JPH0667202B2 - Power supply by parallel operation - Google Patents
Power supply by parallel operationInfo
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- JPH0667202B2 JPH0667202B2 JP58070642A JP7064283A JPH0667202B2 JP H0667202 B2 JPH0667202 B2 JP H0667202B2 JP 58070642 A JP58070642 A JP 58070642A JP 7064283 A JP7064283 A JP 7064283A JP H0667202 B2 JPH0667202 B2 JP H0667202B2
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Description
【発明の詳細な説明】 この発明は、太陽電池を電源とするパルス幅変調インバ
ータ系統および商用電力系統を並列運転して負荷に給電
する並列運転による電源装置に関し、負荷変動あるいは
インバータ系統の出力変動等により、前記インバータ系
統の出力電流が負荷電流を上回るときに、負荷電流の大
きさによらず確実に横流を防止できるようにすることを
目的とする。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a power supply device by parallel operation in which a pulse width modulation inverter system using a solar cell as a power source and a commercial power system are operated in parallel to supply a load, and load fluctuation or output fluctuation of the inverter system. Thus, when the output current of the inverter system exceeds the load current, it is an object of the present invention to reliably prevent cross current regardless of the magnitude of the load current.
一般に、個人用住宅等に適用される太陽電池自家発電設
備では、太陽エネルギーの有効利用を図るため前記発電
設備を商用電力系統に連係させ、太陽電池による発電電
力を前記商用電力系統に回生して前記発電電力を有効に
利用することが望まれている。Generally, in a solar cell private power generation facility applied to a private house or the like, the power generation facility is linked to a commercial power system in order to effectively use solar energy, and power generated by a solar cell is regenerated to the commercial power system. It is desired to effectively use the generated power.
しかし、前記の場合、技術上の問題や実施の許認を受け
る際の法律上の問題が多々あるため、実用性に欠ける。However, in the above case, there are many technical problems and legal problems in obtaining permission for implementation, so that it is not practical.
そこで、従来、前記発電設備および該発電設備により発
電された直流電力を交流電力に変換するインバータから
なるインバータ系統と，前記商用電力系統とを負荷に並
列に接続して所謂並列運転による電源装置を構成し、前
記インバータ系統の供給電力が負荷の総需要電力を上回
らないように前記両系統を並列運転して前記負荷に給電
し、前記インバータ系統の電力が前記商用電力系統に回
生する所謂横流が発生しないようにすることが考えられ
ている。Therefore, conventionally, a power supply device by so-called parallel operation is configured in which an inverter system including the power generation facility and an inverter that converts direct-current power generated by the power generation facility to alternating-current power and the commercial power system are connected in parallel to a load. In order to prevent the power supply of the inverter system from exceeding the total demand power of the load, the two systems are operated in parallel to supply power to the load, and the so-called cross current regenerates the power of the inverter system to the commercial power system. It is considered to prevent it from occurring.
いま、第１図は前記並列運転による電源装置の基本回路
を示し、インバータ系統のインバータ出力電圧をEi,内
部インピーダンスZiで表わし、商用電力系統の線間電圧
Ec,電源インピーダンスをZcで表わしており、前記両系
統が並列にインピーダンスZlの負荷に接続されている。
ここで、前記負荷の両端電圧をElとし、インバータ系統
から負荷へのインバータ出力電流をIi,商用電力系統か
ら負荷への商用電流をIc,負荷電流をIl（＝Ii＋Ic）と
する。Now, FIG. 1 shows a basic circuit of the power supply device by the parallel operation, in which the inverter output voltage of the inverter system is represented by Ei and internal impedance Zi, and the line voltage of the commercial power system is shown.
Ec and power source impedance are represented by Zc, and both systems are connected in parallel to a load of impedance Zl.
Here, the voltage across the load is El, the inverter output current from the inverter system to the load is Ii, the commercial current from the commercial power system to the load is Ic, and the load current is Il (= Ii + Ic).
このとき、図示されていないが、前記インバータ系統に
は高調波抑制用フイルターが設けられているため、イン
ピーダンスZiは比較的大きくなり前記商用電力系統のイ
ンピーダンスZcが小さいことから、前記各インピーダン
スZi,Zc,Zlの間には、Zc≪Zi,Zc≪Zlの関係が成り立
ち、電圧EiとEcとの間には、EiEcの関係が成り立つた
め、出力電流Iiは近似的に、 Ii≒（Ei−Ec）／Zi …… と表わされるとともに、負荷電流Ilも、 Il≒Ec／Zl …… と表わされる。At this time, although not shown, since the inverter system is provided with a filter for suppressing harmonics, the impedance Zi is relatively large and the impedance Zc of the commercial power system is small. Since the relationship of Zc << Zi, Zc << Zl is established between Zc and Zl, and the relationship of EiEc is established between the voltages Ei and Ec, the output current Ii is approximately Ii≈ (Ei− Ec) / Zi ... and the load current Il is also expressed as Il≈Ec / Zl.
したがつて、前記両系統の適切な電力分担を行なうに
は、インバータ出力電圧Eiの絶対値，位相と線間電圧Ec
の絶対値，位相とがそれぞれ一致するほか、出力電流Ii
の位相と負荷電流Ilの位相とが一致するように前記イン
バータ系統の出力電圧Eiの大きさおよび位相を制御する
必要がある。Therefore, in order to properly share the power between the two systems, the absolute value and phase of the inverter output voltage Ei and the line voltage Ec
The absolute value and phase of the output current Ii
It is necessary to control the magnitude and phase of the output voltage Ei of the inverter system so that the phase of the load current Il and the phase of the load current Il match.
そして、前記インバータ系統に所謂パルス幅変調インバ
ータ系統を適用すると、前記パルス幅変調インバータ系
統の制御パルスのパルス幅を変化させることにより、イ
ンバータ出力電圧と前記商用電力系統の線間電圧との絶
対値および位相を容易に一致させることができるととも
に、インバータ出力電流と負荷電流との位相を容易に一
致させることができ、前記インバータ系統および商用電
力系統の適切な電力分担を容易に行なうとができる。When a so-called pulse width modulation inverter system is applied to the inverter system, the absolute value of the inverter output voltage and the line voltage of the commercial power system is changed by changing the pulse width of the control pulse of the pulse width modulation inverter system. And the phases can be easily matched, and the phases of the inverter output current and the load current can be easily matched, so that appropriate power sharing between the inverter system and the commercial power system can be easily performed.
さらに、前記パルス幅変調インバータ系統のインバータ
出力電流が最大となるように、前記インバータ系統の制
御用パルスのパルス幅を制御することにより、日射条
件，周囲温度等に無関係に前記インバータ系統の電源で
ある太陽電池を最適動作点で動作させることができ、太
陽電池から常に最大電力を取り出すことができる。Further, by controlling the pulse width of the control pulse of the inverter system so that the inverter output current of the pulse width modulation inverter system is maximized, the power source of the inverter system can be used regardless of solar radiation conditions, ambient temperature, etc. A certain solar cell can be operated at the optimum operating point, and maximum power can always be taken out from the solar cell.
しかし、負荷変動あるいは前記インバータ系統の出力変
動等により、前記インバータ系統の出力電流が負荷電流
をわずかな時間でも上回ると、横流が発生するため、何
らかの手法によりこの横流を確実に防止することが望ま
れる。However, if the output current of the inverter system exceeds the load current for a short time due to load fluctuation or output fluctuation of the inverter system, etc., a cross current will occur. Therefore, it is desirable to surely prevent this cross current by some method. Be done.
この発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであって、
太陽電池を電源とするパルス幅変調インバータ系統、及
び商用電力系統から負荷に電力を供給する並列運転によ
る電源装置において、前記インバータ系統の出力電流、
及び負荷電流を検出する電流検出部と、１より小さい所
定の定数αと、該定数αより小さい所定の定数βとを、
夫々前記負荷電流の検出値Ｉ′に乗じて乗算電流値α・
Ｉ′，β・Ｉ′を算出し、該乗算電流値α・Ｉ′，β・
Ｉ′、及び前記出力電流の検出値Ｉに基づいて前記イン
バータ系統への制御用パルスのパルス幅を制御すると共
に、前記インバータ系統を前記負荷から切り離す切離制
御部と、を備え、前記切離制御部は、前記出力電流値Ｉ
が前記乗算電流値β・Ｉ′よりも小さい場合には、前記
インバータ系統の出力電流が増加するように該インバー
タ系統への制御用パルスのパルス幅を制御し、前記出力
電流値Ｉが前記乗算電流値β・Ｉ′よりも大きく、且つ
前記乗算電流値α・Ｉ′よりも小さい場合には、前記イ
ンバータ系統の出力電流が減少するように該インバータ
系統への制御用パルスのパルス幅を制御し、前記出力電
流値Ｉが前記乗算電流値α・Ｉ′よりも大きい場合に
は、前記インバータ系統を前記負荷から切り離すことを
特徴とする並列運転による電源装置を提供するものであ
る。The present invention has been made in view of such points,
In a pulse width modulation inverter system using a solar cell as a power source, and a power supply device in parallel operation for supplying power from a commercial power system to a load, the output current of the inverter system,
And a current detector for detecting the load current, a predetermined constant α smaller than 1, and a predetermined constant β smaller than the constant α,
The detected value I ′ of the load current is multiplied to obtain a multiplied current value α ·
I ′, β · I ′ are calculated, and the multiplied current values α · I ′, β ·
I'and a pulse width of a control pulse to the inverter system based on the detected value I of the output current, and a disconnection control unit for disconnecting the inverter system from the load. The control unit controls the output current value I
Is smaller than the multiplied current value β · I ′, the pulse width of the control pulse to the inverter system is controlled so that the output current of the inverter system increases, and the output current value I is multiplied by When it is larger than the current value β · I ′ and smaller than the multiplied current value α · I ′, the pulse width of the control pulse to the inverter system is controlled so that the output current of the inverter system decreases. However, when the output current value I is larger than the multiplied current value α · I ′, the power supply device by parallel operation is characterized in that the inverter system is disconnected from the load.
従って、本発明によれば、１より小さい所定の定数α
と、該定数αより小さい所定の定数βとを、夫々前記負
荷電流の検出値Ｉ′に乗じた乗算電流値α・Ｉ′，β・
Ｉ′を基準値とし、インバータ系統の出力電流値Ｉが乗
算電流値β・Ｉ′付近に維持されるように制御を行い、
負荷変動あるいはインバータ系統の出力変動等の発生に
より、出力電流値Ｉが乗算電流値α・Ｉ′を越えた時に
は即座にインバータ系統を負荷から切り離し、横流の発
生を防止する。Therefore, according to the present invention, a predetermined constant α less than 1
And a predetermined constant β, which is smaller than the constant α, respectively, multiplied by the detected current value I ′ of the load current α · I ′, β ·
With I ′ as the reference value, control is performed so that the output current value I of the inverter system is maintained near the multiplication current value β · I ′,
When the output current value I exceeds the multiplication current value α · I ′ due to load fluctuation or output fluctuation of the inverter system, the inverter system is immediately disconnected from the load to prevent the occurrence of cross current.
次に、本発明を、その一実施例を示す第２図以下の図面
と共に詳細に説明する。Next, the present invention will be described in detail with reference to the drawings starting from FIG. 2 showing one embodiment thereof.
第２図において、（１）は太陽電池、（２）は入力端子
が太陽電池（１）に接続され太陽電池（１）とともにパ
ルス幅変調インバータ系統（３）を構成するパルス幅変
調インバータ、（４）はインバータ系統（３）とともに
負荷（５）に並列に接続して設けられた商用電力系統、
（６）はインバータ（２）と負荷（５）との間に設けら
れた開閉用スイツチ、（７），（８）はそれぞれ入力端
子がインバータ（２）の出力ラインおよび負荷ラインに
接続されインバータ系統（３）の出力電圧および商用電
力系統（４）の系統電圧をそれぞれ検出して検出信号を
出力する２個の電圧検出部、（９），（10）はそれぞれ
前記出力ラインおよび負荷ラインに設けられインバータ
系統（３）の出力電流および負荷電流を取り出す２個の
変流器、（11），（12）はそれぞれ入力端子が両変流器
（９），（10）に接続され両変流器（９），（10）によ
り取り出された前記出力電流および負荷電流を検出して
検出信号を出力する２個の電流検出部、（13）は各検出
部（７），（８），（11），（12）からのアナログ信号
からなる各検出信号をデジタル信号からなる検出信号に
それぞれ変換して出力するAD変換器、（14）は前記各検
出信号が入力され前記各検出信号をスイツチングして出
力する双方向スイツチ部、（15）は位相比較器であり、
スイツチ部（14）を介して入力される両電圧検出部
（７），（８）からの検出信号により、インバータ系統
（３）の前記出力電圧の位相と前記系統電圧の位相とを
比較し、インバータ（２）に電圧位相比較信号を出力し
てインバータ（２）への制御用パルスのパルス幅を制御
するとともに、スイツチ部（14）を介して入力される両
電流検出部（11），（12）からの検出信号により、イン
バータ系統（３）の前記出力電流の位相および前記負荷
電流の位相を比較し、電流位相比較信号を出力してイン
バータ（２）への制御用パルスのパルス幅を制御する。In FIG. 2, (1) is a solar cell, (2) is a pulse width modulation inverter whose input terminal is connected to the solar cell (1) and constitutes a pulse width modulation inverter system (3) together with the solar cell (1), ( 4) is a commercial power system provided in parallel with the load (5) together with the inverter system (3),
(6) is an opening / closing switch provided between the inverter (2) and the load (5), and (7) and (8) are inverters whose input terminals are respectively connected to the output line and the load line of the inverter (2). Two voltage detectors for detecting the output voltage of the grid (3) and the grid voltage of the commercial power grid (4) and outputting detection signals, (9) and (10) are connected to the output line and the load line, respectively. Two current transformers (11) and (12) are provided, which take out the output current and load current of the inverter system (3), and the input terminals are connected to both current transformers (9) and (10) respectively. Two current detectors for detecting the output current and the load current taken out by the current transformers (9), (10) and outputting a detection signal, (13) each of the detectors (7), (8), Each detection signal consisting of analog signals from (11) and (12) is An AD converter for converting and outputting a detection signal composed of a digital signal, (14) a bidirectional switch section for inputting the detection signals and switching and outputting the detection signals, and (15) a phase comparator And
The phase of the output voltage of the inverter system (3) and the phase of the system voltage are compared by the detection signals from both voltage detection units (7) and (8) input via the switch unit (14), A voltage phase comparison signal is output to the inverter (2) to control the pulse width of the control pulse to the inverter (2), and both current detection units (11), (input via the switch unit (14) are supplied. According to the detection signal from 12), the phase of the output current of the inverter system (3) and the phase of the load current are compared, and a current phase comparison signal is output to determine the pulse width of the control pulse to the inverter (2). Control.
（16）は前記出力電圧と前記系統電圧との位相が同期し
たとき，および前記出力電流と前記負荷電流との位相が
同期したときに同期信号を出力する同期検知部、（17）
は後述のスイツチ駆動部とともに切離制御部を構成しAD
変換器（13）からのデジタル信号および前記同期信号が
入力され各制御信号を出力する中央演算処理部（以下CP
Uという）、（18）はインバータ（２）に制御用パルス
を出力しCPU（17）からのパルス幅制御信号により前記
パルスのパルス幅を変更して出力するパルス出力部、
（19）はスイツチ駆動部であり、CPU（17）からのオ
ン，オフ制御信号により、スイツチ（６）をオン，オフ
させる。(16) is a synchronization detection unit that outputs a synchronization signal when the phases of the output voltage and the system voltage are synchronized and when the phases of the output current and the load current are synchronized, (17)
Constitutes a disconnection control unit together with a switch drive unit, which will be described later.
A central processing unit (hereinafter CP) that receives the digital signal from the converter (13) and the synchronization signal and outputs each control signal.
U), (18) is a pulse output unit for outputting a control pulse to the inverter (2) and changing the pulse width of the pulse according to a pulse width control signal from the CPU (17), and outputting the pulse.
A switch drive unit (19) turns the switch (6) on and off by an on / off control signal from the CPU (17).
つぎに、前記実施例の動作について説明する。Next, the operation of the above embodiment will be described.
太陽電池（１）からインバータ（２）に電力が供給され
てインバータ系統（３）が作動開始すると、両電圧検出
部（７），（８）により、オフ状態のスイツチ（６）の
両側におけるインバータ系統（３）の出力電圧および商
用電力系統（４）の系統電圧が検出されて検出信号がそ
れぞれ出力され、前記両検出信号がAD変換器（13）を介
してCPU（17）に入力され、CPU（17）により前記出力電
圧および系統電圧の大きさが一致するまでCPU（17）か
らパルス出力部（18）にパルス幅制御信号が出力され、
パルス出力部（18）からインバータ（２）に出力される
制御用パルスのパルス幅が制御され、インバータ（２）
の出力電圧が制御されて前記出力電圧および系統電圧の
大きさが等しくなると同時に、両電圧検出部（７），
（８）からの検出信号がスイツチ部（14）を介して位相
比較器（15）に入力され、位相比較器（15）からインバ
ータ（２）に、インバータ系統（３）の出力電圧の位相
が商用電力系統（４）の系統電圧の位相に同期するよう
に電圧位相比較信号が出力されパルス出力部（18）から
インバータ（２）への制御用パルスのパルス幅が制御さ
れインバータ（２）の出力電圧が制御されて前記系統
（３）の出力電圧の位相が前記系統（４）の系統電圧の
位相に同期する。When power is supplied from the solar cell (1) to the inverter (2) and the inverter system (3) starts to operate, the inverters on both sides of the switch (6) in the off state are controlled by the voltage detectors (7) and (8). The output voltage of the grid (3) and the grid voltage of the commercial power grid (4) are detected and detection signals are output respectively, and both detection signals are input to the CPU (17) via the AD converter (13), The CPU (17) outputs a pulse width control signal from the CPU (17) to the pulse output section (18) until the magnitudes of the output voltage and the system voltage match,
The pulse width of the control pulse output from the pulse output section (18) to the inverter (2) is controlled, and the inverter (2) is controlled.
Output voltage is controlled so that the output voltage and the system voltage become equal in magnitude, and at the same time, both voltage detection units (7),
The detection signal from (8) is input to the phase comparator (15) via the switch section (14), and the phase of the output voltage of the inverter system (3) is transferred from the phase comparator (15) to the inverter (2). The voltage phase comparison signal is output so as to be synchronized with the phase of the grid voltage of the commercial power grid (4), the pulse width of the control pulse from the pulse output section (18) to the inverter (2) is controlled, and the pulse width of the inverter (2) is controlled. The output voltage is controlled so that the phase of the output voltage of the system (3) is synchronized with the phase of the system voltage of the system (4).
つぎに、インバータ系統（３）の出力電圧と商用電力系
統（４）の系統電圧との位相が同期したことが同期検知
部（16）により検知されてCPU（17）に同期信号が出力
され前記同期信号によりCPU（17）からスイツチ駆動部
（19）にオン制御信号が出力され、スイツチ（６）がオ
ンされて商用電力系統（４）からの電力に加えインバー
タ系統（３）からの電力が負荷（５）に供給されるとと
もに、インバータ系統（３）からの供給電力が負荷
（５）の総需要電力を上回らないように制御される。Next, the synchronization detection unit (16) detects that the phase of the output voltage of the inverter system (3) and the system voltage of the commercial power system (4) are synchronized, and a synchronization signal is output to the CPU (17). An ON control signal is output from the CPU (17) to the switch driving unit (19) by the synchronization signal, the switch (6) is turned on, and the power from the inverter system (3) is added to the power from the commercial power system (4). While being supplied to the load (5), the power supplied from the inverter system (3) is controlled so as not to exceed the total demand power of the load (5).
このとき、インバータ系統（３）の出力電圧および商用
電力系統（４）の系統電圧の絶対値および位相がそれぞ
れ一致しているため、前記，式より負荷（５）の負
荷電流はすべて商用電力系統（４）から供給されること
になるとともに、前記，式より、インバータ系統
（３）の出力電流がインバータ系統（３）の出力電圧を
変化させることにより制御できるため、インバータ
（２）の制御用パルスのパルス幅を制御することによ
り、前記出力電流を制御することが可能となる。At this time, since the absolute value and the phase of the output voltage of the inverter system (3) and the system voltage of the commercial power system (4) match, the load current of the load (5) is all from the above formula. In addition to being supplied from (4), since the output current of the inverter system (3) can be controlled by changing the output voltage of the inverter system (3) from the above equation, it is for controlling the inverter (2). By controlling the pulse width of the pulse, it becomes possible to control the output current.
そこで、両変換器（９），（10）および両電流検出器
（11），（12）により、インバータ系統（３）の出力電
流および負荷（５）を流れる負荷電流が検出され、検出
された前記出力電流が前記負荷電流よりも小さい場合に
は、両検出部（11），（12）からの両検出信号がスイツ
チ部（14）を介して位相比較器（15）に入力され、位相
比較器（15）からインバータ（２）に、前記出力電流の
位相が前記負荷電流の位相に同期するように電流位相比
較信号が出力され、パルス出力部（18）からインバータ
（２）への制御用パルスのパルス幅が制御され、インバ
ータ（２）の出力電圧が制御されて前記出力電流の位相
が前記負荷電流の位相に同期し、負荷（５）に対するイ
ンバータ系統（３）および商用電力系統（４）の適切な
電力分担が行なわれる。Therefore, the output current of the inverter system (3) and the load current flowing through the load (5) are detected and detected by both converters (9), (10) and both current detectors (11), (12). When the output current is smaller than the load current, both detection signals from both detection sections (11) and (12) are input to the phase comparator (15) via the switch section (14), and the phase comparison is performed. A current phase comparison signal is output from the device (15) to the inverter (2) so that the phase of the output current is synchronized with the phase of the load current, and the pulse output unit (18) controls the inverter (2). The pulse width of the pulse is controlled, the output voltage of the inverter (2) is controlled, the phase of the output current is synchronized with the phase of the load current, and the inverter system (3) and the commercial power system (4) for the load (5) are controlled. ) Appropriate power sharing.
このときたとえば太陽電池（１）が第３図に示す出力特
性曲線Ａ上の点P1で動作しているときに、インバータ
（２）への制御用パルスのパルス幅が増加すると、太陽
電池（１）の動作状態が前記出力特性曲線Ａ上の点P1か
ら最大電力を取り出し得る最適動作点Pmに移行し、太陽
電池（１）からインバータ（２）への供給電力が最大と
なつてインバータ（２）の出力電流が最大となり、さら
に前記制御用パルスのパルス幅を増加しつづけると、太
陽電池（１）の動作状態は前記出力特性曲線Ａ上の点Pm
から点P2に移行し、太陽電池（１）からインバータ
（２）への供給電力が減少してインバータ（２）の出力
電流が減少するとともに、太陽電池（１）の動作状態が
前記点P2から点P1に移行する場合も、前記と同様に、前
記点Pmにおいて太陽電池（１）が動作するときにインバ
ータ（２）の出力電流が最大となり、逆にインバータ
（２）の出力電流が最大になるようにインバータ（２）
への制御用パルスのパルス幅を制御することにより、太
陽電池（１）を最適動作点で動作させることができる。At this time, for example, when the solar cell (1) is operating at the point P 1 on the output characteristic curve A shown in FIG. 3, if the pulse width of the control pulse to the inverter (2) increases, the solar cell ( The operating state of 1) shifts from the point P 1 on the output characteristic curve A to the optimum operating point Pm at which the maximum power can be taken out, and the power supplied from the solar cell (1) to the inverter (2) becomes maximum and the inverter When the output current of (2) becomes the maximum and the pulse width of the control pulse is further increased, the operating state of the solar cell (1) becomes the point Pm on the output characteristic curve A.
From the point P 2 to the point P 2 , the power supplied from the solar cell (1) to the inverter (2) decreases, the output current of the inverter (2) decreases, and the operating state of the solar cell (1) changes to the point P 2. Also in the case of shifting from 2 to point P 1 , the output current of the inverter (2) becomes maximum when the solar cell (1) operates at the point Pm, and conversely, the output current of the inverter (2) at the point Pm. Inverter to maximize power (2)
By controlling the pulse width of the control pulse to the solar cell (1), the solar cell (1) can be operated at the optimum operating point.
そして、インバータ（２）への制御用パルスのパルス幅
を変化させたときのインバータ（２）の出力電流すなわ
ちインバータ系統（３）の出力電流が一方の電流検出部
（11）により常時検出されて検出信号が出力され、前記
検出信号がAD変換器（13）を介してCPU（17）に入力さ
れ、前記出力電流が減少すれば、CPU（17）からパルス
出力部（18）に制御用パルスのパルス幅を増加させるよ
うなパルス幅制御信号が出力され、日射条件等により太
陽電池（１）の出力特性が変化しても、これらの動作が
繰り返されてインバータ系統（３）の出力電流が常に最
大になるようにインバータ（２）の出力電圧が制御さ
れ、太陽電池（１）が常に最適動作点において動作す
る。The output current of the inverter (2) when the pulse width of the control pulse to the inverter (2) is changed, that is, the output current of the inverter system (3) is constantly detected by one of the current detection units (11). When the detection signal is output, the detection signal is input to the CPU (17) through the AD converter (13), and the output current decreases, the control pulse is output from the CPU (17) to the pulse output unit (18). A pulse width control signal for increasing the pulse width of the solar cell (1) is output, and even if the output characteristics of the solar cell (1) change due to solar radiation conditions, these operations are repeated and the output current of the inverter system (3) is changed. The output voltage of the inverter (2) is controlled so that it always becomes maximum, and the solar cell (1) always operates at the optimum operating point.
さらに、前記出力電流の検出値をI,前記負荷電流の検出
値をＩ′としたときに、AD変換器（13）を介した電流検
出部（12）からの検出信号に基づき、CPU（17）によ
り、予め設定された１よよりも小さい定数αが検出値
Ｉ′に掛け合わされて乗算電流値α・Ｉ′が算出される
とともに、CPU（17）により検出値Ｉと乗算電流値α・
Ｉ′とが比較され、負荷変動等によりインバータ系統
（３）の出力電流が負荷電流を上回る寸前まで大きくな
ると、乗算電流値α・Ｉ′が出力電流値Ｉよりも下回
り、CPU（17）から駆動部（19）にオフ制御信号が出力
されてスイツチ（６）がオフし、インバータ系統（３）
が負荷（５）から切り離されて横流の発生が防止される
とともに、CPU（17）からパルス出力部（18）にパルス
幅制御信号が出力されてインバータ（２）への制御用パ
ルスのパルス幅が零にされ、インバータ（２）の出力電
圧が零となるとともに、太陽電池（１）が第３図の出力
特性曲線Ａ上の点P0で動作する。Further, when the detected value of the output current is I and the detected value of the load current is I ', the CPU (17) is operated based on the detection signal from the current detecting section (12) via the AD converter (13). ), A constant α smaller than 1 which is set in advance is multiplied by the detection value I ′ to calculate the multiplication current value α · I ′, and the CPU (17) also detects the detection value I and the multiplication current value α ·
I ′ is compared, and when the output current of the inverter system (3) increases to a level just above the load current due to load fluctuations, the multiplication current value α · I ′ falls below the output current value I and the CPU (17) An OFF control signal is output to the drive unit (19), the switch (6) is turned off, and the inverter system (3)
Is separated from the load (5) to prevent the occurrence of cross current, and the CPU (17) outputs a pulse width control signal to the pulse output section (18) to output the pulse width of the control pulse to the inverter (2). Is made zero, the output voltage of the inverter (2) becomes zero, and the solar cell (1) operates at the point P 0 on the output characteristic curve A of FIG.
そして、乗算電流値α・Ｉ′が時々刻々変化する負荷電
流に追従して変化するため、負荷電流がどのような大き
さであつても、インバータ系統（３）の出力電流が負荷
電流を上回るときには確実にインバータ系統（３）が負
荷（５）から切り離され、横流の発生が確実に防止され
る。Since the multiplication current value α · I ′ changes in accordance with the load current that changes momentarily, the output current of the inverter system (3) exceeds the load current regardless of the magnitude of the load current. At times, the inverter system (3) is reliably disconnected from the load (5), and the occurrence of cross current is reliably prevented.
ところで、インバータ（２）が負荷（５）から切り離さ
れ、インバータ（２）の出力電圧が零にされると、再び
前記したように両電圧検出部（７），（８）により、オ
フ状態のスイツチ（６）の両側におけるインバータ系統
（３）の出力電圧および商用電力系統（４）の系統電圧
がそれぞれ検出されて検出信号が出力され、AD変換器
（13）を介して入力される前記両検出信号に基づき、CP
U（17）からパルス出力部（18）に、前記出力電圧およ
び系統電圧の大きさが一致するまで制御用パルスのパル
ス幅を増加させるパルス幅制御信号が出力され、インバ
ータ（２）の出力電圧が制御されて前記系統（３）の出
力電圧および前記系統（４）の系統電圧の大きさが一致
されると同時に、前記両検出信号がスイツチ部（14）を
介して位相比較器（15）に入力され、位相比較器（15）
からインバータ（２）に、前記出力電圧の位相と前記系
統電圧の位相とが同期するように電圧位相比較信号が出
力され、パルス出力部（18）からインバータ（２）への
制御用パルスのパルス幅が制御され、インバータ（２）
の出力電圧が制御されて前記系統（２）の出力電圧の位
相が前記系統（４）の系統電圧の位相に同期し、前記出
力電圧および前記系統電圧の大きさおよび位相が一致し
たのち、CPU（17）から駆動部（19）にオン制御信号が
出力され、スイツチ（６）がオンしてインバータ系統
（３）が負荷（５）に接続される。By the way, when the inverter (2) is disconnected from the load (5) and the output voltage of the inverter (2) is reduced to zero, the two voltage detectors (7) and (8) are turned off as described above. The output voltage of the inverter system (3) and the system voltage of the commercial power system (4) on both sides of the switch (6) are respectively detected, detection signals are output, and both are input via the AD converter (13). CP based on the detection signal
A pulse width control signal for increasing the pulse width of the control pulse is output from U (17) to the pulse output section (18) until the magnitudes of the output voltage and the system voltage match, and the output voltage of the inverter (2) is output. Is controlled to match the magnitudes of the output voltage of the system (3) and the system voltage of the system (4), and at the same time, the both detection signals are passed through the switch section (14) to the phase comparator (15). Input to the phase comparator (15)
Outputs a voltage phase comparison signal from the pulse output section (18) to the inverter (2) from the pulse output section (18) to the inverter (2) so that the phase of the output voltage and the phase of the system voltage are synchronized. Width controlled and inverter (2)
Output voltage of the system (2) is controlled so that the phase of the output voltage of the system (2) is synchronized with the phase of the system voltage of the system (4), and the magnitude and phase of the output voltage and the system voltage match, and then the CPU An ON control signal is output from (17) to the drive section (19), the switch (6) is turned on, and the inverter system (3) is connected to the load (5).
さらに、インバータ系統（３）が負荷（５）に接続され
ると、両電流検出部（11），（12）によりインバータ系
統（３）の出力電流および負荷電流がそれぞれ検出され
て検出信号が出力され、前記両検出信号がスイツチ部
（14）を介して位相比較器（15）に入力され、位相比較
器（15）からインバータ（２）に、前記出力電流の位相
が前記負荷電流の位相に同期するように電流位相比較信
号が出力され、パルス出力部（18）からインバータ
（２）への制御用パルスのパルス幅が制御され、インバ
ータ（２）の出力電圧が制御されて前記出力電流の位相
が前記負荷電流の位相に同期する。Further, when the inverter system (3) is connected to the load (5), the output current and the load current of the inverter system (3) are respectively detected by the current detectors (11) and (12), and the detection signal is output. Then, the both detection signals are input to the phase comparator (15) via the switch section (14), and the phase of the output current becomes the phase of the load current from the phase comparator (15) to the inverter (2). The current phase comparison signal is output in synchronization, the pulse width of the control pulse from the pulse output section (18) to the inverter (2) is controlled, the output voltage of the inverter (2) is controlled, and the output current of the output current is controlled. The phase is synchronized with the phase of the load current.
このとき、前記と同様に、前記出力電流の検出値をI,前
記負荷電流の検出値をＩ′としたときに、AD変換器（1
3）を介して入力される前記両検出値I,I′に基づき、CP
U（17）により、予め設定された前記定数αおよびそれ
よりも小さい定数βが検出値Ｉ′に掛け合わされて乗算
電流値α・Ｉ′，β・Ｉ′が算出されるとともに、CPU
（17）により検出値Ｉと乗算電流値α・Ｉ′，β・Ｉ′
とが比較され、乗算電流値β・Ｉ′が検出値Ｉよりも下
回り、β・Ｉ′＜Ｉ＜α・Ｉ′であると、インバータ
（２）の出力電流が減少するように、パルス出力部（1
8）からのインバータ（２）への制御用パルスのパルス
幅が制御され、乗算電流値β・Ｉ′が検出値Iiよりも上
回り、β・Ｉ′＞Ｉであると、インバータ（２）の出力
電流が増加するように、パルス出力部（18）からのイン
バータ（２）への制御パルスのパルス幅が制御され、イ
ンバータ系統（３）の出力電流が負荷電流を上回ること
が防止され、横流の発生を防止して並列給電が再開され
る。At this time, similarly to the above, when the detected value of the output current is I and the detected value of the load current is I ′, the AD converter (1
3) Based on both detection values I and I'input via
U (17) multiplies the detected value I ′ by the preset constant α and a smaller constant β to calculate the multiplied current values α · I ′ and β · I ′, and at the same time, the CPU
According to (17), the detected value I and the multiplied current values α · I ′, β · I ′
Is compared, and when the multiplied current value β · I ′ is lower than the detected value I and β · I ′ <I <α · I ′, the pulse output is performed so that the output current of the inverter (2) decreases. Department (1
When the pulse width of the control pulse from 8) to the inverter (2) is controlled so that the multiplied current value β · I ′ exceeds the detection value Ii and β · I ′> I, the inverter (2) has a The pulse width of the control pulse from the pulse output section (18) to the inverter (2) is controlled so that the output current increases, and the output current of the inverter system (3) is prevented from exceeding the load current, and the cross current is prevented. And the parallel power supply is restarted.
したがつて、前記実施例によると、両電流検出器（1
1），（12）によりインバータ系統（３）の出力電流お
よび負荷（５）を流れる負荷電流を検出し、CPU（17）
および駆動部（19）により、１よりも小さい所定の定数
を負荷電流の検出値に乗じた乗算電流値を算出し、この
乗算電流値が前記出力電流の検出値よりも小さくなると
きにスイツチ（６）をオフしてインバータ系統（３）と
負荷（５）から切り離すようにしたことにより、負荷変
動あるいはインバータ系統（３）の出力変動により前記
出力電流が前記負荷電流をわずかな時間でも上回るよう
な場合は、負荷電流がどのような大きさであつても、確
実に横流の発生を防止することができる。Therefore, according to the above embodiment, both current detectors (1
The output current of the inverter system (3) and the load current flowing through the load (5) are detected by 1) and 12), and the CPU (17)
And the drive unit (19) calculates a multiplication current value by multiplying the detection value of the load current by a predetermined constant smaller than 1, and when the multiplication current value becomes smaller than the detection value of the output current, the switch ( By turning off 6) to disconnect from the inverter system (3) and the load (5), the output current exceeds the load current even for a short time due to load fluctuation or output fluctuation of the inverter system (3). In this case, no matter how large the load current is, it is possible to reliably prevent the occurrence of the cross current.
以上述べた通り本発明によれば、１より小さい所定の定
数αと、該定数αより小さい所定の定数βとを、夫々前
記負荷電流の検出値Ｉ′に乗じた乗算電流値α・Ｉ′，
β・Ｉ′を基準値とし、インバータ系統の出力電流値Ｉ
が乗算電流値β・Ｉ′付近に維持されるように制御する
ので、小さな負荷変動あるいはインバータ系統の出力変
動等に対しては、インバータ系統を負荷から切り離すこ
となく並列給電を継続することができる。As described above, according to the present invention, the multiplication current value α · I ′ obtained by multiplying the detection value I ′ of the load current by the predetermined constant α smaller than 1 and the predetermined constant β smaller than the constant α, respectively. ，
Using β · I ′ as a reference value, the output current value I of the inverter system
Is controlled so as to be maintained near the multiplication current value β · I ′, so that parallel power feeding can be continued without disconnecting the inverter system from the load even for small load fluctuations or output fluctuations of the inverter system. .
また、負荷変動あるいはインバータ系統の出力変動等が
大きく、上記出力電流制御に拘らず、出力電流値Ｉが乗
算電流値α・Ｉ′を越えた時には即座にインバータ系統
を負荷から切り離すので、横流の発生を確実に防止する
ことができる。Further, since the load fluctuation or the output fluctuation of the inverter system is large and the output current value I exceeds the multiplication current value α · I ′, the inverter system is immediately disconnected from the load regardless of the above output current control. It is possible to reliably prevent the occurrence.
第１図はインバータ系統と商用電力系統との並列運転に
よる電源装置の基本回路の結線図、第２図はこの発明の
並列運転による電源装置の１実施例の結線図、第３図は
第２図の動作説明用の図であり、太陽電池の出力電圧と
出力電流との関係図である。 （１）……太陽電池、（３）……パルス幅変調インバー
タ系統、（４）……商用電力系統、（５）……負荷、
（11），（12）……電流検出部、（17）……CPU、（1
9）……スイツチ駆動部。FIG. 1 is a connection diagram of a basic circuit of a power supply device by parallel operation of an inverter system and a commercial power system, FIG. 2 is a connection diagram of one embodiment of a power supply device by parallel operation of the present invention, and FIG. It is a figure for operation | movement description of a figure, and is a relationship diagram of the output voltage of a solar cell, and an output current. (1) …… Solar cell, (3) …… Pulse width modulation inverter system, (4) …… Commercial power system, (5) …… Load,
(11), (12) …… Current detector, (17) …… CPU, (1
9) ... Switch drive unit.
Claims (1)
ータ系統、及び商用電力系統から負荷に電力を供給する
並列運転による電源装置において、 前記インバータ系統の出力電流、及び負荷電流を検出す
る電流検出部と、 １より小さい所定の定数αと、該定数αより小さい所定
の定数βとを、夫々前記負荷電流の検出値Ｉ′に乗じて
乗算電流値α・Ｉ′，β・Ｉ′を算出し、該乗算電流値
α・Ｉ′，β・Ｉ′、及び前記出力電流の検出値Ｉに基
づいて前記インバータ系統への制御用パルスのパルス幅
を制御すると共に、前記インバータ系統を前記負荷から
切り離す切離制御部と、を備え、 前記切離制御部は、前記出力電流値Ｉが前記乗算電流値
β・Ｉ′よりも小さい場合には、前記インバータ系統の
出力電流が増加するように該インバータ系統への制御用
パルスのパルス幅を制御し、前記出力電流値Ｉが前記乗
算電流値β・Ｉ′よりも大きく、且つ前記乗算電流値α
・Ｉ′よりも小さい場合には、前記インバータ系統の出
力電流が減少するように該インバータ系統への制御用パ
ルスのパルス幅を制御し、前記出力電流値Ｉが前記乗算
電流値α・Ｉ′よりも大きい場合には、前記インバータ
系統を前記負荷から切り離すことを特徴とする並列運転
による電源装置。1. A pulse width modulation inverter system using a solar cell as a power source, and a power supply device in parallel operation for supplying electric power to a load from a commercial power system, the current detection for detecting an output current and a load current of the inverter system. , A predetermined constant α smaller than 1 and a predetermined constant β smaller than the constant α, respectively, are multiplied by the detected value I ′ of the load current to calculate multiplied current values α · I ′ and β · I ′. Then, the pulse width of the control pulse to the inverter system is controlled based on the multiplied current values α · I ′, β · I ′ and the detected value I of the output current, and the inverter system is controlled from the load. A disconnection control unit for disconnecting, the disconnection control unit increasing the output current of the inverter system when the output current value I is smaller than the multiplication current value β · I ′. To inverter system Controlling the pulse width of the control pulse, the output current value I is larger than the multiplication current value β · I ′, and the multiplication current value α
When it is smaller than I ', the pulse width of the control pulse to the inverter system is controlled so that the output current of the inverter system decreases, and the output current value I is the multiplied current value α · I'. Power supply device by parallel operation, wherein the inverter system is disconnected from the load when the power supply device is larger than the load.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58070642A JPH0667202B2 (en) | 1983-04-20 | 1983-04-20 | Power supply by parallel operation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58070642A JPH0667202B2 (en) | 1983-04-20 | 1983-04-20 | Power supply by parallel operation |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59198879A JPS59198879A (en) | 1984-11-10 |
| JPH0667202B2 true JPH0667202B2 (en) | 1994-08-24 |
Family
ID=13437500
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58070642A Expired - Lifetime JPH0667202B2 (en) | 1983-04-20 | 1983-04-20 | Power supply by parallel operation |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0667202B2 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07101621B2 (en) * | 1987-06-16 | 1995-11-01 | 住友電装株式会社 | connector |
| AU2018248073A1 (en) * | 2017-04-07 | 2019-11-21 | Allume Energy Pty Ltd | Behind-the-meter system and method for controlled distribution of solar energy in multi-unit buildings |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5641729A (en) * | 1979-09-07 | 1981-04-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Power source unit |
-
1983
- 1983-04-20 JP JP58070642A patent/JPH0667202B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59198879A (en) | 1984-11-10 |
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