JP5783694B2 - 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.
図10に単独運転検出装置の一構成例を示す。図10に示すインバータ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を備えた直流電源1から出力された直流電力は、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(Pulse Width Modulation)制御によるノイズ成分を除去してコンタクタ6を介して負荷9に接続される。
FIG. 10 shows a configuration example of the isolated operation detection device. In the inverter independent operation detection device shown in FIG. 10, for example, DC power output from a DC power source 1 including a solar cell or a fuel cell is converted into AC power by an
一方、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する。負荷9に供給される交流電力の交流電圧は、電圧検出器10により検出されPLL(Phase locked loop)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。
On the other hand, the
増幅器11は、直流電源1の電圧Vを検出し、電圧基準V*と比較した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、PLL回路22の出力信号V22から周波数検出回路25によりインバータ周波数を検出し、函数発生回路24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ブリッジ2の出力無効電力(I×Vsinθ)を制御する。
On the other hand, an inverter frequency is detected from the output signal V22 of the PLL circuit 22 by the frequency detection circuit 25, and the phase of the output signal Vs of the
また、電圧検出器10で検出された交流電圧は、電圧リレー17および周波数リレー18、周波数変化率リレー27に供給される。電圧リレー17は、負荷9に供給される交流電圧空電圧の異常を検出する。周波数リレー18は、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。周波数変化率リレー27は、負荷9に供給される交流電圧から周波数変化率(df/dt)の過大を検出する。
The AC voltage detected by the
異常が検出された場合には、異常検出回路19を介して駆動部15に異常を通知する信号が供給され、駆動部15はインバータ駆動を停止させると同時にコンタクタ6を開とさせてインバータブリッジ2を系統連系から完全に解列する。
When an abnormality is detected, a signal for notifying the
上記のような単独運転検出方法を”スリップモード周波数シフト”と呼ぶ。この動作原理を図11により説明する。函数発生回路24の特性は図11のインバータ特性に示すようにインバータ出力周波数fに対して定格周波数f0近辺では周波数fの上昇によって電流位相が進み方向に増加する特性を持っている。 Such an isolated operation detection method is called “slip mode frequency shift”. This operation principle will be described with reference to FIG. As shown in the inverter characteristics of FIG. 11, the function generating circuit 24 has a characteristic that the current phase increases in the forward direction as the frequency f increases near the rated frequency f0 with respect to the inverter output frequency f.
一方、負荷9の特性曲線は周波数fが増加すると負荷9のコンデンサ電流は増加しリアクトル電流は減少する。この結果、周波数fの上昇と共に進み無効電力を吸収する特性となる。
On the other hand, in the characteristic curve of the
図11に示す負荷特性は、負荷9が定格周波数f0で力率1の場合の特性カーブを示す。このような状態で交流電力系統8へ流れる有効電力ΔP、無効電力ΔQが共にゼロの条件で遮断器7が開となると、単独運転を検出するのに比較的長い時間が必要となる。
The load characteristic shown in FIG. 11 shows a characteristic curve when the
有効電力、無効電力が共にゼロ、定格周波数f0の点で遮断器7が開となると、定格周波数f0より高い周波数の範囲では、負荷9が吸収する無効電力よりもインバータブリッジ2の出力する進み無効電力がやや大きいので、負荷9はこの進み無効電力を吸収するため周波数が上昇する。
When the
一方、定格周波数f0より低い周波数fの範囲では負荷9が吸収する遅れ無効電力よりもインバータブリッジ2の出力する遅れ無効電力が大きいのでこの遅れ無効電力を吸収するため負荷9の周波数fは低下し、リアクトルの電流が増加していくことになる。
On the other hand, since the delayed reactive power output from the
このような過程は正帰還により加速的に周波数fがシフトしていく。図12に、インバータブリッジ2から出力される無効電力と負荷9が吸収する無効電力とが等しい条件でのシミュレーション波形の一例を示す。
In such a process, the frequency f is accelerated by positive feedback. FIG. 12 shows an example of a simulation waveform under the condition that the reactive power output from the
従来の系統連系規程では、単独運転になって約0.5〜1.0秒で検出すれば良いが、最近では系統の保護協調の観点から、0.1秒で検出することが望まれ、系統連系規程の改正が見込まれている。図11に示すような周波数に対する、インバータブリッジ2の無効電力あるいは電流位相角の特性のままこのインバータ特性の傾斜を急にすれば、正帰還が強くかかり検出時間は早くなるが、周波数が±1%変化した際に力率が95%以上という系統連系規程上の制限や誤作動防止の観点から、時間短縮に限度があった。
According to the conventional grid interconnection regulations, the detection may be performed in about 0.5 to 1.0 seconds after being in an isolated operation, but recently it is desired to detect in 0.1 seconds from the viewpoint of system protection coordination. Revision of grid connection regulations is expected. If the slope of this inverter characteristic is made steep while maintaining the reactive power or current phase angle characteristic of the
本発明は、これらの事情を鑑みて成されたものであって、より早くインバータの単独運転を検出可能なインバータの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を目的とする。 The present invention has been made in view of these circumstances, and an object thereof is to provide an isolated operation detection device and an isolated operation detection method for an inverter that can detect an isolated operation of an inverter earlier.
実施形態によるインバータの単独運転装置は、直流電力を交流電力に変換するとともに、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、前記交流電力系統および前記インバータから出力された交流電圧を検出する電圧検出手段と、前記交流電力系統および前記インバータから出力された交流電力の電圧から、周波数または周波数変化率の異常を検知するように構成された異常検出手段と、前記電圧検出手段で検出された交流電圧の周波数を検出する周波数検出手段と、前記電圧検出手段で検出された交流電圧の周波数変化率を検出する周波数変化率検出手段と、前記周波数に対する無効電力あるいは電流位相角の特性函数により、前記周波数が正のときは進み無効電力が流れ、前記周波数が負のときは遅れ無効電力が流れるように無効電力あるいは電流位相角の値を演算して出力する第1函数手段と、前記周波数変化率に対する無効電力あるいは電流位相角の特性函数により、前記周波数変化率が正のときは進み無効電力が流れ、前記周波数変化率が負のときは遅れ無効電力が流れるように無効電力あるいは電流位相角の値を演算して出力する第2函数手段と、前記第1函数手段の出力と前記第2函数手段の出力とを加算する加算手段と、前記電圧検出手段で検出された交流電圧の高調波電圧を検出する高調波検出手段と、前記高調波検出手段で検出された所定次数の高調波電圧が予め設定された基準を超えた場合に前記第2函数手段のゲインを増加させる判定手段と、前記加算手段の出力を用いて前記インバータから出力される出力電力を制御するとともに、前記異常検出手段から異常が通知され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、前記高調波検出手段は、前記電圧検出手段で検出された交流電圧から高調波電圧のスペクトル特性を検出するように構成され、前記判定手段は、前記スペクトル特性に基づいて、3次高調波電圧、5次高調波電圧、あるいは、7次高調波電圧の絶対値が予め設定された割合を超えた場合に前記第2函数手段のゲインを増加させるように構成されている。
An inverter independent operation apparatus according to an embodiment is an inverter independent operation detection apparatus that converts DC power into AC power and operates in conjunction with an AC power system, and is output from the AC power system and the inverter. A voltage detecting means for detecting the AC voltage, an abnormality detecting means configured to detect an abnormality in frequency or frequency change rate from the voltage of the AC power output from the AC power system and the inverter, and the voltage Frequency detecting means for detecting the frequency of the AC voltage detected by the detecting means, Frequency change rate detecting means for detecting the frequency change rate of the AC voltage detected by the voltage detecting means, and reactive power or current phase with respect to the frequency Due to the angular characteristic function, the reactive power flows when the frequency is positive, and the reactive reactive power is delayed when the frequency is negative. When the frequency change rate is positive, the first function means for calculating and outputting the value of the reactive power or current phase angle so that current flows and the characteristic function of the reactive power or current phase angle with respect to the frequency change rate are advanced. Reactive power flows, and when the frequency change rate is negative, the second function means for calculating and outputting the value of the reactive power or current phase angle so that delayed reactive power flows, the output of the first function means, and the An adding means for adding the output of the second function means, a harmonic detecting means for detecting a harmonic voltage of the AC voltage detected by the voltage detecting means, and a harmonic of a predetermined order detected by the harmonic detecting means. When the output voltage output from the inverter is controlled using a determination unit that increases the gain of the second function unit when the wave voltage exceeds a preset reference, and the output of the addition unit Driving means for stopping the inverter when an abnormality is notified from the abnormality detecting means, wherein the harmonic detecting means is a spectrum of the harmonic voltage from the AC voltage detected by the voltage detecting means. The determination means is configured to detect a ratio in which an absolute value of the third harmonic voltage, the fifth harmonic voltage, or the seventh harmonic voltage is set in advance based on the spectrum characteristic. is configured to increase the gain of the second function means if it exceeds.
以下に、第一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。本実施形態に関る単独運転検出装置は、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、インバータ出力側の電圧位相または無効電力および周波数、周波数変化率を検出する。このとき検出した電圧位相から基準位相を取得し、取得した基準位相に応じた位相の電流基準によってインバータの出力電流を制御する。この基準位相は周波数と周波数変化率に応じて周波数変化を助長する方向に補正され、周波数変化率成分はインバータ出力側の電圧に含まれる高調波が増加したことを検出して、周波数および周波数変化率の変化をさらに助長する方向に増加する。単独運転検出装置は、これらの変化を検出することで、インバータ出力側が交流電力系統から切り離されたことを検出し、高速に保護動作を行うように構成されている。 Hereinafter, an isolated operation detection device and an isolated operation detection method according to the first embodiment will be described with reference to the drawings. The isolated operation detection device according to this embodiment is an isolated operation detection protection device for an inverter that converts DC power output from a DC power source into AC power and operates in conjunction with an AC system. Detect voltage phase or reactive power and frequency, frequency change rate. A reference phase is acquired from the voltage phase detected at this time, and the output current of the inverter is controlled by a current reference having a phase corresponding to the acquired reference phase. This reference phase is corrected in the direction that promotes the frequency change according to the frequency and the frequency change rate, and the frequency change rate component detects that the harmonics included in the voltage on the inverter output side have increased, and the frequency and frequency change Increase in a direction that further encourages the rate change. The isolated operation detection device is configured to detect these changes, thereby detecting that the inverter output side is disconnected from the AC power system, and to perform a protective operation at high speed.
図1に第1実施形態に係るインバータの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、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、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力の電圧から、周波数または周波数変化率の異常を検知するように構成された異常検出手段と、函数手段と、インバータブリッジ2から出力される出力電力を制御するとともに、異常検出部から異常が通知され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ている。
FIG. 1 schematically shows a configuration example of an isolated operation detection device for an inverter according to the first embodiment. The isolated operation detection apparatus according to the present embodiment is output from the AC power system 8 and 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、負荷9に供給される交流電圧から周波数変化率(df/dt)の過大を検出する周波数変化率リレー27と、電圧リレー17、周波数リレー18、および周波数変化率リレー27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
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回路30と、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変化率を検出する周波数変化率回路28と、周波数に対する無効電力あるいは電流位相角の特性函数により、周波数が正のときは進み無効電力が流れ、周波数が負のときは遅れ無効電力が流れるように無効電力あるいは電流位相角の値を演算して出力する第1函数回路31と、周波数変化率に対する無効電力あるいは電流位相角の特性函数により、周波数変化率が正のときは進み無効電力が流れ、周波数変化率が負のときは遅れ無効電力が流れるように無効電力あるいは電流位相角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、交流電力系統8およびインバータブリッジから出力された交流電圧の高調波電圧を検出する高調波検出回路40と、高調波検出回路40で検出された所定次数の高調波電圧の絶対値が予め設定された値以上である場合に第2函数回路29のゲインを増加させる判定回路41と、を備える。
The function means includes a
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。
The driving means includes an
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制御によるノイズ成分が除去され、コンタクタ6を介して負荷9に供給される。
The isolated operation detection apparatus according to the present embodiment includes a DC power source 1 including, for example, a solar cell or a fuel cell, and 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
また、電圧検出器10で検出された交流電圧は、電圧リレー17および周波数リレー18、周波数変化率リレー27、高調波検出回路40、周波数回路30、周波数変化率回路28に供給される。
The AC voltage detected by the
電圧リレー17は、負荷9に供給される交流電圧空電圧の異常を検出する。周波数リレー18は、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。周波数変化率リレー27は、負荷9に供給される交流電圧から周波数変化率(df/dt)の過大を検出する。
The
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を系統連系から解列する。
When an abnormality is detected, the
図1において周波数回路30は、電圧検出器10で検出された交流電圧から、負荷9へ供給される周波数を検出し第1函数回路31へ送信する。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。
In FIG. 1, the
図2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2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. 2 shows an example of the relationship between the frequency f and the reactive power (or current phase θ) of the
周波数変化率回路28は、負荷9の周波数変化率df/dtを検出し第2函数回路29へ送信する。第2函数回路29は受信した周波数変化率df/dt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 frequency
図3に、周波数変化率df/dt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3に示すように、インバータブリッジ2は、周波数変化率(df/dt)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. 3 shows an example of the relationship between the frequency change rate df / dt and the reactive power (or current phase θ) of 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V32を位相シフト回路23へ出力する。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。
The
上記のように、図1に示す、電圧検出器10および周波数回路30、第1函数回路31、位相シフト回路23の回路は、スリップモード周波数シフトの特性で動作し、図2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
ここで、図2に示すスリップモード周波数シフトの特性において、定格周波数f0の近くの傾斜を急にすれば単独運転検出の時間は短くなるが、前述の通り周波数が±1%変化したときインバータ力率95%以上とする系統連系規程があるため、傾斜には制限がある。 Here, in the slip mode frequency shift characteristic shown in FIG. 2, if the slope near the rated frequency f0 is made abrupt, the time for detecting the isolated operation is shortened. However, as described above, when the frequency changes by ± 1%, the inverter force Since there is a grid connection regulation with a rate of 95% or more, there is a limit to the inclination.
そこで、図3に示す周波数変化率df/dtと無効電力または電流位相θとの関係となる第2函数回路29の出力V29を、加算リミット回路32で出力V31と加算する。加算リミット回路32の出力V32は、例えば図4に示す一点破線のような特性となり、負荷特性とインバータブリッジ2の出力無効電力あるいは電流位相との交わる点の角度を急に(図4に示す交叉角Bを大に)することができる。
Therefore, the output V29 of the
この場合に、図4に示す交叉角Bを大きくしすぎると定常時(連系運転時)の無効電力変動が大きくなり、系統電源に悪影響を及ぼすことがあるので、交叉角Bの大きさも制限される。そのため、本実施形態では、単独運転検出時間をさらに短くするために、高調波検出回路40を電圧検出器10に接続し、インバータ出力電圧の高調波を検出して、所定次数の高調波電圧の絶対値が高くなった場合のみ、第2函数の傾きを大きくしている。なお、高調波検出回路40は、アナログ回路であっても、デジタル回路であってもよい。
In this case, if the crossing angle B shown in FIG. 4 is too large, the reactive power fluctuation at the time of steady operation (at the time of interconnection operation) becomes large and may adversely affect the system power supply. Therefore, the size of the crossing angle B is also limited. Is done. Therefore, in this embodiment, in order to further shorten the isolated operation detection time, the
図6は系統連系運転中の単相インバータが単独運転になった場合の高調波の変化を測定した一例である。図6では高調波電圧の絶対値(%)を高調波の次数毎に表示している。図6に示すように、インバータブリッジ2が単独運転を行なっているときには、3次高調波電圧、5次高調波電圧、および、7次高調波電圧の絶対値が、定常時よりも高くなっている。したがって、3次高調波電圧、5次高調波電圧、および、7次高調波電圧の絶対値が所定値よりも高くなった場合には、インバータブリッジ2が単独運転となった可能性が高くなる。高調波検出回路40は、電圧検出器10で検出された電圧から、高調波電圧のスペクトル特性を検出し、判定回路41へスペクトル特性の検出結果を出力する。
FIG. 6 shows an example in which the change in harmonics is measured when the single-phase inverter during grid connection operation is operated independently. In FIG. 6, the absolute value (%) of the harmonic voltage is displayed for each harmonic order. As shown in FIG. 6, when the
図13に、判定回路41の動作の一例を説明するためのブロック図を示す。判定回路41は、高調波検出回路40から受信したスペクトル特性により、所定次数(Ai次)の高調波電圧の絶対値が予め定めた割合(高調波増加基準Si)を超えたか否か判断する(ブロック41A)。判定回路41は、高調波電圧の絶対値が予め定めた割合を超えた場合には、第2函数回路29のゲインを増加させる信号を第2函数回路29へ送信する(ブロック41B)。
FIG. 13 is a block diagram for explaining an example of the operation of the
単相インバータの単独運転検出装置では、高調波検出回路40が例えば第3次高調波を検出するように構成され、判定回路41が第3次高調波電圧の絶対値が予め定めた割合(S3)を超えたか否か判断し、超えた場合に第2函数回路29のゲインを上昇させる信号を送信するように構成される。
In the single-phase inverter single operation detection device, the
図4に第2函数回路29のゲインを上昇させたときの特性を示す。高調波増加時の加算リミット回路32の出力V32は、例えば図4に示す実線のような特性となり、負荷特性とインバータブリッジ2の出力無効電力あるいは電流位相との交わる点の角度をさらに急に(図4に示す交叉角Bをさらに大に)することができる。
FIG. 4 shows the characteristics when the gain of the
高調波増加時のみ、このように第2函数回路29のゲインを上昇させると、定常時の無効電力変動を抑制するとともに、単独運転の可能性が高い場合のみ周波数への正帰還のゲインを高めて単独運転の検出を更に早めることができる。
When the gain of the
以上のように、本実施形態に係るインバータの単独運転検出装置および単独運転検出方法によれば、高調波増加を検出して第2函数回路29のゲインを増加することで、単独運転検出時間を更に短縮し、新たな系統連系規程に適応可能な、インバータの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。
As described above, according to the isolated operation detection device and the isolated operation detection method of the inverter according to the present embodiment, the isolated operation detection time is reduced by detecting the increase in harmonics and increasing the gain of the
なお、高調波増加を検出して第2函数のゲインを更に上げた場合、無効電力(あるいは電流位相θ)の変化が図5に示すようなステップ状となり、周波数変化率df/dtの微小な変化で無効電力の変動極性が変化するため、インバータが多数台となったとき周波数変化へ帰還する極性がばらつき好ましくない。 When the gain of the second function is further increased by detecting an increase in harmonics, the change in reactive power (or current phase θ) is stepped as shown in FIG. 5, and the frequency change rate df / dt is very small. Since the change polarity of the reactive power changes due to the change, the polarity of feedback to the frequency change is not preferable when there are a large number of inverters.
そのため、図5のようなステップ状の無効電力(あるいは電流位相)を加える場合は、周波数変化率df/dtが極めて少ない条件が数サイクル継続した際に無効電力変動のステップを加えることが望ましく、かつ、多数台のインバータで極性を揃えることが望ましい。この場合、判定回路41は、高調波電圧の絶対値が予め設定された基準を超えた期間、および、周波数変化率df/dtが所定値以下の期間が一定時間以上継続した場合に、第2函数回路29のゲインをさらに大きくするように構成され、ステップ状の無効電力(あるいは電流位相)の特性函数によりインバータブリッジ2の無効電力の位相をシフトさせるように構成される。
Therefore, when adding stepwise reactive power (or current phase) as shown in FIG. 5, it is desirable to add a step of reactive power fluctuation when a condition with a very small frequency change rate df / dt continues for several cycles. In addition, it is desirable to have the same polarity with a large number of inverters. In this case, when the absolute value of the harmonic voltage exceeds a preset reference and the period in which the frequency change rate df / dt is equal to or less than a predetermined value continues for a certain time or more, the
また、第1函数回路31は、周波数fが定格周波数f0より大きく変化して一定値以上あるいは一定値以下になることにより、出力V32のインバータ特性を示す線と負荷特性線とが交わった点(図示せず)で上周波数(出力V32のインバータ特性を示す線と負荷特性線とが交わる点に対応し、定格周波数f0よりも大きい周波数)および下周波数(出力V32のインバータ特性を示す線と負荷特性線とが交わる点に対応し、定格周波数f0よりも小さい周波数)が制限され、周波数が異常な値にならないよう工夫している。
Further, the
以下に、本発明の第二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一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。 Hereinafter, an isolated operation detection device and an isolated operation detection method according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, in the following description, about the structure similar to the above-mentioned isolated operation detection apparatus and isolated operation detection method which concerns on 1st embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted.
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相変圧器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相変圧器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相変換器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 V32 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に示す本発明の第一実施形態に係る単独運転検出装置と同様の構成である。すなわち、本実施形態に関わるインバータの単独運転検出装置および単独運転検出方式によれば、上述の第1実施形態の場合と同様に、周波数fに対する第1函数回路31の出力V31と周波数変化率df/dtに対する第2函数回路29の出力V29との和によりインバータブリッジ2の無効電力分を制御し、その結果、インバータブリッジ2が単独運転になったとき正帰還作用により変化を助長するようにゲインを上昇させて高速に周波数fをシフトさせる。
As shown in FIG. 7, the configuration other than the above configuration is the same as that of the isolated operation detection device according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. 1. That is, according to the isolated operation detection device and the isolated operation detection method of the inverter according to the present embodiment, the output V31 of the
さらに、高調波検出回路40が電圧検出器10で検出された電圧から高調波を検出し、判定回路41が、高調波検出回路40で検出された高調波電圧の絶対値が予め定めた割合を超えたか否か判断し、超えた場合に第2函数回路29のゲインを上昇させる信号を送信するように構成される。
Further, the
なお、連系中のインバータが単独運転になった場合の高調波の変化を測定した場合、3相のインバータでは第3次高調波の増加が打ち消されるので、高調波検出回路40で検出する高調波を3次高調波以外の、5次高調波や7次高調波などとすることが望ましい。
In addition, when measuring the change in harmonics when the inverter in the interconnection is operated independently, the increase in the third harmonic is canceled out in the three-phase inverter, so the harmonics detected by the
このように、高調波増加時のみ、このように第2函数回路29のゲインを上昇させると、定常時の無効電力変動を抑制するとともに、単独運転の可能性が高い場合のみ周波数への正帰還のゲインを高めて単独運転の検出を更に早めることができる。
As described above, when the gain of the
電圧検出器10の出力から電圧リレー17により異常が検出され、周波数リレー18により周波数異常が検出され、周波数変化率リレー27により周波数変化率df/dtの過大が検出されると、異常検出回路19を介して駆動部15によりインバータ駆動が停止される(駆動素子のゲートが遮断される)とともに、連系遮断器(コンタクタ6)を開として完全にインバータブリッジ2が系統連系から解列される。この結果、本実施形態に係わるインバータの単独運転検出装置および単独運転検出方法によれば、単独運転検出保護を高速化することができる。
When an abnormality is detected by the
なお、本実施形態において、加算リミット回路32の出力V32は、最大値をリミットすることにより異常に大きい無効電力が流れないように設定している。また、第1函数回路31は、周波数fが定格周波数f0より大きく変化して一定値以上あるいは一定値以下になることにより、出力V32のインバータ特性を示す線と負荷特性線とが交わった点(図示せず)で上周波数(出力V32のインバータ特性を示す線と負荷特性線とが交わる点に対応し、定格周波数f0よりも大きい周波数)および下周波数(出力V32のインバータ特性を示す線と負荷特性線とが交わる点に対応し、定格周波数f0よりも小さい周波数)が制限され、周波数が異常な値にならないよう工夫している。
In the present embodiment, the output V32 of the
以上のように、本実施形態に係るインバータの単独運転検出装置および単独運転検出方法によると、高調波増加を検出して第2函数回路29のゲインを上げることで、単独運転検出時間を更に短縮し、新たな系統連系規程に適応可能な、インバータの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。
As described above, according to the isolated operation detection device and the isolated operation detection method of the inverter according to the present embodiment, the isolated operation detection time is further shortened by detecting the increase in harmonics and increasing the gain of the
以下に、本発明の第三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。本実施形態に係る単独運転検出装置は、函数手段の構成が上述の第一実施形態および第二実施形態に係る単独運転検出装置と異なっている。 Hereinafter, an isolated operation detection device and an isolated operation detection method according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The isolated operation detection apparatus according to the present embodiment differs from the isolated operation detection apparatuses according to the first embodiment and the second embodiment described above in the configuration of the function means.
本実施形態に係る単独運転検出装置は、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、および周波数の移動平均を検出し、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系統の電流の電流基準を発生してインバータの出力電流を制御すると共に、周波数と周波数の移動平均との差(周波数偏差)に応じて基準位相(または無効電力基準)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て保護動作を高速に行なうように構成されている。 The isolated operation detection device according to the present embodiment is an isolated operation detection protection device for an inverter that converts direct current power output from a direct current power source into alternating current power and operates in conjunction with an alternating current system, on the output side of the inverter The voltage phase, frequency, and moving average of the frequency are detected, the reference phase is obtained from the detected voltage phase, the current reference of the system current of the phase according to this reference phase is generated, and the output current of the inverter is controlled At the same time, the reference phase (or reactive power reference) is corrected according to the difference between the frequency and the moving average of the frequency (frequency deviation), thereby detecting that the inverter is disconnected from the AC system and speeding up the protection operation. It is comprised so that it may perform.
本実施形態に係るインバータの単独運転検出装置では、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等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。 In the inverter independent operation detection device according to the present embodiment, the voltage phases of the AC power system and the output power of the inverter are synchronized, the output current is controlled to a predetermined current phase, and the reactive power of the output of the inverter is controlled. 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.
図8に、本実施形態に係る単独運転検出装置の一構成例を説明するためのブロック図を示す。本実施形態に係る単独運転検出装置は、周波数回路30の後段に配置された、移動平均回路36と、周波数偏差回路37と、をさらに備えている。なお、本実施形態に係る単独運転検出装置は、単相インバータブリッジ又は3層インバータブリッジの単独運転を検出するように構成される。
FIG. 8 is a block diagram for explaining a configuration example of the isolated operation detection device according to the present embodiment. The isolated operation detection apparatus according to the present embodiment further includes a moving
函数手段は、周波数回路30から出力されたインバータ周波数fが供給され周波数fから移動平均fmを演算して出力する移動平均回路36と、周波数fと移動平均fmとが供給され周波数fと移動平均fmとの差分により周波数偏差Δfを演算する周波数偏差回路37と、周波数偏差Δfが供給され周波数偏差Δfに対する無効電力(または電流位相)の函数により出力信号(無効電力あるいは電流位相の値)を演算する第1函数回路38と、を備えている。第1函数回路38から出力された信号V38は、加算リミット回路32に供給される。
The function means is supplied with the inverter frequency f output from the
加算リミット回路32の出力V32は、位相シフト回路23あるいは無効電力基準回路33へ送信される。
The output V32 of the
図1に示す第1函数回路31でのインバータ特性は横軸が周波数fであるのに対し、図8の第1函数回路38でのインバータ特性は横軸が周波数偏差Δf(Δf=f−fm、f:周波数、fm:移動平均周波数)となっている。その他の点は第一実施形態および第二実施形態と同様である。図9に加算リミット回路32の出力V32の一例を示す。
In contrast to the inverter characteristic in the
定常時の周波数偏差Δfは略ゼロであって過渡時のみ無効電力が変化するため、インバータ特性の横軸を周波数偏差Δfにすると、単独運転検出作用は第一実施形態の場合と同等に高速に行なうことが可能であるととともに、より高力率とすることができる。 Since the steady-state frequency deviation Δf is substantially zero and the reactive power changes only during a transient, when the horizontal axis of the inverter characteristics is the frequency deviation Δf, the isolated operation detection action is as fast as in the first embodiment. It can be performed and the power factor can be made higher.
以上説明したように、上記の第三実施形態に係るインバータの単独運転検出装置および単独運転検出方式によれば、周波数fが上昇したとき無効電力が進み方向に変化し、周波数fが下降したとき無効電力が遅れ方向に変化する函数回路の出力信号と、周波数変化率df/dtが正のとき無効電力が進み方向に変化し周波数変化率df/dtが負のとき無効電力が遅れ方向に変化する函数回路の出力信号との和により無効電力を制御するよう構成し、更にインバータ出力電圧の高調波を検出する回路の出力信号で、周波数変化率df/dtにより無効電力を変化させるゲインを上昇させることにより、より高速にインバータの単独運転を検出することができる。 As described above, according to the isolated operation detection device and the isolated operation detection method of the inverter according to the third embodiment, when the frequency f increases, the reactive power changes in the advance direction, and when the frequency f decreases. The output signal of the function circuit in which the reactive power changes in the delay direction and the reactive power changes in the advance direction when the frequency change rate df / dt is positive, and the reactive power changes in the delay direction when the frequency change rate df / dt is negative. The reactive power is controlled by the sum of the output signal of the function circuit, and the gain for changing the reactive power is increased by the frequency change rate df / dt with the output signal of the circuit that detects the harmonics of the inverter output voltage. By doing so, the independent operation of the inverter can be detected at a higher speed.
本実施形態によれば、より早くインバータの単独運転を誤作動なく検出し、新たな系統連系規程に適応可能な、インバータの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。 According to the present embodiment, it is possible to provide an isolated operation detection device and an isolated operation detection method for an inverter that can detect an isolated operation of an inverter earlier without malfunction and can be adapted to a new grid connection rule.
すなわち、第一実施形態乃至第三実施形態に係るインバータの単独運転検出装置および単独運転検出方法によれば、より早くインバータの単独運転を検出可能なインバータの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 isolated operation detection device and the isolated operation detection method of the inverter according to the first embodiment to the third embodiment, the isolated operation detection device and the isolated operation detection method of the inverter that can detect the isolated operation of the inverter earlier. Can be provided.
なお、上記の第一実施形態乃至第三実施形態において、周波数検出や周波数変化率の検出は交流電源1サイクル毎で計測するように構成してもよく、より高速化をはかるために交流電源半サイクル毎に計測するように構成してもよい。 In the above first to third embodiments, the frequency detection and the frequency change rate may be configured to be measured every cycle of the AC power supply. In order to achieve higher speed, the AC power supply half You may comprise so that it may measure for every cycle.
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.
θ…電流位相、B…交叉角、fm…移動平均、Δf…周波数偏差、1…直流電源、2…インバータブリッジ、3、3a、3b、3c…リアクトル、4…コンデンサ、4a、4b…フィルタコンデンサ、5、5a、5b…電流検出器、6…コンタクタ、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、27…周波数変化率リレー、28…周波数変化率回路(周波数変化率手段)、29…第2函数回路(第2函数手段)、30…周波数回路(周波数手段)、31、38…第1函数回路(第1函数手段)、32…加算リミット回路(加算手段)、33…無効電力基準回路、34…3相変圧器、35…PQ検出回路、36…移動平均回路、37…周波数偏差回路(周波数偏差手段)、40…高調波検出回路(高調波検出手段)、41…判定回路(判定手段)。
θ ... current phase, B ... cross angle, fm ... moving average, Δf ... frequency deviation, 1 ... DC power supply, 2 ... inverter bridge, 3, 3a, 3b, 3c ... reactor, 4 ... capacitor, 4a, 4b ... filter
Claims (5)
前記交流電力系統および前記インバータから出力された交流電圧を検出する電圧検出手段と、
前記交流電力系統および前記インバータから出力された交流電力の電圧から、周波数または周波数変化率の異常を検知するように構成された異常検出手段と、
前記電圧検出手段で検出された交流電圧の周波数を検出する周波数検出手段と、
前記電圧検出手段で検出された交流電圧の周波数変化率を検出する周波数変化率検出手段と、
前記周波数に対する無効電力あるいは電流位相角の特性函数により、前記周波数が正のときは進み無効電力が流れ、前記周波数が負のときは遅れ無効電力が流れるように無効電力あるいは電流位相角の値を演算して出力する第1函数手段と、
前記周波数変化率に対する無効電力あるいは電流位相角の特性函数により、前記周波数変化率が正のときは進み無効電力が流れ、前記周波数変化率が負のときは遅れ無効電力が流れるように無効電力あるいは電流位相角の値を演算して出力する第2函数手段と、
前記第1函数手段の出力と前記第2函数手段の出力とを加算する加算手段と、
前記電圧検出手段で検出された交流電圧の高調波電圧を検出する高調波検出手段と、
前記高調波検出手段で検出された所定次数の高調波電圧が予め設定された基準を超えた場合に前記第2函数手段のゲインを増加させる判定手段と、
前記加算手段の出力を用いて前記インバータから出力される出力電力を制御するとともに、前記異常検出手段から異常が通知され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、
前記高調波検出手段は、前記電圧検出手段で検出された交流電圧から高調波電圧のスペクトル特性を検出するように構成され、
前記判定手段は、前記スペクトル特性に基づいて、3次高調波電圧、5次高調波電圧、あるいは、7次高調波電圧の絶対値が予め設定された割合を超えた場合に前記第2函数手段のゲインを増加させるように構成されている単独運転検出装置。 An independent operation detection device for an inverter that converts DC power to AC power and operates in conjunction with an AC power system,
Voltage detection means for detecting an AC voltage output from the AC power system and the inverter;
An abnormality detection means configured to detect an abnormality in frequency or frequency change rate from the voltage of the AC power output from the AC power system and the inverter;
Frequency detecting means for detecting the frequency of the AC voltage detected by the voltage detecting means;
A frequency change rate detection means for detecting a frequency change rate of the AC voltage detected by the voltage detection means;
The reactive power or current phase angle characteristic function is set so that when the frequency is positive, the reactive power flows forward, and when the frequency is negative, the reactive power or current phase angle flows. A first function means for calculating and outputting;
According to the characteristic function of the reactive power or current phase angle with respect to the frequency change rate, when the frequency change rate is positive, the reactive power flows forward, and when the frequency change rate is negative, the reactive power or the delayed reactive power flows. A second function means for calculating and outputting the value of the current phase angle;
Adding means for adding the output of the first function means and the output of the second function means;
Harmonic detection means for detecting a harmonic voltage of the AC voltage detected by the voltage detection means;
Determination means for increasing the gain of the second function means when the harmonic voltage of the predetermined order detected by the harmonic detection means exceeds a preset reference;
Driving power to control the output power output from the inverter using the output of the addition means, and to stop the inverter when an abnormality is notified from the abnormality detection means,
The harmonic detection means is configured to detect a spectral characteristic of the harmonic voltage from the AC voltage detected by the voltage detection means,
The determination means, based on the spectral characteristics, the third harmonic voltage, the fifth harmonic voltage, or the second function means if the absolute value of the seventh harmonic voltage exceeds a predetermined ratio An isolated operation detection device configured to increase the gain of the vehicle.
前記交流電力系統および前記インバータから出力された交流電圧を検出する電圧検出手段と、
前記交流電力系統および前記インバータから出力された交流電力の電圧から、周波数または周波数変化率の異常を検知するように構成された異常検出手段と、
前記電圧検出手段で検出された交流電圧の周波数を検出する周波数検出手段と、
前記電圧検出手段で検出された交流電圧の周波数変化率を検出する周波数変化率検出手段と、
前記周波数検出手段によって検出された周波数から周波数の移動平均を演算する移動平均手段と、
前記周波数検出手段によって検出された周波数および前記移動平均から周波数偏差を演算する周波数偏差手段と、
前記周波数偏差に対する無効電力あるいは電流位相角の特性函数により、前記周波数偏差が正のときは進み無効電力が流れ、前記周波数偏差が負のときは遅れ無効電力が流れるように無効電力あるいは電流位相角の値を演算して出力する第1函数手段と、
前記周波数変化率に対する無効電力あるいは電流位相角の特性函数により、前記周波数が正のときは進み無効電力が流れ、前記周波数変化率が負のときは遅れ無効電力が流れるように無効電力あるいは電流位相角の値を演算して出力する第2函数手段と、
前記第1函数手段の出力と前記第2函数手段の出力とを加算する加算手段と、
前記電圧検出手段で検出された交流電圧の高調波電圧を検出する高調波検出手段と、
前記高調波検出手段で検出された所定次数の高調波電圧の絶対値が予め設定された値以上である場合に前記第2函数手段のゲインを増加させる判定手段と、
前記加算手段の出力を用いて前記インバータから出力される出力電力を制御するとともに、前記異常検出手段から異常が通知され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、
前記高調波検出手段は、前記電圧検出手段で検出された交流電圧から高調波電圧のスペクトル特性を検出するように構成され、
前記判定手段は、前記スペクトル特性に基づいて、3次高調波電圧、5次高調波電圧、あるいは、7次高調波電圧の絶対値が予め設定された割合を超えた場合に前記第2函数手段のゲインを増加させるように構成されている単独運転検出装置。 An independent operation detection device for an inverter that converts DC power to AC power and operates in conjunction with an AC power system,
Voltage detection means for detecting an AC voltage output from the AC power system and the inverter;
An abnormality detection means configured to detect an abnormality in frequency or frequency change rate from the voltage of the AC power output from the AC power system and the inverter;
Frequency detecting means for detecting the frequency of the AC voltage detected by the voltage detecting means;
A frequency change rate detection means for detecting a frequency change rate of the AC voltage detected by the voltage detection means;
A moving average means for calculating a moving average of the frequency from the frequency detected by the frequency detecting means;
Frequency deviation means for calculating a frequency deviation from the frequency detected by the frequency detection means and the moving average;
The reactive power or current phase angle is a characteristic function of reactive power or current phase angle with respect to the frequency deviation so that when the frequency deviation is positive, advance reactive power flows, and when the frequency deviation is negative, delayed reactive power flows. A first function means for calculating and outputting the value of
According to the characteristic function of the reactive power or current phase angle with respect to the frequency change rate, the reactive power or current phase is such that when the frequency is positive, the advanced reactive power flows, and when the frequency change rate is negative, the delayed reactive power flows. A second function means for calculating and outputting an angle value;
Adding means for adding the output of the first function means and the output of the second function means;
Harmonic detection means for detecting a harmonic voltage of the AC voltage detected by the voltage detection means;
Determination means for increasing the gain of the second function means when the absolute value of the harmonic voltage of the predetermined order detected by the harmonic detection means is greater than or equal to a preset value;
Driving power to control the output power output from the inverter using the output of the addition means, and to stop the inverter when an abnormality is notified from the abnormality detection means ,
The harmonic detection means is configured to detect a spectral characteristic of the harmonic voltage from the AC voltage detected by the voltage detection means,
The determination means, based on the spectral characteristics, the third harmonic voltage, the fifth harmonic voltage, or the second function means if the absolute value of the seventh harmonic voltage exceeds a predetermined ratio An isolated operation detection device configured to increase the gain of the vehicle.
前記交流電力系統および前記インバータから出力された交流電圧の周波数を検出し、
検出された周波数から周波数変化率を演算し、
前記周波数に対する無効電力あるいは電流位相角の第1特性函数により、前記周波数が正のときは進み無効電力が流れ、前記周波数が負のときは遅れ無効電力が流れるように無効電力あるいは電流位相角の値を演算し、
前記周波数変化率に対する無効電力あるいは電流位相角の第2特性函数により、前記周波数が正のときは進み無効電力が流れ、前記周波数変化率が負のときは遅れ無効電力が流れるように無効電力あるいは電流位相角の値を演算し、
前記第1特性函数により演算された無効電力あるいは電流位相角と、前記第2特性函数により演算された無効電力あるいは電流位相角とを加算し、
加算後の無効電力あるいは位相角の値を用いて前記インバータから出力される出力電力を制御し、
前記交流電力系統および前記インバータから出力された交流電力の電圧から、周波数または周波数変化率の異常か否か検知し、
周波数または周波数変化率の異常が検知されたときに前記インバータを停止させる単独運転検出方法であって、
前記インバータから出力された交流電圧の高調波電圧を検出し、検出された所定次数の高調波電圧の絶対値が予め設定された値以上である場合に前記第2特性函数のゲインを増加させる単独運転検出方法であって、
検出した交流電圧から高調波電圧のスペクトル特性を検出し、前記スペクトル特性に基づいて、3次高調波電圧、5次高調波電圧、あるいは、7次高調波電圧の絶対値が予め設定された割合を超えた場合に前記第2特性函数のゲインを増加させる単独運転検出方法。 An independent operation detection method for an inverter that converts DC power to AC power and operates in conjunction with an AC power system,
Detect the frequency of the AC voltage output from the AC power system and the inverter,
Calculate the frequency change rate from the detected frequency,
According to the first characteristic function of the reactive power or current phase angle with respect to the frequency, the reactive power or current phase angle of the reactive power or the current phase angle is such that when the frequency is positive, the reactive power flows forward, and when the frequency is negative, the delayed reactive power flows. Calculate the value
According to the second characteristic function of the reactive power or current phase angle with respect to the frequency change rate, the reactive power or the reactive power flows so that the advanced reactive power flows when the frequency is positive and the delayed reactive power flows when the frequency change rate is negative. Calculate the current phase angle value,
Adding the reactive power or current phase angle calculated by the first characteristic function and the reactive power or current phase angle calculated by the second characteristic function ;
Control the output power output from the inverter using the reactive power or phase angle value after addition,
From the voltage of the AC power output from the AC power system and the inverter, it is detected whether the frequency or frequency change rate is abnormal,
A single operation detection method for stopping the inverter when an abnormality in frequency or frequency change rate is detected,
A single unit that detects the harmonic voltage of the AC voltage output from the inverter and increases the gain of the second characteristic function when the absolute value of the detected harmonic voltage of a predetermined order is greater than or equal to a preset value. A driving detection method,
A spectral characteristic of the harmonic voltage is detected from the detected AC voltage, and the absolute value of the third harmonic voltage, the fifth harmonic voltage, or the seventh harmonic voltage is preset based on the spectral characteristic. An islanding operation detection method for increasing the gain of the second characteristic function when the value exceeds.
前記交流電力系統および前記インバータから出力された交流電圧の周波数を検出し、
検出された周波数から周波数の移動平均を演算し、
検出された周波数から周波数変化率を演算し、
検出された周波数および前記移動平均から周波数偏差を演算し、
前記周波数偏差に対する無効電力あるいは電流位相角の第1特性函数により、前記周波数が正のときは進み無効電力が流れ、前記周波数が負のときは遅れ無効電力が流れるように無効電力あるいは電流位相角の値を演算し、
前記周波数変化率に対する無効電力あるいは電流位相角の第2特性函数により、前記周波数が正のときは進み無効電力が流れ、前記周波数変化率が負のときは遅れ無効電力が流れるように無効電力あるいは電流位相角の値を演算し、
前記第1特性函数により演算された無効電力あるいは電流位相角と、前記第2特性函数により演算された無効電力あるいは電流位相角とを加算し、
加算後の無効電力あるいは位相角の値を用いて前記インバータから出力される出力電力を制御し、
前記交流電力系統および前記インバータから出力された交流電力の電圧から、周波数または周波数変化率の異常か否か検知し、
周波数または周波数変化率の異常が検知されたときに前記インバータを停止させる単独運転検出方法であって、
前記インバータから出力された交流電圧の高調波電圧を検出し、検出された所定次数の高調波電圧の絶対値が予め設定された値以上である場合に前記第2特性函数のゲインを増加させる単独運転検出方法であって、
検出した交流電圧から高調波電圧のスペクトル特性を検出し、前記スペクトル特性に基づいて、3次高調波電圧、5次高調波電圧、あるいは、7次高調波電圧の絶対値が予め設定された割合を超えた場合に前記第2特性函数のゲインを増加させる単独運転検出方法。 An independent operation detection method for an inverter that converts DC power to AC power and operates in conjunction with an AC power system,
Detect the frequency of the AC voltage output from the AC power system and the inverter,
Calculate the moving average of the frequency from the detected frequency,
Calculate the frequency change rate from the detected frequency,
Calculate the frequency deviation from the detected frequency and the moving average,
According to the first characteristic function of the reactive power or the current phase angle with respect to the frequency deviation, the reactive power or the current phase angle is such that when the frequency is positive, advance reactive power flows, and when the frequency is negative, delayed reactive power flows. The value of
According to the second characteristic function of the reactive power or current phase angle with respect to the frequency change rate, the reactive power or the reactive power flows so that the advanced reactive power flows when the frequency is positive and the delayed reactive power flows when the frequency change rate is negative. Calculate the current phase angle value,
Adding the reactive power or current phase angle calculated by the first characteristic function and the reactive power or current phase angle calculated by the second characteristic function;
Control the output power output from the inverter using the reactive power or phase angle value after addition,
From the voltage of the AC power output from the AC power system and the inverter, it is detected whether the frequency or frequency change rate is abnormal,
A single operation detection method for stopping the inverter when an abnormality in frequency or frequency change rate is detected,
A single unit that detects the harmonic voltage of the AC voltage output from the inverter and increases the gain of the second characteristic function when the absolute value of the detected harmonic voltage of a predetermined order is greater than or equal to a preset value. A driving detection method,
A spectral characteristic of the harmonic voltage is detected from the detected AC voltage, and the absolute value of the third harmonic voltage, the fifth harmonic voltage, or the seventh harmonic voltage is preset based on the spectral characteristic. isolated operation detecting method for increasing the gain of said second characteristic function when exceeded.
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