JPH0947040A - トランスレスインバータの直流流出補正回路 - Google Patents
トランスレスインバータの直流流出補正回路Info
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- JPH0947040A JPH0947040A JP7195397A JP19539795A JPH0947040A JP H0947040 A JPH0947040 A JP H0947040A JP 7195397 A JP7195397 A JP 7195397A JP 19539795 A JP19539795 A JP 19539795A JP H0947040 A JPH0947040 A JP H0947040A
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- current
- inverter
- component
- circuit
- current component
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Inverter Devices (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 電力系統に連係されるトランスレス方式のイ
ンバータにおいて、系統に流出する直流電流成分ΔDCを
検出して、インバータの出力電流指令値の補正を行なう
とき、直流電流成分を検出する電流検出器の温度ドリフ
トによる誤差を、オフセット調整回路を別に設けること
なく除去する。 【解決手段】 インバータの両アーム８ａ，８ｂの＋側
端の間、及び−側端の間に、夫々、温度ドリフト特性を
揃えた負方向電流検出器１１及び正方向電流検出器１２
を挿入接続し、これらの正負の成分が打ち消し合うよう
に加算合成した信号を積分し、温度ドリフトによる誤差
分を同時に相殺させながら、直流電流成分ΔDCを検出す
る。
ンバータにおいて、系統に流出する直流電流成分ΔDCを
検出して、インバータの出力電流指令値の補正を行なう
とき、直流電流成分を検出する電流検出器の温度ドリフ
トによる誤差を、オフセット調整回路を別に設けること
なく除去する。 【解決手段】 インバータの両アーム８ａ，８ｂの＋側
端の間、及び−側端の間に、夫々、温度ドリフト特性を
揃えた負方向電流検出器１１及び正方向電流検出器１２
を挿入接続し、これらの正負の成分が打ち消し合うよう
に加算合成した信号を積分し、温度ドリフトによる誤差
分を同時に相殺させながら、直流電流成分ΔDCを検出す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、太陽光発電システ
ム等として構成され、電力系統に連係されるトランスレ
ス方式のインバータに関し、特に、系統への直流電流成
分の流出を抑制する補正回路に関する。
ム等として構成され、電力系統に連係されるトランスレ
ス方式のインバータに関し、特に、系統への直流電流成
分の流出を抑制する補正回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】太陽光発電システムは、太陽電池の発生
する直流電力をインバータで交流電力に変換して、系統
に電力供給を行なう。
する直流電力をインバータで交流電力に変換して、系統
に電力供給を行なう。
【０００３】このインバータが出力トランスを有する場
合は、直流が絶縁されるため系統に直流電流成分が流出
することはない。しかし、トランスレス方式の場合は、
直流電源である太陽電池が、インバータのスイッチング
素子を介して、系統に直接に接続されるので、インバー
タの制御条件等により、交流電力系統に直流電流成分が
流出する場合がある。この直流電流成分の流出は、例え
ばインバータの定格出力電流の１％以下に抑えなければ
ならないとされている。
合は、直流が絶縁されるため系統に直流電流成分が流出
することはない。しかし、トランスレス方式の場合は、
直流電源である太陽電池が、インバータのスイッチング
素子を介して、系統に直接に接続されるので、インバー
タの制御条件等により、交流電力系統に直流電流成分が
流出する場合がある。この直流電流成分の流出は、例え
ばインバータの定格出力電流の１％以下に抑えなければ
ならないとされている。
【０００４】従来、直流電流成分の流出を抑制するため
の補正は、図４に示すような回路で行っていた。
の補正は、図４に示すような回路で行っていた。
【０００５】図４において、１はインバータ出力電流の
直流電流成分を検出する直流電流検出器で、直流電流変
成器（ＤＣＣＴ）等が使用される。２は零点調整回路
（オートマティカル・オフセット・アジャスタ）で、前
記直流検出器１の出力の温度ドリフトによる誤差を修正
する。３はＤＣ分検出回路で、修正された直流電流成分
（脈流）を積分することによって平滑化する。４はイン
バータの電流制御部で、平滑化された直流信号を受け、
インバータから流出する直流電流成分が抑制されるよう
にインバータへの電流指令値を補正する。５はＤＣ流出
保護回路で、検出された直流信号が所定の保護レベルを
超える値となったとき、インバータにゲートブロック信
号ＧＢを供給して、インバータの運転を停止する。
直流電流成分を検出する直流電流検出器で、直流電流変
成器（ＤＣＣＴ）等が使用される。２は零点調整回路
（オートマティカル・オフセット・アジャスタ）で、前
記直流検出器１の出力の温度ドリフトによる誤差を修正
する。３はＤＣ分検出回路で、修正された直流電流成分
（脈流）を積分することによって平滑化する。４はイン
バータの電流制御部で、平滑化された直流信号を受け、
インバータから流出する直流電流成分が抑制されるよう
にインバータへの電流指令値を補正する。５はＤＣ流出
保護回路で、検出された直流信号が所定の保護レベルを
超える値となったとき、インバータにゲートブロック信
号ＧＢを供給して、インバータの運転を停止する。
【０００６】この直流分流出の補正回路６は、検出され
た直流電流成分の大きさだけ、インバータへの電流指令
値（出力電流波形となる正弦波）を＋方向又は−方向へ
シフトし、これによって系統に流出する直流電流成分を
抑制する。
た直流電流成分の大きさだけ、インバータへの電流指令
値（出力電流波形となる正弦波）を＋方向又は−方向へ
シフトし、これによって系統に流出する直流電流成分を
抑制する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上記図６の直流分流出
の補正回路６における直流電流成分の検出レベルは、必
要な補正精度を得るため、インバータの定格出力電流の
１％以下であることが要求される。
の補正回路６における直流電流成分の検出レベルは、必
要な補正精度を得るため、インバータの定格出力電流の
１％以下であることが要求される。
【０００８】これに対して、直流電流検出器１（ＤＣＣ
Ｔ）のオフセット値は無視できない大きさを持ち、しか
もこのオフセット値は、温度ドリフトによって大きく変
化する。この事情は、高精度な直流検出器においても同
様である。
Ｔ）のオフセット値は無視できない大きさを持ち、しか
もこのオフセット値は、温度ドリフトによって大きく変
化する。この事情は、高精度な直流検出器においても同
様である。
【０００９】このため、周囲温度に応じて自動的にオフ
セット調整を行なう零点調整回路２を設けているが、こ
の回路は、使用する直流電流検出器１の温度特性に適合
するように、前調整する必要があり、設備コスト上問題
があった。
セット調整を行なう零点調整回路２を設けているが、こ
の回路は、使用する直流電流検出器１の温度特性に適合
するように、前調整する必要があり、設備コスト上問題
があった。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、直流電力を交
流電力に変換し電力系統に給電するトランスレス方式の
インバータにおける直流流出補正回路として、
流電力に変換し電力系統に給電するトランスレス方式の
インバータにおける直流流出補正回路として、
【００１１】インバータの両アームの＋側端の間、及び
−側端の間に、夫々、挿入接続される温度ドリフト特性
を揃えた負方向電流検出器及び正方向電流検出器と、
−側端の間に、夫々、挿入接続される温度ドリフト特性
を揃えた負方向電流検出器及び正方向電流検出器と、
【００１２】各電流検出器の出力の合成値を積分して、
インバータから系統に流出する直流電流成分を検出する
ＤＣ分検出回路と、
インバータから系統に流出する直流電流成分を検出する
ＤＣ分検出回路と、
【００１３】上記ＤＣ分検出回路の検出値に基づいて、
この直流電流成分が抑制されるようにインバータの出力
電流指令値に補正を加えるインバータの電流制御部とを
具備したものを提供する。
この直流電流成分が抑制されるようにインバータの出力
電流指令値に補正を加えるインバータの電流制御部とを
具備したものを提供する。
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明の一実施例を示す図１にお
いて、７は太陽電池等の直流電源、８は直流電源から受
けた直流電力を交流に変換し、系統に出力するインバー
タのブリッジ回路、９は電力系統を示す。
いて、７は太陽電池等の直流電源、８は直流電源から受
けた直流電力を交流に変換し、系統に出力するインバー
タのブリッジ回路、９は電力系統を示す。
【００１５】上記インバータのブリッジ回路８は、４個
のスイッチング素子１０，１０，…をブリッジ接続した
もので、このブリッジ回路８の両アーム８ａ，８ｂの＋
側の端部間と−側の端部間には、負方向電流検出器１１
（ＤＣＣＴ１）と正方向電流検出器１２（ＤＣＣＴ２）
が挿入接続されている。これらの電流検出器１１，１２
は、例えば電流変成器を介して、直流電流成分の検出を
行なうもので、図２(a)(b)に示すようにインバータ出力
の負の半周期と正の半周期に対応する半波を出力する。
これらの電流検出器１１，１２は、後述する理由により
温度ドリフト特性が一致するものを使用する。
のスイッチング素子１０，１０，…をブリッジ接続した
もので、このブリッジ回路８の両アーム８ａ，８ｂの＋
側の端部間と−側の端部間には、負方向電流検出器１１
（ＤＣＣＴ１）と正方向電流検出器１２（ＤＣＣＴ２）
が挿入接続されている。これらの電流検出器１１，１２
は、例えば電流変成器を介して、直流電流成分の検出を
行なうもので、図２(a)(b)に示すようにインバータ出力
の負の半周期と正の半周期に対応する半波を出力する。
これらの電流検出器１１，１２は、後述する理由により
温度ドリフト特性が一致するものを使用する。
【００１６】１３は加算器で、各電流検出器１１，１２
の各出力を加算して（負方向電流検出器１１のものは反
転する。）、図２(c) に示すような合成波形を作る。
の各出力を加算して（負方向電流検出器１１のものは反
転する。）、図２(c) に示すような合成波形を作る。
【００１７】１４はＤＣ分検出回路で、この合成波形を
積分して平滑化された直流信号ΔDCを出力する。この出
力は、正負の成分の相殺により、一方の極性への偏りと
して直流電流成分を表す（図２(d)）。また、上記加算
合成により、各電流検出器１１，１２の持つ温度ドリフ
トも相殺し合うので、温度ドリフト特性が一致するもの
を使用することによって、温度ドリフトに影響されない
で直流電流成分を検出できる。
積分して平滑化された直流信号ΔDCを出力する。この出
力は、正負の成分の相殺により、一方の極性への偏りと
して直流電流成分を表す（図２(d)）。また、上記加算
合成により、各電流検出器１１，１２の持つ温度ドリフ
トも相殺し合うので、温度ドリフト特性が一致するもの
を使用することによって、温度ドリフトに影響されない
で直流電流成分を検出できる。
【００１８】１５はＤＣ電圧指令値の作成回路で、設定
電圧Ｖrefから直流電源７の電圧ＶD Cを減算した値を出
力する。これは、直流電源７の電圧ＶDCが高いときはＤ
Ｃ電圧指令値ＶCを小さくすることにより供給電力量の
一定化を図るものである。このＤＣ電圧指令値ＶCは、
ＤＣ電圧制御部１６によって、制御可能範囲から外れな
いように制限されて出力される。
電圧Ｖrefから直流電源７の電圧ＶD Cを減算した値を出
力する。これは、直流電源７の電圧ＶDCが高いときはＤ
Ｃ電圧指令値ＶCを小さくすることにより供給電力量の
一定化を図るものである。このＤＣ電圧指令値ＶCは、
ＤＣ電圧制御部１６によって、制御可能範囲から外れな
いように制限されて出力される。
【００１９】１７は乗算器で、基準波作成回路１８で作
成された系統電圧ＶACに同期した基準正弦波ＶSに、Ｄ
Ｃ電圧指令値ＶCを乗算して、電流指令値ＩCを出力す
る。
成された系統電圧ＶACに同期した基準正弦波ＶSに、Ｄ
Ｃ電圧指令値ＶCを乗算して、電流指令値ＩCを出力す
る。
【００２０】１９はインバータの電流制御部で、加算器
１９ａによって、前記ＤＣ分検出回路１４で検出された
直流電流成分ΔDCを減算値として、電流指令値ＩCを補
正し、この加算器１９ａの出力する補正された電流指令
値ＩC'に従って、ＰＷＭ制御部１９ｂでインバータのブ
リッジ回路８の各スイッチング素子１０，１０，…のゲ
ートパルスを作成する。
１９ａによって、前記ＤＣ分検出回路１４で検出された
直流電流成分ΔDCを減算値として、電流指令値ＩCを補
正し、この加算器１９ａの出力する補正された電流指令
値ＩC'に従って、ＰＷＭ制御部１９ｂでインバータのブ
リッジ回路８の各スイッチング素子１０，１０，…のゲ
ートパルスを作成する。
【００２１】これはＰＷＭ制御を行なうもので、具体的
には、電流指令値ＩC′を正の期間と負の期間に分け
て、夫々、定周期のノコギリ波と比較し、電流指令値Ｉ
C′の絶対値が大きい程、導通時間の長いゲートパルス
を作成する。これによって作られたゲートパルスは、Ｐ
ＷＭパルス生成部２０でパルス増幅されて、対応するス
イッチング素子１０，１０，…に分配供給され、インバ
ータに、補正された電流指令値ＩC′に従う電流を出力
させる。
には、電流指令値ＩC′を正の期間と負の期間に分け
て、夫々、定周期のノコギリ波と比較し、電流指令値Ｉ
C′の絶対値が大きい程、導通時間の長いゲートパルス
を作成する。これによって作られたゲートパルスは、Ｐ
ＷＭパルス生成部２０でパルス増幅されて、対応するス
イッチング素子１０，１０，…に分配供給され、インバ
ータに、補正された電流指令値ＩC′に従う電流を出力
させる。
【００２２】２１はＤＣ分流出保護回路で、ＤＣ分検出
回路１４で検出された直流電流成分ΔDCを所定の保護レ
ベルと比較し、保護レベルを越えたときＰＷＭパルス生
成部２０に、ゲートブロック信号ＧＢを送ってインバー
タを停止させる。これを直流電流成分ΔDCの信号波形の
変動に対して示すと図３のようになる。通常の使用状態
では、フィードバック制御によって直流電流成分ΔDCを
０にしようとする上記補正が常に行われるので、積分回
路であるＤＣ分検出回路１４の出力が保護レベルを超え
るような値にまで達することはなく、このＤＣ分流出保
護回路２１は、非常時の安全回路として機能する。
回路１４で検出された直流電流成分ΔDCを所定の保護レ
ベルと比較し、保護レベルを越えたときＰＷＭパルス生
成部２０に、ゲートブロック信号ＧＢを送ってインバー
タを停止させる。これを直流電流成分ΔDCの信号波形の
変動に対して示すと図３のようになる。通常の使用状態
では、フィードバック制御によって直流電流成分ΔDCを
０にしようとする上記補正が常に行われるので、積分回
路であるＤＣ分検出回路１４の出力が保護レベルを超え
るような値にまで達することはなく、このＤＣ分流出保
護回路２１は、非常時の安全回路として機能する。
【００２３】上記構成において、インバータは、ＤＣ電
圧制御部１６から出力されるＤＣ電圧指令値ＶCと系統
電圧ＶACに同期した基準正弦波ＶSを乗算して得た電流
指令値ＩCに従う電流を、ＰＷＭ制御によって系統に出
力する。
圧制御部１６から出力されるＤＣ電圧指令値ＶCと系統
電圧ＶACに同期した基準正弦波ＶSを乗算して得た電流
指令値ＩCに従う電流を、ＰＷＭ制御によって系統に出
力する。
【００２４】このとき、負方向電流検出器１１と正方向
電流検出器１２の出力の合成値を積分して得た直流電流
成分ΔDCを減算値として、電流指令値ＩCに補正を加え
ることで、電流指令値ＩCを＋側又は−側にシフトさ
せ、直流電流成分ΔDCを抑制する。
電流検出器１２の出力の合成値を積分して得た直流電流
成分ΔDCを減算値として、電流指令値ＩCに補正を加え
ることで、電流指令値ＩCを＋側又は−側にシフトさ
せ、直流電流成分ΔDCを抑制する。
【００２５】特に、直流電流成分ＶDCの検出を、温度ド
リフト特性を揃えた負方向電流検出器１１と正方向電流
検出器１２の出力の合成値を積分することによって行な
うので、直流電流成分ΔDCの検出と同時に、温度ドリフ
トを同時に消去できる。このため、図４に示したような
自動零点調整回路を用いる必要がなく、電流検出値が小
さい場合であっても、高精度に直流電流成分の流出をな
くす補正を行える。
リフト特性を揃えた負方向電流検出器１１と正方向電流
検出器１２の出力の合成値を積分することによって行な
うので、直流電流成分ΔDCの検出と同時に、温度ドリフ
トを同時に消去できる。このため、図４に示したような
自動零点調整回路を用いる必要がなく、電流検出値が小
さい場合であっても、高精度に直流電流成分の流出をな
くす補正を行える。
【００２６】なお、上記電流検出器１１，１２の温度ド
リフト特性を一致させるには、例えば、電流検出器のＣ
Ｔの定格、型式、製造ロットナンバーを合わせると、オ
フセットの差が極めて小さいものが得られるので、これ
を利用する。さらに、組み合わせる前に、夫々の特性を
調べ、よりオフセットの差が小さい組み合わせを選ぶこ
ともできる。
リフト特性を一致させるには、例えば、電流検出器のＣ
Ｔの定格、型式、製造ロットナンバーを合わせると、オ
フセットの差が極めて小さいものが得られるので、これ
を利用する。さらに、組み合わせる前に、夫々の特性を
調べ、よりオフセットの差が小さい組み合わせを選ぶこ
ともできる。
【００２７】
【発明の効果】本発明の直流流出補正回路は、温度ドリ
フト特性を揃えた負の電流検出器１１と正の電流検出器
１２の出力を加算合成した信号を積分することによっ
て、直流電流成分ＶDCを検出するので、温度ドリフトに
よるオフセット誤差が同時に相殺され、検出される直流
電流成分が小さな値のものであっても高精度が保て、総
合的なオフセット調整を行なう零点調整回路が不要にな
り、コストダウンが可能となる。
フト特性を揃えた負の電流検出器１１と正の電流検出器
１２の出力を加算合成した信号を積分することによっ
て、直流電流成分ＶDCを検出するので、温度ドリフトに
よるオフセット誤差が同時に相殺され、検出される直流
電流成分が小さな値のものであっても高精度が保て、総
合的なオフセット調整を行なう零点調整回路が不要にな
り、コストダウンが可能となる。
【図１】本発明のトランスレスインバータの直流流出補
正回路の構成例を示すブロック図
正回路の構成例を示すブロック図
【図２】図１の回路における直流電流成分ΔDCを検出す
る原理を説明する波形図
る原理を説明する波形図
【図３】ＤＣ流出保護回路の動作条件を説明する波形図
【図４】従来の直流分流出の補正回路の構成を示すブロ
ック図
ック図
７ 直流電源（太陽電池） ８ インバータのブリッジ回路 ９ 電力系統 １０ スイッチング素子 １１ 負方向の電流検出器 １２ 正方向の電流検出器 １３ 加算器 １４ ＤＣ分検出回路 １９ インバータの電流制御部 ２０ ＰＷＭパルス生成部 ΔDC 系統に流出した直流電流成分の検出値 ＩC 電流指令値 ＩC′ 補正された電流指令値
Claims (1)
- 【請求項１】 直流電力を交流電力に変換し電力系統に
給電するトランスレス方式のインバータにおいて、 インバータの両アームの＋側端の間、及び−側端の間
に、夫々、挿入接続される温度ドリフト特性を揃えた負
方向電流検出器及び正方向電流検出器と、 各電流検出器の出力の合成値を積分して、インバータか
ら系統に流出する直流電流成分を検出するＤＣ分検出回
路と、 上記ＤＣ分検出回路の検出値に基づいて、この直流電流
成分が抑制されるようにインバータの出力電流指令値に
補正を加えるインバータの電流制御部とを具備したこと
を特徴とするトランスレスインバータの直流流出補正回
路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7195397A JPH0947040A (ja) | 1995-07-31 | 1995-07-31 | トランスレスインバータの直流流出補正回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7195397A JPH0947040A (ja) | 1995-07-31 | 1995-07-31 | トランスレスインバータの直流流出補正回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0947040A true JPH0947040A (ja) | 1997-02-14 |
Family
ID=16340461
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7195397A Withdrawn JPH0947040A (ja) | 1995-07-31 | 1995-07-31 | トランスレスインバータの直流流出補正回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0947040A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6154379A (en) * | 1998-07-16 | 2000-11-28 | Tdk Corporation | Electric power conversion device |
| WO2005029691A1 (en) * | 2003-09-19 | 2005-03-31 | Ebara Densan Ltd. | Circuit and system for detecting dc component in inverter device for grid-connection |
| JP2007221916A (ja) * | 2006-02-16 | 2007-08-30 | Nihon Inverter Corp | インバータ制御装置 |
| JP2012039813A (ja) * | 2010-08-10 | 2012-02-23 | Mitsubishi Electric Corp | 系統連系インバータ装置 |
| JP2017028791A (ja) * | 2015-07-17 | 2017-02-02 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | 電力変換装置 |
-
1995
- 1995-07-31 JP JP7195397A patent/JPH0947040A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6154379A (en) * | 1998-07-16 | 2000-11-28 | Tdk Corporation | Electric power conversion device |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20021001 |