故障診斷方法、系統(tǒng)互連裝置和控制裝置制造方法
【專利摘要】一種用于診斷與PV?PCS（150）相關的故障的故障診斷方法，該PVPCS（150）配置成執(zhí)行使PV（100）與系統(tǒng)（10）互連的互連運行，該方法包括以下步驟：在系統(tǒng)互連裝置通過檢測到異常而停止互連運行后，通過使PV（100）與系統(tǒng)（10）不互連的獨立運行將來自PV?PCS（150）的獨立運行輸出的電力供給到存儲PCS（250）；測量PV（100）和/或PV?PCS（150）在電力被供給到存儲PCS（250）時的輸出電力狀態(tài)；以及當測量出的輸出電力狀態(tài)不滿足預定條件時，確定為發(fā)生故障并且執(zhí)行用于向用戶通知的錯誤處理。
【專利說明】故障診斷方法、系統(tǒng)互連裝置和控制裝置
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及診斷與系統(tǒng)互連裝置相關的故障的故障診斷方法、系統(tǒng)互連裝置和控制裝置，其中該系統(tǒng)互連裝置輸入有光伏電池的輸出電力?！颈尘凹夹g】
[0002]近年來，電力用戶廣泛使用接收太陽光發(fā)電的光伏電池。隨著光伏電池的廣泛使用，用于將光伏電池與商用電力系統(tǒng)(下文中稱為“系統(tǒng)”)互連以將電力供給到負載的系統(tǒng)互連裝置(也稱為功率調(diào)節(jié)器)也逐漸普及。
[0003]系統(tǒng)互連裝置具有用于將光伏電池從系統(tǒng)斷開的系統(tǒng)互連繼電器(例如，參見專利文獻I)。
[0004]參考文獻列表
[0005]專利文獻1:第2000-350468號日本專利公開
【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]系統(tǒng)互連裝置被配置成當檢測到系統(tǒng)互連裝置自身或光伏電池的異常(例如，系統(tǒng)互連裝置的輸入過壓、輸出過壓、半導體部件異常等)時，關閉系統(tǒng)互連繼電器，由此將光伏電池從系統(tǒng)斷開，停止系統(tǒng)運行，并且向用戶通知錯誤處理(錯誤顯示、蜂鳴聲輸出等)。
[0007]執(zhí)行這種錯誤處理的情況被視為嚴重故障狀態(tài)，使得用戶通過經(jīng)銷商向制造商發(fā)出修復請求。
[0008]然而，當上述錯誤處理的原因是干擾因素(例如，雷擊和瞬間系統(tǒng)電壓異常)時，在一些情況下在制造商修復時無法發(fā)現(xiàn)異常。在這種情況下，浪費了用戶或制造商的勞動力和成本。
[0009]由此，本發(fā)明的目的在于提供即使在停止互連運行的情況下也能自動診斷與系統(tǒng)互連裝置相關的故障的故障診斷方法、系統(tǒng)互連裝置和控制裝置。
[0010]為了解決上述問題，本發(fā)明具有以下特征。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的故障診斷方法的特征概述為如下。一種用于診斷與系統(tǒng)互連裝置(PV PCS150)相關的故障的故障診斷方法，該系統(tǒng)互連裝置配置成執(zhí)行互連運行，在互連運行中分布式電源(例如，PV100)的輸出電力輸入到系統(tǒng)互連裝置并且分布式電源與系統(tǒng)(系統(tǒng)10)互連，該方法包括以下步驟:步驟A，在系統(tǒng)互連裝置通過檢測異常而停止互連運行后，通過使分布式電源與系統(tǒng)不互連的獨立運行將來自系統(tǒng)互連裝置的獨立運行輸出的電力供給到預定負載(蓄電池200、存儲PCS250);步驟B，測量在步驟A中當電力供給到預定負載時分布式電源和/或系統(tǒng)互連裝置的輸出電力狀態(tài)；以及步驟C，當在步驟B中測量出的輸出電力狀態(tài)不滿足預定條件時，確定為發(fā)生故障并且執(zhí)行用于通知用戶的錯誤處理。
[0012]通過這種特征，在通過檢測到異常而停止互連運行后，系統(tǒng)互連裝置執(zhí)行獨立運行，由此能夠執(zhí)行用于檢驗分布式電源和/或系統(tǒng)互連裝置的輸出電力狀態(tài)是否正常的測試。然后，在確認分布式電源和/或系統(tǒng)互連裝置的輸出電力狀態(tài)不滿足預定條件(即，不正常運作)后執(zhí)行錯誤處理，由此即使在停止互連運行時也能夠自動診斷出與系統(tǒng)互連裝置相關的故障。[0013]根據(jù)本發(fā)明的故障診斷方法的另一特征概述如下。在上述特征中，故障診斷方法還包括:步驟D，當在步驟B中測量出的輸出電力狀態(tài)滿足預定條件時，停止獨立運行并嘗試開始互連運行。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的故障診斷方法的另一特征概述如下。在上述特征中，預定負載包括具有可變充電量的蓄電池，以及該方法還包括:步驟D，其中用在步驟A中所供給的電力為蓄電池進行充電。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的故障診斷方法的另一特征概述如下。在上述特征中，步驟B包括:步驟BI，測量分布式電源和/或系統(tǒng)互連裝置的輸出電力狀態(tài)并同時改變蓄電池的充電量。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的故障診斷方法的另一特征概述如下。在上述特征中，預定負載包括:蓄電池；以及能夠使蓄電池與系統(tǒng)互連的另一系統(tǒng)互連裝置(存儲PCS250)，另一系統(tǒng)互連裝置經(jīng)由電源線路(PV獨立輸出線路PL4)與系統(tǒng)互連裝置的獨立運行輸出連接，并且步驟A包括:步驟Al，將來自獨立運行輸出的交流電力經(jīng)由電源線路供給到另一系統(tǒng)互連裝置。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)互連裝置的特征概述如下。一種系統(tǒng)互連裝置，其配置成執(zhí)行互連運行，在互連運行中分布式電源的輸出電力輸入到系統(tǒng)互連裝置并且分布式電源與系統(tǒng)互連以將電力供給到負載，該系統(tǒng)互連裝置包括:供給單元(逆變器151、獨立輸出繼電器153、PV控制器154)，用于在系統(tǒng)互連裝置通過檢測到異常而停止互連運行后，通過使分布式電源與系統(tǒng)不互連的獨立運行將來自系統(tǒng)互連裝置的獨立運行輸出的電力供給到預定負載；以及錯誤處理單元(PV控制器154、顯示器157、揚聲器158)，用于在電力從獨立運行輸出供給到預定負載時的分布式電源和/或系統(tǒng)互連裝置的輸出電力狀態(tài)不滿足預定條件的情況下，確定出發(fā)生故障并且執(zhí)行用于通知用戶的錯誤處理。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的控制裝置的特征概述如下。一種用于控制系統(tǒng)互連裝置的控制裝置(HEMS600)，該系統(tǒng)互連裝置配置成執(zhí)行互連運行，在互連運行中分布式電源的輸出電力輸入到系統(tǒng)互連裝置并且分布式電源與系統(tǒng)互連以將電力供給到負載，該控制裝置包括:供給控制單元(HEMS控制器610、收發(fā)器620)，用于執(zhí)行控制以在系統(tǒng)互連裝置通過檢測到異常而停止互連運行后，通過使分布式電源與系統(tǒng)不互連的獨立運行將來自系統(tǒng)互連裝置的獨立運行輸出的電力供給到預定負載；以及錯誤處理控制單元(HEMS控制器610、收發(fā)器620)，用于在電力從獨立運行輸出供給到預定負載時的分布式電源和/或系統(tǒng)互連裝置的輸出電力狀態(tài)不滿足預定條件的情況下，確定出發(fā)生故障并且執(zhí)行用于通知用戶的錯誤處理。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1是根據(jù)第一實施方式和第二實施方式的電力控制系統(tǒng)的框圖。
[0020]圖2是根據(jù)第一實施方式和第三實施方式的故障診斷方法的流程圖。
[0021]圖3是根據(jù)第二實施方式的故障診斷方法的流程圖。
[0022]圖4是根據(jù)第三實施方式的電力控制系統(tǒng)的框圖。
【具體實施方式】
[0023]參照附圖，將對本發(fā)明的第一實施方式至第三實施方式和其他實施方式進行描述。在以下各個實施方式的附圖中，相同或相似的附圖標記被用于相同或相似的部分。[0024][第一實施方式]
[0025]圖1是根據(jù)本實施方式的電力控制系統(tǒng)的框圖。在以下框圖中，以粗線示出了電源線路，以虛線示出了通信線路(信號線路)。應注意，通信線路可以不限于有線形式的，還可以是無線形式的。
[0026]如圖1所示，根據(jù)本實施方式的電力控制系統(tǒng)在電力用戶處設置有光伏電池(PV)100、PV功率調(diào)節(jié)器(PV PCS) 150、蓄電池200、存儲功率調(diào)節(jié)器(存儲PCS) 250、配電板300以及一個或多個負載400，其中電力用戶接收從電力公司的系統(tǒng)10供給的交流(AC)電力。
[0027]在本實施方式中，PV100與分布式電源對應。PV PCS150與配置成執(zhí)行互連運行的系統(tǒng)互連裝置對應，在該互連運行中，PVlOO的輸出電力被輸入到系統(tǒng)互連裝置并且PV100與系統(tǒng)10互連以將電力供給到負載400。
[0028]PV100接收太陽光來發(fā)電，并將通過發(fā)電所獲得的直流(DC)電力經(jīng)由設置在PVPCS150與PV100之間的PV電源線路PLl輸出到PV PCS150。
[0029]蓄電池200存儲電力。蓄電池200經(jīng)由設置在存儲PCS250與蓄電池200之間的存儲電源線路PL2被來自存儲PCS250的DC電力充電，并且在存儲PCS250中將釋放的DC電力轉換成AC電力以輸出到配電板300。
[0030]PV PCS150將由PV100的發(fā)電而獲得的DC電力轉換成AC電力以輸出。在互連運行期間，PV PCS150將AC電力經(jīng)由設置在配電板300與PVPCS150之間的PV互連輸出線路PL3輸出到配電板300。另一方面，在獨立運行期間，PV PCS150將AC電力經(jīng)由設置在存儲PCS250與PV PCS150之間的PV獨立輸出線路PL4輸出到存儲PCS250。
[0031]PV PCS150包括:逆變器151、系統(tǒng)互連繼電器152、獨立輸出繼電器153、PV控制器154、傳感器155和傳感器156。
[0032]逆變器151在PV控制器154的控制下將從PV100輸出的DC電力轉換成AC電力。
[0033]系統(tǒng)互連繼電器152在PV控制器154的控制下導通和關斷。當系統(tǒng)互連繼電器152處于導通狀態(tài)時，PV100與系統(tǒng)10互連，當系統(tǒng)互連繼電器152處于關斷狀態(tài)時，PV100從系統(tǒng)10斷開?；ミB運行是系統(tǒng)互連繼電器152處于導通狀態(tài)且逆變器151輸出AC電力的運行狀態(tài)。
[0034]獨立輸出繼電器153在PV控制器154的控制下導通和關斷。獨立運行是獨立輸出繼電器153處于導通狀態(tài)且逆變器151輸出AC電力的運行狀態(tài)。應注意，系統(tǒng)互連繼電器152和獨立輸出繼電器153均由PV控制器154控制使得僅系統(tǒng)互連繼電器152和獨立輸出繼電器153中的一個變成導通狀態(tài)。
[0035]PV控制器154控制PV PCS150的多種類型的功能，并且通過使用處理器或存儲器進行配置。PV控制器154被配置成能夠經(jīng)由通信線路CL與存儲PCS250進行通信。PV控制器154和存儲控制器253檢測彼此是否能夠通信的狀態(tài)并成為能夠?qū)崿F(xiàn)將在下面描述的控制的狀態(tài)。應注意，PV控制器154不限于與存儲控制器253進行直接通信的配置，而且還可經(jīng)由收發(fā)器、服務器或控制裝置交換信息。此外，可通過有線或無線通信的方式交換信肩、O
[0036]PV控制器154被配置成執(zhí)行異常停止處理以在互連運行期間檢測PV100和/或PVPCS150的異常，并停止互連運行(具體為，關閉系統(tǒng)互連繼電器152并且停止逆變器151)。此外，PV控制器154在執(zhí)行異常停止處理后執(zhí)行故障診斷以診斷與PV PCS150相關的故障。將在下面描述故障診斷。
[0037]傳感器155被設置在PV電源線路PLl上，測量PV100的輸出電力狀態(tài)(電壓和電流)，并且將測量結果輸出到PV控制器154。
[0038]傳感器156被設置在PV獨立輸出線路PL4上，測量PV PCS150的輸出電力狀態(tài)(電壓和電流)，并且將測量結果輸出到PV控制器154。然而，在本實施方式中，可以不設置傳感器 156。
[0039]顯示器157被配置成在PV控制器154的控制下執(zhí)行多種類型的顯示(錯誤顯示等)。揚聲器158被配置成在PV控制器154的控制下執(zhí)行多種類型的聲音輸出(蜂鳴聲輸出等)。在本實施方式中，顯示器157和揚聲器158都用于錯誤處理。然而，也可以是顯示器157和揚聲器158中只有一個被用于錯誤處理。應注意，顯示器157可設置在PV PCS150的外側。
[0040]在充電期間，存儲PCS250將來自系統(tǒng)10的AC電力(主要是夜間電力)和來自PVPCS150的AC電力轉換成DC以輸出到蓄電池200。另外，在放電期間，存儲PCS250將由蓄電池200的放電而獲得的DC電力轉換成AC并將該AC經(jīng)由設置在配電板300與存儲PCS250之間的存儲互連輸入/輸出線路PL5輸出到配電板300。
[0041]存儲PCS250包括:雙向轉換器251、系統(tǒng)互連繼電器252、存儲控制器253和傳感器 254。
[0042]雙向轉換器251在存儲控制器253的控制下將從蓄電池200輸出的DC電力轉換成AC電力，并且將來自系統(tǒng)10的AC電力和來自PV PCS150的AC電力轉換成DC電力。
[0043]系統(tǒng)互連繼電器252在存儲控制器253的控制下導通和關斷。當系統(tǒng)互連繼電器252處于導通狀態(tài)時，蓄電池200與系統(tǒng)10互連，而當系統(tǒng)互連繼電器252處于關斷狀態(tài)時，蓄電池200從系統(tǒng)10斷開。
[0044]存儲控制器253控制存儲PCS250的多種類型的功能，并且通過使用處理器或存儲器進行配置。存儲控制器253被配置成能夠通過通信線路CL與PV控制器154進行通信。在PV PCS150的獨立運行期間，存儲控制器253執(zhí)行用于診斷PV PCS150故障的故障診斷的一部分。將在下面描述該故障診斷。
[0045]傳感器254被設置在PV獨立輸出線路PL4上，測量PV PCS150的輸出電力狀態(tài)(電壓和電流)，并且將測量結果輸出到PV控制器154。
[0046]配電板300將從PV PCS150輸出的AC電力和從存儲PCS250輸出的AC電力供給至丨J負載400。當PV PCS150和存儲PCS250的總輸出AC電量小于負載400的耗電量時，配電板300從系統(tǒng)10接收(購買)AC電力的短缺，并將該AC電力經(jīng)由系統(tǒng)電源線路PL7供給到負載400。此外，當PV PCS150和存儲PCS250的總輸出AC電量大于負載400的耗電量時，配電板300將過量的AC電力經(jīng)由系統(tǒng)電源線路PL7逆電力流(出售)給系統(tǒng)10。應注意，蓄電池200 (存儲PCS250)的逆電力流是不被允許的，并由此逆電力流限于PV PCS150的輸出AC電力。
[0047]AC電力經(jīng)由設置在配電板300與負載400之間的電源線路PL6供給到負載400，并且負載400消耗供給的AC電力來運行?？纱嬖谝粋€或多個負載400。負載400不僅包括諸如照明、或空調(diào)、冰箱和電視的家用電器，而且還可以包括蓄熱器等。
[0048]接著，將描述根據(jù)本實施方式的PV PCS150的故障診斷方法。[0049]此處，將描述根據(jù)本實施方式的故障診斷方法的概述。根據(jù)本實施方式的故障診斷方法用于診斷與PV PCS150相關的故障，其中PV PCS150被配置成執(zhí)行使PV100與系統(tǒng)10互連的互連運行。
[0050]在根據(jù)本實施方式的故障診斷方法中，首先，PV PCS150通過檢測異常(例如，PVPCS150的輸入過壓、輸出過壓、半導體部件異常等)停止互連運行，此后，通過使PV100與系統(tǒng)10不互連的獨立運行將來自PV PCS150的獨立運行輸出的電力供給到存儲PCS250。
[0051]第二，當電力從PV PCS150供給到存儲PCS250時，測量PV100和/或PV PCS150的輸出電力狀態(tài)。
[0052]第三，當測量出的輸出電力狀態(tài)不滿足預定條件時，確定為發(fā)生故障，并執(zhí)行用于通知用戶的錯誤處理(錯誤顯示、蜂鳴聲輸出等)。此處，預定條件表示可被視為PVlOO和/或PV PCS150正常運行的輸出電力狀態(tài)(電壓、電流等)。
[0053]相反地，當測量出的輸出電力狀態(tài)滿足預定條件時，執(zhí)行重試處理以停止獨立運行并嘗試啟動互連運行。
[0054]通過這種方式，在根據(jù)本實施方式的故障診斷方法中，蓄電池200被用作預定負載，并且執(zhí)行用于檢查(檢驗)PV100和/或PV PCS150是否在獨立運行下正常運行的測試。
[0055]圖2是根據(jù)本實施方式的故障診斷方法的流程圖。在本流程開始的時間點，在PVPCS150中，系統(tǒng)互連繼電器152處于導通狀態(tài)，而互連繼電器152處于關斷狀態(tài)并且逆變器151正在運行(運作)。
[0056]如圖2所示，在步驟SlOl中，PV控制器154檢測異常(PV PCS150的輸入過壓、輸出過壓、半導體部件異常等)以停止互連運行。具體地，關閉系統(tǒng)互連繼電器152來停止逆變器151的運行。
[0057]在步驟S102中，PV控制器154導通獨立輸出繼電器153以開始逆變器151的運行，由此開始PV PCS150的獨立運行。因此，從逆變器151輸出的AC電力經(jīng)由獨立輸出繼電器153和PV獨立輸出線路PL4被輸入到存儲PCS250的雙向轉換器251。
[0058]在步驟S103中，當檢測到AC電力是經(jīng)由PV獨立輸出線路PL4所供給時，存儲控制器253開始用于使蓄電池200充電的充電模式。在充電模式中，存儲控制器253可以改變蓄電池200的充電量。應注意，充電量是由電流、電壓、功率和每單位時間的電流或電壓中的任一種指示的。
[0059]當蓄電池200的充電量改變時，PV100和PV PCS150的輸出電壓值也改變。PV控制器154測量在PV100的輸出電壓值改變時的PV100的輸出電流值，并且將PV100的輸出電壓值和輸出電流值的乘積測量作為PV100的輸出電量。此外，PV控制器154測量在PVPCS150的輸出電壓值改變時的PV PCS150的輸出電流值，并且將PV PCS150的輸出電壓值和輸出電流值的乘積測量作為PV PCS150的輸出電量。
[0060]在步驟S104中，PV控制器154檢查在步驟S103中測量出的電力狀態(tài)(電壓值、電流值、電量和電力轉換效率)是否與預先存儲的電力條件(電壓值、電流值、電量和電力轉換效率)相等或基本相等。在相等或基本相等的情況下(步驟S104 ;是)，則確定為PV100和PVPCS150是正常運行的，并且該處理前進至步驟S105。相反，在不相等或基本不相等的情況下(步驟S104 ;否)，則確定為PV100和/或PV PCS150沒有正常運行，并且該處理前進至步驟 S108。[0061]在步驟S105中，PV控制器154關斷獨立輸出繼電器153，由此停止PVPCS150的獨
立運行。
[0062]在步驟S106中，PV控制器154切換為互連運行的啟動狀態(tài)。
[0063]在步驟S107中，PV控制器154導通系統(tǒng)互連繼電器152并同時使逆變器151運作，并由此嘗試啟動互連運行(重試處理)。
[0064]另一方面，在確定為PV100和/或PV PCS150沒有正常運行后，在步驟S108中，PV控制器154關斷獨立輸出繼電器153并停止逆變器151，由此停止PV PCS150的獨立運行。
[0065]在步驟S109中，PV控制器154執(zhí)行用于將故障通知給用戶的錯誤處理。
[0066]如上所述，PV PCS150具有供給裝置(逆變器151、獨立輸出繼電器153和PV控制器154)和錯誤處理裝置(PV控制器154、顯示器157和揚聲器158)，其中，該供給裝置在通過檢測異常來停止互連運行之后通過使PV100與系統(tǒng)10沒有互連的獨立運行將來自PVPCS150的獨立運行輸出的電力供給到存儲PCS250，該錯誤處理裝置用于在電力從獨立運行輸出供給到存儲PCS250時PV100和/或PV PCS150的輸出電力狀態(tài)不滿足預定條件的情況下，確定出發(fā)生故障來執(zhí)行用于通知用戶的錯誤處理。
[0067]通過這種方法，在通過異常檢測停止互連運行后，執(zhí)行獨立運行，由此能夠執(zhí)行用于檢驗PV100和/或PV PCS150的輸出電力狀態(tài)是否正常的測試。然后，在確認PV100和/或PV PCS150的輸出電力狀態(tài)是不正常后執(zhí)行錯誤處理，由此即使在停止互連運行的情況下也能自動地診斷與PV PCS150相關的故障。
[0068]相反，當確認出PV100和/或PV PCS150的輸出電力狀態(tài)是正常時，則執(zhí)行用于重啟互連運行的重試處理，由此能夠自動地返回至互連運行。
[0069]在本實施方式中，具有可變充電量的蓄電池200充有從PV PCS150供給的電力。通過這種方法，能夠通過將具有可變充電量的蓄電池200用作用于測試的預定負載而逐步檢查PV100和/或PV PCS150的輸出電力狀態(tài)。此外，在這種測試期間獲得的電力不會被消耗而是被充電，由此可節(jié)省電力。
[0070][第二實施方式]
[0071]下文中，將對第二實施方式與第一實施方式的區(qū)別之處進行描述。
[0072]以與第一實施方式相同的方式對根據(jù)本實施方式的電力控制系統(tǒng)進行配置，但是，故障診斷方法中的一部分不同于第一實施方式的故障診斷方法。
[0073]圖3是根據(jù)本實施方式的故障診斷方法的流程圖。在本流程圖中，由于步驟S203至S205和S208以外的其他每個步驟與第一實施方式的步驟相似，所以將對步驟S203至S205和S208進行描述。
[0074]如圖3所示，在步驟S203中，當檢測到AC電力是經(jīng)由PV獨立輸出線路PL4供給時，存儲控制器253開始用于對蓄電池200充電的充電模式。在充電模式中，存儲控制器253可改變蓄電池200的充電量。當蓄電池200的充電量改變時，PV100和PV PCS150的輸出電壓值也會改變。在本實施方式中，存儲控制器253測量在PV PCS150的輸出電壓值改變時的PV PCS150的輸出電流值，并且將PV PCS150的輸出電壓值和輸出電流值的乘積測量作為PV PCS150的輸出電量。
[0075]在步驟S204中，存儲控制器253檢查在步驟S203中測量到的電力狀態(tài)(電壓值、電流值、電量和電力轉換效率)是否與預先存儲的電力條件(電壓值、電流值、電量和電力轉換效率)相等或基本相等。在相等或基本相等的情況下(步驟S204 ;是)，確定為PVlOO和PVPCS150是正常運行，其被通知到PV控制器154，并且該處理前進至步驟S205。相反地，在不相等或基本不相等的情況下(步驟S204 ;否)，確定為PV100和/或PV PCS150是不正常運行，其被通知到PV控制器154，并且該處理前進至步驟S208。
[0076]在步驟S205中，響應于來自存儲控制器253的通知，PV控制器154關斷獨立輸出繼電器153，由此停止PV PCS150的獨立運行。之后，PV控制器154以與第一實施方式相同的方式執(zhí)行重試處理。
[0077]在步驟S208中，響應于來自存儲控制器253的通知，PV控制器154關斷獨立輸出繼電器153并停止逆變器151，由此停止PV PCS150的獨立運行。之后，PV控制器154以與第一實施方式相同的方式執(zhí)行錯誤處理。
[0078][第三實施方式]
[0079]下文中，將對第三實施方式與第一實施方式和第二實施方式的區(qū)別之處進行描述。圖4是根據(jù)本實施方式的電力控制系統(tǒng)的框圖。
[0080]如圖4所示，根據(jù)本實施方式的電力控制系統(tǒng)與第一實施方式和第二實施方式的電力控制系統(tǒng)的區(qū)別在于具有HEMS (Home Energy Management System,家庭能源管理系統(tǒng))600。HEMS600用于對電力用戶執(zhí)行電力管理。HEMS600具有通過向PV PCS150、存儲PCS250和負載400發(fā)送多種類型的控制命令來控制電力用戶家中的各個設備的功能；還具有收集多種類型的測量值以監(jiān)控和顯示電力用戶家中的各個裝置的狀態(tài)的功能。在本實施方式中，HEMS600與用于控制PV PCS150 (系統(tǒng)互連裝置)的控制裝置對應。
[0081]HEMS600包括HEMS控制器610和收發(fā)器620。HEMS控制器610通過使用處理器和存儲器來配置，并且通過使用收發(fā)器620對電力用戶家中的各個裝置進行控制。收發(fā)器620被配置成與電力用戶家中的各個裝置進行通信。
[0082]在這樣配置的供電系統(tǒng)中，HEMS600執(zhí)行控制以實現(xiàn)根據(jù)上述實施方式的故障診斷方法。將通過使用圖2的流程圖對在HEMS600執(zhí)行控制以實現(xiàn)根據(jù)上述實施方式的故障診斷方法時的運行進行描述。
[0083]如圖2所示，在步驟SlOl中，HEMS600檢測異常(例如，PV PCS150的輸入過壓、輸出過壓、半導體部件異常等)并控制PV PCS150停止互連運行。
[0084]在步驟S102中，HEMS600控制PV PCS150開始獨立運行。因此，從逆變器151輸出的AC電力經(jīng)由獨立輸出繼電器153和PV獨立輸出線路PL4輸入到存儲PCS250的雙向轉換器251。
[0085]在步驟S103中，當檢測到AC電力是經(jīng)由PV獨立輸出線路PL4供給時，HEMS600控制存儲PCS250開始用于對蓄電池200充電的充電模式。在充電模式中，HEMS600可改變蓄電池200的充電量。當蓄電池200的充電量改變時，PV100和PV PCS150的輸出電壓值也改變。HEMS600測量在PV100的輸出電壓值改變時的PV100的輸出電流值，并且測量PV100的輸出電壓值和輸出電流值的乘積作為PV100的輸出電量。此外，HEMS600測量在PV PCS150的輸出電壓值改變時的PV PCS150的輸出電流值，并且測量PV PCS150的輸出電壓值和輸出電流值的乘積作為PV PCS150的輸出電量。
[0086]在步驟S104中，HEMS600檢查在步驟S103中測量到的電力狀態(tài)(電壓值、電流值、電量和電量改變效率)是否與預先存儲的電力條件(電壓值、電流值、電量和電量改變效率)相等或基本相等。在相等或基本相等的情況下(步驟S104 ;是)，確定為PVlOO和PV PCS150是正常運行，并且該處理前進至步驟S105。相反地，在不相等或基本不相等的情況下(步驟S104 ;否)，確定為PV100和/或PV PCS150是不正常運行，并且該處理前進至步驟S108。
[0087]在步驟S105中，HEMS600控制PV PCS150停止獨立運行。
[0088]在步驟S106中，HEMS600控制PV PCS150切換至互連運行的啟動狀態(tài)。
[0089]在步驟S107中，HEMS600控制PV PCS150嘗試啟動互連運行。
[0090]另一方面，在確定為PV100和/或PV PCS150是不正常運行后，在步驟S108中，HEMS600控制PV PCS150停止獨立運行。
[0091]在步驟S109中，HEMS600控制PV PCS150執(zhí)行用于將故障通知給用戶的錯誤處理?？蛇x地，為了使HEMS600自身通過使用設置在HEMS600中的顯示器(未示出)或揚聲器(未示出)執(zhí)行錯誤處理，也可控制顯示器或揚聲器。
[0092]如上所述，根據(jù)本實施方式的HEMS600具有供給控制裝置(HEMS控制器610和收發(fā)器620)和錯誤處理控制裝置(HEMS控制器610和收發(fā)器620)，其中，該供給控制裝置用于在PV PCS150通過檢測到異常而停止互連運行后執(zhí)行控制以通過使PV100與系統(tǒng)10不互連的獨立運行將來自PV PCS150的獨立運行輸出的電力供給到預定負載；該錯誤處理控制裝置用于在電力從獨立運行輸出供給到存儲PCS250時PV100和/或PVPCS150的輸出電力狀態(tài)不滿足預定條件的情況下，確定發(fā)生故障并執(zhí)行用于通知用戶的錯誤處理。這使得即使在PV PCS150與存儲PCS250之間沒有設置通信線路的配置中也能夠?qū)崿F(xiàn)故障診斷方法。
[0093][其他實施方式]
[0094]如上所述，已通過實施方式描述了本發(fā)明。然后，不應當理解為構成本公開的討論和附圖限制本發(fā)明。通過本公開，多種替代性實施方式、示例和運行技術對于本領域技術人員而目是顯而易見的。
[0095]在每個上述的實施方式中，描述了逐步檢查PV100和/或PV PCS150的輸出電力狀態(tài)的示例。然而，為了最小化因在半導體的短路故障狀態(tài)下進行運行而導致的二次損壞，可在瞬間、間歇性運行模式中執(zhí)行診斷。
[0096]在每個上述的實施方式中，對將來自PV PCS150的AC電力供給到存儲PCS250的示例進行了描述，然而，也可配置成使得DC電力從PV PCS150供給到存儲PCS250。在這種情況下，在圖1中，設置在PV100與逆變器151之間的DC/DC轉換器(未示出)可連接到獨立輸出繼電器153，并且設置在蓄電池200與雙向轉換器251之間的獨立輸出繼電器153和DC/DC轉換器(未示出)可通過PV獨立輸出線路PL4連接。
[0097]此外，在每個上述的實施方式中，對獨立地設置PV PCS150和存儲PCS250的示例進行了描述，然而，也可配置成使得存儲PCS250與PV PCS150集成(所謂的混合PCS)。
[0098]在每個上述的實施方式中，蓄電池200 (和存儲PCS250)被用作預定負載，然而，也可以使用具有可變耗電量的負載或類似設備來替代蓄電池200 (和存儲PCS250)。
[0099]此外，在每個上述的實施方式中，PV被描述為分布式電源的示例，然而，可使用作為一種燃料電池的固體氧化物燃料電池(S0FC)、其它蓄電池、風力發(fā)電裝置等替代PV。
[0100]應注意，于(2011年7月22日)提交的第2011-161243號日本專利申請的全文通過引用并入本文。[0101]工業(yè)適用性
[0102]如上所述，本發(fā)明在電領域中是有用的，通過本發(fā)明即使在停止互連運行的情況下也能夠自動地診斷與系統(tǒng)互連裝置相關的故障。
【權利要求】
1.一種用于診斷與系統(tǒng)互連裝置相關的故障的故障診斷方法，所述系統(tǒng)互連裝置配置成執(zhí)行互連運行，在所述互連運行中分布式電源的輸出電力輸入到所述系統(tǒng)互連裝置并且所述分布式電源與系統(tǒng)互連，所述故障診斷方法包括以下步驟: 步驟A，在所述系統(tǒng)互連裝置通過檢測到異常而停止所述互連運行后，通過使所述分布式電源與所述系統(tǒng)不互連的獨立運行將來自所述系統(tǒng)互連裝置的獨立運行輸出的電力供給到預定負載； 步驟B，測量在所述步驟A中當電力被供給到所述預定負載時所述分布式電源和/或所述系統(tǒng)互連裝置的輸出電力狀態(tài)；以及 步驟C，當在所述步驟B中測量出的輸出電力狀態(tài)不滿足預定條件時，確定為發(fā)生故障并且執(zhí)行用于通知用戶的錯誤處理。
2.如權利要求1所述的故障診斷方法，還包括: 步驟D，當在所述步驟B中測量出的輸出電力狀態(tài)滿足預定條件時，停止所述獨立運行并且嘗試開始所述互連運行。
3.如權利要求1所述的故障診斷方法，其中 所述預定負載包括具有可變充電量的蓄電池，以及 所述方法還包括:步驟D，用在所述步驟A中所供給的電力為所述蓄電池充電。
4.如權利要求3所述的故障診斷方法，其中 所述步驟B包括:步驟BI，測量所述分布式電源和/或所述系統(tǒng)互連裝置的輸出電力狀態(tài)并同時改變所述蓄電池的充電量。
5.如權利要求3所述的故障診斷方法，其中 所述預定負載包括: 所述蓄電池；以及 能夠使所述蓄電池與所述系統(tǒng)互連的另一系統(tǒng)互連裝置， 所述另一系統(tǒng)互連裝置經(jīng)由電源線路與所述系統(tǒng)互連裝置的所述獨立運行輸出連接，并且 所述步驟A包括:步驟Al，將來自所述獨立運行輸出的交流電力經(jīng)由所述電源線路供給到所述另一系統(tǒng)互連裝置。
6.一種配置成執(zhí)行互連運行的系統(tǒng)互連裝置，在所述互連運行中分布式電源的輸出電力輸入到系統(tǒng)互連裝置并且所述分布式電源與系統(tǒng)互連，所述系統(tǒng)互連裝置包括: 供給單元，用于在所述系統(tǒng)互連裝置通過檢測到異常而停止所述互連運行后，通過使所述分布式電源與所述系統(tǒng)不互連的獨立運行將來自所述系統(tǒng)互連裝置的獨立運行輸出的電力供給到預定負載；以及 錯誤處理單元，用于在電力從所述獨立運行輸出供給所述預定負載時所述分布式電源和/或所述系統(tǒng)互連裝置的輸出電力狀態(tài)不滿足預定條件的情況下，確定出發(fā)生故障并且執(zhí)行用于通知用戶的錯誤處理。
7.—種控制系統(tǒng)互連裝置的控制裝置，所述系統(tǒng)互連裝置被配置成執(zhí)行互連運行，在互連運行中分布式電源的輸出電力輸入到所述系統(tǒng)互連裝置并且所述分布式電源與系統(tǒng)互連以將電力供給到負載，所述控制裝置包括: 供給控制單元，用于執(zhí)行控制以在所述系統(tǒng)互連裝置通過檢測到異常而停止所述互連運行后，通過使所述分布式電源與所述系統(tǒng)不互連的獨立運行將來自所述系統(tǒng)互連裝置的獨立運行輸出的電力供給到預定負載；以及 錯誤處理控制單元，用于在電力從所述獨立運行輸出供給到所述預定負載時所述分布式電源和/或所述系統(tǒng)互連裝置的輸出電力狀態(tài)不滿足預定條件的情況下，確定出發(fā)生故障并且執(zhí)行 用于通知用戶的錯誤處理。
【文檔編號】H02J3/38GK103703646SQ201280036102
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2012年7月19日 優(yōu)先權日:2011年7月22日
【發(fā)明者】楠瀬智也 申請人:京瓷株式會社