JPH0588051B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 本発明は太陽電池等の直流電源をインバータを
介して既存の配電系統に連系せしめるインバータ
の並列運転投入方法に係り、特に並列運転時にお
いて配電系統からインバータへ流入する有効電力
を阻止する並列運転投入方法に関する。

(ロ) 従来技術 既存の配電系統に、太陽電池等の直流電源をイ
ンバータによつて交流に変換したものを連系させ
る考えは小規模の発電電力を有効に活用する上で
必要不可決な手段である。そして上記直流電源の
出力を最大限活用するために従来よりインバータ
の位相及びその大きさを制御する様々な工夫が施
されている。

特公昭５−14125号公報に開示されている「イ
ンバータの並行運転投入方式〕はその一例であ
り、後削り電圧制御方式によつてインバータの出
力電圧を制御するものにおいて、並列運転される
インバータの位相を投入直前に位相遅らせ動作を
行い、投入後ゆるやかに位相進め動作を行うよう
にしたものである。しかしながら斯かる従来の方
法では後から投入されるインバータの出力を最大
限に利用することができない。

また特公昭54−15608号公報は他の従来方法で
あつて後から投入されるインバータの出力電圧及
び電流の大きさの制御を行うことによつてその出
力を最大限に利用するものである。しかしながら
この従来方法では各インバータの位相に対する制
御に注意が払われておらず、後から投入されたイ
ンバータの位相が万一遅れ位相となれば先のイン
バータからの有効電力が流入し、後から投入され
たインバータの電力が有効に活用できない。

本発明者等は上記従来方法として特願昭58−
84059号の明細書及び図面に開示された電源装置
を先に提案した。この電源装置において、配電系
統へのインバータ投入時においてインバータの出
力電圧e^Iと系統電圧e_cとの位相と大きさが一致
し、インバータの出力電流i_Iが零であることを前
提としている。しかしながら、実際には配電系統
及びインバータの位相を検出する回路の誤差など
によつて位相のズレが生じるためにインバータ出
力電流i_Iが流れる。この場合インバータ出力電圧
e_Iの位相が系統電圧e_cの位相に比べて遅れている
とインバータに有効電流が流れるために、インバ
ータの直流側電圧が上昇し、インバータの制御が
困難となる問題がある。

(ハ) 発明の目的 本発明は上記従来技術の問題点に鑑みて成され
たものであり、配電系統からインバータに有効電
流が流れるのを防止し、正常なインバータ制御を
行なうことを目的とするものである。

(ニ) 発明の構成 本発明は、既存の配電系統、及びインバータの
出力電圧の位相を検出する位相検出回路と、前記
配電系統、及びインバータの出力電圧の位相差に
応じた電圧を出力するフエイズコンパレータと、
該フエイズコンパレータからの出力電圧に応じた
周波数を出力する電圧制御発振器と、該電圧制御
発振からの出力周波数に基づいて、前記インバー
タの出力電圧の位相を制御する位相制御回路と、
を備え、太陽電池等の直流電源を前記インバータ
を介して前記配電系統に連系せしめるものにおい
て、前記位相制御回路により、前記位相検出回路
において検出されるインバータ出力電圧の検出位
相が、配電系統出力電圧の検出位相に対して進み
位相となるようにした後、前記インバータを前記
配電系統に投入することを特徴とするものであ
る。

(ホ) 実施例 以下本発明を第１図の一実施回路図及び第２図
の各点における波形図に基いて詳細に説明する。

１は配電系統の出力電圧の零交差点を検出し
て、それを示すデジタル信号を出力する零交差点
検出回路、２はインバータの出力電圧の零交差
点を検出して、それを示すデジタル信号を出力す
る零交差点検出回路であり、零交差点検出回路
１、零交差点検出回路２により、配電系統、
及びインバータの出力電圧の位相を検出してい
る。３は前記零交差点検出回路２の出力をデジ
タル入力値によつて任意に移相できる移相回路
（例えばプリセツタブルカウンタ回路で構成され
る。４は前記零交差点検出回路１及び移相回路
３の出力の位相を比較するフエイズコンパレータ
回路（以下PCという）、５は該PC４の出力から
高周波成分を取り除くローパスフイルタ回路（以
下LPFという）、６は該LPF５の出力に基き発振
を行う電圧制御発振器（以下VCOという）、７は
該VCO６の発振によつて作動を開始する位相制
御回路、８は前記零交差点検出回路１、２の
出力電圧を共に入力し、両出力電圧の相対的な進
み或いは遅れを判別する位相検知回路、９は該位
相検知回路８の出力に基き前記移相回路３の移相
量を制御するマイクロコンピユータである。

次に上記回路の動作について説明する。

零交差点検出回路１、２に夫々入力された
配電系統及びインバータの出力電圧は該回路
１、２によつてデジタル信号に変換される。前
記零交差点検出回路２の出力は移相回路３に入
り、ここで90゜位相を遅らされる。この90゜の移相
操作はマイクロコンピユータ９からの初期データ
値αをα＝90゜とし、これを前記プリセツトカウ
ンタにプリセツトすることによつて達成される。
こうして得られた前記移相回路３の出力は前記零
交差点検出回路１の出力とともにPC４に加え
られる。前記PC４は前記２つの入力信号の位相
差に応じた出力電圧を発生し、この信号はLPF
５によつて高周波成分を除去された後にVCO６
に加えられる。そして前記VCO６はその入力電
圧に比例した周波数の出力を発生し、位相制御回
路７を介してインバータの出力電圧の位相を配電
系統の出力電圧と一致するように制御する。但し
前記VCO６と前記PC４の入力信号の位相差が90゜
のときにのみ自走周波数で発振するものとする。

第２図の波形図は前記第１図の回路の各点Ａ，
Ｂ，Ｃにおける信号波形を示している。第２図の
１はＡ点、２はＢ点、３はＣ点に夫々対応してい
る。前記PC４の２つの入力信号は第２図１及び
３に示された波形を有し、その位相差は図から明
らかなようにα（＝90゜）である。この時配電系統
とインバータとの出力電圧の位相差は零であり、
前記VCO６は正常に発振を開始する。

しかしながら、前記零交差点検出回路１，
２の検出誤差、或いは前記PC４及びVCO６の動
作誤差等によつて配電系統とインバータとの出力
電圧の位相差は実際には零となつていない。今こ
の位相誤差をβとする。従つてこのままインバー
タを配電系統に投入すればインバータの出力電圧
の位相が配電系統の出力電圧に対してβだけ遅れ
る状態が生じ、配電系統からインバータへ有効電
流が流れる事態が生じる。

そこでインバータ及び配電系統の検出電圧の位
相と大きさを一致させた後、前記移相回路３のプ
リセツト値をαからα＋βに変更するようにマイ
クロコンピユータ９を制御し、α＋βだけインバ
ータの出力電圧を進み位相にしてから配電系統に
投入する（第２図４参照）。よつて万一インバー
タの出力電圧が配電系統の出力電圧に対してβだ
け遅れるような事態が発生しても、常にインバー
タの出力電圧の位相を配電系統の出力電圧に対し
て進み位相にしてインバータを配電系統に投入す
ることが可能となる。

(ヘ) 発明の効果 本発明は以上の説明の如く、インバータと配電
系統との出力電圧の位相同期時における、位相検
出回路の検出誤差等の位相誤差を考慮して、位相
検出回路において検出されるインバータ出力電圧
の検出位相を、配電系統出力電圧の検出位相に対
して進み位相とすることによつて、インバータの
出力電圧の位相が配電系統の出力電圧の位相に対
して、常に遅れ位相でない状態でインバータを配
電系統に投入で、並列運転時における配電系統か
らインバータへ流れる有効電流によるインバータ
の誤動作を防止することができ、直流電源の出力
を効率良く利用するとが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施ブロツク回路図、第２
図は第１図の各点における波形図を示し、１はＡ
点、２はＢ点、３，４はＣ点における信号波形図
である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 既存の配電系統、及びインバータの出力電圧
   の位相を検出する位相検出回路と、 前記配電系統、及びインバータの出力電圧の位
   相差に応じた電圧を出力するフエイズコンパレー
   タと、 該フエイズコンパレータからの出力電圧に応じ
   た周波数を出力する電圧制御発振器と、 該電圧制御発振からの出力周波数に基づいて、
   前記インバータの出力電圧の位相を制御する位相
   制御回路と、を備え、 太陽電池等の直流電源を前記インバータを介し
   て前記配電系統に連系せしめるものにおいて、 前記位相制御回路により、前記位相検出回路に
   おいて検出されるインバータ出力電圧の検出位相
   が、配電系統出力電圧の検出位相に対して進み位
   相となるようにした後、前記インバータを前記配
   電系統に投入することを特徴とするインバータの
   並列運転投入方法。