(57)【要約】【課題】入力コンデンサの充電電圧の上昇が故障によるものか系統擾乱のよるものかを判断し、前者の場合は解列してパワーコンディショナーを保護し、後者の場合は解列しないように制御するパワーコンディショナーを提供する。【解決手段】  パワーコンディショナーは、インバータの出力電圧位相が前記交流電力系統の電圧位相変化に追従するように前記インバータの制御信号を制御する位相制御手段と、インバータの入力コンデンサ電圧が一定電圧以上であることを検出すると、インバータの制御端子への制御信号入力をブロックするゲートブロックを行い、その後第1の時間の経過後に前記ゲートブロックを解除するゲートブロック手段と、前記ゲートブロック中の第2の時間内に前記入力コンデンサ電圧が一定電圧未満に低下しない時、パワーコンディショナー本体を系統から解列する保護手段と、を備える。【選択図】図１
2015015789.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流入力電力を直交変換して交流電力系統に出力するインバータと、該インバータの入力側に並列接続された入力コンデンサと、前記インバータの出力側に直列接続された系統連系用リレースイッチと、前記インバータの制御を行う制御回路とを含むパワーコンディショナーにおいて、
前記制御回路は、
前記入力コンデンサの電圧を検出するコンデンサ電圧検出手段と、
前記インバータの出力電圧位相が前記交流電力系統の電圧位相変化に追従するように前記インバータの制御信号を制御する位相制御手段と、
前記コンデンサ電圧検出手段で検出したコンデンサ電圧が一定電圧以上であることを検出すると、前記インバータの制御端子への制御信号入力をブロックするゲートブロックを行うゲートブロック手段と、
前記ゲートブロック開始から第１の時間経過後に前記入力コンデンサの電圧が前記一定電圧未満に低下しない時、前記パワーコンディショナー本体を前記交流電力系統から解列する解列処理と、前記ゲートブロック開始から前記第１の時間経過後に前記入力コンデンサの電圧が前記一定電圧未満に低下し、且つその低下が、前記ゲートブロック開始から第２の時間が経過するまで継続しているとき前記ゲートブロックを解除する解除処理とを行う保護手段と、
を備えたことを特徴とするパワーコンディショナー。
【請求項２】
前記第２の時間が、前記第１の時間より長いことを特徴とする、請求項１記載のパワーコンディショナー。
【請求項３】
前記第１の時間は、前記位相制御手段において、前記インバータの出力電圧位相が前記交流電力系統の電圧位相変化に追従可能な時間である請求項１または２記載のパワーコンディショナー。
【請求項４】
前記保護手段は、
前記解除処理が所定時間内に所定回数繰り返した時に、
前記パワーコンディショナー本体を前記交流電力系統から解列することを特徴とする、請求項１又は２記載のパワーコンディショナー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電力系統と連系する太陽光発電システム等の分散電源設備に設けられるパワーコンディショナーに関し、特に、異常時に系統からの解列を自動的に行うパワーコンディショナーに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電力系統に太陽光発電システム等の分散電源が広域・大量に連系されるようになってきており、分散電源装置には、系統に電力が供給される（逆潮流）時に、他の需要家に悪影響が生じないよう電力品質を一定以上に確保するためのパワーコンディショナーが設けられている。
【０００３】
パワーコンディショナーは、直流―交流変換機能を備え、出力電圧や周波数の安定化を実現するとともに、系統擾乱時に、直ちに系統から解列するのではなく一定の条件下で運転継続が安定して行われることが要請される。系統擾乱時に一度に多数の分散電源が解列すると系統に対して著しい外乱を与えるからである。太陽光発電システム等の分散電源に対するこのような運転継続要請は、資源エネルギー庁によりガイドラインとして示されている（非特許文献１）。
【０００４】
上記運転継続要請は、具体的には、運転継続性能要件（ＦＲＴ：Fault Ride Through）として定められ、例えば、太陽光発電システムのＦＲＴ要件では、系統の単相事故の場合に、系統電圧が定格２０％に低下した状態が1秒間連続するまでパワーコンディショナーの運転を継続し、解列しないようにする電圧低下耐量が要求される。また、三相事故の場合に、系統電圧が定格２０％に低下した状態が０．３秒間連続するまでパワーコンディショナーの運転を継続し、解列しないようにする電圧低下耐量が要求される。その他2相短絡の場合にも、解列が許容される電圧低下・位相変化の条件が定められている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】「電力品質確保に係る系統連系技術要件ガイドライン」（平成25年5月）『URL:http://www.enecho.meti.go.jp/denkihp/genjo/rule/keito_index.html』
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のガイドラインでは、パワーコンディショナーの運転継続を要求されている以上に、系統に擾乱が生じて位相が大きく変化した場合にその程度によっては解列して良いことになるが、パワーコンディショナーには、元来、位相調整機能があるためその調整時間さへ確保出来れば解列に至る必要はないと考えられる。
【０００７】
一方、パワーコンディショナーを含む分散電源設備の異常の場合、パワーコンディショナーの保護の為、これを解列して系統から切り離す必要がある。異常の検出方法としては、太陽電池パネルからパワーコンディショナー内のインバータへの入力側のコンデンサ電圧を検出し、コンデンサの充電電圧が、一定電圧以上に上昇した場合は、装置異常と判定することが考えられる。これは、パワーコンディショナーにおいては、入力電圧の上昇がその保護上、最大限注意すべき事象だからである。パワーコンディショナーが正常に動作しているときに、擾乱により一気に系統の位相が９０°を超えてずれた場合、パワーコンディショナー内のインバータに、系統から電力が供給される順潮流状態となり、インバータから、入力側のコンデンサを充電するように作用してしまう。すると、コンデンサは太陽電池パネルとインバータの両方で充電されることになり、コンデンサ電圧が上昇するという現象が生じる。この場合には装置異常ではないにもかかわらず、前述のようにコンデンサ電圧の上昇によって装置異常と判定し、パワーコンディショナーを解列してしまう。このように、パワーコンディショナーと系統との位相が一致するように制御すれば済むにも係わらず、手動でパワーコンディショナーを復帰するまでは、パワーコンディショナーが動作せず、その間発電することができなくなり、売電もおこなえないため、資源が無駄になってしまう。
【０００８】
この発明の目的は、入力コンデンサの充電電圧の上昇が故障によるものか系統擾乱のよるものかを判定し、前者の場合は解列してパワーコンディショナーを保護し、後者の場合は解列しないように制御するパワーコンディショナーを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明は、太陽光発電システム等の分散電源設備に設けられる。
【００１０】
この発明のパワーコンディショナーは、太陽光発電システム等から得られる直流入力電力を直交変換して交流電力系統に出力するインバータと、該インバータの入力側に並列接続された入力コンデンサと、前記インバータの出力側に直列接続された系統連系用リレースイッチと、前記インバータの制御を行う制御回路とを含む。
【００１１】
前記入力コンデンサは、インバータの入力電圧を安定化させ、また前段にチョッパを設けて前記入力コンデンサの中間電圧を一定に維持する。
【００１２】
前記入力コンデンサの電圧を検出するコンデンサ電圧検出手段と、
前記インバータの出力電圧位相が前記交流電力系統の電圧位相変化に追従するように前記インバータの制御信号を制御する位相制御手段と、
前記コンデンサ電圧検出手段で検出したコンデンサ電圧が一定電圧以上であることを検出すると、前記インバータの制御端子への制御信号入力をブロックするゲートブロックを行うゲートブロック手段と、
前記ゲートブロック開始から第１の時間経過後に前記入力コンデンサの電圧が前記一定電圧未満に低下しない時、パワーコンディショナー本体を前記交流電力系統から解列する解列処理と、前記ゲートブロック開始から前記第１の時間経過後に前記入力コンデンサの電圧が前記一定電圧未満に低下し、且つその低下が、前記ゲートブロック開始から第２の時間が経過するまで継続しているとき前記ゲートブロックを解除する解除処理とを行う保護手段と、を備える。
【００１３】
この発明のパワーコンディショナーは、入力コンデンサの電圧上昇の原因が、交流電力系統（以下、系統と称する）の擾乱が、ＦＲＴ要件で想定されるよりも大幅に大きく、位相のずれが９０°よりも大きいことによるものである場合は、系統から解列せず、入力コンデンサの電圧上昇の原因が故障によるものである場合は、系統から解列する。
【００１４】
（１）入力コンデンサの電圧上昇の原因が系統の擾乱の場合。
【００１５】
系統の擾乱により系統側からインバータに電流が流入する順潮流が生じ、コンデンサ電圧が一定電圧以上に上昇する。すると、ゲートブロックを行いインバータ出力を停止すると同時に、第１の時間の経過を待つ。このとき位相制御手段は動作を続けるため、ゲートブロック開始直後にインバータの出力電圧位相が交流電力系統の電圧位相変化に追従する。
【００１６】
ゲートブロック中に、入力コンデンサの蓄積電力は回路内で消費されるため、その電圧は徐々に下降する。第１の時間経過後に入力コンデンサの電圧が前記一定電圧未満に低下し、且つその低下が、前記ゲートブロック開始から第２の時間が経過するまで継続していると、コンデンサ電圧の上昇の原因は装置異常ではないと判定し、ゲートブロック開始から第２の時間経過後にゲートブロックを解除し、インバータを再稼働する。
【００１７】
このようにして、ＦＲＴ要件で想定している以上の系統の大きな擾乱が発生しても、第２の時間インバータの出力が中断するだけで、パワーコンディショナー本体を系統から解列することなく、パワーコンディショナーの運転が継続される。
【００１８】
（２）入力コンデンサの電圧上昇の原因がパワーコンディショナー故障の場合。
【００１９】
例えば、太陽電池システム等からの入力電力の制御回路（昇圧チョッパ等）が故障したり、何らかの回路故障が生じ、コンデンサからの放電より充電が優勢状態になる時間が継続すると、コンデンサ電圧が一定電圧以上に上昇する。すると系統の擾乱の場合と同様に、第２の時間だけゲートブロックされる。
【００２０】
しかし、ゲートブロック開始から第１の時間が経過しても入力コンデンサの電圧が一定電圧以上になっていると、装置異常と判定し、保護回路が、系統連系用リレースイッチをオフしてパワーコンディショナー本体を系統から解列する。
【発明の効果】
【００２１】
この発明では、入力コンデンサの電圧上昇の原因が系統の擾乱の場合は、系統から解列せず、入力コンデンサの電圧上昇の原因が故障によるものである場合は、系統から解列するため、系統に相短絡事故などによる擾乱が生じても、系統擾乱時に一度に多数の分散電源が解列すること防ぐことが出来る。一方、装置異常の場合は確実に系統から解列する。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】この発明の実施形態である太陽光発電システムの概略構成図を示す。
【図２】逆潮流時の波形図を示す。
【図３】順潮流時の波形図を示す。
【図４】制御動作を示すフローチャートを示す。
【図５】故障によりコンデンサ電圧Ｖｐｎ（中間電圧）が上昇したときの波形図を示す。
【図６】系統擾乱によりコンデンサ電圧Ｖｐｎ（中間電圧）が上昇したときの波形図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
図１は、この発明の実施形態である太陽光発電システムの概略構成図である。
【００２４】
太陽電池システム１は昇圧チョッパ２に接続され、昇圧チョッパ２はパワーコンディショナー本体３に接続されている。昇圧チョッパ２とパワーコンディショナー本体３とでパワーコンディショナーを構成する。太陽電池出力Ｖ１は昇圧チョッパ２により所定の中間電圧Ｖ２に充電される。パワーコンディショナー本体３は交流電力系統（以下、系統）４に接続されている。
【００２５】
パワーコンディショナー本体３は、単相のＤＣ／ＡＣインバータ（以下、インバータ）３０と、インバータ３０の入力側に並列接続された入力コンデンサ（以下、コンデンサ）３１と、インバータ３０の出力側に直列接続された系統連系用リレースイッチ（以下、リレースイッチ）３２と、インバータ３０の制御を行う制御回路３３とを備えている。コンデンサ３１の定格（充電）電圧はこの実施形態では３１０Ｖである。
【００２６】
制御回路３３は、コンデンサ３１の電圧（以下、コンデンサ電圧）Ｖｐｎを検出するコンデンサ電圧検出部３３０と、ｕ―ｗ相の系統電圧Ｖｕｗを検出する系統電圧検出部３３１と、インバータの出力電流Ｉｉｎｖの大きさを検出する電流検出回路３３２とを備える。
【００２７】
制御回路３３は、さらに、インバータ３０の出力電流位相が系統４の電圧位相変化に追従するようにインバータ３０の制御信号を制御する位相制御回路３３３を備える。この位相制御回路３３３の動作を位相同期動作と称する。この位相制御回路３３３は、位相比較部３３３ａと電圧制御発振部３３３ｂを備え、系統電圧Ｖｕｗの位相に一致する周波数信号Ｓ１を出力する。周波数信号Ｓ１は、系統電圧Ｖｕｗの位相が遅れると周波数が下がり、系統電圧Ｖｕｗの位相が進むと周波数が上がる。
【００２８】
前記コンデンサ電圧検出部３３０で検出されるコンデンサ電圧Ｖｐｎとコンデンサ３１の定格電圧３１０Ｖとの差電圧は電圧比較部３３４で検出され、振幅信号Ｓ２が得られる。この振幅信号Ｓ２は、コンデンサ電圧Ｖｐｎが定格電圧３１０Ｖ以上となれば振幅が上がり、コンデンサ電圧Ｖｐｎが定格電圧３１０Ｖ以下となれば振幅が下がる。
【００２９】
乗算部３３５は、上記周波数信号Ｓ１と上記振幅信号Ｓ２とを乗じて周波数・振幅信号Ｓ３を生成する。この周波数・振幅信号Ｓ３は、インバータ３０で出力すべき電流の位相と大きさに対応する。
【００３０】
減算器３３６は、周波数・振幅信号Ｓ３とインバータ出力電流Ｉｉｎｖとの差分を検出し、信号Ｓ４を生成する。この信号Ｓ４は、インバータ３０で出力すべき電流と実際の電流の誤差に対応している。
【００３１】
上記信号Ｓ４は、インバータ３０にＰＷＭ信号を供給するための制御信号生成部３３７に入力する。制御信号生成部３３７で生成される制御信号Ｓ５はゲート３３８に入力し、ゲート３３８からの信号はインバータ３０の制御端子に入力される。
【００３２】
以上の構成から、ＰＷＭ信号からなる制御信号Ｓ５は、インバータのスイッチング素子の制御端子に入力し、そのパルス幅は、インバータ出力電流Ｉｉｎｖの位相と系統電圧Ｖｕｗの位相が同一になり、また、コンデンサ電圧Ｖｐｎが定格電圧３１０Ｖとなるように、さらに、減算器３３６で演算により得られた出力電流の大きさがインバータ出力電流Ｉｉｎｖになるように決められる。
【００３３】
保護回路３３９は、ゲートブロック回路３３９ａと解列制御回路３３９ｂとを備えている。
【００３４】
解列制御回路３３９ｂは、図示しないが３秒（第１の時間）の第１のタイマーと５秒（第２の時間）の第２のタイマーを有し、ゲートブロック開始と同時に３秒（第１の時間）後にコンデンサ電圧Ｖｐｎが一定電圧４２５Ｖ未満に低下していることを判定し、且つその低下が、ゲートブロック開始から５秒（第２の時間）経過するまで継続していると、装置は正常と判定し、ゲートブロックを解除してインバータを再稼働する。また、３秒（第１の時間）後にコンデンサ電圧Ｖｐｎが前記一定電圧４２５Ｖ未満に低下しない場合、装置異常と判定し、リレースイッチ３２の制御信号ＲＹをＬにし、常時オン状態にある（ＲＹがＨ）リレースイッチ３２をオフする。リレースイッチ３２をオフすることにより、インバータ３０が停止し、パワーコンディショナー本体３が系統４から解列する。なお３秒（第１の時間）後に、コンデンサ電圧Ｖｐｎが前記一定電圧４２５Ｖ未満に低下したときは、制御信号ＲＹはＨを維持するので、パワーコンディショナー本体３が系統から解列するのを回避できる。なお、一つのタイマーで２つの時間を計測することもできる。本例ではリレースイッチ３２を用いてパワーコンディショナー本体３と系統４を解列する例を示すが、例えばマグネットコンタクタなど、他のスイッチを用いることもできる。
【００３５】
本例では第１の時間を３秒としたが、これは位相制御回路３３３で位相が一致し、コンデンサ電圧が一定電圧未満に低下する時間であればよい。また、第２の時間を５秒としたが、これはコンデンサ電圧の判定が確実に完了できる時間であればよく、第１の時間と同じでもよいが、コンデンサ電圧の判定時間、つまり第１の時間よりも若干長い方がこのましい。
【００３６】
ここで、昇圧チョッパはコンデンサ電圧を一定の中間電圧（本例では３１０Ｖ）に維持するので、保護回路が動作する、コンデンサ電圧４２５Ｖ以上の場合には、昇圧チョッパは停止している。
【００３７】
次に動作を説明する。
【００３８】
（１）装置が故障していないとき
通常はインバータ３０は系統４に対して電力を供給しているが、通常の状態では系統電圧Ｖｕｗに対してインバータ出力電流Ｉｉｎｖは同相である（逆潮流）。逆潮流では、出力電力は１００％系統側に出力される。図２は逆潮流の状態を示している。逆潮流の状態で系統に若干の擾乱が生じて系統電圧Ｖｕｗの位相が変化した場合は、位相制御回路３３３による位相同期動作により、インバータ出力電流Ｉｉｎｖの位相が系統電圧Ｖｕｗの位相に同相となるようにインバータ制御が行われる。また、コンデンサ電圧Ｖｐｎが上下動し、或いは、インバータ出力電流Ｉｉｎｖが上下動しても、制御回路３３のフィードバック系の動作により、インバータ３０の制御信号Ｓ５のパルス幅調整が行われ、常に出力電力が１００％系統側に出力される逆潮流状態に制御される。
【００３９】
一方、系統の擾乱が大規模であった場合など、系統電圧Ｖｕｗの位相が大きく変化し、位相遅れ（進み）が９０°より大きいと、系統からインバータ側に電力が流入することになる（順潮流）。順潮流は、系統からインバータ側に電力が流入することになって好ましくない。図３は、系統電圧Ｖｕｗに対してインバータ出力電流Ｉｉｎｖの位相が１８０度異なる順潮流の状態を示している。
【００４０】
（２）装置が故障しているとき
故障によりコンデンサ電圧Ｖｐｎが上昇する時は、インバータを系統４から解列して修理することが必要である。
【００４１】
そこで、故障によりコンデンサ電圧Ｖｐｎが上昇するときは、保護回路３３９内の解列制御回路３３９ｂにより、リレースイッチ３２がオフしてインバータ３０を系統４から解列する。
【００４２】
（３）故障の判定と保護回路の動作
コンデンサ電圧Ｖｐｎの上昇の原因は、故障の場合と、系統の擾乱が大規模で系統電圧Ｖｕｗの位相が９０°より大きく変化した場合がある。
【００４３】
そこで、これらの判定をするために、以下のような動作を行う。
【００４４】
まず、保護回路３３９のゲートブロック回路３３９ａは、コンデンサ電圧Ｖｐｎが一定電圧４２５Ｖ以上になったとき、ゲートブロック信号Ｓ６をＬにしてゲートブロックする。これによりインバータ３０の動作は停止する。しかし、インバータ動作は停止するが、制御回路３３内の位相制御回路３３３を含むフィードバック系の動作は継続する。ゲートブロックは５秒間（第２の時間）継続する。
【００４５】
そしてゲートブロック開始から、３秒(第１の時間）後にコンデンサ電圧Ｖｐｎが一定電圧４２５Ｖ未満に低下したかどうか監視をする。３秒後にコンデンサ電圧Ｖｐｎが一定電圧４２５Ｖ未満に低下し、且つその低下がゲートブロック開始から５秒間（第２の時間）経過するまで継続すると、コンデンサ電圧Ｖｐｎの上昇は装置の故障に基づくものではないと判定する。また、３秒後にコンデンサ電圧Ｖｐｎが一定電圧４２５Ｖ未満に低下しないときは、コンデンサ電圧Ｖｐｎの上昇は装置の故障に基づくものと判定する。
【００４６】
すなわち、もし装置が故障していないなら、コンデンサ電圧Ｖｐｎは回路内で消費されていくため、徐々に低下する。そこで、３秒後にコンデンサ電圧Ｖｐｎが一定電圧４２５Ｖ未満に低下し、且つその低下がゲートブロック開始から５秒間（第２の時間）経過するまで継続するときは、コンデンサ電圧Ｖｐｎの上昇は装置の故障に基づくものではないと判定する。一方、例えば昇圧チョッパ２の故障時には、コンデンサ電圧Ｖｐｎが回路内で消費される以上にコンデンサへの充電電流が増大し、インバータ３０の故障時には、コンデンサ電圧が高い値のまま維持されていると考えられる。そこで、３秒の間にコンデンサ電圧Ｖｐｎが一定電圧４２５Ｖ未満に低下しないときは、コンデンサ電圧Ｖｐｎの上昇は装置の故障に基づくものと判定する。
【００４７】
ゲートブロック開始から３秒後に、コンデンサ電圧Ｖｐｎが一定電圧４２５未満に低下しない場合、装置が故障していると判定し、リレースイッチ３２の制御信号ＲＹをＬにし、常時オン状態にある（ＲＹがＨ）リレースイッチ３２をオフする。一方、装置が故障していない場合はリレーの状態は変化しない。すなわち、制御信号ＲＹはＨのままである。
【００４８】
このように、ゲートブロック開始から３秒後にコンデンサ電圧Ｖｐｎが低下していて装置が正常であると判定し、さらに、コンデンサ電圧Ｖｐｎの低下がゲートブロック開始から５秒経過するまで継続していることを判定することで装置が正常であると確実に判定する。そして、このとき、ゲートブロック信号Ｓ６をＨに切り替えてゲートブロックを解除し、インバータ３０出力を再開する。したがって、装置が故障していないなら、わずかの時間インバータ出力が中断するだけで、パワーコンディショナー本体３からすぐに系統側への逆潮流の状態、すなわち売電を再開できる。したがって、パワーコンディショナー本体３の装置異常ではない要因で、コンデンサ３１の電圧が装置異常と同じ状態になったとしても、パワーコンディショナー本体３を系統から解列することがないため、手動で復帰する手間が省け、資源を無駄にすることなく発電を継続することができる。また、実際に装置異常の場合には、確実にパワーコンディショナー本体３を系統から解列することができ、装置を保護することができる。このように、第１の時間よりも第２の時間を長く、装置異常と判定されると直ちにパワーコンディショナー本体３を系統から解列し、装置の破損を防止するとともに、装置が正常であると判定した場合には、その判定を確実に行い、インバータ３０を再稼働させても充分安全な状態にしてから、ゲートブロックを解除し、パワーコンディショナー本体３０から系統への逆潮流を再開するようにしている。
【００４９】
図４は、制御回路３３の動作を示すフローチャートである。
【００５０】
ステップＳ１で、インバータ３０が系統４に接続されて連係運転中であれば、Ｓ２でコンデンサ電圧Ｖｐｎ（中間電圧）が４２５Ｖ以上かどうかを判定し、４２５Ｖ以上であれば、Ｓ３でゲートブロックを開始する。Ｓ５、Ｓ６でゲートブロックを５秒間継続する。
【００５１】
Ｓ３でゲートブロックを開始すると同時に、Ｓ４で３秒間経過したか監視し、イエスであれば、Ｓ５でコンデンサ電圧が４２５Ｖ以上であるかを判定し、イエスであればＳ７でパワーコンディショナ本体３を系統４から解列する。
【００５２】
上記Ｓ５でコンデンサ電圧が４２５Ｖ以上であるかを判定し、ノーであればＳ６でゲートブロック開始から５秒経過したかを監視する。５秒経過後、Ｓ８でゲートブロックが解除されると、そのときは、インバータ３０が系統と同相の逆潮流モードになっているため、もとの正常な動作に復帰する。なお、Ｓ５−Ｓ６のループ中でコンデンサ電圧が４２５Ｖ以上になれば、Ｓ７で解列処理を行う。
【００５３】
このように、インバータ３０の運転中に、コンデンサ電圧Ｖｐｎが４２５Ｖ以上に上昇したときは、ゲートブロックをスタートすると同時に３秒間待機し、３秒経過後にコンデンサ電圧Ｖｐｎ監視を行うことで、コンデンサ電圧Ｖｐｎ上昇の原因が故障によるものなのか系統の大きな擾乱によるものなのかを判定出来る。そして、前者の場合はリレースイッチ３２をオフしてインバータ３０を解列し、後者の場合は、さらに２秒間のコンデンサ電圧Ｖｐｎ監視を行って、同電圧上昇がないことを確認して、その後連系運転を継続する。
【００５４】
図５は、故障によりコンデンサ電圧Ｖｐｎ（中間電圧）が上昇したときの波形図を示している。図中の１）〜４）は動作ないし挙動の内容と順番を示している。すなわち、１）コンデンサ電圧Ｖｐｎ（中間電圧）が上昇すると、２）一応、系統の擾乱を疑ってゲートブロックするが、３）３秒経過後にコンデンサ電圧Ｖｐｎ（中間電圧）が高いため、４）故障と判定して解列する。
【００５５】
図６は、系統擾乱によりコンデンサ電圧Ｖｐｎ（中間電圧）が上昇したときの波形図を示している。すなわち、１）系統擾乱により±９０度を超える位相跳躍が発生すると、２）出力電流の吸い込み（順潮流）となり、３）コンデンサ電圧Ｖｐｎ（中間電圧）が上昇するため、４）ゲートブロックする。５）ゲートブロックにより、出力電流がオフとなり、６）コンデンサ電圧Ｖｐｎ（中間電圧）の上昇が停止し、７）その後徐々に低下する。８）ゲートブロック開始後５秒経過するとゲートブロックを解除する。このとき、出力電流の位相は系統電圧に同相となっているため、９）出力電流は逆潮流となって元の状態に戻る。
【００５６】
ここで、インバータ３０の異常などの理由で、インバータ３０の出力を停止させるとコンデンサ電圧が低下するような装置異常が考えられる。その場合には、系統の９０°以上の擾乱の場合と同様に、ゲートブロック開始から３秒後に、コンデンサ電圧が４２５Ｖ未満に低下している場合がある。この場合、ゲートブロック開始から５秒後にインバータを再稼働すると、再びコンデンサ電圧が４２５Ｖ以上に上昇してしまう。そこで、Ｓ２でのコンデンサ電圧異常とＳ８でのインバータ３０の再稼働のサイクル（Ｓ２→Ｓ８）が所定回数、例えば３回、所定時間内、例えば１分以内に繰り返された時、パワーコンディショナー本体３を系統から解列させるように制御することもできる。
【符号の説明】
【００５７】
１−太陽電池システム
２−昇圧チョッパ
３−パワーコンディショナー本体
４−電力系統
３０−インバータ
３３−制御回路
３３３−位相制御回路
３３９ｃ−保護回路
【図１】
2015015789.tif 000003
【図２】
2015015789.tif 000004
【図３】
2015015789.tif 000005
【図４】
2015015789.tif 000006
【図５】
2015015789.tif 000007
【図６】
2015015789.tif 000008