JP3245505B2 - Grid-connected inverter controller - Google Patents

Grid-connected inverter controller

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JP3245505B2
JP3245505B2 JP23758194A JP23758194A JP3245505B2 JP 3245505 B2 JP3245505 B2 JP 3245505B2 JP 23758194 A JP23758194 A JP 23758194A JP 23758194 A JP23758194 A JP 23758194A JP 3245505 B2 JP3245505 B2 JP 3245505B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、太陽電池等の直流電源
から出力される直流電力を交流電力に変換して、商用系
統電源に連系させる系統連系型インバータ制御装置に関
し、特に、商用系統電源との連系を安定に行う系統連系
型インバータ制御装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a grid-connected inverter control apparatus for converting DC power output from a DC power supply such as a solar cell into AC power and connecting the AC power to a commercial power supply. The present invention relates to a grid-connected inverter control device that stably connects to a grid power supply.

【0002】[0002]

【従来の技術】図2に従来の系統連系型インバータ制御
装置を適用した太陽光発電システムの回路ブロック図を
示す。このシステムは、系統連系型インバータ制御装置
20で太陽電池2の直流電力をパルス幅変調(PWM)
制御して交流電力に変換し、商用絶縁トランス4を介
し、商用系統電源3と連系させて負荷5に供給するもの
である。
2. Description of the Related Art FIG. 2 shows a circuit block diagram of a photovoltaic power generation system to which a conventional grid-connected inverter control device is applied. In this system, the DC power of the solar cell 2 is pulse width modulated (PWM) by the grid-connected inverter control device 20.
The power is controlled to be converted into AC power, and is supplied to the load 5 via the commercial insulation transformer 4 in connection with the commercial power supply 3.

【0003】系統連系型インバータ制御装置20は、入
力コンデンサ6、スイッチング素子Q1〜Q4よりなる
FETブリッジ7、出力フィルター機能を持つ出力チョ
ークコイル8及び平滑コンデンサ9、連系リレー10、
制御部11、商用系統電圧検出器12、インバータ出力
電流検出器13から構成されている。
The system interconnection type inverter control device 20 includes an input capacitor 6, an FET bridge 7 composed of switching elements Q1 to Q4, an output choke coil 8 having an output filter function, a smoothing capacitor 9, an interconnection relay 10,
It comprises a control unit 11, a commercial system voltage detector 12, and an inverter output current detector 13.

【0004】制御部11では、商用系統電圧検出器12
により検出された商用系統電圧信号aに基づき、信号演
算処理部19にてそれと同期した基準正弦波信号bを発
振し、その基準正弦波信号bとフィードバック信号であ
るインバータ出力電流検出信号c(インバータ出力電流
検出器13で検出)との差を誤差増幅器17で増幅した
信号をPWM制御回路16でPWM制御し,ゲートドラ
イブ回路15でゲートドライブ信号をスイッチング素子
Q1〜Q4に出力する。
The control unit 11 includes a commercial system voltage detector 12
The signal arithmetic processing unit 19 oscillates a reference sine wave signal b in synchronization with the commercial system voltage signal a detected by the above, and outputs the reference sine wave signal b and an inverter output current detection signal c (inverter) as a feedback signal. The signal amplified by the error amplifier 17 is subjected to PWM control by the PWM control circuit 16, and the gate drive signal is output to the switching elements Q 1 to Q 4 by the gate drive circuit 15.

【0005】系統連系型インバータ制御装置20の通常
運転時には、連系リレー10が投入され、商用系統電源
3と系統連系型インバータ制御装置20が連系されてお
り、基準正弦波信号bをインバータ出力電流が最大とな
るように、つまり、太陽電池最大電力点追尾により制御
する。そして、直流電圧検出器(図示していない)で検
出した太陽電池2の出力電圧の低下あるいは商用系統電
源3または系統連系型インバータ制御装置20などの異
常の発生といった停止条件が成立したときに、連系リレ
ー10を遮断して商用系統電源3と系統連系型インバー
タ制御装置20とを切り離し、FETブリッジ7の動作
を停止する。
During normal operation of the system interconnection type inverter control device 20, the interconnection relay 10 is turned on, and the commercial system power supply 3 and the system interconnection type inverter control device 20 are interconnected. Control is performed so that the inverter output current is maximized, that is, the solar cell maximum power point tracking. Then, when a stop condition such as a decrease in the output voltage of the solar cell 2 detected by a DC voltage detector (not shown) or occurrence of an abnormality in the commercial power supply 3 or the grid-connected inverter control device 20 is satisfied. Then, the interconnection relay 10 is cut off to disconnect the commercial system power supply 3 from the system interconnection type inverter control device 20, and the operation of the FET bridge 7 is stopped.

【0006】起動時を考えると、それ以前は、連系リレ
ー10が遮断されており、商用系統電源3と系統連系型
インバータ制御装置20が切り離されている。このと
き、基準正弦波信号bは制御されていない。そして、太
陽電池2の出力電圧の増加や、系統連系型インバータ制
御装置20などの異常の回復といった起動条件が成立し
たときに、ゲートドライブ信号によりスイッチング素子
Q1〜Q4から成るFETブリッジ7が起動される。そ
の後、系統連系型インバータ制御装置20及び商用系統
電源3の正常動作が確認されたら、連系リレー10を投
入し、商用系統電源3と系統連系型インバータ制御装置
20との接続を行い、負荷5に電力を供給する。この接
続の際、商用系統電源3から系統連系型インバータ制御
装置20への電流の逆流を避けるために、基準正弦波信
号bには予め最低の振幅が決められており、連系リレー
10を投入する時には、基準正弦波信号bをその最低振
幅の正弦波信号に固定しておき、連系リレー10の投入
後即座にインバータ出力電流の制御を開始する。
[0006] Considering the start-up time, before that, the interconnection relay 10 is shut off, and the commercial system power supply 3 and the system interconnection type inverter control device 20 are disconnected. At this time, the reference sine wave signal b is not controlled. Then, when a start condition such as an increase in the output voltage of the solar cell 2 or a recovery from an abnormality of the grid-connected inverter control device 20 or the like is satisfied, the FET bridge 7 including the switching elements Q1 to Q4 is started by the gate drive signal. Is done. After that, when the normal operation of the grid-connected inverter controller 20 and the commercial grid power supply 3 is confirmed, the grid relay 10 is turned on, and the commercial grid power supply 3 is connected to the grid-linked inverter controller 20; Power is supplied to the load 5. In this connection, in order to avoid the reverse flow of the current from the commercial system power supply 3 to the system interconnection type inverter control device 20, the minimum amplitude of the reference sine wave signal b is determined in advance. When the power supply is turned on, the reference sine wave signal b is fixed to the sine wave signal having the lowest amplitude, and the control of the inverter output current is started immediately after the connection relay 10 is turned on.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では、商用系統電源3と系統連系型インバータ制御
装置20との連系前及び連系時には、フィードバック信
号としてインバータ出力電流検出信号cを使用するた
め、基準正弦波信号bを上記のように予め決められた最
低振幅の正弦波に固定したとしても、インバータ出力電
圧を正確に制御することは不可能であった。従って、商
用系統電源3と系統連系型インバータ制御装置20とを
連系させる時に、以下に示すような問題が生じていた。
However, in the above conventional example, the inverter output current detection signal c is used as a feedback signal before and during interconnection between the commercial system power supply 3 and the system interconnection type inverter control device 20. Therefore, even if the reference sine wave signal b is fixed to the sine wave having the predetermined minimum amplitude as described above, it has been impossible to accurately control the inverter output voltage. Therefore, when the commercial system power supply 3 and the system interconnection type inverter control device 20 are interconnected, the following problems occur.

【0008】インバータ出力電圧が商用系統電圧よりも
低い場合には、商用系統電源3から系統連系型インバー
タ制御装置20に電流が逆流するため、インバータ入力
電圧が異常に高くなる。この電圧がスイッチング素子Q
1〜Q4あるいは太陽電池2の耐圧を越えると、素子の
破壊が引き起こされる。電流の逆流を防止するために、
太陽電池2と系統連系型インバータ20との間に逆流防
止用のダイオードを挿入する方法があるが、この場合、
ダイオードの抵抗により電力損失が生じるという問題が
ある。
When the inverter output voltage is lower than the commercial system voltage, a current flows backward from the commercial system power supply 3 to the system interconnection type inverter control device 20, so that the inverter input voltage becomes abnormally high. This voltage is the switching element Q
Exceeding 1 to Q4 or the withstand voltage of the solar cell 2 causes destruction of the element. To prevent the current from flowing backward,
There is a method of inserting a diode for preventing backflow between the solar cell 2 and the grid-connected inverter 20. In this case,
There is a problem that power loss occurs due to the resistance of the diode.

【0009】また、商用系統電源3に対してインバータ
出力電圧が異常に高い場合には、接続時に過渡電流が流
れるため、スイッチング素子Q1〜Q4が破壊された
り、商用系統電源3が悪影響を受けたりする恐れがあ
る。
When the inverter output voltage is abnormally high with respect to the commercial system power supply 3, a transient current flows during connection, so that the switching elements Q1 to Q4 are destroyed or the commercial system power supply 3 is adversely affected. Might be.

【0010】本発明はかかる点に鑑み、系統連系型イン
バータ制御装置20と商用系統電源3とを連系させる際
に、電流の逆流や過渡電流を発生させない系統連系型イ
ンバータ制御装置を提供することを目的とする。
In view of the above, the present invention provides a system interconnection type inverter control device which does not generate a reverse current or a transient current when the system interconnection type inverter control device 20 and the commercial system power supply 3 are interconnected. The purpose is to do.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、商用系統電源と系統連系型インバータ制御装
置が遮断されているときには、それらが連系されている
ときの制御対象であるインバータ出力電流に替えて、イ
ンバータ出力電圧を制御対象として選択し、インバータ
出力電圧を商用系統電圧と同一あるいは数ボルト高い電
圧に設定する手段を備えるものである。発明は、太陽
電池等の直流電源から入力した直流電力を交流電力に変
換し、商用系統電源に連系して負荷に供給する系統連系
型インバータ制御装置において、前記商用系統電源と前
記系統連系型インバータ制御装置を連系,遮断する手段
と、商用系統電圧、インバータ出力電流及びインバータ
出力電圧を検出する手段と、前記商用系統電源と前記系
統連系型インバータ制御装置が連系されている場合に
は、商用系統電圧信号と同期した振幅可変の基準正弦波
信号を発生させ、前記商用系統電源と前記系統連系型イ
ンバータ制御装置が遮断されている場合には、前記イン
バータ出力電圧が前記商用系統電圧と同一あるいは数ボ
ルト高くなるように設定された基準正弦波信号を発生さ
せる手段と、前記商用系統電源と前記系統連系型インバ
ータ制御装置が遮断されている場合にはインバータ出力
電圧検出信号を、前記商用系統電源と前記系統連系型イ
ンバータ制御装置が連系されている場合にはインバータ
出力電流検出信号を、選択する信号切替手段と、前記選
択したインバータ出力電圧検出信号またはインバータ出
力電流検出信号のいずれか一方の信号と、前記基準正弦
波信号と、を誤差増幅する手段と、該誤差増幅により得
られる信号に基づいてパルス幅変調制御を行う手段と、
を備えたことを特徴とする系統連系型インバータ制御装
置を提供する。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the above object, the present invention is a control object when the commercial system power supply and the system interconnection type inverter control device are disconnected when they are disconnected. A means for selecting an inverter output voltage as a control target instead of the inverter output current and setting the inverter output voltage to the same voltage as the commercial system voltage or a voltage several volts higher than the commercial system voltage is provided. The present invention provides a system interconnection type inverter control device that converts DC power input from a DC power source such as a solar cell into AC power, and supplies the AC power to a commercial system power supply to a load. Means for connecting and disconnecting the interconnected inverter control device, means for detecting the commercial system voltage, the inverter output current and the inverter output voltage, and the commercial system power supply and the system interconnected inverter control device are interconnected. If it is, a variable amplitude reference sine wave signal synchronized with the commercial system voltage signal is generated, and when the commercial system power supply and the system interconnection type inverter control device are shut off, the inverter output voltage is Means for generating a reference sine wave signal set to be equal to or higher than the commercial system voltage by several volts, the commercial system power supply and the system interconnection type inverter A signal switch for selecting an inverter output voltage detection signal when the control device is shut off, and an inverter output current detection signal when the commercial system power supply and the system interconnection type inverter control device are interconnected. A means for amplifying an error between one of the selected inverter output voltage detection signal or the inverter output current detection signal and the reference sine wave signal; and a pulse based on a signal obtained by the error amplification. Means for performing width modulation control;
Provided is a system interconnection type inverter control device characterized by comprising:

【0012】[0012]

【作用】このように本発明の系統連系型インバータ制御
装置では、商用系統電源との連系状態により、制御対象
の切り替えを行う。即ち、商用系統電源と系統連系型イ
ンバータ制御装置が遮断されている時は、インバータ出
力電圧検出信号をフィードバック信号として選択し、商
用系統電源と系統連系型インバータ制御装置が連系され
ている時は、インバータ出力電流検出信号をフィードバ
ック信号として選択する。また、商用系統電源と系統連
系型インバータ制御装置が遮断されている時にインバー
タ出力電圧を商用系統電圧と同一または数ボルト高い電
圧に設定する。従って、商用系統電源と系統連系型イン
バータ制御装置とが連系しているときには、最大電力点
追尾制御を行うことができ、また、商用系統電源と系統
連系型インバータ制御装置とを連系させる際には、イン
バータ出力電圧を商用系統電圧と同一あるいは数ボルト
高い電圧に制御するため、商用系統電源からの電流の逆
流や過渡電流の発生を抑えることができる。
As described above, in the system interconnection type inverter control device of the present invention, the control target is switched according to the interconnection state with the commercial system power supply. That is, when the commercial system power supply and the system interconnection type inverter control device are shut off, the inverter output voltage detection signal is selected as a feedback signal, and the commercial system power supply and the system interconnection type inverter control device are interconnected. At this time, the inverter output current detection signal is selected as a feedback signal. In addition, when the commercial system power supply and the system interconnection type inverter control device are shut off, the inverter output voltage is set to the same or several volts higher than the commercial system voltage. Therefore, when the commercial system power supply and the system interconnection type inverter control device are interconnected, the maximum power point tracking control can be performed, and the commercial system power supply and the system interconnection type inverter control device are interconnected. At this time, the inverter output voltage is controlled to the same voltage or several volts higher than the commercial system voltage, so that it is possible to suppress the reverse current and the transient current from the commercial system power supply.

【0013】[0013]

【実施例】図1は本発明の系統連系型インバータ制御装
置の一実施例を適用した太陽光発電システムの回路ブロ
ック図である。系統連系型インバータ制御装置1は、太
陽電池2からの入力電力の変動を抑える入力コンデンサ
6,直流−交流変換用のスイッチング素子Q1〜Q4か
らなるFETブリッジ7,出力フィルターとして機能
し、PWM制御された矩形波を正弦波に変換する出力チ
ョーク8および平滑コンデンサ9,太陽電池2の出力低
下時あるいは異常発生時に系統連系型インバータ制御装
置1を商用系統電源3および負荷5から切り離すための
連系リレー10,制御部11,商用系統電圧検出器1
2,インバータ出力電流検出器13,インバータ出力電
圧検出器14から構成される。
FIG. 1 is a circuit block diagram of a photovoltaic power generation system to which an embodiment of a system interconnection type inverter control device according to the present invention is applied. The grid-connected inverter control device 1 functions as an input capacitor 6, an FET bridge 7 including switching elements Q1 to Q4 for DC-AC conversion, an output filter, and a PWM control, which suppresses fluctuation of input power from the solar cell 2. An output choke 8 and a smoothing capacitor 9 for converting the obtained rectangular wave into a sine wave, and a link for disconnecting the grid-connected inverter controller 1 from the commercial grid power supply 3 and the load 5 when the output of the solar cell 2 is reduced or an abnormality occurs. System relay 10, control unit 11, commercial system voltage detector 1
2, an inverter output current detector 13 and an inverter output voltage detector 14.

【0014】制御部11は、FETブリッジ7を駆動制
御するゲートドライブ回路15,PWM制御部16,誤
差増幅器17,信号切替部18,CPUを中心としたデ
ィジタル回路で構成される信号演算処理部19から構成
される。
The control unit 11 includes a gate drive circuit 15 for driving and controlling the FET bridge 7, a PWM control unit 16, an error amplifier 17, a signal switching unit 18, and a signal operation processing unit 19 composed of a digital circuit mainly including a CPU. Consists of

【0015】次に、本例の太陽電池発電システムの動作
を説明する。
Next, the operation of the solar cell power generation system of this embodiment will be described.

【0016】系統連系型インバータ制御装置1はPWM
制御部16によってPWM制御を施されたゲートドライ
ブ回路15から出力されるゲートパルス信号に基づい
て、FETブリッジ7における1対のスイッチング素子
Q1とQ2およびQ3とQ4を交互にON/OFFする
ことにより矩形波を生成し、更に、その矩形波を出力チ
ョーク8と平滑コンデンサ9からなる出力フィルターで
正弦波に変換することにより、太陽電池2の直流電力を
交流に変換する。
The system interconnection type inverter control device 1 is a PWM
A pair of switching elements Q1 and Q2 and a pair of switching elements Q3 and Q4 in the FET bridge 7 are alternately turned ON / OFF based on a gate pulse signal output from the gate drive circuit 15 subjected to PWM control by the control unit 16. By generating a rectangular wave and converting the rectangular wave into a sine wave with an output filter including an output choke 8 and a smoothing capacitor 9, the DC power of the solar cell 2 is converted into an AC.

【0017】制御部11の動作は、系統連系型インバー
タ制御装置1の通常運転時と起動時では異なる。まず、
通常運転時、つまり、連系リレー10が投入されてお
り、商用系統電源3と系統連系型インバータ制御装置1
が連系されている時の動作について説明する。このと
き、信号切替部18はインバータ出力電流検出信号cを
フィードバック信号として選択し、誤差増幅器17へ出
力する。誤差増幅器17では、フィードバック信号であ
るインバータ出力電流検出信号cを基準正弦波信号bと
比較し、その誤差を増幅した信号をPWM制御部16に
出力する。PWM制御部16ではその信号とスイッチン
グ搬送波となる三角波とを比較することによりPWM波
形としてのスイッチングパターン信号を生成し、ゲート
ドライブ回路15に出力する。そして、ゲートドライブ
回路15はゲートパルス信号をFETブリッジ7に出力
してインバータ出力電流を制御する。この時、基準正弦
波信号bの振幅を、連系リレー10の投入時の振幅値を
最小値として、その時の日照条件などに対し、太陽電池
2の出力電力が最大となるように制御(最大電力点追尾
制御)する。即ち、基準正弦波信号bの振幅を増加方向
に変化させた場合、インバータ出力電流が振幅を増加さ
せる前の検出値より増加すれば更に振幅を増加させ、減
少すれば振幅を減少させる。また、基準正弦波信号bの
振幅を減少方向に変化させた場合には、インバータ出力
電流が振幅を減少させる前の検出値より増加すれば更に
振幅を減少させ、増加すれば振幅を増加させる。以上の
ようにインバータ出力電流が常に増加するよう基準正弦
波信号bの振幅を変化させる。
The operation of the control unit 11 differs between the normal operation and the startup of the grid-connected inverter control device 1. First,
During normal operation, that is, when the interconnection relay 10 is turned on, the commercial system power supply 3 and the system interconnection type inverter controller 1
The operation when are connected is described. At this time, the signal switching unit 18 selects the inverter output current detection signal c as a feedback signal, and outputs it to the error amplifier 17. The error amplifier 17 compares the inverter output current detection signal c, which is a feedback signal, with the reference sine wave signal b, and outputs an amplified signal of the error to the PWM control unit 16. The PWM controller 16 generates a switching pattern signal as a PWM waveform by comparing the signal with a triangular wave serving as a switching carrier, and outputs the switching pattern signal to the gate drive circuit 15. Then, the gate drive circuit 15 outputs a gate pulse signal to the FET bridge 7 to control the inverter output current. At this time, the amplitude of the reference sine wave signal b is controlled so that the output value of the solar cell 2 is maximized under the sunshine conditions and the like, with the amplitude value when the interconnection relay 10 is turned on being the minimum value. Power point tracking control). That is, when the amplitude of the reference sine wave signal b is changed in the increasing direction, the amplitude is further increased if the inverter output current increases from the detection value before the amplitude is increased, and the amplitude is decreased if the inverter output current decreases. When the amplitude of the reference sine wave signal b is changed in the decreasing direction, the amplitude is further reduced if the inverter output current increases from the detected value before the amplitude is reduced, and the amplitude is increased if the inverter output current increases. As described above, the amplitude of the reference sine wave signal b is changed so that the inverter output current always increases.

【0018】そして、太陽電池2の出力の低下あるいは
商用系統電源3または系統連系型インバータ制御装置1
の異常の発生等がある場合には、連系リレー10を遮断
して、系統連系型インバータ設定装置1の動作を停止す
ることとなる。
Then, the output of the solar cell 2 is reduced, or the commercial system power supply 3 or the system interconnection type inverter controller 1
In the case where an abnormality occurs, the interconnection relay 10 is shut off, and the operation of the system interconnection type inverter setting device 1 is stopped.

【0019】系統連系型インバータ制御装置1の起動時
における制御部11の動作は次のとうりである。起動
時、系統連系型インバータ制御装置1と商用系統電源3
は連係リレー10により切り離されており、信号切替部
18はインバータ出力電圧検出信号dをフィードバック
信号として選択している。そのフィードバック信号は誤
差増幅器17において信号演算処理部19で生成された
基準正弦波信号bと比較される。この結果がPWM制御
部16へ出力され、PWMパターンが変化し、インバー
タ出力電圧検出信号dの振幅を基準正弦波信号bの振幅
と等しくなるように誘導する。この基準正弦波信号bの
振幅は、インバータ出力電圧が商用系統電圧と同一ある
いは数ボルト(本例では0ボルト〜5ボルト)高い設定
電圧となるように決められる。但し、インバータ出力電
圧は、太陽電池2の解放電圧がある一定値以上とならな
ければ、その設定電圧には達しない。
The operation of the control unit 11 at the time of starting the system interconnection type inverter control device 1 is as follows. At startup, the grid-connected inverter control device 1 and the commercial grid power supply 3
Are separated by the link relay 10, and the signal switching unit 18 selects the inverter output voltage detection signal d as a feedback signal. The feedback signal is compared with the reference sine wave signal b generated by the signal operation processing unit 19 in the error amplifier 17. This result is output to the PWM control unit 16, and the PWM pattern changes to induce the amplitude of the inverter output voltage detection signal d to be equal to the amplitude of the reference sine wave signal b. The amplitude of the reference sine wave signal b is determined so that the inverter output voltage is equal to or higher than the commercial system voltage by several volts (0 to 5 volts in this example). However, the inverter output voltage does not reach the set voltage unless the release voltage of the solar cell 2 becomes higher than a certain value.

【0020】日照量の増大等により太陽電池2の解放電
圧が一定値以上となり、インバータ出力電圧が上記の設
定電圧に到達したら、即ち、インバータ出力電圧が商用
系統電圧と同一あるいは数ボルト(本例では0ボルト〜
5ボルト)高い電圧となったら、信号演算処理部19は
連系リレー10を投入する信号を出力するとともに、フ
ィードバック信号をインバータ出力電圧検出信号dから
インバータ出力電流検出信号cに切り替える信号を信号
切替部18に出力する。フィードバック信号切り替え時
におけるインバータ出力電流検出信号cの振幅は、イン
バータ出力電圧が商用系統電圧と一致するときのインバ
ータ出力電圧検出信号dの振幅と同程度の大きさになる
ように予めゲイン調整されており、これにより、フィー
ドバック信号の切り替えを滑らかに行う。
When the release voltage of the solar cell 2 becomes equal to or higher than a predetermined value due to an increase in the amount of sunlight and the like, and the inverter output voltage reaches the above-mentioned set voltage, that is, the inverter output voltage is equal to or several volts from the commercial system voltage (this example). Then 0 volts ~
(5 volts) When the voltage becomes high, the signal operation processing section 19 outputs a signal for turning on the interconnection relay 10, and switches a signal for switching the feedback signal from the inverter output voltage detection signal d to the inverter output current detection signal c. Output to the unit 18. The amplitude of the inverter output current detection signal c at the time of switching the feedback signal is gain-adjusted in advance so as to be substantially the same as the amplitude of the inverter output voltage detection signal d when the inverter output voltage matches the commercial system voltage. Accordingly, the switching of the feedback signal is performed smoothly.

【0021】また、信号演算処理部19は、連系リレー
10投入直後は、基準正弦波信号bの振幅を変化させな
い、即ち、連系リレー10の遮断時においてインバータ
出力電圧を商用系統電圧と同一あるいは数ボルト高い電
圧に設定する振幅に固定したままとする。そして、上記
のようにフィードバック信号の切り替えが滑らかに行わ
れた後、徐々に基準正弦波信号bの振幅を増加させて、
日照強度に応じた最大電力点追尾制御を行う。
The signal processing unit 19 does not change the amplitude of the reference sine wave signal b immediately after the interconnection relay 10 is turned on, that is, when the interconnection relay 10 is cut off, the inverter output voltage is the same as the commercial system voltage. Alternatively, the amplitude is fixed at a voltage set to a voltage several volts higher. Then, after the switching of the feedback signal is performed smoothly as described above, the amplitude of the reference sine wave signal b is gradually increased,
The maximum power point tracking control according to the sunshine intensity is performed.

【0022】以上のように、本例の系統連系型インバー
タ制御装置1は、商用系統電源3と連係する際に、イン
バータ出力電圧を商用系統電圧と同一あるいは数ボルト
高い電圧に制御することができるため、連系の際に生じ
る商用系統電源3からの電流の逆流や過渡電流の発生を
抑えることができ、素子の破壊や商用系統電源3に悪影
響を与えることを防ぐことができる。また、太陽電池2
と系統連系型インバータ制御装置1との間にダイオード
を挿入する必要が無いため、太陽電池2の電力をダイオ
ードによる電力損失なしで効率よく負荷に供給すること
ができる。
As described above, the grid-connected inverter control apparatus 1 of the present embodiment can control the inverter output voltage to the same voltage as the commercial system voltage or a voltage several volts higher when linking with the commercial system power supply 3. Because of this, it is possible to suppress the reverse flow of the current from the commercial system power supply 3 and the occurrence of a transient current that occur at the time of interconnection, and to prevent the destruction of elements and the adverse effect on the commercial system power supply 3. In addition, solar cell 2
There is no need to insert a diode between the power supply and the grid-connected inverter control device 1, so that the power of the solar cell 2 can be efficiently supplied to the load without power loss due to the diode.

【0023】次に、信号演算処理部19での基準正弦波
信号bの生成方法の一例を以下に示す。まず、複数の振
幅を持つ正弦波の半周期分の振幅をある時間間隔でサン
プリングし、そのデータを信号演算処理部19に記憶さ
せておく。そして、制御状態に応じて最適な振幅を持つ
正弦波を選択し、読み出し、出力する。本例では、周波
数が60Hzで半周期が1/120秒の正弦波を用い、
これをn等分した1/120/n秒の時間間隔でサンプ
リングを行った。基準正弦波信号bの生成は、商用系統
電圧0クロス検出によりCPUの内蔵タイマをスタート
させ、サンプリング時間間隔毎(本例では1/120/
n秒毎)にデータを順次読み出し、それらのディジタル
値をD/AコンバータによってD/A変換することによ
り行う。また、商用系統電圧信号aから正負方向を検出
し、その正負方向と発振する正弦波の正負方向を合わ
せ、商用系統電圧信号aより検出した0クロスポイント
と同期させることにより、商用系統電圧信号aと位相整
合させる。本実施例では、以上の処理をマイクロコンピ
ュータを用いたソフトウェア制御を行うことにより実現
している。
Next, an example of a method of generating the reference sine wave signal b in the signal processing unit 19 will be described below. First, the amplitude of a half cycle of a sine wave having a plurality of amplitudes is sampled at certain time intervals, and the data is stored in the signal operation processing unit 19. Then, a sine wave having an optimum amplitude is selected, read, and output according to the control state. In this example, a sine wave having a frequency of 60 Hz and a half cycle of 1/120 seconds is used,
Sampling was performed at a time interval of 1/120 / n seconds obtained by dividing this into n equal parts. The reference sine wave signal b is generated by starting a built-in timer of the CPU upon detection of the commercial system voltage 0 cross, and at every sampling time interval (1/120 / in this example).
(every n seconds), the data is sequentially read, and the digital values are D / A converted by a D / A converter. Further, by detecting the positive / negative direction from the commercial system voltage signal a, aligning the positive and negative directions with the positive and negative directions of the oscillating sine wave and synchronizing with the 0 cross point detected from the commercial system voltage signal a, the commercial system voltage signal a And phase matching. In the present embodiment, the above processing is realized by performing software control using a microcomputer.

【0024】[0024]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、商用系統
電源と系統連系型インバータ制御装置との連系の際に、
インバータ出力電圧を商用系統電圧と同一あるいは数ボ
ルト高い電圧に制御することができるため、電流の逆流
や過渡電流の発生を抑えることができ、素子の破壊等を
発生させない安定した連系状態を確立することができ
る。
As described above, according to the present invention, when the commercial system power supply and the system interconnection type inverter control device are interconnected,
The inverter output voltage can be controlled to the same voltage or several volts higher than the commercial system voltage, so that the occurrence of reverse current and transient current can be suppressed, and a stable interconnection state that does not cause element destruction etc. is established. can do.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例を示す回路ブロック図であ
る。
FIG. 1 is a circuit block diagram showing one embodiment of the present invention.

【図2】従来例を示す回路ブロック図である。FIG. 2 is a circuit block diagram showing a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 系統連系型インバータ制御装置 10 連系リレー 11 制御部 12 商用系統電圧検出器 13 インバータ出力電流検出器 14 インバータ出力電圧検出器 15 ゲートドライブ回路 16 PWM制御部 17 誤差増幅器 18 信号切替部 19 信号演算処理部 a 商用系統電圧信号 b 基準正弦波信号 c インバータ出力電流検出信号 d インバータ出力電圧検出信号 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Grid connection type inverter control apparatus 10 Interconnection relay 11 Control part 12 Commercial system voltage detector 13 Inverter output current detector 14 Inverter output voltage detector 15 Gate drive circuit 16 PWM control part 17 Error amplifier 18 Signal switching part 19 Signal Processing unit a Commercial system voltage signal b Reference sine wave signal c Inverter output current detection signal d Inverter output voltage detection signal

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中田 浩史 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シャープ株式会社内 (72)発明者 藤井 哲 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シャープ株式会社内 (56)参考文献 特開 平6−169577(JP,A) 特開 平5−227757(JP,A) 特開 平5−46265(JP,A) 特開 平1−16220(JP,A) 特開 平3−22829(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02M 7/48 G05F 1/67 H02J 3/38 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Hiroshi Nakata 22-22, Nagaikecho, Abeno-ku, Osaka-shi, Osaka Inside Sharp Corporation (72) Inventor Satoshi Fujii 22-22, Nagaikecho, Abeno-ku, Osaka-shi, Osaka Sharp Corporation (56) References JP-A-6-169577 (JP, A) JP-A-5-227757 (JP, A) JP-A-5-46265 (JP, A) JP-A-1-16220 (JP, A) JP-A-3-22829 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H02M 7/48 G05F 1/67 H02J 3/38

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 太陽電池等の直流電源から入力した直流
電力を交流電力に変換し、商用系統電源に連系して負荷
に供給する系統連系型インバータ制御装置において、 前記商用系統電源と前記系統連系型インバータ制御装置
を連系,遮断する手段と、 商用系統電圧、インバータ出力電流及びインバータ出力
電圧を検出する手段と、 前記商用系統電源と前記系統連系型インバータ制御装置
が連系されている場合には、商用系統電圧信号と同期し
た振幅可変の基準正弦波信号を発生させ、前記商用系統
電源と前記系統連系型インバータ制御装置が遮断されて
いる場合には、前記インバータ出力電圧が前記商用系統
電圧と同一あるいは数ボルト高くなるように設定された
基準正弦波信号を発生させる手段と、 前記商用系統電源と前記系統連系型インバータ制御装置
が遮断されている場合にはインバータ出力電圧検出信号
を、前記商用系統電源と前記系統連系型インバータ制御
装置が連系されている場合にはインバータ出力電流検出
信号を、選択する信号切替手段と、 前記選択したインバータ出力電圧検出信号またはインバ
ータ出力電流検出信号のいずれか一方の信号と、前記基
準正弦波信号と、を誤差増幅する手段と、 該誤差増幅により得られる信号に基づいてパルス幅変調
制御を行う手段と、を備えたことを特徴とする系統連系
型インバータ制御装置。
1. A system interconnection type inverter control device that converts DC power input from a DC power source such as a solar cell into AC power, and supplies the AC power to a commercial system power supply to a load. Means for connecting and disconnecting the grid-connected inverter controller; means for detecting the commercial system voltage, the inverter output current and the inverter output voltage; and linking the commercial system power supply and the grid-connected inverter controller. In this case, a reference sine wave signal of variable amplitude synchronized with the commercial system voltage signal is generated, and when the commercial system power supply and the system interconnection type inverter control device are shut off, the inverter output voltage is Means for generating a reference sine wave signal which is set to be equal to or several volts higher than the commercial system voltage; and The inverter output voltage detection signal is selected when the power control device is shut off, and the inverter output current detection signal is selected when the commercial system power supply and the system interconnection type inverter control device are interconnected. Signal switching means; means for error-amplifying one of the selected inverter output voltage detection signal or inverter output current detection signal; and the reference sine wave signal; and a signal obtained by the error amplification. And a means for performing pulse width modulation control.
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