CN108736516B - 太阳能发电系统 - Google Patents

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Abstract

PV系统(10)具有：多个PV模块(2)；多个PCS(3)，其将利用多个PV模块(2)产生的电力转换为输出至电力系统(7)的交流电；以及MSC(1)，其将多个PCS(3)的输出电力限制在额定容量以下，当满足固定条件时，其利用超过额定容量的值限制多个PCS(3)中至少1个PCS(3)的输出电力，对多个PCS(3)的输出电力进行控制。

Description

太阳能发电系统
本申请是发明名称为“太阳能发电系统”、国际申请日为2013年8月27日、申请号为201380079196.1(国际申请号为PCT/JP2013/072883)的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种太阳能发电系统。
背景技术
一般在太阳能发电(PV、photovoltaic，光伏)系统中，会设置容量大于电力调节器(PCS、power conditioning system，电力调节系统)的额定容量的PV模块。PV模块的发电量超过PCS的额定容量时，要将PCS的输出限制在额定容量以下。
另一方面，为了控制被称为百万瓦级太阳能的数百万瓦至数千万瓦的大容量PV系统，有时会导入主站点控制器(MSC、main site controller)。MSC除了对百万瓦级太阳能内的多个PCS进行集中监视以外，还会进行百万瓦级太阳能的发电控制。
例如，MSC进行如下的电力限制控制。例如因阴天等原因使一部分PCS的输出降低时，MSC会提高有输出余量的其他PCS的输出。如此，MSC会实施控制，使百万瓦级太阳能的发电电力在有效电力限制值时始终为最大(参照非专利文献1)。
但是，由于PCS会将通过PV模块产生的电力限制在额定容量以下，所以即使MSC实施上述电力限制控制，也无法充分运用PV系统的发电能力。
现有技术文献
非专利文献
【非专利文献1】辻良夫，百万瓦级太阳能用控制系统“主站点控制器”，“技术综合志OHM”，株式会社OHM公司，2012年10月12日，第99卷，第10号，第1240号，p52-53
发明的公开
发明所要解决的技术问题
本发明的目的在于，提供一种能够充分运用发电能力的太阳能发电系统。
符合本发明的观点的太阳能发电系统，其具有：多个发电单元，其利用太阳能进行发电；多个逆变器，其将利用多个所述发电单元产生的电力转换为输出至电力系统的交流电；第1限制单元，其将多个所述逆变器的输出电力限制在预先决定的容量以下；第2限制单元，在满足预先决定的条件时，其利用超过由所述第1限制单元限制的所述预先决定的容量的值，限制多个所述逆变器中至少1个逆变器的输出电力；以及逆变器控制单元，其基于所述第1限制单元或所述第2限制单元，对多个所述逆变器的输出电力进行控制。
附图说明
图1是表示本发明的第1实施方式所涉及的PV系统的构成的构成图。
图2是表示第1实施方式所涉及的MSC的构成的构成图。
图3是表示第1实施方式所涉及的PCS控制部的动作的流程图。
图4是表示第1实施方式所涉及的站点上限值的第1推移的图表。
图5是表示第1实施方式所涉及的站点上限值的第2推移的图表。
图6是表示第1实施方式所涉及的站点上限值的第3推移的图表。
图7是表示第1实施方式所涉及的PCS电力限制控制部进行调整后各PCS上限指令值的推移的图表。
图8是表示利用第1实施方式所涉及的PCS电力限制控制部修正PCS上限指令值的方法的图表。
图9是表示第1实施方式所涉及的MSC的PV系统的站点输出电力的图表。
图10是表示本发明的第2实施方式所涉及的PV系统的构成的构成图。
图11是表示第2实施方式所涉及的MSC的构成的构成图。
图12是表示第2实施方式所涉及的蓄电池控制部的动作的流程图。
图13是表示根据第2实施方式所涉及的蓄电池的简易控制而产生的站点输出电力的1日变动的图表。
图14是表示根据第2实施方式所涉及的蓄电池的简易控制而产生的蓄电池的充放电量的变动的图表。
图15是表示根据第2实施方式所涉及的简易控制而产生的蓄电池的蓄电量的变动的图表。
图16是表示根据第2实施方式所涉及的蓄电池控制部对蓄电池进行的控制而产生的站点输出电力的1日变动的图表。
图17是表示根据第2实施方式所涉及的蓄电池控制部的控制而产生的蓄电池的充放电量的变动的图表。
图18是表示根据第2实施方式所涉及的蓄电池控制部的控制而产生的蓄电池的蓄电量的变动的图表。
图19是表示根据第2实施方式所涉及的蓄电池控制部对蓄电池进行的控制而产生的站点输出电力的其他1日变动的图表。
具体实施方式
以下，参照附图说明本发明的实施方式。
(第1实施方式)
图1是表示本发明的第1实施方式所涉及的PV系统10的构成的构成图。另外，在附图中对相同部分标注相同符号，并省略其详细说明，主要说明不同部分。
太阳能(PV)系统10具有主站点控制器(MSC)1、多个PV模块2、多个电力调节器(PCS)3、多个互连变压器4、主变压器5以及电表6。PV系统10与电力系统7相互连接。
PV模块2是将利用太阳能进行发电的多个太阳能电池相互连接的发电器。PV模块2将产生的电力(直流电)输出至PCS3。PV模块2的发电容量大于PCS3的额定容量。例如，PV模块2具有PCS3的额定容量的120％至130％的容量作为额定容量。另外，此处，PCS3的额定容量如果是预先决定的容量，则可以是任意容量。例如，可以是根据硬件的规格来决定的容量，也可以是利用各PCS3将电力系统7的管理者等要求的PV系统10的供给容量(逆潮流容量)进行分配后的容量，也可以是通过其他方法决定的容量。
PCS3分别设置在PV模块2上。PCS3是将PV模块2供给的直流电转换为与三相交流电系统7同步的交流电的逆变器。PCS3通过互连变压器4将交流电输出至主变压器5。PCS3通常时通过最大电力点跟踪(MPPT、maximum power point tracking)控制进行电力转换，该最大电力点跟踪会跟踪从PV模块2输出的电力的最大电力点的电压(最大电力点电压)。PV模块2产生的电力超出预先决定的PCS3的额定容量时，PCS3不进行MPPT控制，而是以将输出限制在额定容量以下的方式实施控制。
互连变压器4设置在各PCS3上。所有互连变压器4的输出侧都连接至主变压器5。主变压器5的输出侧与电力系统7连接。从主变压器5输出的电力为PV系统10的输出即站点输出电力(设备输出电力)PLW。
电表6是测量站点输出电力PLW的设备。电表6将测量出的站点输出电力PLW输出至MSC1。
MSC1是控制整个PV系统10的控制装置。其对PV系统10内的PCS3实施集中监视，并进行PV系统10的发电控制。MSC1与所有PCS3通过相互收发数据的网络NT进行连接。MSC1基于通过电表6检测出的站点输出电力PLW、接收自电力系统7的管理者的系统信息Dps以及接收自各PCS3的信息，对PV系统10实施监视和控制。系统信息Dps接收自对电力公司的系统或地区的电力供需进行管理的配电公司的能量管理系统(EMS、energy management system)等。
图2是表示本实施方式所涉及的MSC1的构成的构成图。
MSC1具有数据取得部11、PCS控制部12以及PCS指令部13。
数据取得部11接收通过MSC1实施控制时所需的信息。数据取得部11接收通过电表6测量出的站点输出电力PLW，并从电力系统7的管理者接收系统信息Dps，并从各PCS3接收PV模块2的发电电力等必要数据。数据取得部11基于所接收的信息，将必要数据输出至PCS控制部12。
PCS控制部12基于接收自数据取得部11的数据，实施用来控制各PCS3的运算处理，并实施用来控制站点输出电力PLW的运算处理。此处，PCS控制部12处理的电力(作为控制对象的电力)如无特别区分，则可以是有效电力，也可以是无效电力，也可以是包括这两者的电力。PCS控制部12基于控制结果，将用来控制各PCS3的数据输出至PCS指令部13。
PCS指令部13基于接收自PCS控制部12的数据，将用来控制各PCS3的指令输出至各PCS3。
下面，对PCS控制部12进行详细说明。
图3是表示本实施方式所涉及的PCS控制部12的动作的流程图。
PCS控制部12具有站点电力限制控制部120和PCS电力限制控制部123。
站点电力限制控制部120实施以下控制：使站点输出电力PLW不超过站点上限设定值，并且使站点输出电力PLW的变动不超出容许变动幅度(单位时间内容许的最大的电力变动幅度)。站点上限设定值和容许变动幅度是电力系统7的管理者要求的值。站点上限设定值是用来将逆潮流至电力系统7的逆潮流量限制在预先决定的值以下的值。容许变动幅度是用来限制逆潮流至电力系统7的电力变动的值。站点上限设定值和容许变动幅度包含在接收自电力系统7的管理者的系统信息Dps等中。
站点电力限制控制部120具有站点上限值运算部121和站点上限指令值运算部122。
站点上限值运算部121基于站点上限设定值和容许变动幅度，运算站点上限值(图3的步骤S101)。站点上限值是在站点输出电力PLW的变动不超出容许变动幅度的范围内，用来使站点输出电力PLW最终输出能够达到站点上限设定值的站点输出电力PLW的上限值。站点上限值运算部121将运算出的站点上限值输出至站点上限指令值运算部122。
此处，针对站点上限值的决定方法进行说明。
图4是表示站点上限设定值Su高于站点上限值Su0时站点上限值Su0的第1推移的图表。例如，在PV系统10的运用中将站点上限设定值Su变高时的状态。
假如将站点上限值Su0一下子变更为与站点上限设定值Su相同的值，则站点输出电力PLW的变动可能会超出容许变动幅度。因此，站点上限值运算部121在容许变动幅度的范围内变更(更新)站点上限值Su0，使其慢慢接近站点上限设定值Su。此处，变更站点上限值Su0时，与当前的站点输出电力PLW无关。
图5是表示站点上限设定值Su低于站点上限值Su0且当前站点输出电力PLW低于站点上限值Su0时站点上限值Su0的第2推移的图表。例如，在PV系统10因天气不佳而未充分发挥原本的发电能力的状态下，将站点上限设定值Su变低时的状态。
此时，即使将站点上限值Su0设为与站点上限设定值Su相同的值，站点输出电力PLW的输出也不会受到站点上限值Su0的限制。因此，站点上限值运算部121会将站点上限值Su0一下子变更为站点上限设定值Su。
图6是表示站点上限设定值Su低于站点上限值Su0且当前站点输出电力PLW高于站点上限设定值Su时站点上限值Su0的第3推移的图表。例如，在PV系统10因天气状况好可充分发挥发电能力的状态下，将站点上限设定值Su变低的状态。
此时，如果将站点上限值Su0设为与站点上限设定值Su相同的值，则站点输出电力PLW会受到站点上限值Su0的限制。因此，将站点上限值Su0一下子变更为站点上限设定值Su时，站点输出电力PLW会随之一下子下降至站点上限值Su0(即上限设定值Su)，站点输出电力PLW的变动可能会超出容许变动幅度。因此，在第1阶段，站点上限值运算部121将站点上限值Su0一下子下降到当前的站点输出电力PLW。接着，在第2阶段，站点上限值运算部121在容许变动幅度的范围内变更(更新)站点上限值Su0，使其慢慢接近站点上限设定值Su。
站点上限指令值运算部122基于通过站点上限值运算部121运算出的站点上限值与站点输出电力PLW的差分，运算站点上限指令值(图3的步骤S102)。站点上限指令值运算部122将运算出的站点上限指令值输出至PCS电力限制控制部123。
下面，说明运算站点上限指令值的方法的具体一例。
站点上限指令值运算部122使用下式运算站点上限指令值。
站点上限指令值＝当前的站点输出电力PLW+修正差分…式(1)
修正差分＝Kp×(此次的差分-前一次的差分+fc×此次的差分/Ti)…式(2)
差分＝站点上限值-当前的站点输出电力PLW…式(3)
此处，Kp表示比例常数(增益)，fc表示MSC1的控制频率，Ti表示积分常数。
式(2)表示了比例积分(PI)控制(proportional-plus-integral control)的运算式，但也可使用比例积分微分(PID)控制(proportional-plus-integral-plus-derivativecontrol)的运算式求出站点上限指令值，也可使用其他控制方式求出站点上限指令值。
PCS电力限制控制部123基于通过站点上限指令值运算部122运算出的站点上限指令值，实施用来控制各PCS3的运算处理。PCS电力限制控制部123基于控制结果，将用来控制各PCS3的数据输出至PCS指令部13。
下面，说明使用PCS电力限制控制部123的运算处理。
PCS电力限制控制部123按照下式，根据站点上限指令值运算各PCS3的PCS上限目标值(图3的步骤S103)。PCS上限目标值是由MSC1管理下的PCS(MSC管理下PCS)3，根据各PCS的输出容量分配站点上限指令值而得到的值。MSC管理下PCS3是指MSC1能够控制的状态下的PCS3。此外，MSC管理外PCS是指MSC1不能控制的状态下的PCS3。
各PCS上限目标值＝(站点上限指令值-MSC管理外PCS的输出电力的合计)×各PCS最大电力/各PCS最大电力的合计…式(4)
此处，PCS最大电力是与PCS3的额定容量无关的能够输出的最大电力。
PCS电力限制控制部123基于各PCS上限目标值运算各PCS上限指令值(图3的步骤S104)。PCS上限指令值是直接限制PCS3的输出电力的上限的指令值。下面，说明PCS上限指令值的决定方法。
PCS上限目标值为该PCS3的额定容量以下时，PCS电力限制控制部123将PCS上限目标值直接决定为PCS上限指令值。PCS上限目标值超过该PCS3的额定容量时，PCS电力限制控制部123在满足预先决定的固定条件的情况下，将该PCS上限目标值决定为PCS上限指令值。不满足固定条件时，PCS电力限制控制部123将该PCS3的额定容量决定为PCS上限指令值。此时，PCS电力限制控制部123通过提高其他PCS上限指令值等方法，在各PCS上限指令值间进行调整，以免站点输出电力PLW降低。
例如，固定条件为其他PCS上限指令值中没有一个PCS上限指令值低于PCS3的额定容量且与PCS3的输出电力几乎相同的情况。该固定条件表示，其他PCS3中没有一个PCS3的输出电力不足额定容量且能够利用PCS上限指令值来限制其输出电力。另外，固定条件也可以是例如暗示至少一个PCS3仅能输出不足额定容量的电力的状态那样的条件或其他某种条件。
PCS电力限制控制部123如下所示，更新PCS上限指令值。
首先，PCS电力限制控制部123根据下式，运算单位控制时间的PCS电力转换幅度。单位控制时间的PCS电力转换幅度是指，在单位控制时间内可使PCS3的输出电力发生变化的电力范围。
单位控制时间的PCS电力转换幅度＝单位控制时间的站点电力转换幅度/MSC管理下PCS的数量…式(5)
此处，单位控制时间的站点电力转换幅度是指，在单位控制时间内可使站点输出电力PLW发生变化的电力范围。
要提高PCS上限指令值时(图3的步骤S105为是)，PCS电力限制控制部123会在当前的PCS上限指令值上加上PCS电力转换幅度(图3的步骤S106)。要降低PCS上限指令值时(图3的步骤S107为是)，PCS电力限制控制部123会从当前的PCS上限指令值减去PCS电力转换幅度(图3的步骤S108)。
下面，说明利用PCS电力限制控制部123在各PCS上限指令值间进行的调整。
站点输出电力PLW与站点上限设定值几乎相等时(图3的步骤S109为是)，PCS电力限制控制部123会进行各PCS上限指令值间的调整。站点输出电力PLW与站点上限设定值几乎相等时是指，按照电力系统7的管理者的要求，从PV系统10输出站点输出电力PLW的状态。
图7是表示PCS电力限制控制部123调整后各PCS上限指令值Su1、Su2、Su3的推移的图表。此处，为了方便说明，各PCS3的额定容量设为全部相同。在初始状态下，PCS上限指令值Su1远超出额定容量，PCS上限指令值Su2几乎为额定容量，PCS上限指令值Su3远低于额定容量。
PCS电力限制控制部123判断偏离PCS3的额定容量的PCS上限指令值Su1～Su3是否不止一个(图3的步骤S110)。这是因为，如果这种PCS上限指令值Su1～Su3不是多个，则无法进行调整。图7中，PCS上限指令值Su1和PCS上限指令值Su3为调整对象。
PCS电力限制控制部123会进行如下调整，即在保持站点输出电力PLW与站点上限设定值几乎相同的状态下，使PCS上限指令值Su1和PCS上限指令值Su3分别接近PCS的额定容量(图3的步骤S111)。此时，2个PCS上限指令值Su1、Su3的变化幅度为通过式(5)计算求出的单位控制时间的PCS电力转换幅度。也就是说，图7中，将PCS电力转换幅度作为斜率，表示2个PCS上限指令值Su1、Su3的图形会慢慢接近额定容量。因此，不会对特定的PCS3施加过大的负担。
此外，PCS电力限制控制部123会根据需要变更各PCS上限指令值。参照图8，说明利用PCS电力限制控制部123修正PCS上限指令值Su4的方法。
PCS的输出电力Pp1远低于PCS上限指令值Su4时，PCS电力限制控制部123会进行变更，使PCS上限指令值Su4降低至当前的PCS的输出电力Pp1加上预先设定的电力α的值。如果不如此变更，则PCS电力限制控制部123会使PCS上限指令值Su4追随PCS上限目标值Sut而升高。此时，不论能否期待PV模块2的发电量的增加，都会使PCS上限指令值Su4升高。因此，此时PCS电力限制控制部123会通过降低PCS上限指令值Su4，按照图3的步骤S111中的说明进行调整，来升高其他PCS上限指令值。
图9是表示利用本实施方式所涉及的MSC1的PV系统10的站点输出电力PLW的图表。站点输出电力PLW1表示已受到MSC1的控制。站点输出电力PLW2表示未受到MSC1的控制。
各PCS3的输出电力的变化会因天气等出现不均，但这些从PCS3输出的电力的合计即2个站点输出电力PLW2都在一定程度上呈稳定状。并且，站点输出电力PLW2通过MSC1的控制，在站点输出电力PLW2较低的部分成为被填补了电力的波形。也就是说，通过MSC1的控制，PV系统10的站点输出电力PLW为接近电力系统7的管理者要求的站点上限设定值的值，进一步实现稳定化。
根据本实施方式，通常时所有的PCS3在额定容量的范围内进行输出，一部分PV模块2的发电量小于PCS3的额定容量时，其他有余力的PV模块2会进行超过PCS3的额定容量的发电，因此能够使PV系统10的站点输出电力PLW符合电力系统7的管理者的要求且稳定地供给(逆潮流)至电力系统7。
因此，即使一部分PV模块2被云遮住或一部分PV模块2因劣化而减少发电量时，PV系统10也能够输出减小了这些因素的影响的稳定电力。
(第2实施方式)
图10是表示本发明的第2实施方式所涉及的PV系统10A的构成的构成图。
PV系统10A在图1所示的第1实施方式所涉及的PV系统10中加入了蓄电池8、PCS3A以及互连变压器4，并将MSC1替换为MSC1A。其他方面与第1实施方式所涉及的PV系统10相同。
蓄电池8通过PCS3A的动作，利用自其他PCS3输出的电力进行充电，还进行放电，从而作为站点输出电力PLW自PV系统10输出。PCS3A与其他PCS3同样地透过互连变压器4将输出侧与主变压器5连接。
图11是表示本实施方式所涉及的MSC1A的构成的构成图。
MSC1A在图2所示的第1实施方式所涉及的MSC1中，加入了蓄电池控制部14和蓄电池指令部15，并将PCS控制部12替换为PCS控制部12A。其他方面与第1实施方式所涉及的MSC1相同。PCS控制部12A通过与蓄电池控制部14收发数据，根据相互的控制动作，修正发送至各PCS3的指令内容。其他方面与第1实施方式所涉及的PCS控制部12相同。
蓄电池控制部14基于接收自数据取得部11的数据，实施用来控制蓄电池8的充放电的运算处理。蓄电池控制部14基于控制结果，将用来控制PCS3A的数据输出至蓄电池指令部15。
蓄电池指令部15基于接收自蓄电池控制部14的数据，将用来控制蓄电池8的充放电的指令输出至PCS3A。
图12是表示本实施方式所涉及的蓄电池控制部14的动作的流程图。此处，说明本流程图中使用的术语。
tn：当前的时刻，tn-1：前一次的时刻，Δt：当前与前一次的时间差，SOC：蓄电池的蓄电量，SOCF：充满电量，SOCH：PLW＞PLWH时的充电目标值，SOCL：PLW＜PLWL时的放电目标值，SOCLL：因输出电力的强制降低而开始充电的充电量设定值，PLWH：开始辅助充电的输出电力设定值，PLWL：开始辅助放电的输出电力设定值，PLW：站点输出电力，PVW：PV-PCS输出电力，CH：蓄电池充放电电力，WU：电力上升速度设置值(ΔW/Δt)，WD：电力下降速度设定值(ΔW/Δt)，WU1：站点输出电力上升速度容许值，WD1：站点输出电力下降速度容许值，WU2：PLW＞PLWH且SOC＜SOCH时用来进行辅助充电的电力上升速度设定值，WD2：PLW＞PLWH且SOC＜SOCH时用来进行辅助充电的电力下降速度设定值，WU3：PLW＜PLWL且SOC＞SOCL时用来进行辅助放电的电力上升速度设定值，WD3：PLW＜PLWL且SOC＞SOCL时用来进行辅助放电的电力下降速度设定值。另外，要表示当前的值时在各术语后添加(tn)，要表示前一次的值时，在各术语后添加(tn-1)。
由于蓄电池8为充满电的状态时(图12的步骤S203为是)，无法充更多的电，所以当PV模块2超过电力容许值继续发电时，蓄电池8无法吸收超过部分。因此，蓄电池控制部14会向各PCS3输出以成为容许值的电力值进行恒电力运转的指令(图12的步骤S204为是、步骤S205)。此时，在未超出电力容许值的范围内，蓄电池控制部14会向各PCS3输出通过MPPT控制进行运转的指令(图12的步骤S204为否、步骤S206)。
如果蓄电池8的蓄电量低、PV模块2的发电电力急剧减少且持续该状态，则可能会于站点输出电力PLW在下降速度容许值内下降至PV模块2的发电电力前，蓄电池8的蓄电量就已变为零。因此，如果蓄电池8的蓄电量低于设定值SOCH且站点输出电力PLW超过设定值PLWH，则蓄电池控制部14会抑制站点输出电力PLW的上升值，并且以所抑制的部分的电力将蓄电池8充电至目标值SOCH(图12的步骤S207为是、步骤S208)。
如果蓄电池8的蓄电量高且PV模块2的发电量升高，则可能会立即到达充满电，使PCS3从MPPT控制运转转移至恒电力运转，抑制PV模块2的发电，失去发电的机会。因此，如果蓄电池8的蓄电量超过设定值SOCL且站点输出电力PLW低于设定值PLWL，则蓄电池控制部14会抑制站点输出电力PLW的下降值，并将蓄电池8放电至目标值SOCL，以补充所抑制的部分的电力(图12的步骤S209为是、步骤S210)。
如果蓄电量低于设定值SOCLL，则蓄电池控制部14会使站点输出电力PLW在下降速度容许值内下降，并且以相应该部分的电力将蓄电池8充电(图12的步骤S211为是、步骤S215)。从而，蓄电池控制部14对应蓄电池8的蓄电量低且需要尽快充电的状态时。
蓄电池控制部14会抑制站点输出电力PLW的上升，并将所抑制的差分的电力充电至蓄电池8(图12的步骤S212为是、步骤S215)。从而，蓄电池控制部14对应于PV模块2的发电上升速度超过设定值WU时。
蓄电池控制部14会抑制站点输出电力PLW的下降，并从蓄电池8放电，对所抑制的差分的电力进行补充(图12的步骤S214为是、步骤S213)。从而，蓄电池控制部14对应于PV模块2的发电下降速度低于设定值WD时。
PV模块2的发电电力的变动在上升速度容许值和下降速度容许值这两者的范围以内时，蓄电池控制部14不对蓄电池8进行充放电，而是将PV模块2的发电电力全部设为站点输出电力PLW(图12的步骤S214为否、步骤S216)。
接着，为了说明蓄电池控制部14的控制效果，就简易控制蓄电池8时的效果加以说明。
图13是表示根据蓄电池8的简易控制而产生的站点输出电力PLW的1日变动的图表。虚线表示的是通过蓄电池8补偿电力的部分。图14是表示根据简易控制而产生的蓄电池8的充放电量的变动的图表。图15是表示根据简易控制而产生的蓄电池8的蓄电量(SOC、State of Charge)的变动的图表。图13、图14以及图15表示的是同一天同一时刻的状态。
PV系统10A的发电电力曲线如图13所示，在晴天日照较多的中午形成峰值。为了通过蓄电池8的充放电来抑制日照因乌云等原因发生变化、发电量急剧变化的情况，如图14所示，在发电电力降低时从蓄电池8放电，在发电电力上升时向蓄电池8充电。因此，如图15所示，蓄电池8的蓄电量大部分处于接近充满电或接近零这两种状态中的任一种状态。
但是，如果预先使蓄电池8成为充满电状态，则在站点输出电力PLW上升时将无法充电，并且无法通过蓄电池8的充电来抑制站点输出电力PLW的上升变动。另一方面，如果预先使蓄电池8成为接近零的状态，则在站点输出电力PLW下降时将无法放电，无法通过蓄电池8的放电来抑制站点输出电力PLW的下降变动。另外，虽然也考虑过通过增加蓄电池8的容量来对应这些问题，但蓄电池8的容量增加会导致PV系统10A的整体费用成本的增大。
下面，说明蓄电池控制部14的控制效果。
图16是表示根据蓄电池控制部14对蓄电池8进行的控制而产生的站点输出电力PLW的1日变动的图表。虚线表示的是通过蓄电池8补偿电力的部分。单点划线表示的是因蓄电池8而截掉峰值的部分。
图17是表示根据蓄电池控制部14的控制而产生的蓄电池8的充放电量的变动的图表。图18是表示根据蓄电池控制部14的控制而产生的蓄电池8的蓄电量的变动的图表。图16、图17以及图18表示的是同一天同一时刻的状态。
如图16和图17所示，在站点输出电力PLW超过设定值后，开始对蓄电池8进行充电。通过充电，抑制站点输出电力PLW的峰值。其后，即使发电电力因乌云等的影响而急剧下降，也会因站点输出电力PLW下降的变动幅度减少相当于峰值降低的量，而减小抑制变动时所需的蓄电池8的容量。
图19是表示根据蓄电池控制部14对蓄电池8进行的控制而产生的站点输出电力PLW的不同于图16至图18所示之日的另外1日的变动的图表。虚线表示的是因蓄电池8而截掉峰值的部分。单点划线表示的是将PCS3从MPPT控制切换至恒电力控制后电力变动受到抑制的部分。
蓄电池8充满电且无法通过充电来抑制站点输出电力PLW的上升时，蓄电池控制部14会将PCS3从MPPT控制切换至恒电力控制。蓄电池控制部14通过将每瞬时的设定电力指令值发送至PCS3，即使在蓄电池8充满电时，也能够抑制急剧的电力变动。
根据本实施方式，除了第1实施方式的作用效果以外，通过设置蓄电池8并对蓄电池8实施充放电控制，能够进一步抑制站点输出电力PLW的变动。
此外，通过利用蓄电池控制部14控制蓄电池8的充放电，以抑制站点输出电力PLW的变动，能够有效利用蓄电池8的容量。因此，与简易地控制蓄电池8时相比，能够减小设置在PV系统10A中的蓄电池8的容量。
另外，本发明并不限定于上述实施方式，在实施段阶可在不脱离其主旨的范围内，对构成要素进行变形并具体化。此外，通过适当组合上述实施方式中公开的多个构成要素，能够形成各种发明。例如，也可从实施方式中表示的所有构成要素中减去若干个构成要素。并且，也可适当组合分属不同实施方式的构成要素。

Claims (4)

1.一种太阳能发电系统，其特征在于，包括：
多个发电单元，其利用太阳能进行发电；
多个逆变器，其将利用多个所述发电单元产生的电力转换为输出至电力系统的交流电；
第1限制单元，其将多个所述逆变器的输出电力限制在预先决定的容量以下；
第2限制单元，在满足预先决定的条件时，其利用超过由所述第1限制单元限制的所述预先决定的容量的值，限制多个所述逆变器中至少1个第一逆变器的输出电力；
蓄电池；
蓄电池控制单元，其控制所述蓄电池的充放电，以抑制输出至所述电力系统的交流电的变动；以及
逆变器控制单元，其基于所述第1限制单元或所述第2限制单元、以及所述蓄电池控制单元，对多个所述逆变器的输出电力进行控制；
所述预先决定的条件为所述多个逆变器中除所述第一逆变器以外的逆变器中没有一个逆变器的输出电力低于由所述第1限制单元限制的所述预先决定的容量，并且所述多个逆变器中除所述第一逆变器以外的逆变器中没有一个逆变器能够用该预先决定的容量的值来限制该逆变器的输出电力，
在输出至所述电力系统的交流电超过预先决定的第1电力且所述蓄电池的蓄电量低于第1规定值时，所述蓄电池控制单元开始对所述蓄电池进行充电，以抑制多个所述逆变器的输出电力的上升速度值在容许值以内，并用被抑制的那部分电力进行充电，当所述蓄电池充满电时，所述蓄电池控制单元向所述逆变器控制单元输出以所述第1电力进行恒电力运转的指令。
2.一种太阳能发电系统，其特征在于，包括：
多个发电单元，其利用太阳能进行发电；
多个逆变器，其将利用多个所述发电单元产生的电力转换为输出至电力系统的交流电；
第1限制单元，其将多个所述逆变器的输出电力限制在预先决定的容量以下；
第2限制单元，在满足预先决定的条件时，其利用超过由所述第1限制单元限制的所述预先决定的容量的值，限制多个所述逆变器中至少1个第一逆变器的输出电力；
蓄电池；
蓄电池控制单元，其控制所述蓄电池的充放电，以抑制输出至所述电力系统的交流电的变动；以及
逆变器控制单元，其基于所述第1限制单元或所述第2限制单元、以及所述蓄电池控制单元，对多个所述逆变器的输出电力进行控制；
所述预先决定的条件为所述多个逆变器中除所述第一逆变器以外的逆变器中没有一个逆变器的输出电力低于由所述第1限制单元限制的所述预先决定的容量，并且所述多个逆变器中除所述第一逆变器以外的逆变器中没有一个逆变器能够用该预先决定的容量的值来限制该逆变器的输出电力，
在输出至所述电力系统的交流电低于预先决定的第2电力且所述蓄电池的蓄电量高于第2规定值时，所述蓄电池控制单元开始对所述蓄电池进行放电,以抑制多个所述逆变器的输出电力的下降速度值在容许值以内，补充被抑制的那部分电力，当所述蓄电池的蓄电量接近零的状态时，所述蓄电池控制单元向所述逆变器控制单元输出以所述第2电力进行恒电力运转的指令。
3.一种太阳能发电系统的控制装置，其对将通过多个发电器产生的电力转换为输出至电力系统的交流电的多个逆变器进行控制，该多个发电器利用太阳能进行发电，其特征在于，包括：
第1限制单元，其将多个所述逆变器的输出电力限制在预先决定的容量以下；
第2限制单元，在满足预先决定的条件时，其利用超过由所述第1限制单元限制的所述预先决定的容量的值，限制多个所述逆变器中至少1个第一逆变器的输出电力；以及
蓄电池控制单元，其控制所述太阳能发电系统具有的蓄电池的充放电，以抑制输出至所述电力系统的交流电的变动，
所述控制装置基于所述第1限制单元或所述第2限制单元、以及所述蓄电池控制单元，对多个所述逆变器的输出电力进行控制，
所述预先决定的条件为所述多个逆变器中除所述第一逆变器以外的逆变器中没有一个逆变器的输出电力低于由所述第1限制单元限制的所述预先决定的容量，并且所述多个逆变器中除所述第一逆变器以外的逆变器中没有一个逆变器能够用该预先决定的容量的值来限制该逆变器的输出电力，
在输出至所述电力系统的交流电超过预先决定的第1电力且所述蓄电池的蓄电量低于第1规定值时，所述蓄电池控制单元开始对所述蓄电池进行充电，以抑制多个所述逆变器的输出电力的上升速度值在容许值以内，并用被抑制的那部分电力进行充电，当所述蓄电池充满电时，所述蓄电池控制单元向所述控制装置输出以所述第1电力进行恒电力运转的指令。
4.一种太阳能发电系统的控制装置，其对将通过多个发电器产生的电力转换为输出至电力系统的交流电的多个逆变器进行控制，该多个发电器利用太阳能进行发电，其特征在于，包括：
第1限制单元，其将多个所述逆变器的输出电力限制在预先决定的容量以下；
第2限制单元，在满足预先决定的条件时，其利用超过由所述第1限制单元限制的所述预先决定的容量的值，限制多个所述逆变器中至少1个第一逆变器的输出电力；以及
蓄电池控制单元，其控制所述太阳能发电系统具有的蓄电池的充放电，以抑制输出至所述电力系统的交流电的变动，
所述控制装置基于所述第1限制单元或所述第2限制单元、以及所述蓄电池控制单元，对多个所述逆变器的输出电力进行控制，
所述预先决定的条件为所述多个逆变器中除所述第一逆变器以外的逆变器中没有一个逆变器的输出电力低于由所述第1限制单元限制的所述预先决定的容量，并且所述多个逆变器中除所述第一逆变器以外的逆变器中没有一个逆变器能够用该预先决定的容量的值来限制该逆变器的输出电力，
在输出至所述电力系统的交流电低于预先决定的第2电力且所述蓄电池的蓄电量高于第2规定值时，所述蓄电池控制单元开始对所述蓄电池进行放电,以抑制多个所述逆变器的输出电力的下降速度值在容许值以内，补充被抑制的那部分电力，当所述蓄电池的蓄电量接近零的状态时，所述蓄电池控制单元向所述控制装置输出以所述第2电力进行恒电力运转的指令。
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