JPH07327320A - System interconnection system - Google Patents
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- JPH07327320A JPH07327320A JP6116782A JP11678294A JPH07327320A JP H07327320 A JPH07327320 A JP H07327320A JP 6116782 A JP6116782 A JP 6116782A JP 11678294 A JP11678294 A JP 11678294A JP H07327320 A JPH07327320 A JP H07327320A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、太陽電池などの直流電
源が接続されたインバータを商用電力系統に連系した系
統連系システムに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a system interconnection system in which an inverter connected to a DC power source such as a solar cell is connected to a commercial power system.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、太陽電池などの数kWの比較的小
容量の直流電源と、その出力を交流に変換するインバー
タとを備えた分散電源設備を商用電力系統に連系し、家
電製品等の負荷に給電する系統連系システムが提案され
ている。2. Description of the Related Art In recent years, a distributed power supply system equipped with a DC power supply with a relatively small capacity of several kW, such as a solar cell, and an inverter that converts the output of the solar power supply into an AC power is connected to a commercial power system to produce home electric appliances and the like. A grid interconnection system that supplies power to the above load has been proposed.
【0003】図3は、従来の系統連系システムの概略構
成図である。図において、31は直流電源であり、太陽光
のエネルギーを直接直流電圧に変換する太陽電池、32は
その太陽電池31から出力される直流電力を交流に変換す
るためのインバータであり、直流電源31からの直流出力
は、インバータ32によって交流に変換された上、絶縁ト
ランス33、ブレーカ34を経て負荷35および商用電力系統
36に供給される。FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a conventional system interconnection system. In the figure, 31 is a DC power supply, a solar cell that directly converts the energy of sunlight into a DC voltage, 32 is an inverter for converting the DC power output from the solar cell 31 into AC, and the DC power supply 31 The DC output from the converter is converted into AC by the inverter 32, and then passes through the isolation transformer 33, the breaker 34, the load 35, and the commercial power system.
Supplied to 36.
【0004】絶縁トランス33とブレーカ34との間には、
系統連系用リレー37が介挿されており、インバータ32の
運転条件が整った状態で、リレー37が閉じられて連系運
転が開始されることになる。Between the isolation transformer 33 and the breaker 34,
When the grid interconnection relay 37 is inserted and the operating conditions of the inverter 32 are satisfied, the relay 37 is closed and interconnection operation is started.
【0005】上記ブレーカ34及びリレー37は、保護継電
回路38によって制御されている。この保護継電回路38
は、直流電源31の出力電圧、インバータ32の出力電流、
商用電力系統36の系統電圧などを常時監視しており、電
圧に過不足が生じたとき、或るいはインバータ32の出力
電流が過大となったときには、異常状態と判断してリレ
ー37およびブレーカ34が開かれる。その後、その異常原
因を解消させた上で、手動操作によりブレーカ34が閉じ
られると、自動的にリレー37が閉じて、所定時間経過後
にインバータ32が起動する。The breaker 34 and the relay 37 are controlled by a protective relay circuit 38. This protective relay circuit 38
Is the output voltage of the DC power supply 31, the output current of the inverter 32,
The system voltage of the commercial power system 36 is constantly monitored, and when an excess or deficiency of the voltage occurs or when the output current of the inverter 32 becomes excessive, it is judged as an abnormal state and the relay 37 and the breaker 34 Is opened. After that, when the cause of the abnormality is eliminated and the breaker 34 is closed manually, the relay 37 is automatically closed and the inverter 32 is activated after a predetermined time has elapsed.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】上記した従来システム
では、リレー37を閉じた際に絶縁トランス33に発生する
磁束が最小となるように、系統電圧の位相が90度のとこ
ろでリレー37を閉じて突入電流の発生を防止するように
制御している。In the above-mentioned conventional system, the relay 37 is closed when the phase of the system voltage is 90 degrees so that the magnetic flux generated in the isolation transformer 33 when the relay 37 is closed is minimized. It is controlled to prevent the generation of inrush current.
【0007】しかしながら、リレー37および保護継電回
路38のハードウエアの遅れなどから、系統電圧の位相が
90度のところで正確にリレー37を閉じることができず、
その結果、突入電流が流れることがあり、この突入電流
の影響によりリレー37が故障して常時閉成した状態、即
ち溶着した状態となることがある。However, due to the delay of the hardware of the relay 37 and the protective relay circuit 38, the phase of the system voltage is
I couldn't close relay 37 exactly at 90 degrees,
As a result, a rush current may flow, and the relay 37 may fail due to the influence of the rush current and may be in a normally closed state, that is, in a welded state.
【0008】その場合にはインバータ32の運転停止中に
も拘らず、商用電力系統34からインバータ32に電流が流
れ込むことになり、インバータ32のスイッチング素子お
よび制御回路などの寿命を短縮する虞れがあった。In this case, current flows from the commercial power system 34 into the inverter 32 even while the inverter 32 is not operating, which may shorten the life of the switching elements and control circuits of the inverter 32. there were.
【0009】また、リレー37が溶着している場合、商用
電力系統36に対する保護が不十分な状態でインバータ32
の運転が開始されることになり、保守安全面の点から大
きな問題であった。Further, when the relay 37 is welded, the inverter 32 is not fully protected against the commercial power system 36.
It was a big problem from the viewpoint of maintenance and safety.
【0010】本発明は、斯かる点に鑑みてなされたもの
であって、系統連系用リレーの溶着による、系統連系時
の保守安全性の低下を未然に防止した系統連系システム
を提供する。The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a system interconnection system in which deterioration of maintenance safety at the time of system interconnection due to welding of a system interconnection relay is prevented. To do.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】本発明は、直流電源から
発生する直流電力を交流電力に変換するインバータ回路
を商用電力系統に連系して負荷に電力を供給する系統連
系システムにおいて、前記インバータ回路の起動開始前
に、前記インバータ回路と商用電力系統との間に設けら
れた系統連系用リレーの接点状態を検出し、該系統連系
用リレーの接点が閉成状態の場合には、前記インバータ
回路を起動させないことを特徴とする系統連系システム
である。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a system interconnection system for connecting an inverter circuit for converting DC power generated from a DC power supply to AC power to a commercial power system to supply power to a load. Before starting the activation of the inverter circuit, the contact state of the grid interconnection relay provided between the inverter circuit and the commercial power system is detected, and when the contact of the grid interconnection relay is in the closed state, The system interconnection system is characterized in that the inverter circuit is not activated.
【0012】そして、前記インバータ回路から出力され
る交流電力を2次側に絶縁伝達する絶縁トランスと、前
記インバータ回路の運転条件が整っているかどうを検出
し、運転条件が整っていない場合に前記系統連系用リレ
ーに解列指令信号を入力して、該系統連系用リレーの接
点を開放状態とする保護継電回路とを備え、保護継電回
路は、前記直流電源の出力電圧が一定電圧値以下となっ
た場合、前記商用電力系統との連系点電圧が一定範囲外
となった場合、及び/又は前記インバータ回路の出力電
流が一定電流値以上となった場合に、前記インバータ回
路の運転条件が整っていないことを検出して、前記系統
連系用リレーに解列指令信号を送出する構成にしてもよ
い。[0012] Then, an insulation transformer for insulatingly transmitting the AC power output from the inverter circuit to the secondary side, and whether or not the operating conditions of the inverter circuit are satisfied is detected. A grid relay command signal is input to the grid interconnection relay, and a protective relay circuit that opens the contacts of the grid interconnection relay is provided, and the protective relay circuit has a constant output voltage of the DC power supply. The inverter circuit, when the voltage value is less than or equal to the voltage value, the interconnection point voltage with the commercial power system is out of a certain range, and / or the output current of the inverter circuit is more than a certain current value. It may be configured to detect that the operating conditions are not satisfied and send the disconnection command signal to the system interconnection relay.
【0013】また、前記系統連系用リレーと商用電力系
統との間にブレーカを設け、前記保護継電回路からの解
列指令信号の入力に従い、該ブレーカの接点が開放され
る構成にしてもよい。Further, a breaker is provided between the grid interconnection relay and the commercial power system, and the contact of the breaker is opened according to the input of the disconnection command signal from the protection relay circuit. Good.
【0014】そして、保護継電回路は、前記直流電源の
出力電圧が一定電圧値以下となった場合、または前記商
用電力系統との連系点電圧が一定範囲外となった場合に
前記インバータ回路の待機状態であると判断して、前記
系統連系用リレーに解列指令信号を送出すると共に、前
記インバータ回路の出力電流が一定電流値以上となった
場合に前記インバータ回路の故障状態であると判断し
て、前記系統連系用リレーおよび前記ブレーカに解列指
令信号を送出する構成にしてもよい。The protective relay circuit is provided with the inverter circuit when the output voltage of the DC power source becomes a certain voltage value or less, or when the voltage at the connection point with the commercial power system falls outside a certain range. It is determined that the inverter circuit is in the standby state, the disconnection command signal is sent to the grid interconnection relay, and the inverter circuit is in a failure state when the output current of the inverter circuit becomes a constant current value or more. Then, a disconnection command signal may be sent to the system interconnection relay and the breaker.
【0015】[0015]
【作用】本発明によれば、系統連系用リレーが溶着して
常時閉成している場合には、インバータ回路が起動され
ず、商用電力系統に対する保護が不十分な状態で並列運
転されることがない。According to the present invention, when the grid interconnection relay is welded and is normally closed, the inverter circuit is not activated and parallel operation is performed with insufficient protection for the commercial power system. Never.
【0016】また、インバータ回路と商用電力系統との
連系を系統連系用リレーおよびブレーカを介して行わせ
ることにより、商用電力系統に対する2重保護が図られ
る。更に、インバータ回路の運転条件が整っていない場
合を、インバータ回路の待機状態と故障状態とに区別
し、故障状態時にのみ系統連系用リレーおよびブレーカ
を解列するので、インバータ回路に支障がない場合には
並列運転の自動復帰が可能となる。Further, the inverter circuit and the commercial power system are interconnected via a system interconnection relay and a breaker, whereby double protection of the commercial power system is achieved. Further, when the operating condition of the inverter circuit is not satisfied, it is distinguished into a standby state and a fault state of the inverter circuit, and the grid interconnection relay and breaker are disconnected only in the fault state, so there is no problem in the inverter circuit. In this case, parallel operation can be automatically restored.
【0017】[0017]
【実施例】以下、本発明の系統連系システムの一実施例
を示す図面に基づいて説明する。図1は、本発明の系統
連系システムの概略構成図である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the system interconnection system of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a grid interconnection system of the present invention.
【0018】図1において、系統連系システムは、定格
電圧が200Vの太陽電池から構成される直流電源1と、
直流電源1の直流出力を交流出力に電力変換して所定交
流電圧を供給する電力変換装置である連系インバータ装
置2と、連系インバータ装置2からの交流出力を商用電
力系統3および負荷4に供給可能とする系統連系用リレ
ー(以下、リレーと略記する)5およびブレーカ6と、
連系インバータ装置2の出力側に設けられた巻線比1:
1の絶縁トランス7と、直流電源1の出力電流を検出す
る第1電流検出手段8と、直流電源1の出力電圧を検出
する第1電圧検出手段9と、連系インバータ装置2と絶
縁トランス7との間に設けられ、連系インバータ装置2
の出力電流を検出する第2電流検出手段10と、リレー5
とブレーカ6との間に設けられ、連系点での系統電圧を
検出する第2電圧検出手段11と、直流電源1および商用
電力系統3バータ装置2の出力電流、出力電圧などの状
態によって、直流電源1および商用電力系統3における
異常発生を検出して、リレー5およびブレーカ6の開閉
状態を制御する保護継電回路12とから構成されている。In FIG. 1, the system interconnection system includes a DC power source 1 composed of solar cells having a rated voltage of 200V,
The DC output of the DC power supply 1 is converted into an AC output for power conversion to supply a predetermined AC voltage to the grid-connected inverter device 2, and the AC output from the grid-connected inverter device 2 is supplied to the commercial power system 3 and the load 4. A system interconnection relay (hereinafter abbreviated as relay) 5 and a breaker 6 that can be supplied,
Winding ratio 1: provided on the output side of the interconnection inverter device 1:
Insulation transformer 7 of No. 1, first current detection means 8 for detecting the output current of DC power supply 1, first voltage detection means 9 for detecting the output voltage of DC power supply 1, interconnection inverter device 2 and insulation transformer 7 Is provided between and, and the interconnection inverter device 2
Second current detecting means 10 for detecting the output current of the relay and the relay 5
And the breaker 6, which is provided between the second voltage detecting means 11 for detecting the system voltage at the interconnection point, and the output current and output voltage of the DC power supply 1 and the commercial power system 3 converter device 2, The protection relay circuit 12 is configured to detect an abnormality occurrence in the DC power supply 1 and the commercial power system 3 and control the open / closed states of the relay 5 and the breaker 6.
【0019】ここで、リレー5は保護継電回路12からの
制御信号の入力によりその接点の開閉状態が制御可能な
構成となっており、一方、ブレーカ6は保護継電回路12
からの制御信号の入力によりその接点が開放状態に制御
されるが、閉じる場合には手動操作によってのみ可能な
構成となっている。Here, the relay 5 is constructed so that the open / closed state of its contacts can be controlled by inputting a control signal from the protective relay circuit 12, while the breaker 6 has a protective relay circuit 12.
The contact is controlled to an open state by the input of a control signal from, but when closed, the contact is configured only by manual operation.
【0020】また、保護継電回路12は、第1電圧検出手
段9、第2電流検出手段10、および第2電圧検出手段11
による検出結果に基づいて、直流電源1および商用電力
系統3の異常状態を検出し、リレー5およびブレーカ6
の接点の開閉状態を制御する制御信号を送出して、その
接点状態の開閉を制御する他に、後述するように、直流
電源1および商用電力系統3における異常発生を検出時
に異常状態信号を連系用インバータ装置2に送出すると
共に、リレー5およびブレーカ6の接点状態を監視し、
連系用インバータ装置2にその接点状態信号を送出して
いる。The protective relay circuit 12 includes a first voltage detecting means 9, a second current detecting means 10, and a second voltage detecting means 11.
The abnormal state of the DC power supply 1 and the commercial power system 3 is detected based on the detection result by the relay 5 and the breaker 6
In addition to sending a control signal for controlling the open / closed state of the contact, the open / close state of the contact is controlled, and as will be described later, an abnormal state signal is output when an abnormal occurrence in the DC power supply 1 and the commercial power system 3 is detected. While sending to the system inverter device 2, monitoring the contact state of the relay 5 and the breaker 6,
The contact state signal is sent to the interconnection inverter device 2.
【0021】連系用インバータ装置2は、複数のスイッ
チング素子からなる電圧形電流制御インバータ回路21
と、その出力制御部22と、主制御部23とを有している。
出力制御部22は、後述するように、第1電流検出手段8
により検出された直流電源1の出力電流と、第1電圧検
出手段9により検出された直流電源1の出力電圧と、第
2電流検出手段10により検出されたインバータ回路21の
出力電流と、第2電圧検出手段11により検出された連系
点電圧とに基づいて、運転力率が1になり、かつ直流電
源1から最大電力を引き出すように、インバータ回路21
のスイッチング素子にPWM制御信号を供給して、イン
バータ回路21の出力電流を制御している。The interconnection inverter device 2 includes a voltage type current control inverter circuit 21 composed of a plurality of switching elements.
And its output control unit 22 and main control unit 23.
The output control unit 22 uses the first current detection means 8 as described later.
The output current of the DC power supply 1 detected by the first voltage detection means 9, the output voltage of the DC power supply 1 detected by the first voltage detection means 9, the output current of the inverter circuit 21 detected by the second current detection means 10, and the second Based on the interconnection point voltage detected by the voltage detection means 11, the operating power factor becomes 1, and the inverter circuit 21 is configured to draw the maximum power from the DC power supply 1.
The PWM control signal is supplied to the switching element to control the output current of the inverter circuit 21.
【0022】また、主制御部23は、後述するように、保
護継電回路12から異常状態信号および接点状態信号が入
力され、その入力信号に従い出力制御部22にインバータ
回路21を起動させる起動信号、或るいはインバータ回路
21を停止させる停止信号を送出している。そして、主制
御部23では、インバータ回路21の運転条件が整っている
場合においても、インバータ回路21の起動開始前におけ
るリレー5の接点が溶着により閉成状態となっている場
合には、起動信号を送出しない構成となっている。As will be described later, the main control section 23 receives an abnormal state signal and a contact state signal from the protective relay circuit 12, and the output control section 22 starts the inverter circuit 21 according to the input signal. , Or inverter circuit
Sending a stop signal to stop 21. Then, in the main control unit 23, even when the operating conditions of the inverter circuit 21 are satisfied, if the contact of the relay 5 is in the closed state due to welding before starting the startup of the inverter circuit 21, the startup signal Is not sent.
【0023】具体的には、直流電源1の出力電圧が一定
電圧値(本実施例では170V)以下になった場合、或る
いは商用電力系統3の系統電圧が一定範囲(本実施例で
は80V〜115V)外になった場合には、保護継電回路12
において待機状態であると判断され、主制御部23にその
状態信号が入力される。また、インバ−タ回路21の出力
電流が一定電流値(本実施例では45A)以上になった場
合には、保護継電回路12において故障状態であると判断
され、主制御部23にその状態信号が入力される。更に、
それ以外の場合にはインバータ回路21の運転条件が整っ
ている運転可能状態であると判断され、主制御部23にそ
の状態信号が入力される。Specifically, when the output voltage of the DC power supply 1 becomes a constant voltage value (170 V in this embodiment) or less, the system voltage of the commercial power system 3 falls within a certain range (80 V in this embodiment). ~ 115V) When it goes out, the protective relay circuit 12
It is determined that the standby state is set, and the state signal is input to the main control unit 23. Further, when the output current of the inverter circuit 21 exceeds a certain current value (45 A in this embodiment), it is judged that the protective relay circuit 12 is in a failure state, and the main control unit 23 is informed of the state. A signal is input. Furthermore,
In other cases, it is determined that the inverter circuit 21 is in an operable state in which the operating conditions are satisfied, and the state signal is input to the main control unit 23.
【0024】そして、主制御部23では、インバータ回路
21のインバータ動作停止中に、保護継電回路12からの接
点状態信号によりブレーカ6の接点が閉成状態となって
おり、かつリレー5の接点が開放状態となっていること
を確認し、上記運転可能状態信号が入力された場合に
は、保護継電回路12にリレー連系信号を送出すると共
に、出力制御部22に起動信号を送出する。これにより、
保護継電回路12では主制御部23からのリレー連系信号の
入力に従い、リレー5にその接点を閉じた状態とする連
系指令信号(以下、ON信号という)を送出する。In the main control section 23, the inverter circuit
While the inverter operation of 21 is stopped, it is confirmed that the contact of the breaker 6 is closed by the contact state signal from the protective relay circuit 12, and the contact of the relay 5 is open. When the operable state signal is input, the relay interconnection signal is sent to the protective relay circuit 12 and the start signal is sent to the output control unit 22. This allows
In response to the input of the relay interconnection signal from the main control unit 23, the protective relay circuit 12 sends a relay interconnection command signal (hereinafter referred to as an ON signal) to the relay 5 to close its contact.
【0025】このとき、主制御部23は、保護継電回路12
へのリレー連系信号送出前に、リレー5の接点が溶着に
より閉成状態となっていることを確認した場合には、保
護継電回路12にブレーカ解列信号を送出すると共に、出
力制御部22に起動信号を送出しない。保護継電回路12で
は、主制御部23からのブレーカ解列信号の入力に従い、
ブレーカ6にその接点を開いた状態とする解列指令信号
(以下、OFF信号という)を送出する。At this time, the main control section 23 controls the protection relay circuit 12
If it is confirmed that the contacts of the relay 5 are closed due to welding before the relay interconnection signal is sent to the relay relay signal, the breaker disconnection signal is sent to the protective relay circuit 12 and the output control unit No activation signal is sent to 22. In the protective relay circuit 12, according to the input of the breaker disconnection signal from the main control unit 23,
A disconnection command signal (hereinafter referred to as an OFF signal) for opening the contact is sent to the breaker 6.
【0026】一方、直流電源1の出力電圧の不足が発生
し、或るいは商用電力系統3との連系点電圧、即ち、系
統電圧に過不足電圧が生じ、保護継電回路12において待
機状態であると判断された場合には、保護継電回路12は
先ずリレー5の接点を開いた状態とするOFF信号をリ
レー5に送出した後、主制御部22に待機状態信号を送出
する。そして、主制御部23では、保護継電回路12からの
待機状態信号の入力に従い出力制御部22に停止信号を送
出し、出力制御部22においてインバータ回路21のスイッ
チング素子を駆動制御するスイッチング信号をゲートブ
ロックして、インバータ回路21へのスイッチング信号の
供給を停止させる。On the other hand, a shortage of the output voltage of the DC power source 1 occurs, or an overvoltage or undervoltage occurs in the voltage at the interconnection point with the commercial power system 3, that is, the system voltage, and the protection relay circuit 12 is in a standby state. If it is determined that the relay relay circuit 12 is open, the protective relay circuit 12 first sends an OFF signal to the relay 5 to open the contact of the relay 5, and then sends a standby state signal to the main control unit 22. Then, the main control unit 23 sends a stop signal to the output control unit 22 in response to the input of the standby state signal from the protective relay circuit 12, and the output control unit 22 outputs a switching signal for driving and controlling the switching element of the inverter circuit 21. The gate is blocked to stop the supply of the switching signal to the inverter circuit 21.
【0027】このとき、主制御部23では、保護継電回路
12からリレー5へのOFF信号の入力によってリレー5
の接点が開放状態となっているかどうかを保護継電回路
12からの接点状態信号により確認し、開放状態となって
いる場合には異常原因が解消し、保護継電回路12からの
上記運転可能状態信号が入力され次第、保護継電回路12
にリレー連系信号を送出すると共に、出力制御部22に起
動信号を送出する。At this time, in the main control unit 23, the protection relay circuit
By inputting the OFF signal from 12 to relay 5, relay 5
Relay circuit that protects whether the contacts are open
Check the contact status signal from 12 and if it is in the open state, the cause of the abnormality is resolved, and as soon as the above operable status signal from the protective relay circuit 12 is input, the protective relay circuit 12
The relay interconnection signal is transmitted to the output control unit 22 and the activation signal is transmitted to the output control unit 22.
【0028】一方、リレー5へのOFF信号の送出に拘
らずリレー5の接点が閉成状態となっていることを確認
した場合には、保護継電回路12にブレーカ解列信号を送
出する。On the other hand, if it is confirmed that the contact of the relay 5 is closed regardless of the OFF signal being sent to the relay 5, a breaker disconnection signal is sent to the protective relay circuit 12.
【0029】また、インバータ回路21の運転中に何らか
の原因によってインバータ出力電流に過電流が生じ、保
護継電回路12においてインバータ回路21の故障状態と判
断された場合には、保護継電回路12からリレー5および
ブレーカ6にOFF信号が送出され、リレー5およびブ
レーカ6を開放状態とすると共に、主制御部23に故障状
態信号が送出される。そして、主制御部23ではこの故障
状態信号の入力に従い、出力制御部22に停止信号を入力
して、インバータ回路21のインバータ動作を停止させ
る。If an overcurrent occurs in the inverter output current for some reason during operation of the inverter circuit 21 and the protective relay circuit 12 determines that the inverter circuit 21 is in a faulty state, the protective relay circuit 12 outputs An OFF signal is sent to the relay 5 and the breaker 6, the relay 5 and the breaker 6 are opened, and a failure state signal is sent to the main control unit 23. Then, the main control unit 23 inputs a stop signal to the output control unit 22 in accordance with the input of the failure state signal to stop the inverter operation of the inverter circuit 21.
【0030】その後、故障の原因を除去した上で手動操
作によりブレーカ6が閉じられた場合には、上記インバ
ータ回路21のインバータ動作停止時と同様に、主制御部
23は、リレー5の接点が開放状態となっていることを確
認した後、保護継電回路12からの運転可能状態信号の入
力され次第、保護継電回路12にリレー連系信号を送出す
ると共に、出力制御部22に起動信号を送出し、連系用イ
ンバータ装置2を商用電力系統3に連系すると共に、イ
ンバータ動作を開始させ並列運転を行わせる。After that, when the breaker 6 is closed by manual operation after removing the cause of the failure, the main control unit is operated in the same manner as when the inverter operation of the inverter circuit 21 is stopped.
After confirming that the contacts of the relay 5 are in the open state, 23 sends out a relay interconnection signal to the protective relay circuit 12 as soon as the operable state signal from the protective relay circuit 12 is input. A start signal is sent to the output control unit 22 to connect the grid-connected inverter device 2 to the commercial power grid 3 and start the inverter operation for parallel operation.
【0031】出力制御部22は、電力指令部221と、乗算
手段222と、誤差増幅器223と、PWMコンパレータ224
(パルス幅変調手段)とから構成されており、電力指令
部221では、主制御部23から起動信号および停止信号が
入力されると共に、第1電流検出手段8による検出電流
及び第1電圧検出手段9による検出電圧が所定のサンプ
リング周期(本実施例では50μs)にて入力されてい
る。The output control section 22 includes a power command section 221, a multiplication means 222, an error amplifier 223, and a PWM comparator 224.
(Pulse width modulation means), the power command section 221 receives a start signal and a stop signal from the main control section 23, and detects the current detected by the first current detection section 8 and the first voltage detection section. The detection voltage of 9 is input at a predetermined sampling cycle (50 μs in this embodiment).
【0032】そして、電力指令部221は、主制御部23か
ら起動信号が入力された場合、第1電流検出手段8およ
び第2電圧検出手段9の検出値に基づいて直流電源1の
出力電力Ps及び電力変化量ΔPsを算出し、その電力変
化量ΔPsの符号に基づいて直流電源1の動作電圧の制
御目標値となる電圧指令値Vsbの変化方向を決定し、一
定の変化幅ΔV(本実施例では1.5V)にて電圧指令値
Vsbを変化させて、その電圧指令値Vsbに基づいてイン
バータ回路21の出力電流Iの制御目標値となる電流指令
値Ibを算出し、その電流指令値Ibを乗算手段222の一
端に入力している。When the activation signal is input from the main control unit 23, the power command unit 221 outputs the output power Ps of the DC power supply 1 based on the detection values of the first current detection unit 8 and the second voltage detection unit 9. And the amount of power change ΔPs are calculated, and based on the sign of the amount of power change ΔPs, the direction of change of the voltage command value Vsb that is the control target value of the operating voltage of the DC power supply 1 is determined, and a constant change width ΔV The voltage command value Vsb is changed by 1.5 V in the example, and the current command value Ib that is the control target value of the output current I of the inverter circuit 21 is calculated based on the voltage command value Vsb. Is input to one end of the multiplication means 222.
【0033】一方、電力指令部221は主制御部23から停
止信号が入力された場合、電流指令値Ib=0を乗算手
段222の一端に入力し、インバータ回路21のスイッチン
グ素子へのPWM制御信号の供給を停止させている。On the other hand, when the stop signal is input from the main control unit 23, the power command unit 221 inputs the current command value Ib = 0 to one end of the multiplication means 222, and the PWM control signal to the switching element of the inverter circuit 21. Has been stopped.
【0034】具体的には、電力指令部221では、主制御
部23から起動信号が入力された場合、先ず直流電源1の
電圧指令値Vsbを、直流電源1の最大電力点となる出力
電圧より高い電圧値(本実施例では210Vに設定)から
上記サンプリング周期で変化幅ΔVづつ減少させ、その
電圧指令値Vsbに基づいた電流指令値Ibを設定してい
る。この間、電力変化量ΔPsは正の値を取り、直流電
源1の出力電力Psが増加して行く。そして、電力変化
量ΔPsの符号が正から負に変化した場合、即ち電圧指
令値Vsbが最大電力点電圧を越えた場合には、動作点の
変化方向を逆転させて電圧指令値Vsbを変化幅ΔVづつ
増加させ、その電圧指令値Vsbに基づいた電流指令値I
bを設定している。同様にして、電力変化量ΔPsの符号
の変化に基づいて動作点の変化方向を逆転させる。以上
の動作を繰り返し行わせることにより、直流電源1の動
作電圧が最大電力点近傍に維持され、直流電源1の動作
点が最大電力点を常に追従することになる。Specifically, in the power command unit 221, when the activation signal is input from the main control unit 23, first, the voltage command value Vsb of the DC power supply 1 is calculated from the output voltage which is the maximum power point of the DC power supply 1. A high voltage value (set to 210 V in this embodiment) is decreased by the variation width ΔV in the sampling cycle, and the current command value Ib based on the voltage command value Vsb is set. During this period, the power change amount ΔPs takes a positive value, and the output power Ps of the DC power supply 1 increases. When the sign of the power change amount ΔPs changes from positive to negative, that is, when the voltage command value Vsb exceeds the maximum power point voltage, the change direction of the operating point is reversed to change the voltage command value Vsb. The current command value I based on the voltage command value Vsb is increased by ΔV.
b is set. Similarly, the change direction of the operating point is reversed based on the change in the sign of the power change amount ΔPs. By repeating the above operation, the operating voltage of the DC power supply 1 is maintained near the maximum power point, and the operating point of the DC power supply 1 always follows the maximum power point.
【0035】乗算手段222は、電力指令部221からの出力
と、第2電圧検出手段11による検出電圧波形との乗算を
行い、その乗算結果を誤差増幅器223の一方の入力とし
ている。つまり、乗算手段222では、電力指令部221にお
いて設定された電流指令値Ibと、系統電圧に対応する
基準波形とが入力され、その両者の乗算を行っているの
で、電流指令値Ibに応じた振幅を有し、系統電圧波形
に同期した商用周波数の正弦波形の信号が乗算手段222
から誤差増幅器223に入力されている。The multiplying means 222 multiplies the output from the power command section 221 by the voltage waveform detected by the second voltage detecting means 11 and uses the multiplication result as one input of the error amplifier 223. That is, in the multiplying means 222, the current command value Ib set in the power command unit 221 and the reference waveform corresponding to the system voltage are input, and both are multiplied, so that the current command value Ib is satisfied. A signal having a sine waveform of the commercial frequency having an amplitude and synchronized with the system voltage waveform is multiplied by the multiplying means 222.
From the error amplifier 223.
【0036】誤差増幅器223は、乗算手段222からの入力
と、第2電流検出手段10による検出電流との差を増幅し
た後、PWMコンパレータ224に入力している。PWM
コンパレータ224は、誤差増幅器223からの誤差信号と、
予め設定された基準三角波とを比較して、誤差増幅器22
3からの誤差信号が零になるようにインバータ回路21の
スイッチング素子にスイッチング制御信号を供給する。The error amplifier 223 amplifies the difference between the input from the multiplication means 222 and the current detected by the second current detection means 10, and then inputs it to the PWM comparator 224. PWM
The comparator 224 receives the error signal from the error amplifier 223,
The error amplifier 22 is compared with a preset reference triangular wave.
A switching control signal is supplied to the switching element of the inverter circuit 21 so that the error signal from 3 becomes zero.
【0037】次に、上記のように構成された系統連系シ
ステムの主制御部23による処理動作内容について図2の
フローチャートに従い説明する。先ず、インバータ回路
21によるインバータ動作が停止中かどうかを判断し(S
1)、YESの場合には次のステップS3に進み、NO
の場合にはステップS5に進む。Next, the contents of the processing operation by the main control section 23 of the system interconnection system configured as described above will be described with reference to the flowchart of FIG. First, the inverter circuit
It is determined whether the inverter operation by 21 is stopped (S
1) If YES, go to the next step S3, NO
In the case of, it progresses to step S5.
【0038】ステップS3では、インバータ回路21の起
動開始に先立ち、保護継電回路12からの接点状態信号に
よりブレーカ6が手動操作により閉じられたかどうか判
断し、YESの場合にステップS7に進む。In step S3, it is determined whether or not the breaker 6 is closed manually by a contact state signal from the protective relay circuit 12 before starting the activation of the inverter circuit 21, and if YES, the process proceeds to step S7.
【0039】ステップS7では、保護継電回路12からの
接点状態信号によりリレー5の接点が開放状態であるか
どうか、即ち、リレー5が溶着していないかどうか判断
し、YESの場合にはステップS9に進み、NOの場合
には、保護継電回路12にブレーカ解列信号を送出し(S
11)、ステップS1に戻る。In step S7, it is judged from the contact state signal from the protective relay circuit 12 whether or not the contact of the relay 5 is open, that is, whether or not the relay 5 is welded. If NO in step S9, a breaker disconnection signal is sent to the protective relay circuit 12 (step S9).
11) and returns to step S1.
【0040】ステップS9では、保護継電回路12から運
転可能状態信号が入力されたかどうか判断し、入力され
た場合にのみ次のステップS13に進む。ステップS13で
は、保護継電回路12にリレー連系信号を送出すると共
に、出力制御部22に起動信号を送出し、ステップS15に
進む。In step S9, it is determined whether or not the operable state signal is input from the protective relay circuit 12, and only when it is input, the process proceeds to the next step S13. In step S13, the relay interconnection signal is sent to the protective relay circuit 12 and the activation signal is sent to the output control section 22, and the process proceeds to step S15.
【0041】ステップS15では、起動信号の出力制御部
22への入力によりインバータ動作が開始され、ステップ
S1に戻る。一方、ステップS1でNOと判断され、ス
テップS5に進んだ場合には、保護継電回路12において
故障状態が検出されたかどうかを判断し、YESの場合
には、ステップS17に進む。In step S15, the start signal output controller
The inverter operation is started by the input to 22, and the process returns to step S1. On the other hand, if NO in step S1 and proceed to step S5, it is determined whether or not a failure state is detected in the protective relay circuit 12, and if YES, proceed to step S17.
【0042】ステップS17では、前のステップS5にお
いて、保護継電回路12からリレー5およびブレーカ6へ
のOFF信号の送出により、リレー5およびブレーカ6
が開放状態となると共に、保護継電回路12から主制御部
23への故障状態信号の入力を受けて、出力制御部22に停
止信号を送出してインバータ回路21のインバータ動作を
停止させ、ステップS1に戻る。In step S17, the relay 5 and the breaker 6 are sent by sending the OFF signal from the protective relay circuit 12 to the relay 5 and the breaker 6 in the previous step S5.
Is opened and the protective relay circuit 12
In response to the input of the failure state signal to 23, a stop signal is sent to the output control unit 22 to stop the inverter operation of the inverter circuit 21, and the process returns to step S1.
【0043】また、ステップS5でNOと判断された場
合には、ステップS19に進み、保護継電回路12において
待機状態が検出されたかどうか判断し、YESの場合に
はステップS21に進み、NOの場合にはステップS1に
戻る。If NO in step S5, the process proceeds to step S19 to determine whether the standby state is detected in the protective relay circuit 12, and if YES, the process proceeds to step S21 to determine NO. In that case, the process returns to step S1.
【0044】ステップS21では、前のステップS19にお
いて、保護継電回路12からリレー5へのOFF信号の送
出により、リレー5が開放状態となると共に、保護継電
回路12から主制御部23への待機状態信号の入力を受け
て、出力制御部22に停止信号を送出してインバータ回路
21のインバータ動作を停止させ、ステップS23に進む。In step S21, the relay 5 is opened by sending the OFF signal from the protective relay circuit 12 to the relay 5 in the previous step S19, and the protective relay circuit 12 sends the signal to the main controller 23. In response to the input of the standby state signal, it sends a stop signal to the output control unit 22 to output the inverter circuit.
The inverter operation of 21 is stopped, and the process proceeds to step S23.
【0045】ステップS23では、リレー5の接点が開放
状態であるかどうか、即ち、リレー5が溶着していない
かどうか判断し、YESの場合にはステップS25に進
み、NOの場合には保護継電回路12にブレーカ解列信号
を送出し(S27)、ステップS1に戻る。In step S23, it is determined whether the contact of the relay 5 is open, that is, whether the relay 5 is not welded. If YES, the process proceeds to step S25, and if NO, the protection relay is performed. A breaker disconnection signal is sent to the electric circuit 12 (S27), and the process returns to step S1.
【0046】ステップS25では、保護継電回路12から運
転可能状態信号が入力されたかどうか判断し、入力され
た場合にのみ次のステップS29に進む。ステップS29で
は、保護継電回路12にリレー連系信号を送出すると共
に、出力制御部22に起動信号を送出し、ステップS31に
進む。In step S25, it is judged whether or not the operable state signal is input from the protective relay circuit 12, and only when it is input, the process proceeds to the next step S29. In step S29, the relay interconnection signal is sent to the protective relay circuit 12 and the activation signal is sent to the output control section 22, and the process proceeds to step S31.
【0047】ステップS31では、起動信号の出力制御部
22への入力によりインバータ動作が開始され、ステップ
S1に戻る。以上の処理を行わせることにより、リレー
5が溶着している場合には、インバータ回路21を起動さ
せず、かつブレーカ6の接点を開放状態とするので、保
守安全面で問題のある状態で並列運転を行われず、商用
電力系統3からインバータ回路21へ過電流が流入するこ
ともない。In step S31, the start signal output controller
The inverter operation is started by the input to 22, and the process returns to step S1. By performing the above processing, when the relay 5 is welded, the inverter circuit 21 is not started and the contact of the breaker 6 is opened, so that the parallel connection is performed in a state in which there is a problem in maintenance safety. No operation is performed and no overcurrent flows from the commercial power system 3 to the inverter circuit 21.
【0048】尚、上記実施例では、直流電源1の出力電
圧および商用電力系統3の系統電圧の異常を検出してイ
ンバータ回路21の待機状態であると判断しているが、こ
の他に商用電力系統3との連系点での周波数の低下また
は上昇を検出してインバータ回路21の待機状態であると
判断してもよい。Incidentally, in the above embodiment, the abnormality of the output voltage of the DC power supply 1 and the system voltage of the commercial power system 3 is detected to judge that the inverter circuit 21 is in the standby state. It may be determined that the inverter circuit 21 is in the standby state by detecting the decrease or increase in the frequency at the interconnection point with the system 3.
【0049】[0049]
【発明の効果】以上述べた通り、本発明によれば、系統
連系用リレーが溶着して常時閉成している場合には、イ
ンバータ回路が起動されず、商用電力系統に対する保護
が不十分な状態で並列運転されることがなく、系統連系
用リレーの溶着による、系統連系時の保守安全性の低下
を未然に防止することができる。As described above, according to the present invention, when the system interconnection relay is welded and is normally closed, the inverter circuit is not activated and the commercial power system is not sufficiently protected. It is possible to prevent deterioration of maintenance safety at the time of system interconnection due to welding of the system interconnection relay without parallel operation in such a state.
【0050】また、インバータ動作停止中に商用電力系
統からインバータ回路へ過電流が流入することがなく、
インバータ回路のスイッチング素子および制御回路など
の耐用年数が短縮する虞れもない。Further, no overcurrent flows from the commercial power system to the inverter circuit while the inverter operation is stopped,
There is no fear that the useful life of the switching element of the inverter circuit and the control circuit will be shortened.
【0051】更に、インバータ回路と商用電力系統との
連系を系統連系用リレーおよびブレーカを介して行わせ
たものにおいて、インバータ回路の運転条件が整ってい
ない場合を、インバータ回路の待機状態と故障状態とに
区別し、故障状態時にのみ系統連系用リレーおよびブレ
ーカを解列することにより、インバータ回路に支障がな
い場合には並列運転の自動復帰が可能とし、システムの
稼働率を高め、直流電源からの電力利用量を高めること
ができる。Further, in the case where the inverter circuit and the commercial power system are interconnected via the grid interconnection relay and the breaker, when the operating condition of the inverter circuit is not satisfied, the inverter circuit is in the standby state. Distinguishing between the fault state and disconnecting the grid interconnection relay and breaker only during the fault state enables automatic restoration of parallel operation when there is no problem in the inverter circuit, increasing the system operation rate, The amount of power used from the DC power supply can be increased.
【図1】本発明の系統連系システムの概略構成図であ
る。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a grid interconnection system of the present invention.
【図2】本発明の系統連系システムの主制御部23の処理
動作内容を説明するフローチャートである。FIG. 2 is a flowchart for explaining the processing operation contents of the main control unit 23 of the grid interconnection system of the present invention.
【図3】従来の系統連系システムの概略構成図である。FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a conventional grid interconnection system.
1,31 太陽電池(直流電源) 2 系統連系インバータ装置 3,36 商用電力系統 4,35 負荷 5,37 系統連系用リレー 6,34 ブレーカ 7,33 絶縁トランス 8 第1電流検出手段 9 第1電圧検出手段 10 第2電流検出手段 11 第2電圧検出手段 12,38 保護継電回路 21,32 インバータ回路 22 出力制御部 23 主制御部 221 電力指令部 222 乗算手段 223 誤差増幅器 224 PWMコンパレータ(パルス幅変調手段) 1,31 Solar cell (DC power supply) 2 System interconnection inverter device 3,36 Commercial power system 4,35 Load 5,37 System interconnection relay 6,34 Breaker 7,33 Insulation transformer 8 First current detection means 9th 1 Voltage detecting means 10 Second current detecting means 11 Second voltage detecting means 12, 38 Protection relay circuit 21, 32 Inverter circuit 22 Output control section 23 Main control section 221 Power command section 222 Multiplying means 223 Error amplifier 224 PWM comparator ( Pulse width modulation means)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 前川 正弘 大阪府守口市京阪本通2丁目5番5号 三 洋電機株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Masahiro Maekawa 2-5-5 Keihan Hondori, Moriguchi City, Osaka Sanyo Electric Co., Ltd.
Claims (4)
に変換するインバータ回路を商用電力系統に連系して負
荷に電力を供給する系統連系システムにおいて、 前記インバータ回路の起動開始前に、前記インバータ回
路と商用電力系統との間に設けられた系統連系用リレー
の接点状態を検出し、該系統連系用リレーの接点が閉成
状態の場合には、前記インバータ回路を起動させないこ
とを特徴とする系統連系システム。1. A grid interconnection system that feeds power to a load by linking an inverter circuit for converting DC power generated from a DC power supply to AC power, to supply power to a load, before starting the activation of the inverter circuit. The contact state of the grid interconnection relay provided between the inverter circuit and the commercial power system is detected, and the inverter circuit is not activated when the contact of the grid interconnection relay is closed. A system interconnection system characterized by.
に変換するインバータ回路を商用電力系統に連系して負
荷に電力を供給する系統連系システムにおいて、 前記インバータ回路から出力される交流電力を2次側に
絶縁伝達する絶縁トランスと、前記インバータ回路の運
転条件が整っているかどうかを検出し、運転条件が整っ
ていない場合に前記系統連系用リレーに解列指令信号を
入力して、該系統連系用リレーの接点を開放状態とする
保護継電回路とを備え、 前記保護継電回路は、前記直流電源の出力電圧が一定電
圧値以下となった場合、前記商用電力系統との連系点電
圧が一定範囲外となった場合、及び/又は前記インバー
タ回路の出力電流が一定電流値以上となった場合に、前
記インバータ回路の運転条件が整っていないことを検出
して、前記系統連系用リレーに解列指令信号を送出する
ことを特徴とする請求項1記載の系統連系システム。2. In a system interconnection system for supplying power to a load by connecting an inverter circuit for converting DC power generated from a DC power supply to AC power to a commercial power system, the AC power output from the inverter circuit. And an insulation transformer that transmits the insulation to the secondary side and whether or not the operating conditions of the inverter circuit are satisfied, and if the operating conditions are not satisfied, a disconnection command signal is input to the grid interconnection relay. A protective relay circuit for opening the contacts of the grid interconnection relay, wherein the protective relay circuit, when the output voltage of the DC power source becomes a certain voltage value or less, the commercial power system and If the interconnection point voltage of the inverter circuit is outside a certain range and / or if the output current of the inverter circuit exceeds a certain current value, it is detected that the operating conditions of the inverter circuit are not satisfied. To, the grid interconnection system according to claim 1, wherein sending a Kairetsu command signal to the system interconnection relay.
間にブレーカが設けられており、前記保護継電回路から
の解列指令信号の入力に従い、該ブレーカの接点が開放
されることを特徴とする請求項2記載の系統連系システ
ム。3. A breaker is provided between the grid interconnection relay and a commercial power system, and a contact of the breaker is opened according to an input of a disconnection command signal from the protective relay circuit. The grid interconnection system according to claim 2.
電圧が一定電圧値以下となった場合、または前記商用電
力系統との連系点電圧が一定範囲外となった場合に前記
インバータ回路の待機状態であると判断して、前記系統
連系用リレーに解列指令信号を送出すると共に、前記イ
ンバータ回路の出力電流が一定電流値以上となった場合
に前記インバータ回路の故障状態であると判断して、前
記系統連系用リレーおよび前記ブレーカに解列指令信号
を送出することを特徴とする請求項3記載の系統連系シ
ステム。4. The protective relay circuit comprises the inverter when the output voltage of the DC power source is below a certain voltage value or when the voltage at a connection point with the commercial power system is outside a certain range. When it is judged that the circuit is in a standby state, a disconnection command signal is sent to the grid interconnection relay, and when the output current of the inverter circuit exceeds a certain current value, the inverter circuit is in a failure state. 4. The grid interconnection system according to claim 3, wherein the disconnection command signal is sent to the grid interconnection relay and the breaker when it is determined that there is.
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