JP6398057B2 - AC power supply apparatus and instantaneous voltage fluctuation detection method thereof - Google Patents

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Description

本発明は交流電源装置及びその瞬時電圧変動検出方法に関し、特に商用系統電源との連系運転が可能な交流電源装置及びその瞬時電圧変動検出方法に関する。   The present invention relates to an AC power supply apparatus and an instantaneous voltage fluctuation detection method thereof, and more particularly to an AC power supply apparatus capable of interconnection operation with a commercial power supply and an instantaneous voltage fluctuation detection method thereof.

近年、太陽電池パネル等を利用して発電した電力を交流電源として出力する交流電源装置の普及が進んでいる。このような交流電源装置は、発電所等から供給される商用系統電源と連系して家庭等で利用される電力の一部を賄う。しかしながら、商用系統電源では、瞬間的に電圧が低下することがある。このような瞬時電圧変動が生じた場合、交流電源装置においても出力電力を低下させなければならない。このような場合において、交流電源装置の出力電力を低下させない場合、交流電源装置から商用系統電源側に逆潮流が発生して商用系統電源側で系統の制御性が低下するためである。そこで、系統電源信号の電圧変動を検出する技術が特許文献1、2に開示されている。   In recent years, an AC power supply device that outputs electric power generated using a solar battery panel or the like as an AC power supply has been popularized. Such an AC power supply device covers a part of electric power used in a home or the like in connection with a commercial power supply supplied from a power plant or the like. However, in commercial power supplies, the voltage may drop instantaneously. When such an instantaneous voltage fluctuation occurs, the output power must be reduced also in the AC power supply apparatus. In such a case, if the output power of the AC power supply apparatus is not reduced, a reverse power flow is generated from the AC power supply apparatus to the commercial system power supply side, and the controllability of the system is reduced on the commercial system power supply side. Thus, techniques for detecting voltage fluctuations in the system power supply signal are disclosed in Patent Documents 1 and 2.

特許文献1は、電力系統の瞬時電圧変動を高速で検出してインバータを停止させる大公用発電装置に関する。特許文献1では、系統電圧が所定の電圧レベル以下となったことを検知する系統電圧レベル低下検知手段と、該検知手段の検知持続時間を測定する検知持続時間測定手段とを有し、系統電圧レベル低下検知手段がレベル低下を検知し、かつ検知持続時間測定手段による測定時間が所定時間以上であったとき、系統の瞬時電圧変動を検出
する。また、特許文献1では、インバータのゲート信号を遮断するゲートブロック手段を具備し、瞬時電圧変動が起こったときインバータのゲート信号を遮断することにより出力を停止して装置を過電流から保護し、復電したときインバータにゲート信号を送出して運転を再開する。
Patent document 1 relates to a large public power generator that stops an inverter by detecting an instantaneous voltage fluctuation of a power system at high speed. In patent document 1, it has a system voltage level drop detection means for detecting that the system voltage has become a predetermined voltage level or less, and a detection duration measurement means for measuring the detection duration of the detection means. When the level drop detecting means detects the level drop and the measurement time by the detection duration measuring means is a predetermined time or more, the instantaneous voltage fluctuation of the system is detected. Moreover, in patent document 1, it has the gate block means which interrupts | blocks the gate signal of an inverter, and when an instantaneous voltage fluctuation occurs, the output is stopped by interrupting the gate signal of the inverter and the device is protected from overcurrent, When power is restored, a gate signal is sent to the inverter to resume operation.

特許文献2は、周波数が急変又は長時間変化する場合でも誤動作することなく、FRT(Fault Ride Through)機能を有する単独運転検出装置及び単独運転検出方法に関する。特許文献2では、インバータの出力電圧の周波数fが正帰還により変化を助長すると共に、周波数fの周波数変化率df/dt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或いは電流位相θを制御し、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に基づく値が単独運転検出レベルK以上であるときに異常であると判断し、交流電源系統及びインバータ出力の電圧位相に同期すると共に、所定の無効電力Q或いは電流位相θに制御し、インバータが交流電力系統から切り離されたとき、周波数fとステップ状に変化する値とに基づいてインバータの無効電力Qが変化するよう駆動し、異常が検出されたときにインバータ2を停止させる。   Patent Document 2 relates to an isolated operation detection device and an isolated operation detection method having an FRT (Fault Ride Through) function without malfunction even when the frequency changes suddenly or changes for a long time. In Patent Document 2, the frequency f of the output voltage of the inverter promotes a change by positive feedback, and a value that changes stepwise according to the frequency change rate df / dt of the frequency f in a direction that promotes a change by positive feedback. The reactive power Q or the current phase θ is controlled, and when the value based on the value that changes stepwise according to the value of the frequency change rate df / dt is equal to or higher than the isolated operation detection level K, it is determined to be abnormal. While synchronizing with the voltage phase of the power supply system and the inverter output, it is controlled to a predetermined reactive power Q or current phase θ, and when the inverter is disconnected from the AC power system, based on the frequency f and a value that changes stepwise. The inverter is driven so that the reactive power Q changes, and when an abnormality is detected, the inverter 2 is stopped.

特開2003−153433号公報JP 2003-153433 A 特開2012−120285号公報JP 2012-120285 A

しかしながら、特許文献1に開示された方法では、系統電圧レベル低下検知手段がレベル低下を検知した後に当該レベル低下が生じている期間の長さを計測する必要があり、系統電源信号の電圧レベルが低下してから、電圧レベルが低下したことが検出されるまでの時間が長いという問題がある。また、特許文献2に開示された方法では、無効電力Q或いは電流位相θを制御し、その後に、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に基づく値が単独運転検出レベルK以上であるときに異常であると判断する。そのため、特許文献2においても系統電源信号に変動が生じたことを検出するまでの時間が長い問題がある。つまり、特許文献1、2では、系統電源信号の電圧レベルの低下を検出するまでの時間を短くすることが出来ない問題がある。   However, in the method disclosed in Patent Document 1, it is necessary to measure the length of the period in which the level drop occurs after the grid voltage level drop detection means detects the level drop, and the voltage level of the grid power supply signal is There is a problem that it takes a long time from when the voltage level is lowered until it is detected that the voltage level is lowered. In the method disclosed in Patent Document 2, reactive power Q or current phase θ is controlled, and then a value based on a value that changes stepwise according to the value of frequency change rate df / dt is detected as an independent operation. When the level is K or higher, it is determined that there is an abnormality. Therefore, even in Patent Document 2, there is a problem that it takes a long time to detect that a fluctuation has occurred in the system power supply signal. In other words, Patent Documents 1 and 2 have a problem that it is not possible to shorten the time until the decrease in the voltage level of the system power supply signal is detected.

本発明にかかる交流電源装置の一態様は、直流電源信号から交流電源信号を生成し、前記交流電源信号を商用系統電源からの電力が供給される系統配線に出力するインバータと、電圧変動検出パルス信号を出力すると共に、前記系統配線に伝達される系統電源信号の実効値と予め定めた電圧変動検出閾値との大小関係が変化したことに応じて電圧変動検出パルス信号のデューティ比を第1のデューティ比と第2のデューティ比との間で切り換える瞬時電圧変動検出部と、前記インバータを制御すると共に、前記電圧変動検出パルス信号のデューティ比の切り替わりに応じて前記インバータに前記交流電源信号の出力電力を変化させる指示を行う制御部と、を有する。   An aspect of the AC power supply apparatus according to the present invention includes an inverter that generates an AC power supply signal from a DC power supply signal, outputs the AC power supply signal to a system wiring to which power from a commercial system power supply is supplied, and a voltage fluctuation detection pulse. Output a signal and change the duty ratio of the voltage fluctuation detection pulse signal to a first value in response to a change in the magnitude relationship between the effective value of the system power signal transmitted to the system wiring and a predetermined voltage fluctuation detection threshold. An instantaneous voltage fluctuation detection unit that switches between a duty ratio and a second duty ratio, and the inverter are controlled, and the AC power supply signal is output to the inverter in accordance with the switching of the duty ratio of the voltage fluctuation detection pulse signal And a control unit that gives an instruction to change power.

本発明にかかる瞬時電圧変動検出方法の一態様は、直流電源信号から交流電源信号を生成し、前記交流電源信号を商用系統電源からの電力が供給される系統配線に出力するインバータと、前記系統配線に伝達される系統電源信号の実効値と予め定めた電圧変動検出閾値との大小関係が切り替わったことを検出する瞬時電圧変動検出部と、前記インバータを制御する制御部と、を有する交流電源装置の瞬時電圧変動検出方法であって、前記瞬時電圧変動検出部において、電圧変動検出パルス信号を生成し、前記実効値と前記電圧変動検出閾値との大小関係が切り替わったことに応じて前記電圧変動検出パルス信号のデューティ比をを第1のデューティ比と第2のデューティ比との間で切り換え、前記制御部において、前記電圧変動検出パルス信号のデューティ比が切り替わったことを検出したことに応じて前記インバータに前記交流電源信号の出力電力を変化させる指示を行う。   One aspect of the instantaneous voltage fluctuation detection method according to the present invention is an inverter that generates an AC power supply signal from a DC power supply signal and outputs the AC power supply signal to a system wiring supplied with power from a commercial power supply, and the system An AC power supply having an instantaneous voltage fluctuation detection unit that detects that a magnitude relationship between an effective value of a system power supply signal transmitted to the wiring and a predetermined voltage fluctuation detection threshold is switched, and a control unit that controls the inverter An instantaneous voltage fluctuation detection method for an apparatus, wherein the instantaneous voltage fluctuation detection unit generates a voltage fluctuation detection pulse signal, and the voltage is changed in accordance with a change in magnitude relationship between the effective value and the voltage fluctuation detection threshold. The duty ratio of the fluctuation detection pulse signal is switched between a first duty ratio and a second duty ratio, and the voltage fluctuation detection pulse signal is changed by the control unit. An instruction for changing the output power of the AC power supply signal to the inverter in response to that it is detected that the duty ratio is switched.

本発明にかかる交流電源装置及びその瞬時電圧変動検出方法では、特に、系統配線に伝達される系統電源信号の実効値と予め定めた電圧変動検出閾値との大小関係が変化したことに応じて電圧変動検出パルス信号のデューティ比を第1のデューティ比と第2のデューティ比との間で切り換える。これにより、本発明にかかる交流電源装置及びその瞬時電圧変動検出方法では、即座に系統電源信号の電圧レベルの低下を検出して、インバータの出力電力を低下させることができる。   In the AC power supply apparatus and the instantaneous voltage fluctuation detection method according to the present invention, in particular, the voltage according to the change in the magnitude relationship between the effective value of the system power supply signal transmitted to the system wiring and the predetermined voltage fluctuation detection threshold value. The duty ratio of the fluctuation detection pulse signal is switched between the first duty ratio and the second duty ratio. As a result, in the AC power supply apparatus and the instantaneous voltage fluctuation detection method according to the present invention, it is possible to immediately detect a drop in the voltage level of the system power supply signal and reduce the output power of the inverter.

本発明によれば、系統電源信号の信号レベルの変動の検出を高速に行うことができる交流電源装置を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the alternating current power supply device which can detect the fluctuation | variation of the signal level of a system | strain power supply signal at high speed can be provided.

実施の形態1にかかる交流電源装置のブロック図である。1 is a block diagram of an AC power supply device according to a first exemplary embodiment; 実施の形態1にかかる交流電源装置における瞬時電圧変動検出部及びパワーコンディショナのエネルギー管理部の詳細なブロック図である。3 is a detailed block diagram of an instantaneous voltage fluctuation detection unit and an energy management unit of a power conditioner in the AC power supply according to the first embodiment. FIG. 実施の形態1にかかる交流電源装置の動作を説明するタイミングチャートである。3 is a timing chart for explaining the operation of the AC power supply device according to the first exemplary embodiment; 実施の形態2にかかる交流電源装置のブロック図である。It is a block diagram of the alternating current power supply device concerning Embodiment 2. FIG. 実施の形態2にかかる交流電源装置における瞬時電圧変動検出部及びパワーコンディショナのエネルギー管理部の詳細なブロック図である。It is a detailed block diagram of the instantaneous voltage fluctuation | variation detection part in the alternating current power supply device concerning Embodiment 2, and the energy management part of a power conditioner. 実施の形態2にかかる交流電源装置の動作を説明するタイミングチャートである。6 is a timing chart for explaining the operation of the AC power supply device according to the second exemplary embodiment; 実施の形態3にかかる交流電源装置のブロック図である。FIG. 6 is a block diagram of an AC power supply device according to a third exemplary embodiment. 実施の形態3にかかる交流電源装置における瞬時電圧変動検出部及びパワーコンディショナのエネルギー管理部の詳細なブロック図である。It is a detailed block diagram of the instantaneous voltage fluctuation | variation detection part in the alternating current power supply device concerning Embodiment 3, and the energy management part of a power conditioner.

実施の形態1
以下では、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。実施の形態1にかかる交流電源装置1は、発電所等で発電された電力を需要者に供給する商用系統電源SPSと連系して動作する。そして、実施の形態1にかかる交流電源装置1は、商用系統電源SPSから供給される系統電源信号の電圧レベルが瞬間的な変動を示した場合に、即座にPV用PCS10、或いは、BAT用PCS20から出力する交流電源信号の電力(例えば、電圧レベル)を系統電源信号の電圧レベルに追従させるように制御を行う。以下では、特に、実施の形態1にかかる交流電源装置1における瞬時電圧変動検出方法及び瞬時電圧変動に対するPV用PCS10及びBAT用PCS20の制御について説明する。なお、実施の形態1にかかる交流電源装置1は、以下で説明する瞬時電圧変動検出方法による動作以外にも商用系統電源SPSとの連系運転を行うための他の動作も行う。
Embodiment 1
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. The AC power supply device 1 according to the first embodiment operates in conjunction with a commercial power supply SPS that supplies power generated by a power plant or the like to consumers. Then, the AC power supply 1 according to the first embodiment immediately uses the PV PCS 10 or the BAT PCS 20 when the voltage level of the system power signal supplied from the commercial system power SPS shows an instantaneous fluctuation. Control is performed so that the power (for example, voltage level) of the AC power supply signal output from the power supply follows the voltage level of the system power supply signal. In the following, an instantaneous voltage fluctuation detection method and control of the PV PCS 10 and the BAT PCS 20 with respect to the instantaneous voltage fluctuation in the AC power supply apparatus 1 according to the first embodiment will be described. Note that the AC power supply apparatus 1 according to the first embodiment performs other operations for performing a linked operation with the commercial power supply SPS in addition to the operation according to the instantaneous voltage fluctuation detection method described below.

実施の形態1にかかる交流電源装置1のブロック図を図1に示す。図1に示す例では、交流電源装置1の利用形態が分かるように、商用系統電源SPS及び電力供給対象の負荷を示した。負荷は、例えば家庭で利用される電化製品等である。   FIG. 1 shows a block diagram of an AC power supply device 1 according to the first exemplary embodiment. In the example shown in FIG. 1, the commercial power supply SPS and the load to be supplied with power are shown so that the usage form of the AC power supply 1 can be understood. The load is, for example, an electric appliance used at home.

図1に示すように、実施の形態1にかかる交流電源装置1は、PV用PCS(Power Conditioner System)10、BAT用PCS20、瞬時電圧変動検出部30、系統電源信号モニタ部31を有する。なお、交流電源装置1は、BAT用PCS20を必ずしも有していなくても良く、また、BAT用PCS20以外の他のPCSを有していても良い。   As shown in FIG. 1, the AC power supply apparatus 1 according to the first embodiment includes a PV PCS (Power Conditioner System) 10, a BAT PCS 20, an instantaneous voltage fluctuation detection unit 30, and a system power supply signal monitor unit 31. Note that the AC power supply device 1 does not necessarily have the BAT PCS 20, and may have another PCS other than the BAT PCS 20.

PV用PCS10は、制御部(例えば、エネルギー管理部11)、DC/DCコンバータ12、DC/ACインバータ13、瞬時電圧変動検出部14を有する。エネルギー管理部11は、例えば、CPU(Central Processing Unit)等の演算装置を備えている。   The PV PCS 10 includes a control unit (for example, an energy management unit 11), a DC / DC converter 12, a DC / AC inverter 13, and an instantaneous voltage fluctuation detection unit 14. The energy management unit 11 includes a computing device such as a CPU (Central Processing Unit).

DC/DCコンバータ12は、太陽電池パネルPVで発電された電力の直流電圧の電圧レベルを変換してDC/ACインバータ13に出力する。DC/ACインバータ13は、DC/DCコンバータ12により与えられた直流電力を交流電力に変換して商用系統電源SPSからの電力が供給される系統配線に出力する。つまり、DC/ACインバータ13は、直流電源信号から交流電源信号を生成し、生成した交流電電信号を商用系統電源SPSからの電力が供給される系統配線に出力する。瞬時電圧変動検出部14の詳細は後述する。   The DC / DC converter 12 converts the voltage level of the DC voltage of the electric power generated by the solar battery panel PV and outputs it to the DC / AC inverter 13. The DC / AC inverter 13 converts the DC power provided by the DC / DC converter 12 into AC power and outputs the AC power to the system wiring to which power from the commercial system power supply SPS is supplied. That is, the DC / AC inverter 13 generates an AC power signal from the DC power signal, and outputs the generated AC power signal to the system wiring to which the power from the commercial system power supply SPS is supplied. Details of the instantaneous voltage fluctuation detector 14 will be described later.

BAT用PCS20は、制御部(例えば、エネルギー管理部21)、DC/DCコンバータ22、DC/ACインバータ23、瞬時電圧変動検出部24を有する。エネルギー管理部21は、例えば、CPU等の演算装置を備えている。   The BAT PCS 20 includes a control unit (for example, an energy management unit 21), a DC / DC converter 22, a DC / AC inverter 23, and an instantaneous voltage fluctuation detection unit 24. The energy management unit 21 includes an arithmetic device such as a CPU, for example.

DC/DCコンバータ22は、バッテリーBATに蓄積された電力の直流電圧の電圧レベルを変換してDC/ACインバータ23に出力する。DC/ACインバータ23は、DC/DCコンバータ22により与えられた直流電力を交流電力に変換して商用系統電源SPSからの電力が供給される系統配線に出力する。つまり、DC/ACインバータ23は、直流電源信号から交流電源信号を生成し、生成した交流電電信号を商用系統電源SPSからの電力が供給される系統配線に出力する。   The DC / DC converter 22 converts the voltage level of the direct current voltage of the power stored in the battery BAT and outputs it to the DC / AC inverter 23. The DC / AC inverter 23 converts the DC power supplied from the DC / DC converter 22 into AC power and outputs the AC power to the system wiring supplied with the power from the commercial system power supply SPS. That is, the DC / AC inverter 23 generates an AC power signal from the DC power signal, and outputs the generated AC power signal to the system wiring to which the power from the commercial system power supply SPS is supplied.

なお、BAT用PCS20に対応した設けられるバッテリーBATには、PV用PCS10又は商用系統電源SPSから供給される電力に基づき充電が行われる。この充電動作の説明は省略する。   The battery BAT provided corresponding to the BAT PCS 20 is charged based on electric power supplied from the PV PCS 10 or the commercial power supply SPS. Description of this charging operation is omitted.

瞬時電圧変動検出部14、24は、電圧変動検出パルス信号S11、S21をそれぞれ出力すると共に、系統配線に伝達される系統電源信号の実効値と予め定めた電圧変動検出閾値との大小関係が変化したことに応じて電圧変動検出パルス信号S11、S21のデューティ比を第1のデューティ比と第2のデューティ比との間で切り換える。系統電源信号の波形は、後述する系統電源信号モニタ部31により取得される。また、瞬時電圧変動検出部14、24が出力する電圧変動検出パルス信号S11、S21は、系統電源信号が当該系統電源信号のコモン電圧を横切るゼロクロスタイミングに同期する信号である。この電圧変動検出パルス信号S11、S21に従って、エネルギー管理部11、21は、PCSが出力する交流電源信号の周波数を制御する。   The instantaneous voltage fluctuation detection units 14 and 24 output voltage fluctuation detection pulse signals S11 and S21, respectively, and the magnitude relationship between the effective value of the system power supply signal transmitted to the system wiring and a predetermined voltage fluctuation detection threshold changes. In response to this, the duty ratio of the voltage fluctuation detection pulse signals S11 and S21 is switched between the first duty ratio and the second duty ratio. The waveform of the system power supply signal is acquired by the system power supply signal monitoring unit 31 described later. The voltage fluctuation detection pulse signals S11 and S21 output from the instantaneous voltage fluctuation detection units 14 and 24 are signals synchronized with the zero cross timing at which the system power supply signal crosses the common voltage of the system power supply signal. In accordance with the voltage fluctuation detection pulse signals S11 and S21, the energy management units 11 and 21 control the frequency of the AC power supply signal output by the PCS.

続いて、実施の形態1にかかる交流電源装置1における瞬時電圧変動検出方法について説明する。まず、瞬時電圧変動が生じたときに電圧変動検出処理及び出力電力制御を行う部分の説明を行う。そこで、実施の形態1にかかる交流電源装置における瞬時電圧変動検出部14、24及びパワーコンディショナのエネルギー管理部11、21の詳細なブロック図を図2に示す。なお、瞬時電圧変動検出部14と瞬時電圧変動検出部24とは図1に示すものと同じ構成であり、エネルギー管理部11とエネルギー管理部21とは図1に示すものと同じ構成であるため、図2では、瞬時電圧変動検出部14及びエネルギー管理部11のみを示した。   Next, an instantaneous voltage fluctuation detection method in the AC power supply device 1 according to the first embodiment will be described. First, a description will be given of a portion that performs voltage fluctuation detection processing and output power control when instantaneous voltage fluctuation occurs. Thus, FIG. 2 shows a detailed block diagram of the instantaneous voltage fluctuation detection units 14 and 24 and the energy management units 11 and 21 of the power conditioner in the AC power supply according to the first embodiment. The instantaneous voltage fluctuation detection unit 14 and the instantaneous voltage fluctuation detection unit 24 have the same configuration as that shown in FIG. 1, and the energy management unit 11 and the energy management unit 21 have the same configuration as that shown in FIG. In FIG. 2, only the instantaneous voltage fluctuation detection unit 14 and the energy management unit 11 are shown.

図2に示すように、瞬時電圧変動検出部14は、アナログデジタル変換器41、実効値算出部42、比較器(例えば、ヒステリシスコンパレータ43)、ゼロクロス検出器44、第1の信号発生器45、第2の信号発生器46、セレクタ47を有する。   As shown in FIG. 2, the instantaneous voltage fluctuation detector 14 includes an analog-digital converter 41, an effective value calculator 42, a comparator (for example, a hysteresis comparator 43), a zero-cross detector 44, a first signal generator 45, A second signal generator 46 and a selector 47 are included.

アナログデジタル変換器41は、系統電源信号モニタ部31でモニタされた系統電源信号にアナログデジタル変換処理を施し、デジタル値で表された系統電源信号を出力する。実効値算出部42は、アナログデジタル変換器41が出力した系統電源信号の値に基づき系統電源信号の実効値を算出する。この実効値は、例えば、アナログ値で示される電圧値でもよく、デジタル値で示される値であってもよい。実施の形態1では、実効値としてアナログ値で示される電圧値を用いる。ヒステリシスコンパレータ43は、実効値算出部42が出力する系統電源信号の実効値と、電圧変動検出閾値と、を比較する。ヒステリシスコンパレータ43は、ヒステリシスを持って2つの値を比較する。そして、ヒステリシスコンパレータ43は、実効値と電圧変動検出閾値との大小関係が切り替わったことに応じて出力の論理レベルを切り換える。   The analog-to-digital converter 41 performs an analog-digital conversion process on the system power signal monitored by the system power signal monitor unit 31 and outputs a system power signal represented by a digital value. The effective value calculation unit 42 calculates the effective value of the system power supply signal based on the value of the system power supply signal output from the analog-digital converter 41. This effective value may be, for example, a voltage value indicated by an analog value or a value indicated by a digital value. In the first embodiment, a voltage value indicated by an analog value is used as an effective value. The hysteresis comparator 43 compares the effective value of the system power signal output from the effective value calculator 42 with the voltage fluctuation detection threshold. The hysteresis comparator 43 compares two values with hysteresis. The hysteresis comparator 43 switches the logical level of the output in accordance with the change in the magnitude relationship between the effective value and the voltage fluctuation detection threshold.

ゼロクロス検出器44は、アナログデジタル変換器41が出力する系統電源信号のゼロクロスタイミングを検出してゼロクロスタイミングに同期し、系統電源信号の実効値に関わらず一定のパルス幅を維持する同期パルス信号S2を出力する。   The zero cross detector 44 detects the zero cross timing of the system power signal output from the analog-digital converter 41, synchronizes with the zero cross timing, and maintains a constant pulse width regardless of the effective value of the system power signal. Is output.

第1の信号発生器45は、同期パルス信号S2のエッジに同期し、第1のデューティ比を有する第1のパルス信号を出力する。実施の形態1にかかる交流電源装置1では、第1のデューティ比として50%を設定する。第2の信号発生器46は、同期パルス信号のエッジに同期し、第2のデューティ比を有する第2のパルス信号を出力する。実施の形態1にかかる交流電源装置1では、第2のデューティ比として10%を設定する。セレクタ47は、ヒステリシスコンパレータ43の出力に応じて第1のパルス信号と第2のパルス信号のいずれかを選択して電圧変動検出パルス信号S11として出力する。   The first signal generator 45 outputs a first pulse signal having a first duty ratio in synchronization with the edge of the synchronization pulse signal S2. In the AC power supply device 1 according to the first exemplary embodiment, 50% is set as the first duty ratio. The second signal generator 46 outputs a second pulse signal having a second duty ratio in synchronization with the edge of the synchronization pulse signal. In the AC power supply device 1 according to the first exemplary embodiment, 10% is set as the second duty ratio. The selector 47 selects either the first pulse signal or the second pulse signal according to the output of the hysteresis comparator 43 and outputs it as the voltage fluctuation detection pulse signal S11.

エネルギー管理部11は、デューティ変化検出器51、電圧変動判定器52、ユニット内電力指令器53を有する。デューティ変化検出器51は、電圧変動検出パルス信号S11のデューティ比をモニタして、電圧変動検出パルス信号S11のデューティ比に応じて論理レベルが切り換えられるデューティ比検出信号を出力する。このデューティ比検出信号は、電圧変動検出パルス信号S11のデューティ比が第1のデューティ比(例えば、50%)であればハイレベル、電圧変動検出パルス信号S11のデューティ比が第2のデューティ比(例えば、10%)であればロウレベルとなる信号である。   The energy management unit 11 includes a duty change detector 51, a voltage fluctuation determination unit 52, and an in-unit power command unit 53. The duty change detector 51 monitors the duty ratio of the voltage fluctuation detection pulse signal S11 and outputs a duty ratio detection signal whose logic level is switched according to the duty ratio of the voltage fluctuation detection pulse signal S11. This duty ratio detection signal is high level if the duty ratio of the voltage fluctuation detection pulse signal S11 is the first duty ratio (for example, 50%), and the duty ratio of the voltage fluctuation detection pulse signal S11 is the second duty ratio ( For example, the signal is a low level if 10%).

電圧変動判定器52は、デューティ比検出信号の論理レベルに応じて系統電源信号の電圧変動の有無を判定する。より具体的には、電圧変動判定器52は、デューティ比検出信号の論理レベルがロウレベルである場合には、系統電源信号が電圧変化検出閾値よりも高い実効値の状態にあるとして変動判定信号の論理レベルをロウレベルとする。一方、電圧変動判定器52は、デューティ比検出信号の論理レベルがハイレベルである場合には、系統電源信号が電圧変化検出閾値よりも低い実効値の状態にあるとして変動判定信号の論理レベルをハイレベルとする。   The voltage fluctuation determination unit 52 determines whether or not there is a voltage fluctuation in the system power supply signal according to the logic level of the duty ratio detection signal. More specifically, when the logic level of the duty ratio detection signal is a low level, the voltage fluctuation determination unit 52 determines that the system power supply signal is in an effective value higher than the voltage change detection threshold value. The logic level is set to low level. On the other hand, when the logic level of the duty ratio detection signal is high, the voltage fluctuation determination unit 52 determines that the system power supply signal is in an effective value lower than the voltage change detection threshold and sets the logic level of the fluctuation determination signal. High level.

ユニット内電力指令器53は、電圧変動判定器52が出力する変動判定信号に基づき、DC/DCコンバータ12及びDC/ACインバータ13に与えるPWM信号或いは出力電力設定値(例えば、デジタル制御信号と設定電力の少なくとも一方を含む)を変化させる。より具体的には、ユニット内電力指令器53は、変動判定信号がハイレベルである場合には、DC/DCコンバータ12及びDC/ACインバータ13に、出力電力が商用系統電源SPSから供給される系統電源信号に合うように指示を行う。一方、ユニット内電力指令器53は、変動判定信号がロウレベルである場合には、DC/DCコンバータ12及びDC/ACインバータ13に、出力電力がその時点で把握している系統電源信号に関わらず一定の電力以下になるように指示を行う。   The in-unit power command unit 53 is a PWM signal or output power set value (for example, a digital control signal and a set value) applied to the DC / DC converter 12 and the DC / AC inverter 13 based on the variation determination signal output from the voltage variation determiner 52. Including at least one of the electric power). More specifically, the in-unit power command unit 53 supplies output power from the commercial power supply SPS to the DC / DC converter 12 and the DC / AC inverter 13 when the fluctuation determination signal is at a high level. Instruct to match the grid power signal. On the other hand, when the fluctuation determination signal is at a low level, the in-unit power command unit 53 sends the DC / DC converter 12 and the DC / AC inverter 13 to the DC / DC inverter 12 regardless of the system power signal whose output power is known at that time. Instruct the power to be below a certain level.

続いて、実施の形態1にかかる交流電源装置1の動作について説明する。ここでは、特に、交流電源装置1における瞬時電圧変動検出の動作について説明する。そこで、実施の形態1にかかる交流電源装置の動作を説明するタイミングチャートを図3に示す。なお、以下では、エネルギー管理部11の動作について説明するが、エネルギー管理部21においてもエネルギー管理部11と同じ動作が行われる。また、図3では、系統電源信号のコモン電圧をVcmとして示した。   Next, the operation of the AC power supply device 1 according to the first embodiment will be described. Here, the operation of instantaneous voltage fluctuation detection in the AC power supply apparatus 1 will be described in particular. FIG. 3 shows a timing chart for explaining the operation of the AC power supply apparatus according to the first embodiment. In addition, although the operation | movement of the energy management part 11 is demonstrated below, in the energy management part 21, the same operation | movement as the energy management part 11 is performed. In FIG. 3, the common voltage of the system power supply signal is shown as Vcm.

図3に示すように、交流電源装置1では、ゼロクロス検出器44が、系統電源信号のゼロクロスタイミングに立ち上がりエッジが同期する同期パルス信号S2を出力する。また、第1の信号発生器45は、同期パルス信号S2の立ち上がりエッジに同期してデューティ比が50%となる第1のパルス信号を出力する。第2の信号発生器46は、同期パルス信号S2の立ち上がりエッジに同期してデューティ比が10%となる第2のパルス信号を出力する。   As shown in FIG. 3, in the AC power supply device 1, the zero cross detector 44 outputs a synchronization pulse signal S <b> 2 whose rising edge is synchronized with the zero cross timing of the system power signal. Further, the first signal generator 45 outputs a first pulse signal having a duty ratio of 50% in synchronization with the rising edge of the synchronization pulse signal S2. The second signal generator 46 outputs a second pulse signal having a duty ratio of 10% in synchronization with the rising edge of the synchronization pulse signal S2.

そして、交流電源装置1では、交流電源信号の実効値が電圧変動検出閾値以上であるとヒステリシスコンパレータ43が判定する期間(タイミングT0以前の期間)、ヒステリシスコンパレータ43の出力が第1の論理レベル(例えば、ハイレベル)となるためセレクタ47が第1のパルス信号を選択する。従って、このタイミングT0以前の期間においては、瞬時電圧変動検出部30が電圧変動検出パルス信号S11としてデューティ比が50%となる第1のパルス信号を出力する。このとき、エネルギー管理部11のデューティ変化検出器51はロウレベルとなるデューティ変化検出信号を出力する。そして、このタイミングT0以前の期間においては、エネルギー管理部11は、DC/DCコンバータ12及びDC/ACインバータ13に系統電源信号の振幅或いは周期に追従した出力電力を出力するように指示を行う。なお、実効値算出部42が計算する交流電源信号の実効値は、1周期前の交流電源信号の実効値となるため、実効値算出部42が出力する実効値の変化は、実際の交流電源信号の振幅変化に対して1周期遅れる。   In the AC power supply device 1, the hysteresis comparator 43 determines that the effective value of the AC power supply signal is equal to or greater than the voltage fluctuation detection threshold (period before the timing T 0), and the output of the hysteresis comparator 43 has the first logic level ( For example, the selector 47 selects the first pulse signal. Therefore, in the period before the timing T0, the instantaneous voltage fluctuation detecting unit 30 outputs the first pulse signal having a duty ratio of 50% as the voltage fluctuation detecting pulse signal S11. At this time, the duty change detector 51 of the energy management unit 11 outputs a duty change detection signal that becomes a low level. In a period before the timing T0, the energy management unit 11 instructs the DC / DC converter 12 and the DC / AC inverter 13 to output output power that follows the amplitude or cycle of the system power signal. Note that since the effective value of the AC power signal calculated by the effective value calculation unit 42 is the effective value of the AC power signal one cycle before, the change in the effective value output by the effective value calculation unit 42 is the actual AC power supply. Delays one cycle with respect to changes in signal amplitude.

そして、タイミングT0において、系統電源信号の電圧レベルが低下して、実効値が電圧変動検出閾値よりも小さくなると、ヒステリシスコンパレータ43の出力が第2の論理レベル(例えば、ロウレベル)となるためセレクタ47が第2のパルス信号を選択する。従って、このタイミングT0からタイミングT1の期間においては、瞬時電圧変動検出部30が電圧変動検出パルス信号S11としてデューティ比が10%となる第2のパルス信号を出力する。このとき、エネルギー管理部11のデューティ変化検出器51はハイレベルとなるデューティ変化検出信号を出力する。そして、このタイミングT0で電圧変動検出パルス信号S11のデューティ比の切り替わりに応じて、エネルギー管理部11は、DC/DCコンバータ12及びDC/ACインバータ13にその時点でエネルギー管理部11が把握している系統電源信号の振幅よりも交流電源信号の振幅が小さくなるように指示を行う。なお、タイミングT0からタイミングT1の期間においては、十分にPV用PCS10が出力する交流電源信号の電力を低下させた後は、系統電源信号の振幅に合わせた交流電源信号の生成が行われる。   At the timing T0, when the voltage level of the system power supply signal decreases and the effective value becomes smaller than the voltage fluctuation detection threshold, the output of the hysteresis comparator 43 becomes the second logic level (for example, low level), so the selector 47 Selects the second pulse signal. Therefore, during the period from the timing T0 to the timing T1, the instantaneous voltage fluctuation detection unit 30 outputs a second pulse signal having a duty ratio of 10% as the voltage fluctuation detection pulse signal S11. At this time, the duty change detector 51 of the energy management unit 11 outputs a duty change detection signal that becomes a high level. Then, at this timing T0, the energy management unit 11 recognizes the DC / DC converter 12 and the DC / AC inverter 13 at that time according to the change of the duty ratio of the voltage fluctuation detection pulse signal S11. An instruction is given so that the amplitude of the AC power supply signal is smaller than the amplitude of the system power supply signal. In the period from timing T0 to timing T1, after the power of the AC power signal output from the PV PCS 10 is sufficiently reduced, the AC power signal is generated in accordance with the amplitude of the system power signal.

その後、タイミングT1で、系統電源信号の振幅が回復して、実効値が再び変動検出電圧閾値以上となると、ヒステリシスコンパレータ43の出力が第1の論理レベル(例えば、ロウレベル)となるためセレクタ47が第1のパルス信号を選択する。従って、このタイミングT1以降の期間においては、瞬時電圧変動検出部30が電圧変動検出パルス信号S11としてデューティ比が50%となる第1のパルス信号を出力する。このとき、エネルギー管理部11のデューティ変化検出器51はロウレベルとなるデューティ変化検出信号を出力する。そして、このタイミングT1で電圧変動検出パルス信号S11のデューティ比の切り替わりに応じて、エネルギー管理部11は、DC/DCコンバータ12及びDC/ACインバータ13にその時点でエネルギー管理部11が把握している系統電源信号の振幅に追従するように指示を行う。なお、タイミングT1以降の期間においては、PV用PCS10が出力する交流電源信号の電圧を上昇させた後は、系統電源信号の振幅に合わせた交流電源信号の生成が行われる。   After that, when the amplitude of the system power supply signal is recovered at timing T1 and the effective value becomes equal to or higher than the fluctuation detection voltage threshold value, the output of the hysteresis comparator 43 becomes the first logic level (for example, low level). A first pulse signal is selected. Therefore, in the period after the timing T1, the instantaneous voltage fluctuation detection unit 30 outputs the first pulse signal having a duty ratio of 50% as the voltage fluctuation detection pulse signal S11. At this time, the duty change detector 51 of the energy management unit 11 outputs a duty change detection signal that becomes a low level. Then, at this timing T1, the energy management unit 11 recognizes the DC / DC converter 12 and the DC / AC inverter 13 at that time according to the switching of the duty ratio of the voltage fluctuation detection pulse signal S11. An instruction is given to follow the amplitude of the grid power supply signal. In the period after the timing T1, after the voltage of the AC power signal output from the PV PCS 10 is increased, the AC power signal is generated in accordance with the amplitude of the system power signal.

上記説明より、実施の形態1にかかる交流電源装置1では、瞬時電圧変動検出部14が系統電源信号の実効値が変化したことを検出して、電圧変動検出パルス信号S11のデューティ比を第1のデューティ比から第2のデューティ比に切り換える。そして、実施の形態1にかかる交流電源装置1では、この電圧変動検出パルス信号S11のデューティ比の切り替わりに基づき系統電源信号の電圧変動を検出する。このような処理を行うことにより、実施の形態1にかかる交流電源装置1では、系統電源信号の電圧を即座にエネルギー管理部11、エネルギー管理部21に伝達してPV用PCS10及びBAT用PCS20の出力電力を低下させることができる。また、実施の形態1にかかる交流電源装置1では、系統電源信号の実効値が回復した場合には、電圧変動検出パルス信号S11のデューティ比が第2のデューティ比から第1のデューティ比に再度切り替わるため、系統電源信号の実効値が回復した際には迅速にPV用PCS10及びBAT用PCS20の出力を回復させることができる。   From the above description, in the AC power supply device 1 according to the first exemplary embodiment, the instantaneous voltage fluctuation detection unit 14 detects that the effective value of the system power supply signal has changed, and sets the duty ratio of the voltage fluctuation detection pulse signal S11 to the first. The duty ratio is switched to the second duty ratio. And in the alternating current power supply device 1 concerning Embodiment 1, the voltage fluctuation of a system | strain power supply signal is detected based on switching of the duty ratio of this voltage fluctuation detection pulse signal S11. By performing such processing, in the AC power supply device 1 according to the first exemplary embodiment, the voltage of the system power supply signal is immediately transmitted to the energy management unit 11 and the energy management unit 21, and the PV PCS 10 and the BAT PCS 20 The output power can be reduced. Further, in the AC power supply device 1 according to the first exemplary embodiment, when the effective value of the system power supply signal is restored, the duty ratio of the voltage fluctuation detection pulse signal S11 is changed from the second duty ratio to the first duty ratio again. Therefore, when the effective value of the system power supply signal is recovered, the outputs of the PV PCS 10 and the BAT PCS 20 can be quickly recovered.

また、実施の形態1にかかる交流電源装置1では、電圧変動検出パルス信号S11を瞬時電圧変動検出部14からPV用PCS10或いはBAT用PCS20に直接伝達する形式を採用する。系統電源信号の電圧変動の有無をCAN(Contoroller Area Network)等の汎用的な通信規格を用いた通信を用いてPCS内のエネルギー管理部に伝達することもできる。しかしながら、汎用的な通信規格では、情報伝達に際して様々な取り決めがあり、情報伝達を即座に開始することが出来ない問題がある。一方、実施の形態1にかかる交流電源装置1のように、電圧変動検出パルス信号S11を直接PCS内のエネルギー管理部に伝達する形式とすることで、通信開始までの時間を削減することで、より迅速な系統電源信号の電圧変動の伝達を行うことができる。   Further, the AC power supply device 1 according to the first embodiment employs a format in which the voltage fluctuation detection pulse signal S11 is directly transmitted from the instantaneous voltage fluctuation detection unit 14 to the PV PCS 10 or the BAT PCS 20. The presence or absence of voltage fluctuation of the system power supply signal can also be transmitted to the energy management unit in the PCS using communication using a general-purpose communication standard such as CAN (Contoroller Area Network). However, in the general-purpose communication standard, there are various arrangements for information transmission, and there is a problem that information transmission cannot be started immediately. On the other hand, as in the AC power supply device 1 according to the first embodiment, the voltage fluctuation detection pulse signal S11 is directly transmitted to the energy management unit in the PCS, thereby reducing the time until the start of communication. It is possible to transmit the voltage fluctuation of the system power signal more quickly.

特に、近年、系統保護のため、系統電源信号の電圧変動に対して交流電源装置側が反応するまでの時間の短縮化が求められているため、実施の形態1にかかる交流電源装置1のように、短時間で系統電源信号の電圧変動を検出できる効果は大きい。   In particular, in recent years, in order to protect the system, since it is required to shorten the time until the AC power supply side reacts to the voltage fluctuation of the system power supply signal, like the AC power supply apparatus 1 according to the first embodiment. The effect of detecting the voltage fluctuation of the system power supply signal in a short time is great.

実施の形態2
実施の形態2では、交流電源装置1の別の形態となる交流電源装置2について説明する。そこで、実施の形態2にかかる交流電源装置2のブロック図を図4に示す。なお、実施の形態2の説明において、実施の形態1で説明した構成要素については、実施の形態1と同じ符号を付して説明を省略する。
Embodiment 2
In the second embodiment, an AC power supply apparatus 2 that is another form of the AC power supply apparatus 1 will be described. FIG. 4 shows a block diagram of the AC power supply device 2 according to the second embodiment. In the description of the second embodiment, the components described in the first embodiment are denoted by the same reference numerals as those in the first embodiment, and the description thereof is omitted.

図4に示すように、実施の形態2にかかる交流電源装置2は、PV用PCS10、BAT用PCS20に代えて、PV用PCS10a、BAT用PCS20aを有する。   As illustrated in FIG. 4, the AC power supply device 2 according to the second embodiment includes a PV PCS 10 a and a BAT PCS 20 a instead of the PV PCS 10 and the BAT PCS 20.

PV用PCS10aは、エネルギー管理部11に代えてエネルギー管理部11aを有するものである。BAT用PCS20aは、エネルギー管理部21に代えてエネルギー管理部21aを有するものである。実施の形態2では、電圧変動検出パルス信号S11、S21により同期パルス信号S2に対応するパルス信号を生成する。そこで、図5に、実施の形態2にかかる交流電源装置における瞬時電圧変動検出部及びエネルギー管理部の詳細なブロック図を示す。なお、図5では、瞬時電圧変動検出部14及びエネルギー管理部11aのみを示したが、瞬時電圧変動検出部24及びエネルギー管理部21aも同様の構成を有する。   The PV PCS 10 a has an energy management unit 11 a instead of the energy management unit 11. The BAT PCS 20 a has an energy management unit 21 a instead of the energy management unit 21. In the second embodiment, a pulse signal corresponding to the synchronization pulse signal S2 is generated by the voltage fluctuation detection pulse signals S11 and S21. FIG. 5 is a detailed block diagram of the instantaneous voltage fluctuation detection unit and the energy management unit in the AC power supply according to the second embodiment. In FIG. 5, only the instantaneous voltage fluctuation detection unit 14 and the energy management unit 11a are shown, but the instantaneous voltage fluctuation detection unit 24 and the energy management unit 21a have the same configuration.

図5に示すように、エネルギー管理部11aは、エネルギー管理部11にトリガ信号発生器54を追加したものである。トリガ信号発生器54は、電圧変動検出パルス信号S11に基づきインバータが出力する交流電源信号の周期の制御に用いられるトリガ信号を出力する。そして、ユニット内電力指令器53は、トリガ信号発生器54、64が出力するトリガ信号を用いて交流電源信号の周期を制御する。   As shown in FIG. 5, the energy management unit 11 a is obtained by adding a trigger signal generator 54 to the energy management unit 11. The trigger signal generator 54 outputs a trigger signal used for controlling the cycle of the AC power supply signal output from the inverter based on the voltage fluctuation detection pulse signal S11. The in-unit power command unit 53 controls the cycle of the AC power supply signal using the trigger signal output from the trigger signal generators 54 and 64.

続いて、実施の形態2にかかる交流電源装置2の動作について説明する。そこで、図6に実施の形態2にかかる交流電源装置の動作を説明するタイミングチャートを示す。図6に示すタイミングチャートは、図3に示したタイミングチャートと同じ系統電源信号の変動が生じた場合の交流電源装置2の動作を示すものである。   Next, the operation of the AC power supply device 2 according to the second embodiment will be described. FIG. 6 is a timing chart for explaining the operation of the AC power supply according to the second embodiment. The timing chart shown in FIG. 6 shows the operation of the AC power supply apparatus 2 when the same system power supply signal fluctuation as that in the timing chart shown in FIG. 3 occurs.

図6に示すように、実施の形態2にかかる交流電源装置2においても、系統電源信号の変動に応じて、電圧変動検出パルス信号S11のデューティ比が切り換えられる。そして、実施の形態2にかかる交流電源装置2においても、実施の形態1にかかる交流電源装置1と同様に電圧変動検出パルス信号S11のデューティ比に基づきPV用PCS10及びBAT用PCS20の出力電力の制御が行われる。   As shown in FIG. 6, also in the AC power supply device 2 according to the second embodiment, the duty ratio of the voltage fluctuation detection pulse signal S11 is switched according to the fluctuation of the system power signal. Also in the AC power supply device 2 according to the second embodiment, the output power of the PV PCS 10 and the BAT PCS 20 is based on the duty ratio of the voltage fluctuation detection pulse signal S11 as in the AC power supply device 1 according to the first embodiment. Control is performed.

このとき、実施の形態2にかかる交流電源装置2では、トリガ信号発生器54が電圧変動検出パルス信号S11から同期パルス信号S2に相当するトリガ信号を生成する。また、このトリガ信号は、パルス幅が一定、かつ、電圧変動検出パルス信号S11にエッジが同期したパルス信号である。図6のタイミングチャートに示すように、電圧変動検出パルス信号S11は、ゼロクロス検出器44が出力する同期パルス信号S2にエッジが同期したものであるため、この電圧変動検出パルス信号S11に基づきトリガ信号を生成することで、トリガ信号は同期パルス信号S2と同等のエッジを有するパルス信号となる。そして、このトリガ信号に基づきPV用PCS10及びBAT用PCS20が出力する交流電源信号の周期を制御することで、実施の形態2にかかる交流電源装置2では、実施の形態1にかかる交流電源装置1と同等な交流電源信号の制御が可能となる。   At this time, in the AC power supply device 2 according to the second embodiment, the trigger signal generator 54 generates a trigger signal corresponding to the synchronization pulse signal S2 from the voltage fluctuation detection pulse signal S11. The trigger signal is a pulse signal having a constant pulse width and an edge synchronized with the voltage fluctuation detection pulse signal S11. As shown in the timing chart of FIG. 6, since the voltage fluctuation detection pulse signal S11 has an edge synchronized with the synchronization pulse signal S2 output from the zero cross detector 44, a trigger signal is generated based on the voltage fluctuation detection pulse signal S11. , The trigger signal becomes a pulse signal having an edge equivalent to that of the synchronization pulse signal S2. Then, by controlling the cycle of the AC power supply signal output from the PV PCS 10 and the BAT PCS 20 based on the trigger signal, the AC power supply device 2 according to the second embodiment uses the AC power supply device 1 according to the first embodiment. It is possible to control the AC power signal equivalent to the above.

上記説明より、実施の形態2にかかる交流電源装置2では、電圧変動検出パルス信号S11により同期パルス信号S2を用いた交流電源信号の制御と同等の制御を行うことができる。   From the above description, the AC power supply device 2 according to the second embodiment can perform control equivalent to the control of the AC power supply signal using the synchronization pulse signal S2 by the voltage fluctuation detection pulse signal S11.

実施の形態3
実施の形態3では、交流電源装置1の別の形態となる交流電源装置3について説明する。そこで、実施の形態3にかかる交流電源装置3のブロック図を図7に示す。なお、実施の形態3の説明において、実施の形態1で説明した構成要素については、実施の形態1と同じ符号を付して説明を省略する。
Embodiment 3
In the third embodiment, an AC power supply apparatus 3 that is another form of the AC power supply apparatus 1 will be described. FIG. 7 shows a block diagram of the AC power supply device 3 according to the third embodiment. In the description of the third embodiment, the components described in the first embodiment are denoted by the same reference numerals as those in the first embodiment, and the description thereof is omitted.

図4に示すように、実施の形態2にかかる交流電源装置2は、PV用PCS10、BAT用PCS20に代えて、PV用PCS10b、BAT用PCS20bを有する。   As illustrated in FIG. 4, the AC power supply device 2 according to the second embodiment includes a PV PCS 10 b and a BAT PCS 20 b instead of the PV PCS 10 and the BAT PCS 20.

PV用PCS10bは、エネルギー管理部11及び瞬時電圧変動検出部14に代えてエネルギー管理部11b及び瞬時電圧変動検出部14bを有するものである。BAT用PCS20bは、エネルギー管理部21、瞬時電圧変動検出部24に代えてエネルギー管理部21b及び瞬時電圧変動検出部24bを有するものである。   The PV PCS 10b includes an energy management unit 11b and an instantaneous voltage fluctuation detection unit 14b instead of the energy management unit 11 and the instantaneous voltage fluctuation detection unit 14. The BAT PCS 20b includes an energy management unit 21b and an instantaneous voltage fluctuation detection unit 24b instead of the energy management unit 21 and the instantaneous voltage fluctuation detection unit 24.

エネルギー管理部11b、21bは、それぞれ瞬時電圧変動検出部14b、24bから出力される同期パルス信号S2に基づき出力電力の周波数制御を行う。また、瞬時電圧変動検出部14b、24bは、それぞれ内部のゼロクロス検出器が出力する同期パルス信号S2をエネルギー管理部に出力する。   The energy management units 11b and 21b perform frequency control of output power based on the synchronization pulse signal S2 output from the instantaneous voltage fluctuation detection units 14b and 24b, respectively. Further, the instantaneous voltage fluctuation detectors 14b and 24b each output the synchronization pulse signal S2 output from the internal zero-cross detector to the energy management unit.

そこで、図8に、実施の形態3にかかる交流電源装置3における瞬時電圧変動検出部及びエネルギー管理部の詳細なブロック図を示す。なお、図8では、瞬時電圧変動検出部14b及びエネルギー管理部11bのみを示したが、瞬時電圧変動検出部24b及びエネルギー管理部21bも同様の構成を有する。   FIG. 8 is a detailed block diagram of the instantaneous voltage fluctuation detection unit and the energy management unit in the AC power supply device 3 according to the third embodiment. In FIG. 8, only the instantaneous voltage fluctuation detection unit 14b and the energy management unit 11b are shown, but the instantaneous voltage fluctuation detection unit 24b and the energy management unit 21b also have the same configuration.

図8に示すように、瞬時電圧変動検出部14bは、ゼロクロス検出器44が出力する同期パルス信号S2をエネルギー管理部11bのユニット内電力指令器53に出力する。   As shown in FIG. 8, the instantaneous voltage fluctuation detection unit 14b outputs the synchronization pulse signal S2 output from the zero cross detector 44 to the in-unit power command unit 53 of the energy management unit 11b.

このような構成とすることで、実施の形態3にかかる交流電源装置3では、第1の信号発生器45、第2の信号発生器46及びセレクタ47で発生する遅延の影響を受けることなく出力電力の周波数を制御することができる。   With such a configuration, in the AC power supply device 3 according to the third embodiment, the output is not affected by the delay generated by the first signal generator 45, the second signal generator 46, and the selector 47. The frequency of power can be controlled.

なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。   Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be changed as appropriate without departing from the spirit of the present invention.

1、2、3 交流電源装置
10、10a、10b PV用PCS
11、11a、11b エネルギー管理部
12 DC/DCコンバータ
13 DC/ACインバータ
20、20a、20b BAT用PCS
21、21a、21b エネルギー管理部
22 DC/DCコンバータ
23 DC/ACインバータ
14、24、14b、24b 瞬時電圧変動検出部
31 系統電源信号モニタ部
41 アナログデジタル変換器
42 実効値算出部
43 ヒステリシスコンパレータ
44 ゼロクロス検出器
45 第1の信号発生器
46 第2の信号発生器
47 セレクタ
51 デューティ変化検出器
52 電圧変動判定器
53 ユニット内電力指令器
54 トリガ信号発生器
S1 モニタ信号
S2 同期パルス信号
S11、S21 電圧変動検出パルス信号
PV 太陽電池パネル
BAT バッテリー
SPS 商用系統電源
1, 2, 3 AC power supply 10, 10a, 10b PV PCS
11, 11a, 11b Energy management unit 12 DC / DC converter 13 DC / AC inverter 20, 20a, 20b PCS for BAT
21, 21a, 21b Energy management unit 22 DC / DC converter 23 DC / AC inverter 14, 24, 14b, 24b Instantaneous voltage fluctuation detection unit 31 System power supply signal monitoring unit 41 Analog-digital converter 42 Effective value calculation unit 43 Hysteresis comparator 44 Zero cross detector 45 First signal generator 46 Second signal generator 47 Selector 51 Duty change detector 52 Voltage fluctuation detector 53 In-unit power command device 54 Trigger signal generator S1 Monitor signal S2 Synchronous pulse signal S11, S21 Voltage fluctuation detection pulse signal PV Solar panel BAT Battery SPS Commercial power supply

Claims (6)

直流電源信号から交流電源信号を生成し、前記交流電源信号を商用系統電源からの電力が供給される系統配線に出力するインバータと、
電圧変動検出パルス信号を出力すると共に、前記系統配線に伝達される系統電源信号の実効値と予め定めた電圧変動検出閾値との大小関係が変化したことに応じて電圧変動検出パルス信号のデューティ比を第1のデューティ比と第2のデューティ比との間で切り換える瞬時電圧変動検出部と、
前記インバータを制御すると共に、前記電圧変動検出パルス信号のデューティ比の切り替わりに応じて前記インバータに前記交流電源信号の出力電力を変化させる指示を行う制御部と、を有し、
前記瞬時電圧変動検出部は、
前記系統電源信号の実効値を算出する実効値算出部と、
ヒステリシスを持って前記実効値と電圧変動検出閾値とを比較する比較器と、
前記系統電源信号が当該系統電源信号のコモン電圧を横切るゼロクロスタイミングを検出して前記ゼロクロスタイミングに同期し、前記系統電源信号の実効値に関わらず一定のパルス幅を維持する同期パルス信号を出力するゼロクロス検出器と、
前記同期パルス信号のエッジに同期し、前記第1のデューティ比を有する第1のパルス信号を出力する第1の信号発生器と、
前記同期パルス信号のエッジに同期し、前記第2のデューティ比を有する第2のパルス信号を出力する第2の信号発生器と、
前記比較器の出力に応じて前記第1のパルス信号と前記第2のパルス信号のいずれかを選択して前記電圧変動検出パルス信号として出力するセレクタと、を有する交流電源装置。
An inverter that generates an AC power signal from a DC power signal and outputs the AC power signal to a system wiring to which power from a commercial power supply is supplied;
The duty ratio of the voltage fluctuation detection pulse signal is output in accordance with the change in the magnitude relationship between the effective value of the system power supply signal transmitted to the system wiring and the predetermined voltage fluctuation detection threshold while outputting the voltage fluctuation detection pulse signal. An instantaneous voltage fluctuation detecting unit that switches between the first duty ratio and the second duty ratio;
A control unit for controlling the inverter and instructing the inverter to change the output power of the AC power supply signal in accordance with switching of a duty ratio of the voltage fluctuation detection pulse signal ;
The instantaneous voltage fluctuation detecting unit is
An effective value calculation unit for calculating an effective value of the system power supply signal;
A comparator for comparing the effective value and the voltage fluctuation detection threshold with hysteresis;
The system power supply signal detects a zero-cross timing that crosses the common voltage of the system power-supply signal, and synchronizes with the zero-cross timing, and outputs a synchronized pulse signal that maintains a constant pulse width regardless of the effective value of the system power-supply signal. A zero-cross detector,
A first signal generator for outputting a first pulse signal having the first duty ratio in synchronization with an edge of the synchronization pulse signal;
A second signal generator that outputs a second pulse signal having the second duty ratio in synchronization with an edge of the synchronous pulse signal;
An AC power supply apparatus comprising: a selector that selects one of the first pulse signal and the second pulse signal according to an output of the comparator and outputs the selected signal as the voltage fluctuation detection pulse signal .
前記制御部は、前記同期パルス信号に基づき前記インバータが出力する前記交流電源信号の周期を制御する請求項1に記載の交流電源装置。 The AC power supply apparatus according to claim 1, wherein the control unit controls a cycle of the AC power supply signal output from the inverter based on the synchronization pulse signal. 前記制御部は、前記電圧変動検出パルス信号に基づき前記インバータが出力する前記交流電源信号の周期を制御する請求項1に記載の交流電源装置。   The AC power supply apparatus according to claim 1, wherein the control unit controls a cycle of the AC power supply signal output by the inverter based on the voltage fluctuation detection pulse signal. 直流電源信号から交流電源信号を生成し、前記交流電源信号を商用系統電源からの電力が供給される系統配線に出力するインバータと、
前記系統配線に伝達される系統電源信号の実効値と予め定めた電圧変動検出閾値との大小関係が切り替わったことを検出する瞬時電圧変動検出部と、
前記インバータを制御する制御部と、を有する交流電源装置の瞬時電圧変動検出方法であって、
前記瞬時電圧変動検出部において、
前記系統電源信号の実効値を算出し、
ヒステリシスを持って前記実効値と電圧変動検出閾値とを比較する比較処理を行い、
前記系統電源信号が当該系統電源信号のコモン電圧を横切るゼロクロスタイミングを検出して前記ゼロクロスタイミングに同期し、前記系統電源信号の実効値に関わらず一定のパルス幅を維持する同期パルス信号を出力し、
前記同期パルス信号のエッジに同期し、第1のデューティ比を有する第1のパルス信号を出力し、
前記同期パルス信号のエッジに同期し、第2のデューティ比を有する第2のパルス信号を出力し、
前記比較処理の結果に応じて前記第1のパルス信号と前記第2のパルス信号のいずれかを選択して電圧変動検出パルス信号として出力し、
前記制御部において、
前記電圧変動検出パルス信号のデューティ比が切り替わったことを検出したことに応じて前記インバータに前記交流電源信号の出力電力を変化させる指示を行う瞬時電圧変動検出方法。
An inverter that generates an AC power signal from a DC power signal and outputs the AC power signal to a system wiring to which power from a commercial power supply is supplied;
An instantaneous voltage fluctuation detection unit that detects that the magnitude relationship between the effective value of the system power supply signal transmitted to the system wiring and a predetermined voltage fluctuation detection threshold is switched;
A control unit for controlling the inverter; and an instantaneous voltage fluctuation detection method for an AC power supply device,
In the instantaneous voltage fluctuation detection unit,
Calculate the effective value of the system power signal,
Perform a comparison process that compares the effective value and the voltage fluctuation detection threshold with hysteresis,
The system power signal detects a zero-cross timing that crosses the common voltage of the system power signal, and synchronizes with the zero-cross timing, and outputs a synchronized pulse signal that maintains a constant pulse width regardless of the effective value of the system power signal. ,
In synchronization with the edge of the synchronous pulse signal, a first pulse signal having a first duty ratio is output,
In synchronization with the edge of the synchronization pulse signal, a second pulse signal having a second duty ratio is output,
Depending on the result of the comparison process, either the first pulse signal or the second pulse signal is selected and output as a voltage fluctuation detection pulse signal,
In the control unit,
An instantaneous voltage fluctuation detection method for instructing the inverter to change the output power of the AC power supply signal in response to detecting that the duty ratio of the voltage fluctuation detection pulse signal is switched.
前記制御部は、前記同期パルス信号に基づき前記インバータが出力する前記交流電源信号の周期を制御する請求項に記載の瞬時電圧変動検出方法。 The instantaneous voltage fluctuation detection method according to claim 4 , wherein the control unit controls a cycle of the AC power supply signal output from the inverter based on the synchronization pulse signal. 前記制御部は、前記電圧変動検出パルス信号に基づき前記インバータが出力する前記交流電源信号の周期を制御する請求項に記載の瞬時電圧変動検出方法。 The instantaneous voltage fluctuation detection method according to claim 4 , wherein the control unit controls a cycle of the AC power supply signal output from the inverter based on the voltage fluctuation detection pulse signal.
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