JP2002247765A

JP2002247765A - パワーコンディショナの運転制御装置とその運転制御方法

Info

Publication number: JP2002247765A
Application number: JP2001040356A
Authority: JP
Inventors: Shinji Hibi; 真二日比; Masayoshi Tokiwa; 昌良常盤; Kotaro Nakamura; 耕太郎中村; Masao Mabuchi; 雅夫馬渕; Nobuyuki Toyoura; 信行豊浦; Kenichi Inoue; 健一井上; Katsutaka Tanabe; 勝隆田邊; Yasuaki Ookiba; 康晋大木場
Original assignee: Omron Corp; Omron Tateisi Electronics Co; Yanmar Diesel Engine Co Ltd
Current assignee: Omron Corp; Yanmar Co Ltd
Priority date: 2001-02-16
Filing date: 2001-02-16
Publication date: 2002-08-30
Anticipated expiration: 2021-02-16
Also published as: JP3764056B2

Abstract

(57)【要約】【課題】複数台のパワーコンディショナを商用電力系
統システムに接続する場合、全てのパワーコンディショ
ナで逆潮流を検知する必要があり、また、各パワーコン
ディショナ間で出力の不均等化が生じる。【解決手段】パワーコンデイショナ１０−１、１０−
２・・・１０−ｎを有線方式もしくは無線方式のシステ
ム並列用通信線２２を用いて複数台接続して、各パワー
コンデイショナ１０−１、１０−２・・・１０−ｎの出
力電力量、故障情報、単独運転の同期信号、運転状態等
を交換するようにし、また、１台のパワーコンデイショ
ナ１０−１で逆潮流電流を監視して、この情報を各パワ
ーコンデイショナ１０−２・・・１０−ｎヘ送信して各
パワーコンデイショナ１０−２・・・１０−ｎが、それ
らの情報を基に逆潮流を防止するように発電量を制御す
るようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、発電システムが発
電した電力を商用電力系統に連系するパワーコンディシ
ョナの運転制御装置とその運転制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、自家発電システムのーつにガスコ
ージェネレーションシステムが注目されている。これ
は、天然ガス等を燃料として発電した電力を利用すると
共に、その排熱を回収して湯沸かし等に利用するシステ
ムである。

【０００３】このシステムは、燃料エネルギーを電気エ
ネルギーに変換する発電機、発電機からの電力を商用電
源と同期のとれた交流電力に変換する電力変換装置およ
び商用電源の異常を検出する保護装置、排熱を回収する
排熱回収装置で構成されている。上記の電力変換装置と
保護装置を含めたものが、パワーコンディショナであ
る。

【０００４】自家発電システムの１つである太陽光発電
システムでは、余剰に発電した電力は、系統に逆潮流す
ることができる。しかしながら、ガスコージェネレーシ
ョンシステムで発電した電力の逆潮流は認められていな
い。そこで、逆潮流を検知し、それを防止するための機
能が必要となる。

【０００５】そして、ガスコージェネレーションシステ
ムにおいて、容量の増加を目的に複数台のパワーコンデ
ィショナを商用電力系統に接続することが考えられる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、複数台
のパワーコンディショナを商用電力系統に接続する場
合、全てのパワーコンディショナで逆潮流を検知する必
要があり、また、各パワーコンディショナ間で出力の不
均等化が生じるなどの問題点があった。

【０００７】本発明は、上記の問題点に着目して成され
たものであって、その第１の目的とするところは、各パ
ワーコンデイショナが逆潮流を防止するように発電量を
制御することができ、また、パワーコンディショナの出
力を均等化し、システムの稼働率や寿命も均等化できる
パワーコンディショナの運転制御装置を提供することで
ある。

【０００８】また、本発明の第２の目的とするところ
は、各パワーコンデイショナが逆潮流を防止するように
発電量を制御することができ、また、パワーコンディシ
ョナの出力を均等化し、システムの稼働率や寿命も均等
化できるパワーコンデイショナの運転制御方法を提供す
ることである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の第１の目的を達成
するために、本発明に係るパワーコンデイショナの運転
制御装置は、発電システムが発電した電力を商用電力系
統に連系するパワーコンディショナの運転制御装置であ
って、複数台のパワーコンディショナを商用電力系統に
連系し、パワーコンディショナ間を情報交換手段により
互いに接続し、複数台のパワーコンディショナのうちの
少なくとも１台で逆潮流の監視を行い、この監視情報と
他のパワーコンディショナの情報とを交換して、全ての
パワーコンディショナの出力を均等化するように制御す
るものである。

【００１０】そして、情報交換手段が、パワーコンディ
ショナのそれぞれに送受信手段を設け、これらの送受信
手段を通信媒体で互いに接続して構成されており、通信
媒体が、有線方式もしくは無線方式のシステム並列用通
信線である。

【００１１】かかる構成により、複数台のパワーコンデ
ィショナを情報交換手段を用いて接続し、各パワーコン
デイショナの出力電力量、状態情報等を交換し、各パワ
ーコンデイショナは、それらの情報を基に逆潮流を防止
するように発電量を制御することができる。

【００１２】また、この情報を通信媒体（有線方式もし
くは無線方式のシステム並列用通信線）を用いて全ての
パワーコンディショナに送信するため、逆潮流電力に応
じた発電量の制御を全て等しくできる。これにより、パ
ワーコンディショナの出力を均等化できるため、システ
ムの稼働率や寿命も均等化できる。

【００１３】さらに、複数のパワーコンディショナを接
続することで、大容量システムを構築することが容易に
なる。すなわち、少なくとも１台のパワーコンディショ
ナを基本として、パワーコンディショナを追加すること
ができ、容量の変更が容易である。また、接続部をコネ
クタにすれば、更に容易にシステムを変更できる。

【００１４】また、システム並列用通信線を使用するこ
とで、パワーコンディショナを追加しても、電力検出器
を追加する必要はなく、コストの低下につながる。な
お、通信媒体を無線にすれば、さらなる容易なシステム
変更が可能になる。

【００１５】また、本発明に係るパワーコンディショナ
の運転制御装置では、逆潮流監視側のパワーコンディシ
ョナが、発電システムが発電した電力を商用電源と同期
のとれた交流電力に変換する電力変換手段と、商用電力
系統のＵ相、Ｗ相のそれぞれを流れる電流の向きと大き
さを検出する電流検出手段からの検出信号を入力するＵ
相、Ｗ相それぞれの信号入力手段と、電力変換手段の出
力電流の大きさを検出する出力電流検出手段と、商用電
力系統のＵ相、Ｗ相のそれぞれの電圧を検出信号として
入力するＵ相、Ｗ相それぞれの電圧入力手段と、自己の
出力電力の大きさ、自己の状態情報及び監視した逆潮流
電力を出力情報として出力し且つ非逆潮流監視側のパワ
ーコンディショナの状態情報及びその出力電力を入力情
報として入力する送受信手段と、信号入力手段、出力電
流検出手段及び電圧入力手段からの信号を受けて逆潮流
を検知し且つ入力情報を基にパワーコンディショナの出
力電力を制限するように電力変換手段を制御する制御手
段とを有する構成である。

【００１６】また、非逆潮流監視側のパワーコンディシ
ョナが、発電システムが発電した電力を商用電源と同期
のとれた交流電力に変換する電力変換手段と、電力変換
手段の出力電流の大きさを検出する出力電流検出手段
と、商用電力系統のＵ相、Ｗ相のそれぞれの電圧を検出
信号として入力するＵ相、Ｗ相それぞれの電圧入力手段
と、逆潮流監視側のパワーコンディショナの出力情報及
び非逆潮流監視側の他のパワーコンディショナの出力情
報を入力し且つ自己の状態情報及び自己の出力電力を出
力情報として出力する送受信手段と、出力電流検出手段
及び電圧入力手段からの信号を受けると共に、逆潮流監
視側のパワーコンディショナの出力情報、非逆潮流監視
側の他のパワーコンディショナの出力情報を受けて、出
力電力を制限するように電力変換手段を制御する制御手
段とを有する構成である。

【００１７】かかる構成により、逆潮流監視側のパワー
コンディショナが、商用電力系統のＵ相、Ｗ相のそれぞ
れを流れる電流の向きと大きさを検出する電流検出手段
からの信号を入力するＵ相、Ｗ相それぞれの信号入力手
段を有しており、逆潮流を検知しない側、すなわち、非
逆潮流監視側のパワーコンディショナには信号入力手段
が必要でない。すなわち、逆潮流を検知する側のパワー
コンディショナのみが逆潮流検知を行う電流検出手段で
ある電流検出器（ＣＴ）を必要とし、他のパワーコンデ
ィショナには電流検出器（ＣＴ）が必要ないために、電
流検出器（ＣＴ）の数を減らすことができる。

【００１８】なお、発電システムとは、例えば、ガスエ
ンジンと、このガスエンジンにより駆動される発電機等
であり、電力変換手段とは、例えば、インバータであ
り、電流検出手段とは、例えば、電流検出器（カレント
トランスＣＴ）等であり、信号入力手段とは、例えば、
ＣＴ入力回路（ＡＤコンバータ）等であり、出力電流検
出手段とは、例えば、出力電流計測器（カレントトラン
スＣＴ）等であり、電圧入力手段とは電圧入力回路であ
り、制御手段とは、例えば、ＭＰＵ等である。また、状
態情報とは、単独運転の同期信号、運転状態等である。

【００１９】また、本発明に係るパワーコンディショナ
の運転制御装置は、上記した本発明に係るパワーコンデ
ィショナの運転制御装置において、複数台のパワーコン
ディショナのうちの少なくとも１台に外部入出力手段を
接続するようにしてもよい。

【００２０】かかる構成により、パワーコンディショナ
に外部入出力手段を接続すれば、システム並列用通信線
を用いて全てのパワーコンディショナの情報を得ること
ができる。また、パワ一コンディショナの設定値を設定
する際も、システム並列用通信線を用いて設定コマンド
を送信できるため、任意のパワ一コンディショナで全て
のパワ一コンディショナの設定を行うことができる。な
お、外部入出力手段はパーソナルコンピュータなどであ
る。

【００２１】また、上記の第２の目的を達成するため
に、本発明に係るパワ一コンディショナの運転制御方法
は、発電システムが発電した電力を商用電力系統に連系
するパワーコンディショナの運転制御方法であって、商
用電力系統に連系された複数台のパワーコンディショナ
のうちの少なくとも１台で逆潮流の監視を行い、この監
視情報と他のパワーコンディショナの情報とを交換し
て、全てのパワーコンディショナの出力を均等化するよ
うに制御するようにしたものである。

【００２２】したがって、複数台接続されたパワーコン
ディショナで情報を交換して、それらを基に発電量を制
御するための情報を提供することで、逆潮流を防止する
ことができる。

【００２３】また、この情報を全てのパワーコンディシ
ョナに送信するため、逆潮流電力に応じた発電量の制御
を全て等しくできる。これにより、パワーコンディショ
ナの出力を均等化できるため、システムの稼働率や寿命
も均等化できる。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。

【００２５】図１に示すように発電システム２０が発電
した電力を商用電力系統１に連系するパワーコンディシ
ョナ１０を有する系統連系システムにおいて、逆潮流を
検出した場合に、パワーコンディショナ１０の出力電力
を制限するように制御するものがある。

【００２６】そして、パワーコンディショナ１０が、発
電システム２０が発電した電力を商用電源と同期のとれ
た交流電力に変換するインバータ回路１３と、商用電力
系統１のＵ相、Ｗ相のそれぞれを流れる電流の向きと大
きさを検出するＵ相、Ｗ相それぞれの電流検出器ＣＴ
１、ＣＴ２の検出信号を入力するＵ相、Ｗ相それぞれの
ＣＴ入力回路（ＡＤコンバータ）１５Ａ、１５Ｂと、イ
ンバータ回路１３の出力電流の大きさを検出する出力電
流計測器（カレントトランス）ＣＴ３と、この出力電流
計測器ＣＴ３の検出信号を入力するＣＴ入力回路（ＡＤ
コンバータ）１５Ｃと、商用電力系統１のＵ相、Ｗ相の
それぞれの電圧を検出信号として入力するＵ相、Ｗ相そ
れぞれの電圧入力回路３１、３２と、ＣＴ入力回路（Ａ
Ｄコンバータ）１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃ及び電圧入力回
路３１、３２からの信号を受けて、逆潮流を検出した場
合に、出力電力を調整するようにインバータ回路１３を
制御する制御手段としての制御部（ＭＰＵ）１２とを有
する。なお、３３は排熱回収機である。

【００２７】そして、図２に示すように、上記のように
構成されたパワーコンディショナ１０を複数台、互いに
接続することなく、商用電力系統１に連系することで容
量の増加を図るようにすることが考えられる。

【００２８】このように各パワーコンディショナ１０を
接続しない系統連系システムでは、全てのパワーコンデ
ィショナ１０で逆潮流を検知する必要がある。そのため
に、商用電力系統１の電源側に近いパワーコンディショ
ナ１０が大きな逆潮流電力を検出する傾向にある。

【００２９】したがって、商用電力系統１の電源側に近
いパワーコンディショナ１０が出力を減少する回数が多
くなり、逆潮流検知による運転停止回数も多くなる。そ
の結果、各パワーコンディショナ１０間で出力の不均等
化が生じる。

【００３０】この各パワーコンディショナ１０間で生じ
る出力の不均等化をなくす系統連系システムとして、図
３に示す系統連系システム及び図１０に示す系統連系シ
ステムが提供できる。

【００３１】（実施の形態１）本発明の実施の形態１を
図３乃至図９に示す。

【００３２】図３に、複数のコージェネレーションシス
テムＡと商用電力系統１とを連系する系統連系システム
を示す。この図３において、１は商用電源の単相３線式
の商用電力系統であり、この商用電力系統１のＵ相と中
性線Ｏとに間に第１（一方）の負荷２が、Ｗ相と中性線
Ｏとに間に第２（他方）の負荷３がそれぞれ接続してあ
る。

【００３３】複数のコージェネレーションシステムＡ
は、パワーコンデショナ１０と、これらのパワーコンデ
ショナ１０に電力を供給する発電システム２０と排熱回
収機３３とを備えており、商用電力系統１に最も近いコ
ージェネレーションシステムＡのパワーコンデショナを
１０−１、２番目のパワーコンデショナを１０−２、以
下ｎ番目のパワーコンデショナを１０−ｎとする。

【００３４】そして、商用電力系統１の電源側に最も近
いパワーコンデショナ１０−１が、逆潮流を監視する逆
潮流監視側のパワーコンデショナにしてあり、他のパワ
ーコンデショナ１０−２・・・１０−ｎが、逆潮流を監
視することのない非逆潮流監視側のパワーコンデショナ
にしてある。

【００３５】逆潮流監視側のパワーコンデショナ１０−
１は、図４に示すように、発電システム２０が発電した
電力を商用電源と同期のとれた交流電力に変換する電力
変換手段としてのインバータ回路１３と、商用電力系統
１のＵ相、Ｗ相のそれぞれを流れる電流の向きと大きさ
を検出する電流検出手段である電流検出器ＣＴ１、ＣＴ
２からの検出信号を入力するＵ相、Ｗ相それぞれの信号
入力手段としてのＣＴ入力回路（ＡＤコンバータ）１５
Ａ、１５Ｂと、インバータ回路１３の出力電流の大きさ
を検出する出力電流検出手段としての出力電流計測器
（カレントトランス）ＣＴ３と、この出力電流計測器Ｃ
Ｔ３の検出信号を入力するＣＴ入力回路（ＡＤコンバー
タ）１５Ｃと、商用電力系統１のＵ相、Ｗ相のそれぞれ
の電圧を検出信号として入力するＵ相、Ｗ相それぞれの
電圧入力手段としての電圧入力回路３１、３２と、自己
の出力電力の大きさ、自己の状態情報及び監視した逆潮
流電力を出力情報として出力し且つ非逆潮流監視側のパ
ワーコンディショナ１０−２・・・１０−ｎの状態情報
及びその出力電力を入力情報として入力する送受信手段
としての送受信部２１−１と、ＣＴ入力回路（ＡＤコン
バータ）１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃ及び電圧入力回路３
１、３２からの信号を受けて逆潮流電力を検知し且つ入
力情報を基に出力電力を制限するようにインバータ回路
１３を制御する制御手段としての制御部（ＭＰＵ）１２
とを有している。

【００３６】そして、制御部１２は、図５に示すように
計測部２３−１と演算部２４−１とを備えており、ま
た、送受信部２１−１は送信部２５−１と受信部２６−
１とを備えている。

【００３７】また、制御部１２の入力側は、出力信号入
力部１２ａと、信号入力部１２ｂ、１２ｃと、電圧信号
入力部１２ｄ、１２ｅと、信号入出力部１２ｇとで構成
してある。

【００３８】制御部１２の出力側はインバータ回路１３
の制御部（図示せず）に接続してあり、このインバータ
回路１３の入力側には発電システム２０の出力側が接続
してあり、インバータ回路１３の出力側は信号出力部１
６に接続してある。

【００３９】この信号出力部１６は、商用電力系統１の
Ｕ相に接続されるＵ相接続線１７と、商用電力系統１の
中性線Ｏに接続される中性接続線１８と、商用電力系統
１のＷ相に接続されるＷ相接続線１９とを有している。
そして、信号出力部１６のＵ相接続線１７と中性接続線
１８とからＵ相の電圧を検出すべく信号出力部１６に電
圧入力回路３１の入力側が接続してあり、また、信号出
力部１６のＷ相接続線１９と中性接続線１８とからＷ相
の電圧を検出すべく信号出力部１６に電圧入力回路３２
の入力側が接続してある。

【００４０】そして、この信号出力部１６には出力電力
検出部１４が設けてあり、この出力電流検出部１４は出
力電流計測器ＣＴ３で構成してある。そして、この出力
電流計測器ＣＴ３の信号出力側はＣＴ入力回路（ＡＤコ
ンバータ）１５Ｃの入力側に接続してある。

【００４１】制御部１２の出力信号入力部１２ａにはＣ
Ｔ入力回路（ＡＤコンバータ）１５Ｃの出力側が接続し
てある。また、信号入力部１２ｂにはＣＴ入力回路（Ａ
Ｄコンバータ）１５Ａの出力側が接続してあり、入力部
１２ｃにはＣＴ入力回路（ＡＤコンバータ）１５Ｂの出
力側が接続してある。また、電圧信号入力部１２ｄには
電圧入力回路３１の出力側が接続してあり、また、電圧
信号入力部１２ｅには電圧入力回路３２の出力側が接続
してある。また、制御部１２の信号入出力部１２ｇには
送受信部２１−１が接続してある。

【００４２】また、出力側が制御部１２の信号入力部１
２ｂに接続されたＣＴ入力回路１５Ａの入力側は、商用
電源の商用電力系統１のＵ相に設けられた電流検出器
（カレントトランス）ＣＴ１の信号出力側に接続してあ
り、出力側が制御部１２の信号入力部１２ｃに接続され
たＣＴ入力回路１５Ｂの入力側は、商用電源の商用電力
系統１のＷ相に設けられた電流検出器（カレントトラン
ス）ＣＴ２の信号出力側に接続してある。

【００４３】発電システム２０は、例えば、ガスエンジ
ンと、このガスエンジンにより駆動される発電機等によ
り構成してある。

【００４４】また、上記した非逆潮流監視側のパワーコ
ンデショナ１０−２・・・１０−ｎは、図７に示すよう
に、発電システム２０が発電した電力を商用電源と同期
のとれた交流電力に変換する電力変換手段としてのイン
バータ回路１３と、このインバータ回路１３の出力電流
の大きさを検出する出力電流検出手段としての出力電流
計測器（カレントトランス）ＣＴ３と、この出力電流計
測器ＣＴ３の検出信号を入力するＣＴ入力回路（ＡＤコ
ンバータ）１５Ｃと、商用電力系統１のＵ相、Ｗ相のそ
れぞれの電圧を検出信号として入力するＵ相、Ｗ相それ
ぞれの電圧入力手段としての電圧入力回路３１、３２
と、逆潮流監視側のパワーコンディショナ１０−１の出
力情報及び非逆潮流監視側の他のパワーコンディショナ
１０−２・・・１０−ｎの出力情報を入力し且つ自己の
状態情報及び自己の出力電力を出力情報として出力する
送受信手段としての送受信部２１−２・・・２１−ｎ
と、出力電流計測器（カレントトランス）ＣＴ３及び電
圧入力回路３１、３２からの信号を受けると共に、逆潮
流監視側のパワーコンディショナ１０−１の出力情報、
非逆潮流監視側の他のパワーコンディショナ１０−２・
・・１０−ｎの出力情報を受けて、出力電力を制限する
ように電力変換手段を制御する制御手段としての制御部
（ＭＰＵ）１２とを有している。

【００４５】そして、制御部１２は、図８に示すように
計測部２３−２・・・２３−ｎと演算部２４−２・・・
２４−ｎとを備えており、また、送受信部２１−２・・
・２１−ｎは送信部２５−２・・・２５−ｎと受信部２
６−２・・・２６−ｎとを備えている。

【００４６】また、制御部１２の入力側は、出力信号入
力部１２ａと、電圧信号入力部１２ｄ、１２ｅと、信号
入出力部１２ｇとで構成してあり、また、制御部１２の
出力側はインバータ回路１３の制御部（図示せず）に接
続してあり、このインバータ回路１３の入力側には発電
システム２０の出力側が接続してあり、インバータ回路
１３の出力側は信号出力部１６に接続してある。

【００４７】この信号出力部１６は、商用電力系統１の
Ｕ相に接続されるＵ相接続線１７と、商用電力系統１の
中性線に接続される中性接続線１８と、商用電力系統１
のＷ相に接続されるＷ相接続線１９とを有している。そ
して、信号出力部１６のＵ相接続線１７と中性接続線１
８とからＵ相の電圧を検出すべく信号出力部１６に電圧
入力回路３１の入力側が接続してあり、また、信号出力
部１６のＷ相接続線１９と中性接続線１８とからＷ相の
電圧を検出すべく信号出力部１６に電圧入力回路３２の
入力側が接続してある。

【００４８】そして、この信号出力部１６には出力電力
検出部１４が設けてあり、この出力電力検出部１４は出
力電流計測器ＣＴ３で構成してある。そして、出力電流
計測器ＣＴ３の出力側はＣＴ入力回路（ＡＤコンバー
タ）１５Ｃの入力側に接続してある。

【００４９】また、制御部１２の出力信号入力部１２ａ
にはＣＴ入力回路（ＡＤコンバータ）１５Ｃの出力側が
接続してある。また、電圧信号入力部１２ｄには電圧入
力回路３１の出力側が接続してあり、また、電圧信号入
力部１２ｅには電圧入力回路３２の出力側が接続してあ
る。また、制御部１２の信号入出力部１２ｇには送受信
部２１−２・・・２１−ｎが接続してある。

【００５０】発電システム２０は、例えば、ガスエンジ
ンと、このガスエンジンにより駆動される発電機等によ
り構成してある。

【００５１】そして、パワーコンデショナ１０−１と、
このパワーコンデショナ１０−１以外のパワーコンデシ
ョナ１０−２・・・１０−ｎとは、送受信部２１−１、
２１−２・・・２１−ｎを用いて情報交換手段の通信媒
体である有線方式もしくは無線方式のシステム並列用通
信線２２により互いに接続してある。

【００５２】次に、上記のように構成された系統連系シ
ステムにおけるパワーコンデショナの運転制御動作を、
図６及び図９に示すフローチャートを参照して説明す
る。

【００５３】商用電力系統１を流れる電流の向き（順方
向もしくは逆方向）と大きさは、そのＵ相では電流検出
器ＣＴ１により検出され、また、Ｗ相では電流検出器Ｃ
Ｔ２により検出される。また、パワーコンデショナ１０
−１内部では、インバータ回路１３の出力側から出力さ
れた出力電流の大きさは出力電流計測器ＣＴ３により検
出され、また、商用電力系統１のＵ相の電圧は電圧入力
回路３１に、Ｗ相の電圧は電圧入力回路３２にそれぞれ
入力される。

【００５４】電流検出器ＣＴ１により検出されたＵ相の
順方向電流値（検出信号）はＣＴ入力回路１５Ａを経て
制御部１２の信号入力部１２ｂに入力され、電流検出器
ＣＴ２により検出されたＷ相の順方向電流値（検出信
号）はＣＴ入力回路１５Ｂを経て制御部１２の信号入力
部１２ｃに入力され、また、出力電流計測器ＣＴ３によ
り検出された出力電流の電流値（検出信号）はＣＴ入力
回路１５Ｃを経て制御部１２の出力信号入力部１２ａに
入力され、商用電力系統１のＵ相及びＷ相の電圧（検出
信号）は制御部１２の電圧信号入力部１２ｄ、１２ｅに
入力される。

【００５５】この制御部１２において、Ｕ相の順潮流の
電力値とＷ相の順潮流の電力値とが比較されて、小さい
方をＣＴ電力とする。この場合、Ｕ相の順潮流の電力値
をＣＴ電力とする。

【００５６】制御部１２においては、Ｕ相の順潮流の電
力値と所定のレベルα（αは零か零以上の電力値）とを
比較した結果、Ｕ相の順潮流の電力値が所定のレベルα
より大きい場合には順潮流であると判断され、Ｕ相の順
潮流の電力値と所定のレベルαとを比較した結果、Ｕ相
の順潮流の電力値が所定のレベルαより小さい場合には
逆潮流であると判断される。

【００５７】上記の動作はパワーコンデショナ１０−１
自身のものであり、パワーコンデショナ１０−１が計測
（検知）した情報、すなわち出力電力と逆潮流電力とか
らなる出力情報は、システム並列用通信線２２によりパ
ワーコンデショナ１０−２・・・１０−ｎの送受信部２
１−２・・・２１−ｎの受信部２６−２・・・２６−ｎ
に送信される。

【００５８】すなわち、図６のフローチャートに示すよ
うに、パワーコンデショナ（ＰＣ）１０−１の制御部１
２の計測部２３−１においては、パワーコンデショナ
（ＰＣ）１０−１自身の出力電力と逆潮流電力の計測処
理が行われ（ステップＳ１）、このパワーコンデショナ
（ＰＣ）１０−１自身の計測出力電力と逆潮流電力のそ
れぞれの計測値と、パワーコンデショナ（ＰＣ）１０−
１自身の状態情報とが、送受信部２１−１の送信部２５
−１からシステム並列用通信線２２によりパワーコンデ
ショナ（ＰＣ）１０−２・・・１０−ｎの送受信部２１
−２・・・２１−ｎの受信部２６−２・・・２６−ｎに
送信される（ステップＳ２）。

【００５９】また、パワーコンデショナ（ＰＣ）１０−
１の送受信部２１−１の受信部２６−１にはパワーコン
デショナ（ＰＣ）１０−２・・・１０−ｎの状態情報、
例えば、パワーコンデショナの運転状態等や、出力電力
がシステム並列用通信線２２を介して入力される（ステ
ップＳ３）。

【００６０】次に、演算部２４−１においては、計測部
２３−１で計測されたパワーコンデショナ（ＰＣ）１０
−１自身の計測出力電力と逆潮流電力のそれぞれの計測
値と、パワーコンデショナ（ＰＣ）１０−２・・・１０
−ｎの状態情報、出力電力とを基に、ＣＴ計測電力が所
定のレベルα（αは零か零以上の電力値）より大きけれ
ば、出力電力を増加するようにインバータ回路１３に指
令し、出力増加可能範囲まで出力を増加する（ステップ
Ｓ４、ステップＳ５、ステップＳ６）。

【００６１】また、ＣＴ計測電力が所定のレベルα（α
は零か零以上の電力値）より小さければ、出力電力を減
少するようにインバータ回路１３に指令し、出力減少可
能範囲まで出力を抑制する（ステップＳ４、ステップＳ
７、ステップＳ８）。

【００６２】また、パワーコンデショナ（ＰＣ）１０−
２・・・１０−ｎ側では、図９のフローチャートに示す
ように、パワーコンデショナ（ＰＣ）１０−２・・・１
０−ｎの制御部１２の計測部２３−２、２３−ｎにおい
ては、パワーコンデショナ（ＰＣ）１０−２・・・１０
−ｎ自身の出力電力の計測処理が行われ（ステップＴ
１）、このパワーコンデショナ（ＰＣ）１０−２・・・
１０−ｎそれぞれ自身の計測出力電力と状態情報（例え
ば、運転状態、単独運転の同期信号等）とからなる出力
情報が、送受信部２１−２、・・・２１−ｎの送信部２
５−２、・・・２５−ｎからシステム並列用通信線２２
によりパワーコンデショナ（ＰＣ）１０−１の送受信部
２１−１の受信部２６−１に送信される（ステップＴ
２）。

【００６３】また、パワーコンデショナ（ＰＣ）１０−
２・・・１０−ｎの送受信部２１−２・・・２１−ｎの
受信部２６−２・・・２６−ｎには他の全てのパワーコ
ンデショナの状態情報、出力電力及びパワーコンデショ
ナ（ＰＣ）１０−１が計測した逆潮流電力の大きさ等の
出力情報がシステム並列用通信線２２を介して入力され
る（ステップＴ３）。

【００６４】次に、演算部２４−２・・・２４−ｎにお
いては、計測部２３−２・・・２３−ｎで計測されたパ
ワーコンデショナ（ＰＣ）１０−２・・・１０−ｎのそ
れぞれ自身の出力電力と、他のパワーコンデショナの状
態情報、出力電力及びパワーコンデショナ（ＰＣ）１０
−１が計測した逆潮流電力の大きさ等の出力情報を基
に、ＣＴ計測電力が所定のレベルα（αは零か零以上の
電力値）より大きければ、出力電力を増加するようにイ
ンバータ回路１３に指令し、出力増加可能範囲まで出力
を増加する（ステップＴ４、ステップＴ５、ステップＴ
６）。

【００６５】また、ＣＴ計測電力が所定のレベルα（α
は零か零以上の電力値）より小さければ、出力電力を減
少するようにインバータ回路１３に指令し、出力減少可
能範囲まで出力を抑制する（ステップＴ４、ステップＴ
７、ステップＴ８）。

【００６６】上記したように、本発明の実施の形態１に
よれば、パワーコンデイショナ１０−１、１０ー２・・
・１０−ｎを有線方式もしくは無線方式のシステム並列
用通信線２２を用いて複数台接続し、各パワーコンデイ
ショナ１０−１、１０ー２・・・１０−ｎの出力電力
量、単独運転の同期信号、運転状態等を交換する。ま
た、１台のパワーコンデイショナ１０−１は逆潮流電力
を監視しており、この情報を各パワーコンデイショナ１
０ー２・・・１０−ｎヘ送信する。各パワーコンデイシ
ョナ１０ー２・・・１０−ｎはそれらの情報を基に逆潮
流を防止するように発電量を制御することができる。

【００６７】また、この情報をシステム並列用通信線２
２を用いて全てのパワーコンディショナ１０−１、１０
ー２・・・１０−ｎに送信するため、逆潮流電力に応じ
た発電量の制御を全て等しくできる。これにより、パワ
ーコンディショナ１０−１、１０ー２・・・１０−ｎの
出力を均等化できるため、システムの稼働率や寿命も均
等化できる。

【００６８】さらに、複数のパワーコンディショナ１０
−１、１０ー２・・・１０−ｎを接続することで、大容
量システムを構築することが容易になる。すなわち、１
台のパワーコンディショナ１０−１を基本として、パワ
ーコンディショナを追加することができ、容量の変更が
容易である。また、接続部をコネクタにすれば、更に容
易にシステムを変更できる。また、システム並列用通信
線２２を使用することで、パワーコンディショナを追加
しても、電流検出器ＣＴを追加する必要はなく、コスト
の低下につながる。なお、システム並列用通信線２２を
無線にすれば、さらなる容易なシステム変更が可能にな
る。

【００６９】また、逆潮流監視側のパワーコンディショ
ナ１０−１が、商用電力系統１のＵ相、Ｗ相のそれぞれ
を流れる電力の向きと大きさを検出する電流検出器ＣＴ
１、ＣＴ２からの信号を入力するＵ相、Ｗ相それぞれの
ＣＴ入力回路１５Ａ、１５Ｂを有しており、非逆潮流監
視側のパワーコンディショナ１０ー２・・・１０−ｎに
はＣＴ入力回路１５Ａ、１５Ｂが必要でない。すなわ
ち、逆潮流を検知する側のパワーコンディショナ１０−
１のみが逆潮流検知を行う電流検出器（ＣＴ）を必要と
し、他のパワーコンディショナ１０−２・・・１０−ｎ
には電流検出器（ＣＴ）が必要ないために、電流検出器
（ＣＴ）の数を減らすことができる。

【００７０】また、本発明のパワーコンディショナの運
転制御方法では、商用電力系統１に連系された複数台の
パワーコンディショナ１０−１、１０−２・・・１０−
ｎ間で情報を交換させて、これらの情報を基に、逆潮流
を防止するように制御している。

【００７１】そして、複数台のパワーコンディショナ１
０−１、１０−２・・・１０−ｎのうち、１台、すなわ
ちパワーコンディショナ１０−１で逆潮流を監視するこ
とで、全てのパワーコンディショナ１０−１、１０−２
・・・１０−ｎの出力を均等化するように制御してい
る。

【００７２】したがって、複数台接続されたパワーコン
ディショナ１０−１、１０−２・・・１０−ｎで情報を
交換して、それらを基に発電量を制御するための情報を
提供することで、逆潮流を防止することができる。

【００７３】また、この情報を全てのパワーコンディシ
ョナ１０−１、１０−２・・・１０−ｎに送信するた
め、逆潮流電力に応じた発電量の制御を全て等しくでき
る。これにより、パワーコンディショナ１０−１、１０
−２・・・１０−ｎの出力を均等化できるため、システ
ムの稼働率や寿命も均等化できる。

【００７４】（実施の形態２）本発明の実施の形態２を
図１０に示す。

【００７５】本発明の実施の形態２は、上記した本発明
の実施の形態１のパワーコンディショナ１０−１の制御
部１２に外部入出力手段としてパ−ソナルコンピュータ
（パソコン）３０を接続した構成である。そして、他の
構成は、上記した本発明の実施の形態１と同様であるた
めに、この発明の実施の形態１と同じ符号を付して説明
を省略する。

【００７６】このように、パワーコンディショナ１０−
１の制御部１２にパ−ソナルコンピュータ３０を接続す
れば、システム並列用通信線２２を用いて全てのパワー
コンディショナ１０−１、１０−２・・・１０−ｎの情
報を得ることができる。また、パワ一コンディショナ１
０−１、１０−２・・・１０−ｎの設定値を設定する際
も、システム並列用通信線２２を用いて設定コマンドを
送信できるため、任意のパワ一コンディショナで全ての
パワ一コンディショナ１０−１、１０−２・・・１０−
ｎの設定を行うことができる。

【００７７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るパワ
ーコンディショナの運転制御装置によれば、複数台パワ
ーコンディショナを情報交換手段を用いて接続し、各パ
ワーコンデイショナの出力電力量、単独運転の同期信
号、運転状態等を交換し、各パワーコンデイショナはそ
れらの情報を基に逆潮流を防止するように発電量を制御
することができる。

【００７８】また、この情報を全てのパワーコンディシ
ョナに送信するため、逆潮流電力に応じた発電量の制御
を全て等しくできる。これにより、パワーコンディショ
ナの出力を均等化できるため、システムの稼働率や寿命
も均等化できる。

【００７９】また、本発明の係るパワーコンディショナ
の運転制御方法によれば、パワーコンディショナの出力
を均等化し、システムの稼働率や寿命も均等化できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】系統連系システムにおけるパワーコンディショ
ナの構成説明図である。

【図２】商用電力系統に複数のコージェネレーションシ
ステムを連系した系統連系システムの構成説明図であ
る。

【図３】本発明の実施の形態１に係るパワーコンディシ
ョナの運転制御装置を備えた系統連系システムの構成説
明図である。

【図４】パワーコンディショナの構成説明図である。

【図５】同パワーコンディショナの概略的な構成説明図
である。

【図６】同パワーコンディショナの作動フローチャート
である。

【図７】他のパワーコンディショナの構成説明図であ
る。

【図８】同パワーコンディショナの概略的な構成説明図
である。

【図９】同パワーコンディショナの作動フローチャート
である。

【図１０】本発明の実施の形態２に係るパワーコンディ
ショナの運転制御装置を備えた系統連系システムの構成
説明図である。

【符号の説明】

Ａコージェネレーションシステム１商用電力系統２第１の負荷３第２の負荷１０パワーコンデショナ１０−１パワーコンデショナ（逆潮流監視側のパワ
ーコンデショナ）１０−２パワーコンデショナ（非逆潮流監視側のパ
ワーコンデショナ）１０−ｎパワーコンデショナ（非逆潮流監視側のパ
ワーコンデショナ）１２制御部（ＭＰＵ）（制御手段）１２ａ出力信号入力部１２ｂ信号入力部１２ｃ信号入力部１２ｄ電圧信号入力部１２ｅ電圧信号入力部１２ｇ信号入出力部１３インバータ回路（電力変換手段）１４出力電力検出部１５ＡＣＴ入力回路（ＡＤコンバータ）（Ｕ相の
信号入力手段）１５ＢＣＴ入力回路（ＡＤコンバータ）（Ｗ相の
信号入力手段）１６信号出力部１７Ｕ相接続線１８中性接続線１９Ｗ相接続線２０発電システム２１−１送受信部２２システム並列用通信線（通信媒体）（情報
交換手段）２３−１計測部２３−２計測部２３−ｎ計測部２４−１演算部２４−２演算部２４−ｎ演算部２５−１送信部２５−２送信部２５−ｎ送信部２６−１受信部２６−２受信部２６−ｎ受信部３０パ−ソナルコンピュータ（外部入出力手
段）３１電圧入力回路（電圧入力手段）３２電圧入力回路（電圧入力手段）３３排熱回収機ＣＴ１電流検出器（カレントトランス）（電流検
出手段）ＣＴ２電流検出器（カレントトランス）（電流検
出手段）ＣＴ３出力電流計測器（カレントトランス）（出
力電流検出手段）

フロントページの続き (72)発明者常盤昌良大阪府大阪市北区茶屋町１番32号ヤンマーディーゼル株式会社内 (72)発明者中村耕太郎京都府京都市下京区塩小路通堀川東入南不動堂町801番地オムロン株式会社内 (72)発明者馬渕雅夫京都府京都市下京区塩小路通堀川東入南不動堂町801番地オムロン株式会社内 (72)発明者豊浦信行京都府京都市下京区塩小路通堀川東入南不動堂町801番地オムロン株式会社内 (72)発明者井上健一京都府京都市下京区塩小路通堀川東入南不動堂町801番地オムロン株式会社内 (72)発明者田邊勝隆京都府京都市下京区塩小路通堀川東入南不動堂町801番地オムロン株式会社内 (72)発明者大木場康晋熊本県阿蘇郡一宮町大字宮地字南油町4429 番地オムロン阿蘇株式会社内Ｆターム(参考） 5G066 HA08 HA10 HB03 HB04

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】発電システムが発電した電力を商用電力
系統に連系するパワーコンディショナの運転制御装置で
あって、前記複数台のパワーコンディショナを前記商用電力系統
に連系し、前記パワーコンディショナ間を情報交換手段
により互いに接続し、前記複数台のパワーコンディショナのうちの少なくとも
１台で逆潮流の監視を行い、この監視情報と前記他のパ
ワーコンディショナの情報とを交換して、全ての前記パ
ワーコンディショナの出力を均等化するように制御する
ことを特徴とするパワーコンディショナの運転制御装
置。
【請求項２】前記情報交換手段が、前記パワーコンデ
ィショナのそれぞれに送受信手段を設け、これらの送受
信手段を通信媒体で互いに接続して構成される請求項１
に記載のパワーコンディショナの運転制御装置。
【請求項３】前記通信媒体が、有線方式もしくは無線
方式のシステム並列用通信線である請求項２に記載のパ
ワーコンディショナの運転制御装置。
【請求項４】前記逆潮流監視側のパワーコンディショ
ナが、前記発電システムが発電した電力を商用電源と同
期のとれた交流電力に変換する電力変換手段と、前記商
用電力系統のＵ相、Ｗ相のそれぞれを流れる電流の向き
と大きさを検出する電流検出手段からの検出信号を入力
する前記Ｕ相、Ｗ相それぞれの信号入力手段と、前記電
力変換手段の出力電流の大きさを検出する出力電流検出
手段と、前記商用電力系統のＵ相、Ｗ相のそれぞれの電
圧を検出信号として入力する前記Ｕ相、Ｗ相それぞれの
電圧入力手段と、自己の前記出力電力の大きさ、自己の
状態情報及び監視した逆潮流電力を出力情報として出力
し且つ非逆潮流監視側のパワーコンディショナの状態情
報及びその出力電力を入力情報として入力する送受信手
段と、前記信号入力手段、前記出力電流検出手段及び前
記電圧入力手段からの信号を受けて前記逆潮流を検知し
且つ前記入力情報を基に前記パワーコンディショナの出
力電力を制限するように前記電力変換手段を制御する制
御手段とを有する構成である請求項１乃至請求項３のい
ずれかに記載のパワーコンディショナの運転制御装置。
【請求項５】前記非逆潮流監視側のパワーコンディシ
ョナが、前記発電システムが発電した電力を商用電源と
同期のとれた交流電力に変換する電力変換手段と、前記
電力変換手段の出力電流の大きさを検出する出力電流検
出手段と、前記商用電力系統のＵ相、Ｗ相のそれぞれの
電圧を検出信号として入力する前記Ｕ相、Ｗ相それぞれ
の電圧入力手段と、前記逆潮流監視側のパワーコンディ
ショナの前記出力情報及び前記非逆潮流監視側の他のパ
ワーコンディショナの出力情報を入力し且つ自己の状態
情報及び自己の前記出力電力を出力情報として出力する
送受信手段と、前記出力電流検出手段及び前記電圧入力
手段からの信号を受けると共に、前記逆潮流監視側のパ
ワーコンディショナの前記出力情報、前記非逆潮流監視
側の他のパワーコンディショナの出力情報を受けて、前
記出力電力を制限するように前記電力変換手段を制御す
る制御手段とを有する構成である請求項４に記載のパワ
ーコンディショナの運転制御装置。
【請求項６】複数台の前記パワーコンディショナのう
ちの少なくとも１台に外部入出力手段を接続するように
した請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のパワーコ
ンディショナの運転制御装置。
【請求項７】発電システムが発電した電力を商用電力
系統に連系するパワーコンディショナの運転制御方法で
あって、前記商用電力系統に連系された複数台のパワーコンディ
ショナのうちの少なくとも１台で逆潮流の監視を行い、
この監視情報と前記他のパワーコンディショナの情報と
を交換して、全ての前記パワーコンディショナの出力を
均等化するように制御するようにしたことを特徴とする
パワーコンディショナの運転制御方法。