JP3474984B2 - DC component detector - Google Patents
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Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、直流成分検出装
置に関し、さらに詳しくは、インバータの出力電流に含
まれる直流成分を検出してインバータを停止させる直流
成分検出装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a DC component detecting device, and more particularly to a DC component detecting device for detecting a DC component contained in an output current of an inverter and stopping the inverter.
【０００２】[0002]
【従来の技術】太陽電池などの直流電源を交流の商用電
力系統に連系するための系統連系インバータにおいて
は、その出力電流に含まれる直流成分が大きくなると、
系統の柱上変圧器を直流偏磁し、これにより過電流が流
れることによって柱上変圧器を焼損するという問題を生
じていた。そこで、従来は、系統連系インバータの出力
端に絶縁トランスを接続することによって、負荷や系統
に与える電流中の直流成分を除去することとしていた。2. Description of the Related Art In a grid interconnection inverter for connecting a DC power source such as a solar cell to an AC commercial power grid, when the DC component contained in the output current becomes large,
There is a problem that the pole transformer of the system is DC-biased, which causes overcurrent to burn the pole transformer. Therefore, conventionally, an insulation transformer is connected to the output end of the grid interconnection inverter to remove the DC component in the current applied to the load and the grid.
【０００３】また一方、従来においては、系統連系イン
バータの故障などにより出力電流中に直流成分が流出し
たとき、それを検出してインバータを停止させる装置と
して、図３に示される回路構成からなるものなどがあっ
た。ここで、この図３に示される回路は、直流成分を高
速かつ高精度に検出するという特徴を有する。On the other hand, in the prior art, when a DC component flows into the output current due to a failure of the grid interconnection inverter or the like, an apparatus for detecting the DC component and stopping the inverter has the circuit configuration shown in FIG. There were things. Here, the circuit shown in FIG. 3 has a feature of detecting a DC component at high speed and with high accuracy.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかし、商用周波数仕
様の絶縁トランスのサイズは大きいため、絶縁トランス
を用いた場合には、装置全体が大型化してしまうという
問題があった。また一方、図３に示される回路を有する
直流成分検出装置においては、インバータ起動時やイン
バータに接続される直流電源が太陽電池である場合に太
陽電池が受ける日射が変動した時など、過渡的な原因に
よって生じた直流成分を検出することによっても、それ
をインバータの故障によるものと誤検知してインバータ
を停止させてしまうといった問題があった。さらに、図
３に示される回路は、アイソレーションアンプを使用し
ているため、その回路からなる直流成分検出装置は高価
であって製造コストがかかるという欠点があった。However, since the size of the insulation transformer of the commercial frequency specification is large, there is a problem that the size of the entire device is increased when the insulation transformer is used. On the other hand, in the DC component detecting device having the circuit shown in FIG. 3, it is transient when the inverter is started or when the solar power received by the solar cell changes when the DC power source connected to the inverter is the solar cell. Even by detecting the direct current component caused by the cause, there is a problem that it is erroneously detected as a failure of the inverter and the inverter is stopped. Further, since the circuit shown in FIG. 3 uses the isolation amplifier, there is a drawback that the DC component detecting device including the circuit is expensive and manufacturing cost is high.
【０００５】そこで、本発明は、商用周波数仕様の絶縁
トランス等を有しない系統連系インバータにおいて、そ
の高稼動率を実現すべく、インバータの故障によらない
過渡的な原因によって直流成分が生じた場合にはインバ
ータを誤って停止させてしまうことがなく、かつ、製造
コストが安価でもある直流成分検出装置を提供すること
を目的とする。Therefore, according to the present invention, in a system interconnection inverter which does not have an insulation transformer or the like of commercial frequency specifications, in order to realize a high operating rate, a direct current component is generated due to a transient cause that does not depend on the inverter failure. In this case, it is an object of the present invention to provide a DC component detecting device that does not accidentally stop the inverter and is also inexpensive to manufacture.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】請求項１に係る直流成分
検出装置は、直流電力を交流電力に変換するインバータ
の出力電流に含まれる直流成分を検出する直流成分検出
装置であって、原因判別手段と、故障判定手段とを備え
る。ここで、原因判別手段は、インバータの出力電流に
含まれる直流成分の周波数に基づいて、その直流成分が
過渡的な原因によって生じたものであるかどうかを判別
する。また、故障判定手段は、原因判別手段によってイ
ンバータの出力電流に含まれる直流成分が過渡的な原因
によって生じたものではないと判別された場合に、直流
成分がインバータの故障とみなすに十分な大きさである
かどうかを判定して、インバータが故障していると判定
した場合にインバータの動作を停止させる。したがっ
て、以上の手段によれば、インバータの出力電流中に直
流成分が含まれる場合においても、その原因がインバー
タの故障によるものではなく過渡的な現象によるもので
あるときはインバータの動作が停止されず、また一方、
直流成分流出の原因がインバータの故障によるものであ
る場合には、一定量以上の直流成分が検知されることに
よってインバータが停止されることとなる。A direct current component detecting device according to a first aspect of the present invention is a direct current component detecting device for detecting a direct current component contained in an output current of an inverter for converting direct current power into alternating current power. Means and failure determination means. Here, the cause determining means determines whether or not the direct current component is caused by a transient cause, based on the frequency of the direct current component included in the output current of the inverter. In addition, the failure determination means determines that the DC component included in the output current of the inverter is large enough to regard it as a failure of the inverter when it is determined that the DC component included in the output current of the inverter is not caused by a transient cause. If it is determined that the inverter is out of order, the operation of the inverter is stopped. Therefore, according to the above means, even if the output current of the inverter contains a DC component, the operation of the inverter is stopped when the cause is not a failure of the inverter but a transient phenomenon. No, on the other hand,
When the cause of the DC component outflow is due to the failure of the inverter, the inverter is stopped by detecting a certain amount or more of the DC component.
【０００７】請求項２に係る直流成分検出装置は、直流
電力を交流電力に変換するインバータの出力電流に含ま
れる直流成分を検出する直流成分検出装置であって、イ
ンバータの出力電流に含まれる直流成分が過渡的な原因
によって生じたものであるかどうかを判別する原因判別
手段と、その原因判別手段によって、インバータの出力
電流に含まれる直流成分が過渡的な原因によって生じた
ものではないと判別された場合に、直流成分がインバー
タの故障とみなすに十分な大きさであるかどうかを判定
して、インバータが故障していると判定した場合にイン
バータの動作を停止させる故障判定手段とを備え、その
原因判別手段が、インバータの出力電流に含まれる直流
成分を積分する第１のカットオフ周波数を有する第１の
積分器と、第１のカットオフ周波数より低い第２のカッ
トオフ周波数を有する第２の積分器と、第１の積分器の
積分値と第２の積分器の積分値の差が基準値以上であれ
ば、直流成分が過渡的な原因によって生じたものである
と判別する手段とからなるものである。したがって、以
上の原因判別手段によれば、インバータの出力電流に含
まれる直流成分が高周波数を有するものであるか否かを
区別でき、これにより該直流成分が過渡的な原因によっ
て生じたものか、あるいはインバータの故障によって生
じたものかを判別することができる。A DC component detecting device according to a second aspect is a DC component detecting device for detecting a DC component included in an output current of an inverter for converting DC power into AC power, and a DC component included in an output current of the inverter. Cause determining means for determining whether or not the component is caused by a transient cause, and the cause determining means determines that the DC component contained in the output current of the inverter is not caused by the transient cause. If the DC component is large enough to be regarded as a failure of the inverter, the failure determination means for stopping the operation of the inverter when it is determined that the inverter has a failure is provided. The cause determining means includes a first integrator having a first cutoff frequency for integrating a direct current component included in the output current of the inverter, and a first integrator having a first cutoff frequency. If the difference between the second integrator having the second cutoff frequency lower than the cutoff frequency and the first integrator and the second integrator is greater than or equal to the reference value, the DC component is transient. And a means for determining that it is caused by a specific cause. Therefore, according to the above cause determining means, it is possible to distinguish whether or not the direct current component included in the output current of the inverter has a high frequency, and whether the direct current component is caused by a transient cause. Alternatively, it can be determined whether or not it is caused by a failure of the inverter.
【０００８】請求項３に係る直流成分検出装置は、請求
項１または２に記載の直流成分検出装置であって、直流
成分検出装置に接続されるインバータがその入力側は太
陽電池に、出力側は開閉手段を介して商用電力系統に接
続されている系統連系インバータであって、故障判定手
段が、インバータ制御手段を有し、上記故障判定手段が
系統連系インバータが故障していると判定した場合に
は、インバータ制御手段から系統連系インバータへ停止
信号を供給するとともに、開閉手段へ制御信号を供給し
て系統連系インバータを商用電力系統から解列するもの
である。したがって以上の手段によれば、系統連系イン
バータが故障しているものと判定された場合においての
み、系統連系インバータが停止され、かつ商用電力系統
から解列される。The DC component detecting device according to claim 3 is the DC component detecting device according to claim 1 or 2, wherein the inverter connected to the DC component detecting device has an input side connected to the solar cell and an output side. Is a grid-connected inverter connected to a commercial power system via an opening / closing means, and the failure determination means has an inverter control means, and the failure determination means determines that the grid-connected inverter has failed. In this case, the inverter control means supplies a stop signal to the grid interconnection inverter, and also supplies a control signal to the switching means to disconnect the grid interconnection inverter from the commercial power grid. Therefore, according to the above means, the grid-connected inverter is stopped and disconnected from the commercial power grid only when it is determined that the grid-connected inverter is out of order.
【０００９】[0009]
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面を参照して詳しく説明する。なお、図中同一符号は同
一または相当部分を示す。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings. The same reference numerals in the drawings indicate the same or corresponding parts.
【００１０】図１は、この発明の実施の形態による直流
成分検出装置の全体構成を示す図である。図１のよう
に、太陽電池１１は、インバータ１２およびブレーカ１
３を介して系統１５に連系されており、インバータ１２
から得られる交流の電力が負荷１４へ供給されるととも
に、余剰電力が系統１５へ逆潮流される。ここにおい
て、本発明の実施の形態に係る直流成分検出装置は、イ
ンバータ１２の出力端に接続される。この直流成分検出
装置は、シャント抵抗１と、ラインフィルタ２と、非反
転増幅回路３と、ローパスフィルタ４と、並列に接続さ
れた積分器Ｉ１，Ｉ２と、差動増幅器７と、ウィンドコ
ンパレータＷ１，Ｗ２と、フォトカプラ９と、マイコン
１０とを備える。FIG. 1 is a diagram showing the overall structure of a DC component detecting apparatus according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the solar cell 11 includes an inverter 12 and a breaker 1.
3 is connected to the grid 15 via the inverter 12
The alternating-current power obtained from the above is supplied to the load 14, and the surplus power is reversely flowed to the grid 15. Here, the DC component detecting device according to the embodiment of the present invention is connected to the output terminal of the inverter 12. This DC component detecting device includes a shunt resistor 1, a line filter 2, a non-inverting amplifier circuit 3, a low-pass filter 4, integrators I1 and I2 connected in parallel, a differential amplifier 7, and a window comparator W1. , W2, a photocoupler 9, and a microcomputer 10.
【００１１】ここで、積分器Ｉ１，Ｉ２、差動増幅器
７、ウィンドコンパレータＷ２が、インバータの出力電
流に含まれる直流成分が過渡的な原因によって生じたも
のであるかどうかを判別し、ウィンドコンパレータＷ１
が上記直流成分の大きさがインバータの故障によるもの
とみなすのに十分なものであるかどうかを判定する。Here, the integrators I1 and I2, the differential amplifier 7, and the window comparator W2 determine whether or not the DC component included in the output current of the inverter is caused by a transient cause, and the window comparator. W1
Determines whether the magnitude of the DC component is sufficient to consider that the inverter is faulty.
【００１２】上記積分器Ｉ１は、オペアンプ６０とコン
デンサ６３と抵抗６１，６２，６４からなり、積分器Ｉ
２も同様であるが、２つの積分器Ｉ１，Ｉ２のカットオ
フ周波数を相違させ、本実施の形態においては積分器Ｉ
２のカットオフ周波数が積分器Ｉ１のカットオフ周波数
よりも低くなるように設定している。なお、本実施の形
態においては、積分器Ｉ２において、積分器Ｉ１におけ
るコンデンサ６３と容量の異なるコンデンサ６５を用い
ることにより、カットオフ周波数を異ならしめている。
また、ウィンドコンパレータＷ１は、２つのオペアンプ
８０，８１と、抵抗８２，８３を含む。このオペアンプ
８０は、抵抗８２，８３の大きさで決定される基準電圧
Ｖref1（＞０）が非反転入力端子に入力されており、こ
の場合に反転入力端子に基準電圧Ｖref1より小さい電圧
が入力するとハイレベルの信号を出力し、一方、基準電
圧Ｖref1より大きな電圧が入力するとローレベルの信号
を出力する。また、オペアンプ８１は、抵抗８２，８３
の大きさで決定される負の基準電圧−Ｖref1がその反転
入力端子に入力され、これにより非反転入力端子に基準
電圧−Ｖref1より大きい電圧が入力するとハイレベルの
信号を出力し、一方、基準電圧−Ｖref1より小さい電圧
が入力するとローレベルの信号を出力する。以上によ
り、ウィンドコンパレータＷ１は、積分器Ｉ１からの出
力電圧の絶対値が基準電圧Ｖref1より小さい場合はハイ
レベルの信号を出力する一方、基準電圧Ｖref1より大き
い場合は、ローレベルの信号を出力する機能を有するも
のといえる。また、ウィンドコンパレータＷ２は、上記
ウィンドコンパレータＷ１と同様な構成を有し、同様な
機能を果たすが、ウィンドコンパレータＷ１中の抵抗８
３に対して大きさの異なる抵抗８４が用いられ、この結
果、基準電圧Ｖref2（＞０）がウィンドコンパレータＷ
１と相違するものとされている。The integrator I1 is composed of an operational amplifier 60, a capacitor 63 and resistors 61, 62 and 64.
2 is also the same, but the cutoff frequencies of the two integrators I1 and I2 are made different, and in this embodiment, the integrator I
The cutoff frequency of 2 is set to be lower than the cutoff frequency of the integrator I1. In the present embodiment, in the integrator I2, the cutoff frequency is made different by using the capacitor 65 having a different capacity from the capacitor 63 in the integrator I1.
Further, the window comparator W1 includes two operational amplifiers 80 and 81 and resistors 82 and 83. In this operational amplifier 80, the reference voltage V ref1 (> 0) determined by the sizes of the resistors 82 and 83 is input to the non-inverting input terminal. In this case, a voltage smaller than the reference voltage V ref1 is input to the inverting input terminal. When input, it outputs a high level signal, and when a voltage greater than the reference voltage V ref1 is input, it outputs a low level signal. Further, the operational amplifier 81 includes resistors 82 and 83.
The negative reference voltage −V ref1 determined by the magnitude of is input to its inverting input terminal, and when a voltage higher than the reference voltage −V ref1 is input to its non-inverting input terminal, a high level signal is output, while When a voltage smaller than the reference voltage -V ref1 is input, a low level signal is output. By the above, window comparator W1, while the absolute value of the output voltage from the integrator I1 may reference voltage V ref1 is smaller than that outputs a high level signal, is greater than the reference voltage V ref1 is a low level signal It can be said that it has a function of outputting. The window comparator W2 has the same configuration as the window comparator W1 and performs the same function, but the resistor 8 in the window comparator W1 is used.
3, a resistor 84 having a different size is used, and as a result, the reference voltage V ref2 (> 0) is applied to the window comparator W.
It is supposed to be different from 1.
【００１３】次に、この直流成分検出装置の動作を説明
する。まず最初に、インバータの出力電流は、シャント
抵抗１による降下電圧に置き換えられて直流成分検出装
置に入力される。そして、この降下電圧は、ラインフィ
ルタ２でそのノイズが除去され、非反転増幅回路３で増
幅された上で、ローパスフィルタ４でその交流成分が取
り除かれる。ここで、残余の直流成分による降下電圧
は、並列に接続された積分器Ｉ１，Ｉ２でそれぞれ積分
されるが、積分器Ｉ２のカットオフ周波数が積分器Ｉ１
のカットオフ周波数より低いため、検出された直流成分
がインバータの故障によって生じたものであるか過渡的
な原因によって生じたものであるかによって積分結果を
異にする。以下においては、まず、過渡的な原因によっ
て出力電流中に直流成分が発生した場合を説明する。な
お、過渡的な原因とは、たとえば、インバータの起動や
インバータに接続された直流電源が太陽電池である場合
に太陽電池の受ける日射変動によることなどをいう。以
下に、このうちインバータの起動を起因として直流成分
が誤検知される場合を説明する。インバータは、その動
作中において正弦波で表される交流電流を出力するが、
図２（ａ）の斜線部に示されるインバータ起動時の出力
電流の最初の半周期分は、直流成分と検知される。ここ
で、この最初の半周期に生じた出力電流が積分器Ｉ１，
Ｉ２で積分されると、この電流成分は高周波数を有する
ため（それによって生じる降下電圧も同様）、積分器Ｉ
１と積分器Ｉ２の積分値は図２（ｂ），（ｃ）の実線に
示されるように相違する。すなわち、積分器Ｉ２のカッ
トオフ周波数は積分器Ｉ１のそれより低いので、この場
合積分器Ｉ１は高周波数の降下電圧まで積分するのに対
し、積分器Ｉ２は高周波数の降下電圧まで積分しないの
で積分器Ｉ１の積分値は積分器Ｉ２の積分値より大きく
なる。そして、差動増幅器７により、この両積分値の差
がとられるが（この差は図２（ｄ）に示される。）、こ
の場合においては、その積分値の差が基準電圧Ｖref2よ
り大きくなるので、図２（ｆ）に示されるようにウィン
ドコンパレータＷ２よりローレベルの信号が出力され
る。そして、その結果フォトカプラ９には電流が流れ
ず、マイコン１０には、オンの信号が入力しないためイ
ンバータに停止命令を送るマイコンはオフ状態に保たれ
る。なお、以上は、インバータの起動によって直流成分
が誤検知される場合の説明であるが、その他、インバー
タに接続された直流電源が太陽電池である場合にも太陽
電池が受ける日射変動などによって直流成分が生じる。
この場合は、図２（ａ）に示される正弦波と異なりその
日射変動時などに正負非対称な波形を有する出力電流が
発生し、その波形と０レベルとが囲む正負の面積差が直
流分として積分器Ｉ１，Ｉ２で積分される。以上から、
過渡的な原因によって直流成分が生じた場合は、インバ
ータに停止命令を送るマイコンが作動しないため、この
ような場合にインバータが故障したとしてその動作を停
止させてしまうという誤動作が回避される。Next, the operation of the DC component detecting device will be described. First, the output current of the inverter is replaced with the voltage drop due to the shunt resistor 1 and input to the DC component detecting device. The line filter 2 removes the noise from the dropped voltage, the non-inverting amplifier circuit 3 amplifies the voltage, and the low-pass filter 4 removes the AC component. Here, the voltage drop due to the remaining DC component is respectively integrated by the integrators I1 and I2 connected in parallel, but the cutoff frequency of the integrator I2 is the integrator I1.
Since it is lower than the cutoff frequency of, the integration result differs depending on whether the detected DC component is caused by a failure of the inverter or a transient cause. In the following, first, a case where a direct current component occurs in the output current due to a transient cause will be described. It should be noted that the transient cause means, for example, activation of the inverter or variation in solar radiation received by the solar cell when the DC power source connected to the inverter is the solar cell. Below, a case where the DC component is erroneously detected due to the start of the inverter will be described. The inverter outputs an alternating current represented by a sine wave during its operation,
The first half cycle of the output current at the time of starting the inverter, which is indicated by the hatched portion in FIG. 2A, is detected as the DC component. Here, the output current generated in the first half cycle is the integrator I1,
When integrated with I2, this current component has a high frequency (as well as the resulting drop voltage), so that the integrator I
1 and the integrated value of the integrator I2 are different as shown by the solid lines in FIGS. 2 (b) and 2 (c). That is, since the cutoff frequency of the integrator I2 is lower than that of the integrator I1, in this case, the integrator I1 integrates up to the high-frequency drop voltage, whereas the integrator I2 does not integrate up to the high-frequency drop voltage. The integrated value of the integrator I1 is larger than the integrated value of the integrator I2. Then, the difference between the two integrated values is obtained by the differential amplifier 7 (this difference is shown in FIG. 2D), but in this case, the difference between the integrated values is larger than the reference voltage V ref2. Therefore, a low level signal is output from the window comparator W2 as shown in FIG. 2 (f). As a result, no current flows through the photocoupler 9 and no ON signal is input to the microcomputer 10, so the microcomputer that sends a stop command to the inverter is kept in the OFF state. The above is a description of the case where the DC component is erroneously detected due to the startup of the inverter.In addition, even when the DC power source connected to the inverter is a solar cell, the DC component may be affected by the solar radiation fluctuation that the solar cell receives. Occurs.
In this case, unlike the sine wave shown in FIG. 2 (a), an output current having a positive / negative asymmetrical waveform is generated when the solar radiation changes, and the difference between the positive and negative areas surrounded by the waveform and the 0 level is the direct current component. It is integrated by the integrators I1 and I2. From the above,
When a direct current component is generated due to a transient cause, the microcomputer that sends a stop command to the inverter does not operate, and in such a case, a malfunction that stops the operation because the inverter has a failure can be avoided.
【００１４】また、以上の説明は、インバータ起動時の
最初の半周期の出力電流が図２（ａ）の斜線部のように
正の向きを有する場合のものであるが、逆に図２（ａ）
の破線で示されるように、負の向きを有する場合には、
積分器Ｉ１，Ｉ２の積分結果および差動増幅器７の出力
はそれぞれ図２（ｂ），（ｃ），（ｄ）の破線のように
なり、ともに最初の半周期の出力電流が正の向きの場合
に比して０レベルに対して対称な結果を生ずる。しか
し、この場合には、ウィンドコンパレータＷ１はオペア
ンプ８１によって、ウィンドコンパレータＷ２はオペア
ンプ８０によって、入力された電圧をそれぞれ負の基準
電圧−Ｖref1、正の基準電圧Ｖref2と比較するため、上
記と同様に説明できる。Further, the above description is for the case where the output current in the first half cycle at the time of starting the inverter has a positive direction as shown by the hatched portion in FIG. a)
If it has a negative orientation, as indicated by the dashed line in
The integrated results of the integrators I1 and I2 and the output of the differential amplifier 7 are as shown by the broken lines in FIGS. 2B, 2C and 2D, respectively, and the output current in the first half cycle is positive. Compared to the case, the result is symmetric with respect to the 0 level. However, in this case, the window comparator W1 is compared by the operational amplifier 81 and the window comparator W2 is compared by the operational amplifier 80 with the negative reference voltage −V ref1 and the positive reference voltage V ref2 , respectively. The same can be explained.
【００１５】次に、インバータの故障によって出力電流
中に直流成分が発生した場合を説明する。この場合は、
出力電流に含まれる直流成分が定常的（低周波数）なも
のであるため、たとえ積分器Ｉ２のカットオフ周波数が
積分器Ｉ１のカットオフ周波数より低くても両積分器Ｉ
１，Ｉ２の積分値はほとんど同じ大きさとなる。したが
って、差動増幅器７によって得られる両積分値の差は基
準電圧Ｖref2より小さくなり、ウィンドコンパレータＷ
２はハイレベルの信号を出力することとなる。このと
き、また同時に、ウィンドコンパレータＷ１は、積分器
Ｉ１の積分値がインバータの故障とみるに十分な基準電
圧Ｖref1より大きいときにローレベルの信号を出力す
る。そして、この場合に初めてフォトカプラ９に電流が
流れ、マイコン１０にオンという信号が入力される。こ
の結果、この場合には、マイコン１０よりインバータ１
２へその動作を停止させる停止信号が供給されると共
に、ブレーカ１３へブレーカ１３を開くための制御信号
が供給される。一方、積分器Ｉ１の積分値が基準電圧Ｖ
ref1より小さいときは、ウィンドコンパレータＷ１はハ
イレベルの信号を出力するため、フォトカプラ９には電
流が流れず、マイコン１０を作動させないことになる。Next, a case where a DC component is generated in the output current due to a failure of the inverter will be described. in this case,
Since the DC component contained in the output current is stationary (low frequency), even if the cutoff frequency of the integrator I2 is lower than the cutoff frequency of the integrator I1, both integrators I
The integrated values of 1 and I2 have almost the same magnitude. Therefore, the difference between the two integrated values obtained by the differential amplifier 7 becomes smaller than the reference voltage V ref2 , and the window comparator W
2 outputs a high level signal. At this time, and at the same time, the window comparator W1 outputs a low-level signal when the integrated value of the integrator I1 is larger than the reference voltage V ref1 sufficient to consider that the inverter has failed. Then, in this case, the current flows through the photocoupler 9 for the first time, and the signal of ON is input to the microcomputer 10. As a result, in this case, the microcomputer 10 causes the inverter 1
2 is supplied with a stop signal for stopping its operation, and the breaker 13 is supplied with a control signal for opening the breaker 13. On the other hand, the integrated value of the integrator I1 is the reference voltage V
When it is smaller than ref1 , the window comparator W1 outputs a high level signal, so that no current flows through the photocoupler 9 and the microcomputer 10 is not operated.
【００１６】[0016]
【発明の効果】請求項１または２に記載の直流成分検出
装置は、インバータの出力電流に含まれる直流成分が過
渡的な原因によって生じたものであるかどうかを予め判
別した上で、過渡的な原因によって生じたものではない
と判別した場合に、上記直流成分がインバータの故障と
みなすのに十分な大きさであるかどうかを判定するた
め、過渡的な原因によって生じた直流成分を検知してイ
ンバータを停止させてしまうという誤動作を回避できる
という効果を奏する。According to the DC component detecting device of the present invention, it is possible to determine whether or not the DC component contained in the output current of the inverter is caused by a transient cause, and then determine the transient condition. If it is determined that the above DC component is not large enough to be considered as a failure of the inverter, it is necessary to detect the DC component caused by a transient cause. As a result, it is possible to avoid an erroneous operation in which the inverter is stopped by the operation.
【００１７】請求項３に記載の直流成分検出装置は、出
力電流中の直流成分を除去する絶縁トランス等を設けな
い系統連系インバータに接続されるところ、その故障判
定手段は、インバータ制御手段を有し、故障判定手段が
上記インバータが故障していると判定した場合にはイン
バータ制御手段はインバータへ停止信号を供給するとと
もに、インバータを商用電力系統から解列するため、イ
ンバータの故障などにより商用電力系統へ所定レベル以
上の直流成分を含む電流が流入することを確実に防止す
ることができる。また、請求項３に記載の直流成分検出
装置によれば、インバータ起動時や太陽電池が受ける日
射量の変化による出力電力急変時などにおいて直流成分
の誤検知が回避され、系統連系インバータを誤って停止
させることなく効率よく稼働させることができる。The DC component detecting device according to the third aspect is connected to a grid-connected inverter that does not have an insulating transformer or the like for removing the DC component in the output current, and the failure determination means is the inverter control means. If the failure determination means determines that the inverter has a failure, the inverter control means supplies a stop signal to the inverter and disconnects the inverter from the commercial power system. It is possible to reliably prevent a current containing a DC component of a predetermined level or more from flowing into the power system. Further, according to the DC component detecting device of claim 3, erroneous detection of the DC component is avoided when the inverter is started or when the output power suddenly changes due to a change in the amount of solar radiation received by the solar cell, and the grid-connected inverter is erroneously detected. It can be operated efficiently without stopping.
【図１】この発明の実施の形態による直流成分検出装置
の全体構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of a DC component detecting device according to an embodiment of the present invention.
【図２】図１に示された直流成分検出装置が、過渡的な
原因によって生じた直流成分を検出する場合の動作を示
すタイミング図である。FIG. 2 is a timing chart showing an operation when the DC component detecting apparatus shown in FIG. 1 detects a DC component caused by a transient cause.
【図３】従来の直流成分検出装置の回路構成を示す回路
図である。FIG. 3 is a circuit diagram showing a circuit configuration of a conventional DC component detecting device.
１ シャント抵抗 ２ ラインフィルタ ３ 非反転増幅回路 ４ ローパスフィルタ Ｉ１，Ｉ２ 積分器 ７ 差動増幅器 Ｗ１，Ｗ２ ウィンドコンパレータ ９ フォトカプラ １０ マイコン １１ 太陽電池 １２ インバータ １３ ブレーカ １４ 負荷 １５ 系統 1 shunt resistance 2 line filter 3 Non-inverting amplifier circuit 4 low pass filter I1, I2 integrator 7 Differential amplifier W1, W2 window comparator 9 Photo coupler 10 Microcomputer 11 solar cells 12 inverter 13 breakers 14 load 15 lines
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平８−149842（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01R 19/00 - 19/32 G01R 31/00 H02M 7/537 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (56) References JP-A-8-149842 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) G01R 19/00-19/32 G01R 31 / 00 H02M 7/537
Claims (3)
タの出力電流に含まれる直流成分を検出する直流成分検
出装置であって、 前記インバータの出力電流に含まれる直流成分の周波数
に基づいて、該直流成分が過渡的な原因によって生じた
ものであるかどうかを判別する原因判別手段と、 前記原因判別手段によって、前記インバータの出力電流
に含まれる前記直流成分が過渡的な原因によって生じた
ものではないと判別された場合に、前記直流成分が前記
インバータの故障とみなすに十分な大きさであるかどう
かを判定して、前記インバータが故障していると判定し
た場合に前記インバータの動作を停止させる故障判定手
段とを備える直流成分検出装置。1. A DC component detecting device for detecting a DC component contained in an output current of an inverter for converting DC power into AC power, the frequency of a DC component contained in the output current of the inverter.
Based on the cause discriminating means which the DC component to determine whether those caused by transient cause, by the reason determining means, said DC component transient causes in the output current of the inverter If it is determined that the DC component is not large enough to be considered as a failure of the inverter, it is determined that the inverter has a failure. A DC component detecting device comprising: a failure determining unit that stops the operation of an inverter.
タの出力電流に含まれる直流成分を検出する直流成分検
出装置であって、 前記インバータの出力電流に含まれる直流成分が過渡的
な原因によって生じたものであるかどうかを判別する原
因判別手段と、前記原因判別手段によって、前記インバ
ータの出力電流に含まれる前記直流成分が過渡的な原因
によって生じたものではないと判別された場合に、前記
直流成分が前記インバータの故障とみなすに十分な大き
さであるかどうかを判定して、前記インバータが故障し
ていると判定した場合に前記インバータの動作を停止さ
せる故障判定手段とを備え、 前記原因判別手段が、前記インバータの出力電流に含ま
れる前記直流成分を積分する第１のカットオフ周波数を
有する第１の積分器と、前記第１のカットオフ周波数よ
り低い第２のカットオフ周波数を有する第２の積分器
と、前記第１の積分器の積分値と前記第２の積分器の積
分値の差が基準値以上であれば、前記直流成分が過渡的
な原因によって生じたものであると判別する手段とから
なることを特徴とする直流成分検出装置。2. Inverter for converting DC power into AC power
DC component detection to detect the DC component contained in the output current of the
Output device, the DC component contained in the output current of the inverter is transient
A source that determines whether or not it is caused by various causes
The cause discriminating means and the cause discriminating means.
The direct current component contained in the output current of the controller causes a transient
If it is determined that it is not caused by
The DC component is large enough to be considered as a failure of the inverter.
If the inverter fails,
If it is determined that the inverter is
A failure determining means for causing the cause determining means to have a first cutoff frequency for integrating the DC component included in the output current of the inverter, and the first cutoff frequency. If the difference between the integrated value of the second integrator having a lower second cutoff frequency and the integrated value of the first integrator and the integrated value of the second integrator is greater than or equal to a reference value, the DC component is A direct-current component detecting device, comprising: means for determining that it is caused by a transient cause.
インバータは、その入力側が太陽電池に接続されその出
力側が開閉手段を介して商用電力系統に接続されている
系統連系インバータであって、 前記故障判定手段が、インバータ制御手段を有し、前記
故障判定手段が前記系統連系インバータが故障している
と判定した場合には、前記インバータ制御手段から前記
系統連系インバータへ停止信号を供給するとともに、前
記開閉手段へ制御信号を供給して前記系統連系インバー
タを前記商用電力系統から解列する、請求項１または２
に記載の直流成分検出装置。3. The inverter connected to the DC component detecting device is a grid-connected inverter, the input side of which is connected to a solar cell and the output side of which is connected to a commercial power system via switching means. When the failure determination means has an inverter control means and the failure determination means determines that the grid-connected inverter has a failure, the inverter control means supplies a stop signal to the grid-connected inverter. At the same time, a control signal is supplied to the switching means to disconnect the grid interconnection inverter from the commercial power grid.
The DC component detecting device according to.
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| JP29822895A Expired - Fee Related JP3474984B2 (en) | 1995-11-16 | 1995-11-16 | DC component detector |
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