JP6031266B2 - Isolated operation detection method and isolated operation detection device - Google Patents

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Description

本発明の実施形態は、単独運転検出方法および単独運転検出装置に関する。   Embodiments described herein relate generally to an isolated operation detection method and an isolated operation detection device.

従来、分散型電源が電力系統から切り離されて単独運転しているか否かを検出する単独運転検出装置として、単独運転時の周波数変動に対し正帰還をかけて周波数をシフトする周波数シフト方法を採用するものが提案されている。   Conventionally, a frequency shift method that shifts the frequency by applying positive feedback to frequency fluctuations during single operation is used as a single operation detection device that detects whether or not a distributed power source is disconnected from the power system and is operating alone. What to do has been proposed.

従来の単独運転検出装置は0.5秒〜1.0秒で検出していたが、近年0.1秒〜0.2秒で検出する高速単独運転検出方法が望まれるようになった。ところが、高速で検出するには正帰還のゲインを上げる必要があり、このことは連系運転時にフリッカの発生頻度を高める可能性があった。   Conventional isolated operation detection devices detect from 0.5 seconds to 1.0 seconds, but in recent years, a high-speed isolated operation detection method that detects from 0.1 seconds to 0.2 seconds has come to be desired. However, in order to detect at high speed, it is necessary to increase the gain of the positive feedback, and this may increase the occurrence frequency of flicker during the interconnection operation.

これに対し、従来、単独運転になった時の交流電圧の高調波が増加したり電源電圧が上昇した事を検出して無効電力を注入することにより高速に単独運転を検出する方法が提案されている。交流電源にコンデンサ分が多く接続されている場合や系統が3相の場合は、単独運転になったとき、3相の場合3の倍数の高調波が打ち消されることから、高調波が急増しない場合があり単独運転の高速検出が困難な場合が発生する。   On the other hand, conventionally, a method has been proposed for detecting a single operation at high speed by injecting reactive power by detecting that the harmonics of the AC voltage increase or the power supply voltage has risen when the single operation is performed. ing. When there are many capacitors connected to the AC power supply, or when the system is three-phase, when single operation is performed, harmonics that are multiples of three are canceled out in the case of three-phase, so the harmonics do not increase rapidly There is a case where it is difficult to detect high-speed operation independently.

一方、無効電力を周波数から正帰還作用で増大して単独運転を検出する方式では、正帰還のゲインが大きすぎる場合や配電線のインピーダンスが高すぎる場合は電圧が変動してフリッカ現象が発生して電灯のちらつきが発生することがあった。   On the other hand, in the method of detecting the isolated operation by increasing the reactive power from the frequency by the positive feedback action, if the gain of the positive feedback is too large or the impedance of the distribution line is too high, the voltage fluctuates and flicker phenomenon occurs. Electric light flickering sometimes occurred.

フリッカの管理指標の1つにフリッカ係数ΔV10がある。フリッカ係数ΔV10はちらつき感度曲線における10Hzの変動値である。ΔV10は所定の許容値と比較され許容値以下ならば電力品質は良好と判断される。 One management indicators flicker is flicker coefficient [Delta] V 10. The flicker coefficient ΔV 10 is a fluctuation value of 10 Hz in the flicker sensitivity curve. ΔV 10 is compared with a predetermined allowable value, and if it is equal to or less than the allowable value, it is determined that the power quality is good.

特許第4656131号公報Japanese Patent No. 4656131

本発明の実施形態は上記事情を鑑みて成されたものであって、単独運転の高速検出を実現するとともに、電力品質の低下を回避する単独運転検出方法および単独運転検出装置を提供することを目的とする。   Embodiments of the present invention have been made in view of the above circumstances, and provide an isolated operation detection method and an isolated operation detection device that achieve high-speed detection of isolated operation and avoid a decrease in power quality. Objective.

実施形態によれば、直流電力を交流電力に変換するとともに、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部と、前記電圧検出部で検出された電圧から、電圧、周波数および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部と、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圧の周波数を検出する周波数検出部と、前記周波数検出部によって検出された周波数から周波数変化率を演算する周波数変化率検出部と、周波数変化率に対する無効電力あるいは電流位相角の第1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1函数部と、周波数に対する無効電力あるいは電流位相角の第2函数により、周波数が基準周波数よりも大きいときは進み無効電力が流れ、周波数が前記基準周波数よりも小さい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函数部と、前記第1函数部の出力と前記第2函数部の出力とを加算して出力する加算部と、前記電圧検出部で検出された電圧からフリッカ係数を算出するフリッカ係数演算部と、前記フリッカ係数演算部で算出された値が所定の閾値を超えるか否か判断し、所定の閾値を超えるときに前記第1函数の周波数変化率に対する無効電力あるいは電流位相角の変動量を抑制するように前記第1函数部に通知するゲイン制御部と、前記加算部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、前記異常検出部から異常が検出されたときに前記インバータを停止させる駆動部と、を備え、前記第1函数部は、前記通知を受けたときに、前記第1函数のゲインを調整して前記第1函数の周波数変化率に対する無効電力あるいは電流位相角の変動量を抑制する単独運転検出装置が提供される。 According to the embodiment, the DC power is converted into AC power, the DC power is converted into AC power, and the inverter is operated alone in conjunction with the AC power system. And a voltage detection unit that detects an AC voltage output from the inverter, and an abnormality detection unit configured to detect an abnormality in voltage, frequency, and frequency change rate from the voltage detected by the voltage detection unit, A frequency detection unit that detects a frequency of an AC voltage output from the AC power system and the inverter, a frequency change rate detection unit that calculates a frequency change rate from the frequency detected by the frequency detection unit, and a frequency change rate When the frequency change rate is positive due to the first function of the reactive power or current phase angle, the reactive power flows when the frequency change rate is positive, and the frequency change rate is negative A first function unit for lagging reactive power by calculating the value of the reactive power or current phase angle to flow output by the second function of the reactive power or current phase angle with respect to frequency, when the frequency is greater than the reference frequency A second function unit that calculates and outputs a value of reactive power or current phase angle so that a lagging reactive power flows when a leading reactive power flows and a frequency is lower than the reference frequency, and an output of the first function unit And the output of the second function unit, an addition unit that outputs the result, a flicker coefficient calculation unit that calculates a flicker coefficient from the voltage detected by the voltage detection unit, and a value calculated by the flicker coefficient calculation unit There it is determined whether more than a predetermined threshold value, the so as to suppress the amount of variation of the reactive power or current phase angle with respect to the frequency change rate of the first function when exceeding a predetermined threshold value the A gain control unit that notifies the function unit, and a drive unit that controls the output power output from the inverter using the output of the addition unit, and stops the inverter when an abnormality is detected from the abnormality detection unit When the notification is received, the first function unit adjusts the gain of the first function to suppress the variation of the reactive power or the current phase angle with respect to the frequency change rate of the first function. An isolated operation detection device is provided.

図1は、第1実施形態の単独運転検出装置の一構成例を概略的に示す図である。FIG. 1 is a diagram schematically illustrating a configuration example of an isolated operation detection device according to the first embodiment. 図2Aは、基準周波数近辺における、周波数とインバータブリッジの無効電力(あるいは電流位相角)との関係の一例を示す図である。FIG. 2A is a diagram showing an example of the relationship between the frequency and the reactive power (or current phase angle) of the inverter bridge in the vicinity of the reference frequency. 図2Bは、基準周波数近辺における、周波数変化率とインバータブリッジの無効電力(あるいは電流位相角)との関係の一例を示す図である。FIG. 2B is a diagram illustrating an example of the relationship between the frequency change rate and the reactive power (or current phase angle) of the inverter bridge in the vicinity of the reference frequency. 図2Cは、基準周波数近辺における、周波数変化率とインバータブリッジの無効電力(あるいは電流位相角)との関係の他の例を示す図である。FIG. 2C is a diagram illustrating another example of the relationship between the frequency change rate and the reactive power (or current phase angle) of the inverter bridge in the vicinity of the reference frequency. 図3は、ちらつきの視感度曲線を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a flicker visibility curve. 図4Aは単独運転検出時の周波数の変化の一例を示す図である。FIG. 4A is a diagram illustrating an example of a change in frequency when an isolated operation is detected. 図4Bは単独運転検出時の周波数の変化の一例を示す図である。FIG. 4B is a diagram illustrating an example of a change in frequency when an isolated operation is detected. 図5は、第1実施形態の単独運転検出装置の他の構成例を概略的に示す図である。FIG. 5 is a diagram schematically illustrating another configuration example of the isolated operation detection device of the first embodiment. 図6は、第2実施形態の単独運転検出装置の一構成例を概略的に示す図である。FIG. 6 is a diagram schematically illustrating a configuration example of the isolated operation detection device according to the second embodiment. 図7は、基準周波数近辺における、周波数偏差とインバータブリッジの無効電力(あるいは電流位相角)との関係の一例を示す図である。FIG. 7 is a diagram illustrating an example of the relationship between the frequency deviation and the reactive power (or current phase angle) of the inverter bridge in the vicinity of the reference frequency. 図8は、第2実施形態の単独運転検出装置の他の構成例を概略的に示す図である。FIG. 8 is a diagram schematically illustrating another configuration example of the isolated operation detection device of the second embodiment.

以下、実施形態のインバータの単独運転検出方法および単独運転検出装置について図面を参照して説明する。   Hereinafter, an isolated operation detection method and an isolated operation detection device for an inverter according to an embodiment will be described with reference to the drawings.

本実施形態に係るインバータの単独運転検出装置は、交流電力系統及びインバータの出力電力の電圧位相を同期させ、出力電流を所定の電流位相角に制御し、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。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。   The inverter independent 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 angle, 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. Furthermore, the characteristic curve of reactive power with respect to the frequency is moved so that the reactive power becomes almost zero following the normal frequency change (steady state) sufficiently, and the frequency is positively fed back to the fast frequency change (abnormal state). To control the direction to promote the change.

本実施形態に係る単独運転検出装置は、例えば太陽電池あるいは燃料電池等でなる直流電源から出力される直流電力を交流電力に変換し交流系統に連系して運転するインバータの単独運転検出保護装置であって、インバータの出力側の電圧位相、周波数、および周波数変化率を検出し、検出した電圧位相から基準位相を取得し、この基準位相に応じた位相の交流の電流基準を発生しインバータの出力電流を制御すると共に、周波数と周波数変化率に応じて変化する値とに応じて基準位相θを補正し、これによりインバータが交流系統から切り離されたことを検出し保護動作を高速に行う。   The isolated operation detection device according to the present embodiment is an isolated operation detection protection device for an inverter that converts DC power output from a DC power source, such as a solar cell or a fuel cell, into AC power and operates in conjunction with an AC system. And detecting the voltage phase, frequency, and frequency change rate on the output side of the inverter, obtaining a reference phase from the detected voltage phase, and generating an AC current reference having a phase corresponding to the reference phase. In addition to controlling the output current, the reference phase θ is corrected according to the frequency and the value that changes according to the frequency change rate, thereby detecting that the inverter is disconnected from the AC system and performing the protection operation at high speed.

すなわち、本実施形態に係る単独運転検出装置では、インバータの交流側が交流電力系統から切り離されたとき交流電源の周波数と周波数変化率とがわずかに増加あるいは減少する。この周波数と周波数変化率との増加あるいは減少を検出し、周波数が増加、周波数変化率が正の場合は、インバータの電流位相角を進め、周波数がさらに増加する方向に正帰還をかける。周波数と周波数変化率との増加あるいは減少を検出し、周波数が減少あるいは周波数変化率が負の場合は、インバータの電流位相角を遅らせて周波数がさらに減少する方向に正帰還をかける。   That is, in the isolated operation detection device according to the present embodiment, when the AC side of the inverter is disconnected from the AC power system, the frequency of the AC power source and the frequency change rate slightly increase or decrease. An increase or decrease in the frequency and the frequency change rate is detected, and when the frequency is increased and the frequency change rate is positive, the current phase angle of the inverter is advanced and positive feedback is applied in the direction of further increasing the frequency. When an increase or decrease in the frequency and the frequency change rate is detected, and the frequency is decreased or the frequency change rate is negative, the current phase angle of the inverter is delayed and positive feedback is applied in the direction of further decreasing the frequency.

上記のように、インバータの出力と負荷での消費電力とのバランスを急速に崩すことにより交流電源の電圧、周波数、周波数変化率を検出して、周波数の値と周波数変化率に応じてステップ状に変化する値とが所定値を越えたとき早期に単独運転を検出しインバータの運転を停止させる。   As described above, the voltage, frequency, and frequency change rate of the AC power supply are detected by rapidly breaking the balance between the inverter output and the power consumption at the load, and stepped according to the frequency value and the frequency change rate. When the value that changes to exceeds a predetermined value, the isolated operation is detected at an early stage and the operation of the inverter is stopped.

また、本実施形態の単独運転検出装置では、系統電圧からフリッカ係数ΔV10を演算し、フリッカ係数ΔV10が所定の閾値を超えた場合に周波数変化率に基づく無効電力の変化量を調整し、電灯のちらつき等を抑制している。 Further, in the independent operation detecting apparatus of the present embodiment calculates the flicker coefficient [Delta] V 10 from the system voltage, to adjust the amount of change in reactive power based on the frequency change rate when the flicker coefficient [Delta] V 10 exceeds a predetermined threshold value, It suppresses flickering of electric lights.

図1は、第1実施形態に係る単独運転検出装置の一構成例を概略的に示す図である。
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の単独運転を検出している。インバータブリッジ2から出力された交流電力は、リアクトル3とコンデンサ4とを備えたフィルタによりPWM制御による高周波分が除去され、コンタクタ6を介して負荷9に供給される。
FIG. 1 is a diagram schematically illustrating a configuration example of an isolated operation detection device according to the first embodiment.
The isolated operation detection device according to the present embodiment detects an isolated operation of the inverter bridge 2 that converts direct current power output from a direct current power source 1 including, for example, a solar cell or a fuel cell into alternating current power. The AC power output from the inverter bridge 2 is removed of high frequency components by PWM control by a filter including a reactor 3 and a capacitor 4, and supplied to a load 9 via a contactor 6.

本実施形態に係る単独運転検出装置は、交流電力系統8およびインバータブリッジ2から出力されて負荷9に供給される交流電圧を検出する電圧検出器10と、電圧検出器10で検出された出力電圧の周波数(f)が正帰還により変化を助長する方向に無効電力Qあるいは電流位相角θを制御するとともに、周波数(f)の周波数変化率(df/dt)の値に応じてステップ状に変化する値が正帰還により変化を助長する方向に無効電力Qあるいは電流位相角θを制御して出力する函数手段と、負荷9に供給される交流電圧から電圧、周波数、周波数変化率の異常を検出した場合にインバータブリッジ2を停止させる信号を出力する異常検出手段と、交流電力系統8およびインバータブリッジ2の出力の電圧位相に同期するとともに、函数手段の出力により所定の無効電力Qあるいは電流位相角θに制御しインバータブリッジ2の出力の無効電力制御を行ない、インバータブリッジ2が交流電力系統8から切り離されたとき、インバータブリッジ2の出力電圧の周波数(f)と周波数変化率(df/dt)とに基づいてインバータブリッジ2の無効電力Qが変化するよう駆動し、異常検出手段からインバータブリッジ2を停止させる信号を受信したときにインバータブリッジ2を停止させる駆動手段と、を備える。   The isolated operation detection device according to the present embodiment includes a voltage detector 10 that detects an AC voltage that is output from the AC power system 8 and the inverter bridge 2 and supplied to the load 9, and an output voltage that is detected by the voltage detector 10. The reactive power Q or the current phase angle θ is controlled in a direction in which the frequency (f) is promoted by positive feedback, and the frequency (f) changes stepwise according to the frequency change rate (df / dt) of the frequency (f). The function means for controlling the reactive power Q or the current phase angle θ in the direction that promotes the change by positive feedback and the AC voltage supplied to the load 9 detects abnormalities in voltage, frequency, and frequency change rate. An abnormality detection means for outputting a signal for stopping the inverter bridge 2 in the case of the failure, a function means for synchronizing with the voltage phase of the outputs of the AC power system 8 and the inverter bridge 2 When the inverter bridge 2 is disconnected from the AC power system 8 by controlling the reactive power Q to the predetermined reactive power Q or the current phase angle θ by the output of the inverter and performing the reactive power control of the output of the inverter bridge 2, the frequency of the output voltage of the inverter bridge 2 Based on (f) and the frequency change rate (df / dt), the inverter bridge 2 is driven so that the reactive power Q changes, and the inverter bridge 2 is turned on when a signal for stopping the inverter bridge 2 is received from the abnormality detection means. Driving means for stopping.

電圧検出器10で検出された交流電圧は、異常検出手段の電圧リレー17、周波数リレー18、および、周波数検出回路52、に供給される。   The AC voltage detected by the voltage detector 10 is supplied to the voltage relay 17, the frequency relay 18, and the frequency detection circuit 52 of the abnormality detection means.

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、加算回路56からの出力を用いてインバータブリッジ2の出力電力を制御するとともに、異常検出手段の異常検出回路19から異常が知らされたときにインバータブリッジ2を停止させるように構成されている。   The drive means includes an amplifier 11, a current reference circuit 12, an amplifier 13, a PWM circuit 14, a drive unit 15, a PLL circuit 22, a phase shift circuit 23, and a sine wave circuit 26, and uses the output from the adder circuit 56. The output power of the inverter bridge 2 is controlled, and the inverter bridge 2 is stopped when an abnormality is notified from the abnormality detection circuit 19 of the abnormality detection means.

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に入力し加算回路56から入力された位相に基づいて位相がシフトされ、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 inverter bridge 2 is operated in conjunction with AC power supplied from the AC power system 8 via the circuit breaker 7. The AC voltage supplied to the load 9 is detected by the voltage detector 10 and supplied to the PLL circuit 22. The PLL circuit 22 inputs a signal V 22 synchronized with the AC voltage phase to the phase shift circuit 23, the phase is shifted based on the phase input from the addition circuit 56, and the sine wave is supplied to the current reference circuit 12 through the sine wave circuit 26. A signal Vs is input.

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。   The amplifier 11 detects the voltage of the DC power supply 1, compares it with the voltage reference V *, and inputs a signal V 11 obtained by amplifying the difference to the current reference circuit 12.

シフトされた位相に基づいて、正弦波回路26は正弦波Vsを出力し、電流基準回路12において電流基準I*のインバータブリッジ2から出力される交流電流の電流位相角θを補正する。このように電流位相角θを補正して、インバータブリッジ2の無効電力Qを所定の位相特性となるよう制御する。   Based on the shifted phase, the sine wave circuit 26 outputs a sine wave Vs, and the current reference circuit 12 corrects the current phase angle θ of the alternating current output from the inverter bridge 2 of the current reference I *. Thus, the current phase angle θ is corrected, and the reactive power Q of the inverter bridge 2 is controlled to have a predetermined phase characteristic.

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。   The current reference circuit 12 inputs the product of the signal V11 and the signal Vs to the amplifier 13 as an alternating current reference I *.

増幅器13は、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制御し、PWM回路14が駆動部15を介してインバータブリッジ2をPWM制御する。   The amplifier 13 controls the AC current reference I * and the output current of the inverter bridge 2 detected by the current detector 5 to coincide with each other, and the PWM circuit 14 performs PWM control of the inverter bridge 2 via the drive unit 15. .

一方、周波数検出回路28によりインバータブリッジ2の出力電圧の周波数fを検出し、函数手段を介して位相シフト回路23により正弦波回路26の出力信号Vs の位相をシフトしてインバータの出力無効電力(I×Vsin θ)を制御する。 On the other hand, the frequency f of the output voltage of the inverter bridge 2 is detected by the frequency detection circuit 28, and the phase of the output signal V s of the sine wave circuit 26 is shifted by the phase shift circuit 23 via the function means to output the inverter reactive power. (I × Vsin θ) is controlled.

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 voltage relay 17 that detects an abnormality in the AC voltage supplied to the load 9, a frequency relay 18 that detects a frequency abnormality from the AC voltage supplied to the load 9, and an AC voltage supplied to the load 9. The frequency change rate relay 27 that detects an excessive frequency change rate (df / dt) and a signal that notifies the abnormality when an abnormality is detected by the voltage relay 17, the frequency relay 18, and the frequency change rate relay 27 is output. And an abnormality detection circuit 19 that performs the above-described operation.

異常検出手段により異常が検出された場合には、異常検出回路19は駆動部15に異常を通知する信号が供給され、駆動部15がインバータ駆動を停止させるとともに、コンタクタ6を開とさせて完全にインバータブリッジ2を系統連系から開列する。   When an abnormality is detected by the abnormality detection means, the abnormality detection circuit 19 is supplied with a signal for notifying the drive unit 15 of the abnormality, and the drive unit 15 stops the inverter drive and opens the contactor 6 to complete the operation. The inverter bridge 2 is opened from the grid connection.

函数手段は、交流電力系統8およびインバータブリッジ2から出力された交流電圧の周波数を検出する周波数検出回路52と、周波数検出回路52で検出された周波数の周波数変化率を検出する周波数変化率検出回路50と、周波数に対する無効電力Qあるいは電流位相角θの特性函数により、周波数の変化が正のときは進み無効電力が流れ、周波数の変化が負のときは遅れ無効電力が流れるように無効電力Qあるいは電流位相角θの値を演算して出力する第2函数回路53と、周波数変化率に対する無効電力Qあるいは電流位相角θの特性函数により、周波数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Qあるいは電流位相角θの値を演算して出力する第1函数回路51と、第1函数回路51で用いる函数のゲイン又は上下限値を調整するゲイン/リミット制御回路55と、第2函数回路53の出力と第1函数回路51の出力とを加算する加算回路56と、フリッカ係数V10演算回路54と、を備える。 The function means includes a frequency detection circuit 52 that detects the frequency of the AC voltage output from the AC power system 8 and the inverter bridge 2, and a frequency change rate detection circuit that detects the frequency change rate of the frequency detected by the frequency detection circuit 52. 50, the reactive power Q with respect to the frequency or the characteristic function of the current phase angle θ causes the reactive power to flow when the frequency change is positive, so that the reactive power flows when the frequency change is negative, and the reactive power Q flows when the frequency change is negative. Alternatively, by the second function circuit 53 that calculates and outputs the value of the current phase angle θ and the reactive power Q with respect to the frequency change rate or the characteristic function of the current phase angle θ, the reactive power flows when the frequency change rate is positive. A first function circuit 51 for calculating and outputting the value of the reactive power Q or the current phase angle θ so that delayed reactive power flows when the frequency change rate is negative; Gain / limit control circuit 55 for adjusting the gain, or the upper and lower limit values of the function to be used in several circuit 51, an adding circuit 56 for adding the output of the second function circuit 53 and the output of the first function circuit 51, the flicker coefficient V 10 arithmetic circuit 54.

図1において周波数検出回路52は、電圧検出器10で検出された交流電圧から、負荷9へ供給される電力の周波数(f)を検出し第2函数回路53および周波数変化率検出回路50へ送信する。   In FIG. 1, the frequency detection circuit 52 detects the frequency (f) of the power supplied to the load 9 from the AC voltage detected by the voltage detector 10 and transmits it to the second function circuit 53 and the frequency change rate detection circuit 50. To do.

周波数検出回路52は、交流電源電圧のゼロクロス信号を検出し、ゼロクロス信号の立ち上がりから次ぎの立ち上がりを1サイクルとして周波数(f)を検出し、ゼロクロス信号の立下りから次ぎの立下りまでを1サイクルとして検出し、例えば交流電源が50Hzである場合は10ms毎に周波数(f)を検出する。このように周波数検出回路52で周波数(f)を検出すると、ゼロクロスの立ち上がりから次ぎの立ち上がりまでを1サイクルとして、例えば交流電源が50Hzである場合に周波数を20ms毎に検出するよりも、単独運転を高速に検出することができる。   The frequency detection circuit 52 detects the zero cross signal of the AC power supply voltage, detects the frequency (f) with the next rise from the rise of the zero cross signal as one cycle, and takes one cycle from the fall of the zero cross signal to the next fall. For example, when the AC power supply is 50 Hz, the frequency (f) is detected every 10 ms. Thus, when the frequency (f) is detected by the frequency detection circuit 52, one cycle from the rise of the zero cross to the next rise is taken as one cycle, for example, when the AC power supply is 50 Hz, rather than detecting the frequency every 20 ms. Can be detected at high speed.

第2函数回路53は受信した周波数(f)から特性函数により算出した出力V53(無効電力あるいは電流位相角θ)を加算回路56に入力する。   The second function circuit 53 inputs an output V53 (reactive power or current phase angle θ) calculated from the received frequency (f) by a characteristic function to the adder circuit 56.

図2Aは、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の電流位相角(あるいは無効電力)との関係の一例を示す図である。図2Aに示すように、基準(定格)周波数f0近辺では、インバータブリッジ2は、インバータ出力周波数(f)の上昇によって電流位相角(あるいは無効電力)が進み方向に増加する特性である。   FIG. 2A is a diagram illustrating an example of the relationship between the frequency (f) and the current phase angle (or reactive power) of the inverter bridge 2 in the vicinity of the reference frequency f0. As shown in FIG. 2A, in the vicinity of the reference (rated) frequency f0, the inverter bridge 2 has a characteristic that the current phase angle (or reactive power) increases in the advance direction as the inverter output frequency (f) increases.

周波数変化率検出回路50は、周波数検出回路52から出力された周波数(f)の周波数変化率(df/dt)を検出し、第1函数回路51へ送信する。   The frequency change rate detection circuit 50 detects the frequency change rate (df / dt) of the frequency (f) output from the frequency detection circuit 52 and transmits it to the first function circuit 51.

フリッカ係数ΔV10演算回路54は、系統電圧からフリッカ係数ΔV10を演算する。フリッカ係数ΔV10は、フリッカをちらつき感の大きさで表したものであって、ちらつきの視感度曲線における10Hzの変動値である。フリッカ係数ΔV10演算回路54は、演算したフリッカ係数ΔV10をゲイン/リミット制御回路55へ出力する。 Flicker coefficient [Delta] V 10 calculation circuit 54 calculates the flicker coefficient [Delta] V 10 from the system voltage. The flicker coefficient ΔV 10 represents flicker by the magnitude of flickering feeling, and is a fluctuation value of 10 Hz in the flickering visibility curve. The flicker coefficient ΔV 10 calculation circuit 54 outputs the calculated flicker coefficient ΔV 10 to the gain / limit control circuit 55.

図3は、ちらつきの視感度曲線を示す図である。
フリッカ係数ΔV10は下記式(1)により演算される。

Figure 0006031266
FIG. 3 is a diagram illustrating a flicker visibility curve.
The flicker coefficient ΔV 10 is calculated by the following equation (1).
Figure 0006031266

上式において、aは視感度係数であって、例えば、10ヘルツでは視感度係数=1、3ヘルツでは視感度係数=0.563、である。ΔVは、例えば電圧動揺を周波数分析した結果得られる変動周波数fnの電圧変動成分の実効値である。 In the above equation, a N is a visibility coefficient, for example, visibility coefficient = 1 at 10 hertz and visibility coefficient = 0.563 at 3 hertz. ΔV N is an effective value of the voltage fluctuation component of the fluctuation frequency fn obtained as a result of frequency analysis of voltage fluctuation, for example.

ゲイン/リミット制御回路55は、受信したフリッカ係数ΔV10が所定の閾値以上か否かを判断し、フリッカ係数ΔV10が所定の閾値を以上である場合に周波数変化率に基づく電流位相角(あるいは無効電力)の変化量を調整するように第1函数回路51へ通知し、電灯のちらつき等を抑制する。フリッカ係数ΔV10が所定の閾値を未満である場合には、ゲイン/リミット制御回路55は、周波数変化率に基づく電流位相角(あるいは無効電力)の変化量を調整しないように第1函数回路51へ通知する。 The gain / limit control circuit 55 determines whether or not the received flicker coefficient ΔV 10 is equal to or greater than a predetermined threshold, and if the flicker coefficient ΔV 10 is equal to or greater than the predetermined threshold, the current phase angle (or the frequency change rate based on the frequency change rate (or The first function circuit 51 is notified so as to adjust the amount of change in the reactive power), and flickering of the lamp is suppressed. When the flicker coefficient ΔV 10 is less than the predetermined threshold, the gain / limit control circuit 55 does not adjust the change amount of the current phase angle (or reactive power) based on the frequency change rate. To notify.

図2Bは、基準周波数f0近辺における、周波数変化率(df/dt)とインバータブリッジ2の電流位相角(あるいは無効電力)との関係の一例を示す図である。   FIG. 2B is a diagram illustrating an example of the relationship between the frequency change rate (df / dt) and the current phase angle (or reactive power) of the inverter bridge 2 in the vicinity of the reference frequency f0.

フリッカ係数ΔV10が所定の閾値未満である場合、第1函数回路51は、フリッカ係数ΔV10演算回路54からゲインを調整しないように通知を受け、ゲインを調整しない第1函数(実線で記載した函数)により周波数変化率に基づく電流位相角(あるいは無効電力)の変化量を演算する。 When the flicker coefficient ΔV 10 is less than the predetermined threshold value, the first function circuit 51 is notified by the flicker coefficient ΔV 10 calculation circuit 54 not to adjust the gain, and the first function (not shown with a solid line) that does not adjust the gain. Function) to calculate the change amount of the current phase angle (or reactive power) based on the frequency change rate.

フリッカ係数ΔV10が所定の閾値以上である場合、第1函数回路51は、ゲイン/リミット制御回路55からゲインを調整するように通知を受け、ゲインを調整した第1函数(破線で記載した函数のいずれか)により周波数変化率に基づく電流位相角(あるいは無効電力)の変化量を演算する。このとき、ゲインの調整量は電流位相角(あるいは無効電力)の変化量を抑制するものであり、ゲインを調整した際に第1函数は基準周波数f0近辺における傾きの大きい函数を用いる周波数変化率の範囲が狭くなり、傾きの小さい関数を用いる周波数変化率の範囲が広くなることから、ゲインの調整量は電流位相角(あるいは無効電力)の変化量が抑制される。 When the flicker coefficient ΔV 10 is equal to or greater than a predetermined threshold value, the first function circuit 51 receives a notification from the gain / limit control circuit 55 to adjust the gain, and the first function with the gain adjusted (the function indicated by the broken line) ) To calculate the amount of change in the current phase angle (or reactive power) based on the frequency change rate. In this case, the adjustment amount of the gain has been made to suppress the variation of the current phase angle (or reactive power), frequency change using not magnitude function of the slope of the first function is the reference frequency f0 around when adjusting the gain Since the range of the rate is narrowed and the range of the frequency change rate using a function having a small slope is widened, the amount of gain adjustment suppresses the amount of change in the current phase angle (or reactive power).

なお、ゲインの調整量はフリッカ係数ΔV10の値に応じて複数用いられてもよく、その場合には、ゲイン/リミット制御回路55においてどの調整量を用いるかを判断し、ゲイン/リミット制御回路55から第1函数回路51へ通知する際にどの調整量を用いるか合わせて通知してもよい。 Note that a plurality of gain adjustment amounts may be used according to the value of the flicker coefficient ΔV 10. In this case, the gain / limit control circuit 55 determines which adjustment amount is used, and the gain / limit control circuit. When the notification is made from 55 to the first function circuit 51, it may be notified together with which adjustment amount is used.

図2Cは、基準周波数f0近辺における、周波数変化率(df/dt)とインバータブリッジの電流位相角(あるいは無効電力)との関係の他の例を示す図である。   FIG. 2C is a diagram illustrating another example of the relationship between the frequency change rate (df / dt) and the current phase angle (or reactive power) of the inverter bridge in the vicinity of the reference frequency f0.

フリッカ係数ΔV10が所定の閾値未満である場合、第1函数回路51は、フリッカ係数ΔV10演算回路54から上限値および下限値を調整しないように通知を受け、上限値および下限値を調整しない第1函数(実線で記載した函数)により周波数変化率に基づく無効電力(あるいは電流位相角)の変化量を演算する。 When the flicker coefficient ΔV 10 is less than the predetermined threshold value, the first function circuit 51 receives a notification from the flicker coefficient ΔV 10 calculation circuit 54 not to adjust the upper limit value and the lower limit value, and does not adjust the upper limit value and the lower limit value. The amount of change in reactive power (or current phase angle) based on the frequency change rate is calculated using the first function (the function indicated by the solid line).

フリッカ係数ΔV10が所定の閾値以上である場合、第1函数回路51は、ゲイン/リミット制御回路55から上限値および下限値を調整するように通知を受け、上限値および下限値を調整した第1函数(破線で記載した函数のいずれか)により周波数変化率に基づく電流位相角(あるいは無効電力)の変化量を演算する。このとき、上限値および下限値の調整量はで電流位相角(あるいは無効電力)の変化量を抑制するものであり、上限値および下限値を調整すると第1函数は周波数変化率の絶対値が所定値よりも大きいときに上限値あるいは下限値となり、ゲインの調整量は電流位相角(あるいは無効電力)の変化量が抑制される。 When the flicker coefficient ΔV 10 is equal to or greater than a predetermined threshold, the first function circuit 51 receives a notification from the gain / limit control circuit 55 to adjust the upper limit value and the lower limit value, and adjusts the upper limit value and the lower limit value. The amount of change in the current phase angle (or reactive power) based on the frequency change rate is calculated by one function (one of the functions described with a broken line). At this time, the adjustment amount of the upper limit value and the lower limit value suppresses the change amount of the current phase angle (or reactive power), and when the upper limit value and the lower limit value are adjusted, the first function has the absolute value of the frequency change rate. When the value is larger than the predetermined value, the upper limit value or the lower limit value is set, and the amount of gain adjustment is suppressed from changing the current phase angle (or reactive power).

なお、上限値および下限値の調整量はフリッカ係数ΔV10の値に応じて複数用いられてもよく、その場合には、ゲイン/リミット制御回路55においてどの調整量を用いるかを判断し、ゲイン/リミット制御回路55から第1函数回路51へ通知する際にどの調整量を用いるか合わせて通知してもよい。 Note that a plurality of adjustment amounts for the upper limit value and the lower limit value may be used in accordance with the value of the flicker coefficient ΔV 10 , and in that case, the gain / limit control circuit 55 determines which adjustment amount is used, and gain / When the notification is sent from the limit control circuit 55 to the first function circuit 51, which adjustment amount is used may be notified.

周波数変化率(df/dt)の函数(第1函数)の上下限値を調整するときには、独運転検出の始動部の時間が短いままで周波数変化率(df/dt)が大きくなると正帰還が減少して時間が少し延びる程度で、単独運転検出時間は大幅に長くならないメリットがある。   When adjusting the upper and lower limit values of the function (first function) of the frequency change rate (df / dt), positive feedback is generated when the frequency change rate (df / dt) increases while the start time of the independent operation detection remains short. There is a merit that the isolated operation detection time does not become much longer as the time is reduced and the time is slightly extended.

周波数変化率(df/dt)の函数(第1函数)のゲイン全体を下げるときには、全体の時間が延びるので単独運転検出時間は上下限値を調整するときよりは長くなる傾向になるが、フリッカ電圧V10を下げるには有効である。 When the overall gain of the function (first function) of the frequency change rate (df / dt) is lowered, the entire time is extended, so the isolated operation detection time tends to be longer than when the upper and lower limit values are adjusted. it is effective for lowering the voltage V 10.

上記の様に第1函数のゲイン又は上下限値を調整すると、電圧が変動してフリッカ現象が発生することを抑制することができ、その結果、電灯のちらつき等の発生を抑制することができる。   Adjusting the gain or the upper and lower limit values of the first function as described above can suppress the occurrence of flicker phenomenon due to voltage fluctuation, and as a result, the occurrence of flickering of the lamp can be suppressed. .

図4Aおよび図4Bは、単独運転検出時の周波数の変化の一例を示す図である。
ゲインを調整する方式と、上限値および下限値を調整する方式との差は、単独運転検出のシミュレーション結果を図4A及び図4Bに示すようにswoff(単独運転開始)から40ms〜60msの間は周波数変化率の正帰還がかかり初めはゆるやかに周波数が変化し、後に急速な立ち上がりを示す。そのため、図2Aの様にゲインを調整して全体のゲインを下げるより、図2Bに示す様に上限値および下限値を調整して周波数変化率(df/dt)の低い範囲(f0近辺の範囲)でゲインを高く保つ方式の方が単独運転検出の時間短縮を期待できる。
4A and 4B are diagrams illustrating an example of a change in frequency when an isolated operation is detected.
The difference between the method of adjusting the gain and the method of adjusting the upper limit value and the lower limit value is that the simulation result of the isolated operation detection is between 40 ms and 60 ms from swoff (start of isolated operation) as shown in FIGS. 4A and 4B. A positive feedback of the frequency change rate is applied, and the frequency changes slowly at the beginning, and then rapidly rises. Therefore, rather than adjusting the gain as shown in FIG. 2A to lower the overall gain, the upper limit value and the lower limit value are adjusted as shown in FIG. 2B to reduce the frequency change rate (df / dt) (the range near f0). ), The method of keeping the gain high can be expected to shorten the time for detecting the isolated operation.

第1函数回路51は、上記のようにゲイン又は上下限値の調整をした第1函数を用いて得られた出力V51を加算回路56へ出力する。 The first function circuit 51 outputs the output V 51 obtained by using the first function with the gain or the upper / lower limit adjusted as described above to the adding circuit 56.

加算回路56は、第1函数回路51から受信した値と第2函数回路53から受信した値とを加算した値V56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V56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 adder circuit 56 outputs a value V 56 obtained by adding the value received from the first function circuit 51 and the value received from the second function circuit 53 to the phase shift circuit 23. The phase shift circuit 23 shifts the phase of the output signal Vs of the sine wave circuit 26 by the reference phase obtained from the output V 56 to control the output reactive power (I × Vsin θ) of the inverter bridge 2.

上記のように、本実施形態に係る単独運転検出装置は、スリップモード周波数シフトの特性で動作し、図2A乃至図2Cに示すように、定格周波数f0の近くでは周波数(f)および周波数変化率(df/dt)の上昇に従って電流位相角が進み、進み無効電力が増加するように正弦波回路26の出力信号Vsの位相をシフトさせる。   As described above, the isolated operation detection device according to the present embodiment operates with the characteristics of the slip mode frequency shift, and as shown in FIGS. 2A to 2C, the frequency (f) and the frequency change rate are close to the rated frequency f0. The phase of the output signal Vs of the sine wave circuit 26 is shifted so that the current phase angle advances as the (df / dt) increases and the advance reactive power increases.

すなわち、本実施形態に係る単独運転検出装置では、インバータの交流側が交流電力系統から切り離されたとき交流電源の周波数(f)と周波数変化率(df/dt)とがわずかに増加あるいは減少する。この周波数(f)と周波数変化率(df/dt)との増加あるいは減少を検出し、周波数(f)が増加、周波数変化率(df/dt)が正の場合は、インバータブリッジ2の電流位相角を進め、周波数(f)がさらに増加する方向に正帰還をかける。周波数(f)と周波数変化率(df/dt)との増加あるいは減少を検出し、周波数(f)が減少あるいは周波数変化率(df/dt)が負の場合は、インバータブリッジ2の電流位相角を遅らせて周波数(f)がさらに減少する方向に正帰還をかける。   That is, in the isolated operation detection device according to the present embodiment, when the AC side of the inverter is disconnected from the AC power system, the frequency (f) and the frequency change rate (df / dt) of the AC power source slightly increase or decrease. When an increase or decrease in the frequency (f) and the frequency change rate (df / dt) is detected and the frequency (f) is increased and the frequency change rate (df / dt) is positive, the current phase of the inverter bridge 2 is detected. The angle is advanced and positive feedback is applied in the direction in which the frequency (f) further increases. When an increase or decrease in the frequency (f) and the frequency change rate (df / dt) is detected, and the frequency (f) decreases or the frequency change rate (df / dt) is negative, the current phase angle of the inverter bridge 2 Is delayed and positive feedback is applied in the direction in which the frequency (f) further decreases.

上記のように、インバータの出力と負荷とのバランスを急速に崩すことにより、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により系統が異常電圧や異常周波数となったことを検出し、系統異常でインバータをゲート遮断すると同時にコンタクタ6を開としてインバータを系統から開列する。   As described above, by rapidly breaking the balance between the output of the inverter and the load, the voltage relay 17, the frequency relay 18, and the frequency change rate relay 27 detect that the system has become an abnormal voltage or abnormal frequency. When the gate of the inverter is shut off due to a system abnormality, the contactor 6 is opened and the inverter is opened from the system.

さらに、本実施形態では、フリッカ係数V10の値に基づいて第1函数のゲイン又は上下限値を調整し、電圧が変動してフリッカ現象が発生することを抑制することができ、その結果、電灯のちらつき等の発生を抑制することができる。 Furthermore, in the present embodiment, by adjusting the gain or upper limit value of the first function on the basis of the value of the flicker coefficient V 10, it can be flicker voltage fluctuates to suppress the occurrence, the result, Generation | occurrence | production of the flicker of an electric light etc. can be suppressed.

図5は、第1実施形態の単独運転検出装置の他の構成例を概略的に示す図である。
この例の単独運転検出装置では、インバータブリッジ2が3相ブリッジである。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2の出力電流を検出している。
FIG. 5 is a diagram schematically illustrating another configuration example of the isolated operation detection device of the first embodiment.
In the isolated operation detection device of this example, the inverter bridge 2 is a three-phase bridge. Reactors 3a, 3b, and 3c are connected to the AC side of inverter bridge 2, and reactors 3a, 3b, and 3c are delta-connected to filter capacitors 4a, 4b, and 4c. The current detectors 5a and 5b are connected in two phases and detect the output current of the inverter bridge 2.

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の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とを増幅器13aにて増幅し信号V13aを3相変換器34へ入力する。   The PQ detection circuit 35 calculates active power P and reactive power Q from the output current of the inverter bridge 2 and the voltage of the load 9. The amplifier 11 detects the voltage of the DC power supply 1 and outputs an active power reference P * which is compared and amplified with the voltage reference V * to the amplifier 13a. The active power reference P * and the active power P output from the amplifier 11 are amplified by the amplifier 13a, and the signal V13a is input to the three-phase converter 34.

加算回路56の出力V56は、無効電力基準回路33に入力され、無効電力基準回路33から出力される無効電力基準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との誤差を増幅器13bで増幅して信号V13bとして出力する。信号V13bは3相変換器34を介して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相インバータでは一般的に行われる。 The output V 56 of the adder circuit 56 is input to the reactive power reference circuit 33, and an error between the reactive power reference Q * output from the reactive power reference circuit 33 and the reactive power Q of the inverter bridge 2 detected by the PQ detection circuit 35. Is amplified by an amplifier 13b and output as a signal V13b. The signal V13b is input to the PWM circuit 14 via the three-phase converter 34, and the PWM circuit 14 controls the output current of the inverter bridge 2 via the drive unit 15 to control active power and reactive power. This is generally done for phase inverters.

上記のように、図1に示す単相の場合は電流位相角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3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。したがって、本実施形態において、第1函数回路51および第2函数回路53の出力は無効電力となる。   As described above, in the case of the single phase shown in FIG. 1, the reactive power was changed by changing the current phase angle to detect the single operation of the inverter bridge 2 at a high speed, but in the case of the three phase shown in FIG. By directly controlling the reactive power, the single operation of the inverter bridge 2 is detected at high speed. Therefore, in the present embodiment, the outputs of the first function circuit 51 and the second function circuit 53 are reactive power.

図5に示すように、上記の構成以外は、図1に示す第1実施形態に係る単独運転検出装置と同様の構成である。   As shown in FIG. 5, the configuration other than the above configuration is the same as that of the isolated operation detection device according to the first embodiment shown in FIG. 1.

すなわち、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、上述の第1実施形態の場合と同様に、周波数(f)に対する無効電力函数(出力V53)と周波数変化率(df/dt)に対する無効電力函数(出力V51)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、この結果インバータが単独運転になったとき正帰還作用のゲインを上昇させて高速に周波数(f)をシフトさせる。 That is, according to the isolated operation detection device and the isolated operation detection method of the inverter according to the present embodiment, the reactive power function (output V 53 ) and the frequency change with respect to the frequency (f), as in the case of the first embodiment described above. The reactive power of the inverter bridge 2 is controlled by the sum of the reactive power function (output V 51 ) with respect to the rate (df / dt), and as a result, when the inverter is operated independently, the gain of the positive feedback action is increased to increase the speed. To shift the frequency (f).

そうすると、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、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を停止させる(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を系統連系から解列させる。この結果、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、単独運転検出保護を高速化することができる。   Then, an abnormality is detected by the voltage relay 17 from the output of the voltage detector 10, a frequency abnormality is detected by the frequency relay 18, an excessive frequency change rate (df / dt) is detected by the frequency change rate relay 27, and an abnormality is detected. Inverter drive is stopped by the drive unit 15 via the circuit 19 (the gate of the drive element is cut off), and the interconnection breaker (contactor 6) is opened to completely disconnect the inverter bridge 2 from the grid interconnection. . As a result, according to the isolated operation detection device and the isolated operation detection method for an inverter according to this embodiment, the isolated operation detection protection can be speeded up.

以上説明したように上記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、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)が降下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することにより系統電源の周波数変動範囲において高速に検出でき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 for an inverter according to the above embodiment, when the frequency (f) increases, the reactive power changes in the forward direction and the frequency (f) decreases. When the reactive power changes in the delay direction and the output signal of the function circuit and the frequency change rate (df / dt) is positive, the reactive power changes in the forward direction, and when the frequency change rate (df / dt) is negative, the reactive power is Provided is an isolated operation detection device and an isolated operation detection method for an inverter capable of detecting at high speed in a frequency fluctuation range of a system power supply by configuring the reactive power to be controlled by the sum of an output signal of a function circuit changing in a delay direction. be able to.

また、上記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、電圧が変動してフリッカ現象が発生することを抑制することができ、その結果、電灯のちらつき等の発生を抑制することができる。   In addition, according to the isolated operation detection device and the isolated operation detection method of the inverter according to the above embodiment, it is possible to suppress the occurrence of flicker phenomenon due to voltage fluctuation, and as a result, the occurrence of flickering of a lamp or the like can be prevented. Can be suppressed.

すなわち、本実施形態の単独運転検出装置および単独運転検出方法によれば、単独運転の高速検出を実現するとともに、電力品質の低下を回避する単独運転検出装置および単独運転検出方法を提供することができる。   That is, according to the isolated operation detection device and the isolated operation detection method of the present embodiment, it is possible to provide an isolated operation detection device and an isolated operation detection method that achieve high-speed detection of isolated operation and avoid a decrease in power quality. it can.

次に第2実施形態の単独運転検出方法および単独運転検出装置について図面を参照して説明する。なお、以下の説明において上述の第1実施形態と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。   Next, an isolated operation detection method and an isolated operation detection device according to a second embodiment will be described with reference to the drawings. In the following description, the same components as those in the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

本実施形態による単独運転検出方法および単独運転検出装置は、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するインバータの単独運転検出方法および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力の電圧から、過去の移動平均の周波数と現在の移動平均の周波数との差から求まる周波数偏差Δfから第2函数回路を介した出力をリミット制御又はゲイン変更する回路を介して双方の函数回路出力の加算結果からインバータ出力の無効電力を変化させることによりインバータが単独運転になったとき周波数が正帰還作用によりシフトするように構成し、常時系統電圧からフリッカ計数ΔV10を算出し、フリッカ計数ΔV10が設定値異常になったとき、前記第1函数のゲイン又はリミット値を変更する。 An isolated operation detection method and an isolated operation detection device according to the present embodiment are an isolated operation detection method and an isolated operation detection device for an inverter that converts direct current power into alternating current power and that is linked to an alternating current power system. From the voltage of the AC power output from the system and the inverter, the output via the second function circuit is subjected to limit control or gain change from the frequency deviation Δf obtained from the difference between the past moving average frequency and the current moving average frequency By changing the reactive power of the inverter output from the addition result of both function circuit outputs through the circuit, the frequency is shifted by the positive feedback action when the inverter becomes an independent operation. calculates a count [Delta] V 10, when the flicker count [Delta] V 10 reaches a set value abnormality, the gain of the first function To change the limit value.

図6は本実施形態の単独運転検出装置の一構成例を概略的に示す図である。本実施形態の単独運転検出装置は、函数手段の構成のみが上述の第1実施形態の単独運転検出装置と異なっている。   FIG. 6 is a diagram schematically illustrating a configuration example of the isolated operation detection device of the present embodiment. The isolated operation detection device of the present embodiment is different from the isolated operation detection device of the first embodiment described above only in the configuration of the function means.

函数手段は、周波数検出回路52と、周波数変化率検出回路50と、第1函数回路51と、第1移動平均回路58と、第2移動平均回路59と、第2函数回路53と、フリッカ係数ΔV10演算回路54と、ゲイン/リミット制御回路55と、を備える。 The function means includes a frequency detection circuit 52, a frequency change rate detection circuit 50, a first function circuit 51, a first moving average circuit 58, a second moving average circuit 59, a second function circuit 53, and a flicker coefficient. A ΔV 10 arithmetic circuit 54 and a gain / limit control circuit 55 are provided.

例えばインバータブリッジ2の交流側が交流電力系統から切り離されたとき、交流電力系統8側の周波数fが周波数fの移動平均fmより、僅かに増加あるいは減少する。即ち、現在の移動平均fm2から過去の移動平均fm1を引いた値を周波数偏差Δf(fm2−fm1=Δf)となる。   For example, when the AC side of the inverter bridge 2 is disconnected from the AC power system, the frequency f on the AC power system 8 side slightly increases or decreases from the moving average fm of the frequency f. That is, the value obtained by subtracting the past moving average fm1 from the current moving average fm2 is the frequency deviation Δf (fm2−fm1 = Δf).

この場合、移動平均fm1、fm2の平均時間は単独運転検出目標時間より長く設定する。本実施形態では、移動平均fm1、fm2の平均時間を、単独運転検出目標時間の5倍以上の時間としている。例えば単独運転検出目標時間を100msとする場合、移動平均fm1、fm2の平均時間は100msの5倍以上の時間、すなわち500ms以上としている。移動平均fm1、fm2は、平均時間において検出された周波数fの平均値であって、平均時間がtであるとき、移動平均fm1、fm2は、平均時間t間に検出された周波数fの和を平均時間tで割った値である。   In this case, the average time of the moving averages fm1 and fm2 is set longer than the isolated operation detection target time. In the present embodiment, the average time of the moving averages fm1 and fm2 is set to five times or more of the isolated operation detection target time. For example, when the isolated operation detection target time is 100 ms, the average time of the moving averages fm1 and fm2 is set to be five times or more of 100 ms, that is, 500 ms or more. The moving averages fm1 and fm2 are average values of the frequency f detected in the average time, and when the average time is t, the moving averages fm1 and fm2 are the sum of the frequencies f detected during the average time t. The value divided by the average time t.

なお、周波数の現在の移動平均fm2とは、現時点から平均時間t前までの間に検出された周波数fの和を平均時間tで割った値であり、周波数の過去の移動平均fm1とは、現時点より所定時間前の時点から平均時間t前までの間に検出されたfの和を平均時間tで割った値である。現在の移動平均fm2を算出する平均時間tと過去の移動平均fm1を算出する平均時間tとは重複しない時間であってもよく重複する時間であってもよい。   Note that the current moving average fm2 of the frequency is a value obtained by dividing the sum of the frequencies f detected from the present time until the average time t before by the average time t, and the past moving average fm1 of the frequency is It is a value obtained by dividing the sum of f detected between a predetermined time before the current time and before the average time t by the average time t. The average time t for calculating the current moving average fm2 and the average time t for calculating the past moving average fm1 may be non-overlapping time or overlapping time.

図1に示す単独運転検出装置では、周波数検出回路52により交流電力系統の周波数fを検出し、第1移動平均回路58および第2移動平均回路59により周波数の移動平均fm1、fm2を演算し、減算器により周波数偏差Δf(Δf=fm2−fm1)を求める。周波数偏差Δfは、第2函数回路53へ出力される。   1, the frequency detection circuit 52 detects the frequency f of the AC power system, the first moving average circuit 58 and the second moving average circuit 59 calculate the frequency moving averages fm1 and fm2, A frequency deviation Δf (Δf = fm2−fm1) is obtained by a subtracter. The frequency deviation Δf is output to the second function circuit 53.

図7は、図7は、基準周波数近辺における、周波数偏差とインバータブリッジの無効電力(あるいは電流位相角)との関係の一例を示す図である。   FIG. 7 is a diagram showing an example of the relationship between the frequency deviation and the reactive power (or current phase angle) of the inverter bridge in the vicinity of the reference frequency.

第2函数回路53は、例えば図7に示すような電流位相角(あるいは無効電力)の特性の函数を用いて入力された周波数偏差Δfに対する電流位相角(あるいは無効電力)を出力する。第2函数回路53の出力V53は、加算回路56に入力される。   The second function circuit 53 outputs a current phase angle (or reactive power) with respect to the frequency deviation Δf input using, for example, a current phase angle (or reactive power) characteristic function as shown in FIG. The output V53 of the second function circuit 53 is input to the adder circuit 56.

上記以外の構成は上述の第1実施形態と同様である。   The configuration other than the above is the same as in the first embodiment.

すなわち、インバータブリッジ2の出力電力の無効電力又はインバータブリッジ2の電流位相角角は、第1函数および第2函数の特性函数に従って、周波数偏差Δfが正(+)のときは進み無効電力が流れ、周波数偏差Δfが負(−)のときは遅れ無効電力が流れる方向に制御され、同様に、周波数変化率df/dtが正(+)のときは進み無効電力が流れ、周波数変化率df/dtが負(−)のときは遅れ無効電力が流れる方向に制御される。   That is, the reactive power of the output power of the inverter bridge 2 or the current phase angle angle of the inverter bridge 2 follows the characteristic function of the first function and the second function, and the reactive power flows when the frequency deviation Δf is positive (+). When the frequency deviation Δf is negative (−), the delay reactive power is controlled to flow. Similarly, when the frequency change rate df / dt is positive (+), the reactive power flows forward and the frequency change rate df / When dt is negative (-), control is performed so that delayed reactive power flows.

以上のように周波数偏差Δfが増加(+)するときは進み無効電力を流し、周波数fをさらに増加するよう正帰還をかける。周波数偏差Δfが減少(−)するときは遅れ無効電力を流し、周波数fをさらに減少させるように正帰還をかけて急速に周波数fをシフトする。   As described above, when the frequency deviation Δf increases (+), the reactive power is advanced and positive feedback is applied to further increase the frequency f. When the frequency deviation Δf decreases (−), a delayed reactive power is supplied, and the frequency f is rapidly shifted by applying positive feedback so as to further decrease the frequency f.

また、本実施形態では、第2函数回路53の入力が周波数偏差Δfとなっているため、周波数fが穏やかな変化であっても定常時に力率が変動しない点である。   Further, in this embodiment, since the input of the second function circuit 53 is the frequency deviation Δf, the power factor does not fluctuate in a steady state even if the frequency f is a gentle change.

本実施形態によれば、上述の第1実施形態と同様に、フリッカ係数ΔV10が大きくなった場合は、周波数変化率df/dtの正帰還分のゲインや上下限値を調整することによりフリッカを減少させることができ、しかも高速に単独運転を検出する単独運転検出方法および単独運転検出装置を実現できる。 According to this embodiment, as in the first embodiment described above, if the flicker coefficient [Delta] V 10 is increased, the flicker by adjusting the positive feedback amount of gain or upper limit value of the frequency change ratio df / dt In addition, it is possible to realize an isolated operation detection method and an isolated operation detection device that can detect an isolated operation at high speed.

すなわち、本実施形態の単独運転検出装置および単独運転検出方法によれば、単独運転の高速検出を実現するとともに、電力品質の低下を回避する単独運転検出装置および単独運転検出方法を提供することができる。   That is, according to the isolated operation detection device and the isolated operation detection method of the present embodiment, it is possible to provide an isolated operation detection device and an isolated operation detection method that achieve high-speed detection of isolated operation and avoid a decrease in power quality. it can.

図8は、第2実施形態の単独運転検出装置の他の構成例を概略的に示す図である。
この例の単独運転検出装置では、インバータブリッジ2が3相ブリッジである。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2の出力電流を検出している。
FIG. 8 is a diagram schematically illustrating another configuration example of the isolated operation detection device of the second embodiment.
In the isolated operation detection device of this example, the inverter bridge 2 is a three-phase bridge. Reactors 3a, 3b, and 3c are connected to the AC side of inverter bridge 2, and reactors 3a, 3b, and 3c are delta-connected to filter capacitors 4a, 4b, and 4c. The current detectors 5a and 5b are connected in two phases and detect the output current of the inverter bridge 2.

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の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とを増幅器13aにて増幅し信号V13aを3相変換器34へ入力する。 The PQ detection circuit 35 calculates active power P and reactive power Q from the output current of the inverter bridge 2 and the voltage of the load 9. The amplifier 11 detects the voltage of the DC power supply 1 and outputs an active power reference P * which is compared and amplified with the voltage reference V * to the amplifier 13a. The active power reference P * and the active power P output from the amplifier 11 are amplified by the amplifier 13 a and the signal V 13 a is input to the three-phase converter 34.

加算回路56の出力V56は、無効電力基準回路33に入力され、無効電力基準回路33から出力される無効電力基準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との誤差を増幅器13bで増幅して信号V13aとして出力する。信号V13bは3相変換器34を介して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相インバータでは一般的に行われる。 The output V 56 of the adder circuit 56 is input to the reactive power reference circuit 33, and an error between the reactive power reference Q * output from the reactive power reference circuit 33 and the reactive power Q of the inverter bridge 2 detected by the PQ detection circuit 35. Is amplified by an amplifier 13b and output as a signal V13a . The signal V13b is input to the PWM circuit 14 via the three-phase converter 34, and the PWM circuit 14 controls the output current of the inverter bridge 2 via the drive unit 15 to control active power and reactive power. This is generally done for phase inverters.

上記のように、図6に示す単相の場合は電流位相角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8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。したがって、本実施形態において、第1函数回路51および第2函数回路53の出力は無効電力となる。   As described above, in the case of the single phase shown in FIG. 6, the reactive power was changed by changing the current phase angle to detect the single operation of the inverter bridge 2 at a high speed, but in the case of the three phase shown in FIG. By directly controlling the reactive power, the single operation of the inverter bridge 2 is detected at high speed. Therefore, in the present embodiment, the outputs of the first function circuit 51 and the second function circuit 53 are reactive power.

上記の構成以外は、図8に示す第2実施形態に係る単独運転検出装置と同様の構成である。   Except for the above configuration, the configuration is the same as that of the isolated operation detection device according to the second embodiment shown in FIG.

すなわち、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、上述の第1実施形態の場合と同様に、周波数偏差Δfに対する無効電力函数(出力V53)と周波数変化率(df/dt)に対する無効電力函数(出力V51)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、この結果インバータが単独運転になったとき正帰還作用のゲインを上昇させて高速に周波数(f)をシフトさせる。 That is, according to the isolated operation detection device and the isolated operation detection method of the inverter according to the present embodiment, the reactive power function (output V 53 ) and the frequency change rate with respect to the frequency deviation Δf, as in the case of the first embodiment described above. The reactive power of the inverter bridge 2 is controlled by the sum of the reactive power function (output V 51 ) with respect to (df / dt). As a result, when the inverter is in an independent operation, the gain of the positive feedback action is increased to increase the speed. Shift the frequency (f).

そうすると、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、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を停止させる(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を系統連系から解列させる。この結果、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、単独運転検出保護を高速化することができる。   Then, an abnormality is detected by the voltage relay 17 from the output of the voltage detector 10, a frequency abnormality is detected by the frequency relay 18, an excessive frequency change rate (df / dt) is detected by the frequency change rate relay 27, and an abnormality is detected. Inverter drive is stopped by the drive unit 15 via the circuit 19 (the gate of the drive element is cut off), and the interconnection breaker (contactor 6) is opened to completely disconnect the inverter bridge 2 from the grid interconnection. . As a result, according to the isolated operation detection device and the isolated operation detection method for an inverter according to this embodiment, the isolated operation detection protection can be speeded up.

以上説明したように上記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、周波数偏差Δfが上昇したとき、無効電力が進み方向に変化し周波数偏差Δfが降下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することにより系統電源の周波数変動範囲において高速に検出でき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 above-described embodiment, when the frequency deviation Δf increases, the reactive power changes in the advance direction, and when the frequency deviation Δf decreases, the reactive power When the frequency change rate (df / dt) is positive, the reactive power changes in the forward direction, and when the frequency change rate (df / dt) is negative, the reactive power is delayed. It is possible to provide an isolated operation detection device and an isolated operation detection method for an inverter which can detect at high speed in the frequency fluctuation range of the system power supply by controlling the reactive power by the sum of the output signal of the function circuit which changes to it can.

また、上記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、電圧が変動してフリッカ現象が発生することを抑制することができ、その結果、電灯のちらつき等の発生を抑制することができる。   In addition, according to the isolated operation detection device and the isolated operation detection method of the inverter according to the above embodiment, it is possible to suppress the occurrence of flicker phenomenon due to voltage fluctuation, and as a result, the occurrence of flickering of a lamp or the like can be prevented. Can be suppressed.

すなわち、本実施形態の単独運転検出装置および単独運転検出方法によれば、単独運転の高速検出を実現するとともに、電力品質の低下を回避する単独運転検出装置および単独運転検出方法を提供することができる。   That is, according to the isolated operation detection device and the isolated operation detection method of the present embodiment, it is possible to provide an isolated operation detection device and an isolated operation detection method that achieve high-speed detection of isolated operation and avoid a decrease in power quality. it can.

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.

2…インバータ、8…交流電力系統、ΔV10…フリッカ係数、10…電圧検出器(電圧検出部)、50…周波数変化率検出回路、51…第1函数回路(第1函数部)52…周波数検出回路(周波数検出部)、53…第2函数回路(第2函数部)54…フリッカ係数V10演算回路(フリッカ係数演算部)、55…ゲイン/リミット制御回路(ゲイン制御部、リミット制御部)、56…加算回路(加算部)、58…第1移動平均回路(第1移動平均部)、59…第2移動平均回路(第2移動平均部)。 2 ... inverter, 8 ... AC power system, [Delta] V 10 ... flicker coefficient, 10 ... voltage detector (voltage detection unit), 50 ... frequency change rate detection circuit, 51 ... first function circuit (first function portion) 52 ... Frequency Detection circuit (frequency detection unit), 53 ... second function circuit (second function unit) 54 ... flicker coefficient V 10 calculation circuit (flicker coefficient calculation unit), 55 ... gain / limit control circuit (gain control unit, limit control unit) ), 56... Addition circuit (addition unit), 58... First moving average circuit (first moving average unit), 59... Second moving average circuit (second moving average unit).

Claims (10)

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部と、
前記電圧検出部で検出された電圧から、電圧、周波数および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部と、
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圧の周波数を検出する周波数検出部と、
前記周波数検出部によって検出された周波数から周波数変化率を演算する周波数変化率検出部と、
周波数変化率に対する無効電力あるいは電流位相角の第1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1函数部と、
周波数に対する無効電力あるいは電流位相角の第2函数により、周波数が基準周波数よりも大きいときは進み無効電力が流れ、周波数が前記基準周波数よりも小さい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函数部と、
前記第1函数部の出力と前記第2函数部の出力とを加算して出力する加算部と、
前記電圧検出部で検出された電圧からフリッカ係数を算出するフリッカ係数演算部と、
前記フリッカ係数演算部で算出された値が所定の閾値を超えるか否か判断し、所定の閾値を超えるときに前記第1函数の周波数変化率に対する無効電力あるいは電流位相角の変動量を抑制するように前記第1函数部に通知するゲイン制御部と、
前記加算部の出
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、前記異常検出部から異常が検出されたときに前記インバータを停止させる駆動部と、を備え
前記第1函数部は、前記通知を受けたときに、前記第1函数のゲインを調整して前記第1函数の周波数変化率に対する無効電力あるいは電流位相角の変動量を抑制す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,
A voltage detector for detecting an AC voltage output from the AC power system and the inverter;
From the voltage detected by the voltage detection unit, an abnormality detection unit configured to detect abnormality of voltage, frequency and frequency change rate,
A frequency detector for detecting the frequency of the AC voltage output from the AC power system and the inverter;
A frequency change rate detector that calculates a frequency change rate from the frequency detected by the frequency detector;
The reactive power or current phase is such that when the frequency change rate is positive, the advance reactive power flows when the frequency change rate is positive, and when the frequency change rate is negative, the delayed reactive power flows when the frequency change rate is negative. A first function part for calculating and outputting the value of the angle;
Reactive power or current by the second function of reactive power or current phase angle with respect to frequency so that when the frequency is higher than the reference frequency , the reactive power flows forward, and when the frequency is lower than the reference frequency , the reactive reactive current flows. A second function part for calculating and outputting the value of the phase angle;
An adder for adding and outputting the output of the first function part and the output of the second function part;
A flicker coefficient calculator that calculates a flicker coefficient from the voltage detected by the voltage detector;
It is determined whether or not the value calculated by the flicker coefficient calculation unit exceeds a predetermined threshold value, and when it exceeds the predetermined threshold value, the amount of change in reactive power or current phase angle with respect to the frequency change rate of the first function is suppressed. a gain control unit for notifying the first function unit as,
A drive unit that controls output power output from the inverter using the output of the addition unit, and stops the inverter when an abnormality is detected from the abnormality detection unit ;
When the first function unit receives the notification, the first function unit adjusts the gain of the first function to suppress the variation of the reactive power or the current phase angle with respect to the frequency change rate of the first function. .
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部と、
前記電圧検出部で検出された電圧から、電圧、周波数および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部と、
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圧の周波数を検出する周波数検出部と、
前記周波数検出部によって検出された周波数から周波数変化率を演算する周波数変化率検出部と、
周波数変化率に対する無効電力あるいは電流位相角の第1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1函数部と、
周波数に対する無効電力あるいは電流位相角の第2函数により、周波数が基準周波数よりも大きいときは進み無効電力が流れ、周波数が前記基準周波数よりも小さい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函数部と、
前記第1函数部の出力と前記第2函数部の出力とを加算して出力する加算部と、
前記電圧検出部で検出された電圧からフリッカ係数を算出するフリッカ係数演算部と、
前記フリッカ係数演算部で算出された値が所定の閾値を超えるか否か判断し、所定の閾値を超えるときに前記第1函数の周波数変化率に対する無効電力あるいは電流位相角の変動量を抑制するように前記第1函数部に通知するリミット制御部と、
前記加算部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、前記異常検出部から異常が検出されたときに前記インバータを停止させる駆動部と、を備え
前記第1函数部は、前記通知を受けたときに、前記第1函数の上限値および下限値を調整して、前記第1函数の周波数変化率に対する無効電力あるいは電流位相角の変動量を抑制す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,
A voltage detector for detecting an AC voltage output from the AC power system and the inverter;
From the voltage detected by the voltage detection unit, an abnormality detection unit configured to detect abnormality of voltage, frequency and frequency change rate,
A frequency detector for detecting the frequency of the AC voltage output from the AC power system and the inverter;
A frequency change rate detector that calculates a frequency change rate from the frequency detected by the frequency detector;
The reactive power or current phase is such that when the frequency change rate is positive, the advance reactive power flows when the frequency change rate is positive, and when the frequency change rate is negative, the delayed reactive power flows when the frequency change rate is negative. A first function part for calculating and outputting the value of the angle;
Reactive power or current by the second function of reactive power or current phase angle with respect to frequency so that when the frequency is higher than the reference frequency , the reactive power flows forward, and when the frequency is lower than the reference frequency , the reactive reactive current flows. A second function part for calculating and outputting the value of the phase angle;
An adder for adding and outputting the output of the first function part and the output of the second function part;
A flicker coefficient calculator that calculates a flicker coefficient from the voltage detected by the voltage detector;
It is determined whether or not the value calculated by the flicker coefficient calculation unit exceeds a predetermined threshold value, and when it exceeds the predetermined threshold value, the amount of change in reactive power or current phase angle with respect to the frequency change rate of the first function is suppressed. and limit control unit for notifying the first function unit as,
A drive unit that controls output power output from the inverter using the output of the addition unit, and stops the inverter when an abnormality is detected from the abnormality detection unit ;
When the first function unit receives the notification, the first function unit adjusts an upper limit value and a lower limit value of the first function to suppress a variation in reactive power or current phase angle with respect to a frequency change rate of the first function. An independent operation detection device.
前記インバータは、3相ブリッジを備え、
前記駆動部は、前記加算部からの出力を用いて前記インバータの出力電力の有効電力および無効電力を制御するとともに、前記異常検出部から異常が知らされたときに前記インバータを停止させるように構成された請求項1又は請求項2記載の単独運転検出装置。
The inverter includes a three-phase bridge,
The drive unit is configured to control the active power and reactive power of the output power of the inverter using the output from the addition unit, and to stop the inverter when an abnormality is notified from the abnormality detection unit The isolated operation detection device according to claim 1 or claim 2.
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部と、
前記電圧検出部で検出された電圧から、電圧、周波数および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部と、
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圧の周波数を検出する周波数検出部と、
前記周波数検出部によって検出された周波数から周波数変化率を演算する周波数変化率検出部と、
過去の時点から所定時間前までの間に前記周波数検出部によって検出された周波数の第1移動平均を算出する第1移動平均部と、
現在から所定時間前までの間に前記周波数検出部によって検出された周波数の第2移動平均を算出する第2移動平均部と、
前記第2移動平均から第1移動平均を引いた周波数偏差を算出する減算部と、
周波数変化率に対する無効電力あるいは電流位相角の第1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1函数部と、
周波数偏差に対する無効電力あるいは電流位相角の第2函数により、周波数偏差が正のときは進み無効電力が流れ、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2函数部と、
前記第1函数部の出力と前記第2函数部の出力とを加算して出力する加算部と、
前記電圧検出部で検出された電圧からフリッカ係数を算出するフリッカ係数演算部と、
前記フリッカ係数演算部で算出された値が所定の閾値を超えるか否か判断し、所定の閾値を超えるときに前記第1函数の周波数変化率に対する無効電力あるいは電流位相角の変動量を抑制するように前記第1函数部に通知するゲイン制御部と、
前記加算部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、前記異常検出部から異常が検出されたときに前記インバータを停止させる駆動部と、を備え
前記第1函数部は、前記通知を受けたときに、前記第1函数のゲインを調整して前記第1函数の周波数変化率に対する無効電力あるいは電流位相角の変動量を抑制す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,
A voltage detector for detecting an AC voltage output from the AC power system and the inverter;
From the voltage detected by the voltage detection unit, an abnormality detection unit configured to detect abnormality of voltage, frequency and frequency change rate,
A frequency detector for detecting the frequency of the AC voltage output from the AC power system and the inverter;
A frequency change rate detector that calculates a frequency change rate from the frequency detected by the frequency detector;
A first moving average unit that calculates a first moving average of frequencies detected by the frequency detection unit between a past time and a predetermined time before;
A second moving average unit that calculates a second moving average of the frequencies detected by the frequency detection unit from the present to a predetermined time before;
A subtractor that calculates a frequency deviation obtained by subtracting the first moving average from the second moving average;
The reactive power or current phase is such that when the frequency change rate is positive, the advance reactive power flows when the frequency change rate is positive, and when the frequency change rate is negative, the delayed reactive power flows when the frequency change rate is negative. A first function part for calculating and outputting the value of the angle;
The value of the reactive power or current phase angle so that when the frequency deviation is positive, the advanced reactive power flows when the frequency deviation is positive, and when the frequency deviation is negative, the delayed reactive power flows when the frequency deviation is negative. A second function part for calculating and outputting
An adder for adding and outputting the output of the first function part and the output of the second function part;
A flicker coefficient calculator that calculates a flicker coefficient from the voltage detected by the voltage detector;
It is determined whether or not the value calculated by the flicker coefficient calculation unit exceeds a predetermined threshold value, and when it exceeds the predetermined threshold value, the amount of change in reactive power or current phase angle with respect to the frequency change rate of the first function is suppressed. a gain control unit configured to notify the first function unit as,
A drive unit that controls output power output from the inverter using the output of the addition unit, and stops the inverter when an abnormality is detected from the abnormality detection unit ;
When the first function unit receives the notification, the first function unit adjusts the gain of the first function to suppress the variation of the reactive power or the current phase angle with respect to the frequency change rate of the first function. .
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部と、
前記電圧検出部で検出された電圧から、電圧、周波数および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部と、
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圧の周波数を検出する周波数検出部と、
前記周波数検出部によって検出された周波数から周波数変化率を演算する周波数変化率検出部と、
過去の時点から所定時間前までの間に前記周波数検出部によって検出された周波数の第1移動平均を算出する第1移動平均部と、
現在から所定時間前までの間に前記周波数検出部によって検出された周波数の第2移動平均を算出する第2移動平均部と、
前記第2移動平均から第1移動平均を引いた周波数偏差を算出する減算部と、
周波数変化率に対する無効電力あるいは電流位相角の第1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1函数部と、
周波数偏差に対する無効電力あるいは電流位相角の第2函数により、周波数偏差が正のときは進み無効電力が流れ、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2函数部と、
前記第1函数部の出力と前記第2函数部の出力とを加算して出力する加算部と、
前記電圧検出部で検出された電圧からフリッカ係数を算出するフリッカ係数演算部と、
前記フリッカ係数演算部で算出された値が所定の閾値を超えるか否か判断し、所定の閾値を超えるときに前記第1函数の周波数変化率に対する無効電力あるいは電流位相角の変動量を抑制するように前記第1函数部に通知するリミット制御部と、
前記加算部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、前記異常検出部から異常が検出されたときに前記インバータを停止させる駆動部と、を備え
前記第1函数部は、前記通知を受けたときに、前記第1函数の上限値および下限値を調整して、前記第1函数の周波数変化率に対する無効電力あるいは電流位相角の変動量を抑制す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,
A voltage detector for detecting an AC voltage output from the AC power system and the inverter;
From the voltage detected by the voltage detection unit, an abnormality detection unit configured to detect abnormality of voltage, frequency and frequency change rate,
A frequency detector for detecting the frequency of the AC voltage output from the AC power system and the inverter;
A frequency change rate detector that calculates a frequency change rate from the frequency detected by the frequency detector;
A first moving average unit that calculates a first moving average of frequencies detected by the frequency detection unit between a past time and a predetermined time before;
A second moving average unit that calculates a second moving average of the frequencies detected by the frequency detection unit from the present to a predetermined time before;
A subtractor that calculates a frequency deviation obtained by subtracting the first moving average from the second moving average;
The reactive power or current phase is such that when the frequency change rate is positive, the advance reactive power flows when the frequency change rate is positive, and when the frequency change rate is negative, the delayed reactive power flows when the frequency change rate is negative. A first function part for calculating and outputting the value of the angle;
The value of the reactive power or current phase angle so that when the frequency deviation is positive, the advanced reactive power flows when the frequency deviation is positive, and when the frequency deviation is negative, the delayed reactive power flows when the frequency deviation is negative. A second function part for calculating and outputting
An adder for adding and outputting the output of the first function part and the output of the second function part;
A flicker coefficient calculator that calculates a flicker coefficient from the voltage detected by the voltage detector;
It is determined whether or not the value calculated by the flicker coefficient calculation unit exceeds a predetermined threshold value, and when it exceeds the predetermined threshold value, the amount of change in reactive power or current phase angle with respect to the frequency change rate of the first function is suppressed. and limit control unit for notifying the first function unit as,
A drive unit that controls output power output from the inverter using the output of the addition unit, and stops the inverter when an abnormality is detected from the abnormality detection unit ;
When the first function unit receives the notification, the first function unit adjusts an upper limit value and a lower limit value of the first function to suppress a variation in reactive power or current phase angle with respect to a frequency change rate of the first function. An independent operation detection device.
前記インバータは、3相ブリッジを備え、
前記駆動部は、前記加算部からの出力を用いて前記インバータの出力電力の有効電力および無効電力を制御するとともに、前記異常検出部から異常が知らされたときに前記インバータを停止させるように構成された請求項4又は請求項5記載の単独運転検出装置。
The inverter includes a three-phase bridge,
The drive unit is configured to control the active power and reactive power of the output power of the inverter using the output from the addition unit, and to stop the inverter when an abnormality is notified from the abnormality detection unit The isolated operation detection device according to claim 4 or 5.
交流電力系統およびインバータから出力された交流電圧を検出し、
検出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、
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1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、
周波数に対する無効電力あるいは電流位相角の第2函数により、周波数が基準周波数よりも大きいときは進み無効電力が流れ、周波数が前記基準周波数よりも小さい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函数の出力と前記第2函数の出力とを加算した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するとともに、検出された交流電圧から、電圧、周波数および周波数変化率の異常を検知して異常が検出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、
検出された交流電圧からフリッカ係数を算出し、
算出された前記フリッカ係数の値が所定の閾値を超えるか否か判断し、
前記所定の閾値を超えるときに前記第1函数のゲインを調整して前記第1函数の周波数変化率に対する無効電力あるいは電流位相角の変動量を抑制する、単独運転検出方法。
Detect AC voltage output from AC power system and inverter,
Detect the frequency of the detected AC voltage,
Calculate the frequency change rate from the detected frequency,
The reactive power or current phase is such that when the frequency change rate is positive, the advance reactive power flows when the frequency change rate is positive, and when the frequency change rate is negative, the delayed reactive power flows when the frequency change rate is negative. Calculate the corner value,
Reactive power or current by the second function of reactive power or current phase angle with respect to frequency so that when the frequency is higher than the reference frequency , the reactive power flows forward, and when the frequency is lower than the reference frequency , the reactive reactive current flows. Calculate the phase angle value,
The output power output from the inverter is controlled using a value obtained by adding the output of the first function and the output of the second function , and abnormalities in voltage, frequency, and frequency change rate are detected from the detected AC voltage. Is an isolated operation detection method that stops the inverter when an abnormality is detected.
Calculate the flicker coefficient from the detected AC voltage,
Determining whether the calculated flicker coefficient value exceeds a predetermined threshold;
An isolated operation detection method, wherein when the predetermined threshold value is exceeded, a gain of the first function is adjusted to suppress a variation in reactive power or current phase angle with respect to a frequency change rate of the first function.
交流電力系統およびインバータから出力された交流電圧を検出し、
検出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、
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1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、
周波数に対する無効電力あるいは電流位相角の第2函数により、周波数が基準周波数よりも大きいときは進み無効電力が流れ、周波数が前記基準周波数よりも小さい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函数の出力と前記第2函数の出力とを加算した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するとともに、検出された交流電圧から、電圧、周波数および周波数変化率の異常を検知して異常が検出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、
検出された交流電圧からフリッカ係数を算出し、
算出された前記フリッカ係数の値が所定の閾値を超えるか否か判断し、
前記所定の閾値を超えるときに前記第1函数の上限値および下限値を調整して前記第1函数の周波数変化率に対する無効電力あるいは電流位相角の変動量を抑制する、単独運転検出方法。
Detect AC voltage output from AC power system and inverter,
Detect the frequency of the detected AC voltage,
Calculate the frequency change rate from the detected frequency,
The reactive power or current phase is such that when the frequency change rate is positive, the advance reactive power flows when the frequency change rate is positive, and when the frequency change rate is negative, the delayed reactive power flows when the frequency change rate is negative. Calculate the corner value,
Reactive power or current by the second function of reactive power or current phase angle with respect to frequency so that when the frequency is higher than the reference frequency , the reactive power flows forward, and when the frequency is lower than the reference frequency , the reactive reactive current flows. Calculate the phase angle value,
The output power output from the inverter is controlled using a value obtained by adding the output of the first function and the output of the second function , and abnormalities in voltage, frequency, and frequency change rate are detected from the detected AC voltage. Is an isolated operation detection method that stops the inverter when an abnormality is detected.
Calculate the flicker coefficient from the detected AC voltage,
Determining whether the calculated flicker coefficient value exceeds a predetermined threshold;
An isolated operation detection method, wherein when the predetermined threshold value is exceeded, an upper limit value and a lower limit value of the first function are adjusted to suppress a variation amount of reactive power or current phase angle with respect to a frequency change rate of the first function.
交流電力系統およびインバータから出力された交流電圧を検出し、
検出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、
過去の時点から所定時間前までの間に周波数検出部によって検出された周波数の第1移動平均を算出し、
現在から所定時間前までの間に前記周波数検出部によって検出された周波数の第2移動平均を算出し、
前記第2移動平均から第1移動平均を引いた周波数偏差を算出し、
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1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、
周波数偏差に対する無効電力あるいは電流位相角の第2函数により、周波数偏差が正のときは進み無効電力が流れ、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、
前記第1函数の出力と前記第2函数の出力とを加算した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するとともに、検出された交流電圧から、電圧、周波数および周波数変化率の異常を検知して異常が検出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、
検出された交流電圧からフリッカ係数を算出し、
算出された前記フリッカ係数の値が所定の閾値を超えるか否か判断し、
前記所定の閾値を超えるときに前記第1函数のゲインを調整して前記第1函数の周波数変化率に対する無効電力あるいは電流位相角の変動量を抑制する、単独運転検出方法。
Detect AC voltage output from AC power system and inverter,
Detect the frequency of the detected AC voltage,
Calculate the frequency change rate from the detected frequency,
Calculating a first moving average of the frequencies detected by the frequency detector from a past time point to a predetermined time ago,
Calculating a second moving average of the frequencies detected by the frequency detection unit from the present to a predetermined time before,
Calculating a frequency deviation obtained by subtracting the first moving average from the second moving average;
The reactive power or current phase is such that when the frequency change rate is positive, the advance reactive power flows when the frequency change rate is positive, and when the frequency change rate is negative, the delayed reactive power flows when the frequency change rate is negative. Calculate the corner value,
The value of the reactive power or current phase angle so that when the frequency deviation is positive, the advanced reactive power flows when the frequency deviation is positive, and when the frequency deviation is negative, the delayed reactive power flows when the frequency deviation is negative. And
The output power output from the inverter is controlled using a value obtained by adding the output of the first function and the output of the second function , and abnormalities in voltage, frequency, and frequency change rate are detected from the detected AC voltage. Is an isolated operation detection method that stops the inverter when an abnormality is detected.
Calculate the flicker coefficient from the detected AC voltage,
Determining whether the calculated flicker coefficient value exceeds a predetermined threshold;
An isolated operation detection method, wherein when the predetermined threshold value is exceeded, a gain of the first function is adjusted to suppress a variation in reactive power or current phase angle with respect to a frequency change rate of the first function.
交流電力系統およびインバータから出力された交流電圧を検出し、
検出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、
過去の時点から所定時間前までの間に周波数検出部によって検出された周波数の第1移動平均を算出し、
現在から所定時間前までの間に前記周波数検出部によって検出された周波数の第2移動平均を算出し、
前記第2移動平均から第1移動平均を引いた周波数偏差を算出し、
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1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、
周波数偏差に対する無効電力あるいは電流位相角の第2函数により、周波数偏差が正のときは進み無効電力が流れ、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、
前記第1函数の出力と前記第2函数の出力とを加算した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するとともに、検出された交流電圧から、電圧、周波数および周波数変化率の異常を検知して異常が検出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、
検出された交流電圧からフリッカ係数を算出し、
算出された前記フリッカ係数の値が所定の閾値を超えるか否か判断し、
前記所定の閾値を超えるときに前記第1函数の上限値および下限値を調整して前記第1函数の周波数変化率に対する無効電力あるいは電流位相角の変動量を抑制する、単独運転検出方法。
Detect AC voltage output from AC power system and inverter,
Detect the frequency of the detected AC voltage,
Calculate the frequency change rate from the detected frequency,
Calculating a first moving average of the frequencies detected by the frequency detector from a past time point to a predetermined time ago,
Calculating a second moving average of the frequencies detected by the frequency detection unit from the present to a predetermined time before,
Calculating a frequency deviation obtained by subtracting the first moving average from the second moving average;
The reactive power or current phase is such that when the frequency change rate is positive, the advance reactive power flows when the frequency change rate is positive, and when the frequency change rate is negative, the delayed reactive power flows when the frequency change rate is negative. Calculate the corner value,
The value of the reactive power or current phase angle so that when the frequency deviation is positive, the advanced reactive power flows when the frequency deviation is positive, and when the frequency deviation is negative, the delayed reactive power flows when the frequency deviation is negative. And
The output power output from the inverter is controlled using a value obtained by adding the output of the first function and the output of the second function , and abnormalities in voltage, frequency, and frequency change rate are detected from the detected AC voltage. Is an isolated operation detection method that stops the inverter when an abnormality is detected.
Calculate the flicker coefficient from the detected AC voltage,
Determining whether the calculated flicker coefficient value exceeds a predetermined threshold;
An isolated operation detection method, wherein when the predetermined threshold value is exceeded, an upper limit value and a lower limit value of the first function are adjusted to suppress a variation amount of reactive power or current phase angle with respect to a frequency change rate of the first function.
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