JP2018046622A - Distribution type power supply system - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide self-supported output of a single-phase three-wire type while reducing the number of circuits being used for the self-supported output only and having a low use frequency and suppressing cross current, in a distribution type power supply system including a plurality of distribution type power supplies.SOLUTION: A distribution type power supply system connected to a single-phase three-wire type AC electric path 3 (U, O, W) comprises: a single-phase first distribution type power supply ES-1 that includes a first DC power supply and a power conversion device provided between the first DC power supply and the AC electric path and includes two wires for self-support; a single-phase second distribution type power supply ES-2 that includes a second DC power supply and a power conversion device provided between the second DC power supply and the AC electric path and includes two wires for self-support; a self-support output electric path that connects the two wires of the first distribution type power supply to a U line and O line of the AC electric path and connects the two wires of the second distribution type power supply to a W line and O line of the AC electric path; and a control unit that makes an AC phase of self-support output by the first distribution type power supply and an AC phase of self-support output by the second distribution type power supply be reverse to each other.SELECTED DRAWING: Figure 6

Description

本発明は、分散型電源システムに関する。   The present invention relates to a distributed power supply system.

単相3線式の商用電力系統に連系する分散型電源は、一般に、電圧線U,W、中性線Oのうち、電圧線U−W間の交流電圧(200V)に同期した電圧にて電力を出力する。
商用電力系統が事故で停電したときには、分散型電源は自ら、一定電圧一定周波数の交流電力を、自立出力として負荷に提供する。但し、その場合、100V負荷には100V、200V負荷には200Vを提供しなければならない。従って、系統連系時とは異なる回路構成が必要となる。
A distributed power source linked to a single-phase three-wire commercial power system generally has a voltage synchronized with an AC voltage (200 V) between the voltage lines U and W among the voltage lines U and W and the neutral line O. Output power.
When a commercial power system fails due to an accident, the distributed power supply itself provides AC power with a constant voltage and a constant frequency to the load as an independent output. However, in that case, 100V must be provided for 100V and 200V for 200V. Therefore, a circuit configuration different from that at the time of system interconnection is required.

このような回路構成としては、例えば、インバータと需要家の分電盤との間に、絶縁トランスを置けば、インバータの単相2線出力を、中性線付きの単相3線出力に変換することができる。また、インバータ自体を、単相3線出力が可能な3レグのフルブリッジ回路にしてもよい(例えば特許文献1〜5参照。)。   As such a circuit configuration, for example, if an insulating transformer is placed between the inverter and the distribution board of the customer, the single-phase two-wire output of the inverter is converted into a single-phase three-wire output with a neutral wire. can do. The inverter itself may be a three-leg full bridge circuit capable of single-phase three-wire output (see, for example, Patent Documents 1 to 5).

特開平6−319266号公報JP-A-6-319266 特開平7−163153号公報JP 7-163153 A 特開2003−18859号公報JP 2003-18859 A 特開2015−27197号公報Japanese Patent Laying-Open No. 2015-27197 特開2015−211537号公報JP 2015-2111537 A

しかしながら、絶縁トランスを使用した場合、その絶縁トランスは、自立出力の場合にのみ使用され、多くの時間である系統連系時には使用されない。3レグのインバータの場合も、中性線用のレグ及びリアクトルが実際に使用されるのは、自立出力の場合のみであり、系統連系時には使用されない。   However, when an insulation transformer is used, the insulation transformer is used only in the case of a self-sustained output, and is not used at the time of grid connection that is a lot of time. In the case of a three-leg inverter, the neutral wire leg and reactor are actually used only in the case of a self-sustained output, and not used during grid connection.

また、特に、複数の分散型電源を組合せた分散型電源システムでは、それぞれの分散型電源に自立出力のときのみに使用する回路要素を設けなければならない。さらに、自立出力時は、一定電圧一定周波数で制御するインバータを並列で運転するため、電圧と位相を厳密に一致させることは難しく、そのため、複数の分散型電源の間で横流が流れ、電力変換の効率が低下する。   In particular, in a distributed power supply system in which a plurality of distributed power supplies are combined, each distributed power supply must be provided with a circuit element that is used only for independent output. In addition, during independent output, inverters controlled at a constant voltage and a constant frequency are operated in parallel, so it is difficult to make the voltage and phase exactly match. Decreases the efficiency.

かかる従来の問題点に鑑み、本発明は、複数の分散型電源を含む分散型電源システムにおいて、自立出力のみに使用する使用頻度の低い回路要素を減らし、かつ、横流を抑制しつつ、単相3線式の自立出力を提供することを目的とする。   In view of such a conventional problem, the present invention provides a single-phase power supply system that includes a plurality of distributed power supplies and reduces circuit elements that are not used frequently only for a stand-alone output and suppresses cross current. The purpose is to provide a three-wire self-supporting output.

一表現による本発明は、単相3線式の交流電路に接続された分散型電源システムであって、単相3線の電圧線をU線及びW線、中性線をO線とするとき、第1直流電源及び、当該第1直流電源と前記交流電路との間に設けられた電力変換装置を含み、自立出力用の2線を有する単相の第1分散型電源と、第2直流電源及び、当該第2直流電源と前記交流電路との間に設けられた電力変換装置を含み、自立出力用の2線を有する単相の第2分散型電源と、前記第1分散型電源の前記2線を前記交流電路のU線及びO線に接続し、前記第2分散型電源の前記2線を前記交流電路のW線及びO線に接続する自立出力用電路と、前記第1分散型電源による自立出力の交流位相と、前記第2分散型電源による自立出力の交流位相とを、互いに反転させる制御部と、を備えている。   The present invention according to one expression is a distributed power supply system connected to a single-phase three-wire AC circuit, wherein the single-phase three-wire voltage line is a U line and a W line, and the neutral line is an O line. A first DC power source, and a power converter provided between the first DC power source and the AC circuit, and a single-phase first distributed power source having two wires for self-sustained output, and a second DC Including a power source and a power converter provided between the second DC power source and the AC circuit, a single-phase second distributed power source having two wires for self-sustained output, and the first distributed power source A self-sustained output circuit that connects the two lines to the U and O lines of the AC circuit, and connects the two lines of the second distributed power source to the W and O lines of the AC circuit, and the first distribution The AC phase of the self-sustained output by the power source and the AC phase of the self-sustained output by the second distributed power source are reversed. And it includes a control unit, a.

他の表現による本発明は、商用電力系統と繋がる単相3線式の交流電路に接続可能な分散型電源システムであって、単相3線の電圧線をU線及びW線、中性線をO線とするとき、第1直流電源及び、当該第1直流電源と前記交流電路との間に設けられた電力変換装置を含み、通常出力の出力線の他、自立出力の2線を有する単相の第1分散型電源と、第2直流電源及び、当該第2直流電源と前記交流電路との間に設けられた電力変換装置を含み、通常出力の出力線の他、自立出力の2線を有する単相の第2分散型電源と、前記第1分散型電源の前記出力線及び前記第2分散型電源の前記出力線を互いに並列接続して前記交流電路に接続する系統連系用電路と、前記第1分散型電源の前記2線を前記交流電路のU線及びO線に接続し、前記第2分散型電源の前記2線を前記交流電路のW線及びO線に接続する自立出力用電路と、前記第1分散型電源による自立出力の交流位相と、前記第2分散型電源による自立出力の交流位相とを、互いに反転させる制御部と、を備えている。   The present invention according to another expression is a distributed power supply system that can be connected to a single-phase three-wire AC circuit connected to a commercial power system, wherein the single-phase three-wire voltage line is a U-line, a W-line, and a neutral line. Includes a first DC power source and a power converter provided between the first DC power source and the AC circuit, and has two lines of independent output in addition to the normal output line. It includes a single-phase first distributed power source, a second DC power source, and a power converter provided between the second DC power source and the AC circuit. A single-phase second distributed power source having a line, and the output line of the first distributed power source and the output line of the second distributed power source are connected in parallel to each other and connected to the AC circuit An electric circuit and the two lines of the first distributed power supply are connected to a U line and an O line of the AC electric circuit; A self-sustained output circuit that connects the two lines of the distributed power source to the W line and the O line of the AC power circuit, an AC phase of the self-sustained output by the first distributed power source, and a self-sustained output by the second distributed power source And a controller that inverts the AC phase with each other.

複数の分散型電源を含む本発明の分散型電源システムによれば、自立出力のみに使用する使用頻度の低い回路要素を減らし、かつ、横流を抑制しつつ、単相3線式の自立出力を提供することができる。   According to the distributed power supply system of the present invention including a plurality of distributed power supplies, a single-phase three-wire self-sustained output can be achieved while reducing infrequently used circuit elements used only for self-sustained outputs and suppressing cross current. Can be provided.

直流電源として蓄電池を用いる分散型電源の回路構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the circuit structure of the distributed power supply which uses a storage battery as DC power supply. 直流電源として太陽光発電を用いる分散型電源の回路構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the circuit structure of the distributed power supply which uses photovoltaic power generation as DC power supply. 蓄電池を直流電源とする分散型電源及び太陽光発電パネルを直流電源とする分散型電源を含む、分散型電源システムの回路構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the circuit structure of a distributed power supply system including the distributed power source which uses a storage battery as a DC power supply, and the distributed power source which uses a photovoltaic power generation panel as a DC power supply. 蓄電池を直流電源とする2台の分散型電源及び太陽光発電パネルを直流電源とする1台の分散型電源を含む、分散型電源システムの回路構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the circuit structure of a distributed power supply system including two distributed power supplies which use a storage battery as a DC power supply, and one distributed power supply which uses a photovoltaic power generation panel as a DC power supply. 蓄電池を直流電源とする2台の分散型電源を互いに並列接続し、太陽光発電パネルを直流電源とする分散型電源を補助入力として用いる回路構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the circuit structure which uses two distributed power supplies which use a storage battery as a DC power supply, and uses the distributed power supply which uses a photovoltaic power generation panel as a DC power supply as an auxiliary input. 蓄電池を直流電源とする2台の分散型電源を互いに直列接続し、太陽光発電パネルを直流電源とする分散型電源を補助入力として用いる回路構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the circuit structure which uses two distributed power supplies which use a storage battery as a DC power supply, and uses the distributed power supply which uses a photovoltaic power generation panel as a DC power supply as an auxiliary input. 図4(系統連系)と図6(直列接続方式による自立出力)とを重ねて表した回路構成を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a circuit configuration in which FIG. 4 (system interconnection) and FIG. 6 (independent output by a series connection method) are superimposed.

[実施形態の要旨]
本発明の実施形態の要旨としては、少なくとも以下のものが含まれる。
[Summary of Embodiment]
The gist of the embodiment of the present invention includes at least the following.

(1)これは、単相3線式の交流電路に接続された分散型電源システムであって、単相3線の電圧線をU線及びW線、中性線をO線とするとき、第1直流電源及び、当該第1直流電源と前記交流電路との間に設けられた電力変換装置を含み、自立出力用の2線を有する単相の第1分散型電源と、第2直流電源及び、当該第2直流電源と前記交流電路との間に設けられた電力変換装置を含み、自立出力用の2線を有する単相の第2分散型電源と、前記第1分散型電源の前記2線を前記交流電路のU線及びO線に接続し、前記第2分散型電源の前記2線を前記交流電路のW線及びO線に接続する自立出力用電路と、前記第1分散型電源による自立出力の交流位相と、前記第2分散型電源による自立出力の交流位相とを、互いに反転させる制御部と、を備えている。   (1) This is a distributed power supply system connected to a single-phase three-wire AC circuit, where the single-phase three-wire voltage line is the U line and W line, and the neutral line is the O line. A first DC power supply, a power converter provided between the first DC power supply and the AC circuit, a single-phase first distributed power supply having two wires for self-sustained output, and a second DC power supply And a single phase second distributed power source having two wires for self-sustained output, including a power converter provided between the second DC power source and the AC circuit, and the first distributed power source. A self-sustained output circuit that connects two lines to the U line and the O line of the AC circuit, and connects the two lines of the second distributed power source to the W line and the O line of the AC circuit; and the first distributed type A controller that inverts the AC phase of the self-sustained output from the power supply and the AC phase of the self-sustained output from the second distributed power supply; It is equipped with a.

上記のように構成された分散型電源システムでは、第1、第2分散型電源の自立出力が互いに直列に接続され、その直列両端がU線、W線に、相互接続点がO線に、それぞれ接続される。これにより、U−O線間電力は第1分散型電源により提供され、W−O線間電力は第2分散型電源により提供され、また、U−W線間電力は第1,第2分散型電源により、提供される。従って、100V負荷、200V負荷のいずれにでも、単相3線の自立出力を提供することができる。また、横流は流れない。さらに、電力変換装置は単相出力であり、中性線用のレグや交流リアクトルを使用しないので、自立出力のみに使用する使用頻度の低い回路要素を減らすことができる。   In the distributed power supply system configured as described above, the self-sustained outputs of the first and second distributed power supplies are connected in series with each other at both ends of the series to the U line and W line, and the interconnection point to the O line. Each is connected. Thereby, the U-O line power is provided by the first distributed power source, the W-O line power is provided by the second distributed power source, and the U-W line power is the first and second distributed power sources. Provided by mold power supply. Therefore, it is possible to provide a single-phase, three-wire self-sustained output for both 100V load and 200V load. In addition, cross current does not flow. Furthermore, since the power conversion device has a single-phase output and does not use a neutral wire leg or an AC reactor, it is possible to reduce circuit elements that are used infrequently and used only for self-sustained output.

(2)また、これは、商用電力系統と繋がる単相3線式の交流電路に接続可能な分散型電源システムであって、単相3線の電圧線をU線及びW線、中性線をO線とするとき、第1直流電源及び、当該第1直流電源と前記交流電路との間に設けられた電力変換装置を含み、通常出力の出力線の他、自立出力の2線を有する単相の第1分散型電源と、第2直流電源及び、当該第2直流電源と前記交流電路との間に設けられた電力変換装置を含み、通常出力の出力線の他、自立出力の2線を有する単相の第2分散型電源と、前記第1分散型電源の前記出力線及び前記第2分散型電源の前記出力線を互いに並列接続して前記交流電路に接続する系統連系用電路と、前記第1分散型電源の前記2線を前記交流電路のU線及びO線に接続し、前記第2分散型電源の前記2線を前記交流電路のW線及びO線に接続する自立出力用電路と、前記第1分散型電源による自立出力の交流位相と、前記第2分散型電源による自立出力の交流位相とを、互いに反転させる制御部と、を備えている。   (2) In addition, this is a distributed power supply system that can be connected to a single-phase three-wire AC circuit connected to a commercial power system, and a single-phase three-wire voltage line is connected to a U line, a W line, and a neutral line. Includes a first DC power source and a power converter provided between the first DC power source and the AC circuit, and has two lines of independent output in addition to the normal output line. It includes a single-phase first distributed power source, a second DC power source, and a power converter provided between the second DC power source and the AC circuit. A single-phase second distributed power source having a line, and the output line of the first distributed power source and the output line of the second distributed power source are connected in parallel to each other and connected to the AC circuit An electric circuit and the two lines of the first distributed power source are connected to a U line and an O line of the AC circuit, and the second distribution A self-sustained output power circuit that connects the two wires of the power source to the W line and the O wire of the AC power circuit, an AC phase of the self-sustained output by the first distributed power source, and an AC phase of the self-sustained output by the second distributed power source And a control unit for inverting each other.

上記のように構成された分散型電源システムでは、系統連系時は第1,第2分散型電源の出力線が互いに並列に接続されている。一方、自立運転時は、第1、第2分散型電源の自立出力が互いに直列に接続され、その直列両端がU線、W線に、相互接続点がO線に、それぞれ接続される。これにより、U−O線間電力は第1分散型電源により提供され、W−O線間電力は第2分散型電源により提供され、また、U−W線間電力は第1,第2分散型電源により、提供される。従って、100V負荷、200V負荷のいずれにでも、単相3線の自立出力を提供することができる。また、横流は流れない。さらに、電力変換装置は単相出力であり、中性線用のレグや交流リアクトルを使用しないので、自立出力のみに使用する使用頻度の低い回路要素を減らすことができる。   In the distributed power supply system configured as described above, the output lines of the first and second distributed power supplies are connected in parallel to each other during grid connection. On the other hand, during the self-sustained operation, the self-sustained outputs of the first and second distributed power sources are connected in series, and both ends of the series are connected to the U line and the W line, and the interconnection point is connected to the O line. Thereby, the U-O line power is provided by the first distributed power source, the W-O line power is provided by the second distributed power source, and the U-W line power is the first and second distributed power sources. Provided by mold power supply. Therefore, it is possible to provide a single-phase, three-wire self-sustained output for both 100V load and 200V load. In addition, cross current does not flow. Furthermore, since the power conversion device has a single-phase output and does not use a neutral wire leg or an AC reactor, it is possible to reduce circuit elements that are used infrequently and used only for self-sustained output.

(3)また、(1)又は(2)の分散型電源システムにおいて、前記第1分散型電源及び前記第2分散型電源の各々は、独立した外部交流電源からの入力を受け付ける補助入力ポートを備え、前記第1分散型電源及び前記第2分散型電源の一方は、前記補助入力ポートを介して前記外部交流電源の電圧を出力し、当該電圧に基づいて、同期した制御を行うための信号を出力し、前記第1分散型電源及び前記第2分散型電源の他方は、前記補助入力ポートを解列して前記信号に基づいて、前記外部交流電源の電圧に同期し、かつ、反転する電圧を出力するものであってもよい。
この場合、一方の分散型電源は外部交流電源の電圧を出力し、他方の分散型電源は、同期した制御を行うための信号によって、一方の分散型電源の電圧と、絶対値を合わせ、かつ、位相を反転することができる。
(3) In the distributed power supply system according to (1) or (2), each of the first distributed power supply and the second distributed power supply has an auxiliary input port that receives an input from an independent external AC power supply. One of the first distributed power supply and the second distributed power supply outputs a voltage of the external AC power supply via the auxiliary input port, and a signal for performing synchronized control based on the voltage The other of the first distributed power source and the second distributed power source is disconnected from the auxiliary input port and synchronized with the voltage of the external AC power source and inverted based on the signal A voltage may be output.
In this case, one distributed power source outputs the voltage of the external AC power source, and the other distributed power source matches the absolute value of the voltage of one distributed power source with a signal for performing synchronized control, and , The phase can be reversed.

(4)また、(3)の分散型電源システムにおいて、前記一方の分散型電源と、前記他方の分散型電源とを、交互に入れ替えることが好ましい。
この場合、直流電源が蓄電池である場合に、一方の分散型電源と他方の分散型電源とでそれぞれの蓄電池の残量が不均衡になるのを抑制し、その結果、蓄電池の放電能力を十分に発揮することができる。
(4) In the distributed power supply system of (3), it is preferable that the one distributed power supply and the other distributed power supply are alternately switched.
In this case, when the DC power supply is a storage battery, the remaining power of each storage battery is prevented from becoming unbalanced between one distributed power supply and the other distributed power supply, and as a result, the discharge capacity of the storage battery is sufficiently Can be demonstrated.

(5)また、(3)又は(4)の分散型電源システムにおいて、前記直流電源は蓄電池であり、前記一方の分散型電源は、前記外部交流電源の電圧を前記蓄電池に出力して充電するようにしてもよい。
この場合、外部交流電源の出力を無駄なく使用することができる。
(5) Also, in the distributed power supply system of (3) or (4), the DC power supply is a storage battery, and the one distributed power supply is charged by outputting the voltage of the external AC power supply to the storage battery. You may do it.
In this case, the output of the external AC power supply can be used without waste.

[実施形態の詳細]
以下、本発明の一実施形態に係る分散型電源システムについて、検討過程の説明も入れながら順を追って説明する。
[Details of the embodiment]
Hereinafter, a distributed power supply system according to an embodiment of the present invention will be described step by step with an explanation of the examination process.

《蓄電池と電力変換装置とによる分散型電源》
図1は、直流電源として蓄電池を用いる分散型電源の回路構成の一例を示す図である。図において、この分散型電源ESは、電力変換装置1Bと、蓄電池2Bとによって構成されている。電力変換装置1Bは、蓄電池2Bと単相3線式の交流電路3との間に設けられている。なお、単相3線の電圧線はU線、W線、中性線はO線とする。
《Distributed power supply with storage battery and power conversion device》
FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a circuit configuration of a distributed power source that uses a storage battery as a DC power source. In the figure, the distributed power source ES is composed of a power conversion device 1B and a storage battery 2B. The power conversion device 1B is provided between the storage battery 2B and the single-phase three-wire AC circuit 3. Note that single-phase three-wire voltage lines are U lines and W lines, and neutral lines are O lines.

交流電路3には需要家の負荷(図示せず。)が接続され、受電点で商用電力系統に接続されている。商用電力系統の故障時には、電力変換装置1Bは、自立出力ポート4にAC101Vの出力を行うことができる。また、電力変換装置1Bは、補助入力ポート5を備えている。補助入力ポート5は、商用電力系統以外の独立した外部交流電源からの入力を、受け付けることができる。   A load (not shown) of a consumer is connected to the AC power line 3 and is connected to a commercial power system at a power receiving point. When the commercial power system fails, the power converter 1B can output AC 101V to the self-sustained output port 4. Further, the power conversion device 1 </ b> B includes an auxiliary input port 5. The auxiliary input port 5 can accept input from an independent external AC power source other than the commercial power system.

電力変換装置1Bは、主回路構成要素として、直流側コンデンサ6、DC/DCコンバータ8、中間コンデンサ9、インバータ11、交流リアクトル12、交流側コンデンサ13、コンデンサ14,15、系統連系スイッチ16、自立出力スイッチ17、及び、補助入力スイッチ18を備えている。DC/DCコンバータ8は、直流リアクトル7と、ハイサイドのスイッチング素子Q1と、ローサイドのスイッチング素子Q2とを備えている。スイッチング素子Q1,Q2としては例えば、MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor)を使用することができる。MOSFETのスイッチング素子Q1,Q2はそれぞれ、ダイオード(ボディダイオード)d1,d2を有している。   The power conversion device 1B includes, as main circuit components, a DC side capacitor 6, a DC / DC converter 8, an intermediate capacitor 9, an inverter 11, an AC reactor 12, an AC side capacitor 13, capacitors 14 and 15, a grid interconnection switch 16, A self-supporting output switch 17 and an auxiliary input switch 18 are provided. The DC / DC converter 8 includes a DC reactor 7, a high-side switching element Q1, and a low-side switching element Q2. For example, MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor) can be used as the switching elements Q1, Q2. The MOSFET switching elements Q1, Q2 have diodes (body diodes) d1, d2, respectively.

各スイッチング素子Q1,Q2は、制御部30により制御される。DC/DCコンバータ8は双方向に動作可能であり、蓄電池2Bを放電させる場合は、放電電圧を昇圧してDCバス10に供給する昇圧回路となり、逆に、蓄電池2Bを充電するときは、DCバス10の電圧を降圧して蓄電池2Bに与える降圧回路となる。   Each switching element Q1, Q2 is controlled by the control unit 30. The DC / DC converter 8 can operate in both directions. When discharging the storage battery 2B, the DC / DC converter 8 becomes a booster circuit that boosts the discharge voltage and supplies it to the DC bus 10. Conversely, when charging the storage battery 2B, This is a step-down circuit that steps down the voltage of the bus 10 and applies it to the storage battery 2B.

DC/DCコンバータ8の高圧側は、DCバス10に接続されている。中間コンデンサ9は、DCバス10の2線間に接続され、当該2線間の直流電圧を平滑化する。
インバータ11は、フルブリッジ回路を構成するスイッチング素子Q3〜Q6を備えている。これらスイッチング素子Q3〜Q6は、例えば、MOSFETである。MOSFETの場合は、スイッチング素子Q3〜Q6がそれぞれ、ダイオード(ボディダイオード)d3〜d6を有している。
The high voltage side of the DC / DC converter 8 is connected to the DC bus 10. The intermediate capacitor 9 is connected between the two lines of the DC bus 10 and smoothes the DC voltage between the two lines.
The inverter 11 includes switching elements Q3 to Q6 that constitute a full bridge circuit. These switching elements Q3 to Q6 are, for example, MOSFETs. In the case of a MOSFET, the switching elements Q3 to Q6 have diodes (body diodes) d3 to d6, respectively.

各スイッチング素子Q3〜Q6は、制御部30により制御される。インバータ11は双方向に動作可能であり、蓄電池2Bを放電させるときは、DCバス10の電圧を交流電圧に変換する。逆に、蓄電池2Bを充電するときは、交流電圧を整流した直流電圧を、DCバス10に供給する。   Each of the switching elements Q3 to Q6 is controlled by the control unit 30. The inverter 11 can operate in both directions, and converts the voltage of the DC bus 10 into an AC voltage when discharging the storage battery 2B. Conversely, when charging the storage battery 2 </ b> B, a DC voltage obtained by rectifying the AC voltage is supplied to the DC bus 10.

インバータ11の交流側では、交流リアクトル12及び交流側コンデンサ13がフィルタ回路を構成し、インバータ11で発生する高周波ノイズが交流電路3側へ漏れ出ないように、通過を阻止している。   On the alternating current side of the inverter 11, the alternating current reactor 12 and the alternating current side capacitor 13 constitute a filter circuit, and the high frequency noise generated in the inverter 11 is prevented from passing to the alternating current circuit 3 side.

計測用の回路要素としては、DC/DCコンバータ8の低圧側(図の左側)に、電圧センサ21及び電流センサ22が設けられている。電圧センサ21は蓄電池2Bと並列接続され、蓄電池2Bの端子電圧を検出する。検出された電圧の情報は、制御部30に提供される。電流センサ22は、DC/DCコンバータ8に流れる電流を検出する。DC/DCコンバータ8に流れる電流は、直流側コンデンサ6に流れる電流を無視すれば、蓄電池2Bに流れる電流でもある。検出された電流の情報は、制御部30に提供される。   As a circuit element for measurement, a voltage sensor 21 and a current sensor 22 are provided on the low voltage side (left side in the figure) of the DC / DC converter 8. The voltage sensor 21 is connected in parallel with the storage battery 2B and detects the terminal voltage of the storage battery 2B. Information on the detected voltage is provided to the control unit 30. The current sensor 22 detects a current flowing through the DC / DC converter 8. The current flowing through the DC / DC converter 8 is also the current flowing through the storage battery 2B if the current flowing through the DC capacitor 6 is ignored. Information on the detected current is provided to the control unit 30.

中間コンデンサ9には電圧センサ23が並列接続されている。電圧センサ23は、中間コンデンサ9の両端電圧すなわち、DCバス10の電圧を検出する。検出された電圧の情報は、制御部30に提供される。   A voltage sensor 23 is connected in parallel to the intermediate capacitor 9. The voltage sensor 23 detects the voltage across the intermediate capacitor 9, that is, the voltage of the DC bus 10. Information on the detected voltage is provided to the control unit 30.

一方、交流側には、交流リアクトル12に流れる電流を検出する電流センサ24が設けられている。電流センサ24によって検出された電流の情報は、制御部30に提供される。また、コンデンサ14,15とそれぞれ並列に、電圧センサ25,26が設けられている。電圧センサ25,26によって検出された電圧の情報は、制御部30に提供される。2つの電圧センサ25,26が検出する電圧の和は、交流側コンデンサ13の両端の電圧である。   On the other hand, a current sensor 24 that detects a current flowing through the AC reactor 12 is provided on the AC side. Information on the current detected by the current sensor 24 is provided to the control unit 30. In addition, voltage sensors 25 and 26 are provided in parallel with the capacitors 14 and 15, respectively. Information on the voltages detected by the voltage sensors 25 and 26 is provided to the control unit 30. The sum of the voltages detected by the two voltage sensors 25, 26 is the voltage across the AC capacitor 13.

系統連系スイッチ16、自立出力スイッチ17、及び、補助入力スイッチ18は、制御部30により、開閉される。
制御部30は例えば、CPU(Central Processing Unit)を含み、ソフトウェア(コンピュータプログラム)をCPUが実行することで、必要な制御機能を実現する。ソフトウェアは、制御部30の記憶装置(図示せず。)に格納される。
The grid interconnection switch 16, the independent output switch 17, and the auxiliary input switch 18 are opened and closed by the control unit 30.
The control unit 30 includes, for example, a CPU (Central Processing Unit), and a necessary control function is realized by the CPU executing software (computer program). The software is stored in a storage device (not shown) of the control unit 30.

系統連系時における上記分散型電源ESでは、系統連系スイッチ16が閉路し、自立出力スイッチ17及び補助入力スイッチ18は開路している。蓄電池2Bの放電による電圧・電流は、DC/DCコンバータ8及びインバータ11を経て交流の電圧・電流に変換され、交流電路3に供給される。出力電圧はAC202Vであり、U線、W線の2線間に供給される。コンデンサ14,15は交流電路3側の単相3線の各電圧を検出するために設けられているが、O線は、分散型電源ESの出力又は分散型電源ESへの入力には関与しない。   In the distributed power source ES at the time of grid connection, the grid connection switch 16 is closed, and the self-supporting output switch 17 and the auxiliary input switch 18 are opened. The voltage / current generated by the discharge of the storage battery 2 </ b> B is converted into an AC voltage / current via the DC / DC converter 8 and the inverter 11 and supplied to the AC circuit 3. The output voltage is AC202V and is supplied between the U line and the W line. The capacitors 14 and 15 are provided for detecting each voltage of the single-phase three-wire on the AC electric circuit 3 side, but the O-line is not involved in the output of the distributed power source ES or the input to the distributed power source ES. .

分散型電源ESから交流電路3に供給された電力は、需要家の負荷によって消費される(逆潮による売電はしない。)。
また、交流から直流へ、逆方向への電力変換を行えば、商用電力系統の電力により、蓄電池2Bを充電することができる。
The electric power supplied from the distributed power source ES to the AC electric circuit 3 is consumed by the load of the consumer (the power is not sold by the reverse power).
Moreover, if power conversion from AC to DC is performed in the reverse direction, the storage battery 2B can be charged by the power of the commercial power system.

一方、商用電力系統が停電しているとき又は商用電力系統に依存しないときは、分散型電源ESは、自立運転を行い、自立出力ポート4にAC101Vの出力を提供することができる。すなわち、自立運転時のDC/DCコンバータ8及びインバータ11は、AC101Vの出力電圧となるようにスイッチング動作する。このとき、自立出力スイッチ17が閉路し、系統連系スイッチ16及び補助入力スイッチ18は開路している。自立出力の電流は、電流センサ27によって検出される。検出された電流の情報は、制御部30に提供される。   On the other hand, when the commercial power system is out of power or not dependent on the commercial power system, the distributed power source ES can perform a self-sustained operation and provide an AC 101V output to the self-sustained output port 4. That is, the DC / DC converter 8 and the inverter 11 during the self-sustained operation perform a switching operation so that the output voltage is AC 101V. At this time, the self-supporting output switch 17 is closed, and the grid connection switch 16 and the auxiliary input switch 18 are opened. The current of the self-supporting output is detected by the current sensor 27. Information on the detected current is provided to the control unit 30.

また、補助入力ポート5に外部から与えられる電圧は、電圧センサ28によって検出される。検出された電圧の情報は、制御部30に提供される。補助入力ポート5に外部交流電源から入力(AC101V)が与えられる場合は、系統連系スイッチ16を開路して、補助入力スイッチ18を閉路すれば、分散型電源ESに外部交流電源の電力を取り込むことができる。補助入力スイッチ18を閉路した状態で、自立出力スイッチ17を閉じると、補助入力により自立出力ポート4に接続された負荷に給電することができる。また、必要により、補助入力によって蓄電池2Bの充電を行うことができる。   Further, the voltage applied from the outside to the auxiliary input port 5 is detected by the voltage sensor 28. Information on the detected voltage is provided to the control unit 30. When the input (AC101V) is applied to the auxiliary input port 5 from the external AC power source, the power of the external AC power source is taken into the distributed power source ES by opening the grid connection switch 16 and closing the auxiliary input switch 18. be able to. When the self-supporting output switch 17 is closed with the auxiliary input switch 18 closed, power can be supplied to the load connected to the self-supporting output port 4 by the auxiliary input. Further, if necessary, the storage battery 2B can be charged by auxiliary input.

《太陽光発電と電力変換装置とによる分散型電源》
図2は、直流電源として太陽光発電を用いる分散型電源の回路構成の一例を示す図である。図において、この分散型電源PVは、電力変換装置1Pと、太陽光発電パネル2Pとによって構成されている。電力変換装置1Pは、太陽光発電パネル2Pと単相3線式の交流電路3との間に設けられている。なお、単相3線の電圧線はU線、W線、中性線はO線とする。
《Distributed power supply by photovoltaic power generation and power conversion device》
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a circuit configuration of a distributed power source that uses solar power generation as a DC power source. In the figure, the distributed power source PV is composed of a power conversion device 1P and a photovoltaic power generation panel 2P. The power conversion device 1P is provided between the photovoltaic power generation panel 2P and the single-phase three-wire AC circuit 3. Note that single-phase three-wire voltage lines are U lines and W lines, and neutral lines are O lines.

交流電路3には需要家の負荷(図示せず。)が接続され、受電点で商用電力系統に接続されている。商用電力系統の故障時には、電力変換装置1Pは、自立出力ポート4にAC101Vの出力を行うことができる。
電力変換装置1Pの内部構成が、図1に示した電力変換装置1Bと異なるのは、補助入力ポート5が無い点、及び、交流から直流への逆方向変換は行わない点であり、その他の構成は同様である。
A load (not shown) of a consumer is connected to the AC power line 3 and is connected to a commercial power system at a power receiving point. At the time of failure of the commercial power system, the power conversion device 1P can output AC 101V to the independent output port 4.
The internal configuration of the power conversion device 1P is different from that of the power conversion device 1B shown in FIG. 1 in that there is no auxiliary input port 5 and that reverse conversion from AC to DC is not performed. The configuration is the same.

系統連系時における上記分散型電源PVでは、系統連系スイッチ16が閉路し、自立出力スイッチ17は開路している。太陽光発電パネル2Pの発電による電圧・電流は、DC/DCコンバータ8及びインバータ11を経て交流の電圧・電流に変換され、交流電路3に供給される。出力電圧はAC202Vであり、U線、W線の2線間に供給される。   In the distributed power source PV at the time of grid connection, the grid connection switch 16 is closed and the self-sustained output switch 17 is opened. The voltage / current generated by the photovoltaic power generation panel 2 </ b> P is converted into an AC voltage / current via the DC / DC converter 8 and the inverter 11 and supplied to the AC circuit 3. The output voltage is AC202V and is supplied between the U line and the W line.

分散型電源PVから交流電路3に供給された電力は、需要家の負荷によって消費される他、逆潮により売電することができる。
一方、商用電力系統が停電しているとき又は商用電力系統に依存しないときは、分散型電源PVは、自立運転を行い、自立出力ポート4にAC101Vの出力を提供することができる。すなわち、自立運転時のDC/DCコンバータ8及びインバータ11は、AC101Vの出力電圧となるようにスイッチング動作する。このとき、自立出力スイッチ17が閉路し、系統連系スイッチ16は開路している。
The electric power supplied from the distributed power source PV to the AC power line 3 is consumed by the load of the consumer and can be sold by reverse tide.
On the other hand, when the commercial power system is out of power or not dependent on the commercial power system, the distributed power source PV can perform a self-sustained operation and provide an AC 101V output to the self-sustained output port 4. That is, the DC / DC converter 8 and the inverter 11 during the self-sustained operation perform a switching operation so that the output voltage is AC 101V. At this time, the self-supporting output switch 17 is closed and the grid connection switch 16 is open.

上記のように構成された分散型電源ES,PVは、これらを組み合わせて分散型電源システムとして使用することができる。
以下、このような分散型電源システムについて説明する。
The distributed power sources ES and PV configured as described above can be combined to be used as a distributed power system.
Hereinafter, such a distributed power supply system will be described.

《ES+PVの例》
図3は、分散型電源ES及び分散型電源PVを含む、分散型電源システムの回路構成の一例を示す図である。図において、分散型電源ESの内部構成は図1と同じであり、また、分散型電源PVの内部構成は図2と同じである(以下同様。)。
<< Example of ES + PV >>
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a circuit configuration of a distributed power supply system including the distributed power supply ES and the distributed power supply PV. In the figure, the internal configuration of the distributed power source ES is the same as that of FIG. 1, and the internal configuration of the distributed power source PV is the same as that of FIG. 2 (the same applies hereinafter).

図において、交流電路3には、需要家の負荷としてU線−O線間の負荷Ruoと、W線−O線間の負荷Rwoと、U線−W線間の負荷Ruwとが接続されている。単相3線の商用電力系統は、相電源Pu,Pwとして表すことができる。分散型電源ES及び分散型電源PVは、交流側で互いに並列接続され、3線(U,O,W)により交流電路3に接続されている。但し、交流電力の受け渡しに寄与しているのは2線(U,W)であり、電圧は、AC202Vである。   In the figure, a load Ruo between the U line and the O line, a load Rwo between the W line and the O line, and a load Ruw between the U line and the W line are connected to the AC circuit 3 as the load of the consumer. Yes. A single-phase three-wire commercial power system can be represented as phase power supplies Pu and Pw. The distributed power source ES and the distributed power source PV are connected in parallel to each other on the AC side, and are connected to the AC circuit 3 by three wires (U, O, W). However, two wires (U, W) contribute to the exchange of AC power, and the voltage is AC202V.

分散型電源ESの自立出力ポート4には、特定負荷Rsが接続されている。分散型電源ESの補助入力ポート5には、分散型電源PVの自立出力が入力可能である。
交流電路3のU線、W線に流れる電流は、それぞれ、電流センサ31,32によって検出される。また、分散型電源PVから交流電路3のW線に接続される電路に電流センサ33が設けられている。電流センサ31〜33の検出出力は、分散型電源ESにおける制御部30に提供される。
A specific load Rs is connected to the independent output port 4 of the distributed power source ES. A self-sustained output of the distributed power source PV can be input to the auxiliary input port 5 of the distributed power source ES.
Currents flowing through the U line and the W line of the AC circuit 3 are detected by current sensors 31 and 32, respectively. Further, a current sensor 33 is provided on the electric circuit connected from the distributed power source PV to the W line of the AC electric circuit 3. The detection outputs of the current sensors 31 to 33 are provided to the control unit 30 in the distributed power source ES.

系統連系時の分散型電源ESは、単相3線の電圧線U−W間(AC202V)に接続され、入力(充電)又は出力(放電)の動作を行う。系統連系時の分散型電源PVは、単相3線の電圧線U−W間(AC202V)に接続され、発電電力を交流電路3に供給する。
自立出力時の分散型電源ESは、自立出力ポート4から、AC101Vの出力を行う。
分散型電源ESの補助入力ポート5に与えることができる分散型電源PVの自立出力ポート4からの補助入力は、AC101Vで最大1.5kWである。
The distributed power source ES at the time of grid connection is connected between the single-phase three-wire voltage lines U and W (AC202V), and performs an input (charge) or output (discharge) operation. The distributed power source PV at the time of grid connection is connected between the single-phase three-wire voltage lines U and W (AC202V) and supplies generated power to the AC circuit 3.
The distributed power source ES at the time of self-sustained output outputs AC 101 V from the self-sustained output port 4.
The auxiliary input from the self-sustained output port 4 of the distributed power source PV that can be supplied to the auxiliary input port 5 of the distributed power source ES is 1.5 kW at maximum with AC 101V.

分散型電源ESの自立出力中に補助入力ポート5に、外部交流電源としての分散型電源PVから自立出力が供給されると、これを電圧センサ28により検出した分散型電源ESは、自立出力スイッチ17及び補助入力スイッチ18を閉路する(系統連系スイッチ16は開路)。これにより、分散型電源PVの出力する電力を、自己の自立出力ポート4を経由して特定負荷Rsに供給することができる。特定負荷Rsの電力消費が補助入力ポート5への最大入力、すなわち分散型電源PVの自立出力の最大値1.5kWよりも小さいときには、余った電力で蓄電池2Bを充電することができる。従って、分散型電源PVの出力を無駄なく使用することができる。   When a self-sustained output is supplied from the distributed power source PV as an external AC power source to the auxiliary input port 5 during the self-sustained output of the distributed power source ES, the distributed power source ES detected by the voltage sensor 28 is a self-sustained output switch. 17 and the auxiliary input switch 18 are closed (the grid connection switch 16 is opened). Thereby, the electric power output from the distributed power source PV can be supplied to the specific load Rs via the self-supporting output port 4. When the power consumption of the specific load Rs is smaller than the maximum input to the auxiliary input port 5, that is, the maximum value of the independent output of the distributed power source PV is 1.5 kW, the storage battery 2B can be charged with the surplus power. Therefore, the output of the distributed power source PV can be used without waste.

《ES2台+PVの例》
次に、2台の分散型電源ESの並列運転について考察する。
<Example of 2 ES + PV>
Next, consider the parallel operation of two distributed power sources ES.

《系統連系》
図4は、2台の分散型電源及び1台の分散型電源PVを含む、分散型電源システムの回路構成の一例を示す図である。2台の分散型電源の一方がES−1、他方がES−2とする。図は、見やすくするために、系統連系時に使用しない自立出力と補助入力の回路は省略している。
<< grid connection >>
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a circuit configuration of a distributed power supply system including two distributed power supplies and one distributed power supply PV. One of the two distributed power sources is ES-1, and the other is ES-2. In the figure, for the sake of clarity, the circuits of the independent output and auxiliary input that are not used during grid connection are omitted.

交流電路3の3線(U,O,W)は、2台の分散型電源ES−1,ES−2及び分散型電源PVの各出力を互いに並列に接続する系統連系用電路41を含んでいる。これら3台の分散型電源ES−1,ES−2,PVは交流電路3の2線(U線、W線、AC202V)に対して入力又は出力を行う動作をする。交流電路3のU線、W線に流れる電流は、それぞれ、電流センサ31,32によって検出される。また、分散型電源PVから交流電路3のW線に接続される電路に電流センサ33が設けられている。電流センサ31〜33の検出出力は、例えば分散型電源ES−1における制御部30に提供される。制御部30は、電流センサ31,32の検出する電流値に基づいて、受電点の電力を計測することができる。   The three lines (U, O, W) of the AC circuit 3 include a grid connection circuit 41 that connects the outputs of the two distributed power sources ES-1 and ES-2 and the distributed power source PV in parallel with each other. It is out. These three distributed power sources ES-1, ES-2, and PV operate to input or output two lines (U line, W line, AC 202V) of the AC circuit 3. Currents flowing through the U line and the W line of the AC circuit 3 are detected by current sensors 31 and 32, respectively. Further, a current sensor 33 is provided on the electric circuit connected from the distributed power source PV to the W line of the AC electric circuit 3. The detection outputs of the current sensors 31 to 33 are provided to the control unit 30 in the distributed power supply ES-1, for example. The control unit 30 can measure the power at the power receiving point based on the current values detected by the current sensors 31 and 32.

また、電流センサ33によって、分散型電源PVの出力電流を計測する。分散型電源PVは、2線出力であるため、電流センサ33は、幹線から分岐するU線、W線のいずれか1線に設ければよい。   Further, the output current of the distributed power source PV is measured by the current sensor 33. Since the distributed power source PV has a two-wire output, the current sensor 33 may be provided on any one of the U line and the W line branched from the main line.

まず、1台の分散型電源ES−1のみを考えると、このときには、電流センサ31,32の電流検出信号を当該分散型電源ES−1の制御部30に入力し、当該分散型電源ES−1内部で検出できる系統電圧と乗じた演算によって、受電点の電力を求めることができる。そこで、この受電点電力が0になるように(すなわち逆潮しないように)分散型電源ES−1の出力電流を制御すれば、需要家の負荷消費に等しい電力を、分散型電源ES−1が出力することができる。   First, considering only one distributed power source ES-1, at this time, the current detection signals of the current sensors 31, 32 are input to the control unit 30 of the distributed power source ES-1, and the distributed power source ES- 1 The power at the power receiving point can be obtained by calculation multiplied by the system voltage that can be detected inside. Therefore, if the output current of the distributed power source ES-1 is controlled so that the power at the receiving point becomes zero (that is, so as not to reverse power flow), the power equal to the consumer's load consumption can be obtained. Can be output.

次に、2台の分散型電源ES−1,ES−2と1台の分散型電源PVとを互いに組み合わせた場合の電力制御について考える。
まず、分散型電源ES−1,ES−2は、2台のうちのいずれか一方をマスター、他方をスレーブとする。そして、電流センサ31〜33の検出出力の信号線は、マスターの制御部30に入力する。マスターは、1台のときと同様に受電点電力を計算して、その結果に基づいて充放電電力指令値を設定し、指令値をマスターとスレーブとに分配する。分配方法は種々考えられるが、放電時は下記の式(1)、充電時は式(2)に従って、蓄電池の残量に応じて電力を分配すればマスターとスレーブの電池残量が互いに乖離することなく一致した状態を維持することができる。
Next, consider power control when two distributed power sources ES-1 and ES-2 and one distributed power source PV are combined with each other.
First, in the distributed power sources ES-1 and ES-2, one of the two is a master and the other is a slave. The detection output signal lines of the current sensors 31 to 33 are input to the master control unit 30. The master calculates the power at the receiving point in the same manner as in the case of one unit, sets the charge / discharge power command value based on the result, and distributes the command value to the master and the slave. Various distribution methods can be considered, but if the power is distributed according to the remaining amount of the storage battery according to the following equation (1) at the time of discharging and according to the equation (2) at the time of charging, the remaining battery amounts of the master and the slave will deviate from each other. It is possible to maintain a consistent state without any problems.

以下のように定義する。
P:マスターとスレーブを合わせた充放電電力の指令値(符号は放電を正、充電を負とする)
:マスターの充放電電力指令値
:スレーブの充放電電力指令値
:マスターの電池残量(満充電状態を1、全放電状態を0とする)
:スレーブの電池残量(満充電状態を1、全放電状態を0とする)
It is defined as follows.
P: Charge / discharge power command value for both master and slave (sign is positive for discharge and negative for charge)
P 1 : Master charging / discharging power command value P 2 : Slave charging / discharging power command value X 1 : Master battery remaining power (full charge state is 1, full discharge state is 0)
X 2 : Battery level of the slave (full charge state is 1, full discharge state is 0)

放電時の式(1)
=P×{X/(X+X)}
=P−P
Discharge equation (1)
P 1 = P × {X 1 / (X 1 + X 2 )}
P 2 = P−P 1

充電時の式(2)
=P×[(1−X)/{(1−X)+(1−X)}]
=P−P
Charging formula (2)
P 1 = P × [(1-X 1 ) / {(1-X 1 ) + (1-X 2 )}]
P 2 = P−P 1

以上の演算は全てマスターの制御部で行う。そのため、スレーブの電力指令値はマスターの制御部からスレーブの制御部に送信する必要がある。よって、スレーブとマスターとの間に、このための通信線を設置する必要がある。電力の演算は商用電力系統の電圧の交流周期で行うので、マスターからスレーブへの指令値の送信は交流周期またはその数倍の周期で行う。指令値の送信は例えば、RS−485通信で行う。需要家の負荷や太陽光発電の変動に対して100ms以内の遅れで、スレーブの入出力が追従できればよいのでRS−485通信で問題ない。電力指令値が与えられるとその後の制御はマスター、スレーブ共に、内部で検出する系統電圧と同期するように電流を制御する。この制御は1台の運転と同じである。   All of the above calculations are performed by the master control unit. Therefore, the slave power command value needs to be transmitted from the master control unit to the slave control unit. Therefore, it is necessary to install a communication line for this purpose between the slave and the master. Since the calculation of power is performed in the AC cycle of the voltage of the commercial power system, transmission of the command value from the master to the slave is performed in the AC cycle or a cycle that is a multiple of the AC cycle. The command value is transmitted by RS-485 communication, for example. There is no problem in RS-485 communication because it is only necessary to follow the input / output of the slave with a delay of 100 ms or less with respect to the load of the customer or the fluctuation of the photovoltaic power generation. When the power command value is given, the subsequent control controls the current so that both the master and the slave synchronize with the system voltage detected internally. This control is the same as the operation of one unit.

《自立出力》
次に、自立出力の場合について説明する。
自立出力では、2台の分散型電源ES−1,ES−2の自立出力を並列に接続してAC101Vで最大出力を3kVAにする接続形態(a)と、自立出力を直列に接続して単相3線出力にする接続形態(b)とが考えられる。接続形態(a)には、さらに、マスター・スレーブ方式と、CVCF(Constant Voltage Constant Frequency)方式とが考えられる。
<Independent output>
Next, the case of independent output will be described.
In the self-sustained output, the connection form (a) in which the self-sustained outputs of the two distributed power sources ES-1 and ES-2 are connected in parallel so that the maximum output is 3 kVA with AC 101 V, and the self-sustained output is connected in series. It is conceivable that the connection form (b) is to provide a phase three-wire output. As the connection form (a), a master / slave system and a CVCF (Constant Voltage Constant Frequency) system are further considered.

(マスター・スレーブ方式)
図5は、2台の分散型電源ES−1,ES−2を互いに並列接続し、分散型電源PVを補助入力として用いる回路構成の一例を示す図である。この図は、自立出力の相互接続のみに注目した図であり、系統連系時の回路構成については図示を省略している。
(Master / Slave method)
FIG. 5 is a diagram showing an example of a circuit configuration in which two distributed power sources ES-1 and ES-2 are connected in parallel and the distributed power source PV is used as an auxiliary input. This figure focuses only on the interconnection of the self-sustained output, and the illustration of the circuit configuration at the time of system interconnection is omitted.

図において、分散型電源ES−1,ES−2のそれぞれの自立出力ポート4は、互いに並列接続されている。また、分散型電源ES−1,ES−2のそれぞれの補助入力ポート5及び、分散型電源PVの自立出力ポート4が、互いに並列接続されている。   In the figure, the independent output ports 4 of the distributed power sources ES-1 and ES-2 are connected in parallel to each other. Further, the auxiliary input ports 5 of the distributed power sources ES-1 and ES-2 and the independent output ports 4 of the distributed power source PV are connected in parallel to each other.

2台の分散型電源ES−1,ES−2については、その一方をマスター、他方をスレーブとする。マスターはCVCF制御を行い、スレーブはマスターが出力する交流電力を基準にして電流制御を行う。スレーブが電流制御を行うため、マスターとスレーブの間に横流は流れない。スレーブの電流指令値を決定するには負荷電流を計測する必要がある。   One of the two distributed power sources ES-1 and ES-2 is a master and the other is a slave. The master performs CVCF control, and the slave performs current control based on the AC power output by the master. Since the slave performs current control, no cross current flows between the master and the slave. To determine the slave current command value, it is necessary to measure the load current.

そこで、図5に示すように、2台の分散型電源ES−1,ES−2の出力の接続点と特定負荷Rsとの間の電路に電流センサ34を設け、その検出出力の信号をスレーブの制御部30に入力する。系統連系時はマスターに電流センサ31,32,33の信号線を接続するが、スレーブには電流センサを接続していないのでポートが空いている。つまり、系統連系時(図4)のマスター、スレーブをそれぞれそのまま自立出力時のマスター、スレーブとすれば電流センサ用のポートを割り当てることができる。   Therefore, as shown in FIG. 5, a current sensor 34 is provided in the electric path between the connection point of the outputs of the two distributed power sources ES-1 and ES-2 and the specific load Rs, and the signal of the detected output is slaved. To the control unit 30. At the time of grid connection, the signal lines of the current sensors 31, 32, 33 are connected to the master, but since no current sensor is connected to the slave, the port is vacant. That is, if the master and slave at the time of system interconnection (FIG. 4) are used as the master and slave at the time of independent output, the current sensor port can be assigned.

スレーブは負荷電流の一部を分担するように、それ自身の電流指令値を設定する。図5の回路構成でも、系統連系時の2台並列運転と同様にスレーブの電流指令値を調整することによって、マスターとスレーブの電力分担率を任意に選ぶことができる。例えば式(1)に従って電流指令値を設定すれば、電池残量が多い方からより多くの電力が供給されるので、2台の分散型電源ES−1,ES−2における電池残量の偏差が補正され、常に一致した状態を保つことができる。負荷の力率が悪く、無効電力を供給しなければならないときには、電池残量の少ない方からより多くの無効電力を供給して、残量に余裕のある方からは有効電力を多く出力すれば、電池残量の均等化を図りながら2台の分散型電源ES−1,ES−2の出力電流を均等化できるので、最大出力3kVA分の負荷を接続することができる。   The slave sets its own current command value so as to share a part of the load current. Even in the circuit configuration of FIG. 5, the power sharing ratio between the master and the slave can be arbitrarily selected by adjusting the current command value of the slave as in the case of the two-unit parallel operation at the time of grid connection. For example, if the current command value is set according to the equation (1), more power is supplied from the one with the more remaining battery power, so the deviation of the remaining battery power between the two distributed power sources ES-1 and ES-2. Is corrected, and a consistent state can always be maintained. If the power factor of the load is poor and reactive power must be supplied, supply more reactive power from the one with the least remaining battery power, and output more active power from the one with sufficient remaining capacity. Since the output currents of the two distributed power sources ES-1 and ES-2 can be equalized while equalizing the remaining battery power, a load corresponding to a maximum output of 3 kVA can be connected.

次に、分散型電源PVの自立出力を分散型電源ES−1,ES−2の補助入力ポート5に接続する場合を考える。図示のように、分散型電源PVの自立出力の電路を分岐して、2台の分散型電源ES−1,ES−2の補助入力ポート5にそれぞれ接続する。各補助入力ポート5に、分散型電源PVの自立出力による電圧が入力されると(電圧センサ28により検出)、分散型電源ES−1,ES−2は、補助入力スイッチ18を閉路して、自立出力の電力を、自立出力ポート4を経由して特定負荷Rsに供給する。   Next, consider the case where the independent output of the distributed power source PV is connected to the auxiliary input ports 5 of the distributed power sources ES-1 and ES-2. As shown in the drawing, the self-sustained output circuit of the distributed power source PV is branched and connected to the auxiliary input ports 5 of the two distributed power sources ES-1 and ES-2. When a voltage by a self-sustained output of the distributed power source PV is input to each auxiliary input port 5 (detected by the voltage sensor 28), the distributed power sources ES-1 and ES-2 close the auxiliary input switch 18, The power of the self-sustained output is supplied to the specific load Rs via the self-sustained output port 4.

2台の分散型電源ES−1,ES−2の各補助入力スイッチ18を同時に閉路すると、特定負荷Rsに供給できる最大電力は、分散型電源PVの自立出力によって決まる。一般に、分散型電源PVの自立出力は、分散型電源ES−1,ES−2と同じく最大1.5kVAなので、分散型電源ES−1,ES−2のいずれか1台分の電力しか特定負荷Rsに供給できないことになる。そこで、2台の補助入力スイッチ18は同時には閉路しないで、分散型電源ES−1の補助入力スイッチ18のみを閉路する。分散型電源ES−2の補助入力スイッチ18は開路して、自立出力スイッチ17のみを閉路する。   When the auxiliary input switches 18 of the two distributed power sources ES-1 and ES-2 are closed simultaneously, the maximum power that can be supplied to the specific load Rs is determined by the independent output of the distributed power source PV. In general, the independent power output of the distributed power source PV is 1.5 kVA at the maximum, similar to the distributed power sources ES-1 and ES-2, so only one of the power sources of the distributed power sources ES-1 and ES-2 has a specific load. It is impossible to supply to Rs. Therefore, the two auxiliary input switches 18 are not closed at the same time, and only the auxiliary input switch 18 of the distributed power source ES-1 is closed. The auxiliary input switch 18 of the distributed power source ES-2 is opened, and only the self-supporting output switch 17 is closed.

このとき、分散型電源ES−2は、電圧センサ28により検出する分散型電源PVの出力電圧を基準にして電流制御を行う。従って、分散型電源ES−2は、電流指令値を決定するために負荷電流の計測値が必要であり、その制御部30に、電流センサ34の信号線を接続する必要がある。この状態で運転を続けると、電池残量は、分散型電源ES−1が100%に、分散型電源ES−2は0%に向かい、両者の偏差が拡大していく。そこで、ある程度差が大きくなると、マスターとスレーブを交代しなければならない。   At this time, the distributed power source ES-2 performs current control based on the output voltage of the distributed power source PV detected by the voltage sensor 28. Therefore, the distributed power source ES-2 needs a measured value of the load current to determine the current command value, and it is necessary to connect the signal line of the current sensor 34 to the control unit 30. If the operation is continued in this state, the remaining battery level is 100% for the distributed power source ES-1 and 0% for the distributed power source ES-2, and the deviation between the two increases. Therefore, when the difference becomes large to some extent, the master and the slave must be changed.

交代により、今度は分散型電源ES−2がマスター、分散型電源ES−1がスレーブとなるが、電流センサ34の信号線は分散型電源ES−2に接続されているので、分散型電源ES−1は電流指令値を決定するために必要な負荷電流の情報を持たない。分散型電源ES−1の制御部30には、既に、電流センサ31〜33(図4)の信号線が接続されているので、さらに電流センサ34の信号線を接続しようとすると、このためにポートを増やさなければならない。分散型電源ES−2から分散型電源ES−1に通信で負荷電流の情報を送る方法も考えられるが、遅れが生じるので制御が難しい。マスター・スレーブの交代は素早く行わなければ、特定負荷Rsが停止するリスクがある。   As a result of the change, the distributed power source ES-2 becomes the master and the distributed power source ES-1 becomes the slave, but the signal line of the current sensor 34 is connected to the distributed power source ES-2. -1 does not have load current information necessary to determine the current command value. Since the signal lines of the current sensors 31 to 33 (FIG. 4) are already connected to the control unit 30 of the distributed power source ES-1, if the signal line of the current sensor 34 is further connected, The number of ports must be increased. Although a method of sending load current information from the distributed power source ES-2 to the distributed power source ES-1 by communication is also conceivable, it is difficult to control because of a delay. If the master-slave change is not performed quickly, there is a risk that the specific load Rs stops.

以上のように、並列接続でのマスター・スレーブ方式は横流が流れず、マスターとスレーブの電力分担を任意に調整できるという長所があるが、補助入力の迅速な切替に課題がある。   As described above, the master / slave system in parallel connection has the advantage that the cross current does not flow and the power sharing between the master and the slave can be arbitrarily adjusted, but there is a problem in quickly switching the auxiliary input.

(CVCF並列運転方式)
次にCVCF並列運転方式について考える。この場合、2台の分散型電源ES−1,ES−2を共にCVCF制御で出力させる。その際、出力電圧の振幅と位相を互いに揃えなければ横流が流れる。主回路構成は、負荷電流を計測する電流センサ34が不要である点を除き、図5と同じである。但し、出力を合わせるための同期信号を授受する通信線を設ける必要がある。同期信号としては、例えば交流電圧が負から正に変わるゼロクロスでLレベルからHレベルに切替わるパルスを用いることができる。
(CVCF parallel operation method)
Next, consider the CVCF parallel operation system. In this case, the two distributed power sources ES-1 and ES-2 are both output by CVCF control. At this time, a cross current flows unless the amplitude and phase of the output voltage are matched. The main circuit configuration is the same as that of FIG. 5 except that the current sensor 34 for measuring the load current is unnecessary. However, it is necessary to provide a communication line for transmitting and receiving a synchronization signal for matching outputs. As the synchronization signal, for example, a pulse that switches from the L level to the H level at a zero cross where the AC voltage changes from negative to positive can be used.

この方式でも、補助入力スイッチ18は2台のうち一方のみを閉路する。補助入力スイッチ18を閉路した方の分散型電源は、分散型電源PVの自立出力の電圧となるので、もう一方はこれに電圧の振幅と位相とを合わせなければならない。そこで、補助入力スイッチ18をオンにした方の分散型電源が、分散型電源PVの自立出力の電圧検出値を元に作った同期信号を他方に送信する。電池残量の偏差が大きくならないように、途中で補助入力を使うのを交代するのはマスター・スレーブ方式と同じである。マスター・スレーブ方式ではCVCF制御と電流制御とを交代したが、CVCF並列運転方式では、同期信号の送信側と受信側とを交代する。   Even in this method, only one of the two auxiliary input switches 18 is closed. Since the distributed power source with the auxiliary input switch 18 closed is the voltage of the self-sustained output of the distributed power source PV, the other must match the amplitude and phase of the voltage. Therefore, the distributed power source with the auxiliary input switch 18 turned on transmits a synchronization signal generated based on the voltage detection value of the self-sustained output of the distributed power source PV to the other. It is the same as the master / slave method that the auxiliary input is used in the middle so that the deviation of the remaining battery level does not increase. In the master / slave system, the CVCF control and the current control are switched. In the CVCF parallel operation system, the transmission side and the reception side of the synchronization signal are switched.

CVCF並列運転方式は、電流センサ34が不要になる利点はあるが、横流が流れやすいという問題がある。特に、一方が補助入力を経由して分散型電源PVの自立出力を特定負荷Rsに供給するときは、位相は同期信号で合わせるとしても振幅を一致させることが難しいので、有効電流の横流が流れやすい。   The CVCF parallel operation method has an advantage that the current sensor 34 is unnecessary, but has a problem that a cross current easily flows. In particular, when one side supplies the self-sustained output of the distributed power source PV to the specific load Rs via the auxiliary input, it is difficult to match the amplitude even if the phase is adjusted by the synchronization signal, so that a cross current of effective current flows. Cheap.

(直列接続方式)
本発明の実施形態としては、この直列接続方式に行き着く。
図6は、2台の分散型電源ES−1,ES−2を互いに直列接続し、分散型電源PVを補助入力として用いる回路構成の一例を示す図である。この図は、自立出力の相互接続のみに注目した図であり、系統連系時の回路構成は図示を省略している。
(Series connection method)
As an embodiment of the present invention, this series connection system is reached.
FIG. 6 is a diagram showing an example of a circuit configuration in which two distributed power sources ES-1 and ES-2 are connected in series and the distributed power source PV is used as an auxiliary input. This figure focuses only on the interconnection of the self-sustained output, and the circuit configuration at the time of system interconnection is not shown.

図において、分散型電源ES−1の自立出力ポート4は、自立出力用電路42により、U線、O線に接続されている。また、分散型電源ES−2の自立出力ポート4は、自立出力用電路42により、W線、O線に接続されている。分散型電源ES−1による自立出力の交流位相と、分散型電源ES−2による自立出力の交流位相とは、互いに反転するように、同期した制御を行うそれぞれの制御部30により制御される。直列接続方式では単相3線出力となり、200Vの特定負荷Rsuwと、100Vの特定負荷Rsuo、Rswoとの両方に給電できる。また、分散型電源ES−1,ES−2のそれぞれの補助入力ポート5及び、分散型電源PVの自立出力ポート4が、互いに並列接続されている。   In the figure, the self-sustained output port 4 of the distributed power source ES-1 is connected to the U line and the O line by a self-sustained output circuit 42. The self-sustained output port 4 of the distributed power source ES-2 is connected to the W line and the O line by a self-sustained output circuit 42. The AC phase of the self-sustained output from the distributed power source ES-1 and the AC phase of the self-sustained output from the distributed power source ES-2 are controlled by the respective control units 30 that perform synchronized control so as to be inverted. In the serial connection method, a single-phase three-wire output is provided, and power can be supplied to both the 200 V specific load Rsuw and the 100 V specific loads Rsuo and Rswo. Further, the auxiliary input ports 5 of the distributed power sources ES-1 and ES-2 and the independent output ports 4 of the distributed power source PV are connected in parallel to each other.

直列接続方式では、2台の分散型電源ES−1,ES−2はいずれもCVCF制御を行う。横流は流れないが、200V出力のために、電圧の絶対値は互いに同じで、2台の位相が互いに反転するように合わせなければならない。よって、CVCF並列運転方式と同様に同期信号は必要であるが、マスター・スレーブ方式で用いる電流センサ34(図5)は必要ない。   In the series connection method, the two distributed power sources ES-1 and ES-2 both perform CVCF control. Cross current does not flow, but for 200V output, the absolute value of the voltage is the same as each other and must be matched so that the phases of the two units are inverted. Therefore, the synchronization signal is necessary as in the CVCF parallel operation method, but the current sensor 34 (FIG. 5) used in the master / slave method is not necessary.

2台の補助入力スイッチ18と自立出力スイッチ17を全て同時に閉路すると、分散型電源PVの自立出力が短絡して故障するので、補助入力スイッチ18を閉路するのは2台のうち、必ずいずれか一方のみとしなければならない。この方式でも、補助入力スイッチ18を閉路した方は分散型電源PVの自立出力の電圧となるので、もう一方はこれに電圧の振幅と位相を合わせなければならない。   If all of the two auxiliary input switches 18 and the independent output switch 17 are closed simultaneously, the independent output of the distributed power source PV is short-circuited and breaks down. Therefore, the auxiliary input switch 18 must always be closed out of the two units. Must be one side only. Even in this method, since the auxiliary input switch 18 is closed, the voltage of the self-sustained output of the distributed power source PV becomes the voltage, and the other must match the amplitude and phase of the voltage.

そこで、補助入力スイッチ18を閉路した方の分散型電源が、分散型電源PVの自立出力の電圧検出値を元に作った同期信号を他方に送信する。電池残量の偏差が大きくならないように、途中で分散型電源PVの自立出力との接続と、同期信号の送受信を交代するのはCVCF並列運転方式と同じである。交代のときの瞬断をできるだけ短くして、切替直後にも同期状態を維持するには、例えば、電圧のゼロクロスのタイミングで交代すればよい。   Therefore, the distributed power source that closed the auxiliary input switch 18 transmits a synchronization signal generated based on the voltage detection value of the self-sustained output of the distributed power source PV to the other side. It is the same as the CVCF parallel operation method that the connection with the self-sustained output of the distributed power source PV and the transmission / reception of the synchronization signal are switched in the middle so that the deviation of the remaining battery level does not increase. In order to shorten the instantaneous interruption at the time of the change as much as possible and maintain the synchronization state immediately after the switching, for example, the change may be made at the timing of the zero crossing of the voltage.

直列接続方式では、U線−O線間の特定負荷Rsuoと、W線−O線間の特定負荷Rswoとが平衡でないかぎり、2台の分散型電源で電池残量に差が生じるが、分散型電源PVの自立出力が使える場合には、補助入力を適宜切り替えることによって電池残量の偏差が大きくならないように調整することができる。一方の電池残量が先に0になったときには、残った方のみでAC100Vの出力を行うことになる。   In the serial connection method, the battery remaining amount differs between the two distributed power sources unless the specific load Rsuo between the U line and the O line and the specific load Rswo between the W line and the O line are balanced. When the stand-alone output of the mold power source PV can be used, it is possible to adjust the auxiliary input appropriately so that the deviation of the remaining battery level does not increase. When the remaining battery level of the battery reaches 0 first, only the remaining battery outputs AC 100V.

《自立出力に関してのまとめ》
2台の分散型電源ES−1,ES−2による、自立出力の接続の態様に関しての特徴をまとめると以下のようになる。
《Summary about independent output》
The features regarding the connection mode of the independent output by the two distributed power sources ES-1 and ES-2 are summarized as follows.

並列接続のマスター・スレーブ方式では、長所として、以下の点が挙げられる。
(i)横流が流れない。
(ii)2台の出力電力を個別に設定できる。
(iii)同期信号等の、同期した制御を行うための信号出力は不要である。
短所としては、以下の点が挙げられる。
(i)負荷電流を計測する電流センサが必要である。
(ii)200Vの負荷には使えない。
さらに、補助入力に関しては、マスター(CVCF制御)・スレーブ(電流制御)の交代が必要であり、負荷電流の計測も必要である。
The parallel connection master / slave system has the following advantages.
(I) Cross current does not flow.
(Ii) The output power of two units can be set individually.
(Iii) It is not necessary to output a signal such as a synchronization signal for performing synchronized control.
Disadvantages include the following points.
(I) A current sensor for measuring the load current is required.
(Ii) Cannot be used for 200V load.
Further, regarding the auxiliary input, it is necessary to switch between the master (CVCF control) and the slave (current control), and it is also necessary to measure the load current.

並列接続のCVCF並列運転方式では、長所として、以下の点が挙げられる。
(i)負荷電流を計測する電流センサが不要である。
(ii)負荷の突入電流。始動電流に対する許容値が大きい。
短所としては、以下の点が挙げられる。
(i)同期した制御を行うための信号出力が必要である。
(ii)2台の出力電圧の振幅と位相とを互いに一致させないと横流が流れる。
(iii)2台の出力電圧は個別に設定できない。
(iv)200Vの負荷には使えない。
さらに、補助入力に関しては、同期した制御を行うための信号出力の送信・受信の交代が必要である。
The CVCF parallel operation system connected in parallel has the following advantages.
(I) A current sensor for measuring the load current is not required.
(Ii) Load inrush current. Large tolerance for starting current.
Disadvantages include the following points.
(I) A signal output for performing synchronized control is required.
(Ii) A cross current flows unless the amplitude and phase of the two output voltages match each other.
(Iii) The output voltages of the two units cannot be set individually.
(Iv) Cannot be used for 200V load.
Further, regarding the auxiliary input, it is necessary to change between transmission and reception of signal output for performing synchronized control.

直列接続方式では、長所として、以下の点が挙げられる。
(i)200V負荷、100V負荷の両方に使える。
(ii)横流が流れない。
(iii)負荷電流を計測する電流センサは不要である。
短所としては、以下の点が挙げられる。
(i)同期した制御を行うための信号出力が必要である。
(ii)一方の電池残量が0になると、200V負荷には使えなくなる。
さらに、補助入力に関しては、同期した制御を行うための信号出力の送信・受信の交代が必要である。
In the serial connection method, the following points are mentioned as advantages.
(I) Can be used for both 200V load and 100V load.
(Ii) No cross current flows.
(Iii) A current sensor for measuring the load current is not required.
Disadvantages include the following points.
(I) A signal output for performing synchronized control is required.
(Ii) When one battery level becomes 0, it cannot be used for a 200V load.
Further, regarding the auxiliary input, it is necessary to change between transmission and reception of signal output for performing synchronized control.

以上のまとめによれば、200Vと100Vの両方の負荷に使うことができ、並列接続マスター・スレーブ方式、CVCF並列運転方式と比べると制御上の問題が少ないことから、総合的に、直列接続方式を選択するのが好ましいと考えられる。また、電力変換装置は単相出力であり、中性線用のレグや交流リアクトルを使用しないので、自立出力のみに使用する使用頻度の低い回路要素を減らすことができる。   According to the above summary, it can be used for both 200V and 100V loads, and there are fewer control problems than the parallel connection master / slave method and CVCF parallel operation method. It is considered preferable to select In addition, since the power conversion device has a single-phase output and does not use a neutral wire leg or an AC reactor, it is possible to reduce circuit elements that are used infrequently and used only for self-sustained output.

図7は、図4(系統連系)と図6(直列接続方式による自立出力)とを重ねて表した回路構成を示す図である。
系統連系では2台の出力を分配するためにマスターとスレーブを決めて、マスター側に受電点の電流および分散型電源PVの出力電流をそれぞれ計測する電流センサを接続し、通信でスレーブに出力電力指令値を送信する。自立出力では200V負荷と100V負荷の両方を使うことができ、横流の問題もない。
FIG. 7 is a diagram showing a circuit configuration in which FIG. 4 (system interconnection) and FIG. 6 (independent output by a serial connection method) are overlapped.
In the grid connection, the master and slave are determined to distribute the outputs of the two units, current sensors that measure the current at the power receiving point and the output current of the distributed power source PV are connected to the master side, and output to the slave by communication Send power command value. In the self-supporting output, both 200V load and 100V load can be used, and there is no problem of cross current.

《その他》
なお、図7において、分散型電源ES−1,ES−2は、それぞれの制御部30間で必要な情報のやりとりをする例を示したが、2つの制御部30の上位に、別の制御部をいわば管理部として設け、この管理部が必要な情報を指示するようにしてもよい。このような管理部としては、例えば、電力に関する表示や操作の機能を備えたリモコン装置を利用することができる。
<Others>
7 shows an example in which the distributed power sources ES-1 and ES-2 exchange necessary information between the control units 30, but another control is provided above the two control units 30. A section may be provided as a management section, and the management section may instruct necessary information. As such a management unit, for example, a remote control device having display and operation functions related to power can be used.

《補記》
なお、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
《Supplementary Note》
The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

1B,1P 電力変換装置
2B 蓄電池
2P 太陽光発電パネル
3 交流電路
4 自立出力ポート
5 補助入力ポート
6 直流側コンデンサ
7 直流リアクトル
8 DC/DCコンバータ
9 中間コンデンサ
10 DCバス
11 インバータ
12 交流リアクトル
13 交流側コンデンサ
14,15 コンデンサ
16 系統連系スイッチ
17 自立出力スイッチ
18 補助入力スイッチ
21 電圧センサ
22 電流センサ
23 電圧センサ
24 電流センサ
25,26 電圧センサ
27 電流センサ
28 電圧センサ
30 制御部
31,32,33,34 電流センサ
41 系統連系用電路
42 自立出力用電路
ES,ES−1,ES−2 分散型電源
PV 分散型電源
Pu,Pw 相電源
Ruo,Rwo,Ruw 負荷
Rsuo,Rswo,Rsuw 特定負荷
1B, 1P Power converter 2B Storage battery 2P Photovoltaic power generation panel 3 AC circuit 4 Autonomous output port 5 Auxiliary input port 6 DC side capacitor 7 DC reactor 8 DC / DC converter 9 Intermediate capacitor 10 DC bus 11 Inverter 12 AC reactor 13 AC side Capacitor 14, 15 Capacitor 16 System interconnection switch 17 Self-sustained output switch 18 Auxiliary input switch 21 Voltage sensor 22 Current sensor 23 Voltage sensor 24 Current sensor 25, 26 Voltage sensor 27 Current sensor 28 Voltage sensor 30 Control unit 31, 32, 33, 34 Current sensor 41 Grid connection circuit 42 Self-sustained output circuit ES, ES-1, ES-2 Distributed power source PV Distributed power source Pu, Pw Phase power source Ruo, Rwo, Ruw load Rsuo, Rswo, Rsuw Specific load

Claims (5)

単相3線式の交流電路に接続された分散型電源システムであって、単相3線の電圧線をU線及びW線、中性線をO線とするとき、
第1直流電源及び、当該第1直流電源と前記交流電路との間に設けられた電力変換装置を含み、自立出力用の2線を有する単相の第1分散型電源と、
第2直流電源及び、当該第2直流電源と前記交流電路との間に設けられた電力変換装置を含み、自立出力用の2線を有する単相の第2分散型電源と、
前記第1分散型電源の前記2線を前記交流電路のU線及びO線に接続し、前記第2分散型電源の前記2線を前記交流電路のW線及びO線に接続する自立出力用電路と、
前記第1分散型電源による自立出力の交流位相と、前記第2分散型電源による自立出力の交流位相とを、互いに反転させる制御部と、
を備えている分散型電源システム。
In a distributed power supply system connected to a single-phase three-wire AC circuit, when the single-phase three-wire voltage lines are U lines and W lines, and the neutral lines are O lines,
A first DC power source, and a power converter provided between the first DC power source and the AC circuit, and a single-phase first distributed power source having two wires for independent output;
A single-phase second distributed power source including a second DC power source and a power conversion device provided between the second DC power source and the AC circuit, and having two wires for self-sustained output;
For the self-sustained output, the two lines of the first distributed power supply are connected to the U line and the O line of the AC circuit, and the two lines of the second distributed power supply are connected to the W line and the O line of the AC circuit. Electric circuit,
A controller that inverts the AC phase of the self-sustained output from the first distributed power source and the AC phase of the self-sustained output from the second distributed power source;
Distributed power supply system.
商用電力系統と繋がる単相3線式の交流電路に接続可能な分散型電源システムであって、単相3線の電圧線をU線及びW線、中性線をO線とするとき、
第1直流電源及び、当該第1直流電源と前記交流電路との間に設けられた電力変換装置を含み、通常出力の出力線の他、自立出力の2線を有する単相の第1分散型電源と、
第2直流電源及び、当該第2直流電源と前記交流電路との間に設けられた電力変換装置を含み、通常出力の出力線の他、自立出力の2線を有する単相の第2分散型電源と、
前記第1分散型電源の前記出力線及び前記第2分散型電源の前記出力線を互いに並列接続して前記交流電路に接続する系統連系用電路と、
前記第1分散型電源の前記2線を前記交流電路のU線及びO線に接続し、前記第2分散型電源の前記2線を前記交流電路のW線及びO線に接続する自立出力用電路と、
前記第1分散型電源による自立出力の交流位相と、前記第2分散型電源による自立出力の交流位相とを、互いに反転させる制御部と、
を備えている分散型電源システム。
A distributed power supply system that can be connected to a single-phase three-wire AC circuit connected to a commercial power system, where the single-phase three-wire voltage lines are U and W lines, and the neutral line is an O line.
A single-phase first distributed type including a first DC power source and a power converter provided between the first DC power source and the AC circuit, and having two lines of independent outputs in addition to a normal output line Power supply,
A single-phase second distributed type including a second DC power source and a power conversion device provided between the second DC power source and the AC circuit, and having two lines of independent output in addition to a normal output line Power supply,
A grid interconnection circuit that connects the output line of the first distributed power source and the output line of the second distributed power source in parallel to each other and connects to the AC circuit;
For the self-sustained output, the two lines of the first distributed power supply are connected to the U line and the O line of the AC circuit, and the two lines of the second distributed power supply are connected to the W line and the O line of the AC circuit. Electric circuit,
A controller that inverts the AC phase of the self-sustained output from the first distributed power source and the AC phase of the self-sustained output from the second distributed power source;
Distributed power supply system.
前記第1分散型電源及び前記第2分散型電源の各々は、独立した外部交流電源からの入力を受け付ける補助入力ポートを備え、
前記第1分散型電源及び前記第2分散型電源の一方は、前記補助入力ポートを介して前記外部交流電源の電圧を出力し、当該電圧に基づいて、同期した制御を行うための信号を出力し、
前記第1分散型電源及び前記第2分散型電源の他方は、前記補助入力ポートを解列して前記信号に基づいて、前記外部交流電源の電圧に同期し、かつ、反転する電圧を出力する、
請求項1又は請求項2に記載の分散型電源システム。
Each of the first distributed power source and the second distributed power source includes an auxiliary input port that receives an input from an independent external AC power source,
One of the first distributed power supply and the second distributed power supply outputs the voltage of the external AC power supply via the auxiliary input port, and outputs a signal for performing synchronized control based on the voltage And
The other of the first distributed power source and the second distributed power source outputs a voltage that is synchronized with and inverted from the voltage of the external AC power source based on the signal by disconnecting the auxiliary input port. ,
The distributed power supply system according to claim 1 or 2.
前記一方の分散型電源と、前記他方の分散型電源とを、交互に入れ替える請求項3に記載の分散型電源システム。   The distributed power supply system according to claim 3, wherein the one distributed power source and the other distributed power source are alternately switched. 前記直流電源は蓄電池であり、前記一方の分散型電源は、前記外部交流電源の電圧を前記蓄電池に出力して充電する請求項3又は請求項4に記載の分散型電源システム。   5. The distributed power supply system according to claim 3, wherein the DC power supply is a storage battery, and the one distributed power supply outputs and charges the voltage of the external AC power supply to the storage battery.
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