CN106817912B - 电源系统 - Google Patents

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Abstract

实施方式的电源系统具有多个电力转换装置、取得部以及搜索指示生成部。电力转换装置将由发电装置发电的电力转换成其他方式的电力。上述取得部取得与由多个电力转换装置分别输出的电力相关的信息。搜索指示生成部参照由上述取得部取得的信息，生成动作点的搜索指示并输出至上述多个电力转换装置中、输出的电力相对于基准电力的比率比其他电力转换装置低规定程度以上的电力转换装置。上述基准电力为，按照每个上述电力转换装置，基于对应的上述发电装置的最大输出电力或者额定电力来决定，或者基于上述电力转换装置的最大输出电力或者额定电力来决定。

Description

电源系统
技术领域
本发明的实施方式涉及一种电源系统。
背景技术
以往，已知有如下的控制装置：通过第一次搜索动作求出发电装置的电力成为最大的动作电压而作为电压，以一次动作电压为基准使动作电压阶段性地变化而进行搜索，求出电力成为最大的动作电压而作为二次搜索动作电压。在该装置中，基于自装置所控制的发电装置的信息来搜索动作电压，因此有时无法适当地决定动作点的搜索定时。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2012-221151号公报
专利文献2：日本特开2012-186263号公报
专利文献3：日本特开2014-216507号公报
专利文献4：日本特开2013-157595号公报
专利文献5：日本特开2013-65797号公报
发明内容
发明要解决的课题
本发明要解决的课题在于，提供能够更适当地决定动作点的搜索定时的电源系统。
用于解决课题的手段
实施方式的电源系统具有多个电力转换装置、取得部以及搜索指示生成部。电力转换装置将由发电装置发电的电力转换成其他方式的电力。上述取得部取得与由多个电力转换装置分别输出的电力相关的信息。搜索指示生成部参照由上述取得部取得的信息，生成动作点的搜索指示并输出到上述多个电力转换装置中、输出的电力相对于基准电力的比率与其他电力转换装置相比低规定程度以上的电力转换装置。上述基准电力为，按照每个上述电力转换装置，基于对应的上述发电装置的最大输出电力或者额定电力来决定，或者基于上述电力转换装置的最大输出电力或者额定电力来决定。
附图说明
图1是表示第1实施方式的电源系统1的构成例的图。
图2是表示电力转换装置20-1的功能构成的图。
图3是表示由控制部40执行的处理的流程的流程图。
图4是表示发电单元U的发电装置10能够发电的电力比由转换部30能够输出的电力小的情况下的电力转换装置20的输出特性的一例的图。
图5是表示发电单元U的发电装置10能够输出的电力比转换部30能够输出的电力大的情况下的电力转换装置20的输出特性的图。
图6是表示基于各单元U的输出特性来决定基准电力Pref的情形的图。
图7是表示各电力转换装置20的输出特性不同的情况下的发电率计算方法的一例的图。
图8是表示电力转换装置20在接收到搜索指示信号的情况下执行的处理的流程的流程图。
图9是用于对由动作点搜索部50执行的动作点的搜索进行说明的图。
图10是表示第2实施方式的电源系统1A的构成例的图。
图11是表示监视装置100执行的处理的流程的变形例的流程图。
图12是用于对所设定的时刻以及发电电力进行说明的图。
图13是表示第3实施方式的电源系统1B的构成例的图。
图14是表示第4实施方式的电源系统1C的构成例的图。
图15是表示第5实施方式的电源系统1D的构成例的图。
图16是表示第6实施方式的电源系统1E的构成例的图。
图17是表示发电控制装置120的功能构成的图。
图18是表示第6实施方式的变形例的电源系统1E的构成例的图。
图19是表示第7实施方式的电源系统1F的构成例的图。
图20是表示由第8实施方式的控制部40执行的处理的流程的流程图。
图21是用于对被排除的发电单元U进行说明的图。
具体实施方式
以下，参照附图对实施方式的电源系统进行说明。
(第1实施方式)
图1是表示第1实施方式的电源系统1的构成例的图。电源系统1具备多个发电装置10-1到10-8、电力转换装置20-1以及20-2。以下，在发电装置10以及电力转换装置20中，在不作区分的情况下，省略连字符(-)以后的符号进行表记。电力转换装置20-1以及20-2与系统电源90连接。另外，电源系统1也可以具备3台以上的电力转换装置20。
发电装置10例如是太阳能发电装置。发电装置10与电力转换装置20电连接。例如，发电装置10-1与10-2以及发电装置10-3与10-4分别串联连接。串联连接的发电装置10-1以及10-2(串)和发电装置10-3以及10-4，相对于电力转换装置20-1并联连接。发电装置10将太阳光的能量转换成直流电力并朝电力转换装置20输出。发电装置10除了太阳能发电装置之外，也可以是风力发电装置、地热发电装置等、输出电力根据自然环境等产生变动的类型的其他的发电装置。此外，以下，将发电装置10-1到10-4以及电力转换装置20-1称作发电单元U1，将发电装置10-5到10-8以及电力转换装置20-2称作发电单元U2。此外，以下，在不区分发电单元U1与发电单元U2的情况下，简称为“发电单元U”。发电装置10-1到10-4是与电力转换装置20-1“对应的发电装置”的一例，发电装置10-5以及10-8是与电力转换装置20-2“对应的发电装置”的一例。另外，对于分别串联连接的发电装置(串)，也可以串联连接二极管(未图示)。在该情况下，二极管被连接为从发电装置朝电力转换装置进行输出(允许电流)的方向。
系统电源90例如是由电力公司供给的交流电源。在系统电源上，连接有利用交流电力的负载，或者经由与图1所示的电力转换装置不同的电力转换装置连接有蓄电池等。
电力转换装置20例如是将由发电装置10发电的直流电力转换成交流电力而朝系统电源90输出的PCS(Power Conditioning System)。在第1实施方式中，电力转换装置20-1作为主装置起作用，电力转换装置20-2作为从属装置起作用。以下，对作为主装置的电力转换装置20-1进行说明。
图2是表示电力转换装置20-1的功能构成的图。电力转换装置20-1具备转换部30、控制部40以及通信部60。
转换部30例如具有未图示的DC(Direct Current)-DC转换器、逆变器、驱动部等。DC-DC转换器将从发电装置10输入的直流电力转换成所希望的电流以及电压的直流电力。逆变器具备多个开关元件，基于由驱动部输出的栅极控制信号对开关元件进行导通截止控制，由此将由DC-DC转换器转换后的直流电力转换成交流电力。驱动部具有PWM(PulseWidth Modulation)控制部、栅极驱动部等。PWM控制部基于从控制部40输入的信号对开关元件的导通截止时间进行运算。PWM控制部基于运算出的导通截止时间生成PWM信号，并将PWM信号输出至栅极驱动部。栅极驱动部基于由PWM控制部生成的PWM信号使各开关元件进行导通截止动作。
控制部40具备直流电流检测部42、直流电压检测部44、中央控制部46、搜索指示生成部48、本地搜索指示生成部49、动作点搜索部50、存储部52、交流电流检测部54以及交流电压检测部56。这些功能部中的中央控制部46、搜索指示生成部48、本地搜索指示生成部49、动作点搜索部50，例如通过CPU(Central Processing Unit)等处理器执行程序来实现。此外，这些功能部也可以通过LSI(Large Scale Integration)、ASIC(ApplicationSpecific Integrated Circuit)、FPGA(Field-Programmable Gate Array)等硬件来实现。
存储部52通过ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、HDD(HardDisk Drive)、闪存器等来实现。另外，作为从属装置的电力转换装置20-2具有从图2所示的构成中省略了搜索指示生成部48的构成。
直流电流检测部42对由发电装置10输出的直流电力的电流值进行检测。直流电压检测部44对由发电装置10输出的直流电力的电压值进行检测。此外，也可以将基于其他的检测信息、电路信息、控制信息推测的直流电压值、直流电流值的推测值用于中央控制部46的控制。检测信息是指内部温度、外部温度、外部湿度、位置信息(GPS)等。电路信息是指电力转换装置20的用于将直流转换成交流的主要电路的信息，为电路固有的电压、电流的信息等。控制信息是指电力转换装置20的控制变量，例如为电压控制、电流控制所使用的PI控制的积分器信息(I相当于积分)等。
交流电流检测部54对由转换部30输出的交流电力的电流值进行检测。交流电压检测部56对由转换部30输出的交流电力的电压值进行检测。此外，也可以将基于其他的检测信息、电路信息、控制信息推测的交流电压值、交流电流值的推测值用于中央控制部46的控制。
中央控制部46对控制部40的各部进行综合控制，或者对转换部30的运行状态(运转或者停止)进行控制。此外，中央控制部46基于由交流电流检测部54检测到的电流值、以及由交流电压检测部56检测到的电压值来计算交流电力。该交流电力相当于转换部30的输出电力。
搜索指示生成部48参照转换部30的输出电力，生成动作点的搜索指示并输出至多个转换部30中、输出的电力比其他转换部30低规定程度以上的转换部30。更具体而言，搜索指示生成部48生成动作点的搜索指示并输出至多个转换部30中、输出的电力相对于基准电力的比率比其他转换部30低规定程度以上的转换部30。基准电力例如可以是发电装置10的最大输出电力或者额定输出电力，也可以是转换部30的最大输出电力或者额定输出电力。此外，基准电力可以是对电力转换装置20赋予的输出电力的限制值或者指令值。
本地搜索指示生成部49为，无论搜索指示生成部48的基于判定结果生成的动作点的搜索指示如何，都进行使动作点变动而使动作点朝输出电力增加的方向移动(搜索)的处理。由发电装置10输出的电力的电流以及电压的值根据日射量、温度而变化，因此本地搜索指示生成部49按照所设定的第1周期进行使动作点变动而使动作点朝输出电力增加的方向移动的处理。
动作点搜索部50基于由搜索指示生成部48生成的搜索指示或者由本地搜索指示生成部49生成的搜索指示，对动作点进行搜索。动作点例如是用于进行最大电力点跟踪控制(MPPT：Maximum Power Point Tracking)的点。动作点搜索部50例如在预先设定的范围内改变转换部30所输出的电流以及电压，并且求出发电装置10或者转换部30所输出的电力成为最大的动作点(输出电流以及输出电压)。另外，基于本地搜索指示生成部49的指示的动作点的搜索处理，也可以是比基于搜索指示生成部48的指示的动作点的搜索处理更简单的处理。例如，可以是当求出局部的最大值时结束的处理，也可以是搜索范围较窄的处理。
存储部52中存储有中央控制部46、搜索指示生成部48、本地搜索指示生成部49或者动作点搜索部50执行的程序。此外，存储部52中存储有基准电力的信息。
电力转换装置20-1的通信部60在与电力转换装置20-2的通信部60之间进行无线通信。在通信部60之间，例如进行利用了小电力无线的920[MHz]频带、2.4[GHz]频带的通信。通信部60取得与由多个电力转换装置20分别输出的电力相关的信息(发电信息)。另外，在电力转换装置20之间，也可以进行使用了电力线(Power Line Communication)的通信、经由LAN(Local Area Network)等网络NW的通信。在该情况下，电力转换装置20具备与各个通信方式相应的通信接口。
图3是表示由控制部40执行的处理的流程的流程图。本处理例如按照预先设定的第2周期来反复执行。第2周期例如是比第1周期长的周期。
首先，搜索指示生成部48经由通信部60从其他电力转换装置20或者从中央控制部46选择一个电力转换装置20，并取得其输出电力(步骤S100)。接着，搜索指示生成部48从存储部52取得与其转换部30对应的基准电力(步骤S102)。接着，搜索指示生成部48将在步骤S100中取得的转换部30的输出电力除以在步骤S102中取得的基准电力，而计算出发电率(步骤S104)。另外，也可以代替根据输出电力以及基准电力来计算发电率，而从电力转换装置20取得发电率。
此处，对基准电力的详细情况进行说明。在发电装置10能够发电的电力比能够由转换部30输出的电力小的情况下和在发电装置10能够发电的电力比能够由转换部30输出的电力大的情况下，基准电力不同。基准电力例如由发电装置10、或者依存于转换部30的输出特性的电力转换装置20的输出特性来决定。
在发电单元U的发电装置10的额定输出电力比转换部30的额定输出电力小的情况下，基准电力由发电装置10的输出特性来决定。图4是表示发电单元U的发电装置10能够发电的电力比能够由转换部30输出的电力小的情况下的发电单元U的输出特性的一例的图。该图表示一天中发电单元U进行发电的时间段的输出电力。在图示的例子中表示按照每个时刻对发电单元U赋予规定的辐射照度的能量的情况。纵轴表示发电单元U的输出电力，横轴表示时刻。在该情况下，基准电力例如由发电装置10的最大输出电力或者额定输出电力来决定。存储部52中存储有恢复发电装置10的基准电力的映射、函数、表等数据。
另一方面，在发电单元U的发电装置10的额定输出电力比转换部30的额定输出电力大的情况下，基准电力由依存于转换部30的电力转换装置20的输出特性来决定。图5是表示发电单元U的发电装置10能够输出的电力比转换部30能够输出的电力大的情况下的发电单元U的输出特性的图。该图表示一天中发电单元U进行发电的时间段的输出电力。在图示的例子中表示按照每个时刻对发电单元U赋予规定的辐射照度的能量的情况。纵轴表示发电单元U的输出电力，横轴表示时刻。基准电力例如由电力转换装置20的最大输出电力或者额定输出电力来决定。
此外，在步骤S104中求出的发电率，通过由搜索指示生成部48将发电单元U的输出电力除以基准电力(发电装置10的最大输出电力或者额定输出电力)来计算。搜索指示生成部48例如参照存储部52所存储的信息而导出发电装置10的基准电力，并将此时的发电单元U的输出电力除以基准电力来计算发电率。
图6是表示基于各发电单元U的输出特性来决定基准电力Pref的情形的图。在该图中，以各发电单元U具有图4所示的输出特性的情况为前提。纵轴表示发电单元U的输出电力，横轴表示时刻。该图表示一天中的发电单元U的输出电力。推移线L1表示发电单元U1的与时刻相应的输出电力的推移。推移线L2表示发电单元U2的与时刻相应的输出电力的推移。推移线L3表示发电单元U3的与时刻相应的输出电力的推移。在图中将发电单元U1到U3的最大输出电力分别表示为Pref(U1)、Pref(U2)以及Pref(U3)。发电单元U1例如朝东设置，因此上午的发电量较大。发电单元U2例如朝西设置，因此下午的发电量较大。发电单元U3例如朝南设置，且与发电单元U1以及U2相比最大输出电力更大。在该情况下，基准电力Pref(U1)被决定为一天中推移线L1呈现最大值的时刻的输出电力。基准电力Pref(U2)被决定为一天中推移线L2呈现最大值的时刻的输出电力。基准电力Pref(U3)被决定为一天中推移线L3呈现最大值的时刻的输出电力。
然后，基于对每个发电单元U决定的基准电力Pref来决定发电率。图7是表示各电力转换装置20的输出特性不同的情况下的发电率计算方法的一例的图。发电单元U1、U2以及U3的Pref(U1)、Pref(U2)以及Pref(U3)分别表示发电单元U1、U2以及U3的基准电力。搜索指示生成部48例如基于基准电力Pref(U1)以及该时刻的发电单元U1的输出电力P(U1)来决定发电单元U1的发电率。搜索指示生成部48例如基于基准电力Pref(U2)以及该时刻的发电单元U2的输出电力P(U2)来决定发电单元U2的发电率。搜索指示生成部48例如基于基准电力Pref(U3)以及该时刻的发电单元U3的输出电力P(U3)来决定发电单元U3的发电率。
接着，搜索指示生成部48判定是否取得了全部发电单元U(例如U1、U2以及U3)的发电率(步骤S106)。在未取得全部发电单元U的发电率的情况下，返回到步骤S100的处理，选择下一个电力转换装置20并取得其输出电力。
在取得了全部发电单元U的发电率的情况下，搜索指示生成部48将发电单元U之间的发电率进行比较，判定是否存在发电率低规定程度以上的发电单元U(步骤S108)。例如，搜索指示生成部48例如判定在计算出发电率的发电单元U中是否存在发电率低规定程度以上的发电单元U。“发电率低规定程度以上”例如是指在将发电率作为数据集合的情况下、与代表值的背离为α标准偏差(σ)以上的情况。α可以在1～3程度之间任意地决定。此外，搜索指示生成部48也可以使用斯米尔诺夫·格拉布斯检验等公知的方法来判定计算出的发电率是否为不合格值。在判定为计算出的发电率为不合格值的情况下，搜索指示生成部48判定为计算出的发电率为低规定程度以上的发电率。另外，如上所述，有时根据设置场所、方位而每个发电单元U的输出特性不同，但搜索指示生成部48将用于判定异常值的对于背离的阈值设定为不受依存于设置场所、方位的输出特性之差的影响的程度。
此外，搜索指示生成部48例如也可以根据输出特性的倾向将发电单元U分组，并判定在所分组的发电单元U中是否存在发电率低规定程度以上的发电单元U。输出特性的倾向是指，如在上午较多地发电的类型、在下午较多地发电的类型等那样被分类的倾向。例如，搜索指示生成部48按照在上午输出最大电力的发电单元U、或者例如在下午输出最大电力的发电单元U来对发电单元U进行分组。搜索指示生成部48通过根据输出特性的倾向对发电单元U进行分组，由此能够抑制由于时间上的输出特性的差异而产生误检测，能够更准确地检测异常。
在不存在发电率低规定程度以上的发电单元U的情况下，本流程图的处理结束。在存在发电率低规定程度以上的发电单元U的情况下，搜索指示生成部48生成搜索指示信号(步骤S110)。搜索指示信号是指示动作点搜索部50在所设定的范围内搜索动作点的信号。另外，详细情况将后述。接着，搜索指示生成部48将所生成的搜索指示信号发送至在步骤S108中判定的发电率低规定程度以上的发电单元U(步骤S112)。由此，本流程图的处理结束。
另外，基准电力并不限定于该发电单元U的最大输出电力，也可以设为发电单元U的额定输出电力。此外，基准电力例如也可以设为存在理想的日照的情况下的每个时刻的最大输出电力或者额定输出电力。在该情况下，基准电力成为与时刻相应地变动的值。
图8是表示电力转换装置20在接收到搜索指示信号的情况下执行的处理的流程的流程图。首先，中央控制部46判定是否接收到搜索指示信号(步骤S150)。在未接收到搜索指示信号的情况下，本流程图的1个例程结束。
在接收到搜索指示信号的情况下，动作点搜索部50在所设定的电压范围Vr内搜索动作点(步骤S152)。图9是用于对由动作点搜索部50执行的动作点的搜索进行说明的图。纵轴表示发电单元U(发电装置10)的输出电力，横轴表示发电装置10的输出电压。如图所示，有时出现多个输出电力变大的点。这是由于太阳光对于发电装置10内串联连接的子串的部分阴影产生的影响。子串具有串联连接的多个太阳能电池单元、以及相对于串联连接的太阳能电池单元并联连接的防止流动反向电流的旁通二极管。在子串的一部分存在阴影的情况下，电流朝旁通二极管回流，因此出现多个输出电力变大的点。在该情况下，电力转换装置20有时将成为比输出电压成为最大的点Pmax小的输出电力的动作点Pc设定为动作点。本实施方式的动作点搜索部50为，当接收到搜索指示信号时，在所设定的电压范围Vr内搜索动作点。其结果，动作点搜索部50能够导出输出电压成为最大的点Pmax。
接着，中央控制部46在由动作点搜索部50搜索到的动作点使发电装置10工作(步骤S154)。由此，本流程图的1个例程结束。
例如，在为了判定当前的动作点是否为能够输出最大电力的动作点，而以规定时间间隔搜索动作点的情况下，有时即使当前的动作点是能够输出最大电力的动作点也进行动作点的搜索。在该情况下，有时在对规定的电压范围进行动作点的搜索时花费某一规定的时间，因此存在发电电力量降低的情况。
与此相对，本实施方式的电力转换装置20-1对发电率低规定程度以上的发电单元U发送搜索指示信号。由此，发电率较低的发电单元U的电力转换装置20对规定的电压范围进行动作点的搜索，由此能够对能够输出最大电力的动作点进行搜索。其结果，电力转换装置20-1能够抑制由于不需要的动作点的搜索而发电电力降低的情况。此外，电力转换装置20-1能够在发电率更高的动作点使发电装置10运转。
另外，在本实施方式中，电力转换装置20-1作为主装置起作用，电力转换装置20-2作为从属装置起作用，但电力转换装置20-1以及电力转换装置20-2也可以分别作为具备搜索指示生成部48的主装置起作用。在该情况下，电力转换装置20-1以及电力转换装置20-2分别将其他电力转换装置20的发电率与自装置的发电率进行比较，在自装置的发电率较低的情况下，使自装置的本地搜索指示生成部49搜索动作点。
根据以上说明的第1实施方式的电源系统1，搜索指示生成部48参照由通信部60、交流电流检测部54以及交流电压检测部56取得的电力转换装置20的输出电力，生成动作点的搜索指示并输出至多个电力转换装置20中、输出的电力比其他电力转换装置20低规定程度以上的电力转换装置20，由此能够更适当地决定动作点的搜索定时。
(第2实施方式)
以下，对第2实施方式进行说明。此处，以与第1实施方式的不同点为中心进行说明，对于与第1实施方式共通的功能等省略说明。在第2实施方式中，监视装置100参照电力转换装置20的输出电力，生成动作点的搜索指示并输出至多个电力转换装置20中、输出的电力比其他电力转换装置20低规定程度以上的电力转换装置20。
图10是表示第2实施方式的电源系统1A的构成例的图。电源系统1A除了具备包括发电装置10-1A到10-4A、电力转换装置20-1A的发电单元U1A、以及包括发电装置10-5A到10-8A、电力转换装置20-1A的发电单元U1A之外，还具备监视装置100。
监视装置100例如具备监视侧通信部102、网络通信部104、监视侧搜索指示生成部106、显示部108以及监视侧存储部110。监视侧通信部102经由LAN等网络NW与电力转换装置20的通信部60进行通信。网络通信部104是能够与外部的网络NW连接的通信接口。
监视侧搜索指示生成部106为，参照从电力转换装置20取得的输出电力，生成动作点的搜索指示并输出至多个电力转换装置20中、输出的电力比其他电力转换装置20低规定程度以上的电力转换装置20。
显示部108例如是具有多个段的LED的数字显示部、LCD(Liquid CrystalDisplay)、有机EL(Electroluminescence)等显示装置。显示部108显示从各电力转换装置20取得的输出电力等。
监视侧存储部110中存储有监视侧搜索指示生成部106执行的程序。此外，监视侧存储部110中存储有各电力转换装置20的基准电力的信息。
本实施方式的电力转换装置20-1A以及20-2A除了不具备搜索指示生成部48这一点之外，与第1实施方式的电力转换装置20-1为相同的功能构成。
图11是表示监视装置100执行的处理的流程的变形例的流程图。在本处理中，在到达设定时刻的情况下且在发电电力为阈值Th以上的情况下，判定是否存在发电率较低的发电单元U。
首先，监视侧搜索指示生成部106判定是否到达所设定的时刻(步骤S200)。在未到达所设定的时刻的情况下，本流程图的1个例程结束。在到达所设定的时刻的情况下，监视侧搜索指示生成部106判定参照发电电力是否为阈值Th以上(步骤S202)。参照发电电力可以是发电单元U1A以及发电单元U2A中的一方的发电电力，也可以是将双方的发电电力合计而得到的发电电力。
图12是用于对所设定的时刻以及发电电力进行说明的图。纵轴表示电力，横轴表示时刻t。在图中，GP表示发电电力，D表示电力需求。例如，将昼间的电力需求较低的时刻即11时到13时的期间设为步骤S200的所设定的时刻。此外，将比需求电力高的电力设为阈值Th。由此，即使在电力转换装置20进行动作点的搜索的情况下，发电电力也具有余量，因此能够抑制电力供给降低。
在参照发电电力低于阈值Th的情况下，本流程图的1个例程结束。另一方面，在参照发电电力为阈值Th以上的情况下，监视侧搜索指示生成部106经由监视侧通信部102从其他电力转换装置20选择一个电力转换装置20，并取得其输出电力(步骤S204)。接着，监视侧搜索指示生成部106从监视侧存储部110取得与该电力转换装置20对应的基准电力(步骤S206)。接着，监视侧搜索指示生成部106将在步骤S206中取得的电力转换装置20的输出电力除以在步骤S206中取得的基准电力，而计算出发电率(步骤S208)。接着，监视侧搜索指示生成部106判定是否取得了全部发电单元U的发电率(步骤S210)。在未取得全部发电单元U的发电率的情况下，返回到步骤S204的处理，选择下一个电力转换装置20，并取得其输出电力。
在取得了全部发电单元U的发电率的情况下，监视侧搜索指示生成部106将发电单元U之间的发电率进行比较，判定是否存在发电率低规定程度以上的发电单元U(步骤S212)。在不存在发电率低规定程度以上的发电单元U的情况下，本流程图的1个例程的处理结束。在存在发电率低规定程度以上的发电单元U的情况下，监视侧搜索指示生成部106生成搜索指示信号(步骤S214)。接着，监视侧搜索指示生成部106将所生成的搜索指示信号发送至发电率较低的发电单元U的电力转换装置20(步骤S216)。由此，本流程图的1个例程的处理结束。
另外，在本实施方式中，在到达设定时刻的情况下且在参照发电电力为阈值Th以上的情况下，判定是否存在发电率较低的发电单元U，但是监视装置100也可以为，在到达设定时刻的情况下或者在参照发电电力为阈值Th以上的情况下，判定是否存在在所设定的周期内发电率较低的发电单元U。此外，也可以为，在到达设定时刻的情况下，向电力转换装置20发送用于使其在所设定的电压范围Vr内搜索动作点的信号，在未到达设定时刻的情况下，判定是否存在发电率较低的发电单元U。
根据以上说明的第2实施方式的电源系统1A，监视装置100参照由监视侧通信部102取得的电力转换装置20的输出电力，生成动作点的搜索指示并输出至多个电力转换装置20中、输出的电力比其他电力转换装置20低规定程度以上的电力转换装置20，由此能够更适当地决定动作点的搜索定时。
(第3实施方式)
以下，对第3实施方式进行说明。此处，以与第1实施方式的不同点为中心进行说明，对于与第1实施方式共通的功能等省略说明。在第3实施方式中，与第1实施方式的不同点在于，电力转换装置20-1B以及20-2B分别具有多个转换部30(未图示)。
图13是表示第3实施方式的电源系统1B的构成例的图。第3实施方式的电源系统1B具备发电装置10-1B到10-8B、电力转换装置20-1B以及20-2B。发电装置10-1B与10-2B、发电装置10-3B与10-4B、发电装置10-5B与10-6B以及发电装置10-7B与10-8B分别串联连接。以下，将串联连接的两个发电装置10(串)称作“发电装置组”。
电力转换装置20-1B以及20-2B具备多个转换部30。转换部30与发电装置组一对一地连接。例如，由发电装置10-1B和10-2B的发电装置组输出的直流电流朝电力转换装置20-1B的转换部30的输入部In1输入。例如，由发电装置10-3B和10-4B的发电装置组输出的直流电流朝电力转换装置20-1B的与对应于输入部In1的转换部30不同的转换部30的输入部In2输入。电力转换装置20-1B以及20-2B以发电装置组为单位搜索动作点。电力转换装置20-1B以及20-2B能够在与发电装置10的输出电力成为最大的动作点相对的输出电压不同的发电装置组中，搜索与各自对应的动作点。其结果，电力转换装置20-1B以及20-2B能够更适当地决定各个发电装置组的动作点的搜索定时。
搜索指示生成部48参照转换部30的输出电力，生成动作点的搜索指示并输出至多个转换部30中、输出的电力比其他转换部30低规定程度以上的转换部30。基准电力是与被从发电装置组输入直流电流的各输入部相对的转换部30的额定输出电力。
根据以上说明的第3实施方式的电力转换装置20，能够在发电装置10的输出成为最大的动作点的电压不同的发电装置组中，搜索与各自对应的动作点，因此能够更适当地决定动作点的搜索定时。
(第4实施方式)
以下，对第4实施方式进行说明。此处，以与第1实施方式的不同点为中心进行说明，对于与第1实施方式共通的功能等省略说明。在第4实施方式中，与第1实施方式的不同点在于，电力转换装置20按照每个串来设置，是将从串所包括的发电装置10输出的直流电力转换成交流电力的逆变器(所谓的串式逆变器)。
图14是表示第4实施方式的电源系统1C的构成例的图。电源系统1C具备发电装置10-1C到10-4C、电力转换装置20-1C以及20-2C。发电装置10-1C以及10-2C串联连接，发电装置10-1C以及10-2C的输出端子与电力转换装置20-1C连接。发电装置10-3C以及10-4C串联连接，发电装置10-3C以及10-4C的输出端子与电力转换装置20-2C连接。
电力转换装置20-1C以及20-2C的转换部30是将直流电力转换成交流电力的串式逆变器。串式逆变器按照串联连接的发电装置10-1C以及10-2C或者发电装置10-3C以及10-4C的每个来搜索动作点并进行电力转换。
根据以上说明的第4实施方式的电力转换装置20，能够按照串联连接的发电装置10的每个来搜索动作点并进行电力转换，因此能够按照每个发电装置10来更适当地决定动作点的搜索定时。
(第5实施方式)
以下，对第5实施方式进行说明。此处，以与第4实施方式的不同点为中心进行说明，对于与第4实施方式共通的功能等省略说明。图15是表示第5实施方式的电源系统1D的构成例的图。电源系统1D具备发电装置10-1D、与发电装置10-1D电连接的电力转换装置20-1D、发电装置10-2D、以及与发电装置10-2D电连接的电力转换装置20-2D。第5实施方式的电力转换装置20-1D以及20-2D分别与发电装置10成为对，该对分别并联运转。电力转换装置20-1D以及20-2D是将从发电装置10输出的直流电力转换成交流电力的所谓的微型逆变器。
监视装置100D的监视侧搜索指示生成部106参照从电力转换装置20取得的输出电力，生成动作点的搜索指示并输出至多个电力转换装置20中、输出的电力比其他电力转换装置20低规定程度以上的电力转换装置20。
根据以上说明的第5实施方式的电源系统1D，监视装置100D判定是否存在发电率低设定值以上的发电单元U，因此能够减轻电力转换装置20的处理负载。
(第6实施方式)
以下，对第6实施方式进行说明。此处，以与第2实施方式的不同点为中心进行说明，对于与第2实施方式共通的功能等省略说明。在第6实施方式中，发电控制装置120对发电装置10的动作点进行搜索。
图16是表示第6实施方式的电源系统1E的构成例的图。电源系统1E具备发电装置10-1E、与发电装置10-1E电连接的发电控制装置120-1、发电装置10-2E、与发电装置10-2E电连接的发电控制装置120-2、与发电控制装置120-1以及发电控制装置120-2电连接的电力转换装置20E。此外，电源系统1E具备与发电控制装置120-1以及发电控制装置120-2进行通信的监视装置100E。以下，在不区分发电控制装置120-1以及120-2的情况下，称作发电控制装置120。
图17是表示发电控制装置120的功能构成的图。发电控制装置120具备控制侧通信部122、DC-DC转换部124以及发电控制部126。控制侧通信部122例如与监视装置100的监视侧通信部102进行无线通信。DC-DC转换部124基于发电控制部126的控制，将直流电力转换成所希望的电流以及电压的直流电力而朝发电装置10输出。发电控制部126对DC-DC转换部124进行控制，而对动作点进行搜索。
监视装置100E的监视侧搜索指示生成部106参照由监视侧通信部102取得的发电控制装置120的输出电力，生成动作点的搜索指示并输出至多个发电控制装置120中、输出的电力比其他发电控制装置120低规定程度以上的发电控制装置120，由此能够更适当地决定动作点的搜索定时。
图18是表示第6实施方式的变形例的电源系统1E的构成例的图。如图所示，发电控制装置120也可以经由电力转换装置20与监视装置100进行信息的收送。
根据以上说明的第6实施方式的电源系统1E，发电控制装置120对发电装置10进行控制，因此能够使电力转换装置20的构成更简单。
(第7实施方式)
以下，对第7实施方式进行说明。此处，以与第2实施方式的不同点为中心进行说明，对于与第2实施方式共通的功能等省略说明。在本实施方式中，监视装置100F以及多个电源系统1F-1到1F-n(未图示)与网络NW连接。以下，在不区分电源系统1-1到1-n的情况下，称作电源系统1F。
图19是表示第7实施方式的电源系统1F的构成例的图。在本实施方式中，电源系统1F具备位置确定部130。位置确定部130例如从多个卫星、例如多个GPS(GlobalPositioning System)卫星接收电波。位置确定部130基于接收到的电波进行测位运算，由此确定自装置的位置。此外，位置确定部130经由网络NW将自装置的位置信息发送至监视装置100F。
监视装置100的监视侧搜索指示生成部106基于所取得的位置信息，经由网络NW取得设置于所取得的位置信息附近的与控制对象不同的电源系统1F所属的电力转换装置20的输出电力。多个电源系统1F与位置信息之间的对应关系例如存储于存储部52。或者，监视侧搜索指示生成部106从与网络NW连接的上位装置取得多个电源系统1F与位置信息之间的对应关系。监视侧搜索指示生成部106例如经由网络NW取得控制对象的电源系统1F以及与控制对象不同的电源系统1F的发电单元U的输出电力。监视侧搜索指示生成部106基于从电源系统1F取得的输出电力、以及发电单元U的发电装置10或者电力转换装置20的基准电力，计算发电率。监视侧搜索指示生成部106将计算出的发电率进行比较，判定是否存在发电率低规定程度以上的发电单元U。在存在发电率低规定程度以上的电源系统1F的情况下，监视侧搜索指示生成部106生成动作点的搜索指示并输出至发电率低规定程度以上的发电单元U的电力转换装置20。
根据以上说明的第7实施方式的电源系统1F，基于所取得的位置信息，将设置于控制对象的电源系统1F附近的电源系统1F的发电率与控制对象的电源系统1F的发电率进行比较，判定是否存在发电率低规定程度以上的发电单元U。由此，电源系统1F能够更适当地决定动作点的搜索定时。
(第8实施方式)
以下，对第8实施方式进行说明。此处，以与第1实施方式的不同点为中心进行说明，对于与第1实施方式共通的功能等省略说明。在第1实施方式中，在取得了全部发电单元U的发电率的情况下，搜索指示生成部48将发电单元U之间的发电率进行比较，判定是否存在发电率低规定程度以上的发电单元U。与此相对，在第8实施方式中，在电源系统1中，在将发电装置10的最大输出电力或者额定输出电力设为基准电力的电力转换装置20、与将转换部30的最大输出电力或者额定输出电力设为的电力转换装置20混合存在的情况下，搜索指示生成部48排除满足规定条件(例如，在将转换部30的输出特性设为基准电力的发电单元U中发电率为100％)的发电单元U，而将发电单元U之间的发电率进行比较，判定是否存在发电率低规定程度以上的发电单元U。
本实施方式的电源系统1具备多个发电单元U。如第5实施方式所示，在发电单元U中，例如电力转换装置20与发电装置10成为对。此外，在多个发电单元U中，至少1个以上的发电单元U所包含的电力转换装置20的基准电力为发电装置10的最大输出电力或者额定输出电力，至少1个以上的发电单元U所包含的电力转换装置20的基准电力为转换部30的最大输出电力或者额定输出电力。此外，在本实施方式的存储部52中，作为基准电力的信息，将基准电力的类别相对于各个发电单元U建立对应地存储。基准电力的类别是表示是将发电装置10的最大输出电力或者额定输出电力设为基准电力、还是将转换部30的最大输出电力或者额定输出电力设为基准电力的信息。
图20是表示由第8实施方式的控制部40执行的处理的流程的流程图。本处理例如以预先设定的第2周期反复执行。第2周期例如是比第1周期长的周期。
首先，搜索指示生成部48经由通信部60从其他电力转换装置20或者从中央控制部46选择一个电力转换装置20，并取得其输出电力(步骤S300)。接着，搜索指示生成部48从存储部52取得与其转换部30对应的基准电力(步骤S302)。接着，搜索指示生成部48从存储部52取得与其转换部30对应的基准电力的类别(步骤S304)。接着，搜索指示生成部48将在步骤S300中取得的转换部30的输出电力除以在步骤S302中取得的基准电力，计算发电率(步骤S306)。
接着，搜索指示生成部48判定是否取得了全部发电单元U的发电率(步骤S308)。在未取得全部发电单元U的发电率的情况下，返回到步骤S300的处理，选择下一个电力转换装置20，并取得其输出电力。
在取得了全部发电单元U的发电率的情况下，搜索指示生成部48从将转换部30的最大输出电力或者额定输出电力(输出特性)设为基准电力的发电单元U中、排除发电率为100％的发电单元U(步骤S310)。由此，发电率为100％的发电单元U成为监视的对象外。另外，在本处理中，可以代替“发电率为100％的发电单元U”，例如设为“发电率为99.5％以上的发电单元U”，也可以设为“发电率为规定以上的发电单元U”。接着，搜索指示生成部48将在步骤S310中未排除的发电单元U之间的发电率进行比较，判定是否存在发电率低规定程度以上的发电单元U(步骤S312)。
在不存在发电率低规定程度以上的发电单元U的情况下，本流程图的处理结束。在存在发电率低规定程度以上的发电单元U的情况下，搜索指示生成部48生成搜索指示信号(步骤S314)。接着，搜索指示生成部48将所生成的搜索指示信号发送至在步骤S312中判定的发电率低规定程度以上的发电单元U(步骤S316)。由此，本流程图的处理结束。
图21是用于对被排除的发电单元U进行说明的图。在图中，纵轴表示发电率[％]，横轴表示时间[t]。推移线L4表示发电单元U的发电装置10能够发电的电力比能够由转换部30输出的电力小的情况下的发电单元U的输出特性。在该情况下，基准电力例如根据发电装置10的最大输出电力或者额定输出电力来决定。推移线L5表示发电单元U的发电装置10能够输出的电力比转换部30能够输出的电力大的情况下的发电单元U的输出特性。在该情况下，基准电力例如根据电力转换装置20的最大输出电力或者额定输出电力来决定。
如图所示，在时间D的期间，推移线L5的发电率为100％。在该期间，将与推移线L5对应的发电单元U从监视的对象中排除。其原因在于，有时朝与推移线L5对应的发电单元U所包含的发电装置10输出的电力、与由电力转换装置20的转换部30转换的电力相背离，而无法高精度地判定与推移线L5对应的发电单元U的发电率是否较低。此外，如以下说明的那样，为了从与其他发电单元U进行比较的对象中排除。
此处，考虑省略将发电装置10能够输出的电力比转换部30能够输出的电力大的发电单元U且发电率为100％的发电单元U排除的处理(上述步骤S310的处理)的情况。在该情况下，基准电力为转换部30的最大输出电力或者额定输出电力，因此实际上由发电装置10输出的电力有时比基准电力大。如此，当将由发电装置10输出的电力与由转换部30输出的电力产生背离的发电单元U设为其他发电单元U的比较对象时，有时无法高精度地判定是否存在发电率较低的发电单元U。
与此相对，在本实施方式中，通过排除发电率为100％的发电单元U，由此将由发电装置10输出的电力与由转换部30输出的电力未产生背离的发电单元U设为其他发电单元U的比较对象。由此，电源系统1能够高精度地判定是否存在发电率较低的发电单元U。
更具体而言，在搜索指示生成部48例如根据全部发电率导出代表值，并将该代表值与对象的发电单元U的发电率进行比较，而判定发电单元U的异常的情况下，当不排除发电率为100％的发电单元U时，代表值有时会与附加了实际由发电装置10输出的发电率的情况不同。在本实施方式中，由于仅附加了根据实际由发电装置10输出的电力导出的发电率，因此能够更高精度地判定是否存在发电率较低的发电单元U。
另外，在基准电力为发电装置10的最大输出电力或者额定输出电力的情况下，发电装置10有时会输出超过最大输出电力或者额定输出电力的电力。在该情况下，其他发电单元U的发电装置10也在相同的环境(照度、温度等)中进行发电。而且，如果电力转换装置20的转换部30的最大输出电力或者额定输出电力比由发电装置10输出的电力大，则无限制地输出由发电装置10输出的电力。因此，电源系统1不排除发电率为100％或者100％以上的发电单元U，就能够高精度地判定是否存在发电率较低的发电单元U。
根据以上说明的第8实施方式，搜索指示生成部48排除满足规定条件的发电单元U，而判定是否存在发电率低规定程度以上的发电单元U，由此能够更高精度地判定是否存在发电率较低的发电单元。
另外，在上述第1实施方式到第8实施方式中说明的功能构成可以任意地组合。例如，电源系统1可以将电力转换装置20-1A、20-1B(各种集中型逆变器)、电力转换装置20-1C(串式逆变器)、电力转换装置20-1D(微型逆变器)、发电控制装置120(功率优化器等)中、不同的电力变化装置组合使用。
根据以上说明的至少一个实施方式，具有：多个电力转换装置(20、30、120)，将由发电装置(10)发电的电力转换成其他方式的电力；取得部(60)，取得与由多个电力转换装置分别输出的电力相关的信息；以及搜索指示生成部，参照由取得部取得的信息，生成动作点的搜索指示并输出至多个电力转换装置中、输出的电力相对于基准电力的比率比其他电力转换装置低规定程度以上的电力转换装置；按照每个电力转换装置，基于对应的发电装置的最大输出电力或者额定电力来决定基准电力，由此能够更适当地决定动作点的搜索定时。将基准电力设为额定电力或者最大输出电力，但也可以将其他指标作为基础。例如，也可以是NOCT(电池单元标称工作温度)条件下的电力。
对本发明的几个实施方式进行了说明，但这些实施方式是作为例子而提示的，并不意图对发明的范围进行限定。这些实施方式能够以其他各种方式加以实施，在不脱离发明的主旨的范围内能够进行各种省略、置换、变更。这些实施方式及其变形包含于发明的范围及主旨中，并且包含于专利请求范围所记载的发明和与其等同的范围中。

Claims (8)

1.一种电源系统，具备：
多个电力转换装置，将由发电装置发电的电力转换成其他方式的电力；
取得部，取得与由上述多个电力转换装置分别输出的电力相关的信息；以及
搜索指示生成部，参照由上述取得部取得的信息，生成动作点的搜索指示并输出至上述多个电力转换装置中、与其他电力转换装置相比输出的电力相对于基准电力的比率低规定程度以上的电力转换装置，
上述基准电力为，按照每个上述电力转换装置，基于对应的上述发电装置的最大输出电力或者额定电力来决定，或者基于上述电力转换装置的最大输出电力或者额定电力来决定。
2.如权利要求1所述的电源系统，其中，
上述发电装置进行发电的能够发电的电力比能够由上述电力转换装置输出的电力小。
3.如权利要求1所述的电源系统，其中，
上述发电装置进行发电的能够发电的电力比能够由上述电力转换装置输出的电力大。
4.如权利要求1所述的电源系统，其中，
上述发电装置中的至少一个进行发电的能够发电的电力比能够由上述电力转换装置输出的电力小，
上述发电装置中的至少一个进行发电的能够发电的电力比能够由上述电力转换装置输出的电力大。
5.一种电源系统，具备：
多个电力转换装置，将由发电装置发电的电力转换成其他方式的电力；
取得部，取得与由上述多个电力转换装置分别输出的电力相关的信息；以及
搜索指示生成部，参照由上述取得部取得的信息，生成动作点的搜索指示并输出至上述多个电力转换装置中、与其他电力转换装置相比输出的电力低规定程度以上的电力转换装置，
多个电力转换装置中的至少一个电力转换装置内置或者并列设置上述取得部以及上述搜索指示生成部，
未内置或者并列设置上述取得部以及上述搜索指示生成部的电力转换装置，将与自己输出的电力相关的信息发送至上述取得部，并从上述搜索指示生成部接受上述搜索指示。
6.如权利要求5所述的电源系统，其中，
上述搜索指示生成部生成动作点的搜索指示并输出至与其他电力转换装置相比输出的电力相对于基准电力的比率低规定程度以上的电力转换装置，
上述基准电力为，按照每个上述电力转换装置，基于对应的上述发电装置的最大输出电力或者额定电力来决定，或者基于上述电力转换装置的最大输出电力或者额定电力来决定。
7.如权利要求1或5所述的电源系统，其中，
上述电力转换装置为，与来自上述搜索指示生成部的动作点的搜索指示无关地进行使动作点变动而使动作点朝输出电力增加的方向移动的处理。
8.如权利要求1所述的电源系统，其中，
上述取得部以及上述搜索指示生成部是设置在与上述多个电力转换装置不同的场所的装置。
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