(57)【要約】【課題】  直流電流の地絡を低コストで高精度に検出して高い安全性を確保する。【解決手段】  複数の直流ライン３９Ａ、３９Ｂを流れる直流電流の電流量の差を検出用コア４４を介して計測して電流計測信号を出力する零相変流器（ＺＣＴ）４１と、零相変流器（ＺＣＴ）４１近傍の温度を計測し、温度計測信号を出力する温度センサ５０と、計測信号に対応する電流量の差を温度計測信号に対応する温度で温度補正し、温度補正後の電流量の差に基づいて測定対象導線に生じた直流地絡を検出するＭＰＵ５３を備える。【選択図】      図２
2004153991.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の直流電力線が貫通し前記直流電力線を流れる電流の電流差を出力する零相変流器（ＺＣＴ）を有し、前記電流差と予め定めた基準値とに基づいて前記直流電流線の地絡を判断する直流地絡検出装置において、前記零相変流器（ＺＣＴ）の温度又はこの零相変流器の近傍の雰囲気温度を検出する温度センサ、及び前記零相変流器（ＺＣＴ）の出力する電流差又は前記基準値を前記温度センサの検出温度に基づいて補正する温度補正部とを備えたことを特徴とする直流地絡検出装置。
【請求項２】
発電ユニットから供給される直流電力を昇圧する昇圧回路と、前記昇圧回路にて昇圧された直流電力を所定の周波数に制御された交流電力に変換するインバータ回路と、前記交流電力を商用電源系統へ回生すべく、前記昇圧回路及び前記周波数を制御する制御装置とを有し、前記発電ユニットから前記直流電力が供給される直流電力線の地絡を検出する地絡検出装置とを有する系統連系発電装置であって、前記直流地絡検出装置は、一対の直流電力線が貫通し前記直流電力線を流れる電流の電流差を出力する零相変流器（ＺＣＴ）を有し、前記電流差と予め定めた基準値とに基づいて前記直流電流線の地絡を判断すると共に、前記零相変流器（ＺＣＴ）の温度又はこの零相変流器の近傍の雰囲気温度を検出する温度センサ、及び前記零相変流器（ＺＣＴ）の出力する電流差又は前記基準値を前記温度センサの検出温度に基づいて補正する温度補正部とを備えたことを特徴とする系統連系発電装置。
【請求項３】
請求項２に記載の系統連系発電装置において、前記発電ユニットは、太陽光を受光して前記直流電力を発電する太陽電池であることを特徴とする系統連系発電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発電ユニットで発電された直流電流が流れる直流電力線の地絡を検出する直流地絡検出装置を備え、この発電ユニットで発電された直流電力を商用電源の系統へ回生する系統連系発電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、太陽光をエネルギー源として発電した電力を自家使用するのみならず、自家で使用しなかった余剰電力を商用電源系統へ回生することができる系統連系発電装置を用いた系統連携発電装置が普及しつつある。      
【０００３】
このような系統連携発電装置では、太陽電池によって発電した直流電力の電圧を昇圧回路にて昇圧し、インバータ回路で、商用電源系統の交流電力と同じ周波数の交流電力に制御している。  
【０００４】
また、このような系統連携発電装置では、例えば、特許文献１に示すように、太陽電池と系統連携発電装置とを繋ぐ直流電力線に電流センサを設け、この電流センサの出力の変化によって直流電力線の地絡（ground fault）を判断し、太陽電池を系統連携発電装置より切り離すことによって安全性を向上させている。
【特許文献１】特開２００１―２７５２５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、従来の系統連系発電装置においては、直流地絡検出用の電流センサ（変流器）の温度ドリフトを小さくして検出精度を上げるため巻線を巻く磁性体に、例えば過飽和リアクトル等のような高価な材料を用いる必要があり、コストが上昇してしまうという問題点があった。      
【０００６】
これを解決すべく、温度ドリフトが比較的大きくても安価な電流センサを用いることが考えられるが、高い検出精度を確保するためには、温度補正回路を付加したり、温度ドリフトが小さな電流センサを選別して用いなければならないという新たな問題点が生じることとなる。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、低コストの直流地絡検出装置、及び直流地絡検出装置を備えた系統連系発電装置を提供することにある。      
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明の直流地絡検出装置は、一対の直流電力線が貫通し前記直流電力線を流れる電流の電流差を出力する零相変流器（ＺＣＴ）を有し、前記電流差と予め定めた基準値とに基づいて前記直流電流線の地絡を判断する直流地絡検出装置において、前記零相変流器（ＺＣＴ）の温度又はこの零相変流器の近傍の雰囲気温度を検出する温度センサ、及び前記零相変流器（ＺＣＴ）の出力する電流差又は基準値を温度センサの検出温度に基づいて補正する温度補正部とを備えたことを特徴としている。      
【０００９】
また、本発明の系統連携発電装置は発電ユニットから供給される直流電力を昇圧する昇圧回路と、昇圧回路にて昇圧された直流電力を所定の周波数に制御された交流電力に変換するインバータ回路と、交流電力を商用電源系統へ回生すべく、昇圧回路及び周波数を制御する制御装置とを有し、発電ユニットから直流電力が供給される直流電力線の地絡を検出する地絡検出装置とを有する系統連系発電装置であって、直流地絡検出装置は、一対の直流電力線が貫通し前記直流電力線を流れる電流の電流差を出力する零相変流器（ＺＣＴ）を有し、前記電流差と予め定めた基準値とに基づいて前記直流電流線の地絡を判断すると共に、前記零相変流器（ＺＣＴ）の温度又はこの零相変流器の近傍の雰囲気温度を検出する温度センサ、及び前記零相変流器（ＺＣＴ）の出力する電流差又は基準値を温度センサの検出温度に基づいて補正する温度補正部とを備えたものである。
【００１０】
また、発電ユニットは、太陽光を受光して前記直流電力を発電する太陽電池である。  
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、温度補正回路を付加したり、温度ドリフトが小さな電流センサを選別して用いることなく、低コストで、直流電流の地絡を検出して高い安全性を確保できる。
【実施例１】
【００１２】
次に本発明の好適な実施例を図１〜図４の図面を参照して説明する。    
【００１３】
図１は、一実施例の系統連系発電装置、発電ユニットの１例である系統連携発電装置、及び商用電源系統間の接続状態を示す回路図である。発電ユニットとしては、太陽電池の他、燃料電池や一般に周知の発電機を用いることができ、交流発電機であれば直流に整流した後の直流電力を用いる。      
【００１４】
図１に示すように、系統連携発電装置１０には、系統連携発電装置としての太陽電池１１が端子P、Nを介して接続されている。      
【００１５】
また、系統連系発電装置１０は商用電源系統１３（図示では単相三線方式）に端子R、O、Tを介して接続（連系）されている。そして、系統連系発電装置１０は、太陽電池１１に太陽光が当たり発電された直流電力を商用電源系統１３と同じ周波数の交流電力に変換し、商用電源系統１３へ回生（供給）させるものである。    
【００１６】
太陽電池１１は、多数の太陽電池セルから成るアレイ構成（ＰＶアレイ）を用いている。    
【００１７】
系統連系発電装置１０は、主に、昇圧回路１４、インバータ回路１５、ローパスフィルター回路１６、および制御装置としてのマイクロコンピュータ１７を備えている。    
【００１８】
マイクロコンピュータ１７には、昇圧回路１４へ供給される太陽電池１１からの直流電力の電圧を測定する発電電圧検出センサ３３、同様に電流を測定する発電電流検出センサ３４、昇圧回路１４で昇圧させられた直流電力の電圧を測定する昇圧電圧検出センサ１８、系統連携発電装置から端子Ｒ、Ｏ間の交流電圧を測定する第１系統電圧検出センサ１９、同様に端子Ｏ、Ｔ間の交流電圧を測定する第２系統電圧検出センサ２０、インバータ回路１５から出力される交流電力の電流を測定するインバータ出力電流検出センサ２１および零相変流器（ＺＣＴ）の温度又は近傍の雰囲気温度を測定できるように設けられた温度センサ５０が接続されている。    
【００１９】
昇圧回路１４は、太陽電池１１にて発電された不安定な直流電力（晴れ、曇り、雨、朝、昼、夜などの環境要因によって発電電力が変動する）をノイズフィルタ３５を介して入力し、商用電源系統１３の系統電圧よりも大きな電圧に昇圧するものである。昇圧回路１４は、平滑コンデンサ２２、チョークコイル２３、スイッチ回路２４、ダイオード２５及びコンデンサ２６を備えている。      
【００２０】
平滑コンデンサ２２はチョークコイル２３及びスイッチ回路２４に入力される直流電力を安定化している。      
【００２１】
スイッチ回路２４は、スイッチング素子２７及びダイオード２８を備えている。ここで、スイッチング素子２７としては、パワートランジスタ、パワーＭＯＳＦＥＴ、またはＩＧＢＴ等が好適である。このスイッチング素子２７のオン／オフ動作によりチョークコイル２３に蓄えられた電流は平滑コンデンサ２２の電圧と合わせてダイオード２５のアノード側を高圧にし、ダイオード２５を介して電流がコンデンサ２６に流れコンデンサ２６の端子電圧を前記高圧電圧近くまで高くする。ダイオード２５はコンデンサ２６からの電力の逆流を防止している。      
【００２２】
スイッチング素子２７をオン動作する時間（すなわち、オンデューティ）を調整することによって、昇圧回路１４でコンデンサ２６の両端に得られる電圧が制御される。つまり、商用電源系統１３の系統電圧が交流２００Ｖの場合、その波高値（ピーク値）が±２８０Ｖになるので、系統連系装置１２から交流電力を商用電源系統１３へ回生させるためには、昇圧回路１４によって昇圧される電圧は、直流２８０Ｖ以上が必要である。実際には、昇圧回路１４によって昇圧される電圧は、インバータ回路１５のスイッチング素子２９（後述）のオン抵抗や電流平滑回路１６のリアクトル３１の抵抗を考慮して、２８０Ｖよりも２０〜３０Ｖ高い値に設定される。    
【００２３】
インバータ回路１５は、４個（単相交流を生成する場合であり、三相交流を生成する場合は６個）のスイッチング素子２９がブリッジ状に接続され、各スイッチング素子２９ははダイオード３０（フライホイールダイオード）を備えている。そして、インバータ回路１５は、昇圧回路１４にて昇圧された直流電力を、商用電源系統１３と同じ周波数でありかつ位相が一致もしくは略一致した擬似正弦波の交流電力に変換する。  
【００２４】
つまり、インバータ回路１５は、スイッチング素子２９をオン／オフ動作させることによって、昇圧回路１４から入力された直流電力をパルス幅変調（ＰＷＭ）して交流電力に変換する。さらに、このインバータ回路１５から出力された交流電力（交流電流、交流電圧）の波形が、商用電源系統１３における系統電圧の交流電圧波形と一致するように、スイッチング素子２９をオン動作させる時間（オンデューティ）が調整される。これにより、インバータ回路１５から出力された交流電力の位相及び周波数が、商用電源系統１３の系統電力の位相及び周波数と略一致するようにしている。      
【００２５】
電流平滑回路１６は、図１に示すようにリアクトル３１及びコンデンサ３２によって形成され、インバータ回路１５にて変換された交流電力の電流を平滑する。この電流平滑回路１６にて平滑された交流電力が、ノイズフィルタ３６、解列コンタクタ３７及び保護継電器３８を経て商用電源系統１３へ回生される。      
【００２６】
解列コンタクタ３７は、マイクロコンピュータ１７の制御下にあり、系統連携発電装置１０と商用電源系統１３との接続／切り離しが制御される。すなわち、後に詳述するが、マイクロコンピュータ１７は、解列コンタクタ３７へ操作信号を出力して、系統連携発電装置１０の運転終了時に系統連携発電装置１０と商用電源系統１３とを切り離し、系統連携発電装置１０の運転開始時に系統連携発電装置１０と商用電源系統１３とを接続する。      
【００２７】
発電電圧検出センサ３３は、例えばアイソレーションアンプを備えてなり、太陽電池１１にて発電されて昇圧回路１４へ入力される直流電力の電圧を測定しその測定値をマイクロコンピュータ１７へ出力する。    
【００２８】
発電電流検出センサ３４は、例えば変流器を備えてなり、太陽電池１１にて発電されて昇圧回路１４へ入力される直流電力の電流を測定しその測定値をマイクロコンピュータ１７へ出力する。  
【００２９】
昇圧電圧検出センサ１８は、例えばアイソレーションアンプを備えてなり、昇圧回路１４にて昇圧されて出力された昇圧電圧を測定しその測定値をマイクロコンピュータ１７へ出力する。      
【００３０】
第１系統電圧検出センサ１９及び第２系統電圧検出センサ２０は、変圧器を備えており、商用電源系統１３における系統電力の系統電圧を測定しその測定値をマイクロコンピュータ１７へ出力する。      
【００３１】
インバータ出力電流検出センサ２１は、例えば変流器を備えており、インバータ回路１５にて変換された交流電流を測定しその測定値をマイクロコンピュータ１７へ出力する。    
【００３２】
温度センサ５０は、零相変流器（ＺＣＴ）４１の温度又は近傍の雰囲気温度を定しその測定値をマイクロコンピュータ１７へ出力する。      
【００３３】
図２は、直流地絡検出装置４０の概要構成ブロック図である。    
【００３４】
直流地絡検出装置４０の一部を構成するマイクロコンピュータ１７は、ＯＮ／ＯＦＦ信号を出力するＰＷＭポート（ＰＷＭ：Pulse Width Modulation）４７、アナログの電圧を入力する第１Ａ／Ｄポート４８、温度センサ５０の測定値であるアナログ電圧を入力する第２Ａ／Ｄポート４９、入出力インターフェース部５１、発振・分周回路５２、ＭＰＵ（中央演算ユニット）５３、ＲＯＭ（リードオンリーメモリー）５４、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリー）５５、バス（信号線）５６を備えている。  
【００３５】
入出力インターフェース部５１は、ＰＷＭポート４７、第２Ａ／Ｄポート４９と、ＭＰＵ５３および発振・分周回路との間の信号（データ）の授受を制御する。    
【００３６】
発振・分周回路５２は水晶振動子４６の振動を基に基準発振信号（基準クロック信号）を生成し、基準発振信号に基づいて所定の周波数、所定のＯＮデューティ（例えば５０％）及び所定の電圧を有するパルス信号列を入出力インターフェース部５１およびＰＷＭポート４７、励磁用アンプ（バッファアンプ）４２を介して零相変流器（ＺＣＴ）４１に励磁用パルス信号として出力する。励磁用パルス信号としては、例えば＋２．５Ｖを中心に±２．５Ｖのパルス波形電圧が出力される。    
【００３７】
ＭＰＵ５３は、ＲＯＭ５４内の制御プログラムに従って、マイクロコンピュータ１７全体の制御を行う。      
【００３８】
ＲＯＭ５４は、制御プログラムを含む制御用データをあらかじめ記憶している。    
【００３９】
ＲＡＭ５５は、各種データを一時的に記憶する。      
【００４０】
バス５６は、入出力インターフェース部５１と、ＭＰＵ５３、ＲＯＭ５４あるいはＲＡＭ５５を相互に接続している。    
【００４１】
次にマイクロコンピュータ１７の概要動作を説明する。      
【００４２】
上記構成により、マイクロコンピュータ１７は、発電電圧検出センサ３３の測定値及び発電電流検出センサ３４の測定値を入力し演算することによって太陽電池１１の発電電力を判断する。マイクロコンピュータ１７は、この発電電力が予め定めた一定値（太陽電池セルの数又は系統連携発電装置１０の固有値に応じて適選設定する）以上になった時に解列コンタクタ（常開接片）３７をオン動作させて接片を閉じ、系統連携発電装置１０と商用電源系統１３とを接続させて系統連携発電装置１０の運転を開始させる。
【００４３】
また、マイクロコンピュータ１７は、系統連系発電装置１０から商用電源系統１３へ出力される交流電力の波高値（ピーク値）が、第１系統電圧検出センサ１９で測定される交流電圧の波高値と第２系統電圧検出センサ２０で測定される交流電圧の波高値との合計値より高くなるように、昇圧電圧検出センサ１８により測定される直流電圧を前記波高値の合計値より２０Ｖ〜３０Ｖ高い電圧になるように調節する。この調節はマイクロコンピュータ１７で昇圧回路１４に出力されるところの予め定められたパターンによる擬似正弦波を得るためのスイッチング素子２７のＯＮ／ＯＦＦ信号のオンデューディを調節して行なわれる。
【００４４】
さらに、マイクロコンピュータ１７は、第１系統電圧検出センサ１９及び第２系統電圧検出センサ２０により検出された系統電圧の波形（正弦波）から零クロス時点を判断し、前記予め定められたパターンによる擬似正弦波を得るためのスイッチング素子２７のＯＮ／ＯＦＦ信号を同期させるものである。
【００４５】
このマイクロコンピュータ１７による昇圧回路１４及びインバータ回路１５の制御によって、商用電源系統１３の交流電力と略一致した交流電力が、系統連携発電装置１０から商用電源系統１３へ供給される。    
【００４６】
ところで、上述した系統連携発電装置１０では、太陽電池１１と昇圧回路１４とを繋げる２本の直流ライン３９Ａ、３９Ｂが存在する。そして、この直流ライン３９Ａ、３９Ｂを介して太陽電池１１から昇圧回路１４へ直流電流が流れることとなる。  
【００４７】
そこで、本実施形態においては、測定対象導線としての２本の直流ライン３９Ａ、３９Ｂに、直流地絡検出装置４０の零相変流器（ＺＣＴ）４１を設けている。    
【００４８】
ここで、直流地絡検出装置４０について説明する。      
【００４９】
直流地絡検出装置４０は、図２に示すように、零相変流器（ＺＣＴ）４１、励磁用アンプ４２、倍電圧整流回路４３及び前記マイクロコンピュータ１７を有して構成されて、系統連携発電装置１０の太陽電池１１側の直流地絡を検出する。      
【００５０】
零相変流器（ＺＣＴ）４１は、２本の直流ライン３９が検出用コア４４を貫通して構成される。このＺＣＴは巻線が巻かれる磁性体がパーマロイ等のような安価な材料にて構成されている。このＺＣＴにより構成された検出用コア（検出用磁性体）４４はケース４５内に収容されている。    
【００５１】
励磁用アンプ４２は、マイクロコンピュータ１７のＰＷＭポート４７から出力される励磁用パルス信号を零相変流器（ＺＣＴ）４１の巻線に出力して検出用コア４４を励磁状態とする。      
【００５２】
これにより検出用コア４４は、励磁保持された状態で、２本の直流ライン３９Ａ、３９Ｂに流れる電流の差（差分）を測定し、この電流の差に応じた出力電流（交流）を倍電圧整流回路４３へ出力する。    
【００５３】
つまり、直流ライン３９Ａあるいは直流ライン３９Ｂに地絡が発生していない時には、２本の直流ライン３９Ａ、３９Ｂを流れる電流は同一であり、検出用コア４４からの出力電流は、正負対称となって打ち消し合い零となる。    
【００５４】
これに対し、直流ライン３９に地絡が発生した時には、直流ライン３９Ａを流れる電流と直流ライン３９Ｂを流れる電流との間に地絡の程度に応じた差（電流差ΔＩ）が生じる。      
【００５５】
倍電圧整流回路４３は、零相変流器（ＺＣＴ）４１の検出用コア４４から出力された出力電流（交流）を直流に整流すると共に、電圧を２倍以上の電圧に変換して、マイクロコンピュータ１７の第１Ａ／Ｄポート４８（Ａ／Ｄ：Analogue to Digital）へ出力する。
【００５６】
マイクロコンピュータ１７は、第１Ａ／Ｄポート４８に入力された電圧値の大小から、直流ライン３９Ａ、３９Ｂに直流地絡が発生したか否かを検出する。    
【００５７】
ここで、直流地絡の検出について説明する。    
【００５８】
図３は、直流ライン３９Ａを流れる電流と直流ライン３９Ｂを流れる電流との電流差と検出用コア４４の出力電流（∝第１Ａ／Ｄポート４８の入力電圧）との関係を説明する図である。      
【００５９】
例えば、図３に示すように、検出用コア４４の近傍の雰囲気温度が基準温度Ｔrefの場合に、直流ライン３９Ａを流れる電流と直流ライン３９Ｂを流れる電流との電流差ΔＩがＩ０（例えば１００ｍＡ）以上になった時、すなわち、検出用コア４４からの出力電流Ｉ＝Ｉrefとなったときに直流ライン３９Ａ、３９Ｂに直流地絡が発生したものと判別するように設定されているものとする。      
【００６０】
この場合に、電流差ΔＩ＝Ｉ０に対応した電圧Ｖref以上の電圧が第１Ａ／Ｄポート４８に入力された時に、マイクロコンピュータ１７のＭＰＵ５３は、直流ライン３９Ａ、３９Ｂに地絡が発生したと判断して、直流地絡を検出することとなる。  
【００６１】
しかしながら、実際には、直流ライン３９Ａを流れる電流と直流ライン３９Ｂを流れる電流との電流差ΔＩ、すなわち、検出用コア４４の出力電流Ｉは温度依存性を有している。      
【００６２】
例えば、温度Ｔ１ の場合には、電流差ΔＩ＝Ｉ０の時の検出用コア４４の出力電流Ｉ１ は、
Ｉ１ ＜Ｉref
すなわち、
Ｖ１ ＜Ｖref
となり、直流地絡が発生しているにもかかわらず、マイクロコンピュータ１７のＭＰＵ５３は、直流地絡を検出できないこととなる。      
【００６３】
逆に、温度Ｔ２  の場合には、電流差ΔＩ＝Ｉ０の時の検出用コア４４の出力電流Ｉ１ は、
Ｉ１ ＞Ｉref
すなわち、
Ｖ１ ＞Ｖref
となり、マイクロコンピュータ１７のＭＰＵ５３は、直流地絡を検出できることとなるが、電流差ΔＩがＩ０２〜Ｉ０の範囲でも検出用コア４４の出力電流Ｉ１ は、Ｉref以上となり、当該電流差ΔＩの範囲では、直流地絡が発生してもいないのにマイクロコンピュータ１７のＭＰＵ５３は、直流地絡を検出してしまうこととなる。      
【００６４】
そこで、本実施例では、ＭＰＵ５３が温度センサ５０により測定された検出用コア４４近傍の温度に基づいて第１Ａ／Ｄポート４８に入力された電圧に補正を行い、実際の温度にかかわらず、第１Ａ／Ｄポート４８に入力された電圧を基準温度Ｔref時の電圧に変換する温度補正演算を行っている。      
【００６５】
ここで、通常動作時の直流地絡検出装置４０の動作について説明する。    
【００６６】
図４は、直流地絡検出装置４０の概要処理フローチャートである。  
【００６７】
ＭＰＵ５３は、検出用コア４４および倍電圧整流回路４３により第１Ａ／Ｄポート４８に入力された電圧を入出力インターフェース部５１を介して受け取り、電流差測定を行う（ステップＳ１）。      
【００６８】
続いてＭＰＵ５３は、温度センサ５０により第２Ａ／Ｄポート４９に入力された電圧を入出力インターフェース部５１を介して受け取り、検出用コア４４近傍の実際の温度Ｔｍの測定を行う（ステップＳ２）。    
【００６９】
次にＭＰＵ５３は、ＲＯＭ５４を参照して、ステップＳ２において測定した温度Ｔｍに基づいて、第１Ａ／Ｄポート４８に入力された電圧の値Ｖｍを基準温度Ｔrefにおける電圧の値に補正し、補正電圧値Ｖｍｃを求める温度補正演算を行う（ステップＳ３）。
【００７０】
次にＭＰＵ５３は、補正電圧値Ｖｍｃが基準電圧Ｖref以上であるか否かを判別し、直流地絡が検出されたか否かを判別する（ステップＳ４）。      
【００７１】
ステップＳ４の判別において、補正電圧値Ｖｍｃが基準電圧Ｖref未満である場合には（ステップＳ４；Ｎｏ）、ＭＰＵ５３は、直流地絡が検出されなかったものとして、当該タイミングにおける直流地絡検出処理を終了する。    
【００７２】
ステップＳ４の判別において、補正電圧値Ｖｍｃが基準電圧Ｖref以上である場合には（ステップＳ４；Ｙｅｓ）、ＭＰＵ５３は、直流地絡が検出されたとして、電流回路の遮断、ユーザへの通知（警報出力、警告灯の点灯など）等の地絡検出時処理を行い（ステップＳ５）、直流地絡検出処理を終了する。    
【００７３】
また、系統連携発電装置１０の運転停止時には、太陽電池１１からの電流が直流ライン３９Ａ、３９Ｂに流れていないので、電流センサ４１の検出用コア４４からの出力電流も零となる。マイクロコンピュータ１７のＭＰＵ５３は、系統連携発電装置１０の運転停止時に、検出用コア４４からの出力電流が零ではなく、従ってＡ／Ｄポート４８に電圧が入力された場合には、電流センサ４１に不具合が生じていると判断して、例えば警報などを出力する。      
【００７４】
以上の説明のように、本実施例によれば、太陽電池１１に接続された直流ライン３９Ａ、３９Ｂを流れる電流の差を計測する零相変流器（ＺＣＴ）４１の検出用コア４４が、一般の交流漏電遮断器に具備された安価なＺＣＴ（ゼロ相変流器）により構成されたことから、零相変流器（ＺＣＴ）４１を低コストにて構成できるとともに、この零相変流器（ＺＣＴ）４１を用いてなされる直流地絡の検出により、系統連携発電装置１０において高い安全性を確保することができる。    
【００７５】
この場合に、検出用コア４４の近傍の温度を測定し、電流センサ４１の温度依存性の影響を低減すべく、温度補正演算を行うので、温度補正回路を付加したり、温度ドリフトが小さな零相変流器（ＺＣＴ）を選別して用いることなく、精度で地絡検出を行うことができる。      
【００７６】
以上、本発明を上記実施例に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、零相変流器（ＺＣＴ）41の測定値をマイクロコンピュータ１７の内部で温度センサ５０の測定値に基づいて補正したが、温度センサ５０の測定値に基づいて基準電圧Ｖrefを補正するようにしても良いものである。      
【００７７】
また、上記実施例では、発電ユニットが太陽電池１１であって、系統連系発電装置が太陽光発電の場合を述べたが、風力発電装置等の他の発電ユニットを用いて、発電電力を商用電源系統へ回生させる構成を採ることも可能である。      
【００７８】
また、上記実施例では、直流地絡検出装置４０は太陽光発電に適用されたものを述べたが、特に高電圧を発生する燃料電池等に適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】本発明に係る系統連系発電装置の実施例が適用された系統連携発電装置を、商用電源系統と共に示す回路図である。
【図２】図１の直流地絡検出装置を示すブロック図である。
【図３】直流ラインの電流差と、検出用コアの出力電流（第１Ａ／Ｄポートの入力電圧）との関係の温度依存性を説明するための図である。
【図４】実施例の概要処理フローチャートである。
【符号の説明】
【００８０】
１０  系統連系発電装置
１１  太陽電池（発電手段）
１２  系統連系装置
１３  商用電源系統
１４  昇圧回路
１５  インバータ回路
１７  マイクロコンピュータ（制御装置）
３９  直流ライン（測定対象導線）
４０  直流地絡検出装置
４１  零相変流器（ＺＣＴ）
４４  検出用コア
５０  温度センサ
５１  入出力インターフェース部
５２  発振・分周回路
５３  ＭＰＵ（温度補正部、直流地絡検出部）
５４  ＲＯＭ
５５  ＲＡＭ
【図１】
2004153991.tif 000003
【図２】
2004153991.tif 000004
【図３】
2004153991.tif 000005
【図４】
2004153991.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成15年9月8日(2003.9.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発電ユニットで発電された直流電流が流れる直流電力線の地絡を検出する直流地絡検出装置を備え、この発電ユニットで発電された直流電力を商用電源の系統へ回生する系統連系発電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、太陽光をエネルギー源として発電した電力を自家使用するのみならず、自家で使用しなかった余剰電力を商用電源系統へ回生することができる系統連系発電装置を用いた系統連系発電装置が普及しつつある。
【０００３】
このような系統連系発電装置では、太陽電池によって発電した直流電力の電圧を昇圧回路にて昇圧し、インバータ回路で、商用電源系統の交流電力と同じ周波数の交流電力に制御している。
【０００４】
また、このような系統連系発電装置では、例えば、特許文献１に示すように、太陽電池と系統連系発電装置とを繋ぐ直流電力線に電流センサを設け、この電流センサの出力の変化によって直流電力線の地絡（ground fault）を判断し、太陽電池を系統連系発電装置より切り離すことによって安全性を向上させている。
【特許文献１】特開２００１―２７５２５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、従来の系統連系発電装置においては、直流地絡検出用の電流センサ（変流器）の温度ドリフトを小さくして検出精度を上げるため巻線を巻く磁性体に、例えば過飽和リアクトル等のような高価な材料を用いる必要があり、コストが上昇してしまうという問題点があった。
【０００６】
これを解決すべく、温度ドリフトが比較的大きくても安価な電流センサを用いることが考えられるが、高い検出精度を確保するためには、温度補正回路を付加したり、温度ドリフトが小さな電流センサを選別して用いなければならないという新たな問題点が生じることとなる。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、低コストの直流地絡検出装置、及び直流地絡検出装置を備えた系統連系発電装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明の直流地絡検出装置は、一対の直流電力線が貫通し前記直流電力線を流れる電流の電流差を出力する零相変流器（ＺＣＴ）を有し、前記電流差と予め定めた基準値とに基づいて前記直流電流線の地絡を判断する直流地絡検出装置において、前記零相変流器（ＺＣＴ）の温度又はこの零相変流器の近傍の雰囲気温度を検出する温度センサ、及び前記零相変流器（ＺＣＴ）の出力する電流差又は基準値を温度センサの検出温度に基づいて補正する温度補正部とを備えたことを特徴としている。
【０００９】
また、本発明の系統連系発電装置は発電ユニットから供給される直流電力を昇圧する昇圧回路と、昇圧回路にて昇圧された直流電力を所定の周波数に制御された交流電力に変換するインバータ回路と、交流電力を商用電源系統へ回生すべく、昇圧回路及び周波数を制御する制御装置とを有し、発電ユニットから直流電力が供給される直流電力線の地絡を検出する地絡検出装置とを有する系統連系発電装置であって、直流地絡検出装置は、一対の直流電力線が貫通し前記直流電力線を流れる電流の電流差を出力する零相変流器（ＺＣＴ）を有し、前記電流差と予め定めた基準値とに基づいて前記直流電流線の地絡を判断すると共に、前記零相変流器（ＺＣＴ）の温度又はこの零相変流器の近傍の雰囲気温度を検出する温度センサ、及び前記零相変流器（ＺＣＴ）の出力する電流差又は基準値を温度センサの検出温度に基づいて補正する温度補正部とを備えたものである。
【００１０】
また、発電ユニットは、太陽光を受光して前記直流電力を発電する太陽電池である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、温度補正回路を付加したり、温度ドリフトが小さな電流センサを選別して用いることなく、低コストで、直流電流の地絡を検出して高い安全性を確保できる。
【実施例１】
【００１２】
次に本発明の好適な実施例を図１〜図４の図面を参照して説明する。
【００１３】
図１は、一実施例の系統連系発電装置、発電ユニットの１例である系統連系発電装置、及び商用電源系統間の接続状態を示す回路図である。発電ユニットとしては、太陽電池の他、燃料電池や一般に周知の発電機を用いることができ、交流発電機であれば直流に整流した後の直流電力を用いる。
【００１４】
図１に示すように、系統連系発電装置１０には、系統連系発電装置としての太陽電池１１が端子P、Nを介して接続されている。
【００１５】
また、系統連系発電装置１０は商用電源系統１３（図示では単相三線方式）に端子R、O、Tを介して接続（連系）されている。そして、系統連系発電装置１０は、太陽電池１１に太陽光が当たり発電された直流電力を商用電源系統１３と同じ周波数の交流電力に変換し、商用電源系統１３へ回生（供給）させるものである。
【００１６】
太陽電池１１は、多数の太陽電池セルから成るアレイ構成（ＰＶアレイ）を用いている。
【００１７】
系統連系発電装置１０は、主に、昇圧回路１４、インバータ回路１５、ローパスフィルター回路１６、および制御装置としてのマイクロコンピュータ１７を備えている。
【００１８】
マイクロコンピュータ１７には、昇圧回路１４へ供給される太陽電池１１からの直流電力の電圧を測定する発電電圧検出センサ３３、同様に電流を測定する発電電流検出センサ３４、昇圧回路１４で昇圧させられた直流電力の電圧を測定する昇圧電圧検出センサ１８、系統連系発電装置から端子Ｒ、Ｏ間の交流電圧を測定する第１系統電圧検出センサ１９、同様に端子Ｏ、Ｔ間の交流電圧を測定する第２系統電圧検出センサ２０、インバータ回路１５から出力される交流電力の電流を測定するインバータ出力電流検出センサ２１および零相変流器（ＺＣＴ）の温度又は近傍の雰囲気温度を測定できるように設けられた温度センサ５０が接続されている。
【００１９】
昇圧回路１４は、太陽電池１１にて発電された不安定な直流電力（晴れ、曇り、雨、朝、昼、夜などの環境要因によって発電電力が変動する）をノイズフィルタ３５を介して入力し、商用電源系統１３の系統電圧よりも大きな電圧に昇圧するものである。昇圧回路１４は、平滑コンデンサ２２、チョークコイル２３、スイッチ回路２４、ダイオード２５及びコンデンサ２６を備えている。
【００２０】
平滑コンデンサ２２はチョークコイル２３及びスイッチ回路２４に入力される直流電力を安定化している。
【００２１】
スイッチ回路２４は、スイッチング素子２７及びダイオード２８を備えている。ここで、スイッチング素子２７としては、パワートランジスタ、パワーＭＯＳＦＥＴ、またはＩＧＢＴ等が好適である。このスイッチング素子２７のオン／オフ動作によりチョークコイル２３に蓄えられた電流は平滑コンデンサ２２の電圧と合わせてダイオード２５のアノード側を高圧にし、ダイオード２５を介して電流がコンデンサ２６に流れコンデンサ２６の端子電圧を前記高圧電圧近くまで高くする。ダイオード２５はコンデンサ２６からの電力の逆流を防止している。
【００２２】
スイッチング素子２７をオン動作する時間（すなわち、オンデューティ）を調整することによって、昇圧回路１４でコンデンサ２６の両端に得られる電圧が制御される。つまり、商用電源系統１３の系統電圧が交流２００Ｖの場合、その波高値（ピーク値）が±２８０Ｖになるので、系統連系装置１２から交流電力を商用電源系統１３へ回生させるためには、昇圧回路１４によって昇圧される電圧は、直流２８０Ｖ以上が必要である。実際には、昇圧回路１４によって昇圧される電圧は、インバータ回路１５のスイッチング素子２９（後述）のオン抵抗や電流平滑回路１６のリアクトル３１の抵抗を考慮して、２８０Ｖよりも２０〜３０Ｖ高い値に設定される。
【００２３】
インバータ回路１５は、４個（単相交流を生成する場合であり、三相交流を生成する場合は６個）のスイッチング素子２９がブリッジ状に接続され、各スイッチング素子２９ははダイオード３０（フライホイールダイオード）を備えている。そして、インバータ回路１５は、昇圧回路１４にて昇圧された直流電力を、商用電源系統１３と同じ周波数でありかつ位相が一致もしくは略一致した擬似正弦波の交流電力に変換する。
【００２４】
つまり、インバータ回路１５は、スイッチング素子２９をオン／オフ動作させることによって、昇圧回路１４から入力された直流電力をパルス幅変調（ＰＷＭ）して交流電力に変換する。さらに、このインバータ回路１５から出力された交流電力（交流電流、交流電圧）の波形が、商用電源系統１３における系統電圧の交流電圧波形と一致するように、スイッチング素子２９をオン動作させる時間（オンデューティ）が調整される。これにより、インバータ回路１５から出力された交流電力の位相及び周波数が、商用電源系統１３の系統電力の位相及び周波数と略一致するようにしている。
【００２５】
電流平滑回路１６は、図１に示すようにリアクトル３１及びコンデンサ３２によって形成され、インバータ回路１５にて変換された交流電力の電流を平滑する。この電流平滑回路１６にて平滑された交流電力が、ノイズフィルタ３６、解列コンタクタ３７及び保護継電器３８を経て商用電源系統１３へ回生される。
【００２６】
解列コンタクタ３７は、マイクロコンピュータ１７の制御下にあり、系統連系発電装置１０と商用電源系統１３との接続／切り離しが制御される。すなわち、後に詳述するが、マイクロコンピュータ１７は、解列コンタクタ３７へ操作信号を出力して、系統連系発電装置１０の運転終了時に系統連系発電装置１０と商用電源系統１３とを切り離し、系統連系発電装置１０の運転開始時に系統連系発電装置１０と商用電源系統１３とを接続する。
【００２７】
発電電圧検出センサ３３は、例えばアイソレーションアンプを備えてなり、太陽電池１１にて発電されて昇圧回路１４へ入力される直流電力の電圧を測定しその測定値をマイクロコンピュータ１７へ出力する。
【００２８】
発電電流検出センサ３４は、例えば変流器を備えてなり、太陽電池１１にて発電されて昇圧回路１４へ入力される直流電力の電流を測定しその測定値をマイクロコンピュータ１７へ出力する。
【００２９】
昇圧電圧検出センサ１８は、例えばアイソレーションアンプを備えてなり、昇圧回路１４にて昇圧されて出力された昇圧電圧を測定しその測定値をマイクロコンピュータ１７へ出力する。
【００３０】
第１系統電圧検出センサ１９及び第２系統電圧検出センサ２０は、変圧器を備えており、商用電源系統１３における系統電力の系統電圧を測定しその測定値をマイクロコンピュータ１７へ出力する。
【００３１】
インバータ出力電流検出センサ２１は、例えば変流器を備えており、インバータ回路１５にて変換された交流電流を測定しその測定値をマイクロコンピュータ１７へ出力する。
【００３２】
温度センサ５０は、零相変流器（ＺＣＴ）４１の温度又は近傍の雰囲気温度を定しその測定値をマイクロコンピュータ１７へ出力する。
【００３３】
図２は、直流地絡検出装置４０の概要構成ブロック図である。
【００３４】
直流地絡検出装置４０の一部を構成するマイクロコンピュータ１７は、ＯＮ／ＯＦＦ信号を出力するＰＷＭポート（ＰＷＭ：Pulse Width Modulation）４７、アナログの電圧を入力する第１Ａ／Ｄポート４８、温度センサ５０の測定値であるアナログ電圧を入力する第２Ａ／Ｄポート４９、入出力インターフェース部５１、発振・分周回路５２、ＭＰＵ（中央演算ユニット）５３、ＲＯＭ（リードオンリーメモリー）５４、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリー）５５、バス（信号線）５６を備えている。
【００３５】
入出力インターフェース部５１は、ＰＷＭポート４７、第２Ａ／Ｄポート４９と、ＭＰＵ５３および発振・分周回路との間の信号（データ）の授受を制御する。
【００３６】
発振・分周回路５２は水晶振動子４６の振動を基に基準発振信号（基準クロック信号）を生成し、基準発振信号に基づいて所定の周波数、所定のＯＮデューティ（例えば５０％）及び所定の電圧を有するパルス信号列を入出力インターフェース部５１およびＰＷＭポート４７、励磁用アンプ（バッファアンプ）４２を介して零相変流器（ＺＣＴ）４１に励磁用パルス信号として出力する。励磁用パルス信号としては、例えば＋２．５Ｖを中心に±２．５Ｖのパルス波形電圧が出力される。
【００３７】
ＭＰＵ５３は、ＲＯＭ５４内の制御プログラムに従って、マイクロコンピュータ１７全体の制御を行う。
【００３８】
ＲＯＭ５４は、制御プログラムを含む制御用データをあらかじめ記憶している。
【００３９】
ＲＡＭ５５は、各種データを一時的に記憶する。
【００４０】
バス５６は、入出力インターフェース部５１と、ＭＰＵ５３、ＲＯＭ５４あるいはＲＡＭ５５を相互に接続している。
【００４１】
次にマイクロコンピュータ１７の概要動作を説明する。
【００４２】
上記構成により、マイクロコンピュータ１７は、発電電圧検出センサ３３の測定値及び発電電流検出センサ３４の測定値を入力し演算することによって太陽電池１１の発電電力を判断する。マイクロコンピュータ１７は、この発電電力が予め定めた一定値（太陽電池セルの数又は系統連系発電装置１０の固有値に応じて適選設定する）以上になった時に解列コンタクタ（常開接片）３７をオン動作させて接片を閉じ、系統連系発電装置１０と商用電源系統１３とを接続させて系統連系発電装置１０の運転を開始させる。
【００４３】
また、マイクロコンピュータ１７は、系統連系発電装置１０から商用電源系統１３へ出力される交流電力の波高値（ピーク値）が、第１系統電圧検出センサ１９で測定される交流電圧の波高値と第２系統電圧検出センサ２０で測定される交流電圧の波高値との合計値より高くなるように、昇圧電圧検出センサ１８により測定される直流電圧を前記波高値の合計値より２０Ｖ〜３０Ｖ高い電圧になるように調節する。この調節はマイクロコンピュータ１７で昇圧回路１４に出力されるところの予め定められたパターンによる擬似正弦波を得るためのスイッチング素子２７のＯＮ／ＯＦＦ信号のオンデューディを調節して行なわれる。
【００４４】
さらに、マイクロコンピュータ１７は、第１系統電圧検出センサ１９及び第２系統電圧検出センサ２０により検出された系統電圧の波形（正弦波）から零クロス時点を判断し、前記予め定められたパターンによる擬似正弦波を得るためのスイッチング素子２７のＯＮ／ＯＦＦ信号を同期させるものである。
【００４５】
このマイクロコンピュータ１７による昇圧回路１４及びインバータ回路１５の制御によ
って、商用電源系統１３の交流電力と略一致した交流電力が、系統連系発電装置１０から
商用電源系統１３へ供給される。
【００４６】
ところで、上述した系統連系発電装置１０では、太陽電池１１と昇圧回路１４とを繋げる２本の直流ライン３９Ａ、３９Ｂが存在する。そして、この直流ライン３９Ａ、３９Ｂを介して太陽電池１１から昇圧回路１４へ直流電流が流れることとなる。
【００４７】
そこで、本実施形態においては、測定対象導線としての２本の直流ライン３９Ａ、３９Ｂに、直流地絡検出装置４０の零相変流器（ＺＣＴ）４１を設けている。
【００４８】
ここで、直流地絡検出装置４０について説明する。
【００４９】
直流地絡検出装置４０は、図２に示すように、零相変流器（ＺＣＴ）４１、励磁用アンプ４２、倍電圧整流回路４３及び前記マイクロコンピュータ１７を有して構成されて、系統連系発電装置１０の太陽電池１１側の直流地絡を検出する。
【００５０】
零相変流器（ＺＣＴ）４１は、２本の直流ライン３９が検出用コア４４を貫通して構成される。このＺＣＴは巻線が巻かれる磁性体がパーマロイ等のような安価な材料にて構成されている。このＺＣＴにより構成された検出用コア（検出用磁性体）４４はケース４５内に収容されている。
【００５１】
励磁用アンプ４２は、マイクロコンピュータ１７のＰＷＭポート４７から出力される励磁用パルス信号を零相変流器（ＺＣＴ）４１の巻線に出力して検出用コア４４を励磁状態とする。
【００５２】
これにより検出用コア４４は、励磁保持された状態で、２本の直流ライン３９Ａ、３９Ｂに流れる電流の差（差分）を測定し、この電流の差に応じた出力電流（交流）を倍電圧整流回路４３へ出力する。
【００５３】
つまり、直流ライン３９Ａあるいは直流ライン３９Ｂに地絡が発生していない時には、２本の直流ライン３９Ａ、３９Ｂを流れる電流は同一であり、検出用コア４４からの出力電流は、正負対称となって打ち消し合い零となる。
【００５４】
これに対し、直流ライン３９に地絡が発生した時には、直流ライン３９Ａを流れる電流と直流ライン３９Ｂを流れる電流との間に地絡の程度に応じた差（電流差ΔＩ）が生じる。
【００５５】
倍電圧整流回路４３は、零相変流器（ＺＣＴ）４１の検出用コア４４から出力された出力電流（交流）を直流に整流すると共に、電圧を２倍以上の電圧に変換して、マイクロコンピュータ１７の第１Ａ／Ｄポート４８（Ａ／Ｄ：Analogue to Digital）へ出力する。
【００５６】
マイクロコンピュータ１７は、第１Ａ／Ｄポート４８に入力された電圧値の大小から、直流ライン３９Ａ、３９Ｂに直流地絡が発生したか否かを検出する。
【００５７】
ここで、直流地絡の検出について説明する。
【００５８】
図３は、直流ライン３９Ａを流れる電流と直流ライン３９Ｂを流れる電流との電流差と検出用コア４４の出力電流（∝第１Ａ／Ｄポート４８の入力電圧）との関係を説明する図である。
【００５９】
例えば、図３に示すように、検出用コア４４の近傍の雰囲気温度が基準温度Ｔrefの場合に、直流ライン３９Ａを流れる電流と直流ライン３９Ｂを流れる電流との電流差ΔＩがＩ０（例えば１００ｍＡ）以上になった時、すなわち、検出用コア４４からの出力電流Ｉ＝Ｉrefとなったときに直流ライン３９Ａ、３９Ｂに直流地絡が発生したものと判別するように設定されているものとする。
【００６０】
この場合に、電流差ΔＩ＝Ｉ０に対応した電圧Ｖref以上の電圧が第１Ａ／Ｄポート４８に入力された時に、マイクロコンピュータ１７のＭＰＵ５３は、直流ライン３９Ａ、３９Ｂに地絡が発生したと判断して、直流地絡を検出することとなる。
【００６１】
しかしながら、実際には、直流ライン３９Ａを流れる電流と直流ライン３９Ｂを流れる電流との電流差ΔＩ、すなわち、検出用コア４４の出力電流Ｉは温度依存性を有している。
【００６２】
例えば、温度Ｔ１ の場合には、電流差ΔＩ＝Ｉ０の時の検出用コア４４の出力電流Ｉ１ は、
Ｉ１ ＜Ｉref
すなわち、
Ｖ１ ＜Ｖref
となり、直流地絡が発生しているにもかかわらず、マイクロコンピュータ１７のＭＰＵ５３は、直流地絡を検出できないこととなる。
【００６３】
逆に、温度Ｔ２ の場合には、電流差ΔＩ＝Ｉ０の時の検出用コア４４の出力電流Ｉ１は、
Ｉ１ ＞Ｉref
すなわち、
Ｖ１ ＞Ｖref
となり、マイクロコンピュータ１７のＭＰＵ５３は、直流地絡を検出できることとなるが、電流差ΔＩがＩ０２〜Ｉ０の範囲でも検出用コア４４の出力電流Ｉ１ は、Ｉref以上となり、当該電流差ΔＩの範囲では、直流地絡が発生してもいないのにマイクロコンピュータ１７のＭＰＵ５３は、直流地絡を検出してしまうこととなる。
【００６４】
そこで、本実施例では、ＭＰＵ５３が温度センサ５０により測定された検出用コア４４近傍の温度に基づいて第１Ａ／Ｄポート４８に入力された電圧に補正を行い、実際の温度にかかわらず、第１Ａ／Ｄポート４８に入力された電圧を基準温度Ｔref時の電圧に変換する温度補正演算を行っている。
【００６５】
ここで、通常動作時の直流地絡検出装置４０の動作について説明する。
【００６６】
図４は、直流地絡検出装置４０の概要処理フローチャートである。
【００６７】
ＭＰＵ５３は、検出用コア４４および倍電圧整流回路４３により第１Ａ／Ｄポート４８に入力された電圧を入出力インターフェース部５１を介して受け取り、電流差測定を行う（ステップＳ１）。
【００６８】
続いてＭＰＵ５３は、温度センサ５０により第２Ａ／Ｄポート４９に入力された電圧を入出力インターフェース部５１を介して受け取り、検出用コア４４近傍の実際の温度Ｔｍの測定を行う（ステップＳ２）。
【００６９】
次にＭＰＵ５３は、ＲＯＭ５４を参照して、ステップＳ２において測定した温度Ｔｍに基づいて、第１Ａ／Ｄポート４８に入力された電圧の値Ｖｍを基準温度Ｔrefにおける電圧の値に補正し、補正電圧値Ｖｍｃを求める温度補正演算を行う（ステップＳ３）。
【００７０】
次にＭＰＵ５３は、補正電圧値Ｖｍｃが基準電圧Ｖref以上であるか否かを判別し、直流地絡が検出されたか否かを判別する（ステップＳ４）。
【００７１】
ステップＳ４の判別において、補正電圧値Ｖｍｃが基準電圧Ｖref未満である場合には（ステップＳ４；Ｎｏ）、ＭＰＵ５３は、直流地絡が検出されなかったものとして、当該タイミングにおける直流地絡検出処理を終了する。
【００７２】
ステップＳ４の判別において、補正電圧値Ｖｍｃが基準電圧Ｖref以上である場合には（ステップＳ４；Ｙｅｓ）、ＭＰＵ５３は、直流地絡が検出されたとして、電流回路の遮断、ユーザへの通知（警報出力、警告灯の点灯など）等の地絡検出時処理を行い（ステップＳ５）、直流地絡検出処理を終了する。
【００７３】
また、系統連系発電装置１０の運転停止時には、太陽電池１１からの電流が直流ライン３９Ａ、３９Ｂに流れていないので、電流センサ４１の検出用コア４４からの出力電流も零となる。マイクロコンピュータ１７のＭＰＵ５３は、系統連系発電装置１０の運転停止時に、検出用コア４４からの出力電流が零ではなく、従ってＡ／Ｄポート４８に電圧が入力された場合には、電流センサ４１に不具合が生じていると判断して、例えば警報などを出力する。
【００７４】
以上の説明のように、本実施例によれば、太陽電池１１に接続された直流ライン３９Ａ、３９Ｂを流れる電流の差を計測する零相変流器（ＺＣＴ）４１の検出用コア４４が、一般の交流漏電遮断器に具備された安価なＺＣＴ（ゼロ相変流器）により構成されたことから、零相変流器（ＺＣＴ）４１を低コストにて構成できるとともに、この零相変流器（ＺＣＴ）４１を用いてなされる直流地絡の検出により、系統連系発電装置１０において高い安全性を確保することができる。
【００７５】
この場合に、検出用コア４４の近傍の温度を測定し、電流センサ４１の温度依存性の影響を低減すべく、温度補正演算を行うので、温度補正回路を付加したり、温度ドリフトが小さな零相変流器（ＺＣＴ）を選別して用いることなく、精度で地絡検出を行うことができる。
【００７６】
以上、本発明を上記実施例に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、零相変流器（ＺＣＴ）41の測定値をマイクロコンピュータ１７の内部で温度センサ５０の測定値に基づいて補正したが、温度センサ５０の測定値に基づいて基準電圧Ｖrefを補正するようにしても良いものである。
【００７７】
また、上記実施例では、発電ユニットが太陽電池１１であって、系統連系発電装置が太陽光発電の場合を述べたが、風力発電装置等の他の発電ユニットを用いて、発電電力を商用電源系統へ回生させる構成を採ることも可能である。
【００７８】
また、上記実施例では、直流地絡検出装置４０は太陽光発電に適用されたものを述べたが、特に高電圧を発生する燃料電池等に適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】本発明に係る系統連系発電装置の実施例が適用された系統連系発電装置を、商用電源系統と共に示す回路図である。
【図２】図１の直流地絡検出装置を示すブロック図である。
【図３】直流ラインの電流差と、検出用コアの出力電流（第１Ａ／Ｄポートの入力電圧）との関係の温度依存性を説明するための図である。
【図４】実施例の概要処理フローチャートである。
【符号の説明】
【００８０】
１０  系統連系発電装置
１１  太陽電池（発電手段）
１２  系統連系装置
１３  商用電源系統
１４  昇圧回路
１５  インバータ回路
１７  マイクロコンピュータ（制御装置）
３９  直流ライン（測定対象導線）
４０  直流地絡検出装置
４１  零相変流器（ＺＣＴ）
４４  検出用コア
５０  温度センサ
５１  入出力インターフェース部
５２  発振・分周回路
５３  ＭＰＵ（温度補正部、直流地絡検出部）
５４  ＲＯＭ
５５  ＲＡＭ