JP5645622B2 - Isolated operation detection device and isolated operation detection method - Google Patents
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Description
本発明の実施形態は、単独運転検出装置および単独運転検出方法に関する。 Embodiments described herein relate generally to an isolated operation detection device and an isolated operation detection method.
従来の技術の一構成例を図8に示しその構成、作用、条件を説明する。図8に示すように、従来の単独運転検出装置では、例えば太陽電池あるいは燃料電池等でなる直流電源1の直流電力はインバータブリッジ2により交流電力に変換され、リアクトル3とコンデンサ4からなるフィルタによりPWM制御による高周波成分を除去してコンタクタ6を介して負荷9に供給される。
An example of the configuration of the prior art is shown in FIG. 8, and the configuration, operation, and conditions will be described. As shown in FIG. 8, in the conventional isolated operation detection device, the DC power of the
一方、交流電力系統8から遮断器7を介して供給される交流電源にインバータブリッジ2は連系して運転する。負荷9に供給される交流電圧は電圧検出器10により検出されPLL回路22により交流電圧位相に同期した信号を位相シフト回路23に入力し正弦波回路26を通して電流基準回路12に正弦波の信号Vsが入力される。
On the other hand, the
増幅器11は、直流電源1の電圧を検出し電圧基準V* と比較増幅した信号V11を電流基準回路12に入力する。電流基準回路12は信号V11と信号Vsとの積を交流電流基準I* として増幅器13へ入力する。この交流電流基準I* と電流検出器5で検出したインバータ出力電流とが一致するように増幅器13が制御し、PWM回路14により駆動部15を介してインバータブリッジ2をPWM制御する。
The
一方、電圧検出器10から交流電圧を検出し、周波数f検出回路30により交流電圧の周波数を検出し、第1函数31および加算リミット回路32を介して位相シフト回路23により正弦波回路26の出力信号Vsの位相をシフトしてインバータの出力無効電力(I×Vsinθ)を制御する。
On the other hand, the AC voltage is detected from the
更に、周波数変化率(df/dt)検出回路28により交流電圧の周波数変化率を検出し、第2函数29を介して加算リミット回路32でV31とV29とを加算する。
Further, the frequency change rate of the AC voltage is detected by the frequency change rate (df / dt)
上記のような単独運転検出方法は、“高速スリップモード周波数シフト”と呼ばれ、その特性は約100msで単独運転を高速に検出することができる。 The islanding operation detection method as described above is called “high-speed slip mode frequency shift”, and its characteristic can detect islanding at high speed in about 100 ms.
ところが、2012年目標に、周波数変化に対し次ぎの(1)、(2)のFRT(Fault Ride Through)を達成すること要求されるようになった。
(1) 瞬時電圧低下時のステップ的な周波数上昇を模擬した試験で0.8Hz上昇が3サイクル継続(50Hz系統)しても、周波数や周波数変化率過大で誤動作しないこと、即ち単独運転検出しないこと。
However, the 2012 target has been required to achieve the following FRT (Fault Ride Through) (1) and (2) against frequency changes.
(1) In a test simulating stepwise frequency increase at the time of instantaneous voltage decrease, even if 0.8 Hz increase continues for 3 cycles (50 Hz system), it does not malfunction due to excessive frequency and frequency change rate, that is, no independent operation is detected. about.
(2) 瞬時電圧低下復帰時の周波数低下を模擬した試験で2Hz/secで周波数低下(50Hzから47.5Hzまで1.25秒で変化(スイープ))のような周波数の大幅な変化に対して単独運転を検出せず、しかも、周波数が変化により単独運転を100msec程度で検出する。
すなわち、単独運転でない場合に誤作動することなく、かつ、高速に単独運転を検出することが可能な信頼性の高い単独運転検出装置および単独運転検出方法が要求されている。
(2) In a test simulating a frequency drop at the time of recovery from an instantaneous voltage drop, for a significant change in frequency such as a frequency drop at 2 Hz / sec (change from 50 Hz to 47.5 Hz in 1.25 seconds (sweep)) The islanding operation is not detected, and the islanding operation is detected in about 100 msec due to the change in frequency.
That is, there is a need for a highly reliable isolated operation detection device and isolated operation detection method that can detect an isolated operation at high speed without malfunctioning when not operating alone.
本発明は上記事情に鑑みて成されたものであって、その目的とするところは、周波数が急変又は長時間変化する場合でも誤動作することなく、FRT機能を有する単独運転検出装置および単独運転検出方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an isolated operation detection device and an isolated operation detection having an FRT function without malfunction even when the frequency changes suddenly or changes for a long time. It is to provide a method.
実施形態による単独運転検出装置は、直流電力を交流電力に変換し交流電力系統と連系して運転するインバータの単独運転検出装置であって、前記インバータの出力電圧を検出する電圧検出手段と、前記電圧検出手段で検出された出力電圧の周波数が正帰還により変化を助長する方向に無効電力あるいは電流位相を制御するとともに、前記周波数の周波数変化率が所定値を越えた場合に正側の値へ変化し、周波数変化率が所定値以下となった場合に負側の値へ変化して、ステップ状に変化する値が正帰還により変化を助長する方向に無効電力あるいは電流位相を制御して出力する函数手段と、前記ステップ状に変化する値から不感帯分を減算した値を所定時間毎に積分した値が単独運転検出レベル以上か否か検出し、前記単独運転検出レベル以上であるときに前記インバータを停止させる信号を出力する異常検出手段と、前記交流電源系統および前記インバータ出力の電圧位相に同期するとともに、前記函数手段の出力により所定の無効電力あるいは電流位相を制御し前記インバータの出力の無効電力制御を行ない、前記インバータが前記交流電力系統から切り離されたとき、前記インバータの出力電圧の周波数と前記ステップ状に変化する値とに基づいて前記インバータの無効電力が変化するよう駆動し、前記異常検出手段から前記インバータを停止させる信号を受信したときに前記インバータを停止させる駆動手段と、を備える。 The isolated operation detection device according to the embodiment is an isolated operation detection device for an inverter that converts DC power into AC power and operates in conjunction with an AC power system, and detects voltage output from the inverter, The reactive power or current phase is controlled in a direction in which the frequency of the output voltage detected by the voltage detecting means promotes a change by positive feedback, and a positive value is obtained when the frequency change rate of the frequency exceeds a predetermined value. When the frequency change rate falls below the specified value, the value changes to the negative value, and the reactive power or current phase is controlled in such a direction that the value that changes stepwise facilitates the change by positive feedback. and function means for outputting, integrated value is detected whether islanding detection level above the value obtained by subtracting the dead zone component from a value that changes the stepwise every predetermined time, the independent operation detecting level And abnormality detecting means outputs a signal to stop the inverter when it is above, as well as synchronization with the AC power system and said inverter output voltage phase, controls the predetermined reactive power or current phase by an output of the function unit The reactive power control of the output of the inverter is performed, and when the inverter is disconnected from the AC power system, the reactive power of the inverter is determined based on the frequency of the output voltage of the inverter and the value that changes stepwise. Driving means for driving to change, and for stopping the inverter when receiving a signal for stopping the inverter from the abnormality detecting means.
以下、実施形態に係る単独運転検出装置および単独運転検出方法について、図面を参照して説明する。 Hereinafter, an isolated operation detection device and an isolated operation detection method according to an embodiment will be described with reference to the drawings.
本実施形態に係るインバータの単独運転検出装置は、交流電力系統及びインバータの出力電力の電圧位相を同期させ、出力電流を所定の電流位相に制御し、インバータの出力の無効電力の制御を行なう。また、インバータが前記交流電力系統から切り離されたときには、インバータの出力電圧の周波数に基づいてインバータの無効電力が変化するようインバータを駆動する。 The inverter isolated operation detection device according to the present embodiment synchronizes the voltage phase of the output power of the AC power system and the inverter, controls the output current to a predetermined current phase, and controls the reactive power of the output of the inverter. Further, when the inverter is disconnected from the AC power system, the inverter is driven so that the reactive power of the inverter changes based on the frequency of the output voltage of the inverter.
さらに、通常の周波数変化(定常状態)に対し充分ゆるやかに追従して無効電力がほぼゼロになるよう周波数に対する無効電力の特性曲線を移動させ、早い周波数変化(異常状態)に対し周波数が正帰還により変化を助長する方向に制御する。 Furthermore, the characteristic curve of reactive power with respect to the frequency is moved so that the reactive power becomes almost zero following the normal frequency change (steady state) sufficiently, and the frequency is positively fed back to the fast frequency change (abnormal state). To control the direction to promote the change.
本実施形態に係る単独運転検出装置は、例えば太陽電池あるいは燃料電池等でなる直流電源から出力される直流電力を交流電力に変換し交流系統に連系して運転するインバータの単独運転検出保護装置であって、インバータの出力側の電圧位相、周波数、および周波数変化率を検出し、検出した電圧位相から基準位相を取得し、この基準位相に応じた位相の交流の電流基準を発生しインバータの出力電流を制御すると共に、周波数と周波数変化率に応じてステップ状に変化する値とに応じて基準位相θを補正し、これによりインバータが交流系統から切り離されたことを検出し保護動作を高速に行う。 The isolated operation detection device according to the present embodiment is an isolated operation detection protection device for an inverter that converts DC power output from a DC power source, such as a solar cell or a fuel cell, into AC power and operates in conjunction with an AC system. And detecting the voltage phase, frequency, and frequency change rate on the output side of the inverter, obtaining a reference phase from the detected voltage phase, and generating an AC current reference having a phase corresponding to the reference phase. Controls the output current and corrects the reference phase θ according to the frequency and the value that changes stepwise according to the frequency change rate, thereby detecting that the inverter is disconnected from the AC system and speeding up the protection operation To do.
また、インバータの周波数の増加あるいは減少、および、周波数変化率に応じてステップ状に変化する値の極性と大きさとにより、取得した基準位相を進みあるいは遅れに補正し、周波数の過大過少、および周波数変化率に応じてステップ状に変化する値を用いた演算結果の過大を検出して保護を行う。 In addition, the acquired reference phase is corrected to advance or delay according to the increase or decrease of the inverter frequency, and the polarity and magnitude of the value that changes stepwise according to the frequency change rate. Protection is performed by detecting an excessive calculation result using a value that changes stepwise according to the rate of change.
すなわち、本実施形態に係る単独運転検出装置では、インバータの交流側が交流電力系統から切り離されたとき交流電源の周波数と周波数変化率とがわずかに増加あるいは減少する。この周波数と周波数変化率との増加あるいは減少を検出し、周波数が増加、周波数変化率が正の場合は、インバータの電流位相を進め、周波数がさらに増加する方向に正帰還をかける。周波数と周波数変化率との増加あるいは減少を検出し、周波数が減少あるいは周波数変化率が負の場合は、インバータの電流位相を遅らせて周波数がさらに減少する方向に正帰還をかける。 That is, in the isolated operation detection device according to the present embodiment, when the AC side of the inverter is disconnected from the AC power system, the frequency of the AC power source and the frequency change rate slightly increase or decrease. An increase or decrease in the frequency and the frequency change rate is detected, and when the frequency is increased and the frequency change rate is positive, the current phase of the inverter is advanced and positive feedback is applied in the direction of further increasing the frequency. An increase or decrease in the frequency and the frequency change rate is detected, and when the frequency decreases or the frequency change rate is negative, the current phase of the inverter is delayed and positive feedback is applied in the direction of further decreasing the frequency.
上記のように、インバータの出力と負荷での消費電力とのバランスを急速に崩すことにより交流電源の電圧、周波数、周波数変化率を検出して、周波数の値と周波数変化率に応じてステップ状に変化する値とが所定値を越えたとき早期に単独運転を検出しインバータの運転を停止させる。 As described above, the voltage, frequency, and frequency change rate of the AC power supply are detected by rapidly breaking the balance between the inverter output and the power consumption at the load, and stepped according to the frequency value and the frequency change rate. When the value that changes to exceeds a predetermined value, the isolated operation is detected at an early stage and the operation of the inverter is stopped.
図1に、第1実施形態に係る単独運転検出装置の一構成例を概略的に示す。
本実施形態に係る単独運転検出装置は、例えば太陽電池あるいは燃料電池等を備えた直流電源1と、直流電源1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ブリッジ2とを備え、インバータブリッジ2の単独運転を検出している。インバータブリッジ2から出力された交流電力は、リアクトル3とコンデンサ4とを備えたフィルタによりPWM制御による高周波分が除去され、コンタクタ6を介して負荷9に供給される。
FIG. 1 schematically shows a configuration example of an isolated operation detection apparatus according to the first embodiment.
The isolated operation detection apparatus according to the present embodiment includes a
本実施形態に係る単独運転検出装置は、交流電力系統8およびインバータブリッジ2から出力されて負荷9に供給される交流電圧を検出する電圧検出器10と、電圧検出器10で検出された出力電圧の周波数(f)が正帰還により変化を助長する方向に無効電力Qあるいは電流位相θを制御するとともに、周波数(f)の周波数変化率(df/dt)の値に応じてステップ状に変化する値が正帰還により変化を助長する方向に無効電力Qあるいは電流位相θを制御して出力する函数手段と、ステップ状に変化する値に基づく値が単独運転検出レベルK以上か否か検出し、単独運転検出レベルK以上であるときにインバータブリッジ2を停止させる信号を出力する異常検出手段と、交流電源系統8およびインバータブリッジ2の出力の電圧位相に同期するとともに、函数手段の出力により所定の無効電力Qあるいは電流位相θに制御しインバータブリッジ2の出力の無効電力制御を行ない、インバータブリッジ2が交流電力系統8から切り離されたとき、インバータブリッジ2の出力電圧の周波数(f)とステップ状に変化する値とに基づいてインバータブリッジ2の無効電力Qが変化するよう駆動し、異常検出手段からインバータブリッジ2を停止させる信号を受信したときにインバータブリッジ2を停止させる駆動手段と、を備える。
電圧検出器10で検出された交流電圧は、異常検出手段の電圧リレー17、周波数リレー18、および、周波数検出回路30、に供給される。
The isolated operation detection device according to the present embodiment includes a
The AC voltage detected by the
駆動手段は、増幅器11、電流基準回路12、増幅器13、PWM回路14、駆動部15、PLL回路22、位相シフト回路23、および、正弦波回路26を含み、加算リミット回路32からの出力を用いてインバータブリッジ2の出力電力を制御するとともに、異常検出手段の異常検出回路19から異常が知らされたときにインバータブリッジ2を停止させるように構成されている。
The driving means includes an
インバータブリッジ2は、交流電力系統8から遮断器7を介して供給される交流電力に連系して運転している。負荷9に供給される交流電圧は、電圧検出器10により検出されPLL回路22に供給される。PLL回路22は、交流電圧位相に同期した信号V22を位相シフト回路23に入力し、正弦波回路26を通して電流基準回路12に正弦波の信号Vsが入力される。
The
増幅器11は、直流電源1の電圧を検出し電圧基準V* と比較して、それらの差分を増幅した信号V11を電流基準回路12に入力する。電流基準回路12は信号V11と信号Vsとの積を交流電流基準I* として増幅器13へ入力する。この交流電流基準I* と電流検出器5で検出したインバータブリッジ2の出力電流とが一致するように増幅器13が制御し、PWM回路14により駆動部15を介してインバータブリッジ2をPWM制御する。
The
異常検出手段は、負荷9に供給される交流電圧の異常を検出する電圧リレー17と、負荷9に供給される交流電圧から周波数異常を検出する周波数リレー18と、リミット回路36から出力された値の絶対値から後述するリセット量Aを減算した値を積分する演算回路37と、演算回路37から出力された積分値(ステップ状に変化する値に基づく値)を単独運転検出レベルKと比較することにより異常を検出するレベル検出回路38と、電圧リレー17、周波数リレー18、およびレベル検出回路38で異常が検出された場合に異常を通知する信号を出力する異常検出回路19と、を備える。
The abnormality detection means includes a
異常検出手段により異常が検出された場合には、異常検出回路19は駆動部15に異常を通知する信号が供給され、駆動部15がインバータ駆動を停止させるとともに、コンタクタ6を開とさせて完全にインバータブリッジ2を系統連系から開列する。
When an abnormality is detected by the abnormality detection means, the
函数手段は、交流電力系統8およびインバータブリッジ2から出力された交流電圧の周波数を検出する周波数検出回路30と、周波数検出回路30で検出された周波数の周波数変化率を検出する周波数変化率検出回路28と、周波数変化率検出回路28で検出された周波数変化率の値に応じて後述するようにステップ状に上昇あるいは降下する値を出力するリミット回路36と、周波数に対する無効電力Qあるいは電流位相角θの特性函数により、周波数の変化が正のときは進み無効電力が流れ、周波数の変化が負のときは遅れ無効電力が流れるように無効電力Qあるいは電流位相角θの値を演算して出力する第1函数回路31と、リミット回路36から出力されるステップ状に変化する値に対する無効電力Qあるいは電流位相角θの特性函数により、ステップ状に変化する値が正のときは進み無効電力が流れ、ステップ状に変化する値が負のときは遅れ無効電力が流れるように無効電力Qあるいは電流位相角θの値を演算して出力する第2函数回路29と、第1函数回路31の出力と第2函数回路29の出力とを加算する加算リミット回路32と、を備える。
The function means includes a
図1において周波数検出回路30は、電圧検出器10で検出された交流電圧から、負荷9へ供給される電力の周波数(f)を検出し第1函数回路31および周波数変化率検出回路28へ送信する。
In FIG. 1, the
図5に、周波数検出回路30での周波数検出動作の一例を説明する図を示す。周波数検出回路30は、交流電源電圧のゼロクロス信号を検出し、ゼロクロス信号の立ち上がりから次ぎの立ち上がりを1サイクルとして周波数(f)を検出し、ゼロクロス信号の立下りから次ぎの立下りまでを1サイクルとして検出し、例えば交流電源が50Hzである場合は10ms毎に周波数(f)を検出する。このように周波数検出回路30で周波数(f)を検出すると、ゼロクロスの立ち上がりから次ぎの立ち上がりまでを1サイクルとして、例えば交流電源が50Hzである場合に周波数を20ms毎に検出するよりも、単独運転を高速に検出することができる。
FIG. 5 is a diagram for explaining an example of the frequency detection operation in the
第1函数回路31は受信した周波数(f)から特性函数により算出した出力V31(無効電力あるいは電流位相θ)を加算リミット回路32に入力する。
The
図2Aに、基準周波数f0近辺における、周波数(f)とインバータブリッジ2の無効電力(あるいは電流位相θ)との関係の一例を示す。図2Aに示すように、基準(定格)周波数f0近辺では、インバータブリッジ2は、インバータ出力周波数(f)の上昇によって無効電力(あるいは電流位相θ)が進み方向に増加する特性である。
FIG. 2A shows an example of the relationship between the frequency (f) and the reactive power (or current phase θ) of the
周波数変化率検出回路28は、周波数検出回路30から出力された周波数(f)の周波数変化率(df/dt)を検出し、リミット回路36へ送信する。図1において、リミット回路36は、図3Aに示すように正又は負の周波数変化率df/dtが発散する場合、入力された周波数変化率(df/dt)の大きさに応じて、絶対値が小さい値から順次大きい値へ、ステップ状に変化する値を出力する。すなわち、リミット回路36は、周波数変化率が所定値を越えた場合に正側の値へ変化し、周波数変化率が所定値以下となった場合に負側の値へ変化ように、ステップ状に変化する値を出力する
具体的には、リミット回路36は、周波数変化率(df/dt)が正のときには、周波数変化率(df/dt)が所定値を越えた場合(周波数変化率の絶対値が大きくなった場合)に正側の値へ出力を変化させ、周波数変化率(df/dt)が所定値以下となった場合(周波数変化率の絶対値が小さくなった場合)に負側の値へ出力を変化させる。
The frequency change
また、リミット回路36は、周波数変化率(df/dt)が負のときには、周波数変化率(df/dt)が所定値未満となった場合(周波数変化率の絶対値が大きくなった場合)に負側の値へ出力を変化させ、周波数変化率(df/dt)が所定値以上となった場合(周波数変化率の絶対値が小さくなった場合)に正側の値へ出力を変化させる。
Further, the
なお、図3Aでは、周波数変化率(df/dt)が発散し、リミット回路36の出力が正側又は負側にステップ状に変化する例を示しているが、これは単独運転になった場合、周波数(f)が正帰還により発散するように変化するからである。
FIG. 3A shows an example in which the frequency change rate (df / dt) diverges and the output of the
図6Aおよび図6Bは、インバータブリッジ2が単独運転になったときの、本実施形態に係る単独運転検出装置によるシミュレーション結果の一例である。この例では、0.00sの時点でインバータブリッジ2が単独運転になった場合のシミュレーションである。図6Aに示す場合、インバータブリッジ2が単独運転になった後、周波数(f)は正帰還作用により次第に周波数変化率(df/dt)を増大しながら周波数(f)が変化する。図6Bに示す場合、インバータブリッジ2が単独運転になった後、周波数(f)は正帰還作用により次第に周波数変化率(df/dt)が負の方向に増加しながら周波数(f)が変化する。
6A and 6B are examples of simulation results obtained by the isolated operation detection device according to the present embodiment when the
図4Aに、瞬時電圧低下時のステップ的な周波数上昇の一例を示す。また、図4Bに、瞬時電圧低下時の周波数低下の一例を示す。インバータブリッジ2が単独運転となったときに図6Aおよび図6Bに示すように周波数変化率(df/dt)が増大(あるいは減少)しながら周波数(f)が変化するのに対し、交流電力系統8の故障時は、図4Aおよび図4Bに示す故障時の周波数変化率(df/dt)の変化はほぼ一定となり、これらの差異は明確である。この差異を利用して、本実施形態では、単独運転時はリミット回路36から出力された周波数変化率(df/dt)に応じてステップ状に変化する値の絶対値が次第に増加することから、交流電力系統8の故障と単独運転とを区別するとともに、リミット回路36の出力を第2函数回路29の入力としている。
FIG. 4A shows an example of a stepwise frequency increase when the instantaneous voltage decreases. FIG. 4B shows an example of the frequency drop when the instantaneous voltage drops. As shown in FIGS. 6A and 6B, the frequency (f) changes while the frequency change rate (df / dt) increases (or decreases) as shown in FIGS. 6A and 6B. At the time of failure of 8, the change of the frequency change rate (df / dt) at the time of failure shown in FIGS. 4A and 4B becomes almost constant, and the difference between these is clear. By utilizing this difference, in this embodiment, the absolute value of the value that changes stepwise according to the frequency change rate (df / dt) output from the
以下の説明において、周波数変化率(df/dt)がリミット回路36を通過した出力値の絶対値を以下のようにリミット値とする。
演算回路37は、上記リミット値を10ms毎に演算し、リセット量Aにより不感帯分を減算し(リミット値−A)とし、この結果を10ms毎に積分して、
を演算する。この結果は、レベル検出回路38に入力され、
としてレベル検出回路38において単独運転検出レベルKと比較され、単独運転検出レベルK以上となった事で単独運転が検出される。レベル検出回路38は、単独運転を検出した場合には、その旨を異常検出回路19へ通知し、異常検出回路19がインバータブリッジ2を停止すると同時に、コンタクタ6を開としてインバータブリッジ2を系統から開列している。
As a result, the
なお、リミット回路36の出力値を極性ありで第2函数回路29へ入力しているのは、大きな周波数変化率(df/dt)分により単独運転でない場合に無効電力が急変することを防ぐためであり、又、周波数変化率検出回路28の出力を直接第2函数回路29へ入力することでも無効電力変動は大きくなることがあるが単独運転検出時の作用は同じである(無効電力が急変すると電圧が急変するので好ましくないが、この方法でも単独運転検出は高速に行うことが可能である)。
The reason why the output value of the
すなわち、周波数変化率検出回路28の出力を第2函数回路29の入力としてもよい。この場合、函数手段は、電圧検出器10で検出された電圧から周波数(f)を検出する周波数検出回路30と、周波数検出回路30で検出された周波数(f)が上昇すると無効電力Qが進み方向に増加するとともに周波数(f)が下降すると無効電力Qが遅れ方向に増加するように制御する第1函数回路31と、周波数検出回路30で検出された周波数(f)から周波数変化率(df/dt)を検出する周波数変化率検出回路28と、周波数変化率検出回路28で検出された周波数変化率(df/dt)が正のときは無効電力Qを進み方向にシフトするとともに周波数変化率(df/dt)が負のときは無効電力Qを遅れ方向にシフトするように制御する第2函数回路29と、第1函数回路31の出力と第2函数回路29の出力との和により、インバータブリッジ2の無効電力Qを制御する加算リミット回路32と、を備える。
That is, the output of the frequency change
図3B(a)には、図3Aに示すようにリミット回路36の出力値がステップ状に変化する場合の(リミット値−0.02)の値を一例として示している。また、図3B(b)には、図3Aに示すようにリミット回路36の出力値がステップ状に変化する場合のΣ(リミット値−0.02)の値を一例として表に示した。このとき、レベルKを0.5とすると、Σ(リミット値−0.02)が50ms後に0.895となり、本実施形態に係る単独運転検出装置によれば、最短50msで単独運転を検出することができる。
FIG. 3B (a) shows, as an example, the value of (limit value−0.02) when the output value of the
なお、図3に示すようにリミット回路36の出力が変化する場合、単独運転検出レベルKの値は0.465以上0.895以下とすると、最短時間で単独運転を検出することができる。単独運転検出レベルKは、リミット回路36から出力されるステップ状の値がどのように変化するかに応じて設定される。
In addition, when the output of the
また、FRTの規定では図4Aに示すように周波数が急変する場合であっても、単独運転を検出しないことが要求されているが、図3B(b)に示すようにΣ(リミット値−0.02)の値は、20ms後に0.095となるが0.5よりはるかに小さく、周波数が急変した場合であっても誤検出されないことは明白である。 Further, the FRT regulations require that the isolated operation not be detected even when the frequency changes suddenly as shown in FIG. 4A. However, as shown in FIG. 3B (b), Σ (limit value−0 The value of .02) becomes 0.095 after 20 ms, but is much smaller than 0.5, and it is clear that even if the frequency changes suddenly, it is not erroneously detected.
さらに、図4Bに示すように、周波数変化率(df/dt)が0.04Hz/20ms(10ms毎にサンプリングする場合には0.02Hz/10ms)(50Hz時の場合)で長時間周波数が変化する場合には、図3B(a)に示すリミット値−0.02の値はゼロ(リミット値−0.02=0)であるので、図3B(b)に示すΣ(リミット値−0.02)=0<0.5となり、この場合にも単独運転の誤検出がされないこととなる。 Furthermore, as shown in FIG. 4B, the frequency changes for a long time at a frequency change rate (df / dt) of 0.04 Hz / 20 ms (0.02 Hz / 10 ms when sampling every 10 ms) (when 50 Hz). In this case, since the value of limit value −0.02 shown in FIG. 3B (a) is zero (limit value −0.02 = 0), Σ (limit value −0. 02) = 0 <0.5, and even in this case, the erroneous detection of the isolated operation is not performed.
リミット回路36の出力は第2函数回路29にも入力されている。第2函数回路29に入力されたリミット回路36の出力は、第2函数回路29の特性函数に入力された後、加算リミット32で第1函数回路31の出力V31と加算され、インバータ電流位相を変えて無効電力を変化させ、周波数に正帰還をかけて周波数をシフトさせる。
The output of the
第2函数回路29は受信した周波数変化率(df/dt)がリミット回路36でリミットされた値から特性函数により算出した出力V29(無効電力あるいは電流位相θ)を加算リミット回路32に入力する。
The
図2Bに、リミット回路36から入力される値とインバータブリッジ2の無効電力(あるいは電流位相θ)との関係の一例を示す。図2Bに示すように、インバータブリッジ2は、リミット回路36から入力される値の上昇によって、無効電力(あるいは電流位相θ)が進み方向に増加する特性である。
FIG. 2B shows an example of the relationship between the value input from the
加算リミット回路32は出力V29と出力V31とを受信し、出力V29と出力V31とを加算して最大値をリミットした出力V29を位相シフト回路23へ出力する。図2Cに、加算リミット回路32の出力V32の一例を示す。図2Cに示すように、出力V32は、定格周波数f0の近くでは周波数および周波数変化率の変化を助長するように、傾きが大きくなっている。位相シフト回路23は、出力V32より得られた基準位相によって正弦波回路26の出力信号Vsの位相をシフトしてインバータブリッジ2の出力無効電力(I×Vsinθ)を制御する。
Adding the
上記のように、本実施形態に係る単独運転検出装置は、スリップモード周波数シフトの特性で動作し、図2Cに示すように、定格周波数f0の近くでは周波数(f)の上昇に従って電流位相が進み、進み無効電力が増加するように正弦波回路26の出力信号Vsの位相をシフトさせる。
As described above, the isolated operation detection device according to the present embodiment operates with the characteristics of the slip mode frequency shift, and as shown in FIG. 2C, the current phase advances as the frequency (f) increases near the rated frequency f0. The phase of the output signal Vs of the
すなわち、本実施形態に係る単独運転検出装置では、インバータの交流側が交流電力系統から切り離されたとき交流電源の周波数(f)と周波数変化率(df/dt)とがわずかに増加あるいは減少する。 That is, in the isolated operation detection device according to the present embodiment, when the AC side of the inverter is disconnected from the AC power system, the frequency (f) and the frequency change rate (df / dt) of the AC power source slightly increase or decrease.
この周波数(f)と周波数変化率(df/dt)との増加あるいは減少を検出し、周波数(f)が増加、周波数変化率(df/dt)が正の場合は、インバータブリッジ2の電流位相を進め、周波数(f)がさらに増加する方向に正帰還をかける。
When an increase or decrease in the frequency (f) and the frequency change rate (df / dt) is detected and the frequency (f) is increased and the frequency change rate (df / dt) is positive, the current phase of the
周波数(f)と周波数変化率(df/dt)との増加あるいは減少を検出し、周波数(f)が減少あるいは周波数変化率(df/dt)が負の場合は、インバータブリッジ2の電流位相を遅らせて周波数(f)がさらに減少する方向に正帰還をかける。
When an increase or decrease in the frequency (f) and the frequency change rate (df / dt) is detected, and the frequency (f) decreases or the frequency change rate (df / dt) is negative, the current phase of the
上記のように、インバータの出力と負荷とのバランスを急速に崩すことにより、交流電源の周波数変化率(df/dt)がリミット回路36を介して演算回路37に入力され、演算回路37で周波数変化率(df/dt)のリミット値の積分値を演算し、その積分値をレベル検出回路38で判定して一定値以上になったことでFRT耐量がある高速単独運転検出を行なうと同時に、電圧リレー17や周波数リレー18により系統が異常電圧や異常周波数となった時は系統異常でインバータをゲート遮断すると同時にコンタクタ6を開としてインバータを系統から開列する。
As described above, by rapidly breaking the balance between the output of the inverter and the load, the frequency change rate (df / dt) of the AC power supply is input to the arithmetic circuit 37 via the
すなわち、本実施形態によれば、周波数が急変又は長時間変化する場合でも誤動作することなく、FRT機能を有する単独運転検出装置および単独運転検出方法を提供することができる。 That is, according to the present embodiment, it is possible to provide an isolated operation detection device and an isolated operation detection method having an FRT function without malfunction even when the frequency changes suddenly or changes for a long time.
次に、第2実施形態に係る単独運転検出装置および単独運転検出方法について図面を参照して説明する。なお、以下の説明において、上述の第1実施形態に係る単独運転検出装置および単独運転検出方法と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。 Next, an isolated operation detection device and an isolated operation detection method according to the second embodiment will be described with reference to the drawings. Note that, in the following description, the same components as those in the isolated operation detection device and the isolated operation detection method according to the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
図7に第2実施形態に係る単独運転検出装置の一構成例を示す。
本実施形態に係る単独運転検出装置は、インバータブリッジ2が3相となり、電源(交流電力系統)8も3相であるため一般的にはインバータ出力の有効電力Pおよび無効電力QをPQ検出回路35で検出し、増幅器13aで有効電力基準P*と比較増幅してV13aとし、無効電力基準回路33の出力Q*とQを比較増幅してV13bとし、V13aとV13bとの出力を3相変換回路34を介してPWM信号として3相インバータブリッジ2を駆動して、3相インバータの無効電力Qを制御して単独運転時の無効電力を制御してインバータの周波数を正帰還作用で高速にシフトするように構成されている。
FIG. 7 shows a configuration example of the isolated operation detection apparatus according to the second embodiment.
In the isolated operation detection device according to the present embodiment, the
図7に本実施形態に係る単独運転検出装置の一構成例を示す。本実施形態に係るインバータの単独運転検出装置のインバータブリッジ2は、3相ブリッジのインバータである。インバータブリッジ2の交流側にはリアクトル3a、3b、3cが接続され、リアクトル3a、3b、3cは夫々フィルタコンデンサ4a、4b、4cとデルタ接続されている。電流検出器5a、5bは2相に接続し、インバータブリッジの出力電流を計測している。
FIG. 7 shows a configuration example of the isolated operation detection device according to the present embodiment. The
本実施形態では、駆動手段は、増幅器11、増幅器13a、増幅器13b、PWM回路14、無効電力基準回路33、3相変換回路34、PQ検出回路35、および、駆動部15を含み、加算リミット回路32の出力を用いてインバータブリッジ2の出力電力の有効電力Pおよび無効電力Qを制御するとともに、異常検出部から異常が知らされたときにインバータブリッジ2を停止させるように構成されている。
In the present embodiment, the driving means includes an
PQ検出回路35は、インバータブリッジ2の出力電流と負荷9に供給される電圧とから有効電力P、無効電力Qを算出する。増幅器11は、直流電源1の電圧を検出し電圧基準V*と比較増幅した有効電力基準P*を増幅器13aに出力する。増幅器13aは、増幅器11から出力された有効電力基準P*と有効電力Pとを増幅した信号V13aを、3相変換回路34へ入力する。
The
加算リミット回路32の出力V32は、無効電力基準回路33に入力される。無効電力基準回路33は、出力V32に基づく無効電力基準Q*を増幅器13bへ出力する。増幅器13bは、無効電力基準Q*と、PQ検出回路35で検出したインバータブリッジ2の無効電力Qとの誤差を増幅して信号V13bとして出力する。信号V13bは3相変換回路34に入力され、信号V13bを3相インバータに対応する信号に変換する3相変換回路34の出力がPWM回路14に入力され、PWM回路14により駆動部15を介してインバータブリッジ2の出力電流を制御し、有効電力と無効電力とを制御する方式が3相インバータでは行われる。
The output V 32 of the
上記のように、図1に示す単相の場合は電流位相を変えることにより無効電力を変化させてインバータブリッジ2の単独運転を高速検出していたが、図7に示す3相の場合は無効電力を直接制御することにより、インバータブリッジ2の単独運転を高速検出する。
As described above, in the case of the single phase shown in FIG. 1, the reactive power was changed by changing the current phase to detect the single operation of the
図7に示すように、上記の構成以外は、図1に示す本発明の第1実施形態に係る単独運転検出装置と周波数の正帰還作用は同様の構成である。すなわち、本実施形態に係る単独運転検出装置および単独運転検出方法によれば、第1実施形態に係る単独運転検出装置および単独運転検出方法と同様に、インバータの出力と負荷とのバランスを急速に崩すことにより、交流電源の周波数変化率(df/dt)がリミット回路36を介して演算回路37に入力され、演算回路37で周波数変化率(df/dt)のリミット値の積分値を演算し、その積分値をレベル検出回路38で判定して一定値以上になったことでFRT耐量がある高速単独運転検出を行なうと同時に、電圧リレー17や周波数リレー18により系統が異常電圧や異常周波数となった時は系統異常でインバータをゲート遮断すると同時にコンタクタ6を開としてインバータを系統から開列する。
As shown in FIG. 7, except for the above-described configuration, the isolated operation detecting apparatus according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. That is, according to the isolated operation detection device and the isolated operation detection method according to the present embodiment, the balance between the output of the inverter and the load is rapidly increased as in the isolated operation detection device and the isolated operation detection method according to the first embodiment. By breaking, the frequency change rate (df / dt) of the AC power supply is input to the arithmetic circuit 37 via the
すなわち、本実施形態によれば、周波数が急変又は長時間変化する場合でも誤動作することなく、FRT機能を有する単独運転検出装置および単独運転検出方法を提供することができる。 That is, according to the present embodiment, it is possible to provide an isolated operation detection device and an isolated operation detection method having an FRT function without malfunction even when the frequency changes suddenly or changes for a long time.
なお、図1および図7では周波数(f)を検出し、これを第1函数回路31を介して加算リミット回路32に入力しているが、周波数(f)の代わりとして周波数(f)の移動平均(fm)の過去と現在との差を計算して、移動平均差分値Δfm(過去の移動平均fm−現在の移動平均fm)を演算し、移動平均差分値Δfを第1函数回路31に入力することでも作用は同じである。
In FIG. 1 and FIG. 7, the frequency (f) is detected and input to the
この場合、函数手段は、電圧検出器10で検出された電圧から周波数(f)を検出する周波数検出回路30と、検出された周波数(f)から周波数移動平均(fm)を検出し、過去の周波数移動平均と現在の周波数移動平均との差Δfmを出力する移動平均検出回路(図示せず)と、移動平均検出回路の出力が上昇すると進み無効電力が増加するとともに移動平均検出回路の出力が下降すると遅れ前記無効電力が増加する方向に制御する第1函数回路31と、周波数検出回路30で検出された周波数(f)から周波数変化率(df/dt)を検出する周波数変化率検出回路28と、波数変化率検出回路28で検出された周波数変化率(df/dt)がステップ状に変化するようにリミットするリミット回路36と、リミット回路36の出力が正のときは無効電力を進み方向にシフトするとともにリミット回路36の出力が負のときは無効電力を遅れ方向にシフトするように制御する第2函数回路29と、第1函数回路31の出力と第2函数回路29の出力との和により、インバータの無効電力を制御する加算リミット回路32と、を備える。第1函数回路31は、正帰還により移動平均差分値Δfmの変化が助長されるように、無効電力あるいは電流位相の値を出力する。
In this case, the function unit detects the frequency (f) from the voltage detected by the
なお、上記第1実施形態および第2実施形態において説明した演算は、マイコンを介して処理可能であることは説明するまでもない。
以上説明したように、上記第1実施形態および第2実施形態によれば、ステップ的な周波数変化に対して周波数変化率(df/dt)を制限するパターンで周波数変化率(df/dt)をリミットした。
In addition, it cannot be overemphasized that the calculation demonstrated in the said 1st Embodiment and 2nd Embodiment can be processed via a microcomputer.
As described above, according to the first embodiment and the second embodiment, the frequency change rate (df / dt) is set in a pattern that limits the frequency change rate (df / dt) with respect to a stepwise frequency change. Limited.
リミット回路36の出力を演算回路37で演算した結果である
と単独運転検出レベルKとを比較して、上記積分値が単独運転検出レベルK以上であるときに単独運転検出することにより、FRT耐量を有した高速単独運転を実現できる。さらに周波数変化率df/dt(0.04Hz/20ms、又は、0.02Hz/10ms)の1.25秒に及ぶ長時間変化に対しては、
のリセット量Aの値を0.04Hz/20ms(10ms毎にサンプリングする場合0.02/10ms)とすることにより不感とした単独運転検出とし、さらに、電源電圧のゼロクロス点の立ち上がりから立ち上がりの時間、立と下りから立ち下りの時間を測定して制御することにより10msサンプリング検出を行なうことにより、より高速な単独運転を検出することができる。リセット量Aは、略2Hz/s(50Hzの場合、0.04Hz/20ms、10ms毎にサンプリングする場合0.02/10ms)とすることが望ましい。リセット量Aは、例えば、瞬時電圧低下復帰時の周波数低下を不感となるように設定される。周波数の変化率が0.04Hz/20msで変わる故障に対し、FRTを行なうには0.04をリセットすれば不感となる。リセット量Aは、FRTの仕様に応じて変更される。 When the reset amount A is 0.04 Hz / 20 ms (0.02 / 10 ms when sampling every 10 ms), it is detected as an independent operation, and further, the rise time from the rise of the zero cross point of the power supply voltage By performing 10 ms sampling detection by measuring and controlling the time from falling to falling, it is possible to detect higher-speed isolated operation. The reset amount A is preferably about 2 Hz / s (in the case of 50 Hz, 0.04 Hz / 20 ms, and in the case of sampling every 10 ms, 0.02 / 10 ms). The reset amount A is set, for example, so as not to feel a frequency drop at the time of recovery from an instantaneous voltage drop. In order to perform FRT for a failure whose frequency change rate changes at 0.04 Hz / 20 ms, resetting 0.04 makes it insensitive. The reset amount A is changed according to the specification of the FRT.
また、図1および図7の第2函数29の入力は周波数変化率検出回路28の出力を直接入力しても無効電力が急変することは発生するが、単独運転をFRTの規定を満足しながら高速に行なうことは説明するまでもない。
In addition, the input of the
また、周波数検出は20ms毎でも単独運転検出が、やや遅くなるが、ほぼ満足する性能が達成される。 In addition, the frequency detection is slightly slower than the isolated operation detection every 20 ms, but almost satisfactory performance is achieved.
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
V*…電圧基準、I*…交流電流基準、A…リセット量、V31、V29、V32…出力、P…有効電力、Q…無効電力、P*…有効電力基準、Q*…無効電力基準、Δf…周波数の移動平均差分値、K…単独運転検出レベル、1…直流電源、2…インバータブリッジ、3相インバータブリッジ、3、3a、3b、3c…リアクトル、4、4a、4b、4c…コンデンサ、5、5a、5b、5c…電流検出器、6…コンタクタ(リレー)、7…遮断器、8…交流電力系統、9…負荷、10…電圧検出器(電圧検出手段)、11、13、13a、13b…増幅器、12…電流基準回路、14…PWM回路、15…駆動部、17…電圧リレー、18…周波数リレー、19…異常検出回路、22…PLL回路、23…位相シフト回路、26…正弦波回路、28…周波数変化率検出回路、29…第2函数回路、30…周波数検出回路、31…第1函数回路、32…加算リミット回路、33…無効電力基準回路、34…3相変換回路、35…PQ検出回路、36…リミット回路、37…演算回路、38…レベル検出回路。
V * : Voltage reference, I * : AC current reference, A: Reset amount, V 31 , V 29 , V 32 ... Output, P: Active power, Q: Reactive power, P * : Active power reference, Q * : Invalid Power reference, Δf ... Moving average difference value of frequency, K ... Single operation detection level, 1 ... DC power supply, 2 ... Inverter bridge, 3-phase inverter bridge, 3, 3a, 3b, 3c ... Reactor, 4, 4a, 4b, 4c ...
Claims (11)
前記インバータの出力電圧を検出する電圧検出手段と、
前記電圧検出手段で検出された出力電圧の周波数が正帰還により変化を助長する方向に無効電力あるいは電流位相を制御するとともに、前記周波数の周波数変化率が所定値を越えた場合に正側の値へ変化し、周波数変化率が所定値以下となった場合に負側の値へ変化して、ステップ状に変化する値が正帰還により変化を助長する方向に無効電力あるいは電流位相を制御して出力する函数手段と、
前記ステップ状に変化する値から不感帯分を減算した値を所定時間毎に積分した値が単独運転検出レベル以上か否か検出し、前記単独運転検出レベル以上であるときに前記インバータを停止させる信号を出力する異常検出手段と、
前記交流電源系統および前記インバータ出力の電圧位相に同期するとともに、前記函数手段の出力により所定の無効電力あるいは電流位相を制御し前記インバータの出力の無効電力制御を行ない、前記インバータが前記交流電力系統から切り離されたとき、前記インバータの出力電圧の周波数と前記ステップ状に変化する値とに基づいて前記インバータの無効電力が変化するよう駆動し、前記異常検出手段から前記インバータを停止させる信号を受信したときに前記インバータを停止させる駆動手段と、を備えたインバータの単独運転検出装置。 An independent operation detection device for an inverter that converts DC power into AC power and operates in conjunction with an AC power system,
Voltage detecting means for detecting the output voltage of the inverter;
The reactive power or current phase is controlled in a direction in which the frequency of the output voltage detected by the voltage detecting means promotes a change by positive feedback, and a positive value is obtained when the frequency change rate of the frequency exceeds a predetermined value. When the frequency change rate falls below the specified value, the value changes to the negative value, and the reactive power or current phase is controlled in such a direction that the value that changes stepwise facilitates the change by positive feedback. Function means to output;
A signal for detecting whether or not a value obtained by subtracting a dead zone from a value that changes in a stepwise manner at a predetermined time is equal to or higher than an isolated operation detection level, and that stops the inverter when the detected value is equal to or higher than the isolated operation detection level. An abnormality detection means for outputting
The inverter is synchronized with the voltage phase of the AC power supply system and the inverter output, and a predetermined reactive power or current phase is controlled by the output of the function means to perform reactive power control of the output of the inverter. When it is disconnected from the inverter, the inverter is driven so that the reactive power of the inverter changes based on the frequency of the output voltage of the inverter and the value that changes stepwise, and a signal for stopping the inverter is received from the abnormality detection means And a drive means for stopping the inverter when the inverter is operated.
前記インバータの出力電圧を検出する電圧検出手段と、
前記電圧検出手段で検出された出力電圧の周波数の過去の周波数移動平均と現在の周波数移動平均との差が正帰還により変化を助長する方向に無効電力あるいは電流位相を制御するとともに、前記周波数の周波数変化率が所定値を越えた場合に正側の値へ変化し、周波数変化率が所定値以下となった場合に負側の値へ変化して、ステップ状に変化する値が正帰還により変化を助長する方向に無効電力あるいは電流位相を制御して出力する函数手段と、
前記ステップ状に変化する値から不感帯分を減算した値を所定時間毎に積分した値が単独運転検出レベル以上か否か検出し、前記単独運転検出レベル以上であるときに前記インバータを停止させる信号を出力する異常検出手段と、
前記交流電源系統および前記インバータ出力の電圧位相に同期するとともに、前記函数手段の出力により所定の無効電力あるいは電流位相に制御し前記インバータの出力の無効電力制御を行ない、前記インバータが前記交流電力系統から切り離されたとき、前記過去の周波数移動平均と現在の周波数移動平均との差と前記ステップ状に変化する値とに基づいて前記インバータの無効電力が変化するよう駆動し、前記異常検出手段から前記インバータを停止させる信号を受信したときに前記インバータを停止させる駆動手段と、を備えたインバータの単独運転検出装置。 An independent operation detection device for an inverter that converts DC power into AC power and operates in conjunction with an AC power system,
Voltage detecting means for detecting the output voltage of the inverter;
The reactive power or current phase is controlled in a direction in which the difference between the past frequency moving average and the current frequency moving average of the frequency of the output voltage detected by the voltage detecting means is facilitated by positive feedback, and the frequency When the frequency change rate exceeds a predetermined value, it changes to a positive value, and when the frequency change rate falls below a predetermined value, it changes to a negative value. Function means for controlling and outputting reactive power or current phase in the direction of promoting change,
A signal for detecting whether or not a value obtained by subtracting a dead zone from a value that changes in a stepwise manner at a predetermined time is equal to or higher than an isolated operation detection level, and that stops the inverter when the detected value is equal to or higher than the isolated operation detection level. An abnormality detection means for outputting
The inverter is synchronized with the voltage phase of the AC power supply system and the inverter output, and is controlled to a predetermined reactive power or current phase by the output of the function means to perform reactive power control of the output of the inverter. The inverter is driven so that the reactive power of the inverter changes based on the difference between the past frequency moving average and the current frequency moving average and the value that changes stepwise, from the abnormality detecting means. An inverter independent operation detection device comprising: drive means for stopping the inverter when receiving a signal for stopping the inverter.
前記インバータの出力電圧を検出する電圧検出手段と、
前記電圧検出手段で検出された出力電圧の周波数が正帰還により変化を助長する方向に無効電力あるいは電流位相を制御するとともに、前記周波数の周波数変化率が所定値を越えた場合に正側の値へ変化し、周波数変化率が所定値以下となった場合に負側の値へ変化して、ステップ状に変化する値が正帰還により変化を助長する方向に無効電力あるいは電流位相を制御して出力する函数手段と、
前記ステップ状に変化する値から不感帯分を減算した値を所定時間毎に積分した値が単独運転検出レベル以上か否か検出し、前記単独運転検出レベル以上であるときに前記インバータを停止させる信号を出力する異常検出手段と、
前記交流電源系統および前記インバータ出力の電圧位相に同期するとともに、前記函数手段の出力により所定の無効電力あるいは電流位相を制御し前記インバータの出力の無効電力制御を行ない、前記インバータが前記交流電力系統から切り離されたとき、前記インバータの出力電圧の周波数と周波数変化率とに基づいて前記インバータの無効電力が変化するよう駆動し、前記異常検出手段から前記インバータを停止させる信号を受信したときに前記インバータを停止させる駆動手段と、を備えたインバータの単独運転検出装置。 An independent operation detection device for an inverter that converts DC power into AC power and operates in conjunction with an AC power system,
Voltage detecting means for detecting the output voltage of the inverter;
The reactive power or current phase is controlled in a direction in which the frequency of the output voltage detected by the voltage detecting means promotes a change by positive feedback, and a positive value is obtained when the frequency change rate of the frequency exceeds a predetermined value. When the frequency change rate falls below the specified value, the value changes to the negative value, and the reactive power or current phase is controlled in such a direction that the value that changes stepwise facilitates the change by positive feedback. Function means to output;
A signal for detecting whether or not a value obtained by subtracting a dead zone from a value that changes in a stepwise manner at a predetermined time is equal to or higher than an isolated operation detection level, and that stops the inverter when the detected value is equal to or higher than the isolated operation detection level. An abnormality detection means for outputting
The inverter is synchronized with the voltage phase of the AC power supply system and the inverter output, and a predetermined reactive power or current phase is controlled by the output of the function means to perform reactive power control of the output of the inverter. When the inverter is decoupled from the inverter, the inverter is driven so that the reactive power of the inverter changes based on the frequency of the output voltage and the frequency change rate, and when the signal for stopping the inverter is received from the abnormality detecting means. An independent operation detection device for an inverter, comprising: drive means for stopping the inverter.
前記インバータの出力電圧を検出し、
検出された出力電圧の周波数が正帰還により変化を助長する方向に無効電力あるいは電流位相を制御するとともに、前記周波数の周波数変化率が所定値を越えた場合に正側の値へ変化し、周波数変化率が所定値以下となった場合に負側の値へ変化して、ステップ状に変化する値が正帰還により変化を助長する方向に無効電力あるいは電流位相を制御し、
前記ステップ状に変化する値から不感帯分を減算した値を所定時間毎に積分した値が単独運転検出レベル以上であるときに異常であると判断し、
前記交流電源系統および前記インバータ出力の電圧位相に同期するとともに、所定の無効電力あるいは電流位相に制御し前記インバータの出力の無効電力制御を行ない、前記インバータが前記交流電力系統から切り離されたとき、前記インバータの出力電圧の周波数と前記ステップ状に変化する値とに基づいて前記インバータの無効電力が変化するよう駆動し、異常であると判断されたときに前記インバータを停止させる、インバータの単独運転検出方法。 A single operation detection method for detecting single operation of an inverter that converts DC power into AC power and operates in conjunction with an AC power system,
Detecting the output voltage of the inverter;
The reactive power or current phase is controlled in a direction in which the frequency of the detected output voltage is promoted by positive feedback, and when the frequency change rate of the frequency exceeds a predetermined value, the frequency is changed to a positive value. When the rate of change is less than or equal to a predetermined value, it changes to a negative value, and the reactive power or current phase is controlled in a direction in which the value that changes in a step-like manner promotes the change by positive feedback,
Determining that the value obtained by subtracting the dead zone from the value that changes in the step shape every predetermined time is abnormal when the value is equal to or higher than the isolated operation detection level,
Synchronize with the voltage phase of the AC power supply system and the inverter output, and control the reactive power of the inverter output by controlling to a predetermined reactive power or current phase, when the inverter is disconnected from the AC power system, Independent operation of the inverter that drives the reactive power of the inverter to change based on the frequency of the output voltage of the inverter and the value that changes stepwise, and stops the inverter when it is determined to be abnormal Detection method.
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