JP5955577B2

JP5955577B2 - Inverter device

Info

Publication number: JP5955577B2
Application number: JP2012031052A
Authority: JP
Inventors: 裕文篠原; 野呂　康宏; 康宏野呂; 晃司大和田
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba System Technology Corp
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba System Technology Corp
Priority date: 2012-02-15
Filing date: 2012-02-15
Publication date: 2016-07-20
Anticipated expiration: 2032-02-15
Also published as: JP2013169086A

Description

本発明の実施形態は、直流電源に付設される逆潮流可能なインバータ装置に関する。 Embodiments described herein relate generally to an inverter device attached to a DC power source and capable of reverse flow.

太陽光発電機等の直流電源を搭載した分散電源を電力系統に逆潮流させる場合、直流電源の直流電力はインバータ装置を経て電力系統の交流電力に変換されてから送出される。従来、電力系統に逆潮流させることを前提とした分散電源用のインバータ装置は、電流瞬時値制御方式で駆動されることが一般的であった（例えば、特許文献１参照。）。 When a distributed power source equipped with a DC power source such as a solar power generator is caused to reversely flow through the power system, the DC power of the DC power source is transmitted after being converted into AC power of the power system via an inverter device. Conventionally, an inverter device for a distributed power source that is premised on causing a reverse flow to the power system is generally driven by an instantaneous current value control method (see, for example, Patent Document 1).

この電流瞬時値制御方式のインバータ装置は、系統電圧波形を基に所望位相差の出力電流波形基準を生成し、インバータ装置が出力している電流波形と当該基準との差分を加味して、インバータ装置が出力する電流波形が当該基準に一致するように制御される。 This instantaneous current value control type inverter device generates an output current waveform reference of a desired phase difference based on the system voltage waveform, and takes into account the difference between the current waveform output by the inverter device and the reference, The current waveform output from the apparatus is controlled so as to match the reference.

系統電圧波形を基にした出力電流波形基準の生成時には、系統電圧波形の正負に交番する交流波形の値がゼロとなる時刻から電力系統の電圧位相、周波数を検出し，これに合わせた電流波形を出力する。 When generating the output current waveform reference based on the system voltage waveform, the voltage phase and frequency of the power system are detected from the time when the AC waveform value alternating between positive and negative of the system voltage waveform becomes zero, and the current waveform matched to this Is output.

そのため、電流制御瞬時値制御方式のインバータ装置は、系統電圧の波形に追従した電流波形を出力することができ、系統電圧の周波数が変動したときには、この変動を抑制するように動作しないで、もっぱら系統電圧の周波数、波形に追従する。従って、系統電圧の波形が瞬時的に変動した時にも、系統電圧とインバータ装置が発生する電圧の変動を一致させることができ、過電流の発生を防いでいる。 Therefore, the current control instantaneous value control type inverter device can output a current waveform that follows the waveform of the system voltage, and when the frequency of the system voltage fluctuates, it does not operate so as to suppress this fluctuation, but exclusively. Follow the frequency and waveform of the system voltage. Therefore, even when the waveform of the system voltage fluctuates instantaneously, it is possible to make the system voltage and the voltage variation generated by the inverter device coincide with each other, thereby preventing the occurrence of overcurrent.

但し、電力系統に急峻な変動が過渡的に起きたときには、制御の異常を検知して停止し、系統から解列している（例えば、特許文献２参照。）。すなわち、インバータ装置の出力電圧波形を監視しておき、電圧、周波数、電圧波形の位相等が正常値を逸脱した場合には、受動式単独運転検出機能や能動式単独運転検出機能によって、これを検出し、インバータ回路にパルス信号を送出しているパルス発生器にゲートブロック信号を送出するとともに、分散電源と電力系統との間の解列スイッチを開にする。 However, when a steep fluctuation occurs transiently in the power system, the control abnormality is detected and stopped, and disconnected from the system (for example, see Patent Document 2). In other words, the output voltage waveform of the inverter device is monitored, and when the voltage, frequency, phase of the voltage waveform, etc. deviate from normal values, this is detected by the passive islanding detection function or active islanding detection function. A gate block signal is sent to a pulse generator that detects and sends a pulse signal to the inverter circuit, and a disconnect switch between the distributed power source and the power system is opened.

特開２００７−２４４０６６号公報JP 2007-244066 A 特開２０１０−２１３５３０号公報JP 2010-213530 A

電力系統に接続して運転する分散電源の台数が増えることで、電力系統中の分散電源の合計の出力電力が増えると、これまでのように系統に連系する分散電源の合計の発電出力容量が電力系統全体の容量が少ないときに比べ、新たな課題が発生する。 If the total output power of the distributed power sources in the power system increases as the number of distributed power sources connected to the power system increases, the total power output capacity of the distributed power sources connected to the system as before However, new challenges arise compared to when the capacity of the entire power system is small.

すなわち、電力系統に連系する分散電源の数が少ないときには、系統の異常時にはできるだけ早く分散電源を停止・解列する特性が好ましい。しかしながら、系統連系型インバータを有する分散電源の数が大きい時には、これらが一斉に停止・解列すると次のように系統の安定な運転を妨げる可能性がある。 That is, when the number of distributed power sources connected to the power system is small, it is preferable that the distributed power sources be stopped and disconnected as soon as possible when the system is abnormal. However, when the number of distributed power sources having grid-connected inverters is large, if these are stopped and disconnected all at once, stable operation of the system may be hindered as follows.

例えば、電力系統で瞬時電圧低下が起こって、多くの分散電源が運転異常となって停止してしまうと、その後に電圧の低下が回復した時に、全体の発電電力が減っているので、電力系統の負荷が増えたことと等価となる。この場合、電力系統に連系している発電機群は、負荷の急増により周波数が下がるので、これを回復させるように出力電力を増やす制御を行う。そして電力系統全体の発電電力と負荷消費電力を吊りあうように動作する。この動作の結果、電力の変動が大きい場合に発電機同士の同期運転が過渡的に不安定となって停電を起こしてしまう可能性がある。 For example, if an instantaneous voltage drop occurs in the power system and many distributed power supplies stop due to abnormal operation, the overall generated power is reduced when the voltage drop is recovered. Equivalent to an increase in load. In this case, since the frequency of the generator group connected to the power system decreases due to a sudden increase in load, control is performed to increase the output power so as to recover the frequency. And it operates so as to suspend the generated power and load power consumption of the entire power system. As a result of this operation, when the power fluctuation is large, the synchronous operation between the generators may become transiently unstable and cause a power failure.

そうすると、分散電源の合計の出力電力が大きい時に、これらが一斉に停止及び解列し、系統の安定な運転を妨げる可能性があるので、できるだけ電力系統の瞬時的な変動があってもこれに追従し、運転を継続するほうがよい。 Then, when the total output power of the distributed power source is large, these may stop and disconnect all at once, and prevent stable operation of the system. It is better to follow and continue driving.

更には、インバータ装置が電力系統の電圧波形に追従するだけでなく、回転型発動機のように周波数変動を抑制する方向に動作すれば、電力系統の周波数変動を抑え、多くの分散電源を含む電力系統を安定に運転するために有効である。 Furthermore, if the inverter device not only follows the voltage waveform of the power system, but operates in a direction that suppresses frequency fluctuations like a rotary motor, it suppresses frequency fluctuations of the power system and includes many distributed power supplies. It is effective for stable operation of the power system.

本発明の実施形態は、上記の課題を解消するために提案されたものであり、今後、分散電源が多台数となって合計の出力電力が大きくなった場合に備えて、回転型発電機と協同して電力系統の周波数や電圧を安定に保つことのできる分散電源のインバータ装置を提供することを目的としている。 Embodiments of the present invention have been proposed in order to solve the above-described problems, and in the future, a rotary generator and a rotary generator are prepared in case the number of distributed power supplies increases and the total output power increases. The object is to provide an inverter device of a distributed power source that can keep the frequency and voltage of the power system stable in cooperation.

上記の目的を達成するために、実施形態のインバータ装置は、回転型発電機を含む電力系統と直流電源との間に設けられ、前記直流電源が出力する直流電力を交流電力に変換して前記電力系統に供給するインバータ装置であって、前記電力系統の系統電圧を検出する電圧検出部と、前記電圧検出部が検出した系統電圧から前記回転型発電機の回転位相を推定する回転位相解析部と、前記回転位相解析部が推定した前記回転位相に基づいて、交流基準波形を生成する基準波形生成部と、前記交流基準波形に基づいて、前記回転型発電機の回転位相に合わせた交流波形を生成するインバータ部と、前記インバータ部が出力する交流波形の電圧瞬時値を制御する電圧制御部と、前記インバータ部が出力する交流波形の電流瞬時値を制御する電流制御部と、前記電圧制御部による制御と前記電流制御部による制御とを切り換える切替部と、を備え、前記切替部は、前記電圧検出部が検出した電圧波形の零点間の時間間隔の変動幅が設定値を超えると、前記電圧制御部による制御から前記電流制御部による制御に切り換えること、を特徴とする。 In order to achieve the above object, an inverter device according to an embodiment is provided between a power system including a rotary generator and a DC power source, and converts the DC power output from the DC power source into AC power to convert the DC power into the AC power. An inverter device for supplying power to a power system, the voltage detecting unit detecting a system voltage of the power system, and a rotational phase analyzing unit estimating a rotational phase of the rotary generator from the system voltage detected by the voltage detecting unit A reference waveform generation unit that generates an AC reference waveform based on the rotation phase estimated by the rotation phase analysis unit, and an AC waveform that matches the rotation phase of the rotary generator based on the AC reference waveform A voltage control unit that controls the instantaneous voltage value of the AC waveform output from the inverter unit, and a current control that controls the current value of the AC waveform output from the inverter unit. And a switching unit that switches between control by the voltage control unit and control by the current control unit, and the switching unit sets a variation width of a time interval between zero points of the voltage waveform detected by the voltage detection unit. When the value is exceeded, the control by the voltage control unit is switched to the control by the current control unit .

第１の実施形態に係るインバータ装置を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the inverter apparatus which concerns on 1st Embodiment. インバータ装置が搭載される分散電源が連系する電力系統を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the electric power grid | system which the distributed power supply by which an inverter apparatus is mounted connects. 系統電圧、高周波成分を除いた系統電圧、及び出力電圧の波形を示す図である。It is a figure which shows the system voltage, the system voltage except the high frequency component, and the waveform of an output voltage. 第２の実施形態に係るインバータ装置を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the inverter apparatus which concerns on 2nd Embodiment. 第２の実施形態に係るインバータ装置の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the inverter apparatus which concerns on 2nd Embodiment. 第３の実施形態に係るインバータ装置を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the inverter apparatus which concerns on 3rd Embodiment. 第３の実施形態に係るインバータ装置の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the inverter apparatus which concerns on 3rd Embodiment.

（第１の実施形態）
（構成）
図１に示すインバータ装置１１０は、直流電源１に付設されており、直流電源１とともに分散電源の一構成要素となっている。このインバータ装置１１０は、直流電源１と電力系統２との間に設けられている。直流電源１とインバータ装置１１０の間には接続スイッチ３が設けられており、直流電源１を電気的に切り離し可能となっている。また、インバータ装置１１０と電力系統２の間には、解列スイッチ４が設けられており、分散電源用のインバータ装置１１０を電力系統２から解列可能となっている。 (First embodiment)
(Constitution)
The inverter device 110 shown in FIG. 1 is attached to the DC power source 1 and is a component of the distributed power source together with the DC power source 1. The inverter device 110 is provided between the DC power source 1 and the power system 2. A connection switch 3 is provided between the DC power source 1 and the inverter device 110 so that the DC power source 1 can be electrically disconnected. Further, a disconnect switch 4 is provided between the inverter device 110 and the power system 2, and the inverter device 110 for distributed power supply can be disconnected from the power system 2.

このインバータ装置１１０は、直流電源１が生成した直流電力を交流電力に変換した上で電力系統２に送出している。直流電源１は、例えば、太陽電池モジュールを直列及び並列に接続して組み合わせた太陽電池アレイ回路である。電力系統２は、複数の回転型発電機が相互に接続された送配電網であり、回転型発電機は、水力、火力、原子力等によりタービン等の回転子を駆動させる発電機である。 The inverter device 110 converts the DC power generated by the DC power source 1 into AC power and sends it to the power system 2. The DC power source 1 is, for example, a solar cell array circuit in which solar cell modules are connected in series and in parallel. The power system 2 is a power transmission and distribution network in which a plurality of rotary generators are connected to each other. The rotary generator is a generator that drives a rotor such as a turbine by hydropower, thermal power, nuclear power, or the like.

インバータ装置１１０において、直流電源１が生成した直流電力は、接続スイッチ３を介してインバータ回路５（インバータ部）に入力される。インバータ回路５は、例えば、トランジスタ等の複数のスイッチング素子を有し、ＰＷＭ制御方式により駆動する。インバータ回路５は、このスイッチング素子を各種の組み合わせでオンオフすることにより、そのオンオフのタイミングとオンオフの時間に基づき直流電力から交流電力を生成する。 In the inverter device 110, the DC power generated by the DC power source 1 is input to the inverter circuit 5 (inverter unit) via the connection switch 3. The inverter circuit 5 includes a plurality of switching elements such as transistors and is driven by a PWM control method. The inverter circuit 5 generates alternating current power from direct current power based on the on / off timing and on / off time by turning on / off the switching elements in various combinations.

インバータ回路５にはパルス発生器７が接続されている。パルス発生器７は、パルス信号をインバータ回路５に対して出力する。パルス信号は、スイッチング素子のオンオフのタイミングと時間を定義している。すなわち、インバータ回路５のスイッチング素子は、パルス信号の立ち上がり及び立ち下がりに合わせてオンオフされ、パルス信号のパルス幅に応じて状態が維持される。 A pulse generator 7 is connected to the inverter circuit 5. The pulse generator 7 outputs a pulse signal to the inverter circuit 5. The pulse signal defines the on-off timing and time of the switching element. That is, the switching element of the inverter circuit 5 is turned on / off in accordance with the rise and fall of the pulse signal, and the state is maintained according to the pulse width of the pulse signal.

インバータ回路５の出力側には、高調波フィルタ回路６が接続されている。インバータ回路５が生成する交流電流波形には、スイッチング素子の切り換え過渡期に生じた変動が高調波成分として含まれている。高調波フィルタ回路６は、直列接続のリアクトルと並列接続のコンデンサからなり、インバータ回路５から出力された交流電流に含まれる高調波成分を除去することで、インバータ回路５から出力された交流電流を電力系統２に接続しても問題のない電流波形に調整する。 A harmonic filter circuit 6 is connected to the output side of the inverter circuit 5. The alternating current waveform generated by the inverter circuit 5 includes fluctuations generated during the switching transition period of the switching element as harmonic components. The harmonic filter circuit 6 includes a series-connected reactor and a parallel-connected capacitor, and removes a harmonic component included in the AC current output from the inverter circuit 5, thereby converting the AC current output from the inverter circuit 5. The current waveform is adjusted so that there is no problem even if it is connected to the power system 2.

高調波フィルタ回路６の出力側には、電流検出部８と電圧検出部９が接続されている。電流検出部８は、高調波フィルタ回路６を介したインバータ回路５の出力電流を検出する。電圧検出部９は、電力系統２の系統電圧を検出する。 A current detector 8 and a voltage detector 9 are connected to the output side of the harmonic filter circuit 6. The current detector 8 detects the output current of the inverter circuit 5 via the harmonic filter circuit 6. The voltage detector 9 detects the system voltage of the power system 2.

電圧検出部９には、回転位相解析部１０が接続されている。この回転位相解析部１０は、電圧検出部９が検出した系統電圧の波形から回転型発電機の回転位相を推定する。回転型発電機の回転位相は、系統電圧波形の低周波成分に相当する。そこで、回転位相解析部１０は、平滑処理部を有し、回転位相の推定の前処理として、系統電圧の瞬時値をサンプリングして移動平均値を求めることで、系統電圧の波形から高周波成分を除く。そして、回転位相解析部１０は、コンパレータを有し、高周波成分が除かれた系統電圧波形の零点間の時間をコンパレータを経た立ち上がり信号を基に計測し、計測結果から位相を求める。この位相が回転型発電機の回転位相となる。 A rotation phase analysis unit 10 is connected to the voltage detection unit 9. The rotational phase analyzer 10 estimates the rotational phase of the rotary generator from the system voltage waveform detected by the voltage detector 9. The rotational phase of the rotary generator corresponds to the low frequency component of the system voltage waveform. Therefore, the rotational phase analysis unit 10 includes a smoothing processing unit, and as a preprocessing for estimating the rotational phase, the instantaneous value of the system voltage is sampled to obtain a moving average value, thereby obtaining a high frequency component from the system voltage waveform. except. The rotational phase analysis unit 10 has a comparator, measures the time between zeros of the system voltage waveform from which the high-frequency component is removed based on the rising signal that has passed through the comparator, and obtains the phase from the measurement result. This phase is the rotational phase of the rotary generator.

尚、高周波成分を除いた系統電圧の波形を観察できれば、何れの手法を用いてもよく、例えば、回転位相解析部１０は、ローパスフィルタを用いて高周波成分を除去してもよいし、系統電圧を周波数空間に変換して高周波成分を除去してから、逆変換して元に戻してもよい。 Any method may be used as long as the waveform of the system voltage excluding the high frequency component can be observed. For example, the rotational phase analysis unit 10 may remove the high frequency component using a low pass filter, May be converted into a frequency space to remove high-frequency components, and then inversely transformed to restore the original.

回転位相解析部１０によって推定された回転位相は、基準波形生成部１２で参照される。基準波形生成部１２は、回転発電機の回転位相に対応させた基準波形を生成する。基準波形の生成の際には、回転位相解析部１０と基準波形生成部１２との間に介在する力率制御部１１の制御結果も寄与している。力率制御部１１は、回転位相解析部１０により推定された回転型発電機の回転位相を参照して、インバータ装置１１０が出力する電流の位相を決定する。すなわち、力率制御部１１は、回転位相に対して電流の位相差が力率に換算して０．９５以上となる電流の位相を算出する。尚、系統電圧が高いに場合には、力率を０．９５よりも低くして電圧上昇を抑制する制御を行うようにしてもよい。 The rotation phase estimated by the rotation phase analysis unit 10 is referred to by the reference waveform generation unit 12. The reference waveform generation unit 12 generates a reference waveform corresponding to the rotational phase of the rotary generator. When generating the reference waveform, the control result of the power factor control unit 11 interposed between the rotational phase analysis unit 10 and the reference waveform generation unit 12 also contributes. The power factor control unit 11 refers to the rotation phase of the rotary generator estimated by the rotation phase analysis unit 10 and determines the phase of the current output from the inverter device 110. That is, the power factor control unit 11 calculates the phase of the current in which the phase difference of the current with respect to the rotation phase is converted to the power factor and becomes 0.95 or more. When the system voltage is high, the power factor may be controlled to be lower than 0.95 to suppress the voltage rise.

生成された基準波形は電圧制御部１３によって参照される。電圧制御部１３は、基準波形に近づく交流電圧波形生成のためのパルス信号発信計画を生成し、パルス発生器７に入力する。パルス信号発信計画は、各パルス信号のパルス幅を定義したデータである。 The generated reference waveform is referred to by the voltage control unit 13. The voltage control unit 13 generates a pulse signal transmission plan for generating an AC voltage waveform that approaches the reference waveform, and inputs the pulse signal transmission plan to the pulse generator 7. The pulse signal transmission plan is data defining the pulse width of each pulse signal.

電圧制御部１３とパルス発生器７との間には、電流値制限部１４が接続されている。電流値制御部１４は、電流検出部８の検出結果を参照し、瞬時値が設定値を超える場合には、パルス信号発信計画をパルス発生器７へ通過させない。 A current value limiting unit 14 is connected between the voltage control unit 13 and the pulse generator 7. The current value control unit 14 refers to the detection result of the current detection unit 8, and does not pass the pulse signal transmission plan to the pulse generator 7 when the instantaneous value exceeds the set value.

（作用）
このインバータ装置１１０による作用を説明する。図２に示すように、電力系統２には、複数の回転型発電機２００が設置されているとともに、本実施形態のインバータ装置１１０が付帯した多数の分散電源１００が設置されている。 (Function)
The effect | action by this inverter apparatus 110 is demonstrated. As shown in FIG. 2, in the power system 2, a plurality of rotary generators 200 are installed, and a large number of distributed power sources 100 attached with the inverter device 110 of the present embodiment are installed.

このような電力系統２において、系統電圧に過渡的な変動が生じる場合がある。図３の（ａ）に示すように、過渡的な変動は、瞬時的に正負が交番した高周波成分として現れる。ここでいう高周波成分とは、５０又は６０Ｈｚ又はその近傍の値とは異なる急峻な変動を示している周波数成分である。 In such an electric power system 2, there may be a transient fluctuation in the system voltage. As shown in FIG. 3A, the transient fluctuation appears as a high-frequency component with alternating positive and negative instantaneously. The high frequency component referred to here is a frequency component showing a steep fluctuation different from 50 or 60 Hz or a value in the vicinity thereof.

一方、電力系統２に接続されている回転型発電機２００は、回転子の慣性運動によって、結果的に系統電圧の周波数変動を抑制する方向に動作する。そこで、系統電圧の低周波成分は、回転型発電機２００の回転位相に近いものと考えることができる。低周波成分とは、急峻な変動を除いた成分である。 On the other hand, the rotary generator 200 connected to the electric power system 2 operates in the direction of suppressing the frequency fluctuation of the system voltage as a result of the inertial movement of the rotor. Therefore, it can be considered that the low-frequency component of the system voltage is close to the rotational phase of the rotary generator 200. The low frequency component is a component excluding a steep fluctuation.

回転位相解析部１０では、当該系統電圧波形を移動平均の算出等によって平滑化しているため、図３の（ｂ）に示すように、高周波成分を除いた系統電圧波形が抽出される。すなわち、回転位相解析部１０は、回転型発電機２００の回転位相を示した波形を取得する。このために、移動平均の時定数は、回転型発電機２００の回転体の慣性の消費エネルギーに対する時定数相当となるように設定する。そして、回転位相解析部１０は、この回転位相を示した波形から、零クロスのタイミング及び間隔を検出し、回転型発電機２００が持つ回転子の位相及び周波数を推定する。 Since the rotational phase analysis unit 10 smoothes the system voltage waveform by moving average calculation or the like, the system voltage waveform excluding high-frequency components is extracted as shown in FIG. That is, the rotational phase analysis unit 10 acquires a waveform indicating the rotational phase of the rotary generator 200. For this reason, the time constant of the moving average is set so as to correspond to the time constant for the energy consumption of inertia of the rotating body of the rotary generator 200. Then, the rotational phase analysis unit 10 detects the timing and interval of the zero cross from the waveform indicating the rotational phase, and estimates the phase and frequency of the rotor that the rotary generator 200 has.

基準波形生成部１２は、回転位相解析部１０が推定した回転型発電機２００の位相及び周波数に合わせた基準波形を生成し、電圧制御部１３では、インバータ回路５の出力電圧の波形と基準波形とを各瞬時で比較し、出力電圧の波形が基準波形に沿うように、比較の結果得られた差分を減らす方向に電圧を制御するパルス信号発信計画を立て、パルス発生器７に出力している。 The reference waveform generation unit 12 generates a reference waveform that matches the phase and frequency of the rotary generator 200 estimated by the rotation phase analysis unit 10, and the voltage control unit 13 outputs the waveform of the output voltage and the reference waveform of the inverter circuit 5. And a pulse signal transmission plan that controls the voltage in a direction to reduce the difference obtained as a result of the comparison so that the waveform of the output voltage follows the reference waveform, and outputs it to the pulse generator 7 Yes.

そのため、インバータ回路５から出力され、高周波フィルタ回路６を経た出力電圧波形は、図３の（ｃ）に示すように、回転型発電機２００の回転位相を示した波形を模したものとなる。見方を変えれば、インバータ装置１１０を有する分散電源１００は、回転型発電機２００として振る舞うこととなり、系統電圧に過渡的な変動が生じた場合、回転型発電機２００と協同して系統電圧の周波数変動を抑制する方向に動作する。 Therefore, the output voltage waveform output from the inverter circuit 5 and passed through the high-frequency filter circuit 6 is similar to the waveform indicating the rotational phase of the rotary generator 200 as shown in FIG. In other words, the distributed power source 100 having the inverter device 110 behaves as the rotary generator 200. When a transient change occurs in the system voltage, the frequency of the system voltage is cooperated with the rotary generator 200. Operates in a direction that suppresses fluctuations.

このとき、インバータ装置１１０は、電圧瞬時値制御方式によって波形が調整されているため、系統電圧の急峻な変動に対して停止しにくくなっている。そのため、回転型発電機２００と協同して系統電圧の周波数変動を抑制させるように分散電源を駆動させるには、インバータ装置１１０を電圧瞬時値制御方式で制御するのが望ましい。 At this time, since the waveform of the inverter device 110 is adjusted by the instantaneous voltage control method, it is difficult for the inverter device 110 to stop against a steep fluctuation of the system voltage. Therefore, in order to drive the distributed power supply so as to suppress the frequency fluctuation of the system voltage in cooperation with the rotary generator 200, it is desirable to control the inverter device 110 by the instantaneous voltage value control method.

すなわち、インバータ装置１１０を電力系統２に系統連系しているとき、電力系統２はインピーダンスが小さく、インバータ装置１１０の出力電圧の波形を変化させて周波数を変えようとしたときに、電力系統２の回転型発電機２００の回転慣性が大きいので、インバータ装置１１０の電圧変化に系統電圧側が追従せず、その電圧の変化分を電力系統２が電流×（系統インピーダンス＋高調波フィルタ用リアクトルのインピーダンス）による電圧変化で補っている。その結果、連系状態ではインバータ装置１１０の出力端の電圧波形を変化させようとしても電力系統２の全体の慣性によって電力系統２の電圧波形から変化しないように抑制されるので、電圧制御部１３の制御により、内部の制限回路が設けた制限値を超えたりして制御異常となってインバータ装置１１０が停止し、電力系統２から解列してしまうことが少なくなる。この効果により回転型発電機２００と協同して電力系統２の周波数変動を抑制するように動作させやすくなる。 That is, when the inverter device 110 is grid-connected to the power system 2, the power system 2 has a small impedance, and when the frequency is changed by changing the waveform of the output voltage of the inverter device 110, the power system 2 Since the rotary inertia of the rotary generator 200 is large, the system voltage side does not follow the voltage change of the inverter device 110, and the change in the voltage is calculated by the electric power system 2 as the current x (system impedance + impedance of the harmonic filter reactor). ) To compensate for the voltage change. As a result, in the interconnected state, even if the voltage waveform at the output terminal of the inverter device 110 is changed, the voltage control unit 13 is suppressed from being changed from the voltage waveform of the power system 2 due to the overall inertia of the power system 2. Due to this control, the limit value provided by the internal limit circuit is exceeded, resulting in a control abnormality, and the inverter device 110 is stopped and disconnected from the power system 2 is reduced. This effect facilitates the operation so as to suppress the frequency fluctuation of the electric power system 2 in cooperation with the rotary generator 200.

但し、電力系統２の過渡的な変動の程度によっては、系統との間に過電流が流れる場合があるため、系統電圧の周波数変動の抑制よりも優先して、電流値制限部１４がインバータ回路５の出力を一時的に停止させる。すなわち、電力系統２の過渡的な変動に応じて、電圧瞬時値制御を続行するか、出力を停止させるかを区別する。 However, since an overcurrent may flow between the power system 2 depending on the degree of transient fluctuation of the power system 2, the current value limiting unit 14 is prioritized over the suppression of the frequency fluctuation of the system voltage. The output of 5 is temporarily stopped. That is, it is distinguished whether the voltage instantaneous value control is continued or the output is stopped according to the transient fluctuation of the power system 2.

（効果）
以上のように、第１の実施形態に係るインバータ装置１１０では、電力系統２の系統電圧を検出する電圧検出部９を有し、電圧検出部９が検出した系統電圧から回転型発電機の回転位相を推定する。そして、推定した回転位相に基づいて、交流基準波形を生成し、回転型発電機２００の回転位相に合わせた交流波形を生成するようにした。回転位相の推定方法としては、高周波成分を除いた系統電圧の波形を観察すればよい。波形の観察態様としては、例えば、高周波成分を除いた系統電圧の交番する波形が周期的にゼロとなる時刻どうしの間隔を周期として検出すればよい。これにより、当該インバータ装置１１０を搭載した分散電源１００は、回転型発電機２００と協同して系統電圧の周波数変動を抑制する方向に振る舞い、電力系統２を安定させる方向に寄与する。 (effect)
As described above, the inverter device 110 according to the first embodiment includes the voltage detection unit 9 that detects the system voltage of the power system 2, and rotates the rotary generator from the system voltage detected by the voltage detection unit 9. Estimate the phase. Then, an alternating current reference waveform is generated based on the estimated rotational phase, and an alternating current waveform that matches the rotational phase of the rotary generator 200 is generated. As a method for estimating the rotational phase, the system voltage waveform excluding high-frequency components may be observed. As an observation mode of the waveform, for example, an interval between times at which the alternating waveform of the system voltage excluding high-frequency components periodically becomes zero may be detected as a cycle. Thereby, the distributed power supply 100 on which the inverter device 110 is mounted behaves in the direction of suppressing the frequency fluctuation of the system voltage in cooperation with the rotary generator 200, and contributes to the direction of stabilizing the power system 2.

また、電力系統２に連系する分散電源１００に搭載されるインバータ装置１１０において、交流波形の電圧瞬時値を制御する電圧制御部１３によって、インバータ回路５を制御するようにした。これにより、電流瞬時値制御方式と比べてインバータ装置１１０が解列しにくくなるため、分散電源１００の数が増えた場合の解列による電力系統２への影響を抑えることができる。すなわち、分散電源１００の集団的解列が起こることによる電力系統２の安定運転への妨害を防止できる。 Further, in the inverter device 110 mounted on the distributed power supply 100 connected to the power system 2, the inverter circuit 5 is controlled by the voltage control unit 13 that controls the instantaneous voltage value of the AC waveform. Thereby, compared with the instantaneous current value control method, the inverter device 110 is less likely to be disconnected, so that the influence on the power system 2 due to the disconnection when the number of the distributed power sources 100 is increased can be suppressed. That is, it is possible to prevent interference with stable operation of the power system 2 due to collective disconnection of the distributed power supply 100.

さらに、インバータ装置１１０はインバータ回路５が出力する電流を検出する電流検出部８を有し、電流検出部８が検出した電流の振幅値が設定値を超えると、インバータ回路５による交流波形の生成を一定期間停止させるようにした。これにより、電圧瞬時値制御方式において非制御の電流が異常値となって過電流が発生してしまうことを防止できる。 Furthermore, the inverter device 110 includes a current detection unit 8 that detects a current output from the inverter circuit 5. When the amplitude value of the current detected by the current detection unit 8 exceeds a set value, an AC waveform is generated by the inverter circuit 5. Was stopped for a certain period. Thereby, it is possible to prevent an uncontrolled current from becoming an abnormal value and causing an overcurrent in the voltage instantaneous value control method.

（第２の実施形態）
（構成）
図４は、第２の実施形態に係るインバータ装置１１０を示すブロック図である。第１の実施形態との同一構成は同一符号を付して詳細な説明を省略する。このインバータ装置１１０は、直流電源１として太陽光発電機に付設されている場合を想定している。 (Second Embodiment)
(Constitution)
FIG. 4 is a block diagram showing an inverter device 110 according to the second embodiment. The same configurations as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. The inverter device 110 is assumed to be attached to a solar power generator as the DC power source 1.

図４に示すように、このインバータ装置１１０の基準波形生成部１２には、電圧制御部１３と並列に電流制御部１５が接続されており、切替スイッチ１６（切替部）により、制御方式が切り替え可能となっている。電流制御部１５は、基準波形生成部１２が基準波形を受け、電流検出部８からインバータ回路５の出力電流波形を受け、両者を比較して、出力電流波形が電流基準波形に沿うようなパルス信号発信計画を生成し、パルス発生器７に入力する。尚、上述したように、電圧制御部１３は、電圧制御を行う場合には、基準波形生成部１２から基準波形を受け、電圧検出部９からインバータ回路５の出力電圧波形を受け、両者を比較して、出力電圧が電圧基準波形に沿うようなパルス信号発生計画を生成し、パルス発生器７に入力する。 As shown in FIG. 4, a current control unit 15 is connected to the reference waveform generation unit 12 of the inverter device 110 in parallel with the voltage control unit 13, and the control method is switched by a changeover switch 16 (switching unit). It is possible. The current control unit 15 receives a reference waveform from the reference waveform generation unit 12, receives an output current waveform from the inverter circuit 5 from the current detection unit 8, compares the two, and compares the two so that the output current waveform follows the current reference waveform. A signal transmission plan is generated and input to the pulse generator 7. As described above, when performing voltage control, the voltage control unit 13 receives the reference waveform from the reference waveform generation unit 12, receives the output voltage waveform of the inverter circuit 5 from the voltage detection unit 9, and compares the two. Then, a pulse signal generation plan in which the output voltage follows the voltage reference waveform is generated and input to the pulse generator 7.

切替スイッチ１６の制御手段として、インバータ装置１１０は、電圧検出器と接続された電圧監視部１７と、電圧監視部１７の監視結果を受けて切替スイッチ１６を切り換える選択部１８を備えている。電圧監視部１７は、電圧検出部９から出力される電圧の特性を解析し、出力安定性を監視している。解析する電圧特性は、波形、瞬時値、位相等であり、電圧監視部１７は、これらパラメータが安定的であるか否かを判断している。選択部１８は、出力が安定的であれば電圧制御部１３とパルス発生器７とを接続し、出力が不安定である間は電流制御部１５とパルス発生器７とを接続する。 As a control means of the changeover switch 16, the inverter device 110 includes a voltage monitoring unit 17 connected to the voltage detector, and a selection unit 18 that switches the changeover switch 16 in response to the monitoring result of the voltage monitoring unit 17. The voltage monitoring unit 17 analyzes the characteristics of the voltage output from the voltage detection unit 9 and monitors the output stability. The voltage characteristics to be analyzed are a waveform, an instantaneous value, a phase, and the like, and the voltage monitoring unit 17 determines whether or not these parameters are stable. The selector 18 connects the voltage controller 13 and the pulse generator 7 if the output is stable, and connects the current controller 15 and the pulse generator 7 while the output is unstable.

（作用）
このインバータ装置１１０による動作を図５に基づき説明する。図５は、第２の実施形態に係るインバータ装置１１０の動作を示すフローチャートである。まず、インバータ装置１１０は、直流電源１からの出力電力を受信することで日の出を検出し（ステップＳ０１）、その直流電流からの電力によって自動起動する（ステップＳ０２）。 (Function)
The operation of the inverter device 110 will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a flowchart showing the operation of the inverter device 110 according to the second embodiment. First, the inverter device 110 detects the sunrise by receiving the output power from the DC power source 1 (step S01), and automatically starts with the power from the DC current (step S02).

自動起動すると、選択部１８により切替スイッチ１６が電流制御部１５側に切り換えられ、インバータ回路５は電流瞬時値制御で運転される（ステップＳ０３）。運転再開初期においては、インバータ回路５が不安定であるため、出力電圧も不安定となっている。電圧監視部１７が不安定な出力電圧を検出すると、選択部１８は、切替スイッチ１６を切り換え、電流制御部１５とパルス発生器７とを電流制御部１５を介して接続する。そのため、電流制御部１５が生成したパルス信号発信計画を基にパルス発生器７がパルス信号を生成し、そのパルス信号を基にインバータ回路５が交流電力を出力する。 When automatically activated, the selector switch 18 is switched to the current control unit 15 side by the selection unit 18, and the inverter circuit 5 is operated by current instantaneous value control (step S03). Since the inverter circuit 5 is unstable at the initial stage of resuming operation, the output voltage is also unstable. When the voltage monitoring unit 17 detects an unstable output voltage, the selection unit 18 switches the changeover switch 16 to connect the current control unit 15 and the pulse generator 7 via the current control unit 15. Therefore, the pulse generator 7 generates a pulse signal based on the pulse signal transmission plan generated by the current control unit 15, and the inverter circuit 5 outputs AC power based on the pulse signal.

一定時間が経過することで、インバータ回路５が安定すると、選択部１８により切替スイッチ１６を電圧制御部１３側に切り換え、インバータ回路５は電圧瞬時値制御で運転される（ステップＳ０４）。具体的には、インバータ回路５の出力電圧が安定すると、電圧監視部１７は安定的な出力電圧を検出する。選択部１８は、電圧監視部１７の監視結果を受けて切替スイッチ１６を切り換える。そのため、電圧制御部１３が生成したパルス信号発信計画を基にパルス発生器７がパルス信号を生成し、そのパルス信号を基にインバータ回路５が交流電力を出力する。 When the inverter circuit 5 is stabilized by elapse of the fixed time, the selector 18 switches the changeover switch 16 to the voltage controller 13 side by the selector 18, and the inverter circuit 5 is operated by voltage instantaneous value control (step S04). Specifically, when the output voltage of the inverter circuit 5 is stabilized, the voltage monitoring unit 17 detects a stable output voltage. The selection unit 18 switches the changeover switch 16 in response to the monitoring result of the voltage monitoring unit 17. Therefore, the pulse generator 7 generates a pulse signal based on the pulse signal transmission plan generated by the voltage control unit 13, and the inverter circuit 5 outputs AC power based on the pulse signal.

そして、インバータ装置１１０は、直流電源１からの出力電力の低下によって日没を検出し（ステップＳ０５）、自動停止する（ステップＳ０６）。 And the inverter apparatus 110 detects sunset by the fall of the output power from the DC power supply 1 (step S05), and stops automatically (step S06).

（効果）
以上のように、第２の実施形態に係るインバータ装置１１０は、電圧制御部１３の他に、インバータ回路５が出力する交流波形の電流瞬時値を制御する電流制御部１５を備えるようにし、電圧制御部１３による制御と電流制御部１５による制御とを切り換えるようにした。切り換え態様としては、日の出を検出すると電流制御部１５により制御させ、次いで一定時間経過後に電圧制御部１３による制御に切り換える。このように、直流電源１の出力が不安定なときは自動的に電流瞬時値制御方式とするようにしたので、より実用性に富むインバータ装置１１０を提供することができる。 (effect)
As described above, the inverter device 110 according to the second embodiment includes the current controller 15 that controls the instantaneous current value of the AC waveform output from the inverter circuit 5 in addition to the voltage controller 13. The control by the control unit 13 and the control by the current control unit 15 are switched. As a switching mode, when sunrise is detected, control is performed by the current control unit 15, and then the control is performed by the voltage control unit 13 after a predetermined time has elapsed. As described above, when the output of the DC power supply 1 is unstable, the current instantaneous value control method is automatically adopted, so that the inverter device 110 with more practicality can be provided.

（第３の実施形態）
（構成）
図６は、第３の実施形態に係るインバータ装置１１０を示すブロック図である。第２の実施形態との同一構成は同一符号を付して詳細な説明を省略する。 (Third embodiment)
(Constitution)
FIG. 6 is a block diagram showing an inverter device 110 according to the third embodiment. The same components as those of the second embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

図６に示すように、このインバータ装置１１０は、電圧制御部１３と、電流制御部１５と、切替スイッチ１６と、切替スイッチ１６の制御手段の他、単独運転を検出する機能として能動式単独運転検出部１９と受動式単独運転検出部２０とを備えている。受動式単独運転検出部２０は、電圧検出部９に直接接続され、能動式単独運転検出部１９は、回転位相解析部１０と基準波形生成部１２との間に介在している。また、能動式単独運転検出部１９と受動式単独運転検出部２０には、解列制御部２１が接続されており、この解列制御部２１は、パルス発生器７のゲートブロックと解列スイッチ４の開閉を制御する。 As shown in FIG. 6, the inverter device 110 includes an active single operation as a function of detecting a single operation in addition to the voltage control unit 13, the current control unit 15, the changeover switch 16, and the control means of the changeover switch 16. A detection unit 19 and a passive isolated operation detection unit 20 are provided. The passive isolated operation detecting unit 20 is directly connected to the voltage detecting unit 9, and the active isolated operation detecting unit 19 is interposed between the rotational phase analyzing unit 10 and the reference waveform generating unit 12. Further, a disconnection control unit 21 is connected to the active isolated operation detection unit 19 and the passive isolated operation detection unit 20, and the disconnection control unit 21 includes a gate block and a disconnection switch of the pulse generator 7. 4 is controlled.

能動式単独運転検出部１９と受動式単独運転検出部２０は、分散電源１００の単独運転を検出する。単独運転とは、電力系統２が給電を停止した状態で分散電源１００が単独で運転を継続し、系統負荷に対して電力を供給している状態をいう。換言すると、単独運転とは、電力系統２が電力供給を停止している間も分散電源１００と負荷とが吊りあった状態で分散電源１００が停止していない状態をいう。 The active isolated operation detection unit 19 and the passive isolated operation detection unit 20 detect the isolated operation of the distributed power source 100. Independent operation refers to a state in which the distributed power supply 100 continues to operate independently while the power system 2 stops supplying power and supplies power to the system load. In other words, the isolated operation refers to a state in which the distributed power source 100 is not stopped while the distributed power source 100 and the load are suspended while the power system 2 is stopped from supplying power.

能動式単独運転検出部１９と受動式単独運転検出部２０は、分散電源１００の単独運転を検出すると、解列制御部２１によってゲートブロックと解列とを行う。電力系統２の異常時などでは、高圧電線と低圧電線が接触して低圧電線に高圧の電圧が印加され続けることや、変電設備などで作業員が安全に作業できるように、分散電源１００を停止させ、また分散電源１００を電力系統２から解列させるためである。 When the active isolated operation detection unit 19 and the passive isolated operation detection unit 20 detect the isolated operation of the distributed power source 100, the disconnection control unit 21 performs gate block and disconnection. When the power system 2 is abnormal, the distributed power supply 100 is stopped so that the high-voltage electric wire and the low-voltage electric wire are in contact with each other so that a high-voltage voltage continues to be applied to the low-voltage electric wire, and that workers can work safely in the substation In addition, the distributed power source 100 is disconnected from the power system 2.

（作用）
このインバータ装置１１０による動作を図７に基づき説明する。図７は、第３の実施形態に係るインバータ装置１１０の動作を示すフローチャートである。ステップＳ０１〜Ｓ０４を経て電圧制御部１３による制御で運転されている間は、インバータ装置１１０を含む分散電源は、回転型発電機に追従して系統電圧の周波数変動を抑制する方向に動作する。但し、系統電圧の変動が一定程度を超える場合、電力系統２の停電等による単独運転やインバータ装置１１０の故障のおそれがあるため、確認措置をとる。 (Function)
The operation of the inverter device 110 will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a flowchart showing the operation of the inverter device 110 according to the third embodiment. While being operated under the control of the voltage control unit 13 through steps S01 to S04, the distributed power source including the inverter device 110 operates in a direction to suppress the frequency fluctuation of the system voltage following the rotary generator. However, when the fluctuation of the system voltage exceeds a certain level, there is a risk of an independent operation due to a power failure of the power system 2 or the failure of the inverter device 110, and therefore, confirmation measures are taken.

ここで、電力系統２の停電等による単独運転やインバータ装置１１０の故障の場合には、分散電源の電力送出を停止させることが望ましく、電圧瞬時値制御の場合には上述したようにインバータ装置１１０が停止しにくくなる。一方、インバータ装置１１０が電力系統２に系統連系しているとき、電流瞬時値制御とすると、インバータ装置１１０の電圧が変動したときにインバータ装置１１０の出力電流は電力系統２から抑制されることなく自由に変化できるので、インバータ装置１１０の電圧が変化したときにインバータ装置１１０の出力する電流が変動し、内部制限値を超えて制御異常となり、インバータ装置１１０が停止する。 Here, in the case of an isolated operation due to a power failure or the like of the power system 2 or the failure of the inverter device 110, it is desirable to stop the power transmission of the distributed power supply. In the case of the instantaneous voltage control, the inverter device 110 as described above. Is difficult to stop. On the other hand, when the inverter device 110 is connected to the power system 2 and the instantaneous current value control is performed, the output current of the inverter device 110 is suppressed from the power system 2 when the voltage of the inverter device 110 fluctuates. Therefore, when the voltage of the inverter device 110 changes, the current output from the inverter device 110 fluctuates, exceeds the internal limit value, causes a control abnormality, and the inverter device 110 stops.

そこで、電圧検出部９が検出した系統電圧の零クロス間の時間間隔の変動幅が設定値を超えた場合、電圧監視部１７は、その変動を検出し（ステップＳ０１１，Ｙｅｓ）、選択部１８は、電圧監視部１７の変動検出を受けて切替スイッチ１６を切り換えることで、インバータ回路５の出力制御を電流瞬時値制御に切り換える（ステップＳ１２）。つまり、電流制御部１５のパルス信号発信計画をパルス発生器７に入力させる。 Therefore, when the fluctuation range of the time interval between the zero crosses of the system voltage detected by the voltage detection unit 9 exceeds the set value, the voltage monitoring unit 17 detects the fluctuation (step S011, Yes), and the selection unit 18 Switches the output control of the inverter circuit 5 to the instantaneous current value control by switching the changeover switch 16 in response to detection of the fluctuation of the voltage monitoring unit 17 (step S12). That is, the pulse generator 7 of the current control unit 15 is input to the pulse generator 7.

電流制御部１５による電流瞬時値制御方式に切り換えられると、インバータ装置１１０は、装置が故障しているか（ステップＳ１３）、インバータ装置１１０が単独運転となっているか（ステップＳ１４）を判断する。 When the current control unit 15 switches to the instantaneous current value control method, the inverter device 110 determines whether the device is out of order (step S13) or whether the inverter device 110 is operating alone (step S14).

具体的には、受動式運転検出部と能動式運転検出部の検出結果を得る。受動式運転検出部は、電圧検出器が検出したインバータ回路５の出力電圧の波形を監視し、電圧、周波数、電圧波形の位相等が正常範囲から逸脱しているかを判定する。能動式運転検出部は、電圧検出器で検出された系統電圧の周波数や其の変化率に応じて、系統電圧に対するインバータ装置１１０の出力電流の位相を変化させるように、基準波形生成部１２をコントロールし、インバータ装置１１０が出力する無効電力を変えさせ、周波数の変化を助長させる。そして、能動式運転検出部は、周波数変化率の過大を判定する。 Specifically, the detection results of the passive operation detection unit and the active operation detection unit are obtained. The passive operation detection unit monitors the waveform of the output voltage of the inverter circuit 5 detected by the voltage detector, and determines whether the voltage, frequency, phase of the voltage waveform, etc. deviate from the normal range. The active operation detection unit sets the reference waveform generation unit 12 so as to change the phase of the output current of the inverter device 110 with respect to the system voltage according to the frequency of the system voltage detected by the voltage detector and the rate of change thereof. It controls and changes the reactive power which the inverter apparatus 110 outputs, and promotes the change of a frequency. Then, the active operation detection unit determines that the frequency change rate is excessive.

インバータ装置１１０の故障若しくは単独運転が検出されると（ステップＳ１３若しくはＳ１４，Ｙｅｓ）、インバータ装置１１０を停止及び解列する（ステップＳ１５）。具体的には、受動式運転検出部若しくは能動式運転検出部が単独運転を検出すると、解列制御部２１は、パルス発生器７にゲートブロック信号を出力し、また解列スイッチ４を開にする。インバータ装置１１０の故障若しくは単独運転が検出されている限りは、インバータ装置１１０の停止及び解列は継続させる。 When a failure or an independent operation of the inverter device 110 is detected (step S13 or S14, Yes), the inverter device 110 is stopped and disconnected (step S15). Specifically, when the passive operation detection unit or the active operation detection unit detects an isolated operation, the disconnection control unit 21 outputs a gate block signal to the pulse generator 7 and opens the disconnection switch 4. To do. As long as a failure or an independent operation of the inverter device 110 is detected, the stop and disconnection of the inverter device 110 are continued.

そして、インバータ装置１１０の故障若しくは単独運転が検出されなければ（ステップＳ１３若しくはＳ１４，Ｎｏ）、インバータ回路５の出力電圧の波形変動が正常範囲に収束するのを待って（ステップＳ１６，Ｙｅｓ）、電圧瞬時値制御方式に戻す（ステップＳ０４）。 If no failure or single operation of the inverter device 110 is detected (step S13 or S14, No), the process waits for the waveform fluctuation of the output voltage of the inverter circuit 5 to converge to the normal range (step S16, Yes). Return to the instantaneous voltage control method (step S04).

（効果）
以上のように、第３の実施形態に係るインバータ装置１１０は、電圧制御部１３の他に、インバータ回路５が出力する交流波形の電流瞬時値を制御する電流制御部１５を備えるようにし、電圧制御部１３による制御と電流制御部１５による制御とを切り換えるようにした。切り換え態様としては、電圧検出部９が検出した電圧波形の零点間の時間間隔の変動幅が設定値を超えると、電圧制御部１３による制御から前記電流制御部１５による制御に切り換える。インバータ装置１１０は単独運転を検出する単独運転検出部を備え、単独運転が検出されなければ、電流制御部１５による制御から電圧制御部１３による制御に戻せばよい。これにより、解列を必要とする事態が疑われる事象が発生した場合には、より解列しやすい電流瞬時値制御方式に切り換えているため、電圧瞬時値制御方式によるデメリットを削減できる。 (effect)
As described above, the inverter device 110 according to the third embodiment includes the current control unit 15 that controls the instantaneous current value of the AC waveform output from the inverter circuit 5 in addition to the voltage control unit 13. The control by the control unit 13 and the control by the current control unit 15 are switched. As a switching mode, when the fluctuation width of the time interval between zero points of the voltage waveform detected by the voltage detection unit 9 exceeds a set value, the control by the voltage control unit 13 is switched to the control by the current control unit 15. The inverter device 110 includes an isolated operation detection unit that detects an isolated operation. If no isolated operation is detected, the inverter device 110 may return from the control by the current control unit 15 to the control by the voltage control unit 13. As a result, when an event that is suspected of requiring a disconnection occurs, the current instantaneous value control method that makes it easier to disconnect is switched, so that the disadvantages of the voltage instantaneous value control method can be reduced.

［その他の実施の形態］
本明細書においては、本発明に係る複数の実施形態を説明したが、これらの実施形態は例として提示したものであって、発明の範囲を限定することを意図していない。具体的には、第１乃至第３の実施形態を全て又はいずれかを組み合わせたものも包含される。以上のような実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の範囲を逸脱しない範囲で、種々の省略や置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。 [Other embodiments]
In the present specification, a plurality of embodiments according to the present invention have been described. However, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. Specifically, a combination of all or any of the first to third embodiments is also included. The above embodiments can be implemented in other various forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the invention described in the claims and equivalents thereof as well as included in the scope and gist of the invention.

例えば、本発明に係るインバータ装置１１０が付設される直流電源１としては、太陽電池アレイ回路を例に説明したが、その他、燃料電池回路、据置二次電池回路、エンジン発電機回路、熱電発電回路、風力発電回路、移動体駆動用電池回路等のあらゆる直流電源、及びこれらを相互に組み合わせた直流電源に対して適用が可能である。 For example, as the DC power supply 1 to which the inverter device 110 according to the present invention is attached, the solar cell array circuit has been described as an example, but in addition, a fuel cell circuit, a stationary secondary battery circuit, an engine generator circuit, a thermoelectric power generation circuit The present invention can be applied to any DC power source such as a wind power generation circuit and a mobile unit driving battery circuit, and a DC power source that combines these DC power sources.

１直流電源
２電力系統
３接続スイッチ
４解列スイッチ
５インバータ回路
６高調波フィルタ回路
７パルス発生器
８電流検出部
９電圧検出部
１０回転位相解析部
１１力率制御部
１２基準波形生成部
１３電圧制御部
１４電流値制限部
１５電流制御部
１６切替スイッチ
１７電圧監視部
１８選択部
１９能動式単独運転検出部
２０受動式単独運転検出部
２１解列制御部
１００分散電源
１１０インバータ装置
２００回転型発電機 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 DC power supply 2 Power system 3 Connection switch 4 Disconnection switch 5 Inverter circuit 6 Harmonic filter circuit 7 Pulse generator 8 Current detection part 9 Voltage detection part 10 Rotation phase analysis part 11 Power factor control part 12 Reference waveform generation part 13 Voltage Control unit 14 Current value limiting unit 15 Current control unit 16 Changeover switch 17 Voltage monitoring unit 18 Selection unit 19 Active single operation detection unit 20 Passive single operation detection unit 21 Disconnection control unit 100 Distributed power supply 110 Inverter device 200 Rotary power generation Machine

Claims

An inverter device provided between a power system including a rotary generator and a DC power source, and converting DC power output from the DC power source into AC power and supplying the AC power to the power system,
A voltage detector for detecting a system voltage of the power system;
A rotational phase analyzer for estimating a rotational phase of the rotary generator from a system voltage detected by the voltage detector;
Based on the rotational phase estimated by the rotational phase analyzer, a reference waveform generator that generates an AC reference waveform;
Based on the AC reference waveform, an inverter unit that generates an AC waveform that matches the rotational phase of the rotary generator;
A voltage control unit that controls the instantaneous voltage value of the AC waveform output by the inverter unit;
A current control unit for controlling an instantaneous current value of an AC waveform output by the inverter unit;
A switching unit that switches between control by the voltage control unit and control by the current control unit;
With
The switching unit is
When the fluctuation width of the time interval between zero points of the voltage waveform detected by the voltage detection unit exceeds a set value, switching from the control by the voltage control unit to the control by the current control unit,
An inverter device characterized by.

The rotational phase analysis unit observes the waveform of the system voltage excluding high-frequency components;
The inverter device according to claim 1.

A current detection unit for detecting a current output from the inverter unit;
When the amplitude value of the current detected by the current detection unit exceeds a set value, a current value limiting unit that stops generation of the AC waveform by the inverter unit for a certain period;
Providing
The inverter device according to claim 1 or 2 , wherein

It has an isolated operation detection unit that detects isolated operation,
The switching unit returns to the control by the voltage control unit from the control by the current control unit if the islanding operation is not detected.
The inverter device according to any one of claims 1 to 3 .

When the sunrise is detected, control by the current control unit, and then switch to control by the voltage control unit after a certain period of time,
The inverter device according to any one of claims 1 to 4 , wherein