JPH089648A - 分散電源の運転制御方法 - Google Patents
分散電源の運転制御方法Info
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Abstract
から正常状態へ復帰する時、その異常状態での自立運転
と正常状態での通常運転との両方で、インバータの最適
な制御を実現することにある。 【構成】 系統電源15が異常状態から正常状態に復帰
した時、その系統電源15の復帰を検出し、系統電源1
5の異常時に電圧制御方式による自立運転中にあるイン
バータ12の出力電圧を系統電圧監視回路17の位相・
周波数同期回路20及び振幅調整回路21により系統電
圧の位相・周波数及び振幅と同期させた上で系統連系ス
イッチ14を閉成して前記インバータ12を系統電源1
5と連系させ、前記系統連系スイッチ14の閉成直後に
インバータ12を停止させ、その後、前記インバータ1
2をその電圧制御方式から電流制御方式へ切り替えた上
で通常運転を開始する。
Description
に関し、詳しくは、バッテリ付き太陽電池ユニットを持
つ太陽光発電システム等において、系統電源の停電など
の異常発生時に自立運転していたインバータを、復電な
どの正常状態への復帰時、系統電源と連系させて通常運
転する分散電源の運転制御方法に関する。
太陽光発電システムが利用されつつあり、その利用法と
しても様々な形態がある。
は、図3に示すように直流電源1であるバッテリ付き太
陽電池ユニットとその直流電源1から発生した直流電力
を交流変換するインバータ2とからなる分散電源3を、
系統連系スイッチ4を介して系統電源5に連系させ、そ
の分散電源3又は系統電源5から選択的に負荷6に電力
を供給するようにしたものである。
にその出力電流が目標電流値となるように出力電流をフ
ィードバック制御する電流制御方式によるものと、出力
電圧が目標電圧値となるようにその出力電圧をフィード
バック制御する電圧制御方式によるものとがある。従
来、電流制御方式か電圧制御方式のいずれか一方の方式
によるインバータ2が使用され、特に、系統電源5によ
る系統電圧が安定化しているため、安定した電流波形を
得るために電流制御方式によるインバータ2が賞用され
ている。
因により系統電源5に、例えば停電、電圧低下、電圧上
昇、周波数異常、第3次高調波検出などの異常が発生す
ることがある。特に、系統電源5が停電すると、直流電
源1を設置した自所内の負荷6までも電力供給不能とな
る。そのため、系統電源5に停電が発生した場合、その
時点で系統連系スイッチ4を遮断した上で、インバータ
2をバッテリ又は太陽電池ユニットの直流電源1により
自立運転して負荷6に電力を供給する必要がある。そし
て、前記系統電源5の停電が解消して復電すると、前記
系統連系スイッチ4を閉成してインバータ2を系統電源
5と連系させ、系統電源5の停電時に自立運転していた
インバータ2を通常運転する必要がある。
常時での自立運転と正常時での通常運転の両方で、イン
バータ2を電流制御方式か電圧制御方式のいずれか一方
の方式により制御していたため、以下のような問題があ
った。
は、系統電源5の正常時に通常運転している場合には、
安定した電流波形を得ることができるので問題はない
が、前記系統電源5に停電が発生して自立運転した場
合、系統電源5による系統電圧がなくなることにより、
インバータ2における制御電流指令値が不安定となり制
御不能に陥って停止してしまうという問題があった。逆
に、電圧制御方式によるインバータ2では、系統電源5
に停電が発生して自立運転している場合には、安定した
出力電圧を得ることができるので問題はないが、系統電
源5の正常時に通常運転した場合、高調波による歪みで
安定した電流波形を得ることが困難となりインバータ2
の最適な制御を実現することがむずかしいという問題が
あった。
されたもので、その目的とするところは、系統電源の異
常状態が解消してその異常状態から正常状態へ復帰する
時、その異常状態での自立運転と正常状態での通常運転
との両方で、インバータの最適な制御を実現し得る分散
電源の運転制御方法を提供することにある。
の技術的手段として、本発明は、直流電源から発生した
直流電力を交流変換するインバータを有し、そのインバ
ータを系統連系スイッチを介して系統電源に連系させた
分散電源の運転制御方法であって、前記系統電源が異常
状態から正常状態に復帰した時、その系統電源の復帰を
検出し、系統電源の異常時に電圧制御方式による自立運
転中にあるインバータの出力電圧を系統電圧の位相・周
波数及び振幅と同期させた上で系統連系スイッチを閉成
して前記インバータを系統電源と連系させ、前記系統連
系スイッチの閉成直後にインバータを停止させ、その
後、前記インバータをその電圧制御方式から電流制御方
式へ切り替えた上で通常運転を開始するようにしたこと
を特徴とする。
ば、自立運転中にあるインバータを電圧制御方式で制御
することによりインバータから安定した出力電圧を得
る。一方、前記系統電源が異常状態から正常状態へ復帰
すると、前記インバータの出力電圧と系統電圧との位相
・周波数及び振幅合わせを条件として系統連系スイッチ
を閉成して系統電源と連系させれば、その後にインバー
タを停止させても負荷が停電することはない。その上
で、前記インバータを電圧制御方式から電流制御方式へ
切り替えて通常運転を開始するようにすれば、その電流
制御方式により安定した電流波形を持つインバータ出力
を得る。
テムに本発明を適用した実施例について図1及び図2に
示して説明する。尚、図1は本発明方法の実施装置例を
示す制御回路ブロック図、図2は本発明方法によるイン
バータの自立運転から通常運転へ復帰する際のフローチ
ャートを示す。
同様、直流電源11であるバッテリ付き太陽電池ユニッ
トとその直流電源11から発生した直流電力を交流変換
するインバータ12とからなる分散電源13を、系統連
系スイッチ14を介して系統電源15に連系させ、その
分散電源13又は系統電源15から選択的に負荷16に
電力を供給するようにしたものであり、本発明の特徴は
後述のインバータ12の制御にある。
生していると、その異常状態では、前記系統連系スイッ
チ14を遮断した状態でインバータ12をバッテリ又は
太陽電池ユニットの直流電源11により電圧制御方式で
制御しながら自立運転する。この電圧制御方式により自
立運転することによって、インバータ12の安定した出
力電圧でもって負荷16に電力を供給できる。一方、前
記系統電源15が復電して異常状態から正常状態へ復帰
すると、以下の方法によりインバータ12を電圧制御方
式から電流制御方式へ切り替えて自立運転から通常運転
へ移行する。系統電源15の正常状態でインバータ12
を電流制御方式により通常運転することによって、安定
した電流波形を持つインバータ出力でもって負荷16に
電力を供給できる。
御を電圧制御方式から電流制御方式へ切り替えるために
系統電圧監視回路17を付加する。この系統電圧監視回
路17は、系統電圧を検出する変圧器18及びインバー
タ出力電圧を検出する変圧器19に接続し、インバータ
出力電圧の位相・周波数及び振幅を系統電圧とそれぞれ
一致させるための位相・周波数同期回路20及び振幅調
整回路21で構成され、位相・周波数同期回路20と振
幅調整回路21の出力はAND回路22を介して系統連
系スイッチ14に送出されると共にNOT回路23,2
4を介してインバータ12に送出される。
圧及びインバータ12の出力電圧を常に監視しながら、
系統電源15に停電などの異常が発生した後、その異常
状態が解除されて復電などの正常状態に復帰すると、異
常状態が解除されて正常状態に復帰したことを検出す
る。ここで、後述するインバータ12と系統電源15と
の連系時に両者の電圧が同期していないとインバータ1
2に過電流が流れて停止してしまうため、上述した正常
状態への復帰を検出したことに基づいてインバータ12
の出力電圧の位相・周波数及び振幅を系統電圧と同期さ
せる。
位相・周波数及び振幅が系統電圧と完全に同期した時点
で、系統連系スイッチ14を閉成して分散電源13のイ
ンバータ12を系統電源15と連系させる。この時、系
統電源15との連系によりインバータ12の出力電圧に
波形歪みが発生することを未然に防止するため、系統連
系スイッチ14の閉成直後にインバータ12を停止させ
る。その上で、前記インバータ12を電圧制御方式から
電流制御方式へ切り替え再起動して通常運転を開始す
る。
常運転へ移行する際の切り替えを、図1の制御ブロック
図を参照しながら説明する。
電圧をそれぞれ変圧器18,19により常に監視しなが
ら、系統電源15が復電などの正常状態へ復帰すると、
その正常状態への復帰により系統電圧が発生するため、
その系統電圧を変圧器18により検出する。この系統電
圧の検出に基づいて、変圧器19によるインバータ12
の出力電圧の検出と共に、系統電圧監視回路17の位相
・周波数同期回路20及び振幅調整回路21により前記
インバータ12の出力電圧が系統電圧と同期しているか
否かを判別する。
・周波数又は振幅が系統電圧と同期してなければ、位相
・周波数同期回路20又は振幅調整回路21の出力が
“L”となり、これによりNOT回路23又は24の出
力が“H”となってインバータ12ではその出力電圧の
位相・周波数又は振幅を調整する。この時、前記位相・
周波数同期回路20又は振幅調整回路21の出力が
“L”であるため、AND回路22の出力が“L”とな
って系統連系スイッチ14は遮断したままである。
位相・周波数及び振幅が系統電圧と完全に同期した時点
で、位相・周波数同期回路20及び振幅調整回路21の
出力が“H”となれば、これによりAND回路22の出
力が“H”となって系統連系スイッチ14を閉成し分散
電源13のインバータ12を系統電源15と連系させ
る。この系統連系スイッチ14の閉成直後にインバータ
12を停止させ、前記インバータ12を電圧制御方式か
ら電流制御方式へ切り替えた上でそのインバータ12の
再起動により通常運転を開始する。このようにすれば、
負荷16に対して無停電で、異常発生時での自立運転か
ら正常状態での通常運転へインバータ12を支障なく移
行させることができる。
発電システムについて説明したが、本発明はこれに限定
されることなく、バッテリ又は太陽電池ユニット以外の
他の直流電源を有するシステムにも適用可能である。
電圧を系統電圧と同期させた上でインバータを系統電源
と連系させ、その後、前記インバータを電圧制御方式か
ら電流制御方式へ切り替えて通常運転を開始するように
したから、系統電源が停電などの異常状態から復電など
の正常状態へ復帰した時、その異常状態での自立運転か
ら正常状態での通常運転へのインバータの切り替えを、
負荷に対して無停電で行なうことが容易に実現できてそ
の実用的価値は大である。
ク図
通常運転へ移行する際のフローチャート
系させた太陽光発電システムを示すブロック図
Claims (1)
- 【請求項1】 直流電源から発生した直流電力を交流変
換するインバータを有し、そのインバータを系統連系ス
イッチを介して系統電源に連系させた分散電源の運転制
御方法であって、前記系統電源が異常状態から正常状態
に復帰した時、その系統電源の復帰を検出し、系統電源
の異常時に電圧制御方式による自立運転中にあるインバ
ータの出力電圧を系統電圧の位相・周波数及び振幅と同
期させた上で系統連系スイッチを閉成して前記インバー
タを系統電源と連系させ、前記系統連系スイッチの閉成
直後にインバータを停止させ、その後、前記インバータ
をその電圧制御方式から電流制御方式へ切り替えた上で
通常運転を開始するようにしたことを特徴とする分散電
源の運転制御方法。
Priority Applications (1)
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JP13476094A JP3255797B2 (ja) | 1994-06-17 | 1994-06-17 | 分散電源の運転制御方法 |
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