JP4049079B2 - Isolated operation detection method and power supply apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、太陽電池、風力発電等の自然エネルギーを電力変換し、系統と連系する系統連系インバータの単独運転の検出や、負荷に供給する電圧を最適に制御し節電効果を上げる節電装置に関する。 The present invention converts a natural energy such as a solar battery or wind power generation into a power, detects a single operation of a grid-connected inverter linked to a grid, and optimally controls a voltage supplied to a load to increase a power saving effect. About.
従来、この種の節電装置は、交流電圧の過剰な電圧を下げ、消費電力を少なくする機能を有する、家庭用あるいは業務用のものが知られている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, this kind of power-saving device is known for home use or business use, which has a function of reducing an excessive voltage of an alternating voltage and reducing power consumption (for example, see Patent Document 1).
以下、その節電装置について図23を参照しながら説明する。 The power saving device will be described below with reference to FIG.
図に示すように、節電装置101は、交流電源102および負荷103の間に配された直列変圧器104と、出力側が直列変圧器104の2次巻線に接続された回生型インバータ105を備えることにより、負荷103に印加される電圧を制御する。また、この構成により、回生型インバータ105の出力を連続的に制御することにより負荷103に印加される電圧を連続的に制御し、負荷103側へ安定した節電電力を供給することができる。
As shown in the figure, a
また、系統と連系する系統連系インバータの単独運転の検出については、能動方式にて外乱信号を系統に出力し、外乱信号の発散により検出する方法が知られている(例えば、特許文献2参照)。 In addition, with respect to detection of isolated operation of a grid-connected inverter linked to a grid, a method is known in which a disturbance signal is output to the grid by an active method and detected by divergence of the disturbance signal (for example, Patent Document 2). reference).
以下、その単独運転の検出について図24を参照しながら説明する。 Hereinafter, the detection of the isolated operation will be described with reference to FIG.
図に示すように、太陽電池等の直流電力を出力する電源装置106と、電源装置106から出力される直流電力を交流電力に変換するインバータ回路107と、インバータ回路107と連系して負荷108へ電力を供給する商用電力系統109と、インバータ回路107と商用電力系統109との連系点の電圧を検出する電圧検出手段110と、電圧検出手段110が検出した連系点の電圧に基づいて、商用電力系統109が停止し、単独運転状態になっていると判断する単独運転判断部111と、インバータ回路107の出力電流を変動させる能動変動作成部112と、商用電力系統109が停止し、単独運転状態になっていると単独運転判断部111において判断した場合には、インバータ回路107と商用電力系統109とを切り離す系統連系保護装置113とを有し、系統連系保護装置113はインバータ回路107の出力電流を変動するに際し、ランダム変動出力部114を備えることで、ある一定範囲の数値からランダム値を選択し、所定時間間隔毎にランダム値の変動量の大きさで能動変動信号を出力することとなる。ランダム値の変動を与えることにより、同一配線上に能動方式を採用する発電設備が連系運転されている場合であっても単独運転を検出することができる。
このような従来の節電装置では、インバータを使用することで連続的に負荷の電圧を制御し、負荷へ安定した節電電力を供給することで節電効果を高めることで電力の有効利用をすることはできるが、自然エネルギーを利用することはできない。また、系統連系インバータは、自然エネルギーから取り出された電力を使用可能なエネルギーに変換して系統電源と連系することで利用できるが、負荷の電圧を連続的に制御して負荷への節電電力を制御し、電力の有効利用をすることはできないという課題があり、環境破壊や地球温暖化の防止の観点から電力の有効利用と自然エネルギーを利用した省エネルギー化が強く求められている。 In such a conventional power saving device, it is possible to control the load voltage continuously by using an inverter, and to improve the power saving effect by supplying stable power saving power to the load. Yes, but you can't use natural energy. In addition, the grid-connected inverter can be used by converting the power extracted from natural energy into usable energy and linking it with the grid power supply. However, the load voltage is continuously controlled to save power to the load. There is a problem that it is impossible to control electric power and make effective use of electric power. From the viewpoint of preventing environmental destruction and global warming, effective use of electric power and energy saving using natural energy are strongly demanded.
また、従来の太陽光発電システムにおける単独運転検出は、能動方式にて外乱信号を系統に出力しているが、その外乱は負荷に対し直接影響を与えるものであり、単独運転状態となった瞬時において負荷に悪影響を与えるという課題があり、電源供給に対する安定性が求められている。 In addition, the isolated operation detection in the conventional photovoltaic power generation system outputs a disturbance signal to the system in an active manner, but the disturbance directly affects the load, and the instantaneous operation when the islanding state is entered. Has a problem of adversely affecting the load, and stability with respect to power supply is required.
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、節電装置に発電装置を接続し、インバータを効果的に制御することにより、自然エネルギーから発電された電力を利用し、また、従来どおり負荷への安定した節電電力を供給することで電力の有効利用と省エネルギー化の両立を可能とし、かつ節電装置あるいは電圧安定化装置の補償部で創エネ手段の単独運転を検出すると同時に、負荷に供給する電源から単独運転の検出のために出力した外乱を低減することができる電源装置を提供することを目的としている。 The present invention solves such a conventional problem, and uses power generated from natural energy by connecting a power generation device to a power saving device and effectively controlling an inverter. By supplying stable power saving power to the load as much as possible, it is possible to achieve both effective use of power and energy saving, and at the same time detecting the independent operation of the energy generating means in the compensation section of the power saving device or voltage stabilizing device, It is an object of the present invention to provide a power supply apparatus that can reduce disturbance output from a power supply supplied to the power supply to detect isolated operation.
本発明の単独運転検出方法及びその電源装置は上記目的を達成するために、スイッチング素子と逆並列したダイオードを上下に直列接続した3つのアームにより構成したフルブリッジコンバータ、及び1つのアームをフルブリッジコンバータと共用したフルブリッジインバータと、前記3つのアームに並列に接続したコンデンサと、交流電源と一次巻線を直列に接続し、かつフルブリッジインバータの出力からリアクトルを通して二次巻線を直列に接続した直列変圧器と、前記フルブリッジコンバータ、フルブリッジインバータを制御する主回路制御部により構成される節電装置、あるいは電圧安定化装置において、前記コンデンサに並列接続した発電手段と、前記フルブリッジコンバータを前記発電手段の系統連系インバータとして制御し、かつ前記発電手段の単独運転検出のための外乱信号を発生させる系統連系制御手段と、前記外乱信号が低減するように前記フルブリッジインバータを制御する外乱低減制御手段と、前記発電手段からの発電電力を一時的に蓄電する蓄電手段と、前記蓄電手段への充電、あるいは放電を行う充放電手段と、外乱信号が一定量増加した時に蓄電手段への充電量を変更し単独運転を加速検出する充電加速検出手段を備える構成としたものである。 In order to achieve the above object, the isolated operation detection method of the present invention and the power supply apparatus thereof are a full-bridge converter composed of three arms in which diodes antiparallel to switching elements are connected in series vertically, and one arm is a full bridge. A full bridge inverter shared with the converter, a capacitor connected in parallel to the three arms, an AC power supply and a primary winding are connected in series, and a secondary winding is connected in series from the output of the full bridge inverter through a reactor. In the power saving device constituted by the main transformer which controls the series transformer, the full bridge converter and the full bridge inverter, or the voltage stabilizing device, the power generation means connected in parallel to the capacitor, and the full bridge converter Control as a grid-connected inverter of the power generation means And a grid interconnection control means for generating a disturbance signal for detecting an independent operation of the power generation means, a disturbance reduction control means for controlling the full-bridge inverter so that the disturbance signal is reduced, and power generation from the power generation means A power storage means for temporarily storing electric power, a charge / discharge means for charging or discharging the power storage means, and an amount of charge to the power storage means is changed when a disturbance signal increases by a certain amount, thereby detecting acceleration independently. The charging acceleration detecting means is provided.
この手段により発電手段を交流電源に連系し、電力を逆潮流させると共に単独運転検出のために出力した外乱信号を、負荷に供給する電源から低減することで、自然エネルギーから発電された電力を利用し、また、従来どおり負荷への安定した節電電力を供給できるため、電力の有効利用と省エネルギー化の両立を可能とし、かつ節電装置あるいは電圧安定化装置の補償部で創エネ手段の単独運転を検出すると同時に、負荷に供給する電源から単独運転の検出のために出力した外乱を低減することができ、さらに充電加速検出手段により単独運転の検出速度を上げることを可能とすることができる単独運転検出方法あるいは電源装置が得られる。 By this means, the power generation means is linked to the AC power source, and the power is generated in the reverse power flow, and the disturbance signal output for detecting the isolated operation is reduced from the power supply that supplies the load, so that the power generated from the natural energy can be reduced. In addition, since stable power saving power can be supplied to the load as before, it is possible to achieve both effective use of power and energy saving, and the energy saving device or voltage stabilization device compensation unit can be operated independently. In addition, it is possible to reduce the disturbance output for detecting the isolated operation from the power source supplied to the load, and to further increase the detection speed of the isolated operation by the charge acceleration detecting means. An operation detection method or a power supply device is obtained.
また、スイッチング素子と逆並列したダイオードを上下に直列接続した3つのアームにより構成したフルブリッジコンバータ、及び1つのアームをフルブリッジコンバータと共用したフルブリッジインバータと、前記3つのアームに並列に接続したコンデンサと、交流電源と一次巻線を直列に接続し、かつフルブリッジインバータの出力からリアクトルを通して二次巻線を直列に接続した直列変圧器と、前記フルブリッジコンバータ、フルブリッジインバータを制御する主回路制御部により構成される節電装置、あるいは電圧安定化装置において、前記コンデンサに並列接続した発電手段と、前記フルブリッジコンバータを前記発電手段の系統連系インバータとして制御し、かつ前記発電手段の単独運転検出のための外乱信号を発生させる系統連系制御手段と、前記外乱信号が低減するように前記フルブリッジインバータを制御する外乱低減制御手段と、前記発電手段からの発電電力を一時的に蓄電する蓄電手段と、前記蓄電手段への充電、あるいは放電を行う充放電手段と、外乱信号が一定量増加した時に蓄電手段からの放電量を変更し単独運転を加速検出する放電加速検出手段を備える構成としたものである。 In addition, a full bridge converter constituted by three arms in which diodes antiparallel to the switching element are connected in series up and down, a full bridge inverter sharing one arm with the full bridge converter, and the three arms connected in parallel. A capacitor, an AC power source, and a primary winding connected in series, and a series transformer in which a secondary winding is connected in series from the output of the full bridge inverter through a reactor, and the main controller that controls the full bridge converter and the full bridge inverter. In a power saving device or a voltage stabilization device configured by a circuit control unit, the power generation means connected in parallel to the capacitor, the full bridge converter is controlled as a grid-connected inverter of the power generation means, and the power generation means alone System that generates a disturbance signal for driving detection Interconnection control means, disturbance reduction control means for controlling the full-bridge inverter so that the disturbance signal is reduced, power storage means for temporarily storing the generated power from the power generation means, and charging to the power storage means Alternatively, the apparatus includes a charge / discharge unit that performs discharge and a discharge acceleration detection unit that changes the amount of discharge from the power storage unit when the disturbance signal increases by a certain amount to accelerate and detect an isolated operation.
この手段により、発電手段を交流電源に連系し、電力を逆潮流させると共に単独運転検出のために出力した外乱信号を、負荷に供給する電源から低減することで、自然エネルギーから発電された電力を利用し、また、従来どおり負荷への安定した節電電力を供給できるため、電力の有効利用と省エネルギー化の両立を可能とし、かつ節電装置あるいは電圧安定化装置の補償部で創エネ手段の単独運転を検出すると同時に、負荷に供給する電源から単独運転の検出のために出力した外乱を低減することができ、さらに放電加速検出手段により単独運転の検出速度を上げることを可能とすることができる単独運転検出方法あるいは電源装置を提供できる。 By this means, the power generation means is connected to an AC power source, and the power generated from the natural energy is reduced by reducing the disturbance signal output for detecting the isolated operation from the power source that reversely flows the power and supplying it to the load. In addition, since stable power saving power can be supplied to the load as before, it is possible to achieve both effective use of power and energy saving, and the compensation unit of the power saving device or voltage stabilizing device can be used as a stand-alone energy generator. At the same time that the operation is detected, it is possible to reduce the disturbance output for detecting the isolated operation from the power supply supplied to the load, and it is possible to increase the detection speed of the isolated operation by the discharge acceleration detecting means. An isolated operation detection method or a power supply device can be provided.
本発明によれば、スイッチング素子と逆並列したダイオードを上下に直列接続した3つのアームにより構成したフルブリッジコンバータ、及び1つのアームをフルブリッジコンバータと共用したフルブリッジインバータと、前記3つのアームに並列に接続したコンデンサと、交流電源と一次巻線を直列に接続し、かつフルブリッジインバータの出力からリアクトルを通して二次巻線を直列に接続した直列変圧器と、前記フルブリッジコンバータ、フルブリッジインバータを制御する主回路制御部により構成される節電装置、あるいは電圧安定化装置において、前記コンデンサに並列接続した発電手段と、前記フルブリッジコンバータを前記発電手段の系統連系インバータとして制御し、かつ前記発電手段の単独運転検出のための外乱信号を発生させる系統連系制御手段と、前記外乱信号が低減するように前記フルブリッジインバータを制御する外乱低減制御手段と、前記発電手段からの発電電力を一時的に蓄電する蓄電手段と、前記蓄電手段への充電、あるいは放電を行う充放電手段と、外乱信号が一定量増加した時に蓄電手段への充電量を変更し単独運転を加速検出する充電加速検出手段を備える構成とすることで、発電手段を交流電源に連系し、電力を逆潮流させると共に単独運転検出のために出力した外乱信号を、負荷に供給する電源から低減することで、自然エネルギーから発電された電力を利用し、また、従来どおり負荷への安定した節電電力を供給できるため、電力の有効利用と省エネルギー化の両立を可能とし、かつ節電装置あるいは電圧安定化装置の補償部で創エネ手段の単独運転を検出すると同時に、負荷に供給する電源から単独運転の検出のために出力した外乱を低減することができ、さらに充電加速検出手段により単独運転の検出速度を上げることを可能とすることができるという効果のある単独運転検出方法あるいは電源装置を提供できる。 According to the present invention, a full-bridge converter constituted by three arms in which diodes antiparallel to switching elements are connected in series up and down, a full-bridge inverter sharing one arm with a full-bridge converter, and the three arms A capacitor connected in parallel, an AC power source and a primary winding connected in series, and a series transformer in which a secondary winding is connected in series from the output of the full bridge inverter through a reactor, the full bridge converter, and the full bridge inverter In a power saving device or a voltage stabilization device configured by a main circuit control unit for controlling the power generation means connected in parallel to the capacitor, the full bridge converter is controlled as a grid-connected inverter of the power generation means, and Generates a disturbance signal to detect islanding operation of power generation means To the grid interconnection control means, the disturbance reduction control means for controlling the full-bridge inverter so that the disturbance signal is reduced, the power storage means for temporarily storing the generated power from the power generation means, and the power storage means The power generation means is configured to include charging / discharging means for performing charging or discharging, and charge acceleration detecting means for changing the amount of charge to the power storage means when the disturbance signal increases by a certain amount and accelerating the single operation. By connecting to an AC power source, reverse power flow and reducing the disturbance signal output for detection of isolated operation from the power supply supplied to the load, the power generated from natural energy can be used. As a result, stable power saving power can be supplied to the load as much as possible, making it possible to achieve both effective use of power and energy saving, and to create power in the compensation section of the power saving device or voltage stabilization device. At the same time as detecting the isolated operation of the means, the disturbance output for detecting the isolated operation from the power supply supplied to the load can be reduced, and the detection speed of the isolated operation can be increased by the charge acceleration detecting means. It is possible to provide an isolated operation detection method or a power supply device that has an effect of being able to be performed.
また、スイッチング素子と逆並列したダイオードを上下に直列接続した3つのアームにより構成したフルブリッジコンバータ、及び1つのアームをフルブリッジコンバータと共用したフルブリッジインバータと、前記3つのアームに並列に接続したコンデンサと、交流電源と一次巻線を直列に接続し、かつフルブリッジインバータの出力からリアクトルを通して二次巻線を直列に接続した直列変圧器と、前記フルブリッジコンバータ、フルブリッジインバータを制御する主回路制御部により構成される節電装置、あるいは電圧安定化装置において、前記コンデンサに並列接続した発電手段と、前記フルブリッジコンバータを前記発電手段の系統連系インバータとして制御し、かつ前記発電手段の単独運転検出のための外乱信号を発生させる系統連系制御手段と、前記外乱信号が低減するように前記フルブリッジインバータを制御する外乱低減制御手段と、前記発電手段からの発電電力を一時的に蓄電する蓄電手段と、前記蓄電手段への充電、あるいは放電を行う充放電手段と、外乱信号が一定量増加した時に蓄電手段からの放電量を変更し単独運転を加速検出する放電加速検出手段を備える構成とすることで、発電手段を交流電源に連系し、電力を逆潮流させると共に単独運転検出のために出力した外乱信号を、負荷に供給する電源から低減することで、自然エネルギーから発電された電力を利用し、また、従来どおり負荷への安定した節電電力を供給できるため、電力の有効利用と省エネルギー化の両立を可能とし、かつ節電装置あるいは電圧安定化装置の補償部で創エネ手段の単独運転を検出すると同時に、負荷に供給する電源から単独運転の検出のために出力した外乱を低減することができ、さらに放電加速検出手段により単独運転の検出速度を上げることを可能とすることができるという効果のある単独運転検出方法あるいは電源装置を提供できる。 In addition, a full bridge converter constituted by three arms in which diodes antiparallel to the switching element are connected in series up and down, a full bridge inverter sharing one arm with the full bridge converter, and the three arms connected in parallel. A capacitor, an AC power source, and a primary winding connected in series, and a series transformer in which a secondary winding is connected in series from the output of the full bridge inverter through a reactor, and the main controller that controls the full bridge converter and the full bridge inverter. In a power saving device or a voltage stabilization device configured by a circuit control unit, the power generation means connected in parallel to the capacitor, the full bridge converter is controlled as a grid-connected inverter of the power generation means, and the power generation means alone System that generates a disturbance signal for driving detection Interconnection control means, disturbance reduction control means for controlling the full-bridge inverter so that the disturbance signal is reduced, power storage means for temporarily storing the generated power from the power generation means, and charging to the power storage means Alternatively, the power generation means can be replaced with an AC power supply by comprising charging / discharging means for discharging, and discharge acceleration detecting means for changing the amount of discharge from the power storage means when the disturbance signal increases by a certain amount and accelerating and detecting the single operation. By using the power generated from natural energy by reducing the disturbance signal output for detecting isolated operation and reducing the disturbance signal output from the power supply to the load. Stable power saving power can be supplied to the power supply, enabling both efficient use of power and energy savings, and the compensation part of the power saving device or voltage stabilizing device At the same time as detecting the isolated operation, it is possible to reduce the disturbance output for detecting the isolated operation from the power supply supplied to the load, and to further increase the detection speed of the isolated operation by the discharge acceleration detecting means. It is possible to provide an isolated operation detection method or a power supply device that is effective.
本発明の請求項1記載の発明は、スイッチング素子と逆並列したダイオードを上下に直列接続した3つのアームにより構成したフルブリッジコンバータ、及び1つのアームをフルブリッジコンバータと共用したフルブリッジインバータと、前記3つのアームに並列に接続したコンデンサと、交流電源と一次巻線を直列に接続し、かつフルブリッジインバータの出力からリアクトルを通して二次巻線を直列に接続した直列変圧器と、前記フルブリッジコンバータ、フルブリッジインバータを制御する主回路制御部により構成される節電装置、あるいは電圧安定化装置において、前記コンデンサに並列接続した発電手段と、前記フルブリッジコンバータを前記発電手段の系統連系インバータとして制御し、かつ前記発電手段の単独運転検出のための外乱信号を発生させる系統連系制御手段と、前記外乱信号が低減するように前記フルブリッジインバータを制御する外乱低減制御手段と、前記発電手段からの発電電力を一時的に蓄電する蓄電手段と、前記蓄電手段への充電、あるいは放電を行う充放電手段と、外乱信号が一定量増加した時に蓄電手段への充電量を変更し単独運転を加速検出する充電加速検出手段を備える構成としたものであり、発電手段を交流電源に連系し、電力を逆潮流させると共に単独運転検出のために出力した外乱信号を、負荷に供給する電源から低減することで、自然エネルギーから発電された電力を利用し、また、従来どおり負荷への安定した節電電力を供給できるため、電力の有効利用と省エネルギー化の両立を可能とし、かつ節電装置あるいは電圧安定化装置の補償部で創エネ手段の単独運転を検出すると同時に、負荷に供給する電源から単独運転の検出のために出力した外乱を低減することができ、さらに充電加速検出手段により単独運転の検出速度を上げることを可能とすることができるという作用を有する。
The invention according to
また、スイッチング素子と逆並列したダイオードを上下に直列接続した3つのアームにより構成したフルブリッジコンバータ、及び1つのアームをフルブリッジコンバータと共用したフルブリッジインバータと、前記3つのアームに並列に接続したコンデンサと、交流電源と一次巻線を直列に接続し、かつフルブリッジインバータの出力からリアクトルを通して二次巻線を直列に接続した直列変圧器と、前記フルブリッジコンバータ、フルブリッジインバータを制御する主回路制御部により構成される節電装置、あるいは電圧安定化装置において、前記コンデンサに並列接続した発電手段と、前記フルブリッジコンバータを前記発電手段の系統連系インバータとして制御し、かつ前記発電手段の単独運転検出のための外乱信号を発生させる系統連系制御手段と、前記外乱信号が低減するように前記フルブリッジインバータを制御する外乱低減制御手段と、前記発電手段からの発電電力を一時的に蓄電する蓄電手段と、前記蓄電手段への充電、あるいは放電を行う充放電手段と、外乱信号が一定量増加した時に蓄電手段からの放電量を変更し単独運転を加速検出する放電加速検出手段を備える構成としたものであり、発電手段を交流電源に連系し、電力を逆潮流させると共に単独運転検出のために出力した外乱信号を、負荷に供給する電源から低減することで、自然エネルギーから発電された電力を利用し、また、従来どおり負荷への安定した節電電力を供給できるため、電力の有効利用と省エネルギー化の両立を可能とし、かつ節電装置あるいは電圧安定化装置の補償部で創エネ手段の単独運転を検出すると同時に、負荷に供給する電源から単独運転の検出のために出力した外乱を低減することができ、さらに放電加速検出手段により単独運転の検出速度を上げることを可能とすることができるという作用を有する。 In addition, a full bridge converter constituted by three arms in which diodes antiparallel to the switching element are connected in series up and down, a full bridge inverter sharing one arm with the full bridge converter, and the three arms connected in parallel. A capacitor, an AC power source, and a primary winding connected in series, and a series transformer in which a secondary winding is connected in series from the output of the full bridge inverter through a reactor, and the main controller that controls the full bridge converter and the full bridge inverter. In a power saving device or a voltage stabilization device configured by a circuit control unit, the power generation means connected in parallel to the capacitor, the full bridge converter is controlled as a grid-connected inverter of the power generation means, and the power generation means alone System that generates a disturbance signal for driving detection Interconnection control means, disturbance reduction control means for controlling the full-bridge inverter so that the disturbance signal is reduced, power storage means for temporarily storing the generated power from the power generation means, and charging to the power storage means Or, it is configured to include a charge / discharge means for discharging and a discharge acceleration detecting means for changing the amount of discharge from the power storage means when the disturbance signal increases by a certain amount and accelerating and detecting the single operation. By using the power generated from natural energy by reducing the disturbance signal output for detecting the islanding operation from the power supply connected to the power source and reverse power flow, Since stable power saving power can be supplied to the load, it is possible to achieve both effective use of power and energy saving, and the energy saving device or voltage stabilization device compensation unit At the same time, it is possible to reduce the disturbance output from the power supply supplied to the load to detect the isolated operation, and to further increase the detection speed of the isolated operation by the discharge acceleration detection means Has the effect of being able to
さらに、系統連系制御手段は、周波数に外乱を発生させる周波数外乱発生手段を備え、外乱低減制御手段は、周波数の外乱を低減する周波数外乱低減手段を備える構成としたものであり、周波数の外乱信号を発生させることで単独運転の一次検出を可能とすることができるという作用を有する。 Further, the grid interconnection control means includes a frequency disturbance generation means for generating a disturbance in the frequency, and the disturbance reduction control means includes a frequency disturbance reduction means for reducing the frequency disturbance. By generating the signal, the primary detection can be performed.
また、系統連系制御手段は、電流振幅に外乱を発生させる電流振幅外乱発生手段を備え、外乱低減制御手段は、電流振幅の外乱を低減する電流振幅外乱低減手段を備える構成としたものであり、電流振幅の外乱信号を発生させることで単独運転の一次検出を可能とすることができるという作用を有する。 The grid interconnection control means includes current amplitude disturbance generating means for generating disturbance in the current amplitude, and the disturbance reduction control means includes current amplitude disturbance reducing means for reducing disturbance of the current amplitude. The primary detection of the single operation can be made possible by generating a disturbance signal having a current amplitude.
さらに、系統連系制御手段は、電流位相に外乱を発生させる電流位相外乱発生手段を備え、外乱低減制御手段は、電流位相の外乱を低減する電流位相外乱低減手段を備える構成としたものであり、電流位相の外乱信号を発生させることで単独運転の一次検出を可能とすることができるという作用を有する。 Further, the grid interconnection control means includes a current phase disturbance generation means for generating a disturbance in the current phase, and the disturbance reduction control means includes a current phase disturbance reduction means for reducing the current phase disturbance. The primary detection of the single operation can be made possible by generating the disturbance signal of the current phase.
また、単独運転の検出は、コンデンサの電圧低下あるいは上昇を検知するコンデンサ電圧変動検出手段により検出するように構成したものであり、フルブリッジコンバータの回生動作、及びフルブリッジインバータの力行動作による急激なコンデンサの電力減少を検出することで、単独運転の一次検出を可能とすることができるという作用を有する。 In addition, the detection of the isolated operation is configured to be detected by a capacitor voltage fluctuation detecting means for detecting a decrease or increase in the voltage of the capacitor, and abruptly caused by the regenerative operation of the full bridge converter and the power running operation of the full bridge inverter. By detecting the reduction in the power of the capacitor, it has the effect that the primary detection of the single operation can be made possible.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(実施の形態1)
図1に本発明の実施の形態1の電源装置構成図を示す。図において、交流電源1から負荷の間には、電源装置を配置している。電源装置は、交流電源1から供給される電源の電源電圧をユーザーの求める電圧に調整する節電装置2を備えている。また節電装置2は、スイッチング素子3と逆並列したダイオード4を上下に直列接続した3つのアームによりフルブリッジコンバータ5及び1つのアームをフルブリッジコンバータ5と共用したフルブリッジインバータ6を構成している。また、フルブリッジコンバータ5及びフルブリッジインバータ6と並列に接続したコンデンサ7と、そのコンデンサ7には太陽光発電手段8をリンクしている。さらに、フルブリッジインバータ6の出力には、直列変圧器9の二次巻線が接続され、一次巻線側は交流電源1と負荷に直列接続している。また、フルブリッジコンバータ5は、太陽光発電手段8の系統連系インバータとして動作ができるよう配置構成している、すなわちスイッチング素子3aから3dを電流制御形のインバータとしてPWM変調にて駆動する。さらに、系統連系制御手段10は、太陽光発電手段8からの発電電力を交流電源1あるいは負荷に供給している場合の交流電源1の遮断に対し、単独運転を検出するための外乱信号を発生する。また、発生した外乱を低減し、負荷に電源を供給する外乱低減制御手段11を接続構成している。また太陽光発電手段8からの発電電力を一時的に蓄電する蓄電手段12と、蓄電手段12への充電あるいは放電を制御する充放電手段13と、単独運転検出のための外乱信号の発生量が規定値K1を超えたときに蓄電手段12への充電量を変更し、単独運転を加速検出する充電加速検出手段14を備えている。
(Embodiment 1)
FIG. 1 shows a configuration diagram of a power supply apparatus according to
次に、系統連系制御手段10の構成について図2を参照しながら説明する。図に示すように、系統連系制御手段10は、発電電力と直列変圧器9からフルブリッジインバータ6を通して回生された交流電源1の過剰電力を交流電源1に逆潮流するよう電流指令値計算を行なう逆潮流計算部10aと、逆潮流する電流に重畳する外乱を計算する外乱計算部10bと、計算した外乱を逆潮流計算部10aにて計算した電流指令値に加算して出力制御する逆潮流出力制御部10cにより構成する。
Next, the configuration of the grid interconnection control means 10 will be described with reference to FIG. As shown in the figure, the grid interconnection control means 10 calculates the current command value so that the generated power and the excess power of the
次に逆潮流計算部10aのフローチャートについて、図3を参照しながら説明する。図に示すように、逆潮流計算部10aは、コンデンサ7の電圧を入力し、コンデンサ7の目標電圧との差分値からPI制御を行なうことでコンデンサ7の電圧が一定とするように制御する。逆潮流する電流指令値は、前記実際のコンデンサ7の電圧Vtと目標電圧Vt*との偏差をPI制御器に入力することで指令値として計算する。
Next, the flowchart of the reverse power
次に外乱計算部10bのフローチャートについて、図4を参照しながら説明する。図に示すように、外乱計算部10bは、位相θ1に重畳する外乱信号Iirを計算する。外乱信号Iirのピーク値の初期値はIir(0)であり、単独運転である可能性が出た場合には、その時の外乱信号Iir(t)が正の値であれば△Iirを加算更新し、Iir(t)が負の値であれば△Iirを減算更新するように構成している。単独運転である可能性は、交流電源1の電源電圧の変動を監視し、その電源電圧の位相θ1に外乱信号の重畳による歪みの発生状況によって判定する。
Next, a flowchart of the
次に、発生した外乱を低減し、負荷に電源を供給する外乱低減制御手段11の制御フローチャートについて図5を参照しながら説明する。図に示すように、外乱低減制御手段11は、負荷に供給する電源電圧の歪みを検出し、負荷に供給する電源電圧を目標となる正弦波電圧とするように実際の負荷に供給する電圧との偏差を計算、すなわち必要となる歪みの補正信号を計算する。計算した補正信号と、節電装置2として目標電圧と検出電圧を比較計算した偏差信号を加算し、トータル補償分を計算する。直列変圧器9の変圧比を乗算し、フルブリッジインバータ6の補償電圧を計算する。計算した補償電圧が、補償可能な瞬時電圧を超えた場合は、歪み補正信号のリミット制御を行なうことで、フルブリッジインバータ6の出力可能範囲となるように制御する。本計算した指令値によりフルブリッジインバータ6を制御することで、フルブリッジコンバータ5により発生させた外乱信号の補償と、節電装置2としての電圧補償を行なうこととなる。
Next, a control flowchart of the disturbance
次に、単独運転検出のための外乱信号の発生量が規定値K1を超えたときに蓄電手段12への充電量を変更し、単独運転を加速検出する充電加速検出手段14の制御フローチャートについて図6を参照しながら説明する。図に示すように、充電加速検出手段14は、系統連系制御手段10により発生した外乱信号の指令値を監視する。監視している外乱信号の指令値がK1を超えた場合は、蓄電手段12への充電電力を増加、すなわち交流電源1に逆潮流させる太陽光発電手段8からの発電電力を抑制する。抑制制御は現在発電している発電電力の1/K2倍まで絞る。発電電力を抑制している途中において、交流電源1の電源電圧が降下した場合、交流電源1から供給される電源の電源電圧をユーザーの求める電圧に調整する節電装置2は、降下した電圧に応じて、負荷への供給調整を行うこととなる。この時、電圧調整値が規定値を超えた場合、交流電源1の電源電圧低下、すなわち単独運転を検出する。
Next, a control flowchart of the charge acceleration detecting means 14 that changes the amount of charge to the power storage means 12 when the amount of the disturbance signal for detecting the isolated operation exceeds a specified value K1 and detects the isolated operation in an accelerated manner. This will be described with reference to FIG. As shown in the figure, the charge acceleration detecting means 14 monitors the command value of the disturbance signal generated by the grid interconnection control means 10. When the command value of the disturbance signal being monitored exceeds K1, the charging power to the power storage means 12 is increased, that is, the generated power from the solar power generation means 8 that causes the
以上のように本実施例によれば、負荷に対して安定した電圧にて電力供給すると共に、太陽光発電などの発電手段の単独運転を検出するための外乱信号を補償し、負荷に対して外乱を低減することを可能とすることができ、さらに高感度に検出した単独運転信号から太陽光発電などの発電手段の出力を絞ることでより迅速に単独運転の検出が可能となる。 As described above, according to the present embodiment, power is supplied to the load at a stable voltage, and a disturbance signal for detecting an independent operation of a power generation means such as solar power generation is compensated for the load. The disturbance can be reduced, and the isolated operation can be detected more quickly by narrowing the output of the power generation means such as photovoltaic power generation from the isolated operation signal detected with higher sensitivity.
なお、本実施例においては、抑制制御は現在発電している発電電力の1/K2倍としたが、規定の発電電力W1としてもよい。 In the present embodiment, the suppression control is 1 / K2 times the generated power that is currently generated, but it may be the specified generated power W1.
また、本実施例においては、発電手段を太陽光発電としたが、風力発電、波力発電、地熱発電等であってもよい。 In this embodiment, the power generation means is solar power generation. However, wind power generation, wave power generation, geothermal power generation, or the like may be used.
(実施の形態2)
なお、実施の形態1と同一部分には同一番号を付し、その詳細な説明は省略する。
(Embodiment 2)
The same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
図7に本発明の実施の形態2の電源装置構成図を示す。図において、電源装置には放電加速検出手段15を備えている。
FIG. 7 shows a configuration diagram of a power supply device according to the second embodiment of the present invention. In the figure, the power supply device is provided with discharge
次に、単独運転検出のための外乱信号の発生量が規定値K1を超えたときに蓄電手段12からの放電量を変更し、単独運転を加速検出する放電加速検出手段15の制御フローチャートについて図8を参照しながら説明する。図に示すように、放電加速検出手段15は、系統連系制御手段10により発生した外乱信号の指令値を監視する。監視している外乱信号の指令値がK1を超えた場合は、交流電源1に逆潮流させる太陽光発電手段8からの発電電力に蓄電手段12に蓄電した電力を重畳させて逆潮流する。この重畳制御により現在発電している発電電力のK3倍まで増加させる。重畳制御の途中において、交流電源1の電源電圧が上昇した場合、交流電源1から供給される電源の電源電圧をユーザーの求める電圧に調整する節電装置2は、上昇した電圧に応じて、負荷への供給調整を行うこととなる。この時の供給調整量の増加から、交流電源1の電源電圧低下、すなわち単独運転を検出する。
Next, a control flowchart of the discharge acceleration detecting means 15 that changes the discharge amount from the power storage means 12 when the amount of the disturbance signal for detecting the isolated operation exceeds a specified value K1 and detects the isolated operation in an accelerated manner. This will be described with reference to FIG. As shown in the figure, the discharge acceleration detecting means 15 monitors the command value of the disturbance signal generated by the grid interconnection control means 10. When the command value of the disturbance signal being monitored exceeds K1, the power stored in the
以上のように本実施例によれば、負荷に対して安定した電圧にて電力供給すると共に、太陽光発電などの発電手段の単独運転を検出するための外乱信号を補償し、負荷に対して外乱を低減することを可能とすることができ、さらに高感度に検出した単独運転信号から太陽光発電などの発電手段の出力に蓄電手段に蓄電した電力を重畳させて逆潮流することで、より迅速に単独運転の検出が可能となる。 As described above, according to the present embodiment, power is supplied to the load at a stable voltage, and a disturbance signal for detecting an independent operation of a power generation means such as solar power generation is compensated for the load. Disturbance can be reduced, and by reversely flowing the power stored in the power storage means by superimposing the power stored in the power storage means from the isolated operation signal detected with higher sensitivity to the output of the power generation means such as solar power generation, The single operation can be detected quickly.
なお、本実施例においては、重畳制御は現在発電している発電電力のK3倍としたが、フルブリッジインバータの定格出力までとしてもよい。 In the present embodiment, the superimposition control is K3 times the generated power that is currently generated, but it may be up to the rated output of the full bridge inverter.
また、本実施例においては、発電手段を太陽光発電としたが、風力発電、波力発電、地熱発電等であってもよい。 In this embodiment, the power generation means is solar power generation. However, wind power generation, wave power generation, geothermal power generation, or the like may be used.
(実施の形態3)
なお、実施の形態1あるいは実施の形態2と同一部分には同一番号を付し、その詳細な説明は省略する。
(Embodiment 3)
In addition, the same number is attached | subjected to the same part as
図9に本発明の実施の形態3の電源装置構成図を示す。図において、電源装置には周波数外乱発生手段16を備え、外乱低減制御手段11には、周波数の外乱を低減する周波数外乱低減手段17を備えている。 FIG. 9 shows a configuration diagram of a power supply device according to the third embodiment of the present invention. In the figure, the power supply device is provided with frequency disturbance generating means 16, and the disturbance reduction control means 11 is provided with frequency disturbance reducing means 17 for reducing frequency disturbance.
次に交流電源1が遮断した瞬間からの周波数の外乱発生及び低減について、図10を参照し、周波数外乱発生手段16のフローチャートについて図11を参照しながら説明し、周波数外乱低減手段17のフローチャートについて図12を参照しながら説明する。図10に示すように、周波数外乱発生手段16は、フルブリッジコンバータ5により太陽光発電手段8からの発電電力、及び節電装置2としての過剰電力を回生する電流波形において、周波数を電源周波数f1からf2に上げるよう制御する。また、周波数の外乱を低減する周波数外乱低減手段17は、交流電源1が遮断し、単独運転となったことが想定された場合、負荷への電源供給は周波数が上昇するため、補償量がフルブリッジコンバータ5により発生した外乱信号分により急峻に増加することとなる。また急峻な増加は、単独運転を開始した瞬間に電圧位相跳躍が発生しない場合、すなわち電圧位相と電流位相が等しい場合であっても、フルブリッジコンバータ5は上昇させた周波数にて動作させる。しかし、フルブリッジインバータ6は基本となる電源周波数(50Hzあるいは60Hz)の電源電圧となるよう制御するため、フルブリッジインバータ6の補償量は単独運転開始時に電圧、電流位相が等しい状態であっても、時間経過に伴って増加することとなる。その結果、補償量が補償限界値を超えた場合、単独運転であると検出する。単独運転であると検出した時には、フルブリッジコンバータ5及びフルブリッジインバータ6はゲートブロックを行い、交流電源1から太陽光発電手段8を切り離すように制御を行なう。また図11に示すように、周波数外乱発生手段16は、交流電源1の電圧検出値から電源周波数f1を演算する。演算した電源周波数f1に対し、周波数外乱分の△fを加算し回生電流制御を行なう。回生電流制御はスイッチング素子3aから3dを適宜スイッチングすることにより制御する。この時、フルブリッジインバータ6の補償量増加フラグが1であれば、外乱の発生量を増加させる。また補償量増加フラグが0であれば、外乱の発生量を初期値に戻すよう制御する。次に、図12に示すように、まず周波数外乱低減手段17は、負荷に供給する目標電圧と、実際の電圧との偏差を計算する。計算した偏差から直列変圧器9の変圧比を乗じた目標補償量を計算する。計算した目標補償量が前回値と比較して、増加していれば補償量増加フラグを1に変更し、減少あるいは変化がなければ補償量増加フラグを0にクリアする。また、フルブリッジインバータ6による補償は、スイッチング素子3cから3fを適宜スイッチングにより制御する。また、周波数外乱発生手段16の単独運転検出のための外乱信号の発生量が規定値K1を超えたときに、充電加速検出手段14及び節電装置2による負荷への電源供給調整量から、交流電源1の電源電圧低下、すなわち単独運転を検出する。
Next, frequency disturbance generation and reduction from the moment when the
以上のように本実施例によれば、周波数に外乱を発生させる周波数外乱発生手段16と、発生した周波数の外乱を低減する周波数外乱低減手段17と、充電加速検出手段14とを備えることで、高速に単独運転を検出すると同時に、負荷に供給する電源に外乱の影響を低減することを可能とすることができる。
As described above, according to the present embodiment, the frequency
なお、本実施例においては、発電手段を太陽光発電としたが、風力発電、波力発電、地熱発電等であってもよい。 In this embodiment, the power generation means is solar power generation, but it may be wind power generation, wave power generation, geothermal power generation, or the like.
(実施の形態4)
なお、実施の形態1から3と同一部分には同一番号を付し、その詳細な説明は省略する。
(Embodiment 4)
The same parts as those in the first to third embodiments are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
図13に本発明の実施の形態4の電源装置構成図を示す。図において、電源装置には電流振幅外乱発生手段18を備え、外乱低減制御手段11には、電流振幅の外乱を低減する電流振幅外乱低減手段19を備えている。
FIG. 13 shows a configuration diagram of a power supply device according to the fourth embodiment of the present invention. In the figure, the power supply apparatus includes a current amplitude
次に交流電源1が遮断された瞬間からの電流振幅の外乱発生による電圧振幅の外乱及び外乱の低減について、図14を参照しながら説明し、電流振幅外乱発生手段18のフローチャートについて図15を参照しながら説明し、電流振幅外乱低減手段19のフローチャートについて図16を参照しながら説明する。図14に示すように、電流振幅外乱発生手段18は、フルブリッジコンバータ5により太陽光発電手段8からの発電電力、及び節電装置2としての過剰電力を回生する電流指令において、位相θf1からθf2の期間は、高調波電流を重畳するように制御する。また、電流振幅の外乱を低減する電流振幅外乱低減手段19は、単独運転発生時に負荷に供給する電源の電圧歪みの悪影響分を補償するため、フルブリッジインバータ6により位相θf1からθf2の期間の高調波分を補償するように出力する。フルブリッジインバータ6による補償量が増加した場合、この外乱の発生量はさらに増加させ、その時の補償量増加が継続し電流外乱補償限界値を超えた場合、充電加速検出手段14及び節電装置2による負荷への電源供給調整量から、交流電源1の電源電圧低下、すなわち単独運転を検出する。単独運転であると検出した時には、フルブリッジコンバータ5及びフルブリッジインバータ6は、ゲートブロックを行い、交流電源1から太陽光発電手段8を切り離し、最終的には停止するように制御を行なう。次に図15に示すように、電流振幅外乱発生手段18は、交流電源1の電圧検出値から電源電圧実効値を演算する。演算した電源電圧実効値Vac_rmsに対し、電流振幅外乱分の△Vac_ipeakを加算し回生電流制御を行なう。回生電流制御はスイッチング素子3aから3dを適宜スイッチングにより制御する。この時、フルブリッジインバータ6の補償量増加フラグが1であれば、外乱の発生量を増加させる。また補償量増加フラグが0であれば、外乱の発生量を初期値に戻すよう制御する。また図16に示すように、電流振幅外乱低減手段19は、負荷に供給する目標電圧と、実際の電圧との偏差を計算する。計算した偏差から直列変圧器9の変圧比を乗じた目標補償量を計算する。計算した目標補償量が前回値と比較して、増加していれば補償量増加フラグを1に変更し、減少あるいは変化がなければ補償量増加フラグを0にクリアする。また、フルブリッジインバータ6による補償は、スイッチング素子3cから3fを適宜スイッチングにより制御する。
Next, voltage amplitude disturbance and reduction of disturbance due to generation of disturbance of current amplitude from the moment when the
以上のように本実施例によれば、電流振幅に外乱を発生させる電流振幅外乱発生手段18と、発生した電流振幅の外乱を低減する電流振幅外乱低減手段19と充電加速検出手段14とを備えることで、高速に単独運転を検出すると同時に、負荷に供給する電源に外乱の影響を低減することを可能とすることができる。
As described above, according to the present embodiment, the current amplitude disturbance generating means 18 for generating a disturbance in the current amplitude, the current amplitude disturbance reducing means 19 for reducing the generated current amplitude disturbance, and the charge
なお、本実施例においては、発電手段を太陽光発電としたが、風力発電、波力発電、地熱発電等であってもよい。 In this embodiment, the power generation means is solar power generation, but it may be wind power generation, wave power generation, geothermal power generation, or the like.
(実施の形態5)
なお、実施の形態1から4と同一部分には同一番号を付し、その詳細な説明は省略する。
(Embodiment 5)
The same parts as those in the first to fourth embodiments are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
図17に本発明の実施の形態5の電源装置構成図を示す。図において、電源装置には電流位相外乱発生手段20を備え、外乱低減制御手段11には、電流位相の外乱を低減する電流位相外乱低減手段21を備えている。
FIG. 17 shows a configuration diagram of a power supply device according to the fifth embodiment of the present invention. In the figure, the power supply apparatus includes a current phase
次に交流電源1が遮断された瞬間からの電流位相の外乱発生による電圧の外乱及び外乱の低減について、図18を参照しながら説明し、電流位相外乱発生手段20のフローチャートについて、図19を参照しながら説明し、電流位相外乱低減手段21について図20を参照しながら説明する。図18に示すように、電流位相外乱発生手段20は、フルブリッジコンバータ5により太陽光発電手段8からの発電電力、及び節電装置2としての過剰電力を回生する電流指令を電圧位相に対して、θv1遅れるように指令を出力する。電流位相の外乱を低減する電流位相外乱低減手段21は、通常時、交流電源1への電流位相の外乱は無効電力を注入しているだけのため、交流電源1の電圧変動は発生しないため、補償は行なわない。交流電源1が遮断された場合、太陽光発電手段8及び節電装置としての過剰電力回生分が電圧源となるため、電流位相外乱発生手段20により発生した外乱は、負荷に直接影響を及ぼすこととなる。この影響を及ぼす外乱は単独運転の検出のため、フルブリッジインバータ6からの電流位相外乱の補償量が増加した場合、さらに発生量を増加させ、フルブリッジインバータ6の補償量が電流位相外乱補償限界値を超えた場合、充電加速検出手段14及び節電装置2による負荷への電源供給調整量から、交流電源1の電源電圧低下、すなわち単独運転を検出する。単独運転であると検出した時には、フルブリッジコンバータ5及びフルブリッジインバータ6はゲートブロックを行い、交流電源1から太陽光発電手段8を切り離し、最終的には停止するように制御を行なう。次に図19に示すように、電流位相外乱発生手段20は、交流電源1の電圧検出値から電源電圧実効値と位相を演算する。演算した電源電圧実効値Vac_rmsの位相θに対し、電流位相外乱分の位相遅れθi1を加算し回生電流制御を行なう。回生電流制御はスイッチング素子3aから3dを適宜スイッチングにより制御する。この時、フルブリッジインバータ6の補償量増加フラグが1であれば、外乱の発生量を増加させる。また補償量増加フラグが0であれば、外乱の発生量を初期値に戻すよう制御する。また図20に示すように、電流位相外乱低減手段21は、負荷2に供給する目標電圧と、実際の電圧との偏差を計算する。計算した偏差から直列変圧器9の変圧比を乗じた目標補償量を計算する。計算した目標補償量が前回値と比較して、増加していれば補償量増加フラグを1に変更し、減少あるいは変化がなければ補償量増加フラグを0にクリアする。また、フルブリッジインバータ6による補償は、スイッチング素子3cから3fを適宜スイッチングにより制御する。
Next, voltage disturbance due to the occurrence of disturbance in the current phase from the moment when the
以上のように本実施例によれば、電流位相に外乱を発生させる電流位相外乱発生手段20と、発生した電流位相の外乱を低減する電流位相外乱低減手段21と、充電加速検出手段14とを備えることで、高速に単独運転を検出すると同時に、負荷に供給する電源に外乱の影響を低減することを可能とすることができる。
As described above, according to the present embodiment, the current phase disturbance generating means 20 for generating a disturbance in the current phase, the current phase disturbance reducing means 21 for reducing the generated current phase disturbance, and the charge
なお、本実施例においては、発電手段を太陽光発電としたが、風力発電、波力発電、地熱発電等であってもよい。 In this embodiment, the power generation means is solar power generation, but it may be wind power generation, wave power generation, geothermal power generation, or the like.
(実施の形態6)
なお、実施の形態1から5と同一部分には同一番号を付し、その詳細な説明は省略する。
(Embodiment 6)
The same parts as those in the first to fifth embodiments are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
図21に本発明の実施の形態6の電源装置構成図を示す。図において、電源装置にはコンデンサ7の電圧低下あるいは上昇を検知するコンデンサ電圧変動検出手段22を備えている。
FIG. 21 shows a configuration diagram of a power supply device according to the sixth embodiment of the present invention. In the figure, the power supply device is provided with capacitor voltage fluctuation detecting means 22 for detecting the voltage drop or rise of the
次に交流電源1が遮断された瞬間からの電源装置の動作について、図22を参照しながら説明する。図に示すように、交流電源1が遮断された後、負荷への電源供給は太陽光発電手段8からのみとなる。この時、負荷より太陽光発電手段8からの供給電力が多い場合、フルブリッジコンバータ5により交流電源1へ逆潮流させる太陽光発電手段8は、絞る必要がある。このため、節電装置2における負荷への供給電圧調整が働くことで、負荷への供給電圧は安定化される。ここで、フルブリッジインバータ6による回生電力により直流中間電圧は上昇、すなわちコンデンサ7の電圧は上昇することとなる。あるいはまた、負荷が太陽光発電手段8からの供給電力より多い場合、フルブリッジコンバータ5により交流電源1へ逆潮流させる電力では不足することとなる。このため、節電装置2における負荷への供給電圧調整が働くことで、負荷への供給電圧は安定化される。ここで、フルブリッジインバータ6による力行動作により直流中間電圧は降下、すなわちコンデンサ7の電圧は降下することとなる。
Next, the operation of the power supply apparatus from the moment when the
以上のように本実施の形態によれば、単独運転状態となった際に、コンデンサ7の電圧が変動することとなるため、コンデンサ7の電圧変動を検知するコンデンサ電圧変動検出手段22により単独運転を検出することができると同時に、負荷に供給する電源に外乱の影響を低減することを可能とすることができる。
As described above, according to the present embodiment, since the voltage of the
なお、本実施例においては、発電手段を太陽光発電としたが、風力発電、波力発電、地熱発電等であってもよい。 In this embodiment, the power generation means is solar power generation, but it may be wind power generation, wave power generation, geothermal power generation, or the like.
風力発電、太陽光発電、波力発電、地熱発電等の発電装置を系統連系する場合に、発電のみならず、節電装置により設備における電力過剰供給を防止することも可能であり、一般住宅に限らずオフィスビルのような非居住空間のシステム用途にも適用できる。 When power generators such as wind power generation, solar power generation, wave power generation, geothermal power generation, etc. are connected to the grid, it is possible not only to generate power but also to prevent excessive supply of power in the equipment by power saving devices. It can be applied to non-residential system applications such as office buildings.
1 交流電源
2 節電装置
3 スイッチング素子
4 ダイオード
5 フルブリッジコンバータ
6 フルブリッジインバータ
7 コンデンサ
8 太陽光発電手段
9 直列変圧器
10 系統連系制御手段
11 外乱低減制御手段
12 蓄電手段
13 充放電手段
14 充電加速検出手段
15 放電加速検出手段
16 周波数外乱発生手段
17 周波数外乱低減手段
18 電流振幅外乱発生手段
19 電流振幅外乱低減手段
20 電流位相外乱発生手段
21 電流位相外乱低減手段
22 コンデンサ電圧変動検出手段
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