JP2002142463A - System linkage inverter - Google Patents

System linkage inverter

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JP2002142463A
JP2002142463A JP2000338870A JP2000338870A JP2002142463A JP 2002142463 A JP2002142463 A JP 2002142463A JP 2000338870 A JP2000338870 A JP 2000338870A JP 2000338870 A JP2000338870 A JP 2000338870A JP 2002142463 A JP2002142463 A JP 2002142463A
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JP
Japan
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power supply
inverter device
voltage
commercial power
load
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Application number
JP2000338870A
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Japanese (ja)
Inventor
Kazuhito Nishimura
和仁 西村
Masaki Eguchi
政樹 江口
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Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a system linkage inverter which minimizes the increase of the number of parts, by removing the malfunction of a leakage detector caused by the initial charge current flowing into the floating capacity of a DC power source at start of linked operation with simple constitution. SOLUTION: This inverter device is equipped with load 17b whose one end is connected to the positive electrode of a DC power source 16 and whose other end is connected to an earth, and load 17n whose one end is connected to the negative electrode of the DC power source 16 and whose other end is connected to an earth, and this regulates the potential to ground of the negative electrode of the DC power source 16 so as to be lower than the lowest potential of commercial power systems 8 and 8' before closing relays 5 and 5' by making the value of being obtained by dividing the impedance of the load 17p by the impedance of the load 17n smaller than the value being obtained by dividing the value being obtained by differencing the voltage amplitude value of the commercial power systems 8 and 8' from the release voltage of the DC power source 16 by the voltage amplitude value of those commercial power systems 8 and 8'.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、直流電源や発電機
等の電力供給源から電力を得る系統連系インバータ装置
に関するものである。特に、電力供給源からトランスを
介さずに商用交流電力系統に接続されるトランスレス方
式系統連系インバータ装置における漏電の誤検出防止技
術に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a grid-connected inverter device that obtains power from a power supply source such as a DC power supply or a generator. In particular, the present invention relates to a technology for preventing erroneous detection of earth leakage in a transformerless system interconnection inverter device connected from a power supply source to a commercial AC power system without passing through a transformer.

【0002】[0002]

【従来の技術】商用電力系統と連系した住宅用発電シス
テムは、太陽電池や燃料電池等の直流電源より発生する
直流電力を系統連系インバータ装置によって商用周波数
の交流電力に変換し、この交流電力を商用電力系統を介
して住宅内の負荷に供給するとともに、住宅内の負荷で
消費しきれない余剰電力を自動的に商用電力系統側に逆
潮流できる発電システムである。尚、系統連系インバー
タ装置に接続される直流電源は、発電機等により発生し
た交流電力をコンバータによって直流電力に変換したも
のでもよい。
2. Description of the Related Art A residential power generation system interconnected with a commercial power system converts DC power generated from a DC power source such as a solar cell or a fuel cell into AC power of a commercial frequency by a system interconnection inverter device. This is a power generation system capable of supplying power to a load in a house via a commercial power system and automatically flowing excess power, which cannot be consumed by the load in the house, to the commercial power system in reverse flow. Note that the DC power supply connected to the grid-connected inverter device may be one obtained by converting AC power generated by a generator or the like into DC power by a converter.

【0003】このような住宅用発電システムに用いられ
る従来のトランスレス式の系統連系インバータ装置は図
5に示すような構成になっている。系統連系インバータ
装置100は、昇圧回路2と、インバータ回路3と、フ
ィルタ回路4と、連系リレー5、5’と、を備えてお
り、直流電源1から供給される直流電力を交流電力に変
換して商用電力系統8、8’に出力する。
A conventional transformerless system interconnection inverter device used in such a residential power generation system has a configuration as shown in FIG. The system interconnection inverter device 100 includes a booster circuit 2, an inverter circuit 3, a filter circuit 4, and interconnection relays 5, 5 ', and converts DC power supplied from the DC power supply 1 to AC power. The output is converted and output to the commercial power system 8, 8 '.

【0004】直流電源1から出力される直流電圧は昇圧
回路2により昇圧され、その昇圧された直流電圧はイン
バータ回路3によって交流電圧に変換される。インバー
タ回路3は、フィルタ回路4、連系リレー5、5’、漏
電ブレーカ6、6’、および漏電検出器7を介して商用
電力系統8、8’に接続されている。商用電力系統8、
8’の中性点9はポールトランス(図示せず)内で接地
されている。
A DC voltage output from a DC power supply 1 is boosted by a booster circuit 2, and the boosted DC voltage is converted into an AC voltage by an inverter circuit 3. The inverter circuit 3 is connected to the commercial power system 8, 8 ′ via a filter circuit 4, interconnection relays 5, 5 ′, earth leakage breakers 6, 6 ′, and an earth leakage detector 7. Commercial power system 8,
The neutral point 9 of 8 'is grounded in a pole transformer (not shown).

【0005】次に、直流電源1に接続される昇圧回路2
について説明する。直流電源1の正極には、リアクトル
L1を介してダイオードD6のアノードとnチャネル型
IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)T1のコ
レクタとが接続されている。そして、ダイオードD6の
カソードには、電解コンデンサC1の正極性側が接続さ
れている。一方、直流電源1の負極には、IGBTT1のエ
ミッタと電解コンデンサC1の負極性側が接続されてい
る。また、IGBTT1のコレクタにはダイオードD1のカ
ソードが、IGBTT1のエミッタにはダイオードD1のア
ノードが、それぞれ接続されている。
Next, a booster circuit 2 connected to a DC power supply 1
Will be described. The anode of the diode D6 and the n-channel type are connected to the positive electrode of the DC power supply 1 via the reactor L1.
The collector of the IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) T1 is connected. The cathode of the diode D6 is connected to the positive side of the electrolytic capacitor C1. On the other hand, the negative electrode of the DC power supply 1 is connected to the emitter of the IGBTT1 and the negative side of the electrolytic capacitor C1. The collector of the IGBTT1 is connected to the cathode of the diode D1, and the emitter of the IGBTT1 is connected to the anode of the diode D1.

【0006】このような構成の昇圧回路2の動作につい
て説明する。IGBTT1がオン状態になるとリアクトルL
1にエネルギーが蓄積され、IGBTT1がオフ状態になる
とリアクトルL1に蓄積されたエネルギーが放出されて
電解コンデンサC1に充電される。IGBTT1のオン状態
の時間とオフ状態の時間との割合を制御することによ
り、昇圧回路2は直流電源1から供給される電圧を所定
の電圧(350[V]程度)に昇圧することができる。
The operation of the booster circuit 2 having such a configuration will be described. Reactor L when IGBT T1 turns on
When the IGBTT1 is turned off, the energy stored in the reactor L1 is released and the electrolytic capacitor C1 is charged. By controlling the ratio between the on-state time and the off-state time of the IGBT T1, the booster circuit 2 can boost the voltage supplied from the DC power supply 1 to a predetermined voltage (about 350 [V]).

【0007】電圧検出回路10は直流電源1の両端、お
よび電解コンデンサC1の両端に接続されており、直流
電源1の両端の電圧、および電解コンデンサC1の両端
の電圧を検出して、PWM制御回路11に出力する。P
WM制御回路11は電圧検出回路10から出力される電
圧信号に基づき、直流電源1から供給される電圧が所定
の電圧(350[V]程度)に昇圧されるようにIGBTT1
のオン状態の時間とオフ状態の時間との割合を決定し、
IGBTT1が20[kHz]程度のスイッチング周波数でスイ
ッチングを行うように、PWM駆動信号をIGBTT1のゲ
ートに送る。このPWM駆動信号により、IGBTT1のオ
ン・オフ状態が切り替わる。尚、ダイオードD1はIGBT
T1内に形成されている寄生ダイオードである。
[0007] The voltage detection circuit 10 is connected to both ends of the DC power supply 1 and both ends of the electrolytic capacitor C1, and detects the voltage across the DC power supply 1 and the voltage across the electrolytic capacitor C1 to provide a PWM control circuit. 11 is output. P
Based on the voltage signal output from the voltage detection circuit 10, the WM control circuit 11 controls the IGBTT 1 so that the voltage supplied from the DC power supply 1 is boosted to a predetermined voltage (about 350 [V]).
Determine the ratio of the on-state time to the off-state time,
A PWM drive signal is sent to the gate of the IGBT T1 so that the IGBT T1 performs switching at a switching frequency of about 20 [kHz]. The on / off state of the IGBTT1 is switched by the PWM drive signal. The diode D1 is an IGBT
This is a parasitic diode formed in T1.

【0008】次に昇圧回路2に接続されるインバータ回
路3について説明する。インバータ回路3はスイッチン
グ手段として4個のnチャネル型IGBTT2〜T5を単相
フルブリッジ構成にしたものである。IGBTT2とIGBTT
4のコレクタは上述した昇圧回路2に設けられている電
解コンデンサC1の正極性側に接続されており、IGBTT
3とIGBTT5のエミッタは上述した昇圧回路2に設けら
れている電解コンデンサC1の負極性側に接続されてい
る。また、IGBTT2のエミッタとIGBTT3のコレクタと
は接続されており、IGBTT4のエミッタとIGBTT5のコ
レクタとは接続されている。そして、IGBTT2〜T5の
コレクタにはダイオードD2〜D5のカソードが、IGBT
T2〜T5のエミッタにはダイオードD2〜D5のアノ
ードが、それぞれ接続されている。ダイオードD2〜D
5は、IGBTT1と同様、IGBTT2〜IGBTT5内に形成さ
れている寄生ダイオードである。また、IGBTT2とIGBT
T3との接続点u及びIGBTT4とIGBTT5との接続点v
が次段のフィルタ回路4に接続されている。
Next, the inverter circuit 3 connected to the booster circuit 2 will be described. The inverter circuit 3 has four n-channel IGBTs T2 to T5 in a single-phase full bridge configuration as switching means. IGBTT2 and IGBTT
4 is connected to the positive side of the electrolytic capacitor C1 provided in the booster circuit 2 described above.
3 and the emitter of the IGBT T5 are connected to the negative polarity side of the electrolytic capacitor C1 provided in the booster circuit 2 described above. The emitter of IGBTT2 is connected to the collector of IGBTT3, and the emitter of IGBTT4 is connected to the collector of IGBTT5. The cathodes of the diodes D2 to D5 are connected to the collectors of the IGBTs T2 to T5, respectively.
The anodes of the diodes D2 to D5 are connected to the emitters of T2 to T5, respectively. Diodes D2 to D
Reference numeral 5 denotes a parasitic diode formed in the IGBTT2 to the IGBTT5, like the IGBTTT1. Also, IGBT T2 and IGBT
Connection point u between T3 and connection point v between IGBTT4 and IGBTT5
Are connected to the filter circuit 4 at the next stage.

【0009】このような構成のインバータ回路3の動作
について説明する。PWM制御回路12は、20[kHz]
のPWM駆動信号をIGBTT2〜T5のゲートに供給す
る。これにより、IGBTT2〜T5のオン・オフ状態が制
御され、昇圧回路2から供給される直流電圧が所定の周
波数の交流電圧と実質的に等価な20[kHz]のパルス電
圧に変換されてフィルタ回路4に供給される。
The operation of the inverter circuit 3 having such a configuration will be described. The PWM control circuit 12 has a frequency of 20 [kHz]
Is supplied to the gates of the IGBTs T2 to T5. As a result, the on / off states of the IGBTs T2 to T5 are controlled, and the DC voltage supplied from the booster circuit 2 is converted into a 20 [kHz] pulse voltage substantially equivalent to an AC voltage having a predetermined frequency, and the filter circuit is switched. 4 is supplied.

【0010】次に、インバータ回路3に接続されるフィ
ルタ回路4について説明する。フィルタ回路4は、リア
クトルL2、L3と、コンデンサC2とを備えている。
上述したインバータ回路3内の接続点uがリアクトルL
2の一端に接続され、上述したインバータ回路3内の接
続点vがリアクトルL3の一端に接続される。リアクト
ルL2の他端とリアクトルL3の他端とはコンデンサC
2を介して接続されている。リアクトルL2とコンデン
サC2との接続点は、次段のリレー5に接続され、リア
クトルL3とコンデンサC2との接続点は、次段のリレ
ー5’に接続される。
Next, the filter circuit 4 connected to the inverter circuit 3 will be described. The filter circuit 4 includes reactors L2 and L3 and a capacitor C2.
The connection point u in the inverter circuit 3 is the reactor L
2, and the connection point v in the inverter circuit 3 described above is connected to one end of the reactor L3. A capacitor C is connected between the other end of the reactor L2 and the other end of the reactor L3.
2 are connected. The connection point between the reactor L2 and the capacitor C2 is connected to the next-stage relay 5, and the connection point between the reactor L3 and the capacitor C2 is connected to the next-stage relay 5 '.

【0011】このような構成のフィルタ回路4の動作に
ついて説明する。フィルタ回路4はインバータ回路3か
ら出力されるパルス電圧を平滑化し電圧波形を正弦波状
にして、連系リレー5、5’を介して接続されている商
用電力系統8、8’に出力する。尚、フィルタ回路4か
ら出力される電圧は正弦波状の波形になるが、PWM周
波数である20[kHz]の高周波成分を含んでいる。
The operation of the filter circuit 4 having such a configuration will be described. The filter circuit 4 smoothes the pulse voltage output from the inverter circuit 3, makes the voltage waveform sinusoidal, and outputs it to the commercial power system 8, 8 'connected via the interconnection relays 5, 5'. The voltage output from the filter circuit 4 has a sinusoidal waveform, but contains a high frequency component of 20 [kHz], which is the PWM frequency.

【0012】次に、商用電力系統8、8’について説明
する。AC100[V]の商用電力系統8、8’が直列接
続されており、系統連系インバータ装置100側に対し
てはAC200[V]が出力される。上述した連系リレー
5には交流線13Uを介して商用電力系統8が接続さ
れ、上述した連系リレー5’には交流線13Vを介して
商用電力系統8’が接続されている。商用電力系統8と
商用電力系統8’との接続点9は接地されている。ま
た、交流線13Uには漏電ブレーカ6が、交流線13V
には漏電ブレーカ6’が、それぞれ設けられている。さ
らに、2本の交流線13U、13Vに流れる電流を測定
する漏電検出器7が設けられている。
Next, the commercial power system 8, 8 'will be described. AC 100 [V] commercial power systems 8 and 8 ′ are connected in series, and AC 200 [V] is output to the system interconnection inverter device 100 side. The above-mentioned interconnection relay 5 is connected to the commercial power system 8 via an AC line 13U, and the above-mentioned interconnection relay 5 'is connected to the commercial power system 8' via an AC line 13V. The connection point 9 between the commercial power system 8 and the commercial power system 8 'is grounded. The earth leakage breaker 6 is connected to the AC line 13U and the AC line 13V.
Are each provided with an earth leakage breaker 6 '. Further, a leakage detector 7 for measuring a current flowing through the two AC lines 13U and 13V is provided.

【0013】漏電検出器7は、2本の交流線13U、1
3Vに流れる電流を測定することによって、系統連系イ
ンバータ装置100から出力される合計の電流(以下、
零相電流という)を検出しており、通常の状態では商用
電力系統6のU相側交流線13UとV相側交流線13V
とに正負等量の電流が流れているため、漏電検出器7に
て検出される零相電流は零である。
The leakage detector 7 has two AC lines 13U, 1
By measuring the current flowing through 3 V, the total current output from the grid-connected inverter device 100 (hereinafter, referred to as the total current) is measured.
In the normal state, the U-phase AC line 13U and the V-phase AC line 13V of the commercial power system 6 are detected.
Therefore, the zero-phase current detected by the leakage detector 7 is zero because the currents of the same amount of positive and negative are flowing.

【0014】ところが、例えば漏電検出器7より系統連
系インバータ装置100側において地絡事故が生じた場
合、U相交流線13UとV相交流線13Vに流れる電流
が不平衡になり、漏電検出器7にて検出される零相電流
は正負どちらかの値をとることになる。漏電検出器7
は、この零相電流の絶対値が所定の値以上になると漏電
ブレーカ6、6’に漏電検知信号を出力する。漏電ブレ
ーカ6、6’は、漏電検出器7から出力される漏電検知
信号に応じてトリップする。これにより、漏電が起こっ
た際はすぐに電路が遮断され、感電や火災を防止すると
ともに、系統連系インバータ装置100や商用電力系統
8、8’の電気設備を保護することができる。
However, for example, if a ground fault occurs on the grid-connected inverter device 100 side with respect to the earth leakage detector 7, the currents flowing through the U-phase AC line 13U and the V-phase AC line 13V become unbalanced, and the earth leakage detector The zero-phase current detected at 7 has a positive or negative value. Earth leakage detector 7
Outputs an electric leakage detection signal to electric leakage breakers 6, 6 'when the absolute value of the zero-phase current becomes equal to or greater than a predetermined value. The earth leakage breakers 6, 6 'trip according to the earth leakage detection signal output from the earth leakage detector 7. As a result, when an electric leakage occurs, the electric circuit is immediately cut off, electric shock and fire can be prevented, and the electrical equipment of the system interconnection inverter device 100 and the commercial power system 8, 8 'can be protected.

【0015】しかしながら、系統連系インバータ装置1
00に接続される直流電源1は、グランドとの間に寄生
的な浮遊容量14、14’を形成している。したがっ
て、連系運転を開始するために連系リレー5、5’を開
成状態から閉成状態にする際に、商用電力系統8、8’
から浮遊容量14、14’を充電する零相電流が流れる
ことにより、漏電検出器7の誤作動を招く虞がある。
However, the system interconnection inverter device 1
The DC power supply 1 connected to 00 forms parasitic stray capacitances 14 and 14 ′ with the ground. Therefore, when the interconnection relays 5, 5 'are switched from the open state to the closed state to start the interconnection operation, the commercial power system 8, 8'
Flow of the zero-phase current for charging the stray capacitances 14 and 14 ′ may cause a malfunction of the leakage detector 7.

【0016】このような誤作動を防ぐ解決手段が、特開
平10−271688号公報に開示されている。この系
統連系インバータ装置を図6に示す。尚、図5の従来の
系統連系インバータ装置と同一の部分には同一の符号を
付し、説明を省略する。従来の漏電誤検出防止機能付き
系統連系インバータ装置200が、図5に示した従来の
系統連系インバータ装置100と異なる点は、電解コン
デンサC3、抵抗15p、15n、およびブレーカ
6’’を設けた点である。電解コンデンサC3の正極性
側は直流電源1の正極に接続され、電解コンデンサC3
の負極性側は直流電源1の負極に接続される。また、抵
抗15pの一端は電解コンデンサC1の正極性側に接続
され、抵抗15nの一端は電解コンデンサC1の負極性
側に接続される。さらに、抵抗15pと抵抗15nとの
接続点はブレーカ6’’を介して商用電力系統6の中性
点9に接続されている。
A solution for preventing such a malfunction is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-271688. FIG. 6 shows this system interconnection inverter device. Note that the same parts as those of the conventional system interconnection inverter device of FIG. 5 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. The difference between the conventional grid-connected inverter apparatus 200 having the function of preventing a leakage fault detection from the conventional grid-connected inverter apparatus 100 shown in FIG. 5 is that an electrolytic capacitor C3, resistors 15p and 15n, and a breaker 6 '' are provided. It is a point. The positive side of the electrolytic capacitor C3 is connected to the positive electrode of the DC power supply 1,
Is connected to the negative electrode of the DC power supply 1. One end of the resistor 15p is connected to the positive side of the electrolytic capacitor C1, and one end of the resistor 15n is connected to the negative side of the electrolytic capacitor C1. Further, a connection point between the resistors 15p and 15n is connected to a neutral point 9 of the commercial power system 6 via a breaker 6 ''.

【0017】このような構成の系統連系インバータ装置
200の動作について説明する。連系運転を開始すると
きは、まずブレーカ6’’をオン状態にする。その後、
電解コンデンサC1の電圧が所定値(350[V])に達
したことを電圧検出回路10で検出したのち、浮遊容量
14、14’が初期充電を完了したと考えられる時間が
経過してから連系リレー5、5’を投入する。
The operation of the grid-connected inverter device 200 having such a configuration will be described. When starting the interconnection operation, first, the breaker 6 ″ is turned on. afterwards,
After the voltage detection circuit 10 detects that the voltage of the electrolytic capacitor C1 has reached a predetermined value (350 [V]), it is determined that the stray capacitors 14 and 14 'have completed the initial charging. The system relays 5, 5 'are turned on.

【0018】これにより、直流電源1の浮遊容量14、
14’は連系運転を開始する前に予め連系時の電位に初
期充電されているので、連系リレー5、5’投入時に流
れる零相電流の漏洩電流により漏電検出器7が誤作動す
ることを防ぐことができる。
Thus, the stray capacitance 14 of the DC power supply 1
Since the reference numeral 14 'is initially charged to the potential at the time of interconnection before starting the interconnection operation, the leakage detector 7 malfunctions due to the leakage current of the zero-phase current flowing when the interconnection relays 5, 5' are turned on. Can be prevented.

【0019】[0019]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図6の
系統連系インバータ装置200の回路構成による漏電誤
検出防止方法では部品点数が大幅に増加してしまう。具
体的に説明すると、このような漏電誤検出防止方法は図
7に示すように、連系リレー5、5’投入時に流れる二
つの経路の浮遊容量充電電流I1およびI2を等しくす
ることにより零相電流を零にする方法である。
However, in the method for preventing leakage error detection by the circuit configuration of the grid-connected inverter device 200 shown in FIG. 6, the number of components is greatly increased. More specifically, as shown in FIG. 7, such a method for preventing the detection of an erroneous earth leakage is performed by equalizing the stray capacitance charging currents I1 and I2 of the two paths flowing when the interconnection relays 5 and 5 'are turned on. This is a method of reducing the current to zero.

【0020】すなわち、図中の経路を通って流れる浮遊
容量充電電流I1とI2の電流値を等しくするために、
電解コンデンサC1の中点電位すなわち抵抗15p、1
5nの接続点電位と直流電源1の中点電位すなわち、浮
遊容量14、14’の接続点電位とを一致させることに
よって、浮遊容量14、14’の充電状態を調整してい
る。
That is, in order to make the current values of the stray capacitance charging currents I1 and I2 flowing through the paths in the drawing equal,
The midpoint potential of the electrolytic capacitor C1, that is, the resistors 15p, 1
The charge state of the floating capacitors 14 and 14 'is adjusted by matching the 5n connection point potential with the midpoint potential of the DC power supply 1, that is, the connection potential of the floating capacitors 14 and 14'.

【0021】従って、図5に示した従来の系統連系イン
バータ装置100と比較すると、電解コンデンサC1の
中点電位をつくる抵抗15p、15nの追加以外に、浮
遊容量充電電流I1が流れるための経路となる電解コン
デンサC3の追加が必要となり、部品点数が大幅に増加
してしまう。
Therefore, as compared with the conventional grid-connected inverter device 100 shown in FIG. 5, in addition to the addition of the resistors 15p and 15n for generating the midpoint potential of the electrolytic capacitor C1, a path through which the stray capacitance charging current I1 flows. Therefore, it is necessary to add the electrolytic capacitor C3, which greatly increases the number of parts.

【0022】尚、図7は商用電力系統8、8’の出力電
圧が正の半周期の期間における直流電源1の浮遊容量1
4、14’と系統連系インバータ装置200と商用電力
系統8、8’との接続状態を示している。
FIG. 7 shows that the stray capacitance 1 of the DC power supply 1 during the period when the output voltage of the commercial power system 8, 8 'is a positive half cycle.
4 and 14 ′, connection states between the grid-connected inverter device 200 and the commercial power systems 8 and 8 ′.

【0023】本発明は、上記の問題点に鑑み、簡易な構
成で連系運転開始時に直流電源の浮遊容量に流入する初
期充電電流による漏電検出器の誤作動をなくし、部品点
数の増加を最小限に抑えた系統連系インバータ装置を提
供することを目的とする。
In view of the above problems, the present invention eliminates the malfunction of the leakage detector due to the initial charging current flowing into the floating capacity of the DC power supply at the start of interconnection operation with a simple configuration, and minimizes the number of parts. It is an object of the present invention to provide a grid-connected inverter device which is limited to a minimum.

【0024】[0024]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る系統連系インバータ装置においては、
対アースに容量成分をもつ直流電源の出力する直流電圧
を昇圧する昇圧回路と、整流手段が逆並列接続されてい
るスイッチング手段を複数有し前記昇圧回路から出力さ
れる直流を交流に変換するインバータ回路と、該インバ
ータ回路と商用電力系統との接続を開閉する開閉手段
と、前記直流電源の正極、負極の少なくとも一方に接続
される対地電位調整手段と、を備えるとともに、前記対
地電位調整手段は前記開閉手段が閉成状態になるまでに
前記直流電源の負極の対地電位を前記商用電力系統の最
低電位より低くなるように調整するようにする。
Means for Solving the Problems To achieve the above object, in a grid-connected inverter device according to the present invention,
A booster circuit for boosting a DC voltage output from a DC power supply having a capacitance component with respect to ground; and an inverter for converting a DC output from the booster circuit into an AC having a plurality of switching means having rectifiers connected in anti-parallel. A circuit, switching means for opening and closing the connection between the inverter circuit and the commercial power system, and a ground potential adjusting means connected to at least one of a positive electrode and a negative electrode of the DC power supply, and the ground potential adjusting means comprises: By the time the switching means is closed, the ground potential of the negative electrode of the DC power supply is adjusted to be lower than the minimum potential of the commercial power system.

【0025】また、前記対地電位調整手段は、一端が前
記直流電源の正極に接続され他端が接地される第1の負
荷と、一端が前記直流電源の負極に接続され他端が接地
される第2の負荷と、を備えるようにしてもよく、この
場合、前記直流電源の開放電圧が前記商用電力系統の電
圧振幅値より大きいとともに、前記第1の負荷のインピ
ーダンスを前記第2の負荷のインピーダンスで除算した
値を、前記直流電源の開放電圧から前記商用電力系統の
電圧振幅値を差分した値を該商用電力系統の電圧振幅値
で除算した値より小さくするとよい。さらに、コスト低
減の観点から、前記第1および第2の負荷を抵抗とする
とよい。
The ground potential adjusting means may include a first load having one end connected to the positive electrode of the DC power supply and the other end grounded, and one end connected to the negative electrode of the DC power supply and the other end grounded. A second load, in which case the open voltage of the DC power supply is greater than the voltage amplitude value of the commercial power system and the impedance of the first load is The value obtained by dividing the value obtained by dividing the impedance by the impedance of the commercial power system from the open voltage of the DC power supply may be made smaller than the value obtained by dividing the value obtained by dividing the voltage amplitude value of the commercial power system. Further, from the viewpoint of cost reduction, the first and second loads may be resistances.

【0026】また、漏電検出器の誤作動防止をより確実
にする観点から、前記昇圧回路の出力電圧が、前記商用
電力系統の電圧振幅値から前記直流電源の負極の対地電
位を差分した値より大きくなったのち、前記開閉手段を
閉成状態にするとよい。
Further, from the viewpoint of more reliably preventing the malfunction of the leakage detector, the output voltage of the booster circuit is determined by the difference between the voltage amplitude value of the commercial power system and the ground potential of the negative electrode of the DC power supply. After the size is increased, the opening / closing means may be closed.

【0027】さらに、漏電検出器の誤作動防止をより確
実にする観点から、前記開閉手段が閉成状態になってか
ら所定期間経過後に前記インバータ回路が駆動を開始す
るようにするとよい。また、消費電力低減の観点から、
前記対地電位調整手段がスイッチ手段を備えるととも
に、該スイッチ手段により前記直流電源の電極とアース
との間の接続を開閉することができるようにするとよ
い。なお、上記2つの手段をともに行う場合には、前記
開閉手段が閉成状態になってから前記インバータ回路が
駆動を開始するまでの期間内に、前記スイッチ手段が開
成状態となるようにするとよい。
Further, from the viewpoint of more reliably preventing malfunction of the earth leakage detector, it is preferable that the inverter circuit starts driving after a lapse of a predetermined period since the opening / closing means is closed. From the viewpoint of power consumption reduction,
Preferably, the ground potential adjusting means includes a switch means, and the switch means can open and close the connection between the electrode of the DC power supply and the ground. In the case where the above two means are performed together, it is preferable that the switch means be opened during a period from when the opening / closing means is closed to when the inverter circuit starts driving. .

【0028】[0028]

【発明の実施の形態】本発明の系統連系インバータ装置
の一実施形態について図面を参照して説明する。図1に
第一実施形態の系統連系インバータ装置の構成図を示
す。尚、図1において図5の従来の系統連系インバータ
装置と同一の部分については同一の符号を付し説明を省
略する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of a system interconnection inverter device of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a configuration diagram of the system interconnection inverter device of the first embodiment. In FIG. 1, the same components as those of the conventional system interconnection inverter device of FIG. 5 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

【0029】本実施形態では、直流電源として太陽電池
を用いている。太陽電池16は正極−筐体間、負極−筐
体間に寄生的な浮遊容量成分をもっているため、通常太
陽電池16の正負極はそれぞれ浮遊容量14、14’を
介して接地されていることになる。
In this embodiment, a solar cell is used as a DC power supply. Since the solar cell 16 has a parasitic stray capacitance component between the positive electrode and the housing and between the negative electrode and the housing, the positive and negative electrodes of the solar cell 16 are usually grounded via the floating capacitances 14 and 14 ′, respectively. Become.

【0030】太陽電池モジュールは屋根据え置き型や建
材一体型など様々な形態のものがあり、浮遊容量14、
14’の値はモジュールの形態によって異なる。建材一
体型のようにアースに接続されている補強金属板が太陽
電池16の裏側に配設されたモジュールでは、補強金属
板と太陽電池16の電極が対向して平行平板を形成して
いるため、浮遊容量が大きくなり、数μFに達する場合
もある。
There are various types of solar cell modules such as a roof-mounted type and a building material integrated type.
The value of 14 'differs depending on the type of module. In a module in which a reinforcing metal plate connected to the ground, such as a building material integrated type, is disposed on the back side of the solar cell 16, the reinforcing metal plate and the electrode of the solar cell 16 face each other to form a parallel flat plate. In some cases, the stray capacitance increases and reaches several μF.

【0031】尚、本実施形態においては、零相電流が3
0[mA]を越えた場合は漏電ブレーカ6、6’をトリップ
させるような漏電検出器7を用いることとする。また、
太陽電池16と昇圧回路2との間には、電流の逆流を防
止するためにダイオードD7が設けられている。
In this embodiment, the zero-phase current is 3
When the current exceeds 0 [mA], the leakage detector 7 that trips the leakage breakers 6, 6 'is used. Also,
A diode D7 is provided between the solar cell 16 and the booster circuit 2 to prevent a current from flowing backward.

【0032】太陽電池16の正極には負荷17pの一端
が接続され、太陽電池16の負極には負荷17nの一端
が接続される。さらに、負荷17pの他端と負荷17n
の他端とは接続され、その接続点は接地されている。
One end of a load 17p is connected to the positive electrode of the solar cell 16, and one end of a load 17n is connected to the negative electrode of the solar cell 16. Further, the other end of the load 17p and the load 17n
, And the connection point is grounded.

【0033】負荷17p、17nのインピーダンスの設
定について以下に説明する。負荷17pのインピーダン
スをZp、負荷17nのインピーダンスをZn、太陽電
池16の開放電圧をVoc、商用電力系統8、8’それ
ぞれの電圧振幅値をVac、太陽電池16の正極電位を
Vp、太陽電池の負極電位をVnとする。
The setting of the impedance of the loads 17p and 17n will be described below. The impedance of the load 17p is Zp, the impedance of the load 17n is Zn, the open voltage of the solar cell 16 is Voc, the voltage amplitude value of each of the commercial power systems 8, 8 'is Vac, the positive electrode potential of the solar cell 16 is Vp, The negative electrode potential is set to Vn.

【0034】負荷17pのインピーダンスZpと負荷1
7nのインピーダンスZnとにより太陽電池16の開放
電圧Vocを分圧した中点がアース電位となるので、 Zp/Zn=│Vp│/│Vn│ が成立する。ここで、Vp>0、Vn<0より(1)式
が成り立つ。 Zp/Zn=−Vp/Vn…(1) また、Voc=Vp−Vnであるので、(1)式は
(2)式のように表せる。 Zp/Zn=(Voc+Vn)/(−Vn)…(2) ここで、次の(3)式が成立していると仮定すると、
(2)式と(3)式より(4)式の関係が成り立つ。 Zp/Zn<(Voc−Vac)/Vac…(3) (Voc+Vn)/(−Vn)<(Voc−Vac)/Vac…(4) さらに、(4)式は整理すると(5)式のように表せ
る。 −Voc/Vn<Voc/Vac…(5) ここで、Voc>0なので、(5)式は(6)式のよう
になる。 Vn<−Vac…(6) (6)式より、太陽電池16の負極電位Vnが商用電力
系統8’の最低電位−Vacより低くなる。すなわち、
上記(3)式を満たすように負荷17p、17nのイン
ピーダンスを設定することで、負荷17p、17nは太
陽電池16の負極の対地電位が商用電力系統8’の最低
電位より低くなるように調整する対地電位調整手段とし
て動作することになる。
The impedance Zp of the load 17p and the load 1
Since the midpoint obtained by dividing the open circuit voltage Voc of the solar cell 16 by the impedance Zn of 7n becomes the ground potential, Zp / Zn = │Vp│ / │Vn│ is established. Here, the expression (1) is satisfied from Vp> 0 and Vn <0. Zp / Zn = −Vp / Vn (1) Further, since Voc = Vp−Vn, equation (1) can be expressed as equation (2). Zp / Zn = (Voc + Vn) / (− Vn) (2) Here, assuming that the following equation (3) holds.
From the expressions (2) and (3), the relationship of the expression (4) is established. Zp / Zn <(Voc−Vac) / Vac (3) (Voc + Vn) / (− Vn) <(Voc−Vac) / Vac (4) Further, the expression (4) can be rearranged into the expression (5). Can be expressed as −Voc / Vn <Voc / Vac (5) Here, since Voc> 0, Equation (5) becomes Equation (6). Vn <−Vac (6) From the expression (6), the negative electrode potential Vn of the solar cell 16 is lower than the lowest potential −Vac of the commercial power system 8 ′. That is,
By setting the impedance of the loads 17p and 17n so as to satisfy the above equation (3), the loads 17p and 17n are adjusted such that the ground potential of the negative electrode of the solar cell 16 is lower than the lowest potential of the commercial power system 8 '. It will operate as a ground potential adjusting means.

【0035】尚、連系リレー5、5’を閉成状態にして
連系運転を開始する前に、昇圧回路2内のIGBTT1をス
イッチングさせて、昇圧回路2の出力電圧、すなわち電
解コンデンサC1の両端電圧Vchを(7)式の関係を
満たすように設定するものとする。 Vch>Vac−Vn…(7) ここで、電解コンデンサC1の正極性側の電位をVp2
とすると、 Vp2=Vn+Vch…(8) と表せる。従って、(7)式と(8)式より、(9)式
の関係が成り立つ。 Vp2−Vac>(Vn+Vch)−(Vch−Vn)=0…(9) ここで、(9)式を整理すると(10)式のように表せ
る。 Vp2>Vac…(10) すなわち、(7)式の設定により、昇圧回路2の電解コ
ンデンサC1の正極性側の電位が商用電力系統の最高電
位より高くなるように調整することができる。
Before starting the interconnection operation with the interconnection relays 5 and 5 'closed, the IGBTT1 in the booster circuit 2 is switched to output the output voltage of the booster circuit 2, that is, the output voltage of the electrolytic capacitor C1. It is assumed that the terminal voltage Vch is set so as to satisfy the relationship of the expression (7). Vch> Vac−Vn (7) Here, the potential on the positive side of the electrolytic capacitor C1 is represented by Vp2
Then, Vp2 = Vn + Vch (8) Therefore, from the expressions (7) and (8), the relationship of the expression (9) is established. Vp2−Vac> (Vn + Vch) − (Vch−Vn) = 0 (9) Here, equation (9) can be expressed as equation (10). Vp2> Vac (10) That is, by setting the expression (7), the potential on the positive side of the electrolytic capacitor C1 of the booster circuit 2 can be adjusted to be higher than the maximum potential of the commercial power system.

【0036】商用電力系統8の両端電圧Vuoと商用電
力系統8’の両端電圧VvoはVuo=Vvo=Vac
×sin(2π×f×t)と表すことができる。ただし、
fは商用周波数、tは時刻である。本実施形態では、商
用電力系統8の両端電圧Vuoおよび商用電力系統8’
の両端電圧Vvoの実効値を100[V]とし、商用周波
数を60[Hz]とするので、商用電力系統8、8’の電圧
振幅値Vacは141[V]となる。また、太陽電池16
の開放電圧Vocは250[V]とする。負荷17p、1
7nには抵抗を用い、上記(3)式を満たすように、負
荷17pの抵抗値を200[kΩ]、負荷17nの抵抗値
を800[kΩ]とする。このような設定にすると、連系
運転開始前は、太陽電池16の正極電位Vpは50
[V]、太陽電池16の負極電位Vnは−200[V]に固定
される。本実施形態のように、負荷17p、17nを高
インピーダンスの負荷とすることで負荷17p、17n
に流れる電流を小さくすることができ、負荷17p、1
7nでの消費電力を低減することができる。また、負荷
17p、17nに抵抗を用いることで、対地電位調整手
段の低コスト化を図ることができる。
The voltage Vuo across the commercial power system 8 and the voltage Vvo across the commercial power system 8 'are Vuo = Vvo = Vac
× sin (2π × f × t). However,
f is the commercial frequency, and t is the time. In the present embodiment, the voltage Vuo across the commercial power system 8 and the commercial power system 8 ′
Is set to 100 [V] and the commercial frequency is set to 60 [Hz], the voltage amplitude value Vac of the commercial power system 8, 8 'is 141 [V]. In addition, the solar cell 16
Is 250 [V]. Load 17p, 1
A resistor is used for 7n, and the resistance of the load 17p is set to 200 [kΩ] and the resistance of the load 17n is set to 800 [kΩ] so as to satisfy the above equation (3). With this setting, the positive electrode potential Vp of the solar cell 16 becomes 50 before the interconnection operation starts.
[V], the negative electrode potential Vn of the solar cell 16 is fixed at -200 [V]. As in the present embodiment, the loads 17p and 17n are changed to high impedance loads so that the loads 17p and 17n are changed.
Current flowing through the load 17p, 1
7n can reduce power consumption. Further, by using resistors for the loads 17p and 17n, the cost of the ground potential adjusting means can be reduced.

【0037】さらに、系統連系インバータ装置300に
は、電圧検出回路10からの出力信号に基づき昇圧回路
2、インバータ回路3、および連系リレー5、5’をオ
ン・オフ制御する制御回路18が設けられている。
Further, the system interconnection inverter device 300 includes a control circuit 18 for controlling on / off of the booster circuit 2, the inverter circuit 3, and the interconnection relays 5, 5 'based on an output signal from the voltage detection circuit 10. Is provided.

【0038】このような構成の系統連系インバータ装置
300の動作について説明する。最初、連系リレー5、
5’は開成状態であり、昇圧回路2およびインバータ回
路3は駆動しておらず、連系運転を行っていないものと
する。この場合、太陽電池16は開放と同じ状態である
ので、太陽電池16の出力電圧は開放電圧Vocと一致
する。
The operation of the system interconnection inverter device 300 having such a configuration will be described. First, interconnection relay 5,
Reference numeral 5 'denotes an open state, in which the booster circuit 2 and the inverter circuit 3 are not driven and the interconnection operation is not performed. In this case, since the solar cell 16 is in the same state as open, the output voltage of the solar cell 16 matches the open voltage Voc.

【0039】まず、連系リレー5、5’を閉成状態にす
る前に、制御回路18はPWM制御回路11に指令信号
を送り、昇圧回路2の出力電圧、すなわち電解コンデン
サC1の両端電圧Vchが連系運転時の電圧(350
[V])になるように昇圧回路2を駆動させる。その後、
電解コンデンサC1の両端電圧Vchが連系運転時の電
圧(350[V])に到達したのち、昇圧回路2の駆動を
停止する。
First, before the interconnection relays 5 and 5 'are closed, the control circuit 18 sends a command signal to the PWM control circuit 11 to output the booster circuit 2, that is, the voltage Vch across the electrolytic capacitor C1. Is the voltage (350
[V]), the booster circuit 2 is driven. afterwards,
After the voltage Vch across the electrolytic capacitor C1 reaches the voltage (350 [V]) during the interconnection operation, the driving of the booster circuit 2 is stopped.

【0040】この状態で、商用電力系統8、8’の出力
電圧が正の半周期の期間に制御回路18が連系リレー
5、5’を閉成状態にすると、太陽電池16の浮遊容量
14、14’と系統連系インバータ装置300と商用電
力系統8、8’との接続状態は図2(a)のようにな
る。図2(a)より、太陽電池16の負極電位Vnとダ
イオードD5のアノードの電位は等しく−200[V]で
ある。また、商用電力系統8、8’の出力電圧が正のピ
ーク値であるときは、商用電力系統8’の交流線13V
側の電位は最小(−141[V])となり、ダイオードD
5のカソードの電位は−141[V]となる。ダイオード
D5は、このようにカソードの方がアノードより高電位
になるため導通しない。このため、連系リレー5,5’
を閉成状態にしたときに図2(a)に示す経路Iによっ
て浮遊容量14、14’に流れる漏洩電流がなくなるの
で、浮遊容量14、14’に流れる漏洩電流を大幅に低
減することができる。これにより、漏電ブレーカ6、
6’のトリップ基準値30[mA]以上の漏洩電流が流れる
ことがなくなり、漏電検出器7の誤作動を防止すること
ができる。
In this state, when the control circuit 18 closes the interconnection relays 5 and 5 'during a period in which the output voltages of the commercial power systems 8 and 8' are in a positive half cycle, the stray capacitance 14 of the solar cell 16 is reduced. , 14 ′, the grid-connected inverter 300 and the commercial power system 8, 8 ′ are as shown in FIG. 2A, the negative electrode potential Vn of the solar cell 16 and the potential of the anode of the diode D5 are equal to each other and are -200 [V]. When the output voltage of the commercial power system 8, 8 'has a positive peak value, the AC line 13V of the commercial power system 8'
Side potential becomes the minimum (-141 [V]), and the diode D
The potential of the cathode of No. 5 is -141 [V]. As described above, the diode D5 does not conduct because the cathode has a higher potential than the anode. Therefore, interconnection relays 5, 5 '
When the switch is closed, the leakage current flowing through the floating capacitors 14 and 14 'is eliminated by the path I shown in FIG. 2A, so that the leakage current flowing through the floating capacitors 14 and 14' can be greatly reduced. . Thereby, the earth leakage breaker 6,
The leakage current of the trip reference value 30 [mA] or more of 6 'does not flow, and the malfunction of the leakage detector 7 can be prevented.

【0041】また、図2(a)より、電解コンデンサC
1の正極性側の電位Vp2はダイオードD2のカソード
の電位と等しく、Vp2=Vch+Vn=150[V]と
なる。また、商用電力系統8、8’の出力電圧が正のピ
ーク値であるときは、ダイオードD2のアノードの電位
が商用電力系統8の交流線13U側の電位は最高(14
1[V])となり、ダイオードD2はカソードの方がアノ
ードより高電位になり導通しない。すなわち、昇圧回路
2内の電解コンデンサC1の正極性側電位が商用電力系
統8の最高電位より大きければ、連系リレー5、5’を
閉じたときに図2(a)に示す経路IIによって浮遊容量
14、14’に流れる漏洩電流がなくなる。
FIG. 2A shows that the electrolytic capacitor C
The potential Vp2 on the positive polarity side of 1 is equal to the potential of the cathode of the diode D2, and Vp2 = Vch + Vn = 150 [V]. When the output voltages of the commercial power systems 8 and 8 'have positive peak values, the potential of the anode of the diode D2 is the highest on the AC line 13U side of the commercial power system 8 (14).
1 [V]), so that the cathode of the diode D2 has a higher potential than the anode, and the diode D2 does not conduct. That is, if the positive polarity potential of the electrolytic capacitor C1 in the booster circuit 2 is higher than the highest potential of the commercial power system 8, the floating by the route II shown in FIG. There is no leakage current flowing through the capacitors 14, 14 '.

【0042】このように、経路Iおよび経路IIによって
浮遊容量14、14’に流れる漏洩電流をなくすことが
できるので、零相電流を零にでき確実に漏電検出器7の
誤作動を防止することができる。
As described above, since the leakage current flowing through the floating capacitors 14 and 14 'can be eliminated by the paths I and II, the zero-phase current can be reduced to zero and the malfunction of the leakage detector 7 can be reliably prevented. Can be.

【0043】また、商用電力系統8、8’の出力電圧が
負の半周期の期間に連系リレー5、5’を閉じると、太
陽電池16の浮遊容量14、14’と系統連系インバー
タ装置300と商用電力系統8、8’との接続状態は図
2(b)のようになる。この場合も、図2(a)のとき
と同様に経路Iおよび経路IIによって浮遊容量14、1
4’に流れる漏洩電流をなくすことができるので、零相
電流を零にでき確実に漏電検出器7の誤作動を防止する
ことができる。
When the interconnection relays 5, 5 'are closed during a period in which the output voltage of the commercial power system 8, 8' is negative half cycle, the stray capacitances 14, 14 'of the solar cell 16 and the system interconnection inverter FIG. 2B shows a connection state between the power supply system 300 and the commercial power system 8, 8 '. Also in this case, similarly to the case of FIG.
Since the leakage current flowing through 4 'can be eliminated, the zero-phase current can be reduced to zero and the malfunction of the leakage detector 7 can be reliably prevented.

【0044】そして、制御回路18は連系リレー5、
5’を閉成状態にしてから所定期間経過後に、昇圧回路
2およびインバータ回路3を駆動する。所定期間として
は、連系リレー5、5’を閉成状態にした時点と、昇圧
回路2およびインバータ回路3の駆動を開始させる時点
が一致しないように遅延時間を確保すればよいので、商
用電力系統8、8’の出力電圧周期の1周期分(60[H
z]の場合16.6[ms])あれば十分である。連系リレー
5、5’を閉成状態にしたのちに、制御回路18が昇圧
回路2およびインバータ回路3の駆動を開始させるの
で、連系リレー5、5’が閉成状態になる前にインバー
タ回路3に設けられるIGBTT2〜T5がオン状態になる
ことがない。従って、連系リレー5、5’が閉成状態に
なったときに、IGBTT2〜T5を介して浮遊容量14、
14’を充電する電流が流れず、漏電検出器7の誤作動
が起きない。
The control circuit 18 controls the interconnection relay 5,
After elapse of a predetermined period from the closing of 5 ', the booster circuit 2 and the inverter circuit 3 are driven. As the predetermined period, the delay time may be ensured so that the time when the interconnection relays 5 and 5 ′ are closed and the time when the booster circuit 2 and the inverter circuit 3 start driving do not coincide with each other. One cycle of the output voltage cycle of system 8, 8 '(60 [H
In the case of z], 16.6 [ms]) is sufficient. After the interconnection relays 5, 5 'are closed, the control circuit 18 starts driving the booster circuit 2 and the inverter circuit 3, so that the inverters are not activated before the interconnection relays 5, 5' are closed. The IGBTs T2 to T5 provided in the circuit 3 are not turned on. Therefore, when the interconnecting relays 5, 5 'are closed, the stray capacitance 14, via the IGBTs T2 to T5,
The current for charging 14 'does not flow, and the malfunction of the leakage detector 7 does not occur.

【0045】次に、第二実施形態の系統連系インバータ
装置について図3に示す回路図を参照して説明する。第
一実施形態の系統連系インバータ装置との相違点は、負
荷17p、17nとアースとの間に、それぞれ、スイッ
チ手段19、19’を備えた点である。尚、スイッチ手
段19、19’としては、例えばリレーなどを用いると
よい。
Next, a system interconnection inverter device according to a second embodiment will be described with reference to a circuit diagram shown in FIG. The difference from the system interconnection inverter device of the first embodiment is that switch means 19 and 19 'are provided between the loads 17p and 17n and the ground, respectively. Note that, for example, a relay or the like may be used as the switch means 19, 19 '.

【0046】このスイッチ手段19、19’の動作につ
いて説明する。連系リレー5、5’を閉成状態にするま
でスイッチ手段19、19’は閉成状態なので、連系リ
レー5、5’を閉成状態にするまでの本実施形態の系統
連系インバータ装置400の回路状態は第一実施形態の
系統連系インバータ装置300と同じである。連系リレ
ー5、5’を閉成状態にしたのち、昇圧回路4およびイ
ンバータ回路5が駆動するまでの期間内に、制御回路1
8はスイッチ手段19、19’を開成状態にする。これ
により、負荷17p、17nはアースから電気的に切り
離される。従って、インバータ回路3が駆動するときに
負荷17pおよび負荷17nにおいて無駄な電力消費が
発生しない。また、図4に示す系統連系インバータ装置
500のように、スイッチ手段19’’を負荷17pと
負荷17nとの接続点と、アースと、の間に備えた構成
としてもよい。これにより、図3に示した系統連系イン
バータ装置400よりスイッチ手段の数を減らすことが
でき、低コスト化を図ることができる。尚、スイッチ手
段の動作は図3に示した系統連系インバータ装置400
の場合と同様である。
The operation of the switch means 19, 19 'will be described. Since the switch means 19 and 19 'are in the closed state until the interconnection relays 5 and 5' are closed, the system interconnection inverter device of the present embodiment until the interconnection relays 5 and 5 'are closed. The circuit state of 400 is the same as that of the system interconnection inverter device 300 of the first embodiment. After the interconnecting relays 5 and 5 'are closed, the control circuit 1 is turned on within a period until the booster circuit 4 and the inverter circuit 5 are driven.
8 sets the switch means 19, 19 'to the open state. As a result, the loads 17p and 17n are electrically disconnected from the ground. Therefore, when the inverter circuit 3 is driven, useless power consumption does not occur in the loads 17p and 17n. Further, as in the system interconnection inverter device 500 shown in FIG. 4, the switch means 19 '' may be provided between the connection point between the load 17p and the load 17n and the ground. Thus, the number of switch means can be reduced as compared with the system interconnection inverter device 400 shown in FIG. 3, and cost reduction can be achieved. The operation of the switch means is the same as that of the system interconnection inverter 400 shown in FIG.
Is the same as

【0047】尚、上記第一および第二実施形態の系統連
系インバータ装置においては、負荷17p、17nに抵
抗を用いたが、本発明はこれに限定されることはなく、
負荷17p、17nはインピーダンスを有するものであ
ればよいので、例えばリアクタンスやリアクタンスと抵
抗とを組み合わせたもの等を用いてもよい。
In the grid-connected inverter devices of the first and second embodiments, resistors are used for the loads 17p and 17n. However, the present invention is not limited to this.
The loads 17p and 17n only need to have impedance, and therefore, for example, a reactance or a combination of reactance and resistance may be used.

【0048】[0048]

【発明の効果】本発明によると、対地電位調整手段は開
閉手段が閉成状態になるまでに、直流電源の負極の対地
電位を商用電力系統の最低電位より低くなるように調整
するので、直流電源に寄生する浮遊容量に流れる電流を
低減することができる。また、従来技術のようにコンデ
ンサを追加する必要がない。これにより、部品点数の増
加を最小限に抑えて系統連系インバータ装置と商用電力
系統の間に設けられている漏電検出器が誤作動すること
を防止できる。
According to the present invention, the ground potential adjusting means adjusts the ground potential of the negative electrode of the DC power source to be lower than the minimum potential of the commercial power system before the switching means is closed. The current flowing through the stray capacitance parasitic on the power supply can be reduced. Also, there is no need to add a capacitor unlike the related art. This can minimize an increase in the number of parts and prevent malfunction of the leakage detector provided between the grid-connected inverter device and the commercial power system.

【0049】また、本発明によると、対地電位調整手段
が、一端が直流電源の正極に接続され他端が接地される
第1の負荷と、一端が直流電源の負極に接続され他端が
接地される第2の負荷と、を備えているので、第1の負
荷と第2の負荷とのインピーダンス比が直流電源の正極
電位の絶対値と負極電位の絶対値の比と等しくなる。こ
れにより、対地電位調整手段に流れる電流や対地電位調
整手段のインピーダンスの大きさに関わらず、直流電源
の負極電位を一定にすることができる。これにより、直
流電源の負極電位の調整が容易になる。また、第1の負
荷と第2の負荷とのインピーダンスをそれぞれ大きくす
ることで、対地電位調整手段における電力損失を低減す
ることができる。
According to the present invention, the ground potential adjusting means includes a first load having one end connected to the positive electrode of the DC power supply and the other end grounded, and a first load connected to the negative electrode of the DC power supply and the other end grounded. And the impedance ratio between the first load and the second load is equal to the ratio between the absolute value of the positive potential and the absolute value of the negative potential of the DC power supply. This makes it possible to keep the negative electrode potential of the DC power supply constant irrespective of the magnitude of the current flowing to the ground potential adjusting means or the impedance of the ground potential adjusting means. This facilitates adjustment of the negative electrode potential of the DC power supply. Further, by increasing the impedance of the first load and the impedance of the second load, it is possible to reduce the power loss in the ground potential adjusting means.

【0050】また、本発明によると、第1の負荷のイン
ピーダンスを第2の負荷のインピーダンスで除算した値
が、直流電源の開放電圧から商用電力系統の電圧振幅値
を差分した値を該商用電力系統の電圧振幅値で除算した
値より小さいので、直流電源の負極の対地電位を商用電
力系統の最低電位より低くすることができる。これによ
り、直流電源に寄生する浮遊容量に流れる電流を低減す
ることができ、電力系統に設けられている漏電検出器が
誤作動することを防止できる。
According to the present invention, the value obtained by dividing the impedance of the first load by the impedance of the second load is a value obtained by subtracting the voltage amplitude value of the commercial power system from the open voltage of the DC power supply. Since it is smaller than the value obtained by dividing by the voltage amplitude value of the system, the ground potential of the negative electrode of the DC power supply can be made lower than the lowest potential of the commercial power system. As a result, the current flowing through the stray capacitance parasitic on the DC power supply can be reduced, and malfunction of the leakage detector provided in the power system can be prevented.

【0051】また、本発明によると、第1および第2の
負荷を抵抗とするので、安価な対地電位調整手段が実現
できる。
Further, according to the present invention, since the first and second loads are resistors, an inexpensive ground potential adjusting means can be realized.

【0052】また、本発明によると、昇圧回路の出力電
圧が、商用電力系統の電圧振幅値から直流電源の負極の
対地電位を差分した値より大きくなったのち、開閉手段
を閉成状態にするので、直流電源に寄生する浮遊容量に
流れる電流をなくすことができる。これにより、より確
実に電力系統に設けられている漏電検出器が誤作動する
ことを防止できる。
Further, according to the present invention, after the output voltage of the booster circuit becomes larger than the difference between the voltage amplitude value of the commercial power system and the ground potential of the negative electrode of the DC power supply, the switching means is closed. Therefore, it is possible to eliminate the current flowing through the stray capacitance parasitic on the DC power supply. Thereby, it is possible to more reliably prevent the malfunction of the leakage detector provided in the power system.

【0053】また、本発明によると、開閉手段が閉成状
態になってから所定期間経過後にインバータ回路が駆動
を開始するので、開閉手段を閉成状態にするときにイン
バータ回路のスイッチング手段を介して電流は流れな
い。これにより、より確実に電力系統に設けられている
漏電検出器が誤作動することを防止できる。
Further, according to the present invention, the inverter circuit starts driving after a lapse of a predetermined period from when the opening / closing means is closed, so that the switching means of the inverter circuit is used when the opening / closing means is closed. No current flows. Thereby, it is possible to more reliably prevent the malfunction of the leakage detector provided in the power system.

【0054】また、本発明によると、対地電位調整手段
がスイッチ手段を備え、そのスイッチ手段により直流電
源の電極とアースとの間の接続を開閉することができる
ので、対地電位調整手段が動作する必要がないときに対
地電位調整手段を直流電源の電極またはアースから電気
的に切り離すことができる。これにより、対地電位調整
手段において無駄な電力消費が発生しなくなり、省エネ
ルギー化を図ることができる。
Further, according to the present invention, the ground potential adjusting means includes the switch means, and the connection between the electrode of the DC power supply and the ground can be opened and closed by the switch means, so that the ground potential adjusting means operates. When not necessary, the ground potential adjusting means can be electrically disconnected from the electrode of the DC power supply or the ground. As a result, useless power consumption does not occur in the ground potential adjusting means, and energy saving can be achieved.

【0055】また、本発明によると、対地電位調整手段
がスイッチ手段を備え、そのスイッチ手段により直流電
源の電極とアースとの間の接続を開閉することができる
とともに開閉手段が閉成状態になってからインバータ回
路が駆動を開始するまでの期間内に、スイッチ手段が閉
成状態になるので、対地電位調整手段が動作する必要が
ないとき、すなわちインバータ回路駆動時に対地電位調
整手段を直流電源の電極またはアースから電気的に切り
離すことができる。これにより、対地電位調整手段にお
いて無駄な電力消費が発生しなくなり、省エネルギー化
を図ることができる。
Further, according to the present invention, the ground potential adjusting means has a switch means, which can open and close the connection between the electrode of the DC power supply and the ground, and closes the open / close means. Since the switch means is closed during the period from when the inverter circuit starts to be driven, when the ground potential adjusting means does not need to operate, that is, when the inverter circuit is driven, the ground potential adjusting means is connected to the DC power supply. It can be electrically disconnected from the electrode or ground. As a result, useless power consumption does not occur in the ground potential adjusting means, and energy saving can be achieved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の第一実施形態の系統連系インバ
ータ装置の構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram of a system interconnection inverter device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 図1の系統連系インバータ装置に接続さ
れる太陽電池の浮遊容量と商用電力系統との接続状態を
示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a connection state between a stray capacity of a solar cell connected to the grid-connected inverter device of FIG. 1 and a commercial power system.

【図3】 本発明の第二実施形態の系統連系インバ
ータ装置の構成図である。
FIG. 3 is a configuration diagram of a system interconnection inverter device according to a second embodiment of the present invention.

【図4】 本発明の第二実施形態の系統連系インバ
ータ装置の他の構成を示す図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating another configuration of the system interconnection inverter device according to the second embodiment of the present invention.

【図5】 従来の系統連系インバータ装置の構成図
である。
FIG. 5 is a configuration diagram of a conventional system interconnection inverter device.

【図6】 従来の漏電誤検出防止機能付き系統連系
インバータ装置の構成図である。
FIG. 6 is a configuration diagram of a conventional grid-connected inverter device with a function to prevent erroneous earth leakage detection.

【図7】 図6の系統連系インバータ装置に接続さ
れる直流電源の浮遊容量と商用電力系統との接続状態を
示す図である。
7 is a diagram showing a connection state between a stray capacitance of a DC power supply connected to the grid interconnection inverter device of FIG. 6 and a commercial power system.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 直流電源 2 昇圧回路 3 インバータ回路 5、5’ リレー 6、6’ 漏電ブレーカ 7 漏電検出器 8、8’ 商用電力系統 14、14’ 浮遊容量 16 太陽電池 17p、17n 負荷 19、19’、19’’ スイッチ手段 300 本発明の第一実施形態の系統連系インバータ
装置 400 本発明の第二実施形態の系統連系インバータ
装置 500 本発明の第二実施形態の他の構成の系統連系
インバータ装置
Reference Signs List 1 DC power supply 2 Booster circuit 3 Inverter circuit 5, 5 'relay 6, 6' Leakage breaker 7 Leakage detector 8, 8 'Commercial power system 14, 14' Floating capacity 16 Solar cell 17p, 17n Load 19, 19 ', 19 '' Switch means 300 Grid-connected inverter device of first embodiment of the present invention 400 Grid-connected inverter device of second embodiment of the present invention 500 Grid-connected inverter device of another configuration of second embodiment of the present invention 500

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5G066 HA01 HA30 HB05 LA04 5H007 AA05 AA06 BB07 CA01 CB05 CC03 CC12 CC14 DA05 DA06 DC02 DC05 EA02 GA03 GA06 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 5G066 HA01 HA30 HB05 LA04 5H007 AA05 AA06 BB07 CA01 CB05 CC03 CC12 CC14 DA05 DA06 DC02 DC05 EA02 GA03 GA06

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】対アースに容量成分をもつ直流電源の出力
する直流電圧を昇圧する昇圧回路と、整流手段が逆並列
接続されているスイッチング手段を複数有し前記昇圧回
路から出力される直流を交流に変換するインバータ回路
と、該インバータ回路と商用電力系統との接続を開閉す
る開閉手段と、を備えた系統連系インバータ装置におい
て、 前記直流電源の正極、負極の少なくとも一方に接続され
る対地電位調整手段を備えるとともに、前記対地電位調
整手段は前記開閉手段が閉成状態になるまでに前記直流
電源の負極の対地電位を前記商用電力系統の最低電位よ
り低くなるように調整することを特徴とする系統連系イ
ンバータ装置。
1. A booster circuit for boosting a DC voltage output from a DC power supply having a capacitance component with respect to ground, and a plurality of switching means having rectifiers connected in anti-parallel. In a system interconnection inverter device comprising: an inverter circuit for converting into an alternating current; and switching means for opening and closing the connection between the inverter circuit and a commercial power system, a ground connected to at least one of a positive electrode and a negative electrode of the DC power supply. A potential adjusting means is provided, and the earth potential adjusting means adjusts the earth potential of the negative electrode of the DC power supply to be lower than the lowest potential of the commercial power system before the switching means is closed. System interconnection inverter device.
【請求項2】前記対地電位調整手段が、一端が前記直流
電源の正極に接続され他端が接地される第1の負荷と、
一端が前記直流電源の負極に接続され他端が接地される
第2の負荷と、を備える請求項1に記載の系統連系イン
バータ装置。
2. A first load, one end of which is connected to a positive electrode of the DC power supply and the other end of which is grounded;
The system interconnection inverter device according to claim 1, further comprising: a second load having one end connected to a negative electrode of the DC power supply and the other end grounded.
【請求項3】前記直流電源の開放電圧が前記商用電力系
統の電圧振幅値より大きいとともに、 前記第1の負荷のインピーダンスを前記第2の負荷のイ
ンピーダンスで除算した値が、前記直流電源の開放電圧
から前記商用電力系統の電圧振幅値を差分した値を該商
用電力系統の電圧振幅値で除算した値より小さい請求項
2に記載の系統連系インバータ装置。
3. An open voltage of the DC power supply is greater than a voltage amplitude value of the commercial power system, and a value obtained by dividing an impedance of the first load by an impedance of the second load is an open voltage of the DC power supply. The system interconnection inverter device according to claim 2, wherein a value obtained by dividing a voltage amplitude value of the commercial power system from a voltage is divided by a voltage amplitude value of the commercial power system.
【請求項4】前記第1および第2の負荷が抵抗である請
求項2又は請求項3に記載の系統連系インバータ装置。
4. The system interconnection inverter device according to claim 2, wherein said first and second loads are resistors.
【請求項5】前記昇圧回路の出力電圧が、前記商用電力
系統の電圧振幅値から前記直流電源の負極の対地電位を
差分した値より大きくなったのち、前記開閉手段を閉成
状態にする請求項1〜4のいずれかに記載の系統連系イ
ンバータ装置。
5. The switching means is closed after an output voltage of the booster circuit becomes larger than a difference between a voltage amplitude value of the commercial power system and a ground potential of a negative electrode of the DC power supply. Item 5. The system interconnection inverter device according to any one of Items 1 to 4.
【請求項6】前記開閉手段が閉成状態になってから所定
期間経過後に前記インバータ回路が駆動を開始する請求
項1〜5のいずれかに記載の系統連系インバータ装置。
6. The system interconnection inverter device according to claim 1, wherein the inverter circuit starts driving after a lapse of a predetermined period from when the opening / closing means is closed.
【請求項7】前記対地電位調整手段がスイッチ手段を備
え、該スイッチ手段により前記直流電源の電極とアース
との間の接続を開閉することができる請求項1〜6のい
ずれかに記載の系統連系インバータ装置。
7. The system according to claim 1, wherein said ground potential adjusting means comprises a switch means, and said switch means can open and close a connection between an electrode of said DC power supply and a ground. Interconnected inverter device.
【請求項8】前記対地電位調整手段がスイッチ手段を備
え、該スイッチ手段により前記直流電源の電極とアース
との間の接続を開閉することができるとともに、前記開
閉手段が閉成状態になってから前記インバータ回路が駆
動を開始するまでの期間内に、前記スイッチ手段が開成
状態となる請求項6に記載の系統連系インバータ装置。
8. The ground potential adjusting means includes a switch means for opening and closing the connection between the electrode of the DC power supply and the ground, and the switch means is in a closed state. 7. The system interconnection inverter device according to claim 6, wherein the switch means is in an open state during a period from when the inverter circuit starts driving.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011135657A1 (en) * 2010-04-26 2011-11-03 三菱電機株式会社 System interconnection inverter
US9168842B2 (en) 2009-10-16 2015-10-27 Robert Bosch Gmbh Method and device for controlling the authorization of charging operations of electrically operated vehicles
JP2018125922A (en) * 2017-01-30 2018-08-09 京セラ株式会社 Power conversion device and control method therefor

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9168842B2 (en) 2009-10-16 2015-10-27 Robert Bosch Gmbh Method and device for controlling the authorization of charging operations of electrically operated vehicles
WO2011135657A1 (en) * 2010-04-26 2011-11-03 三菱電機株式会社 System interconnection inverter
JP5349687B2 (en) * 2010-04-26 2013-11-20 三菱電機株式会社 Grid-connected inverter
JP2018125922A (en) * 2017-01-30 2018-08-09 京セラ株式会社 Power conversion device and control method therefor

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