JPH09285015A - Dc ground detector of photovoltaic power generation system - Google Patents
Dc ground detector of photovoltaic power generation systemInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、太陽光発電システ
ムの直流地絡検出装置に関し、さらに詳しくは、太陽電
池モジュール回路からなる太陽電池の直流地絡状態を検
出してインバータを停止させる直流地絡検出装置に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a DC ground fault detector for a photovoltaic power generation system, and more particularly to a DC ground fault detecting a DC ground fault condition of a solar cell composed of a solar cell module circuit to stop an inverter. The present invention relates to a fault detection device.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、太陽電池からなる直流電源を用い
た数kWの比較的小容量の分散電源設備をインバータ回
路を介して商用電力系統に連系し、負荷に電力を供給す
る太陽光発電システムが種々提案されている。2. Description of the Related Art In recent years, a solar power generation system has been used in which a distributed power supply system of a comparatively small capacity of several kW using a DC power supply composed of solar cells is connected to a commercial power system via an inverter circuit to supply power to a load. Various systems have been proposed.
【0003】図3は、従来の太陽光発電システムの概略
構成図である。図において、31は太陽光のエネルギー
を直流電圧に直接変換する太陽電池素子が多数個直並列
に接続された太陽電池モジュール回路であり、32はそ
の太陽電池モジュール回路31から出力される直流電力
を交流に変換するためのインバータであり、太陽電池モ
ジュール回路31からの直流出力は、インバータ32に
よって交流に変換された上、自動復帰型電磁リレーや手
動復帰型ブレーカなどの開閉手段33を経て負荷34お
よび商用電力系統35に供給される。FIG. 3 is a schematic diagram of a conventional solar power generation system. In the figure, 31 is a solar cell module circuit in which a large number of solar cell elements that directly convert the energy of sunlight into a DC voltage are connected in series and parallel, and 32 is the DC power output from the solar cell module circuit 31. This is an inverter for converting into alternating current, and the direct current output from the solar cell module circuit 31 is converted into alternating current by the inverter 32, and then the load 34 is passed through the opening / closing means 33 such as an automatic recovery electromagnetic relay or a manual recovery breaker. And to the commercial power system 35.
【0004】そして、太陽電池31の出力側には、太陽
電池電圧を検出する電圧検出手段36が設けられてお
り、太陽電池31の動作点が基準電圧に維持されるよう
に、インバータ32の出力電流を制御しているインバー
タ制御手段37が設けられている。On the output side of the solar cell 31, a voltage detecting means 36 for detecting the solar cell voltage is provided, and the output of the inverter 32 is maintained so that the operating point of the solar cell 31 is maintained at the reference voltage. Inverter control means 37 for controlling the current is provided.
【0005】また、この太陽光発電システムに直流地絡
が発生した場合の感電防止及び電路保護のため、従来か
ら地絡検出装置38が設けられている。この地絡検出装
置38としては、地絡時において、太陽電池31の正極
側及び負極側の直流電流値が相違することを利用して太
陽電池31の直流地絡状態を検出している。そして、直
流地絡状態が検出された場合にインバータ32を停止さ
せ、安全性の確保及び系統保護を図っている。Further, a ground fault detection device 38 has been conventionally provided to prevent electric shock and protect the electric path when a DC ground fault occurs in this solar power generation system. The ground fault detection device 38 detects the DC ground fault state of the solar cell 31 by utilizing the fact that the DC current values on the positive electrode side and the negative electrode side of the solar cell 31 are different during a ground fault. The inverter 32 is stopped when a DC ground fault condition is detected to ensure safety and protect the system.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】一方、この太陽光発電
システムにおける太陽電池は一般に屋外で使用される場
合が多く、家屋の屋根などに設置される場合が多い。こ
のため、風雨にさらされた環境のもとで使用される場合
も多い。On the other hand, the solar cells in this solar power generation system are generally used outdoors in many cases, and are often installed on the roof of a house or the like. For this reason, it is often used in an environment exposed to wind and rain.
【0007】しかしながら、上記従来装置では雨天時に
太陽電池31の直流地絡状態でないのにもかかわらず、
直流地絡状態と判断してインバータ32を停止させる誤
動作が頻繁に発生した。これは、太陽電池31の太陽電
池モジュール回路上に水滴が付着することによって、大
地と太陽電池モジュール回路間での容量成分が増加し、
その容量成分の影響による漏れ電流増加を太陽電池31
の直流地絡状態発生と誤検出するためである。However, in the above-mentioned conventional apparatus, although the solar cell 31 is not in the DC ground fault state in rainy weather,
Frequent malfunctions that the inverter 32 is stopped when it is determined to be in the DC ground fault state occur. This is because water droplets adhere to the solar cell module circuit of the solar cell 31 to increase the capacitance component between the ground and the solar cell module circuit,
The increase in leakage current due to the influence of the capacity component
This is because it is erroneously detected that the DC ground fault state occurs.
【0008】本発明は、斯かる点に鑑みてなされたもの
であって、太陽電池モジュール回路上への水滴付着に基
づく漏れ電流発生状態と、太陽電池の直流地絡状態を区
別し、漏れ電流発生状態時に直流地絡状態と判断して即
座にインバータを停止させてしまうことなく、太陽光発
電システムの運転効率を向上させた太陽光発電システム
の直流地絡検出装置を提供する。The present invention has been made in view of the above problems, and distinguishes between a leakage current generation state due to water droplet adhesion on the solar cell module circuit and a DC ground fault state of the solar cell, and the leakage current Provided is a DC ground fault detection device for a photovoltaic power generation system, which improves the operation efficiency of the photovoltaic power generation system without immediately stopping the inverter upon determining that the DC ground fault has occurred.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明に係る太陽光発電
システムの直流地絡検出装置は、複数個の太陽電池素子
を直並列に接続して構成された太陽電池モジュール回路
と、該太陽電池モジュール回路からなる太陽電池の出力
地絡を検出する地絡検出手段と、該地絡検出手段による
検出レベルが一定値以上の場合には、インバータからの
交流出力を低減させる出力低減手段と、該出力低減手段
によるインバータ出力抑制時において、前記地絡検出手
段による検出レベルが前記一定値以上の場合に、前記太
陽電池の直流地絡と判定して前記インバータの動作を停
止させる直流地絡判定手段とを備えている。この構成を
用いることにより、雨天時などに太陽電池モジュール回
路上への水滴付着に基づき一時的な漏れ電流増加が発生
した場合に、直流地絡と判断して誤ってインバータを即
座に停止させることがない。SUMMARY OF THE INVENTION A DC ground fault detector for a photovoltaic power generation system according to the present invention is a solar cell module circuit configured by connecting a plurality of solar cell elements in series and parallel, and the solar cell. Ground fault detection means for detecting the output ground fault of the solar cell comprising a module circuit, and output reduction means for reducing the AC output from the inverter when the detection level by the ground fault detection means is above a certain value, When suppressing the inverter output by the output reduction means, when the detection level by the ground fault detection means is equal to or higher than the certain value, it is determined that the solar cell is a DC ground fault and the operation of the inverter is stopped, and the DC ground fault determination means is stopped. It has and. By using this configuration, if a temporary increase in leakage current occurs due to water droplets adhering to the solar cell module circuit, such as in the case of rain, it will be judged as a DC ground fault and the inverter will be immediately stopped by mistake. There is no.
【0010】具体的には、前記インバータと商用電力系
統との間に設けられた開閉手段を有し、前記直流地絡判
定手段が、前記太陽電池の直流地絡と判定した場合に、
該開閉手段を制御して前記インバータを商用電力系統か
ら解列するものである。この構成を用いることにより、
太陽電池の直流地絡発生時における、感電防止及び電路
保護を確実に図ることができる。More specifically, it has an opening / closing means provided between the inverter and a commercial power system, and when the DC ground fault judging means judges that the solar cell has a DC ground fault,
The switching means is controlled to disconnect the inverter from the commercial power system. By using this configuration,
When a DC ground fault occurs in the solar cell, it is possible to reliably prevent electric shock and protect the electric path.
【0011】また好ましくは、前記出力低減手段による
インバータ出力抑制時において、前記地絡検出手段によ
る検出レベルが前記一定値より小さい場合に、その際の
インバータ出力で前記インバータを運転させるものであ
る。或いは、前記出力低減手段によるインバータ出力抑
制時において、前記地絡検出手段による検出レベルが前
記一定値より小さい第2レベル以下の場合に、その際の
インバータ出力で前記インバータを運転させるものであ
る。これらの構成を用いることにより、雨天時などに太
陽電池モジュール回路上への水滴付着に基づき一時的な
漏れ電流増加が発生した場合に、漏れ電流値を低減させ
て可能な範囲で太陽光発電システムの運転を継続させる
ことができる。Further, preferably, when the output reduction means suppresses the inverter output, and the detection level by the ground fault detection means is smaller than the constant value, the inverter output is operated at that time. Alternatively, when the output level of the inverter is suppressed by the output reducing means, if the detection level of the ground fault detecting means is equal to or lower than the second level which is smaller than the predetermined value, the inverter output is operated to drive the inverter. By using these configurations, if a temporary increase in leakage current occurs due to water droplets adhering to the solar cell module circuit in rainy weather, etc., the leakage current value can be reduced and the photovoltaic power generation system can be used within the possible range. The operation of can be continued.
【0012】更に好ましくは、前記出力低減手段は、前
記地絡検出手段による検出レベルが前記第2レベル以下
になるまで、インバータ出力を漸次低減させるものであ
る。この構成を用いることにより、漏れ電流値を所定の
レベルまで低減させた状態で太陽光発電システムの運転
を継続させるので、漏れ電流による感電防止などが確実
に防止される。More preferably, the output reducing means gradually reduces the inverter output until the detection level of the ground fault detecting means becomes equal to or lower than the second level. By using this configuration, the operation of the photovoltaic power generation system is continued with the leakage current value reduced to a predetermined level, so that prevention of electric shock due to leakage current is reliably prevented.
【0013】[0013]
【発明の実施の形態】以下、本発明の太陽光発電システ
ムの直流地絡検出装置の一実施の形態を示す図面に基づ
いて詳細に説明する。図1は本発明を適用させた太陽電
池を用いた太陽光発電システムの概略構成図である。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A direct current ground fault detection apparatus for a photovoltaic power generation system according to an embodiment of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a photovoltaic power generation system using a solar cell to which the present invention is applied.
【0014】同図において、太陽光発電システムは、太
陽光のエネルギーを直流電力に変換する複数個の太陽電
池素子を直並列に接続して構成された太陽電池モジュー
ル回路からなる太陽電池1(本実施形態では、最適動作
電圧200V,最適動作電力3kW)と、その太陽電池
1の直流電力を交流電力に電力変換して所定交流電圧を
供給するインバータ2を中心に構成されており、商用電
力系統3と連系して配電線に接続された各種家電製品な
どの負荷4に対して電力を供給している。In FIG. 1, a solar power generation system is a solar cell 1 (a solar cell module circuit comprising a solar cell module circuit configured by connecting a plurality of solar cell elements for converting sunlight energy into DC power in series and parallel. In the embodiment, an optimum operating voltage of 200 V and an optimum operating power of 3 kW) and an inverter 2 for converting a direct current power of the solar cell 1 into an alternating current power and supplying a predetermined alternating current voltage are mainly configured. Electric power is supplied to a load 4 such as various home appliances connected to a distribution line in an interconnected manner with 3.
【0015】インバータ2は、ブリッジ接続された複数
のスイッチング素子から構成され、このインバータ2に
は、後述の各種処理を行うインバータ制御部5からパル
ス幅変調されたスイッチング制御信号が与えられる。イ
ンバータ制御部5はマイクロコンピュータから構成され
ている。The inverter 2 is composed of a plurality of bridge-connected switching elements, and a pulse width modulated switching control signal is given to the inverter 2 from an inverter control unit 5 which performs various processes described later. The inverter control unit 5 is constituted by a microcomputer.
【0016】インバータ2と商用電力系統3との間に
は、インバータ2の出力側から順に系統保護のための系
統連系用リレー(以下、リレーと略記する)6及び手動
復帰型ブレーカ(以下、ブレーカと略記する)7が設け
られており、リレー6及びブレーカ7はインバータ制御
部5からの制御信号に応じて、その接点を開閉して商用
電力系統3に連系、或るいは解列する。ここで、リレー
6はインバータ制御部5からの連系指令信号の入力によ
りその接点が閉じられ、インバータ制御部5からの解列
指令信号の入力によりその接点が開かれる構成となって
いる。また、ブレーカ7はインバータ制御部5からの解
列指令信号の入力によりその接点が開かれ、手動により
その接点が閉じられる構成となっている。Between the inverter 2 and the commercial power system 3, a system interconnection relay (hereinafter abbreviated as a relay) 6 and a manual reset type breaker (hereinafter, referred to as a relay) for system protection are provided in order from the output side of the inverter 2. 7) is provided, and the relay 6 and the breaker 7 open / close their contacts according to a control signal from the inverter control unit 5 to be connected to the commercial power system 3 or to be disconnected. . Here, the contact of the relay 6 is closed by the input of the interconnection command signal from the inverter controller 5, and the contact is opened by the input of the disconnection command signal from the inverter controller 5. Further, the breaker 7 is configured such that its contact is opened by the input of the disconnection command signal from the inverter control unit 5, and the contact is manually closed.
【0017】地絡検出手段8は太陽電池1の正極側及び
負極側の直流電流値の差を検出するものであり、この検
出結果に基づいて太陽電池1の出力地絡を検知してい
る。PWM発生回路10は、インバータ制御部5からの
インバータ電流制御値に基づいて、インバータ2へPW
Mスイッチング信号を送出している。そして、このPW
M発生回路10には、インバータ電流検出手段11及び
インバータ電圧検出手段12の検出値が入力されてお
り、系統電圧と同位相でインバータ電流制御値のインバ
ータ電流がインバータ2から出力されるようにPWMス
イッチング信号を送出している。The ground fault detecting means 8 detects the difference between the direct current values of the positive electrode side and the negative electrode side of the solar cell 1, and detects the output ground fault of the solar cell 1 based on the detection result. The PWM generation circuit 10 sends the PW to the inverter 2 based on the inverter current control value from the inverter control unit 5.
Sending M switching signal. And this PW
The detection values of the inverter current detection means 11 and the inverter voltage detection means 12 are input to the M generation circuit 10, and PWM is performed so that the inverter current having the inverter current control value is output from the inverter 2 in the same phase as the system voltage. Sending a switching signal.
【0018】そして、インバータ制御部5は、太陽電池
電圧検出手段9において検出される太陽電池電圧が予め
設定された基準電圧値に維持されるように、インバータ
電流制御値を決定しPWM発生回路10に出力してい
る。Then, the inverter control section 5 determines the inverter current control value so that the solar cell voltage detected by the solar cell voltage detecting means 9 is maintained at the preset reference voltage value, and the PWM generation circuit 10 is determined. Is output to.
【0019】また、インバータ制御部5には、地絡検出
手段8からの検出結果が入力され、検出レベルが一定値
以上(本実施の形態では50mAに設定)の場合に、イ
ンバータ2からの出力を抑制するために、インバータ電
流制御値を現在値から所定量低下した制御値に変更して
PWM発生回路10に出力する、出力低減部51(図示
せず)を備えている。Further, the detection result from the ground fault detection means 8 is input to the inverter control section 5, and when the detection level is a certain value or more (set to 50 mA in this embodiment), the output from the inverter 2 is output. In order to suppress the above, an output reduction unit 51 (not shown) is provided that changes the inverter current control value from the current value to a control value reduced by a predetermined amount and outputs the control value to the PWM generation circuit 10.
【0020】さらに、インバータ制御部5には、インバ
ータ出力抑制時において、地絡検出手段8による検出レ
ベルが前記一定値以上の場合に、太陽電池1の直流地絡
と判定してインバータ2の動作を停止させると共に、商
用電力系統3から解列させる直流地絡判定部52(図示
せず)を備えており、インバータ制御部5からの制御信
号に基づき、PWM発生回路10からのPWMスイッチ
ング信号送出を停止させてインバータ2の動作を停止す
ると共に、リレー6及びブレーカ7を開放してインバー
タ2を商用電力系統3から解列する。Further, the inverter control section 5 judges that the solar cell 1 is a DC ground fault and operates the inverter 2 when the level detected by the ground fault detecting means 8 is equal to or higher than the predetermined value when the inverter output is suppressed. And a DC ground fault determination unit 52 (not shown) that disconnects the power from the commercial power system 3 and supplies a PWM switching signal from the PWM generation circuit 10 based on a control signal from the inverter control unit 5. To stop the operation of the inverter 2 and open the relay 6 and the breaker 7 to disconnect the inverter 2 from the commercial power system 3.
【0021】反対に、インバータ出力抑制時において、
地絡検出手段8による検出レベルが前記一定値より小さ
い第2レベル(本実施の形態では30mAに設定してい
る)以下となった場合には、その際のインバータ電流制
御値をPWM発生回路10に一定時間送出してインバー
タ2の出力固定運転を行う。On the contrary, when the inverter output is suppressed,
When the detection level by the ground fault detection means 8 becomes equal to or lower than the second level (which is set to 30 mA in this embodiment) which is smaller than the predetermined value, the inverter current control value at that time is set to the PWM generation circuit 10. Is output to the inverter for a fixed time to perform fixed output operation of the inverter 2.
【0022】ここで、インバータ制御部5では、地絡検
出手段8による検出レベルが上記第2レベル以下になる
まで、出力低減手段51によってインバータ出力を漸次
低減させると共に、この出力低減手段51によってイン
バータ出力が、予め設定された最低出力値(本実施の形
態では100Wに設定している)以下となった場合に
は、インバータ2の動作を停止すると共に、リレー6を
開放してインバータ2を商用電力系統3から解列して、
一定時間インバータ待機状態にする。In the inverter control section 5, the output reduction means 51 gradually reduces the inverter output until the detection level by the ground fault detection means 8 becomes equal to or lower than the second level, and the output reduction means 51 causes the inverter output to decrease. When the output becomes equal to or lower than the preset minimum output value (which is set to 100 W in this embodiment), the operation of the inverter 2 is stopped and the relay 6 is opened to commercialize the inverter 2 Disconnect from the grid 3
Keep the inverter in standby for a certain period of time.
【0023】従って、雨天時において太陽電池1の太陽
電池モジュール回路上に水滴が付着することによって、
大地と太陽電池モジュール回路間での容量成分Cが増加
する。そして、その容量成分Cの増加による漏れ電流増
加によって、地絡検出手段8での検出レベルが上記一定
値以上となった場合には、インバータ制御部5の出力低
減手段51によってインバータ2からの交流出力が抑制
されるため、太陽電池出力電圧に含まれる交流リップル
電圧が小さくなり、その結果、容量成分Cによる漏れ電
流値も減少することになる。Therefore, in rainy weather, water drops adhere to the solar cell module circuit of the solar cell 1,
The capacitance component C between the ground and the solar cell module circuit increases. Then, when the detection level in the ground fault detection means 8 becomes equal to or higher than the above-mentioned fixed value due to the increase in the leakage current due to the increase in the capacitance component C, the output reduction means 51 of the inverter control unit 5 causes the AC from the inverter 2 to change. Since the output is suppressed, the AC ripple voltage included in the solar cell output voltage is reduced, and as a result, the leakage current value due to the capacitance component C is also reduced.
【0024】ここで、大地間との容量成分Cは、その間
の誘電率ε、面積S、距離dによって次式の関係を有す
るため、雨天時などでは水滴による誘電率εの増加に伴
い容量成分Cが増加することになる。また、太陽電池出
力電圧には、インバータ出力に応じた交流リップル電圧
が重畳されることになるため、漏れ電流値はインバータ
出力が大きいほど大きな値となる。よって、インバータ
2の出力抑制によって漏れ電流値も低下することにな
る。Here, the capacitance component C between the earth and the ground has the following relationship with the permittivity ε, the area S, and the distance d between them, so that the capacitance component C increases with the increase in the permittivity ε due to water drops in rainy weather. C will increase. Further, since the AC ripple voltage corresponding to the inverter output is superimposed on the solar cell output voltage, the leakage current value increases as the inverter output increases. Therefore, the leakage current value is also reduced by suppressing the output of the inverter 2.
【0025】[0025]
【数1】 [Equation 1]
【0026】このため、容量成分Cの影響による漏れ電
流増加によって、地絡検出手段8での検出レベルが上記
一定値以上となった場合には、インバータ制御部5の出
力低減手段51によってインバータ2の交流出力を抑制
し、地絡検出手段8での検出レベルが上記第2レベル以
下となった状態で出力固定運転が行われる。よって、雨
天時など一時的な漏れ電流増加が発生した場合に直流地
絡と判断して誤ってインバータ2を即座に停止させるこ
とがない。更に、インバータ2の出力を連系可能最低出
力値まで抑制したにも拘わらず、漏れ電流値が第2レベ
ル以下とならない場合にはインバータ動作を停止させる
ので、漏れ電流による感電防止などを確実に防止してい
る。Therefore, when the detection level of the ground fault detecting means 8 becomes equal to or higher than the predetermined value due to the increase of the leakage current due to the influence of the capacitance component C, the output reducing means 51 of the inverter control section 5 causes the inverter 2 to operate. The output fixed operation is performed in a state in which the AC output of is suppressed and the detection level of the ground fault detection means 8 becomes the second level or less. Therefore, in the case of a temporary increase in leakage current such as in the case of rain, it is not judged to be a DC ground fault and the inverter 2 is not immediately stopped by mistake. Further, even if the output of the inverter 2 is suppressed to the minimum output value that can be interconnected, the inverter operation is stopped when the leakage current value does not fall below the second level, so it is possible to reliably prevent electric shock due to leakage current. To prevent.
【0027】次に、上記構成の太陽光発電システムの直
流地絡検出装置の動作内容について図2を参照して説明
する。先ずステップS1にて、地絡検出手段8からの検
出結果に基づいて、インバータ制御部5において検出レ
ベルiLが50mA以上かどうかを判断し、YESの場
合にのみ次のステップS3に進む。Next, the operation contents of the DC ground fault detecting device of the solar power generation system having the above-mentioned structure will be described with reference to FIG. First, in step S1, based on the detection result from the ground fault detection means 8, the inverter control unit 5 determines whether or not the detection level iL is 50 mA or more, and the process proceeds to the next step S3 only if YES.
【0028】ステップS3では、出力低減手段51によ
ってインバータ出力の抑制制御を行いステップS5に進
む。具体的には、インバータ電流制御値を現在値から1
A低下させた制御値に変更してPWM発生回路10に出
力する。In step S3, the output reducing means 51 controls the inverter output to be suppressed, and the process proceeds to step S5. Specifically, the inverter current control value is set to 1 from the current value.
The control value is lowered by A and output to the PWM generation circuit 10.
【0029】ステップS5では、再度、インバータ制御
部5において地絡検出手段8の検出レベルiLが50m
A以上かどうかを判断し、YESの場合はステップS7
に進み、NOの場合はステップS9に進む。In step S5, the detection level iL of the ground fault detecting means 8 in the inverter control section 5 is again 50 m.
It is determined whether or not A or more, and if YES, step S7
If NO, the process proceeds to step S9.
【0030】ステップS7では、直流地絡判定手段52
によって太陽電池1の直流地絡状態であると判断して、
インバータ動作を停止させると共に、リレー6及びブレ
ーカ7を開放してインバータ2を商用電力系統3から解
列し、インバータ2の故障状態として処理を終了させ
る。In step S7, the DC ground fault judging means 52
It is judged that the solar cell 1 is in the DC ground fault state by
The inverter operation is stopped, the relay 6 and the breaker 7 are opened, the inverter 2 is disconnected from the commercial power system 3, and the inverter 2 is put into a failure state, and the processing is terminated.
【0031】一方、ステップS9では、インバータ制御
部5において地絡検出手段8の検出レベルiLが30m
A以下かどうかを判断し、YESの場合はステップS1
1に進み、NOの場合はステップS13に進む。On the other hand, in step S9, the detection level iL of the ground fault detection means 8 in the inverter control unit 5 is 30 m.
It is determined whether or not A or less, and if YES, step S1
If NO, the process proceeds to step S13.
【0032】ステップS11では、現在のインバータ電
流制御値を10分間、PWM発生回路10に送出してイ
ンバータ2の出力固定運転を行い、ステップS15に進
み、インバータ2を通常運転状態に戻しステップS1に
戻る。In step S11, the current inverter current control value is sent to the PWM generation circuit 10 for 10 minutes to perform the output fixed operation of the inverter 2, and the process proceeds to step S15 to return the inverter 2 to the normal operation state and to step S1. Return.
【0033】ステップS13では、ステップS3と同様
に、出力低減手段51によってインバータ出力の抑制制
御を再度行い、ステップS17に進む ステップS17では、インバータ2の出力が100W以
上あるかどうかを判断し、YESの場合にはステップS
9に戻り、NOの場合にはステップS19に進む。In step S13, similarly to step S3, the output reduction means 51 performs the inverter output suppression control again, and the process proceeds to step S17. In step S17, it is determined whether the output of the inverter 2 is 100 W or more, and YES. If step S
Returning to step 9, if NO, the process proceeds to step S19.
【0034】ステップS19では、インバータ2の動作
を停止すると共に、リレー6を開放してインバータ2を
商用電力系統3から解列してインバータ2の待機状態と
して処理を終了させる。In step S19, the operation of the inverter 2 is stopped, the relay 6 is opened, the inverter 2 is disconnected from the commercial power system 3, and the inverter 2 is placed in a standby state to end the processing.
【0035】ここで、インバータ2の故障状態として処
理終了したときには、故障原因を除去し、太陽電池1の
開放電圧及び商用電力系統3の系統電圧などが連系可能
範囲である場合に、一定時間経過(本実施の形態では解
列後10分間以上経過)した後、操作者によりブレーカ
7を手動復帰させると共に、リレー6を自動復帰させて
インバータ2の動作を開始させる。また、インバータ2
の待機状態として処理終了したときには、太陽電池1の
開放電圧及び商用電力系統3の系統電圧などが連系可能
範囲である場合に、一定時間経過(本実施の形態では解
列後10分間以上経過)した後、リレー6を自動復帰さ
せてインバータ2の動作を開始させる。Here, when the processing is terminated as a failure state of the inverter 2, the cause of the failure is removed, and when the open circuit voltage of the solar cell 1 and the system voltage of the commercial power system 3 are within the interconnection possible range, a fixed time period is reached. After a lapse of time (10 minutes or more after disconnection in the present embodiment), the operator manually resets the breaker 7 and automatically resets the relay 6 to start the operation of the inverter 2. Inverter 2
When the processing is terminated as the standby state of the above, if a certain period of time elapses (10 minutes or more after disconnection in the present embodiment, when the open circuit voltage of the solar cell 1 and the system voltage of the commercial power system 3 etc. After that, the relay 6 is automatically restored to start the operation of the inverter 2.
【0036】尚、上記実施の形態の説明は、本発明を説
明するものであって、特許請求の範囲に記載の発明を限
定し、或いは範囲を縮減するように解すべきではない。
また、本発明の各構成は上記実施の形態に限らず、特許
請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々変形可能であ
る。例えば、上記実施の形態では、インバータ出力抑制
時において、地絡検出手段8による検出レベルが第2レ
ベル以下の場合に、その際のインバータ出力でインバー
タ2を出力固定運転させる場合について説明したが、こ
の他に、地絡検出手段8による検出レベルが上記一定値
より小さくなった場合に、その際のインバータ出力でイ
ンバータ2を出力固定運転させても良い。The above description of the embodiments is for explaining the present invention, and should not be construed as limiting the invention described in the claims or reducing the scope.
Further, each configuration of the present invention is not limited to the above-described embodiment, but can be variously modified within the technical scope described in the claims. For example, in the above-described embodiment, when the output level of the inverter 2 is equal to or lower than the second level when the inverter output is suppressed, the inverter output at that time causes the inverter 2 to perform the output fixed operation. In addition to this, when the detection level by the ground fault detecting means 8 becomes smaller than the above-mentioned constant value, the inverter 2 may be operated with the output fixed at the output of the inverter at that time.
【0037】[0037]
【発明の効果】以上述べた通り本発明によれば、雨天時
などに太陽電池モジュール回路上への水滴付着に基づき
一時的な漏れ電流増加が発生した場合に、直流地絡と判
断して誤ってインバータを即座に停止させることがな
い。従って、システムの運転効率を向上させることがで
きる。As described above, according to the present invention, when a temporary increase in leakage current occurs due to the attachment of water droplets on the solar cell module circuit, such as in the case of rain, it is determined to be a DC ground fault and erroneous. The inverter will not be stopped immediately. Therefore, the operating efficiency of the system can be improved.
【0038】また、直流地絡判定手段が、前記太陽電池
の直流地絡と判定した場合に、開閉手段を制御してイン
バータを商用電力系統から解列することにより、太陽電
池の直流地絡発生時における、感電防止及び電路保護を
確実に図ることができる。Further, when the DC ground fault judging means judges that the solar cell has a DC ground fault, the switching means is controlled to disconnect the inverter from the commercial power system, thereby generating a DC ground fault of the solar cell. In this case, it is possible to surely prevent electric shock and protect the electric circuit.
【0039】更に、出力低減手段によるインバータ出力
抑制時において、地絡検出手段による検出レベルが一定
値より小さい場合、或いは第2レベル以下の場合に、そ
の際のインバータ出力で前記インバータを運転させるこ
とにより、雨天時などに太陽電池モジュール回路上への
水滴付着に基づき一時的な漏れ電流増加が発生した場合
に、漏れ電流値を低減させて可能な範囲で太陽光発電シ
ステムの運転を継続させることができる。Furthermore, when the output level of the inverter is suppressed by the output reducing means, if the detection level of the ground fault detecting means is smaller than a certain value or is less than the second level, the inverter output is operated at that time. Therefore, if a temporary increase in the leakage current occurs due to the adhesion of water droplets on the solar cell module circuit, such as in the case of rain, reduce the leakage current value and continue the operation of the photovoltaic power generation system within the possible range. You can
【0040】更に加えて、出力低減手段によって、地絡
検出手段による検出レベルが第2レベル以下になるま
で、インバータ出力を漸次低減させることにより、漏れ
電流値を所定のレベルまで低減させた状態で太陽光発電
システムの運転を継続させるので、漏れ電流による感電
防止などが確実に防止される。In addition, the leakage current value is reduced to a predetermined level by gradually reducing the inverter output by the output reducing means until the level detected by the ground fault detecting means becomes equal to or lower than the second level. Since the operation of the solar power generation system is continued, the prevention of electric shock due to leakage current can be reliably prevented.
【図1】本発明の実施の形態による太陽光発電システム
の概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a photovoltaic power generation system according to an embodiment of the present invention.
【図2】図1における太陽光発電システムの直流地絡検
出装置の動作内容を説明するフローチャートである。FIG. 2 is a flowchart illustrating the operation content of the DC ground fault detection device of the solar power generation system in FIG.
【図3】従来の太陽光発電システムの概略構成図であ
る。FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a conventional solar power generation system.
1 太陽電池 2 インバータ 3 商用電力系統 4 負荷 5 インバータ制御部 6 系統連系用リレー 7 手動復帰型ブレーカ 8 地絡検出手段 9 太陽電池電圧検出手段 10 PWM発生回路 11 インバータ電流検出手段 12 インバータ電圧検出手段 51 出力低減手段 52 直流地絡判定手段 1 Solar Cell 2 Inverter 3 Commercial Power System 4 Load 5 Inverter Control Section 6 Grid Interconnection Relay 7 Manual Reset Type Breaker 8 Ground Fault Detection Means 9 Solar Cell Voltage Detection Means 10 PWM Generation Circuit 11 Inverter Current Detection Means 12 Inverter Voltage Detection Means 51 Output reducing means 52 DC ground fault judging means
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H02H 3/32 H02N 6/00 H02N 6/00 H01L 31/04 K ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI Technical display location H02H 3/32 H02N 6/00 H02N 6/00 H01L 31/04 K
Claims (5)
電圧の交流出力に変換して出力するインバータを商用電
力系統に連系して負荷に電力を供給する太陽光発電シス
テムにおいて、 複数個の太陽電池素子を直並列に接続して構成された太
陽電池モジュール回路と、該太陽電池モジュール回路か
らなる太陽電池の出力地絡を検出する地絡検出手段と、
該地絡検出手段による検出レベルが一定値以上の場合に
は、前記インバータからの交流出力を低減させる出力低
減手段と、該出力低減手段によるインバータ出力抑制時
において、前記地絡検出手段による検出レベルが前記一
定値以上の場合に、前記太陽電池の直流地絡と判定して
前記インバータの動作を停止させる直流地絡判定手段
と、を備えることを特徴とする太陽光発電システムの直
流地絡検出装置。1. A photovoltaic power generation system for converting a direct current output generated from a solar cell element into an alternating current output having a predetermined voltage and outputting the alternating current output to a commercial power system to supply electric power to a load. A solar cell module circuit configured by connecting solar cell elements in series and parallel, and a ground fault detection means for detecting an output ground fault of a solar cell formed by the solar cell module circuit,
When the detection level by the ground fault detection means is a certain value or more, an output reduction means for reducing the AC output from the inverter, and a detection level by the ground fault detection means at the time of suppressing the inverter output by the output reduction means. Is a predetermined value or more, the DC ground fault determination means for determining the DC ground fault of the solar cell and stopping the operation of the inverter, and the DC ground fault detection of the photovoltaic power generation system. apparatus.
けられた開閉手段を有し、 前記直流地絡判定手段が、前記太陽電池の直流地絡と判
定した場合に、該開閉手段を制御して前記インバータを
商用電力系統から解列することを特徴とする請求項1記
載の太陽光発電システムの直流地絡検出装置。2. An opening / closing means provided between the inverter and a commercial power system, wherein the opening / closing means is controlled when the DC ground fault judging means judges that the solar cell is a DC ground fault. The DC ground fault detection device for a photovoltaic power generation system according to claim 1, wherein the inverter is disconnected from the commercial power system.
制時において、前記地絡検出手段による検出レベルが前
記一定値より小さい場合に、その際のインバータ出力で
前記インバータを運転させることを特徴とする請求項1
または2記載の太陽光発電システムの直流地絡検出装
置。3. When the output reduction means suppresses the inverter output, and when the detection level by the ground fault detection means is smaller than the predetermined value, the inverter output is operated to drive the inverter. Item 1
Alternatively, the DC ground fault detection device of the solar power generation system according to item 2.
制時において、前記地絡検出手段による検出レベルが、
前記一定値より小さい第2レベル以下の場合に、その際
のインバータ出力で前記インバータを運転させることを
特徴とする請求項3記載の太陽光発電システムの直流地
絡検出装置。4. The level detected by the ground fault detecting means when the output of the inverter is suppressed by the output reducing means,
The DC ground fault detecting device for a photovoltaic power generation system according to claim 3, wherein when the second level is smaller than the predetermined value and is equal to or lower than the second level, the inverter is operated by the inverter output at that time.
よる検出レベルが前記第2レベル以下になるまで、イン
バータ出力を漸次低減させることを特徴とする請求項4
記載の太陽光発電システムの直流地絡検出装置。5. The output reducing means gradually reduces the inverter output until the level detected by the ground fault detecting means becomes equal to or lower than the second level.
A DC ground fault detection device for the described solar power generation system.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8085436A JPH09285015A (en) | 1996-04-08 | 1996-04-08 | Dc ground detector of photovoltaic power generation system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8085436A JPH09285015A (en) | 1996-04-08 | 1996-04-08 | Dc ground detector of photovoltaic power generation system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09285015A true JPH09285015A (en) | 1997-10-31 |
Family
ID=13858815
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8085436A Pending JPH09285015A (en) | 1996-04-08 | 1996-04-08 | Dc ground detector of photovoltaic power generation system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH09285015A (en) |
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