JPH1169631A

JPH1169631A - 発電システム及び発電システムの制御方法

Info

Publication number: JPH1169631A
Application number: JP9225266A
Authority: JP
Inventors: Katsuhiro Okuzawa; 勝広奥沢; Kiichi Tokunaga; 紀一徳永
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1997-08-21
Filing date: 1997-08-21
Publication date: 1999-03-09

Abstract

(57)【要約】【課題】配電系統の電圧が変動しても、配電系統との連
系時に生ずる過電流を充分抑制することができ、系統に
悪影響を及ぼすことがなく、かつ安全な連系動作が行え
る発電システムを提供する。【解決手段】直流発電装置７１と、この直流発電装置の
直流電力を交流電力に変換する電力変換装置７２と、こ
の電力変換装置からの出力を絶縁トランス７３を介して
配電系統７８に接続する接続手段７９とを備え、前記直
流発電装置の出力が確立した時に前記接続手段により配
電系統と連系するようになした発電システムの制御方法
において、前記絶縁トランスと電力変換装置との間に、
電力変換装置から発生する高調波成分を除去するフィル
タ７０を設けるとともに、前記接続手段の制御装置に、
前記配電系統の電圧と電圧指令値を比較する比較演算器
１２と、配電系統電圧のフィードバック信号を読み込む
電源位相同期系とを設け、前記配電系統の電圧と電圧指
令値および位相が一致した時点で前記接続手段７９を閉
路させ、かつ前記電力変換装置の電流指令値を時間経過
とともに上昇させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は発電システムおよび
発電システムの制御方法に係わり、特に配電系統（商用
電源）と連系し、電力を商用電源より得たり、太陽電池
や燃料電池などの直流発電装置の電力を商用電源へ逆潮
流する分散型の発電システムおよびその制御方法に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来一般に採用されているこの種の分散
型発電システムの一つに太陽光発電システムがある。図
８は、その太陽光発電システムの一例を示すもので、図
中７１が太陽電池であり、７２はインバータ、７３は配
電系統に流れこむ直流成分の電流を阻止する絶縁トラン
ス、７５はインバータの制御部、７７は連系点に接続さ
れた負荷装置、７８は商用電源（配電系統）である。

【０００３】なお、７４は計測用の電流検出器（以下Ｃ
Ｔという）であり、７６は連系点の交流電圧を監視する
計測用の変圧器（以下ＰＴという）、７９は配電系統が
停電したときに、インバータ７２側から配電系統７８に
電流が流れ込まないようにするための逆潮流防止用の電
磁開閉器である。

【０００４】このように構成された太陽光発電システム
は次のように動作する。すなわち、太陽電池７１で発電
した直流電力は、インバータ７２でパルス幅変調制御
（以下ＰＷＭ制御という）され、交流の電力になる。変
換された交流電力は、絶縁トランス７３と電磁開閉器７
９を介して配電系統７８に連系される。

【０００５】このとき、制御部７５は、連系点のＰＴ７
６と絶縁トランスの１次側のＣＴ７４の検出信号によっ
て、インバータの出力電流ｉを配電系統電圧ｖに対して
力率が１で流すようにインバータ７２を制御する。この
結果、インバータ７２の出力電圧は配電系統７８と同一
の電圧および同位相の周波数となり、出力電流ｉは配電
系統電圧ｖに対して力率が１になる。

【０００６】その際、太陽電池７１の発電電力量は天候
や温度などに大きく影響を受けるので、制御部７５は太
陽電池７１の発電電力量を常に最大に引き出すようにイ
ンバータ７２を制御して太陽電池７１の動作電圧点を調
整する。配電系統と連系運転を行う場合は、配電系統電
圧は常に安定していると考え、電圧指令値ＶＲ＊は固定
値として運転を行っている。

【０００７】なお、この種の発電システムに関連するも
のとしては、例えば特開平８−２１４５５７号公報ある
いは特開平７−２５５１３２号公報などが挙げられる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従来の太陽光発電シス
テムはこのように構成され、作動するわけであるが、こ
の太陽光発電システムは、連系時においては、ＰＷＭ系
８６の信号出力時の過電流を抑制するためにソフトスタ
ートが行なわれる。すなわち、図９に示されているよう
に、ソフトスタートは、まず、電磁開閉器（図８の７
９）を投入し、配電系統側から流れ込むインラッシュ電
流が落ちつくｔ時間経過後、ＰＷＭ信号を出力する。そ
れと同時に、電流指令値Ｉｑ＊のリミット値を８７によ
り０〜１００％に時間経過とともに上げていくことで行
うようにしている。

【０００９】ところで、インバータ７２の出力電圧ｖ’
は、太陽電池７１の電圧Ｖｄｃと変調率によって決ま
る。当初、配電系統７８は２００［Ｖ］一定として考え
ていたので電圧指令値ＶＲ＊は固定値としていた。しか
し、現実的には配電系統の電圧は、±１０％程度変動し
ている。また、起動時の太陽電池７１の電圧も天候によ
って大きく変動している。このような状態で、配電系統
７８と太陽光発電システムを連系した場合、両者間の電
位差によって過大な電流が流れてしまう。

【００１０】勿論、ＡＣＲ系８４にてある程度の抑制は
行われるものの、ＡＣＲ系８４は、このような速い電流
変動に対しては応答が間に合わず抑制しきれない。また
この連系に際し、インバータの出力電圧と配電系統の電
圧を等しくして連系させれば、両者間に過大な電流が流
れることはないのであるが、この場合、ソフトスタート
時にインバータの出力電圧およびその位相を配電系統の
振幅および位相に調整することになるが、この調整を高
精度で行うことが非常に難しい、すなわちインバータの
出力電圧および電流は、高調波成分を多く含んだパルス
状の波形であり、したがってトランスや配線のインダク
タンス分および浮遊容量により共振現象を起こし、過大
な電圧を生じ易くなり、このため直流電圧を一定にして
もインバータの出力電圧を配電系統の位相および電圧に
合わせることは非常に困難である。

【００１１】このように、従来の発電システムでは、連
系用の接続手段，すなわち電磁開閉器の投入時およびＰ
ＷＭ信号出力時に両者間に電流が流れないようにするこ
とは難しく、連系時にこれら系統に悪影響を及ぼす恐れ
があった。

【００１２】本発明はこれに鑑みなされたもので、その
目的とするところは、連系時における共振現象はなく、
電圧調整が高精度に行われ、たとえ配電系統の電圧が変
動しても、配電系統との連系時に生ずる過電流を充分抑
制することができ、系統に悪影響を及ぼすことがなく、
かつ安全な連系動作が行えるこの種の発電システムおよ
びその制御方法を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、直流
発電装置と、この直流発電装置の直流電力を交流電力に
変換する電力変換装置と、この電力変換装置からの出力
を絶縁トランスを介して配電系統に接続する接続手段と
を備え、前記直流発電装置の出力が確立した時に前記接
続手段により配電系統と連系するようにした発電システ
ムの制御方法において、前記絶縁トランスと電力変換装
置との間に、電力変換装置から発生する高調波成分を除
去するフィルタを設けるとともに、前記接続手段の制御
装置に、前記配電系統の電圧と電圧指令値を比較する比
較演算器と、配電系統電圧のフィードバック信号を読み
込む電源位相同期系とを設け、前記配電系統の電圧と電
圧指令値および位相が一致した時点で前記接続手段を閉
路させ、かつ前記電力変換装置の電流指令値を時間経過
とともに上昇，すなわち電流のソフトスタートをさせる
ようにし所期の目的を達成するようにしたものである。

【００１４】また本発明は、直流発電装置と、この直流
発電装置の直流電力を交流電力に変換する電力変換装置
と、この電力変換装置からの出力を絶縁トランスを介し
て配電系統に接続する接続手段とを備え、前記直流発電
装置の出力が確立した時に前記接続手段により配電系統
と連系するようにした発電システムの制御方法におい
て、前記絶縁トランスと電力変換装置との間に、電力変
換装置から発生する高調波成分を除去するフィルタを設
けるとともに、前記接続手段の制御装置に、前記配電系
統の電圧と電圧指令値を比較する比較演算器と、配電系
統電圧のフィードバック信号を読み込む電源位相同期系
とを設け、前記電源位相同期系により配電系統の電圧と
電力変換装置の出力電圧の位相同期を取り前記接続手段
を閉路し、かつ前記直流発電装置の電圧と電圧指令値お
よび配電系統の電圧から変調率を計算し、その計算結果
の変調率で前記電力変換装置のパルス幅変調制御信号を
発生させ、かつ電流指令値を次第に上昇させるようにし
たものである。

【００１５】またこの場合、前記電力変換装置と前記接
続手段との間に、計測用の変圧器を設け、この変圧器の
出力電圧値を前記比較演算器に入力される電力変換装置
の電圧値としたものである。また、前記システムに、前
記直流発電装置の電圧と電圧指令値を入力とする演算器
を設けるとともに、この演算器で変調率を算出し、この
変調率でパルス幅変調制御信号を出力してから出力電流
リミッタのソフトスタートを開始するようにしたもので
ある。また、算出された前記変調率でパルス幅変調制御
信号を出力してから前記計測用の変圧器で信号を監視
し、計測用変圧器の電圧と配電系統の電圧が等しけれ
ば、前記接続手段を閉路して、前記出力電流リミッタの
ソフトスタート開始を指示するようにしたものである。

【００１６】また本発明は、直流発電装置と、この直流
発電装置の直流電力を交流電力に変換する電力変換装置
と、この電力変換装置からの出力を絶縁トランスを介し
て配電系統に接続する接続手段とを備え、前記直流発電
装置の出力が確立した時に前記接続手段により配電系統
と連系するようにした発電システムにおいて、前記絶縁
トランスと電力変換装置との間に、電力変換装置から発
生する高調波成分を除去するフィルタを設けるととも
に、前記システムの制御部に、前記配電系統の電圧と電
圧指令値を比較する比較演算器と、配電系統電圧のフィ
ードバック信号を読み込む電源位相同期系と、この電源
位相同期系および前記比較演算器により前記配電系統の
電圧と電圧指令値および位相が一致した時点で前記接続
手段を閉路させる手段と、前記電力変換装置の電流指令
値を時間経過とともに上昇させる手段とを設けるように
したものである。

【００１７】すなわちこのように形成された発電システ
ムであると、絶縁トランスと電力変換装置との間に、電
力変換装置から発生する高調波成分を除去するフィルタ
が設けられるとともに、システムの制御部には、配電系
統の電圧と電圧指令値を比較する比較演算器、配電系統
電圧のフィードバック信号を読み込む電源位相同期系お
よびこの電源位相同期系および前記比較演算器により前
記配電系統の電圧と電圧指令値および位相が一致した時
点で前記接続手段を閉路させる手段、それに前記電力変
換装置の電流指令値を時間経過とともに上昇させる手段
とが設けられていることから、絶縁トランスと電力変換
装置間のフィルタによりインバータから発生する高調波
成分が除去され、絶縁トランスには正弦波状の電圧およ
び電流が流れ、したがって共振現象は抑制され、インバ
ータの出力電圧が安定し、配電系統の位相および電圧に
精度良く合わせることができ、配電系統の電圧とインバ
ータの出力電圧が充分一致したところで開閉器が接続さ
れるので、過電流を起こすことがなく、したがって配電
系統との連系時に生ずる過電流を充分抑制することがで
き、系統に悪影響を及ぼすことがなく、かつ安全な連系
動作を行うことができるのである。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下図示した実施例に基づいて本
発明を詳細に説明する。まず、第１の実施例を図１によ
り説明すると、この図は太陽光発電システムの例を示す
もので、７１は太陽電池（直流発電装置）、７２はイン
バータ、７３は配電系統７８に流れこむ直流成分の電流
を阻止する絶縁トランス、７４は計測用の電流検出器
（以下ＣＴという）、７０は、ＰＷＭ制御により交流化
された電力の高調波成分をカットするフィルタで、特に
このフィルタは、絶縁トランス７３とインバータ７２と
の間に設けられている。

【００１９】また、７５はインバータの制御部、７６は
連系点の交流電圧を監視する計測用の変圧器（以下ＰＴ
という）、７７は連系点に接続された負荷装置、７８は
商用電源であるところの配電系統、７９は、配電系統７
８が停電したときに、インバータ７２から配電系統７８
に電流が流れ込まないようにするための逆潮流防止用の
電磁開閉器である。

【００２０】制御部７５は、主として次のものより構成
されている。すなわち，起動や停止の条件を判断して基
本制御部８０の動作を許可する制御処理部８１、太陽電
池の電圧Ｖｄｃをアイソレーションアンプ８８より読み
込み、比例積分制御によって電圧指令値Ｖｄｃｒｅｆ＊
に追従させる定電圧（ＡＶＲ）制御系８３、配電系統の
電圧をＰＴ７６より読み込み電源電圧と位相同期制御を
行う電源位相同期系８２、ＣＴ７４よりインバータの出
力電流を読み込み、電源位相同期系８２で発生する位相
基準信号を基に、有効成分と無効成分に分解（ｄ−ｑ変
換）して、非干渉制御を行い電流指令値Ｉｑ＊の定電流
（ＡＣＲ）制御を行うＡＣＲ系８４および三角波状の搬
送波と正弦波状の変調波との比較によりパルス波状のＰ
ＷＭ信号を作成するＰＷＭ系８６より構成されている。

【００２１】基本制御部８０は、主として、力率１制
御、最大電力追従制御および配電系統電圧位相同期制御
を行う。力率１制御は、ＡＣＲ系８４により、インバー
タ出力電流を有効成分＝電流指令値Ｉｑ＊とし、無効成
分＝ゼロにする制御である。最大電力追従制御は、電圧
指令値Ｖｄｃｒｅｆ＊を操作して太陽電池の動作電圧点
Ｖｄｃを調整し、最大出力点を見つけだす制御である。

【００２２】配電系統電圧位相同期制御は、電源位相同
期系８２により、ＰＴ７６のフィードバック信号を基に
して周知のＰＬＬ制御によって、配電系統７８の電圧位
相と同期を取る制御である。このとき、変調波は電圧指
令値ＶＲ＊とＡＣＲ系８４で算出した有効電圧成分ΔＶ
＊の和となり、ＰＷＭ系８６で搬送波との比較によって
パルス状のＰＷＭ信号になる。なお、制御処理部８１の
起動条件不成立中は、制御部８０は動作させない。

【００２３】以下に、連系方法を図１と連系動作のタイ
ムシーケンスを示す図２とを用いて説明する。制御処理
部８１は電磁開閉器７９を解放し、電流指令値Ｉｑ＊を
ゼロにして起動条件の成立を待つ。起動条件は、配電系
統７８の電圧を読み込み、配電系統電圧の１周期の最大
値と太陽電池７１の電圧が、所定値以上の状態が一定期
間安定していることとする。

【００２４】起動条件成立により、制御処理部８１は電
圧指令値リミッタ１１に起動の指示を出し、ＰＷＭ系８
６にＰＷＭ信号出力の許可を出す。ＡＣＲ系８４は、電
流指令値Ｉｑ＊＝０の状態で定電流制御を行う。電圧指
令値リミッタ１１は電圧指令値ＶＲ＊をゼロから徐々に
上げていくので、インバータ７２の出力電圧は０［Ｖ］
から上昇していく。

【００２５】電源位相同期系８２は、ＰＴ７６のフィー
ドバック信号を読み込み、位相同期制御を行うため、イ
ンバータ７２と配電系統７８の電圧は、同位相の波形と
なる。その間に、比較演算器１２は配電系統７８の電圧
をＰＴ７６より読み込む。配電系統電圧は交流電圧演算
器８５において、１周期間の最大値計算した値とする。
一方、ＰＷＭ系８６において太陽電池７１の電圧Ｖｄｃ
をアイソレーションアンプ８８より読み込み変調率ｋｈ
を以下の（１）式ように調整する。

【００２６】

【数１】ｋｈ＝Ｖ’／Ｖｄｃ …（１）したがって、比較演算器１２は、配電系統７８の電圧ｖ
と等しい電圧指令値ＶＲ＊になった時に比較演算器１２
から制御処理部８１に信号が伝送されるので、制御処理
部８１は電磁開閉器７９を投入する。このとき、インバ
ータ７２の出力電圧と配電系統７８の電圧は等しいの
で、電流変動は起こらない。また、電圧指令値リミッタ
１１のリミット値ＶＲ＊の上昇は、この時点で停止す
る。

【００２７】次に、制御処理部８１は、電流指令値リミ
ッタ８７に動作開始の指示を出す。電流指令値リミッタ
８７は、電流指令値Ｉｑ＊のリミット値を０〜１００％
に徐々に上げていき、太陽電池７１の発電電力に応じて
インバータ７２から配電系統７８側へ電流が力率１で逆
潮流される。制御処理部８１の電流指令値リミッタの開
始は、任意のｔ時間遅らせて行ってもよい。たとえば、
ハードウエアの制約などによって、電流指令値リミッタ
８７の開始時間が即時に行えない場合には有効である。

【００２８】ソフトスタートの傾きは、電圧指令値リミ
ッタ１１および電流指令値リミッタ８７にそれぞれ設定
する。なお、第１の実施例の交流電圧演算器８５は最大
値を算出して動作を説明したが、平均値や実効値を算出
して行っても同様の結果が得られる。

【００２９】以上述べたようにこの実施例によれば、絶
縁トランス７３とインバータ７２との間にフィルタ７０
が設けられるとともに、インバータの出力電圧を０
［Ｖ］から上昇させてソフトスタートを行い、配電系統
の電圧とインバータの出力電圧が一致したところで電磁
開閉器７９を接続するようにしたから、連系時における
ＬＣ共振現象は抑制され、電圧調整は高精度に行われ、
たとえ配電系統７８の電圧が変動しても、過電流を起こ
さず安全に連系することができる。

【００３０】次に、第２の実施例を図３に基づき説明す
る。図３は、図１のブロック図において、比較演算器１
２に太陽電池７１の電圧Ｖｄｃを入力したものである。
その他の符号および機能は図１と同一である。勿論、連
系動作のタイムシーケンスは図２と同一である。この場
合、比較演算器１２は、太陽電池７１の電圧Ｖｄｃと電
圧指令値ＶＲ＊からインバータ７２の出力電圧ｖ’を
（２）、（３）式により計算する。

【００３１】

【数２】ｖ’＝ｋｈ．Ｖｄｃ／√２ …（２）

【００３２】

【数３】ｋｈ＝ＶＲ＊／搬送波の波高値（一定） …（３）比較演算器１２は配電系統７８の電圧ｖとインバータ７
２の出力電圧ｖ’の計算結果がｖ’＝ｖになったときに
制御処理部８１に信号を伝送する。制御処理部８１は信
号が入力されると電磁開閉器７９を投入する。

【００３３】以上述べたように本実施例によれば、電圧
指令値ＶＲ＊と太陽電池電圧Ｖｄｃの値からインバータ
の出力電圧ｖ’を計算することから、太陽電池の電圧に
対して変調率が設定できるので、配電系統の電圧や太陽
電池の電圧が変動しても調整操作容易にして過電流を起
こさずに安全に連系をすることができる。

【００３４】図４は第３の実施例を示すもので、この図
は、図１のブロック図において、電磁開閉器７９と絶縁
トランス７３の間にＰＴ２（４１）を挿入したものであ
る。その他の符号および機能は図１と同じであり、また
連系動作のタイムシーケンスは図２と同一である。

【００３５】電圧指令値リミッタ１１のＶＲ＊の値を０
から徐々に上げていく際に、インバータ７２の出力電圧
は、ＰＴ２（４１）のフィードバック信号を監視して行
う。したがって、電磁開閉器７９の投入タイミングは、
制御処理部８１がＰＴ１（７６）の電圧とＰＴ２（４
１）のフィードバック信号が等しくなったことによって
行う。このときの監視電圧は、交流電圧演算器８５ａに
よって最大値が計算され、その計算結果が比較演算器１
２で比較される。もし、ＰＴ１（７６）とＰＴ２（４
１）の電圧が等しい場合、比較演算器１２は信号を制御
処理部８１へ出力し、制御処理部８１は直ちに電磁開閉
器７９を投入する。

【００３６】このようにこの実施例によれば、前述した
実施例と同様な効果を達成することは勿論、さらにイン
バータ７２の出力電圧がＰＴ２（４１）によって直接測
定されるので、インバータの動作が正常に行われている
ことが把握でき、より安全かつ確実に連系動作を行うこ
とができる。

【００３７】第４の実施例を図５により説明する。この
図は、図１の基本制御部８０のブロック図の比較演算器
１２の代わりに演算器６１を追加したもので、その他の
符号および機能は図１と同じである。なお、この場合の
連系動作のタイムシーケンスが図７に示されている。

【００３８】この実施例では、電圧指令値ＶＲ＊のリミ
ッタ操作を行わない。まず、制御処理部８１は電磁開閉
器７９を投入する。このとき、配電系統７８側からラッ
シュカレントが発生するので、落ちつくまでのｔｌ時間
待機する。演算器６１は、交流電圧演算器８５で計算し
た配電系統の電圧ｖと太陽電池７１の電圧Ｖｄｃを読み
込み、（１）式により変調率を求めて電圧指令値ＶＲ＊
に反映する。演算器６１の計算完了時間ｔ２後に、制御
処理部８１はＰＷＭ系８６に信号出力を許可し、電流指
令値リミッタ８７に動作開始の指示を出す。電流指令値
リミッタ８７は、Ｉｑ＊のリミット値を０〜１００％に
上げて、逆潮流を開始する。本実施例であると、特に電
圧のソフトスタート処理を行なう必要がないので、ソフ
トウエアの処理が簡略化される。

【００３９】第５の実施例を図６により説明する。この
図は、図５の基本制御部８０の演算器６１を削除したも
ので、その他の符号および機能は共通である。また、図
６の連系動作のタイムシーケンスを図７に示す。まず、
制御処理部８１は電磁開閉器７９を投入する。このと
き、配電系統７８側からラッシュカレントが発生するの
で、落ちつくまでのｔｌ時間待機する。次に、交流電圧
演算器８５で計算した配電系統の電圧ｖを直接電圧指令
値ＶＲ＊に反映する。制御処理部８１はＰＷＭ系８６に
信号出力を許可し、電流指令値リミッタ８７に動作開始
の指示を出す。電流指令値リミッタ８７は、Ｉｑ＊のリ
ミット値を０〜１００％に上げて、逆潮流を開始する。
本実施例の場合、直流側の電圧が安定しているシステ
ム、例えば蓄電池と太陽電池を並列に接続したシステム
に有効である。

【００４０】この本実施例であると、配電系統の電圧が
直接変調率になるので、配電系統の電圧変動に対して追
従した変調率を設定することができ、演算処理を行わな
い分ソフトウエアの簡素化が図れる。

【００４１】なお、第４および第５の実施例において、
電磁開閉器７９を最初に解放しておいて、変調率をＶＲ
＊に与えて、ＰＷＭ系８６から信号を出力し、インバー
タ７２の出力電圧が確立してから電磁開閉器７９を投入
するようにすれば、インラッシュ電流を押さえることが
できる。さらに、第３の実施例のように電磁開閉器７９
と絶縁トランス７３の間にＰＴを設けて、ＰＴのフィー
ドバック信号を確認してから電磁開閉器７９を投入する
ようにすれば、なお、安全かつ確実に連系動作を行うこ
とができる。

【００４２】これまで述べた全ての実施例は、特に太陽
光発電システムを例に説明してきたが、燃料電池などの
分散型電源と配電系統の連系運転の連系時においても有
効である。

【００４３】以上種々説明してきたように、このように
形成された発電システムであると、配電系統と連系する
際に精度良く過電流を押さえることができ、すなわち連
系時の過電流トリップを防止することができるので安全
な連系動作を行うことができる。また、フィルタコンデ
ンサなどに加わるストレスが緩和されるので素子の寿命
を大きく延ばすことができる。

【００４４】特に、太陽光発電システムでは、夕刻時や
雨天、曇天時に太陽電池の発電電力不足になった場合に
は、ＰＷＭ信号を止めて自動停止をさせ（ただし、電磁
開閉器７９は解放しない）、その後（電池の発電電力量
回復後）再起動させる必要があるが、その場合は、配電
系統７８の電圧と太陽電池７１の電圧から変調率を計算
し、ＰＷＭ系８６は太陽電池７１と配電系統７８の電圧
で決まる変調率でＰＷＭ信号を出して、電流指令値Ｉｑ
＊のリミッタを時間経過とともに上げる電流のソフトス
タートを行い連系をすることで、再起動時においても安
全に運転を再開することができる。

【００４５】

【発明の効果】以上説明してきたように本発明によれ
ば、連系時における共振現象は抑制され、電圧調整は高
精度に行われ、たとえ配電系統の電圧が変動しても、配
電系統との連系時に生ずる過電流を充分抑制することが
でき、系統に悪影響を及ぼすことがなく、かつ安全な連
系動作が行えるこの種の発電システムを得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の発電システムの一実施例を示す系統図
である。

【図２】本発明の発電システムの配電系統との連系タイ
ムシーケンスである。

【図３】本発明の発電システムの他の実施例を示す系統
図である。

【図４】本発明の発電システムの他の実施例を示す系統
図である。

【図５】本発明の発電システムの他の実施例を示す系統
図である。

【図６】本発明の発電システムの他の実施例を示す系統
図である。

【図７】本発明の発電システムの配電系統との連系タイ
ムシーケンスである。

【図８】従来の発電システムを示す系統図である。

【図９】従来の発電システムの配電系統との連系タイム
シーケンスである。

【符号の説明】

１１…電圧指令値のリミッタ、１２…比較演算器、６１
…演算器、７０…ＬＣフィルタ、７１…太陽電池、７２
…インバータ、７３…絶縁トランス、７４…電流検出
器、７５…制御部、７６…計測用検圧器、７７…負荷装
置、７８…配電系統、７９…電磁開閉器、７００…逆流
防止用ダイオード、８０…基本制御部、８１…制御処理
部、８２…電源位相同期系、８３…定電圧（ＡＶＲ）制
御系、８４…定電流（ＡＣＲ）制御系、８５…交流電圧
演算器、８６…ＰＷＭ系、８７…電流指令値のリミッ
タ、８８…アイソレーションアンプ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】直流発電装置と、この直流発電装置の直
流電力を交流電力に変換する電力変換装置と、この電力
変換装置からの出力を絶縁トランスを介して配電系統に
接続する接続手段とを備え、前記直流発電装置の出力が
確立した時に前記接続手段により配電系統と連系するよ
うにした発電システムの制御方法において、前記絶縁トランスと電力変換装置との間に、電力変換装
置から発生する高調波成分を除去するフィルタを設ける
とともに、前記接続手段の制御装置に、前記配電系統の
電圧と電圧指令値を比較する比較演算器と、配電系統電
圧のフィードバック信号を読み込む電源位相同期系とを
設け、前記配電系統の電圧と電圧指令値および位相が一
致した時点で前記接続手段を閉路させ、かつ前記電力変
換装置の電流指令値を時間経過とともに上昇させるよう
にしたことを特徴とする発電システムの制御方法。
【請求項２】直流発電装置と、この直流発電装置の直
流電力を交流電力に変換する電力変換装置と、この電力
変換装置からの出力を絶縁トランスを介して配電系統に
接続する接続手段とを備え、前記直流発電装置の出力が
確立した時に前記接続手段により配電系統と連系するよ
うにした発電システムの制御方法において、前記絶縁トランスと電力変換装置との間に、電力変換装
置から発生する高調波成分を除去するフィルタを設ける
とともに、前記接続手段の制御装置に、前記配電系統の
電圧と電圧指令値を比較する比較演算器と、配電系統電
圧のフィードバック信号を読み込む電源位相同期系とを
設け、前記電源位相同期系により配電系統の電圧と電力
変換装置の出力電圧の位相同期を取り前記接続手段を閉
路し、かつ前記直流発電装置の電圧と電圧指令値および
配電系統の電圧から変調率を計算し、その計算結果の変
調率で前記電力変換装置のパルス幅変調制御信号を発生
させ、かつ電流指令値を次第に上昇させるようにしたこ
とを特徴とする発電システムの制御方法。
【請求項３】前記電力変換装置と前記接続手段との間
に、計測用の変圧器を設け、この変圧器の出力電圧値を
前記比較演算器に入力される電力変換装置の電圧値とし
てなる請求項１または２記載の発電システムの制御方
法。
【請求項４】前記システムに、前記直流発電装置の電
圧と電圧指令値を入力とする演算器を設けるとともに、
この演算器で変調率を算出し、この変調率でパルス幅変
調制御信号を出力してから出力電流リミッタのソフトス
タートを開始するようにした請求項１記載の発電システ
ムの制御方法。
【請求項５】算出された前記変調率でパルス幅変調信
号を出力してから前記計測用の変圧器で信号を監視し、
計測用変圧器の電圧と配電系統の電圧が等しければ、前
記接続手段を閉路して、前記出力電流リミッタのソフト
スタート開始を指示するようにした請求項４記載の発電
システムの制御方法。
【請求項６】直流発電装置と、この直流発電装置の直
流電力を交流電力に変換する電力変換装置と、この電力
変換装置からの出力を絶縁トランスを介して配電系統に
接続する接続手段とを備え、前記直流発電装置の出力が
確立した時に前記接続手段により配電系統と連系するよ
うにした発電システムにおいて、前記絶縁トランスと電力変換装置との間に、電力変換装
置から発生する高調波成分を除去するフィルタを設ける
とともに、前記システムの制御部に、前記配電系統の電
圧と電圧指令値を比較する比較演算器と、配電系統電圧
のフィードバック信号を読み込む電源位相同期系と、こ
の電源位相同期系および前記比較演算器により前記配電
系統の電圧と電圧指令値および位相が一致した時点で前
記接続手段を閉路させる手段と、前記電力変換装置の電
流指令値を時間経過とともに上昇させる手段とを設けた
ことを特徴とする発電システム。
【請求項７】前記直流発電装置が太陽電池若しくは燃
料電池である請求項６記載の発電システム。