JPH1014128A - 系統連系電源システム及び電源システム - Google Patents
系統連系電源システム及び電源システムInfo
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- JPH1014128A JPH1014128A JP8162809A JP16280996A JPH1014128A JP H1014128 A JPH1014128 A JP H1014128A JP 8162809 A JP8162809 A JP 8162809A JP 16280996 A JP16280996 A JP 16280996A JP H1014128 A JPH1014128 A JP H1014128A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
Landscapes
- Photovoltaic Devices (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】商用電力系統とインバータとの連系が解除され
たときに、インバータが独立して運転することを可能と
し、太陽電池の発電電力を有効利用することのできる系
統連系電源システム及び電源システムを提供することを
目的とする。 【解決手段】太陽電池の出力する直流電力を交流電力に
変換する電圧検出電流制御方式のインバータ５が配電線
に接続され、配電線と商用電力系統とが開閉器を介して
接続されることによってインバータ５と商用電力系統と
の連系が行われるように構成された系統連系電源システ
ム１であって、連系が解除されたときに配電線３ａに商
用電力系統と同種の電圧及び周波数の信号を供給する基
準信号供給部６１と、インバータ５に対して、それぞれ
の出力する出力電圧又は出力電流を制御するための指令
信号を与える統括制御部６４と、が設けられてなる。
たときに、インバータが独立して運転することを可能と
し、太陽電池の発電電力を有効利用することのできる系
統連系電源システム及び電源システムを提供することを
目的とする。 【解決手段】太陽電池の出力する直流電力を交流電力に
変換する電圧検出電流制御方式のインバータ５が配電線
に接続され、配電線と商用電力系統とが開閉器を介して
接続されることによってインバータ５と商用電力系統と
の連系が行われるように構成された系統連系電源システ
ム１であって、連系が解除されたときに配電線３ａに商
用電力系統と同種の電圧及び周波数の信号を供給する基
準信号供給部６１と、インバータ５に対して、それぞれ
の出力する出力電圧又は出力電流を制御するための指令
信号を与える統括制御部６４と、が設けられてなる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、太陽電池及び電圧
検出電流制御方式のインバータと単相３線式の配電線と
を接続してなる系統連系電源システム及び電源システム
に関し、特に連系が解除されたときにインバータを独立
運転するようにした電源システムに関する。
検出電流制御方式のインバータと単相３線式の配電線と
を接続してなる系統連系電源システム及び電源システム
に関し、特に連系が解除されたときにインバータを独立
運転するようにした電源システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年において、太陽電池をインバータ装
置を介して単相３線式の商用電力系統と連系し、太陽電
池の発電電力を家電製品などの負荷に供給する系統連系
電源システムが実用化されている（特開平５−３０８７
８０号）。
置を介して単相３線式の商用電力系統と連系し、太陽電
池の発電電力を家電製品などの負荷に供給する系統連系
電源システムが実用化されている（特開平５−３０８７
８０号）。
【０００３】例えば、約３０Ｖの直流電圧を出力する太
陽電池モジュールを６枚直列にして１８０Ｖとし、これ
を入力電圧とするインバータ装置によってＡＣ１００Ｖ
の単相交流電力に変換し、単相３線式の配電線のＲ相又
はＴ相に連系接続する。
陽電池モジュールを６枚直列にして１８０Ｖとし、これ
を入力電圧とするインバータ装置によってＡＣ１００Ｖ
の単相交流電力に変換し、単相３線式の配電線のＲ相又
はＴ相に連系接続する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来の系統連系電源シ
ステムでは、商用電力系統に異常又は停電が生じたとき
に、インバータ装置を商用電力系統から解列させるため
の連系保護装置が設けられている。連系保護装置は停電
又は異常を速やかに検出し、規定された時間内に開閉器
を開いてインバータ装置を商用電力系統から切り離し、
同時にインバータ装置の運転を停止する。
ステムでは、商用電力系統に異常又は停電が生じたとき
に、インバータ装置を商用電力系統から解列させるため
の連系保護装置が設けられている。連系保護装置は停電
又は異常を速やかに検出し、規定された時間内に開閉器
を開いてインバータ装置を商用電力系統から切り離し、
同時にインバータ装置の運転を停止する。
【０００５】したがって、異常又は停電が生じたときに
は、太陽電池の発電電力が利用されなくなり、太陽光の
有効利用という点で問題があった。本発明は、上述の問
題に鑑みてなされたもので、商用電力系統とインバータ
との連系が解除されたときに、インバータが独立して運
転することを可能とし、太陽電池の発電電力を有効利用
することのできる系統連系電源システム及び電源システ
ムを提供することを目的とする。
は、太陽電池の発電電力が利用されなくなり、太陽光の
有効利用という点で問題があった。本発明は、上述の問
題に鑑みてなされたもので、商用電力系統とインバータ
との連系が解除されたときに、インバータが独立して運
転することを可能とし、太陽電池の発電電力を有効利用
することのできる系統連系電源システム及び電源システ
ムを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係るシ
ステムは、太陽電池の出力する直流電力を交流電力に変
換する電圧検出電流制御方式の複数個のインバータが配
電線に接続され、前記配電線と商用電力系統とが開閉器
を介して接続されることによって前記インバータと前記
商用電力系統との連系が行われるように構成された系統
連系電源システムであって、前記開閉器によって前記連
系が解除されたときに、前記配電線に前記商用電力系統
と同種の電圧及び周波数の信号を供給する基準信号供給
部と、前記各インバータに対して、それぞれの出力する
出力電圧又は出力電流を制御するための指令信号を与え
る統括制御部と、が設けられてなる。
ステムは、太陽電池の出力する直流電力を交流電力に変
換する電圧検出電流制御方式の複数個のインバータが配
電線に接続され、前記配電線と商用電力系統とが開閉器
を介して接続されることによって前記インバータと前記
商用電力系統との連系が行われるように構成された系統
連系電源システムであって、前記開閉器によって前記連
系が解除されたときに、前記配電線に前記商用電力系統
と同種の電圧及び周波数の信号を供給する基準信号供給
部と、前記各インバータに対して、それぞれの出力する
出力電圧又は出力電流を制御するための指令信号を与え
る統括制御部と、が設けられてなる。
【０００７】請求項２の発明に係るシステムは、前記開
閉器によって前記連系が解除されたときに前記配電線に
前記商用電力系統と同種の電圧及び周波数の信号を供給
する基準信号供給部と、二次電池と、少なくとも前記連
系が解除されたときに前記二次電池を充電するよう、前
記配電線に接続された充電器と、前記連系が解除された
ときに、前記各インバータに対して、それぞれの出力す
る出力電流を制御するための指令信号を与える統括制御
部と、が設けられてなる。
閉器によって前記連系が解除されたときに前記配電線に
前記商用電力系統と同種の電圧及び周波数の信号を供給
する基準信号供給部と、二次電池と、少なくとも前記連
系が解除されたときに前記二次電池を充電するよう、前
記配電線に接続された充電器と、前記連系が解除された
ときに、前記各インバータに対して、それぞれの出力す
る出力電流を制御するための指令信号を与える統括制御
部と、が設けられてなる。
【０００８】請求項３の発明に係るシステムでは、前記
統括制御部は、前記充電器に入力される入力電流及び入
力電圧を検出し、前記入力電圧が所定値を越えないよう
に制御するための前記指令信号を出力するように構成さ
れる。
統括制御部は、前記充電器に入力される入力電流及び入
力電圧を検出し、前記入力電圧が所定値を越えないよう
に制御するための前記指令信号を出力するように構成さ
れる。
【０００９】請求項４の発明に係るシステムでは、前記
統括制御部は、前記前記二次電池への充電電流を検出
し、前記充電電流が適正値を越えないように制御するた
めの前記指令信号を出力するように構成される。
統括制御部は、前記前記二次電池への充電電流を検出
し、前記充電電流が適正値を越えないように制御するた
めの前記指令信号を出力するように構成される。
【００１０】請求項５の発明に係るシステムでは、前記
二次電池を入力電源とする第２のインバータが設けられ
てなる。請求項６の発明に係るシステムは、太陽電池の
出力する直流電力を交流電力に変換する電圧検出電流制
御方式の複数個のインバータと、 前記インバータに基
準となる電圧及び周波数の信号を供給する基準信号供給
部と、二次電池と、前記インバータの出力によって前記
二次電池を充電するための充電器と、前記各インバータ
に対して、それぞれの出力する出力電流を制御するため
の指令信号を与える統括制御部と、が設けられてなる。
二次電池を入力電源とする第２のインバータが設けられ
てなる。請求項６の発明に係るシステムは、太陽電池の
出力する直流電力を交流電力に変換する電圧検出電流制
御方式の複数個のインバータと、 前記インバータに基
準となる電圧及び周波数の信号を供給する基準信号供給
部と、二次電池と、前記インバータの出力によって前記
二次電池を充電するための充電器と、前記各インバータ
に対して、それぞれの出力する出力電流を制御するため
の指令信号を与える統括制御部と、が設けられてなる。
【００１１】基準信号供給部は、商用電力系統と同種の
電圧及び周波数の信号を、配電線を介してインバータに
供給する。例えば、インバータが単相３線式のＲ相又は
Ｔ相に出力するものである場合には、単相５０／６０Ｈ
ｚの１００Ｖを供給する。インバータは、基準信号供給
部から供給された基準信号を検出し、それと同じ周波数
の電流を出力する。
電圧及び周波数の信号を、配電線を介してインバータに
供給する。例えば、インバータが単相３線式のＲ相又は
Ｔ相に出力するものである場合には、単相５０／６０Ｈ
ｚの１００Ｖを供給する。インバータは、基準信号供給
部から供給された基準信号を検出し、それと同じ周波数
の電流を出力する。
【００１２】統括制御部は、充電器が二次電池を過充電
することなく充電するように、インバータの出力電流又
は出力電圧を制御する。例えば、充電によって二次電池
の端子電圧が上昇した場合には、インバータの出力電流
を減少させるように指令信号を与える。また、充電器へ
の入力電圧が許容値を越えないように、インバータの出
力電流を制御するための指令信号を与える。
することなく充電するように、インバータの出力電流又
は出力電圧を制御する。例えば、充電によって二次電池
の端子電圧が上昇した場合には、インバータの出力電流
を減少させるように指令信号を与える。また、充電器へ
の入力電圧が許容値を越えないように、インバータの出
力電流を制御するための指令信号を与える。
【００１３】第２のインバータは、二次電池を電源とし
て動作し、例えば商用交流電力を出力する。二次電池と
して、例えば燃料電池、蓄電池などが用いられる。
て動作し、例えば商用交流電力を出力する。二次電池と
して、例えば燃料電池、蓄電池などが用いられる。
【００１４】
【発明の実施の形態】図１は本発明に係る系統連系電源
システム１の回路を示すブロック図、図２はＡＣモジュ
ール５の概観図、図３はＡＣモジュール５の回路を示す
ブロック図、図４はＡＣモジュール５の接続状態を説明
するためのブロック図、図５はＡＣモジュール５の接続
状態を説明するための図、図６はＡＣモジュール５の配
置状態を示す図である。
システム１の回路を示すブロック図、図２はＡＣモジュ
ール５の概観図、図３はＡＣモジュール５の回路を示す
ブロック図、図４はＡＣモジュール５の接続状態を説明
するためのブロック図、図５はＡＣモジュール５の接続
状態を説明するための図、図６はＡＣモジュール５の配
置状態を示す図である。
【００１５】図１において、系統連系電源システム１
は、商用電力系統の一形態である単相３線式の配電線
３、連系保護装置４、ＡＣモジュール５ａ，５ｂ，５ｃ
…、独立運転制御装置６、及びパーソナルコンピュータ
７から構成されている。ＡＣモジュール５ａ，５ｂ，５
ｃ…の全部又は一部をＡＣモジュール５と記載すること
がある。
は、商用電力系統の一形態である単相３線式の配電線
３、連系保護装置４、ＡＣモジュール５ａ，５ｂ，５ｃ
…、独立運転制御装置６、及びパーソナルコンピュータ
７から構成されている。ＡＣモジュール５ａ，５ｂ，５
ｃ…の全部又は一部をＡＣモジュール５と記載すること
がある。
【００１６】配電線３は、２つの電圧線Ｒ，Ｔ及び１つ
の中性線Ｎで構成されるＲ相とＴ相とからなる。Ｒ相及
びＴ相はいずれも単相ＡＣ１００Ｖであり、電圧線Ｒ，
Ｔの間は単相ＡＣ２００Ｖである。
の中性線Ｎで構成されるＲ相とＴ相とからなる。Ｒ相及
びＴ相はいずれも単相ＡＣ１００Ｖであり、電圧線Ｒ，
Ｔの間は単相ＡＣ２００Ｖである。
【００１７】連系保護装置４は、開閉器１１、系統異常
検出回路１２、及び連系制御回路１３などからなる。開
閉器１１は、系統異常検出回路１２からの信号に応じて
閉じ又は開き、ＡＣモジュール５と配電線３とを接続し
て連系状態とし、又は切り離して解列状態とする。
検出回路１２、及び連系制御回路１３などからなる。開
閉器１１は、系統異常検出回路１２からの信号に応じて
閉じ又は開き、ＡＣモジュール５と配電線３とを接続し
て連系状態とし、又は切り離して解列状態とする。
【００１８】系統異常検出回路１２は、ＯＶＲ／ＵＶ
Ｒ、ＯＦＲ／ＵＦＲを備え、商用電力系統の電圧及び周
波数の異常の有無を監視し、それらの異常が検出された
場合には開閉器１１を開くための信号を出力する。系統
異常検出回路１２は、また、受動方式及び能動方式の単
独運転防止機能を備え、商用電力系統の停電などによっ
てＡＣモジュール５が単独運転状態となったときにそれ
を検出し、開閉器１１を開く信号を出力する。
Ｒ、ＯＦＲ／ＵＦＲを備え、商用電力系統の電圧及び周
波数の異常の有無を監視し、それらの異常が検出された
場合には開閉器１１を開くための信号を出力する。系統
異常検出回路１２は、また、受動方式及び能動方式の単
独運転防止機能を備え、商用電力系統の停電などによっ
てＡＣモジュール５が単独運転状態となったときにそれ
を検出し、開閉器１１を開く信号を出力する。
【００１９】連系制御回路１３は、連系保護装置４の全
体の制御を行う。連系制御回路１３は、ＲＳ−２３２Ｃ
のインタフェースによる通信機能を備える。連系制御回
路１３は、系統異常検出回路１２が異常を検出して開閉
器１１を開いたときには、総てのＡＣモジュール５に対
してゲートブロック指令信号を出力し、それらの運転を
停止させる。開閉器１１の状態を示す開閉状態信号ＳＫ
を受信し、独立運転制御装置６に対して出力する。連系
制御回路１３は、各ＡＣモジュール５からそれぞれの発
電状態及び運転状態の情報を受信する。
体の制御を行う。連系制御回路１３は、ＲＳ−２３２Ｃ
のインタフェースによる通信機能を備える。連系制御回
路１３は、系統異常検出回路１２が異常を検出して開閉
器１１を開いたときには、総てのＡＣモジュール５に対
してゲートブロック指令信号を出力し、それらの運転を
停止させる。開閉器１１の状態を示す開閉状態信号ＳＫ
を受信し、独立運転制御装置６に対して出力する。連系
制御回路１３は、各ＡＣモジュール５からそれぞれの発
電状態及び運転状態の情報を受信する。
【００２０】連系制御回路１３はパーソナルコンピュー
タ７との間で通信を行う。パーソナルコンピュータ７で
は、連系保護装置４からの情報を受信することによっ
て、各ＡＣモジュール５の発電状態又は故障有無の検知
などのモニタリングが行われる。
タ７との間で通信を行う。パーソナルコンピュータ７で
は、連系保護装置４からの情報を受信することによっ
て、各ＡＣモジュール５の発電状態又は故障有無の検知
などのモニタリングが行われる。
【００２１】ＡＣモジュール５は、図２に示すように、
１枚の太陽電池モジュールＰＶＭと１つのインバータユ
ニットＶＴＵとを一体化して構成される。１枚の太陽電
池モジュールＰＶＭは約３０Ｖの直流電圧を出力する。
インバータユニットＶＴＵは、太陽電池モジュールＰＶ
Ｍの出力をＤＣ／ＤＣコンバータ（コンバータ回路２
１）で１８０Ｖ程度の直流に変換した後、電圧形電流制
御方式のインバータ（インバータ回路２３）によって５
０／６０Ｈｚの交流電力に変換する。
１枚の太陽電池モジュールＰＶＭと１つのインバータユ
ニットＶＴＵとを一体化して構成される。１枚の太陽電
池モジュールＰＶＭは約３０Ｖの直流電圧を出力する。
インバータユニットＶＴＵは、太陽電池モジュールＰＶ
Ｍの出力をＤＣ／ＤＣコンバータ（コンバータ回路２
１）で１８０Ｖ程度の直流に変換した後、電圧形電流制
御方式のインバータ（インバータ回路２３）によって５
０／６０Ｈｚの交流電力に変換する。
【００２２】このように構成される多数のＡＣモジュー
ル５を、配電線３ａのＲ相又はＴ相に互いに同じ個数ず
つ接続し、商用電力系統との連系を図る。各ＡＣモジュ
ール５は、例えば図６に示されるように配置され、屋外
に設置される。このような連系システムでは次の利点を
有する。 （１）太陽電池モジュールＰＶＭの１枚１枚が各々の条
件に応じた発電を行うため、各太陽電池モジュールＰＶ
Ｍに対する方位、影、温度などの環境条件の差異による
影響を最小限に抑えることができ、各太陽電池モジュー
ルＰＶＭに対してＭＰＰＴ制御（最適動作点追尾制御）
を行うことができてシステム全体の効率が向上する。 （２）Ｒ相又はＴ相について複数の太陽電池モジュール
ＰＶＭを並列接続することによりシステムの構築が可能
であるので、設置スペース全面の有効利用が図れるとと
もに、設計施工が容易である。 （３）１個のＡＣモジュール５の出力が１００Ｗ程度と
小さいので、ＡＣモジュール５の個数を増減することに
よって、１００Ｗ程度の小規模のシステムから数ＫＷ程
度の中規模のシステムまで容易に対応可能である。配電
線３のＲ相とＴ相との間で相平衡を保つためには基本的
に偶数個のＡＣモジュール５が必要であるが、奇数個の
場合であっても不平衡は最大で１００Ｗであり実用上ほ
とんど無視できる範囲となる。 （４）直流回路がないので逆流防止ダイオードなどが不
要であり、それによる直流損失がない。また、配線の工
事は交流回路のみであり、通常の屋内配線工事によって
行える。 （５）インバータユニットＶＴＵの使用個数が増大し、
例えば３ＫＷのインバータ装置の場合と比較して使用個
数が１０倍以上になるので、量産効果によるコストダウ
ンが図られる。 （６）ＡＣモジュール５には自己保護機能のみを内蔵
し、制御が複雑で高度な連系保護機能及び独立運転制御
機能を内蔵しないので、ＡＣモジュール５の回路構成が
簡単となり、部品点数の減少による低コスト化と高信頼
性化を図ることができる。 （７）ＡＣモジュール５の主要回路を厚膜ＩＣなどによ
ってＩＣ化し、小型化を図ることができる。 （８）インバータユニットＶＴＵの出力電圧が１００Ｖ
となり、配電線３の電圧線間に接続する場合（出力電圧
が２００Ｖ）と比較して２分の１であるため、インバー
タユニットＶＴＵの総合変換効率が高い。
ル５を、配電線３ａのＲ相又はＴ相に互いに同じ個数ず
つ接続し、商用電力系統との連系を図る。各ＡＣモジュ
ール５は、例えば図６に示されるように配置され、屋外
に設置される。このような連系システムでは次の利点を
有する。 （１）太陽電池モジュールＰＶＭの１枚１枚が各々の条
件に応じた発電を行うため、各太陽電池モジュールＰＶ
Ｍに対する方位、影、温度などの環境条件の差異による
影響を最小限に抑えることができ、各太陽電池モジュー
ルＰＶＭに対してＭＰＰＴ制御（最適動作点追尾制御）
を行うことができてシステム全体の効率が向上する。 （２）Ｒ相又はＴ相について複数の太陽電池モジュール
ＰＶＭを並列接続することによりシステムの構築が可能
であるので、設置スペース全面の有効利用が図れるとと
もに、設計施工が容易である。 （３）１個のＡＣモジュール５の出力が１００Ｗ程度と
小さいので、ＡＣモジュール５の個数を増減することに
よって、１００Ｗ程度の小規模のシステムから数ＫＷ程
度の中規模のシステムまで容易に対応可能である。配電
線３のＲ相とＴ相との間で相平衡を保つためには基本的
に偶数個のＡＣモジュール５が必要であるが、奇数個の
場合であっても不平衡は最大で１００Ｗであり実用上ほ
とんど無視できる範囲となる。 （４）直流回路がないので逆流防止ダイオードなどが不
要であり、それによる直流損失がない。また、配線の工
事は交流回路のみであり、通常の屋内配線工事によって
行える。 （５）インバータユニットＶＴＵの使用個数が増大し、
例えば３ＫＷのインバータ装置の場合と比較して使用個
数が１０倍以上になるので、量産効果によるコストダウ
ンが図られる。 （６）ＡＣモジュール５には自己保護機能のみを内蔵
し、制御が複雑で高度な連系保護機能及び独立運転制御
機能を内蔵しないので、ＡＣモジュール５の回路構成が
簡単となり、部品点数の減少による低コスト化と高信頼
性化を図ることができる。 （７）ＡＣモジュール５の主要回路を厚膜ＩＣなどによ
ってＩＣ化し、小型化を図ることができる。 （８）インバータユニットＶＴＵの出力電圧が１００Ｖ
となり、配電線３の電圧線間に接続する場合（出力電圧
が２００Ｖ）と比較して２分の１であるため、インバー
タユニットＶＴＵの総合変換効率が高い。
【００２３】図３において、インバータユニットＶＴＵ
は、コンバータ回路２１、ＭＰＰＴ回路２２、インバー
タ回路２３、ゲート制御回路２４、演算増幅器２５、乗
算器２６、演算増幅器２７，２８、バンドパスフィルタ
２９、インタフェース３０、変流器３１、及び変圧器３
２などからなる。
は、コンバータ回路２１、ＭＰＰＴ回路２２、インバー
タ回路２３、ゲート制御回路２４、演算増幅器２５、乗
算器２６、演算増幅器２７，２８、バンドパスフィルタ
２９、インタフェース３０、変流器３１、及び変圧器３
２などからなる。
【００２４】コンバータ回路２１は、高周波スイッチン
グによって太陽電池モジュールＰＶＭから出力される３
０Ｖ程度の直流電圧を１８０Ｖ程度の直流電圧に変換す
る。その際に、ＭＰＰＴ回路２２によって、太陽電池モ
ジュールＰＶＭから最大電力を取り出すための公知の最
適動作点追尾制御が行われる。
グによって太陽電池モジュールＰＶＭから出力される３
０Ｖ程度の直流電圧を１８０Ｖ程度の直流電圧に変換す
る。その際に、ＭＰＰＴ回路２２によって、太陽電池モ
ジュールＰＶＭから最大電力を取り出すための公知の最
適動作点追尾制御が行われる。
【００２５】インバータ回路２３は、ブリッジ接続され
た複数のスイッチング素子から構成されている。ゲート
制御回路２４は、マイクロプロセッサを有しており、パ
ルス幅変調されたスイッチング制御信号をインバータ回
路２３に与える。
た複数のスイッチング素子から構成されている。ゲート
制御回路２４は、マイクロプロセッサを有しており、パ
ルス幅変調されたスイッチング制御信号をインバータ回
路２３に与える。
【００２６】インバータ回路２３に入力される電圧Ｖ１
１は、演算増幅器２５に入力され、電圧指令値Ｖｒｅｆ
との差である入力誤差信号Ｓａが生成される。入力誤差
信号Ｓａは、乗算器２６の一方の入力信号となる。乗算
器２６の他方の入力信号として信号Ｓ１２が入力され
る。信号Ｓ１２は、バンドパスフィルタ２９によって抽
出された連系点電圧Ｖ３の基本周波数成分Ｓ１１と、信
号ＳＣによって与えられる電圧制御信号Ｓ１３とが演算
増幅器２８で加算されたものである。入力誤差信号Ｓａ
と信号Ｓ１２との乗算によって制御の目標値を示す電流
指令値信号Ｓｉが生成される。電流指令値信号Ｓｉと、
変流器３１によって検出された実際の出力電流値と、信
号ＳＣによって与えられる電流制御信号Ｓ１４とが演算
増幅器２７に入力され、電流誤差信号ＳΔｉが生成され
る。この電流誤差信号ＳΔｉはゲート制御回路２４に入
力される。
１は、演算増幅器２５に入力され、電圧指令値Ｖｒｅｆ
との差である入力誤差信号Ｓａが生成される。入力誤差
信号Ｓａは、乗算器２６の一方の入力信号となる。乗算
器２６の他方の入力信号として信号Ｓ１２が入力され
る。信号Ｓ１２は、バンドパスフィルタ２９によって抽
出された連系点電圧Ｖ３の基本周波数成分Ｓ１１と、信
号ＳＣによって与えられる電圧制御信号Ｓ１３とが演算
増幅器２８で加算されたものである。入力誤差信号Ｓａ
と信号Ｓ１２との乗算によって制御の目標値を示す電流
指令値信号Ｓｉが生成される。電流指令値信号Ｓｉと、
変流器３１によって検出された実際の出力電流値と、信
号ＳＣによって与えられる電流制御信号Ｓ１４とが演算
増幅器２７に入力され、電流誤差信号ＳΔｉが生成され
る。この電流誤差信号ＳΔｉはゲート制御回路２４に入
力される。
【００２７】ゲート制御回路２４では、電流誤差信号Ｓ
Δｉと２０ｋＨｚ程度の基準三角波信号との比較によ
り、パルス幅を調整したスイッチング信号が生成されて
インバータ回路２３へ出力される。
Δｉと２０ｋＨｚ程度の基準三角波信号との比較によ
り、パルス幅を調整したスイッチング信号が生成されて
インバータ回路２３へ出力される。
【００２８】インタフェース３０は、ＲＳ−２３２Ｃの
インタフェースを介して外部の機器とデジタルによるシ
リアル通信を行い、上述した電圧制御信号Ｓ１３及び電
流制御信号Ｓ１４を外部から入力する他、インバータユ
ニットＶＴＵの動作状態に関する情報を外部に出力す
る。
インタフェースを介して外部の機器とデジタルによるシ
リアル通信を行い、上述した電圧制御信号Ｓ１３及び電
流制御信号Ｓ１４を外部から入力する他、インバータユ
ニットＶＴＵの動作状態に関する情報を外部に出力す
る。
【００２９】このようなフィードバック制御により、適
当に設定された電流値で且つ系統電圧と同一の電流位相
の力率１の交流電力が、インバータ回路２３から配電線
３のＲ相又はＴ相の負荷へ出力される。
当に設定された電流値で且つ系統電圧と同一の電流位相
の力率１の交流電力が、インバータ回路２３から配電線
３のＲ相又はＴ相の負荷へ出力される。
【００３０】上述の説明で理解できるように、連系中で
は商用電力系統の電圧が連系点電圧Ｖ３となるが、連系
が解除されると商用電力系統の電圧が無くなり、連系点
電圧Ｖ３が零となる。その場合には、商用電力系統に代
えて後述する基準信号供給部６１が商用電力系統と同じ
交流電圧を基準信号として供給することにより、インバ
ータユニットＶＴＵの運転が可能である。また、連系点
電圧Ｖ３が零であっても、連系点電圧Ｖ３に代わる電圧
制御信号Ｓ１３によって制御が行える。電圧制御信号Ｓ
１３は、適当な周波数の電圧波形を有する必要があるの
で、制御を高速で行わなければならない。そのため、適
当な周波数の電圧波形を生成する発振器を設けておき、
その振幅などを信号ＳＣによって制御してもよい。ま
た、電流制御信号Ｓ１４によって出力電流の大きさを制
御することができる。
は商用電力系統の電圧が連系点電圧Ｖ３となるが、連系
が解除されると商用電力系統の電圧が無くなり、連系点
電圧Ｖ３が零となる。その場合には、商用電力系統に代
えて後述する基準信号供給部６１が商用電力系統と同じ
交流電圧を基準信号として供給することにより、インバ
ータユニットＶＴＵの運転が可能である。また、連系点
電圧Ｖ３が零であっても、連系点電圧Ｖ３に代わる電圧
制御信号Ｓ１３によって制御が行える。電圧制御信号Ｓ
１３は、適当な周波数の電圧波形を有する必要があるの
で、制御を高速で行わなければならない。そのため、適
当な周波数の電圧波形を生成する発振器を設けておき、
その振幅などを信号ＳＣによって制御してもよい。ま
た、電流制御信号Ｓ１４によって出力電流の大きさを制
御することができる。
【００３１】次に、配電線３ａ（配電線３）とＡＣモジ
ュール５との配線接続方法について説明する。図４にお
いて、各インバータユニットＶＴＵには、インバータ回
路２３の出力をＲ相又はＴ相に接続するための、５個の
接続極Ｒ，Ｎ，Ｔ，ＰＯ，Ｅを有し、且つ互いに並列的
に接続された２個の固定側コネクタ４１ａ，４１ｂが取
り付けられている。
ュール５との配線接続方法について説明する。図４にお
いて、各インバータユニットＶＴＵには、インバータ回
路２３の出力をＲ相又はＴ相に接続するための、５個の
接続極Ｒ，Ｎ，Ｔ，ＰＯ，Ｅを有し、且つ互いに並列的
に接続された２個の固定側コネクタ４１ａ，４１ｂが取
り付けられている。
【００３２】インバータ回路２３の出力と接続極Ｒ，Ｔ
との間には、ジャンパー線回路４２が設けられており、
ジャンパー線４２ａの接続を変更することによって、イ
ンバータ回路２３の出力をＲ相又は前記Ｔ相のいずれか
に選択的に接続することができる。
との間には、ジャンパー線回路４２が設けられており、
ジャンパー線４２ａの接続を変更することによって、イ
ンバータ回路２３の出力をＲ相又は前記Ｔ相のいずれか
に選択的に接続することができる。
【００３３】図５も参照して、各インバータユニットＶ
ＴＵの相互間は、ケーブル側コネクタ５１ａ，５１ｂが
両端に設けられた接続ケーブル５０によって、順次互い
に接続されている。すなわち、各ケーブル側コネクタ５
１ａ，５１ｂは、固定側コネクタ４１ａ，４１ｂと連結
可能な５個の接続極Ｒ，Ｎ，Ｔ，ＰＯ，Ｅを有してお
り、各ケーブル側コネクタ５１ａ，５１ｂが隣合うイン
バータユニットＶＴＵに設けられた各固定側コネクタ４
１ｂ，４１ａに差し込まれて接続され、これによって全
部のインバータユニットＶＴＵつまりＡＣモジュール５
が互いに順次接続されている。
ＴＵの相互間は、ケーブル側コネクタ５１ａ，５１ｂが
両端に設けられた接続ケーブル５０によって、順次互い
に接続されている。すなわち、各ケーブル側コネクタ５
１ａ，５１ｂは、固定側コネクタ４１ａ，４１ｂと連結
可能な５個の接続極Ｒ，Ｎ，Ｔ，ＰＯ，Ｅを有してお
り、各ケーブル側コネクタ５１ａ，５１ｂが隣合うイン
バータユニットＶＴＵに設けられた各固定側コネクタ４
１ｂ，４１ａに差し込まれて接続され、これによって全
部のインバータユニットＶＴＵつまりＡＣモジュール５
が互いに順次接続されている。
【００３４】第１番のインバータユニットＶＴＵ１の固
定側コネクタ４１ａには、一端にケーブル側コネクタ５
１ａが設けられた連系接続ケーブル５５が接続されてい
る。連系接続ケーブル５５は、その内の３本の電線Ｒ，
Ｎ，Ｔが配電線３に接続され、２本の電線ＰＯ，Ｅが連
系保護装置４及び独立運転制御装置６のインタフェース
回路に接続されている。
定側コネクタ４１ａには、一端にケーブル側コネクタ５
１ａが設けられた連系接続ケーブル５５が接続されてい
る。連系接続ケーブル５５は、その内の３本の電線Ｒ，
Ｎ，Ｔが配電線３に接続され、２本の電線ＰＯ，Ｅが連
系保護装置４及び独立運転制御装置６のインタフェース
回路に接続されている。
【００３５】これによって、各ＡＣモジュール５の出力
は配電線３のＲ相又はＴ相に接続され、各ＡＣモジュー
ル５のインタフェース３０の信号ＳＣは電線又は極Ｐ
Ｏ，Ｅを介して連系保護装置４及び独立運転制御装置６
に接続される。
は配電線３のＲ相又はＴ相に接続され、各ＡＣモジュー
ル５のインタフェース３０の信号ＳＣは電線又は極Ｐ
Ｏ，Ｅを介して連系保護装置４及び独立運転制御装置６
に接続される。
【００３６】図６（Ａ）に示すように、多数（本例では
２４個）のＡＣモジュール５がマトリクス状に配列され
ており、それぞれのＡＣモジュール５は、図に鎖線で示
すように隣合うＡＣモジュール５どうしが接続ケーブル
５０によって順次接続されている。各ＡＣモジュール５
は、それぞれのジャンパー線４２ａの選択的な接続によ
って、Ｒ相に接続されるＡＣモジュール５とＴ相に接続
されるＡＣモジュール５とが千鳥状に配列されている。
２４個）のＡＣモジュール５がマトリクス状に配列され
ており、それぞれのＡＣモジュール５は、図に鎖線で示
すように隣合うＡＣモジュール５どうしが接続ケーブル
５０によって順次接続されている。各ＡＣモジュール５
は、それぞれのジャンパー線４２ａの選択的な接続によ
って、Ｒ相に接続されるＡＣモジュール５とＴ相に接続
されるＡＣモジュール５とが千鳥状に配列されている。
【００３７】図６（Ａ）に示すように千鳥状に配列した
場合には、太陽光が建物などの陰になったときであって
も、Ｒ相用とＴ相用とがほぼ平均して影になるので、Ｒ
相とＴ相との間に大きな不平衡が生じない。
場合には、太陽光が建物などの陰になったときであって
も、Ｒ相用とＴ相用とがほぼ平均して影になるので、Ｒ
相とＴ相との間に大きな不平衡が生じない。
【００３８】このように、Ｒ相用又はＴ相用に係わらず
共通の接続ケーブル５０によって隣合うＡＣモジュール
５どうしを順次接続する共通コネクタ方式を採用するこ
とによって、ＡＣモジュール５を配電線３ａに接続する
ための配線工事が極めて容易であり、工事を短時間に行
うことができ、誤配線の恐れもない。しかも、各ＡＣモ
ジュール５のジャンパー線４２ａの接続を変更すること
によって、Ｒ相用又はＴ相用のいずれかに容易に変更す
ることができるので、ＡＣモジュール５の実際の位置を
変更することなくそれらの配列を任意に設定することが
できる。
共通の接続ケーブル５０によって隣合うＡＣモジュール
５どうしを順次接続する共通コネクタ方式を採用するこ
とによって、ＡＣモジュール５を配電線３ａに接続する
ための配線工事が極めて容易であり、工事を短時間に行
うことができ、誤配線の恐れもない。しかも、各ＡＣモ
ジュール５のジャンパー線４２ａの接続を変更すること
によって、Ｒ相用又はＴ相用のいずれかに容易に変更す
ることができるので、ＡＣモジュール５の実際の位置を
変更することなくそれらの配列を任意に設定することが
できる。
【００３９】図６（Ｂ）では、上方のＡＣモジュール５
をＲ相用とし、下方のＡＣモジュール５をＴ相用として
ある。このように配列した場合には、Ｒ相用及びＴ相用
がそれぞれかたまっているので管理が容易であるが、Ｒ
相用又はＴ相用のいずれかに片寄って影になる可能性が
高く、その場合にはＲ相とＴ相との間に不平衡が生じ
る。
をＲ相用とし、下方のＡＣモジュール５をＴ相用として
ある。このように配列した場合には、Ｒ相用及びＴ相用
がそれぞれかたまっているので管理が容易であるが、Ｒ
相用又はＴ相用のいずれかに片寄って影になる可能性が
高く、その場合にはＲ相とＴ相との間に不平衡が生じ
る。
【００４０】また、いずれかのＡＣモジュール５が故障
した場合、負荷が不平衡である場合、ＡＣモジュール５
の個数を増減した場合などにおいて、いずれかのＡＣモ
ジュール５のジャンパー線４２ａの接続を変更して全体
的な平衡をとることができる。
した場合、負荷が不平衡である場合、ＡＣモジュール５
の個数を増減した場合などにおいて、いずれかのＡＣモ
ジュール５のジャンパー線４２ａの接続を変更して全体
的な平衡をとることができる。
【００４１】さらに、図６から理解できるように、全部
のＡＣモジュール５の接続が、接続ケーブル５０の内の
３本の電線によって最短の距離を順次接続することで行
われるので、必要な電線の長さが短くなり、それだけ低
コスト化、高信頼性化、メンテナンスの容易化を図るこ
とができる。実際、例えば図６（Ａ）の配列を実現する
ために、Ｒ相用又はＴ相用の各ＡＣモジュール５をそれ
ぞれ別個に接続した場合には、Ｒ相用とＴ相用の各２本
計４本の電線が全面にわたって張りめぐらされることと
なるので、必要な電線が長くなり、誤配線の可能性が高
くメンテナンスも容易ではなくなる。
のＡＣモジュール５の接続が、接続ケーブル５０の内の
３本の電線によって最短の距離を順次接続することで行
われるので、必要な電線の長さが短くなり、それだけ低
コスト化、高信頼性化、メンテナンスの容易化を図るこ
とができる。実際、例えば図６（Ａ）の配列を実現する
ために、Ｒ相用又はＴ相用の各ＡＣモジュール５をそれ
ぞれ別個に接続した場合には、Ｒ相用とＴ相用の各２本
計４本の電線が全面にわたって張りめぐらされることと
なるので、必要な電線が長くなり、誤配線の可能性が高
くメンテナンスも容易ではなくなる。
【００４２】独立運転制御装置６は、連系保護装置４の
開閉器１１が開いて連系が解除されたときに、商用電力
系統からは独立した状態でＡＣモジュール５を運転さ
せ、その出力を非常用電源として利用するためのもので
ある。独立運転制御装置６は、基準信号供給部６１、充
電器６２、非常用インバータ６３、統括制御部６４、バ
ッテリー６５、出力切り換えスイッチ６６、及びコンセ
ント６７からなる。
開閉器１１が開いて連系が解除されたときに、商用電力
系統からは独立した状態でＡＣモジュール５を運転さ
せ、その出力を非常用電源として利用するためのもので
ある。独立運転制御装置６は、基準信号供給部６１、充
電器６２、非常用インバータ６３、統括制御部６４、バ
ッテリー６５、出力切り換えスイッチ６６、及びコンセ
ント６７からなる。
【００４３】基準信号供給部６１は、連系が解除された
ときに、ＡＣモジュール５に対して連系点電圧Ｖ３の基
本周波数成分Ｓ１１を与えるために、配電線３ａに商用
電力系統と同じ電圧及び周波数の信号を供給する。した
がって、基準信号供給部６１は、連系点電圧Ｖ３と同じ
波形のみを出力すればよく、電力を供給する必要はない
が、配電線３ａ及びその他の浮遊容量を充電する程度の
電力、例えば数十〜数百ｍＷ程度の電力を出力可能であ
ることが好ましい。
ときに、ＡＣモジュール５に対して連系点電圧Ｖ３の基
本周波数成分Ｓ１１を与えるために、配電線３ａに商用
電力系統と同じ電圧及び周波数の信号を供給する。した
がって、基準信号供給部６１は、連系点電圧Ｖ３と同じ
波形のみを出力すればよく、電力を供給する必要はない
が、配電線３ａ及びその他の浮遊容量を充電する程度の
電力、例えば数十〜数百ｍＷ程度の電力を出力可能であ
ることが好ましい。
【００４４】充電器６２は、ＡＣモジュール５の出力を
整流して直流に変換し、バッテリー６５を充電する。充
電器６２の入力電流、入力電圧、出力電流、出力電圧の
各値は、図示しない検出機器によって検出され、統括制
御部６４に入力されている。充電器６２は、連系が解除
されているときにのみ動作するよう、内部に配電線３ａ
との間の開閉を行う電磁開閉器が設けられている。この
ような電磁開閉器を設けることなく、電子的に動作を制
御するものであってもよい。充電器６２の出力電流は、
その入力電流つまりＡＣモジュール５の出力電流によっ
て決まるので、充電器６２によってバッテリー６５を過
充電することのないように、バッテリー６５の状態に対
応してＡＣモジュール５の出力電流が統括制御部６４に
よって制御されている。また、充電器６２に加わる電圧
が入力許容電圧の範囲を越えないように、ＡＣモジュー
ル５の出力電流及び出力電圧が統括制御部６４によって
制御されている。
整流して直流に変換し、バッテリー６５を充電する。充
電器６２の入力電流、入力電圧、出力電流、出力電圧の
各値は、図示しない検出機器によって検出され、統括制
御部６４に入力されている。充電器６２は、連系が解除
されているときにのみ動作するよう、内部に配電線３ａ
との間の開閉を行う電磁開閉器が設けられている。この
ような電磁開閉器を設けることなく、電子的に動作を制
御するものであってもよい。充電器６２の出力電流は、
その入力電流つまりＡＣモジュール５の出力電流によっ
て決まるので、充電器６２によってバッテリー６５を過
充電することのないように、バッテリー６５の状態に対
応してＡＣモジュール５の出力電流が統括制御部６４に
よって制御されている。また、充電器６２に加わる電圧
が入力許容電圧の範囲を越えないように、ＡＣモジュー
ル５の出力電流及び出力電圧が統括制御部６４によって
制御されている。
【００４５】非常用インバータ６３は、バッテリー６５
に蓄えられた直流電力を単相ＡＣ１００Ｖの商用電力に
変換し、出力切り換えスイッチ６６の接続に応じてコン
セント６７又は配電線３ｂに供給する。非常用インバー
タ６３は、サージ対応タイプのものであり、瞬時的に定
格電流値の１０倍程度のサージ電流を出力することが可
能である。したがって、電動機などのように起動電流の
大きい誘導負荷をも運転することが可能であり、冷蔵
庫、洗濯機、エアコンなどをコンセント６６又は配電線
３ｂに接続することができる。
に蓄えられた直流電力を単相ＡＣ１００Ｖの商用電力に
変換し、出力切り換えスイッチ６６の接続に応じてコン
セント６７又は配電線３ｂに供給する。非常用インバー
タ６３は、サージ対応タイプのものであり、瞬時的に定
格電流値の１０倍程度のサージ電流を出力することが可
能である。したがって、電動機などのように起動電流の
大きい誘導負荷をも運転することが可能であり、冷蔵
庫、洗濯機、エアコンなどをコンセント６６又は配電線
３ｂに接続することができる。
【００４６】統括制御部６４は、開閉器１１が開いて商
用電力系統とＡＣモジュール５との連系が解除されたと
きに、ＡＣモジュール５が独立状態で動作するように独
立運転制御装置６の全体を制御する。統括制御部６４
は、バッテリー６５の充電電流が適切となるように、各
ＡＣモジュール５の出力電流を制御するための電流制御
信号Ｓ１４の基となる指令信号ＳＣを出力する。指令信
号ＳＣは、ＲＳ−２３２Ｃのインタフェースを介し、各
ＡＣモジュール５に対して例えば１秒毎に出力される。
各ＡＣモジュール５は、指令信号ＳＣに基づいて電流制
御信号Ｓ１４を生成する。
用電力系統とＡＣモジュール５との連系が解除されたと
きに、ＡＣモジュール５が独立状態で動作するように独
立運転制御装置６の全体を制御する。統括制御部６４
は、バッテリー６５の充電電流が適切となるように、各
ＡＣモジュール５の出力電流を制御するための電流制御
信号Ｓ１４の基となる指令信号ＳＣを出力する。指令信
号ＳＣは、ＲＳ−２３２Ｃのインタフェースを介し、各
ＡＣモジュール５に対して例えば１秒毎に出力される。
各ＡＣモジュール５は、指令信号ＳＣに基づいて電流制
御信号Ｓ１４を生成する。
【００４７】このように、ＡＣモジュール５の出力電流
を制御するための指令信号ＳＣは、秒のオーダーの緩慢
な速度で出力すればよいので、シリアル通信によって十
分に制御を行うことが可能である。
を制御するための指令信号ＳＣは、秒のオーダーの緩慢
な速度で出力すればよいので、シリアル通信によって十
分に制御を行うことが可能である。
【００４８】上述の説明で理解できるように、独立運転
制御装置６は、商用電力系統の停電などによって連系が
解除されたときに、ＡＣモジュール５の発電電力を非常
用電源として利用するためのものである。太陽光による
発電のみでは電源装置として不安定であるため、それに
よってバッテリー６５を充電し、バッテリー６５に蓄え
られた電力を商用電力に変換して負荷に供給している。
これによって、太陽電池モジュールＰＶＭによる発電電
力が安定的に負荷に供給され、太陽光の有効利用が図ら
れる。また、配電線３又は３ａに接続された電気製品例
えば家庭用のコンピュータを、連系の解除と同時に配電
線３ｂに接続を切り換えることによって、系統連系電源
システム１をコンピュータに対する無停電電源システム
として動作させることができる。しかも、このような複
雑な制御は独立運転制御装置６によって行われるので、
各ＡＣモジュール５の回路構成を複雑にすることなく実
現することができる。
制御装置６は、商用電力系統の停電などによって連系が
解除されたときに、ＡＣモジュール５の発電電力を非常
用電源として利用するためのものである。太陽光による
発電のみでは電源装置として不安定であるため、それに
よってバッテリー６５を充電し、バッテリー６５に蓄え
られた電力を商用電力に変換して負荷に供給している。
これによって、太陽電池モジュールＰＶＭによる発電電
力が安定的に負荷に供給され、太陽光の有効利用が図ら
れる。また、配電線３又は３ａに接続された電気製品例
えば家庭用のコンピュータを、連系の解除と同時に配電
線３ｂに接続を切り換えることによって、系統連系電源
システム１をコンピュータに対する無停電電源システム
として動作させることができる。しかも、このような複
雑な制御は独立運転制御装置６によって行われるので、
各ＡＣモジュール５の回路構成を複雑にすることなく実
現することができる。
【００４９】なお、図示は省略したが、統括制御部６４
には、連系が解除されたとき独立運転制御装置６による
独立運転制御を自動的に起動するか手動で起動するかを
切り換えるモード切り換えスイッチ、手動モードに設定
した場合に起動を行うための手動起動スイッチ、その他
のスイッチ、及び各種の表示ランプなどが設けられてい
る。
には、連系が解除されたとき独立運転制御装置６による
独立運転制御を自動的に起動するか手動で起動するかを
切り換えるモード切り換えスイッチ、手動モードに設定
した場合に起動を行うための手動起動スイッチ、その他
のスイッチ、及び各種の表示ランプなどが設けられてい
る。
【００５０】次に、独立運転制御装置６の動作をフロー
チャートを参照して説明する。図７は独立運転制御装置
６の動作の概略を示すフローチャート、図８は独立運転
の処理の流れを示すフローチャートである。
チャートを参照して説明する。図７は独立運転制御装置
６の動作の概略を示すフローチャート、図８は独立運転
の処理の流れを示すフローチャートである。
【００５１】図７において、独立運転が起動され、開閉
器１１が開状態となっており、線路電圧が零である場合
に（＃１１〜１３でイエス）、基準信号供給部６１を動
作させて基準信号を配電線３ａに供給し（＃１４）、Ａ
Ｃモジュール５の運転を開始させ（＃１５）、独立運転
制御の処理を行う（＃１６）。
器１１が開状態となっており、線路電圧が零である場合
に（＃１１〜１３でイエス）、基準信号供給部６１を動
作させて基準信号を配電線３ａに供給し（＃１４）、Ａ
Ｃモジュール５の運転を開始させ（＃１５）、独立運転
制御の処理を行う（＃１６）。
【００５２】ここで、独立運転が起動されていること
は、モード切り換えスイッチが自動モードになっている
こと、又は手動モードである場合に手動起動スイッチが
オンしていることによって検出される。開閉器１１が開
状態となっていることは、開閉器１１からの開閉状態信
号ＳＫにより検出される。線路電圧が零であることは、
例えば連系点電圧Ｖ３が零であることによって検出され
る。
は、モード切り換えスイッチが自動モードになっている
こと、又は手動モードである場合に手動起動スイッチが
オンしていることによって検出される。開閉器１１が開
状態となっていることは、開閉器１１からの開閉状態信
号ＳＫにより検出される。線路電圧が零であることは、
例えば連系点電圧Ｖ３が零であることによって検出され
る。
【００５３】図８において、独立運転制御では、まず、
停止指令の有無を判断する（＃２１）。手動起動スイッ
チをオフとした場合又は停止スイッチが押された場合な
どには（＃２１でイエス）、充電器６２、ＡＣモジュー
ル５、及び非常用インバータ６３の出力を停止し、基準
信号供給部６１の動作を停止するなどの停止処理を行う
（＃３１）。
停止指令の有無を判断する（＃２１）。手動起動スイッ
チをオフとした場合又は停止スイッチが押された場合な
どには（＃２１でイエス）、充電器６２、ＡＣモジュー
ル５、及び非常用インバータ６３の出力を停止し、基準
信号供給部６１の動作を停止するなどの停止処理を行う
（＃３１）。
【００５４】ＡＣモジュール５の出力電流指令Ｉ1 を更
新するか否かを判断する（＃２２）。バッテリー６５の
充電又は放電の状態、例えばバッテリー６５の端子電圧
は、適当な周期（例えば数分毎）で監視されており、そ
の状態に応じて出力電流指令Ｉ1 の更新が指令される。
新するか否かを判断する（＃２２）。バッテリー６５の
充電又は放電の状態、例えばバッテリー６５の端子電圧
は、適当な周期（例えば数分毎）で監視されており、そ
の状態に応じて出力電流指令Ｉ1 の更新が指令される。
【００５５】更新を行う場合には（＃２２でイエス）、
出力電流指令Ｉ1 の値を更新し（＃２３）、補正係数ａ
を１．０に設定する（＃２４）。電流指令ポートに対し
て電流指令Ｉｐ（＝ａ×Ｉ1 ）を出力する（＃２５）。
電流指令Ｉｐに基づいて信号ＳＣが生成され、ＡＣモジ
ュール５に対して出力される。ＡＣモジュール５におい
て、信号ＳＣに基づいて電流制御信号Ｓ１４が生成され
る。
出力電流指令Ｉ1 の値を更新し（＃２３）、補正係数ａ
を１．０に設定する（＃２４）。電流指令ポートに対し
て電流指令Ｉｐ（＝ａ×Ｉ1 ）を出力する（＃２５）。
電流指令Ｉｐに基づいて信号ＳＣが生成され、ＡＣモジ
ュール５に対して出力される。ＡＣモジュール５におい
て、信号ＳＣに基づいて電流制御信号Ｓ１４が生成され
る。
【００５６】ＡＣモジュール５の出力電流Ｉ0 を計測し
（＃２６）、出力電流Ｉ0 と出力電流指令Ｉ1 とを比較
する（＃２７）。出力電流Ｉ0 の方が小さい場合には
（＃２７でノー）、ステップ＃２１以降の処理を繰り返
す。出力電流Ｉ0 の方が大きい場合には（＃２７でイエ
ス）、補正係数ａを低減するため、補正係数ａに１より
も小さい係数ｄを乗じた値を新しい補正係数ａとする
（＃２８）。係数ｄは固定値が用いられるか、又は予め
設定された換算テーブルから読み出された適当な値が用
いられる。そのような換算テーブルは、例えばバッテリ
ー６５の種々の電圧値に対する係数ｄを格納したもので
ある。補正係数ａが最低値よりも小さくならない範囲で
上述の処理が繰り返される（＃２９）。
（＃２６）、出力電流Ｉ0 と出力電流指令Ｉ1 とを比較
する（＃２７）。出力電流Ｉ0 の方が小さい場合には
（＃２７でノー）、ステップ＃２１以降の処理を繰り返
す。出力電流Ｉ0 の方が大きい場合には（＃２７でイエ
ス）、補正係数ａを低減するため、補正係数ａに１より
も小さい係数ｄを乗じた値を新しい補正係数ａとする
（＃２８）。係数ｄは固定値が用いられるか、又は予め
設定された換算テーブルから読み出された適当な値が用
いられる。そのような換算テーブルは、例えばバッテリ
ー６５の種々の電圧値に対する係数ｄを格納したもので
ある。補正係数ａが最低値よりも小さくならない範囲で
上述の処理が繰り返される（＃２９）。
【００５７】補正係数ａが最低値よりも小さくなると
（＃２９でイエス）、出力電流Ｉ0 の調整が不可能であ
ると判断して異常処理を行う（＃３０）。異常処理で
は、充電器６２、ＡＣモジュール５、及び非常用インバ
ータ６３の出力を停止し、基準信号供給部６１の動作を
停止し、異常表示ランプを点灯する。
（＃２９でイエス）、出力電流Ｉ0 の調整が不可能であ
ると判断して異常処理を行う（＃３０）。異常処理で
は、充電器６２、ＡＣモジュール５、及び非常用インバ
ータ６３の出力を停止し、基準信号供給部６１の動作を
停止し、異常表示ランプを点灯する。
【００５８】このように、バッテリー６５の充電が進む
にしたがって充電電流が減少するように、バッテリー６
５の端子電圧などに応じてＡＣモジュール５の出力電流
が調整されている。
にしたがって充電電流が減少するように、バッテリー６
５の端子電圧などに応じてＡＣモジュール５の出力電流
が調整されている。
【００５９】上述の実施形態によると、一部の太陽電池
モジュールＰＶＭが故障した場合でも、故障に係るＡＣ
モジュール５の運転を停止させ、ジャンパー線回路４２
によってＲ相とＴ相との平衡を取ることにより、故障し
ていない太陽電池モジュールＰＶＭによる運転を継続す
ることができる。各太陽電池モジュールＰＶＭは互いに
独立して動作するので、各太陽電池モジュールＰＶＭの
発電状況が互いに異なっている場合であっても各太陽電
池モジュールＰＶＭから最大電力を引き出すことがで
き、全体として高い変換効率を得ることができる。
モジュールＰＶＭが故障した場合でも、故障に係るＡＣ
モジュール５の運転を停止させ、ジャンパー線回路４２
によってＲ相とＴ相との平衡を取ることにより、故障し
ていない太陽電池モジュールＰＶＭによる運転を継続す
ることができる。各太陽電池モジュールＰＶＭは互いに
独立して動作するので、各太陽電池モジュールＰＶＭの
発電状況が互いに異なっている場合であっても各太陽電
池モジュールＰＶＭから最大電力を引き出すことがで
き、全体として高い変換効率を得ることができる。
【００６０】また、商用電力系統とＡＣモジュール５と
の連系が解除されたときに、ＡＣモジュール５が独立し
て運転することが可能となり、太陽電池モジュールＰＶ
Ｍの発電電力を有効利用することができる。その場合
に、ＡＣモジュール５の出力によってバッテリー６５を
充電し、バッテリー６５により非常用インバータ６３を
駆動して商用電力を供給するので、供給される電力が安
定し、ＡＣモジュール５及び独立運転制御装置６を家庭
用の電気機器の非常用電源として利用することができ
る。
の連系が解除されたときに、ＡＣモジュール５が独立し
て運転することが可能となり、太陽電池モジュールＰＶ
Ｍの発電電力を有効利用することができる。その場合
に、ＡＣモジュール５の出力によってバッテリー６５を
充電し、バッテリー６５により非常用インバータ６３を
駆動して商用電力を供給するので、供給される電力が安
定し、ＡＣモジュール５及び独立運転制御装置６を家庭
用の電気機器の非常用電源として利用することができ
る。
【００６１】上述の実施形態においては、連系保護装置
４、ＡＣモジュール５、及び独立運転制御装置６の間を
ＲＳ−２３２Ｃのインタフェースによって接続し、双方
向に信号ＳＣの授受を行うようにしたが、ＲＳ−２３２
Ｃ以外のインタフェースによってもよく、アナログ信号
を用いることとしてもよい。ジャンパー線回路４２とし
て、切り換えスイッチを設けてもよい。商用電力系統と
ＡＣモジュール５との連系が行われている通常時に、商
用電力系統からわずかな電力を得てバッテリー６５をト
リクル充電するようにしてもよい。
４、ＡＣモジュール５、及び独立運転制御装置６の間を
ＲＳ−２３２Ｃのインタフェースによって接続し、双方
向に信号ＳＣの授受を行うようにしたが、ＲＳ−２３２
Ｃ以外のインタフェースによってもよく、アナログ信号
を用いることとしてもよい。ジャンパー線回路４２とし
て、切り換えスイッチを設けてもよい。商用電力系統と
ＡＣモジュール５との連系が行われている通常時に、商
用電力系統からわずかな電力を得てバッテリー６５をト
リクル充電するようにしてもよい。
【００６２】上述の実施形態において、太陽電池モジュ
ールＰＶＭの出力電圧、インバータユニットＶＴＵの構
成、ＡＣモジュール５の全体の個数、連系保護装置４の
構成、独立運転制御装置６の構成、これらの間の通信方
法、系統連系電源システム１の全体の構成、動作内容、
動作順序などは、本発明の主旨に沿って適宜変更するこ
とができる。
ールＰＶＭの出力電圧、インバータユニットＶＴＵの構
成、ＡＣモジュール５の全体の個数、連系保護装置４の
構成、独立運転制御装置６の構成、これらの間の通信方
法、系統連系電源システム１の全体の構成、動作内容、
動作順序などは、本発明の主旨に沿って適宜変更するこ
とができる。
【００６３】なお、本発明の電源システムは、上述した
ＡＣモジュールを使用したシステムに限らず、複数個の
太陽電池モジュールから出力される電力を１つのインバ
ータを介して商用電力系統に連系する従来の系統連系シ
ステムにも適用することができる。
ＡＣモジュールを使用したシステムに限らず、複数個の
太陽電池モジュールから出力される電力を１つのインバ
ータを介して商用電力系統に連系する従来の系統連系シ
ステムにも適用することができる。
【００６４】
【発明の効果】請求項１乃至請求項６の発明によると、
商用電力系統とインバータ装置との連系が解除されたと
きに、インバータ装置が独立して運転することが可能と
なり、太陽電池の発電電力を有効利用することができ
る。
商用電力系統とインバータ装置との連系が解除されたと
きに、インバータ装置が独立して運転することが可能と
なり、太陽電池の発電電力を有効利用することができ
る。
【００６５】請求項２乃至請求項６の発明によると、供
給される電力が安定し、非常用電源として利用すること
ができる。請求項５の発明によると、第２のインバータ
によって商用電力を供給することが可能となるので、負
荷として家庭用の電気機器を接続することもできる。
給される電力が安定し、非常用電源として利用すること
ができる。請求項５の発明によると、第２のインバータ
によって商用電力を供給することが可能となるので、負
荷として家庭用の電気機器を接続することもできる。
【図１】本発明に係る系統連系電源システムの回路を示
すブロック図である。
すブロック図である。
【図２】ＡＣモジュールの概観図である。
【図３】ＡＣモジュールの回路を示すブロック図であ
る。
る。
【図４】ＡＣモジュールの接続状態を説明するためのブ
ロック図である。
ロック図である。
【図５】ＡＣモジュールの接続状態を説明するための図
である
である
【図６】ＡＣモジュールの配置状態を示す図である。
【図７】独立運転制御装置の動作の概略を示すフローチ
ャートである。
ャートである。
【図８】独立運転の処理の流れを示すフローチャートで
ある。
ある。
１ 系統連系電源システム ３，３ａ 配電線 ５ ＡＣモジュール（電源システム） ６ 独立運転制御装置（電源システム） １１ 開閉器 ６１ 基準信号供給部 ６２ 充電器 ６３ 非常用インバータ（第２のインバータ） ６４ 統括制御部 ６５ バッテリー（二次電池） ＳＣ１ 指令信号 ＰＶＭ 太陽電池モジュール（太陽電池） ＶＴＵ インバータユニット（インバータ）
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０２Ｎ 6/00 Ｈ０１Ｌ 31/04 Ｋ (72)発明者 岸 均 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
Claims (6)
- 【請求項１】太陽電池の出力する直流電力を交流電力に
変換する電圧検出電流制御方式のインバータが配電線に
接続され、前記配電線と商用電力系統とが開閉器を介し
て接続されることによって前記インバータと前記商用電
力系統との連系が行われるように構成された系統連系電
源システムであって、 前記開閉器によって前記連系が解除されたときに、前記
配電線に前記商用電力系統と同種の電圧及び周波数の信
号を供給する基準信号供給部と、 前記インバータに対して、それぞれの出力する出力電圧
又は出力電流を制御するための指令信号を与える統括制
御部と、 が設けられてなることを特徴とする系統連系電源システ
ム。 - 【請求項２】太陽電池の出力する直流電力を交流電力に
変換する電圧検出電流制御方式のインバータが配電線に
接続され、前記配電線と商用電力系統とが開閉器を介し
て接続されることによって前記インバータと前記商用電
力系統との連系が行われるように構成された系統連系電
源システムであって、 前記開閉器によって前記連系が解除されたときに前記配
電線に前記商用電力系統と同種の電圧及び周波数の信号
を供給する基準信号供給部と、 二次電池と、 少なくとも前記連系が解除されたときに前記二次電池を
充電するよう、前記配電線に接続された充電器と、 前記連系が解除されたときに、前記インバータに対し
て、それぞれの出力する出力電流を制御するための指令
信号を与える統括制御部と、 が設けられてなることを特徴とする系統連系電源システ
ム。 - 【請求項３】前記統括制御部は、前記充電器に入力され
る入力電流及び入力電圧を検出し、前記入力電圧が所定
値を越えないように制御するための前記指令信号を出力
するように構成されてなる、 請求項２記載の系統連系電源システム。 - 【請求項４】前記統括制御部は、前記前記二次電池への
充電電流を検出し、前記充電電流が適正値を越えないよ
うに制御するための前記指令信号を出力するように構成
されてなる、 請求項２記載の系統連系電源システム。 - 【請求項５】前記二次電池を入力電源とする第２のイン
バータが設けられてなる、 請求項２乃至請求項４のいずれかに記載の系統連系電源
システム。 - 【請求項６】太陽電池の出力する直流電力を交流電力に
変換する電圧検出電流制御方式のインバータと、 前記インバータに基準となる電圧及び周波数の信号を供
給する基準信号供給部と、 二次電池と、 前記インバータの出力によって前記二次電池を充電する
ための充電器と、 前記インバータに対して、それぞれの出力する出力電流
を制御するための指令信号を与える統括制御部と、 が設けられてなることを特徴とする電源システム。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16280996A JP3857750B2 (ja) | 1996-06-24 | 1996-06-24 | 系統連系電源システム及び電源システム |
| IN354BO1997 IN189774B (ja) | 1996-06-24 | 1997-06-12 | |
| EP97109954A EP0817350B1 (en) | 1996-06-24 | 1997-06-18 | Power-supply system involving system interconnection |
| DE69738593T DE69738593T2 (de) | 1996-06-24 | 1997-06-18 | Stromversorgungssystem mit Systemverbindung |
| CN97111831.0A CN1085427C (zh) | 1996-06-24 | 1997-06-24 | 系统的连结电源装置 |
| US08/881,205 US5886890A (en) | 1996-06-24 | 1997-06-24 | Power-supply system involving system interconnection |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16280996A JP3857750B2 (ja) | 1996-06-24 | 1996-06-24 | 系統連系電源システム及び電源システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1014128A true JPH1014128A (ja) | 1998-01-16 |
| JP3857750B2 JP3857750B2 (ja) | 2006-12-13 |
Family
ID=15761642
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16280996A Expired - Fee Related JP3857750B2 (ja) | 1996-06-24 | 1996-06-24 | 系統連系電源システム及び電源システム |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3857750B2 (ja) |
| IN (1) | IN189774B (ja) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009037612A (ja) * | 2007-07-16 | 2009-02-19 | Enphase Energy Inc | 複数のインバータを使用して直流を交流に変換する方法及び装置 |
| JP2011114905A (ja) * | 2009-11-25 | 2011-06-09 | Mitsubishi Electric Corp | マイクログリッドシステム |
| KR101225198B1 (ko) * | 2011-06-03 | 2013-01-22 | (주)인텍에프에이 | 계통 연계형 전력 변환 시스템 |
| JP2013070448A (ja) * | 2011-09-20 | 2013-04-18 | Hitachi Ltd | 電力監視制御装置及び分散型電源システムの制御装置 |
| JP2013093938A (ja) * | 2011-10-24 | 2013-05-16 | Toshiba Corp | 蓄電システム |
| JP2013158108A (ja) * | 2012-01-27 | 2013-08-15 | Eliiy Power Co Ltd | 電源装置、電源装置の制御方法およびプログラム |
| JP2013207853A (ja) * | 2012-03-27 | 2013-10-07 | Hitachi Ltd | 分散型電源制御装置及び分散型電源制御方法 |
| JP2014027849A (ja) * | 2012-07-30 | 2014-02-06 | Toshiba Home Technology Corp | 蓄電池システム |
| US20140049886A1 (en) * | 2012-08-17 | 2014-02-20 | Lg Electronics Inc. | Energy storage device, power management device, mobile terminal and method for operating the same |
| JP2014161175A (ja) * | 2013-02-20 | 2014-09-04 | Kitami Institute Of Technology | 電力供給システム |
| JP2016509459A (ja) * | 2012-12-21 | 2016-03-24 | エスエムエイ ソーラー テクノロジー アクティエンゲゼルシャフトＳＭＡ Ｓｏｌａｒ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ＡＧ | 予備電源システムと、地域配電網を上位送電網から切断する方法 |
| US10826299B2 (en) | 2017-08-14 | 2020-11-03 | Energypartners Co., Ltd. | Grid-connected inverter system having seamless switching |
-
1996
- 1996-06-24 JP JP16280996A patent/JP3857750B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1997
- 1997-06-12 IN IN354BO1997 patent/IN189774B/en unknown
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| TWI554003B (zh) * | 2012-01-27 | 2016-10-11 | Eliiy Power Co Ltd | A power supply device, a control method of a power supply device, and a program storage recording medium |
| JP2013158108A (ja) * | 2012-01-27 | 2013-08-15 | Eliiy Power Co Ltd | 電源装置、電源装置の制御方法およびプログラム |
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| US9490635B2 (en) * | 2012-08-17 | 2016-11-08 | Lg Electronics Inc. | Energy storage device, power management device, mobile terminal and method for operating the same |
| US10170916B2 (en) | 2012-08-17 | 2019-01-01 | Lg Electronics Inc. | Energy storage device, power management device, mobile terminal and method for operating the same |
| JP2016509459A (ja) * | 2012-12-21 | 2016-03-24 | エスエムエイ ソーラー テクノロジー アクティエンゲゼルシャフトＳＭＡ Ｓｏｌａｒ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ＡＧ | 予備電源システムと、地域配電網を上位送電網から切断する方法 |
| JP2014161175A (ja) * | 2013-02-20 | 2014-09-04 | Kitami Institute Of Technology | 電力供給システム |
| US10826299B2 (en) | 2017-08-14 | 2020-11-03 | Energypartners Co., Ltd. | Grid-connected inverter system having seamless switching |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| IN189774B (ja) | 2003-04-19 |
| JP3857750B2 (ja) | 2006-12-13 |
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