JP2021184673A - System interconnection inverter apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、電力系統から供給される交流電力を負荷に供給する連系運転を行う機能と直流電源から供給される直流電力をもとにする交流電力を負荷に供給する自立運転を行う機能とを有する系統連系インバータ装置に関する。 The present disclosure includes a function for performing interconnection operation in which AC power supplied from the power system is supplied to the load and a function for performing independent operation in which AC power based on the DC power supplied from the DC power supply is supplied to the load. The present invention relates to a grid interconnection inverter device having the above.
近年、日本国内では台風又は地震といった自然災害が多発しており、自然災害の影響で比較的大規模かつ比較的長期にわたる停電が発生している。太陽光発電システムに含まれる系統連系インバータ装置は、電力系統において停電が発生した場合に太陽電池で発電された電力を家庭に供給する自立運転機能を有する(例えば、非特許文献1参照)。居住者は、系統連系インバータ装置の自立運転機能を活用することで、電力系統において停電が発生しても、例えば冷蔵庫といった家電製品を使用したり、携帯電話又はスマートフォンといった情報端末機器を充電したりすることができる。すなわち、居住者は、電力系統において停電が発生しても、食料を保管することができ、情報を収集することができる。 In recent years, natural disasters such as typhoons and earthquakes have frequently occurred in Japan, and due to the effects of natural disasters, relatively large-scale and relatively long-term power outages have occurred. The grid-connected inverter device included in the photovoltaic power generation system has a self-sustaining operation function of supplying the power generated by the solar cell to the home when a power failure occurs in the power system (see, for example, Non-Patent Document 1). By utilizing the self-sustaining operation function of the grid-connected inverter device, residents can use home appliances such as refrigerators and charge information terminal devices such as mobile phones or smartphones even if a power outage occurs in the power system. Can be done. That is, the resident can store food and collect information even if a power outage occurs in the power system.
非特許文献1において示されるように、従来の系統連系インバータ装置は、電力系統において停電が発生した場合、発電設備の設置者が居住する構内の負荷のみに電力を供給する自立運転機能を有しており、居住者は、昼間の日照がある時間帯には太陽電池により発電された電力を利用することができる。発電設備の例は住宅用太陽光発電システムであり、設置者の例は居住者である。
As shown in Non-Patent
例えば住宅用太陽光発電システムでは、居住者が操作することによって、系統連系インバータ装置は自立運転を開始する。居住者が自立運転の機能の存在を知らない場合、電力系統において停電が発生したとき、居住者は、太陽電池によって得られる電力を活用することができるにもかかわらず、実際には当該電力を活用することができない。居住者が自立運転の機能の存在を知らなくても、電力系統において停電が発生した場合に連系運転から自立運転に切り替えさせることを居住者に促す系統連系インバータ装置が要求されている。 For example, in a residential photovoltaic power generation system, the grid-connected inverter device starts self-sustaining operation by being operated by a resident. If the resident is unaware of the existence of the function of self-sustaining operation, when a power outage occurs in the power system, the resident can actually utilize the power obtained by the solar cell, but actually uses the power. It cannot be utilized. There is a demand for a grid-connected inverter device that encourages residents to switch from interconnection operation to autonomous operation when a power outage occurs in the power system, even if the resident does not know the existence of the self-sustaining operation function.
本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、電力系統において停電が発生した場合に連系運転から自立運転に切り替えさせることを居住者に促す系統連系インバータ装置を得ることを目的とする。 The present disclosure has been made in view of the above, and an object of the present invention is to obtain a grid interconnection inverter device that encourages residents to switch from interconnection operation to independent operation in the event of a power failure in the power system. do.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本開示にかかる系統連系インバータ装置は、電力系統において停電が発生していない場合に電力系統から供給される交流電力を負荷に供給する連系運転を行い、電力系統において停電が発生した場合に負荷と電力系統とを接続しない状態にして直流電源から供給される直流電力をもとにする交流電力を負荷に供給する自立運転を行う機能を有する。系統連系インバータ装置は、電力系統から系統連系インバータ装置に供給される交流電力における電圧を検出する第1電圧検出部と、情報を系統連系インバータ装置の外部に通知する通知部と、第1電圧検出部によって得られる検出結果をもとに電力系統において停電が発生したか否かを判断し、電力系統において停電が発生したと判断した場合、連系運転を停止させ、連系運転から自立運転への移行が可能であるか否かを判断し、連系運転から自立運転への移行が可能であると判断したとき、通知部に、系統連系インバータ装置の運転を連系運転から自立運転に切り替えることを促す情報である催促情報を系統連系インバータ装置の外部に通知させる制御部とを有する。 In order to solve the above-mentioned problems and achieve the object, the grid interconnection inverter device according to the present disclosure is a interconnection that supplies AC power supplied from the power system to the load when a power failure does not occur in the power system. A function to perform system operation and perform independent operation to supply AC power to the load based on the DC power supplied from the DC power supply without connecting the load and the power system when a power failure occurs in the power system. Has. The grid interconnection inverter device includes a first voltage detection unit that detects the voltage in the AC power supplied from the power system to the grid interconnection inverter device, a notification unit that notifies information to the outside of the grid interconnection inverter device, and a first unit. 1 Based on the detection result obtained by the voltage detector, it is determined whether or not a power failure has occurred in the power system. If it is determined that a power failure has occurred in the power system, the interconnection operation is stopped and the interconnection operation is started. When it is determined whether or not the transition to independent operation is possible and it is determined that the transition from interconnection operation to independent operation is possible, the notification unit is notified of the operation of the grid interconnection inverter device from the interconnection operation. It has a control unit for notifying the outside of the grid interconnection inverter device of reminder information which is information for urging to switch to independent operation.
本開示にかかる系統連系インバータ装置は、電力系統において停電が発生した場合に連系運転から自立運転に切り替えさせることを居住者に促すことができるという効果を奏する。 The grid-connected inverter device according to the present disclosure has the effect of encouraging the resident to switch from the interconnection operation to the independent operation when a power failure occurs in the power system.
以下に、実施の形態にかかる系統連系インバータ装置を図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, the grid interconnection inverter device according to the embodiment will be described in detail with reference to the drawings.
実施の形態1.
図1は、実施の形態1にかかる系統連系インバータ装置1の構成を示す図である。系統連系インバータ装置1は、電力系統81において停電が発生していない場合、電力系統81から供給される交流電力を負荷82に供給する連系運転を行う。系統連系インバータ装置1は、電力系統81において停電が発生した場合に負荷82と電力系統81とを接続しない状態にして直流電源83から供給される直流電力をもとにする交流電力を負荷82に供給する自立運転を行う機能を有する。図1には、電力系統81、負荷82及び直流電源83も示されている。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a grid
系統連系インバータ装置1は、建物に設置されている分電盤を介して電力系統81に電気的に接続されている。当該建物は、系統連系インバータ装置1が配置されている建物である。分電盤は、図示されていない。電力系統81は、商用の電力系統であってもよいし、非商用の電力系統であってもよい。
The grid
系統連系インバータ装置1は、分電盤における分岐ブレーカを介して負荷82に電気的に接続されている。負荷82は、建物に配置されている。負荷82が配置されている建物は、系統連系インバータ装置1が配置されている建物であってもよいし、系統連系インバータ装置1が配置されている建物と別の建物であってもよい。例えば、負荷82は電気機器である。電気機器は、1個だけ存在してもよいし、複数個存在してもよい。負荷82は、1個の電気機器を意味する場合もあるし、複数個の電気機器をまとめたものを意味する場合もある。
The grid
居住者が系統連系インバータ装置1の運転を連系運転から自立運転に切り替えることにより、系統連系インバータ装置1は、直流電源83が発電することによって得られた電力を直流電源83から取り出して交流電力を負荷82に供給することができる。例えば、直流電源83は太陽電池である。
When the resident switches the operation of the grid
系統連系インバータ装置1から出力される交流電力は、負荷82に供給される。系統連系インバータ装置1が直流電源83から供給される直流電力をもとにする交流電力を負荷82に出力する場合、系統連系インバータ装置1から出力される交流電力の大きさは、直流電源83から系統連系インバータ装置1に供給される直流電力の大きさに対応して変化する。すなわち、直流電源83から系統連系インバータ装置1に供給される直流電力が大きいほど、系統連系インバータ装置1から出力される交流電力は大きい。
The AC power output from the grid
系統連系インバータ装置1から出力される交流電力が負荷82で消費される電力より小さい場合、交流電力は、系統連系インバータ装置1から分電盤を介して負荷82へ供給されると共に、電力系統81から分電盤を介して負荷82へ供給される。
When the AC power output from the grid
系統連系インバータ装置1から出力される交流電力が負荷82で消費される電力より大きい場合、余剰電力が分電盤を介して電力系統81へ逆潮流される。余剰電力は、系統連系インバータ装置1から出力される交流電力から負荷82で消費される電力を差し引くことによって得られる電力である。これにより、系統連系インバータ装置1は、電力会社への売電を行うことができる。
When the AC power output from the grid
系統連系インバータ装置1は、直流電源83から系統連系インバータ装置1に供給される直流電力を交流電力に変換する電力変換部2を有する。電力変換部2は、直流電源83から系統連系インバータ装置1に供給される直流電力の電圧を変更する機能を有するコンバータ回路部21と、コンバータ回路部21によって得られる直流電力を交流電力に変換するインバータ回路部22とを有する。電力変換部2は、コンバータ回路部21とインバータ回路部22とを接続する第1直流母線23及び第2直流母線24と、インバータ回路部22から出力される交流電力に含まれるノイズを除去するフィルタ回路部25とを更に有する。
The grid
コンバータ回路部21は、直流電源83から系統連系インバータ装置1に供給される直流電力の電圧を電力系統81から系統連系インバータ装置1に供給される交流電力の電圧より高い電圧にする昇圧を行う。コンバータ回路部21は、昇圧によって得られる直流電力を第1直流母線23及び第2直流母線24に出力する。コンバータ回路部21は、第1コンデンサ31、第2コンデンサ32、第1リアクトル33、第1スイッチング素子34及びダイオード35を有する。図1に示されるコンバータ回路部21は昇圧チョッパ回路であるが、コンバータ回路部21は、昇圧チョッパ回路であると限定されず、トランス式のコンバータであってもよい。
The
インバータ回路部22は、第2スイッチング素子36、第3スイッチング素子37、第4スイッチング素子38及び第5スイッチング素子39を有する。第2スイッチング素子36、第3スイッチング素子37、第4スイッチング素子38及び第5スイッチング素子39は、フルブリッジを構成している。第2スイッチング素子36、第3スイッチング素子37、第4スイッチング素子38及び第5スイッチング素子39の各々についてオンの状態とオフの状態とが切り替わることにより、インバータ回路部22は、コンバータ回路部21から第1直流母線23及び第2直流母線24に出力された直流電力を交流電力に変換する。
The
第2スイッチング素子36、第3スイッチング素子37、第4スイッチング素子38及び第5スイッチング素子39の各々は、半導体スイッチング素子である。半導体スイッチング素子は、MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)であってもよいし、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)であってもよい。
Each of the
フィルタ回路部25は、第2リアクトル40、第3リアクトル41及び第3コンデンサ42を有する。フィルタ回路部25は、インバータ回路部22から出力される交流電力から、第2スイッチング素子36、第3スイッチング素子37、第4スイッチング素子38及び第5スイッチング素子39に起因するノイズを除去する。
The
系統連系インバータ装置1は、電力系統81から供給される交流電力を受け取るための第1端子3及び第2端子4を更に有する。第1端子3及び第2端子4は、配電盤を介して電力系統81に接続されている。第1端子3及び第2端子4は、配電盤を介して負荷82にも接続されている。第1端子3及び第2端子4は、系統連系インバータ装置1が電力系統81に逆潮流する場合、交流電力の電力系統81への出力端子となる。系統連系インバータ装置1は、電力変換部2と第1端子3及び第2端子4とを接続する状態と、電力変換部2と第1端子3及び第2端子4とを接続しない状態とを切り替える連系運転用開閉器5を更に有する。
The grid
系統連系インバータ装置1は、系統連系インバータ装置1が自立コンセント84に交流電力を出力するための第3端子6及び第4端子7を更に有する。図1には、自立コンセント84も示されている。第3端子6及び第4端子7は、自立コンセント84に接続されている。系統連系インバータ装置1が自立運転を行う場合、負荷82が自立コンセント84に接続される。電力変換部2から出力される交流電力は、第1端子3及び第2端子4を介して、又は第3端子6及び第4端子7を介して、系統連系インバータ装置1の外部に出力される。
The grid
系統連系インバータ装置1は、電力変換部2と第3端子6及び第4端子7とを接続する状態と、電力変換部2と第3端子6及び第4端子7とを接続しない状態とを切り替える自立運転用開閉器8を更に有する。系統連系インバータ装置1は、直流電源83から供給される直流電力を受け取るための第5端子9及び第6端子10を更に有する。直流電源83は、第5端子9及び第6端子10に接続されている。直流電源83から系統連系インバータ装置1に供給される直流電力は、第5端子9及び第6端子10を介してコンバータ回路部21に供給される。
The grid
系統連系インバータ装置1は、電力系統81から系統連系インバータ装置1に供給される交流電力における電圧を検出する第1電圧検出部11を更に有する。具体的には、第1電圧検出部11は、第1端子3と第2端子4との間に印加される交流電力の電圧の瞬時値である第1出力電圧値Vuwを検出する。第1電圧検出部11は、連系運転用開閉器5の状態に関わらず、第1出力電圧値Vuwを検出することができる。
The grid
系統連系インバータ装置1は、第5端子9及び第6端子10とコンバータ回路部21との間の電圧を検出する第2電圧検出部12を更に有する。第2電圧検出部12は、直流電源83から第5端子9及び第6端子10を介して電力変換部2に供給される直流電力の電圧の瞬時値である入力電圧値Vを検出する。系統連系インバータ装置1は、第1直流母線23と第2直流母線24との間の電圧の瞬時値である母線電圧値Vpnを検出する第3電圧検出部13を更に有する。系統連系インバータ装置1は、連系運転用開閉器5とフィルタ回路部25との間の交流電力の電圧の瞬時値である第2出力電圧値Vfoを検出する第4電圧検出部14を更に有する。
The grid
系統連系インバータ装置1は、電力変換部2から第1端子3に出力される交流電力の電流の瞬時値である出力電流値Ioを検出する電流検出部15を更に有する。電流検出部15は、電力変換部2が有するフィルタ回路部25に含まれている。系統連系インバータ装置1は、電力変換部2、連系運転用開閉器5及び自立運転用開閉器8を制御する制御部16を更に有する。
The grid
電力変換部2は、制御部16がコンバータ回路部21に含まれている第1スイッチング素子34のオンとオフとを制御することにより、直流電源83から系統連系インバータ装置1に供給される直流電力の電圧を電力系統81から系統連系インバータ装置1に供給される交流電力の電圧より高い電圧にする昇圧を行う。
In the power conversion unit 2, the
制御部16は、インバータ回路部22が有する第2スイッチング素子36、第3スイッチング素子37、第4スイッチング素子38及び第5スイッチング素子39の各々について、オンの状態とオフの状態とを切り替える制御を行う。
The
制御部16は、系統連系インバータ装置1と電力系統81とのうちの少なくとも一方に異常が発生した場合、連系運転用開閉器5をオフにして、電力変換部2と第1端子3及び第2端子4とを接続しない状態にする。制御部16は、系統連系インバータ装置1と電力系統81とがいずれも正常である状態で系統連系インバータ装置1を運転させる場合、連系運転用開閉器5をオンにして、電力変換部2と第1端子3及び第2端子4とを接続する。
When an abnormality occurs in at least one of the grid
制御部16は、系統連系インバータ装置1に異常が発生した場合、又は負荷82が消費する電力の量が直流電源83によって得られる電力の量以上である場合、自立運転用開閉器8をオフにして、電力変換部2と第3端子6及び第4端子7とを接続しない状態にする。制御部16は、系統連系インバータ装置1が正常であって、負荷82が消費する電力の量が直流電源83によって得られる電力の量より少ない場合、自立運転用開閉器8をオンにして、電力変換部2と第3端子6及び第4端子7とを接続する。
The
系統連系インバータ装置1は、情報を系統連系インバータ装置1の外部に通知する通知部17を更に有する。具体的には、通知部17は、系統連系インバータ装置1の外部の情報端末機器85に情報を通知する。図1には、情報端末機器85も示されている。情報端末機器85の例は、スマートフォン又はタブレットコンピュータである。
The grid
制御部16は、電力変換部2を制御することにより、直流電源83から供給される直流電力を交流電力へ変換させて、第1端子3及び第2端子4から又は第3端子6及び第4端子7から交流電力を出力させる。直流電源83が太陽電池である場合、直流電源83への日照量によって直流電源83が出力することができる直流電力の大きさが変わる。制御部16は、直流電源83が出力することができる直流電力の量を検出し、検出した結果をもとに電力変換部2を制御するMPPT(Maximum Power Point Tracking)制御を実行することができる。電力変換部2は、制御部16が行うMPPT制御によって、直流電源83が出力することができる直流電力の最大値に対応する交流電力を出力することができる。
By controlling the power conversion unit 2, the
制御部16は、第1電圧検出部11によって得られる検出結果をもとに電力系統81において停電が発生したか否かを判断し、電力系統81において停電が発生したと判断した場合、連系運転を停止させ、連系運転から自立運転への移行が可能であるか否かを判断する。例えば、直流電源83が太陽電池である場合、制御部16は、判断を行う時が昼間であって直流電源83が発電することができる日射量があるか否かを判断して、連系運転から自立運転への移行が可能であるか否かを判断する。制御部16は、連系運転から自立運転への移行が可能であると判断した場合、通知部17に、系統連系インバータ装置1の運転を連系運転から自立運転に切り替えることを促す情報である催促情報を系統連系インバータ装置1の外部に通知させる。具体的には、制御部16は、連系運転から自立運転への移行が可能であると判断した場合、通知部17に、催促情報を情報端末機器85に通知させる。
The
制御部16は、系統連系インバータ装置1における発電電力量を示す情報を記憶する記憶部18を更に有する。例えば、記憶部18は半導体メモリによって実現される。記憶部18は、電力系統81において停電が発生したと制御部16によって判断された直前の系統連系インバータ装置1における発電電力量を示す情報である電力量情報を記憶する。制御部16は、系統連系インバータ装置1における発電電力量を示す情報を記憶部18に記憶する機能と、記憶部18に記憶されている情報を読み出す機能とを更に有する。制御部16は、通知部17が催促情報を情報端末機器85に通知する場合、通知部17に、記憶部18に記憶された電力量情報であって電力系統81において停電が発生したと判断した直前の系統連系インバータ装置1における発電電力量を示す電力量情報を情報端末機器85に通知させる。
The
系統連系インバータ装置1は、電力系統81において停電が発生した場合に連系運転を即座に停止させる単独運転防止機能を有している。系統連系インバータ装置1は、停電が発生すると、復電するまでの間、連系運転を再開することができない。例えば、直流電源83が太陽電池であって昼間で日照があるときに電力系統81において停電が発生した場合、居住者は、直流電源83によって得られた電力を活用することができる。
The grid
系統連系インバータ装置1は、電力系統81において停電が発生した場合に直流電源83によって得られた電力を活用する自立運転機能を有している。系統連系インバータ装置1の連系運転から自立運転への切り替えは、系統連系インバータ装置1が配置されている建物の居住者によって行われる。居住者は、系統連系インバータ装置1が自立運転機能を有していることを認識していない場合がある。そのため、電力系統81において停電が発生した場合、直流電源83によって得られた電力が活用されないことがある。
The grid
そこで、系統連系インバータ装置1は、以下の動作を行う。図2は、実施の形態1にかかる系統連系インバータ装置1が行う一部の動作の手順を示すフローチャートである。制御部16は、電力系統81において発生した停電により系統連系インバータ装置1の単独運転防止機能が動作したか否かを判断する(S1)。制御部16は、単独運転防止機能が動作していないと判断した場合(S1でNo)、ステップS1の動作を行う。
Therefore, the grid
制御部16は、単独運転防止機能が動作したと判断した場合(S1でYes)、第1電圧検出部11が電圧を検出することができるか否かを判断する(S2)。更に言うと、ステップS2では、制御部16は、第1電圧検出部11が電力系統81において停電が発生していない場合の電圧を検出することができるか否かを判断する。単独運転防止機能には、電力系統81から供給される交流電力の周波数の変化があらかじめ決められた値を超えたことで連系運転を停止させるステップ注入付周波数フィードバック方式が採用される。電力系統81から系統連系インバータ装置1に供給される交流電力の周波数の一時的な変化が検知される可能性があるため、制御部16は、第1電圧検出部11が電圧を検出することができるか否かを判断する。
When the
制御部16は、第1電圧検出部11が電圧を検出することができると判断した場合(S2でYes)、ステップS1の動作を行う。制御部16は、第1電圧検出部11が電圧を検出することができないと判断した場合(S2でNo)、系統連系インバータ装置1の運転が連系運転から自立運転へ移行可能であることを示す情報を通知部17に出力する(S3)。
When the
通知部17は、制御部16から出力された情報をもとに、系統連系インバータ装置1が自立運転可能であることを示す情報を情報端末機器85に通知する(S4)。情報端末機器85が、系統連系インバータ装置1が自立運転可能であることを示す情報を受け取って音で又は画像で当該情報を報知することにより、居住者は、系統連系インバータ装置1の運転を連系運転から自立運転へ切り替えることができることを認識し、系統連系インバータ装置1の運転を連系運転から自立運転へ切り替える。これにより、系統連系インバータ装置1は自立運転を開始し、居住者は、電力系統81において停電が発生しても、直流電源83によって得られた電力を活用することができる。
Based on the information output from the
上述の通り、実施の形態1にかかる系統連系インバータ装置1は、第1電圧検出部11によって得られる検出結果をもとに電力系統81において停電が発生したか否かを判断し、電力系統81において停電が発生したと判断した場合、連系運転を停止させ、連系運転から自立運転への移行が可能であるか否かを判断する。系統連系インバータ装置1は、連系運転から自立運転への移行が可能であると判断した場合、系統連系インバータ装置1の運転を連系運転から自立運転に切り替えることを促す情報である催促情報を系統連系インバータ装置1の外部の情報端末機器85に通知する。したがって、系統連系インバータ装置1は、電力系統81において停電が発生した場合に連系運転から自立運転に切り替えさせることを居住者に促すことができる。これにより、居住者は、系統連系インバータ装置1の運転を連系運転から自立運転へ切り替えることができ、自立コンセント84に負荷82を接続することにより、直流電源83によって得られた電力を負荷82に供給することができる。
As described above, the grid
制御部16は、通知部17が催促情報を情報端末機器85に通知する場合、通知部17に、電力系統81において停電が発生したと判断した直前の系統連系インバータ装置1における発電電力量を示す電力量情報を情報端末機器85に通知させる。情報端末機器85が、電力量情報を受け取って音で又は画像で電力量情報を報知することにより、居住者は、自立コンセント84に接続可能な負荷82を認識することができる。
When the notification unit 17 notifies the
実施の形態2.
図3は、実施の形態2にかかる系統連系インバータ装置1Aの構成を示す図である。系統連系インバータ装置1Aは、実施の形態1にかかる系統連系インバータ装置1が有する電力変換部2、第1端子3、第2端子4、連系運転用開閉器5、第3端子6、第4端子7、自立運転用開閉器8、第5端子9、第6端子10、第1電圧検出部11、第2電圧検出部12、第3電圧検出部13、第4電圧検出部14、電流検出部15及び記憶部18を有する。系統連系インバータ装置1Aは、系統連系インバータ装置1が有する制御部16に替わって制御部16Aを有し、系統連系インバータ装置1が有する通知部17に替わって通知部17Aを有する。制御部16Aは、制御部16と同様に記憶部18を有する。実施の形態2では、実施の形態1との相違点を主に説明する。
Embodiment 2.
FIG. 3 is a diagram showing the configuration of the grid
系統連系インバータ装置1Aは、HEMS(Home Energy Management System)コントローラ86に接続されている。HEMSコントローラ86は、インターネット87と、リモートコントローラ88とに接続されている。リモートコントローラ88は、居住者によって操作される装置であって、居住者による操作をもとにHEMSコントローラ86を制御する。HEMSコントローラ86は、リモートコントローラ88による制御をもとに系統連系インバータ装置1Aを制御する。リモートコントローラ88は、表示装置89を有する。図3には、HEMSコントローラ86、インターネット87、リモートコントローラ88及び表示装置89も示されている。
The grid
制御部16Aは、第1電圧検出部11によって得られる検出結果をもとに電力系統81において停電が発生したか否かを判断し、電力系統81において停電が発生したと判断した場合、連系運転を停止させ、連系運転から自立運転への移行が可能であるか否かを判断する。制御部16Aは、連系運転から自立運転への移行が可能であると判断した場合、通知部17Aに、系統連系インバータ装置1Aの運転を連系運転から自立運転に切り替えることを促す情報である催促情報を系統連系インバータ装置1Aの外部に通知させる。具体的には、制御部16Aは、連系運転から自立運転への移行が可能であると判断した場合、通知部17Aに、催促情報を表示装置89に通知させる。更に言うと、制御部16Aは、通知部17Aに、HEMSコントローラ86を介して催促情報をリモートコントローラ88の表示装置89に通知させる。制御部16Aは、通知部17Aが催促情報を表示装置89に通知する場合、通知部17Aに、記憶部18に記憶された電力量情報であって電力系統81において停電が発生したと判断した直前の系統連系インバータ装置1Aにおける発電電力量を示す電力量情報を表示装置89に通知させる。
The
図4は、実施の形態2にかかる系統連系インバータ装置1Aが行う一部の動作の手順を示すフローチャートである。制御部16Aは、電力系統81において発生した停電により系統連系インバータ装置1Aの単独運転防止機能が動作したか否かを判断する(S11)。制御部16Aは、単独運転防止機能が動作していないと判断した場合(S11でNo)、ステップS11の動作を行う。制御部16Aは、単独運転防止機能が動作したと判断した場合(S11でYes)、系統連系インバータ装置1Aの運転が停止する直前の系統連系インバータ装置1Aにおける発電電力量を示す情報を記憶部18に保存する(S12)。ステップS12において、制御部16Aは、自立運転が行われる場合に自立コンセント84に接続可能な負荷82のリストも記憶部18に保存する。制御部16Aは、自立運転が行われる場合に自立コンセント84に接続可能な負荷82を居住者に認識させるためにステップS12の動作を行う。
FIG. 4 is a flowchart showing a procedure of a part of the operation performed by the grid
制御部16Aは、第1電圧検出部11が電圧を検出することができるか否かを判断する(S13)。更に言うと、ステップS13では、制御部16Aは、第1電圧検出部11が電力系統81において停電が発生していない場合の電圧を検出することができるか否かを判断する。制御部16Aは、第1電圧検出部11が電圧を検出することができると判断した場合(S13でYes)、ステップS11の動作を行う。制御部16Aは、第1電圧検出部11が電圧を検出することができないと判断した場合(S13でNo)、系統連系インバータ装置1の運転が連系運転から自立運転へ移行可能であることを示す情報を通知部17Aに出力する(S14)。
The
通知部17Aは、制御部16Aから出力された情報をもとに、HEMSコントローラ86を介して、系統連系インバータ装置1Aの運転が連系運転から自立運転へ移行可能であることを示す情報をリモートコントローラ88の表示装置89に通知する(S15)。ステップS15において、通知部17Aは、系統連系インバータ装置1Aの運転が停止する直前の系統連系インバータ装置1Aにおける発電電力量を示す情報と、自立コンセント84に接続可能な負荷82のリストとを表示装置89に通知する。
Based on the information output from the
表示装置89は、系統連系インバータ装置1Aの運転が連系運転から自立運転へ移行可能であることを示す情報を受け取り、当該情報を表示する。これにより、居住者は、系統連系インバータ装置1Aの運転を連系運転から自立運転へ切り替えることができることを認識し、系統連系インバータ装置1Aの運転を連系運転から自立運転へ切り替える。その結果、系統連系インバータ装置1Aは自立運転を開始し、居住者は、電力系統81において停電が発生しても、直流電源83によって得られた電力を活用することができる。表示装置89は、発電電力量を示す情報と、自立コンセント84に接続可能な負荷82のリストとを表示する。これにより、居住者は、自立コンセント84に接続可能な負荷82を認識することができる。
The
HEMSコントローラ86がインターネット87とリモートコントローラ88とに接続されているので、リモートコントローラ88に含まれている表示装置89は、インターネット87及びHEMSコントローラ86を介して系統連系インバータ装置1Aが設置されている地域の気象情報を取得して気象情報を表示することができる。
Since the
上述の通り、実施の形態2にかかる系統連系インバータ装置1Aは、電力系統81において停電が発生したと判断し、連系運転から自立運転への移行が可能であると判断した場合、系統連系インバータ装置1Aの運転を連系運転から自立運転に切り替えることを促す情報である催促情報を系統連系インバータ装置1Aの外部の表示装置89に通知する。したがって、系統連系インバータ装置1Aは、電力系統81において停電が発生した場合に連系運転から自立運転に切り替えさせることを居住者に促すことができる。これにより、居住者は、系統連系インバータ装置1Aの運転を連系運転から自立運転へ切り替えることができ、自立コンセント84に負荷82を接続することにより、直流電源83によって得られた電力を活用して負荷82に電力を供給することができる。
As described above, when the grid
図5は、実施の形態1にかかる系統連系インバータ装置1が有する第1電圧検出部11、第2電圧検出部12、第3電圧検出部13、第4電圧検出部14、電流検出部15、制御部16及び通知部17の少なくとも一部がプロセッサ91によって実現される場合のプロセッサ91を示す図である。つまり、第1電圧検出部11、第2電圧検出部12、第3電圧検出部13、第4電圧検出部14、電流検出部15、制御部16及び通知部17の少なくとも一部の機能は、メモリ92に格納されるプログラムを実行するプロセッサ91によって実現されてもよい。プロセッサ91は、CPU(Central Processing Unit)、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、又はDSP(Digital Signal Processor)である。図5には、メモリ92も示されている。
FIG. 5 shows a first
第1電圧検出部11、第2電圧検出部12、第3電圧検出部13、第4電圧検出部14、電流検出部15、制御部16及び通知部17の少なくともの一部の機能がプロセッサ91によって実現される場合、当該少なくともの一部部の機能は、プロセッサ91と、ソフトウェア、ファームウェア、又は、ソフトウェア及びファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェア又はファームウェアは、プログラムとして記述され、メモリ92に格納される。プロセッサ91は、メモリ92に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、第1電圧検出部11、第2電圧検出部12、第3電圧検出部13、第4電圧検出部14、電流検出部15、制御部16及び通知部17の少なくとも一部の機能を実現する。
The processor 91 has at least a part of the functions of the first
第1電圧検出部11、第2電圧検出部12、第3電圧検出部13、第4電圧検出部14、電流検出部15、制御部16及び通知部17の少なくとも一部の機能がプロセッサ91によって実現される場合、系統連系インバータ装置1は、第1電圧検出部11、第2電圧検出部12、第3電圧検出部13、第4電圧検出部14、電流検出部15、制御部16及び通知部17によって実行されるステップの少なくとも一部が結果的に実行されることになるプログラムを格納するためのメモリ92を有する。メモリ92に格納されるプログラムは、第1電圧検出部11、第2電圧検出部12、第3電圧検出部13、第4電圧検出部14、電流検出部15、制御部16及び通知部17が実行する手順又は方法の少なくとも一部をコンピュータに実行させるものであるともいえる。
At least a part of the functions of the first
メモリ92は、例えば、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、フラッシュメモリ、EPROM(Erasable Programmable Read Only Memory)、EEPROM(登録商標)(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)等の不揮発性もしくは揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク又はDVD(Digital Versatile Disk)等である。 The memory 92 is, for example, non-volatile such as RAM (Random Access Memory), ROM (Read Only Memory), flash memory, EEPROM (Erasable Programmable Read Only Memory), EEPROM (registered trademark) (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory). Alternatively, it may be a volatile semiconductor memory, a magnetic disk, a flexible disk, an optical disk, a compact disk, a mini disk, a DVD (Digital Versatile Disk), or the like.
図6は、実施の形態1にかかる系統連系インバータ装置1が有する第1電圧検出部11、第2電圧検出部12、第3電圧検出部13、第4電圧検出部14、電流検出部15、制御部16及び通知部17の少なくとも一部が処理回路93によって実現される場合の処理回路93を示す図である。つまり、第1電圧検出部11、第2電圧検出部12、第3電圧検出部13、第4電圧検出部14、電流検出部15、制御部16及び通知部17の少なくとも一部は、処理回路93によって実現されてもよい。
FIG. 6 shows a first
処理回路93は、専用のハードウェアである。処理回路93は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化されたプロセッサ、並列プログラム化されたプロセッサ、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field-Programmable Gate Array)、又はこれらを組み合わせたものである。 The processing circuit 93 is dedicated hardware. The processing circuit 93 is, for example, a single circuit, a composite circuit, a programmed processor, a parallel programmed processor, an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), an FPGA (Field-Programmable Gate Array), or a combination thereof. Is.
第1電圧検出部11、第2電圧検出部12、第3電圧検出部13、第4電圧検出部14、電流検出部15、制御部16及び通知部17の一部は、残部と別個の専用のハードウェアによって実現されてもよい。
A part of the first
第1電圧検出部11、第2電圧検出部12、第3電圧検出部13、第4電圧検出部14、電流検出部15、制御部16及び通知部17の複数の機能について、当該複数の機能の一部がソフトウェア又はファームウェアで実現され、当該複数の機能の残部が専用のハードウェアで実現されてもよい。このように、第1電圧検出部11、第2電圧検出部12、第3電圧検出部13、第4電圧検出部14、電流検出部15、制御部16及び通知部17の複数の機能は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、又はこれらの組み合わせによって実現することができる。
The plurality of functions of the first
実施の形態2にかかる系統連系インバータ装置1Aが有する第1電圧検出部11、第2電圧検出部12、第3電圧検出部13、第4電圧検出部14、電流検出部15、制御部16A及び通知部17Aの少なくとも一部の機能は、メモリに格納されるプログラムを実行するプロセッサによって実現されてもよい。当該メモリはメモリ92と同様のメモリであり、当該プロセッサはプロセッサ91と同様のプロセッサである。系統連系インバータ装置1Aが有する第1電圧検出部11、第2電圧検出部12、第3電圧検出部13、第4電圧検出部14、電流検出部15、制御部16A及び通知部17Aの少なくとも一部は、処理回路によって実現されてもよい。当該処理回路は、処理回路93と同様の処理回路である。
First
以上の実施の形態に示した構成は、一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、実施の形態同士を組み合わせることも可能であるし、要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略又は変更することも可能である。 The configuration shown in the above embodiments is an example, and can be combined with another known technique, can be combined with each other, and does not deviate from the gist. It is also possible to omit or change a part of the configuration.
1,1A 系統連系インバータ装置、2 電力変換部、3 第1端子、4 第2端子、5 連系運転用開閉器、6 第3端子、7 第4端子、8 自立運転用開閉器、9 第5端子、10 第6端子、11 第1電圧検出部、12 第2電圧検出部、13 第3電圧検出部、14 第4電圧検出部、15 電流検出部、16,16A 制御部、17,17A 通知部、18 記憶部、21 コンバータ回路部、22 インバータ回路部、23 第1直流母線、24 第2直流母線、25 フィルタ回路部、31 第1コンデンサ、32 第2コンデンサ、33 第1リアクトル、34 第1スイッチング素子、35 ダイオード、36 第2スイッチング素子、37 第3スイッチング素子、38 第4スイッチング素子、39 第5スイッチング素子、40 第2リアクトル、41 第3リアクトル、42 第3コンデンサ、81 電力系統、82 負荷、83 直流電源、84 自立コンセント、85 情報端末機器、86 HEMSコントローラ、87 インターネット、88 リモートコントローラ、89 表示装置、91 プロセッサ、92 メモリ、93 処理回路。 1,1A grid interconnection inverter device, 2 power converter, 3 1st terminal, 4th terminal, 5 interconnection operation switch, 6 3rd terminal, 7 4th terminal, 8 self-sustaining operation switch, 9 5th terminal, 10th terminal, 11 1st voltage detection unit, 12 2nd voltage detection unit, 13 3rd voltage detection unit, 14 4th voltage detection unit, 15 current detection unit, 16, 16A control unit, 17, 17A Notification unit, 18 Storage unit, 21 Converter circuit unit, 22 Inverter circuit unit, 23 1st DC bus, 24 2nd DC bus, 25 Filter circuit, 31 1st capacitor, 32 2nd capacitor, 33 1st reactor, 34 1st switching element, 35 diode, 36 2nd switching element, 37 3rd switching element, 38 4th switching element, 39 5th switching element, 40 2nd reactor, 41 3rd reactor, 42 3rd capacitor, 81 power System, 82 load, 83 DC power supply, 84 self-contained outlet, 85 information terminal equipment, 86 HEMS controller, 87 Internet, 88 remote controller, 89 display device, 91 processor, 92 memory, 93 processing circuit.
Claims (5)
前記電力系統から前記系統連系インバータ装置に供給される交流電力における電圧を検出する第1電圧検出部と、
情報を前記系統連系インバータ装置の外部に通知する通知部と、
前記第1電圧検出部によって得られる検出結果をもとに前記電力系統において停電が発生したか否かを判断し、前記電力系統において停電が発生したと判断した場合、前記連系運転を停止させ、前記連系運転から前記自立運転への移行が可能であるか否かを判断し、前記連系運転から前記自立運転への移行が可能であると判断したとき、前記通知部に、前記系統連系インバータ装置の運転を前記連系運転から前記自立運転に切り替えることを促す情報である催促情報を前記系統連系インバータ装置の外部に通知させる制御部と
を備えることを特徴とする系統連系インバータ装置。 When there is no power failure in the power system, interconnection operation is performed to supply the AC power supplied from the power system to the load, and when a power failure occurs in the power system, the load and the power system are connected. It is a grid interconnection inverter device having a function of performing independent operation to supply AC power based on DC power supplied from a DC power supply to the load in a non-powered state.
A first voltage detection unit that detects the voltage of AC power supplied from the power system to the grid interconnection inverter device, and
A notification unit that notifies information to the outside of the grid interconnection inverter device, and
Based on the detection result obtained by the first voltage detection unit, it is determined whether or not a power failure has occurred in the power system, and if it is determined that a power failure has occurred in the power system, the interconnection operation is stopped. When it is determined whether or not the transition from the interconnection operation to the self-sustaining operation is possible and it is determined that the transition from the interconnection operation to the self-sustaining operation is possible, the notification unit is notified of the system. A grid interconnection characterized by comprising a control unit for notifying the outside of the grid interconnection inverter device of reminder information which is information for urging the operation of the interconnection inverter device to be switched from the interconnection operation to the self-sustaining operation. Inverter device.
ことを特徴とする請求項1に記載の系統連系インバータ装置。 The grid interconnection inverter device according to claim 1, wherein the notification unit notifies the information terminal device outside the grid interconnection inverter device of the reminder information.
前記電力系統において停電が発生したと判断した直前の前記系統連系インバータ装置における発電電力量を示す情報である電力量情報を記憶する記憶部を有し、
前記通知部が前記催促情報を前記情報端末機器に通知する場合、前記通知部に、前記記憶部に記憶された前記電力量情報を前記情報端末機器に通知させる
ことを特徴とする請求項2に記載の系統連系インバータ装置。 The control unit
It has a storage unit for storing electric energy information which is information indicating the electric energy generated in the grid interconnection inverter device immediately before it is determined that a power failure has occurred in the electric power system.
The second aspect of claim 2, wherein when the notification unit notifies the information terminal device of the reminder information, the notification unit notifies the information terminal device of the power amount information stored in the storage unit. Described grid interconnection inverter device.
ことを特徴とする請求項1に記載の系統連系インバータ装置。 The grid interconnection inverter device according to claim 1, wherein the notification unit notifies the reminder information to a display device external to the grid interconnection inverter device.
前記電力系統において停電が発生したと判断した直前の前記系統連系インバータ装置における発電電力量を示す情報である電力量情報を記憶する記憶部を有し、
前記通知部が前記催促情報を前記表示装置に通知する場合、前記通知部に、前記記憶部に記憶された前記電力量情報を前記表示装置に通知させる
ことを特徴とする請求項4に記載の系統連系インバータ装置。 The control unit
It has a storage unit for storing electric energy information which is information indicating the electric energy generated in the grid interconnection inverter device immediately before it is determined that a power failure has occurred in the electric power system.
The fourth aspect of claim 4, wherein when the notification unit notifies the display device of the reminder information, the notification unit notifies the display device of the electric energy amount information stored in the storage unit. Grid interconnection inverter device.
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