JP5973144B2 - Distributed power supply apparatus, control program thereof, and control method thereof - Google Patents

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Description

本発明は、自家発電と商用電源とを併用する系統連系運転の単独運転検出に周波数シフト方式を用いた分散型電源装置、その制御プログラムおよびその制御方法に関する。
The present invention relates to a distributed power supply apparatus that uses a frequency shift method for isolated operation detection of grid-connected operation using both private power generation and commercial power supply, a control program thereof, and a control method thereof.

コージェネレーションなどの分散型電源が普及している。分散型電源には、太陽電池の直流電力を交流電力に変換するものや、小型エンジンを駆動源として発電機を駆動し、その排熱利用や電力利用をするものなどがある。このような分散型電源と商用電源との連系が系統連系である。この系統連系運転については、社団法人日本電気協会発行の系統連系規程(JEAC9701−2010)に詳細な基準を規定し、供給電力の品質、保安、信頼性、保護協調の確保に言及している。   Distributed power sources such as cogeneration are widespread. Distributed power sources include those that convert DC power of solar cells into AC power, and those that use a small engine as a drive source to drive a generator to use its exhaust heat or power. Such a connection between a distributed power source and a commercial power source is a grid connection. Regarding this grid connection operation, detailed standards are defined in the grid connection regulations (JEAC 9701-2010) published by the Japan Electric Association and refer to ensuring the quality, security, reliability, and protection coordination of power supply. Yes.

系統連系において、系統停止(系統の事故、保守点検の作業、火災などの緊急時)時、発電設備が商用電源の系統から解列されない状態で単独運転を継続していると、本来無電圧であるべき系統が充電されるなどの不都合を生じる。このため、単独運転であるか否かを検出する必要がある。この単独運転の検出の一つの検出方式として周波数シフト方式がある。この周波数シフト方式は分散型電源に周波数バイアスを与えておき、単独運転移行時に現れる周波数変化を検出する。この周波数シフト方式について、系統連系規程では、周波数の変動幅を周波数バイアスが定格周波数の数%、検出要素は周波数異常、解列時限(単独運転発生後に解列するまでの時限)は0.5秒以上1秒以内であることが規定されている。この数値は一台の解列時限であり、多数連系時には少なくとも5秒以内に発電設備を解列・停止することが望ましいとされている。   In a grid connection, when the system is shut down (system accident, maintenance work, emergency such as a fire), if the power generation facility continues to operate without being disconnected from the commercial power system, there is essentially no voltage This causes inconveniences such as charging the system that should be. For this reason, it is necessary to detect whether or not it is a single operation. One detection method for detecting this isolated operation is a frequency shift method. In this frequency shift method, a frequency bias is given to the distributed power source to detect a frequency change that appears at the time of shifting to an independent operation. With regard to this frequency shift method, in the grid connection regulations, the frequency fluctuation range is a frequency bias of several percent of the rated frequency, the detection element is a frequency abnormality, the disconnection time limit (the time limit until disconnection after the occurrence of independent operation) is 0. It is specified to be 5 seconds or more and 1 second or less. This numerical value is a time limit of disconnection of one unit, and it is considered desirable to disconnect and stop the power generation equipment within at least 5 seconds when connecting multiple units.

この周波数シフト方式を用いた単独運転の検出に関し、特許文献1には、基準周波数から乖離した周波数が所定周波数以上である場合に単独運転であると判断する分散型電源装置が記載されている。この分散型電源装置は記憶手段に記憶している周波数データにより連系点電圧の周波数を認定し、その周波数が基準周波数から乖離した際に、その乖離を助長する方向のシフト値を周波数に加算し、出力周波数を決定することが記載されている。この分散型電源装置において、特許文献2には、周波数が基準周波数から所定周波数以上乖離する状態から単独運転条件に該当するか否かを判断することが記載されている。   Regarding the detection of isolated operation using this frequency shift method, Patent Document 1 describes a distributed power supply device that determines that it is isolated operation when a frequency deviating from a reference frequency is equal to or higher than a predetermined frequency. This distributed power supply unit recognizes the frequency of the connection point voltage from the frequency data stored in the storage means, and when the frequency deviates from the reference frequency, a shift value in the direction that promotes the deviation is added to the frequency. And determining the output frequency. In this distributed power supply device, Patent Document 2 describes that it is determined whether or not a single operating condition is satisfied from a state where the frequency deviates from a reference frequency by a predetermined frequency or more.

また、特許文献3には電圧周期情報に対して微小バイアスBを加えた値に電流目標値の周期情報を設定し、通常時、電流目標値の電流位相を電圧位相に合わせてリセットし、このリセット処理を単独運転の可能性検出の後、中止することが記載されている。
In Patent Document 3, the period information of the current target value is set to a value obtained by adding a minute bias B to the voltage period information, and the current phase of the current target value is reset in accordance with the voltage phase in the normal state. It is described that the reset process is stopped after the possibility of isolated operation is detected.

特開2000−014018号公報JP 2000-014018 A 特開2000−050504号公報JP 2000-050504 A 特開2002−262464号公報JP 2002-262464 A

ところで、単独運転であるか否かの検出に周波数シフト方式を用いた系統連系では、商用電源側の瞬間停電が検出に誤動作を誘発させるという課題がある。また、単独運転に移行した際に、需要負荷によっては系統電圧の周波数に影響を及ぼし、検出に誤動作を生じさせる場合がある。   By the way, in the grid connection using the frequency shift method for detecting whether or not it is an independent operation, there is a problem that an instantaneous power failure on the commercial power supply side induces a malfunction. In addition, when shifting to a single operation, depending on the demand load, it may affect the frequency of the system voltage, and may cause a malfunction in detection.

そこで、本発明の目的は、上記課題に鑑み、周波数シフト方式を用いた単独運転検出の精度を高め、信頼性の高い分散型電源装置、その制御プログラムおよびその制御方法を提供することにある。
In view of the above-described problems, an object of the present invention is to provide a highly reliable distributed power supply apparatus, a control program thereof, and a control method thereof that improve the accuracy of isolated operation detection using a frequency shift method.

上記目的を達成するため、本発明の分散型電源装置は、開閉手段、記憶手段、判定手段および制御手段を備える。開閉手段は、電力源からの給電を受けて交流出力を生成し、並列時に閉じて前記交流出力を商用電源系統および負荷に供給し、解列時に開いて前記商用電源系統および前記負荷への供給を遮断する。記憶手段は、サイクル毎に取得した系統電圧の周波数を所定数記憶するとともに、この記憶された周波数の最も古い方から所定サイクル分の周波数を平均して算出した平均サブ周波数を所定時間毎に取込み、この所定時間毎の平均サブ周波数を平均して算出した平均周波数を記憶する。判定手段は、所定時間毎に極性が変化する能動信号を付与して前記系統電圧に周波数変化を付与し、前記系統電圧の周波数と前記平均周波数の差が所定値以上に変化した際に、所定時間だけ周波数変化の増加または減少を固定して前記系統電圧の周波数の増加または減少を監視し、検出周波数変化が所定範囲を超えた場合に単独運転中であると判定する。制御手段は、単独運転であるとの前記判定手段の判定結果に応じて前記開閉手段を開き、前記並列から前記解列に制御する。 In order to achieve the above object, a distributed power supply apparatus of the present invention includes an opening / closing means, a storage means, a determination means, and a control means. The switching means receives power supply from a power source, generates an AC output, closes in parallel and supplies the AC output to a commercial power system and a load, and opens when disconnected to supply the commercial power system and the load Shut off. The storage means stores a predetermined number of frequencies of the system voltage acquired for each cycle, and takes in an average sub-frequency calculated by averaging the frequencies for a predetermined cycle from the oldest stored frequency every predetermined time. The average frequency calculated by averaging the average sub-frequency for each predetermined time is stored. Determining means, when the polarity every predetermined time to impart a frequency change in the system voltage by applying an active signal that varies the difference of the average frequency and frequency of the system voltage is changed more than a predetermined value, a predetermined The increase or decrease in the frequency change is fixed for the time, and the increase or decrease in the frequency of the system voltage is monitored. When the detected frequency change exceeds a predetermined range, it is determined that the system is operating independently. The control means opens the opening / closing means in accordance with the determination result of the determination means that it is an independent operation, and controls the parallel to the disconnection.

上記目的を達成するため、本発明の分散型電源装置の制御プログラムは、既述の分散型電源装置に搭載されるコンピュータに実行させるプログラムであって、前記コンピュータに、サイクル毎に取得した系統電圧の周波数を記憶手段に所定数記憶するとともに、この記憶された周波数の最も古い方から所定サイクル分の周波数を平均して算出した平均サブ周波数を所定時間毎に取込み、この所定時間毎の平均サブ周波数を平均して算出した平均周波数を前記記憶手段に記憶する機能と、所定時間毎に極性が変化する能動信号を付与して前記系統電圧に周波数変化を付与する機能と、前記系統電圧の周波数と前記平均周波数の差が所定値以上に変化した際に、所定時間だけ周波数変化の増加または減少を固定して前記系統電圧の周波数の増加または減少を監視する機能と、検出周波数変化が所定範囲を超えた場合に単独運転中であると判定する機能とを前記コンピュータで実現する。
In order to achieve the above object, a control program for a distributed power supply apparatus according to the present invention is a program to be executed by a computer installed in the above-described distributed power supply apparatus, and the system voltage acquired by the computer for each cycle. Is stored in the storage means, and the average sub-frequency calculated by averaging the frequencies of the predetermined cycle from the oldest stored frequency is taken every predetermined time, and the average sub-frequency for each predetermined time is taken. a function of storing average frequency calculated by averaging the frequency to the SL 憶手 stage, the function of imparting a frequency change in the system voltage by applying an active signal changes polarity at a predetermined time interval, the system voltage When the difference between the average frequency and the average frequency changes to a predetermined value or more, the increase or decrease in frequency change is fixed for a predetermined time until the frequency of the grid voltage increases. Is a function of monitoring the reduction, the detected frequency change is achieved by said and a determining function is in isolated operation in case of exceeding a predetermined range computer.

上記目的を達成するため、本発明の分散型電源装置の制御方法は、電力源からの給電を受けて交流出力を生成し、並列時には閉じて前記交流出力を商用電源系統および負荷に供給し、解列時には開いて前記商用電源系統および前記負荷への供給を遮断する工程と、サイクル毎に取得した系統電圧の周波数を記憶手段に所定数記憶するとともに、この記憶された周波数の最も古い方から所定サイクル分の周波数を平均して算出した平均サブ周波数を所定時間毎に取込み、この所定時間毎の平均サブ周波数を平均して算出した平均周波数を前記記憶手段に記憶する工程と、所定時間毎に極性が変化する能動信号を付与して前記系統電圧に周波数変化を付与し、前記系統電圧の周波数と前記平均周波数の差が所定値以上に変化した際に、所定時間だけ周波数変化の増加または減少を固定して系統電圧の周波数の増加または減少を監視し、検出周波数変化が所定範囲を超えた状態が継続した場合に単独運転中であると判定する工程と、単独運転であるとの判定結果に応じて前記並列から前記解列に制御する工程とを含んでいる。 In order to achieve the above object, a control method for a distributed power supply apparatus according to the present invention generates an AC output by receiving power from a power source, and closes the AC output in parallel to supply the AC output to a commercial power system and a load. A step of opening at the time of disconnection and cutting off the supply to the commercial power system and the load, and storing a predetermined number of frequencies of the system voltage acquired for each cycle in the storage means, and starting from the oldest stored frequency uptake average sub frequency calculated by averaging the frequency of a predetermined cycle at a predetermined time interval, a step of storing the average frequency calculated by averaging the average sub-frequency in each predetermined time in the SL 憶手 stage, predetermined It is a predetermined time when an active signal whose polarity changes with time is applied to change the frequency of the system voltage, and the difference between the frequency of the system voltage and the average frequency changes to a predetermined value or more. Monitoring the increase or decrease in the system voltage frequency while fixing the increase or decrease in the frequency change, and determining that the operation is in isolation when the detected frequency change exceeds the specified range. And controlling from the parallel to the solution sequence in accordance with the determination result that is.

(1) 系統電圧に重畳させた周波数変化の検出精度を高め、単独運転であるか否かを正確に知ることができ、信頼性の高い動作を実現できる。   (1) The detection accuracy of the frequency change superimposed on the system voltage can be improved, and it can be accurately known whether or not the system is operating independently, thereby realizing a highly reliable operation.

(2) 商用電源側の瞬間停電や、需要負荷側からの系統電圧の周波数への影響による周波数検出の誤動作を防止でき、動作の信頼性を高めることができる。
(2) The instantaneous power failure on the commercial power supply side and the malfunction of frequency detection due to the influence of the system voltage from the demand load side on the frequency can be prevented, and the operation reliability can be improved.

本発明の分散型電源システムの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the distributed power supply system of this invention. 電力源の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of an electric power source. 制御部の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a control part. インバータ部の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of an inverter part. 出力電流の周波数シフトの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the frequency shift of an output current. 周波数変化検出のためのゼロクロス検出の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the zero cross detection for a frequency change detection. 周波数検出カウンタおよび平均周波数算出バッファの構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of a frequency detection counter and an average frequency calculation buffer. 周波数変化およびその検出の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a frequency change and its detection. 周波数変化およびその検出の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a frequency change and its detection. 周波数変化およびその検出の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a frequency change and its detection. 周波数変化およびその検出の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a frequency change and its detection. 周波数変化およびその検出の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a frequency change and its detection. 周波数変化およびその検出の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a frequency change and its detection. 周波数変化およびその検出の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a frequency change and its detection. 周波数変化およびその検出の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a frequency change and its detection. 周波数変化検出の処理手順の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the process sequence of a frequency change detection. 平均周波数の算出例を示す図である。It is a figure which shows the example of calculation of an average frequency. 周波数検出の処理手順の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the process sequence of frequency detection. 運転状態の検出および制御の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of a detection and control of a driving | running state. 周波数検出の処理手順の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the process sequence of frequency detection. 周波数検出の処理手順の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the process sequence of frequency detection. 周波数検出の処理手順の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the process sequence of frequency detection. 周期処理の他の実施の形態を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows other embodiment of a period process. 周期処理の他の実施の形態を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows other embodiment of a period process.

図1は、本発明の実施の形態に係る分散型電源システムを示している。図1に示す構成は一例であり、斯かる構成に本発明が限定されるものではない。   FIG. 1 shows a distributed power supply system according to an embodiment of the present invention. The configuration shown in FIG. 1 is an example, and the present invention is not limited to such a configuration.

この分散型電源システムは本発明の分散型電源装置の一例であって、分散型電源装置の出力を負荷に供給し、または負荷および商用電源に供給可能に構成されている。   This distributed power supply system is an example of the distributed power supply apparatus of the present invention, and is configured to supply the output of the distributed power supply apparatus to a load or to a load and a commercial power supply.

分散型電源装置2の入力側には電力源4が接続され、出力側には負荷6が接続されているとともに、遮断機8を介して商用電源系統10が接続されている。   A power source 4 is connected to the input side of the distributed power supply device 2, a load 6 is connected to the output side, and a commercial power system 10 is connected via a circuit breaker 8.

電力源4はコージェネレーションシステムの発電機、太陽光発電システムの太陽電池など、電力を発生する設備である。この実施の形態では直流電源を想定しているが、直流電源、交流電源のいずれであってもよい。   The power source 4 is a facility that generates electric power, such as a generator of a cogeneration system and a solar battery of a solar power generation system. In this embodiment, a DC power source is assumed, but either a DC power source or an AC power source may be used.

負荷6はたとえば、住宅内の交流負荷である。つまり、負荷6には分散型電源装置2を介して電力源4からの電力と、商用電源系統10からの電力の供給が可能であり、系統連系運転による給電が可能である。遮断機8は負荷6から商用電源系統10を切断し、負荷6に対する商用電源系統10からの給電の遮断に用いられる。   The load 6 is, for example, an AC load in a house. That is, the load 6 can be supplied with power from the power source 4 and the power from the commercial power supply system 10 via the distributed power supply device 2, and can be fed by grid connection operation. The circuit breaker 8 disconnects the commercial power supply system 10 from the load 6 and is used to interrupt the power supply from the commercial power supply system 10 to the load 6.

分散型電源装置2の入力部には整流器12が設置され、入力電圧を整流する。この整流器12の出力はインバータ部の入力段にある昇圧回路14に加えられ、所定の直流電圧に昇圧される。この電圧を昇圧電圧と称する。この昇圧電圧はFETブリッジ回路16に加えられて電圧波形を整え、フィルタ18でノイズ成分が除去された後、開閉器20を介して分散型電源装置2の交流出力となる。この交流出力は、負荷6に供給される。   A rectifier 12 is installed at the input section of the distributed power supply device 2 to rectify the input voltage. The output of the rectifier 12 is applied to a booster circuit 14 in the input stage of the inverter unit, and boosted to a predetermined DC voltage. This voltage is referred to as a boosted voltage. This boosted voltage is applied to the FET bridge circuit 16 to adjust the voltage waveform. After the noise component is removed by the filter 18, the boosted voltage becomes an AC output of the distributed power supply device 2 via the switch 20. This AC output is supplied to the load 6.

この分散型電源装置2には、昇圧回路14、FETブリッジ回路16および開閉器20を制御する制御手段として制御部22が設置されている。この制御部22には制御情報として既述の昇圧電圧、フィルタ18の出力側から出力電流、開閉器20の出力側から系統電圧が取り込まれている。   In the distributed power supply device 2, a control unit 22 is installed as a control unit that controls the booster circuit 14, the FET bridge circuit 16, and the switch 20. The control unit 22 takes in the boosted voltage described above as control information, the output current from the output side of the filter 18, and the system voltage from the output side of the switch 20.

この制御部22はコンピュータによって構成され、プロセッサ24、IOポート26、AD変換器28、ROM(Read-Only Memory)30、EEPROM32、RAM(Random-Access Memory)34、クロック発振器36および警報器37を備えている。   The control unit 22 is configured by a computer, and includes a processor 24, an IO port 26, an AD converter 28, a ROM (Read-Only Memory) 30, an EEPROM 32, a RAM (Random-Access Memory) 34, a clock oscillator 36, and an alarm device 37. I have.

プロセッサ24は、ROM30に格納されているプログラムを実行し、クロック信号を計数するタイマをも構成する。このプログラムにはOS(Operating System)、ファームウェアプログラム、アプリケーションプログラムなどのプログラムが含まれる。このプログラムの実行により、単独運転か否かの検出処理、その検出に基づく制御が含まれる。   The processor 24 also configures a timer that executes a program stored in the ROM 30 and counts clock signals. This program includes programs such as an OS (Operating System), a firmware program, and an application program. By executing this program, a detection process for determining whether or not the vehicle is operating independently and a control based on the detection are included.

IOポート26は、各種情報の入出力手段であって、この実施の形態では、昇圧回路14に対する昇圧制御情報、FETブリッジ回路16のFETのスイッチング情報、開閉器20の開閉情報が出力される。昇圧回路14の昇圧制御情報には、出力電圧の昇圧方向の制御情報、現在値の減圧方向の制御情報の双方が含まれる。FETブリッジ回路16のFETのスイッチング情報は、FETブリッジ回路16を構成しているFETを導通または遮断状態に制御するパルスである。開閉器20の開閉情報は、開閉器20を開または閉に制御する情報であり、開状態に制御された際に、分散型電源装置2が負荷6または商用電源系統10から切り離され、つまり、解列となる。   The IO port 26 is an input / output unit for various types of information. In this embodiment, boost control information for the boost circuit 14, switching information for the FET in the FET bridge circuit 16, and open / close information for the switch 20 are output. The step-up control information of the step-up circuit 14 includes both control information in the step-up direction of the output voltage and control information in the step-down direction of the current value. The FET switching information of the FET bridge circuit 16 is a pulse for controlling the FET constituting the FET bridge circuit 16 to be in a conductive state or a cut-off state. The switching information of the switch 20 is information for controlling the switch 20 to be opened or closed. When the switch 20 is controlled to be opened, the distributed power supply device 2 is disconnected from the load 6 or the commercial power supply system 10, that is, It becomes a disconnection.

AD変換器28はアナログ・デジタル変換を行ない、アナログ情報である昇圧電圧、出力電流または系統電圧をデジタル値に変換する。   The AD converter 28 performs analog / digital conversion and converts the boosted voltage, output current, or system voltage, which is analog information, into a digital value.

ROM30、EEPROM32およびRAM34は記憶手段の一例である。ROM30には既述のプログラムが格納され、EEPROM32は不揮発性記憶手段の一例であり、設定値や補正値などの保持に用いられる。RAM34は、ワークエリアを構成するとともに、周波数や制御データなどの一時保存に用いられる。   The ROM 30, EEPROM 32, and RAM 34 are examples of storage means. The ROM 30 stores the above-described program, and the EEPROM 32 is an example of a nonvolatile storage unit, and is used for holding a setting value, a correction value, and the like. The RAM 34 constitutes a work area and is used for temporarily storing frequencies, control data, and the like.

クロック発振器36は系統制御のクロック信号を発生し、このクロック信号はプロセッサ24に加えられており、系統の動作タイミングや所定時間の計時に用いられる。警報器37は単独運転時を告知する告知手段の一例である。   The clock oscillator 36 generates a clock signal for system control, and this clock signal is applied to the processor 24, and is used for measuring the operation timing of the system and a predetermined time. The alarm device 37 is an example of a notification means for notifying the time of independent operation.

プロセッサ24には、分散型電源装置2の外部に設置されている給湯システム38の給湯制御部40が接続されている。給湯システム38は、電力源4で生じた排熱を熱源にし、熱媒や上水の加熱を行う。この制御手段である給湯制御部40はコンピュータシステムで構成され、既述のプロセッサ24の動作と連系関係が構築されている。   The processor 24 is connected to a hot water supply control unit 40 of a hot water supply system 38 installed outside the distributed power supply device 2. The hot water supply system 38 uses the exhaust heat generated by the power source 4 as a heat source, and heats the heat medium and clean water. The hot water supply control unit 40 serving as the control means is constituted by a computer system, and an interconnection relation with the operation of the processor 24 described above is established.

〔電力源4〕 [Power source 4]

図2は電力源4の一例を示している。この電力源4は、駆動源にエンジン42を備え、このエンジン42によって発電機44が駆動される。エンジン42は燃料にたとえば、ガスが用いられ、その燃焼によって排気や排熱を生じる。エンジン42の排気経路46には排気の熱を熱媒に熱交換する排気熱交換機48が備えられ、排熱回収経路50には排熱回収熱交換機52および余剰電力ヒータ54が設置されている。排熱回収熱交換機52は、エンジン42の冷媒に吸収させた熱を熱媒に熱交換する。余剰電力ヒータ54は、分散型電源装置2から余剰電力の供給を受け、熱媒を加熱する。   FIG. 2 shows an example of the power source 4. The power source 4 includes an engine 42 as a drive source, and a generator 44 is driven by the engine 42. In the engine 42, for example, gas is used as fuel, and exhaust or exhaust heat is generated by the combustion. The exhaust path 46 of the engine 42 is provided with an exhaust heat exchanger 48 for exchanging heat of the exhaust to the heat medium, and the exhaust heat recovery path 50 is provided with an exhaust heat recovery heat exchanger 52 and a surplus power heater 54. The exhaust heat recovery heat exchanger 52 exchanges heat absorbed by the refrigerant of the engine 42 with a heat medium. The surplus power heater 54 is supplied with surplus power from the distributed power supply device 2 and heats the heat medium.

〔制御部22〕 [Control unit 22]

図3は制御部22で実現される機能の一例を示している。既述のとおり、制御部22はコンピュータで構成されているので、このコンピュータの実行により周波数検出手段56、出力周波数決定手段58、出力電流制御手段60、周期タイマ62および単独運転検出部64が構成される。   FIG. 3 shows an example of functions realized by the control unit 22. As described above, since the control unit 22 is configured by a computer, the frequency detection unit 56, the output frequency determination unit 58, the output current control unit 60, the cycle timer 62, and the islanding operation detection unit 64 are configured by executing this computer. Is done.

周波数検出手段56は、既述のAD変換器28およびプロセッサ24により構成され、系統電圧の周波数を検出する。検出した周波数は出力周波数決定手段58に加えられる。出力周波数決定手段58は、プロセッサ24およびクロック発振器36で構成され、単独運転検出部64からの能動信号を受け、出力電流に付与すべき周波数を決定し、決定した周波数を出力電流制御手段60に加える。   The frequency detection means 56 includes the above-described AD converter 28 and the processor 24, and detects the frequency of the system voltage. The detected frequency is added to the output frequency determining means 58. The output frequency determining means 58 includes the processor 24 and the clock oscillator 36, receives an active signal from the isolated operation detection unit 64, determines a frequency to be applied to the output current, and sends the determined frequency to the output current control means 60. Add.

出力電流制御手段60はAD変換器28およびプロセッサ24で構成され、系統電圧、出力電流および出力周波数により、周波数を重畳した制御信号をFETブリッジ回路16に加える。   The output current control means 60 includes an AD converter 28 and a processor 24, and applies a control signal on which the frequency is superimposed to the FET bridge circuit 16 according to the system voltage, output current and output frequency.

周期タイマ62はプロセッサ24およびクロック発振器36で構成され、一定周期を表す周期信号を発生する。この周期信号は単独運転検出部64に加えられる。   The period timer 62 is composed of the processor 24 and the clock oscillator 36, and generates a period signal representing a fixed period. This periodic signal is applied to the isolated operation detection unit 64.

この単独運転検出部64はプロセッサ24、RAM34で構成され、系統電圧から検出された周波数により単独運転であるか否かを検出し、その検出に応じた制御情報を発生する。このため、この単独運転検出部64には単独運転判定手段66および能動信号決定手段68を備えている。   The islanding operation detection unit 64 includes the processor 24 and the RAM 34, detects whether or not the islanding operation is performed based on the frequency detected from the system voltage, and generates control information corresponding to the detection. Therefore, the isolated operation detection unit 64 includes an isolated operation determination unit 66 and an active signal determination unit 68.

単独運転判定手段66は、検出周波数により単独運転であるか否かの判定を行ない、単独運転であれば、開閉器20を開く制御信号を開閉器20に出力する。この単独運転判定手段66の判定結果は能動信号決定手段68に加えられ、単独運転でなければ、能動信号決定手段68が並列運転時に能動信号を出力し、出力周波数決定手段58に出力する。   The single operation determination unit 66 determines whether or not the single operation is performed based on the detection frequency, and outputs a control signal for opening the switch 20 to the switch 20 if the single operation is performed. The determination result of the isolated operation determining means 66 is added to the active signal determining means 68. If the isolated operation is not performed, the active signal determining means 68 outputs an active signal during parallel operation and outputs it to the output frequency determining means 58.

〔FETブリッジ回路16、フィルタ18および開閉器20〕 [FET bridge circuit 16, filter 18 and switch 20]

図4は既述のインバータ部を示している。図4に示す構成は一例であり、斯かる構成に本発明が限定されるものではない。   FIG. 4 shows the above-described inverter unit. The configuration shown in FIG. 4 is an example, and the present invention is not limited to such a configuration.

FETブリッジ回路16はFET70、72、74、76で構成され、FET70、74で直列回路、FET72、76で直列回路が構成されている。FET70、76のゲートの共通化、FET74、72のゲートの共通化により、制御部22からスイッチング制御信号が加えられ、直流入力から交流出力として1相出力が生成され、フィルタ18に加えられる。   The FET bridge circuit 16 includes FETs 70, 72, 74, and 76. The FETs 70 and 74 form a series circuit, and the FETs 72 and 76 form a series circuit. With the common gates of the FETs 70 and 76 and the common gates of the FETs 74 and 72, a switching control signal is applied from the control unit 22, and a one-phase output is generated as an alternating current output from the direct current input and applied to the filter 18.

フィルタ18はチョークコイル78、80およびコンデンサ82で構成され、不要成分が取り除かれる。このフィルタ18の出力部には電流検出部84が設置され、この電流検出部84から分散型電源装置2の出力電流が検出される。   The filter 18 includes choke coils 78 and 80 and a capacitor 82, and unnecessary components are removed. A current detection unit 84 is installed at the output unit of the filter 18, and the output current of the distributed power supply device 2 is detected from the current detection unit 84.

開閉器20は開閉手段の一例として電磁開閉器で構成され、各相毎に接点86、88が設置されている。各接点86、88を開閉する手段として電磁ソレノイド90が備えられている。この電磁ソレノイド90に対する励磁電流は制御部22により供給され、制御される。   The switch 20 is composed of an electromagnetic switch as an example of a switching means, and contacts 86 and 88 are provided for each phase. An electromagnetic solenoid 90 is provided as means for opening and closing the contacts 86 and 88. The excitation current for the electromagnetic solenoid 90 is supplied and controlled by the control unit 22.

開閉器20の商用電源系統側には系統電圧を検出するための電圧検出部92が設置されている。この電圧検出部92には、商用電源系統10が停電している場合、分散型電源装置2の出力電圧が検出される。   A voltage detector 92 for detecting the system voltage is installed on the commercial power system side of the switch 20. The voltage detector 92 detects the output voltage of the distributed power supply device 2 when the commercial power supply system 10 has a power failure.

開閉器20にはフィルタを構成するコンデンサ94、96を介して負荷6および商用電源系統10が接続されている。コンデンサ94、96は中点接続され、その中点は商用電源系統10側に接続されている。この場合、商用電源系統10側は、単相三線式の交流である。これにより、分散型電源装置2の出力は負荷6に供給される。   A load 6 and a commercial power supply system 10 are connected to the switch 20 via capacitors 94 and 96 constituting a filter. The capacitors 94 and 96 are connected at a midpoint, and the midpoint is connected to the commercial power supply system 10 side. In this case, the commercial power system 10 side is a single-phase three-wire AC. As a result, the output of the distributed power supply device 2 is supplied to the load 6.

〔周波数シフト〕 [Frequency shift]

図5は出力電流の周波数シフト動作を示している。図5において、(A)は系統電圧の周波数を正方向にシフトした場合、(B)は系統電圧の周波数を負方向にシフトした場合を示している。   FIG. 5 shows the frequency shift operation of the output current. 5A shows a case where the frequency of the system voltage is shifted in the positive direction, and FIG. 5B shows a case where the frequency of the system voltage is shifted in the negative direction.

図5の(A)および(B)において、Vは系統電圧の波形を示す。現在の周波数fに能動信号量(周波数)fe=0.1〔Hz〕を加算(f+0.1)すると、破線で示す出力電流Iの波形は能動信号量fe=0.1〔Hz〕分だけ、周期が短くなる。つまり、出力電流Iの周波数が正方向にシフトし、f=50〔Hz〕の場合、f+0.1=50.1〔Hz〕である。   In FIGS. 5A and 5B, V indicates a waveform of the system voltage. When the active signal amount (frequency) fe = 0.1 [Hz] is added to the current frequency f (f + 0.1), the waveform of the output current I shown by the broken line is the amount corresponding to the active signal amount fe = 0.1 [Hz]. , The cycle becomes shorter. That is, when the frequency of the output current I shifts in the positive direction and f = 50 [Hz], f + 0.1 = 50.1 [Hz].

また、現在周波数fに能動信号量(周波数)fe=0.1〔Hz〕を減算(f−0.1)すると、破線で示す出力電流Iの波形は能動信号量fe=0.1〔Hz〕分だけ、周期が長くなる。つまり、出力電流Iの周波数が負方向にシフトし、f=50〔Hz〕の場合、f−0.1=49.9〔Hz〕である。   When the active signal amount (frequency) fe = 0.1 [Hz] is subtracted (f−0.1) from the current frequency f, the waveform of the output current I indicated by the broken line is the active signal amount fe = 0.1 [Hz]. ], The period becomes longer. That is, when the frequency of the output current I is shifted in the negative direction and f = 50 [Hz], f−0.1 = 49.9 [Hz].

このような周波数シフトは、系統電圧または出力電流のゼロクロス点のレベルから検出することができる。   Such a frequency shift can be detected from the level of the zero cross point of the system voltage or the output current.

〔ゼロクロスポイントの検出〕 [Detection of zero cross point]

図6はゼロクロスポイントの検出を示している。位相シフトした波形M(VまたはI)について、サンプリングされた波形の極性とそのレベル変化を検出すれば、ゼロクロスポイントPを知ることができる。また、ゼロクロスポイントP間の時間T(波形の周期)はサンプリング周波数を基準にクロック信号をカウントすることにより求めることができる。この時間Tにより、現在周波数fを検出できる。   FIG. 6 shows the detection of the zero cross point. If the polarity of the sampled waveform and its level change are detected for the phase-shifted waveform M (V or I), the zero cross point P can be known. Further, the time T (waveform period) between the zero cross points P can be obtained by counting the clock signal based on the sampling frequency. From this time T, the current frequency f can be detected.

〔周波数検出カウンタおよび平均周波数算出〕 [Frequency detection counter and average frequency calculation]

RAM34には図7に示すように、配列A、配列Bおよび配列C(図17)が構成され、配列Bは能動信号方向と同一方向に変化した回数を数える手段として周波数正方向発散カウンタ98は同一方向に変化しなかった回数を数える手段として周波数負方向発散カウンタ100とを備えている。   As shown in FIG. 7, the RAM 34 includes an array A, an array B, and an array C (FIG. 17). The array B is a means for counting the number of changes in the same direction as the active signal direction. A frequency negative direction divergence counter 100 is provided as means for counting the number of times of no change in the same direction.

〔周波数シフトおよびその検出〕 [Frequency shift and its detection]

周波数シフトおよびその検出は、出力電流目標値に能動信号周波数としてたとえば、周波数±0.1〔Hz〕の周波数バイアスを付加し、商用電源系統10の停電時に現れる周波数変化を検出する。この周波数変化の多寡により、解列か否かを判断する。この周波数シフトおよびその検出について図8、図9、図10、図11、図12、図13、図14および図15を参照する。   In the frequency shift and its detection, for example, a frequency bias of frequency ± 0.1 [Hz] is added as an active signal frequency to the output current target value, and a frequency change that appears when the commercial power supply system 10 is interrupted is detected. Based on the frequency change, it is determined whether or not the sequence is disconnected. The frequency shift and detection thereof will be described with reference to FIGS. 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14 and 15. FIG.

図8は基準周波数=50〔Hz〕の場合の周波数シフトの一例を示している。この実施の形態では加算する能動信号周波数としてたとえば、0.1〔Hz〕を設定している。図8の(A)は横軸に経過時間t、縦軸に周波数を設定することにより現在周波数fおよび目標出力周波数foutを示し、図8の(B)はサンプリングタイミングを示している。   FIG. 8 shows an example of a frequency shift when the reference frequency = 50 [Hz]. In this embodiment, for example, 0.1 [Hz] is set as the active signal frequency to be added. 8A shows the current frequency f and the target output frequency fout by setting the elapsed time t on the horizontal axis and the frequency on the vertical axis, and FIG. 8B shows the sampling timing.

この実施の形態では、サンプリングタイミングを100〔msec〕に設定するとともに、周波数シフトタイミングをサンプリングタイミングの3倍の時間300〔msec〕に設定している。   In this embodiment, the sampling timing is set to 100 [msec], and the frequency shift timing is set to 300 [msec], which is three times the sampling timing.

この例では、現在周波数fを一定と仮定し、この現在周波数fに能動信号周波数0.1〔Hz〕を加算し、または減算して目標出力周波数foutとしている。つまり、目標出力周波数foutは、300〔msec〕毎に0.1〔Hz〕の加算期間t1 と減算期間t2 とが交互に到来し、現在周波数fに対し、加算期間t1 ではfout=f+0.1=50.1〔Hz〕となり、減算期間t2ではfout=f−0.1=49.9〔Hz〕が得られている。 In this example, it is assumed that the current frequency f is constant, and the active signal frequency 0.1 [Hz] is added to or subtracted from the current frequency f to obtain the target output frequency fout. That is, for the target output frequency fout, an addition period t 1 and a subtraction period t 2 of 0.1 [Hz] alternately come every 300 [msec], and fout = fout = in the addition period t 1 with respect to the current frequency f. f + 0.1 = 50.1 [Hz], and fout = f−0.1 = 49.9 [Hz] is obtained in the subtraction period t2.

図9の(A)は現在周波数の周波数変化および能動信号周波数の固定の一例を示し、図9の(B)はサンプリングタイミングを示している。この例では、能動信号の周波数が上昇方向にある加算期間t1において、現在周波数が増加傾向を示している。この現在周波数が一定の周波数閾値として0.05〔Hz〕以上上昇した場合、その時点から一定時間の固定時間tfix を設定する。この実施の形態では固定時間tfix =1.2〔秒〕とし、この固定時間tfix で能動信号の上昇方向を固定し、現在周波数の増加傾向を監視する。図9の(A)において、fave は平均周波数を示している。そして、固定時間tfix の経過後、能動信号周波数の減算期間t2に移行している。 FIG. 9A shows an example of frequency change of the current frequency and fixation of the active signal frequency, and FIG. 9B shows sampling timing. In this example, the current frequency tends to increase during the addition period t1 in which the frequency of the active signal is increasing. When the current frequency rises by 0.05 [Hz] or more as a constant frequency threshold, a fixed time t fix of a fixed time is set from that point. In this embodiment, the fixed time t fix = 1.2 [seconds], the rising direction of the active signal is fixed at the fixed time t fix and the increasing tendency of the current frequency is monitored. In FIG. 9A, f ave indicates an average frequency. After the fixed time t fix elapses, the period shifts to an active signal frequency subtraction period t2.

図10の(A)は他の現在周波数の周波数変化および能動信号周波数の固定の一例を示し、図10の(B)はサンプリングタイミングを示している。この例では、能動信号の周波数が減少方向にある減算期間t2において、現在周波数が増加傾向を示している。この現在周波数が既述の周波数閾値として0.05〔Hz〕以上が上昇した場合、その時点から一定時間の固定時間tfix を設定する。この実施の形態では固定時間tfix =1.2〔秒〕とし、この固定時間tfix で能動信号の増加方向を固定し、現在周波数の増加傾向を監視する。図10の(A)において、fave は平均周波数を示している。そして、固定時間tfix の経過後、能動信号周波数の減算期間t2に移行している。 FIG. 10A shows an example of frequency change of another current frequency and fixed active signal frequency, and FIG. 10B shows sampling timing. In this example, the current frequency tends to increase during the subtraction period t2 in which the frequency of the active signal is decreasing. When this current frequency rises by 0.05 [Hz] or more as the above-described frequency threshold, a fixed time t fix is set for a fixed time from that point. In this embodiment, the fixed time t fix = 1.2 [seconds], the increasing direction of the active signal is fixed at the fixed time t fix and the increasing tendency of the current frequency is monitored. In FIG. 10A, f ave indicates an average frequency. After the fixed time t fix elapses, the period shifts to an active signal frequency subtraction period t2.

図11の(A)は現在周波数および目標出力周波数の周波数変化の一例を示し、図11の(B)はサンプリングタイミングを示している。この例では、現在周波数に合わせて目標出力周波数が変化することを示している。   FIG. 11A shows an example of frequency changes of the current frequency and the target output frequency, and FIG. 11B shows sampling timing. This example shows that the target output frequency changes according to the current frequency.

図12の(A)は現在周波数および目標出力周波数の周波数変化、図12の(B)はサンプリングタイミング、図12の(C)は周波数正方向発散カウンタ98の計数値の増加を示している。   12A shows the frequency change of the current frequency and the target output frequency, FIG. 12B shows the sampling timing, and FIG. 12C shows the increase in the count value of the frequency positive direction divergence counter 98.

この例では、周波数の増加期間から目標出力周波数および現在周波数が増加しており、その周波数が既述の0.05〔Hz〕以上上昇した時点から周波数の上昇を固定している。   In this example, the target output frequency and the current frequency are increased from the frequency increase period, and the frequency increase is fixed from the time when the frequency has increased by 0.05 [Hz] or more.

この場合、周波数正方向発散カウンタ98は、図12の(C)に示すように、サンプリングタイミングを計数タイミングとしてクロック信号を計数する。この計数値が所定値としてたとえば、6に到達したとき、単独運転であると判定し、警報器37に単独運転であることを表すアラームを発生させる。   In this case, as shown in FIG. 12C, the frequency positive direction divergence counter 98 counts the clock signal with the sampling timing as the counting timing. For example, when the count value reaches 6 as a predetermined value, it is determined that the operation is an independent operation, and an alarm indicating that the operation is an independent operation is generated in the alarm device 37.

図13の(A)は現在周波数および目標出力周波数の周波数変化、図13の(B)はサンプリングタイミング、図13の(C)は周波数正方向発散カウンタ98の計数値の増加、図13の(D)は周波数負方向発散カウンタ100の計数値を示している。   13A is the frequency change of the current frequency and the target output frequency, FIG. 13B is the sampling timing, FIG. 13C is the increase of the count value of the frequency positive direction divergence counter 98, FIG. D) shows the count value of the frequency negative direction divergence counter 100.

この例では、周波数の増加期間から目標出力周波数および現在周波数が増加しており、その周波数が既述の0.05〔Hz〕以上上昇した時点から周波数の上昇を固定している。   In this example, the target output frequency and the current frequency are increased from the frequency increase period, and the frequency increase is fixed from the time when the frequency has increased by 0.05 [Hz] or more.

周波数上昇の固定期間において、現在周波数および目標出力周波数の増加を停止している区間が生じ、この区間を超えた時点から現在周波数と目標出力周波数との周波数変移は0.2〔Hz〕となっている。この場合、周波数負方向発散カウンタ100の計数値は、周波数正方向発散カウンタ98の計数値1〜3の区間で0となり、周波数正方向発散カウンタ98の計数値4〜6の区間で1となる。   In the fixed period of frequency increase, there is a section where the increase of the current frequency and the target output frequency is stopped, and the frequency transition between the current frequency and the target output frequency is 0.2 [Hz] from the point when this section is exceeded. ing. In this case, the count value of the frequency negative direction divergence counter 100 becomes 0 in the interval between the count values 1 to 3 of the frequency positive direction divergence counter 98 and 1 in the interval of the count values 4 to 6 of the frequency positive direction divergence counter 98. .

この場合、周波数正方向発散カウンタ98は、図13の(C)に示すように、サンプリングタイミングを計数タイミングとしてクロック信号を計数するので、この計数値が所定値としてたとえば、6に到達したとき、単独運転であると判定し、警報器37に単独運転であることを表すアラームを発生させる。   In this case, as shown in FIG. 13C, the frequency positive direction divergence counter 98 counts the clock signal with the sampling timing as the count timing, so when this count value reaches, for example, 6 as a predetermined value, It is determined that the operation is an independent operation, and an alarm indicating that the operation is an independent operation is generated in the alarm device 37.

同様に、図14の(A)および図15の(A)は現在周波数および目標出力周波数の周波数変化、図14の(B)および図15の(B)はサンプリングタイミング、図14の(C)および図15の(C)は周波数正方向発散カウンタ98の計数値の増加、図14の(D)および図15の(D)は周波数負方向発散カウンタ100の計数値を示している。   Similarly, FIG. 14A and FIG. 15A are frequency changes of the current frequency and the target output frequency, FIG. 14B and FIG. 15B are sampling timings, and FIG. 14C. 15C shows an increase in the count value of the frequency positive direction divergence counter 98, and FIG. 14D and FIG. 15D show the count value of the frequency negative direction divergence counter 100.

図14の例では、周波数の上昇固定期間内で、周波数が一定または増加を示し、上昇後、減少に転じている。この場合、周波数低下固定の状態に移行しても、周波数正方向発散カウンタ98は、図14の(C)に示すように、サンプリングタイミングを計数タイミングとしてクロック信号を計数するので、この計数値が所定値としてたとえば、6に到達したとき、単独運転であると判定し、警報器37に単独運転であることを表すアラームを発生させる。   In the example of FIG. 14, the frequency is constant or increased within the fixed increase period of the frequency, and then starts decreasing after the increase. In this case, even if the frequency lowering is fixed, the frequency positive direction divergence counter 98 counts the clock signal with the sampling timing as the counting timing, as shown in FIG. For example, when 6 is reached as the predetermined value, it is determined that the operation is an isolated operation, and the alarm 37 indicates that the operation is an independent operation.

これに対し、図15の例では、周波数の上昇固定期間を経過すると、周波数低下状態の固定期間に移行している。300〔msec〕前の周波数と比べ、差が0.05〔Hz〕未満なので、正方向発散カウンタが“−1”されて“4”になる。このため、単独運転とは判断されず、警報器37による単独運転を表すアラームの発生はない。この場合、周波数負方向発散カウンタ100の計数値は、周波数正方向発散カウンタ98の計数値1〜3の区間で0となり、周波数正方向発散カウンタ98の計数値4、5、4の区間で1、2、3にインクリメントしている。   On the other hand, in the example of FIG. 15, when the frequency increase fixed period has elapsed, the frequency shifts to the fixed period. Since the difference is less than 0.05 [Hz] compared to the frequency before 300 [msec], the forward divergence counter is “−1” and becomes “4”. For this reason, it is not determined as an isolated operation, and an alarm indicating an isolated operation by the alarm device 37 is not generated. In this case, the count value of the frequency negative direction divergence counter 100 becomes 0 in the interval between the count values 1 to 3 of the frequency positive direction divergence counter 98 and 1 in the interval of the count values 4, 5, and 4 of the frequency positive direction divergence counter 98. 2 and 3 are incremented.

そして、図16はこれらの処理手順を示している。この処理手順では、現在周波数fに対し、±0.1〔Hz〕の周波数変化(能動信号)を与え、目標出力周波数foutを決定する(S11:図8、図11)。能動信号は300〔msec〕毎に方向を切り替える(S12:図8)。100〔msec〕毎に現在周波数と平均周波数をサンプリングする(S13:図8)。   FIG. 16 shows these processing procedures. In this processing procedure, a frequency change (active signal) of ± 0.1 [Hz] is given to the current frequency f, and the target output frequency fout is determined (S11: FIGS. 8 and 11). The direction of the active signal is switched every 300 [msec] (S12: FIG. 8). The current frequency and average frequency are sampled every 100 [msec] (S13: FIG. 8).

現在周波数と平均周波数とを比較し、周波数差が0.05〔Hz〕以上であれば、周波数が発散するように能動信号を周波数上昇方向に1.2〔秒〕間固定する(S14:図9、図10)。同様に、現在周波数と平均周波数とを比較し、周波数差が0.05〔Hz〕以下であれば、周波数が発散するように能動信号を周波数低下方向に1.2〔秒〕間固定する(S15)   The current frequency is compared with the average frequency, and if the frequency difference is 0.05 [Hz] or more, the active signal is fixed in the frequency increasing direction for 1.2 [seconds] so that the frequency diverges (S14: FIG. 9, FIG. 10). Similarly, the current frequency is compared with the average frequency, and if the frequency difference is 0.05 [Hz] or less, the active signal is fixed in the frequency decreasing direction for 1.2 [seconds] so that the frequency diverges ( S15)

1.2〔秒〕経過後、300〔msec〕毎に方向を切り替える(S16:図9、図10)。上昇方向固定中、現在周波数が100〔msec〕前の値よりも上昇していれば、周波数正方向発散カウンタ98の計数値を+1する(S17:図12)。上昇方向固定中、現在周波数が100〔msec〕前の値よりも上昇していなければ、周波数負方向発散カウンタ98を+1する(S17:図13)。また、低下方向固定中、現在周波数が100〔msec〕前の値よりも上昇していれば、周波数正方向発散カウンタ98の計数値を+1する(S18:図12)。低下方向固定中、現在周波数が100〔msec〕前の値よりも上昇していなければ、周波数負方向発散カウンタ100を+1する(S18:図13)。   After 1.2 [seconds], the direction is switched every 300 [msec] (S16: FIGS. 9 and 10). If the current frequency is higher than the value of 100 [msec] before the upward direction is fixed, the count value of the frequency positive direction divergence counter 98 is incremented by 1 (S17: FIG. 12). While the rising direction is fixed, if the current frequency does not rise above the value of 100 [msec], the frequency negative direction divergence counter 98 is incremented by 1 (S17: FIG. 13). If the current frequency is higher than the previous value of 100 [msec] while the decrease direction is fixed, the count value of the frequency positive direction divergence counter 98 is incremented by 1 (S18: FIG. 12). While the decreasing direction is fixed, if the current frequency is not higher than the previous value 100 [msec], the frequency negative direction divergence counter 100 is incremented by 1 (S18: FIG. 13).

周波数正方向発散カウンタ98の計数値が“6”にカウントされたら、単独運転能動検出アラームとする(S19:図12)。   When the count value of the frequency positive direction divergence counter 98 is counted as “6”, an independent operation active detection alarm is set (S19: FIG. 12).

周波数負方向発散カウンタ100の計数値が“1”にカウントされたら、能動信号を±0.2〔Hz〕に増加し、周波数正方向発散カウンタ98を+1する(S20:図13)。   When the count value of the frequency negative direction divergence counter 100 is counted as “1”, the active signal is increased to ± 0.2 [Hz], and the frequency positive direction divergence counter 98 is incremented by 1 (S20: FIG. 13).

周波数負方向発散カウンタ100の計数値が“2”または“4”にカウントされたら、固定方向を逆転させ、周波数正方向発散カウンタ98を+1する(S21:図14)。周波数正方向発散カウンタ98と周波数負方向発散カウンタ100は固定時間1.2〔秒〕経過後に0にリセットする(S22)。   When the count value of the frequency negative direction divergence counter 100 is counted to “2” or “4”, the fixed direction is reversed and the frequency positive direction divergence counter 98 is incremented by 1 (S21: FIG. 14). The positive frequency direction divergence counter 98 and the negative frequency direction divergence counter 100 are reset to 0 after a fixed time of 1.2 [seconds] (S22).

周波数正方向発散カウンタ98の計数値が“5”以上に到達すれば、現在周波数fと300〔msec〕前の周波数との差が0.05〔Hz〕未満ならば、周波数正方向発散カウンタ98を−1にする(S23:図15)。   If the count value of the frequency positive direction divergence counter 98 reaches “5” or more, the frequency positive direction divergence counter 98 is determined if the difference between the current frequency f and the frequency before 300 [msec] is less than 0.05 [Hz]. Is set to -1 (S23: FIG. 15).

〔平均周波数の算出〕 [Calculation of average frequency]

図17は既述の配列Bおよび配列Cを用いた平均周波数の算出例を示している。図17において、各記号は、
n : 現在周波数f
n -1 : 1サイクル前の周波数f
n -2 : 2サイクル前の周波数f



n -79 : 79サイクル前の周波数f

ave m : fn -79 〜fn -70 の平均値
ave m-1 : 200〔msec〕前の平均値fave
ave m-2 : 400〔msec〕前の平均値fave
である。
FIG. 17 shows an example of calculating the average frequency using the array B and the array C described above. In FIG. 17, each symbol is
f n : current frequency f
f n -1 : frequency f one cycle before
f n -2 : frequency f two cycles before



f n -79 : frequency f before 79 cycles

f ave ' m : average value of f n -79 to f n -70 f ave ' m-1 : average value f ave 'before 200 [msec]
f ave ' m-2 : Average value f ave ' before 400 [msec]
It is.

配列Bおよび配列Cは既述の通り、RAM34に設定され、配列Bには記憶番号No.1〜No.80の80個の記憶欄が設定されている。各記憶欄には記憶値fn が格納される。 The array B and the array C are set in the RAM 34 as described above, and the storage number No. 1-No. 80 storage fields of 80 are set. A storage value f n is stored in each storage column.

この記憶値fn から10個の記憶値fn-79〜fn-70が抽出され、平均値fave ’が算出される。この平均サブ周波数fave ’を200〔msec〕毎に取り込む。取り込んだ平均サブ周波数fave ’は配列Cに格納される。この平均サブ周波数fave ’は、fn -79 〜fn -70 の平均値、200〔msec〕前の平均値fave ’、400〔msec〕前の平均値fave ’の3つである。 Ten stored values f n-79 to f n-70 are extracted from the stored value f n to calculate an average value f ave ′. The average sub-frequency f ave ′ is taken every 200 [msec]. The acquired average sub-frequency f ave ′ is stored in the array C. The average sub frequency f ave 'has an average value of f n -79 ~f n -70, 200 [msec] previous average value f ave', is three 400 [msec] previous average value f ave ' .

そこで、配列Cには記憶番号No.1〜No.3の3個の記憶欄が設定されており、3個の平均サブ周波数fave m-2 、fave m-1 、fave m が格納される。これら3個の記憶値から平均周波数fave が算出される。この平均周波数fave の算出に配列Bに示すように、所定数の記憶値としてたとえば、80個の記憶値を用いているので、周波数の変化に一定値以上の遅延を持たせることができ、短時間での変動誤差や、単独運転の検出誤差を回避できる。 Therefore, the storage number No. 1-No. 3, three storage fields are set, and three average sub-frequency f ave ' m-2 , f ave ' m-1 and f ave ' m are stored. The average frequency f ave is calculated from these three stored values. As shown in the array B in the calculation of the average frequency f ave , for example, 80 stored values are used as the predetermined number of stored values, so that the change in frequency can have a delay of a certain value or more, Variation errors in a short time and detection errors in isolated operation can be avoided.

この平均周波数fave の検出の処理手順について図18を参照する。図18は周波数検出の処理手順を示している。 The processing procedure for detecting the average frequency f ave will be described with reference to FIG. FIG. 18 shows a processing procedure of frequency detection.

この周波数検出の処理手順は本発明の制御プログラムおよび制御方法の一例であって、この処理手順において、処理に用いられる各データは次のとおりである。   This frequency detection processing procedure is an example of the control program and control method of the present invention. In this processing procedure, each data used for processing is as follows.

t: アップクロスからの経過時間
T: 系統電圧1サイクル時間
A: 1サイクル時間保持用配列(12個分まで)
ave : 1サイクル時間平均値
max : 配列Aに記憶されている値の最大値
min : 配列Aに記憶されている値の最小値
sum : 配列Aに記憶されている値の合計値
f: 現在周波数
B: 現在周波数保持用配列(80個分まで)
ave ’: 配列Bに記憶されている値のうち1〜10番目に古い値の平均値
ave : 平均周波数
C:fave ’ 保持用配列(3個分まで)
t: Elapsed time from up cross T: System voltage 1 cycle time A: Array for holding 1 cycle time (up to 12)
T ave : 1 cycle time average value T max : Maximum value stored in array A T min : Minimum value stored in array A T sum : Total value stored in array A f: Current frequency B: Current frequency holding array (up to 80)
f ave ': average value of the first to tenth oldest values stored in array B f ave : average frequency C: f ave ' holding array (up to 3)

この処理手順では、周波数検出に当たって、系統電圧値を取得する(S31)。この系統電圧値の取得では経過時間のカウント(t←t+1)を行い(S32)、このカウントは現在時刻を表すカウント値をインクリメントする。   In this processing procedure, a system voltage value is acquired for frequency detection (S31). In this system voltage value acquisition, the elapsed time is counted (t ← t + 1) (S32), and this count increments a count value representing the current time.

アップクロスを検出したか否かを判断する(S33)。アップクロスであれば(S33のYES)、1サイクル時間の確定を行う(S34)。このステップではT←t 経過時間のリセットt←0を行う。   It is determined whether or not an up cross has been detected (S33). If it is an up cross (YES in S33), one cycle time is determined (S34). In this step, T ← t The elapsed time is reset t ← 0.

系統電圧1サイクル時間Tを記憶手段の配列Aに記憶する(ステップS35)。この記憶処理にはデータ更新を行い、つまり、最も古いデータを破棄し、過去12個分まで保持する処理を行う。   The system voltage 1 cycle time T is stored in the array A of the storage means (step S35). In this storage processing, data is updated, that is, processing for discarding the oldest data and holding up to the past 12 is performed.

配列Aに記憶されている12個分のデータから1サイクル時間の平均値Tave を求める(S36)。この平均値Tave は最大値および最小値を除いた残りの10個の時間データの平均である。この平均値Tave は、
ave =(TSum −Tmax −Tmin )÷10 ・・・(1)
より求める。
An average value T ave for one cycle time is obtained from 12 pieces of data stored in the array A (S36). This average value T ave is an average of the remaining 10 time data excluding the maximum value and the minimum value. This average value T ave is
T ave = (T Sum −T max −T min ) ÷ 10 (1)
Ask more.

この平均値Tave を用いて現在の系統周波数を算出する(S37)。現在の系統周波数fは、平均値Tave の逆数であり、
f=1/Tave ・・・(2)
から求められる。
The current system frequency is calculated using the average value Tave (S37). The current system frequency f is the reciprocal of the average value T ave ,
f = 1 / T ave (2)
It is requested from.

現在周波数fを配列Bに記憶する(S38)。この記憶処理にはデータ更新を行ない、つまり、最も古いデータを破棄し、過去80個分まで保持する。   The current frequency f is stored in the array B (S38). Data is updated in this storage process, that is, the oldest data is discarded and the past 80 data are retained.

配列Bに記憶されている80個分のうち、最も古い方から10個のデータについての平均値fave ’を求める(S39)。この平均値fave ’は、1番古いデータから10番目に古いデータまでの平均である。 The average value f ave ′ for the 10 oldest data among the 80 stored in the array B is obtained (S39). This average value f ave ′ is an average from the oldest data to the 10th oldest data.

さらに、平均値fave が算出周期であるか否かを判断する(S40)。平均値fave が算出周期であれば(S40のYES)、この平均値fave ’を配列Cに記憶する(S41)。この記憶処理では最も古いデータを破棄し、過去3個分まで保持する。 Further, it is determined whether or not the average value f ave is the calculation cycle (S40). If the average value f ave is the calculation cycle (YES in S40), the average value f ave ′ is stored in the array C (S41). In this storage process, the oldest data is discarded and the past three are retained.

そして、配列Cに記憶されている3個のデータから平均値fave を決定する(S42)。この場合、配列Cにあるデータから最大値と最小値を除いて残った1つのデータをfave に決定し、ステップS31にリターンする。 Then, the average value f ave is determined from the three pieces of data stored in the array C (S42). In this case, one data remaining after removing the maximum value and the minimum value from the data in the array C is determined as f ave , and the process returns to step S31.

ステップS40において、平均値fave が算出周期でなければ(S40のNO)、ステップS31にリターンし、系統電圧値を取得し、上記の処理手順を実行する。 In step S40, if the average value f ave is not the calculation cycle (NO in S40), the process returns to step S31, the system voltage value is acquired, and the above processing procedure is executed.

〔基本動作〕 〔basic action〕

図19は、基本動作の処理手順を示している。この処理手順は本発明の制御プログラムおよび制御方法の一例であって、この処理手順では、電源投入の後、イニシャライズを行ない(S101)、動作指示の有無を監視する(S102)。動作指示があれば(S102のYES)、動作指示が発電であるか否かを判断する(S103)。動作指示が発電であれば(S103のYES)、現在の状態が発電および並列中であるかを判断する(S104)。   FIG. 19 shows a processing procedure for basic operations. This processing procedure is an example of the control program and the control method of the present invention. In this processing procedure, after power-on, initialization is performed (S101) and the presence / absence of an operation instruction is monitored (S102). If there is an operation instruction (YES in S102), it is determined whether or not the operation instruction is power generation (S103). If the operation instruction is power generation (YES in S103), it is determined whether the current state is power generation and parallel (S104).

発電および並列中でなければ(S104のNO)、再連系待機時間が経過しているか否かを判断し(S105)、再連系待機時間が経過していれば(S105のYES)、発電および並列を開始し(S106)、ステップS102に戻る。   If power generation and parallel operation are not being performed (NO in S104), it is determined whether or not the reconnection standby time has elapsed (S105). If the reconnection standby time has elapsed (YES in S105), power generation is performed. Then, parallel processing is started (S106), and the process returns to step S102.

ステップS102において、動作指示がなければ(S102のNO)、現在の状態が発電および並列中であるかを判断する(S107)。発電および並列中であれば(S107のYES)、発電および並列を継続し(S108)、ステップS102に戻る。   If there is no operation instruction in step S102 (NO in S102), it is determined whether the current state is power generation and parallel (S107). If power generation and parallel are being performed (YES in S107), power generation and parallel are continued (S108), and the process returns to step S102.

ステップS107において、発電および並列中でなければ(S107のNO)、解列中であるから、その解列を継続し(S109)、ステップS102に戻る。   In step S107, if power generation and parallel operation are not being performed (NO in S107), since the disconnection is in progress, the disconnection is continued (S109) and the process returns to step S102.

また、ステップS103において、動作指示が発電でなければ(S103のNO)、その動作指示に対する処理を実行し(S110)、ステップS102に戻る。   In step S103, if the operation instruction is not power generation (NO in S103), processing for the operation instruction is executed (S110), and the process returns to step S102.

〔周波数シフト動作〕 [Frequency shift operation]

図20、図21および図22は、周波数シフトの処理手順を示している。この処理手順は、図8〜15におけるサンプリングタイミング(例えば100〔ms〕毎)に実行される。図20、図21および図22中のA、Bはフローチャート間の連結子を示している。   20, FIG. 21 and FIG. 22 show the processing procedure of the frequency shift. This processing procedure is executed at the sampling timing (for example, every 100 [ms]) in FIGS. A, B in FIGS. 20, 21 and 22 show connectors between the flowcharts.

この処理手順では、解列中であるか否かを判断し(S111)、解列中であれば(S111のYES)、周波数正方向発散カウンタ98、周波数負方向発散カウンタ100のそれぞれをリセット(a←0、b←0)するとともに、能動信号方向固定フラグをOFFとし、能動信号量feを0.1〔Hz〕に戻し(S112)、この処理を終了する。能動信号方向固定フラグのOFFは、一定周期で能動信号方向を切り替えることを意味している。   In this processing procedure, it is determined whether or not the line is being disconnected (S111). If the line is being disconnected (YES in S111), the frequency positive direction divergence counter 98 and the frequency negative direction divergence counter 100 are reset ( a ← 0, b ← 0), the active signal direction fixing flag is turned OFF, the active signal amount fe is returned to 0.1 [Hz] (S112), and this process is terminated. The OFF of the active signal direction fixing flag means that the active signal direction is switched at a constant period.

解列中でなければ(S111のNO)、現在周波数fを検出し(S113)、能動信号方向固定フラグがONであるか否かを判断する(S114)。この場合、能動信号方向固定フラグのONは、一定周期で能動信号方向を切り替えないことを意味している。この能動信号固定フラグがONであれば(S114のYES)、現在周波数fが能動信号方向に変化した否かを判断する(S115)。   If the line is not being disconnected (NO in S111), the current frequency f is detected (S113), and it is determined whether the active signal direction fixing flag is ON (S114). In this case, ON of the active signal direction fixed flag means that the active signal direction is not switched at a constant period. If the active signal fixing flag is ON (YES in S114), it is determined whether or not the current frequency f has changed in the active signal direction (S115).

現在周波数fが能動信号方向に変化した場合には(S115のYES)、a←a+1にインクリメントし(S116)、aが所定値たとえば、5以上であるか否かを判断する(S117)。   If the current frequency f changes in the direction of the active signal (YES in S115), a ← a + 1 is incremented (S116), and it is determined whether a is a predetermined value, for example, 5 or more (S117).

aが所定値たとえば、5以上であれば(S117のYES)、現在周波数fが一定値以上発散したか否かを判断する(S118)。現在周波数fが一定値以上発散していれば(S118のYES)、a=6であるか否かを判断する(S119)。現在周波数fが一定値以上発散していなければ(S118のNO)、周波数正方向発散カウンタ98のカウント値aをa←a−1にディクリメントする(S120)。   If a is a predetermined value, for example, 5 or more (YES in S117), it is determined whether or not the current frequency f has diverged more than a certain value (S118). If the current frequency f diverges more than a certain value (YES in S118), it is determined whether a = 6 (S119). If the current frequency f does not diverge more than a certain value (NO in S118), the count value a of the frequency positive direction divergence counter 98 is decremented to a ← a−1 (S120).

周波数正方向発散カウンタ98のカウント値aが“5”以上でない(S117のNO)、またはa←a−1にディクリメントの後(S120)、またはa≠6(S119のNO)の何れかであれば、能動信号として+feまたは−feを記憶し、この処理を終了する。また、a=6(S119のYES)であれば、解列とし(S122)、この処理を終了する。   Either the count value a of the frequency positive direction divergence counter 98 is not "5" or more (NO in S117), after decrementing to a ← a-1 (S120), or a ≠ 6 (NO in S119). If there is, + fe or -fe is stored as an active signal, and this process is terminated. If a = 6 (YES in S119), the process is terminated (S122), and this process ends.

能動信号固定フラグがONでなければ(S114のNO)、現在周波数fから平均周波数fave を減算した値が所定周波数範囲±0.05〔Hz〕以上か否かを判断する(S123)。f−fave が±0.05〔Hz〕以上であれば(S123のYES)、以下の処理を行う(S124)。この場合、周波数変動が+0.05〔Hz〕以上であれば能動信号方向を上昇方向にし、周波数変動が−0.05〔Hz〕以下であれば能動信号方向を低下方向にする。また、能動信号方向固定フラグをONとし、一定時間の計測をスタートする。 If the active signal fixing flag is not ON (NO in S114), it is determined whether or not the value obtained by subtracting the average frequency f ave from the current frequency f is equal to or greater than a predetermined frequency range ± 0.05 [Hz] (S123). If ffave is ± 0.05 [Hz] or more (YES in S123), the following processing is performed (S124). In this case, if the frequency fluctuation is +0.05 [Hz] or more, the active signal direction is set to the rising direction, and if the frequency fluctuation is -0.05 [Hz] or less, the active signal direction is set to the decreasing direction. Further, the active signal direction fixing flag is turned ON, and measurement for a certain time is started.

周波数正方向発散カウンタ98のカウント値aをa←(a+1)にインクリメントし(S125)、能動信号として+feまたは−feを記憶し(S126)、この処理を終了する。   The count value a of the frequency positive direction divergence counter 98 is incremented to a ← (a + 1) (S125), + fe or −fe is stored as an active signal (S126), and this process is terminated.

f−fave が±0.05〔Hz〕以上でなければ(S123のNO)、能動信号方向切替周期であるか否かを判断する(S127)。能動信号方向切替周期であれば(S127のYES)、能動信号方向が上昇方向か否かを判断する(S128)。能動信号方向が上昇方向であれば(S128のYES)、能動信号方向を低下方向にし(S129)、能動信号方向が上昇方向でなければ(S128のNO)、能動信号方向を上昇方向にする(S130)。 If f-f ave is not ± 0.05 [Hz] or more (NO in S123), it is determined whether or not it is the active signal direction switching period (S127). If it is the active signal direction switching cycle (YES in S127), it is determined whether or not the active signal direction is the upward direction (S128). If the active signal direction is the upward direction (YES in S128), the active signal direction is the downward direction (S129). If the active signal direction is not the upward direction (NO in S128), the active signal direction is the upward direction (S128). S130).

また、能動信号方向切替周期でなければ(S127のNO)、既述したように能動信号として+feまたは−feを記憶し、(S131)、この処理を終了する。   If it is not the active signal direction switching cycle (NO in S127), + fe or -fe is stored as the active signal as described above (S131), and this process is terminated.

系統周波数fが能動信号方向に変化していなければ(S115のNO)、周波数負方向発散カウンタ100のカウント値bをb←b+1にインクリメントし、能動信号量feを0.2〔Hz〕にする(S132)。   If the system frequency f does not change in the active signal direction (NO in S115), the count value b of the frequency negative direction divergence counter 100 is incremented to b ← b + 1, and the active signal amount fe is set to 0.2 [Hz]. (S132).

周波数負方向発散カウンタ100のカウント値bがb=1であるか否かを判断し(S133)、b=1でなければ(S133のNO)、bがb=2またはb=4のいずれかであるか否かを判断する(S134)。   It is determined whether or not the count value b of the frequency negative direction divergence counter 100 is b = 1 (S133). If b = 1 is not set (NO in S133), b is either b = 2 or b = 4. It is determined whether or not (S134).

bがb=2またはb=4のいずれかであれば(S134のYES)、能動信号方向が上昇方向か否かを判断する(S135)。能動信号方向が上昇方向であれば(S135のYES)、能動信号方向を低下方向にし(S136)、能動信号方向が上昇方向でなければ(S135のNO)、能動信号方向を上昇方向にする(S137)。   If b is either b = 2 or b = 4 (YES in S134), it is determined whether or not the active signal direction is the upward direction (S135). If the active signal direction is the upward direction (YES in S135), the active signal direction is the downward direction (S136). If the active signal direction is not the upward direction (NO in S135), the active signal direction is the upward direction (S135). S137).

a←a+1にインクリメントし(S138)、aが所定値たとえば、5以上であるか否かを判断する(S139)。S133において、b=1(S133のYES)の場合も同様である。   A ← a + 1 is incremented (S138), and it is determined whether a is a predetermined value, for example, 5 or more (S139). The same applies to the case of b = 1 (YES in S133) in S133.

aが所定値としてたとえば、5以上であれば(S139のYES)、現在周波数fが一定値以上発散したか否かを判断する(S140)。現在周波数fが一定値以上発散していれば(S140のYES)、a=6であるか否かを判断する(S141)。現在周波数fが一定値以上発散していなければ(S140のNO)、周波数正方向発散カウンタ98のカウント値aをa←a−1にディクリメントする(S142)。   If a is a predetermined value, for example, 5 or more (YES in S139), it is determined whether or not the current frequency f has diverged more than a certain value (S140). If the current frequency f diverges above a certain value (YES in S140), it is determined whether a = 6 (S141). If the current frequency f does not diverge more than a predetermined value (NO in S140), the count value a of the frequency positive direction divergence counter 98 is decremented to a ← a−1 (S142).

周波数正方向発散カウンタ98のカウント値aが5以上でない(S139のNO)、またはa←a−1にディクリメントの後(S142)、またはa≠6(S141のNO)の何れかであれば、能動信号として+feまたは−feを記憶し(S143)、この処理を終了する。また、a=6(S141のYES)であれば、解列とし(S144)、この処理を終了する。   If the count value a of the frequency positive direction divergence counter 98 is not 5 or more (NO in S139), or after a decrement to a ← a−1 (S142), or a ≠ 6 (NO in S141) Then, + fe or -fe is stored as an active signal (S143), and this process is terminated. If a = 6 (YES in S141), the process is terminated (S144), and the process ends.

bがb=2またはb=4のいずれでもない場合(S134のNO)、一定時間の経過を判断し(S145)、一定時間が経過すれば(S145のYES)、能動信号方向固定フラグをOFFとし、能動信号量feを0.1〔Hz〕に戻す(S146)。この処理の後または一定時間が経過していなければ(S145のNO)、既述のように能動信号として+feまたは−feを記憶し(S147)、この処理を終了する。   If b is neither b = 2 nor b = 4 (NO in S134), the elapse of a certain time is judged (S145), and if the certain time elapses (YES in S145), the active signal direction fixing flag is turned OFF. The active signal amount fe is returned to 0.1 [Hz] (S146). After this process or if a certain time has not elapsed (NO in S145), + fe or -fe is stored as an active signal as described above (S147), and this process is terminated.

〔他の実施の形態〕 [Other Embodiments]

図23は周期処理の他の実施の形態を示している。この処理手順では1〔msec〕を単位とする周期処理を行う。   FIG. 23 shows another embodiment of the periodic process. In this processing procedure, periodic processing is performed in units of 1 [msec].

この処理手順では、ゼロクロス検出フラグがONしているか否かを判定し(S201)、ゼロクロス検出フラグがONであれば(S201のYES)、ゼロクロス検出フラグクリアとし(S202)、100〔μsec〕の割り込み回数を配列Aに保存する(S203)。割込み回数×100〔μsec〕により、系統電圧1サイクル時間Tを求めることができる。   In this processing procedure, it is determined whether or not the zero-cross detection flag is ON (S201). If the zero-cross detection flag is ON (YES in S201), the zero-cross detection flag is cleared (S202), and 100 [μsec]. The number of interruptions is stored in array A (S203). The system voltage 1 cycle time T can be obtained from the number of interruptions × 100 [μsec].

過去12回分の周波数検出のうち、最大値、最小値をカットした残りの10回分の100〔μsec〕の割り込み回数の合計値を算出する(S204)。この割込み回数合計値は、1サイクル時間平均値Tave に相当する。割り込み回数の合計値より現在周波数を算出する(S205)。そして、割り込み回数の合計値より位相加算量を算出し(S206)、この処理を終了する。 Among the past 12 frequency detections, the total value of the number of interruptions of 100 [μsec] for the remaining 10 times with the maximum value and the minimum value cut is calculated (S204). This total number of interrupts corresponds to the average value T ave for one cycle time. The current frequency is calculated from the total number of interrupts (S205). Then, the amount of phase addition is calculated from the total number of interrupts (S206), and this process ends.

ステップS201において、ゼロクロス検出フラグがONでなければ、この処理を終了する。   In step S201, if the zero cross detection flag is not ON, this process is terminated.

また、図24は周期処理の他の実施の形態を示している。この処理手順では100〔μsec〕を単位とする周期処理を行う。   FIG. 24 shows another embodiment of the periodic process. In this processing procedure, periodic processing is performed in units of 100 [μsec].

この処理手順では、100〔μsec〕割り込み回数を+1する(S211)。これはアップクロスからの経過時間をカウントしていることに相当する。現在位相更新処理を行う(S212)。この現在位相更新処理では、(1)位相加算量を加え、(2)図20〜22の周波数処理により決められた能動信号を加える。   In this processing procedure, the number of interruptions of 100 [μsec] is incremented by 1 (S211). This corresponds to counting the elapsed time from the up cross. Current phase update processing is performed (S212). In this current phase update process, (1) a phase addition amount is added, and (2) an active signal determined by the frequency process of FIGS.

そして、系統電圧値を取得し(S213)、ダウンクロス検出済みか否かを判定する(S214)。ダウンクロスが検出済みであれば(S214のYES)、系統電圧が4回連続でプラス値であるか否かを判定する(S215)。   Then, the system voltage value is acquired (S213), and it is determined whether or not the down cross has been detected (S214). If the down cross has been detected (YES in S214), it is determined whether or not the system voltage is a positive value for four consecutive times (S215).

系統電圧が4回連続でプラス値であれば(S215のYES)、ダウンクロス検出未にし(S216)、ゼロクロス検出フラグをONにする(S217)。100〔μsec〕割り込み回数をRAM34のバッファに保存し(S218)、100〔μsec〕割り込み回数を0クリアにし(S219)、位相をリセットし(S220)、この処理を終了する。   If the system voltage is a positive value for four consecutive times (YES in S215), down cross detection is not performed (S216), and the zero cross detection flag is turned ON (S217). The number of 100 [μsec] interrupts is stored in the buffer of the RAM 34 (S218), the number of 100 [μsec] interrupts is cleared to 0 (S219), the phase is reset (S220), and this process is terminated.

また、ステップS214において、ダウンクロスが検出済みでなければ(S214のNO)、系統電圧が4回連続でマイナス値であるか否かを判定する(S221)。系統電圧が4回連続でマイナス値であれば(S221のYES)、ダウンクロス検出済みにし(S222)、この処理を終了する。   In step S214, if a down cross has not been detected (NO in S214), it is determined whether or not the system voltage is a negative value for four consecutive times (S221). If the system voltage is a negative value for four consecutive times (YES in S221), the down cross is detected (S222), and this process is terminated.

ステップS215において、系統電圧が4回連続でプラス値でなければ(S215のNO)、また、ステップS221において、系統電圧が4回連続でマイナス値でなければ(S221のNO)、この処理を終了する。   In step S215, if the system voltage is not a positive value for four consecutive times (NO in S215), or if the system voltage is not a negative value in four consecutive times in step S221 (NO in S221), the process is terminated. To do.

このような処理手順を用いても、上記実施の形態と同様の分散型電源装置、その制御プログラムおよびその制御方法の処理を行うことができる。   Even using such a processing procedure, it is possible to perform processing of the distributed power supply apparatus, its control program, and its control method similar to those of the above-described embodiment.

〔他の実施の形態〕 [Other Embodiments]

(1) 上記実施の形態では周波数変動を求めるためのデータ構造の一例として配列を示したが、周波数変動を求めるデータ構造は配列以外であってもよい。   (1) In the above embodiment, an array is shown as an example of a data structure for obtaining frequency fluctuations. However, the data structure for obtaining frequency fluctuations may be other than the array.

(2) 配列A、配列Bおよび配列CはRAM34に格納しているが、電源遮断時、最終データをRAM34からEEPROM32に格納し、スタート時にEEPROM32にあるデータを初期値として用いてもよい。   (2) Although the arrays A, B and C are stored in the RAM 34, the final data may be stored in the EEPROM 32 from the RAM 34 when the power is shut off, and the data in the EEPROM 32 may be used as the initial value at the start.

以上説明したように、本発明の最も好ましい実施の形態等について説明したが、本発明は、上記記載に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載され、又は明細書に開示された発明の要旨に基づき、当業者において様々な変形や変更が可能であることは勿論であり、斯かる変形や変更が、本発明の範囲に含まれることは言うまでもない。
As described above, the most preferable embodiment and the like of the present invention have been described. However, the present invention is not limited to the above description, and is described in the claims or disclosed in the specification. It goes without saying that various modifications and changes can be made by those skilled in the art based on the above gist, and such modifications and changes are included in the scope of the present invention.

この発明は周波数シフト方式により単独運転か否かを判断する分散型電源装置または分散型電源装置を含む電源システムにおいて、単独運転か否かの判断を迅速且つ適正化し、信頼性の高い系統連系運転を実現する。
The present invention relates to a distributed power supply or a power supply system including a distributed power supply that determines whether or not isolated operation is performed by a frequency shift method. Realize driving.

2 分散型電源装置
4 電力源
6 負荷
8 遮断機
10 商用電源系統
12 整流器
14 昇圧回路
16 FETブリッジ回路
18 フィルタ
20 開閉器
22 制御部
24 プロセッサ
26 IOポート
28 AD変換器
30 ROM
32 EEPROM
34 RAM
36 クロック発振器
37 警報器
42 エンジン
44 発電機
46 排気経路
48 排気熱交換機
50 排熱回収経路
52 排熱回収熱交換機
54 余剰電力ヒータ
56 周波数検出手段
58 出力周波数決定手段
60 出力電流制御手段
62 周期タイマ
64 単独運転検出部
66 単独運転判定手段
68 能動信号決定手段
84 電流検出部
86、88 接点
90 電磁ソレノイド
92 電圧検出部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 2 Distributed type power supply device 4 Electric power source 6 Load 8 Circuit breaker 10 Commercial power supply system 12 Rectifier 14 Booster circuit 16 FET bridge circuit 18 Filter 20 Switch 22 Controller 24 Processor 26 IO port 28 AD converter 30 ROM
32 EEPROM
34 RAM
Reference Signs List 36 Clock oscillator 37 Alarm 42 Engine 44 Generator 46 Exhaust path 48 Exhaust heat exchanger 50 Exhaust heat recovery path 52 Exhaust heat recovery heat exchanger 54 Surplus power heater 56 Frequency detection means 58 Output frequency determination means 60 Output current control means 62 Period timer 64 Isolated operation detection unit 66 Isolated operation determination unit 68 Active signal determination unit 84 Current detection unit 86, 88 Contact 90 Electromagnetic solenoid 92 Voltage detection unit

Claims (3)

電力源からの給電を受けて交流出力を生成し、並列時に閉じて前記交流出力を商用電源系統および負荷に供給し、解列時に開いて前記商用電源系統および前記負荷への供給を遮断する開閉手段と、
サイクル毎に取得した系統電圧の周波数を所定数記憶するとともに、この記憶された周波数の最も古い方から所定サイクル分の周波数を平均して算出した平均サブ周波数を所定時間毎に取込み、この所定時間毎の平均サブ周波数を平均して算出した平均周波数を記憶する記憶手段と、
所定時間毎に極性が変化する能動信号を付与して前記系統電圧に周波数変化を付与し、
前記系統電圧の周波数と前記平均周波数の差が所定値以上に変化した際に、所定時間だけ周波数変化の増加または減少を固定して系統電圧の周波数の増加または減少を監視し、検出周波数変化が所定範囲を超えた状態が継続した場合に単独運転中であると判定する判定手段と、
単独運転であるとの前記判定手段の判定結果に応じて前記開閉手段を開き、前記並列から前記解列に制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする分散型電源装置。
Opening and closing to generate AC output upon receiving power supply from a power source, close the parallel power supply to supply the AC output to the commercial power supply system and the load, and open when disconnected to cut off the supply to the commercial power supply system and the load Means,
A predetermined number of grid voltage frequencies acquired for each cycle are stored, and an average sub-frequency calculated by averaging the frequencies for a predetermined cycle from the oldest stored frequency is taken every predetermined time, and this predetermined time Storage means for storing an average frequency calculated by averaging the average sub-frequency for each;
Give an active signal whose polarity changes every predetermined time to give a frequency change to the system voltage,
When the difference between the frequency of the system voltage and the average frequency changes to a predetermined value or more, the increase or decrease of the frequency change is fixed for a predetermined time to monitor the increase or decrease of the system voltage frequency, and the detected frequency change is detected. A determination means for determining that the vehicle is operating independently when the state exceeding the predetermined range continues;
Control means for opening and closing the opening and closing means according to the determination result of the determination means that it is a single operation, and controlling from the parallel to the disconnection,
A distributed power supply device comprising:
電力源からの給電を受けて交流出力を生成し、並列時に閉じて前記交流出力を商用電源系統および負荷に供給し、解列時に開いて前記商用電源系統および前記負荷への供給を遮断する開閉手段を備える分散型電源装置の制御プログラムであって、前記分散型電源装置に搭載されるコンピュータに、
サイクル毎に取得した系統電圧の周波数を記憶手段に所定数記憶するとともに、この記憶された周波数の最も古い方から所定サイクル分の周波数を平均して算出した平均サブ周波数を所定時間毎に取込み、この所定時間毎の平均サブ周波数を平均して算出した平均周波数を前記記憶手段に記憶する機能と、
所定時間毎に極性が変化する能動信号を付与して前記系統電圧に周波数変化を付与する機能と、
前記系統電圧の周波数と前記平均周波数の差が所定値以上に変化した際に、所定時間だけ周波数変化の増加または減少を固定して系統電圧の周波数の増加または減少を監視する機能と、
検出周波数変化が所定範囲を超えた状態が継続した場合に単独運転中であると判定する機能と、
を前記コンピュータで実現することを特徴とする分散型電源装置の制御プログラム。
Opening and closing to generate AC output upon receiving power supply from a power source, close the parallel power supply to supply the AC output to the commercial power supply system and the load, and open when disconnected to cut off the supply to the commercial power supply system and the load A control program for a distributed power supply device comprising means for a computer mounted on the distributed power supply device,
Store a predetermined number of grid voltage frequencies acquired for each cycle in the storage means, and take in the average sub-frequency calculated by averaging the frequency for a predetermined cycle from the oldest stored frequency every predetermined time, a function of storing average frequency of calculation of the average sub-frequency in each predetermined time on average the Symbol 憶手 stage,
A function of giving an active signal whose polarity changes every predetermined time to give a frequency change to the system voltage;
A function of monitoring the increase or decrease in the frequency of the system voltage by fixing the increase or decrease in the frequency change for a predetermined time when the difference between the frequency of the system voltage and the average frequency is changed to a predetermined value or more;
A function that determines that the operation is being performed independently when the detected frequency change exceeds a predetermined range; and
Is realized by the computer. A control program for a distributed power supply apparatus.
電力源からの給電を受けて交流出力を生成し、並列時には閉じて前記交流出力を商用電源系統および負荷に供給し、解列時には開いて前記商用電源系統および前記負荷への供給を遮断する工程と、
サイクル毎に取得した系統電圧の周波数を記憶手段に所定数記憶するとともに、この記憶された周波数の最も古い方から所定サイクル分の周波数を平均して算出した平均サブ周波数を所定時間毎に取込み、この所定時間毎の平均サブ周波数を平均して算出した平均周波数を前記記憶手段に記憶する工程と、
所定時間毎に極性が変化する能動信号を付与して前記系統電圧に周波数変化を付与し、前記系統電圧の周波数と前記平均周波数の差が所定値以上に変化した際に、所定時間だけ周波数変化の増加または減少を固定して系統電圧の周波数の増加または減少を監視し、検出周波数変化が所定範囲を超えた状態が継続した場合に単独運転中であると判定する工程と、
単独運転であるとの判定結果に応じて前記並列から前記解列に制御する工程と、
を備えることを特徴とする分散型電源装置の制御方法。
A process of generating an AC output by receiving power supply from a power source, closing in parallel and supplying the AC output to a commercial power supply system and a load, and opening in disconnection to cut off supply to the commercial power supply system and the load When,
Store a predetermined number of grid voltage frequencies acquired for each cycle in the storage means, and take in the average sub-frequency calculated by averaging the frequency for a predetermined cycle from the oldest stored frequency every predetermined time, a step of storing the average frequency of calculation of the average sub-frequency in each predetermined time on average the Symbol 憶手 stage,
A frequency change is applied to the system voltage by applying an active signal whose polarity changes every predetermined time, and when the difference between the frequency of the system voltage and the average frequency changes to a predetermined value or more, the frequency changes for a predetermined time. Monitoring the increase or decrease of the system voltage frequency while fixing the increase or decrease of the system voltage, and determining that the operation is isolated when the detected frequency change exceeds the predetermined range; and
A step of controlling from the parallel to the disengagement according to the determination result that it is an isolated operation;
A control method for a distributed power supply apparatus, comprising:
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2015192512A (en) * 2014-03-27 2015-11-02 山洋電気株式会社 Power conversion device, isolated operation detection method, isolated operation detection device, and isolated operation detection program
JP6366339B2 (en) * 2014-04-25 2018-08-01 シャープ株式会社 Inverter
JP6996444B2 (en) * 2018-07-20 2022-01-17 住友電気工業株式会社 Power converter and flicker detection method

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3235768B2 (en) * 1995-07-10 2001-12-04 富士電機株式会社 Method of detecting isolated operation of distributed power supply
JP2003219560A (en) * 1996-03-29 2003-07-31 Mitsubishi Electric Corp System interconnected inverter device
JP3952298B2 (en) * 2003-05-22 2007-08-01 三菱電機株式会社 Distributed power supply system and control program for distributed power supply system
JP3948487B1 (en) * 2006-01-13 2007-07-25 オムロン株式会社 Isolated operation detection method, distributed power supply isolated operation detection control device, isolated operation detection device, and distributed power supply
JP4552913B2 (en) * 2006-08-22 2010-09-29 オムロン株式会社 Isolated operation detection device
JP4645735B2 (en) * 2008-12-15 2011-03-09 オムロン株式会社 Isolated operation detection method, isolated operation detection device, and program

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