JP2752067B2 - Grid-connected inverter device - Google Patents
Grid-connected inverter deviceInfo
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- JP2752067B2 JP2752067B2 JP62264142A JP26414287A JP2752067B2 JP 2752067 B2 JP2752067 B2 JP 2752067B2 JP 62264142 A JP62264142 A JP 62264142A JP 26414287 A JP26414287 A JP 26414287A JP 2752067 B2 JP2752067 B2 JP 2752067B2
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、太陽電池などの直流電源の出力直流をイ
ンバータにより交流に変換し、商用電力系統に連系して
変換した交流を負荷に供給する系統連系インバータ装置
に関する。
〔従来の技術〕
従来、太陽電池などの直流電源の出力直流をインバー
タにより交流に変換し、商用電力系統に連系して変換し
た交流を負荷に供給する系統連系インバータ装置とし
て、たとえば第2図に示すような太陽光発電システムが
ある。
第2図は太陽光発電システムの基本構成を示し、同図
において、(1)は直流電源としての太陽電池、(2)
はアノードが太陽電池(1)の正出力端子に接続された
逆流防止用ダイオード、(3)は両端がダイオード
(2)のカソードおよび太陽電池(1)の負端子に接続
された電解コンデンサ、(4)は太陽電池(1)の出力
直流を交流に変換するインバータであり、トランジスタ
等のスイツチング素子および該スイツチング素子に逆方
向に並列に接続されたダイオードからなり、入力端子が
コンデンサ(3)の両端に接続されている。
(5)は一端がインバータ(4)の一方の出力端子に
接続された交流開閉器、(6)は両端が開閉器(5)の
他端およびインバータ(4)の他方の出力端子に接続さ
れた負荷、(7)は商用電力系統であり、負荷(6)の
両端に接続され、商用電力系統(7)に連系してインバ
ータ(4)の出力交流が開閉器(5)を介し負荷(6)
に供給される。
ところで、このようなシステムの場合、システムの系
統(7)への並入および系統(7)からの解列のため
に、交流開閉器(5)を閉および開することにより、系
統(7)に瞬時電圧変動や開閉サージによるノイズなど
の悪影響を及ぼすという問題がある。
しかも、前記したシステムの系統並入および解列は、
朝,夕のシステムの起動,停止や前記システムおよび系
統(7)の異常時に行なわれ、とくに朝,夕あるいは曇
天時には、日射量が不安定であるため、太陽電池(1)
の電流または電圧または日射量がインバータ(4)を安
定駆動するためのしきい値付近で変動し、開閉器(5)
が開,閉を繰り返して前記システムの系統並入,解列が
頻繁に繰り返され、系統(7)に前記した瞬時電圧変動
やノイズの発生が頻繁に生じることになる。
そこで、従来、このような不都合を解消するために、
たとえば特開昭59−76122号公報(H02J 1/00)に記載の
ように、インバータ(4)を安定駆動するための太陽電
池(1)の電流,電圧,日射量などのしきい値にヒステ
リシスを設け、あるいは前記システムの解列から並入ま
でに長い遅延時間を設定し、解列,並入の繰り返し回数
を低減することが考えられている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかし、前記したように、インバータ(4)を駆動す
る際の太陽電池(1)の出力や日射量のしきい値にヒス
テリシスを設け、あるいは前記システムの解列から並入
までに長い遅延時間を設けても、解列,並入の繰り返し
数は多少低減できるが、系統(7)に及ぶ悪影響を完全
になくすことができず、いずれも根本的な解決策とは言
えず、しかも前記ヒステリシスの不感帯の間や前記遅延
時間内における太陽電池(1)の発電電力を有効に利用
することができないという問題点がある。
そこで、この発明では、系統並入および解列の回数を
大幅に低減し、太陽電池等の直流電源の電力の有効利用
を図ることを技術的課題とする。
〔問題点を解決するための手段〕
そして、前記した従来技術の問題点を解決するための
手段を、実施例に対応する第1図を用いて説明する。
すなわち、この発明では、直流電源としての太陽電池
(1)と、スイッチング素子としてのトランジスタ(4
a)〜(4d)および該各トランジスタ(4a)〜(4d)に
それぞれ逆方向に並列に接続されたダイオード(4e)〜
(4h)からなり、前記トランジスタ(4a)〜(4d)のス
イッチングにより前記太陽電池(1)の出力直流を交流
に変換し、変換した交流を商用電力系統(7)に連系し
て負荷(6)に供給するインバータ(4)と、前記太陽
電池(1)に並列に設けられた電解コンデンサ(3)
と、前記コンデンサ(3)の両端の電圧を検出する直流
電圧検出器(8)と、前記検出器(8)による検出電圧
と前記商用電力系統(7)のピーク電圧より高い基準電
圧と比較し、前記検出電圧が前記基準電圧に等しくなる
ように前記インバータ(4)の出力制御を行う制御手段
(16)と、前記インバータ(4)と商用電力系統(7)
との間に設けられ、該インバータ(4)及び/又は商用
電力系統(7)の異常時のみ開成状態とされる開閉手段
(5)と、前記太陽電池(1)の出力の設定値以下への
低下を検出して前記インバータ(4)に停止指令を出力
するインバータ停止指令回路(17)と、を備えている。
〔作 用〕
したがつて、この発明によると、太陽電池(1)の出
力直流は、ダイオード(2)を介して電解コンデンサ
(3)に供給され、電解コンデンサ(3)によりリツプ
ルが除去されてインバータ(4)に供給され、インバー
タ(4)により太陽電池(1)の出力直流が交流に変換
され、閉状態の交流開閉器(5)を介し、商用電力系統
(7)に連系してインバータ(4)により変換された交
流が負荷(6)に供給される。
ところで、電解コンデンサ(3)の両端電圧が直流電
圧検出器(8)により検出され、検出器(8)による検
出電圧と基準電源(11)による商用電力系統(7)のピ
ーク電圧よりも高い基準電圧とが制御手段(16)により
比較され、制御手段(16)により、前記検出電圧が前記
基準電圧に等しくなるようにインバータ(4)の出力が
制御される。
このとき、インバータ(4)の入力側の電圧が商用電
力系統(7)のピーク電圧よりも高い一定値に保持され
るため、太陽電池(1)の出力の設定値以下への低下時
に、インバータ停止指令回路(17)の停止指令により、
インバータ(4)が停止状態となつても、インバータ
(4)の入力側の電圧が出力側の電圧よりも高いため
に、インバータ(4)のダイオード(4e)〜(4h)を介
してコンデンサ(3)に系統(7)からの電流が流れる
ことはなく、太陽電池(1)の出力変動があつても、交
流開閉器等によりインバータ(4)の出力と系統(7)
とを解列する必要がなくなり、系統並入および解列を,
系統(7)やインバータ装置の異常時だけ行なえばよ
く、従来に比べて系統並入および解列の回数が大幅に低
減されて瞬時電圧変動やサージノイズ等の系統(7)へ
の悪影響が防止され、しかも従来の如く系統並入,解列
時にヒステリシスや遅延時間を設ける場合よりも系統並
入,解列の回数の低減が図れ、電力の有効利用が図れ
る。
〔実施例〕
つぎに、この発明を、その1実施例を示した第1図と
ともに詳細に説明する。
同図において、(4a),(4b)は電解コンデンサ
(3)の両端に直列に接続されたスイツチング素子とし
ての2個のNPN型トランジスタ、(4c),(4d)は電解
コンデンサ(3)の両端に直列に接続されたスイツチン
グ素子としての2個のNPN型トランジスタ、(4e),(4
f),(4g),(4h)は各トランジスタ(4a)〜(4d)
にそれぞれ逆方向に並列に接続されたフライホイルダイ
オード、(4i),(4j)は直列接続されたフィルタ用リ
アクトルおよびフイルタ用コンデンサであり、リアクト
ル(4i)の一端がトランジスタ(4a)のエミツタに,コ
ンデンサ(4j)の他端がトランジスタ(4c)のエミツタ
にそれぞれ接続され、各トランジスタ(4a)〜(4d),
各ダイオード(4e)〜(4h),リアクトル(4i)および
コンデンサ(4j)によりインバータ(4)が構成され、
インバータ(4)の両出力端子としてのコンデンサ(4
j)の両端が開閉器(5)の一端および負荷(6)の他
端に接続されている。
(8)は電解コンデンサ(3)の両端の直流電圧を検
出する直流電圧検出器、(9)は負荷(6)に供給され
た負荷電圧を検出する交流電圧検出器、(10)はインバ
ータ(4)と交流開閉器(5)との間の通電路に設けら
れた変流器等からなる交流電流検出器、(11)は商用電
力系統(7)のピーク電圧よりも高い基準電圧を与える
基準電源、(12)は直流電圧一定制御回路であり、直流
電圧検出器(8)による検出電圧と前記基準電圧とを比
較し、前者の検出電圧が後者の基準電圧よりも高いとき
にのみ、正の偏差信号を出力する。
(13)は直流電圧一定制御回路(12)の出力と交流電
圧検出器(9)の出力とを乗算する乗算器、(14)は乗
算器(13)の出力と交流電流検出器(10)の出力とが入
力されて両入力の誤差を増幅する誤差増幅器、(15)は
インバータ制御回路であり、誤差増幅器(14)の出力を
電流指令値として入力され、入力された電流指令値にも
とづくスイツチング制御信号をインバータ(4)の各ト
ランジスタ(4a)〜(4d)のベースに出力し、1組のト
ランジスタ(4a),(4d)および他の1組のトランジス
タ(4d),(4c)を交互にスイツチングさせ、インバー
タ(4)の出力制御を行なうようになつており、交流電
圧検出器(9),基準電源(11),直流電圧一定制御回
路(12),乗算器(13),誤差増幅器(14)およびイン
バータ制御回路(15)により制御手段(16)が構成され
ている。
(17)はインバータ停止指令回路であり、たとえば日
射量にもとづき,太陽電池(1)の発電電力を導出し、
太陽電池(1)の出力電圧が最適動作点付近の設定値以
下に低下したことを検出し、インバータ制御回路(15)
に停止指令信号を出力してインバータ制御回路(15)か
らのスイツチング制御信号の出力を停止させるようにな
つている。
なお、交流開閉器(5)は、従来と異なり、インバー
タ装置および商用電力系統(7)の故障,事故などの異
常時にのみ開成され、それ以外では常時閉状態に保持さ
れるようになつている。
そして、太陽電池(1)の出力電流は、逆流防止用ダ
イオード(2)を介して電解コンデンサ(3)に供給さ
れ、電解コンデンサ(3)によりリツプルが除去されて
インバータ(4)に供給され、インバータ(4)により
太陽電池(1)の出力直流が交流に変換され、閉状態の
交流開閉器(5)を介し、商用電力系統(7)に連系し
てインバータ(4)により変換された交流が負荷(6)
に供給される。
ところで、電解コンデンサ(3)の両端電圧が直流電
圧検出器(8)により検出され、検出器(8)による検
出電圧と基準電源(11)による基準電圧とが直流電圧一
定制御回路(12)により比較され、前者の検出電圧が後
者の基準電圧よりも高いときにのみ制御回路(12)から
正の偏差信号が出力され、乗算器(13)に入力される。
さらに、乗算器(13)により、制御回路(12)の出力
と交流電圧検出器(9)の出力とが乗算され、誤差増幅
器(14)により、乗算器(13)の出力と交流電流検出器
(10)の出力との誤差が増幅され、増幅された誤差を電
流指令値として、インバータ制御回路(15)によりイン
バータ(4)の出力制御が行なわれる。
従つて、電解コンデンサ(3)の両端電圧は,商用電
力系統(7)のピーク電圧よりも高い前記基準電圧に等
しく一定に保持され、しかも負荷(6)の負荷電圧,す
なわち商用電力系統(7)の電圧と同相の電流がインバ
ータ(4)により負荷(6)に供給されることになり、
太陽電池(1)の発電電力を力率1の状態で効率よく負
荷(6)に供給できる。
そして、日射量が十分で,太陽電池(1)の発電電力
が十分大きい場合には、太陽電池(1)の出力に応じた
交流電力がインバータ(4)から負荷(6)に供給され
る。
一方、朝,夕あるいは曇天時のように日射量が不十分
で,太陽電池(1)の発電電力が小さい場合には、太陽
電池(1)の出力電圧が低下して逆流防止用ダイオード
(2)が逆バイアス状態になるとともに、インバータ停
止指令回路(17)の動作により、インバータ制御回路
(15)からインバータ(4)へのスイツチング制御信号
の出力が停止されてインバータ(4)の運転が停止され
る。
このとき、インバータ(4)の入力側の電圧が商用電
力系統(7)のピーク電圧よりも高い基準電圧に等しい
一定値に保持されるため、インバータ停止指令回路(1
7)の停止指令により,インバータ(4)が停止状態と
なつても、インバータ(4)の入力側の電圧が出力側の
電圧よりも高いために、インバータ(4)のダイオード
(4e)〜(4h)を介してコンデンサ(3)に系統(7)
からの電流が流れることはなく、太陽電池(1)の出力
変動があつても、交流開閉器等によりインバータ(4)
の出力と系統(7)とを解列する必要がなくなり、系列
並入および解列を、系統(7)やインバータ装置の異常
時だけ行なえばよく、従来に比べて系統並入および解列
の回数が大幅に低減されることになる。
したがつて、前記実施例によると、電解コンデンサ
(3)の電圧を,商用電力系統(7)のピーク電圧より
も高い一定値にしてインバータ(4)の入力側の電圧を
一定に保持することにより、太陽電池(1)の発電電力
が低下してインバータ停止指令回路(17)の動作により
インバータ(4)が停止状態となつても、インバータ
(4)の入力側の電圧が出力側の電圧よりも高いため
に、インバータ(4)のダイオード(4e)〜(4h)を介
してコンデンサ(3)に系統(7)からの電流が流れる
ことはなく、太陽電池(1)の出力変動があつても、交
流開閉器(5)によりインバータ(4)の出力と系統
(7)とを解列する必要がなくなり、系列並入および解
列を,系統(7)やインバータ装置の異常時だけ行なえ
ばよく、従来に比べて系統並入および解列の回数を大幅
に低減することができ、瞬時電圧変動やサージノイズ等
の系統(7)への悪影響を防止でき、しかも従来の如く
系統並入,解列時にヒステリシスや遅延時間を設ける場
合よりも,系統並入,解列の回数を低減することがで
き、電力の有効利用を図することが可能となる。
なお、直流電源は前記した太陽電池(1)に限るもの
ではない。
また、制御手段(16)は、前記した構成に限らないの
は言うまでもない。
〔発明の効果〕
以上のように、この発明の系統連系インバータ装置に
よると、電解コンデンサの両端の電圧を商用電力系統の
ピーク電圧よりも高い基準電圧に等しくなるように制御
したため、直流電源の出力変動に関係なく,インバータ
の入力側の電圧を出力側よりも高い電圧に保持でき、イ
ンバータが運転停止状態となつても、インバータのダイ
オードを介して電解コンデンサに系統からの電流が流れ
ることを防止でき、従来のように、直流電源の出力変動
に応じて交流開閉器等により頻繁に系統並入および解列
を繰り返す必要がなくなり、系統並入および解列を,系
統やインバータ装置の異常時だけ行なえばよく、系統並
入,解列の繰り返しによる瞬時電圧変動やサージノイズ
などの系統への悪影響を防止することができ、しかも従
来の如く系統並入,解列時にヒステリシスや遅延時間を
設ける場合よりも,系統並入,解列の回数をさらに低減
することができ、電力の有効利用を図ることが可能とな
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention converts an output DC of a DC power supply such as a solar cell into an AC by an inverter, and supplies the AC converted to a commercial power system to a load. The present invention relates to a system interconnection inverter device. [Prior Art] Conventionally, as a system interconnection inverter device, an output DC of a DC power supply such as a solar cell is converted into AC by an inverter, and the AC is connected to a commercial power system and the converted AC is supplied to a load. There is a solar power generation system as shown in the figure. FIG. 2 shows a basic configuration of a photovoltaic power generation system, in which (1) is a solar cell as a DC power supply, and (2)
Is a reverse current prevention diode having an anode connected to the positive output terminal of the solar cell (1), (3) is an electrolytic capacitor having both ends connected to the cathode of the diode (2) and the negative terminal of the solar cell (1), Reference numeral 4) denotes an inverter for converting the output direct current of the solar cell (1) into an alternating current. The inverter comprises a switching element such as a transistor and a diode connected in parallel in the reverse direction to the switching element. Connected to both ends. (5) is an AC switch having one end connected to one output terminal of the inverter (4), and (6) is connected at both ends to the other end of the switch (5) and the other output terminal of the inverter (4). A load (7) is a commercial power system, which is connected to both ends of the load (6) and is connected to the commercial power system (7) so that the output AC of the inverter (4) is connected to the load via the switch (5). (6)
Supplied to By the way, in the case of such a system, the AC switch (5) is closed and opened for parallel connection to the system (7) and disconnection from the system (7), whereby the system (7) is opened. However, there is a problem that adverse effects such as instantaneous voltage fluctuations and noise due to switching surges are adversely affected. Moreover, the parallelization and disconnection of the system of the above-described system are as follows.
This is performed when the system is started or stopped in the morning or evening or when the system and the system (7) are abnormal. In particular, in the morning, evening, or cloudy weather, the amount of solar radiation is unstable.
Current or voltage or solar radiation fluctuates near a threshold value for stably driving the inverter (4), and the switch (5)
Are repeatedly opened and closed, so that the system is connected and disconnected from the system frequently, and the above-mentioned instantaneous voltage fluctuation and noise frequently occur in the system (7). Therefore, conventionally, to solve such inconvenience,
For example, as described in JP-A-59-76122 (H02J 1/00), hysteresis is applied to threshold values such as current, voltage and solar radiation of a solar cell (1) for stably driving an inverter (4). Or setting a long delay time between the paralleling and paralleling of the system to reduce the number of repetitions of paralleling and paralleling. [Problems to be Solved by the Invention] However, as described above, the output of the solar cell (1) and the threshold of the amount of solar radiation when driving the inverter (4) are provided with hysteresis, or Even if a long delay time is provided between rows and paralleling, the number of repetitions of paralleling and paralleling can be reduced somewhat, but the adverse effect on the system (7) cannot be completely eliminated. This is not a measure, and the power generated by the solar cell (1) during the dead zone of the hysteresis or within the delay time cannot be effectively used. In view of the above, a technical problem of the present invention is to significantly reduce the number of times of system integration and disconnection, and to effectively use the power of a DC power supply such as a solar cell. [Means for Solving the Problems] Means for solving the problems of the above-described prior art will be described with reference to FIG. 1 corresponding to the embodiment. That is, in the present invention, the solar cell (1) as a DC power supply and the transistor (4) as a switching element
a) to (4d) and diodes (4e) to (4e) connected in parallel to the respective transistors (4a) to (4d) in opposite directions.
(4h), the output DC of the solar cell (1) is converted to AC by switching the transistors (4a) to (4d), and the converted AC is connected to a commercial power system (7) to load ( 6) an inverter (4) to be supplied to the solar cell (1), and an electrolytic capacitor (3) provided in parallel with the solar cell (1).
A DC voltage detector (8) for detecting a voltage across the capacitor (3); comparing a voltage detected by the detector (8) with a reference voltage higher than a peak voltage of the commercial power system (7). Control means (16) for controlling the output of the inverter (4) so that the detected voltage becomes equal to the reference voltage; and the inverter (4) and the commercial power system (7).
And an opening / closing means (5) that is opened only when the inverter (4) and / or the commercial power system (7) is abnormal, and the output value of the solar cell (1) is reduced to or below. And an inverter stop command circuit (17) for outputting a stop command to the inverter (4) upon detecting a drop in the inverter. [Operation] Therefore, according to the present invention, the output direct current of the solar cell (1) is supplied to the electrolytic capacitor (3) via the diode (2), and the ripple is removed by the electrolytic capacitor (3). The power is supplied to the inverter (4), and the output DC of the solar cell (1) is converted into AC by the inverter (4), and is connected to the commercial power system (7) via the closed AC switch (5). The AC converted by the inverter (4) is supplied to the load (6). By the way, the voltage across the electrolytic capacitor (3) is detected by the DC voltage detector (8), and the reference voltage is higher than the voltage detected by the detector (8) and the peak voltage of the commercial power system (7) by the reference power supply (11). The voltage is compared with the control means (16), and the output of the inverter (4) is controlled by the control means (16) so that the detection voltage becomes equal to the reference voltage. At this time, since the voltage on the input side of the inverter (4) is maintained at a constant value higher than the peak voltage of the commercial power system (7), when the output of the solar cell (1) falls below the set value, the inverter By the stop command of the stop command circuit (17),
Even if the inverter (4) is stopped, since the voltage on the input side of the inverter (4) is higher than the voltage on the output side, the capacitors (4e) to (4h) of the inverter (4) are connected via the capacitors (4e) to (4h). Even if the current from the system (7) does not flow to 3) and the output of the solar cell (1) fluctuates, the output of the inverter (4) and the system (7) are changed by an AC switch or the like.
It is no longer necessary to disconnect and
It only needs to be performed when the system (7) or the inverter device is abnormal. The number of times that the system is connected and disconnected from the system is greatly reduced as compared with the conventional system, and adverse effects on the system (7) such as instantaneous voltage fluctuations and surge noise are prevented. In addition, the number of times of system integration and disconnection can be reduced as compared with the case where hysteresis and delay time are provided at the time of system integration and disconnection as in the related art, and power can be effectively used. Embodiment Next, the present invention will be described in detail with reference to FIG. 1 showing one embodiment. In the figure, (4a) and (4b) are two NPN transistors as switching elements connected in series to both ends of the electrolytic capacitor (3), and (4c) and (4d) are the electrolytic capacitor (3). Two NPN transistors as switching elements connected in series at both ends, (4e), (4
f), (4g) and (4h) are transistors (4a) to (4d)
Are flywheel diodes connected in parallel in opposite directions, (4i) and (4j) are a reactor for filter and a capacitor for filter connected in series, and one end of the reactor (4i) is connected to the emitter of the transistor (4a). , The other end of the capacitor (4j) is connected to the emitter of the transistor (4c), respectively, and the transistors (4a) to (4d),
The diodes (4e) to (4h), the reactor (4i) and the capacitor (4j) form an inverter (4).
Capacitors (4) as both output terminals of the inverter (4)
Both ends of j) are connected to one end of the switch (5) and the other end of the load (6). (8) is a DC voltage detector that detects a DC voltage across the electrolytic capacitor (3), (9) is an AC voltage detector that detects a load voltage supplied to the load (6), and (10) is an inverter ( 4) an AC current detector including a current transformer provided in a current path between the AC switch (5) and the AC switch (5); (11) providing a reference voltage higher than the peak voltage of the commercial power system (7); A reference power supply, (12) is a DC voltage constant control circuit, compares the detection voltage by the DC voltage detector (8) with the reference voltage, and only when the former detection voltage is higher than the latter reference voltage, Outputs a positive deviation signal. (13) is a multiplier for multiplying the output of the constant DC voltage control circuit (12) by the output of the AC voltage detector (9), and (14) is the multiplier for multiplying the output of the multiplier (13) by the AC current detector (10). (15) is an inverter control circuit, which receives the output of the error amplifier (14) as a current command value, based on the input current command value. A switching control signal is output to the base of each transistor (4a) to (4d) of the inverter (4), and one set of transistors (4a) and (4d) and another set of transistors (4d) and (4c) are output. Switching is performed alternately to control the output of the inverter (4). An AC voltage detector (9), a reference power supply (11), a DC voltage constant control circuit (12), a multiplier (13), an error Controlled by amplifier (14) and inverter control circuit (15) Stage (16) is constructed. (17) is an inverter stop command circuit which derives the power generated by the solar cell (1) based on, for example, the amount of solar radiation,
The inverter control circuit (15) detects that the output voltage of the solar cell (1) has dropped below a set value near the optimum operating point.
And outputs a stop command signal to stop the output of the switching control signal from the inverter control circuit (15). It should be noted that the AC switch (5) is opened only when an abnormality such as a failure or an accident occurs in the inverter device and the commercial power system (7), and is kept normally closed otherwise. . The output current of the solar cell (1) is supplied to the electrolytic capacitor (3) via the diode (2) for preventing backflow, the ripple is removed by the electrolytic capacitor (3), and the output current is supplied to the inverter (4). The output direct current of the solar cell (1) is converted to alternating current by the inverter (4), and is converted to the commercial power system (7) via the closed AC switch (5) by the inverter (4). AC is load (6)
Supplied to By the way, the voltage across the electrolytic capacitor (3) is detected by the DC voltage detector (8), and the detected voltage by the detector (8) and the reference voltage by the reference power supply (11) are converted by the DC voltage constant control circuit (12). The positive deviation signal is output from the control circuit (12) only when the detected voltage is higher than the latter reference voltage, and is input to the multiplier (13). Further, the output of the control circuit (12) is multiplied by the output of the AC voltage detector (9) by the multiplier (13), and the output of the multiplier (13) and the AC current detector are multiplied by the error amplifier (14). An error from the output of (10) is amplified, and the output of the inverter (4) is controlled by the inverter control circuit (15) using the amplified error as a current command value. Therefore, the voltage across the electrolytic capacitor (3) is kept constant and equal to the reference voltage higher than the peak voltage of the commercial power system (7), and the load voltage of the load (6), that is, the commercial power system (7) ) Is supplied to the load (6) by the inverter (4).
The power generated by the solar cell (1) can be efficiently supplied to the load (6) at a power factor of 1. When the amount of solar radiation is sufficient and the generated power of the solar cell (1) is sufficiently large, AC power corresponding to the output of the solar cell (1) is supplied from the inverter (4) to the load (6). On the other hand, when the amount of solar radiation is insufficient and the power generated by the solar cell (1) is small, such as in the morning, evening, or cloudy weather, the output voltage of the solar cell (1) decreases and the backflow prevention diode (2) ) Is in a reverse bias state, and the operation of the inverter stop command circuit (17) stops the output of the switching control signal from the inverter control circuit (15) to the inverter (4), thereby stopping the operation of the inverter (4). Is done. At this time, since the voltage on the input side of the inverter (4) is maintained at a constant value equal to the reference voltage higher than the peak voltage of the commercial power system (7), the inverter stop command circuit (1
Even if the inverter (4) is stopped by the stop command of (7), since the voltage on the input side of the inverter (4) is higher than the voltage on the output side, the diodes (4e) to (4e) to ( 4h) via the capacitor (3) to the system (7)
Current does not flow from the inverter, and even if the output of the solar cell (1) fluctuates, an inverter (4)
It is no longer necessary to disconnect the output of the system and the system (7), and the series paralleling and paralleling need only be performed when the system (7) or the inverter device is abnormal. The number of times will be greatly reduced. Therefore, according to the above embodiment, the voltage of the electrolytic capacitor (3) is set to a constant value higher than the peak voltage of the commercial power system (7) to keep the voltage on the input side of the inverter (4) constant. As a result, even if the power generated by the solar cell (1) is reduced and the inverter (4) is stopped by the operation of the inverter stop command circuit (17), the voltage on the input side of the inverter (4) is changed to the voltage on the output side. Therefore, no current flows from the system (7) to the capacitor (3) via the diodes (4e) to (4h) of the inverter (4), and the output of the solar cell (1) varies. However, it is not necessary to disconnect the output of the inverter (4) and the system (7) by the AC switch (5), and the parallel connection and disconnection can be performed only when the system (7) or the inverter device is abnormal. Better, system parallel And the number of times of disconnection can be greatly reduced, the adverse effects on the system (7) such as instantaneous voltage fluctuations and surge noise can be prevented, and hysteresis and delay time are provided during system paralleling and disconnection as in the past. As compared with the case, it is possible to reduce the number of times of system integration and disconnection, and it is possible to effectively use electric power. The DC power supply is not limited to the solar cell (1) described above. Needless to say, the control means (16) is not limited to the above-described configuration. [Effects of the Invention] As described above, according to the grid interconnection inverter device of the present invention, the voltage at both ends of the electrolytic capacitor is controlled to be equal to the reference voltage higher than the peak voltage of the commercial power system. Regardless of output fluctuations, the voltage on the input side of the inverter can be maintained at a higher voltage than that on the output side. Even when the inverter is stopped, current from the grid flows through the electrolytic capacitor through the inverter diode. This eliminates the need for frequent switching and disconnection of the system using an AC switch or the like in response to fluctuations in the output of the DC power supply. This can prevent adverse effects on the system such as instantaneous voltage fluctuations and surge noise due to repetition of paralleling and disconnection of the system. As compared with the case where hysteresis or delay time is provided at the time of system integration and disconnection as described above, the number of system integration and disconnection can be further reduced, and electric power can be effectively used.
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の系統連系インバータ装置の1実施例
のブロツク図、第2図は従来例の結線図である。
(1)……太陽電池、(3)……電解コンデンサ、
(4)……インバータ、(6)……負荷、(7)……商
用電力系統、(8)……直流電圧検出器、(11)……基
準電源、(16)……制御手段、(17)……インバータ停
止指令回路。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of a system interconnection inverter device of the present invention, and FIG. 2 is a connection diagram of a conventional example. (1) ... solar cell, (3) ... electrolytic capacitor,
(4) ... inverter, (6) ... load, (7) ... commercial power system, (8) ... DC voltage detector, (11) ... reference power supply, (16) ... control means, 17) Inverter stop command circuit.
Claims (1)
並列に接続されたダイオードからなり、前記スイッチン
グ素子のスイッチングにより前記直流電源の出力直流を
交流に変換し、変換した交流を商用電力系統に連系して
負荷に供給するインバータと、 前記直流電源に並列に設けられた電解コンデンサと、 前記コンデンサの両端の電圧を検出する直流電圧検出器
と、 前記検出器による検出電圧と前記商用電力系統のピーク
電圧より高い基準電圧と比較し、前記検出電圧が前記基
準電圧に等しくなるように前記インバータの出力制御を
行う制御手段と、 前記インバータと商用電力系統との間に設けられ、該イ
ンバータ及び/又は商用電力系統の異常時のみ開成状態
とされる開閉手段と、 前記直流電源の出力の設定値以下への低下を検出して前
記インバータに停止指令を出力するインバータ停止指令
回路と、 を備えたことを特徴とする系統連系インバータ装置。(57) [Claims] A DC power supply; a switching element; and a diode connected in parallel to the switching element in a reverse direction. The switching of the switching element converts an output DC of the DC power supply into an AC, and connects the converted AC to a commercial power system. An inverter that supplies a load to the DC power supply; an electrolytic capacitor provided in parallel with the DC power supply; a DC voltage detector that detects a voltage across the capacitor; Control means for controlling the output of the inverter so that the detected voltage becomes equal to the reference voltage, compared with a reference voltage higher than the peak voltage; and a control means provided between the inverter and a commercial power system, Or an opening / closing means that is opened only when an abnormality occurs in the commercial power system, and when the output of the DC power supply falls below a set value. System interconnection inverter apparatus characterized by comprising an inverter stop command circuit for detecting the lower outputs a stop command to the inverter, the.
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JPH01107661A JPH01107661A (en) | 1989-04-25 |
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