JP7572140B2

JP7572140B2 - 零相変流器の健全性診断方法及びパワーコンディショナ

Info

Publication number: JP7572140B2
Application number: JP2018173906A
Authority: JP
Inventors: 幸一竹下; 直嗣鵜殿; 直樹綾井
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 2018-09-18
Filing date: 2018-09-18
Publication date: 2024-10-23
Anticipated expiration: 2038-09-18
Also published as: JP2020046261A

Description

この発明は零相変流器の健全性診断方法及びパワーコンディショナに関する。

一般家庭及びその他の事業所にも太陽光発電が普及している。太陽光発電の出力は不安定であり、これをそのまま交流に変換して一般の電気製品に与えると電気製品の動作に悪影響を及ぼす可能性が高い。そのため、太陽光発電の出力を昇圧し、安定した電圧及び周波数で出力するためのパワーコンディショナが用いられる。最近ではさらに蓄電池が接続可能なハイブリッドパワーコンディショナも普及しつつある。この明細書では、パワーコンディショナという表現はハイブリッドパワーコンディショナも含むものとする。

太陽光発電では、パネル及び配線を経路とした漏電のリスクがあり、その対策として、漏電ブレーカを採用した外部保護装置を使用したり、零相変流器（ＺＣＴ）をパワーコンディショナの出力部分に設け、ＺＣＴの出力を監視する装置をパワーコンディショナに内蔵して漏電を常時監視したりする手法が採用されている。しかし、パワーコンディショナによる監視を行う場合、ＺＣＴ自体に故障が発生すると、例えば地絡事故が発生してもパワーコンディショナの出力異常を検出できないという問題がある。こうした事態が発生することを避けるために、ＺＣＴの故障診断を行う必要がある。

ＺＣＴの故障診断を行うための提案が後掲の特許文献１に開示されている。図１Ａを参照して、特許文献１に開示された発明では、ＺＣＴ３０の環状部分に、パワーコンディショナの出力の電力線に加えて、一定の直流のオフセット電流が流れる線４０を挿通する。そして、常時例えば５ｍＡの電流をこの線４０に流し、このときＺＣＴ３０が検出する電圧Ｖ_１＝Ｖ_５ｍＡを測定回路３２で測定する。一方、図１Ｂに示すように、他の時点で線４０に通す電流を０ｍＡとし、このときのＺＣＴ３０が出力する電圧Ｖ_２＝Ｖ_０ｍＡを測定回路３２で測定する。

そして、Ｖ_１とＶ_２とを比較し、Ｖ_１≠Ｖ_２であればＺＣＴ３０は正常と判定し、Ｖ_１＝Ｖ_２であればＺＣＴ３０に異常があると判定する。これは、ＺＣＴ３０が断線していれば、線４０に電流を流している場合とそうでない場合とでＺＣＴ３０の出力に違いが生じないことによる。

特許第６３６２８３７号

しかし、文献１に開示の技術では解決すべき以下のような問題がある。すなわち、特許文献１に開示された技術で検出できるのはＺＣＴ３０の断線だけという問題である。ＺＣＴ３０の故障モードは断線だけではない。例えばＺＣＴ３０の内部のコイル絶縁層の絶縁破壊によるレアショートがある。レアショートが生ずるとＺＣＴ３０の内部のコイルの巻数が見かけ上低下する。この場合、ＺＣＴ３０の検出感度が低下することになる。レアショートが生じたときには、ＺＣＴ３０の検出感度は低下するがその出力は０にはならない。すなわち特許文献１に開示の技術ではＺＣＴ３０に生ずるレアショートという故障を検出できないという問題がある。レアショートはコイル絶縁層の経年劣化により生ずることが多い。電路の絶縁抵抗が低下することによりこうしたトラブルが発生することが多く、ＺＣＴ３０に断線が生ずるようなトラブルだけではなく、経年によりＺＣＴ３０に生ずるトラブルもできるだけ早期に検出できるようにする必要がある。特に経年劣化によりＺＣＴ３０にトラブルが生じたことを検出できずに、パワーコンディショナに地絡及び火災等の重大な事故が発生する危険性もあり、そうした事態は避ける必要がある。

それゆえに、この発明は、零相変流器において、コイルの断線だけではなく経年劣化に伴う故障も検出し安全に貢献できるような零相変流器の健全性診断方法、及びそうした健全性診断を行うことができる機能を備えたパワーコンディショナを提供することを目的とする。

この発明の第１の局面に係る零相変流器の健全性診断方法は、零相変流器を挿通する線に既知の第１の電流値の電流を流したときの零相変流器による第１の測定電流値と、第１の電流値と異なる既知の第２の電流値の電流を線に流したときの零相変流器による第２の測定電流値とを測定するステップと、第１の電流値と第１の測定電流値との差の絶対値が第１のしきい値以内であるか否か、及び、第２の電流値と第２の測定電流値との差の絶対値が第２のしきい値以内であるか否かにしたがって、零相変流器が健全か否かを判定するステップとを含む。

この発明の第２の局面に係る零相変流器の健全性診断方法は、上記したいずれかの方法の各ステップを所定時間間隔で繰返して実行する。

この発明の第３の局面に係る零相変流器の健全性診断方法は、上記したいずれかの方法の各ステップを連続して繰返し実行する。

この発明の第４の局面に係るパワーコンディショナは、出力電流の電流値を測定する零相変流器の出力を用いて制御されるパワーコンディショニング部と、零相変流器に挿通される線を用いて零相変流器の健全性を診断し、その結果によりパワーコンディショニングの運転の可否を制御する零相変流器の健全性診断回路とを含む、パワーコンディショナであって、健全性診断回路は、零相変流器を挿通する線に既知の第１の電流値の電流を流したときの零相変流器による第１の測定電流値と、第１の電流値と異なる既知の第２の電流値の電流を線に流したときの零相変流器による第２の測定電流値とを測定する電流測定回路と、第１の電流値と第１の測定電流値との差の絶対値が第１のしきい値以内であるか否か、及び、第２の電流値と第２の測定電流値との差の絶対値が第２のしきい値以内であるか否かにしたがって、零相変流器が健全か否かを判定する判定回路とを含む。

この発明によれば、零相変流器において、コイルの断線だけではなく経年劣化に伴う故障も検出し安全に貢献できるような零相変流器の健全性診断方法、及びそうした健全性診断を行うことができる機能を備えたパワーコンディショナを提供できる。
この発明の権利範囲、実施の形態及びその変形例は、添付した図面とともに以下の実施形態の詳細な説明を読むことにより明らかになるであろう。

図１Ａは、特許文献１に開示されたＺＣＴの異常検出の方法を示す図である。図１Ｂは、特許文献１に開示されたＺＣＴの異常検出の方法を示す図である。図２は、この発明の第１の実施形態に係るパワーコンディショナを採用した電力制御システムの構成を示すブロック図である。図３は、図２に示すパワーコンディショナの電流源のブロック図である。図４は、図２に示すパワーコンディショナにおいてＺＣＴの異常検出を実現するコンピュータプログラムの制御構造を示すフローチャートである。図５は、図２に示すパワーコンディショナにおけるＺＣＴの異常検出の際のＺＣＴへの挿通電流とＺＣＴの出力の測定値との関係の１例を示す図である。図６は、図２に示す制御部７６を実現するプロセッサのハードウェア構成を示すブロック図である。図７は、電流源の他の１例の構成を示すブロック図である。図８は、電流源のさらに他の１例の構成を示すブロック図である。図９は、電流源のさらに他の１例の構成を示すブロック図である。図１０は、この発明の第２の実施の形態に係るパワーコンディショナにおいて、ＺＣＴの異常検出を行うためのコンピュータプログラムの制御構造を示すフローチャートである。図１１は、図１０に示すフローチャートにおいて、ＺＣＴへの第１の挿通電流によるＺＣＴの出力電流の測定処理を実現するプログラムの制御構造を示すフローチャートである。図１２は、図１０に示すフローチャートにおいて、ＺＣＴへの第２の挿通電流によるＺＣＴの出力電流の測定処理を実現するプログラムの制御構造を示すフローチャートである。

［この発明の実施形態の説明］
最初に、この発明の実親形態の内容を列記して説明する。以下に記載する実施形態の少なくとも一部を任意に組合せてもよい。

（１）この発明の第１の局面に係る零相変流器の健全性診断方法は、零相変流器を挿通する線に既知の第１の電流値の電流を流したときの零相変流器による第１の測定電流値と、第１の電流値と異なる既知の第２の電流値の電流を線に流したときの零相変流器による第２の測定電流値とを測定するステップと、第１の電流値と第１の測定電流値との差の絶対値が第１のしきい値以内であるか否か、及び、第２の電流値と第２の測定電流値との差の絶対値が第２のしきい値以内であるか否かにしたがって、零相変流器が健全か否かを判定するステップとを含む。少なくとも互いに異なる２つの電流値を用いて測定した測定電流値の各々について、異常が検出されないか否かを判定するので、零相変流器の断線だけではなく、検出値の低下を検出することで零相変流器のレアショート等も検出でき、より信頼性高く零相変流器の健全性を判定できる。

（２）好ましくは、測定するステップは、第１の測定電流値と、第２の測定電流値とをそれぞれ所定の時間間隔で繰返し測定するステップを含み、判定するステップは、繰返し測定するステップにおいて、第１の電流値との差の絶対値が第１のしきい値より大きな第１の測定電流値が第１の上限数以上連続して測定されたことに応答して、零相変流器の健全性が損なわれたことを表す第１の処理を実行するステップと、繰返し測定するステップにおいて、第２の電流値との差の絶対値が第２のしきい値より大きな第２の測定電流値が第２の上限数以上連続して測定されたことに応答して、零相変流器の健全性が損なわれたことを表す第２の処理を実行するステップと、第１の処理及び第２の処理のいずれも実行されずに繰返し測定するステップが所定回数実行されたことに応答して、零相変流器が健全であると判定し、零相変流器の健全性の診断を終了するステップとを含む。測定電流値の異常が複数回連続して得られたときに異常と判定するので、何らかの原因で突発的に異常な値が得られたときに直ちに零相変流器の出力を用いて制御されている機器の運転を停止するという事態を避けることができ、運転を安定に保ちながら零相変流器の異常を検出できる。

（３）より好ましくは、第１の電流の電流値は０ミリアンペアであり、第１の処理は、零相変流器の出力を用いて制御が行われている機器の運転を停止する処理を含む。零相変流器に流す電流値が０ミリアンペアであるときに測定電流値の値がこれと食い違っているときには、零相変流器に重大な故障が生じている可能性が高い。この場合に機器の運転を停止するので事故の発生を効率的に防止できる。

（４）さらに好ましくは、第２の処理は、繰返し測定するステップにおいて測定された第１の測定電流値及び第２の測定電流値を用いて、零相変流器の測定電流値の校正を行う処理を含む。校正を行うことで、零相変流器に経年劣化による出力電流値の低下があったとしても、適切な時期にメンテナンスを行うまで、機器を継続して運転できる。

（５）好ましくは、第２の処理はさらに、零相変流器の健全性が損なわれていることを示す警告を出力する処理を含む。警告を表示するので、零相変流器のメンテナンスをすべきことを管理者に報知でき、機器の動作が不安定になることを防止できる。

（６）より好ましくは、第２の処理は、さらに、零相変流器の健全性が損なわれていると判定された時刻を特定する情報を記憶装置に記憶するステップを含み、零相変流器の健全性診断方法はさらに、零相変流器のメンテナンスが行われたことに応答して、時刻を特定する情報をクリアするステップと、時刻を特定する情報がクリアされておらず、かつ時刻を特定する情報により特定される時刻から現在時刻までの経過時間が一定のしきい時間より大きいことに応答して、零相変流器の出力を用いて制御が行われている機器の運転を停止するステップとを含む。零相変流器の健全性が損なわれていても、構成により機器の運転を継続できるが、零相変流器については早期にメンテナンスをする必要がある。メンテナンスすることなく所定の期間が経過すると機器の運転が停止されるので、メンテナンスを確実に行い、機器の運転が不安定になることが防止できる。

（７）この発明の第２の局面に係る零相変流器の健全性診断方法は、上記したいずれかの方法の各ステップを所定時間間隔で繰返して実行する。所定時間間隔で診断を繰返すので、システム全体にかかる負荷をあまり大きくせず、一定の遅延時間で零相変流器の健全性を信頼性高く判定できる。

（８）この発明の第３の局面に係る零相変流器の健全性診断方法は、上記したいずれかの方法の各ステップを連続して繰返し実行する。連続して診断を行うので、零相変流器の健全性が損なわれたときに直ちにそれを検出でき、早期に機器の安定運転のための措置を採ることができる。

（９）この発明の第４の局面に係るパワーコンディショナは、出力電流の電流値を測定する零相変流器の出力を用いて制御されるパワーコンディショニング部と、零相変流器に挿通される線を用いて零相変流器の健全性を診断し、その結果によりパワーコンディショニングの運転の可否を制御する零相変流器の健全性診断回路とを含む、パワーコンディショナであって、健全性診断回路は、零相変流器を挿通する線に既知の第１の電流値の電流を流したときの零相変流器による第１の測定電流値と、第１の電流値と異なる既知の第２の電流値の電流を線に流したときの零相変流器による第２の測定電流値とを測定する電流測定回路と、第１の電流値と第１の測定電流値との差の絶対値が第１のしきい値以内であるか否か、及び、第２の電流値と第２の測定電流値との差の絶対値が第２のしきい値以内であるか否かにしたがって、零相変流器が健全か否かを判定する判定回路とを含む。少なくとも互いに異なる２つの電流値を用いて測定した測定電流値の各々について、異常が検出されないか否かを判定するので、零相変流器の断線だけではなく、検出値の低下を検出することで零相変流器のレアショート等も検出でき、より信頼性高く零相変流器の健全性を判定できる。

［この発明の実施形態の詳細］
以下の実施形態の説明及び図面では、同一の部品には同一の参照番号を付してある。それらの機能及び名称も同一である。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。

（第１の実施形態）
［構成］
［パワーコンディショナ５６］
図２に、この発明の第１の実施形態に係るパワーコンディショナ５６を採用した電力制御システム５０の構成を示す。図２を参照して、この電力制御システム５０は、パワーコンディショナ５６と、パワーコンディショナ５６に接続された太陽電池パネル５４及び蓄電池５２と、パワーコンディショナ５６の出力と商用電力系統５８との間に接続され、負荷６２に電力を供給するための分電盤６０と、パワーコンディショナ５６の出力と分電盤６０の入力との間の出力線、及びパワーコンディショナ５６から出てパワーコンディショナ５６に戻る、異常検出のための線６６とを囲むように設置され、両端がパワーコンディショナ５６に接続されたＺＣＴ６４とを含む。

パワーコンディショナ５６は、蓄電池５２が接続された第１のコンバータ部７０と、太陽電池パネル５４が接続された第２のコンバータ部７２と、第１のコンバータ部７０及び第２のコンバータ部７２に接続された一方端子と、分電盤６０の入力に接続された他方端子とを持つインバータ部７４とを含む。

パワーコンディショナ５６はさらに、ＺＣＴ６４により囲まれた線を通る電流によりＺＣＴ６４に生ずる電流を測定するようＺＣＴ６４の両端に接続された零相電流測定回路８０と、ＺＣＴ６４を挿通する異常検出のための線６６の両端が接続され、異常検出のための線６６に通す電流を発生させるための電流源７８と、パワーコンディショナ５６の各部を制御するとともに、電流源７８を制御して異常検出のための線６６に所定の電流を流し、そのとき零相電流測定回路８０により測定されたＺＣＴ６４に流れる電流の電流値に基づいてＺＣＴ６４が健全か否かを定期的に判定し、ＺＣＴ６４の異常が検出された際には適切な処理を行うための制御部７６と、制御部７６がＺＣＴ６４の異常判定に使用するための、零相電流測定回路８０による測定値等のデータを記憶するための不揮発性記憶装置である測定値記憶部８２とを含む。

［電流源７８］
図３は、図２に示す電流源７８の構成を示す。図３を参照して、電流源７８は、一定の電流値の直流電流を出力するためのものであって、電圧源１００と、電圧源１００の一方端子と異常検出のための線６６の一方端との間に接続された電流制限抵抗１０６と、電圧源１００の他方の端子と異常検出のための線６６の他方端との間に接続され、制御部７６による制御にしたがって電圧源１００と異常検出のための線６６とを接続し、又は切断することによって、異常検出のための線６６に所定の電流値の電流を流し、又は切断するためのスイッチ１０２とを含む。

［異常判定プログラム］
図２に示す制御部７６は、所定のコンピュータプログラムを実行し、零相電流測定回路８０の出力に基づいて電流源７８を制御してＺＣＴ６４が健全か否かを判定する。図４にこのプログラムの制御構造をフローチャート形式で示す。このプログラムは、たとえば所定時間間隔で定期的に、繰返し呼び出される。例えば毎正時に実行するようにしてもよいし、太陽電池パネル５４の発電がない深夜に毎日１度だけ実行するようにしてもよい。

図４を参照して、このプログラムは、以下の手続きで行われる繰返し処理を制御するための繰返制御変数Ｎ、及び連続して異常が検出された回数を計数するための変数Ｎ１及びＮ２を０に設定するステップ１３０を含む。繰返制御変数Ｎは、ＺＣＴ６４が健全か否かを判定するための１回の処理中に所定のループを繰返し実行した回数を示す。変数Ｎ１及び変数Ｎ２は、以下に述べるように、測定値として連続して異常な値となった回数を計数するためのものである。

このプログラムはさらに、ステップ１３０に続いて繰返制御変数Ｎが最大回数Ｋ以上か否かを判定し、判定結果に応じて制御の流れを分岐させるステップ１３２と、ステップ１３２における判定が肯定のときに実行され、ＺＣＴ６４が健全であると判定して処理を終了するステップ１６６とを含む。ステップ１６６では何らかの処理を実行する必要は特にないが、異常が検出されなかったことをログに記録したり、図示しない管理者又は管理装置に通知したりしてもよい。なお、最大回数Ｋは、設計時、パワーコンディショナ５６の設置時、又は設置後の任意の時期に設定できる。

このプログラムはさらに、ステップ１３２の判定が否定であることに応答して、電流源７８を制御して異常検出のための線６６に所定の挿通電流０を通電するステップ１３４と、ステップ１３４に続き、挿通電流０の通電中のＺＣＴ６４の出力電流を零相電流測定回路８０（図２参照）により測定した値の入力を受けるステップ１３６とを含む。この実施の形態では、挿通電流０の電流値は０であり、図３において制御部７６がスイッチ１０２を制御してスイッチ１０２をオフすることに対応する。

このプログラムはさらに、ステップ１３６で測定されたＺＣＴ６４の出力電流の測定値が０±ΔＸ（ΔＸは所定のしきい値）の範囲にあるか否かを判定するステップ１３８と、ステップ１３８の判定が肯定のとき（すなわちＺＣＴ６４が一応健全と考えられるとき）に、変数Ｎ１の値を０にリセットするステップ１４４と、ステップ１４４に続き、挿通電流Ｘ（電流値＝Ｘ）を異常検出のための線６６に通電するステップ１４６と、この挿通電流Ｘの通電中にＺＣＴ６４の出力電流を零相電流測定回路８０により測定した値を受けるステップ１４８と、ステップ１４８で測定した測定値がＸ±ΔＸの範囲内にあるか否かを判定して制御の流れを分岐させるステップ１５０とを含む。

ステップ１３８に戻り、このプログラムはさらに、ステップ１３８の判定が否定のときに、変数Ｎ１の値に１を加算するステップ１４０と、ステップ１４０の処理の結果、変数Ｎ１の値が予め定められた定数Ｋ１未満か否かを判定し、判定結果が否定のときにはパワーコンディショナ５６の運転を停止し、肯定のときには制御をステップ１４６に移すステップ１４２とを含む。

ステップ１５０に戻り、このプログラムはさらに、ステップ１５０の判定が肯定であることに応答して変数Ｎ２の値を０にリセットするステップ１５２と、ステップ１５２に続き、変数Ｎの値に１を加算して制御をステップ１３２に戻すステップ１６４とを含む。

このプログラムはさらに、ステップ１５０の判定が否定であるときに、変数Ｎ２の値に１を加算するステップ１５４と、ステップ１５４に続き、変数Ｎ２が所定の定数Ｋ２未満か否かを判定し、その結果に応じて制御の流れを分岐させるステップ１５６と、ステップ１５６の判定が否定のときに、ＺＣＴ６４の状態について警報を発報するステップ１５８と、ステップ１５８に続き、挿通電流０、ＸのときのＺＣＴ６４の出力電流の測定データを用いて自己校正を行うステップ１６０と、ステップ１６０に続き、変数Ｎ２の値を０にリセットした後制御をステップ１６４に移すステップ１６２とを含む。ステップ１５６の判定が肯定のときには制御はステップ１６４に移動する。

自己校正は例えば以下のようにして行われる。なお、挿通電流が０のときのＺＣＴ６４の出力電流の測定値ｉ_０が０±ΔＸの範囲に存在しないとき（図４のステップ１３８の判定でＮＯを繰返し、その結果、ステップ１４２の判定がＮＯになったとき）には、再校正は不可を前提とする。この場合にはＺＣＴ６４の故障ではなく、測定回路の故障の可能性が高いためである。そうでないときには以下の手順を実行する。
１）挿通電流ｉ＝Ｘ（＞０）を線６６に流したときのＺＣＴ６４の出力電流の測定値をｉ_Ｘとする。ステップ１６０の処理が実行されるのは、ｉ_ＸがＸ±ΔＸの範囲内になかった場合である。
２）ＺＣＴ６４による検出感度の低下幅（ゲイン）Ｇａｉｎを以下の式により算出する。
Ｇａｉｎ＝ｉ_Ｘ／ｉ_０
正常な状態であればＧａｉｎは１程度となるが、ＺＣＴ６４の巻線にレアショート等が生ずるとこのゲインＧａｉｎの値が低下する。この式によりゲインＧａｉｎを算出した後、次回以降のｉ_Ｘの算出には、実際のｉ_Ｘの測定値をゲインＧａｉｎで除した値を用いる。この処理により、ＺＣＴ６４の巻線にレアショート等が生じたときも、一応自己校正を行って以後の処理を続行できる。
このプログラムを制御部７６において実行すると、何ら異常がない場合には、ステップ１３２、１３４、１３６、１３８、１４４、１４６、１４８、１５０、１５２、１６４という経路の処理がＫ回繰返される。その間に線６６に流れる電流値をグラフに示すと図５の波形２００により示されるようになり、異常がなければＺＣＴ６４が検出する電流値の波形も同様のものになる。Ｋは波形２００を構成するパルス状の波形の数に相当する。

この実施の形態では、図５の下段に示すように、線６６に挿通電流０が流されたときの測定値の正常範囲はしきい値２１６（＝－ΔＸ）からしきい値２１４（＝ΔＸ）までである。また、線６６に挿通電流Ｘが流されたときの測定値の正常範囲はしきい値２１２（＝Ｘ－ΔＸ）からしきい値２１０（＝Ｘ＋ΔＸ）までの範囲である（この実施の形態ではいずれもしきい値は正常範囲に含まれない）。

一方、例えばＺＣＴ６４の出力の測定値には、例えば波形２３０、及び波形２３２のように正常時の波形と異なるものもあり得る。波形２３０のように孤立した異常波形の場合には、図４に示すステップ１５０で一旦異常と判定され、ステップ１５４に進む。Ｎ２の初期値は０であるため、ステップ１５４で変数Ｎ２に１が加算され、変数Ｎ２の値は１になる。しかし、定数Ｋ２の値が例えば５であれば、ステップ１５６の判定は肯定となり制御はステップ１６４に進む。続く処理では、波形２３０に続く波形が正常であるため、ステップ１５０の判定は肯定となり変数Ｎ２の値が０にクリアされる。したがってこの場合にはステップ１５８の処理は実行されず、警報は発報されない。

一方、図５の波形２３２に示すような出力値が得られたとすると、図４のステップ１５０における判定が否定となることが５回繰返されることになる。そのたびにステップ１５４で変数Ｎ２に１が加算される。４回目まではステップ１５６の判定が肯定となるため次の繰返しが実行される。しかし５回目にはステップ１５６の判定が否定となり、ステップ１５８で警報が発報される。さらにステップ１６０で挿通電流０及びＸに関するＺＣＴ６４の出力電流の測定データを用いて挿通電流Ｘが異常検出のための線６６に流されたときの測定値Ｘを自己校正する。さらに変数Ｎ２の値を０にリセットして処理を続ける。

挿通電流０を流したときの処理も同様である。ただしこの場合には、ステップ１３８の判定が否定となることが所定の回数Ｋ１回だけ繰返されるとパワーコンディショナ５６の運転が停止されることになる。

ステップ１５８の警報が発報された場合、処理は続行可能であるが、警報にしたがってＺＣＴ６４を交換する等、適切な対応を採ることが必要になる。

［制御部７６］
図６に、制御部７６を実現するためのプロセッサ２７０のハードウェア構成を示す。図６を参照して、このプロセッサ２７０は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）２８０、ＲＯＭ（読出専用メモリ）２８２、ＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）２８４、これらの間を相互に接続するバス２８６、及びバス２８６に接続され、ＣＰＵ２８０等と外部装置（例えば零相電流測定回路８０、電流源７８、及び測定値記憶部８２（図２参照）とを通信可能に接続するための入出力Ｉ／Ｆ２８８とを含む。図４に制御構造を示すプログラムは、例えばＲＯＭ２８２に記憶されており、実行時にＲＡＭ２８４にロードされ、ＣＰＵ２８０により実行される。この実施の形態では、零相電流測定回路８０の測定値は、最新のものを所定個数だけ測定値記憶部８２に記憶する。このように零相電流測定回路８０の測定値を記憶しておくことにより、何らかの事情でパワーコンディショナ５６の運転が停止したときにその原因について調査することが可能になる。

［動作］
上記したパワーコンディショナ５６は以下のように動作する。１時間ごと、又は１日に１回（深夜の時間帯）に、図２の制御部７６は図４に制御構造を示すプログラムを実行する。

例えばＺＣＴ６４に何ら異常が無い場合には、図４のステップ１３０から始まり、ステップ１３２、１３４、１３６、１３８、１４４、１４６、１４８、１５０、１５２、１６４を経て再びステップ１３２に戻る、というループ処理をＫ回繰返す。このループをＫ回繰返した後、ステップ１６６でＺＣＴ６４が健全であることをログに記録して処理を終了する。こうした処理を一定時間ごとに繰返す。

ＺＣＴ６４に異常がないため、仮に挿通電流Ｘを異常検出のための線６６に流したときに図５の波形２３０に示されるような検出値があったとしても、それは孤立した波形となる。そのような場合には、上記したループ処理の過程で、ステップ１５０における判定が否定となり、ステップ１５０から１５４の処理が実行される。その結果、変数Ｎ２の値が１加算される。しかし変数Ｎ２の値が上限Ｋ２に満たない場合にはステップ１５６の判定が肯定となり、再びステップ１６４からステップ１３２までのループが実行される。次回にはステップ１５０における判定は肯定に戻る可能性が高く、そうであればステップ１５２の処理が実行され、変数Ｎ２の値が０にリセットされ、さらにループ処理が繰返される。その結果、ステップ１５８及び１６０の処理が実行されることはなく、パワーコンディショナ５６は稼働し続ける。

異常検出のための線６６に挿通電流０を通したとき（電流を流さなかったとき）の測定値が所定範囲外の値だった場合も同様である。すなわち、図４のステップ１３８の判定が仮に否定になったとして、ステップ１４０で変数Ｎ１の値が１加算される。しかし変数Ｎ１の値（１）は定数Ｋ１より小さいため、ステップ１４２の判定は肯定となり、ステップ１４６、１４８、１５０、１５２及び１６４を経て次のループ処理が実行される。

次のループ処理では、測定値の範囲は所定の範囲内に戻る可能性が高く、ステップ１３８の判定は肯定になる。ステップ１４４において変数Ｎ１の値が０にリセットされ、さらにステップ１４６以降の処理が実行される。したがってパワーコンディショナ５６は稼働し続ける。

仮に異常検出のための線６６に断線又は経年劣化による検出電流の低下があり、例えばステップ１３６における測定値が所定範囲外になったものとする。この場合にはこうした測定値が連続して得られる可能性が高い。すると、ステップ１３８の判定が否定となり、ステップ１４０で変数Ｎ１の値が１ずつ加算される。こうした処理がＫ１回だけ繰返された時点でステップ１４２の判定が否定となり、パワーコンディショナ５６の運転は停止される。

一方、ステップ１５０での判定も連続して否定となる可能性が高い。その場合にはステップ１５４の処理が繰返され、変数Ｎ２の値が１ずつ加算される。仮に、挿通電流０のときの測定値によってはパワーコンディショナ５６の運転が停止されないような状況であっても、ステップ１５０での判定が連続してＫ２回だけ否定となれば、ステップ１５６の判定が否定となり、ステップ１５８の処理が実行される。すなわちＺＣＴ６４に関する警報がステップ１５８で発報され、ＺＣＴ６４のメンテナンスを行うべきことが外部に通知される。ただしこの時点ではパワーコンディショナ５６の運転は停止されない。ステップ１６０で挿通電流０、Ｘによる測定値を用いて異常検出の条件を自己校正し、ステップ１６２で変数Ｎ２の値を０にリセットして処理を続行する。

以上のようにこの実施形態によれば、ＺＣＴ６４に挿通した、異常検出のための線６６に少なくとも２通りの電流値の電流を通し、その電流によりＺＣＴ６４に生ずる電流値を測定することでＺＣＴ６４の健全性を判定する。ＺＣＴ６４に断線があるか否かだけではなく、例えばＺＣＴ６４の経年劣化に伴うレアショート等による測定値の低下も検出できる。そのため、零相変流器において、コイルの断線だけではなく経年劣化に伴う故障も検出できるような零相変流器の健全性診断方法を提供できる。

［電流源の変形例］
上記した実施形態においては図３に示す電流源７８を異常検出のための線６６に流す電流の電流源として用いている。電流源７８による電流は一定の電流値の直流電流である。しかしこの発明はそのような実施形態には限定されない。電流源は直流可変値の電流発生回路であってもよい。図７にそのような変形例に係る電流源３２０の例を示す。

図７を参照して、この電流源３２０は、制御部７６から、挿通電流の電圧に応じたＰＷＭ信号を受ける増幅回路３３０、増幅回路３３０の出力に接続された１端を持つコイル３３２、コイル３３２の他方端に接続された一方端と、異常検出のための線６６の一方端に接続された他方端とを持つ電流制限抵抗３３６、及び、コイル３３２と電流制限抵抗３３６の接続ノードに接続された１端と接地された他方端とを持つコンデンサ３３４とを含む。異常検出のための線６６の他方端も接地されている。

この電流源３２０によれば、制御部７６が出力するＰＷＭ信号のデューティ比を調整することにより、異常検出のための線６６に流れる電流値を所望の値に変化させることができる。

［電流源の他の変形例］
電流源としては交流を用いることもできる。図８に定電流の交流の電流源３７０の１例の回路図を示す。図８を参照して、この変形例の電流源３７０は、制御部７６の制御信号の出力と接地電位との間に接続されたコンデンサ３８２と、制御部７６の制御信号の出力に接続された第１の入力と、出力からの帰還が入力される第２の入力とを持つ増幅回路３８４と、増幅回路３８４の出力に接続された１端を持つ直流除去コンデンサ３８６と、直流除去コンデンサ３８６の他方端と異常検出のための線６６の１端との間に接続された電流制限抵抗３８８とを含む。

この交流の電流源３７０でも、制御部７６から出力するＰＷＭ信号のデューディ比を調整することで可変値の交流電流を発生できる。

［電流源のさらに他の変形例］
電流源としては交流及び直流の双方を出力可能な電流源を用いることもできる。図９にそうした電流源の１例である電流源４２０の構成を示す。

図９を参照して、この電流源４２０は、制御部７６からの制御信号を受けるように接続された増幅回路４３０及び反転増幅回路４３２と、電圧源４３４と、電圧源４３４の一方端子から他方端子にこの順で直列に接続された２つのスイッチ＃１及び＃２と、同様に電圧源４３４の一方端子から他方端子にこの順で直列に、スイッチ＃１及び＃２と並列に接続された２つのスイッチ＃３及び＃４と、スイッチ＃１及び＃２の接点に接続された一方端を持つコイル４３６と、スイッチ＃３及び＃４の接点に接続された一方端を持つコイル４４２と、コイル４３６の他方端及びコイル４４２の他方端の間に接続されたコンデンサ４４０と、コイル４３６とコンデンサ４４０との接点と異常検出のための線６６の１端との間に接続された電流制限抵抗４３８とを含む。異常検出のための線６６の他方端はこの実施の形態ではコンデンサ４４０とコイル４４２との接点に接続される。

スイッチ＃１及び＃４は増幅回路４３０の出力に応じてオン、オフを切替える。＃２及び＃３は反転増幅回路４３２の出力に応じてオン、オフを切替える。すなわち、制御部７６からの制御信号がハイのときには＃１及び＃４がオンとなり＃２及び＃３がオフとなる。制御信号がローのときには＃１及び＃４がオフとなり＃２及び＃３がオンとなる。

例えば増幅回路４３０からの制御信号の値をハイに固定すれば異常検出のための線６６には直流電流が流れ、制御信号の値をハイとローとの間で切替えれば（ＰＷＭ信号）異常検出のための線６６には交流電流が流れる。

（第２の実施形態）
［構成］
上記第１の実施の形態では、異常検出のための線６６に流す挿通電流０の電流値を０とした。しかしこの発明はそのような実施の形態には限定されない。挿通電流０と挿通電流Ｘとの電流値は互いに異なっていればよい。また、第１の実施の形態では、挿通電流Ｘに対する測定値として所定範囲以外の値がＫ２回以上測定されたときには、警報を発報して自己校正をし、さらにパワーコンディショナ５６の稼働を継続している。しかしこの発明はそうした実施の形態には限定されない。例えば警報を発動してＺＣＴのメンテナンスを行うべきことを報知した後、必要なメンテナンスが行われずに所定期間が経過したときにはパワーコンディショナの運転を停止し、ＺＣＴのメンテナンスを強制的に実行させるようにしてもよい。以下に説明する第２の実施の形態はそのようなパワーコンディショナに関する。

この実施形態におけるハードウェア構成は第１の実施の形態に係るパワーコンディショナ５６のものと同様である。異なるのは、図４に制御構造を示すプログラムに代えて、図１０に示す制御構造を持つプログラムを制御部において実行する点である。

図１０を参照して、このプログラムは、フラグ１及びフラグ２の双方に、ＺＣＴ６４が正常であることを示す値０を代入するステップ４７０と、図２に示す測定値記憶部８２に記憶された前回の校正時刻を読むステップ４７２とを含む。この実施の形態では、後述するように挿通電流Ｘに異常が検知されたときには、警報を発報するとともに、自己校正を行う。この自己校正を行った時刻を測定値記憶部８２に記憶しておく。この時刻と現在時刻とを比較することで、前回自己校正を行ってからの経過時間を知ることができる。なお測定値記憶部８２に記憶された校正時刻は、ＺＣＴ６４のメンテナンスが行われたときにはクリアされるものとする。

このプログラムはさらに、ＺＣＴ６４のメンテナンスのためにパワーコンディショナ５６の稼働を停止する命令を受信したか否かを判定し、その結果にしたがって制御の流れを分岐させるステップ４７４と、ステップ４７４の判定が肯定であることに応答して、測定値記憶部８２に記憶された校正時刻をクリアするステップ４７６と、ステップ４７６に続きパワーコンディショナ５６の運転を停止しこのプログラムの実行を終了するステップ４７８とを含む。

このプログラムはさらに、ステップ４７４の判定が否定のときに、ステップ４７２で読み出された校正時刻がクリアされているか否かを判定し、判定結果にしたがって制御の流れを分岐させるステップ４８０と、ステップ４８０の判定が否定のときに、現在時刻と校正時刻との差が所定のしきい値より大きいか否かを判定し、判定結果にしたがって制御の流れを分岐させるステップ４８２と、ステップ４８２の判定が肯定であるときに、警報を発報した後、制御をステップ４７８に進めるステップ４８４とを含む。

このプログラムはさらに、ステップ４８２における判定が否定のときに実行され、異常検出のための線６６に挿通電流Ｙを流したときのＺＣＴ６４の出力電流の測定を行うステップ４８６とを含む。後述するようにこのステップ４８６では、ＺＣＴ６４の出力に異常が検出されたときにはフラグ１に１を代入し、異常が検出されなかったときにはフラグ１の値を「０」を代入する。

このプログラムはさらに、ステップ４８６の処理の結果、フラグ１の値が０か否かを判定し、判定が否定であるときには制御の流れをステップ４８４に分岐させるステップ４８８と、ステップ４８８での判定が肯定であるときにステップ４８６と同様に挿通電流Ｘを異常検出のための線６６に流したときのＺＣＴ６４の出力電流の測定を行うステップ４９０とを含む。ステップ４９０では、ＺＣＴ６４の出力電流に異常がなければフラグ２に０を代入し、異常があればフラグ２に１を代入する。

このプログラムはさらに、ステップ４９０の処理の結果、フラグ２の値が０か否かにしたがって制御の流れを分岐させるステップ４９２と、ステップ４９２の判定が否定のときに、ＺＣＴ６４の健全性が失われたことを示す警報を発報するステップ４９４と、挿通電流Ｙ及びＸに対する測定データを用いて自己校正を行うステップ４９６と、ステップ４９６の自己校正を行った時刻（校正時刻）を測定値記憶部８２に格納するステップ４９８と、フラグ２に０を代入して制御をステップ４７２に戻すステップ５００とを含む。

ステップ４９６の自己校正は例えば以下のようにして行われる。なお、ここでは、線６６への挿通電流がＸのときのＺＣＴ６４の出力電流の測定値をｉ_Ｘ、Ｙのときの出力電流の測定値をｉ_Ｙとする。ただしＸ≠Ｙである。第１の実施の形態と同様、ゲインＧａｉｎを以下の式により算出する。
Ｇａｉｎ＝（ｉ_Ｘ－ｉ_Ｙ）／（Ｘ－Ｙ）
以後、ｉ_Ｘ－ｉ_Ｙの実際の測定値をこのゲインＧａｉｎで除したものをｉ_Ｘ－ｉ_Ｙとして扱うことで値の校正を行うことができる。
この方法は、線６６に流す挿通電流の電流源が図７～図９に示す電流源３２０、３７０及び４２０のように、出力電流の値を可変できるものである場合に有効である。この場合、校正後に別の挿通電流Ｚを線６６に流してＺＣＴ６４の出力ｉ´を測定し、ｉ´がｉ_Ｚ±Δｉ_Ｚ（ｉ_Ｚは挿通電流ＺのときのＺＣＴ６４の理論的な出力電流値、Δｉ_Ｚは所定のしきい値）の範囲にあるか否かを確認することができる。こうした処理により、校正後のＺＣＴ６４の健全性確認の精度を高めることができる。つまり、単に校正可能になるだけでなく、校正誤りをチェックすることができる。
図１１を参照して、図１０のステップ４８６のより詳細な構成について説明する。ステップ４８６は、２つの変数Ｎ１及びＮ２に０を代入するステップ５２０と、変数Ｎ１の値が所定の定数Ｍ１より大きいか否かを判定し、判定が肯定のときにはステップ４８６の処理を終了させるステップ５２２と、ステップ５２２の判定が否定のときに、挿通電流Ｙを線６６に流すステップ５２４と、線６６に挿通電流Ｙが流れているときのＺＣＴ６４の出力電流を測定するステップ５２６と、ステップ５２４の後、所定時間が経過したときに挿通電流Ｙを停止するステップ５２８と、ステップ５２８の後に、ステップ５２８で測定された出力電流値の絶対値が所定のしきい値より小さいか否かを判定し、判定結果にしたがって制御の流れを分岐させるステップ５３０とを含む。

ステップ５３０の判定が否定のときには、ＺＣＴ６４の状態が異常であると一応考えられる。しかしこの１回の判定だけでＺＣＴ６４が異常と判定するとパワーコンディショナ５６の運転が不安定となり問題である。そこで、第１の実施の形態と同様、ステップ５３０の判定が連続して何回否定となったかを計数するための変数Ｎ２にステップ５３２において１を加算する。続いてステップ５３６において、変数Ｎ２の値が所定の定数Ｋ１以上になったか否かを判定する。ステップ５３６の判定が連続してＫ１回以上になった場合にはＺＣＴ６４に何らかの異常が生じたと判定し、ステップ５４０でフラグ１に１を代入してこの処理を終了する。

一方、ステップ５３６の判定が否定のときには、さらに次の測定を行うためにステップ５３８で変数Ｎ１の値に１を加算して制御をステップ５２２に戻す。

さらに、ステップ５３０の判定が肯定のときには、ＺＣＴ６４の状態は正常と考えられる。そこで、ステップ５３４で変数Ｎ２の値を０にリセットし、ステップ５３８で変数Ｎ１の値に１を加算して制御をステップ５２２に戻す
このステップ４８６を実行した結果、Ｎ１回の試行の内、ＺＣＴ６４の出力電流の測定値が連続してＫ１回以上、異常となったときにはフラグ１の値が１にセットされる。そうしたことなくＮ１回の試行が終了したときには、フラグ１の値は０のままとなる。したがってフラグ１の値を図１０のステップ４８８でテストすることにより、挿通電流ＹのときにＺＣＴ６４の異常が検出されたか否かを判定できる。

同様に、図１０のステップ４９０の詳細について図１２を参照して説明する。図１２に示すようにステップ４９０は、変数Ｎ１及びＮ２に０を代入するステップ５６０と、変数Ｎ１の値が所定の定数Ｍ２より大きくなったか否かを判定し、判定が肯定のときにはステップ４９０の処理を終了させるステップ５６２と、ステップ５６２の判定が否定のときに、挿通電流Ｘを線６６に流すステップ５６４と、ステップ５６４の後、所定の時間が経過したときのＺＣＴ６４の出力電流を測定するステップ５６６と、ステップ５６６に続いて、挿通電流Ｘを停止させるステップ５６８とを含む。

ステップ４９０はさらに、ステップ５６８に続き、出力電流の測定値と挿通電流に対して想定される電流値Ｘとの差の絶対値がしきい値未満か否かを判定し、判定結果にしたがって制御の流れを分岐させるステップ５７０と、ステップ５７０の判定が否定のときに、この判定結果が何回連続して否定となったかを計数するための変数Ｎ２の値に１を加算するステップ５７２と、ステップ５７２に続き、変数Ｎ２の値が所定の定数Ｋ２以上となったか否かを判定し、結果に応じて制御の流れを分岐させるステップ５７６と、ステップ５７６の判定が肯定のときに、フラグ２に１を代入してステップ４９０の実行を終了させるステップ５８０と、ステップ５７６の判定が否定であるときに変数Ｎ１の値に１を加算して制御をステップ５６２に戻すステップ５７８とを含む。ステップ４９０はまた、ステップ５７０の判定が肯定であるときに、変数Ｎ２の値を０にクリアして制御をステップ５７８に移すステップ５７４を含む。

［動作］
この第２の実施形態に係るパワーコンディショナは以下のように動作する。以下では、主としてプログラム実行時のパワーコンディショナの動作を説明する。図１０を参照して、このプログラムは、第１の実施の形態のプログラムとは異なり、一旦起動すると、常時ＺＣＴ６４を監視し、何らかの異常が検知された時点で警報を発報、又はパワーコンディショナの運転を停止させる機能を持つ。

このプログラムの実行が開始されると、まずステップ４７０でフラグ１及びフラグ２を０に初期化する。ＺＣＴ６４に異常が存在しない場合には、ステップ４８６ではフラグ１の値は０のままであり、ステップ４９０ではフラグ２の値が０のままである。ＺＣＴ６４に異常が発生した場合には、ステップ４８６ではフラグ１の値が１になる可能性が高く、ステップ４９０ではフラグ２の値が１になる可能性が高い。

まず、ＺＣＴ６４が正常の場合について説明する。この場合、測定値記憶部８２（図２参照）の校正時刻はクリアされている。図１０において、ステップ４７０の後、ステップ４７２、４７４、４８０、４８６の処理が実行される。ステップ４８６ではフラグ１は０のまま、ステップ４９０ではフラグ２が０のままである。したがって処理はステップ４８８、４９０、４９２という順序で実行され、再びステップ４７２に制御が戻り、以下同じ処理を繰返す。

例えばステップ４８６の処理で何らかの異常がＺＣＴ６４において検出されると、ステップ４８８の判定が否定となり、ステップ４８４で警報が発報され、ステップ４７８でパワーコンディショナの運転が停止される。

一方、ステップ４９０で何らかの異常がＺＣＴ６４において検出されると、ステップ４９２の判定が否定となり、ステップ４９４で警報が発報され、ステップ４９６で挿通電流Ｙ、Ｘのデータを用いて自己校正が行われる。この自己校正が行われたときの時刻がステップ４９８において測定値記憶部８２に記憶される。さらにステップ５００でフラグ２の値が０にリセットされ、制御はステップ４７２に戻る。

この後の動作では、ステップ４８０の判定が否定となってステップ４８２が実行される。校正時刻からしきい値に相当する時間（しきい時間）が経過していない間はステップ４８２の判定が否定になるため、ステップ４８６以下の処理が通常と同様に行われる。すなわち、ステップ４８２の判定が否定の間、ステップ４７２～ステップ５００の処理が繰返される。この間にユーザがＺＣＴ６４のメンテナンスをするためにパワーコンディショナ５６の電源をオフする処理をすると、ステップ４７４の判定が肯定になり、ステップ４７６で測定値記憶部８２に記憶された校正時刻がクリアされ、ステップ４７８でパワーコンディショナ５６の運転が停止される。次回パワーコンディショナ５６が起動されたときには測定値記憶部８２の校正時刻はクリアされている。したがってパワーコンディショナ５６は通常の動作に復帰する。

しかし、メンテナンスによる電源オフがされることなく校正時刻からしきい時間が経過すると、ステップ４８２の判定が肯定になる。この場合には、ステップ４８４で再びＺＣＴ６４をメンテナンスすべきことを報知する警報が発報され、ステップ４７８でパワーコンディショナ５６の運転が停止される。すなわち、ステップ４９４で警報が発報された後もＺＣＴ６４のメンテナンスをしないでパワーコンディショナ５６を稼働させた場合、所定のしきい値時間が経過したときに再度警報を発報してパワーコンディショナ５６の運転を強制的に停止する。したがって、ステップ４９０で異常が検知されたときには、そのまま運転を継続できるが、しかるべき時間が経過するまでにはＺＣＴ６４を適切にメンテナンスしなければ運転は停止される。すなわちこのプログラムは、異常が検出されない限りステップ４７２，４７４、４８０、４８２、４８６、４８８、４９０、４９２という処理を連続して繰返し実行する。異常が検出されると、警報を発報し自己校正を行って運転を継続するか（ステップ４９２、４９４、４９６、４９８及び５００）、警報を発生してパワーコンディショナの運転を停止する（ステップ４８８，４８４及び４７８）。運転を継続している間にＺＣＴ６４のメンテナンスが行われずに所定時間が経過すると警報を発報し、機器の運転を停止する（ステップ４８０、４８２、４８４、及び４７８）。

この結果、この実施の形態に係るパワーコンディショナでは、ＺＣＴ６４の健全性に疑いが生じたときでも運転を継続でき、同時に、適切な時間にメンテナンスすることを要求することで、電力制御システム５０を安全に運用できるという効果がある。

なお、この発明は、上記したような特徴的なステップを備える診断方法として実現できるだけではなく、この診断方法を実行する診断装置として実現したり、これらステップを実行するようコンピュータを機能させるためのコンピュータプログラムとして実現したりできる。また上記診断装置の一部又は全部を実現する半導体集積回路として実現したり、診断装置を含む診断システムとして実現したりすることもできる。

上記実施の形態では異常の判定のための測定値としきい値との比較では、しきい値が正常な範囲に含まれないものとした。しかしこの発明はそのような実施の形態には限定されず、しきい値が正常な範囲に含まれるものとしても問題はない。
上記第１及び第２の実施の形態では、検出感度の低下幅については特に制限を設ける旨の記載はしていない。しかし、実際にはこの低下幅については制限を設け、低下幅が課題になることを防止するのが望ましい。レアショート等の故障により、ＺＣＴからの出力は低下しており、信号のＳ／Ｎ比が低下しているため、零相電流発生の検出漏れの危険性が高まるためである。

なお、上記した実施の形態については以下のような変形例を実現することもできる。

（１）異なる３つ以上の電流値の電流を異常検出のための線６６に流すことにより、それらに対するＺＣＴ６４の出力電流値ともとの電流値とからＺＣＴ６４の健全性を診断する方法又は装置。

（２）２つ以上の電流値の電流を線６６に流した結果の測定値の組合せがある条件を充足するか否かにしたがってＺＣＴ６４の健全性を診断する方法又は装置。

（３）それぞれ交流と直流の２つ以上の電流を線６６に流した結果の測定値の組合せがある条件を充足するか否かにしたがってＺＣＴ６４の健全性を診断する方法又は装置。

（４）ＺＣＴ６４による測定電流値が異常か否かを判定する際のしきい値を２つ以上設け、小さなしきい値を超えたときには警報のみ表示してパワーコンディショナの運転を継続し、大きなしきい値を超えたときには異なる警報を報知して所定時間経過後にパワーコンディショナの運転を停止させる方法又は装置。

今回開示された実施の形態は単に例示であって、この発明が上記した実施の形態のみに制限されるわけではない。この発明の範囲は、発明の詳細な説明の記載を参酌した上で、特許請求の範囲の各請求項によって示され、そこに記載された文言と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含む。

３０、６４ＺＣＴ
３２測定回路
４０、６６線
５０電力制御システム
５２蓄電池
５４太陽電池パネル
５６パワーコンディショナ
５８商用電力系統
６０分電盤
６２負荷
７０第１のコンバータ部
７２第２のコンバータ部
７４インバータ部
７６制御部
７８、３２０、３７０、４２０電流源
８０零相電流測定回路
８２測定値記憶部
１００、４３４電圧源
１０２スイッチ
１０６、３３６、３８８、４３８電流制限抵抗
１３０、１３２、１３４、１３６、１３８、１４０、１４２、１４４、１４６、１４８、１５０、１５２、１５４、１５６、１５８、１６０、１６２、１６４、１６６、４７０、４７２、４７４、４７６、４７８、４８０、４８２、４８４、４８６、４８８、４９０、４９２、４９４、４９６、４９８、５００、５２０、５２２、５２４、５２６、５２８、５３０、５３２、５３４、５３６、５３８、５４０、５６０、５６２、５６４、５６６、５６８、５７０、５７２、５７４、５７６、５７８、５８０ステップ
２００、２３０、２３２波形
２１０、２１２、２１４、２１６しきい値
２７０プロセッサ
２８０ＣＰＵ
２８２ＲＯＭ
２８４ＲＡＭ
２８６バス
２８８入出力Ｉ／Ｆ
３３０、３８４、４３０増幅回路
３３２、４３６、４４２コイル
３３４、３８２、４４０コンデンサ
３８６直流除去コンデンサ
４３２反転増幅回路

Claims

零相変流器を挿通する線に既知の第１の電流値の電流を流したときの前記零相変流器による第１の測定電流値と、前記第１の電流値と異なる既知の第２の電流値の電流を前記線に流したときの前記零相変流器による第２の測定電流値とを交互に測定するステップと、
前記測定するステップにおいて、前記第１の電流値との差の絶対値が第１のしきい値の範囲外である前記第１の測定電流値が２以上である第１の上限回数以上連続して測定されることがなく、かつ、前記第２の電流値との差の絶対値が第２のしきい値の範囲外である前記第２の測定電流値が２以上である第２の上限回数以上連続して測定されることもなく、前記測定するステップにおける前記第１の測定電流値の測定と前記第２の測定電流値の測定とが所定回数実行されたことに応答して、前記零相変流器が健全と判定し、そうでないときには前記零相変流器の健全性が損なわれたと判定するステップとを含む、零相変流器の健全性診断方法。
前記判定するステップは、
前記測定するステップにおいて、前記第１の電流値との差の絶対値が前記第１のしきい値より大きな前記第１の測定電流値が前記第１の上限回数以上連続して測定されたことに応答して、前記零相変流器の健全性が損なわれたことを表す第１の処理を実行するステップと、
前記測定するステップにおいて、前記第２の電流値との差の絶対値が前記第２のしきい値より大きな前記第２の測定電流値が前記第２の上限回数以上連続して測定されたことに応答して、前記零相変流器の健全性が損なわれたことを表す第２の処理を実行するステップと、
前記第１の処理及び前記第２の処理のいずれも実行されずに前記測定するステップが所定回数実行されたことに応答して、前記零相変流器が健全であると判定し、前記零相変流器の健全性の診断を終了するステップとを含む、請求項１に記載の零相変流器の健全性診断方法。
前記第１の電流値は０ミリアンペアであり、
前記第１の処理は、前記零相変流器の出力を用いて制御が行われている機器の運転を停止する処理を含む、請求項２に記載の零相変流器の健全性診断方法。
前記第２の処理は、前記測定するステップにおいて測定された前記第１の測定電流値及び前記第２の測定電流値を用いて、前記零相変流器の測定電流値の校正を行う処理を含む、請求項２又は請求項３に記載の零相変流器の健全性診断方法。
前記第２の処理はさらに、前記零相変流器の健全性が損なわれていることを示す警告を出力する処理を含む、請求項４に記載の零相変流器の健全性診断方法。
前記第２の処理は、さらに、前記零相変流器の健全性が損なわれていると判定された時刻を特定する情報を記憶装置に記憶するステップを含み、
前記零相変流器の健全性診断方法はさらに、前記零相変流器のメンテナンスが行われたことに応答して、前記時刻を特定する情報をクリアするステップと、
前記時刻を特定する情報がクリアされておらず、かつ前記時刻を特定する情報により特定される時刻から現在時刻までの経過時間が一定のしきい時間より大きいことに応答して、前記零相変流器の出力を用いて制御が行われている機器の運転を停止するステップとを含む、請求項５に記載の零相変流器の健全性診断方法。
請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の方法を実行するステップと、
前記実行するステップの完了の後に、所定の遅延時間をおいて請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の方法を実行するステップとを含む、零相変流器の健全性診断方法。
請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の方法を実行するステップと、
前記実行するステップの完了の後に、遅延時間をおかずに請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の方法を実行するステップとを含む、零相変流器の健全性診断方法。
出力電流の電流値を測定する零相変流器の出力を用いて制御されるパワーコンディショニング部と、
前記零相変流器に挿通される線を用いて前記零相変流器の健全性を診断し、その結果により前記パワーコンディショニング部の運転の可否を制御する零相変流器の健全性診断回路とを含む、パワーコンディショナであって、
前記健全性診断回路は、
前記零相変流器を挿通する線に既知の第１の電流値の電流を流したときの前記零相変流器による第１の測定電流値と、前記第１の電流値と異なる既知の第２の電流値の電流を前記線に流したときの前記零相変流器による第２の測定電流値とを交互に測定する電流測定回路と、
前記電流測定回路により、前記第１の電流値との差の絶対値が第１のしきい値の範囲外である前記第１の測定電流値が２以上である第１の上限回数以上連続して測定されることがなく、かつ、前記第２の電流値との差の絶対値が第２のしきい値の範囲外である前記第２の測定電流値が２以上である第２の上限回数以上連続して測定されることもなく、前記電流測定回路による前記第１の測定電流値の測定と前記第２の測定電流値の測定とが所定回数実行されたことに応答して、前記零相変流器が健全と判定し、そうでないときには前記零相変流器の健全性が損なわれたと判定する判定回路とを含む、パワーコンディショナ。