JPH0559654B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 本発明は、太陽電池の発電電力をインバータに
より交流に変換し、商用交流系統と連系して負荷
に電力を供給する太陽光発電装置に関し、商用交
流電源の停電時にインバータを前記電源から解列
し、インバータから商用交流電源への逆送電力を
阻止する方向継電方式の停電検知装置に関するも
のである。

(ロ) 従来の技術 既存電力系統と自家用発電設備のインバータと
を連系運転する場合に使用されるインバータ装置
は、その主回路素子にサイリスタ等の自己消弧能
力を持たない素子を使つた他励式インバータ装置
と、トランジスタやGTO（ゲート・ターン・オ
フ）等を使つた自励式インバータ装置とに大別さ
れる。他励式インバータ装置（例えば特開昭55−
94584号公報参照）の場合は、既存電力系統が停
電することによつてインバータは必然的に動作不
能（転流失敗等が原因）となり機能が停止する
が、自励式インバータ装置の場合は、単独で運転
することが可能なばかりか、既存電力系統が遠方
の地絡事故等に遮断器が作動し、インバータと連
系している線路が開放された場合等においてはイ
ンバータの出力電圧によりその線路を充電する
（インバータより電力が線路に供給される）こと
になり、保守作業上の保安や系統の保護協調の面
で問題を生じることになる。従つて既存電力系統
が停電状態になると同時にインバータ装置を前記
電力系統から解列（切離すこと）して前記問題を
解決する必要がある。

従来、このようなインバータ装置を別電源と並
列運転して負荷分担を行なう方法は無停電電源装
置等で試みられているが、実際には商用電力系統
を別電源として用いた並列運転（連系運転）は、
ゴミ発電所の余剰電力回生等の特別な用途や工業
等の大口受容家屋が受電電力の微小比率の範囲
（インバータ容量が受電電力に比べて小さい範囲）
内で並列運転を実施する場合などに限られてい
る。その理由は、電気事業法等の法制上の問題及
び前述した商用電力系統停電時の保安或いは保護
協調等の運用上の問題や、インバータ装置が多数
並列運転されることによつて商用電力系統に発生
する高調波障害に対する技術上の問題等が多くの
解決すべき課題を含むからである。

特にインバータ装置側から負荷電力の大部分を
供給する場合停電時においても負荷電圧があまり
変動しないため停電の検知が難しく、従来はイン
バータの電流値に制限を設けることで検出を行つ
ており、太陽光発電装置システムとしての効率が
下がるという問題があつた。

(ハ) 発明が解決しようとする問題点 本発明が解決しようとする問題点は太陽光発電
システムの効率を下げずに確実な商用交流系統の
停電を検知することである。

(ニ) 問題点を解決するための手段 太陽電池の出力を交流に変換するインバータと
商用交流系統との連系出力により負荷を作動させ
るものであつて、前記インバータの電流と前記系
統の電圧とを検出してその位相を一致させると共
にインバータ電流が最大となるように前記インバ
ータを制御する制御回路を設け、前記インバータ
の無効電力発生を検出して系統停電を認知し、前
記インバータを系統から解列するものである。

(ホ) 作用 停電時に発生するインバータからの無効電力を
検出して確実に系統の停電を検知する。またイン
バータ電流を常時最大となるように制御し太陽光
発電装置としての稼動効率を上げる。

(ヘ) 実施例 第１図に本発明太陽光発電装置の一実施例とし
ての個人住宅用太陽光発電システムの構成を示し
ている。１は発電用の大出力（1KW）の太陽電
池、２は逆に電流が流れ込まないように防止する
逆流防止ダイオード、３は該逆流防止ダイオード
２に接続されそのダイオード２の直流出力を交流
に変換するインバータ、４は該インバータ３に接
続された絶縁用トランス、５は該トランス４に接
続されてなるサイリスタスイツチ、６は商用交流
系統、７は該商用交流系統６及び前記サイリスタ
スイツチ５との連系電力を供給される負荷、８は
前記インバータ３とサイリスタスイツチ５との間
を流れるインバータ電流を検出する変流器（以下
CTと言う）、９は前記系統６と負荷７との間の系
統電圧を検出する電流／電圧変換器（以下PTと
いう）、１０は前記CT８とPT９の出力を入力と
する制御回路、１１は該制御回路１０の前記CT
８とPT９の位相を一致させようとする信号に基
き前記インバータに制御信号を供給するゲート回
路である。前記制御回路１０はまたインバータ電
流の振幅が常に最大となるように制御信号を前記
ゲート回路１１に送る。

第２図及び第３図は前記制御回路１０が上述の
如き制御を行うときの系統電圧、インバータ電
流、負荷電流のベクトル図を示している。第２図
は通常の負荷給電状態を示し、負荷７は無効電力
を消費しており、この電力はすべて系統６側から
供給されている。一方第３図に示すように系統６
の停電時においては負荷７の状態により系統電圧
（この場合は負荷電圧）が変化し（第３図の場合
下降する）、インバータ３より負荷７へ無効電力
が供給される。前記制御回路１０はこの無効電力
を検出することによつて系統６の停電を検知し、
前記ゲート回路１１を作動させてサイリスタスイ
ツチ５を非導通状態としインバータ３を系統６及
び負荷７より解列する。

(ト) 発明の効果 本発明は以上の説明の如く、系統との並列運転
時には、インバータ電流の位相と系統の電圧の位
相を一致させると共に、インバータ電流が最大と
なるように制御されるので、太陽電池から最大電
力を取り出すことが可能となり、太陽光発電装置
を効率良く運用できると共に、負荷が消費する無
効電力は全て電力系統から供給される。

また、系統の停電時には、負荷で消費される無
効電力はインバータから供給されることになるの
で、そのインバータの無効電力発生を検出するこ
とにより、系統の停電を容易に、且つ確実に検知
すると共に、系統の停電後速やかにインバータ装
置を系統から解列することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明太陽光発電装置の一実施例を示
すブロツク回路図、第２図及び第３図は第１図の
制御回路の動作を説明するベクトル図である。 １……太陽電池、３……インバータ、６……商
用交流系統、７……負荷、１０……制御回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 太陽電池の出力を交流に変換するインバータ
   と商用交流系統との連系出力により負荷を作動さ
   せるものであつて、前記インバータの電流と前記
   系統の電圧とを検出してその位相を一致させると
   共にインバータ電流が最大となるように前記イン
   バータを制御する制御回路を設け、前記インバー
   タの無効電力発生を検出して系統停電を認知し、
   前記インバータを系統から解列することを特徴と
   する太陽光発電装置。