JPH11127542A - Method and device for detecting isolated operation of inverter and power conditioner - Google Patents

Method and device for detecting isolated operation of inverter and power conditioner

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Publication number
JPH11127542A
JPH11127542A JP9288247A JP28824797A JPH11127542A JP H11127542 A JPH11127542 A JP H11127542A JP 9288247 A JP9288247 A JP 9288247A JP 28824797 A JP28824797 A JP 28824797A JP H11127542 A JPH11127542 A JP H11127542A
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JP
Japan
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harmonic
inverter
detecting
current
output
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Application number
JP9288247A
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Japanese (ja)
Inventor
Nobuyuki Toyoura
信行 豊浦
Masao Mabuchi
雅夫 馬渕
Yoshihiro Ueda
佳弘 上田
Shinichi Murashige
伸一 村重
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Omron Corp
Original Assignee
Omron Corp
Omron Tateisi Electronics Co
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Publication date
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Publication of JPH11127542A publication Critical patent/JPH11127542A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To detect an isolated operation of an inverter by means of an active system without lowering the efficiency of the output power of the inverter by superposing higher harmonics upon the output current or output voltage of the inverter by controlling the output current or voltage, and detecting the higher harmonics from the voltage or current appearing on a system side. SOLUTION: An isolated operation of an inverter 4 is detected based on the higher harmonics of a system voltage by periodically superposing a very small higher harmonic current upon the output current of the inverter 4, and detecting the higher harmonics at the timing corresponding to the superposing period of the current. Accordingly, a device for detecting isolated operation of inverter is provided with a higher harmonic superposing means 15 which superposes the small higher harmonic current upon the output current of the inverter 4, a higher harmonic detecting means 16 which detects the higher harmonics of the system voltage, a discriminating means 22 which discriminates the isolated operation based on the output of the detecting means 16, and a period control means 17 working as a timing control means for controlling the higher harmonic current superposing timing and the system voltage detecting timing corresponding to the superposing timing.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、太陽光発電システ
ム等の系統連系システムにおいて、系統電源と連系され
るインバータに関し、さらに詳しくは、系統電源からの
電力の供給が停止されたときのインバータの単独運転を
検出する方法およびその装置並びにパワーコンディショ
ナに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an inverter connected to a system power supply in a system interconnection system such as a photovoltaic power generation system, and more particularly, to an inverter when power supply from the system power supply is stopped. The present invention relates to a method and an apparatus for detecting an independent operation of an inverter, and a power conditioner.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、太陽光発電などによる分散型電源
と系統電源(商用電源)とをインバータを介して逆潮流
有りで連系し、分散型電源だけでは電力が賄えない場合
に、その電力を系統側から供給するようにした系統連系
システムが開発されている。
2. Description of the Related Art In recent years, when a distributed power supply such as a solar power generation and a system power supply (commercial power supply) are interconnected with an inverse power flow via an inverter, and the power supply cannot be provided only by the distributed power supply, A grid interconnection system in which power is supplied from the grid side has been developed.

【0003】この種の系統連系システムでは、商用電源
系統の不測の停電時や作業停電時において、分散型電源
から系統側へ逆充電されるのを防止する必要があるため
に、系統側からの電力の供給が停止された単独運転を検
出して系統側と切り離すとともに、インバータの駆動を
停止するようにしている。
In this type of system interconnection system, it is necessary to prevent reverse charging from the distributed power source to the system side in the event of an unexpected power outage or work power outage of the commercial power system. In addition, the isolated operation in which the supply of the electric power is stopped is detected and disconnected from the system side, and the driving of the inverter is stopped.

【0004】このような単独運転を検出する方式とし
て、連系運転から単独運転に移行したときの電圧波形や
位相などの変化を捉えて単独運転を検出する受動的方式
と、インバータに変動要因を与えておき、連系運転時に
はその変動要因が出力に現れず、単独運転時には現れる
ようにして検出する能動的方式とがある。
[0004] As a method of detecting such an isolated operation, a passive method of detecting an isolated operation by detecting a change in a voltage waveform or a phase when the operation is shifted from an interconnected operation to an isolated operation, and a method of detecting a change factor in an inverter. In addition, there is an active method in which the fluctuation factor does not appear in the output during the interconnected operation but appears during the independent operation and is detected.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】一般に、受動的方式
は、系統側に影響を与えることなく、単独運転を検出で
きるけれども、不感帯が広いという難点があり、一方、
能動的方式は、受動的方式に比べて不感帯が狭いもの
の、例えば、インバータから出力される無効電力を変動
させる無効電力変動方式では、力率を下げるために、ま
た、インバータから出力される有効電力を変動させる有
効電力変動方式では、インバータの出力電流の絶対値を
変動させるために、いずれも、出力電力の効率が下がっ
てしまうという難点がある。
In general, the passive system can detect the islanding without affecting the system side, but has a disadvantage that the dead zone is wide.
The active method has a narrower dead band than the passive method.However, for example, in the reactive power fluctuation method in which the reactive power output from the inverter is changed, the active power output from the inverter is reduced in order to reduce the power factor. In any of the active power fluctuation systems in which the absolute value of the output current of the inverter is changed, there is a disadvantage that the efficiency of the output power is reduced.

【0006】本発明は、上述の点に鑑みて為されたもの
であって、出力電力の効率を下げることなく、能動的方
式によって単独運転を検出できるようにすることを目的
とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to be able to detect an islanding operation by an active system without lowering the efficiency of output power.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明では、上述の目的
を達成するために、次のように構成している。
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention is configured as follows.

【0008】すなわち、本発明の単独運転検出方法は、
系統電源と連系されたインバータの単独運転を検出する
方法であって、前記インバータの出力電流または出力電
圧を制御して前記出力電流または前記出力電圧に高調波
を重畳し、系統側に現れる電圧または電流の高調波を検
出することにより、単独運転を検出するものである。
That is, the islanding detection method of the present invention comprises:
A method for detecting an isolated operation of an inverter connected to a system power supply, the method comprising controlling an output current or an output voltage of the inverter, superimposing a harmonic on the output current or the output voltage, and generating a voltage appearing on a system side. Alternatively, the isolated operation is detected by detecting a harmonic of the current.

【0009】また、本発明の単独運転検出装置は、系統
電源と連系されたインバータの単独運転を検出する装置
であって、前記インバータの出力電流または出力電圧を
制御して前記出力電流または前記出力電圧に高調波を重
畳する高調波重畳手段と、系統側に現れる電圧または電
流の高調波を検出する高調波検出手段とを備え、前記高
調波検出手段の出力に基づいて、単独運転を検出するも
のである。
The present invention also provides an islanding operation detecting apparatus for detecting an islanding operation of an inverter connected to a system power supply, wherein the inverter controls an output current or an output voltage of the inverter to output the output current or the output voltage. A harmonic superimposing means for superimposing a harmonic on an output voltage; and a harmonic detecting means for detecting a harmonic of a voltage or a current appearing on a system side, and detecting an isolated operation based on an output of the harmonic detecting means. Is what you do.

【0010】さらに、本発明の単独運転検出装置は、イ
ンバータの出力電流に高調波電流を重畳して系統電圧の
高調波を検出するものであり、前記高調波電流を重畳さ
せるタイミングおよび該タイミングに対応して前記系統
電圧の高調波を検出するタイミングを制御するタイミン
グ制御手段を備えるものである。
Further, the islanding operation detecting apparatus of the present invention detects a harmonic of a system voltage by superimposing a harmonic current on an output current of an inverter. Correspondingly, there is provided a timing control means for controlling a timing of detecting a harmonic of the system voltage.

【0011】また、本発明の単独運転検出装置は、系統
電圧の高調波成分を分離してインバータの出力電流に正
帰還させる構成とするのが好ましい。
Further, it is preferable that the islanding detection device of the present invention is configured to separate harmonic components of the system voltage and to provide a positive feedback to the output current of the inverter.

【0012】さらに、本発明の単独運転検出装置は、重
畳させる前記高調波電流のレベルを一定範囲に制限する
のが好ましい。
Further, in the islanding detection device of the present invention, it is preferable that the level of the harmonic current to be superimposed is limited to a certain range.

【0013】また、本発明のパワーコンディショナは、
本発明の単独運転検出装置を備えたものである。
[0013] The power conditioner of the present invention comprises:
It is provided with the islanding detection device of the present invention.

【0014】本発明の単独運転検出方法および単独運転
検出装置によれば、インバータの出力電流または出力電
圧に高調波を重畳し、単独運転時に系統側に現れる電圧
または電流の高調波を検出するので、従来例の電力変動
方式のように電力効率を下げることなく、能動的方式に
よって単独運転状態を検出できることになる。
According to the islanding detection method and the islanding detection device of the present invention, a harmonic is superimposed on the output current or the output voltage of the inverter, and the harmonic of the voltage or current appearing on the system side during the islanding operation is detected. Further, the isolated operation state can be detected by the active method without lowering the power efficiency as in the conventional power fluctuation method.

【0015】また、本発明の単独運転検出装置によれ
ば、インバータの出力電流に高調波電流を重畳させるタ
イミングおよび該タイミングに対応して系統電圧の高調
波を検出するタイミングを制御するので、外乱による誤
動作を防止することができる。
Further, according to the isolated operation detection device of the present invention, the timing of superimposing the harmonic current on the output current of the inverter and the timing of detecting the harmonic of the system voltage corresponding to the timing are controlled. Erroneous operation can be prevented.

【0016】さらに、本発明の単独運転検出装置によれ
ば、系統電圧の高調波成分を分離してインバータの出力
電流に正帰還させるので、単独運転の検出感度を高める
ことができる。
Further, according to the islanding operation detecting apparatus of the present invention, since the harmonic component of the system voltage is separated and positively fed back to the output current of the inverter, the detection sensitivity of the islanding operation can be improved.

【0017】また、本発明の単独運転検出装置によれ
ば、重畳させる前記高調波電流のレベルを一定範囲に制
限するので、系統との連系運転の規格である高調波の制
限規定を満たすことができる。
According to the isolated operation detecting device of the present invention, the level of the harmonic current to be superimposed is limited to a certain range. Can be.

【0018】本発明のパワーコンディショナによれば、
能動的方式よって電力効率を下げることなく、単独運転
を検出することができる。
According to the power conditioner of the present invention,
The isolated operation can be detected without lowering the power efficiency by the active method.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】以下、図面によって本発明の実施
の形態について、詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0020】(実施の形態1)図1は、本発明の一つの
実施の形態に係る太陽光発電システムの構成図である。
(Embodiment 1) FIG. 1 is a configuration diagram of a solar power generation system according to one embodiment of the present invention.

【0021】この実施の形態の太陽光発電システムは、
直流電源としての太陽電池1と、本発明に係る単独運転
検出装置を備える電流制御型のパワーコンディショナ2
とを備えており、パワーコンディショナ2は、太陽電池
1からの直流電力を系統電源3と同期のとれた交流電力
に変換するインバータ4と、太陽電池1の出力電圧と指
令電圧値とが入力される差動増幅器5と、系統電圧を検
出して50Hzまたは60Hzの正弦波波形を発生する
正弦波波形発生部6と、この正弦波波形発生部6からの
正弦波と差動増幅器5の出力とを乗算して電流指令値を
出力する乗算器7と、電流指令値と変流器(CT)8で
検出されたインバータ4の出力電流との差を増幅する誤
差増幅器9と、この誤差増幅器9の誤差信号がゼロにな
るように、インバータ4のスイッチング素子にスイッチ
ング信号を出力してPWM制御を行うPWM制御回路1
0と、後述の単独運転時やその他の異常時に、開閉器1
1,12を解列するとともに、インバータ4の駆動を停
止させるといった保護動作を行う保護回路13とを備え
ており、以上の構成は、基本的に従来例と同様である。
なお、14は負荷である。
The solar power generation system according to this embodiment
A solar cell 1 as a DC power supply, and a current control type power conditioner 2 including an islanding detection device according to the present invention.
The power conditioner 2 includes an inverter 4 that converts DC power from the solar cell 1 into AC power synchronized with the system power supply 3, and receives an output voltage and a command voltage value of the solar cell 1. Differential amplifier 5, a sine waveform generator 6 for detecting a system voltage and generating a 50 Hz or 60 Hz sine waveform, and a sine wave from the sine waveform generator 6 and an output of the differential amplifier 5. And an error amplifier 9 for amplifying the difference between the current command value and the output current of the inverter 4 detected by the current transformer (CT) 8, and the error amplifier 9. PWM control circuit 1 that performs a PWM control by outputting a switching signal to the switching element of inverter 4 so that the error signal of No. 9 becomes zero.
0, the switch 1
A protection circuit 13 is provided for performing a protection operation such as disconnecting the inverters 1 and 12 and stopping the driving of the inverter 4, and the above configuration is basically the same as the conventional example.
In addition, 14 is a load.

【0022】この実施の形態では、出力電力の効率を下
げることなく、能動的方式によって単独運転を検出でき
るようにするために、インバータ4の出力電流に微小な
高調波電流を一定の周期で重畳し、前記重畳に対応した
タイミングで系統電圧の高調波を検出し、それ基づいて
単独運転を検出するようにしている。
In this embodiment, a small harmonic current is superimposed on the output current of the inverter 4 at a constant period so that the isolated operation can be detected by the active method without lowering the efficiency of the output power. Then, a harmonic of the system voltage is detected at a timing corresponding to the superposition, and the islanding is detected based on the detected harmonic.

【0023】すなわち、この実施の形態の単独運転検出
装置は、インバータ4の出力電流に微小な高調波電流を
重畳する高調波重畳手段15と、系統電圧の高調波を検
出する高調波検出手段16と、高調波検出手段16の出
力に基づいて、単独運転状態であるか否かを判定する判
定手段22と、高調波電流を重畳するタイミングおよび
該タイミングに対応する系統電圧の検出のタイミングを
制御するタイミング制御手段としての周期制御手段17
とを備えている。
That is, the islanding operation detecting apparatus of this embodiment comprises a harmonic superimposing means 15 for superimposing a small harmonic current on the output current of the inverter 4, and a harmonic detecting means 16 for detecting a harmonic of the system voltage. And determining means 22 for determining whether or not the vehicle is in the isolated operation state based on the output of the harmonic detecting means 16, and controlling the timing of superimposing the harmonic current and the timing of detecting the system voltage corresponding to the timing. Control means 17 as timing control means
And

【0024】高調波重畳手段15は、周期制御手段17
からの高調波重畳指令のタイミングで高調波を出力する
高調波出力手段18と、この高調波を乗算器7からの電
流指令値に加算する加算器19とを備えており、高調波
出力手段18は、図2に示されるように、基本高調波、
例えば3次高調波あるいは5次高調波などを発生する基
本高調波発生手段20と、この基本高調波の重畳レベル
を高調波レベル指令に基づいて調整する乗算器21と、
周期制御手段17からの高調波重畳指令のタイミングで
基本高調波を加算器19に出力にするスイッチ回路23
とを備えており、この高調波重畳手段15は、周期制御
手段17の高調波重畳指令に基づいて、一定の周期、例
えば1サイクルおきに高調波を、高調波レベル指令に対
応する一定のレベルで重畳させるものであり、この一定
のレベルは、系統連系の制限規定である3%以内になる
ように制御される。
The harmonic superimposing means 15 includes a period control means 17
A harmonic output means 18 for outputting a harmonic at the timing of a harmonic superimposition command from the adder 19, and an adder 19 for adding the harmonic to the current command value from the multiplier 7. Is the fundamental harmonic, as shown in FIG.
For example, a fundamental harmonic generating means 20 for generating a third harmonic or a fifth harmonic, a multiplier 21 for adjusting a superimposed level of the fundamental harmonic based on a harmonic level command,
A switch circuit 23 for outputting the fundamental harmonic to the adder 19 at the timing of the harmonic superposition command from the cycle control means 17
The harmonic superimposing means 15 converts the harmonics at a constant cycle, for example, every other cycle, based on the harmonic superimposition command of the cycle control means 17, at a constant level corresponding to the harmonic level command. The constant level is controlled so as to be within 3%, which is the limit regulation of the system interconnection.

【0025】高調波検出手段16は、図3に示されるよ
うに、系統電圧のアナログ波形を検出するアナログ波形
検出回路24と、検出されたアナログ波形をA/D変換
するA/D変換回路25と、このA/D変換回路25の
出力が与えられる離散的フーリエ変換回路(DFT)2
6とを備えており、周期制御手段17からの検出指令の
タイミングで系統電圧の高調波を検出するものである。
離散的フーリエ変換回路26は、アナログ波形の中から
ある周波数帯のレベルのみを離散値系で演算するもので
あり、この実施の形態では、重畳された3次あるいは5
次の高調波のレベルを演算出力するものである。
As shown in FIG. 3, the harmonic detecting means 16 includes an analog waveform detecting circuit 24 for detecting an analog waveform of the system voltage, and an A / D converting circuit 25 for A / D converting the detected analog waveform. And a discrete Fourier transform circuit (DFT) 2 to which the output of the A / D converter circuit 25 is given.
6 for detecting the harmonics of the system voltage at the timing of the detection command from the cycle control means 17.
The discrete Fourier transform circuit 26 computes only the level of a certain frequency band from the analog waveform in a discrete value system.
It calculates and outputs the level of the next harmonic.

【0026】なお、基本波および例えば3次高調波は、
下記の数1および数2でそれぞれ示される。また、各式
において、Nは、一周期当たりのサンプリング回数であ
る。
The fundamental wave and, for example, the third harmonic are:
These are shown by the following equations 1 and 2, respectively. In each equation, N is the number of samplings per cycle.

【0027】[0027]

【数1】 (Equation 1)

【0028】[0028]

【数2】 (Equation 2)

【0029】離散的フーリエ変換回路26の出力が与え
られる判定手段22では、検出された高調波のレベル
が、予め定めたレベルを越えたか否かを判定し、予め定
めたレベルを越えたときには、単独運転状態であるとし
て、保護回路13に動作指令を出力するものである。
The determination means 22 to which the output of the discrete Fourier transform circuit 26 is given determines whether or not the level of the detected harmonic has exceeded a predetermined level. An operation command is output to the protection circuit 13 assuming that the vehicle is in the islanding operation state.

【0030】正常な連系運転時には、系統電圧はインバ
ータ4の出力電流の影響を受けないので、出力電流に重
畳している高調波は現れないけれども、単独運転状態に
なると、インバータ4の出力電流と負荷14の状態とに
よって系統電圧が決定されるので、系統電圧に出力電流
の高調波が現れることになり、高調波検出手段16でこ
の高調波を検出することにより、単独運転を検出して保
護回路13に保護指令を出力するものである。
In a normal interconnection operation, the system voltage is not affected by the output current of the inverter 4, so that the harmonics superimposed on the output current do not appear. Since the system voltage is determined by the load and the state of the load 14, a harmonic of the output current appears in the system voltage, and the harmonic operation is detected by the harmonic detecting means 16 to detect the isolated operation. The protection command is output to the protection circuit 13.

【0031】周期制御手段17は、図4に示されるよう
に、系統電圧から得られた系統周波数クロックに基づい
て、例えば1サイクルおきに高調波重畳指令を高調波重
畳手段15に出力する高調波重畳指令出力回路27と、
この高調波重畳指令のタイミングをずらして検出指令と
して高調波検出手段16に出力するタイミング調整回路
28とを備えており、高調波重畳のタイミングと高調波
検出のタイミングとを調整し、高調波電流の重畳と無関
係な外乱による系統電圧の高調波によって誤動作しない
ようにしている。
As shown in FIG. 4, the cycle control means 17 outputs a harmonic superposition command to the harmonic superposition means 15 every other cycle, for example, based on the system frequency clock obtained from the system voltage. A superimposition command output circuit 27;
A timing adjusting circuit 28 that shifts the timing of the harmonic superposition command and outputs the same to the harmonic detection means 16 as a detection command to adjust the timing of the harmonic superposition and the timing of the harmonic detection, To prevent malfunction due to harmonics of the system voltage due to disturbances unrelated to the superposition of

【0032】図5は、以上の構成を有する本発明のパワ
ーコンディショナ2によって3次高調波を、わかりやす
くするために、10%重畳させた場合の正常な連系運転
時における系統電圧と出力電流とを示す波形図であり、
図6は、単独運転時における系統電圧と出力電流とを示
す波形図である。
FIG. 5 shows the system voltage and output during normal interconnection operation when the third harmonic is superimposed by 10% by the power conditioner 2 of the present invention having the above configuration in order to make it easier to understand. It is a waveform diagram showing a current,
FIG. 6 is a waveform diagram showing the system voltage and the output current during the single operation.

【0033】正常な連系運転時には、系統電圧はインバ
ータ4の出力電流の影響を受けないので、図5に示され
るように系統電圧には出力電流に重畳している3次高調
波は現れないけれども、単独運転状態になると、インバ
ータ4の出力電流と負荷14の状態とによって系統電圧
が決定されるので、図6に示されるように系統電圧に出
力電流の3次高調波が現れ、これを、高調波検出手段1
6で検出することにより、単独運転を検出するのであ
る。
During normal interconnection operation, the system voltage is not affected by the output current of the inverter 4, so that the third harmonic superimposed on the output current does not appear in the system voltage as shown in FIG. However, in the isolated operation state, since the system voltage is determined by the output current of the inverter 4 and the state of the load 14, a third harmonic of the output current appears in the system voltage as shown in FIG. , Harmonic detection means 1
By detecting at step 6, the islanding operation is detected.

【0034】このように出力電流に高調波を重畳し、単
独運転時に系統電圧に高調波が現れることを検出して単
独運転を検出するので、従来の能動的方式と同様に、受
動的方式に比べてより正確に単独運転を検出できるとと
もに、従来の電力変動方式のように電力効率を下げるこ
とがない。
As described above, the harmonics are superimposed on the output current, and the occurrence of the harmonics in the system voltage during the islanding operation is detected to detect the islanding operation. Therefore, the passive system is used similarly to the conventional active system. In addition to being able to more accurately detect the islanding operation, the power efficiency is not reduced unlike the conventional power fluctuation method.

【0035】(実施の形態2)図7は、本発明の他の実
施の形態の太陽光発電システムの構成図であり、上述の
実施の形態に対応する部分には、同一の参照符号を付
す。
(Embodiment 2) FIG. 7 is a configuration diagram of a photovoltaic power generation system according to another embodiment of the present invention, and portions corresponding to the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals. .

【0036】この実施の形態では、系統電圧の高調波成
分を分離してインバータ4の出力電流に正帰還させるよ
うに構成しており、このため、系統電圧から高調波重畳
手段15で重畳させた高調波成分を分離する分離手段2
9と、この分離手段29からの高調波成分のゲインを調
整して高調波重畳手段15に出力するゲイン調整回路3
0とを有している。
In this embodiment, the harmonic components of the system voltage are separated and positively fed back to the output current of the inverter 4. For this reason, the system voltage is superimposed by the harmonic superimposing means 15. Separation means 2 for separating harmonic components
9 and a gain adjusting circuit 3 which adjusts the gain of the harmonic component from the separating means 29 and outputs it to the harmonic superimposing means 15.
0.

【0037】分離手段29は、図8に示されるように、
系統電圧のアナログ波形を検出するアナログ波形検出回
路31と、検出されたアナログ波形をA/D変換するA
/D変換回路32と、このA/D変換回路32の出力が
与えられるローパスフィルタ33およびハイパスフィル
タ34の組み合わせからなるバンドパスフィルタ35と
を備えており、高調波成分のみを分離してゲイン調整回
路30に出力するように構成されている。なお、この分
離手段は、フイルタ回路をA/D変換回路の前段に設け
てハード的に構成してもよい。
The separating means 29, as shown in FIG.
An analog waveform detection circuit 31 for detecting an analog waveform of a system voltage, and an A / D converter for A / D converting the detected analog waveform
A / D conversion circuit 32 and a band-pass filter 35 composed of a combination of a low-pass filter 33 and a high-pass filter 34 to which an output of the A / D conversion circuit 32 is applied, and gain adjustment by separating only harmonic components It is configured to output to the circuit 30. Note that this separating means may be configured in a hardware manner by providing a filter circuit in front of the A / D conversion circuit.

【0038】単独運転状態では、系統電圧に高調波が現
れるので、アナログ波形検出回路31の出力は、図9の
破線で示される波形となり、この波形から高調波成分が
分離されてゲイン調整されることにより、ゲイン調整回
路30からは図9の実線で示される高調波が出力されて
高調波重畳手段15に与えられることになる。
In the isolated operation state, harmonics appear in the system voltage, so that the output of the analog waveform detection circuit 31 has a waveform shown by a broken line in FIG. 9, from which the harmonic components are separated and the gain is adjusted. As a result, a harmonic indicated by a solid line in FIG. 9 is output from the gain adjustment circuit 30 and supplied to the harmonic superimposing means 15.

【0039】その他の構成は、上述の実施の形態と同様
であるので、その説明は省略する。
Other configurations are the same as those of the above-described embodiment, and the description thereof will be omitted.

【0040】この実施の形態によれば、系統電圧の高調
波成分を正帰還させるので、単独運転時に系統電圧の高
調波が増加すると、さらに高調波成分が増加することに
なり、単独運転の検出感度が向上することになる。
According to this embodiment, since the harmonic component of the system voltage is positively fed back, if the harmonic of the system voltage increases during the islanding operation, the harmonic component further increases. The sensitivity will be improved.

【0041】また、検出感度が向上するので、インバー
タ4の出力電流に重畳させる高調波電流の割合を、上述
の実施の形態に比べて少なくすることができる。
Further, since the detection sensitivity is improved, the ratio of the harmonic current superimposed on the output current of the inverter 4 can be reduced as compared with the above embodiment.

【0042】(その他の実施の形態)上述の実施の形態
では、インバータの出力電流を制御して高調波電流を重
畳し、系統電圧の高調波を検出して単独運転を検出した
けれども、本発明の他の実施の形態として、インバータ
の出力電圧を制御して高調波電圧を重畳し、系統電流に
現れる高調波を検出して単独運転を検出するようしても
よい。
(Other Embodiments) In the above-described embodiment, although the output current of the inverter is controlled to superimpose the harmonic current, and the harmonic of the system voltage is detected, the isolated operation is detected. As another embodiment, the output voltage of the inverter may be controlled to superimpose the harmonic voltage, and the harmonic appearing in the system current may be detected to detect the isolated operation.

【0043】上述の実施の形態では、例えば3次高調波
のみあるいは5次高調波のみを重畳させたけれども、複
数の高調波を重畳させるようにしてもよい。この場合に
は、系統連系の規格を満足させるためには、重畳させる
高調波を、総合で5%以内にする必要がある。
In the above embodiment, for example, only the third harmonic or only the fifth harmonic is superimposed, but a plurality of harmonics may be superimposed. In this case, in order to satisfy the system interconnection standard, the superimposed harmonics need to be within 5% in total.

【0044】上述の実施の形態では、太陽電池を発電源
とした太陽光発電システムに適用して説明したけれど
も、本発明の他の実施の形態として、燃料電池等の他の
発電源を用いた分散型電源システムに適用してもよいの
は勿論である。
Although the above embodiment has been described by applying to a photovoltaic power generation system using a solar cell as a power source, another embodiment of the present invention uses another power source such as a fuel cell. Of course, the present invention may be applied to a distributed power supply system.

【0045】なお、本発明は、ソフト的な構成に限ら
ず、ハード的に構成してもよい。
The present invention is not limited to a software configuration, but may be a hardware configuration.

【0046】[0046]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、インバー
タの出力電流または出力電圧に高調波を重畳し、単独運
転状態になったときに現れる系統側の電圧または電流の
高調波を検出して単独運転を検出するので、従来例の電
力変動方式のように電力効率を下げることなく、能動的
方式によって単独運転を検出できることになる。
As described above, according to the present invention, harmonics are superimposed on the output current or output voltage of the inverter, and the harmonics of the voltage or current on the system side that appear when the isolated operation mode is established are detected. As a result, the isolated operation can be detected by the active method without lowering the power efficiency as in the conventional power fluctuation method.

【0047】また、高調波電流を重畳させるタイミング
と系統電圧の高調波を検出するタイミングとを制御する
ので、外乱による誤動作を防止することができる。
Since the timing for superimposing the harmonic current and the timing for detecting the harmonic of the system voltage are controlled, malfunction due to disturbance can be prevented.

【0048】さらに、系統電圧の高調波成分を分離して
インバータの出力電流に正帰還させるので、単独運転の
検出感度を高めることができる。
Furthermore, since the harmonic component of the system voltage is separated and positively fed back to the output current of the inverter, the detection sensitivity of the isolated operation can be improved.

【0049】また、重畳させる高調波電流のレベルを一
定範囲に制限するので、系統との連系運転の規格である
高調波の制限規定を満たすことができる。
Further, since the level of the harmonic current to be superimposed is limited to a certain range, it is possible to satisfy the restriction of the harmonic, which is the standard for the interconnection operation with the system.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一つの実施の形態に係る太陽光発電シ
ステムの構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram of a photovoltaic power generation system according to one embodiment of the present invention.

【図2】図1の高調波出力手段の構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram of harmonic output means of FIG. 1;

【図3】図1の高調波検出手段の構成図である。FIG. 3 is a configuration diagram of harmonic detection means of FIG. 1;

【図4】図1の周期制御手段の構成図である。FIG. 4 is a configuration diagram of a cycle control unit of FIG. 1;

【図5】正常な連系運転時の系統電圧および出力電流の
波形図である。
FIG. 5 is a waveform diagram of a system voltage and an output current during a normal interconnection operation.

【図6】単独運転時の系統電圧および出力電流の波形図
である。
FIG. 6 is a waveform diagram of a system voltage and an output current during an isolated operation.

【図7】本発明の他の実施の形態に係る太陽光発電シス
テムの構成図である。
FIG. 7 is a configuration diagram of a solar power generation system according to another embodiment of the present invention.

【図8】図7の分離手段の構成図である。FIG. 8 is a configuration diagram of a separating unit of FIG. 7;

【図9】動作説明に供する系統電圧の波形図である。FIG. 9 is a waveform diagram of a system voltage for explaining the operation.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 太陽電池 3 系統電源 2,21 パワーコンディショナ 4 インバータ 15 高調波重畳手段 16 高調波検出手段 17 周期制御手段DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Solar cell 3 System power supply 2, 2 1 Power conditioner 4 Inverter 15 Harmonic superimposing means 16 Harmonic detecting means 17 Period control means

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村重 伸一 京都府京都市右京区花園土堂町10番地 オ ムロン株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Shinichi Murashige 10 Omron Co., Ltd.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 系統電源と連系されたインバータの単独
運転を検出する方法であって、 前記インバータの出力電流または出力電圧を制御して前
記出力電流または前記出力電圧に高調波を重畳し、 系統側に現れる電圧または電流の高調波を検出すること
により、単独運転を検出することを特徴とするインバー
タの単独運転検出方法。
1. A method for detecting an isolated operation of an inverter connected to a system power supply, comprising: controlling an output current or an output voltage of the inverter to superimpose a harmonic on the output current or the output voltage; A method for detecting an isolated operation of an inverter, wherein the isolated operation is detected by detecting a harmonic of a voltage or a current appearing on a system side.
【請求項2】 系統電源と連系されたインバータの単独
運転を検出する装置であって、 前記インバータの出力電流または出力電圧を制御して前
記出力電流または前記出力電圧に高調波を重畳する高調
波重畳手段と、 系統側に現れる電圧または電流の高調波を検出する高調
波検出手段とを備え、 前記高調波検出手段の出力に基づいて、単独運転を検出
することを特徴とするインバータの単独運転検出装置。
2. An apparatus for detecting an isolated operation of an inverter connected to a system power supply, wherein the harmonics superimpose a harmonic on the output current or the output voltage by controlling an output current or an output voltage of the inverter. A single wave inverter comprising: a wave superimposing means; and a harmonic detecting means for detecting a harmonic of a voltage or a current appearing on a system side, and detecting an islanding operation based on an output of the harmonic detecting means. Operation detection device.
【請求項3】 前記高調波重畳手段は、インバータの出
力電流に高調波電流を重畳するものであり、前記高調波
検出手段は、系統電圧の高調波を検出するものであり、 前記高調波電流を重畳させるタイミングおよび該タイミ
ングに対応して前記系統電圧の高調波を検出するタイミ
ングを制御するタイミング制御手段を備える請求項2記
載のインバータの単独運転検出装置。
3. The harmonic superimposing means superimposes a harmonic current on an output current of an inverter, and the harmonic detecting means detects a harmonic of a system voltage. The isolated operation detection device for an inverter according to claim 2, further comprising timing control means for controlling a timing of superimposing and a timing of detecting a harmonic of the system voltage in accordance with the timing.
【請求項4】 系統電圧の高調波成分を分離してインバ
ータの出力電流に正帰還させる請求項3記載のインバー
タの単独運転検出装置。
4. The apparatus for detecting the isolated operation of an inverter according to claim 3, wherein a harmonic component of the system voltage is separated and positively fed back to an output current of the inverter.
【請求項5】 重畳させる前記高調波電流のレベルを一
定範囲に制限する請求項3または4記載のインバータの
単独運転検出装置。
5. The isolated operation detection device for an inverter according to claim 3, wherein a level of the harmonic current to be superimposed is limited to a certain range.
【請求項6】 請求項2ないし4のいずれかに記載のイ
ンバータの単独運転検出装置を備えることを特徴とする
パワーコンディショナ。
6. A power conditioner comprising the inverter independent operation detection device according to claim 2. Description:
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