(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のインバータ装置と、集中制御装置とを備える単独運転検出システムであって、
直流電源から供給された直流電力を交流電力に変換して、系統電源に接続された負荷に供給するインバータ回路と、前記インバータ回路から前記負荷に供給される交流電力または前記系統電源から前記負荷に供給される交流電力の周波数を検出する周波数検出部と、前記周波数検出部により検出された周波数の変化に基づいて自装置の単独運転を検出する単独運転検出部と、前記単独運転検出部により単独運転が検出された場合に前記インバータ回路と前記系統電源とを遮断する遮断器と、前記単独運転検出部による単独運転検出結果を前記集中制御装置に送信する第１の通信部と、を備える複数のインバータ装置と、
前記第１の通信部により送信された単独運転検出結果を受信する第２の通信部と、前記複数のインバータ装置のうち一または複数のインバータ装置から受信される単独運転検出結果に基づいて、前記遮断器により前記インバータ回路と前記系統電源とを遮断させるように前記複数のインバータ装置を制御する制御部と、を備える集中制御装置と、を備え、
前記複数のインバータ装置は、前記周波数検出部により検出された周波数の偏差を算出する周波数偏差算出部と、前記周波数偏差算出部により算出された周波数の偏差に基づいて前記インバータ回路により出力される無効電力の量および極性を算出する無効電力注入量算出部を備え、
前記第１の通信部は、前記無効電力注入量算出部により算出された無効電力の量および極性を前記集中制御装置に送信し、
前記制御部は、前記複数のインバータ装置のうち何れかのインバータ装置により送信された無効電力の量および極性を前記第２の通信部により受信した場合に、前記第２の通信部により受信した無効電力の量および極性の無効電力を前記インバータ回路に出力させるように他のインバータ装置を制御する、
単独運転検出システム。
【請求項２】
前記第１の通信部は、前記周波数偏差算出部により算出された周波数偏差を前記集中制御装置に送信し、
前記制御部は、前記複数のインバータ装置のうち何れかのインバータ装置により送信された周波数偏差を前記第２の通信部により受信した場合に、前記第２の通信部により受信した周波数偏差に基づいて前記無効電力注入量算出部により無効電力を算出させるように他のインバータ装置を制御する、
請求項１に記載の単独運転検出システム。
【請求項３】
複数のインバータ装置と、集中制御装置とを備える単独運転検出システムであって、
直流電源から供給された直流電力を交流電力に変換して、系統電源に接続された負荷に供給するインバータ回路と、前記インバータ回路から前記負荷に供給される交流電力または前記系統電源から前記負荷に供給される交流電力の周波数を検出する周波数検出部と、前記周波数検出部により検出された周波数の変化に基づいて自装置の単独運転を検出する単独運転検出部と、前記単独運転検出部により単独運転が検出された場合に前記インバータ回路と前記系統電源とを遮断する遮断器と、前記単独運転検出部による単独運転検出結果を前記集中制御装置に送信する第１の通信部と、を備える複数のインバータ装置と、
前記第１の通信部により送信された単独運転検出結果を受信する第２の通信部と、前記複数のインバータ装置のうち一または複数のインバータ装置から受信される単独運転検出結果に基づいて、前記遮断器により前記インバータ回路と前記系統電源とを遮断させるように前記複数のインバータ装置を制御する制御部と、を備える集中制御装置と、を備え、
前記複数のインバータ装置は、前記周波数検出部により検出された周波数の変化に基づいて前記負荷に注入する無効電力をステップ状に増加させる条件を判定するステップ注入条件判定部と、前記ステップ注入条件判定部により判定された結果に基づいて、前記負荷に供給する無効電力をステップ状に増加させる量を算出するステップ注入量算出部と、を備え、
前記第１の通信部は、前記ステップ注入条件判定部により無効電力をステップ状に増加させることを判定したタイミング信号を前記集中制御装置に送信し、
前記制御部は、前記複数のインバータ装置のうち何れかのインバータ装置により送信された前記タイミング信号を前記第２の通信部により受信したことに応じて、他のインバータ装置において無効電力をステップ状に増加させるタイミングを同期させる、
単独運転検出システム。
【請求項４】
前記複数のインバータ装置は、前記負荷に供給される交流電力の異常を検出する異常検出部を備え、
前記第１の通信部は、前記異常検出部による異常検出結果を前記集中制御装置に送信し、
前記制御部は、前記複数のインバータ装置のうち何れかのインバータ装置により送信された異常検出結果を前記第２の通信部により受信した場合に、前記遮断器により前記インバータ回路と前記系統電源とを遮断させるように他のインバータ装置を制御する、
請求項１から３の何れか１項に記載の単独運転検出システム。
【請求項５】
前記系統電源は、３相交流系統電源であり、
前記複数のインバータ装置により３相交流ブリッジ回路を形成して、前記３相交流ブリッジ回路は各相電力を前記負荷にそれぞれ供給する、
請求項１から４のうち何れか１項に記載の単独運転検出システム。
【請求項６】
直流電源から供給された直流電力を交流電力に変換して、系統電源に接続された負荷に供給するインバータ回路と、単独運転が検出された場合に前記インバータ回路と前記系統電源とを遮断する遮断器とを備える複数のインバータ装置と、集中制御装置とを備える単独運転検出システムが、
前記インバータ回路から前記負荷に供給される交流電力または前記系統電源から前記負荷に供給される交流電力の周波数を前記インバータ回路毎に検出し、
検出された周波数の変化に基づいて自装置の単独運転を検出し、
単独運転検出結果を前記集中制御装置に送信し、
前記複数のインバータ装置のうち何れかのインバータ装置により送信された単独運転検出結果に基づいて、前記遮断器により前記インバータ回路と前記系統電源とを遮断させるように前記複数のインバータ装置を制御し、
検出された周波数の偏差を算出し、
算出された周波数の偏差に基づいて前記インバータ回路により出力される無効電力の量および極性を算出し、
算出された無効電力の量および極性を前記集中制御装置に送信し、
前記複数のインバータ装置のうち何れかのインバータ装置により送信された無効電力の量および極性を受信した場合に、受信した無効電力の量および極性の無効電力を前記インバータ回路に出力させるように他のインバータ装置を制御する、
単独運転検出方法。
【請求項７】
それぞれが直流電源から供給された直流電力を交流電力に変換して、系統電源に接続された負荷に供給するインバータ回路を備える複数のインバータ装置と共に、系統電源に接続されるインバータ装置の単独運転検出装置であって、
前記インバータ回路から負荷に供給される交流電力または前記系統電源から前記負荷に供給される交流電力の周波数の変化を、前記インバータ回路毎に検出する周波数検出部と、
前記周波数検出部により検出された周波数の変化に基づいて自装置の単独運転を検出する単独運転検出部と、
他のインバータ装置から単独運転検出信号を受信する通信部と、
前記通信部が他のインバータ装置から受信した単独運転検出信号の受信数が、台数閾値に達したことに応じて、前記通信部を用いて単独運転検出結果を他のインバータ装置に送信し、当該単独運転検出結果を受信したインバータ装置のインバータ回路と系統電源とを遮断させるともに、自装置のインバータ回路と系統電源とを遮断するように制御するマスタ制御部と、
前記周波数検出部により検出された周波数の偏差を算出する周波数偏差算出部と、
前記周波数偏差算出部により算出された周波数の偏差に基づいて前記インバータ回路により出力される無効電力の量および極性を、前記インバータ回路毎に算出する無効電力注入量算出部と、を備え、
前記マスタ制御部は、
他のインバータ装置から受信した無効電力注入量信号及び自装置の無効電力注入量算出部により算出された無効電力注入量信号のうち、無効電力の量が最大の無効電力注入量信号を他のインバータ装置に出力し、最大の無効電力の量及び極性に従って他のインバータ装置の無効信号の位相をシフトさせる、
単独運転検出装置。
【請求項８】
それぞれが、直流電源から供給された直流電力を交流電力に変換して、系統電源に接続された負荷に供給するインバータ回路と、単独運転が検出された場合に前記インバータ回路と前記系統電源とを遮断する遮断器とを備える複数のインバータ装置と、集中制御装置とを備える単独運転検出システムが、
前記インバータ回路から前記負荷に供給される交流電力または前記系統電源から前記負荷に供給される交流電力の周波数を前記インバータ回路毎に検出し、
検出された周波数の変化に基づいて自装置の単独運転を検出し、
単独運転検出結果を前記集中制御装置に送信し、
前記複数のインバータ装置のうち何れかのインバータ装置により送信された単独運転検出結果に基づいて、前記遮断器により前記インバータ回路と前記系統電源とを遮断させるように前記複数のインバータ装置を制御し、
検出された周波数の変化に基づいて前記負荷に注入する無効電力をステップ状に増加させる条件を判定し、
判定した結果に基づいて、前記負荷に供給する無効電力をステップ状に増加させる量を算出し、
無効電力をステップ状に増加させることを判定したタイミング信号を前記集中制御装置に送信し、
前記複数のインバータ装置のうち何れかのインバータ装置により送信された前記タイミング信号を受信したことに応じて、他のインバータ装置において無効電力をステップ状に増加させるタイミングを同期させる、
単独運転検出方法。
【請求項９】
それぞれが、直流電源から供給された直流電力を交流電力に変換して、系統電源に接続された負荷に供給するインバータ回路を備える複数のインバータ装置と共に、系統電源に接続されるインバータ装置の単独運転検出装置であって、
前記インバータ回路から負荷に供給される交流電力または前記系統電源から前記負荷に供給される交流電力の周波数の変化を、前記インバータ回路毎に検出する周波数検出部と、
前記周波数検出部により検出された周波数の変化に基づいて自装置の単独運転を検出する単独運転検出部と、
他のインバータ装置から単独運転検出信号を受信する通信部と、
前記通信部が他のインバータ装置から受信した単独運転検出信号の受信数が、台数閾値に達したことに応じて、前記通信部を用いて単独運転検出結果を他のインバータ装置に送信し、当該単独運転検出結果を受信したインバータ装置のインバータ回路と系統電源とを遮断させるともに、自装置のインバータ回路と系統電源とを遮断するように制御するマスタ制御部と、
前記周波数検出部により検出された周波数の変化に基づいて前記負荷に注入する無効電力をステップ状に増加させる条件を判定するステップ注入条件判定部と、
前記ステップ注入条件判定部により判定された結果に基づいて、前記負荷に供給する無効電力をステップ状に増加させる量を算出するステップ注入量算出部と、を備え、
前記マスタ制御部は、他のインバータ装置から受信した無効電力注入量信号及び自装置の無効電力注入量算出部により算出された無効電力注入量信号のうち、無効電力の量が最大の無効電力注入量信号を他のインバータ装置に出力し、最大の無効電力の量及び極性に従って他のインバータ装置の無効信号の位相をシフトさせる、
単独運転検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、単独運転検出システム、単独運転検出方法、および単独運転検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、太陽電池や燃料電池等の直流電源から供給される直流電力を交流に変換して、系統電源と共に負荷に電力供給するインバータ装置が、系統電源から切り離されて単独運転をしていることを検出する単独運転検出装置が知られている。単独運転検出装置は、系統電源から供給される交流電力の周波数の変化に基づいて単独運転を検出している。また、複数のインバータ装置が系統電源に接続され、それぞれのインバータ装置において単独運転検出装置が単独運転を検出する場合がある。しかしながら、それぞれの単独運転検出装置の検出感度にばらつきがある場合には、インバータ装置と系統電源とを遮断するタイミングにばらつきが生ずる可能性があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第８４０５３６７号明細書
【特許文献２】米国特許第８０７７４３７号明細書
【特許文献３】米国特許第８４２３３１２号明細書
【特許文献４】米国特許第７９８２４３４号明細書
【特許文献５】米国特許第８８４２４５４号明細書
【特許文献６】特開平１０−０９４１７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明が解決しようとする課題は、複数のインバータ装置における単独運転に対する対処を統一的に制御することができる単独運転検出システム、単独運転検出方法、および単独運転検出装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施形態の単独運転検出システムは、複数のインバータ装置と、集中制御装置とを持つ
。複数のインバータ装置は、インバータ回路と、周波数検出部と、単独運転検出部と、第
１の通信部と、周波数偏差算出部と、無効電力注入量算出部とを持つ。インバータ回路は、直流電源から供給された直流電力を交流電力に変換して、系統電源に接続された負荷に供給する。周波数検出部は、前記インバータ回路から前記負荷に供給される交流電力または前記系統電源から前記負荷に供給される交流電力の周波数を検出する。単独運転検出部は、前記周波数検出部により検出された周波数の変化に基づいて自装置の単独運転を検出する。遮断器は、前記単独運転検出部により単独運転が検出された場合に前記インバータ回路と前記系統電源とを遮断する。周波数偏差算出部は、前記周波数検出部により検出された周波数の偏差を算出する。無効電力注入量算出部は、前記周波数偏差算出部により算出された周波数の偏差に基づいて前記インバータ回路により出力される無効電力の量および極性を算出する。第１の通信部は、前記単独運転検出部による単独運転検出結果と、前記無効電力注入量算出部により算出された無効電力の量および極性とを前記集中制御装置に送信する。集中制御装置は、第２の通信部と、制御部と、を持つ。第２の通信部は、前記第１の通信部により送信された単独運転検出結果を受信する。制御部は、前記複数のインバータ装置のうち一または複数のインバータ装置から受信される単独運転検出結果に基づいて、前記遮断器により前記インバータ回路と前記系統電源とを遮断させるように前記複数のインバータ装置を制御し、前記複数のインバータ装置のうち何れかのインバータ装置により送信された無効電力の量および極性を前記第２の通信部により受信した場合に、前記第２の通信部により受信した無効電力の量および極性の無効電力を前記インバータ回路に出力させるように他のインバータ装置を制御する。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】第１の実施形態の単独運転検出システム１の構成図。
【図２】第１の実施形態の集中制御装置１０の構成を示すブロック図。
【図３】第１の実施形態のインバータ装置２０の構成を示すブロック図。
【図４】第１の実施形態において、交流電力の周波数偏差に対するインバータ装置２０により出力する無効電力との関係を示す図。
【図５】第１の実施形態において、交流電力の周波数偏差と負荷１４０により吸収される無効電力との関係を示す図。
【図６】第１の実施形態の集中制御装置１０における処理手順を示すフローチャート。
【図７】第１の実施形態の単独運転検出システム１における制御部１４の構成を示すブロック図。
【図８】第１の実施形態の単独運転検出システム１における制御部１４の他の構成を示すブロック図。
【図９】第１の実施形態の単独運転検出システム１における制御部１４の他の構成を示すブロック図。
【図１０】第１の実施形態の単独運転検出システム１における制御部１４の他の構成を示すブロック図。
【図１１】第２の実施形態の単独運転検出システム１Ａの構成図。
【図１２】第２の実施形態におけるインバータ装置２０（Ｍ）の構成を示すブロック図。
【図１３】第２の実施形態におけるマスタ処理部２００の構成を示すブロック図。
【図１４】第２の実施形態の単独運転検出システム１Ａにおけるマスタ制御部２０４の構成を示すブロック図。
【図１５】第２の実施形態の単独運転検出システム１Ａにおけるマスタ制御部２０４の他の構成を示すブロック図。
【図１６】第２の実施形態の単独運転検出システム１Ａにおけるマスタ制御部２０４の他の構成を示すブロック図。
【図１７】第２の実施形態の単独運転検出システム１Ａにおけるマスタ制御部２０４の他の構成を示すブロック図。
【図１８】第３の実施形態の単独運転検出システム１Ｂにおける複数のインバータ装置２０＃の構成図。
【図１９】第３の実施形態における通信部２１０の構成を示すブロック図。
【図２０】第３の実施形態における通信部２１０の他の構成を示すブロック図。
【図２１】実施形態の第１の変形例の単独運転検出システム１Ｃの構成図。
【図２２】実施形態の第２の変形例のインバータ装置２０＃−２の構成を示すブロック図。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、実施形態の単独運転検出システム、単独運転検出方法、および単独運転検出装置を、図面を参照して説明する。
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態の単独運転検出システム１の構成図である。単独運転検出システム１は、集中制御装置１０と、複数のインバータ装置２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄ、２０Ｅ、２０Ｅ、２０Ｆおよび２０Ｇとを備える。複数のインバータ装置２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄ、２０Ｅ、２０Ｅ、２０Ｆおよび２０Ｇには、直流電源１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄ、１００Ｅ、１００Ｅ、１００Ｆおよび１００Ｇがそれぞれ接続される。以下、インバータ装置を他のインバータ装置と区別しない場合にはインバータ装置２０と記載する。また、直流電源を他の直流電源と区別しない場合には直流電源１００と記載する。
【０００８】
単独運転検出システム１は、インバータ装置２０を介して複数の直流電源１００と系統電源１１０とを接続させる。各インバータ装置２０は、直流電源１００により生成された直流電力を交流電力に変換して電力線１ａに供給する。一方、系統電源１１０は、交流の系統電力を電力線１ａに供給する。これにより、単独運転検出システム１は、複数の直流電源１００と系統電源１１０と連系させて、負荷１４０に交流電力を供給する。
【０００９】
直流電源１００は、直流電力を生成してインバータ装置２０に供給する。直流電源１００は、例えば太陽電池パネルである。各直流電源１００は、例えば、住宅の屋根に設置された複数の太陽電池パネルのうちの一枚の太陽電池パネルである。なお、図１は、直流電源１００として太陽電池パネルを示しているが、直流電源１００は太陽電池パネルに限らず、燃料電池等の他の種類の発電装置であってもよいし、鉛蓄電池や、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池を搭載した蓄電装置であってもよい。また、インバータ装置２０は、各直流電源１００に対して一つ備えられているが、これに限らず、複数の直流電源１００に対して一つのインバータ装置２０が備えられていてもよいし、一つの直流電源１００に対して複数のインバータ装置２０が備えられていてもよい。
【００１０】
単独運転検出システム１における電力線１ａには、系統電源１１０および系統遮断器１２０が接続される。集中制御装置１０は、リレー制御回路１３０を制御して、系統遮断器１２０の開閉動作を制御する。系統遮断器１２０が閉状態（オン状態）に制御されている場合には、系統電源１１０から交流電力が電力線１ａに供給される。系統遮断器１２０が開状態（オフ状態）に制御されている場合には、系統電源１１０から供給される交流電力が遮断される。
【００１１】
図２は、第１の実施形態の集中制御装置１０の構成を示すブロック図である。集中制御装置１０は、通信部１２と、制御部１４とを備える。通信部１２は、通信インターフェース回路である。通信部１２は、図１に示すように、複数のインバータ装置２０のそれぞれと通信線１ｄを介して接続される。通信部１２は、所定の通信方式に従って、インバータ装置２０との間で通信を行う。制御部１４は、演算回路および制御回路としてのＣＰＵ（Central  Processing  Unit）等のプロセッサが、メモリに記憶されたプログラムを実行することで機能するソフトウェア機能部であってもよいし、ＬＳＩ（Large Scale Integration）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等のハードウェア機能部であってもよい。
【００１２】
制御部１４は、通信部１２により受信された情報に基づいて複数のインバータ装置２０を集中して制御する。制御部１４は、インバータ装置２０の単独運転状態を検出した場合に、系統電源１１０とインバータ装置２０との接続を遮断する。このために、制御部１４は、系統遮断器１２０を開動作させるリレー制御信号をリレー制御回路１３０に出力する。「単独運転状態」とは、系統電源１１０が給電を停止した状態で、インバータ装置２０が単独で負荷１４０に電力を供給しているインバータ装置２０の運転状態である。
【００１３】
図３は、第１の実施形態のインバータ装置２０の構成を示すブロック図である。
インバータ装置２０は、通信部２２と、リレー制御回路２４と、連系遮断器２６と、インバータ回路３０と、駆動部４０と、位相制御部５０と、異常処理部７０と、を備える。インバータ装置２０におけるインバータ回路３０は、直流電源１００と負荷１４０との間に接続される。負荷１４０は、コンデンサＣ、リアクトルＬ、および抵抗Ｒを含む電気機器である。負荷１４０は、系統電源１１０により供給された交流電力またはインバータ回路３０により供給された交流電力を消費して動作する。
【００１４】
通信部２２は、通信線１ｄを介して集中制御装置１０と通信を行う通信インターフェース回路である。通信部２２は、位相制御部５０により出力された単独運転検出結果（ＡＩＳまたはＰＩＳ）を集中制御装置１０に送信する。また、通信部２２は、集中制御装置１０により送信された単独運転検出結果を受信したことに応じて、受信した単独運転検出結果を異常処理部７０に出力する。
【００１５】
リレー制御回路２４は、異常処理部７０により出力されたゲートブロック信号ＧＢが供給されたことに応じて、連系遮断器２６を開状態に制御する。これにより、リレー制御回路２４は、負荷１４０および系統電源１１０とインバータ装置２０との接続関係を遮断する。
【００１６】
インバータ回路３０は、コンデンサ３２と、インバータブリッジ３４と、フィルタ３６と、電流検出部３８とを備える。コンデンサ３２は、直流電源１００と並列して接続される。コンデンサ３２は、直流電源１００により生成された直流電力を平滑化する。インバータブリッジ３４は、直流電源１００およびコンデンサ３２と並列して接続される。インバータブリッジ３４は、スイッチ部３４ａおよびスイッチ部３４ｂと、スイッチ部３４ｃおよびスイッチ部３４ｄとを備える。インバータブリッジ３４は、駆動部４０により出力されたゲート制御信号に従って複数のスイッチ部３４ａ、３４ｂ、３４ｃおよび３４ｄをオンオフ制御させる。これによりインバータブリッジ３４は、直流電力を交流電力に変換する。フィルタ３６は、リアクトル３６ａと、コンデンサ３６ｂとを備えるＬＣフィルタである。インバータブリッジ３４から出力される交流電力には、ＰＷＭ制御に伴って高周波ノイズが含まれる。フィルタ３６は、インバータブリッジ３４により供給された交流電力に含まれるノイズを除去する。電流検出部３８は、フィルタ３６から負荷１４０に供給される交流電流を検出する。電流検出部３８により検出された供給電流値Ｉｆｄｋは駆動部４０に読み込まれる。
【００１７】
駆動部４０は、増幅器４１と、基準電流生成部４２と、増幅器４３と、ＰＷＭ（Pulse  Width  Modulation）制御部４４と、ゲート駆動部４５と、電圧検出部４６と、ＰＬＬ（Phase  Locked  Loop）回路４７と、位相シフト回路４８と、正弦波回路４９とを備える。
【００１８】
増幅器４１は、直流電源１００により生成された直流電力の電圧値（直流電圧値）Ｖｆｃｋおよび基準電圧値Ｖｒｅｆが入力される。増幅器４１は、直流電圧値Ｖｆｃｋと基準電圧値Ｖｒｅｆとの差分を増幅する。増幅器４１は、増幅した信号ＶＲｏｕｔを基準電流生成部４２に出力する。基準電流生成部４２は、増幅器４１から信号ＶＲｏｕｔが出力されると共に、正弦波回路４９から正弦波信号Ｖｓｉｎが出力される。基準電流生成部４２は、信号ＶＲｏｕｔと正弦波信号Ｖｓｉｎとの積を基準電流Ｉｒｅｆとして増幅器４３に出力する。増幅器４３は、基準電流Ｉｒｅｆが出力されると共に、電流検出部３８から電流値Ｉｆｄｋが出力される。増幅器４３は、基準電流Ｉｒｅｆと供給電流値Ｉｆｄｋとの差分を増幅してＰＷＭ制御部４４に出力する。ＰＷＭ制御部４４は、増幅器４３から出力された信号に基づいて、供給電流値Ｉｆｄｋを基準電流Ｉｒｅｆに近づけるようにインバータブリッジ３４における各スイッチ部３４ａ、３４ｂ、３４ｃおよび３４ｄのオンオフ時間を演算する。ＰＷＭ制御部４４は、各スイッチ部３４ａ、３４ｂ、３４ｃおよび３４ｄのオンオフ時間に基づいてＰＷＭ信号を生成してゲート駆動部４５に出力する。ゲート駆動部４５は、ＰＷＭ制御部４４により生成されたＰＷＭ信号に従って各スイッチ部３４ａ、３４ｂ、３４ｃおよび３４ｄをオンオフ動作させる。
【００１９】
電圧検出部４６は、負荷１４０に供給されている交流電力の電圧値を検出する。負荷１４０に供給されている交流電力は、インバータ回路３０から供給された交流電力および系統電源１１０から供給された交流電力の何れか一方、または双方である。ＰＬＬ回路４７は、電圧検出部４６により検出された交流電圧の位相に同期したＰＬＬ信号を生成し、位相シフト回路４８に出力する。位相シフト回路４８は、ＰＬＬ信号が出力されると共に、位相制御部５０から位相のシフト量を示す信号（位相シフト量信号）が供給される。位相シフト回路４８は、ＰＬＬ信号の位相を位相シフト量信号のシフト量だけシフトさせる。正弦波回路４９は、位相シフト回路４８により位相がシフトされたＰＬＬ信号に基づいて正弦波信号Ｖｓｉｎを生成して、基準電流生成部４２に出力する。
【００２０】
位相制御部５０は、ＰＬＬ周波数検出部５１と、函数発生部５２と、周波数検出部５３と、周波数計測処理部５４と、電圧計測部５５と、基本波電圧算出部５６と、高周波電圧計測部５７と、高周波電圧算出部５８と、周波数偏差算出部５９と、無効電力注入量算出部６０と、ステップ注入条件判定部６１と、ステップ注入量算出部６２と、加算器６３および６４と、能動方式単独運転検出部６５と、受動方式単独運転検出部６６とを備える。
【００２１】
ＰＬＬ周波数検出部５１は、ＰＬＬ回路４７により出力されたＰＬＬ信号に基づいてインバータブリッジ３４から負荷１４０に供給させている交流電力の周波数を検出する。函数発生部５２は、例えば、所定の特性函数に基づいて位相角を算出する。函数発生部５２は、ＰＬＬ周波数検出部５１により検出された交流電力の周波数と基準となる周波数（定格周波数）との関係に基づいて位相角の進み量および遅れ量を算出する。函数発生部５２により算出された位相角の進み量および遅れ量は、加算器６４に出力される。これにより、函数発生部５２は、正弦波信号Ｖｓｉｎの位相をシフトさせ、インバータブリッジ３４から出力される無効電力（Ｉｆｄｋ×Ｖｓｉｎθ）を制御する。
【００２２】
周波数検出部５３は、負荷１４０に供給されている交流電力の周波数を検出する。周波数計測処理部５４は、周波数検出部５３により検出された交流電力の周波数の値を計測する。周波数偏差算出部５９は、周波数計測処理部５４により時系列に計測された複数の周波数の値を蓄積する。周波数偏差算出部５９は、過去の交流電力の周波数の移動平均値および現在の交流電力の周波数の移動平均値を算出する。周波数偏差算出部５９は、過去の交流電力の周波数の移動平均値と現在の交流電力の周波数の移動平均値との偏差（周波数偏差）を算出する。周波数偏差算出部５９により算出された周波数偏差信号ＤＬＴＦは、無効電力注入量算出部６０および通信部２２に出力される。
【００２３】
無効電力注入量算出部６０は、周波数偏差算出部５９により算出された周波数偏差に基づいてインバータ回路３０に出力させる無効電力の量を算出する。図４は、第１の実施形態において、交流電力の周波数偏差とインバータ装置２０により出力する無効電力との関係を示す図である。図５は、第１の実施形態において、交流電力の周波数偏差に対する負荷１４０により吸収される無効電力との関係を示す図である。
図４によれば、周波数偏差の上昇に従って無効電力の位相が進み方向に増加する。無効電力注入量算出部６０は、周波数偏差が所定の範囲Δｆ１である場合には緩やかなゲイン特性に沿って無効電力の値を算出する。無効電力注入量算出部６０は、周波数偏差が所定の範囲Δｆ１を超えた場合には高いゲイン特性に沿って無効電力の値を算出する。無効電力注入量算出部６０により算出される無効電力の値は、＋Ｒｐｕから−Ｒｐｕまでの範囲内の値に規制される。
【００２４】
無効電力注入量算出部６０は、図５に示した負荷１４０により吸収される無効電力を上回る無効電力をインバータ装置２０から出力させる。これにより、無効電力注入量算出部６０は、系統電力の周波数シフトを促すことができる。無効電力注入量算出部６０により算出された無効電力注入量信号Ｑｒｅｆは、加算器６３および通信部２２に出力される。
【００２５】
電圧計測部５５は、負荷１４０に供給されている交流電力の電圧を計測する。基本波電圧算出部５６は、電圧計測部５５により計測された交流電力の電圧から、交流電力の基本波成分の電圧値を算出する。高周波電圧計測部５７は、交流電力の電圧値に含まれる高調波成分の電圧を計測する。高周波電圧算出部５８は、高周波電圧計測部５７により計測された高調波成分の電圧値から、交流電力の高調波成分の電圧値を算出する。
【００２６】
ステップ注入条件判定部６１は、周波数計測処理部５４から出力された交流電力の周波数、基本波電圧算出部５６から出力された交流電力の基本波成分の電圧値、および高周波電圧算出部５８から出力された交流電力の高調波成分の電圧値に基づいて、交流電力の変化を検出する。ステップ注入条件判定部６１は、交流電力の周波数、交流電力の基本波成分の電圧値、または交流電力の高調波成分の電圧値が所定の閾値を超えて変化した場合に、負荷１４０に注入する無効電力をステップ状に増加させる条件（ステップ注入条件）が満たされたことを判定する。なお、ステップ注入条件判定部６１は、交流電力の周波数および交流電力の高調波成分の変化に基づいてステップ注入条件を判定してもよい。ステップ注入条件判定部６１は、ステップ注入条件が満たされたことを判定したタイミングで、タイミング信号ＱＦＬＧを通信部２２に出力する。
【００２７】
ステップ注入量算出部６２は、ステップ注入条件判定部６１により判定された結果に基づいて、無効電力をステップ状に増加させる量を算出する。ステップ注入量算出部６２により算出されたステップ注入量信号は、加算器６３および通信部２２に出力される。
【００２８】
無効電力注入量算出部６０により算出された無効電力の値と、ステップ注入条件判定部６１により算出された無効電力の増加量とは、加算器６３により加算されて加算器６４に出力される。加算器６３により加算された無効電力の値は、加算器６４により函数発生部５２の出力値と加算され、位相シフト回路４８に出力される。
【００２９】
受動方式単独運転検出部６６には、周波数計測処理部５４により計測された交流電力の周波数が出力される。受動方式単独運転検出部６６は、交流電力の周波数を監視する。受動方式単独運転検出部６６は、交流電力の値、周波数、または位相等の状態が正常の範囲を超えたことを判定した場合に、インバータ装置２０の単独運転状態を検出する。
【００３０】
能動方式単独運転検出部６５には、周波数計測処理部５４により計測された交流電力の周波数が出力される。能動方式単独運転検出部６５は、インバータ回路３０により出力する無効電力の量の位相を制御したことによる交流電力の周波数の変化を監視する。能動方式単独運転検出部６５は、交流電力の変化が過大となったと判定した場合に、インバータ装置２０の単独運転状態を検出する。
【００３１】
異常処理部７０は、異常検出部７２と、電圧リレー７４と、周波数リレー７６と、周波数変化率リレー７８とを備える。電圧リレー７４は、負荷１４０に供給されている交流電圧の値の異常を検出する。電圧リレー７４は、交流電圧の値の異常を検出した場合には、電圧異常信号ＯＶＵＶを異常検出部７２に出力する。周波数リレー７６は、負荷１４０に供給されている交流電圧の周波数の異常を検出する。周波数リレー７６は、交流電圧の周波数の異常を検出した場合には、周波数異常信号ＯＦＵＦを異常検出部７２に出力する。周波数変化率リレー７８は、負荷１４０に供給されている交流電圧の周波数変化率の異常を検出する。周波数変化率リレー７８は、交流電圧の周波数変化率の異常を検出した場合には、周波数変化率異常信号ｄｆ／ｄｔを異常検出部７２に出力する。
【００３２】
異常検出部７２には、電圧異常信号ＯＶＵＶ、周波数異常信号ＯＦＵＦ、および周波数変化率異常信号ｄｆ／ｄｔが出力される。異常検出部７２は、電圧異常信号ＯＶＵＶ、周波数異常信号ＯＦＵＦ、または周波数変化率異常信号ｄｆ／ｄｔが出力された場合に、ゲートブロック信号ＧＢをゲート駆動部４５およびリレー制御回路２４に出力する。これにより、異常検出部７２は、インバータブリッジ３４の動作を停止させると共に、連系遮断器２６を開状態に制御させる。
【００３３】
また、異常検出部７２には、能動方式単独運転検出部６５により単独運転検出信号ＡＩＳが出力されると共に、受動方式単独運転検出部６６により単独運転検出信号ＰＩＳが出力される。異常検出部７２は、単独運転検出信号ＡＩＳまたはＰＩＳが出力された場合に、ゲートブロック信号ＧＢをゲート駆動部４５およびリレー制御回路２４に出力する。
【００３４】
さらに、異常検出部７２には、通信部２２から外部ゲートブロック信号ＥＸＴＧＢが供給される。外部ゲートブロック信号ＥＸＴＧＢは、集中制御装置１０の制御に応じて通信部２２から出力される。異常検出部７２は、外部ゲートブロック信号ＥＸＴＧＢが出力された場合に、ゲートブロック信号ＧＢをゲート駆動部４５およびリレー制御回路２４に出力する。
【００３５】
通信部２２には、単独運転検出信号ＡＩＳおよびＰＩＳが出力される。通信部２２は、単独運転検出信号ＡＩＳおよびＰＩＳが出力されたことに応じて、単独運転検出結果を集中制御装置１０に送信する。また、通信部２２には、周波数偏差信号ＤＬＴＦ、無効電力注入量信号Ｑｒｅｆ、ステップ注入のタイミング信号ＱＦＬＧ、ゲートブロック信号ＧＢ、電圧異常信号ＯＶＵＶ、周波数異常信号ＯＦＵＦ、および周波数変化率異常信号ｄｆ／ｄｔが出力される。通信部２２は、周波数偏差信号ＤＬＴＦ、無効電力注入量信号Ｑｒｅｆ、ステップ注入のタイミング信号ＱＦＬＧ、ゲートブロック信号ＧＢ、電圧異常信号ＯＶＵＶ、周波数異常信号ＯＦＵＦ、および周波数変化率異常信号ｄｆ／ｄｔが出力されたことに応じて、集中制御装置１０を送信してもよい。
【００３６】
通信部２２により送信された信号は、集中制御装置１０により受信される。図６は、第１の実施形態の集中制御装置１０における処理手順を示すフローチャートである。集中制御装置１０は、インバータ装置２０により送信された単独運転検出結果を受信するまで待機し、一又は複数の単独運転検出結果を受信したことに応じ（ステップＳ１００）、単独運転検出結果を複数のインバータ装置２０に送信する（ステップＳ１０２）。さらに、集中制御装置１０は、単独運転検出結果をインバータ装置２０に送信すると共に、リレー制御信号をリレー制御回路１３０に出力する。これにより、集中制御装置１０は、他のインバータ装置２０における通信部２２から外部ゲートブロック信号ＥＸＴＧＢを出力させて、インバータ回路３０の動作を停止させると共に、連系遮断器２６および系統遮断器１２０を開状態に制御させる。
【００３７】
以上説明したように、第１の実施形態の単独運転検出システム１によれば、一又は複数のインバータ装置２０から送信され集中制御装置１０により受信される単独運転検出結果に基づいて、インバータ回路３０と集中制御装置１０とを遮断させるように複数のインバータ装置２０を制御するので、交流電力の変化に対する感度が高いインバータ装置２０により単独運転が検出されたことに応じて複数のインバータ装置２０を制御することができる。この結果、第１の実施形態の単独運転検出システム１によれば、複数のインバータ装置における単独運転に対する対処を統一的に制御することができる。
【００３８】
第１の実施形態の単独運転検出システム１において、集中制御装置１０は、複数のインバータ装置２０により送信された単独運転検出信号ＡＩＳの数に基づいて他のインバータ装置２０に単独運転検出結果を送信してもよい。図７は、第１の実施形態の単独運転検出システム１における制御部１４の構成を示すブロック図である。制御部１４は、加算回路１４ａと、比較器１４ｂとを備える。加算回路１４ａは、複数のインバータ装置２０により送信され通信部１２により受信された複数の単独運転検出信号ＡＩＳ−１、ＡＩＳ−２、・・・およびＡＩＳ−ｎの受信数を加算する。加算回路１４ａは、加算結果ＳＵＭＡＩＳを比較器１４ｂに出力する。比較器１４ｂは、加算結果ＳＵＭＡＩＳをａ端子により入力し、予め設定された台数閾値をｂ端子により入力する。台数閾値は、複数台数（ｎ）のインバータ装置２０のうち、他のインバータ装置２０に単独運転検出結果を送信する判定条件となるインバータ装置２０の台数値が設定される。比較器１４ｂは、加算結果ＳＵＭＡＩＳが台数閾値に達したことに応じて、単独運転検出結果ＦＩＸＡＩＳを通信部１２により他のインバータ装置２０に送信させる。なお、集中制御装置１０は、単独運転検出信号ＡＩＳに代えて、単独運転検出信号ＰＩＳの受信数に基づいてインバータ装置２０に単独運転検出結果を送信してもよい。
【００３９】
この結果、集中制御装置１０によれば、複数のインバータ装置２０のうち、交流電力の変化に対する感度が高い複数のインバータ装置２０により単独運転が検出されたことに応じて、他のインバータ装置２０に単独運転検出結果を送信することができる。これにより、単独運転検出システム１によれば、喩え誤って単独運転が検出されても即座に他のインバータ装置２０を制御することを抑制することができる。
【００４０】
第１の実施形態の単独運転検出システム１において、制御部１４は、複数のインバータ装置２０のうち何れかのインバータ装置２０により算出された無効電力の量および極性に基づいて、他のインバータ装置２０を制御してもよい。制御部１４は、インバータ装置２０により送信された無効電力注入量信号Ｑｒｅｆが通信部１２により供給される。制御部１４は、無効電力注入量信号Ｑｒｅｆが供給されたことに応じて、当該無効電力注入量信号Ｑｒｅｆを他のインバータ装置２０に送信する。これにより、集中制御装置１０は、複数のインバータ装置２０における無効電力の注入量および極性を揃えさせて、各インバータ装置２０において交流電力の周波数シフトを促すことができる。
【００４１】
図８は、第１の実施形態の単独運転検出システム１における制御部１４の他の構成を示すブロック図である。制御部１４は、最大無効電力検出部１４ｃを備える。最大無効電力検出部１４ｃは、複数のインバータ装置２０により送信され通信部１２により受信された複数の無効電力注入量信号Ｑｒｅｆ−１、Ｑｒｅｆ−２、・・・およびＱｒｅｆ-ｎが出力される。最大無効電力検出部１４ｃは、複数の無効電力注入量信号Ｑｒｅｆのうち無効電力の量が最大の信号を検出する。このとき、最大無効電力検出部１４ｃは、無効電力の量の絶対値が最大の無効電力注入量信号Ｑｒｅｆを検出する。最大無効電力検出部１４ｃは、検出された無効電力注入量信号Ｑｒｅｆを、出力信号（Ｑｒｅｆ−ｏｕｔ）として他のインバータ装置２０に出力する。これにより、集中制御装置１０は、最大の無効電力の量および極性に従って他のインバータ装置２０の無効信号の位相をシフトさせることができる。
【００４２】
この結果、単独運転検出システム１によれば、各インバータ装置２０において交流電力の周波数シフトをさらに促すことにより、各インバータ装置２０により単独運転の検出をさらに高速に行わせることができ、複数のインバータ装置２０における単独運転の検出タイミングのばらつきを抑制することができる。また、単独運転検出システム１によれば、各インバータ装置２０における無効信号の極性を揃えることができるので、極性がキャンセルされて無効電力の量が小さくなることを回避することができる。
【００４３】
第１の実施形態の単独運転検出システム１において、制御部１４は、複数のインバータ装置２０のうち何れかのインバータ装置２０により算出された周波数偏差に基づいて、他のインバータ装置２０を制御してもよい。他のインバータ装置２０は、集中制御装置１０から送信された周波数偏差信号ＤＬＴＦを受信したことに応じて、受信した周波数偏差に基づいてインバータ回路３０により出力させる無効電力注入量信号Ｑｒｅｆを算出する。
【００４４】
図９は、第１の実施形態の単独運転検出システム１における制御部１４の他の構成を示すブロック図である。制御部１４は、最大周波数偏差検出部１４ｄを備える。最大周波数偏差検出部１４ｄは、複数のインバータ装置２０により送信され通信部１２により受信された複数の周波数偏差信号ＤＬＴＦ−１、ＤＬＴＦ−２、・・・およびＤＬＴＦ-ｎが出力される。最大周波数偏差検出部１４ｄは、複数の周波数偏差信号ＤＬＴＦのうち周波数偏差が最大の信号を検出する。最大周波数偏差検出部１４ｄは、検出された周波数偏差信号ＤＬＴＦを、出力信号（ＤＬＴＦｏｕｔ）として他のインバータ装置２０に出力する。これにより、集中制御装置１０は、最大の周波数偏差に従って他のインバータ装置２０に無効電力注入量信号Ｑｒｅｆを算出させ、無効信号の位相をシフトさせることができる。この結果、単独運転検出システム１によれば、各インバータ装置２０において交流電力の周波数シフトをさらに促すことにより、複数のインバータ装置２０における単独運転の検出タイミングのばらつきを抑制することができる。
【００４５】
第１の実施形態の単独運転検出システム１において、制御部１４は、複数のインバータ装置２０のうち何れかのインバータ装置２０から送信されたステップ注入のタイミング信号ＱＦＬＧを受信したことに応じて、複数のインバータ装置２０のステップ注入のタイミングを同期させてもよい。図１０は、第１の実施形態の単独運転検出システム１における制御部１４の他の構成を示すブロック図である。制御部１４は、ＯＲ回路１４ｅを備える。ＯＲ回路１４ｅには、通信部１２により受信したタイミング信号ＱＦＬＧ−１、ＱＦＬＧ−２、・・・およびＱＦＬＧ-ｎが出力される。ＯＲ回路１４ｅは、何れかのタイミング信号ＱＦＬＧが供給されたことに応じて、他のインバータ装置２０にステップ注入のタイミング信号ＱＦＬＧｏｕｔを送信させる。これにより、集中制御装置１０は、複数のインバータ装置２０におけるステップ注入量算出部６２により、ステップ注入のタイミングを同期させて、インバータ回路３０により無効電力を出力させるタイミングを同期させることができる。これにより、単独運転検出システム１によれば、複数のインバータ装置２０における単独運転の検出タイミングのばらつきを抑制することができる。
【００４６】
第１の実施形態の単独運転検出システム１において、制御部１４は、複数のインバータ装置２０のうち何れかのインバータ装置２０から異常検出信号が送信されたことに応じて、他のインバータ装置２０に異常検出信号を送信してもよい。異常検出信号は、電圧異常信号ＯＶＵＶ、周波数異常信号ＯＦＵＦ、または周波数変化率異常信号ｄｆ／ｄｔの何れか一つである。これにより、集中制御装置１０は、他のインバータ装置２０における通信部２２から外部ゲートブロック信号ＥＸＴＧＢを出力させて、インバータ回路３０の動作を停止させると共に、連系遮断器２６および系統遮断器１２０を開状態に制御させる。これにより、集中制御装置１０によれば、複数のインバータ装置２０のうち何れかのインバータ装置２０により異常が検出されたことに応じて他のインバータ装置２０においてゲートブロック信号ＧＢを発生させることができる。
【００４７】
（第２の実施形態）
以下、第２の実施形態の単独運転検出システム１Ａについて説明する。なお、第１の実施形態と同一の部分については同一符号を付することによりその詳細な説明を省略する。図１１は、第２の実施形態の単独運転検出システム１Ａの構成図である。
第２の実施形態の単独運転検出システム１Ａは、集中制御装置１０に代えて、複数のインバータ装置２０のうちの何れかのインバータ装置２０がマスタの権限を有する。マスタの権限を有するインバータ装置２０（以下、インバータ装置２０（Ｍ）と記載する。）以外のインバータ装置２０は、スレーブの権限を有する。スレーブの権限を有するインバータ装置２０（以下、インバータ装置２０（Ｓ）と記載する。）は、インバータ装置２０（Ｍ）により送信された情報に従って動作する。インバータ装置２０（Ｓ）は、上述した第１の実施形態のインバータ装置２０と同様に動作するので説明を省略するものとする。
【００４８】
マスタの権限およびスレーブの権限は、所定の設定条件によって設定される。所定の条件は、例えば、複数のインバータ装置２０のうち最初に起動したインバータ装置２０がマスタの権限を獲得する。この結果、マスタの権限を獲得したインバータ装置２０以外のインバータ装置２０はスレーブの権限を獲得する。
【００４９】
図１２は、第２の実施形態におけるインバータ装置２０（Ｍ）の構成を示すブロック図である。インバータ装置２０（Ｍ）は、通信部２２に代えて、マスタ処理部２００を備える。図１３は、第２の実施形態におけるマスタ処理部２００の構成を示すブロック図である。マスタ処理部２００は、通信部２０２と、マスタ制御部２０４とを備える。通信部２０２は、複数のインバータ装置２０（Ｓ）およびリレー制御回路１３０と通信線１ｄを介して接続される。通信部２０２は、所定の通信方式に従って、インバータ装置２０（Ｓ）との間で通信を行う。
【００５０】
マスタ制御部２０４は、通信部２０２により受信された情報に基づいて複数のインバータ装置２０（Ｓ）を制御する。マスタ制御部２０４は、マスタ制御部２０４の内部またはインバータ装置２０（Ｓ）により単独運転状態が検出された場合に、系統電源１１０と複数のインバータ装置２０との接続を遮断する。
【００５１】
図１４は、第２の実施形態の単独運転検出システム１Ａにおけるマスタ制御部２０４の構成を示すブロック図である。マスタ制御部２０４は、加算回路２０４ａと、比較器２０４ｂとを備える。加算回路２０４ａは、複数のインバータ装置２０（Ｓ）に送信された単独運転検出信号ＡＩＳ−１、ＡＩＳ−２、・・・およびＡＩＳ−ｎ、および能動方式単独運転検出部６５により出力された単独運転検出信号ＡＩＳの受信数を加算する。比較器２０４ｂは、加算結果ＳＵＭＡＩＳを台数閾値に達したことに応じて、単独運転検出結果ＦＩＸＡＩＳを他のインバータ装置２０（Ｓ）に送信させる。また、マスタ制御部２０４は、外部ゲートブロック信号ＥＸＴＧＢを異常検出部７２に出力して、異常検出部７２によりゲートブロック信号ＧＢを出力させる。
【００５２】
第２の実施形態の単独運転検出システム１Ａにおいて、マスタ制御部２０４は、インバータ装置２０（Ｓ）により算出された周波数偏差に基づいて、インバータ装置２０（Ｓ）を制御してもよい。図１５は、第２の実施形態の単独運転検出システム１Ａにおけるマスタ制御部２０４の他の構成を示すブロック図である。マスタ制御部２０４は、最大無効電力検出部２０４ｃを備える。最大無効電力検出部２０４ｃは、複数のインバータ装置２０（Ｓ）から複数の無効電力注入量信号Ｑｒｅｆ−１、Ｑｒｅｆ−２、・・・およびＱｒｅｆ-ｎが送信され、無効電力注入量算出部６０から無効電力注入量信号Ｑｒｅｆが出力される。最大無効電力検出部２０４ｃは、複数の無効電力注入量信号Ｑｒｅｆのうち無効電力の量が最大の信号を検出し、検出された無効電力注入量信号Ｑｒｅｆを、出力信号（Ｑｒｅｆ−ｏｕｔ）として他のインバータ装置２０（Ｓ）に出力する。これにより、インバータ装置２０（Ｍ）は、最大の無効電力の量および極性に従ってインバータ装置２０（Ｓ）の無効信号の位相をシフトさせることができる。
【００５３】
第２の実施形態の単独運転検出システム１Ａにおいて、マスタ制御部２０４は、インバータ装置２０（Ｓ）により算出された周波数偏差に基づいて、インバータ装置２０（Ｓ）を制御してもよい。図１６は、第２の実施形態の単独運転検出システム１Ａにおけるマスタ制御部２０４の他の構成を示すブロック図である。マスタ制御部２０４は、最大周波数偏差検出部２０４ｄを備える。最大周波数偏差検出部２０４ｄは、インバータ装置２０（Ｓ）から複数の周波数偏差信号ＤＬＴＦ−１、ＤＬＴＦ−２、・・・およびＤＬＴＦ-ｎが送信され、周波数偏差算出部５９により周波数偏差信号ＤＬＴＦが出力される。最大周波数偏差検出部２０４ｄは、複数の周波数偏差信号ＤＬＴＦのうち周波数偏差が最大の信号を検出して、出力信号（ＤＬＴＦｏｕｔ）としてインバータ装置２０（Ｓ）に出力する。これにより、インバータ装置２０（Ｍ）は、最大の周波数偏差に従ってインバータ装置２０（Ｓ）に無効電力注入量を算出させ、無効信号の位相をシフトさせることができる。
【００５４】
第２の実施形態の単独運転検出システム１Ａにおいて、マスタ制御部２０４は、インバータ装置２０（Ｓ）から送信されたステップ注入のタイミング信号ＱＦＬＧを受信したことに応じて、インバータ装置２０（Ｓ）のステップ注入のタイミングを同期させてもよい。図１７は、第２の実施形態の単独運転検出システム１Ａにおけるマスタ制御部２０４の他の構成を示すブロック図である。制御部１４は、ＯＲ回路２０４ｅを備える。ＯＲ回路２０４ｅには、インバータ装置２０（Ｓ）からタイミング信号ＱＦＬＧ−１、ＱＦＬＧ−２、・・・およびＱＦＬＧ-ｎが送信され、ステップ注入条件判定部６１からタイミング信号ＱＦＬＧが出力される。ＯＲ回路２０４ｅは、何れかのタイミング信号ＱＦＬＧが供給されたことに応じて、インバータ装置２０（Ｓ）にステップ注入のタイミング信号ＱＦＬＧｏｕｔを送信させる。これにより、インバータ装置２０（Ｍ）は、インバータ装置２０（Ｓ）におけるステップ注入のタイミングを同期させる。
【００５５】
第２の実施形態の単独運転検出システム１Ａにおいて、マスタ制御部２０４は、インバータ装置２０（Ｓ）から異常検出信号が送信されたことに応じて、他のインバータ装置２０（Ｓ）に異常検出信号を送信してもよい。異常検出信号は、電圧異常信号ＯＶＵＶ、周波数異常信号ＯＦＵＦ、または周波数変化率異常信号ｄｆ／ｄｔの何れか一つである。これにより、集中制御装置１０は、他のインバータ装置２０における通信部２２から外部ゲートブロック信号ＥＸＴＧＢを出力させて、インバータ回路３０の動作を停止させると共に、連系遮断器２６および系統遮断器１２０を開状態に制御させる。
【００５６】
以上のように、第２の実施形態の単独運転検出システム１Ａによれば、一又は複数のインバータ装置２０（Ｓ）から送信されインバータ装置２０（Ｍ）により受信される単独運転検出結果に基づいて、インバータ回路３０と集中制御装置１０とを遮断させるように複数のインバータ装置２０を制御するので、交流電力の変化に対する感度が高いインバータ装置２０により単独運転が検出されたことに応じて他のインバータ装置２０（Ｓ）を制御することができる。この結果、第２の実施形態の単独運転検出システム１Ａによれば、複数のインバータ装置２０における単独運転に対する対処を統一的に制御することができる。
【００５７】
（第３の実施形態）
以下、第３の実施形態の単独運転検出システム１Ｂについて説明する。なお、上述した実施形態と同一の部分については同一符号を付することによりその詳細な説明を省略する。第３の実施形態の単独運転検出システム１Ｂは、図１１と同様のシステムの構成であり、各インバータ装置２０が第２の実施形態とは異なる。
第３の実施形態の単独運転検出システム１Ｂは、複数のインバータ装置２０が相互に通信を行って、インバータ装置２０内の処理結果および他のインバータ装置２０により送信された情報に基づいて単独運転を検出する。
【００５８】
図１８は、第３の実施形態の単独運転検出システム１Ｂにおける複数のインバータ装置２０＃の構成図である。インバータ装置２０＃は、位相制御部５０における加算器６３を備えず、無効電力注入量算出部６０により算出された無効電力注入量信号Ｑｒｅｆが通信部２１０に送信され、ステップ注入量算出部６２により算出されたステップ注入量信号ＱＳＴＰが通信部２１０に出力される点で、第１の実施形態とは異なる。
【００５９】
また、各インバータ装置２０＃は、他のインバータ装置２０＃との間で通信を行う通信部２１０を備える。通信部２１０には、第１の実施形態の通信部２２と同様に、単独運転検出信号ＡＩＳおよびＰＩＳが出力される。通信部２１０は、単独運転検出信号ＡＩＳおよびＰＩＳが出力されたことに応じて、単独運転検出結果を他のインバータ装置２０＃に送信する。通信部２１０は、他のインバータ装置２０＃から送信された単独運転検出結果を受信したことに応じて、外部ゲートブロック信号ＥＸＴＧＢを異常検出部７２に出力する。これにより、インバータ装置２０＃は、異常検出部７２によりゲートブロック信号ＧＢを発生させる。
【００６０】
また、通信部２１０は、能動方式単独運転検出部６５および受動方式単独運転検出部６６から出力された単独運転検出信号ＡＩＳおよびＰＩＳと、他のインバータ装置２０＃から送信された単独運転検出信号ＡＩＳおよびＰＩＳとの合計数が台数閾値を超えたことを判定してもよい。通信部２１０は、単独運転検出信号ＡＩＳおよびＰＩＳとの合計数が台数閾値を超えた場合に、異常検出部７２に外部ゲートブロック信号ＥＸＴＧＢを出力する。
【００６１】
図１９は、第３の実施形態における通信部２１０の構成を示すブロック図である。通信部２１０は、最大無効電力検出部２１０ａを備えていてもよい。最大無効電力検出部２１０ａは、他のインバータ装置２０＃により送信された複数の無効電力注入量信号Ｑｒｅｆ−１、Ｑｒｅｆ−２、・・・およびＱｒｅｆ−ｎと、無効電力注入量算出部６０により出力された無効電力注入量信号Ｑｒｅｆのうち無効電力の量が最大の信号を検出する。通信部２１０は、検出した無効電力注入量信号と、ステップ注入量算出部６２により出力されたステップ注入量信号ＱＳＴＰとを加算した値Ｑｏｕｔを加算器６４に出力する。これにより、インバータ装置２０＃は、Ｑｏｕｔによってインバータ回路３０により出力させる無効電力の位相をシフトさせることができる。
【００６２】
さらに、通信部２１０は、他のインバータ装置２０＃および周波数偏差算出部５９により出力された複数の周波数偏差信号ＤＬＴＦのうち最大の周波数偏差信号ＤＬＴＦを検出してもよい。通信部２１０は、検出した最大の周波数偏差信号ＤＬＴＦを無効電力注入量算出部６０に供給する。これにより、通信部２１０は、最大の周波数偏差信号ＤＬＴＦに基づいて無効電力注入量信号Ｑｒｅｆを算出させることができる。
【００６３】
図２０は、第３の実施形態における通信部２１０の他の構成を示すブロック図である。通信部２１０は、ＯＲ回路２１０ｂを備えていてもよい。ＯＲ回路２１０ｂは、他のインバータ装置２０＃により送信されたステップ注入のタイミング信号ＱＦＬＧの何れかが供給されたことに応じてタイミング信号ＱＦＬＧＡを出力する。タイミング信号ＱＦＬＧＡは、ステップ注入条件判定部６１とステップ注入量算出部６２との間に接続されたＯＲ回路６１ａに出力される。ＯＲ回路６１ａは、通信部２１０からタイミング信号ＱＦＬＧＡまたはステップ注入条件判定部６１からタイミング信号ＱＦＬＧが供給されたタイミングで、ステップ注入量算出部６２にステップ注入量を算出させる。
【００６４】
以上のように、第３の実施形態の単独運転検出システム１Ｂによれば、他のインバータ装置２０＃により送信された単独運転検出結果に基づいて単独運転を検出するので、交流電力の変化に対する感度が高いインバータ装置２０＃により単独運転が検出されたことに応じて他のインバータ装置２０＃を制御することができる。この結果、第３の実施形態の単独運転検出システム１Ｂによれば、複数のインバータ装置２０における単独運転に対する対処を統一的に制御することができる。
【００６５】
（第１の変形例）
図２１は、実施形態の第１の変形例の単独運転検出システム１Ｃの構成図である。第１の変形例の単独運転検出システム１Ｃは、系統電源１１０が３相交流系統電源である。系統電源１１０には、系統電力の各相に対応して、系統遮断器１２０ａ、１２０ｂおよび１２０ｃ、および、電力線１ａ、１ｂ、および１ｃが接続される。系統遮断器１２０ａ、１２０ｂおよび１２０ｃは、それぞれ集中制御装置１０の制御に従って、オンオフ制御される。例えば、複数のインバータ装置２０Ａ、２０Ｄ、および２０Ｅは、三相の各相に対応した電力線１ａ、１ｂおよび１ｃに交流電力をそれぞれ出力する三相交流ブリッジ回路を形成する。また、例えば、複数のインバータ装置２０Ｂ、２０Ｆ、および２０Ｃは、三相の各相に対応した電力線１ａ、１ｂおよび１ｃに交流電力をそれぞれ出力する三相交流ブリッジ回路を形成する。
【００６６】
（第２の変形例）
図２２は、実施形態の第２の変形例のインバータ装置２０の構成を示すブロック図である。第２の変形例のインバータ装置２０＃−２は、異常処理部７０を備えていない点で、第１の実施形態におけるインバータ装置２０と異なる。第２の変形例のインバータ装置２０＃−２は、通信部２２により、単独運転検出信号ＡＩＳおよびＰＩＳ、周波数偏差信号ＤＬＴＦ、無効電力注入量信号Ｑｒｅｆ、およびタイミング信号ＱＦＬＧを送信する。また、通信部２２は、集中制御装置１０またはインバータ装置２０（Ｍ）から外部ゲートブロック信号ＥＸＴＧＢが供給される。通信部２２は、外部ゲートブロック信号ＥＸＴＧＢが供給されたことに応じてゲートブロック信号ＧＢをインバータ回路３０およびリレー制御回路２４に出力する。これにより、通信部２２は、インバータ回路３０の動作を停止させると共に、連系遮断器２６を開状態に制御する。この第２の変形例のインバータ装置２０＃−２によれば、上述した集中制御装置１０またはインバータ装置２０（Ｍ）により送信された外部ゲートブロック信号ＥＸＴＧＢに基づいて、単独運転を検出した時と同様の動作を行うことができる。
【００６７】
以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、複数のインバータ装置２０のうち何れかのインバータ装置２０により単独運転検出結果が送信された場合に、リレー制御回路２４によりインバータ装置２０と系統電源１１０とを遮断させるように他のインバータ装置２０を制御する集中制御装置１０を持つので、複数のインバータ装置２０のうち交流電力の周波数が変化する感度が鈍いインバータ装置２０が存在する場合であっても、複数のインバータ装置における単独運転に対する対処を統一的に制御することができる。
【００６８】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００６９】
１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ…単独運転検出システム、１０…集中制御装置、１２…通信部、１４…制御部、１４ａ…加算回路、１４ｂ…比較器、１４ｃ…最大無効電力検出部、１４ｄ…最大周波数偏差検出部、１４ｅ…ＯＲ回路、２０…インバータ装置、２２…通信部、２４…リレー制御回路、２６…連系遮断器、３０…インバータ回路、４０…駆動部、４５…ゲート駆動部、４６…電圧検出部、４８…位相シフト回路、５０…位相制御部、５３…周波数検出部、５４…周波数計測処理部、５５…電圧計測部、５６…基本波電圧算出部、５７…高周波電圧計測部、５８…高周波電圧算出部、５９…周波数偏差算出部、６０…無効電力注入量算出部、６１…ステップ注入条件判定部、６２…ステップ注入量算出部、６５…能動方式単独運転検出部、６６…受動方式単独運転検出部、７０…異常処理部、１００…直流電源、１１０…系統電源、１２０…系統遮断器、１３０…リレー制御回路、１４０…負荷、２００…マスタ処理部、２１０…通信部
【図１】
0006466748.tif 000002
【図２】
0006466748.tif 000003
【図３】
0006466748.tif 000004
【図４】
0006466748.tif 000005
【図５】
0006466748.tif 000006
【図６】
0006466748.tif 000007
【図７】
0006466748.tif 000008
【図８】
0006466748.tif 000009
【図９】
0006466748.tif 000010
【図１０】
0006466748.tif 000011
【図１１】
0006466748.tif 000012
【図１２】
0006466748.tif 000013
【図１３】
0006466748.tif 000014
【図１４】
0006466748.tif 000015
【図１５】
0006466748.tif 000016
【図１６】
0006466748.tif 000017
【図１７】
0006466748.tif 000018
【図１８】
0006466748.tif 000019
【図１９】
0006466748.tif 000020
【図２０】
0006466748.tif 000021
【図２１】
0006466748.tif 000022
【図２２】
0006466748.tif 000023