JP2001005543A - Direct-current power output device and solar power generation system - Google Patents
Direct-current power output device and solar 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、太陽電池等の直流
電力源の出力を、インバータ等に出力する直流電力出力
装置、およびこの直流電力出力装置を備える太陽光発電
システムに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a DC power output device for outputting an output of a DC power source such as a solar cell to an inverter or the like, and a photovoltaic power generation system provided with the DC power output device.
【０００２】[0002]
【従来の技術】系統連系型太陽光発電システムは、太陽
電池と、直流集電箱と、系統連系型インバータと、系統
連系保護装置とを備えて構成されており、太陽の日射を
太陽電池により直流の電気エネルギーに変換して、その
直流電力を直流集電箱で集電したのち、系統連系型イン
バータによって交流電力に変換して系統に逆潮流するよ
うになっている。2. Description of the Related Art A grid-connected solar power generation system is provided with a solar cell, a DC current collecting box, a grid-connected inverter, and a grid-connected protection device. The power is converted into DC electric energy by a solar cell, and the DC power is collected by a DC current collection box. Then, the power is converted into AC power by a grid-connected inverter and flows backward to the system.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】このような構成の系統
連系型太陽光発電システムにおいては、太陽の日射の変
動による太陽電池発電電力（直流）の変動が太陽光発電
システムの出力変動となって連系する系統への逆潮流電
力を変動させ、そのため系統電圧を急激に変動させる可
能性があるという問題があった。In the grid-connected solar power generation system having such a configuration, fluctuations in the power generated by the solar cell (DC) due to fluctuations in the solar radiation are output fluctuations of the photovoltaic power generation system. Therefore, there is a problem that the reverse power flow power to the grid to be interconnected is fluctuated, and therefore the grid voltage may fluctuate rapidly.
【０００４】また、大規模に太陽光発電システムが導入
設置されるような場合には、広範囲な地域において日射
変動が発生すると系統に大きな電力揺動が発生するた
め、系統電圧のみならず、系統電圧の周波数の変動や、
発電設備の付加増大など数々の不具合の発生が懸念され
ていた。Further, when a solar power generation system is installed and installed on a large scale, a large power fluctuation occurs in the system when solar radiation fluctuation occurs in a wide area, so that not only the system voltage but also the system voltage is increased. Fluctuations in the frequency of the voltage,
There were concerns about the occurrence of a number of problems, such as an increase in the number of power generation facilities.
【０００５】さらには、太陽光発電システム、風力発電
システム、燃料電池システム、電力貯蔵システム等を併
用して、電力の地域自給度を高めるシステムを構築する
場合には、太陽光発電システムや風力発電システムの急
激な出力電力変動を制御速度の早い電力貯蔵システムが
補わなければならず、電力貯蔵システムの負担が増える
という問題があった。Further, when a system for increasing the local self-sufficiency of electric power is constructed by using a solar power generation system, a wind power generation system, a fuel cell system, an electric power storage system, etc. There is a problem that the power storage system having a high control speed must compensate for the rapid output power fluctuation of the system, and the load on the power storage system increases.
【０００６】したがって、本発明においては、日射の変
動等による直流電力源の発電電力変動を吸収して系統へ
の逆潮流電力の変動を抑制することを課題としている。Accordingly, an object of the present invention is to suppress fluctuations in reverse power flow to the system by absorbing fluctuations in power generated by a DC power source due to fluctuations in solar radiation and the like.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明は、次のような手
段によって、上述した課題の解決を達成している。The present invention achieves the above-mentioned object by the following means.
【０００８】本発明の請求項１に記載の発明は、直流電
力源と、この直流電力源の出力を充電するとともに、充
電した直流電力を前記出力に対して放電する充放電手段
と、この充放電手段の動作を制御する制御手段とを備
え、前記制御手段は、前記直流電力源の出力とその目標
値との比較に基づいて前記充放電手段の充電／放電を切
り換え制御するものであることに特徴を有しており、こ
れにより次のような作用を有する。すなわち、制御手段
は、目標値との比較により充放電手段の充放電動作を切
り換えるので、充放電手段による充放電操作を受けた後
の直流電流源の出力を目標値に追随させることが可能と
になり、その値は滑らかにかつ比較的安定したものとな
る。According to a first aspect of the present invention, there is provided a DC power source, charging / discharging means for charging an output of the DC power source and discharging the charged DC power to the output, Control means for controlling the operation of the discharging means, wherein the control means controls switching between charging / discharging of the charging / discharging means based on a comparison between an output of the DC power source and a target value thereof. This has the following effects. That is, since the control means switches the charging / discharging operation of the charging / discharging means by comparing with the target value, it is possible to make the output of the DC current source after the charging / discharging operation by the charging / discharging means follow the target value. And the value is smooth and relatively stable.
【０００９】本発明の請求項２に記載の発明は、請求項
１に係る直流電力出力装置であって、前記制御手段は、
前記直流電力源の出力が前記目標値より大きいときは、
前記充放電手段を充電動作させ、前記直流電力源の出力
が前記目標値より小さいときは、前記充放電手段を放電
動作させるものであることに特徴を有しており、これに
より次のような作用を有する。すなわち、直流電力源の
出力が目標値より大きいときは充電動作を、直流電力源
の出力が目標値より小さいときは放電動作をそれぞれ行
うので、充放電手段による充放電操作を受けた後の直流
電流源の出力を確実に目標値に追随させることが可能と
になり、その値はより滑らかにかつより安定したものと
なる。According to a second aspect of the present invention, there is provided the DC power output apparatus according to the first aspect, wherein the control means includes:
When the output of the DC power source is larger than the target value,
The charging / discharging unit is charged, and when the output of the DC power source is smaller than the target value, the charging / discharging unit is discharged. Has an action. That is, the charging operation is performed when the output of the DC power source is larger than the target value, and the discharging operation is performed when the output of the DC power source is smaller than the target value. The output of the current source can reliably follow the target value, and the value becomes smoother and more stable.
【００１０】本発明の請求項３に記載の発明は、請求項
１または２に係る直流電力出力装置であって、前記目標
値は、直流電力源の出力の移動平均であることに特徴を
有しており、これにより次のような作用を有する。すな
わち、目標値が移動平均であるので、目標値は固定され
ることなく直流電力源の出力のその時々の値に対してあ
る程度追随した状態で設定されることになる。そのた
め、直流電力源の出力が比較的小さい状態が、ある程度
継続したとしても、そのときの出力に追随して目標値が
設定されることになるので、充放電手段が過放電になる
ことはない。同様に、直流電力源の出力が比較的大きい
状態が、ある程度継続したとしても、そのときの出力に
追随して目標値が設定されることになるので、充放電手
段が過充電になることはない。The invention according to claim 3 of the present invention is the DC power output device according to claim 1 or 2, wherein the target value is a moving average of the output of the DC power source. This has the following effects. That is, since the target value is a moving average, the target value is not fixed but set in a state following the current value of the output of the DC power source to some extent. Therefore, even if the state in which the output of the DC power source is relatively small continues to some extent, the target value is set following the output at that time, and the charging / discharging means does not overdischarge. . Similarly, even if the state where the output of the DC power source is relatively large continues to some extent, the target value will be set according to the output at that time, so that the charging / discharging means will not be overcharged. Absent.
【００１１】本発明の請求項４に記載の発明は、請求項
１ないし３のいずれか記載の直流電力出力装置であっ
て、前記直流電力源は、太陽電池であることに特徴を有
しており、これにより次のような作用を有する。すなわ
ち、太陽電池の出力は太陽の日射量により変動しやすい
という特徴がある。そのため、このような直流電力源を
有する直流電力出力装置に本発明を実施すれば、上述し
た請求項１〜３の作用が顕著なものとなる。According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the DC power output device according to any one of the first to third aspects, wherein the DC power source is a solar cell. This has the following effects. That is, the output of the solar cell is characterized by being easily changed by the amount of solar radiation. Therefore, if the present invention is applied to a DC power output device having such a DC power source, the effects of claims 1 to 3 described above become remarkable.
【００１２】本発明の請求項５に記載の発明は、請求項
４に係る直流電力出力装置と、この直流電力出力装置の
直流出力を交流電力に変換するインバータとを備えて太
陽光発電システムを構成したことに特徴があり、これに
より次のような作用を有する。すなわち、太陽光発電シ
ステムでは、太陽電池の直流出力の変動が太陽光発電シ
ステムの出力変動となって連系する系統への逆潮流電力
を変動させて系統電圧を急激に変動させる可能性があ
る。そのため、このような特徴を有する太陽光発電シス
テムに本発明を実施すれば、上述した請求項１〜３の作
用が顕著なものとなる。According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a solar power generation system comprising the DC power output device according to the fourth aspect and an inverter for converting a DC output of the DC power output device into an AC power. The configuration is characterized by having the following effects. That is, in the photovoltaic power generation system, the fluctuation of the DC output of the solar cell may be the fluctuation of the output of the photovoltaic power generation system, causing the reverse power flow power to the interconnected system to fluctuate and the system voltage to fluctuate rapidly. . Therefore, if the present invention is applied to a photovoltaic power generation system having such features, the effects of claims 1 to 3 described above become remarkable.
【００１３】[0013]
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を図
面を参照して詳細に説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
【００１４】図１は、本発明の一実施の形態の直流電力
出力装置を組み込んだ太陽光発電システムの構成を示す
図である。この太陽光発電システムは、太陽電池１と、
直流集電箱２と、系統連系型インバータ３と、系統連系
保護継電器４と、充放電制御部５と、充放電素子６とを
備えている。図１に示すインバータ３は、インバータ回
路３１、共に図示しない制御回路、インバータ駆動回路
等を備えている。FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a photovoltaic power generation system incorporating a DC power output device according to an embodiment of the present invention. This solar power generation system includes a solar cell 1,
It includes a DC current collecting box 2, a system interconnection inverter 3, a system interconnection protection relay 4, a charge / discharge control unit 5, and a charge / discharge element 6. The inverter 3 shown in FIG. 1 includes an inverter circuit 31, a control circuit (not shown), an inverter drive circuit, and the like.
【００１５】太陽電池１は、多数直並列に組み合わされ
て構成されており、通常は日射を受けることができる屋
外に設置されている。直流集電箱２は、太陽電池１の出
力をダイオードを用いて１つに集約している。系統連系
型インバータ３は、直流集電箱２で集電された太陽電池
１の出力を連系する系統電圧と同じ大きさ同じ位相の交
流電圧に変換したうえで、電力系統７へ連系させて逆潮
流している。また、系統連系型インバータ３は最大電力
点追跡制御（以下、ＭＰＰＴ制御という）により太陽電
池１の出力電力が最大となるように太陽電池１の出力電
圧を制御している。系統連系保護継電器４は、電力系統
７の異常を検出した場合のみ、系統連系型インバータ３
と電力系統７とを解列するようになっている。電力系統
７の異常とは、電力系統７の電圧過多、電圧不足、周波
数上昇、周波数低下、停電等を指している。The solar cells 1 are composed of a large number of series-parallel combinations and are usually installed outdoors where sunlight can be received. The DC collecting box 2 integrates the outputs of the solar cells 1 into one using diodes. The system interconnection inverter 3 converts the output of the solar cell 1 collected by the DC current collection box 2 into an AC voltage having the same magnitude and the same phase as the system voltage to be interconnected, and then interconnects the power system 7. The reverse tide is flowing. The grid-connected inverter 3 controls the output voltage of the solar cell 1 by maximum power point tracking control (hereinafter referred to as MPPT control) so that the output power of the solar cell 1 is maximized. The system interconnection protection relay 4 is connected to the system interconnection type inverter 3 only when an abnormality of the power system 7 is detected.
And the power system 7 are disconnected. The abnormality of the power system 7 refers to excessive voltage, insufficient voltage, increase in frequency, decrease in frequency, power failure, and the like of the power system 7.
【００１６】充放電素子６は、電気二重層コンデンサや
鉛蓄電池等の電気エネルギーを蓄電、放電することがで
きるものから構成されており、直流集電箱２と系統連系
型インバータ３とを接続する配線８の中間点８ａに、分
岐配線９を介して接続されている。この充放電素子６
は、直流集電箱２の出力の一部を中間点８ａから分岐配
線９を介して取り込んで充電するとともにと、充電した
直流充電電力を分岐配線９から中間点８ａを介して直流
集電箱２の出力（太陽電池１の出力）に合成して、系統
連系型インバータ３に供給している。The charging / discharging element 6 is composed of an element capable of storing and discharging electric energy such as an electric double layer capacitor and a lead storage battery, and connects the DC current collecting box 2 to the grid-connected inverter 3. The wiring 8 is connected to a middle point 8 a of the wiring 8 via a branch wiring 9. This charge / discharge element 6
Is obtained by taking in a part of the output of the DC collecting box 2 from the intermediate point 8a via the branch wiring 9 and charging the battery, and charging the charged DC charging power from the branch wiring 9 through the intermediate point 8a. 2 (the output of the solar cell 1) and supplies it to the grid-connected inverter 3.
【００１７】充放電制御部５は、分岐配線９の中途部に
設けられて、充放電素子６の充放電を制御している。具
体的には、充放電制御部５は、ＤＣ／ＤＣコンバータ等
から構成される充放電切換部５１と、充放電切換部５２
の動作切換を行う切換指令部５ｂとから構成されてい
る。切換指令部５ｂは、中間点８ａと、直流集電箱２の
出力端２ａとの間に設けた電力センサ１０（具体的には
電圧センサおよび電流センサ）から供給される直流集電
箱２の出力電力情報（太陽電池１の出力電力情報）に基
づいて充電動作と放電動作との切り換え判断を行い、そ
の判断に基づいて、充放電切換部５１の切り換えを行っ
ている。なお、切換指令部５２は、アナログ回路で構成
することもできるが、ＣＰＵ上にソフトウエアにして構
成することもできる。The charge / discharge control unit 5 is provided in the middle of the branch wiring 9 and controls the charge / discharge of the charge / discharge element 6. Specifically, the charge / discharge control unit 5 includes a charge / discharge switching unit 51 including a DC / DC converter and the like, and a charge / discharge switching unit 52.
And a switching command section 5b for performing the switching of the operation described above. The switching command unit 5b is provided for the DC current collecting box 2 supplied from the power sensor 10 (specifically, a voltage sensor and a current sensor) provided between the intermediate point 8a and the output end 2a of the DC current collecting box 2. The switching between the charging operation and the discharging operation is determined based on the output power information (output power information of the solar cell 1), and the charging / discharging switching unit 51 is switched based on the determination. Note that the switching command section 52 can be configured by an analog circuit, but can also be configured by software on a CPU.
【００１８】なお、本実施の形態では、太陽電池１から
直流電力源が構成され、充放電素子６から充放電手段が
構成され、充放電制御部５から制御手段が構成されてい
る。そして、太陽電池１と、直流集電箱２と、充放電素
子６と、充放電制御部５とから直流電力出力装置が構成
されている。In this embodiment, the solar cell 1 constitutes a DC power source, the charge / discharge element 6 constitutes charge / discharge means, and the charge / discharge control unit 5 constitutes control means. The solar cell 1, the DC current collecting box 2, the charge / discharge element 6, and the charge / discharge control unit 5 constitute a DC power output device.
【００１９】以下、この太陽光発電システムの動作を図
２のグラフを参照して説明する。図２は、電力センサ１
０により測定される太陽電池１の出力電力の経時変化を
示している。Hereinafter, the operation of the solar power generation system will be described with reference to the graph of FIG. FIG. 2 shows the power sensor 1
0 shows a change with time of the output power of the solar cell 1 measured with 0.
【００２０】太陽電池１で作成された直流電力は、直流
集電箱２を介して系統連系型インバータ３に出力され
る。このとき、系統連系型インバータ３に入力される太
陽電池１の出力電力（具体的には直流集電箱２の出力電
力）は、電力センサ１０により検出されて充放電制御部
５の切換指令部５２に常時入力される。図２において、
切換指令部５２に入力される太陽電池出力電力の経時変
化は符号αで示されている。切換指令部５２では、入力
される太陽電池出力電力を任意の時間単位でその移動平
均を取り、その移動平均を算出する。図２では、移動平
均の経時変化は符号βで示されている。The DC power generated by the solar cell 1 is output to the grid-connected inverter 3 via the DC current collecting box 2. At this time, the output power of the solar cell 1 (specifically, the output power of the DC current collection box 2) input to the grid-connected inverter 3 is detected by the power sensor 10 and the switching command of the charge / discharge control unit 5 is issued. It is always input to the unit 52. In FIG.
The change over time of the solar cell output power input to the switching command unit 52 is indicated by a symbol α. The switching command unit 52 calculates a moving average of the input solar cell output power in arbitrary time units and calculates the moving average. In FIG. 2, the change over time of the moving average is indicated by a symbol β.
【００２１】そして、切換指令部５２では、入力される
太陽電池出力電力αと、算出した移動平均βとを比較
し、太陽電池出力電力αが移動平均βを上回る場合（α
＞β：図２のイの領域）では、充放電素子６の充電開始
を判断する。一方、太陽電池出力αが移動平均βを下回
る場合（α＜β：図２のロの領域）では、充放電素子６
の放電開始を判断する。充放電切換部５１は、このよう
な切換指令部５２の判断に基づいて、充放電素子６の充
放電動作を切り換えする。Then, the switching command section 52 compares the input solar cell output power α with the calculated moving average β, and if the solar cell output power α exceeds the moving average β (α
> Β: region (a) in FIG. 2), the start of charging of the charge / discharge element 6 is determined. On the other hand, when the solar cell output α is lower than the moving average β (α <β: the region shown in FIG.
Is determined to start discharging. The charge / discharge switching unit 51 switches the charge / discharge operation of the charge / discharge element 6 based on the determination of the switching command unit 52.
【００２２】これにより、太陽電池出力電力（直流集電
箱出力電力）αが移動平均βを上回る場合（α＞β：図
２のイの領域）では、充放電素子６は、太陽電池出力電
力αが移動平均βまで低下するまでその充電を実行す
る。反対に、太陽電池出力電力（直流集電箱出力電力）
αが移動平均βを下回る場合（α＜β：図２のロの領
域）では、充放電素子６は、太陽電池出力電力１が移動
平均まで上昇するまでその放電を実行する。Thus, when the solar cell output power (DC collector box output power) α exceeds the moving average β (α> β: the area of A in FIG. 2), the charge / discharge element 6 The charging is executed until α decreases to the moving average β. Conversely, solar cell output power (DC collector box output power)
When α is less than the moving average β (α <β: region b in FIG. 2), the charge / discharge element 6 performs the discharge until the solar cell output power 1 increases to the moving average.
【００２３】したがって、系統連系型インバータ３のイ
ンバータ回路３１の入力端３ａには、充放電素子６の充
放電動作により増減制御されることで、急激な電力変化
が吸収されて均され、移動平均βに近似した状態となっ
た出力電力が入力されることになる。Therefore, the input terminal 3a of the inverter circuit 31 of the system interconnection inverter 3 is controlled to increase or decrease by the charging / discharging operation of the charging / discharging element 6, thereby absorbing a sudden change in power and leveling. The output power approximated to the average β is input.
【００２４】そのため、この系統連系型太陽光発電シス
テムにおいては、太陽の日射の変動による太陽電池出力
電力の変動が直接的にインバータの出力変動となって連
系する電力系統７への逆潮流電力が変動することがなく
なった。これにより、逆潮流電力の変動に起因する系統
電圧の急激な変動を防止することができる。Therefore, in this grid-connected photovoltaic power generation system, a change in the output power of the solar cell due to a change in the solar radiation directly causes a change in the output of the inverter, and a reverse power flow to the power system 7 connected to the system. The power no longer fluctuates. As a result, it is possible to prevent a sudden change in the system voltage caused by a change in reverse power flow power.
【００２５】さらには、この太陽光発電システムを、大
規模に導入設置する場合において、広範囲な地域で日射
変動が発生したとしても、電力系統７に大きな電力揺動
を発生させることがなくなり、系統電圧のみならず、系
統電圧の周波数の変動や、発電設備の負荷増大など数々
の不具合の発生を防止することができる。Furthermore, when this solar power generation system is installed and installed on a large scale, even if solar radiation fluctuations occur in a wide area, large power fluctuations do not occur in the power system 7, and It is possible to prevent not only the voltage but also the frequency of the system voltage from fluctuating and the load on the power generation equipment from increasing.
【００２６】なお、この太陽光発電システムでは、次の
ように構成すれば、系統連系型インバータ３が行う最大
電力点追跡制御（ＭＰＰＴ制御）を問題なく行うことが
できる。すなわち、最大電力点追跡制御（ＭＰＰＴ制
御）において制御情報として必要となる太陽電池１の出
力電力の測定を、配線８における充放電素子６の入出力
点（充放電入出力点）８ａより太陽電池側（直流集電箱
側）で行えばよい。そうすれば、最大電力点追跡制御
（ＭＰＰＴ制御）の実施に支障は生じない。例えば、充
放電切換制御で用いる電力センサ１０を、最大電力点追
跡制御（ＭＰＰＴ制御）で必要となる電力測定手段とし
て兼用すればよい。この場合には、電力センサを削減す
ることができるという効果がある。In this solar power generation system, the following configuration enables the maximum power point tracking control (MPPT control) performed by the grid-connected inverter 3 to be performed without any problem. That is, the measurement of the output power of the solar cell 1 required as control information in the maximum power point tracking control (MPPT control) is performed by using the input / output point (charge / discharge input / output point) 8 a of the charge / discharge element 6 on the wiring 8. It may be performed on the side (DC collector box side). Then, there is no problem in performing the maximum power point tracking control (MPPT control). For example, the power sensor 10 used in the charge / discharge switching control may be used also as the power measuring means required in the maximum power point tracking control (MPPT control). In this case, there is an effect that the number of power sensors can be reduced.
【００２７】また、他の実施の形態としては、図３の様
に、系統連系型インバータ３内部に充放電制御部５と充
放電素子６を内蔵しても良い。系統連系型インバータ内
部に充放電制御部５と充放電素子６を内蔵することによ
って、装置全体の小型化、コストダウン化を図ることが
できる。Further, as another embodiment, as shown in FIG. 3, a charge / discharge control unit 5 and a charge / discharge element 6 may be built in the system interconnection type inverter 3. By incorporating the charge / discharge control unit 5 and the charge / discharge element 6 inside the grid-connected inverter, it is possible to reduce the size and cost of the entire apparatus.
【００２８】さらに、図４の様に、系統連系型インバー
タ３内部に直流集電箱２と系統連系保護継電器４と充放
電制御部５と充放電素子６を内蔵しても良い。系統連系
インバータ内部にこれらの装置を内蔵することによっ
て、装置全体の小型化、コストダウン化を図ることがで
きる。Further, as shown in FIG. 4, a DC collector box 2, a system interconnection protection relay 4, a charge / discharge control unit 5, and a charge / discharge element 6 may be built in the system interconnection type inverter 3. By incorporating these devices inside the system interconnection inverter, it is possible to reduce the size and cost of the entire device.
【００２９】また、図５の様に、既に設置済みの系統連
系型インバータ３に対しても、インバータ内部の電力セ
ンサ１０とインバータ回路３１の入力端３ａとの中間点
３ｂで充放電制御部５と充放電素子６を結線することに
よって、複雑な改造を行うこと無く、日射による出力変
動を抑制することができる。この場合、系統連系型イン
バータ３が行う最大電力点追跡制御（ＭＰＰＴ制御）
は、制御情報として必要となる太陽電池１の出力電力の
測定を、充放電制御部５が接続されている点より太陽電
池側で行う必要がある。Also, as shown in FIG. 5, the charging / discharging control unit is provided at the intermediate point 3b between the power sensor 10 inside the inverter and the input terminal 3a of the inverter circuit 31 for the already installed grid-connected inverter 3. By connecting the charging / discharging element 5 to the charging / discharging element 6, it is possible to suppress output fluctuations due to solar radiation without performing complicated remodeling. In this case, maximum power point tracking control (MPPT control) performed by the grid-connected inverter 3
Needs to measure the output power of the solar cell 1 required as control information on the solar cell side from the point where the charge / discharge control unit 5 is connected.
【００３０】上述した実施の形態では、太陽電池の出力
電力の目標値として、移動平均を用いたが、この他、制
御開始点から現在までの絶対平均値を目標値として用い
てもよい。また、所定期間（季節、月、週等）における
過去の日射量の平均値から目標値を設定してもよい。さ
らには、その日の天気予報等から目標値を設定するよう
にしてもよい。太陽電池の出力電力の目標値として、太
陽電池の出力電力の近未来値を、現時点の太陽電池の出
力電力の変化具合から予測し、その値を用いてある任意
の時間単位で移動平均値を算出し、それを目標値とする
方法でも良い。これにより、太陽電池の出力電力の移動
平均を求める際に生じていた時間遅れを無くすことがで
き、充放電素子６の蓄電容量を少なくすることができ
る。このように目標値は種々設定することが可能であ
る。In the above-described embodiment, the moving average is used as the target value of the output power of the solar cell. Alternatively, the absolute average value from the control start point to the present may be used as the target value. Further, the target value may be set from the average value of the past solar radiation amounts in a predetermined period (season, month, week, etc.). Further, the target value may be set based on the weather forecast or the like of the day. As the target value of the output power of the solar cell, the near future value of the output power of the solar cell is predicted from the change in the output power of the solar cell at the present time, and the moving average value is calculated using an arbitrary time unit using the value. A method of calculating and using it as a target value may be used. As a result, the time delay that occurs when the moving average of the output power of the solar cell is obtained can be eliminated, and the storage capacity of the charge / discharge element 6 can be reduced. Thus, the target value can be set variously.
【００３１】さらには、上述した実施の形態では、太陽
光発電システムにおいて本発明を実施していたが、この
他、風力発電システムや波力発電システム等、種々の直
流電力出力装置を含むシステムにおいて実施することが
できる。さらにまた、太陽光発電システム、風力発電シ
ステム、燃料電池システム、電力貯蔵システム等を併用
して、電力の地域自給度を高めるシステムを構築した場
合にも本発明を実施できる。この場合においては、太陽
光発電システムや風力発電システム等の急激な出力電力
変動が生じることがないため、制御速度の早い電力貯蔵
システム等が出力変動を補う必要がなくなり、電力貯蔵
システムの負担が軽減される。Further, in the above-described embodiment, the present invention is implemented in a photovoltaic power generation system. In addition, in a system including various DC power output devices such as a wind power generation system and a wave power generation system. Can be implemented. Furthermore, the present invention can be implemented when a system that enhances the local self-sufficiency of electric power is constructed by using a solar power generation system, a wind power generation system, a fuel cell system, an electric power storage system, and the like. In this case, since there is no sudden change in the output power of the solar power generation system or the wind power generation system, it is not necessary for the power storage system or the like having a fast control speed to compensate for the output fluctuation, and the burden on the power storage system is reduced. It is reduced.
【００３２】[0032]
【発明の効果】以上のように本発明によれば、充放電手
段による充放電操作を受けた後の直流電流源の出力を目
標値に追随させることが可能とになり、その値は安定し
たものとなる。そのため、直流電力源の出力変動によっ
て、その出力電力の供給先に影響を与えるという不都合
がなくなる。特に、本発明を太陽光発電システム等に実
施する場合には、太陽光発電システムの出力変動となっ
て連系する系統への逆潮流電力を変動させ、そのため系
統電圧を急激に変動させるといった不都合を防止するこ
とができる。As described above, according to the present invention, it becomes possible to make the output of the DC current source follow the target value after the charge / discharge operation by the charge / discharge means, and the value becomes stable. It will be. Therefore, the disadvantage that the output fluctuation of the DC power source affects the supply destination of the output power is eliminated. In particular, when the present invention is applied to a photovoltaic power generation system or the like, there is a disadvantage that the output of the photovoltaic power generation system fluctuates and the reverse power flow power to the interconnected system fluctuates, thereby rapidly changing the system voltage. Can be prevented.
【図１】本発明の一実施の形態に係る太陽光発電システ
ムの構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a solar power generation system according to one embodiment of the present invention.
【図２】実施の形態の太陽光発電システムにおける太陽
電池の出力電力の制御の説明に供する図である。FIG. 2 is a diagram provided for describing control of output power of a solar cell in the solar power generation system according to the embodiment.
【図３】本発明の他の実施の形態に係る太陽光発電シス
テムの構成を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a solar power generation system according to another embodiment of the present invention.
【図４】本発明のさらに他の実施の形態に係る太陽光発
電システムの構成を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a photovoltaic power generation system according to still another embodiment of the present invention.
【図５】本発明のさらに別の実施の形態に係る太陽光発
電システムの構成を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a photovoltaic power generation system according to still another embodiment of the present invention.
１ 太陽電池 ２ 直流集電箱 ３ 系統連系型インバータ ４ 系統連系保
護継電器 ５ 充放電制御部 ５１ 充放電切換
部 ５２ 切換指令部 ６ 充放電素子 ７ 電力系統 １０ 電力センサDESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Solar cell 2 DC collection box 3 Grid connection type inverter 4 Grid connection protection relay 5 Charge / discharge control part 51 Charge / discharge switching part 52 Switching command part 6 Charge / discharge element 7 Power system 10 Power sensor
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 北村 章夫 大阪府大阪市北区中之島３丁目３番22号 関西電力株式会社内 (72)発明者 平野 剛 大阪府大阪市淀川区田川２丁目１番11号 株式会社ダイヘン内 (72)発明者 久保 裕政 大阪府大阪市淀川区田川２丁目１番11号 株式会社ダイヘン内 Ｆターム(参考） 5G003 AA06 BA01 CB05 CC02 DA07 GB06 5G066 HA30 HB06 HB09 5H007 AA06 AA17 BB07 CC09 CC12 DB01 DC03 FA14 FA19 5H420 BB03 BB12 CC03 CC06 DD03 EA37 EB39 LL02 LL03 LL06 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Akio Kitamura 3-3-22 Nakanoshima, Kita-ku, Osaka-shi, Osaka Inside Kansai Electric Power Company (72) Inventor Tsuyoshi Hirano 2-1-1 Tagawa, Yodogawa-ku, Osaka-shi, Osaka No. 11 Daihen Co., Ltd. (72) Inventor Hiromasa Kubo 2-1-1 Tagawa, Yodogawa-ku, Osaka-shi, Osaka F-term Co., Ltd. F-term (reference) 5G003 AA06 BA01 CB05 CC02 DA07 GB06 5G066 HA30 HB06 HB09 5H007 AA06 AA17 BB07 CC09 CC12 DB01 DC03 FA14 FA19 5H420 BB03 BB12 CC03 CC06 DD03 EA37 EB39 LL02 LL03 LL06
Claims (5)
充電するとともに、充電した直流電力を前記出力に対し
て放電する充放電手段と、この充放電手段の動作を制御
する制御手段とを備え、 前記制御手段は、前記直流電力源の出力とその目標値と
の比較に基づいて前記充放電手段の充電／放電を切り換
え制御するものであることを特徴とする直流電力出力装
置。1. A DC power source, charging / discharging means for charging an output of the DC power source and discharging the charged DC power to the output, and control means for controlling operation of the charging / discharging means. A DC power output device, wherein the control means controls switching of charging / discharging of the charging / discharging means based on a comparison between an output of the DC power source and a target value thereof.
て、 前記制御手段は、前記直流電力源の出力が前記目標値よ
り大きいときは、前記充放電手段を充電動作させ、前記
直流電力源の出力が前記目標値より小さいときは、前記
充放電手段を放電動作させるものであることを特徴とす
る直流電力出力装置。2. The DC power output device according to claim 1, wherein the control unit causes the charging / discharging unit to perform a charging operation when the output of the DC power source is larger than the target value, and A DC power output device for discharging the charging / discharging means when the output of the source is smaller than the target value.
置であって、 前記目標値は、直流電力源の出力の移動平均であること
を特徴とする直流電力出力装置。3. The DC power output device according to claim 1, wherein the target value is a moving average of an output of a DC power source.
電力出力装置であって、 前記直流電力源は、太陽電池
であることを特徴とする直流電力出力装置。4. The DC power output device according to claim 1, wherein the DC power source is a solar cell.
の直流電力出力装置の直流出力を交流電力に変換するイ
ンバータとを備えたことを特徴とする太陽光発電システ
ム。5. A photovoltaic power generation system comprising: the DC power output device according to claim 4; and an inverter that converts a DC output of the DC power output device into AC power.
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