JP2000041336A - 分散型電源設備 - Google Patents
分散型電源設備Info
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Abstract
連系運転し得るようにし、太陽電池及び発電機の余剰電
力を有効に利用して蓄電池を充電し得るようにし、自立
運転時に太陽電池,発電機及び蓄電池の電力を有効に利
用負荷給電し得るようにする。 【解決手段】 発電機4から最大電力の直流を取出す発
電機用コンバータ(チョッパ回路)15と、蓄電池6を
浮動充電する充電用コンバータ18と、自立運転時に閉
成されて両コンバータ15,18それぞれのバイパス路
を形成する発電機出力用及び蓄電池出力用のバイパス路
スイッチ23,24と、連系運転時は直流側の電圧が蓄
電池6の充電電圧以上の間に最大電力を取出すようにイ
ンバータ運転され,直流側の電圧が蓄電池6の充電電圧
より低下したときにインバータ運転からコンバータ運転
に切換わって系統電源11を充電用の直流に変換し,自
立運転時はインバータ運転される双方向コンバータ14
とを備える。
Description
発電機等の発電機と、蓄電池とを電源として動作する分
散型電源設備に関する。
示すように形成され、いわゆる電流源としての太陽電池
1の直流出力はDC/DCコンバータ2に供給される。
流器3により検出される太陽電池1の出力電流が増加し
てその出力電力が増大するように運転制御され、最大電
力追尾制御(以下Pmax制御という)で太陽電池1か
ら最大電力を取出す。
流の出力電圧が変化し、従来は整流器5のダイオードブ
リッジ整流によりその交流出力が直流に変換されて取出
される。
る蓄電池6は、常時は、系統7に接続された専用の充電
器8により充電される。
5の直流出力は蓄電池6の直流出力とともにDC/AC
インバータ9の直流側に供給され、このインバータ9は
交流側の連系スイッチ10が閉成されて系統7に接続さ
れる連系運転時、系統電源11に電圧同期して連系運転
され、その交流の出力を系統7の負荷12に給電する。
統停電時はDC/ACインバータ9が自立運転に切換え
られ、このとき、電圧制御によりDC/ACインバータ
9が系統電源11に相当する交流の出力を形成して負荷
12に給電する。
設備の場合、DC/ACインバータ9だけでなく、太陽
電池1の容量に応じた大容量の大型,高価なDC/DC
コンバータ2を要し、しかも、蓄電池6を系統電力で充
電する専用の充電器8も必要であり、小型化及び低価格
化を図ることができない問題点がある。
ようにPmax制御で取出されず、しかも、連系運転時
のDC/ACインバータ9の直流入力電圧が蓄電池6の
ほぼ定格の高い電圧に維持され、太陽電池1,風力発電
機4の電力に基づくDC/DCコンバータ2,整流器5
の出力電圧が低くなると、これらの電力が利用されない
ため、太陽電池1,風力発電機4の電力を十分に有効に
利用することができない問題点がある。
出される電力が多く、連系運転時に直流側に余剰電力が
発生しても、この電力を有効に利用することができない
問題点がある。
エネルギ等を利用する発電機を備えた場合にも同様の問
題点がある。
DCコンバータを設けることなく、太陽電池の出力をP
max制御で取出すことができるようにするとともに、
太陽電池及び発電機の電力を極力有効に利用して連系運
転し得るようにし、さらに、専用の充電器を用いること
なく、太陽電池及び発電機の余剰電力を有効に利用して
蓄電池の充電が行えるようにし、しかも、系統停電時等
に自立運転により太陽電池,発電機及び蓄電池の電力を
有効に利用して負荷給電が行えるようにすることを課題
とする。
めに、本発明の分散型電源装置においては、発電機から
最大電力の直流を取出す発電機用コンバータと、蓄電池
を浮動充電する充電用コンバータと、系統停電等による
自立運転時に閉成されて両コンバータそれぞれのバイパ
ス路を形成する発電機出力用及び蓄電池出力用のバイパ
ス路スイッチと、直流側に太陽電池及び両コンバータ,
両バイパス路スイッチが接続され,連系運転時は直流側
の電圧が蓄電池の充電電圧以上の間直流側から最大電力
を取出すようにインバータ運転され,直流側の電圧が蓄
電池の充電電圧より低下したときにインバータ運転から
コンバータ運転に切換わって系統電源を充電用の直流に
変換し,自立運転時は系統電源に相当する電圧制御され
た交流電源を出力するようにインバータ運転される双方
向コンバータとを備える。
出力を取出す従来の専用のDC/DCコンバータが省か
れ、太陽電池は従来設備のDC/ACインバータの代わ
りに設けられた双方向コンバータの連系運転により、P
max制御で電力が取出される。
の充電用コンバータにより常時浮動充電され、連系運転
中に太陽電池及び発電機の余剰電力が発生すると、この
電力が蓄電池の充電に有効に利用され、太陽電池及び発
電機の出力が減少して双方向コンバータの直流側の電圧
が蓄電池の充電電圧より低下すると、双方向コンバータ
がインバータ運転からコンバータ運転に移行し、系統電
源で蓄電池の充電が継続される。
直流側の電圧が蓄電池の電圧に固定されず、太陽電池及
び発電機の電力が蓄電池の充電電圧の影響を受けること
なく、十分に有効に利用される。
タの自立運転とバイパス路スイッチの閉成とにより、太
陽電池,発電機及び蓄電池の電力を有効に利用して負荷
給電が行われる。
1を参照して説明する。図1において、図2と同一符号
は同一もしくは相当するものを示す。そして、図2の従
来設備のDC/DCコンバータ2は省かれ、図2のDC
/ACインバータ9の代わりに双方向コンバータ14が
設けられ、このコンバータ14の直流側に太陽電池1が
接続されている。
タとしての出力電流制御用チョッパ回路15が設けら
れ、このチョッパ回路15は入力側の計器用変圧器1
6,計器用変流器17の計測結果に基づき、入力電力が
増加するように整流器5の出力をチョッパ制御し、風力
発電機4から最大電力を取出す。
充電用コンバータ18を介して蓄電池6が接続され、充
電用コンバータ18は出力側の計器用変圧器19の計測
電圧に基づき、常時、蓄電池6を浮動充電する。
ドの連系/自立の設定と、計器用変圧器19,直流側の
計器用変流器20,計器用変圧器21の計測結果及び系
統側の計器用変圧器22の計測結果とに基づいて動作す
る。
が閉成する系統電源11の正常時は、双方向コンバータ
14が系統電源11に連系運転され、このとき、直流側
の電圧は図2の従来設備のDC/ACインバータ9のよ
うに蓄電池6の充電電圧に固定されず、太陽電池1の出
力電圧とチョッパ回路15の出力電圧を任意に変化させ
ることが可能である。
圧より高く、太陽電池1,風力発電機4の発生電力が蓄
電池6の電力以上であれば、双方向コンバータ14は直
流側の入力電力が最大になるようにPmax制御でイン
バータ運転され、系統電源11に電圧同期した交流電力
を連系スイッチ10を介して負荷12に給電する。
ータ2を省いても、太陽電池1は双方向コンバータ14
によりPmax制御で最大電力が取出される。
風力発電機4から最大電力が取出され、蓄電池6の充電
電圧の影響を受けることなく、太陽電池1及び風力発電
機4の電力を極力有効に利用して負荷給電が行われる。
電力は充電用コンバータ18を介して蓄電池6の充電に
利用され、それらの電力が一層有効に利用される。
力が低下したときは、双方向コンバータ14がコンバー
タ運転され、系統電源11により蓄電池6が充電され
る。
発電機4の出力が低下し、双方向コンバータ14の直流
側の電圧が蓄電池6の充電電圧より低くなると、双方向
コンバータ14が自動的にインバータ運転からコンバー
タ運転に移行し、系統電源11が充電用の直流に変換さ
れ、この直流により充電用コンバータ18を介して蓄電
池6が浮動充電され、満充電状態に保たれる。
電または遮断器13が開放されると、図示省略されたU
Vリレー等によって系統停電が検出され、まず、連系ス
イッチ10が開放されて双方向コンバータ14等の運転
が一旦停止する。
ンバータ14が自立運転モードで運転されるとともに、
連系スイッチ10及びコンバータ15,18に並列に設
けられた発電機出力用,蓄電池出力用のバイパス路スイ
ッチ23,24が閉成される。
に、太陽電池1の出力と、整流器5により直流に変換さ
れた風力発電機4の出力と、蓄電池6の出力とに基づく
ハイブリッド直流電源が供給され、双方向コンバータ1
4はこのハイブリッド直流電源に基づく出力電圧制御の
インバータ運転により、負荷12が要求する電圧の交流
電源を形成して給電する。
陽電池1の専用のDC/DCコンバータ2を省いて形成
することができる。
電池6の充電電圧に固定されず、太陽電池1の出力及び
チョッパ回路15により取出された風力発電機4の最大
電力の出力が双方向コンバータ14の直流側に供給され
るため、連系運転時、蓄電池6の充電電圧の影響を受け
ることなく、それらの電力を極力有効に利用することが
できる。
充電用コンバータ18を接続し、従来設備の専用の充電
器8等を用いることなく、蓄電池6を常時浮動充電して
系統停電に備えることができる。
運転時は、整流器5により直流に変換された風力発電機
4の出力及び蓄電池6の出力がバイパス路スイッチ2
3,24を介して双方向コンバータ14の直流側にその
まま供給され、太陽電池1の出力とともに双方向コンバ
ータ14で極力有効に利用されて負荷給電が行われる。
のに限られるものではなく、例えば発電機用コンバータ
はチョッパ回路以外のコンバータ回路であってもよい。
ギ等を利用した種々の発電機を備えた場合にも同様に適
用することができ、この場合、発電機の出力が直流であ
れば整流器5等を省くことができるのは勿論である。
双方向コンバータ14を備えたため、太陽電池1から最
大電力追尾制御(Pmax制御)で出力を取出す従来設
備の専用のDC/DCコンバータを省き、双方向コンバ
ータ14のインバータ運転により太陽電池1のPmax
制御の出力を取出すことができる。
直流側の充電用コンバータ18により常時浮動充電され
るため、連系運転中に太陽電池1及び発電機4の余剰電
力が発生すると、この電力を蓄電池6の充電に有効に利
用することができ、太陽電池1及び発電機4の出力が減
少して双方向コンバータ14の直流側の電圧が蓄電池6
の充電電圧より低下すると、双方向コンバータ14がイ
ンバータ運転からコンバータ運転に移行し、系統電源1
1で蓄電池6の充電を継続することができる。
4の直流側の電圧が蓄電池6の電圧に固定されないた
め、太陽電池1及び発電機4の電力が蓄電池6の充電電
圧の影響を受けることなく、十分に有効に利用される。
タ14の自立運転とバイパス路スイッチ23,24の閉
成とにより、太陽電池1,発電機4及び蓄電池6の電力
を有効に利用して負荷給電を行うことができる。
れた新規な分散型電源設備を提供することができる。
図である。
Claims (1)
- 【請求項1】 太陽電池と、風力等で運転される発電機
と、蓄電池とを電源とし、系統正常時に系統に連系運転
される分散型電源設備において、 前記発電機から最大電力の直流を取出す発電機用コンバ
ータと、 前記蓄電池を浮動充電する充電用コンバータと、 系統停電等による自立運転時に閉成されて前記両コンバ
ータそれぞれのバイパス路を形成する発電機出力用及び
蓄電池出力用のバイパス路スイッチと、 直流側に前記太陽電池及び前記両コンバータ,前記両バ
イパス路スイッチが接続され,連系運転時は前記直流側
の電圧が前記蓄電池の充電電圧以上の間前記直流側から
最大電力を取出すようにインバータ運転され,前記直流
側の電圧が前記蓄電池の充電電圧より低下したときに前
記インバータ運転からコンバータ運転に切換わって系統
電源を充電用の直流に変換し,自立運転時は系統電源に
相当する電圧制御された交流電源を出力するようにイン
バータ運転される双方向コンバータとを備えたことを特
徴とする分散型電源設備。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP20763098A JP3820757B2 (ja) | 1998-07-23 | 1998-07-23 | 分散型電源設備 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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ID=16542986
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