JP2000209871A - 太陽光発電用電力変換装置による復電後の再連系運転方法 - Google Patents
太陽光発電用電力変換装置による復電後の再連系運転方法Info
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- JP2000209871A JP2000209871A JP11005506A JP550699A JP2000209871A JP 2000209871 A JP2000209871 A JP 2000209871A JP 11005506 A JP11005506 A JP 11005506A JP 550699 A JP550699 A JP 550699A JP 2000209871 A JP2000209871 A JP 2000209871A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/56—Power conversion systems, e.g. maximum power point trackers
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- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 電力系統と連系運転される太陽光発電用電力
変換装置の、系統停電後の再連系を迅速に行なう。 【解決手段】 基準正弦波用周波数指令値frefに所
定値を乗じて得られる電流指令にもとづき制御される電
力変換装置において、系統電圧Vsと同期し系統電圧V
sと基準正弦波信号Vrefとの偏差を生成するPLL
回路2の出力を停電直前の値で保持する保持回路3を設
けることにより、周波数偏差を小さくして高速な追従を
可能とする。
変換装置の、系統停電後の再連系を迅速に行なう。 【解決手段】 基準正弦波用周波数指令値frefに所
定値を乗じて得られる電流指令にもとづき制御される電
力変換装置において、系統電圧Vsと同期し系統電圧V
sと基準正弦波信号Vrefとの偏差を生成するPLL
回路2の出力を停電直前の値で保持する保持回路3を設
けることにより、周波数偏差を小さくして高速な追従を
可能とする。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、電力系統に連系
して太陽電池の発電する電力を電力系統に供給する太陽
光発電用電力変換装置(PVインバータともいう)、特
にPVインバータ停電後の再連系運転方法に関する。
して太陽電池の発電する電力を電力系統に供給する太陽
光発電用電力変換装置(PVインバータともいう)、特
にPVインバータ停電後の再連系運転方法に関する。
【0002】
【従来の技術】図3に、一般的に知られている電圧形イ
ンバータを用いた電流制御式PVインバータの制御ブロ
ックを示す。同図において、9は最大電力追従制御回
路、10は直流電圧調節器(DCAVR)、11は乗算
器、12は電流調節器(ACR)、13はPWM(パル
ス幅変調)信号発生回路、14は太陽電池、15は直流
コンデンサ、16はPWMインバータをそれぞれ示す。
ンバータを用いた電流制御式PVインバータの制御ブロ
ックを示す。同図において、9は最大電力追従制御回
路、10は直流電圧調節器(DCAVR)、11は乗算
器、12は電流調節器(ACR)、13はPWM(パル
ス幅変調)信号発生回路、14は太陽電池、15は直流
コンデンサ、16はPWMインバータをそれぞれ示す。
【0003】まず、最大電力追従制御回路9から出力さ
れる直流電圧指令(Vd* )と、直流電圧検出値(V
d:コンデンサ電圧)との偏差をDCVCR10に入力
し、インバータ出力電流振幅指令値(|i* |)を得
る。次に、この|i* |と系統電圧と同相の基準正弦波
信号(Vref )とを乗算器11にて掛け合わせ、出力電
流の瞬時値指令(i* )を生成する。この指令値
(i* )と出力電流検出値(i)との偏差を電流調節器
(ACR)12に入力し、PWMインバータ16の出力
電圧指令値(λ* )を得る。PWM13はこのλ* によ
りPWM信号を発生させ、インバータ16のスイッチン
グ素子を点弧することにより、インバータ16から電力
系統に電力を供給する。
れる直流電圧指令(Vd* )と、直流電圧検出値(V
d:コンデンサ電圧)との偏差をDCVCR10に入力
し、インバータ出力電流振幅指令値(|i* |)を得
る。次に、この|i* |と系統電圧と同相の基準正弦波
信号(Vref )とを乗算器11にて掛け合わせ、出力電
流の瞬時値指令(i* )を生成する。この指令値
(i* )と出力電流検出値(i)との偏差を電流調節器
(ACR)12に入力し、PWMインバータ16の出力
電圧指令値(λ* )を得る。PWM13はこのλ* によ
りPWM信号を発生させ、インバータ16のスイッチン
グ素子を点弧することにより、インバータ16から電力
系統に電力を供給する。
【0004】図4にPVインバータの周波数指令演算回
路の一例を示す。ここでは、基準周波数演算回路1より
基準周波数f50/60を出力する。系統電圧に同期し
た信号を出力するために、系統電圧Vsと基準正弦波V
refをPLL回路2に入力し、周波数の補正信号Δf
を出力する。このΔfと基準周波数f50/60とを加
算して、新たな基準正弦波用指令値frefを得る。停
電時には停電検出回路7が系統電圧Vsのレベルを判別
し、PDWN(停電検出信号)信号をオンさせると即イ
ンバータは停止し、適当な整定時間(タイマ8B参照)
後に主回路が自動的に系統から切り離され、自立運転に
切り換わる(ーRUN2がオンになる)。このときのf
refは、Δf切換回路4Aにより周波数の補正信号が
0となるので、基準周波数f50/60となる。
路の一例を示す。ここでは、基準周波数演算回路1より
基準周波数f50/60を出力する。系統電圧に同期し
た信号を出力するために、系統電圧Vsと基準正弦波V
refをPLL回路2に入力し、周波数の補正信号Δf
を出力する。このΔfと基準周波数f50/60とを加
算して、新たな基準正弦波用指令値frefを得る。停
電時には停電検出回路7が系統電圧Vsのレベルを判別
し、PDWN(停電検出信号)信号をオンさせると即イ
ンバータは停止し、適当な整定時間(タイマ8B参照)
後に主回路が自動的に系統から切り離され、自立運転に
切り換わる(ーRUN2がオンになる)。このときのf
refは、Δf切換回路4Aにより周波数の補正信号が
0となるので、基準周波数f50/60となる。
【0005】次に、系統が復電した場合は、系統電圧の
確立後、PLL(フエーズ・ロックド・ループ)回路2
はVrefを系統電圧Vsに同期させる。同期検出回路
6はVrefがVsに同期したことを検出し、同期確認
信号SYCNをオンさせる。SYCN信号をオンして復
電確認のタイマー(タイマー8A参照)後に、運転ロジ
ック回路8により、インバータ運転指令信号RUN1を
オンし、インバータの再連系運転を開始する。
確立後、PLL(フエーズ・ロックド・ループ)回路2
はVrefを系統電圧Vsに同期させる。同期検出回路
6はVrefがVsに同期したことを検出し、同期確認
信号SYCNをオンさせる。SYCN信号をオンして復
電確認のタイマー(タイマー8A参照)後に、運転ロジ
ック回路8により、インバータ運転指令信号RUN1を
オンし、インバータの再連系運転を開始する。
【0006】図5に停電時のタイムチヤートを示す。自
立運転に切り換わるときはのように、停電検出によっ
て−イ)のPDWN信号がオンすると同時に、−
ロ)の連系運転指令信号RUN1がオフする。同期検出
回路6により、−ニ)の同期確認信号SYNCも同時
にオフする。自立運転確認時間後に、−ハ)の自立運
転指令RUN2がオンする。
立運転に切り換わるときはのように、停電検出によっ
て−イ)のPDWN信号がオンすると同時に、−
ロ)の連系運転指令信号RUN1がオフする。同期検出
回路6により、−ニ)の同期確認信号SYNCも同時
にオフする。自立運転確認時間後に、−ハ)の自立運
転指令RUN2がオンする。
【0007】系統が復電した場合はのように、停電検
出回路6は復電を検出して−イ)のPDWN信号がオ
フする。同時に、Δf切換回路4AによりΔfのゼロホ
ールドが−ヘ)のように解かれ、PLL回路2により
系統電圧VsとVrefが同期するように動作する。同
期検出回路6はVrefがVsに同期したことを検出す
ると、−ニ)のようにPLL動作時間(T1)後に、
同期確認信号SYNCをオンさせる。復電確認タイマー
(T2)後、運転ロジック回路8により、インバータ運
転指令信号RUN1を−ロ)のようにオンとし、イン
バータを再連系運転させる。
出回路6は復電を検出して−イ)のPDWN信号がオ
フする。同時に、Δf切換回路4AによりΔfのゼロホ
ールドが−ヘ)のように解かれ、PLL回路2により
系統電圧VsとVrefが同期するように動作する。同
期検出回路6はVrefがVsに同期したことを検出す
ると、−ニ)のようにPLL動作時間(T1)後に、
同期確認信号SYNCをオンさせる。復電確認タイマー
(T2)後、運転ロジック回路8により、インバータ運
転指令信号RUN1を−ロ)のようにオンとし、イン
バータを再連系運転させる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】前述の瞬時停電時のイ
ンバータの再連系シーケンス動作において、系統電圧復
帰後のインバータ基準正弦波信号Vrefを系統電圧信
号Vsに同期させる演算はPLL回路2にて行なってい
るが、信号が同期するまでに周波数の偏差に応じた時間
が必要である。PLL回路は動作安定のため応答速度を
上げることができず、そのため再連系シーケンスにおけ
るインバータの再起動に時間が掛かるという問題が生じ
る。したがって、この発明の課題は、再連系時における
インバータの起動時間を短縮することにある。
ンバータの再連系シーケンス動作において、系統電圧復
帰後のインバータ基準正弦波信号Vrefを系統電圧信
号Vsに同期させる演算はPLL回路2にて行なってい
るが、信号が同期するまでに周波数の偏差に応じた時間
が必要である。PLL回路は動作安定のため応答速度を
上げることができず、そのため再連系シーケンスにおけ
るインバータの再起動に時間が掛かるという問題が生じ
る。したがって、この発明の課題は、再連系時における
インバータの起動時間を短縮することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るため、請求項1の発明では、直流電圧制御ループをメ
ジャーループとし、その出力に基準正弦波信号を掛け合
わせて得られる出力電流指令値にもとづき電流制御を行
なう電流制御マイナループを持つ電力変換装置を、電力
系統に連系して太陽電池の発電する電力を電力系統に供
給し、電力系統の停電を検出したときは自立運転に切り
換え、復電後には電力系統と再連系運転を行なうに当た
り、前記基準正弦波信号と系統電圧信号との偏差で表わ
され系統電圧信号に同期する補正信号を出力する補正信
号生成手段に対し、この補正信号生成手段の停電検出直
前の値を保持する保持手段を設け、復電後にはこの保持
手段にて保持した値に基準周波数を加算した値を基準正
弦波用周波数指令として再連系運転を開始するようにし
ている。上記請求項1の発明においては、前記補正信号
生成手段は、フエーズ・ロックド・ループ(PLL)回
路であることができる(請求項2の発明)。
るため、請求項1の発明では、直流電圧制御ループをメ
ジャーループとし、その出力に基準正弦波信号を掛け合
わせて得られる出力電流指令値にもとづき電流制御を行
なう電流制御マイナループを持つ電力変換装置を、電力
系統に連系して太陽電池の発電する電力を電力系統に供
給し、電力系統の停電を検出したときは自立運転に切り
換え、復電後には電力系統と再連系運転を行なうに当た
り、前記基準正弦波信号と系統電圧信号との偏差で表わ
され系統電圧信号に同期する補正信号を出力する補正信
号生成手段に対し、この補正信号生成手段の停電検出直
前の値を保持する保持手段を設け、復電後にはこの保持
手段にて保持した値に基準周波数を加算した値を基準正
弦波用周波数指令として再連系運転を開始するようにし
ている。上記請求項1の発明においては、前記補正信号
生成手段は、フエーズ・ロックド・ループ(PLL)回
路であることができる(請求項2の発明)。
【0010】
【発明の実施の形態】図1はこの発明の実施の形態を示
すブロック図である。同図からも明らかなように、PL
L回路2の出力にΔfの保持回路3を付加した点が特徴
である。なお、ここでは保持回路3をハード的に示した
が、ソフト的に実現するようにしても良い。すなわち、
停電検出直前まではΔf1=Δf2=Δf3になってい
る。いま、図3と同様の停電検出回路により停電を検出
すると、図2イ)に示すPDWN信号がオンし、インバ
ータを停止するとともに、保持回路3により停電直前の
Δf2をへ),ト)のように保持する。なお、このとき
Δf1は切換回路4によって0に保持される。
すブロック図である。同図からも明らかなように、PL
L回路2の出力にΔfの保持回路3を付加した点が特徴
である。なお、ここでは保持回路3をハード的に示した
が、ソフト的に実現するようにしても良い。すなわち、
停電検出直前まではΔf1=Δf2=Δf3になってい
る。いま、図3と同様の停電検出回路により停電を検出
すると、図2イ)に示すPDWN信号がオンし、インバ
ータを停止するとともに、保持回路3により停電直前の
Δf2をへ),ト)のように保持する。なお、このとき
Δf1は切換回路4によって0に保持される。
【0011】系統が復帰すると、PDWN信号がオフす
るので、切換回路4によりΔf1の値は図2へ)のよう
に0から先程の保持した値Δf2となり、PLL動作を
開始する。なお、系統周波数の停電の前後における変化
量は、ほぼゼロであると考えられる。このように、従来
の制御回路に保持回路3を付加することにより、Vre
fとVsとの偏差が微小となるため、従来方式に比べて
PLL動作時間が図2ホ)にT1’で示すように短縮さ
れ(T1>T1’)、高速に同期検出をすることが可能
となる。そして、同期検出をした後同期確認信号SYN
Cを、図2ニ)のようにオンさせ、復電確認時間後に、
連系運転指令信号RUN1をオンしてインバータを再運
転させる。
るので、切換回路4によりΔf1の値は図2へ)のよう
に0から先程の保持した値Δf2となり、PLL動作を
開始する。なお、系統周波数の停電の前後における変化
量は、ほぼゼロであると考えられる。このように、従来
の制御回路に保持回路3を付加することにより、Vre
fとVsとの偏差が微小となるため、従来方式に比べて
PLL動作時間が図2ホ)にT1’で示すように短縮さ
れ(T1>T1’)、高速に同期検出をすることが可能
となる。そして、同期検出をした後同期確認信号SYN
Cを、図2ニ)のようにオンさせ、復電確認時間後に、
連系運転指令信号RUN1をオンしてインバータを再運
転させる。
【0012】
【発明の効果】この発明によれば、従来の制御回路に保
持回路を付加するだけの簡単な構成によってPLL動作
時間が短縮され、結果として再連系時におけるインバー
タの起動時間を短縮することが可能となる利点が得られ
る。
持回路を付加するだけの簡単な構成によってPLL動作
時間が短縮され、結果として再連系時におけるインバー
タの起動時間を短縮することが可能となる利点が得られ
る。
【図1】この発明の実施の形態を示すブロック図であ
る。
る。
【図2】図1の動作を説明するためのタイムチヤートで
ある。
ある。
【図3】従来例を示すブロック図である。
【図4】周波数指令演算回路を示すブロック図である。
【図5】停電時の動作を説明するためのタイムチヤート
である。
である。
1…基準周波数演算回路、2…PLL(フェーズ・ロッ
クド・ループ)回路、3…保持回路、4,4A…切換回
路、5…基準正弦波演算回路、6…同期検出回路、7…
停電検出回路、8…運転ロジック回路、8A,8B…タ
イマー、9…最大電力追従制御回路、10…直流電圧調
節器、11…乗算器、12…出力電流調節器、13…P
WM(パルス幅変調)パルス発生回路、14…太陽電
池、15…直流コンデンサ、16…PWMインバータ。
クド・ループ)回路、3…保持回路、4,4A…切換回
路、5…基準正弦波演算回路、6…同期検出回路、7…
停電検出回路、8…運転ロジック回路、8A,8B…タ
イマー、9…最大電力追従制御回路、10…直流電圧調
節器、11…乗算器、12…出力電流調節器、13…P
WM(パルス幅変調)パルス発生回路、14…太陽電
池、15…直流コンデンサ、16…PWMインバータ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5G066 HA02 HA04 HA06 HB06 5H007 AA05 BB07 CC01 CC03 DA03 DA05 DB01 DB07 DC04 DC05 EA02 FA02
Claims (2)
- 【請求項1】 直流電圧制御ループをメジャーループと
し、その出力に基準正弦波信号を掛け合わせて得られる
出力電流指令値にもとづき電流制御を行なう電流制御マ
イナループを持つ電力変換装置を、電力系統に連系して
太陽電池の発電する電力を電力系統に供給し、電力系統
の停電を検出したときは自立運転に切り換え、復電後に
は電力系統と再連系運転を行なうに当たり、 前記基準正弦波信号と系統電圧信号との偏差で表わされ
系統電圧信号に同期する補正信号を出力する補正信号生
成手段に対し、この補正信号生成手段の停電検出直前の
値を保持する保持手段を設け、復電後にはこの保持手段
にて保持した値に基準周波数を加算した値を基準正弦波
用周波数指令として再連系運転を開始することを特徴と
する太陽光発電用電力変換装置による復電後の再連系運
転方法。 - 【請求項2】 前記補正信号生成手段は、フエーズ・ロ
ックド・ループ(PLL)回路であることを特徴とする
請求項1に記載の太陽光発電用電力変換装置による復電
後の再連系運転方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11005506A JP2000209871A (ja) | 1999-01-12 | 1999-01-12 | 太陽光発電用電力変換装置による復電後の再連系運転方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11005506A JP2000209871A (ja) | 1999-01-12 | 1999-01-12 | 太陽光発電用電力変換装置による復電後の再連系運転方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000209871A true JP2000209871A (ja) | 2000-07-28 |
Family
ID=11613095
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11005506A Pending JP2000209871A (ja) | 1999-01-12 | 1999-01-12 | 太陽光発電用電力変換装置による復電後の再連系運転方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000209871A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006217767A (ja) * | 2005-02-07 | 2006-08-17 | Honda Motor Co Ltd | コジェネレーション装置 |
JP2015122931A (ja) * | 2013-12-25 | 2015-07-02 | 株式会社三社電機製作所 | 系統連系装置 |
CN110854935A (zh) * | 2019-12-08 | 2020-02-28 | 国网山西省电力公司电力科学研究院 | 一种样板逆变器参与的光伏电站有功功率自动控制方法 |
-
1999
- 1999-01-12 JP JP11005506A patent/JP2000209871A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006217767A (ja) * | 2005-02-07 | 2006-08-17 | Honda Motor Co Ltd | コジェネレーション装置 |
JP2015122931A (ja) * | 2013-12-25 | 2015-07-02 | 株式会社三社電機製作所 | 系統連系装置 |
CN110854935A (zh) * | 2019-12-08 | 2020-02-28 | 国网山西省电力公司电力科学研究院 | 一种样板逆变器参与的光伏电站有功功率自动控制方法 |
CN110854935B (zh) * | 2019-12-08 | 2022-07-12 | 国网山西省电力公司电力科学研究院 | 一种样板逆变器参与的光伏电站有功功率自动控制方法 |
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