JP3474984B2 - 直流成分検出装置 - Google Patents
直流成分検出装置Info
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- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/56—Power conversion systems, e.g. maximum power point trackers
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- Inverter Devices (AREA)
- Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
- Testing Electric Properties And Detecting Electric Faults (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、直流成分検出装
置に関し、さらに詳しくは、インバータの出力電流に含
まれる直流成分を検出してインバータを停止させる直流
成分検出装置に関する。
置に関し、さらに詳しくは、インバータの出力電流に含
まれる直流成分を検出してインバータを停止させる直流
成分検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】太陽電池などの直流電源を交流の商用電
力系統に連系するための系統連系インバータにおいて
は、その出力電流に含まれる直流成分が大きくなると、
系統の柱上変圧器を直流偏磁し、これにより過電流が流
れることによって柱上変圧器を焼損するという問題を生
じていた。そこで、従来は、系統連系インバータの出力
端に絶縁トランスを接続することによって、負荷や系統
に与える電流中の直流成分を除去することとしていた。
力系統に連系するための系統連系インバータにおいて
は、その出力電流に含まれる直流成分が大きくなると、
系統の柱上変圧器を直流偏磁し、これにより過電流が流
れることによって柱上変圧器を焼損するという問題を生
じていた。そこで、従来は、系統連系インバータの出力
端に絶縁トランスを接続することによって、負荷や系統
に与える電流中の直流成分を除去することとしていた。
【０００３】また一方、従来においては、系統連系イン
バータの故障などにより出力電流中に直流成分が流出し
たとき、それを検出してインバータを停止させる装置と
して、図３に示される回路構成からなるものなどがあっ
た。ここで、この図３に示される回路は、直流成分を高
速かつ高精度に検出するという特徴を有する。
バータの故障などにより出力電流中に直流成分が流出し
たとき、それを検出してインバータを停止させる装置と
して、図３に示される回路構成からなるものなどがあっ
た。ここで、この図３に示される回路は、直流成分を高
速かつ高精度に検出するという特徴を有する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、商用周波数仕
様の絶縁トランスのサイズは大きいため、絶縁トランス
を用いた場合には、装置全体が大型化してしまうという
問題があった。また一方、図３に示される回路を有する
直流成分検出装置においては、インバータ起動時やイン
バータに接続される直流電源が太陽電池である場合に太
陽電池が受ける日射が変動した時など、過渡的な原因に
よって生じた直流成分を検出することによっても、それ
をインバータの故障によるものと誤検知してインバータ
を停止させてしまうといった問題があった。さらに、図
３に示される回路は、アイソレーションアンプを使用し
ているため、その回路からなる直流成分検出装置は高価
であって製造コストがかかるという欠点があった。
様の絶縁トランスのサイズは大きいため、絶縁トランス
を用いた場合には、装置全体が大型化してしまうという
問題があった。また一方、図３に示される回路を有する
直流成分検出装置においては、インバータ起動時やイン
バータに接続される直流電源が太陽電池である場合に太
陽電池が受ける日射が変動した時など、過渡的な原因に
よって生じた直流成分を検出することによっても、それ
をインバータの故障によるものと誤検知してインバータ
を停止させてしまうといった問題があった。さらに、図
３に示される回路は、アイソレーションアンプを使用し
ているため、その回路からなる直流成分検出装置は高価
であって製造コストがかかるという欠点があった。
【０００５】そこで、本発明は、商用周波数仕様の絶縁
トランス等を有しない系統連系インバータにおいて、そ
の高稼動率を実現すべく、インバータの故障によらない
過渡的な原因によって直流成分が生じた場合にはインバ
ータを誤って停止させてしまうことがなく、かつ、製造
コストが安価でもある直流成分検出装置を提供すること
を目的とする。
トランス等を有しない系統連系インバータにおいて、そ
の高稼動率を実現すべく、インバータの故障によらない
過渡的な原因によって直流成分が生じた場合にはインバ
ータを誤って停止させてしまうことがなく、かつ、製造
コストが安価でもある直流成分検出装置を提供すること
を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１に係る直流成分
検出装置は、直流電力を交流電力に変換するインバータ
の出力電流に含まれる直流成分を検出する直流成分検出
装置であって、原因判別手段と、故障判定手段とを備え
る。ここで、原因判別手段は、インバータの出力電流に
含まれる直流成分の周波数に基づいて、その直流成分が
過渡的な原因によって生じたものであるかどうかを判別
する。また、故障判定手段は、原因判別手段によってイ
ンバータの出力電流に含まれる直流成分が過渡的な原因
によって生じたものではないと判別された場合に、直流
成分がインバータの故障とみなすに十分な大きさである
かどうかを判定して、インバータが故障していると判定
した場合にインバータの動作を停止させる。したがっ
て、以上の手段によれば、インバータの出力電流中に直
流成分が含まれる場合においても、その原因がインバー
タの故障によるものではなく過渡的な現象によるもので
あるときはインバータの動作が停止されず、また一方、
直流成分流出の原因がインバータの故障によるものであ
る場合には、一定量以上の直流成分が検知されることに
よってインバータが停止されることとなる。
検出装置は、直流電力を交流電力に変換するインバータ
の出力電流に含まれる直流成分を検出する直流成分検出
装置であって、原因判別手段と、故障判定手段とを備え
る。ここで、原因判別手段は、インバータの出力電流に
含まれる直流成分の周波数に基づいて、その直流成分が
過渡的な原因によって生じたものであるかどうかを判別
する。また、故障判定手段は、原因判別手段によってイ
ンバータの出力電流に含まれる直流成分が過渡的な原因
によって生じたものではないと判別された場合に、直流
成分がインバータの故障とみなすに十分な大きさである
かどうかを判定して、インバータが故障していると判定
した場合にインバータの動作を停止させる。したがっ
て、以上の手段によれば、インバータの出力電流中に直
流成分が含まれる場合においても、その原因がインバー
タの故障によるものではなく過渡的な現象によるもので
あるときはインバータの動作が停止されず、また一方、
直流成分流出の原因がインバータの故障によるものであ
る場合には、一定量以上の直流成分が検知されることに
よってインバータが停止されることとなる。
【０００７】請求項２に係る直流成分検出装置は、直流
電力を交流電力に変換するインバータの出力電流に含ま
れる直流成分を検出する直流成分検出装置であって、イ
ンバータの出力電流に含まれる直流成分が過渡的な原因
によって生じたものであるかどうかを判別する原因判別
手段と、その原因判別手段によって、インバータの出力
電流に含まれる直流成分が過渡的な原因によって生じた
ものではないと判別された場合に、直流成分がインバー
タの故障とみなすに十分な大きさであるかどうかを判定
して、インバータが故障していると判定した場合にイン
バータの動作を停止させる故障判定手段とを備え、その
原因判別手段が、インバータの出力電流に含まれる直流
成分を積分する第１のカットオフ周波数を有する第１の
積分器と、第１のカットオフ周波数より低い第２のカッ
トオフ周波数を有する第２の積分器と、第１の積分器の
積分値と第２の積分器の積分値の差が基準値以上であれ
ば、直流成分が過渡的な原因によって生じたものである
と判別する手段とからなるものである。したがって、以
上の原因判別手段によれば、インバータの出力電流に含
まれる直流成分が高周波数を有するものであるか否かを
区別でき、これにより該直流成分が過渡的な原因によっ
て生じたものか、あるいはインバータの故障によって生
じたものかを判別することができる。
電力を交流電力に変換するインバータの出力電流に含ま
れる直流成分を検出する直流成分検出装置であって、イ
ンバータの出力電流に含まれる直流成分が過渡的な原因
によって生じたものであるかどうかを判別する原因判別
手段と、その原因判別手段によって、インバータの出力
電流に含まれる直流成分が過渡的な原因によって生じた
ものではないと判別された場合に、直流成分がインバー
タの故障とみなすに十分な大きさであるかどうかを判定
して、インバータが故障していると判定した場合にイン
バータの動作を停止させる故障判定手段とを備え、その
原因判別手段が、インバータの出力電流に含まれる直流
成分を積分する第１のカットオフ周波数を有する第１の
積分器と、第１のカットオフ周波数より低い第２のカッ
トオフ周波数を有する第２の積分器と、第１の積分器の
積分値と第２の積分器の積分値の差が基準値以上であれ
ば、直流成分が過渡的な原因によって生じたものである
と判別する手段とからなるものである。したがって、以
上の原因判別手段によれば、インバータの出力電流に含
まれる直流成分が高周波数を有するものであるか否かを
区別でき、これにより該直流成分が過渡的な原因によっ
て生じたものか、あるいはインバータの故障によって生
じたものかを判別することができる。
【０００８】請求項３に係る直流成分検出装置は、請求
項１または２に記載の直流成分検出装置であって、直流
成分検出装置に接続されるインバータがその入力側は太
陽電池に、出力側は開閉手段を介して商用電力系統に接
続されている系統連系インバータであって、故障判定手
段が、インバータ制御手段を有し、上記故障判定手段が
系統連系インバータが故障していると判定した場合に
は、インバータ制御手段から系統連系インバータへ停止
信号を供給するとともに、開閉手段へ制御信号を供給し
て系統連系インバータを商用電力系統から解列するもの
である。したがって以上の手段によれば、系統連系イン
バータが故障しているものと判定された場合においての
み、系統連系インバータが停止され、かつ商用電力系統
から解列される。
項１または２に記載の直流成分検出装置であって、直流
成分検出装置に接続されるインバータがその入力側は太
陽電池に、出力側は開閉手段を介して商用電力系統に接
続されている系統連系インバータであって、故障判定手
段が、インバータ制御手段を有し、上記故障判定手段が
系統連系インバータが故障していると判定した場合に
は、インバータ制御手段から系統連系インバータへ停止
信号を供給するとともに、開閉手段へ制御信号を供給し
て系統連系インバータを商用電力系統から解列するもの
である。したがって以上の手段によれば、系統連系イン
バータが故障しているものと判定された場合においての
み、系統連系インバータが停止され、かつ商用電力系統
から解列される。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面を参照して詳しく説明する。なお、図中同一符号は同
一または相当部分を示す。
面を参照して詳しく説明する。なお、図中同一符号は同
一または相当部分を示す。
【００１０】図１は、この発明の実施の形態による直流
成分検出装置の全体構成を示す図である。図１のよう
に、太陽電池１１は、インバータ１２およびブレーカ１
３を介して系統１５に連系されており、インバータ１２
から得られる交流の電力が負荷１４へ供給されるととも
に、余剰電力が系統１５へ逆潮流される。ここにおい
て、本発明の実施の形態に係る直流成分検出装置は、イ
ンバータ１２の出力端に接続される。この直流成分検出
装置は、シャント抵抗１と、ラインフィルタ２と、非反
転増幅回路３と、ローパスフィルタ４と、並列に接続さ
れた積分器Ｉ１，Ｉ２と、差動増幅器７と、ウィンドコ
ンパレータＷ１，Ｗ２と、フォトカプラ９と、マイコン
１０とを備える。
成分検出装置の全体構成を示す図である。図１のよう
に、太陽電池１１は、インバータ１２およびブレーカ１
３を介して系統１５に連系されており、インバータ１２
から得られる交流の電力が負荷１４へ供給されるととも
に、余剰電力が系統１５へ逆潮流される。ここにおい
て、本発明の実施の形態に係る直流成分検出装置は、イ
ンバータ１２の出力端に接続される。この直流成分検出
装置は、シャント抵抗１と、ラインフィルタ２と、非反
転増幅回路３と、ローパスフィルタ４と、並列に接続さ
れた積分器Ｉ１，Ｉ２と、差動増幅器７と、ウィンドコ
ンパレータＷ１，Ｗ２と、フォトカプラ９と、マイコン
１０とを備える。
【００１１】ここで、積分器Ｉ１，Ｉ２、差動増幅器
７、ウィンドコンパレータＷ２が、インバータの出力電
流に含まれる直流成分が過渡的な原因によって生じたも
のであるかどうかを判別し、ウィンドコンパレータＷ１
が上記直流成分の大きさがインバータの故障によるもの
とみなすのに十分なものであるかどうかを判定する。
７、ウィンドコンパレータＷ２が、インバータの出力電
流に含まれる直流成分が過渡的な原因によって生じたも
のであるかどうかを判別し、ウィンドコンパレータＷ１
が上記直流成分の大きさがインバータの故障によるもの
とみなすのに十分なものであるかどうかを判定する。
【００１２】上記積分器Ｉ１は、オペアンプ６０とコン
デンサ６３と抵抗６１，６２，６４からなり、積分器Ｉ
２も同様であるが、２つの積分器Ｉ１，Ｉ２のカットオ
フ周波数を相違させ、本実施の形態においては積分器Ｉ
２のカットオフ周波数が積分器Ｉ１のカットオフ周波数
よりも低くなるように設定している。なお、本実施の形
態においては、積分器Ｉ２において、積分器Ｉ１におけ
るコンデンサ６３と容量の異なるコンデンサ６５を用い
ることにより、カットオフ周波数を異ならしめている。
また、ウィンドコンパレータＷ１は、２つのオペアンプ
８０，８１と、抵抗８２，８３を含む。このオペアンプ
８０は、抵抗８２，８３の大きさで決定される基準電圧
Ｖref1（＞０）が非反転入力端子に入力されており、こ
の場合に反転入力端子に基準電圧Ｖref1より小さい電圧
が入力するとハイレベルの信号を出力し、一方、基準電
圧Ｖref1より大きな電圧が入力するとローレベルの信号
を出力する。また、オペアンプ８１は、抵抗８２，８３
の大きさで決定される負の基準電圧−Ｖref1がその反転
入力端子に入力され、これにより非反転入力端子に基準
電圧−Ｖref1より大きい電圧が入力するとハイレベルの
信号を出力し、一方、基準電圧−Ｖref1より小さい電圧
が入力するとローレベルの信号を出力する。以上によ
り、ウィンドコンパレータＷ１は、積分器Ｉ１からの出
力電圧の絶対値が基準電圧Ｖref1より小さい場合はハイ
レベルの信号を出力する一方、基準電圧Ｖref1より大き
い場合は、ローレベルの信号を出力する機能を有するも
のといえる。また、ウィンドコンパレータＷ２は、上記
ウィンドコンパレータＷ１と同様な構成を有し、同様な
機能を果たすが、ウィンドコンパレータＷ１中の抵抗８
３に対して大きさの異なる抵抗８４が用いられ、この結
果、基準電圧Ｖref2（＞０）がウィンドコンパレータＷ
１と相違するものとされている。
デンサ６３と抵抗６１，６２，６４からなり、積分器Ｉ
２も同様であるが、２つの積分器Ｉ１，Ｉ２のカットオ
フ周波数を相違させ、本実施の形態においては積分器Ｉ
２のカットオフ周波数が積分器Ｉ１のカットオフ周波数
よりも低くなるように設定している。なお、本実施の形
態においては、積分器Ｉ２において、積分器Ｉ１におけ
るコンデンサ６３と容量の異なるコンデンサ６５を用い
ることにより、カットオフ周波数を異ならしめている。
また、ウィンドコンパレータＷ１は、２つのオペアンプ
８０，８１と、抵抗８２，８３を含む。このオペアンプ
８０は、抵抗８２，８３の大きさで決定される基準電圧
Ｖref1（＞０）が非反転入力端子に入力されており、こ
の場合に反転入力端子に基準電圧Ｖref1より小さい電圧
が入力するとハイレベルの信号を出力し、一方、基準電
圧Ｖref1より大きな電圧が入力するとローレベルの信号
を出力する。また、オペアンプ８１は、抵抗８２，８３
の大きさで決定される負の基準電圧−Ｖref1がその反転
入力端子に入力され、これにより非反転入力端子に基準
電圧−Ｖref1より大きい電圧が入力するとハイレベルの
信号を出力し、一方、基準電圧−Ｖref1より小さい電圧
が入力するとローレベルの信号を出力する。以上によ
り、ウィンドコンパレータＷ１は、積分器Ｉ１からの出
力電圧の絶対値が基準電圧Ｖref1より小さい場合はハイ
レベルの信号を出力する一方、基準電圧Ｖref1より大き
い場合は、ローレベルの信号を出力する機能を有するも
のといえる。また、ウィンドコンパレータＷ２は、上記
ウィンドコンパレータＷ１と同様な構成を有し、同様な
機能を果たすが、ウィンドコンパレータＷ１中の抵抗８
３に対して大きさの異なる抵抗８４が用いられ、この結
果、基準電圧Ｖref2（＞０）がウィンドコンパレータＷ
１と相違するものとされている。
【００１３】次に、この直流成分検出装置の動作を説明
する。まず最初に、インバータの出力電流は、シャント
抵抗１による降下電圧に置き換えられて直流成分検出装
置に入力される。そして、この降下電圧は、ラインフィ
ルタ２でそのノイズが除去され、非反転増幅回路３で増
幅された上で、ローパスフィルタ４でその交流成分が取
り除かれる。ここで、残余の直流成分による降下電圧
は、並列に接続された積分器Ｉ１，Ｉ２でそれぞれ積分
されるが、積分器Ｉ２のカットオフ周波数が積分器Ｉ１
のカットオフ周波数より低いため、検出された直流成分
がインバータの故障によって生じたものであるか過渡的
な原因によって生じたものであるかによって積分結果を
異にする。以下においては、まず、過渡的な原因によっ
て出力電流中に直流成分が発生した場合を説明する。な
お、過渡的な原因とは、たとえば、インバータの起動や
インバータに接続された直流電源が太陽電池である場合
に太陽電池の受ける日射変動によることなどをいう。以
下に、このうちインバータの起動を起因として直流成分
が誤検知される場合を説明する。インバータは、その動
作中において正弦波で表される交流電流を出力するが、
図２（ａ）の斜線部に示されるインバータ起動時の出力
電流の最初の半周期分は、直流成分と検知される。ここ
で、この最初の半周期に生じた出力電流が積分器Ｉ１，
Ｉ２で積分されると、この電流成分は高周波数を有する
ため（それによって生じる降下電圧も同様）、積分器Ｉ
１と積分器Ｉ２の積分値は図２（ｂ），（ｃ）の実線に
示されるように相違する。すなわち、積分器Ｉ２のカッ
トオフ周波数は積分器Ｉ１のそれより低いので、この場
合積分器Ｉ１は高周波数の降下電圧まで積分するのに対
し、積分器Ｉ２は高周波数の降下電圧まで積分しないの
で積分器Ｉ１の積分値は積分器Ｉ２の積分値より大きく
なる。そして、差動増幅器７により、この両積分値の差
がとられるが（この差は図２（ｄ）に示される。）、こ
の場合においては、その積分値の差が基準電圧Ｖref2よ
り大きくなるので、図２（ｆ）に示されるようにウィン
ドコンパレータＷ２よりローレベルの信号が出力され
る。そして、その結果フォトカプラ９には電流が流れ
ず、マイコン１０には、オンの信号が入力しないためイ
ンバータに停止命令を送るマイコンはオフ状態に保たれ
る。なお、以上は、インバータの起動によって直流成分
が誤検知される場合の説明であるが、その他、インバー
タに接続された直流電源が太陽電池である場合にも太陽
電池が受ける日射変動などによって直流成分が生じる。
この場合は、図２（ａ）に示される正弦波と異なりその
日射変動時などに正負非対称な波形を有する出力電流が
発生し、その波形と０レベルとが囲む正負の面積差が直
流分として積分器Ｉ１，Ｉ２で積分される。以上から、
過渡的な原因によって直流成分が生じた場合は、インバ
ータに停止命令を送るマイコンが作動しないため、この
ような場合にインバータが故障したとしてその動作を停
止させてしまうという誤動作が回避される。
する。まず最初に、インバータの出力電流は、シャント
抵抗１による降下電圧に置き換えられて直流成分検出装
置に入力される。そして、この降下電圧は、ラインフィ
ルタ２でそのノイズが除去され、非反転増幅回路３で増
幅された上で、ローパスフィルタ４でその交流成分が取
り除かれる。ここで、残余の直流成分による降下電圧
は、並列に接続された積分器Ｉ１，Ｉ２でそれぞれ積分
されるが、積分器Ｉ２のカットオフ周波数が積分器Ｉ１
のカットオフ周波数より低いため、検出された直流成分
がインバータの故障によって生じたものであるか過渡的
な原因によって生じたものであるかによって積分結果を
異にする。以下においては、まず、過渡的な原因によっ
て出力電流中に直流成分が発生した場合を説明する。な
お、過渡的な原因とは、たとえば、インバータの起動や
インバータに接続された直流電源が太陽電池である場合
に太陽電池の受ける日射変動によることなどをいう。以
下に、このうちインバータの起動を起因として直流成分
が誤検知される場合を説明する。インバータは、その動
作中において正弦波で表される交流電流を出力するが、
図２（ａ）の斜線部に示されるインバータ起動時の出力
電流の最初の半周期分は、直流成分と検知される。ここ
で、この最初の半周期に生じた出力電流が積分器Ｉ１，
Ｉ２で積分されると、この電流成分は高周波数を有する
ため（それによって生じる降下電圧も同様）、積分器Ｉ
１と積分器Ｉ２の積分値は図２（ｂ），（ｃ）の実線に
示されるように相違する。すなわち、積分器Ｉ２のカッ
トオフ周波数は積分器Ｉ１のそれより低いので、この場
合積分器Ｉ１は高周波数の降下電圧まで積分するのに対
し、積分器Ｉ２は高周波数の降下電圧まで積分しないの
で積分器Ｉ１の積分値は積分器Ｉ２の積分値より大きく
なる。そして、差動増幅器７により、この両積分値の差
がとられるが（この差は図２（ｄ）に示される。）、こ
の場合においては、その積分値の差が基準電圧Ｖref2よ
り大きくなるので、図２（ｆ）に示されるようにウィン
ドコンパレータＷ２よりローレベルの信号が出力され
る。そして、その結果フォトカプラ９には電流が流れ
ず、マイコン１０には、オンの信号が入力しないためイ
ンバータに停止命令を送るマイコンはオフ状態に保たれ
る。なお、以上は、インバータの起動によって直流成分
が誤検知される場合の説明であるが、その他、インバー
タに接続された直流電源が太陽電池である場合にも太陽
電池が受ける日射変動などによって直流成分が生じる。
この場合は、図２（ａ）に示される正弦波と異なりその
日射変動時などに正負非対称な波形を有する出力電流が
発生し、その波形と０レベルとが囲む正負の面積差が直
流分として積分器Ｉ１，Ｉ２で積分される。以上から、
過渡的な原因によって直流成分が生じた場合は、インバ
ータに停止命令を送るマイコンが作動しないため、この
ような場合にインバータが故障したとしてその動作を停
止させてしまうという誤動作が回避される。
【００１４】また、以上の説明は、インバータ起動時の
最初の半周期の出力電流が図２（ａ）の斜線部のように
正の向きを有する場合のものであるが、逆に図２（ａ）
の破線で示されるように、負の向きを有する場合には、
積分器Ｉ１，Ｉ２の積分結果および差動増幅器７の出力
はそれぞれ図２（ｂ），（ｃ），（ｄ）の破線のように
なり、ともに最初の半周期の出力電流が正の向きの場合
に比して０レベルに対して対称な結果を生ずる。しか
し、この場合には、ウィンドコンパレータＷ１はオペア
ンプ８１によって、ウィンドコンパレータＷ２はオペア
ンプ８０によって、入力された電圧をそれぞれ負の基準
電圧−Ｖref1、正の基準電圧Ｖref2と比較するため、上
記と同様に説明できる。
最初の半周期の出力電流が図２（ａ）の斜線部のように
正の向きを有する場合のものであるが、逆に図２（ａ）
の破線で示されるように、負の向きを有する場合には、
積分器Ｉ１，Ｉ２の積分結果および差動増幅器７の出力
はそれぞれ図２（ｂ），（ｃ），（ｄ）の破線のように
なり、ともに最初の半周期の出力電流が正の向きの場合
に比して０レベルに対して対称な結果を生ずる。しか
し、この場合には、ウィンドコンパレータＷ１はオペア
ンプ８１によって、ウィンドコンパレータＷ２はオペア
ンプ８０によって、入力された電圧をそれぞれ負の基準
電圧−Ｖref1、正の基準電圧Ｖref2と比較するため、上
記と同様に説明できる。
【００１５】次に、インバータの故障によって出力電流
中に直流成分が発生した場合を説明する。この場合は、
出力電流に含まれる直流成分が定常的（低周波数）なも
のであるため、たとえ積分器Ｉ２のカットオフ周波数が
積分器Ｉ１のカットオフ周波数より低くても両積分器Ｉ
１，Ｉ２の積分値はほとんど同じ大きさとなる。したが
って、差動増幅器７によって得られる両積分値の差は基
準電圧Ｖref2より小さくなり、ウィンドコンパレータＷ
２はハイレベルの信号を出力することとなる。このと
き、また同時に、ウィンドコンパレータＷ１は、積分器
Ｉ１の積分値がインバータの故障とみるに十分な基準電
圧Ｖref1より大きいときにローレベルの信号を出力す
る。そして、この場合に初めてフォトカプラ９に電流が
流れ、マイコン１０にオンという信号が入力される。こ
の結果、この場合には、マイコン１０よりインバータ１
２へその動作を停止させる停止信号が供給されると共
に、ブレーカ１３へブレーカ１３を開くための制御信号
が供給される。一方、積分器Ｉ１の積分値が基準電圧Ｖ
ref1より小さいときは、ウィンドコンパレータＷ１はハ
イレベルの信号を出力するため、フォトカプラ９には電
流が流れず、マイコン１０を作動させないことになる。
中に直流成分が発生した場合を説明する。この場合は、
出力電流に含まれる直流成分が定常的（低周波数）なも
のであるため、たとえ積分器Ｉ２のカットオフ周波数が
積分器Ｉ１のカットオフ周波数より低くても両積分器Ｉ
１，Ｉ２の積分値はほとんど同じ大きさとなる。したが
って、差動増幅器７によって得られる両積分値の差は基
準電圧Ｖref2より小さくなり、ウィンドコンパレータＷ
２はハイレベルの信号を出力することとなる。このと
き、また同時に、ウィンドコンパレータＷ１は、積分器
Ｉ１の積分値がインバータの故障とみるに十分な基準電
圧Ｖref1より大きいときにローレベルの信号を出力す
る。そして、この場合に初めてフォトカプラ９に電流が
流れ、マイコン１０にオンという信号が入力される。こ
の結果、この場合には、マイコン１０よりインバータ１
２へその動作を停止させる停止信号が供給されると共
に、ブレーカ１３へブレーカ１３を開くための制御信号
が供給される。一方、積分器Ｉ１の積分値が基準電圧Ｖ
ref1より小さいときは、ウィンドコンパレータＷ１はハ
イレベルの信号を出力するため、フォトカプラ９には電
流が流れず、マイコン１０を作動させないことになる。
【００１６】
【発明の効果】請求項１または２に記載の直流成分検出
装置は、インバータの出力電流に含まれる直流成分が過
渡的な原因によって生じたものであるかどうかを予め判
別した上で、過渡的な原因によって生じたものではない
と判別した場合に、上記直流成分がインバータの故障と
みなすのに十分な大きさであるかどうかを判定するた
め、過渡的な原因によって生じた直流成分を検知してイ
ンバータを停止させてしまうという誤動作を回避できる
という効果を奏する。
装置は、インバータの出力電流に含まれる直流成分が過
渡的な原因によって生じたものであるかどうかを予め判
別した上で、過渡的な原因によって生じたものではない
と判別した場合に、上記直流成分がインバータの故障と
みなすのに十分な大きさであるかどうかを判定するた
め、過渡的な原因によって生じた直流成分を検知してイ
ンバータを停止させてしまうという誤動作を回避できる
という効果を奏する。
【００１７】請求項３に記載の直流成分検出装置は、出
力電流中の直流成分を除去する絶縁トランス等を設けな
い系統連系インバータに接続されるところ、その故障判
定手段は、インバータ制御手段を有し、故障判定手段が
上記インバータが故障していると判定した場合にはイン
バータ制御手段はインバータへ停止信号を供給するとと
もに、インバータを商用電力系統から解列するため、イ
ンバータの故障などにより商用電力系統へ所定レベル以
上の直流成分を含む電流が流入することを確実に防止す
ることができる。また、請求項３に記載の直流成分検出
装置によれば、インバータ起動時や太陽電池が受ける日
射量の変化による出力電力急変時などにおいて直流成分
の誤検知が回避され、系統連系インバータを誤って停止
させることなく効率よく稼働させることができる。
力電流中の直流成分を除去する絶縁トランス等を設けな
い系統連系インバータに接続されるところ、その故障判
定手段は、インバータ制御手段を有し、故障判定手段が
上記インバータが故障していると判定した場合にはイン
バータ制御手段はインバータへ停止信号を供給するとと
もに、インバータを商用電力系統から解列するため、イ
ンバータの故障などにより商用電力系統へ所定レベル以
上の直流成分を含む電流が流入することを確実に防止す
ることができる。また、請求項３に記載の直流成分検出
装置によれば、インバータ起動時や太陽電池が受ける日
射量の変化による出力電力急変時などにおいて直流成分
の誤検知が回避され、系統連系インバータを誤って停止
させることなく効率よく稼働させることができる。
【図１】この発明の実施の形態による直流成分検出装置
の全体構成を示す図である。
の全体構成を示す図である。
【図２】図１に示された直流成分検出装置が、過渡的な
原因によって生じた直流成分を検出する場合の動作を示
すタイミング図である。
原因によって生じた直流成分を検出する場合の動作を示
すタイミング図である。
【図３】従来の直流成分検出装置の回路構成を示す回路
図である。
図である。
１ シャント抵抗
２ ラインフィルタ
３ 非反転増幅回路
４ ローパスフィルタ
Ｉ１，Ｉ２ 積分器
７ 差動増幅器
Ｗ１，Ｗ２ ウィンドコンパレータ
９ フォトカプラ
１０ マイコン
１１ 太陽電池
１２ インバータ
１３ ブレーカ
１４ 負荷
１５ 系統
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平８−149842（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G01R 19/00 - 19/32
G01R 31/00
H02M 7/537
Claims (3)
- 【請求項１】 直流電力を交流電力に変換するインバー
タの出力電流に含まれる直流成分を検出する直流成分検
出装置であって、 前記インバータの出力電流に含まれる直流成分の周波数
に基づいて、該直流成分が過渡的な原因によって生じた
ものであるかどうかを判別する原因判別手段と、 前記原因判別手段によって、前記インバータの出力電流
に含まれる前記直流成分が過渡的な原因によって生じた
ものではないと判別された場合に、前記直流成分が前記
インバータの故障とみなすに十分な大きさであるかどう
かを判定して、前記インバータが故障していると判定し
た場合に前記インバータの動作を停止させる故障判定手
段とを備える直流成分検出装置。 - 【請求項２】 直流電力を交流電力に変換するインバー
タの出力電流に含まれる直流成分を検出する直流成分検
出装置であって、 前記インバータの出力電流に含まれる直流成分が過渡的
な原因によって生じたものであるかどうかを判別する原
因判別手段と、前記原因判別手段によって、前記インバ
ータの出力電流に含まれる前記直流成分が過渡的な原因
によって生じたものではないと判別された場合に、前記
直流成分が前記インバータの故障とみなすに十分な大き
さであるかどうかを判定して、前記インバータが故障し
ていると判定した場合に前記インバータの動作を停止さ
せる故障判定手段とを備え、 前記原因判別手段が、前記インバータの出力電流に含ま
れる前記直流成分を積分する第１のカットオフ周波数を
有する第１の積分器と、前記第１のカットオフ周波数よ
り低い第２のカットオフ周波数を有する第２の積分器
と、前記第１の積分器の積分値と前記第２の積分器の積
分値の差が基準値以上であれば、前記直流成分が過渡的
な原因によって生じたものであると判別する手段とから
なることを特徴とする直流成分検出装置。 - 【請求項３】 前記直流成分検出装置に接続される前記
インバータは、その入力側が太陽電池に接続されその出
力側が開閉手段を介して商用電力系統に接続されている
系統連系インバータであって、 前記故障判定手段が、インバータ制御手段を有し、前記
故障判定手段が前記系統連系インバータが故障している
と判定した場合には、前記インバータ制御手段から前記
系統連系インバータへ停止信号を供給するとともに、前
記開閉手段へ制御信号を供給して前記系統連系インバー
タを前記商用電力系統から解列する、請求項１または２
に記載の直流成分検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29822895A JP3474984B2 (ja) | 1995-11-16 | 1995-11-16 | 直流成分検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29822895A JP3474984B2 (ja) | 1995-11-16 | 1995-11-16 | 直流成分検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09138246A JPH09138246A (ja) | 1997-05-27 |
| JP3474984B2 true JP3474984B2 (ja) | 2003-12-08 |
Family
ID=17856896
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29822895A Expired - Fee Related JP3474984B2 (ja) | 1995-11-16 | 1995-11-16 | 直流成分検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3474984B2 (ja) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4505932B2 (ja) * | 2000-03-24 | 2010-07-21 | ダイキン工業株式会社 | 空気調和機の駆動回路及び空気調和機の駆動方法 |
| JP4754701B2 (ja) * | 2001-03-02 | 2011-08-24 | 三菱重工業株式会社 | 直流分検出装置 |
| JP2006136037A (ja) * | 2004-11-02 | 2006-05-25 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | インバータ出力電圧の直流成分検出回路 |
| JP4532359B2 (ja) * | 2005-07-01 | 2010-08-25 | 河村電器産業株式会社 | 直流成分検出回路 |
| JP2007014164A (ja) * | 2005-07-01 | 2007-01-18 | Kawamura Electric Inc | 系統連系インバータ |
| WO2008126820A1 (ja) * | 2007-04-10 | 2008-10-23 | Tamura Corporation | 交流電源装置及び無停電電源装置 |
| JP2009036724A (ja) * | 2007-08-03 | 2009-02-19 | Kawamura Electric Inc | 直流成分検出回路 |
| JP5181569B2 (ja) * | 2007-08-08 | 2013-04-10 | パナソニック株式会社 | 燃料電池システム |
| CN101951180A (zh) * | 2010-08-31 | 2011-01-19 | 江苏艾索新能源股份有限公司 | 并网逆变器输出侧直流含量检测与控制电路 |
| CN103036248A (zh) * | 2011-10-10 | 2013-04-10 | 艾伏新能源科技(上海)股份有限公司 | 光伏并网逆变器并网电流直流分量检测电路与控制方法 |
| CN105449989B (zh) * | 2015-11-19 | 2019-03-26 | 中天昱品科技有限公司 | 一种提取并网电力电子装置输出直流分量的方法 |
-
1995
- 1995-11-16 JP JP29822895A patent/JP3474984B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09138246A (ja) | 1997-05-27 |
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