JP6655520B2

JP6655520B2 - Power conditioner and control method of power conditioner

Info

Publication number: JP6655520B2
Application number: JP2016190881A
Authority: JP
Inventors: 鈴木　一生; 一生鈴木; 啓晃金内; 東　和明; 和明東
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2016-09-29
Filing date: 2016-09-29
Publication date: 2020-02-26
Anticipated expiration: 2036-09-29
Also published as: JP2018057149A

Description

本発明は、パワーコンディショナおよびパワーコンディショナの制御方法に関するものである。 The present invention relates to a power conditioner and a method for controlling the power conditioner.

複数の太陽電池モジュールを接続する接続箱において、いずれかの太陽電池モジュールで地絡の発生を検出すると、いずれの太陽電池モジュールにおいて地絡の発生が生じているかを特定し、地絡が発生している太陽電池モジュールの直流開閉器を開くことが提案されている（特許文献１参照）。 When a ground fault is detected in one of the solar cell modules in a connection box that connects a plurality of solar cell modules, it is determined which of the solar cell modules has a ground fault. It has been proposed to open a DC switch of a solar cell module (see Patent Document 1).

特開２００５−１６８１５６号公報JP 2005-168156 A

しかし、特許文献１においては、パワーコンディショナのＤＣ／ＤＣ変換部の入力側コンデンサのチャージ電荷が直流開閉器に逆流することでアーク放電が大きくなる可能性がある。また、特許文献1においては、地絡が発生している太陽電池モジュールの直流開閉器を開いたままとしても、当該太陽電池モジュールの送電線には電位が生じたままとなるので、太陽電池モジュールが修理されるまで感電事故等のリスクが放置されたままとなる。 However, in Patent Literature 1, arc discharge may increase due to backflow of the charge of the input-side capacitor of the DC / DC converter of the power conditioner to the DC switch. Further, in Patent Document 1, even when the DC switch of a solar cell module in which a ground fault has occurred is kept open, a potential is still generated in a transmission line of the solar cell module. The risk of electric shock accidents, etc., remains unrepaired until the is repaired.

従って、上記のような従来技術の問題点に鑑みてなされた本発明の目的は、地絡の発生時にパワーコンディショナのＤＣ／ＤＣ変換部の入力側コンデンサへの電荷のチャージを防ぎ、かつ地絡経路以外に電流を流すパワーコンディショナおよびパワーコンディショナの制御方法を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention made in view of the above-mentioned problems of the prior art is to prevent charging of the input side capacitor of the DC / DC converter of the power conditioner when a ground fault occurs, and It is an object of the present invention to provide a power conditioner that allows a current to flow through a path other than a short circuit path and a method of controlling the power conditioner.

上述した諸課題を解決すべく、第１の観点によるパワーコンディショナは、
それぞれの入力端子が複数の太陽電池ストリングに別々に接続され、それぞれの出力端子が互いに並列に接続され、スイッチング方式により直流電力の電圧を調整する複数の直流電力変圧部と、
前記直流電力変圧部の出力端子から出力される直流電力を交流電力に変換する直交変換部と、
前記複数の太陽電池ストリングの少なくとも一部において発生する地絡電流に応じた判定用電流を、前記直流電力変圧部から出力される直流電力または前記直交変換部から出力される交流電力から検出する地絡検出部と、
前記判定用電流に基づき地絡が発生していると判定するときに、前記複数の直流電力変圧部の少なくとも一部のスイッチングのデューティ比を増加させる制御部とを備える
ことを特徴とするものである。 In order to solve the above-mentioned various problems, the power conditioner according to the first aspect
A plurality of DC power transformers, each input terminal being separately connected to a plurality of solar cell strings, each output terminal being connected in parallel with each other, and adjusting a DC power voltage by a switching method;
An orthogonal transformer for converting DC power output from an output terminal of the DC power transformer to AC power,
A ground for detecting a determination current corresponding to a ground fault current generated in at least a part of the plurality of solar cell strings from the DC power output from the DC power transformer or the AC power output from the orthogonal transformer. A short detection unit,
A control unit configured to increase a duty ratio of switching of at least a part of the plurality of DC power transformers when determining that a ground fault has occurred based on the determination current. is there.

上述したように本発明の解決手段を装置として説明してきたが、本発明はこれらに実質的に相当する方法、プログラム、プログラムを記録した記憶媒体としても実現し得るものであり、本発明の範囲にはこれらも包含されるものと理解されたい。 As described above, the solving means of the present invention has been described as an apparatus. However, the present invention can be realized as a method, a program, or a storage medium on which the program is substantially equivalent. Should be understood to include these.

例えば、本発明の第２の観点を方法として実現させたパワーコンディショナの制御方法は、
それぞれの入力端子が複数の太陽電池ストリングに別々に接続され、それぞれの出力端子が互いに並列に接続され、スイッチング方式により直流電力の電圧を調整する複数の直流電力変圧部と、前記直流電力変圧部の出力端子から出力される直流電力を交流電力に変換する直交変換部とを有するパワーコンディショナの制御方法であって、
前記複数の太陽電池ストリングの少なくとも一部において発生する地絡電流に応じた判定用電流を、前記直流電力変圧部から出力される直流電力または前記直交変換部から出力される交流電力から検出する検出ステップと、
前記判定用電流に基づき地絡が発生していると判定するときに、前記複数の直流電力変圧部の少なくとも一部のスイッチングのデューティ比を増加させる増加ステップとを備える
ことを特徴とするものである。 For example, a power conditioner control method that realizes the second aspect of the present invention as a method includes:
A plurality of DC power transformers, wherein each input terminal is separately connected to a plurality of solar cell strings, each output terminal is connected in parallel to each other, and a plurality of DC power transformers for adjusting a voltage of DC power by a switching method; and And a quadrature converter for converting DC power output from the output terminal into AC power, a power conditioner control method,
Detection for detecting a determination current corresponding to a ground fault current generated in at least a part of the plurality of solar cell strings from DC power output from the DC power transformer or AC power output from the orthogonal transformer. Steps and
An increase step of increasing a duty ratio of switching of at least a part of the plurality of DC power transformers when determining that a ground fault has occurred based on the determination current. is there.

上記のように構成された本発明に係るパワーコンディショナおよびパワーコンディショナの制御方法によれば、自身のＤＣ／ＤＣ変換部の入力側コンデンサへの電荷のチャージを防ぎ、かつ地絡経路以外に電流を流し得る。 According to the power conditioner and the power conditioner control method according to the present invention configured as described above, charging of the input side capacitor of the DC / DC conversion unit of the power conditioner is prevented, and at the same time, other than the ground fault path. A current can flow.

第１の実施形態に係るパワーコンディショナの概略構成を示す機能ブロック図である。FIG. 2 is a functional block diagram illustrating a schematic configuration of a power conditioner according to the first embodiment. 図１の直流電力変圧部の概略構成を示す機能ブロック図である。FIG. 2 is a functional block diagram illustrating a schematic configuration of a DC power transformer of FIG. 1. 第１の実施形態においてパワーコンディショナの制御部が実行する、地絡判定処理を説明するためのフローチャートである。5 is a flowchart illustrating a ground fault determination process executed by a control unit of the power conditioner according to the first embodiment. 第２の実施形態においてパワーコンディショナの制御部が実行する、地絡判定処理を説明するためのフローチャートである。It is a flow chart for explaining ground fault judging processing which a control part of a power conditioner performs in a 2nd embodiment. 第３の実施形態においてパワーコンディショナの制御部が実行する、地絡判定処理を説明するための第１のフローチャートである。It is a 1st flowchart for explaining ground fault judgment processing which a control part of a power conditioner performs in a 3rd embodiment. 第３の実施形態においてパワーコンディショナの制御部が実行する、地絡判定処理を説明するための第２のフローチャートである。It is a 2nd flowchart for explaining ground fault judgment processing which a control part of a power conditioner performs in a 3rd embodiment.

以下、本発明を適用したパワーコンディショナの実施形態について、図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of a power conditioner to which the present invention is applied will be described with reference to the drawings.

図１に示すように、第１の実施形態に係るパワーコンディショナ１０は、複数の直流電力変圧部１１、直交変換部１２、系統連系リレー１３、地絡検出部１４、および制御部１５を含む。なお、本実施形態のパワーコンディショナ１０の出力は単相３線式であるが、出力の形式はこれに限らず、例えば、単相２線式、または３相式であってもよい。 As shown in FIG. 1, the power conditioner 10 according to the first embodiment includes a plurality of DC power transformers 11, an orthogonal transformer 12, a grid interconnection relay 13, a ground fault detector 14, and a controller 15. Including. Although the output of the power conditioner 10 of the present embodiment is a single-phase three-wire system, the output format is not limited to this, and may be, for example, a single-phase two-wire system or a three-phase system.

以後の図において、各機能ブロックを結ぶ実線は、電力の流れを示す。また、図１において、各機能ブロックを結ぶ破線は、制御信号または通信される情報の流れを示す。破線が示す通信は有線通信であってもよいし、無線通信であってもよい。 In the following figures, the solid lines connecting the functional blocks indicate the flow of electric power. Also, in FIG. 1, broken lines connecting the functional blocks indicate the flow of control signals or information to be communicated. The communication indicated by the broken line may be wire communication or wireless communication.

複数の直流電力変圧部１１は、それぞれ入力端子１６および出力端子１７を有する。それぞれの入力端子１６は、複数の太陽電池ストリング１８に別々に接続されている。それぞれの出力端子１７は互いに並列に接続され、直交変換部１２に接続されている。 Each of the plurality of DC power transformers 11 has an input terminal 16 and an output terminal 17. Each input terminal 16 is separately connected to a plurality of solar cell strings 18. The respective output terminals 17 are connected in parallel with each other, and are connected to the orthogonal transform unit 12.

図２に示すように、直流電力変圧部１１は、例えば、ＤＣ／ＤＣコンバータである。直流電力変圧部１１は、入力キャパシタ１９、ＤＣリアクトル２０、スイッチング素子２１、ダイオード２２、および中間リンクキャパシタ２３を有する。直流電力変圧部１１は、スイッチング方式により直流電力の電圧を調整する。 As shown in FIG. 2, the DC power transformer 11 is, for example, a DC / DC converter. The DC power transformer 11 has an input capacitor 19, a DC reactor 20, a switching element 21, a diode 22, and an intermediate link capacitor 23. The DC power transformer 11 adjusts the DC power voltage by a switching method.

直流電力変圧部１１は、入力端子１６から出力端子１７まで、入力キャパシタ１９、ＤＣリアクトル２０、スイッチング素子２１、ダイオード２２、および中間リンクキャパシタ２３が設けられる。また、直流電力変圧部１１において、入力キャパシタ１９、スイッチング素子２１、および中間リンクキャパシタ２３は、並列に接続されている。また、直流電力変圧部１１において、ＤＣリアクトル２０およびダイオード２２は直列に接続されている。 The DC power transformer 11 includes an input capacitor 19, a DC reactor 20, a switching element 21, a diode 22, and an intermediate link capacitor 23 from the input terminal 16 to the output terminal 17. In the DC power transformer 11, the input capacitor 19, the switching element 21, and the intermediate link capacitor 23 are connected in parallel. In the DC power transformer 11, the DC reactor 20 and the diode 22 are connected in series.

入力キャパシタ１９および中間リンクキャパシタ２３は、例えば電解コンデンサであるが、これに限られない。また、スイッチング素子２１は、例えば、半導体スイッチング素子および還流ダイオードを含むものであるが、これに限られない。 The input capacitor 19 and the intermediate link capacitor 23 are, for example, electrolytic capacitors, but are not limited thereto. The switching element 21 includes, for example, a semiconductor switching element and a freewheeling diode, but is not limited thereto.

スイッチング素子２１は、制御部１５から出力される制御信号のデューティ比で通電と遮断とを切替える。スイッチング素子２１はデューティ比が１のとき短絡状態である。 The switching element 21 switches between energization and interruption according to the duty ratio of the control signal output from the control unit 15. When the duty ratio is 1, the switching element 21 is in a short-circuit state.

図１において、直交変換部１２は、例えば、インバータである。直交変換部１２は、直流電力変圧部１１の出力端子１７から出力される直流電力を、交流電力に変換する。直交変換部１２は、交流電力の周波数などを、制御部１５の制御に基づいて、所望の周波数に調整する。直交変換部１２は、変換した交流電力を分電盤２４に出力する。 In FIG. 1, the orthogonal transform unit 12 is, for example, an inverter. The orthogonal transformer 12 converts DC power output from the output terminal 17 of the DC power transformer 11 into AC power. The orthogonal transformer 12 adjusts the frequency of the AC power or the like to a desired frequency based on the control of the controller 15. The orthogonal transformation unit 12 outputs the converted AC power to the distribution board 24.

系統連系リレー１３は、直交変換部１２および分電盤２４の間に設けられる。系統連系リレー１３は、制御部１５の制御指令に基づいて、系統連系および系統解列を切替える。 The grid interconnection relay 13 is provided between the orthogonal transform unit 12 and the distribution board 24. The system interconnection relay 13 switches between system interconnection and system disconnection based on a control command from the control unit 15.

地絡検出部１４は、例えば、電線の設置後に取り付け可能な分割式のクランプセンサである。地絡検出部１４は、直流電力変圧部１１よりも出力側、換言すると、分電盤２４側のどこに設けられていてもよい。本実施形態においては、直交変換部１２および系統連系リレー１３の間に設けられている。 The ground fault detector 14 is, for example, a split clamp sensor that can be attached after the installation of the electric wire. The ground fault detection unit 14 may be provided anywhere on the output side of the DC power transformer 11, in other words, on the distribution board 24 side. In the present embodiment, it is provided between the orthogonal transform unit 12 and the system interconnection relay 13.

地絡検出部１４には、直流電力変圧部１１から分電盤２４に延びる電線が挿通されている。本実施形態では、地絡検出部１４には、例えば、直交変換部１２から分電盤２４に流れるＵ相、Ｏ相、およびＷ相の電線が挿通されている。また、直流電力変圧部１１から直交変換部１２の間のように、二線式の場合には、地絡検出部１４には電流の往路および復路の電線が挿通される。 An electric wire extending from the DC power transformer 11 to the distribution board 24 is inserted into the ground fault detector 14. In the present embodiment, for example, U-phase, O-phase, and W-phase electric wires that flow from the orthogonal transformation unit 12 to the distribution board 24 are inserted into the ground fault detection unit 14. In the case of a two-wire system, such as between the DC power transformer 11 and the orthogonal transformer 12, the forward and return wires of the current are inserted into the ground fault detector 14.

地絡検出部１４は、挿通される電線に流れる差電流を、判定用電流として検出する。地絡検出部１４は、判定用電流を制御部１５に信号として通知する。なお、クランプセンサで検出される瞬時電流値は電圧値の形態なので、制御部１５において電流値に変換される。判定用電流は、太陽電池ストリング１８に地絡が発生するときの地絡電流に応じて変動する。 The ground fault detecting unit 14 detects a difference current flowing through the inserted electric wire as a current for determination. The ground fault detection unit 14 notifies the control unit 15 of the determination current as a signal. Since the instantaneous current value detected by the clamp sensor is in the form of a voltage value, it is converted to a current value by the control unit 15. The determination current fluctuates according to a ground fault current when a ground fault occurs in the solar cell string 18.

制御部１５は、専用のマイクロプロセッサ、または汎用のＣＰＵに特定の機能を実行するプログラムを読み込ませることによって構成される。制御部１５は、前述のように、直流電力変圧部１１のデューティ比を調整することにより、出力する直流電力の電圧を調整する。また、制御部１５は、直交変換部１２における直交変換を制御し、出力する交流電力の周波数などを調整する。また、制御部１５は、パワーコンディショナ１０および太陽電池ストリング１８の異常を検知したときに、系統連系リレー１３を制御して、パワーコンディショナ１０を分電盤２４（換言すれば電力系統）から解列する。これにより、太陽電池ストリング１８と交流電力間の地絡が遮断される。 The control unit 15 is configured by causing a dedicated microprocessor or a general-purpose CPU to read a program for executing a specific function. The controller 15 adjusts the voltage of the DC power to be output by adjusting the duty ratio of the DC power transformer 11 as described above. Further, the control unit 15 controls the orthogonal transform in the orthogonal transform unit 12, and adjusts the frequency of the output AC power and the like. Further, when detecting an abnormality in the power conditioner 10 and the solar cell string 18, the control unit 15 controls the system interconnection relay 13 to switch the power conditioner 10 to the distribution board 24 (in other words, the power system). Disconnect from. Thereby, the ground fault between the solar cell string 18 and the AC power is cut off.

また、制御部１５は、判定用電流に基づいて、複数の太陽電池ストリング１８の少なくとも一部に地絡が発生しているか否かを判定する。制御部１５は、地絡が発生していると判定すると、直流電力変圧部１１の少なくとも一部のスイッチング素子２１のデューティ比を、１に向けて、地絡特定用の変化として、増加させる。デューティ比を増加させることで太陽電池ストリング１８の両極間の抵抗値が減少し、地絡の抵抗値が相対的に大きくなることで地絡電流が減少する。 Further, the control unit 15 determines whether a ground fault has occurred in at least a part of the plurality of solar cell strings 18 based on the determination current. When determining that a ground fault has occurred, the control unit 15 increases the duty ratio of at least a part of the switching elements 21 of the DC power transformer 11 toward 1 as a change for ground fault identification. By increasing the duty ratio, the resistance between the two poles of the solar cell string 18 decreases, and the ground fault current decreases by relatively increasing the resistance of the ground fault.

制御部１５は、地絡特定用の変化としてのデューティ比の増加を、複数の直流電力変圧部１１に対して個別に順番に行わせる。制御部１５は、デューティ比の増加を瞬間的に行ってもよいし、段階的に行ってもよい。 The control unit 15 causes the plurality of DC power transformers 11 to individually and sequentially increase the duty ratio as a change for ground fault identification. The control unit 15 may increase the duty ratio instantaneously or may increase the duty ratio stepwise.

制御部１５は、デューティ比の増加に応じて、判定用電流の値が減少方向に変化するか否かを判定する。制御部１５は、減少方向への変化を検出するとき、デューティ比を増加させている直流電力変圧部１１に対応する太陽電池ストリング１８が地絡状態であると判定する。 The control unit 15 determines whether or not the value of the determination current changes in a decreasing direction according to the increase in the duty ratio. When detecting the change in the decreasing direction, the controller 15 determines that the solar cell string 18 corresponding to the DC power transformer 11 whose duty ratio is increasing is in the ground fault state.

制御部１５は、段階的にデューティ比を増加させている間に、判定用電流が第１の所定値以下に達するとき、デューティ比の増加を停止する。なお、第１の所定値は、地絡状態でないとみなせる地絡電流値に対応する判定用電流の値である。あるいは、制御部１５は、段階的なデューティ比の増加の初期の変化段階に応じて、判定用電流の変化を検出するとき、デューティ比を１に固定する。なお、地絡状態でないとみなせる地絡電流値とは予め設定された地絡電流の許容値である。 The control unit 15 stops increasing the duty ratio when the determination current reaches a first predetermined value or less while the duty ratio is being increased stepwise. Note that the first predetermined value is a value of the determination current corresponding to the ground fault current value that can be regarded as not being in the ground fault state. Alternatively, the control unit 15 fixes the duty ratio to 1 when detecting a change in the determination current according to the initial change stage of the stepwise increase in the duty ratio. The ground fault current value that can be regarded as not being in the ground fault state is a preset allowable value of the ground fault current.

制御部１５は、地絡状態であると判定した太陽電池ストリング１８を特定する情報を作成する。太陽電池ストリング１８を特定する情報は、例えば、太陽電池ストリング１８の識別情報、モニタに表示する警告画像情報、および音声で報知する音声情報などである。制御部１５は作成した当該情報を、電力管理装置、モニタ、およびスピーカなどに送信する。なお、電力管理装置、モニタ、およびスピーカは、パワーコンディショナ１０を設けた需要家の敷地内に設けられている。または、制御部１５は、作成した当該情報を、パワーコンディショナ１０又は太陽電池ストリング１８の保守を請け負う事業者のサーバなどに、外部ネットワークを介して送信する。 The control unit 15 creates information for specifying the solar cell string 18 determined to be in the ground fault state. Information for specifying the solar cell string 18 is, for example, identification information of the solar cell string 18, warning image information to be displayed on a monitor, voice information to be notified by voice, and the like. The control unit 15 transmits the created information to a power management device, a monitor, a speaker, and the like. In addition, the power management device, the monitor, and the speaker are provided on the premises of the customer provided with the power conditioner 10. Alternatively, the control unit 15 transmits the created information to the power conditioner 10 or a server of a company that undertakes maintenance of the solar cell string 18 via an external network.

制御部１５は、地絡状態でないと判定した太陽電池ストリング１８が接続されている直流電力変圧部１１のデューティ比を、地絡特定用の変化前のデューティ比に戻す。なお、地絡状態でないことは、地絡特定用の変化としてのデューティ比の増加に対して、判定用電流の変化が無いときに、判定される。 The control unit 15 returns the duty ratio of the DC power transformer 11 to which the solar cell string 18 determined to be not in the ground fault state to the duty ratio before the change for the ground fault identification. It is determined that the state is not the ground fault state when there is no change in the determination current with respect to the increase in the duty ratio as the change for ground fault identification.

制御部１５は、複数の太陽電池ストリング１８が地絡状態であると判定するとき、デューティ比を１に変化させたときの判定用電流の変化が大きな直流電力変圧部１１の順番で、デューティ比を１に固定する。制御部１５は、複数の直流電力変圧部１１に対するデューティ比を１に固定する間に、判定用電流の値が第２の所定値以下に到達するときに、残りの直流電力変圧部１１のデューティ比の増加を停止する。なお、第２の所定値は、地絡が発生していないとみなせる地絡電流の値に対応する判定用電流の値であって、第１の所定値と同じ値であってもよい。 When the control unit 15 determines that the plurality of solar cell strings 18 are in the ground fault state, the control unit 15 determines the duty ratio in the order of the DC power transformer 11 in which the change in the determination current when the duty ratio is changed to 1 is large. Is fixed at 1. While fixing the duty ratio for the plurality of DC power transformers 11 to 1 when the value of the current for determination reaches a second predetermined value or less, the controller 15 controls the duty of the remaining DC power transformers 11. Stop increasing the ratio. Note that the second predetermined value is a value of a determination current corresponding to a value of a ground fault current that can be regarded as not generating a ground fault, and may be the same value as the first predetermined value.

次に、第１の実施形態においてパワーコンディショナ１０の制御部１５が実行する、地絡判定処理について、図３のフローチャートを用いて説明する。地絡判定処理は、地絡検出部１４に検出される判定用電流に基づいて地絡の発生を検出したとき、例えば第１の所定値を超えるときに開始する。 Next, a ground fault determination process executed by the control unit 15 of the power conditioner 10 in the first embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. The ground fault determination process is started when the occurrence of the ground fault is detected based on the determination current detected by the ground fault detection unit 14, for example, when the ground fault exceeds a first predetermined value.

ステップＳ１００において、制御部１５は、太陽電池ストリング１８に接続されている直流電力変圧部１１の中で、予め定められた順番の最初の直流電力変圧部１１に対するデューティ比を増加させる。デューティ比を増加させると、プロセスはステップＳ１０１に進む。 In step S100, the control unit 15 increases the duty ratio of the first DC power transformer 11 in the predetermined order among the DC power transformers 11 connected to the solar cell string 18. When the duty ratio is increased, the process proceeds to step S101.

ステップＳ１０１では、制御部１５は、判定用電流が減少するか否かを判定する。判定用電流が減少しないとき、プロセスはステップＳ１０２に進む。判定用電流が減少するとき、プロセスはステップＳ１０３に進む。 In step S101, the control unit 15 determines whether the determination current decreases. When the determination current does not decrease, the process proceeds to step S102. When the determination current decreases, the process proceeds to step S103.

ステップＳ１０２では、制御部１５は、ステップＳ１００またはＳ１０７における増加前のデューティ比に戻す。デューティ比を戻すと、プロセスはステップＳ１０６に進む。 In step S102, the control unit 15 returns to the duty ratio before the increase in step S100 or S107. When the duty ratio is returned, the process proceeds to step S106.

ステップＳ１０３にでは、制御部１５は、ステップＳ１０１において減少している判定用電流の減少量を、制御部１５が有するメモリに記憶させる。減少量の記憶は、デューティ比が１に到達した時点の値を記憶する。減少量を記憶すると、プロセスはステップＳ１０４に進む。 In step S103, the control unit 15 causes the memory of the control unit 15 to store the decrease amount of the determination current decreased in step S101. The storage of the decrease amount stores the value at the time when the duty ratio reaches 1. After storing the decrease amount, the process proceeds to step S104.

ステップＳ１０４では、制御部１５は、デューティ比を１に固定する。デューティ比を１に固定すると、プロセスはステップＳ１０５に進む。 In step S104, the control unit 15 fixes the duty ratio to 1. After fixing the duty ratio to 1, the process proceeds to step S105.

ステップＳ１０５では、制御部１５は、直近のステップＳ１０１において判定用電流の減少が検出された直流電力変圧部１１に接続された太陽電池ストリング１８を特定する情報を作成し、送信する。特定する情報の送信後、プロセスはステップＳ１０６に進む。 In step S105, the control unit 15 creates and transmits information for specifying the solar cell string 18 connected to the DC power transformer 11 in which the decrease in the determination current has been detected in the latest step S101. After transmitting the identifying information, the process proceeds to step S106.

ステップＳ１０６では、制御部１５は、太陽電池ストリング１８に接続されているすべての直流電力変圧部１１に対して、地絡状態が判定済みであるか否かを判定する。すべての直流電力変圧部１１の判定が終了していないとき、プロセスはステップＳ１０７に進む。判定済みであるとき、プロセスはステップＳ１０８に進む。 In step S106, the control unit 15 determines whether or not the ground fault state has been determined for all the DC power transformers 11 connected to the solar cell string 18. When the determination of all the DC power transformers 11 has not been completed, the process proceeds to step S107. If so, the process proceeds to step S108.

ステップＳ１０７では、制御部１５は、太陽電池ストリング１８に接続されている直流電力変圧部１１の中で、予め定められた順番の次の直流電力変圧部１１に対するデューティ比を増加させる。デューティ比を増加させると、プロセスはステップＳ１０１に戻る。 In step S107, the control unit 15 increases the duty ratio of the DC power transformers 11 connected to the solar cell string 18 to the next DC power transformer 11 in a predetermined order. After increasing the duty ratio, the process returns to step S101.

ステップＳ１０８では、制御部１５は、ステップＳ１０３において記憶した判定用電流の減少量の小さな順番から減少量を足合わせ、合計が第２の所定値を超えるときに、足合わせを終了する。制御部１５は、合計が第２の所定値以上となった時点で足合わせられた減少量の判定用電流に対応する直流電力変圧部１１と、まだ足し合わせられていない残りの直流電力変圧部１１とのデューティ比を１のまま固定することを決定する。決定すると、プロセスはステップＳ１０９に進む。このプロセスにより、地絡電流の少ない太陽電池ストリング１８をより多く発電を継続させることができる。 In step S108, the control unit 15 adds the decreasing amounts of the determination current stored in step S103 in ascending order of decreasing amount, and terminates the adding when the total exceeds the second predetermined value. The control unit 15 includes: a DC power transformer 11 corresponding to the current for determining the amount of decrease added when the sum becomes equal to or greater than the second predetermined value; and a DC power transformer 11 that is not yet combined. It is determined that the duty ratio with 11 is fixed at 1 as it is. Once determined, the process proceeds to step S109. By this process, it is possible to continue generating power more from the solar cell string 18 with a small ground fault current.

ステップＳ１０９では、制御部１５は、ステップＳ１０８においてデューティ比の固定を決定された直流電力変圧部１１以外の直流電力変圧部１１のデューティ比を、ステップＳ１００またはＳ１０７における増加前のデューティ比に戻す。デューティ比を戻すと、地絡判定処理を終了する。 In step S109, the control unit 15 returns the duty ratios of the DC power transformers 11 other than the DC power transformer 11 for which the duty ratio has been fixed in step S108 to the duty ratios before the increase in step S100 or S107. When the duty ratio is returned, the ground fault determination processing ends.

以上のような構成の第１の実施形態のパワーコンディショナ１０では、地絡が発生していると判定するときに、直流電力変圧部１１のデューティ比を増加させている。したがって、直流電力変圧部１１のスイッチング素子２１と並列に接続される入力キャパシタ１９への電荷のチャージが防がれる。また、地絡状態である太陽電池ストリング１８が接続される直流電力変圧部１１において、スイッチング素子２１のデューティ比を増加させることにより当該太陽電池ストリング１８は短絡状態に近付く。したがって、当該太陽電池ストリング１８から、地絡経路以外の経路（具体的には、太陽電池ストリング１８と直流電力変圧部１１の閉回路）に電流が誘導され得る。また、本実施形態のように、デューティ比を増加させる構成によれば、系統連系リレー１３、または遮断器を設けた太陽電池ストリング１８における当該遮断器を用いて分電盤２４への電力供給を停止する構成に比べて、遮断動作音による騒音の発生が防がれる。 In the power conditioner 10 of the first embodiment having the above configuration, when it is determined that a ground fault has occurred, the duty ratio of the DC power transformer 11 is increased. Therefore, charging of the input capacitor 19 connected in parallel with the switching element 21 of the DC power transformer 11 is prevented. In the DC power transformer 11 to which the solar cell string 18 in the ground fault state is connected, the solar cell string 18 approaches a short circuit state by increasing the duty ratio of the switching element 21. Therefore, a current can be induced from the solar cell string 18 to a path other than the ground fault path (specifically, a closed circuit of the solar cell string 18 and the DC power transformer 11). Further, according to the configuration in which the duty ratio is increased as in the present embodiment, power is supplied to the distribution board 24 using the system interconnection relay 13 or the circuit breaker in the solar cell string 18 provided with the circuit breaker. As a result, the generation of noise due to the shut-off operation sound is prevented as compared with the configuration in which the operation is stopped.

また、第１の実施形態のパワーコンディショナ１０によれば、デューティ比の増加に応じて判定用電流が減少するときに、デューティ比を増加させた直流電力変圧部１１が接続される太陽電池ストリング１８が地絡状態であると判定される。したがって、地絡状態である太陽電池ストリング１８が容易に特定され得る。 Further, according to the power conditioner 10 of the first embodiment, when the current for determination decreases in accordance with the increase in the duty ratio, the solar cell string to which the DC power transformer 11 having the increased duty ratio is connected. 18 is determined to be in a ground fault condition. Therefore, the solar cell string 18 in the ground fault state can be easily specified.

また、第１の実施形態のパワーコンディショナ１０によれば、地絡状態であると判定した太陽電池ストリング１８を特定する情報を作成し、出力される。したがって、需要家またはパワーコンディショナ１０又は太陽電池ストリング１８の保守を行う事業者などが、検査すること無く、地絡状態の太陽電池ストリング１８を把握可能となる。 Further, according to the power conditioner 10 of the first embodiment, information for specifying the solar cell string 18 determined to be in the ground fault state is created and output. Therefore, a customer or a company that maintains the power conditioner 10 or the solar cell string 18 can grasp the solar cell string 18 in a ground fault state without performing inspection.

また、第１の実施形態のパワーコンディショナ１０によれば、段階的にデューティ比を増加させている間に判定用電流が第１の所定値に達するとき直流電力変圧部１１のデューティ比の増加を停止する。地絡状態でないとみなせる地絡電流値にさせるデューティ比で増加を停止することにより、デューティ比を１まで増加させることなく、１つの直流電力変圧部１１の調整が終了する。したがって、１つの直流電力変圧部１１の地絡状態の判定および駆動の変更にかかる時間が短縮され得る。 Further, according to the power conditioner 10 of the first embodiment, when the determination current reaches the first predetermined value while the duty ratio is gradually increased, the duty ratio of the DC power transformer 11 is increased. To stop. By stopping the increase at the duty ratio that causes the ground fault current value to be regarded as not being in the ground fault state, the adjustment of one DC power transformer 11 ends without increasing the duty ratio to one. Therefore, the time required for determining the ground fault state of one DC power transformer 11 and changing the drive can be reduced.

あるいは、第１の実施形態のパワーコンディショナ１０によれば、段階的なデューティ比の増加の初期の変化段階に応じて、判定用電流の変化を検出するとき、デューティ比を１に固定する。このような構成により、デューティ比を段階的に１まで増加させることなく、１つの直流電力変圧部１１の調整が終了する。したがって、１つの直流電力変圧部１１の地絡状態の判定および駆動の変更にかかる時間が短縮され得る。 Alternatively, according to the power conditioner 10 of the first embodiment, the duty ratio is fixed to 1 when detecting a change in the determination current according to the initial change stage of the stepwise increase in the duty ratio. With such a configuration, the adjustment of one DC power transformer 11 ends without increasing the duty ratio stepwise to 1. Therefore, the time required for determining the ground fault state of one DC power transformer 11 and changing the drive can be reduced.

また、第１の実施形態のパワーコンディショナ１０によれば、地絡状態でないと判定された太陽電池ストリング１８に接続される直流電力変圧部１１のデューティ比が、増加前のデューティ比に戻される。したがって、地絡状態でない太陽電池ストリング１８が発電する電力の供給を継続し得る。 Further, according to the power conditioner 10 of the first embodiment, the duty ratio of the DC power transformer 11 connected to the solar cell string 18 determined to be not in the ground fault state is returned to the duty ratio before the increase. . Therefore, the supply of the power generated by the solar cell string 18 that is not in the ground fault state can be continued.

また、第１の実施形態のパワーコンディショナ１０によれば、複数の直流電力変圧部１１のデューティ比が順番に増加されるので、いずれの直流電力変圧部１１に接続された太陽電池ストリング１８が地絡状態であるか判定可能である。 Further, according to the power conditioner 10 of the first embodiment, the duty ratio of the plurality of DC power transformers 11 is sequentially increased, so that the solar cell string 18 connected to any one of the DC power transformers 11 It is possible to determine whether a ground fault has occurred.

また、第１の実施形態のパワーコンディショナ１０によれば、デューティ比の増加に応じた判定用電流の減少量の小さな直流電力変圧部１１から順番に、判定用電流が第２の所定値に到達するまでデューティ比を元に戻し、それ以外の直流電力変圧部１１のデューティ比は１に固定され得る。このような構成によれば、補修すべき地絡が発生している太陽電池ストリング１８のみからの電力供給を停止させながら、地絡電流が規定値以下の太陽電池ストリング１８の電力供給を継続し得る。 Further, according to the power conditioner 10 of the first embodiment, the determination current becomes the second predetermined value in order from the DC power transformer 11 in which the reduction amount of the determination current according to the increase of the duty ratio is small. Until the duty ratio is reached, the duty ratio is restored, and the other duty ratios of the DC power transformer 11 can be fixed at 1. According to such a configuration, the power supply from only the solar cell string 18 having a ground fault to be repaired is stopped, and the power supply to the solar cell string 18 whose ground fault current is equal to or less than a specified value is continued. obtain.

次に、本発明の第２の実施形態に係るパワーコンディショナ１０について説明する。第２の実施形態では制御部１５が行う制御が第１の実施形態と異なっている。以下に、第１の実施形態と異なる点を中心に第２の実施形態について説明する。なお、第１の実施形態と同じ構成を有する部位には同じ符号を付す。 Next, a power conditioner 10 according to a second embodiment of the present invention will be described. In the second embodiment, the control performed by the control unit 15 is different from that of the first embodiment. Hereinafter, the second embodiment will be described focusing on the differences from the first embodiment. Parts having the same configuration as the first embodiment are denoted by the same reference numerals.

図１に示すように、第２の実施形態に係るパワーコンディショナ１０は、複数の直流電力変圧部１１、直交変換部１２、系統連系リレー１３、地絡検出部１４、および制御部１５を含む。複数の直流電力変圧部１１、直交変換部１２、系統連系リレー１３、および地絡検出部１４の構成および機能は、第１の実施形態と同様である。 As shown in FIG. 1, the power conditioner 10 according to the second embodiment includes a plurality of DC power transformers 11, an orthogonal transformer 12, a grid interconnection relay 13, a ground fault detector 14, and a controller 15. Including. The configurations and functions of the plurality of DC power transformers 11, quadrature converters 12, system interconnection relays 13, and ground fault detectors 14 are the same as in the first embodiment.

第２の実施形態において、制御部１５は、第１の実施形態と同様に、直流電力変圧部１１のデューティ比を調整することにより、出力する直流電力の電圧を調整する。また、制御部１５は、直交変換部１２における直交変換を制御し、出力する交流電力の周波数などを調整する。また、制御部１５は、パワーコンディショナ１０および太陽電池ストリング１８の異常を検知したときに、系統連系リレー１３を制御して、パワーコンディショナ１０を分電盤２４から解列する。また、制御部１５は、判定用電流に基づいて、複数の太陽電池ストリング１８の少なくとも一部に地絡が発生しているか否かを判定する。 In the second embodiment, similarly to the first embodiment, the control unit 15 adjusts the duty ratio of the DC power transformer 11 to adjust the voltage of the DC power to be output. Further, the control unit 15 controls the orthogonal transform in the orthogonal transform unit 12, and adjusts the frequency of the output AC power and the like. Further, when detecting an abnormality in the power conditioner 10 and the solar cell string 18, the control unit 15 controls the system interconnection relay 13 to disconnect the power conditioner 10 from the distribution board 24. Further, the control unit 15 determines whether a ground fault has occurred in at least a part of the plurality of solar cell strings 18 based on the determination current.

第１の実施形態と異なり、地絡が発生していると判定すると、制御部１５は、複数の直流電力変圧部１１のデューティ比を１に増加させて、固定する。さらに、制御部１５は、複数の直流電力変圧部１１のデューティ比を０に向けて、地絡特定用の変化として、減少させる。 Unlike the first embodiment, when determining that a ground fault has occurred, the control unit 15 increases the duty ratios of the plurality of DC power transformers 11 to 1 and fixes them. Further, the control unit 15 decreases the duty ratios of the plurality of DC power transformers 11 toward zero, as changes for ground fault identification.

制御部１５は、地絡特定用の変化としてのデューティ比の減少を、複数の直流電力変圧部１１を個別に順番に行わせる。制御部１５は、デューティ比の減少を瞬間的に行ってもよいし、段階的に行ってもよい。 The control unit 15 causes the plurality of DC power transformers 11 to individually and sequentially reduce the duty ratio as a change for ground fault identification. The control unit 15 may decrease the duty ratio instantaneously or may decrease the duty ratio stepwise.

制御部１５は、デューティ比の減少に応じて、地絡検出部１４が検出する判定用電流の値が増加方向に変化するか否かを判定する。制御部１５は、増加方向の変化を検出するとき、デューティ比を減少させている直流電力変圧部１１に対応する太陽電池ストリング１８が地絡状態であると判定する。 The control unit 15 determines whether the value of the determination current detected by the ground fault detection unit 14 changes in the increasing direction according to the decrease in the duty ratio. When detecting a change in the increasing direction, the controller 15 determines that the solar cell string 18 corresponding to the DC power transformer 11 whose duty ratio is decreasing is in a ground fault state.

制御部１５は、段階的にデューティ比を減少させている間に、判定用電流が第１の所定値に達するとき、デューティ比の減少を停止する。あるいは、制御部１５は、段階的なデューティ比の減少の初期の変化段階に応じて、判定用電流の変化を検出するとき、デューティ比を１に固定する。 The control unit 15 stops decreasing the duty ratio when the determination current reaches the first predetermined value while the duty ratio is being reduced stepwise. Alternatively, the control unit 15 fixes the duty ratio to 1 when detecting a change in the determination current according to the initial change stage of the stepwise reduction of the duty ratio.

制御部１５、第１の実施形態と同様に、地絡状態であると判定した太陽電池ストリング１８を特定する情報を作成する。制御部１５は作成した当該情報を、電力管理装置、モニタ、およびスピーカなどに送信する。または、制御部１５は、作成した当該情報を、サーバなどに、外部ネットワークを介して送信する。 As in the first embodiment, the control unit 15 creates information for specifying the solar cell string 18 determined to be in the ground fault state. The control unit 15 transmits the created information to a power management device, a monitor, a speaker, and the like. Alternatively, the control unit 15 transmits the created information to a server or the like via an external network.

制御部１５は、地絡状態でないと判定した太陽電池ストリング１８が接続されている直流電力変圧部１１のデューティ比を、増加前のデューティ比に戻す。 The control unit 15 returns the duty ratio of the DC power transformation unit 11 to which the solar cell string 18 determined to be not in the ground fault state to the duty ratio before the increase.

制御部１５は、複数の太陽電池ストリング１８が地絡状態であると判定するとき、判定用電流の変化が止まるまでの値の増加量が大きな直流電力変圧部１１の順番で、デューティ比を１に固定する。制御部１５は、複数の直流電力変圧部１１に対するデューティ比を１に固定する間に判定用電流の値が第２の所定値以下に到達するときに、残りの直流電力変圧部１１のデューティ比の１への固定を停止する。 When determining that the plurality of solar cell strings 18 are in the ground fault state, the control unit 15 sets the duty ratio to 1 in the order of the DC power transformer 11 in which the increase in the value until the change in the determination current stops is large. Fixed to. When the value of the current for determination reaches a second predetermined value or less while the duty ratio for the plurality of DC power transformers 11 is fixed to 1, the controller 15 controls the duty ratios of the remaining DC power transformers 11. Stop fixing to 1.

次に、第２の実施形態においてパワーコンディショナ１０の制御部１５が実行する、地絡判定処理について、図４のフローチャートを用いて説明する。地絡判定処理は、判定用電流に基づいて地絡の発生を検出したとき、例えば第１の所定値を超えるときに開始する。 Next, a ground fault determination process executed by the control unit 15 of the power conditioner 10 in the second embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. The ground fault determination process is started when the occurrence of a ground fault is detected based on the determination current, for example, when the value exceeds a first predetermined value.

ステップＳ２００において、制御部１５は、太陽電池ストリング１８に接続されているすべての直流電力変圧部１１のデューティ比を１に固定する。デューティ比を固定すると、プロセスはステップＳ２０１に進む。 In step S200, control unit 15 fixes the duty ratio of all DC power transformers 11 connected to solar cell string 18 to one. After fixing the duty ratio, the process proceeds to step S201.

ステップＳ２０１では、制御部１５は、ステップＳ２００においてデューティ比を固定した直流電力変圧部１１の中で、予め定められた順番の最初の直流電力変圧部１１に対するデューティ比を減少させる。デューティ比を減少させると、プロセスはステップＳ２０２に進む。 In step S201, the control unit 15 reduces the duty ratio for the first DC power transformer 11 in the predetermined order among the DC power transformers 11 having the fixed duty ratio in step S200. After decreasing the duty ratio, the process proceeds to step S202.

ステップＳ２０２では、制御部１５は、判定用電流が増大するか否かを判定する。判定用電流が増大しないとき、プロセスはステップＳ２０３に進む。判定用電流が増大するとき、プロセスはステップＳ２０４に進む。 In step S202, the control unit 15 determines whether the determination current increases. When the determination current does not increase, the process proceeds to step S203. When the determination current increases, the process proceeds to step S204.

ステップＳ２０３では、制御部１５は、ステップＳ２００における増加前のデューティ比に戻す。デューティ比を戻すと、プロセスはステップＳ２０７に進む。 In step S203, the control unit 15 returns to the duty ratio before the increase in step S200. When the duty ratio is returned, the process proceeds to step S207.

ステップＳ２０４にでは、制御部１５は、ステップＳ２０２において増大している判定用電流の増大量を、制御部１５が有するメモリに記憶させる。増大量の記憶は、デューティ比が０、またはステップＳ２００における増加前のデューティ比に到達した時点の値を記憶する。増大量を記憶すると、プロセスはステップＳ２０５に進む。 In step S204, the control unit 15 causes the memory of the control unit 15 to store the increase amount of the determination current that has increased in step S202. The storage of the increase amount stores the value at the time when the duty ratio reaches 0 or the duty ratio before the increase in step S200. After storing the increment, the process proceeds to step S205.

ステップＳ２０５では、制御部１５は、デューティ比を１に固定する。デューティ比を１に固定すると、プロセスはステップＳ２０６に進む。 In step S205, the control unit 15 fixes the duty ratio to 1. After fixing the duty ratio to 1, the process proceeds to step S206.

ステップＳ２０６では、制御部１５は、直近のステップＳ２０２において判定用電流が増大した直流電力変圧部１１に接続された太陽電池ストリング１８を特定する情報を作成し、送信する。特定する情報の送信後、プロセスはステップＳ２０７に進む。 In step S206, the control unit 15 creates and transmits information for identifying the solar cell string 18 connected to the DC power transformation unit 11 whose current for determination has increased in the latest step S202. After transmitting the identifying information, the process proceeds to step S207.

ステップＳ２０７では、制御部１５は、太陽電池ストリング１８に接続されているすべての直流電力変圧部１１に対して、地絡状態が判定済みであるか否かを判定する。すべての直流電力変圧部１１の判定が終了していないとき、プロセスはステップＳ２０８に進む。判定済みであるとき、プロセスはステップＳ２０９に進む。 In step S207, the control unit 15 determines whether the ground fault state has been determined for all the DC power transformers 11 connected to the solar cell string 18. When the determination of all the DC power transformers 11 has not been completed, the process proceeds to step S208. If so, the process proceeds to step S209.

ステップＳ２０８では、制御部１５は、太陽電池ストリング１８に接続されている直流電力変圧部１１の中で、予め定められた順番の次の直流電力変圧部１１に対するデューティ比を減少させる。デューティ比を減少させると、プロセスはステップＳ２０２に戻る。 In step S208, the control unit 15 reduces the duty ratio for the next DC power transformer 11 in a predetermined order among the DC power transformers 11 connected to the solar cell string 18. After decreasing the duty ratio, the process returns to step S202.

ステップＳ２０９では、制御部１５は、ステップＳ２０４において記憶した判定用電流の増大量の小さな順番から増大量を足合わせ、合計が第２の所定値を超えるときに、足合わせを終了する。制御部１５は、合計が第２の所定値以上となった時点で足合わせられた増大量の判定用電流に対応する直流電力変圧部１１と、まだ足し合わせられていない残りの直流電力変圧部１１とのデューティ比を１のまま固定することを決定する。決定すると、プロセスはステップＳ２１０に進む。このプロセスにより、地絡電流の少ない太陽電池ストリング１８をより多く発電を継続させることができる。 In step S209, the control unit 15 adds the increasing amounts of the determination current stored in step S204 in ascending order, and ends the adding when the total exceeds a second predetermined value. The control unit 15 includes a DC power transformation unit 11 corresponding to the increase determination current that has been added when the sum becomes equal to or greater than the second predetermined value, and a remaining DC power transformation unit that has not been added. It is determined that the duty ratio with 11 is fixed at 1 as it is. Once determined, the process proceeds to step S210. By this process, it is possible to continue generating power more from the solar cell string 18 with a small ground fault current.

ステップＳ２１０では、制御部１５は、ステップＳ２０９においてデューティ比の固定を決定された直流電力変圧部１１以外の直流電力変圧部１１のデューティ比を、ステップＳ２００における増加前のデューティ比に戻す。デューティ比を戻すと、地絡判定処理を終了する。 In step S210, the control unit 15 returns the duty ratios of the DC power transformers 11 other than the DC power transformer 11 for which the duty ratio has been fixed in step S209 to the duty ratios before the increase in step S200. When the duty ratio is returned, the ground fault determination processing ends.

以上のような構成の第２の実施形態のパワーコンディショナ１０によっても、地絡が発生していると判定するときに、直流電力変圧部１１のデューティ比を増加させている。また、第２の実施形態のパワーコンディショナ１０によっても、デューティ比の減少に応じて判定用電流が増大するときに、デューティ比を増加させた直流電力変圧部１１が接続される太陽電池ストリング１８が地絡状態であると判定される。また、第２の実施形態のパワーコンディショナ１０によっても、地絡状態であると判定した太陽電池ストリング１８を特定する情報を作成し、出力される。また、第２の実施形態のパワーコンディショナ１０によっても、段階的にデューティ比を減少させている間に判定用電流が第１の所定値に達するとき直流電力変圧部１１のデューティ比の減少を停止する。あるいは、第２の実施形態のパワーコンディショナ１０によっても、段階的なデューティ比の減少の初期の変化段階に応じて、判定用電流の変化を検出するとき、デューティ比を１に固定する。また、第２の実施形態のパワーコンディショナ１０によっても、地絡状態でないと判定された太陽電池ストリング１８に接続される直流電力変圧部１１のデューティ比が、増加前のデューティ比に戻される。また、第２の実施形態のパワーコンディショナ１０によっても、複数の直流電力変圧部１１のデューティ比が順番に減少されるので、いずれの直流電力変圧部１１に接続された太陽電池ストリング１８が地絡状態であるか判定可能である。また、第２の実施形態のパワーコンディショナ１０によっても、デューティ比の増加に応じた判定用電流の減少量の小さな直流電力変圧部１１から順番に、判定用電流が第２の所定値に到達するまでデューティ比を元に戻し、それ以外の直流電力変圧部１１のデューティ比は１に固定され得る。 The power conditioner 10 according to the second embodiment having the above configuration also increases the duty ratio of the DC power transformer 11 when determining that a ground fault has occurred. Also, according to the power conditioner 10 of the second embodiment, when the determination current increases in accordance with the decrease in the duty ratio, the solar cell string 18 to which the DC power transformer 11 with the increased duty ratio is connected is connected. Is determined to be in the ground fault state. Further, the power conditioner 10 of the second embodiment also creates and outputs information for specifying the solar cell string 18 determined to be in the ground fault state. The power conditioner 10 of the second embodiment also reduces the duty ratio of the DC power transformer 11 when the determination current reaches the first predetermined value while the duty ratio is gradually reduced. Stop. Alternatively, the power conditioner 10 of the second embodiment also fixes the duty ratio to 1 when detecting a change in the determination current according to the initial change stage of the stepwise reduction of the duty ratio. In addition, the power conditioner 10 of the second embodiment also returns the duty ratio of the DC power transformer 11 connected to the photovoltaic string 18 determined not to be in the ground fault state to the duty ratio before the increase. Also, the duty ratios of the plurality of DC power transformers 11 are sequentially reduced by the power conditioner 10 of the second embodiment, so that the solar cell string 18 connected to any one of the DC power transformers 11 is grounded. It is possible to determine whether or not it is in a entangled state. Also, according to the power conditioner 10 of the second embodiment, the determination current reaches the second predetermined value in order from the DC power transformer 11 in which the reduction amount of the determination current decreases in accordance with the increase in the duty ratio. Until the duty ratio is restored, the duty ratio of the other DC power transformer 11 can be fixed at 1.

次に、本発明の第３の実施形態に係るパワーコンディショナ１０について説明する。第３の実施形態では制御部１５が行う制御が第１の実施形態および第２の実施形態と異なっている。以下に、第１の実施形態の制御を基に、それと異なる点を中心に第３の実施形態について説明する。なお、第１の実施形態と同じ構成を有する部位には同じ符号を付す。 Next, a power conditioner 10 according to a third embodiment of the present invention will be described. In the third embodiment, the control performed by the control unit 15 is different from the first embodiment and the second embodiment. Hereinafter, the third embodiment will be described based on the control of the first embodiment, focusing on the differences. Parts having the same configuration as the first embodiment are denoted by the same reference numerals.

図１に示すように、第３の実施形態に係るパワーコンディショナ１０は、複数の直流電力変圧部１１、直交変換部１２、系統連系リレー１３、地絡検出部１４、および制御部１５を含む。複数の直流電力変圧部１１、直交変換部１２、系統連系リレー１３、および地絡検出部１４の構成および機能は、第１の実施形態と同様である。 As shown in FIG. 1, the power conditioner 10 according to the third embodiment includes a plurality of DC power transformers 11, an orthogonal transformer 12, a grid interconnection relay 13, a ground fault detector 14, and a controller 15. Including. The configurations and functions of the plurality of DC power transformers 11, quadrature converters 12, system interconnection relays 13, and ground fault detectors 14 are the same as in the first embodiment.

第３の実施形態においては、第１の実施形態に比べて多くの太陽電池ストリング１８が直流電力変圧部１１に接続されている。太陽電池ストリング１８の数については、以下に説明する。 In the third embodiment, more solar cell strings 18 are connected to the DC power transformer 11 than in the first embodiment. The number of the solar cell strings 18 will be described below.

第３の実施形態においては、地絡状態の検出後に地絡状態が継続する場合に、直交変換部１２の直交変換の強制停止および連系系統リレーを強制解列させるまでの制限時間Ｔ_sdが予め定められている。また、後述する、第１の実施形態と同様の、デューティ比を増加させることによる１回当りの地絡判定にかかる時間Ｔ_dが、地絡検出部１４および制御部１５の仕様などにより予め定まっている。第３の実施形態において、パワーコンディショナ１０に接続される太陽電池ストリング１８の数は、制限時間Ｔ_sdを１回当りの地絡判定にかかる時間Ｔ_dで除したＴ_sd／Ｔ_d以上である。 In the third embodiment, when the ground fault state continues after the detection of the ground fault state, the time limit T _sd for forcibly stopping the orthogonal transform of the orthogonal transform unit 12 and forcibly disconnecting the interconnection relay is set to It is predetermined. Further, a time _Td required for a single ground fault determination by increasing the duty ratio, which will be described later in the first embodiment, is predetermined in advance by the specifications of the ground fault detection unit 14 and the control unit 15, and the like. ing. In the third embodiment, the number of solar cell strings 18 connected to the power conditioner 10 is equal to or greater than T _sd / T _d obtained by dividing the time limit T _sd by the time T _d required for one ground fault determination. is there.

第３の実施形態において、制御部１５は、第１の実施形態と同様に、直流電力変圧部１１のデューティ比を調整することにより、出力する直流電力の電圧を調整する。また、制御部１５は、直交変換部１２における直交変換を制御し、出力する交流電力の周波数などを調整する。また、制御部１５は、パワーコンディショナ１０および太陽電池ストリング１８の異常を検知したときに、系統連系リレー１３を制御して、太陽電池ストリング１８を分電盤２４から解列する。また、制御部１５は、判定用電流に基づいて、パワーコンディショナ１０に接続される複数の太陽電池ストリング１８の少なくとも一部に地絡が発生しているか否かを判定する。 In the third embodiment, the controller 15 adjusts the voltage of the DC power to be output by adjusting the duty ratio of the DC power transformer 11 as in the first embodiment. Further, the control unit 15 controls the orthogonal transform in the orthogonal transform unit 12, and adjusts the frequency of the output AC power and the like. Further, when detecting an abnormality in the power conditioner 10 and the solar cell string 18, the control unit 15 controls the system interconnection relay 13 to disconnect the solar cell string 18 from the distribution board 24. Further, the control unit 15 determines whether or not a ground fault has occurred in at least a part of the plurality of solar cell strings 18 connected to the power conditioner 10 based on the determination current.

第１の実施形態と異なり、制御部１５は、地絡が発生していると判定すると、複数の直流電力変圧部１１を複数の組に分け、組毎に順番に、地絡特定用の変化としてのデューティ比の増加を行わせる。すなわち、制御部１５は、２以上の直流電力変圧部１１毎に、デューティ比の増加を行わせる。なお、組の数は、前述のＴ_sd／Ｔ_d以下である。したがって、１つの組に分けられる直流電力変圧部１１の数は、は、以下の（１）式により計算される最低割当数Ｎ_cである。Ｎ_cは整数であり、端数が生じる場合には、一部の組をＮ_c以上として調整する。 Unlike the first embodiment, when the control unit 15 determines that a ground fault has occurred, the control unit 15 divides the plurality of DC power transformers 11 into a plurality of sets, and sequentially changes each of the sets for ground fault identification. The duty ratio is increased. That is, the control unit 15 increases the duty ratio for each of the two or more DC power transformers 11. Note that the number of sets is equal to or less than the aforementioned T _sd / T _d . Therefore, the number of DC power transformers 11 divided into one set is the minimum allocation number _Nc calculated by the following equation (1). N _c is an integer, and when a fraction occurs, some sets are adjusted to be equal to or more than N _c .

（１）式において、Ｎ_pvは、直流電力変圧部１１に接続される太陽電池ストリング１８の数である。 In the equation (1), N _pv is the number of solar cell strings 18 connected to the DC power transformer 11.

制御部１５は、デューティ比の増加に応じて、判定用電流の値が減少方向に変化するか否かを、組単位で判定する。制御部１５は、減少方向の変化を検出するとき、デューティ比を増加させている直流電力変圧部１１に対応する太陽電池ストリング１８が地絡状態であると、組単位で判定する。 The control unit 15 determines whether or not the value of the current for determination changes in a decreasing direction in accordance with the increase in the duty ratio, on a group basis. When detecting the change in the decreasing direction, the control unit 15 determines, in pairs, that the solar cell string 18 corresponding to the DC power transformer 11 whose duty ratio is increasing is in the ground fault state.

制御部１５は、段階的にデューティ比を増加させている間に、判定用電流が第１の所定値に達するとき、組単位のデューティ比の増加を停止する。あるいは、制御部１５は、段階的なデューティ比の増加の初期の変化段階に応じて、判定用電流の変化を検出するとき、組単位でデューティ比を１に固定する。 The control unit 15 stops increasing the duty ratio for each set when the determination current reaches the first predetermined value while the duty ratio is being increased stepwise. Alternatively, the control unit 15 fixes the duty ratio to 1 for each set when detecting a change in the determination current according to the initial change stage of the stepwise increase in the duty ratio.

制御部１５は、地絡状態でないと判定した太陽電池ストリング１８接続されている直流電力変圧部１１のデューティ比を、組単位で地絡特定用の変化前のデューティ比に戻す。 The control unit 15 returns the duty ratio of the DC power transformation unit 11 connected to the solar cell string 18 determined to be not in the ground fault state to the duty ratio before the change for the ground fault specification in units of a set.

制御部１５は、地絡が発生していると判定した組単位でデューティ比を１に固定する制御を実行し、前述の制限時間Ｔ_sdの経過後に、デューティ比を１に固定した組内での地絡判定を行う。地絡判定のために、制御部１５は、デューティ比を１に固定した組があるとき、組毎に全直流電力変圧部１１のデューティ比を増加前のデューティ比に戻す。なお、このとき、組内を新たに複数の組に細分化して、新たな組毎の判定時間に余裕を持たせてもよい。 The control unit 15 executes control to fix the duty ratio to 1 for each set determined to have a ground fault, and after the elapse of the above-described time limit T _sd , within the set where the duty ratio is fixed to 1 Is determined. For the ground fault determination, when there is a set having the duty ratio fixed to 1, the control unit 15 returns the duty ratio of the all DC power transformer 11 to the duty ratio before the increase for each set. At this time, the inside of the set may be newly subdivided into a plurality of sets, and a margin may be provided for the determination time for each new set.

次に、制御部１５は、デューティ比の増加を、当該組内の複数の直流電力変圧部１１に対して個別に順番に行わせる。制御部１５は、デューティ比の増加に応じた判定用電流の値の減少に基づいて、組内の各直流電力変圧部１１に対応する太陽電池ストリング１８の地絡状態を判定する。 Next, the control unit 15 causes the plurality of DC power transformers 11 in the group to individually increase the duty ratio in order. The control unit 15 determines the ground fault state of the photovoltaic string 18 corresponding to each DC power transformer 11 in the set based on the decrease in the value of the determination current according to the increase in the duty ratio.

制御部１５は、地絡状態であると判定した太陽電池ストリング１８に対応する直流電力変圧部１１のデューティ比を増加させる。また、制御部１５は、地絡状態でないと判定した太陽電池ストリング１８に対応する直流電力変圧部１１のデューティ比を増加前のデューティ比に戻す。制御部１５は、組毎に、地絡状態の判定および判定結果に基づくデューティ比の調整を行う。 The control unit 15 increases the duty ratio of the DC power transformer 11 corresponding to the solar cell string 18 determined to be in the ground fault state. Further, the control unit 15 returns the duty ratio of the DC power transformer 11 corresponding to the solar cell string 18 determined to be not in the ground fault state to the duty ratio before the increase. The control unit 15 determines the ground fault state and adjusts the duty ratio based on the determination result for each pair.

第１の実施形態と同様に、制御部１５は、地絡状態であると判定した太陽電池ストリング１８を特定する情報を作成する。制御部１５は作成した当該情報を、電力管理装置、モニタ、およびスピーカなどに送信する。または、制御部１５は、作成した当該情報を、サーバなどに、外部ネットワークを介して送信する。 As in the first embodiment, the control unit 15 creates information for specifying the solar cell string 18 determined to be in the ground fault state. The control unit 15 transmits the created information to a power management device, a monitor, a speaker, and the like. Alternatively, the control unit 15 transmits the created information to a server or the like via an external network.

すべての太陽電池ストリング１８の地絡状態の判定後、第１の実施形態と同様に、制御部１５は、複数の太陽電池ストリング１８が地絡状態であると判定するとき、デューティ比を１に変化させたときの判定用電流の変化が小さな直流電力変圧部１１の順番で、デューティ比を元に戻してよい。制御部１５は、複数の直流電力変圧部１１に対するデューティ比を元に戻す間に判定用電流の値が第２の所定値以上に到達するときに、残りの直流電力変圧部１１のデューティ比を元に戻すことを停止する。 After determining the ground fault state of all the solar cell strings 18, the control unit 15 sets the duty ratio to 1 when determining that the plurality of solar cell strings 18 are in the ground fault state, as in the first embodiment. The duty ratio may be returned to the original value in the order of the DC power transformer 11 in which the change of the determination current at the time of the change is small. The control unit 15 changes the duty ratios of the remaining DC power transformers 11 when the value of the current for determination reaches a second predetermined value or more while restoring the duty ratios for the plurality of DC power transformers 11. Stop undoing.

次に、第３の実施形態においてパワーコンディショナ１０の制御部１５が実行する、地絡判定処理について、図５、６のフローチャートを用いて説明する。地絡判定処理は、判定用電流に基づいて地絡の発生を検出したとき、例えば第１の所定値を超えるときに開始する。 Next, a ground fault determination process executed by the control unit 15 of the power conditioner 10 in the third embodiment will be described with reference to the flowcharts of FIGS. The ground fault determination process is started when the occurrence of a ground fault is detected based on the determination current, for example, when the value exceeds a first predetermined value.

ステップＳ３００において、制御部１５は、複数の直流電力変圧部１１を複数の組に分ける。また、制御部１５は、最初の組の全直流電力変圧部１１に対するデューティ比を増加させる。デューティ比を増加させると、プロセスはステップＳ３０１に進む。 In step S300, control unit 15 divides the plurality of DC power transformers 11 into a plurality of sets. The control unit 15 also increases the duty ratio for the first set of all DC power transformers 11. When the duty ratio is increased, the process proceeds to step S301.

ステップＳ３０１では、制御部１５は、判定用電流が減少するか否かを判定する。判定用電流が減少しないとき、プロセスはステップＳ３０２に進む。判定用電流が減少するとき、プロセスはステップＳ３０３に進む。 In step S301, the control unit 15 determines whether the determination current decreases. If the determination current does not decrease, the process proceeds to step S302. When the determination current decreases, the process proceeds to step S303.

ステップＳ３０２では、制御部１５は、ステップＳ３００またはＳ３０５における増加前のデューティ比に戻す。デューティ比を戻すと、プロセスはステップＳ３０４に進む。 In step S302, the control unit 15 returns to the duty ratio before the increase in step S300 or S305. When the duty ratio is returned, the process proceeds to step S304.

ステップＳ３０３では、制御部１５は、デューティ比を増加させた組の直流電力変圧部１１に対するデューティ比を１に固定する。デューティ比を１に固定すると、プロセスはステップＳ３０４に進む。 In step S303, the control unit 15 fixes the duty ratio to 1 for the DC power transformer 11 of the set whose duty ratio has been increased. When the duty ratio is fixed at 1, the process proceeds to step S304.

ステップＳ３０４では、制御部１５は、すべての組において直流電力変圧部１１の地絡状態が判定済みであるか否かを判定する。すべての組における判定が終了していないとき、プロセスはステップＳ３０５に進む。判定済みであるとき、プロセスはステップＳ３０６に進む。 In step S304, control unit 15 determines whether or not the ground fault state of DC power transformer 11 has been determined in all the sets. If the determination has not been completed for all the sets, the process proceeds to step S305. If so, the process proceeds to step S306.

ステップＳ３０５では、制御部１５は、太陽電池ストリング１８に接続されている直流電力変圧部１１の中で、予め定められた順番の次の組の直流電力変圧部１１に対するデューティ比を増加させる。デューティ比を増加させると、プロセスはステップＳ３０１に戻る。 In step S305, the control unit 15 increases the duty ratio of the DC power transformers 11 connected to the solar cell string 18 to the next set of DC power transformers 11 in a predetermined order. After increasing the duty ratio, the process returns to step S301.

ステップＳ３０６では、制御部１５は、ステップＳ３０３においてデューティ比を１に固定した組の中で、最初の組の全直流電力変圧部１１のデューティ比をステップＳ３００またはステップＳ３０５における増加前のデューティ比に戻す。デューティ比を戻すと、プロセスはステップＳ３０７に進む。なお、最初の組とは、ステップＳ３００における組分け時に各組に付される序数が最も小さい組であるが、順不同で実行してもよい。 In step S306, the control unit 15 sets the duty ratio of the first set of all DC power transformers 11 in the set in which the duty ratio is fixed to 1 in step S303 to the duty ratio before the increase in step S300 or step S305. return. When the duty ratio is returned, the process proceeds to step S307. Note that the first set is a set having the smallest ordinal number assigned to each set at the time of grouping in step S300, but may be executed in any order.

ステップＳ３０７では、制御部１５は、ステップＳ３０６においてデューティ比を戻した組の中で最初の直流電力変圧部１１のデューティ比を増加させる。デューティ比を増加させると、プロセスはステップＳ３０８に進む。 In step S307, the control unit 15 increases the duty ratio of the first DC power transformer 11 in the set whose duty ratio has been returned in step S306. After increasing the duty ratio, the process proceeds to step S308.

ステップＳ３０８では、制御部１５は、判定用電流が減少するか否かを判定する。判定用電流が減少しないとき、プロセスはステップＳ３０９に進む。判定用電流が減少するとき、プロセスはステップＳ３１０に進む。 In step S308, the control unit 15 determines whether the determination current decreases. If the determination current does not decrease, the process proceeds to step S309. When the determination current decreases, the process proceeds to step S310.

ステップＳ３０９では、制御部１５は、ステップＳ３００またはＳ３０５における増加前のデューティ比に戻す。ステップＳ３００とＳ３０５は組のデューティ比であるとともに、各直流電力変圧部１１のデューティ比でもある。デューティ比を戻すと、プロセスはステップＳ３１３に進む。 In step S309, the control unit 15 returns to the duty ratio before the increase in step S300 or S305. Steps S300 and S305 are the duty ratios of the set and also the duty ratios of the respective DC power transformers 11. When the duty ratio is returned, the process proceeds to step S313.

ステップＳ３１０にでは、制御部１５は、ステップＳ３０８において減少している判定用電流の減少量を、制御部１５が有するメモリに記憶させる。減少量の記憶は、デューティ比が１に到達した時点の値を記憶する。減少量を記憶すると、プロセスはステップＳ３１１に進む。 In step S310, the control unit 15 causes the memory of the control unit 15 to store the decrease amount of the determination current decreased in step S308. The storage of the decrease amount stores the value at the time when the duty ratio reaches 1. After storing the decrease amount, the process proceeds to step S311.

ステップＳ３１１では、制御部１５は、デューティ比を１に固定する。デューティ比を１に固定すると、プロセスはステップＳ３１２に進む。 In step S311, the control unit 15 fixes the duty ratio to 1. After fixing the duty ratio to 1, the process proceeds to step S312.

ステップＳ３１２では、制御部１５は、直近のステップＳ３０８において判定用電流が減少した直流電力変圧部１１に接続された太陽電池ストリング１８を特定する情報を作成し、送信する。特定する情報の送信後、プロセスはステップＳ３１３に進む。 In step S312, the control unit 15 creates and transmits information identifying the solar cell string 18 connected to the DC power transformer 11 in which the determination current has decreased in the latest step S308. After transmitting the identifying information, the process proceeds to step S313.

ステップＳ３１３では、制御部１５は、ステップＳ３０６または後述するＳ３１６においてデューティ比を戻した組の全直流電力変圧部１１の地絡状態が判定済みであるか否かを判定する。すべての直流電力変圧部１１の判定が終了していないとき、プロセスはステップＳ３１４に進む。判定済みであるとき、プロセスはステップＳ３１５に進む。 In step S313, the control unit 15 determines whether or not the ground fault state of the set of all DC power transformers 11 whose duty ratio has been returned in step S306 or S316 described below has been determined. When the determination of all the DC power transformers 11 has not been completed, the process proceeds to step S314. If so, the process proceeds to step S315.

ステップＳ３１４では、制御部１５は、ステップＳ３０７または後述するＳ３１６においてデューティ比を戻した組の中で、予め定められた順番の次の直流電力変圧部１１に対するデューティ比を増加させる。デューティ比を増加させると、プロセスはステップＳ３０８に戻る。 In step S314, the control unit 15 increases the duty ratio for the next DC power transformer 11 in a predetermined order in the set in which the duty ratio has been returned in step S307 or S316 described later. After increasing the duty ratio, the process returns to step S308.

ステップＳ３１５では、制御部１５は、ステップＳ３０３においてデューティ比を１に固定したすべての組の直流電力変圧部１１の地絡状態が判定済みであるか否かを判定する。すべての組の直流電力変圧部１１の判定が終了していないとき、プロセスはステップＳ３１６に進む。判定済みあるとき、プロセスはステップＳ３１７に進む。 In step S315, the control unit 15 determines whether or not the ground fault states of all the sets of the DC power transformers 11 in which the duty ratio is fixed to 1 in step S303 have been determined. When the determination of all sets of DC power transformers 11 has not been completed, the process proceeds to step S316. If so, the process proceeds to step S317.

ステップＳ３１６では、制御部１５は、ステップＳ３０３においてデューティ比を１に固定した組の中で、地絡判定を完了していない次の組の全直流電力変圧部１１のデューティ比をステップＳ３００またはステップＳ３０５における増加前のデューティ比に戻す。デューティ比を戻すと、プロセスはステップＳ３０７に戻る。 In step S316, the control unit 15 sets the duty ratio of the next set of all DC power transformers 11 in the set whose duty ratio is fixed to 1 in step S303 and for which the ground fault determination is not completed in step S300 or step S300. The duty ratio before the increase in S305 is returned. When the duty ratio is returned, the process returns to step S307.

ステップＳ３１７では、制御部１５は、ステップＳ３１０において記憶した判定用電流の減少量の小さな順番から減少量を足合わせ、合計が第２の所定値以上となったときに、足合わせを終了する。制御部１５は、合計が第２の所定値以上となった時点で足合わせられた減少量の判定用電流に対応する直流電力変圧部１１と、まだ足し合わせられていない残り直流電力変圧部１１のデューティ比を１のまま固定することを決定する。決定すると、プロセスはステップＳ３１８に進む。このプロセスにより、地絡電流の少ない太陽電池ストリング１８をより多く発電を継続させることができる。 In step S317, the control unit 15 adds the decreasing amounts of the determination current stored in step S310 in ascending order, and ends the adding when the total becomes equal to or more than the second predetermined value. The control unit 15 includes a DC power transformer 11 corresponding to the current for determining the amount of decrease added when the sum becomes equal to or greater than the second predetermined value, and a DC power transformer 11 that has not been added yet. It is determined that the duty ratio is fixed at 1. Once determined, the process proceeds to step S318. By this process, it is possible to continue generating power more from the solar cell string 18 with a small ground fault current.

ステップＳ３１８では、制御部１５は、ステップＳ３１７においてデューティ比の固定を決定された直流電力変圧部１１以外の直流電力変圧部１１のデューティ比を、ステップＳ３００またはＳ３０５における増加前のデューティ比に戻す。デューティ比を戻すと、地絡判定処理を終了する。 In step S318, the control unit 15 returns the duty ratio of the DC power transformer 11 other than the DC power transformer 11 for which the duty ratio has been fixed in step S317 to the duty ratio before the increase in step S300 or S305. When the duty ratio is returned, the ground fault determination processing ends.

以上のような構成の第３の実施形態のパワーコンディショナ１０によっても、地絡が発生していると判定するときに、直流電力変圧部１１のデューティ比を増加させている。また、第３の実施形態のパワーコンディショナ１０によっても、デューティ比の減少に応じて判定用電流が増大するときに、デューティ比を増加させた直流電力変圧部１１が接続される太陽電池ストリング１８が地絡状態であると判定される。また、第３の実施形態のパワーコンディショナ１０によっても、地絡状態であると判定した太陽電池ストリング１８を特定する情報を作成し、出力される。また、第３の実施形態のパワーコンディショナ１０によっても、段階的にデューティ比を減少させている間に判定用電流が第１の所定値に達するとき直流電力変圧部１１のデューティ比の減少を停止する。あるいは、第３の実施形態のパワーコンディショナ１０によっても、段階的なデューティ比の減少の初期の変化段階に応じて、判定用電流の変化を検出するとき、デューティ比を１に固定する。また、第３の実施形態のパワーコンディショナ１０によっても、地絡状態でないと判定された太陽電池ストリング１８に接続される直流電力変圧部１１のデューティ比が、増加前のデューティ比に戻される。また、第３の実施形態のパワーコンディショナ１０によっても、複数の直流電力変圧部１１のデューティ比が順番に減少されるので、どの直流電力変圧部１１に接続された太陽電池ストリング１８が地絡状態であるか判定可能である。また、第３の実施形態のパワーコンディショナ１０によっても、デューティ比の増加に応じた判定用電流の減少量の小さな直流電力変圧部１１から順番に、判定用電流が第２の所定値に到達するまでデューティ比を元に戻し、それ以外の直流電力変圧部１１のデューティ比は１に固定され得る。 The power conditioner 10 according to the third embodiment having the above configuration also increases the duty ratio of the DC power transformer 11 when determining that a ground fault has occurred. Also, according to the power conditioner 10 of the third embodiment, when the determination current increases in accordance with the decrease in the duty ratio, the solar cell string 18 to which the DC power transformer 11 with the increased duty ratio is connected is connected. Is determined to be in the ground fault state. Further, the power conditioner 10 of the third embodiment also creates and outputs information for specifying the solar cell string 18 determined to be in the ground fault state. The power conditioner 10 of the third embodiment also reduces the duty ratio of the DC power transformer 11 when the determination current reaches the first predetermined value while the duty ratio is gradually reduced. Stop. Alternatively, the power conditioner 10 according to the third embodiment also fixes the duty ratio to 1 when detecting a change in the determination current according to the initial change stage of the stepwise reduction of the duty ratio. Further, also by the power conditioner 10 of the third embodiment, the duty ratio of the DC power transformer 11 connected to the solar cell string 18 determined to be not in the ground fault state is returned to the duty ratio before the increase. Also, according to the power conditioner 10 of the third embodiment, since the duty ratios of the plurality of DC power transformers 11 are sequentially reduced, the solar cell strings 18 connected to any of the DC power transformers 11 are grounded. It is possible to determine whether the state is. Also, according to the power conditioner 10 of the third embodiment, the determination current reaches the second predetermined value in order from the DC power transformer 11 in which the reduction amount of the determination current according to the increase in the duty ratio is small. Until the duty ratio is restored, the duty ratio of the other DC power transformer 11 can be fixed at 1.

また、第３の実施形態のパワーコンディショナ１０によれば、複数の直流電力変圧部１１を割当てた組毎にデューティ比を増加させるので、制限時間Ｔ_sd内に組単位での地絡判定およびデューティ比が調整され得る。 Further, according to the power conditioner 10 of the third embodiment, the duty ratio is increased for each group to which the plurality of DC power transformers 11 are allocated, so that the ground fault determination and the ground fault determination for each group within the time limit T _sd can be performed. The duty ratio can be adjusted.

また、第３の実施形態のパワーコンディショナ１０によれば、組単位でデューティ比の調整を行った後で、各組に割当てられた直流電力変圧部１１の地絡判定およびデューティ比の調整が実行され得る。 According to the power conditioner 10 of the third embodiment, after the duty ratio is adjusted for each set, the ground fault determination and the duty ratio adjustment of the DC power transformer 11 assigned to each set are performed. Can be performed.

本発明の一実施形態を諸図面や実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形や修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形や修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、第３実施形態は第２実施形態を基に実行することも可能である。 Although one embodiment of the present invention has been described based on the drawings and examples, it should be noted that those skilled in the art can easily make various changes and modifications based on the present disclosure. Therefore, it should be noted that these variations and modifications are included in the scope of the present invention. For example, the third embodiment can be executed based on the second embodiment.

１０パワーコンディショナ
１１直流電力変圧部
１２直交変換部
１３系統連系リレー
１４地絡検出部
１５制御部
１６入力端子
１７出力端子
１８太陽電池ストリング
１９入力キャパシタ
２０ＤＣリアクトル
２１スイッチング素子
２２ダイオード
２３中間リンクキャパシタ
２４分電盤 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Power conditioner 11 DC power transformation part 12 Quadrature conversion part 13 Grid connection relay 14 Ground fault detection part 15 Control part 16 Input terminal 17 Output terminal 18 Solar cell string 19 Input capacitor 20 DC reactor 21 Switching element 22 Diode 23 Intermediate link Capacitor 24 distribution board

Claims

A plurality of DC power transformers, each input terminal being separately connected to a plurality of solar cell strings, each output terminal being connected in parallel with each other, and adjusting a DC power voltage by a switching method;
An orthogonal transformer for converting DC power output from an output terminal of the DC power transformer to AC power,
A ground for detecting a determination current corresponding to a ground fault current generated in at least a part of the plurality of solar cell strings from the DC power output from the DC power transformer or the AC power output from the orthogonal transformer. A short detection unit,
A control unit configured to increase a duty ratio of switching of at least a part of the plurality of DC power transformers when determining that a ground fault has occurred based on the determination current. Na.

The power conditioner according to claim 1,
The power conditioner, wherein the control unit increases the duty ratio stepwise.

The power conditioner according to claim 1 or 2,
The control unit includes:
Perform an increase in the duty ratio of a part of the plurality of DC power transformers as a change for ground fault identification,
When the current for determination changes in a decreasing direction in accordance with the change for ground fault identification, it is determined that the solar cell string connected to the part of the DC power transformer is in a ground fault state. Power conditioner.

The power conditioner according to claim 1,
The control unit includes:
When determining that a ground fault has occurred based on the determination current, increasing the at least a part of the duty ratio to 1;
Performing a reduction in the duty ratio of a part of the at least one part as a change for ground fault identification,
When the current for determination changes in the increasing direction in response to the change for ground fault identification, it is determined that the solar cell string connected to the part of the DC power transformer is in a ground fault state. Power conditioner.

The power conditioner according to claim 3 or 4,
The power conditioner, wherein the control unit stops changing the duty ratio when the determination current during the change for the ground fault identification reaches a first predetermined value.

The power conditioner according to any one of claims 3 to 5,
The power conditioner, wherein the control unit outputs information for specifying a solar cell string determined to be in a ground fault state.

The power conditioner according to any one of claims 3 to 6,
The power conditioner, wherein the control unit returns the duty ratio to a value before increasing the duty ratio when the determination current does not change in response to the change for ground fault identification.

The power conditioner according to any one of claims 3 to 7,
The power conditioner, wherein the control unit sequentially performs the change for identifying the ground fault for each of the plurality of DC power transformers.

The power conditioner according to claim 8,
The control unit is configured such that, when the determination current changes in the plurality of parts according to the change for the ground fault identification performed in order, the change in the determination current is reduced from a part of the DC power transformer. And returning the duty ratio to the duty ratio before the increase in the duty ratio until the determination current reaches a second predetermined value.

The power conditioner according to any one of claims 3 to 9,
A part of the plurality of DC power transformers that perform the change for the ground fault identification is two or more DC power transformers.

The power conditioner according to claim 10,
The number of parts of the plurality of DC power transformers that perform the change for the ground fault identification is determined by the number of the solar cell strings connected to any of the plurality of DC power transformers and the number of DC power transformers. When it is determined that a ground fault has occurred based on the determination current, the product of the time required to determine the ground fault state of the solar cell string based on the change for the ground fault identification of only a part of the portion is The power conditioner is set to be equal to or more than the number obtained by dividing the time required for stopping the conversion from the DC power to the AC power by the orthogonal conversion unit.

The power conditioner according to claim 10, wherein
The control unit includes:
After fixing the duty ratio of part of the plurality of DC power transformers determined to be in the ground fault state to 1,
A power conditioner, wherein the duty ratio of each of the DC power transformers is sequentially changed, and a ground fault state of each of the DC power transformers is determined based on the determination current.

The power conditioner according to any one of claims 3 to 12,
The control unit includes:
Perform the change for the ground fault identification step by step,
When the current for determination changes in accordance with an initial change stage of the change for ground fault identification, a duty ratio of a part of the plurality of DC power transformers is fixed to 1. .

A plurality of DC power transformers, wherein each input terminal is separately connected to a plurality of solar cell strings, each output terminal is connected in parallel to each other, and a plurality of DC power transformers for adjusting a voltage of DC power by a switching method; and And a quadrature converter for converting DC power output from the output terminal into AC power, a power conditioner control method,
Detection for detecting a determination current corresponding to a ground fault current generated in at least a part of the plurality of solar cell strings from DC power output from the DC power transformer or AC power output from the orthogonal transformer. Steps and
An increasing step of, when determining that a ground fault has occurred based on the determining current, increasing a duty ratio of switching of at least a part of the plurality of DC power transformers. Control method.