JPH10285807A - 太陽光発電システム - Google Patents
太陽光発電システムInfo
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- JPH10285807A JPH10285807A JP9095101A JP9510197A JPH10285807A JP H10285807 A JPH10285807 A JP H10285807A JP 9095101 A JP9095101 A JP 9095101A JP 9510197 A JP9510197 A JP 9510197A JP H10285807 A JPH10285807 A JP H10285807A
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- Y02E10/56—Power conversion systems, e.g. maximum power point trackers
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- Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 太陽電池の出力側で短絡故障が発生した場合
に、太陽電池から電力変換器を分離させることができる
太陽光発電システムを提供する。 【解決手段】 太陽電池１と、太陽電池の出力が供給さ
れる電力変換器３と、電力変換器に接続される連系用開
閉器４とを備え、連系用開閉器を介して配電系統５と連
系させる。ここで、太陽電池から電力変換器を分離させ
る分離用開閉器２′を設ける。さらに、太陽電池の出力
電圧Ｖが第１の電圧設定値ＶS1に低下した時点から微小
設定時間内に、太陽電池の出力電圧が第２の電圧設定値
ＶS2に低下したときに、太陽電池の出力側で短絡故障し
ていると判定する短絡判定回路８Ａ′と、短絡判定回路
の出力により分離用開閉器を開路すると共に、開路状態
を保持する開路保持指令回路８Ａ″とからなる保護回路
部８Ａを有する保護装置８とを設ける。
に、太陽電池から電力変換器を分離させることができる
太陽光発電システムを提供する。 【解決手段】 太陽電池１と、太陽電池の出力が供給さ
れる電力変換器３と、電力変換器に接続される連系用開
閉器４とを備え、連系用開閉器を介して配電系統５と連
系させる。ここで、太陽電池から電力変換器を分離させ
る分離用開閉器２′を設ける。さらに、太陽電池の出力
電圧Ｖが第１の電圧設定値ＶS1に低下した時点から微小
設定時間内に、太陽電池の出力電圧が第２の電圧設定値
ＶS2に低下したときに、太陽電池の出力側で短絡故障し
ていると判定する短絡判定回路８Ａ′と、短絡判定回路
の出力により分離用開閉器を開路すると共に、開路状態
を保持する開路保持指令回路８Ａ″とからなる保護回路
部８Ａを有する保護装置８とを設ける。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、太陽電池の出力を
電力変換器を介して配電系統に供給する太陽光発電シス
テムに関するものである。
電力変換器を介して配電系統に供給する太陽光発電シス
テムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】太陽電池の出力を電力変換器により変換
して、交流電力を得るようにした太陽光発電システムで
は、太陽電池の出力側で短絡故障が発生した場合、太陽
電池には何ら支障ないが、この状態を放置することによ
り種々の問題が生じることを回避するために、太陽電池
から電力変換器を分離するようにしたものがある。
して、交流電力を得るようにした太陽光発電システムで
は、太陽電池の出力側で短絡故障が発生した場合、太陽
電池には何ら支障ないが、この状態を放置することによ
り種々の問題が生じることを回避するために、太陽電池
から電力変換器を分離するようにしたものがある。
【０００３】図５は従来の太陽光発電システムのブロッ
ク図である。同図において、１は太陽電池、２はブレー
カ、ヒューズなどの電流依存性分離手段、３は電力変換
器、４は連系用開閉器、５は配電系統、６は負荷であ
る。
ク図である。同図において、１は太陽電池、２はブレー
カ、ヒューズなどの電流依存性分離手段、３は電力変換
器、４は連系用開閉器、５は配電系統、６は負荷であ
る。
【０００４】上記の構成において、太陽電池１から出力
される直流電力は分離手段２を通り、電力変換器３によ
り交流電力に変換され、連系用開閉器４を介して配電系
統５に接続された負荷６に供給される。
される直流電力は分離手段２を通り、電力変換器３によ
り交流電力に変換され、連系用開閉器４を介して配電系
統５に接続された負荷６に供給される。
【０００５】太陽電池１は、図６のような電圧−電流特
性を示し、また照度依存性を示しており、通常、その最
大出力が得られる電圧Ｖｐで電力変換器３を運転するよ
うに、図示しない制御装置により制御される。この制御
装置の作動電圧は太陽電池から直接供給されるようにな
っている。また分離手段２は、太陽電池１に照度依存性
があるので、通常、その最大照度時の出力電流を考慮し
て選定される。
性を示し、また照度依存性を示しており、通常、その最
大出力が得られる電圧Ｖｐで電力変換器３を運転するよ
うに、図示しない制御装置により制御される。この制御
装置の作動電圧は太陽電池から直接供給されるようにな
っている。また分離手段２は、太陽電池１に照度依存性
があるので、通常、その最大照度時の出力電流を考慮し
て選定される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】太陽電池１の出力側で
低抵抗短絡した場合、太陽電池の特性から分るように、
動作しているときの電流よりも増加するが、大きな電流
が流れないので、分離手段２が開とならない。また、高
抵抗短絡した場合の電流は、低抵抗短絡した場合の電流
以上にならないので、この場合も分離手段が開とならな
い。このように、ブレーカ、ヒューズなどの分離手段２
では、太陽電池１から電力変換器３を分離することがで
きないという問題がある。
低抵抗短絡した場合、太陽電池の特性から分るように、
動作しているときの電流よりも増加するが、大きな電流
が流れないので、分離手段２が開とならない。また、高
抵抗短絡した場合の電流は、低抵抗短絡した場合の電流
以上にならないので、この場合も分離手段が開とならな
い。このように、ブレーカ、ヒューズなどの分離手段２
では、太陽電池１から電力変換器３を分離することがで
きないという問題がある。
【０００７】本発明の目的は、太陽電池の出力側で短絡
故障が発生した場合に、太陽電池から電力変換器を分離
させることができる太陽光発電システムを提供すること
にある。
故障が発生した場合に、太陽電池から電力変換器を分離
させることができる太陽光発電システムを提供すること
にある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、太陽電池と太
陽電池の出力が供給される電力変換器と電力変換器に接
続される連系用開閉器とを備え、連系用開閉器を介して
配電系統と連系させた太陽光発電システムに係わるもの
である。
陽電池の出力が供給される電力変換器と電力変換器に接
続される連系用開閉器とを備え、連系用開閉器を介して
配電系統と連系させた太陽光発電システムに係わるもの
である。
【０００９】請求項１に記載の発明は、太陽電池から電
力変換器を分離させる分離用開閉器と、太陽電池の出力
電圧が第１の電圧設定値に低下した時点から微小設定時
間内に、太陽電池の出力電圧が第２の電圧設定値に低下
したときに、太陽電池の出力側で短絡故障していると判
定する短絡判定回路と、短絡判定回路の出力により分離
用開閉器を開路すると共に、開路状態を保持する開路保
持指令回路とからなる保護回路部を有する保護装置とを
備え、第１の電圧設定値は、電力変換器により変換され
た電力を配電系統に送り込める太陽電池の出力電圧のう
ちの最低出力電圧とし、第２の電圧設定値は、太陽電池
の出力電圧の零近傍電圧としたものである。
力変換器を分離させる分離用開閉器と、太陽電池の出力
電圧が第１の電圧設定値に低下した時点から微小設定時
間内に、太陽電池の出力電圧が第２の電圧設定値に低下
したときに、太陽電池の出力側で短絡故障していると判
定する短絡判定回路と、短絡判定回路の出力により分離
用開閉器を開路すると共に、開路状態を保持する開路保
持指令回路とからなる保護回路部を有する保護装置とを
備え、第１の電圧設定値は、電力変換器により変換され
た電力を配電系統に送り込める太陽電池の出力電圧のう
ちの最低出力電圧とし、第２の電圧設定値は、太陽電池
の出力電圧の零近傍電圧としたものである。
【００１０】上記の請求項１の発明においては、太陽電
池の出力電圧は日射量が急激に減少しても零に近い値と
ならない。また、太陽が日没しても急激に零に近い値と
ならない。したがって、出力電圧が微小時間内に零に近
い値となれば、上記の場合でないことが分かり、太陽電
池の出力側で低抵抗の短絡故障が生じていると判定でき
る。また低抵抗の短絡判定時に、分離用開閉器を開路さ
せ、その状態を保持させることができる。
池の出力電圧は日射量が急激に減少しても零に近い値と
ならない。また、太陽が日没しても急激に零に近い値と
ならない。したがって、出力電圧が微小時間内に零に近
い値となれば、上記の場合でないことが分かり、太陽電
池の出力側で低抵抗の短絡故障が生じていると判定でき
る。また低抵抗の短絡判定時に、分離用開閉器を開路さ
せ、その状態を保持させることができる。
【００１１】請求項２に記載の発明は、太陽電池から電
力変換器を分離させる分離用開閉器と、連系用開閉器が
開路状態で、かつ太陽電池の出力電流が電流設定値以上
であり、太陽電池の出力電圧が電圧設定値以上であると
きに、太陽電池の出力側で短絡故障していると判定する
短絡判定回路と、短絡判定回路の出力により分離用開閉
器を開路すると共に、開路状態を保持する開路保持指令
回路とからなる保護回路部を有する保護装置とを備え、
電流設定値は、連系用開閉器を開路状態にして、電力変
換器を運転させたときの太陽電池の出力電流よりも高い
目の電流とし、電圧設定値は、電力変換器により変換さ
れた電力を配電系統に送り込める太陽電池の出力電圧の
うちの最低出力電圧としたものである。
力変換器を分離させる分離用開閉器と、連系用開閉器が
開路状態で、かつ太陽電池の出力電流が電流設定値以上
であり、太陽電池の出力電圧が電圧設定値以上であると
きに、太陽電池の出力側で短絡故障していると判定する
短絡判定回路と、短絡判定回路の出力により分離用開閉
器を開路すると共に、開路状態を保持する開路保持指令
回路とからなる保護回路部を有する保護装置とを備え、
電流設定値は、連系用開閉器を開路状態にして、電力変
換器を運転させたときの太陽電池の出力電流よりも高い
目の電流とし、電圧設定値は、電力変換器により変換さ
れた電力を配電系統に送り込める太陽電池の出力電圧の
うちの最低出力電圧としたものである。
【００１２】上記の請求項２の発明においては、電力変
換器から配電系統に電力を供給していないにも拘らず、
太陽電池の出力電圧が高い状態で、太陽電池の出力電流
が異常な値であれば、太陽電池の出力側で高抵抗の短絡
故障が生じていると判定できる。また高抵抗の短絡判定
時に、分離用開閉器を開路させ、その状態を保持させる
ことができる。
換器から配電系統に電力を供給していないにも拘らず、
太陽電池の出力電圧が高い状態で、太陽電池の出力電流
が異常な値であれば、太陽電池の出力側で高抵抗の短絡
故障が生じていると判定できる。また高抵抗の短絡判定
時に、分離用開閉器を開路させ、その状態を保持させる
ことができる。
【００１３】請求項３に記載の発明は、保護装置を作動
させる作動電源部に、配電系統または保護装置に内蔵し
たバッテリから供給するよりも優先して、太陽電池から
供給するようにしたものである。
させる作動電源部に、配電系統または保護装置に内蔵し
たバッテリから供給するよりも優先して、太陽電池から
供給するようにしたものである。
【００１４】上記の請求項３の発明においては、特に太
陽が日没した後も、作動電源部に作動電圧を確保させる
ことができる。
陽が日没した後も、作動電源部に作動電圧を確保させる
ことができる。
【００１５】請求項４に記載の発明は、保護装置に故障
状況を表示させると共に、表示を保持させる表示部を設
けたものである。
状況を表示させると共に、表示を保持させる表示部を設
けたものである。
【００１６】上記の請求項４の発明においては、短絡故
障の表示が消滅することがないので、点検、修理などに
支障を来たすことがない。
障の表示が消滅することがないので、点検、修理などに
支障を来たすことがない。
【００１７】
【発明の実施の形態】図１は本発明の一実施形態による
太陽光発電システムのブロック図である。同図におい
て、１は太陽電圧、２′は分離用開閉器、３は電力変換
器、４は連系用開閉器、５は配電系統、６は負荷、７は
電流検出器、８は保護装置であり、この保護装置は保護
回路部８Ａ及び作動電源部８Ｂからなる。
太陽光発電システムのブロック図である。同図におい
て、１は太陽電圧、２′は分離用開閉器、３は電力変換
器、４は連系用開閉器、５は配電系統、６は負荷、７は
電流検出器、８は保護装置であり、この保護装置は保護
回路部８Ａ及び作動電源部８Ｂからなる。
【００１８】分離用開閉器２′は、電力変換器３により
変換された交流電力を配電系統５に送り込める太陽電池
１の出力電圧のうち、図６に示すように、日射量が最低
出力電圧Ｖｏを発生するときの日射量よりも大きいとき
に閉路し、逆に小さいときに開路する。
変換された交流電力を配電系統５に送り込める太陽電池
１の出力電圧のうち、図６に示すように、日射量が最低
出力電圧Ｖｏを発生するときの日射量よりも大きいとき
に閉路し、逆に小さいときに開路する。
【００１９】連系用開閉器４は、太陽電池１の出力を電
力変換器３を介して配電系統５に供給できる状態となっ
た場合に閉路し、配電系統５との連系点において、過電
圧、異常電圧低下、停電、過電流、異常周波数変動など
が起った場合、また電力変換器３に異常温度上昇、直流
地絡などが起った場合に開路する。
力変換器３を介して配電系統５に供給できる状態となっ
た場合に閉路し、配電系統５との連系点において、過電
圧、異常電圧低下、停電、過電流、異常周波数変動など
が起った場合、また電力変換器３に異常温度上昇、直流
地絡などが起った場合に開路する。
【００２０】保護回路部８Ａは、短絡判定回路８Ａ′及
び開路保持指令回路８Ａ″からなり、太陽電池１の出力
電流、出力電圧及び連系用開閉器４の開閉状態を常に短
絡判定回路８Ａ′により監視しており、短絡故障を判定
したときに、開路保持指令回路８Ａ″により分離用開閉
器２′を開路すると共に、この開路状態を保持させる。
び開路保持指令回路８Ａ″からなり、太陽電池１の出力
電流、出力電圧及び連系用開閉器４の開閉状態を常に短
絡判定回路８Ａ′により監視しており、短絡故障を判定
したときに、開路保持指令回路８Ａ″により分離用開閉
器２′を開路すると共に、この開路状態を保持させる。
【００２１】作動電源部８Ｂは、太陽電池１、配電系統
５または保護装置８に内蔵したバッテリのいずれかから
供給されて直流定電圧を出力するが、配電系統５または
バッテリから供給するよりも優先して、太陽電池１から
供給される。
５または保護装置８に内蔵したバッテリのいずれかから
供給されて直流定電圧を出力するが、配電系統５または
バッテリから供給するよりも優先して、太陽電池１から
供給される。
【００２２】図２は図１の保護回路部を構成する短絡判
定回路の詳細図である。図示するように、太陽電池１の
出力電圧Ｖは、第１の電圧設定器８１から出力される設
定値ＶS1と共に比較回路８２に入力される。この設定値
ＶS1は上記の最低出力電圧Ｖｏが設定される。比較回路
８２の出力は、Ｖ＜ＶS1のときに「Ｈ」レベル、Ｖ≧Ｖ
S1のときに「Ｌ」レベルとなり、「Ｈ」レベルになると
同時に、タイマー回路８３の出力が「Ｈ」レベルとな
り、設定時間経過後に「Ｌ」レベルとなる。
定回路の詳細図である。図示するように、太陽電池１の
出力電圧Ｖは、第１の電圧設定器８１から出力される設
定値ＶS1と共に比較回路８２に入力される。この設定値
ＶS1は上記の最低出力電圧Ｖｏが設定される。比較回路
８２の出力は、Ｖ＜ＶS1のときに「Ｈ」レベル、Ｖ≧Ｖ
S1のときに「Ｌ」レベルとなり、「Ｈ」レベルになると
同時に、タイマー回路８３の出力が「Ｈ」レベルとな
り、設定時間経過後に「Ｌ」レベルとなる。
【００２３】タイマー回路８３の出力は、比較回路８２
の出力を反転するＮＯＴ回路８５の出力と共にＯＲ回路
８４に入力される。このＮＯＴ回路８５の出力はＡＮＤ
回路９１にも入力される。
の出力を反転するＮＯＴ回路８５の出力と共にＯＲ回路
８４に入力される。このＮＯＴ回路８５の出力はＡＮＤ
回路９１にも入力される。
【００２４】太陽電池の出力電圧Ｖはまた、第２の電圧
設定器８６から出力される設定値ＶS2と共に比較回路８
７に入力される。この設定値ＶS2は零近傍の電圧が設定
される。比較回路８７の出力は、Ｖ≦ＶS2のときに
「Ｈ」レベル、Ｖ＞ＶS2のときに「Ｌ」レベルとなり、
タイマー回路８３の出力と共にＡＮＤ回路８８に入力さ
れる。
設定器８６から出力される設定値ＶS2と共に比較回路８
７に入力される。この設定値ＶS2は零近傍の電圧が設定
される。比較回路８７の出力は、Ｖ≦ＶS2のときに
「Ｈ」レベル、Ｖ＞ＶS2のときに「Ｌ」レベルとなり、
タイマー回路８３の出力と共にＡＮＤ回路８８に入力さ
れる。
【００２５】電流検出器７で検出される太陽電池の出力
電流Ｉは、電流設定器８９から出力される設定値ＩS と
共に比較回路９０に入力される。この設定値ＩS は、連
系用開閉器４を開路状態にして、電力変換器３を運転さ
せたときの太陽電池１の出力電流よりも多少高い目の電
流が設定される。比較回路９０の出力は、Ｉ≧ＩS のと
きに「Ｈ」レベル、Ｉ＜ＩS のときに「Ｌ」レベルとな
り、ＡＮＤ回路９１に入力される。
電流Ｉは、電流設定器８９から出力される設定値ＩS と
共に比較回路９０に入力される。この設定値ＩS は、連
系用開閉器４を開路状態にして、電力変換器３を運転さ
せたときの太陽電池１の出力電流よりも多少高い目の電
流が設定される。比較回路９０の出力は、Ｉ≧ＩS のと
きに「Ｈ」レベル、Ｉ＜ＩS のときに「Ｌ」レベルとな
り、ＡＮＤ回路９１に入力される。
【００２６】連系用開閉器４から出力される開閉信号４
S は、開路状態のときに「Ｈ」レベル、閉路状態のとき
に「Ｌ」レベルとなり、ＡＮＤ回路９１に入力される。
S は、開路状態のときに「Ｈ」レベル、閉路状態のとき
に「Ｌ」レベルとなり、ＡＮＤ回路９１に入力される。
【００２７】図３は図１の保護回路部を構成する開路保
持指令回路の詳細図である。図示するように、短絡判定
回路８Ａ′のＯＲ回路８４の出力がトランジスタＴＲの
ベースに入力され、このトランジスタは分離用開閉器
２′を動作させるリレーＲＹ1のコイルＸ１と２つのリ
レーＲＹ2 ，ＲＹ3 のコイルＸ２，Ｘ３の各常閉接点Ｘ
2b，Ｘ3bとが直列接続されており、ＯＲ回路８４の出力
が「Ｈ」レベルのときに分離用開閉器２′が閉路状態に
なり、「Ｌ」レベルのときに開路状態となる。
持指令回路の詳細図である。図示するように、短絡判定
回路８Ａ′のＯＲ回路８４の出力がトランジスタＴＲの
ベースに入力され、このトランジスタは分離用開閉器
２′を動作させるリレーＲＹ1のコイルＸ１と２つのリ
レーＲＹ2 ，ＲＹ3 のコイルＸ２，Ｘ３の各常閉接点Ｘ
2b，Ｘ3bとが直列接続されており、ＯＲ回路８４の出力
が「Ｈ」レベルのときに分離用開閉器２′が閉路状態に
なり、「Ｌ」レベルのときに開路状態となる。
【００２８】ＡＮＤ回路８８の出力がサイリスタＳＣＲ
１のゲートに入力され、このサイリスタはそれぞれコイ
ルＸ２と故障表示灯Ｐ１とに直列接続されており、この
出力が「Ｈ」レベルのときにコイルＸ２が励磁され、ま
た表示灯Ｐ１が点灯する。これにより常閉接点Ｘ2bが開
くので、トランジスタＴＲがオン状態であれば、分離用
開閉器２′は開路状態となる。
１のゲートに入力され、このサイリスタはそれぞれコイ
ルＸ２と故障表示灯Ｐ１とに直列接続されており、この
出力が「Ｈ」レベルのときにコイルＸ２が励磁され、ま
た表示灯Ｐ１が点灯する。これにより常閉接点Ｘ2bが開
くので、トランジスタＴＲがオン状態であれば、分離用
開閉器２′は開路状態となる。
【００２９】ＡＮＤ回路９１の出力がサイリスタＳＣＲ
２に入力され、このサイリスタはそれぞれコイルＸ３と
故障表示灯Ｐ2 とに直列接続されており、この出力が
「Ｈ」レベルのときにコイルＸ３が励磁され、また表示
灯Ｐ2 が点灯する。これにより常閉接点Ｘ3bが開くの
で、トランジスタＴＲがオン状態であれば、分離用開閉
器２′は開路状態となる。
２に入力され、このサイリスタはそれぞれコイルＸ３と
故障表示灯Ｐ2 とに直列接続されており、この出力が
「Ｈ」レベルのときにコイルＸ３が励磁され、また表示
灯Ｐ2 が点灯する。これにより常閉接点Ｘ3bが開くの
で、トランジスタＴＲがオン状態であれば、分離用開閉
器２′は開路状態となる。
【００３０】図４は図１の作動電源部の詳細図である。
図示するように、太陽電池１の出力電圧及び配電系統５
の電圧が入力されており、太陽電池１の出力は、逆流防
止ダイオード９２を介して定電圧回路９３に入力され、
保護回路部８Ａの作動電圧として出力される。配電系統
５の電圧は、整流回路９４に入力され、並列接続される
コイルＸ２，Ｘ３の各常開接点Ｘ2a，Ｘ3aを介して定電
圧回路９３に入力され、作動電圧として出力される。バ
ッテリ９５が内蔵されている場合、その出力は並列接続
される常開接点Ｘ2a，Ｘ3aと逆流防止ダイオード９６と
を介して定電圧回路９３に入力される。なお、太陽電池
１の出力があるときには、定電圧回路９３は、太陽電池
１からの出力で優先して動作するように、整流回路９４
及びバッテリ９５の出力を、定電圧回路９３が動作可能
な最低電圧に設定する。
図示するように、太陽電池１の出力電圧及び配電系統５
の電圧が入力されており、太陽電池１の出力は、逆流防
止ダイオード９２を介して定電圧回路９３に入力され、
保護回路部８Ａの作動電圧として出力される。配電系統
５の電圧は、整流回路９４に入力され、並列接続される
コイルＸ２，Ｘ３の各常開接点Ｘ2a，Ｘ3aを介して定電
圧回路９３に入力され、作動電圧として出力される。バ
ッテリ９５が内蔵されている場合、その出力は並列接続
される常開接点Ｘ2a，Ｘ3aと逆流防止ダイオード９６と
を介して定電圧回路９３に入力される。なお、太陽電池
１の出力があるときには、定電圧回路９３は、太陽電池
１からの出力で優先して動作するように、整流回路９４
及びバッテリ９５の出力を、定電圧回路９３が動作可能
な最低電圧に設定する。
【００３１】上記の構成において、太陽光発電システム
が正常に動作している場合、太陽電池１の出力電圧Ｖは
設定値ＶS1よりも高いが、何らかの理由によりＶS1より
も低下したとすると、比較回路８２の出力が「Ｈ」レベ
ルとなり、同時にタイマー回路８３がスタートし、その
出力が「Ｈ」レベルとなる。この「Ｈ」レベルの出力が
ＯＲ回路８４に入力されているので、Ｖ＜ＶS1であるに
も拘らず分離用開閉器２′を閉路状態とする開閉器閉指
令信号８X1がＯＲ回路８４から出力されたままである。
が正常に動作している場合、太陽電池１の出力電圧Ｖは
設定値ＶS1よりも高いが、何らかの理由によりＶS1より
も低下したとすると、比較回路８２の出力が「Ｈ」レベ
ルとなり、同時にタイマー回路８３がスタートし、その
出力が「Ｈ」レベルとなる。この「Ｈ」レベルの出力が
ＯＲ回路８４に入力されているので、Ｖ＜ＶS1であるに
も拘らず分離用開閉器２′を閉路状態とする開閉器閉指
令信号８X1がＯＲ回路８４から出力されたままである。
【００３２】太陽電池１の出力電圧Ｖがさらに低下し、
Ｖ≦ＶS2であるときに、比較回路８７の出力が「Ｈ」レ
ベルとなり、しかもＶ＝ＶS2となるタイミングがタイマ
ー回路８３により設定される微小時間、例えば１００ms
以内であれば、太陽電池１の出力側、例えば電力変換器
３の内部で低抵抗の短絡故障が生じていると判定するこ
とができる。
Ｖ≦ＶS2であるときに、比較回路８７の出力が「Ｈ」レ
ベルとなり、しかもＶ＝ＶS2となるタイミングがタイマ
ー回路８３により設定される微小時間、例えば１００ms
以内であれば、太陽電池１の出力側、例えば電力変換器
３の内部で低抵抗の短絡故障が生じていると判定するこ
とができる。
【００３３】この場合、Ｖ＜ＶS1となったときから、タ
イマー回路８３及び比較回路８７の出力が共に「Ｈ」レ
ベルとなる期間が存在することになるので、この期間は
ＡＮＤ回路８８の出力が「Ｈ」レベルとなり、ＡＮＤ回
路８８から低抵抗短絡判定信号８S1が出力される。
イマー回路８３及び比較回路８７の出力が共に「Ｈ」レ
ベルとなる期間が存在することになるので、この期間は
ＡＮＤ回路８８の出力が「Ｈ」レベルとなり、ＡＮＤ回
路８８から低抵抗短絡判定信号８S1が出力される。
【００３４】低抵抗の短絡故障であると判定する根拠
は、例えば雲などにより日射量が急激に減少した場合、
Ｖ＜ＶS1となるが、Ｖ≦ＶS2となることはない。また、
日没後の場合、Ｖ≦ＶS2となるのに１００ms以上かかる
ので、ＡＮＤ回路８８の出力が「Ｈ」レベルとなる期間
が存在しない。
は、例えば雲などにより日射量が急激に減少した場合、
Ｖ＜ＶS1となるが、Ｖ≦ＶS2となることはない。また、
日没後の場合、Ｖ≦ＶS2となるのに１００ms以上かかる
ので、ＡＮＤ回路８８の出力が「Ｈ」レベルとなる期間
が存在しない。
【００３５】本システムでは、上記のように、太陽電池
１の出力を保護装置８の作動電源部８Ｂへ直接供給する
ようにしているので、低抵抗の短絡故障を判定する場
合、太陽電池の出力電圧は瞬時に零近傍となるために、
比較回路８７が動作する段階では、作動電圧が作動電源
部８Ｂに確保されていない状態になっている。そこで、
Ｖ＜ＶS1となったときからタイマー回路８３により設定
される時間内は作動電源部に電圧が充分確保できるよう
に、作動電源部８Ｂに図示しない電解コンデンサを設け
て、太陽電池の出力を蓄えておく必要がある。
１の出力を保護装置８の作動電源部８Ｂへ直接供給する
ようにしているので、低抵抗の短絡故障を判定する場
合、太陽電池の出力電圧は瞬時に零近傍となるために、
比較回路８７が動作する段階では、作動電圧が作動電源
部８Ｂに確保されていない状態になっている。そこで、
Ｖ＜ＶS1となったときからタイマー回路８３により設定
される時間内は作動電源部に電圧が充分確保できるよう
に、作動電源部８Ｂに図示しない電解コンデンサを設け
て、太陽電池の出力を蓄えておく必要がある。
【００３６】また上記の構成において、太陽光発電シス
テムが配電系統５と連系可能な状態となるまでは、連系
用開閉器４は開路状態となっているので、その開閉信号
４Sが「Ｈ」レベルとなる。また、太陽電池１の出力電
流ＩがＩ≧ＩS であるとすると、比較回路９０の出力が
「Ｈ」レベルとなり、さらに太陽電池の出力電圧ＶがＶ
≧ＶS1であるとすると、ＮＯＴ回路８５の出力が「Ｈ」
レベルとなる。
テムが配電系統５と連系可能な状態となるまでは、連系
用開閉器４は開路状態となっているので、その開閉信号
４Sが「Ｈ」レベルとなる。また、太陽電池１の出力電
流ＩがＩ≧ＩS であるとすると、比較回路９０の出力が
「Ｈ」レベルとなり、さらに太陽電池の出力電圧ＶがＶ
≧ＶS1であるとすると、ＮＯＴ回路８５の出力が「Ｈ」
レベルとなる。
【００３７】これら３つの出力の全てが同時に「Ｈ」レ
ベルとなれば、太陽電池の出力側、例えば電力変換器
３、保護装置８または図示しない電力変換器３の制御装
置の内部で高抵抗の短絡故障が生じていると判定するこ
とができる。この場合、ＡＮＤ回路９１の出力が「Ｈ」
レベルとなり、ＡＮＤ回路９１から高抵抗短絡判定信号
８S2が出力される。
ベルとなれば、太陽電池の出力側、例えば電力変換器
３、保護装置８または図示しない電力変換器３の制御装
置の内部で高抵抗の短絡故障が生じていると判定するこ
とができる。この場合、ＡＮＤ回路９１の出力が「Ｈ」
レベルとなり、ＡＮＤ回路９１から高抵抗短絡判定信号
８S2が出力される。
【００３８】高抵抗の短絡故障であると判定する根拠
は、連系用開閉器４が開路状態で、太陽電池の出力電流
ＩがＩ≧ＩS であれば、そのときの出力電流は、電力変
換器３から配電系統５に電力を供給しているときの電流
ではなく、異常な電流ということになるが、Ｉ≧ＩS で
は、低抵抗の短絡故障時の電流を含むことになり、この
短絡時と同じ動作が行われる。そこで、ＮＯＴ回路８５
の出力がＶ≧ＶS1のときに「Ｈ」レベルとなる条件を加
えることにより、低抵抗の短絡故障を判別することがな
くなる。
は、連系用開閉器４が開路状態で、太陽電池の出力電流
ＩがＩ≧ＩS であれば、そのときの出力電流は、電力変
換器３から配電系統５に電力を供給しているときの電流
ではなく、異常な電流ということになるが、Ｉ≧ＩS で
は、低抵抗の短絡故障時の電流を含むことになり、この
短絡時と同じ動作が行われる。そこで、ＮＯＴ回路８５
の出力がＶ≧ＶS1のときに「Ｈ」レベルとなる条件を加
えることにより、低抵抗の短絡故障を判別することがな
くなる。
【００３９】ここで、低抵抗の短絡故障が判定され、短
絡判定回路８Ａ′から低抵抗短絡判定信号８S1が出力さ
れると、開路保持指令回路８Ａ″のサイリスタＳＣＲ１
がオンして、コイルＸ２が励磁されることにより、この
コイルＸ２の常閉接点Ｘ2bが開き、分離用開閉器２′用
のコイルＸ１の励磁が解かれるので、分離用開閉器２′
が開路する。
絡判定回路８Ａ′から低抵抗短絡判定信号８S1が出力さ
れると、開路保持指令回路８Ａ″のサイリスタＳＣＲ１
がオンして、コイルＸ２が励磁されることにより、この
コイルＸ２の常閉接点Ｘ2bが開き、分離用開閉器２′用
のコイルＸ１の励磁が解かれるので、分離用開閉器２′
が開路する。
【００４０】上記のように、サイリスタを使用している
ので、コイルＸ２の励磁が保持され、分離用開閉器２′
の開路状態を保持すると共に、表示灯Ｐ1 で低抵抗短絡
故障の表示を保持することができる。
ので、コイルＸ２の励磁が保持され、分離用開閉器２′
の開路状態を保持すると共に、表示灯Ｐ1 で低抵抗短絡
故障の表示を保持することができる。
【００４１】また高抵抗の短絡故障が判定されて、高抵
抗短絡判定信号８S2が出力されると、サイリスタＳＣＲ
２がオンして、コイルＸ３が励磁されて保持されること
により、このコイルＸ３の常閉接点Ｘ3bが開き、分離用
開閉器２′用のコイルＸ１の励磁が解かれるので、分離
用開閉器２′の開路状態を保持すると共に、表示灯Ｐ2
で高抵抗短絡故障の表示を保持することができる。
抗短絡判定信号８S2が出力されると、サイリスタＳＣＲ
２がオンして、コイルＸ３が励磁されて保持されること
により、このコイルＸ３の常閉接点Ｘ3bが開き、分離用
開閉器２′用のコイルＸ１の励磁が解かれるので、分離
用開閉器２′の開路状態を保持すると共に、表示灯Ｐ2
で高抵抗短絡故障の表示を保持することができる。
【００４２】特に開路保持指令回路８Ａ″は、作動電源
部８Ｂへ太陽電池１の出力のみを供給するようにしてい
ると、日没後にサイリスタＳＣＲ１，ＳＣＲ２がオフす
るので、短絡故障の表示が消滅することになり、点検、
修理などに支障を来たすことになる。
部８Ｂへ太陽電池１の出力のみを供給するようにしてい
ると、日没後にサイリスタＳＣＲ１，ＳＣＲ２がオフす
るので、短絡故障の表示が消滅することになり、点検、
修理などに支障を来たすことになる。
【００４３】そこで、短絡故障の表示を保持させるため
に、短絡故障であると判定した時点で、作動電源部８Ｂ
に設けたコイルＸ２，Ｘ３の各常開接点Ｘ2a，Ｘ3aを閉
じ、配電系統５またはバッテリ９５により、作動電源部
８Ｂの作動電圧を確保させる準備をしておく。
に、短絡故障であると判定した時点で、作動電源部８Ｂ
に設けたコイルＸ２，Ｘ３の各常開接点Ｘ2a，Ｘ3aを閉
じ、配電系統５またはバッテリ９５により、作動電源部
８Ｂの作動電圧を確保させる準備をしておく。
【００４４】
【発明の効果】以上のように、請求項１の発明によれ
ば、太陽電池の出力側で低抵抗の短絡故障が生じている
と判定でき、また低抵抗の短絡判定時に、太陽電池から
電力変換器を分離させると共に、それを保持させること
ができる。
ば、太陽電池の出力側で低抵抗の短絡故障が生じている
と判定でき、また低抵抗の短絡判定時に、太陽電池から
電力変換器を分離させると共に、それを保持させること
ができる。
【００４５】また請求項２の発明によれば、太陽電池の
出力側で高抵抗の短絡故障が生じていると判定でき、ま
た高抵抗の短絡判定時に、太陽電池から電力変換器を分
離させると共に、それを保持させることができる。
出力側で高抵抗の短絡故障が生じていると判定でき、ま
た高抵抗の短絡判定時に、太陽電池から電力変換器を分
離させると共に、それを保持させることができる。
【００４６】さらに請求項３の発明によれば、特に太陽
が日没した後も、作動電源部に作動電圧を確保させるこ
とができる。
が日没した後も、作動電源部に作動電圧を確保させるこ
とができる。
【００４７】また請求項４の発明によれば、短絡故障の
表示が消滅することがないので、点検、修理などに支障
を来たすことが防止できる。
表示が消滅することがないので、点検、修理などに支障
を来たすことが防止できる。
【図１】本発明の一実施形態による太陽光発電システム
のブロック図である。
のブロック図である。
【図２】図１の保護回路部を構成する短絡判定回路の詳
細図である。
細図である。
【図３】図１の保護回路部を構成する開路保持指令回路
の詳細図である。
の詳細図である。
【図４】図１の作動電源部の詳細図である。
【図５】従来の太陽光発電システムのブロック図であ
る。
る。
【図６】太陽電池の出力特性を示す図である。
１ 太陽電池 ２′ 分離用開閉器２ ３ 電力変換器 ４ 連系用開閉器 ５ 配電系統 ８ 保護装置 ８Ａ 保護回路部 ８Ｂ 作動電源部 ８Ａ′ 短絡判定回路 ８Ａ″ 開路保持指令回路 Ｖ 太陽電池の出力電圧 Ｉ 太陽電池の出力電流 ＶS1 第１の電圧設定値（電圧設定値） ＶS2 第２の電圧設定値 ＩS 電流設定値 ４S 開閉信号
Claims (4)
- 【請求項１】 太陽電池と、前記太陽電池の出力が供給
される電力変換器と、前記電力変換器に接続される連系
用開閉器とを備え、前記連系用開閉器を介して配電系統
と連系させた太陽光発電システムにおいて、 前記太陽電池から電力変換器を分離させる分離用開閉器
と、 前記太陽電池の出力電圧が第１の電圧設定値に低下した
時点から微小設定時間内に、前記太陽電池の出力電圧が
第２の電圧設定値に低下したときに、前記太陽電池の出
力側で短絡故障していると判定する短絡判定回路と、前
記短絡判定回路の出力により前記分離用開閉器を開路す
ると共に、開路状態を保持する開路保持指令回路とから
なる保護回路部を有する保護装置とを備え、 前記第１の電圧設定値は、前記電力変換器により変換さ
れた電力を前記配電系統に送り込める前記太陽電池の出
力電圧のうちの最低出力電圧とし、前記第２の電圧設定
値は、前記太陽電池の出力電圧の零近傍電圧とした太陽
光発電システム。 - 【請求項２】 太陽電池と、前記太陽電池の出力が供給
される電力変換器と、前記電力変換器に接続される連系
用開閉器とを備え、前記連系用開閉器を介して配電系統
と連系させた太陽光発電システムにおいて、 前記太陽電池から電力変換器を分離させる分離用開閉器
と、 前記連系用開閉器が開路状態で、かつ前記太陽電池の出
力電流が電流設定値以上であり、前記太陽電池の出力電
圧が電圧設定値以上であるときに、前記太陽電池の出力
側で短絡故障していると判定する短絡判定回路と、前記
短絡判定回路の出力により前記分離用開閉器を開路する
と共に、開路状態を保持する開路保持指令回路とからな
る保護回路部を有する保護装置とを備え、 前記電流設定値は、前記連系用開閉器を開路状態にし
て、前記電力変換器を運転させたときの前記太陽電池の
出力電流よりも高い目の電流とし、前記電圧設定値は、
前記電力変換器により変換された電力を前記配電系統に
送り込める前記太陽電池の出力電圧のうちの最低出力電
圧とした太陽光発電システム。 - 【請求項３】 前記保護装置を作動させる作動電源部
は、前記配電系統または前記保護装置に内蔵したバッテ
リから供給されるよりも優先して、前記太陽電池から供
給されるようにした請求項１または２に記載の太陽光発
電システム。 - 【請求項４】 前記保護装置は、故障状況を表示すると
共に、表示を保持する表示部を設けた請求項１ないし３
のいずれかに記載の太陽光発電システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09510197A JP3731970B2 (ja) | 1997-03-28 | 1997-03-28 | 太陽光発電システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09510197A JP3731970B2 (ja) | 1997-03-28 | 1997-03-28 | 太陽光発電システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10285807A true JPH10285807A (ja) | 1998-10-23 |
| JP3731970B2 JP3731970B2 (ja) | 2006-01-05 |
Family
ID=14128495
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09510197A Expired - Lifetime JP3731970B2 (ja) | 1997-03-28 | 1997-03-28 | 太陽光発電システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3731970B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007153133A (ja) * | 2005-12-05 | 2007-06-21 | Denso Corp | 車載電気装置 |
| KR20220006475A (ko) * | 2020-07-08 | 2022-01-17 | 릭스마 테크 코퍼레이션 리미티드 | 태양광 파워 그리드를 위한 이상 검출 시스템 |
-
1997
- 1997-03-28 JP JP09510197A patent/JP3731970B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007153133A (ja) * | 2005-12-05 | 2007-06-21 | Denso Corp | 車載電気装置 |
| KR20220006475A (ko) * | 2020-07-08 | 2022-01-17 | 릭스마 테크 코퍼레이션 리미티드 | 태양광 파워 그리드를 위한 이상 검출 시스템 |
| JP2022016352A (ja) * | 2020-07-08 | 2022-01-21 | 力瑪科技股▲ふん▼有限公司 | 太陽光発電直流フィードライン防災システム |
| US12003095B2 (en) | 2020-07-08 | 2024-06-04 | Lixma Tech Co., Ltd. | Abnormality detecting system for a solar power grid |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3731970B2 (ja) | 2006-01-05 |
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