽電池アレイ200の負極の電位と、系統電源400の中性相の電位との間の電位差がまだ大きく、地絡電流によりブレーカ300がトリップしてしまう可能性がある。したがって、制御部100は、連系リレー50をオンした後、インバータ30の動作が安定するまで、バイパスリレー70をオフするのを保留する。これにより、地絡電流によりブレーカ300がトリップすることをより確実に防ぐことができる。
Here, if the
連系リレー50がオフからオンに切り替わったことに対応して地絡電流が流れ、地絡電流によりブレーカ300がトリップすることを防止するために、コンデンサC2の両端に2つの抵抗を設けて、2つの抵抗の間の中点を交流電源の中性点に接続することが考えられる。しかしながら、このような構成によれば、昇圧回路20のスイッチTrのスイッチング動作などにより発生したノイズが、中点と中性点とを接続する電線に流れる可能性がある。そして、そのノイズが外部の機器などに悪影響を与える可能性がある。また、ノイズの発生を抑制するためには、中点と中性点とを接続する電線上にノイズフィルタを設ける必要がある。
In order to prevent a ground fault current from flowing in response to the switching
一方、本実施形態に係るパワーコンディショナ10によれば、抵抗R0は、コンデンサC1の正極と、系統電源400の中性相との間に接続される。抵抗R0、バイパスリレー70、およびダイオードD2により構成されるバイパス回路は、昇圧回路20およびインバータ30をバイパスして、正極入力端子11と接地端子16との間を電気的に接続する。これにより、昇圧回路20によるスイッチ動作により発生するノイズがバイパス回路を介して流れることを防止できる。よって、バイパス回路内にノイズフィルタを設ける必要がなくなる。
On the other hand, according to the
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。 As mentioned above, although this invention was demonstrated using embodiment, the technical scope of this invention is not limited to the range as described in the said embodiment. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications or improvements can be added to the above-described embodiment. It is apparent from the scope of the claims that the embodiments added with such changes or improvements can be included in the technical scope of the present invention.
特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。 The order of execution of each process such as operations, procedures, steps, and stages in the apparatus, system, program, and method shown in the claims, the description, and the drawings is particularly “before” or “prior to”. It should be noted that the output can be realized in any order unless the output of the previous process is used in the subsequent process. Regarding the operation flow in the claims, the description, and the drawings, even if it is described using “first”, “next”, etc. for convenience, it means that it is essential to carry out in this order. It is not a thing.
10 パワーコンディショナ
11 正極入力端子
12 負極入力端子
14 第1出力端子
15 第2出力端子
16 接地端子
20 昇圧回路
30 インバータ
40 フィルタ回路
50 連系リレー
61,63,72 電圧センサ
62,64 電流センサ
70 バイパスリレー
100 制御部
200 太陽電池アレイ
300 ブレーカ
400 系統電源
C1,C2,C3,C4,C5 コンデンサ
D1,D2 ダイオード
L1,L2 コイル
OP1,OP2 オペアンプ
R0 抵抗
R11,R12,R13,R14,R15 抵抗
R21,R22,R23,R24,R25 抵抗
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記直流電源から入力される直流電圧に含まれるノイズを低減するノイズ低減回路と、
前記ノイズ低減回路によりノイズが低減された直流電圧を交流電圧に変換する直流交流変換回路と、
前記直流交流変換回路と前記系統電源との間を電気的に接続するか遮断するかを切り替える第1遮断回路と、
一端が前記直流電源の正極と前記ノイズ低減回路の正極との間に接続され、他端が前記系統電源の中性相に接続される第1抵抗回路と、
前記中性相と接地点との間に接続される第2抵抗回路と
を備えるパワーコンディショナ。 A power conditioner that converts a DC voltage from a DC power source into an AC voltage and links to a system power source,
A noise reduction circuit for reducing noise included in a DC voltage input from the DC power supply;
A DC / AC conversion circuit that converts a DC voltage, in which noise is reduced by the noise reduction circuit, into an AC voltage;
A first cutoff circuit that switches between electrical connection or cutoff between the DC-AC conversion circuit and the system power supply;
A first resistance circuit having one end connected between the positive electrode of the DC power supply and the positive electrode of the noise reduction circuit, and the other end connected to a neutral phase of the system power supply;
A power conditioner comprising: a second resistance circuit connected between the neutral phase and a ground point.
前記第2抵抗回路は、前記差動増幅回路が有する抵抗回路である、請求項1から請求項5のいずれか1つに記載のパワーコンディショナ。 A differential amplifier circuit for detecting a potential difference between the first phase of the system power supply and the neutral phase and a potential difference between the second phase of the system power supply and the neutral phase;
The power conditioner according to any one of claims 1 to 5, wherein the second resistance circuit is a resistance circuit included in the differential amplifier circuit.
前記直流電源としての分散型電源と
を備える分散型電源システム。 A power conditioner according to any one of claims 1 to 7,
A distributed power supply system comprising a distributed power supply as the DC power supply.
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