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JP3789653B2 - Grid-connected inverter device - Google Patents

Grid-connected inverter device Download PDF

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JP3789653B2
JP3789653B2 JP23414198A JP23414198A JP3789653B2 JP 3789653 B2 JP3789653 B2 JP 3789653B2 JP 23414198 A JP23414198 A JP 23414198A JP 23414198 A JP23414198 A JP 23414198A JP 3789653 B2 JP3789653 B2 JP 3789653B2
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JP
Japan
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current
gain coefficient
output
output current
grid
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JP23414198A
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渉 堀尾
公彦 古川
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Sanyo Electric Co Ltd
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Sanyo Electric Co Ltd
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Publication date
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    • Y02E40/40Arrangements for reducing harmonics

Landscapes

  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
  • Control Of Electrical Variables (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Description

【0001】
【産業上の利用分野】
この発明は系統連系インバータ装置に関し、特にたとえば太陽電池で発生する直流入力電流を交流出力電流に変換して既存の電力系統に供給する系統連系インバータ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、太陽電池で代表される直流の新エネルギー源を一般家庭や工場あるいは特定の地域に設置するとともに、電力会社の商用電力系統に連系し、新エネルギー源の余剰電力を既存の電力系統へ逆潮流する電力システムが実現されている。この電力システムにおいては、太陽電池で発電した直流電流をインバータにより、系統電圧に位相の一致した交流電流に変換して電力品質の基準を満たす電力を商用系統に出力することが重要である。
【0003】
インバータは、たとえばパワーICのスイッチングにより交流電流出力を行うもので、一般的なスイッチング方法としてはPWM制御がある。このPWM制御は目標信号波形を与え、実出力電流のフィードバック信号が目標信号波形に近づくように制御する手法である。
太陽光発電においては、日射量により発電電力が増減するため、入力の変化に応じて交流電流出力量を変化させる場合、この目標信号波形を変化させる(振幅を増減する)フィードバック制御を行う。すなわち、目標信号波形(指令信号)がフィードバック信号より大きい場合は出力量をアップし、逆に指令信号がフィードバック信号より小さい場合は出力量をダウンする。この制御を常に行うことで、入力偏差を少なくし、目標波形にフィードバック信号である交流出力電流を近づけることが可能となる。また、こうすることで高調波を減らすこともできる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、デジタル処理方式の場合には(たとえば、特開平7−194134号公報で開示される高速のデジタルシグナルプロセッサ(DSP)を用いた場合を参照)、時間遅れやAD変換誤差が出力波形を歪ませる原因となる。そして、マイコンでインバータを制御する場合、特に顕著である。
【0005】
それゆえに、この発明の主たる目的は、デジタル制御においても出力電流歪みを小さくできる、系統連系インバータ装置を提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
直流電源から発生する直流入力電流をPWMインバータにより交流出力電流に変換して電力系統に供給する系統連系インバータ装置において、前記インバータの出力電流を検出する電流検出手段と、前記出力電流に基づくフィードバック電流の大きさに応じてフィードバック制御系のゲイン係数を演算するゲイン係数演算手段と、前記ゲイン係数に基づいて出力されるパルス信号によりPWMインバータを駆動する駆動手段と、を備え、前記ゲイン係数演算手段は、前記フィードバック電流が小さい場合にゲイン係数を大きく設定する系統連系インバータ装置である。
【0007】
【作用】
直流入力電流を交流出力電流に変換するPWMインバータの出力電流値に応じて、フィードバック制御系のゲイン係数を調整し、この調整結果に基づいて出力されるON/OFFパルス信号により半導体スイッチング素子で構成されるPWMインバータの駆動を行う。
【0008】
【発明の効果】
この発明によれば、出力電流の歪み値を入力電力が少ない低出力時においても低減させることができるので、入力電力の大きさに関係なく出力電流歪みが改善される。
この発明の上述の目的,その他の目的,特徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から一層明らかとなろう。
【0009】
【実施例】
図1に示すこの発明の一実施例の系統連系インバータ装置10は、直流電源を構成する太陽電池12、この太陽電池12の出力電流を直流コンデンサ14で平滑して入力し交流出力電流に変換するPWMインバータ16、このPWMインバータ16から出力される交流電力の波形歪みやノイズ等を減らす出力フィルタ回路18、および出力フィルタ回路18を介してPWMインバータ16に接続される最終的な出力の負荷(電力系統)20を含む。
【0010】
PWMインバータ16は、4個の半導体スイッチング素子22,24,26および28をブリッジ接続して構成され、制御装置30から送出されるデジタル制御信号により、半導体スイッチング素子22,24,26および28がON/OFF制御されて太陽電池12から出力される直流電力を系統電圧に位相の一致した交流電力に変換する。また、出力フィルタ回路18は、リアクタ32,32および平滑コンデンサ34で構成される。
【0011】
制御装置30は、たとえばワンチップマイコンにより構成されるもので、図2に示すように、PWMインバータ16の入力側(直流側)および出力側(交流側)の検出信号をデジタル信号に変換するA/D変換部36,入出力部38,必要なデータを記憶または変更するROMおよびRAMを含むメモリ部40,演算結果とメモリ部40に記憶されているデータ等の比較を行う比較部42および必要な演算処理を行うCPU44等を内部に備える。
【0012】
直流電源12の出力は、直流電圧検出回路(パルストランスあるいはアイソレーションアンプ)46および直流電流検出回路(変流器)48により検出される。また、PWMインバータ16の出力電流は交流電流検出回路(変流器)50により検出され、電力系統の交流電圧は交流電圧検出回路(変圧器)52により検出される。
【0013】
各検出回路で検出された直流側と交流側の電圧と電流に関する検出信号はワンチップマイコン30のA/D変換部36でデジタル信号に変換されて入出力部38に送られる。CPU44では入出力部38から送出されたデジタル信号、メモリ部40に蓄積されているデータに基づき必要な演算処理を行うとともに、演算結果を比較部42で比較し、最終の処理結果を入出力部38からON/OFFパルス信号としてPWMインバータ16へ出力する。そして、このON/OFFパルス信号によりPWMインバータ16を駆動して、電力系統20へ供給される出力電流を正弦波状に制御する。すなわち、A/D変換部36にフィードバック信号を取り込み、次にマイコン30の内部演算処理によりPWM制御用パルス幅を演算し、PWMインバータ16を駆動するパルス信号のON/OFFを出力する。
【0014】
図3および図4には、太陽電池12の出力電力特性(P−V特性)と出力電流特性(I−V特性)が示されている。一般に、太陽電池12から得られる発電電力は、上述したように日射量によって変化する。したがって、ワンチップマイコンで構成される制御装置30では、その直流電圧をフィードバック制御により最大電力を得られる電圧に制御する。そして、直流電圧を制御することは、図4に示すI−V特性により明らかな如く、直流電流を制御するのと実質的に等価である。
【0015】
このようにして得られた最大電力を電力系統に出力するにあたって、変化させるパラメータが出力電流の振幅値である。ところで、電力系統の系統電圧は、通常101±6V、あるいは、202±20V内であり、その電圧に対して、出力電流振幅値を増減させることで、出力電力を制御する。
また、出力波形の歪みを補正するために出力電流値によるゲインコントロール方法が有効である。この場合、図10に示すようにインバータの出力波形と偏差の関係は、ゲイン係数Kを固定として考えると、低出力時と高出力時とでは、制御目標波形と実出力波形との偏差ΔZが異なるため、フィードバック制御系の応答性が変わってくる。一般的にゲイン係数Kは定格出力時に定めた値に固定する場合が多いことから、低出力時のゲイン係数Kを大きくする必要がある。
【0016】
本発明におけるPWMインバータ16の実出力電流値Ij(A)とゲイン係数K(dB)の関係は、図5に示す如く、実出力電流値Ijが最大値Imaxの時、ゲイン係数Kは最小のK1で、傾きがFであるから、実出力電流値Ijの時のゲイン係数Kは、数2で示す比例式によって求められる。
【0017】
【数2】
K=F(Imax―Ij)+K1
したがって、実出力電流値Ijが小さい時に、ゲイン係数Kは大きくなり、逆に実出力電流値Ijが大きい時に、ゲイン係数Kは小さくなる。その結果、低出力時には、高出力時よりもゲイン係数を上げることになる。
【0018】
なお、ゲイン係数Kを変更する他の方法としては、(a)出力電流に応じたテーブル値、(b)低出力時/高出力時に分割した値、さらに(c)ファジー制御により決まる値なども可能である。
つぎに、この発明の一実施例であるワンチップマイコン30を使用したフィードバック制御による系統連系インバータ装置10の動作を、図6および図7のフローチャートを参照して説明する。
【0019】
図6において、ステップS1で直流電圧検出回路46および直流電流検出回路48により直流電圧DCV(m)と直流電流DCI(m)を検出し、ワンチップマイコン30のA/D変換部36でデジタル信号に変換する。ステップS3ではマイコン30の入出力部38に入力されたデジタル信号に基づきCPU44において今回の直流電力DCP(m)を演算し、ステップS5ではメモリ部40に記憶されている前回の直流電力DCP(m−1)を読み出す。
【0020】
ステップS7では今回の電力DCP(m)と前回の電力DCP(m−1)を比較部42で比較し、その結果が“YES”であれば、ステップS9で電流指令振幅Ik(m)としてメモリ部40に記憶されている前回の出力電流指令振幅Ik(m−1)に1を加算し、もし“NO”であれば、ステップS11で前回の出力電流指令振幅Ik(m−1)から1を減算する。ステップS13では今回の電力DCP(m)を前回の電力DCP(m−1)に変わってメモリ部40に記憶し、ステップS15で電流指令振幅Ik(m)を出力する。
【0021】
図7において、ステップS17では、図6のステップS15からの電流指令振幅Ik(n)の出力がCPU44に入力され、ステップS19では電力系統の電圧位相をA/D変換部36でデジタル変換した電圧指令位相Ip(n)をCPU44に入力する。
ステップS21では制御目標としての電流指令値Is(n)が出力され、さらに、ステップS23において交流電流検出回路50で検出された実際の出力電流をA/D変換部36でデジタル変換してフィードバック電流値Ia(n)を得る。ステップS25では、交流電流検出回路50で検出された出力電流をA/D変換部36によりデジタル変換して実出力電流値Ij(n)を得る。
【0022】
そして、ステップS27では、CPU44における演算処理により実出力電流値Ij(n)に応じて設定されるゲイン係数K=F(Imax−Ij(n))+K1を演算により求めるとともに、ステップS29で制御目標である電流指令値Is(n)とフィードバック電流値Ia(n)との偏差による制御偏差(n)=Is(n)−Ia(n)を演算で求める。最後に、ステップS31で今回の制御偏差(n)から前回の制御偏差(n−1)を減算し、その差分にステップS29で求めたゲイン係数Kを乗算するとともに、前回のPWM幅(n−1)を加算して今回のPWM幅(n)を演算で求める。そして、ステップS33でPWM幅(n)を出力してそれに基づくパルス信号をPWMインバータ16に入力する。
【0023】
図8および図9は、この発明による系統連系インバータ装置10を使用した場合の出力(500W、2kW、4kW)をパラメータとするゲインと力率の関係およびゲインと高調波(歪み)の関係を示すグラフである。
図8および図9の各グラフより明らかなように、低出力時(500W)の場合、ゲインが低いと力率が悪く、高調波も多くなり歪みも多い。ゲインが16と高くなると力率も良くなり、また高調波も少なくなり歪みも改善される。一方、高出力時(4kW)の場合、ゲインが高すぎると力率はそれ程悪くないが、発振症状が混入して高調波が多くなり歪みが増すことになる。ゲインが8では力率も良く、高調波も少なく歪みも改善されている。また、中間出力時(2kW)の場合、ゲインが低すぎると力率も悪く、高調波も多くなるので、ゲインは16と高い方が望ましいことが理解される。
【0024】
したがって、出力量に応じてゲインを設定することが有効となり、特に、低出力時にはゲインを高く設定することにより、力率は勿論のこと出力歪みも改善された。なお、フィードバック電流は指令信号に近づくように制御されるため、指令信号の大きさからもゲイン係数を算出することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例による系統連系インバータ装置の概略構成を示すブロック図である。
【図2】図1に示す制御装置を構成するワンチップマイコンのブロック図である
【図3】太陽電池の出力電力特性を示すP−V特性図である。
【図4】太陽電池の出力電流特性を示すI−V特性図である。
【図5】実施例におけるゲイン係数Kと実出力電流値Ijの関係を示すグラフである。
【図6】図1に示す実施例の動作を説明するフローチャートである。
【図7】図6の一部を構成するフローチャートである。
【図8】実施例における系統連系インバータ装置の出力をパラメータとするゲインと力率の関係を示すグラフである。
【図9】図8と同様に出力をパラメータとするゲインと高周波(歪み)の関係を示すグラフである。
【図10】インバータの出力波形と偏差の関係を示すグラフであある。
【符号の説明】
10 …系統連系インバータ装置
12 …太陽電池
16 …PWMインバータ
20 …負荷(電力系統)
22,24,26,28 …半導体スイッチング素子
30 …制御装置(ワンチップマイコン)
36 …A/D変換部
38 …入出力部
40 …メモリ部
42 …比較部
44 …CPU
46 …直流電圧検出回路
48 …直流電流検出回路
50 …交流電流検出回路
52 …交流電圧検出回路
[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to a grid-connected inverter device, and more particularly to a grid-connected inverter device that converts, for example, a DC input current generated in a solar cell into an AC output current and supplies the AC power to an existing power system.
[0002]
[Prior art]
In recent years, new direct-current energy sources such as solar cells have been installed in ordinary homes, factories, or in specific areas, and connected to the commercial power grid of electric power companies, and surplus power from the new energy source has been transferred to the existing power grid. A reverse power flow power system has been realized. In this electric power system, it is important to convert the direct current generated by the solar cell into an alternating current whose phase matches that of the system voltage by an inverter and to output electric power satisfying the power quality standard to a commercial system.
[0003]
The inverter performs an alternating current output by switching of a power IC, for example, and there is PWM control as a general switching method. This PWM control is a method of giving a target signal waveform and controlling so that the feedback signal of the actual output current approaches the target signal waveform.
In solar power generation, the generated power increases or decreases depending on the amount of solar radiation. Therefore, when the AC current output amount is changed according to the input change, feedback control is performed to change the target signal waveform (increase or decrease the amplitude). That is, when the target signal waveform (command signal) is larger than the feedback signal, the output amount is increased. Conversely, when the command signal is smaller than the feedback signal, the output amount is decreased. By always performing this control, the input deviation can be reduced and the AC output current as a feedback signal can be brought close to the target waveform. This also reduces harmonics.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the case of a digital processing method (see, for example, the case of using a high-speed digital signal processor (DSP) disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 7-194134), time delay or AD conversion error distorts the output waveform. Cause it. This is particularly noticeable when the inverter is controlled by a microcomputer.
[0005]
Therefore, a main object of the present invention is to provide a grid-connected inverter device that can reduce output current distortion even in digital control.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In a grid-connected inverter device that converts a DC input current generated from a DC power source into an AC output current by a PWM inverter and supplies the AC grid to a power system, current detection means for detecting the output current of the inverter, and feedback based on the output current Gain coefficient calculation means for calculating a gain coefficient of a feedback control system according to the magnitude of current, and drive means for driving a PWM inverter by a pulse signal output based on the gain coefficient , the gain coefficient calculation The means is a grid-connected inverter device that sets a large gain coefficient when the feedback current is small .
[0007]
[Action]
The gain coefficient of the feedback control system is adjusted according to the output current value of the PWM inverter that converts the DC input current to the AC output current, and the semiconductor switching element is configured by the ON / OFF pulse signal that is output based on this adjustment result The PWM inverter to be driven is driven.
[0008]
【The invention's effect】
According to the present invention, the distortion value of the output current can be reduced even at a low output with a low input power, so that the output current distortion is improved regardless of the magnitude of the input power.
The above object, other objects, features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description of embodiments with reference to the drawings.
[0009]
【Example】
A grid-connected inverter device 10 according to an embodiment of the present invention shown in FIG. 1 is a solar cell 12 constituting a DC power source, and an output current of the solar cell 12 is smoothed and input by a DC capacitor 14 and converted into an AC output current. PWM inverter 16 that outputs, output filter circuit 18 that reduces waveform distortion or noise of AC power output from PWM inverter 16, and final output load connected to PWM inverter 16 via output filter circuit 18 ( Power system) 20.
[0010]
The PWM inverter 16 is configured by bridge-connecting four semiconductor switching elements 22, 24, 26 and 28, and the semiconductor switching elements 22, 24, 26 and 28 are turned on by a digital control signal sent from the control device 30. DC power output from the solar cell 12 under the control of / OFF is converted into AC power whose phase matches the system voltage. The output filter circuit 18 includes reactors 32 and 32 and a smoothing capacitor 34.
[0011]
The control device 30 is configured by, for example, a one-chip microcomputer, and converts the detection signals on the input side (DC side) and output side (AC side) of the PWM inverter 16 into digital signals as shown in FIG. / D conversion unit 36, input / output unit 38, memory unit 40 including ROM and RAM for storing or changing necessary data, comparison unit 42 for comparing operation results with data stored in memory unit 40, and the like A CPU 44 and the like for performing various arithmetic processes are provided inside.
[0012]
The output of the DC power supply 12 is detected by a DC voltage detection circuit (pulse transformer or isolation amplifier) 46 and a DC current detection circuit (current transformer) 48. The output current of the PWM inverter 16 is detected by an AC current detection circuit (current transformer) 50, and the AC voltage of the power system is detected by an AC voltage detection circuit (transformer) 52.
[0013]
Detection signals relating to the voltage and current on the DC side and AC side detected by each detection circuit are converted into digital signals by the A / D conversion unit 36 of the one-chip microcomputer 30 and sent to the input / output unit 38. The CPU 44 performs necessary arithmetic processing based on the digital signal sent from the input / output unit 38 and the data stored in the memory unit 40, compares the calculation result with the comparison unit 42, and compares the final processing result with the input / output unit. 38 outputs to the PWM inverter 16 as an ON / OFF pulse signal. The PWM inverter 16 is driven by this ON / OFF pulse signal, and the output current supplied to the power system 20 is controlled in a sine wave form. That is, the feedback signal is taken into the A / D converter 36, the pulse width for PWM control is calculated by the internal calculation processing of the microcomputer 30, and the ON / OFF of the pulse signal for driving the PWM inverter 16 is output.
[0014]
3 and 4 show the output power characteristic (P-V characteristic) and the output current characteristic (IV characteristic) of the solar cell 12. In general, the generated power obtained from the solar cell 12 varies depending on the amount of solar radiation as described above. Therefore, in the control device 30 composed of a one-chip microcomputer, the DC voltage is controlled to a voltage that can obtain the maximum power by feedback control. Controlling the DC voltage is substantially equivalent to controlling the DC current, as is apparent from the IV characteristics shown in FIG.
[0015]
When the maximum power obtained in this way is output to the power system, the parameter to be changed is the amplitude value of the output current. By the way, the system voltage of the power system is usually within 101 ± 6V or 202 ± 20V, and the output power is controlled by increasing / decreasing the output current amplitude value with respect to the voltage.
In addition, a gain control method using an output current value is effective for correcting distortion of the output waveform. In this case, the relationship between the output waveform of the inverter and the deviation as shown in FIG. 10 is that when the gain coefficient K is fixed, the deviation ΔZ between the control target waveform and the actual output waveform is low and high. Because of the difference, the responsiveness of the feedback control system changes. In general, the gain coefficient K is often fixed to a value determined at the time of rated output. Therefore, it is necessary to increase the gain coefficient K at the time of low output.
[0016]
The relationship between the actual output current value Ij (A) and the gain coefficient K (dB) of the PWM inverter 16 according to the present invention is such that the gain coefficient K is the minimum when the actual output current value Ij is the maximum value Imax, as shown in FIG. Since the slope is F at K1, the gain coefficient K at the actual output current value Ij is obtained by the proportional expression shown in Equation 2.
[0017]
[Expression 2]
K = F (Imax-Ij) + K1
Therefore, when the actual output current value Ij is small, the gain coefficient K increases. Conversely, when the actual output current value Ij is large, the gain coefficient K decreases. As a result, the gain coefficient is increased at the time of low output than at the time of high output.
[0018]
Other methods for changing the gain coefficient K include (a) a table value corresponding to the output current, (b) a value divided during low output / high output, and (c) a value determined by fuzzy control. Is possible.
Next, the operation of the grid-connected inverter device 10 by feedback control using the one-chip microcomputer 30 according to one embodiment of the present invention will be described with reference to the flowcharts of FIGS.
[0019]
In FIG. 6, DC voltage DCV (m) and DC current DCI (m) are detected by DC voltage detection circuit 46 and DC current detection circuit 48 in step S1, and digital signals are detected by A / D conversion unit 36 of one-chip microcomputer 30. Convert to In step S3, the CPU 44 calculates the current DC power DCP (m) based on the digital signal input to the input / output unit 38 of the microcomputer 30. In step S5, the previous DC power DCP (m) stored in the memory unit 40 is calculated. -1) is read.
[0020]
In step S7, the current power DCP (m) and the previous power DCP (m-1) are compared by the comparison unit 42. If the result is "YES", the current command amplitude Ik (m) is stored in step S9. 1 is added to the previous output current command amplitude Ik (m−1) stored in the unit 40. If “NO”, 1 is added from the previous output current command amplitude Ik (m−1) in step S11. Is subtracted. In step S13, the current power DCP (m) is changed to the previous power DCP (m-1) and stored in the memory unit 40. In step S15, the current command amplitude Ik (m) is output.
[0021]
In FIG. 7, in step S17, the output of the current command amplitude Ik (n) from step S15 in FIG. 6 is input to the CPU 44. In step S19, the voltage obtained by digitally converting the voltage phase of the power system by the A / D converter 36. The command phase Ip (n) is input to the CPU 44.
In step S21, a current command value Is (n) as a control target is output. Further, the actual output current detected by the alternating current detection circuit 50 in step S23 is digitally converted by the A / D converter 36, and a feedback current is obtained. The value Ia (n) is obtained. In step S25, the output current detected by the alternating current detection circuit 50 is digitally converted by the A / D converter 36 to obtain the actual output current value Ij (n).
[0022]
In step S27, a gain coefficient K = F (Imax−Ij (n)) + K1 set according to the actual output current value Ij (n) is obtained by calculation in the CPU 44, and the control target is determined in step S29. A control deviation (n) = Is (n) −Ia (n) due to a deviation between the current command value Is (n) and the feedback current value Ia (n) is calculated. Finally, in step S31, the previous control deviation (n−1) is subtracted from the current control deviation (n), the difference is multiplied by the gain coefficient K obtained in step S29, and the previous PWM width (n− 1) is added to obtain the current PWM width (n) by calculation. In step S33, the PWM width (n) is output and a pulse signal based on the PWM width (n) is input to the PWM inverter 16.
[0023]
FIG. 8 and FIG. 9 show the relationship between gain and power factor and the relationship between gain and harmonics (distortion) using the output (500 W, 2 kW, 4 kW) as parameters when the grid-connected inverter device 10 according to the present invention is used. It is a graph to show.
As is clear from the graphs of FIGS. 8 and 9, when the output is low (500 W), if the gain is low, the power factor is poor, the harmonics increase, and the distortion increases. When the gain is as high as 16, the power factor is improved, the harmonics are reduced, and the distortion is improved. On the other hand, in the case of high output (4 kW), if the gain is too high, the power factor is not so bad, but oscillation symptoms are mixed in and harmonics increase and distortion increases. When the gain is 8, the power factor is good, the harmonics are few, and the distortion is improved. Further, at the time of intermediate output (2 kW), it is understood that if the gain is too low, the power factor is bad and the number of harmonics increases, so that a higher gain is desirable.
[0024]
Therefore, it is effective to set the gain according to the output amount. In particular, when the output is low, the output distortion is improved as well as the power factor by setting the gain high. Since the feedback current is controlled so as to approach the command signal, the gain coefficient can also be calculated from the magnitude of the command signal.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a grid-connected inverter device according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram of a one-chip microcomputer constituting the control device shown in FIG. 1. FIG. 3 is a PV characteristic diagram showing output power characteristics of a solar cell.
FIG. 4 is an IV characteristic diagram showing output current characteristics of the solar cell.
FIG. 5 is a graph showing a relationship between a gain coefficient K and an actual output current value Ij in the example.
6 is a flowchart for explaining the operation of the embodiment shown in FIG. 1;
7 is a flowchart constituting part of FIG. 6. FIG.
FIG. 8 is a graph showing the relationship between gain and power factor with the output of the grid-connected inverter device in the example as a parameter.
9 is a graph showing the relationship between gain and high frequency (distortion) using output as a parameter, as in FIG.
FIG. 10 is a graph showing the relationship between the output waveform of the inverter and the deviation.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Grid connection inverter apparatus 12 ... Solar cell 16 ... PWM inverter 20 ... Load (electric power system)
22, 24, 26, 28 ... semiconductor switching element 30 ... control device (one-chip microcomputer)
36 ... A / D converter 38 ... Input / output unit 40 ... Memory unit 42 ... Comparison unit 44 ... CPU
46 ... DC voltage detection circuit 48 ... DC current detection circuit 50 ... AC current detection circuit 52 ... AC voltage detection circuit

Claims (4)

直流電源から発生する直流入力電流をPWMインバータにより交流出力電流に変換して電力系統に供給する系統連系インバータ装置において、
前記インバータの出力電流を検出する電流検出手段と、
前記出力電流に基づくフィードバック電流の大きさに応じてフィードバック制御系のゲイン係数を演算するゲイン係数演算手段と、
前記ゲイン係数に基づいて出力されるパルス信号によりPWMインバータを駆動する駆動手段と、を備え、
前記ゲイン係数演算手段は、前記フィードバック電流が小さい場合にゲイン係数を大きく設定する、系統連系インバータ装置。
In a grid-connected inverter device that converts a DC input current generated from a DC power source into an AC output current by a PWM inverter and supplies it to a power system,
Current detection means for detecting an output current of the inverter;
A gain coefficient calculating means for calculating a gain coefficient of the feedback control system according to the magnitude of the feedback current based on the output current;
Driving means for driving the PWM inverter by a pulse signal output based on the gain coefficient,
The gain coefficient calculation means is a grid-connected inverter device that sets a gain coefficient large when the feedback current is small .
直流電源から発生する直流入力電流をPWMインバータにより交流出力電流に変換して電力系統に供給する系統連系インバータ装置において、
前記インバータの出力電流を検出する電流検出手段と、
前記出力電流に基づくフィードバック電流の大きさに応じてゲイン係数を演算するゲイン係数演算手段と、を備え、
前記ゲイン係数演算手段は、数1に基づきゲイン係数Kを
演算する、系統連系インバータ装置。
【数1】
K=F(Imax−Ij)+K1
但し、Imax:最大出力電流値
Ij:実出力電流値
K1:最大出力電流値に対応したゲイン係数
F:定数
In a grid-connected inverter device that converts a DC input current generated from a DC power source into an AC output current by a PWM inverter and supplies it to a power system,
Current detection means for detecting an output current of the inverter;
Gain coefficient calculating means for calculating a gain coefficient according to the magnitude of the feedback current based on the output current,
The gain coefficient calculation means is a grid-connected inverter device that calculates a gain coefficient K based on Equation (1).
[Expression 1]
K = F (Imax-Ij) + K1
However, Imax: Maximum output current value Ij: Actual output current value K1: Gain coefficient corresponding to the maximum output current value F: Constant
直流電源から発生する直流入力電流をPWMインバータにより交流出力電流に変換して電力系統に供給する系統連系インバータ装置において、
前記インバータの出力電流を検出する電流検出手段と、
前記出力電流に基づくフィードバック電流の大きさに応じてゲイン係数を演算するゲイン係数演算手段と、を備え、
前記ゲイン係数演算手段は、ワンチップマイコンを含む、系統連系インバータ装置。
In a grid-connected inverter device that converts a DC input current generated from a DC power source into an AC output current by a PWM inverter and supplies it to a power system,
Current detection means for detecting an output current of the inverter;
Gain coefficient calculating means for calculating a gain coefficient according to the magnitude of the feedback current based on the output current,
The gain coefficient calculation means is a grid-connected inverter device including a one-chip microcomputer.
前記直流電源は、太陽電池を含む、請求項1ないしのいずれかに記載の系統連系インバータ装置。The grid-connected inverter device according to any one of claims 1 to 3 , wherein the DC power source includes a solar battery.
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