JP7038327B2 - Power converter - Google Patents

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本発明は、直流電力を交流電力に変換する電力変換装置に関する。 The present invention relates to a power conversion device that converts DC power into AC power.

近年、太陽光発電システムや蓄電システムが普及してきている。太陽光発電システムや蓄電システムでは、商用電力系統(以下適宜、単に系統という)に連系されたパワーコンディショナが用いられる(例えば、特許文献1参照)。系統連系規程では、系統の保護を目的として、系統とパワーコンディショナ内のインバータとの間に連系リレーを設けることが求められている。 In recent years, photovoltaic power generation systems and power storage systems have become widespread. In a photovoltaic power generation system or a power storage system, a power conditioner interconnected to a commercial power system (hereinafter, as appropriate, simply referred to as a system) is used (see, for example, Patent Document 1). The grid interconnection regulations require that an interconnection relay be provided between the grid and the inverter in the power conditioner for the purpose of protecting the grid.

インバータと連系リレーとの間には、フィルタ回路として、リアクトルとコンデンサが設けられることが一般的である。近年、パワーコンディショナの小型化・低コスト化の要請から、リアクトルの小型化が求められている。 Generally, a reactor and a capacitor are provided as a filter circuit between the inverter and the interconnection relay. In recent years, there has been a demand for miniaturization of reactors due to demands for miniaturization and cost reduction of power conditioners.

パワーコンディショナの起動時において、連系リレーをオン(閉)すると、系統からコンデンサに突入電流が流れる。この突入電流対策として、連系リレーをオン(閉)する前に、インバータから系統電圧に同期した電圧を出力し、連系リレーの両端の電位差を無くした状態で、連系リレーをオン(閉)することが考えられる。これにより、系統からコンデンサにステップ的に系統電圧が印加されることを防止し、コンデンサに突入電流が流れることを防止できる。 When the interconnection relay is turned on (closed) when the power conditioner is started, an inrush current flows from the system to the capacitor. As a countermeasure against this inrush current, before turning on (closing) the interconnection relay, the voltage synchronized with the system voltage is output from the inverter, and the interconnection relay is turned on (closed) with the potential difference between both ends of the interconnection relay eliminated. ) Is conceivable. This prevents the system voltage from being applied step by step from the system to the capacitor, and prevents the inrush current from flowing through the capacitor.

特開平11-69631号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 11-69631

しかしながら、連系リレーがオン(閉)した後、系統電圧と完全に一致した電圧をインバータから出力し続けることは難しく、数Vの電位差や数degの位相差が発生してしまうことが多い。従って、連系リレーがオン(閉)した後、できるだけ早くインバータから系統電圧に対応する電圧の出力を停止させないと、インバータの出力電圧と系統電圧との電位差や位相差によりパワーコンディショナ内に大きな電流が流れ、過電流保護機能が発動する可能性がある。過電流保護機能が発動されるとパワーコンディショナが強制的に運転停止になる。特に、リアクトルの小型化により、リアクトルのインダクタンス値が小さく設計されている場合、電流が短時間に急角度で上昇し、過電流保護停止レベルに到達しやすくなる。 However, after the interconnection relay is turned on (closed), it is difficult to continue to output a voltage that completely matches the system voltage from the inverter, and a potential difference of several V or a phase difference of several deg often occurs. Therefore, if the output of the voltage corresponding to the system voltage is not stopped from the inverter as soon as possible after the interconnection relay is turned on (closed), the potential difference and phase difference between the output voltage of the inverter and the system voltage will cause a large amount in the power conditioner. Current may flow and the overcurrent protection function may be activated. When the overcurrent protection function is activated, the power conditioner is forcibly shut down. In particular, due to the miniaturization of the reactor, when the inductance value of the reactor is designed to be small, the current rises at a steep angle in a short time, and it becomes easy to reach the overcurrent protection stop level.

本発明はこうした状況に鑑みなされたものであり、その目的は、インバータと系統との間に接続された連系リレーをオンする際に、過電流保護機能の発動によるインバータの停止を発生しにくくする電力変換装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of such a situation, and an object thereof is that when the interconnection relay connected between the inverter and the system is turned on, the inverter is less likely to stop due to the activation of the overcurrent protection function. The purpose is to provide a power conversion device.

上記課題を解決するために、本発明のある態様の電力変換装置は、直流電力を交流電力に変換するインバータ回路と、前記インバータ回路の交流出力端に接続される電流経路に直列に挿入されるリアクトルと、前記インバータ回路の交流出力端に接続される電流経路に前記インバータ回路と並列に接続されるコンデンサを含むフィルタ回路と、前記インバータ回路の交流出力端と前記コンデンサとの間の電流経路に挿入されるリアクトル用の電流センサと、前記フィルタ回路と電力系統との間の電流経路に挿入される連系リレーと、前記インバータ回路に含まれるスイッチング素子、及び前記連系リレーを制御する制御回路と、を備える。前記制御回路は、本電力変換装置の起動時において、前記電力系統の電圧に同期した交流電圧を前記インバータ回路から前記フィルタ回路に出力させた後、前記連系リレーを閉じるための信号を出力し、当該信号を出力した後、所定の条件を満たすと、前記インバータ回路の制御モードを、前記電力系統の電圧に同期した交流電圧を出力させる第1制御モードから、前記リアクトル用の電流センサにより検出される電流値を目標値に一致させる第2制御モードに切り替える。 In order to solve the above problems, the power conversion device of one embodiment of the present invention is inserted in series with an inverter circuit that converts DC power into AC power and a current path connected to the AC output end of the inverter circuit. In the current path between the reactor, the filter circuit including the capacitor connected in parallel with the inverter circuit in the current path connected to the AC output end of the inverter circuit, and the AC output end of the inverter circuit and the capacitor. A current sensor for the reactor to be inserted, an interconnection relay inserted in the current path between the filter circuit and the power system, a switching element included in the inverter circuit, and a control circuit for controlling the interconnection relay. And. When the power conversion device is started, the control circuit outputs an AC voltage synchronized with the voltage of the power system from the inverter circuit to the filter circuit, and then outputs a signal for closing the interconnection relay. After outputting the signal, when a predetermined condition is satisfied, the control mode of the inverter circuit is detected by the current sensor for the reactor from the first control mode for outputting the AC voltage synchronized with the voltage of the power system. The second control mode is switched to match the current value to the target value.

本発明によれば、インバータと系統との間に接続された連系リレーをオンする際に、過電流保護機能の発動によるインバータの停止を発生しにくくすることができる。 According to the present invention, when the interconnection relay connected between the inverter and the system is turned on, it is possible to prevent the inverter from stopping due to the activation of the overcurrent protection function.

本発明の実施の形態1に係る電力変換装置の構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structure of the power conversion apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention. 実施の形態1に係る電力変換装置の起動時の動作例1を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the operation example 1 at the time of starting of the power conversion apparatus which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施の形態1に係る電力変換装置の起動時の動作例2を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the operation example 2 at the time of starting of the power conversion apparatus which concerns on Embodiment 1. 実施の形態1に係る電力変換装置の起動時の動作例3を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the operation example 3 at the time of starting of the power conversion apparatus which concerns on Embodiment 1. FIG. 本発明の実施の形態2に係る電力変換装置の構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structure of the power conversion apparatus which concerns on Embodiment 2 of this invention. 実施の形態2に係る電力変換装置の起動時の動作例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the operation example at the time of starting of the power conversion apparatus which concerns on Embodiment 2. 本発明の実施の形態3に係る電力変換装置の構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structure of the power conversion apparatus which concerns on Embodiment 3 of this invention. 実施の形態3に係る電力変換装置の起動時の動作例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the operation example at the time of starting of the power conversion apparatus which concerns on Embodiment 3. FIG. 本発明の実施の形態4に係る電力変換装置の構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structure of the power conversion apparatus which concerns on Embodiment 4 of this invention. 実施の形態4に係る電力変換装置の起動時の動作例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the operation example at the time of starting of the power conversion apparatus which concerns on Embodiment 4. FIG.

図1は、本発明の実施の形態1に係る電力変換装置1の構成を説明するための図である。電力変換装置1は、直流電源2に接続された直流バスから供給される直流電力を交流電力に変換して、系統3に出力する系統連系インバータ装置である。直流電源2は例えば、分散型電源(太陽電池、蓄電池、燃料電池など)と、当該分散型電源の出力電圧を調整可能なDC/DCコンバータにより構成される。なお直流電源2は、分散型電源とDC/DCコンバータの組が複数、並列接続されて構成されてもよい。 FIG. 1 is a diagram for explaining the configuration of the power conversion device 1 according to the first embodiment of the present invention. The power conversion device 1 is a grid interconnection inverter device that converts DC power supplied from a DC bus connected to a DC power supply 2 into AC power and outputs it to the system 3. The DC power supply 2 is composed of, for example, a distributed power source (solar cell, storage battery, fuel cell, etc.) and a DC / DC converter capable of adjusting the output voltage of the distributed power source. The DC power supply 2 may be configured by connecting a plurality of pairs of a distributed power supply and a DC / DC converter in parallel.

電力変換装置1は、インバータ回路10、フィルタ回路20、連系スイッチ部30、及び制御回路40を備える。インバータ回路10は、直流電源2から供給される直流電力を交流電力に変換して、フィルタ回路20を介して系統3に出力する。なおインバータ回路10が双方向インバータである場合、インバータ回路10は、系統3からフィルタ回路20を介して供給される交流電力を直流電力に変換して直流バスに出力することもできる。 The power conversion device 1 includes an inverter circuit 10, a filter circuit 20, an interconnection switch unit 30, and a control circuit 40. The inverter circuit 10 converts the DC power supplied from the DC power supply 2 into AC power and outputs it to the system 3 via the filter circuit 20. When the inverter circuit 10 is a bidirectional inverter, the inverter circuit 10 can also convert the AC power supplied from the system 3 via the filter circuit 20 into DC power and output it to the DC bus.

図1では、インバータ回路10をフルブリッジ回路で構成する例を示している。フルブリッジ回路は、第1スイッチング素子Q1と第2スイッチング素子Q2が直列接続された第1アームと、第3スイッチング素子Q3と第4スイッチング素子Q4が直列接続された第2アームを含み、第1アームと第2アームは直流電源2に並列接続される。 FIG. 1 shows an example in which the inverter circuit 10 is configured by a full bridge circuit. The full bridge circuit includes a first arm in which the first switching element Q1 and the second switching element Q2 are connected in series, and a second arm in which the third switching element Q3 and the fourth switching element Q4 are connected in series. The arm and the second arm are connected in parallel to the DC power supply 2.

第1スイッチング素子Q1-第4スイッチング素子Q4には例えば、MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)やIGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)を使用できる。第1スイッチング素子Q1-第4スイッチング素子Q4には、それぞれ逆並列に還流ダイオードが形成/接続される。NチャネルのMOSFETを使用する場合、ソースからドレイン方向に形成される寄生ダイオードを利用できる。IGBTを使用する場合、逆並列にダイオードを外付けする必要がある。 For the first switching element Q1-fourth switching element Q4, for example, a MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor) or an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) can be used. A freewheeling diode is formed / connected in antiparallel to each of the first switching element Q1 and the fourth switching element Q4. When using an N-channel MOSFET, a parasitic diode formed from the source to the drain can be used. When using an IGBT, it is necessary to attach an external diode in antiparallel.

フィルタ回路20は、第1リアクトルL1、第2リアクトルL2、コンデンサC1を含み、インバータ回路10の出力電圧および出力電流の高調波成分を減衰させて、インバータ回路10の出力電圧および出力電流を正弦波に近づける。第1リアクトルL1は、インバータ回路10の第1交流出力端(図1では、第1スイッチング素子Q1と第2スイッチング素子Q2との間のノード)に接続される第1電流経路に直列に挿入される。第2リアクトルL2は、インバータ回路10の第2交流出力端(図1では、第3スイッチング素子Q3と第4スイッチング素子Q4との間のノード)に接続される第2電流経路に直列に挿入される。 The filter circuit 20 includes a first reactor L1, a second reactor L2, and a capacitor C1 to attenuate harmonic components of the output voltage and output current of the inverter circuit 10 to cause the output voltage and output current of the inverter circuit 10 to be sinusoidal. Get closer to. The first reactor L1 is inserted in series in the first current path connected to the first AC output end of the inverter circuit 10 (the node between the first switching element Q1 and the second switching element Q2 in FIG. 1). Ru. The second reactor L2 is inserted in series in the second current path connected to the second AC output end of the inverter circuit 10 (the node between the third switching element Q3 and the fourth switching element Q4 in FIG. 1). Ru.

コンデンサC1は、第1電流経路と第2電流経路との間に、インバータ回路10と並列に接続される。コンデンサC1は、第1リアクトルL1と第2リアクトルL2の系統3側に接続される。 The capacitor C1 is connected in parallel with the inverter circuit 10 between the first current path and the second current path. The capacitor C1 is connected to the system 3 side of the first reactor L1 and the second reactor L2.

第1電流センサCT1は、インバータ回路10とコンデンサC1間の第1電流経路に挿入される。なおインバータ回路10とコンデンサC1間の第2電流経路に挿入されてもよい。第1電流センサCT1は、第1リアクトルL1に流れる電流(以下、リアクトル電流ILという)を検出し、検出したリアクトル電流ILを制御回路40に出力する。第1電流センサCT1には、例えば、基板に実装する磁気式タイプの電流センサを使用することができる。 The first current sensor CT1 is inserted into the first current path between the inverter circuit 10 and the capacitor C1. It may be inserted in the second current path between the inverter circuit 10 and the capacitor C1. The first current sensor CT1 detects the current flowing through the first reactor L1 (hereinafter referred to as the reactor current IL), and outputs the detected reactor current IL to the control circuit 40. For the first current sensor CT1, for example, a magnetic type current sensor mounted on a substrate can be used.

連系スイッチ部30は、第1リレーRY1及び第2リレーRY2を含む。第1リレーRY1は、フィルタ回路20と系統3との間の第1電流経路に挿入される。第2リレーRY2は、フィルタ回路20と系統3との間の第2電流経路に挿入される。 The interconnection switch unit 30 includes a first relay RY1 and a second relay RY2. The first relay RY1 is inserted into the first current path between the filter circuit 20 and the system 3. The second relay RY2 is inserted in the second current path between the filter circuit 20 and the system 3.

第1電圧センサVT1は、フィルタ回路20と連系スイッチ部30間の、第1電流経路と第2電流経路間の電圧(以下、出力電圧Voutという)を検出し、検出した出力電圧Voutを制御回路40に出力する。第2電圧センサVT2は、連系スイッチ部30と系統3間の、第1電流経路と第2電流経路間の電圧(以下、系統電圧Vacという)を検出し、検出した系統電圧Vacを制御回路40に出力する。制御回路40は、第2電圧センサVT2から入力される系統電圧Vacのゼロクロスタイミングを検出することにより、系統電圧Vacの振幅に加えて、位相と周波数も検出することができる。第1電圧センサVT1及び第2電圧センサVT2は、例えば抵抗分圧回路と差動アンプで構成することができる。 The first voltage sensor VT1 detects the voltage between the first current path and the second current path (hereinafter referred to as output voltage Vout) between the filter circuit 20 and the interconnection switch unit 30, and controls the detected output voltage Vout. Output to circuit 40. The second voltage sensor VT2 detects the voltage between the first current path and the second current path (hereinafter referred to as the system voltage Vac) between the interconnection switch unit 30 and the system 3, and controls the detected system voltage Vac. Output to 40. The control circuit 40 can detect the phase and frequency in addition to the amplitude of the system voltage Vac by detecting the zero cross timing of the system voltage Vac input from the second voltage sensor VT2. The first voltage sensor VT1 and the second voltage sensor VT2 can be composed of, for example, a resistance voltage dividing circuit and a differential amplifier.

制御回路40は、電力変換装置1全体を制御する。本実施の形態では、制御回路40は、インバータ回路10に含まれる第1スイッチング素子Q1-第4スイッチング素子Q4、及び第1リレーRY1、第2リレーRY2のオン/オフを制御する。 The control circuit 40 controls the entire power conversion device 1. In the present embodiment, the control circuit 40 controls the on / off of the first switching element Q1-fourth switching element Q4, the first relay RY1, and the second relay RY2 included in the inverter circuit 10.

制御回路40の構成は、ハードウェア資源とソフトウェア資源の協働、またはハードウェア資源のみにより実現できる。ハードウェア資源としてアナログ素子、マイクロコンピュータ、DSP、ROM、RAM、FPGA、ASIC、その他のLSIを利用できる。ソフトウェア資源としてファームウェア等のプログラムを利用できる。 The configuration of the control circuit 40 can be realized by the collaboration of hardware resources and software resources, or only by hardware resources. Analog devices, microcomputers, DSPs, ROMs, RAMs, FPGAs, ASICs, and other LSIs can be used as hardware resources. Programs such as firmware can be used as software resources.

制御回路40は電流制御モードでは、第1電流センサCT1で検出されるリアクトル電流ILが目標電流値に一致するように、インバータ回路10に含まれる第1スイッチング素子Q1-第4スイッチング素子Q4を制御する。制御回路40は電圧制御モードでは、第1電圧センサVT1で検出される出力電圧Voutが目標電圧値に一致するように、インバータ回路10に含まれる第1スイッチング素子Q1-第4スイッチング素子Q4を制御する。制御回路40は、第1スイッチング素子Q1-第4スイッチング素子Q4の制御端子(ゲート端子またはベース端子)に供給するPWM信号のデューティ比を制御することにより、インバータ回路10のリアクトル電流IL/出力電圧Voutを調整する。 In the current control mode, the control circuit 40 controls the first switching element Q1 to the fourth switching element Q4 included in the inverter circuit 10 so that the reactor current IL detected by the first current sensor CT1 matches the target current value. do. In the voltage control mode, the control circuit 40 controls the first switching element Q1 to the fourth switching element Q4 included in the inverter circuit 10 so that the output voltage Vout detected by the first voltage sensor VT1 matches the target voltage value. do. The control circuit 40 controls the duty ratio of the PWM signal supplied to the control terminal (gate terminal or base terminal) of the first switching element Q1 to the fourth switching element Q4, thereby controlling the reactor current IL / output voltage of the inverter circuit 10. Adjust Vout.

第1リレーRY1及び第2リレーRY2にノーマルオープン型が用いられる場合、制御回路40は第1リレーRY1及び第2リレーRY2のコイルに電流を流すことにより、リレー接点をオン(閉)し、電流を停止することによりリレー接点をオフ(開)する。第1リレーRY1及び第2リレーRY2にノーマルクローズ型が用いられる場合、制御回路40は第1リレーRY1及び第2リレーRY2のコイルに電流を流すことにより、リレー接点をオフ(開)し、電流を停止することによりリレー接点をオン(閉)する。 When a normally open type is used for the first relay RY1 and the second relay RY2, the control circuit 40 turns on (closes) the relay contact by passing a current through the coils of the first relay RY1 and the second relay RY2, and causes the current. The relay contact is turned off (opened) by stopping. When a normally closed type is used for the first relay RY1 and the second relay RY2, the control circuit 40 turns off (opens) the relay contact by passing a current through the coils of the first relay RY1 and the second relay RY2, and the current. The relay contact is turned on (closed) by stopping.

なお図1には示されていないが、電力変換装置1は過電流保護機能を搭載しており、第1電流経路または第2電流経路に過電流が流れるとインバータ回路10がハードウェア制御により緊急停止される。すなわち、第1電流経路または第2電流経路で過電流が検出されると制御回路40を介さずに、第1スイッチング素子Q1-第4スイッチング素子Q4をオフするための緊急停止用の専用の信号線が設けられている。 Although not shown in FIG. 1, the power conversion device 1 is equipped with an overcurrent protection function, and when an overcurrent flows in the first current path or the second current path, the inverter circuit 10 is urgently controlled by hardware. It will be stopped. That is, when an overcurrent is detected in the first current path or the second current path, a dedicated signal for emergency stop for turning off the first switching element Q1 to the fourth switching element Q4 without going through the control circuit 40. A line is provided.

図2は、実施の形態1に係る電力変換装置1の起動時の動作例1を示すフローチャートである。制御回路40は、第2電圧センサVT2により検出される系統電圧Vacをもとに、系統3が正常であるか否かを判定する(S10)。具体的には制御回路40は、Xa秒以内に、系統電圧Vacの実効値が第1電圧閾値Vaより高く、第2電圧閾値Vbより低く、かつ系統電圧Vacの周波数が第1周波数閾値faより高く、第2周波数閾値fbより低い状態が、Na回連続して継続したか否かを判定する。 FIG. 2 is a flowchart showing an operation example 1 at the time of starting the power conversion device 1 according to the first embodiment. The control circuit 40 determines whether or not the system 3 is normal based on the system voltage Vac detected by the second voltage sensor VT2 (S10). Specifically, in the control circuit 40, within Xa seconds, the effective value of the system voltage Vac is higher than the first voltage threshold value Va, lower than the second voltage threshold value Vb, and the frequency of the system voltage Vac is higher than the first frequency threshold value fa. It is determined whether or not the state of being high and lower than the second frequency threshold value fb continues Na times continuously.

第1時間パラメータXa、第1電圧閾値Va、第2電圧閾値Vb、第1周波数閾値fa、第2周波数閾値fb、及び第1周期パラメータNaは、設計者による実験やシミュレーションの結果、及び/又は設計者の知見をもとに決定された値にそれぞれ設定される。 The first time parameter Xa, the first voltage threshold value Va, the second voltage threshold value Vb, the first frequency threshold value fa, the second frequency threshold value fb, and the first cycle parameter Na are the results of experiments and simulations by the designer, and / or. The values are set to the values determined based on the knowledge of the designer.

ステップS10の条件を満たさない場合(S10のN)、制御回路40は系統3が異常であると判定し、インバータ回路10を起動させない(S11)。ステップS10の条件を満たす場合(S10のY)、制御回路40は、インバータ回路10を出力電圧制御モードへ遷移させ、PWM制御を開始する(S12)。具体的には制御回路40は、第2電圧センサVT2で検出される系統電圧Vacに振幅と位相が同期した交流電圧(以下、疑似系統電圧という)をインバータ回路10から出力するように、インバータ回路10を制御する。 When the condition of step S10 is not satisfied (N in S10), the control circuit 40 determines that the system 3 is abnormal and does not start the inverter circuit 10 (S11). When the condition of step S10 is satisfied (Y in S10), the control circuit 40 shifts the inverter circuit 10 to the output voltage control mode and starts PWM control (S12). Specifically, the control circuit 40 is an inverter circuit so as to output an AC voltage (hereinafter referred to as a pseudo system voltage) whose amplitude and phase are synchronized with the system voltage Vac detected by the second voltage sensor VT2 from the inverter circuit 10. 10 is controlled.

制御回路40は、第1電圧センサVT1により検出されるインバータ回路10の出力電圧(疑似系統電圧)が適正な振幅であるか否かを判定する(S13)。具体的には制御回路40は、Xb秒以内に、インバータ回路10の出力電圧の実効値が、第2電圧センサVT2で検出される系統電圧Vacの実効値から第3電圧閾値Vcを減算した値以上で、系統電圧Vacの実効値に第3電圧閾値Vcを加算した値以下である状態が、Nb回連続して継続したか否かを判定する。 The control circuit 40 determines whether or not the output voltage (pseudo system voltage) of the inverter circuit 10 detected by the first voltage sensor VT1 has an appropriate amplitude (S13). Specifically, in the control circuit 40, within Xb seconds, the effective value of the output voltage of the inverter circuit 10 is the value obtained by subtracting the third voltage threshold Vc from the effective value of the system voltage Vac detected by the second voltage sensor VT2. With the above, it is determined whether or not the state of being equal to or less than the value obtained by adding the third voltage threshold Vc to the effective value of the system voltage Vac continues Nb times continuously.

第2時間パラメータXb、第3電圧閾値Vc、及び第2周期パラメータNbは、設計者による実験やシミュレーションの結果、及び/又は設計者の知見をもとに決定された値にそれぞれ設定される。 The second time parameter Xb, the third voltage threshold value Vc, and the second period parameter Nb are set to values determined based on the results of experiments and simulations by the designer and / or the knowledge of the designer.

ステップS13の条件を満たさない場合(S13のN)、制御回路40はインバータ回路10の起動に異常が発生したと判定し、インバータ回路10に対するPWM制御を終了し、インバータ回路10を停止させる(S14)。ステップS13の条件を満たす場合(S13のY)、制御回路40は、第1リレーRY1及び第2リレーRY2を閉じるためのリレー信号を出力する(S15)。 When the condition of step S13 is not satisfied (N in S13), the control circuit 40 determines that an abnormality has occurred in starting the inverter circuit 10, terminates PWM control for the inverter circuit 10, and stops the inverter circuit 10 (S14). ). When the condition of step S13 is satisfied (Y in S13), the control circuit 40 outputs a relay signal for closing the first relay RY1 and the second relay RY2 (S15).

制御回路40は、リレー信号を出力してからXc秒が経過したか否かを判定する(S16a)。第3時間パラメータXcは、電力変換装置1の各部材の仕様と、設計者による実験やシミュレーションの結果、及び/又は設計者の知見をもとに決定された値に設定される。さらに第3時間パラメータXcは、制御回路40からリレー信号が出力されてから、第1リレーRY1及び第2リレーRY2がオン(閉)状態になるまでの遅延時間より長い時間に設定される必要がある。なお、リレー信号が出力されてからリレーがオンするまでの遅延時間は、環境条件、経時劣化、個体差などによるバラツキがある。従って、第3時間パラメータXcには、遅延時間の理論値に所定のマージンが加えられている。 The control circuit 40 determines whether or not Xc seconds have elapsed since the relay signal was output (S16a). The third time parameter Xc is set to a value determined based on the specifications of each member of the power conversion device 1, the results of experiments and simulations by the designer, and / or the knowledge of the designer. Further, the third time parameter Xc needs to be set to a time longer than the delay time from when the relay signal is output from the control circuit 40 until the first relay RY1 and the second relay RY2 are turned on (closed). be. The delay time from the output of the relay signal to the on of the relay varies depending on environmental conditions, deterioration over time, individual differences, and the like. Therefore, a predetermined margin is added to the theoretical value of the delay time in the third time parameter Xc.

Xc秒が経過するまでの間(S16aのN)、制御回路40は、第1電流センサCT1により検出されるリアクトル電流ILの絶対値が、第1過電流閾値Ic以上になったか否かを監視している(S17)。リアクトル電流ILの絶対値が第1過電流閾値Ic以上になった場合(S17のY)、制御回路40はインバータ回路10の起動に異常が発生したと判定し、インバータ回路10に対するPWM制御を終了し、インバータ回路10を停止させる(S18)。第1過電流閾値Icは、電力変換装置1の各部材の仕様と、設計者による実験やシミュレーションの結果、及び/又は設計者の知見とをもとに決定された値に設定される。 Until Xc seconds elapse (N in S16a), the control circuit 40 monitors whether or not the absolute value of the reactor current IL detected by the first current sensor CT1 is equal to or higher than the first overcurrent threshold value Ic. (S17). When the absolute value of the reactor current IL becomes equal to or higher than the first overcurrent threshold Ic (Y in S17), the control circuit 40 determines that an abnormality has occurred in starting the inverter circuit 10, and terminates PWM control for the inverter circuit 10. Then, the inverter circuit 10 is stopped (S18). The first overcurrent threshold value Ic is set to a value determined based on the specifications of each member of the power conversion device 1, the results of experiments and simulations by the designer, and / or the knowledge of the designer.

リアクトル電流ILの絶対値が第1過電流閾値Ic以上にならずに(S17のN)、Xc秒が経過した場合(S16aのY)、制御回路40は、インバータ回路10の制御モードを、出力電圧制御モードからリアクトル電流制御モードに遷移させる(S19)。リアクトル電流制御モードは、第1電流センサCT1により検出されるリアクトル電流ILを目標電流値に一致させるように制御されるモードであり、インバータ回路10の通常の動作モードである。 When the absolute value of the reactor current IL does not exceed the first overcurrent threshold value Ic (N in S17) and Xc seconds have elapsed (Y in S16a), the control circuit 40 outputs the control mode of the inverter circuit 10. The transition from the voltage control mode to the reactor current control mode is performed (S19). The reactor current control mode is a mode in which the reactor current IL detected by the first current sensor CT1 is controlled so as to match the target current value, and is a normal operation mode of the inverter circuit 10.

図3は、実施の形態1に係る電力変換装置1の起動時の動作例2を示すフローチャートである。図3のフローチャートのステップS10からステップS15までの処理は、図2のフローチャートのステップS10からステップS15までの処理と同様であるため、説明を省略する。 FIG. 3 is a flowchart showing an operation example 2 at the time of starting the power conversion device 1 according to the first embodiment. Since the processing from step S10 to step S15 in the flowchart of FIG. 3 is the same as the processing from step S10 to step S15 in the flowchart of FIG. 2, the description thereof will be omitted.

制御回路40は、リレー信号を出力した後、第1電流センサCT1により検出されるリアクトル電流ILの絶対値が、第1電流閾値Ia以上になったか否かを判定する(16b)。第1電流閾値Iaは、電力変換装置1の各部材の仕様と、設計者による実験やシミュレーションの結果、及び/又は設計者の知見とをもとに決定された値に設定される。インバータ回路10が疑似系統電圧を出力している状態において、第1リアクトルL1、コンデンサC1、第2リアクトルL2には実効値で、(2×π×系統周波数fac×コンデンサCの容量値×系統電圧Vac・・・(式1))の電流が流れており、第1電流閾値Iaは当該電流値より高い値に設定される必要がある。例えば第1電流閾値Iaは実効値で、上記式1の電流値<第1電流閾値Ia<第1過電流閾値Icに設定されてもよい。 After outputting the relay signal, the control circuit 40 determines whether or not the absolute value of the reactor current IL detected by the first current sensor CT1 is equal to or higher than the first current threshold value Ia (16b). The first current threshold value Ia is set to a value determined based on the specifications of each member of the power conversion device 1, the results of experiments and simulations by the designer, and / or the knowledge of the designer. In a state where the inverter circuit 10 outputs a pseudo system voltage, the effective values are (2 × π × system frequency fac × capacitance value of capacitor C × system voltage) for the first reactor L1, the capacitor C1, and the second reactor L2. The current of Vac ... (Equation 1)) is flowing, and the first current threshold Ia needs to be set to a value higher than the current value. For example, the first current threshold value Ia is an effective value and may be set to the current value <first current threshold value Ia <first overcurrent threshold value Ic in the above equation 1.

リアクトル電流ILの絶対値が第1過電流閾値Ic以上になった場合(S16bのN、17のY)。制御回路40はインバータ回路10の起動に異常が発生したと判定し、インバータ回路10に対するPWM制御を終了し、インバータ回路10を停止させる(S18)。なお当然ながら、第1過電流閾値Icは第1電流閾値Iaより高い値に設定されている。 When the absolute value of the reactor current IL becomes equal to or higher than the first overcurrent threshold value Ic (N in S16b, Y in 17). The control circuit 40 determines that an abnormality has occurred in starting the inverter circuit 10, ends PWM control for the inverter circuit 10, and stops the inverter circuit 10 (S18). As a matter of course, the first overcurrent threshold value Ic is set to a value higher than the first current threshold value Ia.

リアクトル電流ILの絶対値が第1過電流閾値Ic以上にならずに、第1電流閾値Ia以上になった場合(S16bのY)、制御回路40は、インバータ回路10の制御モードを、出力電圧制御モードからリアクトル電流制御モードに遷移させる(S19)。 When the absolute value of the reactor current IL does not exceed the first overcurrent threshold value Ic but becomes equal to or higher than the first current threshold value Ia (Y in S16b), the control circuit 40 sets the control mode of the inverter circuit 10 to the output voltage. The transition from the control mode to the reactor current control mode is performed (S19).

図4は、実施の形態1に係る電力変換装置1の起動時の動作例3を示すフローチャートである。図4のフローチャートのステップS10からステップS15までの処理は、図2のフローチャートのステップS10からステップS15までの処理と同様であるため、説明を省略する。 FIG. 4 is a flowchart showing an operation example 3 at the time of starting the power conversion device 1 according to the first embodiment. Since the processing from step S10 to step S15 in the flowchart of FIG. 4 is the same as the processing from step S10 to step S15 in the flowchart of FIG. 2, the description thereof will be omitted.

制御回路40は、リレー信号を出力した後、(a)Xc秒が経過したか否か、及び(b)第1電流センサCT1により検出されるリアクトル電流ILの絶対値が、第1電流閾値Ia以上になったか否かを判定する(16c)。 The control circuit 40 determines whether or not (a) Xc seconds have elapsed after outputting the relay signal, and (b) the absolute value of the reactor current IL detected by the first current sensor CT1 is the first current threshold value Ia. It is determined whether or not the above is achieved (16c).

Xc秒が経過する前にリアクトル電流ILの絶対値が第1過電流閾値Ic以上になった場合(S16cのN、17のY)、制御回路40はインバータ回路10の起動に異常が発生したと判定し、インバータ回路10に対するPWM制御を終了し、インバータ回路10を停止させる(S18)。 When the absolute value of the reactor current IL becomes equal to or higher than the first overcurrent threshold Ic (N of S16c, Y of 17) before the elapse of Xc seconds, the control circuit 40 states that an abnormality has occurred in starting the inverter circuit 10. The determination is made, the PWM control for the inverter circuit 10 is terminated, and the inverter circuit 10 is stopped (S18).

(a)Xc秒が経過する、又は(b)リアクトル電流ILの絶対値が第1過電流閾値Ic以上にならずに第1電流閾値Ia以上になる、のいずれかを満たした場合(S16cのY)、制御回路40は、インバータ回路10の制御モードを、出力電圧制御モードからリアクトル電流制御モードに遷移させる(S19)。 When either (a) Xc seconds have elapsed or (b) the absolute value of the reactor current IL does not become equal to or greater than the first overcurrent threshold Ic but becomes equal to or greater than the first current threshold Ia (S16c). Y), the control circuit 40 shifts the control mode of the inverter circuit 10 from the output voltage control mode to the reactor current control mode (S19).

以上説明したように実施の形態1によれば、電力変換装置1の起動時に、インバータ回路10から疑似系統電圧を出力することにより、第1リレーRY1及び第2リレーRY2のオン(閉)時およびオン(閉)後に、系統3からインバータ回路10に突入電流が流れることを防止することができる。従って、過電流保護機能の発動によりインバータ回路10が停止することを防止することができる。即ち、電力変換装置1の起動失敗を防止することができる。 As described above, according to the first embodiment, when the first relay RY1 and the second relay RY2 are turned on (closed) by outputting a pseudo system voltage from the inverter circuit 10 at the time of starting the power conversion device 1. It is possible to prevent an inrush current from flowing from the system 3 to the inverter circuit 10 after it is turned on (closed). Therefore, it is possible to prevent the inverter circuit 10 from stopping due to the activation of the overcurrent protection function. That is, it is possible to prevent the power conversion device 1 from failing to start.

動作例2、3では第1リレーRY1及び第2リレーRY2のオン(閉)後に、リアクトル電流ILの絶対値が第1電流閾値Iaに到達し、リアクトル電流ILが所定値以上、増減したことを検出すると、第1リレーRY1及び第2リレーRY2が通電したと判定し、出力電圧制御モードからリアクトル電流制御モードに移行させる。これにより、第1リレーRY1及び第2リレーRY2の両端電圧のずれにより、大電流が流れる可能性がある出力電圧制御モードから、過電流が流れにくいリアクトル電流制御モードに、第1リレーRY1及び第2リレーRY2の通電確認後、速やかに移行させることができる。 In operation examples 2 and 3, after the first relay RY1 and the second relay RY2 are turned on (closed), the absolute value of the reactor current IL reaches the first current threshold Ia, and the reactor current IL increases or decreases by a predetermined value or more. When it is detected, it is determined that the first relay RY1 and the second relay RY2 are energized, and the output voltage control mode is shifted to the reactor current control mode. As a result, the first relay RY1 and the first relay RY1 and the first relay RY1 and the second relay RY1 change from the output voltage control mode in which a large current may flow due to the voltage deviation between the first relay RY1 and the second relay RY2 to the reactor current control mode in which the overcurrent does not easily flow. After confirming the energization of the 2 relay RY2, the transition can be made promptly.

以上のように第1リレーRY1及び第2リレーRY2のオン(閉)時およびオン(閉)後に、系統3からコンデンサC1に突入電流が流れることを防止できることにより、第1リアクトルL1及び第2リアクトルL2のインピーダンス値を下げることができる。具体的には第1リアクトルL1及び第2リアクトルL2のコアを小さくし、巻線の巻数も減らすことができる。これにより、第1リアクトルL1及び第2リアクトルL2を小型化することができ、電力変換装置1全体の小型化とコストダウンを図ることができる。 As described above, the inrush current can be prevented from flowing from the system 3 to the capacitor C1 when the first relay RY1 and the second relay RY2 are turned on (closed) and after the second relay RY2 is turned on (closed). The impedance value of L2 can be lowered. Specifically, the cores of the first reactor L1 and the second reactor L2 can be made smaller, and the number of winding turns can also be reduced. As a result, the first reactor L1 and the second reactor L2 can be miniaturized, and the entire power conversion device 1 can be miniaturized and the cost can be reduced.

例えば、第1リアクトルL1及び第2リアクトルL2のインピーダンス値が従来の1/3に設定される場合、第1リレーRY1及び第2リレーRY2のオン(閉)時およびオン(閉)後に、従来と比較して3倍の電流が、インバータ回路10から系統3に向かって、又は系統3からインバータ回路10に向かって流れる可能性がある。これに対して、第1リレーRY1及び第2リレーRY2の通電確認後、速やかに、出力電圧制御モードからリアクトル電流制御モードに移行させることにより、電流が過電流保護停止レベルまで上昇することを防止することができる。 For example, when the impedance values of the first reactor L1 and the second reactor L2 are set to 1/3 of the conventional ones, when the first relay RY1 and the second relay RY2 are turned on (closed) and after being turned on (closed), the conventional and the conventional ones are used. In comparison, three times as much current may flow from the inverter circuit 10 toward the system 3 or from the system 3 toward the inverter circuit 10. On the other hand, by promptly shifting from the output voltage control mode to the reactor current control mode after confirming the energization of the first relay RY1 and the second relay RY2, it is possible to prevent the current from rising to the overcurrent protection stop level. can do.

またコンデンサC1に突入電流が流れることを防止できることにより、コンデンサC1、第1リレーRY1及び第2リレーRY2に、耐パルス電流値が低いものを選定することができコストダウンを図ることができる。また第1リアクトルL1及び第2リアクトルL2を小型化した場合でも、コンデンサC1に、従来と同等の仕様のものを選定することができ、コンデンサのコストアップを抑制することができる。またコンデンサC1に突入電流が流れることを防止できることにより、第1リレーRY1及び第2リレーRY2の溶着を防止することができる。これにより、電力変換装置1と系統3の保護機能を担保することができる。 Further, by preventing the inrush current from flowing through the capacitor C1, it is possible to select a capacitor C1, the first relay RY1 and the second relay RY2 having a low withstand pulse current value, and it is possible to reduce the cost. Further, even when the first reactor L1 and the second reactor L2 are miniaturized, the capacitor C1 having the same specifications as the conventional one can be selected, and the cost increase of the capacitor can be suppressed. Further, by preventing the inrush current from flowing through the capacitor C1, welding of the first relay RY1 and the second relay RY2 can be prevented. As a result, the protection function of the power conversion device 1 and the system 3 can be ensured.

なお動作例1のように、第3時間パラメータXcを高精度に設定すれば、第1リレーRY1及び第2リレーRY2のオン(閉)後に、時間条件だけで、出力電圧制御モードからリアクトル電流制御モードに移行させることもできる。第1リアクトルL1及び第2リアクトルL2の小型化の程度が小さい場合は、時間条件だけで判定しても、突入電流対策の精度を維持することができる。 If the third time parameter Xc is set with high accuracy as in the operation example 1, after the first relay RY1 and the second relay RY2 are turned on (closed), the reactor current is controlled from the output voltage control mode only by the time condition. You can also switch to the mode. When the degree of miniaturization of the first reactor L1 and the second reactor L2 is small, the accuracy of the inrush current countermeasure can be maintained even if the determination is made only by the time condition.

なお動作例3のように、時間条件と電流条件を併用することにより、突入電流対策をより高精度化することができる。例えば、インバータ回路10から出力される疑似系統電圧が高精度な場合、第1リレーRY1及び第2リレーRY2のオン(閉)後に、リアクトル電流ILが第1電流閾値Iaに到達しない場合がある。その場合でも、Xc秒の経過により、出力電圧制御モードからリアクトル電流制御モードに移行させることができる。また、Xc秒の経過前に、リアクトル電流ILが過電流保護停止レベルまで上昇し、インバータ回路10がハードウェア停止することを防止することができる。 By using both the time condition and the current condition as in the operation example 3, it is possible to improve the accuracy of the inrush current countermeasure. For example, when the pseudo system voltage output from the inverter circuit 10 is highly accurate, the reactor current IL may not reach the first current threshold value Ia after the first relay RY1 and the second relay RY2 are turned on (closed). Even in that case, it is possible to shift from the output voltage control mode to the reactor current control mode with the passage of Xc seconds. Further, it is possible to prevent the reactor circuit 10 from hardware stoppage due to the reactor current IL rising to the overcurrent protection stop level before the elapse of Xc seconds.

図5は、本発明の実施の形態2に係る電力変換装置1の構成を説明するための図である。実施の形態2に係る電力変換装置1は、図1に示した実施の形態1に係る電力変換装置1の構成に第2電流センサCT2が追加された構成である。第2電流センサCT2は、コンデンサC1と第1リレーRY1との間の第1電流経路に挿入される。なおコンデンサC1と第2リレーRY2との間の第2電流経路に挿入されてもよい。第2電流センサCT2は、フィルタ回路20から出力される電流(以下、フィルタ出力電流Ioutという)を検出し、検出したフィルタ出力電流Ioutを制御回路40に出力する。第2電流センサCT2には、例えば、基板に実装する磁気式タイプの電流センサを使用することができる。 FIG. 5 is a diagram for explaining the configuration of the power conversion device 1 according to the second embodiment of the present invention. The power conversion device 1 according to the second embodiment is a configuration in which the second current sensor CT2 is added to the configuration of the power conversion device 1 according to the first embodiment shown in FIG. The second current sensor CT2 is inserted into the first current path between the capacitor C1 and the first relay RY1. It may be inserted in the second current path between the capacitor C1 and the second relay RY2. The second current sensor CT2 detects the current output from the filter circuit 20 (hereinafter referred to as the filter output current Iout), and outputs the detected filter output current Iout to the control circuit 40. For the second current sensor CT2, for example, a magnetic type current sensor mounted on a substrate can be used.

図6は、実施の形態2に係る電力変換装置1の起動時の動作例を示すフローチャートである。図6のフローチャートのステップS10からステップS15までの処理は、図2のフローチャートのステップS10からステップS15までの処理と同様であるため、説明を省略する。 FIG. 6 is a flowchart showing an operation example at the time of starting the power conversion device 1 according to the second embodiment. Since the processing from step S10 to step S15 in the flowchart of FIG. 6 is the same as the processing from step S10 to step S15 in the flowchart of FIG. 2, the description thereof will be omitted.

制御回路40は、リレー信号を出力した後、(a)Xc秒が経過したか否か、(b)第1電流センサCT1により検出されるリアクトル電流ILの絶対値が、第1電流閾値Ia以上になったか否か、及び(c)第2電流センサCT2により検出されるフィルタ出力電流Ioutの絶対値が、第2電流閾値Ib以上になったか否かを判定する(16d)。 The control circuit 40 has (a) whether or not Xc seconds have elapsed after outputting the relay signal, and (b) the absolute value of the reactor current IL detected by the first current sensor CT1 is equal to or higher than the first current threshold Ia. (C) It is determined whether or not the absolute value of the filter output current Iout detected by the second current sensor CT2 is equal to or greater than the second current threshold Ib (16d).

第2電流閾値Ibは、電力変換装置1の各部材の仕様と、設計者による実験やシミュレーションの結果、及び/又は設計者の知見とをもとに決定された値に設定される。さらに第2電流閾値Ibは、第1電流閾値Iaより低い値に設定される。インバータ回路10が疑似系統電圧を出力している状態において、コンデンサC1と第1リレーRY1との間の第1電流経路には電流が流れていない。従って、第1リレーRY1及び第2リレーRY2が閉じられてコンデンサC1と系統3が導通したことを検出するために、大きな値の第2電流閾値Ibを設定する必要はない。例えば第2電流閾値Ibは実効値で1~2A程度に設定されてもよい。 The second current threshold value Ib is set to a value determined based on the specifications of each member of the power conversion device 1, the results of experiments and simulations by the designer, and / or the knowledge of the designer. Further, the second current threshold value Ib is set to a value lower than the first current threshold value Ia. In the state where the inverter circuit 10 outputs the pseudo system voltage, no current flows in the first current path between the capacitor C1 and the first relay RY1. Therefore, it is not necessary to set a large value of the second current threshold value Ib in order to detect that the first relay RY1 and the second relay RY2 are closed and the capacitor C1 and the system 3 are electrically connected. For example, the second current threshold value Ib may be set to an effective value of about 1 to 2 A.

Xc秒が経過する前に、リアクトル電流ILの絶対値が第1過電流閾値Ic以上になった場合、又はフィルタ出力電流Ioutの絶対値が第2過電流閾値Id以上になった場合(S16dのN、17dのY)、制御回路40はインバータ回路10の起動に異常が発生したと判定し、インバータ回路10に対するPWM制御を終了し、インバータ回路10を停止させる(S18)。第2過電流閾値Idと第1過電流閾値Icは、同じ値に設定されてもよいし、第2過電流閾値Idの方が大きな値に設定されてもよいし、小さな値に設定されてもよい。 When the absolute value of the reactor current IL becomes equal to or greater than the first overcurrent threshold Ic or the absolute value of the filter output current Iout becomes equal to or greater than the second overcurrent threshold Id before the elapse of Xc seconds (S16d). N, 17d Y), the control circuit 40 determines that an abnormality has occurred in the start of the inverter circuit 10, terminates the PWM control for the inverter circuit 10, and stops the inverter circuit 10 (S18). The second overcurrent threshold value Id and the first overcurrent threshold value Ic may be set to the same value, the second overcurrent threshold value Id may be set to a larger value, or may be set to a smaller value. May be good.

(a)Xc秒が経過する、(b)リアクトル電流ILの絶対値が第1過電流閾値Ic以上にならずに第1電流閾値Ia以上になる、又は(c)フィルタ出力電流Ioutの絶対値が第2過電流閾値Id以上にならずに第2電流閾値Ib以上になる、のいずれかを満たした場合(S16dのY)、制御回路40は、インバータ回路10の制御モードを、出力電圧制御モードからリアクトル電流制御モードに遷移させる(S19)。 (A) Xc seconds elapse, (b) the absolute value of the reactor current IL does not exceed the first overcurrent threshold Ic but becomes equal to or greater than the first current threshold Ia, or (c) the absolute value of the filter output current Iout. When any of the following conditions (Y of S16d) is satisfied, the control circuit 40 controls the control mode of the inverter circuit 10 by controlling the output voltage. The mode is changed to the reactor current control mode (S19).

以上説明したように実施の形態2によれば、実施の形態1と同様の効果を奏する。さらに、第1リレーRY1及び第2リレーRY2のオン(閉)後、Xc秒が経過する、又はリアクトル電流ILの絶対値が第1電流閾値Iaに到達する前に、フィルタ出力電流Ioutが過電流となり、過電流保護機能が発動して、インバータ回路10がハードウェア停止することを防止することができる。また、電流条件の判定が冗長化されるため、突入電流対策の堅牢性が向上する。 As described above, according to the second embodiment, the same effect as that of the first embodiment is obtained. Further, after Xc seconds have elapsed after the first relay RY1 and the second relay RY2 are turned on (closed), or before the absolute value of the reactor current IL reaches the first current threshold Ia, the filter output current Iout is overcurrent. Therefore, the overcurrent protection function can be activated to prevent the inverter circuit 10 from stopping in hardware. In addition, since the determination of the current condition is made redundant, the robustness of the inrush current countermeasure is improved.

図7は、本発明の実施の形態3に係る電力変換装置1の構成を説明するための図である。実施の形態3に係る電力変換装置1は、図1に示した実施の形態1に係る電力変換装置1の構成に第3電流センサCT3が追加された構成である。第3電流センサCT3は、コンデンサC1に対して直列に接続される。第3電流センサCT3は、コンデンサC1に流れる電流(以下、コンデンサ電流ICという)を検出し、検出したコンデンサ電流ICを制御回路40に出力する。第3電流センサCT3には、例えば、基板に実装する磁気式タイプの電流センサを使用することができる。 FIG. 7 is a diagram for explaining the configuration of the power conversion device 1 according to the third embodiment of the present invention. The power conversion device 1 according to the third embodiment has a configuration in which the third current sensor CT3 is added to the configuration of the power conversion device 1 according to the first embodiment shown in FIG. The third current sensor CT3 is connected in series with the capacitor C1. The third current sensor CT3 detects the current flowing through the capacitor C1 (hereinafter referred to as a capacitor current IC), and outputs the detected capacitor current IC to the control circuit 40. For the third current sensor CT3, for example, a magnetic type current sensor mounted on a substrate can be used.

図8は、実施の形態3に係る電力変換装置1の起動時の動作例を示すフローチャートである。図8のフローチャートのステップS10からステップS15までの処理は、図2のフローチャートのステップS10からステップS15までの処理と同様であるため、説明を省略する。 FIG. 8 is a flowchart showing an operation example at the time of starting the power conversion device 1 according to the third embodiment. Since the processing from step S10 to step S15 in the flowchart of FIG. 8 is the same as the processing from step S10 to step S15 in the flowchart of FIG. 2, the description thereof will be omitted.

制御回路40は、リレー信号を出力した後、(a)Xc秒が経過したか否か、(b)第1電流センサCT1により検出されるリアクトル電流ILの絶対値が、第1電流閾値Ia以上になったか否か、及び(c)第3電流センサCT3により検出されるコンデンサ電流ICの絶対値が、第1電流閾値Ia以上になったか否かを判定する(16d)。なおコンデンサ電流ICの判定閾値として、第1電流閾値Iaを使用しているが、第1電流閾値Iaと異なる値の電流閾値を用いてもよい。 The control circuit 40 has (a) whether or not Xc seconds have elapsed after outputting the relay signal, and (b) the absolute value of the reactor current IL detected by the first current sensor CT1 is equal to or higher than the first current threshold Ia. (C) It is determined whether or not the absolute value of the capacitor current IC detected by the third current sensor CT3 is equal to or higher than the first current threshold Ia (16d). Although the first current threshold value Ia is used as the determination threshold value of the capacitor current IC, a current threshold value having a value different from that of the first current threshold value Ia may be used.

Xc秒が経過する前に、リアクトル電流ILの絶対値が第1過電流閾値Ic以上になった場合、又はコンデンサ出力電流ICの絶対値が第1過電流閾値Ic以上になった場合(S16eのN、17eのY)、制御回路40はインバータ回路10の起動に異常が発生したと判定し、インバータ回路10に対するPWM制御を終了し、インバータ回路10を停止させる(S18)。 When the absolute value of the reactor current IL becomes equal to or greater than the first overcurrent threshold Ic before Xc seconds elapse, or when the absolute value of the capacitor output current IC becomes equal to or greater than the first overcurrent threshold Ic (S16e). N, 17e Y), the control circuit 40 determines that an abnormality has occurred in the start of the inverter circuit 10, terminates the PWM control for the inverter circuit 10, and stops the inverter circuit 10 (S18).

(a)Xc秒が経過する、(b)リアクトル電流ILの絶対値が第1過電流閾値Ic以上にならずに第1電流閾値Ia以上になる、又は(c)コンデンサ電流ICの絶対値が第1過電流閾値Ic以上にならずに第1電流閾値Ia以上になる、のいずれかを満たした場合(S16eのY)、制御回路40は、インバータ回路10の制御モードを、出力電圧制御モードからリアクトル電流制御モードに遷移させる(S19)。 (A) Xc seconds have elapsed, (b) the absolute value of the reactor current IL does not exceed the first overcurrent threshold Ic but becomes equal to or greater than the first current threshold Ia, or (c) the absolute value of the capacitor current IC becomes When any of the following conditions (Y of S16e) is satisfied, the control circuit 40 sets the control mode of the inverter circuit 10 to the output voltage control mode. To transition to the reactor current control mode (S19).

以上説明したように実施の形態3によれば、実施の形態1と同様の効果を奏する。さらに、第1リレーRY1及び第2リレーRY2のオン(閉)後、Xc秒が経過する、又はリアクトル電流ILの絶対値が第1電流閾値Iaに到達する前に、コンデンサ電流ICが過電流となり、過電流保護機能が発動して、インバータ回路10がハードウェア停止することを防止することができる。また、電流条件の判定が冗長化されるため、突入電流対策の堅牢性が向上する。 As described above, according to the third embodiment, the same effect as that of the first embodiment is obtained. Further, after Xc seconds have elapsed after the first relay RY1 and the second relay RY2 are turned on (closed), or before the absolute value of the reactor current IL reaches the first current threshold Ia, the capacitor current IC becomes an overcurrent. , The overcurrent protection function can be activated to prevent the inverter circuit 10 from stopping in hardware. In addition, since the determination of the current condition is made redundant, the robustness of the inrush current countermeasure is improved.

図9は、本発明の実施の形態4に係る電力変換装置1の構成を説明するための図である。実施の形態4に係る電力変換装置1は、図1に示した実施の形態1に係る電力変換装置1の構成に第4電流センサCT4が追加された構成である。第4電流センサCT4は、第1リレーRY1と系統3との間の第1電流経路に挿入される。なお第2リレーRY2と系統3との間の第2電流経路に挿入されてもよい。第4電流センサCT4は、系統3へ出力される電流(以下、系統出力電流Iacという)を検出し、検出した系統出力電流Iacを制御回路40に出力する。第4電流センサCT4には、例えば、基板に実装する磁気式タイプの電流センサを使用することができる。 FIG. 9 is a diagram for explaining the configuration of the power conversion device 1 according to the fourth embodiment of the present invention. The power conversion device 1 according to the fourth embodiment has a configuration in which the fourth current sensor CT4 is added to the configuration of the power conversion device 1 according to the first embodiment shown in FIG. The fourth current sensor CT4 is inserted into the first current path between the first relay RY1 and the system 3. It may be inserted into the second current path between the second relay RY2 and the system 3. The fourth current sensor CT4 detects the current output to the system 3 (hereinafter referred to as the system output current Iac), and outputs the detected system output current Iac to the control circuit 40. For the fourth current sensor CT4, for example, a magnetic type current sensor mounted on a substrate can be used.

図10は、実施の形態4に係る電力変換装置1の起動時の動作例を示すフローチャートである。図10のフローチャートのステップS10からステップS15までの処理は、図2のフローチャートのステップS10からステップS15までの処理と同様であるため、説明を省略する。 FIG. 10 is a flowchart showing an operation example at the time of starting the power conversion device 1 according to the fourth embodiment. Since the processing from step S10 to step S15 in the flowchart of FIG. 10 is the same as the processing from step S10 to step S15 in the flowchart of FIG. 2, the description thereof will be omitted.

制御回路40は、リレー信号を出力した後、(a)Xc秒が経過したか否か、(b)第1電流センサCT1により検出されるリアクトル電流ILの絶対値が、第1電流閾値Ia以上になったか否か、及び(c)第4電流センサCT4により検出される系統出力電流Iacの絶対値が、第2電流閾値Ib以上になったか否かを判定する(16f)。 The control circuit 40 has (a) whether or not Xc seconds have elapsed after outputting the relay signal, and (b) the absolute value of the reactor current IL detected by the first current sensor CT1 is equal to or higher than the first current threshold Ia. (C) It is determined whether or not the absolute value of the system output current Iac detected by the fourth current sensor CT4 is equal to or higher than the second current threshold Ib (16f).

Xc秒が経過する前に、リアクトル電流ILの絶対値が第1過電流閾値Ic以上になった場合、又は系統出力電流Iacの絶対値が第2過電流閾値Id以上になった場合(S16fのN、17fのY)、制御回路40はインバータ回路10の起動に異常が発生したと判定し、インバータ回路10に対するPWM制御を終了し、インバータ回路10を停止させる(S18)。 When the absolute value of the reactor current IL becomes equal to or greater than the first overcurrent threshold Ic or the absolute value of the system output current Iac becomes equal to or greater than the second overcurrent threshold Id before the elapse of Xc seconds (S16f). N, 17f Y), the control circuit 40 determines that an abnormality has occurred in the start of the inverter circuit 10, terminates the PWM control for the inverter circuit 10, and stops the inverter circuit 10 (S18).

(a)Xc秒が経過する、(b)リアクトル電流ILの絶対値が第1過電流閾値Ic以上にならずに第1電流閾値Ia以上になる、又は(c)系統出力電流Iacの絶対値が第2過電流閾値Id以上にならずに第2電流閾値Ib以上になる、のいずれかを満たした場合(S16fのY)、制御回路40は、インバータ回路10の制御モードを、出力電圧制御モードからリアクトル電流制御モードに遷移させる(S19)。 (A) Xc seconds elapse, (b) the absolute value of the reactor current IL does not exceed the first overcurrent threshold Ic but becomes the first current threshold Ia or more, or (c) the absolute value of the system output current Iac. When any of the following conditions (Y of S16f) is satisfied, the control circuit 40 controls the control mode of the inverter circuit 10 by controlling the output voltage. The mode is changed to the reactor current control mode (S19).

以上説明したように実施の形態4によれば、実施の形態1と同様の効果を奏する。さらに、第1リレーRY1及び第2リレーRY2のオン(閉)後、Xc秒が経過する、又はリアクトル電流ILの絶対値が第1電流閾値Iaに到達する前に、系統出力電流Iacが過電流となり、過電流保護機能が発動して、インバータ回路10がハードウェア停止することを防止することができる。また、電流条件の判定が冗長化されるため、突入電流対策の堅牢性が向上する。 As described above, according to the fourth embodiment, the same effect as that of the first embodiment is obtained. Further, after Xc seconds have elapsed after the first relay RY1 and the second relay RY2 are turned on (closed), or before the absolute value of the reactor current IL reaches the first current threshold Ia, the system output current Iac is overcurrent. Therefore, the overcurrent protection function can be activated to prevent the inverter circuit 10 from stopping in hardware. In addition, since the determination of the current condition is made redundant, the robustness of the inrush current countermeasure is improved.

以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。 The present invention has been described above based on the embodiments. It is understood by those skilled in the art that the embodiments are exemplary and that various modifications are possible for each of these components and combinations of processing processes, and that such modifications are also within the scope of the present invention. ..

上述の実施の形態では、インバータ回路10にフルブリッジ回路を使用する例を説明した。この点、インバータ回路10に、例えば5レベル(+E、+1/2E、0、-1/2E、-E)の電圧を出力可能なマルチレベルインバータを使用してもよい。フルブリッジ回路を使用する場合より、高効率化することができる。 In the above-described embodiment, an example in which a full bridge circuit is used for the inverter circuit 10 has been described. In this regard, a multi-level inverter capable of outputting a voltage of, for example, 5 levels (+ E, + 1 / 2E, 0, −1 / 2E, −E) may be used for the inverter circuit 10. Higher efficiency can be achieved than when a full bridge circuit is used.

また上述の実施の形態では、連系スイッチ部30にリレーを使用する例を説明した。この点、連系スイッチ部30に半導体スイッチを使用することを排除するものではない。 Further, in the above-described embodiment, an example in which a relay is used for the interconnection switch unit 30 has been described. In this respect, the use of a semiconductor switch for the interconnection switch unit 30 is not excluded.

なお、実施の形態は、以下の項目によって特定されてもよい。 The embodiment may be specified by the following items.

[項目1]
直流電力を交流電力に変換するインバータ回路(10)と、
前記インバータ回路(10)の交流出力端に接続される電流経路に直列に挿入されるリアクトル(L1、L2)と、前記インバータ回路(10)の交流出力端に接続される電流経路に前記インバータ回路(10)と並列に接続されるコンデンサ(C1)を含むフィルタ回路(20)と、
前記インバータ回路(10)の交流出力端と前記コンデンサ(C1)との間の電流経路に挿入されるリアクトル(L1、L2)用の電流センサ(CT1)と、
前記フィルタ回路(20)と電力系統(3)との間の電流経路に挿入される連系リレー(RY1、RY2)と、
前記インバータ回路(10)に含まれるスイッチング素子(Q1-Q4)、及び前記連系リレー(RY1、RY2)を制御する制御回路(40)と、を備え、
前記制御回路(40)は、本電力変換装置(1)の起動時において、前記電力系統(3)の電圧に同期した交流電圧を前記インバータ回路(10)から前記フィルタ回路(20)に出力させた後、前記連系リレー(RY1、RY2)を閉じるための信号を出力し、当該信号を出力した後、所定の条件を満たすと、前記インバータ回路(10)の制御モードを、前記電力系統(3)の電圧に同期した交流電圧を出力させる第1制御モードから、前記リアクトル(L1、L2)用の電流センサ(CT1)により検出される電流値を目標値に一致させる第2制御モードに切り替えることを特徴とする電力変換装置(1)。
これによれば、連系リレー(RY1、RY2)をオンする際に、過電流保護機能の発動によるインバータ回路(10)の停止を発生しにくくすることができる。
[項目2]
前記制御回路(40)は、本電力変換装置(1)の起動時において、前記電力系統(3)の電圧に同期した交流電圧を前記インバータ回路(10)から前記フィルタ回路(20)に出力させた後、前記連系リレー(RY1、RY2)を閉じるための信号を出力し、当該信号を出力した後、前記リアクトル(L1、L2)用の電流センサ(CT1)により検出される電流値が所定の条件を満たすと、前記インバータ回路(10)の制御モードを、前記第1制御モードから前記第2制御モードに切り替えることを特徴とする項目1に記載の電力変換装置(1)。
これによれば、リアクトル(L1、L2)に流れる電流をトリガとして、第1制御モードから第2制御モードに切り替えることにより、過電流保護機能の発動によるインバータ回路(10)の停止を発生しにくくすることができる。
[項目3]
前記制御回路(40)は、本電力変換装置(1)の起動時において、前記電力系統(3)の電圧に同期した交流電圧を前記インバータ回路(10)から前記フィルタ回路(20)に出力させた後、前記連系リレー(RY1、RY2)を閉じるための信号を出力し、当該信号を出力した後、前記リアクトル(L1、L2)用の電流センサ(CT1)により検出される電流値が所定の条件を満たす、又は所定の時間を経過すると、前記インバータ回路(10)の制御モードを、前記第1制御モードから前記第2制御モードに切り替えることを特徴とする項目1に記載の電力変換装置(1)。
これによれば、リアクトル(L1、L2)に流れる電流又は所定の時間の経過をトリガとして、第1制御モードから第2制御モードに切り替えることにより、過電流保護機能の発動によるインバータ回路(10)の停止を発生しにくくすることができる。
[項目4]
前記制御回路(40)は、本電力変換装置(1)の起動時において、前記電力系統(3)の電圧に同期した交流電圧を前記インバータ回路(10)から前記フィルタ回路(20)に出力させた後、前記連系リレー(RY1、RY2)を閉じるための信号を出力し、当該信号を出力した後、所定の時間を経過すると、前記インバータ回路(10)の制御モードを、前記第1制御モードから前記第2制御モードに切り替えることを特徴とする項目1に記載の電力変換装置(1)。
これによれば、所定の時間の経過をトリガとして、第1制御モードから第2制御モードに切り替えることにより、過電流保護機能の発動によるインバータ回路(10)の停止を発生しにくくすることができる。
[項目5]
前記コンデンサ(C1)と前記連系リレー(RY1、RY2)との間の電流経路に挿入されるフィルタ出力用の電流センサ(CT2)をさらに備え、
前記制御回路(40)は、本電力変換装置(1)の起動時において、前記電力系統(3)の電圧に同期した交流電圧を前記インバータ回路(10)から前記フィルタ回路(20)に出力させた後、前記連系リレー(RY1、RY2)を閉じるための信号を出力し、当該信号を出力した後、前記リアクトル(L1、L2)用の電流センサ(CT1)により検出される電流値が所定の条件を満たす、前記フィルタ出力用の電流センサ(CT2)により検出される電流値が所定の条件を満たす、又は所定の時間が経過するのいずれか1つが満たされると、前記インバータ回路(10)の制御モードを、前記第1制御モードから前記第2制御モードに切り替えることを特徴とする項目1に記載の電力変換装置(1)。
これによれば、リアクトル(L1、L2)に流れる電流、フィルタ回路(20)から出力される電流、又は所定の時間の経過をトリガとして、第1制御モードから第2制御モードに切り替えることにより、過電流保護機能の発動によるインバータ回路(10)の停止を発生しにくくすることができる。
[項目6]
前記コンデンサ(C1)に対して直列に接続されるコンデンサ(C1)用の電流センサ(CT3)をさらに備え、
前記制御回路(40)は、本電力変換装置(1)の起動時において、前記電力系統(3)の電圧に同期した交流電圧を前記インバータ回路(10)から前記フィルタ回路(20)に出力させた後、前記連系リレー(RY1、RY2)を閉じるための信号を出力し、当該信号を出力した後、前記リアクトル(L1、L2)用の電流センサ(CT1)により検出される電流値が所定の条件を満たす、前記コンデンサ(C1)用の電流センサ(CT3)により検出される電流値が所定の条件を満たす、又は所定の時間が経過するのいずれか1つが満たされると、前記インバータ回路(10)の制御モードを、前記第1制御モードから前記第2制御モードに切り替えることを特徴とする項目1に記載の電力変換装置(1)。
これによれば、リアクトル(L1、L2)に流れる電流、コンデンサ(C1)に流れる電流、又は所定の時間の経過をトリガとして、第1制御モードから第2制御モードに切り替えることにより、過電流保護機能の発動によるインバータ回路(10)の停止を発生しにくくすることができる。
[項目7]
前記連系リレー(RY1、RY2)と前記電力系統(3)との間の電流経路に挿入される系統出力用の電流センサ(CT4)をさらに備え、
前記制御回路(40)は、本電力変換装置(1)の起動時において、前記電力系統(3)の電圧に同期した交流電圧を前記インバータ回路(10)から前記フィルタ回路(20)に出力させた後、前記連系リレー(RY1、RY2)を閉じるための信号を出力し、当該信号を出力した後、前記リアクトル(L1、L2)用の電流センサ(CT1)により検出される電流値が所定の条件を満たす、前記系統出力用の電流センサ(CT4)により検出される電流値が所定の条件を満たす、又は所定の時間が経過するのいずれか1つが満たされると、前記インバータ回路(10)の制御モードを、前記第1制御モードから前記第2制御モードに切り替えることを特徴とする項目1に記載の電力変換装置(1)。
これによれば、リアクトル(L1、L2)に流れる電流、電力系統(3)に出力される電流、又は所定の時間の経過をトリガとして、第1制御モードから第2制御モードに切り替えることにより、過電流保護機能の発動によるインバータ回路(10)の停止を発生しにくくすることができる。
[項目8]
前記所定の時間は、前記制御回路(40)から前記信号が出力されてから、前記連系リレー(RY1、RY2)がオン状態になるまでの遅延時間より長い時間に設定されることを特徴とする項目3から7のいずれか1項に記載の電力変換装置(1)。
これによれば、連系リレー(RY1、RY2)がオンする前に、第1制御モードが終了することを防止することができる。
[項目9]
前記リアクトル(L1、L2)用の電流センサ(CT1)により検出される電流値が所定の条件を満たすとは、前記リアクトル(L1、L2)用の電流センサ(CT1)により検出される電流値の絶対値が第1閾値以上になることであることを特徴とする項目2または3に記載の電力変換装置(1)。
これによれば、連系リレー(RY1、RY2)が通電したことを確認することができる。
[項目10]
前記リアクトル(L1、L2)用の電流センサ(CT1)により検出される電流値が所定の条件を満たすとは、前記リアクトル(L1、L2)用の電流センサ(CT1)により検出される電流値の絶対値が第1閾値以上になることであり、
前記フィルタ出力用の電流センサ(CT2)により検出される電流値が所定の条件を満たすとは、前記フィルタ出力用の電流センサ(CT2)により検出される電流値の絶対値が第2閾値以上になることであることを特徴とする項目5に記載の記載の電力変換装置(1)。
これによれば、連系リレー(RY1、RY2)が通電したことを確認することができる。
[項目11]
前記リアクトル(L1、L2)用の電流センサ(CT1)により検出される電流値が所定の条件を満たすとは、前記リアクトル(L1、L2)用の電流センサ(CT1)により検出される電流値の絶対値が第1閾値を超えることであり、
前記コンデンサ(C1)用の電流センサ(CT3)により検出される電流値が所定の条件を満たすとは、前記コンデンサ(C1)用の電流センサ(CT3)により検出される電流値の絶対値が前記第1閾値を超えることであることを特徴とする項目6に記載の電力変換装置(1)。
これによれば、連系リレー(RY1、RY2)が通電したことを確認することができる。
[項目12]
前記リアクトル(L1、L2)用の電流センサ(CT1)により検出される電流値が所定の条件を満たすとは、前記リアクトル(L1、L2)用の電流センサ(CT1)により検出される電流値の絶対値が第1閾値を超えることであり、
前記系統出力用の電流センサ(CT4)により検出される電流値が所定の条件を満たすとは、前記系統出力用の電流センサ(CT4)により検出される電流値の絶対値が第2閾値を超えることであることを特徴とする項目7に記載の記載の電力変換装置(1)。
これによれば、連系リレー(RY1、RY2)が通電したことを確認することができる。
[Item 1]
Inverter circuit (10) that converts DC power to AC power,
The reactors (L1, L2) inserted in series with the current path connected to the AC output end of the inverter circuit (10) and the inverter circuit connected to the current path connected to the AC output end of the inverter circuit (10). A filter circuit (20) including a capacitor (C1) connected in parallel with (10), and
A current sensor (CT1) for the reactor (L1, L2) inserted in the current path between the AC output end of the inverter circuit (10) and the capacitor (C1), and the current sensor (CT1).
The interconnection relays (RY1, RY2) inserted in the current path between the filter circuit (20) and the power system (3), and
A switching element (Q1-Q4) included in the inverter circuit (10) and a control circuit (40) for controlling the interconnection relays (RY1 and RY2) are provided.
The control circuit (40) causes the inverter circuit (10) to output an AC voltage synchronized with the voltage of the power system (3) to the filter circuit (20) at the time of starting the power conversion device (1). After that, a signal for closing the interconnection relays (RY1, RY2) is output, and after the signal is output, when a predetermined condition is satisfied, the control mode of the inverter circuit (10) is set to the power system (the power system (10). The first control mode that outputs an AC voltage synchronized with the voltage of 3) is switched to the second control mode that matches the current value detected by the current sensor (CT1) for the reactors (L1, L2) with the target value. A power conversion device (1).
According to this, when the interconnection relays (RY1 and RY2) are turned on, it is possible to make it difficult for the inverter circuit (10) to stop due to the activation of the overcurrent protection function.
[Item 2]
The control circuit (40) causes the inverter circuit (10) to output an AC voltage synchronized with the voltage of the power system (3) to the filter circuit (20) at the time of starting the power conversion device (1). After that, a signal for closing the interconnection relay (RY1, RY2) is output, and after the signal is output, the current value detected by the current sensor (CT1) for the reactor (L1, L2) is predetermined. The power conversion device (1) according to item 1, wherein the control mode of the inverter circuit (10) is switched from the first control mode to the second control mode when the above conditions are satisfied.
According to this, by switching from the first control mode to the second control mode using the current flowing through the reactors (L1, L2) as a trigger, it is difficult for the inverter circuit (10) to stop due to the activation of the overcurrent protection function. can do.
[Item 3]
The control circuit (40) causes the inverter circuit (10) to output an AC voltage synchronized with the voltage of the power system (3) to the filter circuit (20) at the time of starting the power conversion device (1). After that, a signal for closing the interconnection relay (RY1, RY2) is output, and after the signal is output, the current value detected by the current sensor (CT1) for the reactor (L1, L2) is predetermined. The power conversion device according to item 1, wherein the control mode of the inverter circuit (10) is switched from the first control mode to the second control mode when the condition of the above condition is satisfied or a predetermined time has elapsed. (1).
According to this, the inverter circuit (10) by activating the overcurrent protection function by switching from the first control mode to the second control mode by using the current flowing through the reactors (L1, L2) or the passage of a predetermined time as a trigger. Can be made less likely to stop.
[Item 4]
The control circuit (40) causes the inverter circuit (10) to output an AC voltage synchronized with the voltage of the power system (3) to the filter circuit (20) at the time of starting the power conversion device (1). After that, a signal for closing the interconnection relays (RY1, RY2) is output, and after a predetermined time elapses after the signal is output, the control mode of the inverter circuit (10) is changed to the first control. The power conversion device (1) according to item 1, wherein the mode is switched to the second control mode.
According to this, by switching from the first control mode to the second control mode with the passage of a predetermined time as a trigger, it is possible to make it difficult for the inverter circuit (10) to stop due to the activation of the overcurrent protection function. ..
[Item 5]
Further comprising a current sensor (CT2) for filter output inserted in the current path between the capacitor (C1) and the interconnection relays (RY1, RY2).
The control circuit (40) causes the inverter circuit (10) to output an AC voltage synchronized with the voltage of the power system (3) to the filter circuit (20) at the time of starting the power conversion device (1). After that, a signal for closing the interconnection relay (RY1, RY2) is output, and after the signal is output, the current value detected by the current sensor (CT1) for the reactor (L1, L2) is predetermined. When any one of the conditions of the current value detected by the current sensor (CT2) for filter output satisfying the predetermined condition or the predetermined time elapse is satisfied, the inverter circuit (10) is satisfied. The power conversion device (1) according to item 1, wherein the control mode of the above is switched from the first control mode to the second control mode.
According to this, the current flowing through the reactors (L1, L2), the current output from the filter circuit (20), or the passage of a predetermined time is used as a trigger to switch from the first control mode to the second control mode. It is possible to make it difficult for the inverter circuit (10) to stop due to the activation of the overcurrent protection function.
[Item 6]
Further, a current sensor (CT3) for a capacitor (C1) connected in series with the capacitor (C1) is provided.
The control circuit (40) causes the inverter circuit (10) to output an AC voltage synchronized with the voltage of the power system (3) to the filter circuit (20) at the time of starting the power conversion device (1). After that, a signal for closing the interconnection relay (RY1, RY2) is output, and after the signal is output, the current value detected by the current sensor (CT1) for the reactor (L1, L2) is predetermined. When any one of the current value detected by the current sensor (CT3) for the capacitor (C1) satisfying the predetermined condition or the predetermined time elapses is satisfied, the inverter circuit ( The power conversion device (1) according to item 1, wherein the control mode of 10) is switched from the first control mode to the second control mode.
According to this, overcurrent protection is achieved by switching from the first control mode to the second control mode triggered by the current flowing through the reactors (L1, L2), the current flowing through the capacitor (C1), or the passage of a predetermined time. It is possible to make it difficult for the inverter circuit (10) to stop due to the activation of the function.
[Item 7]
Further equipped with a current sensor (CT4) for system output inserted into the current path between the interconnection relays (RY1, RY2) and the power system (3).
The control circuit (40) causes the inverter circuit (10) to output an AC voltage synchronized with the voltage of the power system (3) to the filter circuit (20) at the time of starting the power conversion device (1). After that, a signal for closing the interconnection relay (RY1, RY2) is output, and after the signal is output, the current value detected by the current sensor (CT1) for the reactor (L1, L2) is predetermined. When the current value detected by the system output current sensor (CT4) satisfies any one of the conditions, the predetermined condition is satisfied, or the predetermined time elapses, the inverter circuit (10) is satisfied. The power conversion device (1) according to item 1, wherein the control mode of the above is switched from the first control mode to the second control mode.
According to this, the current flowing through the reactors (L1, L2), the current output to the power system (3), or the passage of a predetermined time is used as a trigger to switch from the first control mode to the second control mode. It is possible to make it difficult for the inverter circuit (10) to stop due to the activation of the overcurrent protection function.
[Item 8]
The predetermined time is characterized in that it is set to a time longer than the delay time from when the signal is output from the control circuit (40) until the interconnection relays (RY1 and RY2) are turned on. The power conversion device (1) according to any one of items 3 to 7.
According to this, it is possible to prevent the first control mode from ending before the interconnection relays (RY1 and RY2) are turned on.
[Item 9]
The current value detected by the current sensor (CT1) for the reactor (L1, L2) satisfies a predetermined condition of the current value detected by the current sensor (CT1) for the reactor (L1, L2). The power conversion device (1) according to item 2 or 3, wherein the absolute value is equal to or higher than the first threshold value.
According to this, it can be confirmed that the interconnection relays (RY1 and RY2) are energized.
[Item 10]
The current value detected by the current sensor (CT1) for the reactor (L1, L2) satisfies a predetermined condition of the current value detected by the current sensor (CT1) for the reactor (L1, L2). The absolute value is equal to or higher than the first threshold value.
When the current value detected by the current sensor (CT2) for filter output satisfies a predetermined condition, the absolute value of the current value detected by the current sensor (CT2) for filter output is equal to or higher than the second threshold value. The power conversion device (1) according to Item 5, wherein the power conversion device (1) is characterized in that.
According to this, it can be confirmed that the interconnection relays (RY1 and RY2) are energized.
[Item 11]
The current value detected by the current sensor (CT1) for the reactor (L1, L2) satisfies a predetermined condition of the current value detected by the current sensor (CT1) for the reactor (L1, L2). The absolute value exceeds the first threshold,
When the current value detected by the current sensor (CT3) for the capacitor (C1) satisfies a predetermined condition, the absolute value of the current value detected by the current sensor (CT3) for the capacitor (C1) is said. The power conversion device (1) according to item 6, wherein the first threshold value is exceeded.
According to this, it can be confirmed that the interconnection relays (RY1 and RY2) are energized.
[Item 12]
The current value detected by the current sensor (CT1) for the reactor (L1, L2) satisfies a predetermined condition of the current value detected by the current sensor (CT1) for the reactor (L1, L2). The absolute value exceeds the first threshold,
When the current value detected by the system output current sensor (CT4) satisfies a predetermined condition, the absolute value of the current value detected by the system output current sensor (CT4) exceeds the second threshold value. The power conversion device (1) according to Item 7, wherein the power conversion device is characterized in that.
According to this, it can be confirmed that the interconnection relays (RY1 and RY2) are energized.

1 電力変換装置、 2 直流電源、 3 系統、 10 インバータ回路、 20 フィルタ回路、 30 連系スイッチ部、 40 制御回路、 Q1 第1スイッチング素子、 Q2 第2スイッチング素子、 Q3 第3スイッチング素子、 Q4 第4スイッチング素子、 L1 第1リアクトル、 L2 第2リアクトル、 C1 コンデンサ、 RY1 第1リレー、 RY2 第2リレー、 CT1 第1電流センサ、 CT2 第2電流センサ、 CT3 第3電流センサ、 CT4 第4電流センサ、 VT1 第1電圧センサ、 VT2 第2電圧センサ。 1 power converter, 2 DC power supply, 3 systems, 10 inverter circuit, 20 filter circuit, 30 interconnection switch section, 40 control circuit, Q1 1st switching element, Q2 2nd switching element, Q3 3rd switching element, Q4th 4 Switching element, L1 1st reactor, L2 2nd reactor, C1 capacitor, RY1 1st relay, RY2 2nd relay, CT1 1st current sensor, CT2 2nd current sensor, CT3 3rd current sensor, CT4 4th current sensor , VT1 1st voltage sensor, VT2 2nd voltage sensor.

Claims (7)

直流電力を交流電力に変換するインバータ回路と、
前記インバータ回路の交流出力端に接続される電流経路に直列に挿入されるリアクトルと、前記インバータ回路の交流出力端に接続される電流経路に前記インバータ回路と並列に前記リアクトルの電力系統側に接続されるコンデンサを含むフィルタ回路と、
前記リアクトルと前記コンデンサとの間の電流経路に挿入されるリアクトル用の電流センサと、
前記フィルタ回路と前記電力系統との間の電流経路に挿入される連系リレーと、
前記コンデンサと前記連系リレーとの間の電流経路に挿入されるフィルタ出力用の電流センサと、
前記インバータ回路に含まれるスイッチング素子、及び前記連系リレーを制御する制御回路と、を備え、
前記制御回路は、本電力変換装置の起動時において、前記電力系統の電圧に同期した交流電圧を前記インバータ回路から前記フィルタ回路に出力させた後、前記連系リレーを閉じるための信号を出力し、当該信号を出力した後、前記リアクトル用の電流センサにより検出される電流値が所定の条件を満たす、前記フィルタ出力用の電流センサにより検出される電流値が所定の条件を満たす、又は所定の時間が経過するのいずれか1つが満たされると、前記インバータ回路の制御モードを、前記電力系統の電圧に同期した交流電圧を出力させる第1制御モードから、前記リアクトル用の電流センサにより検出される電流値を目標値に一致させる第2制御モードに切り替えることを特徴とする電力変換装置。
Inverter circuit that converts DC power to AC power,
A reactor inserted in series with the current path connected to the AC output end of the inverter circuit and a current path connected to the AC output end of the inverter circuit connected to the power system side of the reactor in parallel with the inverter circuit. A filter circuit that includes a capacitor to be used, and
A current sensor for the reactor inserted in the current path between the reactor and the capacitor,
An interconnection relay inserted in the current path between the filter circuit and the power system,
A current sensor for filter output inserted in the current path between the capacitor and the interconnection relay,
A switching element included in the inverter circuit and a control circuit for controlling the interconnection relay are provided.
When the power conversion device is started, the control circuit outputs an AC voltage synchronized with the voltage of the power system from the inverter circuit to the filter circuit, and then outputs a signal for closing the interconnection relay. After outputting the signal, the current value detected by the current sensor for the reactor satisfies a predetermined condition, the current value detected by the current sensor for the filter output satisfies a predetermined condition, or a predetermined condition. When any one of the passages of time is satisfied, the control mode of the inverter circuit is detected by the current sensor for the reactor from the first control mode for outputting an AC voltage synchronized with the voltage of the power system. A power conversion device characterized by switching to a second control mode in which the current value matches the target value.
直流電力を交流電力に変換するインバータ回路と、
前記インバータ回路の交流出力端に接続される電流経路に直列に挿入されるリアクトルと、前記インバータ回路の交流出力端に接続される電流経路に前記インバータ回路と並列に前記リアクトルの電力系統側に接続されるコンデンサを含むフィルタ回路と、
前記リアクトルと前記コンデンサとの間の電流経路に挿入されるリアクトル用の電流センサと、
前記フィルタ回路と前記電力系統との間の電流経路に挿入される連系リレーと、
前記コンデンサに対して直列に接続されるコンデンサ用の電流センサと、
前記インバータ回路に含まれるスイッチング素子、及び前記連系リレーを制御する制御回路と、を備え、
前記制御回路は、本電力変換装置の起動時において、前記電力系統の電圧に同期した交流電圧を前記インバータ回路から前記フィルタ回路に出力させた後、前記連系リレーを閉じるための信号を出力し、当該信号を出力した後、前記リアクトル用の電流センサにより検出される電流値が所定の条件を満たす、前記コンデンサ用の電流センサにより検出される電流値が所定の条件を満たす、又は所定の時間が経過するのいずれか1つが満たされると、前記インバータ回路の制御モードを、前記電力系統の電圧に同期した交流電圧を出力させる第1制御モードから、前記リアクトル用の電流センサにより検出される電流値を目標値に一致させる第2制御モードに切り替えることを特徴とする電力変換装置。
Inverter circuit that converts DC power to AC power,
A reactor inserted in series with the current path connected to the AC output end of the inverter circuit and a current path connected to the AC output end of the inverter circuit connected to the power system side of the reactor in parallel with the inverter circuit. A filter circuit that includes a capacitor to be used, and
A current sensor for the reactor inserted in the current path between the reactor and the capacitor,
An interconnection relay inserted in the current path between the filter circuit and the power system,
A current sensor for the capacitor connected in series with the capacitor,
A switching element included in the inverter circuit and a control circuit for controlling the interconnection relay are provided.
When the power conversion device is started, the control circuit outputs an AC voltage synchronized with the voltage of the power system from the inverter circuit to the filter circuit, and then outputs a signal for closing the interconnection relay. After outputting the signal, the current value detected by the current sensor for the reactor satisfies a predetermined condition, the current value detected by the current sensor for the capacitor satisfies a predetermined time, or a predetermined time. When any one of the following is satisfied, the control mode of the inverter circuit is the current detected by the current sensor for the reactor from the first control mode for outputting the AC voltage synchronized with the voltage of the power system. A power conversion device characterized by switching to a second control mode in which a value matches a target value.
直流電力を交流電力に変換するインバータ回路と、
前記インバータ回路の交流出力端に接続される電流経路に直列に挿入されるリアクトルと、前記インバータ回路の交流出力端に接続される電流経路に前記インバータ回路と並列に前記リアクトルの電力系統側に接続されるコンデンサを含むフィルタ回路と、
前記リアクトルと前記コンデンサとの間の電流経路に挿入されるリアクトル用の電流センサと、
前記フィルタ回路と前記電力系統との間の電流経路に挿入される連系リレーと、
前記連系リレーと前記電力系統との間の電流経路に挿入される系統出力用の電流センサと、
前記インバータ回路に含まれるスイッチング素子、及び前記連系リレーを制御する制御回路と、を備え、
前記制御回路は、本電力変換装置の起動時において、前記電力系統の電圧に同期した交流電圧を前記インバータ回路から前記フィルタ回路に出力させた後、前記連系リレーを閉じるための信号を出力し、当該信号を出力した後、前記リアクトル用の電流センサにより検出される電流値が所定の条件を満たす、前記系統出力用の電流センサにより検出される電流値が所定の条件を満たす、又は所定の時間が経過するのいずれか1つが満たされると、前記インバータ回路の制御モードを、前記電力系統の電圧に同期した交流電圧を出力させる第1制御モードから、前記リアクトル用の電流センサにより検出される電流値を目標値に一致させる第2制御モードに切り替えることを特徴とする電力変換装置。
Inverter circuit that converts DC power to AC power,
A reactor inserted in series with the current path connected to the AC output end of the inverter circuit and a current path connected to the AC output end of the inverter circuit connected to the power system side of the reactor in parallel with the inverter circuit. A filter circuit that includes a capacitor to be used, and
A current sensor for the reactor inserted in the current path between the reactor and the capacitor,
An interconnection relay inserted in the current path between the filter circuit and the power system,
A current sensor for system output inserted in the current path between the interconnection relay and the power system,
A switching element included in the inverter circuit and a control circuit for controlling the interconnection relay are provided.
When the power conversion device is started, the control circuit outputs an AC voltage synchronized with the voltage of the power system from the inverter circuit to the filter circuit, and then outputs a signal for closing the interconnection relay. After outputting the signal, the current value detected by the current sensor for the reactor satisfies a predetermined condition, the current value detected by the current sensor for system output satisfies a predetermined condition, or a predetermined condition. When any one of the passages of time is satisfied, the control mode of the inverter circuit is detected by the current sensor for the reactor from the first control mode for outputting an AC voltage synchronized with the voltage of the power system. A power conversion device characterized by switching to a second control mode in which the current value matches the target value.
前記所定の時間は、前記制御回路から前記信号が出力されてから、前記連系リレーがオン状態になるまでの遅延時間より長い時間に設定されることを特徴とする請求項からのいずれか1項に記載の電力変換装置。 Any of claims 1 to 3 , wherein the predetermined time is set to a time longer than the delay time from the output of the signal from the control circuit to the on state of the interconnection relay. The power conversion device according to item 1. 前記リアクトル用の電流センサにより検出される電流値が所定の条件を満たすとは、前記リアクトル用の電流センサにより検出される電流値が第1閾値を超えることであり、
前記フィルタ出力用の電流センサにより検出される電流値が所定の条件を満たすとは、前記フィルタ出力用の電流センサにより検出される電流値の絶対値が第2閾値以上になることであることを特徴とする請求項に記載の記載の電力変換装置。
When the current value detected by the current sensor for the reactor satisfies a predetermined condition, the current value detected by the current sensor for the reactor exceeds the first threshold value.
The condition that the current value detected by the current sensor for filter output satisfies a predetermined condition means that the absolute value of the current value detected by the current sensor for filter output is equal to or higher than the second threshold value. The power conversion device according to claim 1 , wherein the power conversion device is characterized.
前記リアクトル用の電流センサにより検出される電流値が所定の条件を満たすとは、前記リアクトル用の電流センサにより検出される電流値の絶対値が第1閾値以上になることであり、
前記コンデンサ用の電流センサにより検出される電流値が所定の条件を満たすとは、前記コンデンサ用の電流センサにより検出される電流値の絶対値が前記第1閾値以上になることであることを特徴とする請求項に記載の電力変換装置。
The condition that the current value detected by the current sensor for the reactor satisfies a predetermined condition means that the absolute value of the current value detected by the current sensor for the reactor is equal to or higher than the first threshold value.
The condition that the current value detected by the current sensor for the capacitor satisfies a predetermined condition is that the absolute value of the current value detected by the current sensor for the capacitor is equal to or higher than the first threshold value. The power conversion device according to claim 2 .
前記リアクトル用の電流センサにより検出される電流値が所定の条件を満たすとは、前記リアクトル用の電流センサにより検出される電流値の絶対値が第1閾値以上になることであり、
前記系統出力用の電流センサにより検出される電流値が所定の条件を満たすとは、前記系統出力用の電流センサにより検出される電流値の絶対値が第2閾値以上になることであることを特徴とする請求項に記載の記載の電力変換装置。
The condition that the current value detected by the current sensor for the reactor satisfies a predetermined condition means that the absolute value of the current value detected by the current sensor for the reactor is equal to or higher than the first threshold value.
The condition that the current value detected by the current sensor for system output satisfies a predetermined condition means that the absolute value of the current value detected by the current sensor for system output is equal to or higher than the second threshold value. The power conversion device according to claim 3 , wherein the power conversion device is characterized.
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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