(57)【要約】  系統連系インバータの出力電流を感知する第１出力電流感知部と、感知した出力電流のＤ軸電流及びＱ軸電流を計算し、感知した出力電流を算出する第１出力電流算出部と、算出した出力電流と基準電流との差が所定の範囲を超えるか否かを判断し、算出した出力電流と基準電流との差が所定の範囲を超えるならば、出力電流を所定の値だけ低減させる第１出力電流制御部と、を含むことを特徴とする、系統低電圧発生による系統連系インバータの保護装置である。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
系統連系インバータの出力電流を感知する第１出力電流感知部と、
感知した前記出力電流のＤ軸電流及びＱ軸電流を計算し、前記感知した出力電流を算出する第１出力電流算出部と、
算出した前記出力電流と基準電流との差が所定の範囲を超えるか否かを判断し、前記算出した出力電流と前記基準電流との差が前記所定の範囲を超えるならば、前記出力電流を所定の値だけ低減させる第１出力電流制御部と、を含むことを特徴とする系統低電圧発生による系統連系インバータの保護装置。
【請求項２】
前記出力電流を前記所定の値だけ低減させた後、所定の時間が経過したか否かを計測する第１タイマをさらに含み、
前記第１出力電流制御部が、前記所定の時間が経過したか否かを判断し、低減された出力電流を本来の出力電流に復帰させることを特徴とする請求項１に記載の系統低電圧発生による系統連系インバータの保護装置。
【請求項３】
系統連系インバータの出力電流を感知する第２出力電流感知部と、
感知した前記出力電流のＤ軸電流及びＱ軸電流を計算し、前記感知した出力電流を算出する第２出力電流算出部と、
算出した前記出力電流が制限電流を超えるか否かを判断し、前記算出した出力電流が前記制限電流を超えるならば、前記出力電流を所定の値だけ低減させる第２出力電流制御部と、を含むことを特徴とする系統低電圧発生による系統連系インバータの保護装置。
【請求項４】
前記出力電流を前記所定の値だけ低減させた後、所定の時間が経過したか否かを計測する第２タイマをさらに含み、
前記第２出力電流制御部が、前記所定の時間が経過したか否かを判断し、低減された出力電流を本来の出力電流に復帰させることを特徴とする請求項３に記載の系統低電圧発生による系統連系インバータの保護装置。
【請求項５】
第１出力電流感知部が系統連系インバータの出力電流を感知する段階と、
第１出力電流算出部が前記出力電流のＤ軸電流及びＱ軸電流を計算し、前記感知した出力電流を算出する段階と、
第１出力電流制御部が前記出力電流と基準電流との差が所定の範囲を超えるか否かを判断する段階と、
前記算出した出力電流と前記基準電流との差が前記所定の範囲を超えるならば、前記第１出力電流制御部が前記出力電流を所定の値だけ低減させる段階と、を含むことを特徴とする系統低電圧発生による系統連系インバータの保護方法。
【請求項６】
前記第１出力電流制御部が第１タイマを使用し、前記出力電流を前記所定の値だけ低減させた後、所定の時間が経過したか否かを判断する段階と、
前記所定の時間が経過したならば、前記第１出力電流制御部が低減された出力電流を本来の出力電流に復帰させる段階と、をさらに含むことを特徴とする請求項５に記載の系統低電圧発生による系統連系インバータの保護方法。
【請求項７】
第２出力電流感知部が系統連系インバータの出力電流を感知する段階と、
第２出力電流算出部が前記出力電流のＤ軸電流及びＱ軸電流を計算し、前記感知した出力電流を算出する段階と、
第２出力電流制御部が前記出力電流が制限電流を超えるか否かを判断する段階と、
前記算出した出力電流が前記制限電流を超えるならば、前記第２出力電流制御部が前記出力電流を所定の値だけ低減させる段階と、を含むことを特徴とする系統低電圧発生による系統連系インバータの保護方法。
【請求項８】
前記第２出力電流制御部が第２タイマを使用し、前記出力電流を前記所定の値だけ低減させた後、所定の時間が経過したか否かを判断する段階と、
前記所定の時間が経過したならば、前記第２出力電流制御部が低減された出力電流を本来の出力電流に復帰させる段階と、をさらに含むことを特徴とする請求項７に記載の系統低電圧発生による系統連系インバータの保護方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、系統連系インバータの保護に係り、系統低電圧現象の発生時、系統連系インバータの出力電流を制限し、過電流故障を防止するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、系統連系インバータの場合、出力電流基準値に合わせて発電する。しかし、系統に瞬間的な低電圧現象が発生すれば、系統連系インバータの出力電圧と系統電圧との間に電圧差が発生し、出力電流が急激に増大してしまう。それによって、系統に、低電圧現象が発生すれば、系統連系インバータの出力電流を低減させなければ、系統連系インバータの過電流故障を誘発する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明が解決しようとする課題は、出力電流の異常急増現象を利用して、系統の低電圧現象を間接的に検出し、そのような現象発生時、出力電流を低減させる系統低電圧発生による系統連系インバータの保護装置及びその方法に係わるものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の系統低電圧発生による系統連系インバータの保護装置は、系統連系インバータの出力電流を感知する第１出力電流感知部と、感知した前記出力電流のＤ軸電流及びＱ軸電流を計算し、前記感知した出力電流を算出する第１出力電流算出部と、算出した前記出力電流と基準電流との差が所定の範囲を超えるか否かを判断し、前記算出した出力電流と前記基準電流との差が前記所定の範囲を超えるならば、前記出力電流を所定の値だけ低減させる第１出力電流制御部と、を含むことを特徴とする。
【０００５】
前記系統低電圧発生による系統連系インバータの保護装置は、前記出力電流を前記所定の値だけ低減させた後、所定の時間が経過したか否かを計測する第１タイマをさらに含み、前記第１出力電流制御部が、前記所定の時間が経過したか否かを判断し、低減された出力電流を本来の出力電流に復帰させることを特徴とする。
【０００６】
本発明の他の系統低電圧発生による系統連系インバータの保護装置は、系統連系インバータの出力電流を感知する第２出力電流感知部と、感知した前記出力電流のＤ軸電流及びＱ軸電流を計算し、前記感知した出力電流を算出する第２出力電流算出部と、算出した前記出力電流が制限電流を超えるか否かを判断し、前記算出した出力電流が前記制限電流を超えるならば、前記出力電流を所定の値だけ低減させる第２出力電流制御部と、を含むことを特徴とする。
【０００７】
前記系統低電圧発生による系統連系インバータの保護装置は、前記出力電流を前記所定の値だけ低減させた後、所定の時間が経過したか否かを計測する第２タイマをさらに含み、前記第２出力電流制御部が、前記所定の時間が経過したか否かを判断し、低減された出力電流を本来の出力電流に復帰させることを特徴とする。
【０００８】
本発明の系統低電圧発生による系統連系インバータの保護方法は、第１出力電流感知部が系統連系インバータの出力電流を感知する段階と、第１出力電流算出部が前記出力電流のＤ軸電流及びＱ軸電流を計算し、前記感知した出力電流を算出する段階と、第１出力電流制御部が前記出力電流と基準電流との差が所定の範囲を超えるか否かを判断する段階と、前記算出した出力電流と前記基準電流との差が前記所定の範囲を超えるならば、前記第１出力電流制御部が前記出力電流を所定の値だけ低減させる段階と、を含むことを特徴とする。
【０００９】
前記系統低電圧発生による系統連系インバータの保護方法は、前記第１出力電流制御部が第１タイマを使用し、前記出力電流を前記所定の値だけ低減させた後、所定の時間が経過したか否かを判断する段階と、前記所定の時間が経過したならば、前記第１出力電流制御部が低減された出力電流を本来の出力電流に復帰させる段階と、をさらに含むことを特徴とする。
【００１０】
本発明の他の系統低電圧発生による系統連系インバータの保護方法は、第２出力電流感知部が系統連系インバータの出力電流を感知する段階と、第２出力電流算出部が前記出力電流のＤ軸電流及びＱ軸電流を計算し、前記感知した出力電流を算出する段階と、第２出力電流制御部が前記出力電流が制限電流を超えるか否かを判断する段階と、前記算出した出力電流が前記制限電流を超えるならば、前記第２出力電流制御部が前記出力電流を所定の値だけ低減させる段階と、を含むことを特徴とする。
【００１１】
前記系統低電圧発生による系統連系インバータの保護方法は、前記第２出力電流制御部が第２タイマを使用し、前記出力電流を前記所定の値だけ低減させた後、所定の時間が経過したか否かを判断する段階と、前記所定の時間が経過したならば、前記第２出力電流制御部が低減された出力電流を本来の出力電流に復帰させる段階と、をさらに含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、出力電流の異常急増現象を利用して、系統の低電圧現象を間接的に検出し、そのような現象発生時出力電流を低減させることにより、過電流による系統連系インバータの故障を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の、系統低電圧発生による系統連系インバータの保護装置について説明するための一実施形態のブロック図である。
【図２】図１の第１出力電流制御部による出力電流の低減をグラフに図示した参照図である。
【図３】本発明の、系統低電圧発生による系統連系インバータの保護装置について説明するための他の実施形態のブロック図である。
【図４】図３の第２出力電流制御部による出力電流の低減をグラフに図示した参照図である。
【図５】本発明の、系統低電圧発生による系統連系インバータの保護方法について説明するための一実施形態のフローチャートである。
【図６】本発明の、系統低電圧発生による系統連系インバータの保護方法について説明するための他の実施形態のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明による、系統低電圧発生による系統連系インバータの保護装置について、添付された図面を参照して詳細に説明する。
【００１５】
図１は、本発明の系統低電圧発生による系統連系インバータの保護装置について説明するための一実施形態のブロック図であり、系統連系インバータ１００、第１出力電流感知部１１０、第１出力電流算出部１２０、第１出力電流制御部１３０及び第１タイマ１４０から構成される。
【００１６】
系統連系インバータ１００は、電源を系統に供給するために、電力系統と連結されているインバータに該当し、入力端子ＩＮを介して入力された直流電力が、系統連系インバータ１００において交流電力に変換され、出力端子ＯＵＴを介して電力系統に伝達される。
【００１７】
第１出力電流感知部１１０は、系統連系インバータ１００の出力電流を感知し、感知した結果を、第１出力電流算出部１２０に出力する。第１出力電流感知部１１０は、出力電流の感知のための測定センサを具備している。
【００１８】
第１出力電流算出部１２０は、第１出力電流感知部１１０で感知した出力電流のＤ軸電流及びＱ軸電流を計算して出力電流を算出し、算出した出力電流を第１出力電流制御部１３０に出力する。第１出力電流算出部１２０は、感知した出力電流のＤ軸電流及びＱ軸電流を計算し、計算されたＤ軸電流及びＱ軸電流の自乗の合算値に対するルート値を求めて出力電流を算出する。Ｄ軸電流及びＱ軸電流は、系統連系インバータ１００の出力電流Ｕ，Ｖ，Ｗを、系統電圧の周波数ほど同期座標変換した値であり、一般的に、Ｄ軸電流は、無効電力に該当する電流であり、Ｑ軸電流は、有効電力に該当する電流である。
【００１９】
第１出力電流制御部１３０は、第１出力電流算出部１２０で算出した出力電流と基準電流との差が所定の範囲を超えるか否かを判断する。基準電流は、系統電圧が正常な場合における出力電流の基準値に該当する。また、所定の範囲は、出力電流が系統連系インバータの故障を誘発させる基準電流からの限界範囲を意味する。第１出力電流制御部１３０は、算出した出力電流と基準電流との差が所定の範囲を超えるならば、出力電流を所定の値だけ低減するように、系統連系インバータ１００を制御する。
【００２０】
図２は、図１に記載された第１出力電流制御部１３０による出力電流の低減をグラフに図示した参照図である。図２に図示されているように、出力電流が、基準電流を基準にして微細に変動しながら正常に出力されていて、系統低電圧が発生すれば、系統低電圧発生の時点以後、出力電流が急に高くなる。それによって、第１出力電流制御部１３０は、急に高くなった出力電流が、基準電流から所定の範囲を超えると判断されれば、出力電流の大きさを所定の値以下低減させるように、系統連系インバータ１００を制御する。それによって、系統連系インバータ１００は、基準電流から所定の範囲以上の大きさを有する電流に対して、所定の値以下に低減された出力電流を出力する。
【００２１】
一方、第１出力電流制御部１３０は、出力電流を所定の値以下に低減させる時点において、第１タイマ１４０が計測動作を開始するように制御する。
【００２２】
第１タイマ１４０は、第１出力電流制御部１３０の計測開始命令によって時間を計測する。その後、第１出力電流制御部１３０は、第１タイマ１４０の計測時間が所定の時間（例えば、１００［ｍｓ］）が経過したか否かを判断する。ここで、所定の時間は、系統電圧の異常が解消されるほどの十分な時間を意味する。
【００２３】
もし第１タイマ１４０の計測時間が所定の時間が経過したならば、第１出力電流制御部１３０は、低減されて出力されている出力電流に対して、本来サイズの出力電流が出力されるように系統連系インバータ１００を制御し、それによって、系統連系インバータ１００は、本来サイズの出力電流を出力する。
【００２４】
図３は、本発明の系統低電圧発生による系統連系インバータの保護装置について説明するための他の実施形態のブロック図であり、系統連系インバータ２００、第２出力電流感知部２１０、第２出力電流算出部２２０、第２出力電流制御部２３０及び第２タイマ２４０から構成される。
【００２５】
系統連系インバータ２００は、電源を系統に供給するために、電力系統と連結されているインバータに該当するものであり、前述の系統連系インバータ１００と同一のであるので、詳細な説明は省略する。
【００２６】
第２出力電流感知部２１０は、系統連系インバータ２００の出力電流を感知し、感知した結果を第２出力電流算出部２２０に出力する。第２出力電流感知部２１０は、出力電流の感知のための測定センサを具備している。
【００２７】
第２出力電流算出部２２０は、第２出力電流感知部２１０で感知した出力電流のＤ軸電流及びＱ軸電流を計算して出力電流を算出し、算出した出力電流を第１出力電流制御部１３０に出力する。第２出力電流算出部２２０は、前述の第１出力電流算出部１２０と同一のであるので詳細な説明は省略する。
【００２８】
第２出力電流制御部２３０は、第２出力電流算出部２２０で算出した出力電流が、制限電流を超えるか否かを判断する。制限電流は、出力電流が、系統連系インバータの故障を誘発させる可能性がある限界電流を意味する。第２出力電流制御部２３０は、算出した出力電流が制限電流を超えるならば、出力電流を所定の値だけ低減するように、系統連系インバータ２００を制御する。
【００２９】
図４は、図３に記載された第２出力電流制御部２３０による出力電流の低減をグラフに図示した参照図である。図４に図示されているように、出力電流が正常に出力されていて、系統低電圧が発生すれば、系統低電圧発生の時点以後、出力電流が急に高くなる。それによって、第２出力電流制御部２３０は、急に高くなった出力電流が制限電流を超えると判断されれば、出力電流の大きさを所定の値以下低減させるように、系統連系インバータ２００を制御する。それによって、系統連系インバータ２００は、制限電流電流より所定の値が低減された大きさを有する出力電流を出力する。
【００３０】
一方、第２出力電流制御部２３０は、出力電流を所定の値以下に低減させる時点において、第２タイマ２４０が計測動作を開始するように制御する。
【００３１】
第２タイマ２４０は、第２出力電流制御部２３０の計測開始命令によって時間を計測する。その後、第２出力電流制御部２３０は、第２タイマ２４０の計測時間が所定の時間（例えば、１００［ｍｓ］）が経過したか否かを判断する。ここで、所定の時間は、系統電圧の異常が解消されるほどの十分な時間を意味する。
【００３２】
もし第２タイマ２４０の計測時間が所定の時間が経過したならば、第２出力電流制御部２３０は、低減されて出力されている出力電流に対して、本来サイズの出力電流が出力されるように、系統連系インバータ２００を制御し、それによって、系統連系インバータ２００は、本来サイズの出力電流を出力する。
【００３３】
以下、本発明による、系統低電圧発生による系統連系インバータの保護方法について、添付された図面を参照して説明する。
【００３４】
図５は、本発明の、系統低電圧発生による系統連系インバータの保護方法について説明するための一実施形態のフローチャートである。
【００３５】
第１出力電流感知部１１０は、系統連系インバータ１００の出力電流を感知する（第３００段階）。
【００３６】
第３００段階後、第１出力電流算出部１２０は、感知された出力電流のＤ軸電流及びＱ軸電流を計算して出力電流を算出する（第３０２段階）。第１出力電流算出部１２０は、感知した出力電流のＤ軸電流及びＱ軸電流を計算し、計算されたＤ軸電流及びＱ軸電流の自乗の合算値に対するルート値を求めて出力電流を算出する。
【００３７】
第３０２段階後、第１出力電流制御部１３０は、出力電流と基準電流との差が所定の範囲を超えるか否かを判断する（第３０４段階）。基準電流は、系統電圧が正常な場合における出力電流の基準値に該当し、所定の範囲は、出力電流が系統連系インバータの故障を誘発させる基準電流からの限界範囲を意味する。
【００３８】
第３０４段階後、算出した出力電流と前記基準電流との差が前記所定の範囲を超えるならば、第１出力電流制御部１３０は、出力電流を所定の値だけ低減させる（第３０６段階）。算出した出力電流と基準電流との差が所定の範囲を超えるならば、系統電圧に異常が発生した可能性があることを意味するので、第１出力制御部１３０が出力電流を所定の値だけ低減するように系統連系インバータ１００を制御する。それによって、系統連系インバータ１００は、基準電流から所定の範囲以上の大きさを有する電流に対して、所定の値以下に低減された出力電流を出力する。
【００３９】
第３０６段階後、第１出力電流制御部１３０は、出力電流を所定の値だけ低減させた後、所定の時間が経過したか否かを判断する（第３０８段階）。ここで、所定の時間は、系統電圧の異常が解消されるほどの十分な時間を意味する。
【００４０】
第３０８段階後、所定の時間が経過したならば、第１出力電流制御部１３０は、低減された出力電流を本来の出力電流に復帰させる（第３１０段階）。もし計測時間が所定の時間が経過したならば、第１出力電流制御部１３０は、低減されて出力されている出力電流に対して、本来サイズの出力電流が出力されるように系統連系インバータ１００を制御し、それによって、系統連系インバータ１００は、本来サイズの出力電流を出力する。
【００４１】
図６は、本発明の系統低電圧発生による系統連系インバータの保護方法について説明するための一実施形態のフローチャートである。
【００４２】
第２出力電流感知部２１０は、系統連系インバータ２００の出力電流を感知する（第４００段階）。
【００４３】
第４００段階後、第２出力電流算出部２２０は、感知された出力電流のＤ軸電流及びＱ軸電流を計算して出力電流を算出する（第４０２段階）。第２出力電流算出部２２０は、感知した出力電流のＤ軸電流及びＱ軸電流を計算し、計算されたＤ軸電流及びＱ軸電流の自乗の合算値に対するルート値を求めて出力電流を算出する。
【００４４】
第４０２段階後、第２出力電流制御部２３０は、出力電流が制限電流を超えるか否かを判断する（第４０４段階）。制限電流は、出力電流が系統連系インバータの故障を誘発させることができる限界電流を意味する。
【００４５】
第４０４段階後、算出した出力電流が制限電流を超えるならば、第２出力電流制御部２３０は、出力電流を所定の値だけ低減させる（第４０６段階）。算出した出力電流が制限電流を超えるならば、系統電圧に異常が発生した可能性があるということを意味するので、第２出力制御部２３０が出力電流を所定の値だけ低減するように、系統連系インバータ２００を制御する。それによって、系統連系インバータ２００は、制限電流より所定の値が低減された出力電流を出力する。
【００４６】
第４０６段階後、第２出力電流制御部２３０は、出力電流を所定の値だけ低減させた後、所定の時間が経過したか否かを判断する（第４０８段階）。ここで、所定の時間は、系統電圧の異常が解消されるほどの十分な時間を意味する。
【００４７】
第４０８段階後、所定の時間が経過したならば、第２出力電流制御部２３０は、低減された出力電流を本来の出力電流に復帰させる（第４１０段階）。もし計測時間が所定の時間が経過したならば、第２出力電流制御部２３０は、低減されて出力されている出力電流に対して、本来サイズの出力電流が出力されるように系統連系インバータ２００を制御し、それによって、系統連系インバータ２００は、本来サイズの出力電流を出力する。
【００４８】
一方、前述の本発明の系統低電圧発生による系統連系インバータの保護方法は、コンピュータで読み取り可能なコード／命令（instructions）／プログラムによって具現される。例えば、コンピュータで読み取り可能な記録媒体を利用して、前記コード／命令／プログラムを動作させる汎用デジタルコンピュータで具現される。前記コンピュータで読み取り可能な記録媒体は、磁気記録媒体（例えば、ＲＯＭ（read only memory）、フロッピーディスク、ハードディスク、磁気テープなど）、光学的判読媒体（例えば、ＣＤ（compact disc）−ＲＯＭ、ＤＶＤ（digital versatile disc）など）のような記録媒体を含む。
【００４９】
以上のような本願発明である系統低電圧発生による系統連系インバータの保護装置及びその方法は、理解の一助とするために、図面に図示された実施形態を参照にして説明したが、それは例示的なものに過ぎず、当該分野で当業者であるならば、それらから多様な変形、及び均等な他の実施形態が可能であるという点を理解するであろう。従って、本発明の真の技術的保護範囲は、添付された特許請求の範囲によって定められるのである。
【図１】
2016524450.tif 000003
【図２】
2016524450.tif 000004
【図３】
2016524450.tif 000005
【図４】
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【図５】
2016524450.tif 000007
【図６】
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【国際調査報告】
2016524450.tif 000009
2016524450.tif 000010
2016524450.tif 000011
2016524450.tif 000012