JP3427021B2 - Grid-connected inverter - Google Patents

Grid-connected inverter

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JP3427021B2
JP3427021B2 JP32677099A JP32677099A JP3427021B2 JP 3427021 B2 JP3427021 B2 JP 3427021B2 JP 32677099 A JP32677099 A JP 32677099A JP 32677099 A JP32677099 A JP 32677099A JP 3427021 B2 JP3427021 B2 JP 3427021B2
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渉 掘尾
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、太陽電池等の直流
電源から得られる直流の電力を交流の電力に変換して、
交流の電力系統へ出力する系統連系インバータに関する
ものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention converts DC power obtained from a DC power source such as a solar cell into AC power,
The present invention relates to a grid-connected inverter that outputs to an AC power system.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来は、例えば特開平11−41817
号公報に示される。この内容を以下に説明する。
2. Description of the Related Art Conventionally, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 11-41817.
It is shown in the publication. The contents will be described below.

【0003】図7は、太陽電池1を直流電源として、太
陽電池1から得られる直流の電力をインバータ装置2に
よって交流の電力に変換した後、商用電力系統7へ逆潮
流する太陽光発電システムを表わしている。
FIG. 7 shows a solar power generation system in which the solar cell 1 is used as a direct current power source, the direct current electric power obtained from the solar cell 1 is converted into alternating current electric power by the inverter device 2, and then the reverse flow is made to the commercial power system 7. It represents.

【0004】また、図8は、インバータ装置2に装備さ
れるトランスレス方式のインバータ回路部の構成を表わ
している。該回路において、プラス側入力端子P及びマ
イナス側入力端子Nは、図7に示す太陽電池1のプラス
出力端子及びマイナス出力端子に夫々接続されて、P相
及びN相の電圧が印加される。
Further, FIG. 8 shows a configuration of a transformerless inverter circuit portion provided in the inverter device 2. In the circuit, the plus side input terminal P and the minus side input terminal N are connected to the plus output terminal and the minus output terminal of the solar cell 1 shown in FIG. 7, respectively, and the voltages of the P phase and the N phase are applied.

【0005】図8において、プラス側入力端子P及びマ
イナス側入力端子Nは、チョッパー部4、インバータ部
5及びフィルタ部8を介して、商用電力系統7に接続さ
れている。また、インバータ部7は、4つのスイッチン
グ素子Q2〜Q5をブリッジ接続して構成されている。
In FIG. 8, the positive side input terminal P and the negative side input terminal N are connected to the commercial power system 7 via the chopper section 4, the inverter section 5 and the filter section 8. Further, the inverter unit 7 is configured by bridge-connecting four switching elements Q2 to Q5.

【0006】太陽電池1から得られる直流の電圧(例え
ば200V)は、先ずチョッパー部4によって所定電圧
(例えば400V)に昇圧された後、インバータ部5の
スイッチング素子Q2〜Q5のスイッチング動作により
PWM変調される。そして、フィルタ部8を経て正弦波
の交流波形に整形された後、商用電力系統7へ供給され
るのである。
A direct current voltage (for example, 200 V) obtained from the solar cell 1 is first boosted to a predetermined voltage (for example, 400 V) by the chopper unit 4 and then PWM-modulated by the switching operation of the switching elements Q2 to Q5 of the inverter unit 5. To be done. Then, after being shaped into a sinusoidal AC waveform through the filter unit 8, it is supplied to the commercial power system 7.

【0007】かかる構成において、太陽電池1からの発
電電力が低下してインバータ出力が低下した場合でも、
出力電流の振幅を低下させて運転を継続していた。この
ためインバータ部5の低出力時は、インバータ部5での
変換効率が低下していた。
In such a configuration, even when the generated power from the solar cell 1 is reduced and the inverter output is reduced,
The amplitude of output current was reduced and operation was continued. Therefore, when the output of the inverter unit 5 is low, the conversion efficiency of the inverter unit 5 is lowered.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】太陽電池1からの入力
電圧は約100〜300Vである。系統電圧は通常交流
電圧200Vへ連係するために、系統電圧に対して電流
が逆潮流可能な電圧(直流電圧360〜400V)程度
にチョッパー部4で昇圧し、インバータ部5で交流電流
に変換して系統へ逆潮流させる必要がある。
The input voltage from the solar cell 1 is about 100 to 300V. Since the system voltage is usually linked to an AC voltage of 200V, the chopper unit 4 boosts the voltage to a voltage (DC voltage 360 to 400V) at which current can flow backward with respect to the system voltage, and the inverter unit 5 converts the system voltage into an AC current. It is necessary to reverse flow to the grid.

【0009】インバータ部5の出力側の系統電圧は一定
であるので、インバータ部5は交流電力を交流電流とし
て出力し、電流値を変化させることで出力制御を行って
いた。
Since the system voltage on the output side of the inverter section 5 is constant, the inverter section 5 outputs AC power as AC current and controls the output by changing the current value.

【0010】また、通常インバータ部5は内部に損失を
持っている。従って、太陽電池1からの発電電力はこの
損失分を減算した分が出力電力となる。
Further, the inverter unit 5 usually has a loss inside. Therefore, the generated power from the solar cell 1 is the output power obtained by subtracting this loss.

【0011】この損失は、系統連係インバータ本体を
駆動する電源の損失、チョッパー部4及びインバータ
部5のスイッチング素子のスイッチングにより発生する
損失、インバータの電流が増加することにより発生す
る損失である。
This loss is the loss of the power supply for driving the main body of the system-linked inverter, the loss caused by the switching of the switching elements of the chopper section 4 and the inverter section 5, and the loss caused by the increase of the current of the inverter.

【0012】この損失のうち、との損失は、ほぼ固
定値であるのに対し、の損失は出力電流の増加に応じ
て大きくなる変動値である。
Of these losses, the losses of and are almost fixed values, while the losses of are variable values that increase with an increase in the output current.

【0013】例えば、4.5kw出力のインバータであ
ったとすると、定格での変換効率が100%なら出力電
力が4.5kwとなるが、効率95%の場合、入力電力
は4.74kwとなる。このようにインバータの損失
(固定損と変動損)を考慮したインバータの入力電力と
出力電力の関係を図9の実線で示す。
For example, assuming that the inverter has a 4.5 kw output, the output power is 4.5 kw if the rated conversion efficiency is 100%, but if the efficiency is 95%, the input power is 4.74 kw. The solid line in FIG. 9 shows the relationship between the input power and the output power of the inverter in consideration of the inverter loss (fixed loss and variable loss).

【0014】ここで注目すべき点は、この実線と入力電
力の0kwラインとの交点Aである。これは前述の損失
分のうち固定損を表している。言い換えるとこのA点以
下の入力電力、太陽電池の発電量がA点以下ではインバ
ータが動作しないことを示している。
The point to be noted here is the intersection A between this solid line and the 0 kw line of the input power. This represents the fixed loss among the above-mentioned losses. In other words, it shows that the inverter does not operate when the input power below the point A and the amount of power generated by the solar cell are below the point A.

【0015】実際の太陽光発電システムでは、低出力時
の時間が数十分に達することもあり、無視できない程度
に長かった。
In an actual solar power generation system, the time at low output can reach several tens of minutes, which is too long to ignore.

【0016】この低出力が原因で、インバータが停止さ
せないようにするために、従来の技術(特開平11−4
1817号公報)のように、出力電力の力率を低下させ
て、有効電力を減少させる方法があるが、インバータの
変換効率という点から見ると、好ましい方法ではない。
In order to prevent the inverter from stopping due to this low output, there is a conventional technique (Japanese Patent Laid-Open No. 11-4).
No. 1817), there is a method of reducing the power factor of output power to reduce active power, but this is not a preferable method from the viewpoint of conversion efficiency of the inverter.

【0017】本発明は、かかる課題を解決するものであ
る。
The present invention solves this problem.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】本発明の系統連系インバ
ータは、直流電源の出力電力を交流電力に変換して、交
流の電力系統へ供給するものにおいて、複数のスイッチ
ング素子からなるインバータ部と、該インバータ部を制
御するインバータ制御手段と、前記直流電源またはイン
バータ部の出力電力が低下したとき、該出力電力の低下
に応じて前記インバータ部をデューティー制御を行う低
電力制御手段を備え、前記低電力制御手段は、系統周波
数の複数周期を1デューティ周期として、デューティ制
御するか、あるいは系統周波数の1周期または複数周期
を1デューティ期間として位相制御することを特徴とす
る構成である。
A grid interconnection inverter of the present invention converts an output power of a DC power supply into an AC power and supplies the AC power to an AC power system, and an inverter section including a plurality of switching elements. An inverter control unit that controls the inverter unit; and a low power control unit that performs duty control on the inverter unit according to the decrease in the output power when the output power of the DC power supply or the inverter unit decreases, The low power control means is characterized by performing duty control with a plurality of cycles of the system frequency as one duty cycle, or performing phase control with one cycle or a plurality of cycles of the system frequency as one duty period.

【0019】また、前記低電力制御手段は、前記直流電
源またはインバータ部の出力電力が所定の閾値よりも小
さいか否かを判断し、出力電力が所定の閾値よりも小さ
いことが判断されたときは該出力電力の大きさに比例し
或いは該出力電力の大きさに応じて変化するデユーティ
比を設定する構成である。
The low power control means determines whether or not the output power of the DC power source or the inverter unit is smaller than a predetermined threshold value, and when it is determined that the output power is smaller than the predetermined threshold value. Is a configuration for setting a duty ratio which is proportional to the magnitude of the output power or changes according to the magnitude of the output power.

【0020】[0020]

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】以下、本発明を太陽光発電システ
ムに実施した形態につき、図面に沿って具体的に説明す
る。尚、前述した従来例と同じ符号を付した構成は同じ
機能を有しているので説明を省略する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments in which the present invention is applied to a solar power generation system will be specifically described below with reference to the drawings. Incidentally, the configurations given the same reference numerals as those of the above-mentioned conventional example have the same functions, and therefore the description thereof will be omitted.

【0022】図1において、3はチョッパー部4及びイ
ンバータ部5の各スイッチング素子を駆動制御する制御
手段、9は太陽電池1の発電出力、即ちチョッパ部4の
入力電圧を検出する入力電圧検出手段、10は商用電力
系統7の系統周波数のゼロ電圧のタイミングを検出する
ゼロタイミング検出手段である。
In FIG. 1, 3 is a control means for driving and controlling each switching element of the chopper section 4 and the inverter section 5, 9 is an input voltage detecting means for detecting the power generation output of the solar cell 1, that is, the input voltage of the chopper section 4. Reference numeral 10 denotes a zero timing detecting means for detecting the timing of zero voltage at the system frequency of the commercial power system 7.

【0023】前記制御手段3は、チョッパ部4のスイッ
チング素子Q1をオン、オフし昇圧電圧を調整するチョ
ッパ制御手段31、インバータ部5のスイッチング素子
Q2〜Q5をオンオフ制御するインバータ制御手段3
2、入力電圧検出手段9で検出した電圧が所定の閾値
(例えば170V)以下を検出すればインバータ部5の
各スイッチング素子Q2〜Q5をゼロタイミング検出手
段10で検出したタイミングに同期させてデューティ制
御する低電力制御手段33である。
The control means 3 turns on and off the switching element Q1 of the chopper section 4 to adjust the boosted voltage, and the chopper control means 3 controls the switching elements Q2 to Q5 of the inverter section 5 to turn on and off.
2. If the voltage detected by the input voltage detecting means 9 detects a predetermined threshold value (for example, 170 V) or less, each of the switching elements Q2 to Q5 of the inverter unit 5 is duty-controlled in synchronization with the timing detected by the zero timing detecting means 10. It is the low power control means 33 that operates.

【0024】かかる構成の動作を図2に基づいて説明す
る。
The operation of this structure will be described with reference to FIG.

【0025】まずステップS1では、入力電圧検出手段
9で検出した電圧が100V以上かどうか判断する。検
出した電圧が100V以上でないなら100Vを超える
までステップS1で待機する。ここのステップでは、太
陽電池1の発電量が少ない場合、例えば夜間などの場合
は、系統連係インバータが動作できないので、自動的に
停止させるよう動作させるためのものである。
First, in step S1, it is determined whether or not the voltage detected by the input voltage detecting means 9 is 100V or more. If the detected voltage is not 100 V or higher, the process stands by in step S1 until it exceeds 100 V. In this step, when the amount of power generated by the solar cell 1 is small, for example, at night, the grid-linkage inverter cannot operate, so the system is automatically stopped.

【0026】なお、前述の入力電圧検出手段9での判断
の基準として100Vとしたが、一般には太陽電池1に
即した電圧が設定される。電圧ではなく発電電力を何ら
かの方法で検出して判断させることも可能である。
Although the input voltage detecting means 9 is set to 100V as a criterion for the determination, the voltage corresponding to the solar cell 1 is generally set. It is also possible to detect the generated power instead of the voltage by some method and make the determination.

【0027】ステップS1で100V以上と判断したと
きステップS2に移行する。ステップS2では、まずチ
ョッパー部4のスイッチング素子Q1にチョッパー制御
手段31からオンオフ信号を供給し、駆動を開始する。
When it is determined in step S1 that the voltage is 100 V or more, the process proceeds to step S2. In step S2, an on / off signal is first supplied from the chopper control means 31 to the switching element Q1 of the chopper section 4 to start driving.

【0028】ステップS3では、制御手段3は低電力制
御手段33に最低出力、例えばデューティ比を1/16
に設定し、低電力制御手段33によるインバータ部5の
駆動を開始する。
At step S3, the control means 3 outputs the lowest output, for example, a duty ratio of 1/16 to the low power control means 33.
Then, the driving of the inverter unit 5 by the low power control means 33 is started.

【0029】ここでデューティ比x/16とは、図3に
示すように、系統周波数の16サイクルを1デューティ
期間とし、16サイクルのうちxサイクルのみをオン
し、残り(16−x)サイクルをオフするデューティ比
を意味する。
Here, the duty ratio x / 16 means that, as shown in FIG. 3, 16 cycles of the system frequency are one duty period, only x cycles of the 16 cycles are turned on, and the remaining (16-x) cycles are set. It means the duty ratio to turn off.

【0030】即ち、系統周波数の1周期を基本周期と
し、16周期を1デューティ期間としてデューティ制御
することである。系統周波数の2周期以上の複数周期を
基本周期としてデューティ制御してもよい。
That is, duty control is performed with one cycle of the system frequency as a basic cycle and 16 cycles as one duty period. Duty control may be performed with a plurality of cycles of two or more system frequencies as a basic cycle.

【0031】チョッパー部4及びインバータ部5を駆動
した後、ステップS4に移行する。ステップS4では、
入力電圧検出手段9での検出電圧が170V以上かどう
か判断する。かかるステップで170V以上であればス
テップS5に移行し、また170V以上でないならステ
ップS8に移行する。
After driving the chopper section 4 and the inverter section 5, the process proceeds to step S4. In step S4,
It is determined whether the voltage detected by the input voltage detecting means 9 is 170V or higher. If the voltage is 170 V or more in this step, the process proceeds to step S5, and if it is not 170 V or more, the process proceeds to step S8.

【0032】前述のステップS4の判断基準の170V
は、発電量が十分に得られるかどうかを判断するための
指標電圧である。従って、使用する太陽電池1により適
切な値が与えられるべき数値である。以下の制御により
常時170Vを超える電圧が得られる場合、インバータ
の運転はデューティ制御による間欠運転状態から通常運
転へと移行するよう構成されている。
170V which is the criterion of the above step S4
Is an index voltage for determining whether sufficient power generation can be obtained. Therefore, it is a numerical value that should be given an appropriate value depending on the solar cell 1 used. When a voltage exceeding 170V is constantly obtained by the control described below, the operation of the inverter is configured to shift from the intermittent operation state by duty control to the normal operation.

【0033】また、デューティ制御でインバータ部5を
駆動する区間においては、正弦波電流を出力するため
に、低電力制御手段33がスイッチング素子Q2〜Q5
を通常運転する。デューティ制御でインバータ部5を駆
動しない区間ではスイッチング素子Q2〜Q5はオフの
状態を維持する。
Further, in the section in which the inverter section 5 is driven by duty control, the low power control means 33 outputs the sine wave current to the switching elements Q2 to Q5.
Drive normally. The switching elements Q2 to Q5 maintain the OFF state in the section in which the inverter unit 5 is not driven by the duty control.

【0034】ステップS5では、検出電圧が170V以
上なので、低電圧制御手段33が設定しているデューテ
ィ比を1増加させ、2/16に設定する。ステップS6
では、ステップS5での増加後、1デューティ期間が経
過するまで待機する。ステップS7では、ステップS5
でのデューティ比の増加の結果、16/16設定となっ
たかどうか判断する。該ステップで16/16設定でな
いと判断すると、ステップS4へ戻る。
In step S5, since the detected voltage is 170 V or higher, the duty ratio set by the low voltage control means 33 is increased by 1 and set to 2/16. Step S6
Then, after the increase in step S5, the process waits until one duty period elapses. In step S7, step S5
As a result of the increase of the duty ratio in step 16, it is determined whether or not the setting is 16/16. If it is determined that the setting is not 16/16 in this step, the process returns to step S4.

【0035】前記ステップS7は、デューティ比が16
/16、即ち連続駆動設定となったかどうか判断するも
のであり、連続駆動設定となったときに低電力制御手段
33により制御を終了し、後述するインバータ制御手段
32による通常運転に切り替えるためのステップであ
る。
In step S7, the duty ratio is 16
/ 16, that is, whether or not the continuous drive setting is set. When the continuous drive setting is set, the low power control means 33 ends the control, and the step for switching to the normal operation by the inverter control means 32 described later. Is.

【0036】ステップS4で170v以上でないと判断
したとき、ステップS8に移行する。ステップS8で
は、現在デューティ比が1/16設定となっているかど
うか判断する。
When it is determined in step S4 that the voltage is not 170 V or higher, the process proceeds to step S8. In step S8, it is determined whether the duty ratio is currently set to 1/16.

【0037】該ステップで1/16設定でなければ、ス
テップS9に移行する。ステップS9では、デューティ
比を1減少させる。なお、前記ステップS8で1/16
設定であると判断したとき、その設定以下に設定できな
いので、ステップS9スキップさせる。
If the setting is not 1/16 in the step, the process proceeds to step S9. In step S9, the duty ratio is decreased by 1. In addition, in step S8, 1/16
When it is determined that the setting is made, the setting cannot be made below the setting, and thus the step S9 is skipped.

【0038】ステップS10では、入力電圧検出手段9
で100V以下となっているかどうか判断する。100
V以下でないならステップS6に移行させ、1デューテ
ィ期間が経過するまで待機した後、ステップS4へ戻
る。ステップS10で100V以下と判断したとき、系
統連係インバータは動作できなくなるので、ステップS
11に移行し、チョッパー部4及びインバータ部5の駆
動を停止させる。その後、ステップS1に移行させ、入
力電圧検出手段9で100V以上となったことを確認す
るまで、駆動停止状態で待機させる。
In step S10, the input voltage detecting means 9
To determine if it is 100V or less. 100
If it is not V or less, the process proceeds to step S6, waits until one duty period elapses, and then returns to step S4. If it is determined in step S10 that the voltage is 100 V or less, the grid-connected inverter cannot operate.
11, the driving of the chopper unit 4 and the inverter unit 5 is stopped. After that, the process proceeds to step S1 and the input voltage detection means 9 waits in the drive stopped state until it is confirmed that the voltage is 100 V or more.

【0039】かかるステップS4乃至S10を繰り返し
実行することにより、低電力制御手段33がインバータ
部5のデューティ制御を実行するのである。そして、ス
テップS5でデューティ比を増加させた結果、16/1
6設定となったことをステップS7で判断したとき、デ
ューティ制御から通常運転制御に切り替えるために、ス
テップS12に移行する。
The low power control means 33 executes the duty control of the inverter section 5 by repeatedly executing the steps S4 to S10. Then, as a result of increasing the duty ratio in step S5, 16/1
When it is determined in step S7 that 6 settings have been made, the process proceeds to step S12 in order to switch from duty control to normal operation control.

【0040】ステップS12では、インバータ制御手段
32が通常運転を継続する。
In step S12, the inverter control means 32 continues normal operation.

【0041】ステップS13では入力電圧検出手段9で
の検出電圧が170V以下となったかどうか判断する。
170V以下でないなら、繰り返しステップS12を実
行し、インバータ制御手段32が通常運転を継続する。
In step S13, it is determined whether the voltage detected by the input voltage detecting means 9 is 170V or less.
If the voltage is not 170 V or less, step S12 is repeatedly executed and the inverter control means 32 continues normal operation.

【0042】またステップS13で170V以下となっ
たと判断したとき、デューティ制御に切り替えるために
ステップS4へ戻り、デューティ比を16/16設定か
ら1減少させ、低電力制御手段33によるデューティ制
御を開始させるのである。
When it is determined in step S13 that the voltage is 170 V or less, the process returns to step S4 to switch to duty control, the duty ratio is decreased from 16/16 setting by 1, and the low power control means 33 starts duty control. Of.

【0043】以上のステップを繰り返し実行することに
より、太陽電池1からの入力電力が低電力から高電力ま
で幅広い範囲で系統連係インバータを駆動させることが
できるのである。
By repeating the above steps, the grid-connected inverter can be driven in a wide range of input power from the solar cell 1 from low power to high power.

【0044】以上のことより、太陽電池1の発電量が低
電力のとき、本発明のデューティ制御を実行させること
により、従来のインバータ部の力率を低下させる方法に
比べ、インバータ部5の損失が低減でき、インバータ部
5の変換効率を向上させることができるものである。
From the above, when the power generation amount of the solar cell 1 is low, the loss of the inverter unit 5 is reduced as compared with the conventional method of reducing the power factor of the inverter unit by executing the duty control of the present invention. Can be reduced, and the conversion efficiency of the inverter unit 5 can be improved.

【0045】つまり、図4に示すように、従来の制御は
(a)に示すように損失と出力電力を加えたもの
が全電力であり、変換効率は(出力電力/全電力)とな
る。これに対して、本発明のデューティ制御では、デュ
ーティ制御のオン時は従来の制御と同様全電力は損失
と出力電力を加えたものであるが、オフ時は損失
のみである。変換効率はオン時とオフ時との平均電力か
ら求めることになるので、損失はデューティ比に応
じて減少する。したがって、変換効率は向上するのであ
る。
That is, as shown in FIG. 4, in the conventional control, the total power is obtained by adding the loss and the output power as shown in (a), and the conversion efficiency is (output power / total power). On the other hand, in the duty control of the present invention, when the duty control is on, the total power is the sum of the loss and the output power as in the conventional control, but when the duty control is off, there is only the loss. Since the conversion efficiency is obtained from the average electric power at the time of ON and the electric power at the time of OFF, the loss decreases according to the duty ratio. Therefore, the conversion efficiency is improved.

【0046】なお、前述の実施例では、低電力制御手段
33が、デューティ制御を図3に示すように、系統周波
数の1サイクルを基準に行っていたが、本発明はこれに
限定されず、例えば図5に示すように系統周波数の1サ
イクルを1デューティ期間として位相制御を実行しても
よい。さらに、図6に示すように、系統周波数を複数サ
イクル、例えば2サイクルを1デューティ期間として位
相制御してもよい。
In the above-mentioned embodiment, the low power control means 33 controls the duty based on one cycle of the system frequency as shown in FIG. 3, but the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. 5, the phase control may be executed with one cycle of the system frequency as one duty period. Further, as shown in FIG. 6, phase control may be performed with a system frequency being a plurality of cycles, for example, two cycles as one duty period.

【0047】ただし、この場合、出力電流に直流成分が
含まれるため、これを検出して補正する手段、または原
理的に直流成分が含まれないように半サイクル毎に出力
電流を制御するなどの工夫が必要である。
In this case, however, since the output current contains a DC component, a means for detecting and correcting the DC component or, in principle, controlling the output current every half cycle so that the DC component is not included. Ingenuity is needed.

【0048】また、前述の実施例では入力電圧検出手段
9の検出電圧によりデューティ制御と通常運転とを切り
替えていたが、インバータ部5の出力電力を検出する出
力電力検出手段を入力電圧検出手段9と置き換えて設
け、該出力電力検出手段の検出値に基づいて前述と同様
にデューティ制御と通常運転とを切り替えるようにして
もよい。
Although the duty control and the normal operation are switched by the detection voltage of the input voltage detecting means 9 in the above-mentioned embodiment, the output power detecting means for detecting the output power of the inverter section 5 is used as the input voltage detecting means 9. Alternatively, the duty control and the normal operation may be switched in the same manner as described above based on the detection value of the output power detecting means.

【0049】低電力制御手段33による制御はデューテ
ィ制御であるため、インバータ部5からの出力電流の振
幅は低い一定値が望ましい。ただし、この制御中におい
ても電流振幅を換えることで適切な出力電力を得ること
は可能である。
Since the control by the low power control means 33 is duty control, it is desirable that the amplitude of the output current from the inverter section 5 be a low constant value. However, it is possible to obtain appropriate output power by changing the current amplitude even during this control.

【0050】また、前述の実施例では、インバータ部5
のみをデューティ制御することを前提としているが、イ
ンバータ部5と併せてチョッパー部4もデューティ制御
を実施することは可能である。この場合、チョッパー部
4を停止することによりチョッパー部4の出力電圧が大
きく低下しないように設計する必要がある。
Further, in the above embodiment, the inverter unit 5
Although it is premised that only the duty control of the inverter is performed, it is possible to perform the duty control of the chopper unit 4 together with the inverter unit 5. In this case, it is necessary to design so that the output voltage of the chopper section 4 does not drop significantly by stopping the chopper section 4.

【0051】[0051]

【発明の効果】本発明に係る系統連系インバータによれ
ば、低出力運転時における変換効率を向上させ、低出力
による長時間の運転が可能となる。
According to the grid-connected inverter of the present invention, the conversion efficiency at the time of low output operation can be improved, and the operation at a low output for a long time becomes possible.

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

【図1】 本発明の系統連係インバータの概略構成を示
す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a grid interconnection inverter of the present invention.

【図2】 本発明の系統連係インバータの動作フローチ
ャートを示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing an operation flowchart of the grid-connected inverter of the present invention.

【図3】 デューティ制御の1例を示す概略図である。FIG. 3 is a schematic diagram showing an example of duty control.

【図4】 デューティ制御時の損失の関係を示す図であ
る。
FIG. 4 is a diagram showing a relationship of losses during duty control.

【図5】 デューティ制御の他の例となる位相制御の概
略図である。
FIG. 5 is a schematic diagram of phase control as another example of duty control.

【図6】 デューティ制御の他の例となる位相制御の概
略図である。
FIG. 6 is a schematic diagram of phase control as another example of duty control.

【図7】 太陽光発電システムの構成を表わすブロック
図である。
FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of a solar power generation system.

【図8】 インバータ装置の構成を表わす回路図であ
る。
FIG. 8 is a circuit diagram showing a configuration of an inverter device.

【図9】 インバータ部の入力電力と出力電力との関係
を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing a relationship between input power and output power of the inverter unit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 太陽電池 2 インバータ装置 3 制御手段 31 チョッパー制御手段 32 インバータ制御手段 33 低電力制御手段 4 チョッパー部 5 インバータ部 7 商用系統電力 9 入力電圧検出手段 10 ゼロタイミング検出手段 1 solar cell 2 Inverter device 3 control means 31 Chopper control means 32 Inverter control means 33 Low power control means 4 Chopper part 5 Inverter section 7 Commercial grid power 9 Input voltage detection means 10 Zero timing detection means

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−122855(JP,A) 特開 平7−191767(JP,A) 特開 平6−165518(JP,A) 特開 平8−237884(JP,A) 特開 平7−72942(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02J 3/00 - 5/00 H02M 7/42 - 7/98 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) Reference JP-A-5-122855 (JP, A) JP-A-7-191767 (JP, A) JP-A-6-165518 (JP, A) JP-A-8- 237884 (JP, A) JP-A-7-72942 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) H02J 3/00-5/00 H02M 7/42-7/98

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 直流電源の出力電力を交流電力に変換し
て、交流の電力系統へ供給するものにおいて、複数のス
イッチング素子からなるインバータ部と、該インバータ
部を制御するインバータ制御手段と、前記直流電源また
はインバータ部の出力電力が低下したとき、該出力電力
の低下に応じて前記インバータ部をデューティー制御を
行う低電力制御手段を備え 前記低電力制御手段は、系統周波数の複数周期を1デュ
ーティ周期として、デューティ制御す ることを特徴とす
る系統連系インバータ。
1. In an apparatus for converting output power of a DC power supply into AC power and supplying the AC power to an AC power system, an inverter section comprising a plurality of switching elements, inverter control means for controlling the inverter section, and When the output power of the DC power source or the inverter unit drops, the low power control unit performs duty control of the inverter unit according to the drop of the output power , and the low power control unit sets a plurality of cycles of the system frequency to 1 Du
A grid-connected inverter characterized by duty control as the duty cycle .
【請求項2】 直流電源の出力電力を交流電力に変換し
て、交流の電力系統へ供給するものにおいて、複数のス
イッチング素子からなるインバータ部と、該インバータ
部を制御するインバータ制御手段と、前記直流電源また
はインバータ部の出力電力が低下したとき、該出力電力
の低下に応じて前記インバータ部をデューティー制御を
行う低電力制御手段を備え、 前記低電力制御手段は、系統周波数の1周期または複数
周期を1デューティ期間として位相制御することを特徴
とする 系統連系インバータ。
2. The output power of the DC power supply is converted into AC power.
The power supply to the AC power system.
Inverter unit composed of switching element and the inverter
Inverter control means for controlling the unit, the DC power source,
Is the output power of the inverter when it decreases.
Duty control of the inverter section according to
Low power control means for performing, wherein the low power control means is one cycle or a plurality of cycles of the system frequency.
Characteristic of phase control with cycle as one duty period
And a grid-connected inverter.
【請求項3】 前記低電力制御手段は、前記直流電源ま
たはインバータ部の出力電力が所定の閾値よりも小さい
か否かを判断し、出力電力が所定の閾値よりも小さいこ
とが判断されたときは該出力電力の大きさに比例し或い
は該出力電力の大きさに応じて変化するデユーティ比を
設定することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載
の系統連系インバータ。
3. The low power control means controls the DC power supply or
Or the output power of the inverter is less than the specified threshold
If the output power is smaller than the specified threshold,
Is determined to be proportional to the magnitude of the output power,
Is the duty ratio that changes according to the magnitude of the output power.
It sets , The grid-connected inverter of Claim 1 or Claim 2 characterized by the above-mentioned.
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