(57)【要約】  系統連系インバータの系統電圧を感知する系統電圧感知部と、感知した系統電圧のＤ軸電圧及びＱ軸電圧を計算し、Ｄ軸電圧及びＱ軸電圧の変化値をそれぞれ算出する電圧変化値算出部と、Ｄ軸電圧変化値及びＱ軸電圧変化値のうち少なくともいずれか１つの値が系統電圧変化設定値を超えるか否かを判断し、Ｄ軸電圧変化値及びＱ軸電圧変化値のうちいずれか１つの値が、系統電圧変化設定値を超えるならば、出力電流を所定の値だけ低減させる出力電流制御部と、を含むことを特徴とする、系統電圧異常による系統連系インバータの過電流抑制装置である。【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によって系統電圧を感知する系統電圧感知部と、
感知した前記系統電圧のＤ軸電圧及びＱ軸電圧を計算し、前記Ｄ軸電圧及び前記Ｑ軸電圧の変化値をそれぞれ算出する電圧変化値算出部と、
前記Ｄ軸電圧変化値及び前記Ｑ軸電圧変化値のうち少なくともいずれか１つの値が系統電圧変化設定値を超えるか否かを判断し、前記Ｄ軸電圧変化値及び前記Ｑ軸電圧変化値のうちいずれか１つの値が、前記系統電圧変化設定値を超えるならば、前記出力電流を所定の値だけ低減させる出力電流制御部と、を含むことを特徴とする系統電圧異常による系統連系インバータの過電流抑制装置。
【請求項２】
前記出力電流制御部は、
前記Ｄ軸電圧変化値及び前記Ｑ軸電圧変化値のうち大きいの方の値が、前記系統電圧変化設定値を超えるか否かを判断することを特徴とする請求項１に記載の系統電圧異常による系統連系インバータの過電流抑制装置。
【請求項３】
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時間計測するタイマをさらに含み、
前記出力電流制御部が、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に記載の系統電圧異常による系統連系インバータの過電流抑制装置。
【請求項４】
系統電圧感知部が系統連系インバータの出力電流によって系統電圧を感知する段階と、
電圧変化値算出部が、前記系統電圧のＤ軸電圧及びＱ軸電圧を計算し、前記Ｄ軸電圧及び前記Ｑ軸電圧の変化値をそれぞれ算出する段階と、
出力電流制御部が、前記Ｄ軸電圧変化値及び前記Ｑ軸電圧変化値のうち少なくともいずれか１つの値が系統電圧変化設定値を超えるか否かを判断する段階と、
前記Ｄ軸電圧変化値及び前記Ｑ軸電圧変化値のうちいずれか１つの値が、前記系統電圧変化設定値を超えるならば、前記出力電流制御部が、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電圧異常による系統連系インバータの過電流抑制方法。
【請求項５】
前記Ｄ軸電圧変化値及び前記Ｑ軸電圧変化値のうち少なくともいずれか１つの値が系統電圧変化設定値を超えるか否かを判断する段階は、
前記出力電流制御部が、前記Ｄ軸電圧変化値及び前記Ｑ軸電圧変化値のうち大きいの方の値が、前記系統電圧変化設定値を超えるか否かを判断することを特徴とする請求項４に記載の系統電圧異常による系統連系インバータの過電流抑制方法。
【請求項６】
前記出力電流制御部がタイマを使用し、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４に記載の系統電圧異常による系統連系インバータの過電流抑制方法。
【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過電流抑制に係り、系統電圧異常発生時、それに対応して系統連系インバータの過電流を抑制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、それにより、系統連系インバータの入力電流にも急激な変化を誘発させる。そのような急激な電流変化によって、系統連系インバータが過電流故障を起こしてしまう。
【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、系統電圧の急激な変化を検出し、出力電流が急激な変化を発生させる前に、出力電流を低減させる系統電圧異常による系統連系インバータの過電流抑制装置及びその方法に係わることである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明による系統電圧異常による系統連系インバータの過電流抑制装置は、系統連系インバータの出力電流による系統電圧を感知する系統電圧感知部と、感知した前記系統電圧のＤ軸電圧及びＱ軸電圧を計算し、前記Ｄ軸電圧及び前記Ｑ軸電圧の変化値をそれぞれ算出する電圧変化値算出部と、前記Ｄ軸電圧変化値及び前記Ｑ軸電圧変化値のうち少なくともいずれか１つの値が系統電圧変化設定値を超えるか否かを判断し、前記Ｄ軸電圧変化値及び前記Ｑ軸電圧変化値のうちいずれか１つの値が、前記系統電圧変化設定値を超えるならば、前記出力電流を所定の値だけ低減させる出力電流制御部と、を含むことを特徴とする。
【０００５】
前記出力電流制御部は、前記Ｄ軸電圧変化値及び前記Ｑ軸電圧変化値のうち大きいの方の値が、前記系統電圧変化設定値を超えるか否かを判断することを特徴とする。
【０００６】
系統電圧異常による系統連系インバータの過電流抑制装置は、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時間計測するタイマをさらに含み、前記出力電流制御部が、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。
【０００７】
本発明による系統電圧異常による系統連系インバータの過電流抑制方法は、系統電圧感知部が系統連系インバータの出力電流によって系統電圧を感知する段階と、電圧変化値算出部が、前記系統電圧のＤ軸電圧及びＱ軸電圧を計算し、前記Ｄ軸電圧及び前記Ｑ軸電圧の変化値をそれぞれ算出する段階と、出力電流制御部が、前記Ｄ軸電圧変化値及び前記Ｑ軸電圧変化値のうち少なくともいずれか１つの値が系統電圧変化設定値を超えるか否かを判断する段階と、前記Ｄ軸電圧変化値及び前記Ｑ軸電圧変化値のうちいずれか１つの値が、前記系統電圧変化設定値を超えるならば、前記出力電流制御部が、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。
【０００８】
前記Ｄ軸電圧変化値及び前記Ｑ軸電圧変化値のうち少なくともいずれか１つの値が系統電圧変化設定値を超えるか否かを判断する段階は、前記出力電流制御部が、前記Ｄ軸電圧変化値及び前記Ｑ軸電圧変化値のうち大きいの方の値が、前記系統電圧変化設定値を超えるか否かを判断することを特徴とする。
【０００９】
系統電圧異常による系統連系インバータの過電流抑制方法は、前記出力電流制御部がタイマを使用し、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】
【００１０】
本発明によれば、系統電圧の急激な変化を検出し、系統連系インバータの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】
【００１１】
【図１】本発明の、系統電圧異常による系統連系インバータの過電流抑制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の系統連系インバータの過電流抑制装置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】本発明の系統電圧異常による、系統連系インバータの過電流抑制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。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明による系統電圧異常による系統連系インバータの過電流抑制装置について、添付された図面を参照して詳細に説明する。
【００１３】
図１は、本発明の系統電圧異常による系統連系インバータの過電流抑制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、系統電圧感知部１１０、電圧変化値算出部１２０、出力電流制御部１３０及びタイマ１４０で構成される。
【００１４】
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するものであり、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供給される。
【００１５】
系統電圧感知部１１０は、電力系統によって出力される系統電圧を感知し、感知した結果を電圧変化値算出部１２０に出力する。系統電圧感知部１１０は、系統電圧の感知のための電圧測定センサを具備している。
【００１６】
電圧変化値算出部１２０は、系統電圧感知部１１０で感知した系統電圧のＤ軸電圧及びＱ軸電圧を計算し、Ｄ軸電圧及びＱ軸電圧の変化値をそれぞれ算出し、算出した結果を出力電流制御部１３０に出力する。電圧変化値算出部１２０は、感知した系統電圧のＤ軸電圧とＱ軸電圧とを計算し、計算されたＤ軸電圧及びＱ軸電圧に対する所定のサンプリング時間当たりのＤ軸電圧変化値及びＱ軸電圧変化値を算出する。Ｄ軸電圧とＱ軸電圧は、系統電圧Ｕ，Ｖ，Ｗを、系統電圧の周波数ほど同期変換した値であり、一般的に、Ｑ軸電圧は、系統電圧の大きさであり、Ｄ軸電圧は、０である。例えば、３８０［Ｖ］である３相系統電圧を同期座標変換すれば、Ｑ軸電圧は、３８０［Ｖ］であり、Ｄ軸電圧は、Ｏ［Ｖ］である。
【００１７】
出力電流制御部１３０は、電圧変化値算出部１２０で算出したＤ軸電圧変化値及び前記Ｑ軸電圧変化値のうち少なくともいずれか１つの値が、系統電圧変化設定値を超えるか否かを判断する。系統電圧変化設定値は、所定の周期（例えば、２５０［μｓｅｃ］）ごとの系統電圧の異常いかんを判断するための正常な変化範囲の臨界電圧値を意味する。
【００１８】
特に、出力電流制御部１３０は、Ｄ軸電圧変化値及びＱ軸電圧変化値のうち大きいの方の値が、系統電圧変化設定値を超えるか否かを判断する。
【００１９】
出力電流制御部１３０は、Ｄ軸電圧変化値及び前記Ｑ軸電圧変化値のうちいずれか１つの値が、前記系統電圧変化設定値を超えるならば、系統連系インバータ１００から出力される出力電流を所定の値だけ低減させ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の系統連系インバータの過電流抑制装置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。
【００２１】
図２に図示されているように、電力系統から系統電圧が正常に出力されていて、系統電圧のＤ軸電圧変化値または前記Ｑ軸電圧変化値の異常が発生すれば、系統電圧変化値に、異常発生時点以後、瞬間的に出力電流が急に高くなる。それによって、系統電圧のＤ軸電圧変化値または前記Ｑ軸電圧変化値の異常が発生すれば、出力電流制御部１３０は、急に高くなった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、所定の値以下に低減された出力電流を出力する。
【００２２】
一方、出力電流制御部１３０は、出力電流を所定の値以下低減させる時点において、タイマ１４０が時間計測動作を開始するように制御する。
【００２３】
タイマ１４０は、出力電流制御部１３０の時間計測開始命令により、時間計測を行う。その後、出力電流制御部１３０は、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。
【００２４】
もしタイマ１４０の計測時間が所定の時間経過したならば、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を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。
【００２５】
以下、本発明による系統電圧異常による系統連系インバータの過電流抑制方法について、添付された図面を参照して説明する。
【００２６】
図３は、本発明の系統電圧異常による系統連系インバータの過電流抑制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。
【００２７】
系統電圧感知部１１０は、系統連系インバータ１００の出力電流によって系統電圧を感知する（第２００段階）。
【００２８】
第２００段階後、電圧変化値算出部１２０は、系統電圧感知部１１０で感知した系統電圧のＤ軸電圧及びＱ軸電圧を計算し、Ｄ軸電圧及びＱ軸電圧の変化値をそれぞれ算出する（第２０２段階）。電圧変化値算出部１２０は、系統電圧のＤ軸電圧及びＱ軸電圧に対する所定のサンプリング時間当たりのＤ軸電圧変化値及びＱ軸電圧変化値を算出する。
【００２９】
第２０２段階後、出力電流制御部１３０は、電圧変化値算出部１２０で算出したＤ軸電圧変化値及びＱ軸電圧変化値のうち少なくともいずれか１つの値が、系統電圧変化設定値を超えるか否かを判断する（第２０４段階）。系統電圧変化設定値は、所定の周期（例えば、２５０［μｓｅｃ］）ごとの系統電圧の異常いかんを判断するための正常な変化範囲の臨界電圧値を意味する。特に、出力電流制御部１３０は、Ｄ軸電圧変化値及びＱ軸電圧変化値のうち大きいの方の値が系統電圧変化設定値を超えるか否かを判断する。
【００３０】
第２０４段階後、出力電流制御部１３０は、Ｄ軸電圧変化値及びＱ軸電圧変化値のうちいずれか１つの値が、前記系統電圧変化設定値を超えるならば、系統連系インバータ１００から出力される出力電流を所定の値だけ低減させる（第２０６段階）。図２に図示されているように、電力系統から系統電圧が正常に出力されていて、系統電圧のＤ軸電圧変化値または前記Ｑ軸電圧変化値の異常が発生すれば、系統電圧変化値における異常発生時点以後、瞬間的に出力電流が急に高くなる。従って、出力電流制御部１３０は、急に高くなった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を制御し、それによって、系統連系インバータ１００は、所定の値以下に低減された出力電流を出力する。
【００３１】
第２０６段階後、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２０８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。
【００３２】
第２０８段階後、所定の時間が経過したならば、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２１０段階）。もし計測時間が所定の時間が経過したならば、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を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。
【００３３】
一方、前述の本発明の系統電圧異常による系統連系インバータの過電流抑制方法は、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。
【００３４】
かような本願発明である系統電圧異常による系統連系インバータの過電流抑制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、特許請求の範囲によって定められるものである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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