JP2002270876A - Solarlight power generator - Google Patents

Solarlight power generator

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JP2002270876A
JP2002270876A JP2001071411A JP2001071411A JP2002270876A JP 2002270876 A JP2002270876 A JP 2002270876A JP 2001071411 A JP2001071411 A JP 2001071411A JP 2001071411 A JP2001071411 A JP 2001071411A JP 2002270876 A JP2002270876 A JP 2002270876A
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inverter
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frequency
voltage
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Application number
JP2001071411A
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Japanese (ja)
Inventor
Mitsuru Matsukawa
Norio Sakae
満 松川
紀雄 栄
Original Assignee
Nissin Electric Co Ltd
日新電機株式会社
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    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve a solarlight power generator of a type using a linkage inverter of a high-frequency link type by particularly improving an efficiency of the linkage inverter of a low output side. SOLUTION: The solarlight power generator comprises a means for monitoring a DC input voltage and input current of the high-frequency inverter 21 of a DC/DC converter 19 and operating the inverter 21 under the control (Pmax control) of tracking a maximum power point of the solar battery 17, a means for raising a modulation of the converter 19 under the control of the operation of the inverter 21 so as to raise the DC input voltage in the operating state of the Pmax control when the DC input voltage of the DC/AC inverter 20 is lower than the upper limit voltage, and a means for regulating the modulation of the converter 19 under the control of the operation of the inverter 21 so that, when the DC input voltage of the inverter 21 is raised to the upper limit voltage, the DC input voltage is held at the upper limit voltage in the operating state of the Pmax control.

Description

【発明の詳細な説明】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】 [0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、太陽電池の直流出力を、高周波リンク方式の連系インバータにより系統周波数の連系出力の交流に変換し、この連系出力の交流を系統側に出力する太陽光発電装置に関し、詳しくは、その駆動制御に関する。 BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention provides a DC output of the solar cell, the interconnection inverter of high frequency link method is converted into alternating current of interconnection output system frequency, and outputs the AC of the interconnection output to the grid side It relates photovoltaic device, and more particularly to a drive control.

【0002】 [0002]

【従来の技術】従来、この種の太陽光発電装置は図3に示すように、太陽電池1に高周波リンク方式の連系インバータ2を接続して形成され、連系インバータ2は入力側のDC/DCコンバータ部3と出力側のDC/ACインバータ部4とからなる。 Conventionally, as this type of solar power generation device shown in FIG. 3, is formed by connecting the interconnection inverter 2 of the high frequency link method to the solar cell 1, interconnection inverter 2 is the input DC / DC converter unit 3 and an output side of the DC / AC inverter unit 4.

【0003】そして、太陽電池1の直流出力はDC/D [0003] Then, the DC output of the solar cell 1 DC / D
Cコンバータ部3の高周波インバータ5により例えば数KHz〜数十KHzの高周波交流に変換され、この高周波交流が入出力絶縁用の高周波トランス6を介して整流平滑部7に供給され、この整流平滑部7のダイオード整流回路8,平滑用L−Cフィルタ9により整流,平滑されてDC/ACインバータ部4の直流電源に変換される。 Converted by the high-frequency inverter 5 of the C converter 3 for example, a high frequency alternating current of several KHz~ tens KHz, the high frequency alternating current is supplied to the rectification smoothing unit 7 via the high-frequency transformer 6 for input and output isolation, the rectification smoothing unit 7 of the diode rectifier circuit 8, rectified by the smoothing L-C filter 9 are transformed is smoothed to a DC power source of the DC / AC inverter unit 4.

【0004】さらに、この直流電源がDC/ACインバータ部4により、系統電源10に同期した系統周波数の単相又は3相の交流に変換され、この交流が系統側に供給される。 [0004] Furthermore, this DC power DC / AC inverter unit 4, is converted into an AC single-phase or three-phase system frequency synchronized with the system power source 10, the AC is supplied to the mains.

【0005】ところで、高周波インバータ5及びDC/ [0005] By the way, the high-frequency inverter 5 and DC /
ACインバータ部4の低周波インバータ11は、それぞれの駆動制御部12,13のPWM波形の駆動パルスによりスイッチング動作する。 Low-frequency inverter 11 of the AC inverter 4, a switching operation by a drive pulse of a PWM waveform of each of the drive control unit 12, 13.

【0006】そして、高周波インバータ5の入力側の電圧検出器14及び電流検出器15により太陽電池1の直流出力の電圧,電流が計測され、これらの計測結果の監視に基づき、駆動部12は太陽電池1の最大電力点追尾制御(以下Pmax制御という)で高周波インバータ5 [0006] Then, the input side of the voltage detector 14 and the voltage of the DC output of the solar cell 1 by the current detector 15 of the high-frequency inverter 5, current is measured on the basis of the monitoring of these measurement results, the drive unit 12 is the sun frequency inverter with maximum power point tracking control of the battery 1 (hereinafter referred to Pmax control) 5
を運転する。 Driving a.

【0007】また、駆動制御部13は系統周波数のPL [0007] The drive control unit 13 of the system frequency PL
L制御により、低周波インバータ11を、その直流入力電圧が指令値(設定値)の一定電圧であるとして、連系運転する。 The L control, the low-frequency inverter 11, as the DC input voltage is constant voltage command value (set value), driving interconnection.

【0008】この連系運転により、低周波インバータ1 [0008] This interconnected operation, the low-frequency inverter 1
1の出力は、DC/DCコンバータ部3から供給された直流電源の電圧と前記の指令値の電圧との差によって出力電力が増減変化する。 The output of 1 is the output power by the difference between the voltage of the voltage and the command value of the DC power supplied from the DC / DC converter unit 3 increases or decreases changed.

【0009】このとき、低周波インバータ11の素子耐圧等から定まるその直流入力電圧の上限値(上限電圧) [0009] upper limit of this time, the DC input voltage determined from the device breakdown voltage and the like of the low-frequency inverter 11 (upper limit voltage)
が420Vで、許容される直流入力電圧範囲が420V But at 420V, DC input voltage range allowed 420V
〜320Vであるとすれば、従来は、前記の指令値の電圧が、ほぼその中間値の380Vに設定される。 If a ~320V, conventionally, the voltage of the command value is set approximately to the median value of 380V.

【0010】そして、DC/DCコンバータ部3の直流電源の電圧が前記の指令値の定電圧になるように、太陽電池1の直流出力の増減変化に応じて高周波インバータ5のスイッチング動作のデューティ比が可変され、高周波インバータ5をPmax制御の運転状態に保ちながら、DC/DCコンバータ部3のモジュレーション(変調量)が調整される。 [0010] Then, as the voltage of the DC power source of the DC / DC converter unit 3 becomes a constant voltage of the command value, the duty ratio of the switching operation of the high-frequency inverter 5 in response to change in increase and decrease of the DC output of the solar cell 1 There is a variable, while maintaining the high-frequency inverter 5 to the operating state of Pmax control, modulation of the DC / DC converter unit 3 (modulation amount) is adjusted. なお、図3の16は系統の配線インダクタンスである。 Incidentally, 16 of FIG. 3 is a wiring inductance of the system.

【0011】 [0011]

【発明が解決しようとする課題】前記従来のこの種太陽光発電装置は、DC/ACインバータ部4の直流入力電圧が指令値の一定電圧になるように、DC/DCコンバータ部3のモジュレーションを可変して高周波インバータ5のPmax制御の運転を実現しているため、つぎに説明するように、太陽電池1の直流出力が低下する低出力時、DC/DCコンバータ部3のモジュレーションが低くなって連系インバータ全体の効率が低下する問題点がある。 [SUMMARY OF THE INVENTION The conventional this type photovoltaic device, as the DC input voltage of the DC / AC inverter unit 4 becomes a constant voltage of the command value, the modulation of the DC / DC converter unit 3 variable and because it realizes the operation of Pmax control of the high-frequency inverter 5, as described below, at low output DC output of the solar cell 1 is reduced, the modulation of the DC / DC converter unit 3 is lowered efficiency of the overall interconnection inverter is a problem to decrease.

【0012】すなわち、図3の連系インバータ2を10 Namely, the interconnection inverter 2 in FIG. 3 10
kWインバータとし、太陽電池1の直流出力の電圧を2 And kW inverter 2 a voltage of the DC output of the solar cell 1
70V,高周波トランス6の変圧比を1:1.5,DC 70 V, the transformation ratio of the high-frequency transformer 6 1: 1.5, DC
/ACインバータ部4の直流入力電圧を380Vとすると、太陽電池1の直流出力が十分に大きく、10kWインバータとして動作する定格運転時は、このときのDC / When a DC input voltage of the AC inverter 4 and 380V, the DC output is sufficiently large in the solar cell 1, the rated time of operation which operates as a 10kW inverter, DC at this time
/DCコンバータ部3のモジュレーションをM(10) / DC converter section 3 of the modulation M (10)
とすると、モジュレーションM(10)が、つぎの数1 When the modulation M (10) is the number of the next 1
の式に示すように0.94と高くなる。 As high as 0.94 as shown in the equation.

【0013】 [0013]

【数1】M(10)=380V÷(270V×1.5) [Number 1] M (10) = 380V ÷ (270V × 1.5)
=0.94 = 0.94

【0014】これに対して、太陽電池1の直流出力が例えば定格(最大出力)の50%に減少する低出力時、このときのDC/DCコンバータ部3のモジュレーションをM(5)とすると、このモジュレーションM(5) [0014] In contrast, at low output to decrease to 50% of the DC output of the solar cell 1 is for example the rated (maximum output), the modulation of the DC / DC converter unit 3 at this time is M (5), this modulation M (5)
が、つぎの数2の式に示すように0.47と極めて低くなる。 But it becomes very low as 0.47 as shown in Expression 2 below.

【0015】 [0015]

【数2】M(5)=0.5×{380V÷(270V× [Number 2] M (5) = 0.5 × {380V ÷ (270V ×
1.5)}=0.47 1.5)} = 0.47

【0016】また、フィルタ9を介してDC/ACインバータ部4に流れるDC/DCコンバータ部3の出力電流(実効値)をI DCとすると、電流I DCはつぎの数3の式から求まる。 Further, when the output current of the DC / DC converter unit 3 flows through the filter 9 to DC / AC inverter unit 4 (effective value) and I DC, obtained from equation (3) of the current I DC Hatsugi.

【0017】 [0017]

【数3】I DC =インバータ部4の交流出力電力(=コンバータ部3の出力電力)÷太陽電池1の直流電圧(=コンバータ部3の入力電圧)÷コンバータ部3のモジュレーション Equation 3] I DC = modulation ÷ converter 3 (the input voltage = converter 3) AC output power of the inverter unit 4 (= the output power of the converter unit 3) ÷ solar cell 1 of the DC voltage

【0018】そして、モジュレーションM(5)の低出力時、DC/ACインバータ部4の交流出力電力は5k [0018] and, at low output of modulation M (5), AC output power of the DC / AC inverter unit 4 5k
W(=5000W)であり、このとき、太陽電池1の直流電圧を270Vとすると、電流I DCはつぎの数4の式に示すように39.4Aとなり、モジュレーションM W (= 5000 W) and is, at this time, when 270V DC voltage of the solar cell 1, 39.4A becomes as shown in Formula 4 Formula of current I DC Hatsugi, modulation M
(10)=0.94の定格出力時と同等の大電流になる。 (10) = 0.94 become large current equivalent to that at the rated output of.

【0019】 [0019]

【数4】 5000W÷270V÷0.47=39.4A [Number 4] 5000W ÷ 270V ÷ 0.47 = 39.4A

【0020】そして、同じ大きさの連系出力の場合、電流I DCが大きくなる程、その出力波形等が劣化して連系インバータ2全体の効率が低下する。 [0020] In the case of interconnection output of the same size, as the current I DC increases, interconnection inverter 2 overall efficiency etc. Its output waveform deterioration is reduced.

【0021】本発明は、高周波リンク方式の連系インバータを用いたこの種太陽光発電装置において、とくに、 The present invention, in this type photovoltaic device using the interconnection inverter of high frequency link method, in particular,
低出力時の連系インバータの効率を改善して向上することを課題とする。 It is an object to improve by improving the efficiency of the interconnection inverter at low output.

【0022】 [0022]

【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するために、本発明の太陽光発電装置においては、DC/DC In order to solve the above problems BRIEF SUMMARY OF THE INVENTION In the solar power generating device of the present invention, DC / DC
コンバータ部の高周波インバータの直流入力の電圧,電流を監視して高周波インバータを太陽電池のPmax制御で運転する手段と、DC/ACインバータ部の直流入力電圧が上限電圧より低いときに、Pmax制御の運転状態で前記直流電圧が上昇するように、高周波インバータの運転を制御してDC/DCコンバータ部のモジュレーションを高くする手段と、前記直流入力電圧が上限電圧に上昇したときに、Pmax制御の運転状態で前記直流入力電圧が上限電圧に保たれるように、高周波インバータの運転を制御してDC/DCコンバータ部のモジュレーションを調整する手段とを備える。 Voltage of the DC input of the high-frequency inverter of the converter, and means for operating the high-frequency inverter in Pmax control of the solar cell by monitoring the current, when the DC input voltage of the DC / AC inverter section is lower than the upper limit voltage, the Pmax control wherein in the operating state as the DC voltage increases, the means for increasing the modulation of the DC / DC converter unit to control the operation of the high-frequency inverter, when the DC input voltage rises to the upper limit voltage, the operation of Pmax control as the DC input voltage state is maintained at the upper limit voltage, and means for adjusting the modulation of the DC / DC converter unit to control the operation of the high-frequency inverter.

【0023】したがって、太陽電池の直流出力が小さい連系インバータの低出力時、DC/ACインバータ部の直流入力電圧が極力その上限電圧(例えば420V)に上昇するように、DC/DCコンバータ部はPmax制御の運転状態でモジュレーションが高くなる。 [0023] Thus, at low output for interconnection inverter DC output is small solar cell, as the DC input voltage of the DC / AC inverter section is raised as much as possible the upper limit voltage (e.g. 420 V), DC / DC converter unit modulation is high in the operating state of Pmax control.

【0024】この場合、DC/ACインバータ部の直流入力電圧を上限電圧より低い一定電圧(例えば380 [0024] In this case, DC / AC inverter section of the DC input voltage constant voltage lower than the upper limit voltage (e.g., 380
V)に固定する従来装置に比して、DC/DCコンバータ部のモジュレーションが高くなるため、数3の式から求まる電流I DCが減少してその波形率が改善され、連系インバータ全体の効率が改善されて向上する。 As compared with the conventional apparatus for fixing a V), since the DC / DC converter portion of the modulation increases, current I DC obtained from equation (3) is improved its form factor decreases, the overall interconnection inverter efficiency but to improve is improved.

【0025】また、太陽電池の出力が十分大きい連系インバータの定格運転時等は、DC/ACインバータ部の直流入力電圧が上限電圧に保持され、この場合も、DC Further, rated operation or the like of the interconnection inverter output is large enough for solar cells, the DC input voltage of the DC / AC inverter unit is held at the upper limit voltage, even in this case, DC
/ACインバータ部の直流入力電圧が従来装置の直流入力電圧より高くなるため、連系インバータの効率が改善されて向上する。 / For DC input voltage of the AC inverter is higher than the DC input voltage of the conventional apparatus, it improved as improves efficiency of interactive inverter.

【0026】 [0026]

【発明の実施の形態】本発明の実施の1形態につき、図1及び図2を参照して説明する。 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION per embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 図1は太陽光発電装置の全体構成を示し、太陽電池17に高周波リンク方式の連系インバータ18を接続して形成され、連系インバータ18は図3のコンバータ部3に対応する入力側のDC Figure 1 shows the overall configuration of a photovoltaic device is formed by connecting the interconnection inverter 18 of the high frequency link method to the solar cell 17, interconnection inverter 18 is the input side corresponding to the converter unit 3 of FIG. 3 DC
/DCコンバータ部19と、図3のインバータ部4に対応する出力側のDC/ACインバータ部20とからなる。 / DC converter section 19, and an output side of the DC / AC inverter section 20 for corresponding to the inverter unit 4 of FIG.

【0027】そして、太陽電池17の直流出力はDC/ [0027] Then, the DC output of the solar cell 17 DC /
DCコンバータ部19の高周波インバータ21により例えば数KHz〜数十KHzの高周波交流に変換され、この高周波交流が入出力絶縁用の高周波トランス22を介して整流平滑部23に供給され、この整流平滑部23のダイオード整流回路24,平滑用L−Cフィルタ25により整流,平滑されてDC/ACインバータ部20の直流電源に変換される。 The high-frequency inverter 21 of the DC converter unit 19 is converted into a high frequency alternating current of, for example, several KHz~ tens KHz, the high frequency alternating current is supplied to the rectification smoothing unit 23 via the high-frequency transformer 22 for input and output isolation, the rectification smoothing unit 23 of the diode rectifier circuit 24, rectified by the smoothing L-C filter 25 are transformed is smoothed to a DC power source of the DC / AC inverter section 20.

【0028】このとき、高周波インバータ21の直流入力側に設けられた電圧検出器26及び電流検出器27により、太陽電池17の直流出力の電圧,電流、換言すれば高周波インバータ21の入力電圧,入力電流が計測され、それらの計測出力が高周波インバータ21の駆動制御部28に設けられた制御回路29に供給される。 [0028] At this time, the voltage detector 26 and the current detector 27 provided on the DC input side of the high-frequency inverter 21, the voltage of the DC output of the solar cell 17, a current, an input voltage of the high-frequency inverter 21 in other words, the input current is measured, their measurement output is supplied to the control circuit 29 provided in the drive control unit 28 of the high-frequency inverter 21.

【0029】そして、制御回路29のソフトウェア制御により、検出器26,27の計測結果に基づいて高周波インバータ21の直流入力の電圧,電流を監視して高周波インバータ21を太陽電池17のPmax制御で運転する手段が形成され、この手段の運転制御に基づき、駆動制御部28の駆動回路30から高周波インバータ21 [0029] Then, the operation by the software control of the control circuit 29, the voltage of the DC input of the high-frequency inverter 21 based on the measurement result of the detector 26 and 27, the high-frequency inverter 21 monitors the current in Pmax control of the solar cell 17 It means for is formed, on the basis of the operation control of this unit, high-frequency inverter 21 from the drive circuit 30 of the drive control unit 28
に駆動用のPWMパルスが供給され、このPWMパルスにより高周波インバータ21がPmax制御運転される。 PWM pulse for driving is supplied, the high-frequency inverter 21 is Pmax controlled operation by the PWM pulse.

【0030】さらに、フィルタ25の直流電源がDC/ [0030] In addition, the DC power supply of filter 25 DC /
ACインバータ部20の低周波インバータ31に供給される。 It is supplied to the low-frequency inverter 31 of the AC inverter 20.

【0031】そして、低周波インバータ31の直流入力側に設けられた電圧検出器33の直流電圧の計測結果及び交流出力側に設けられた計器用変圧器34の交流電圧の計測結果と、駆動制御部29からのPmax制御の状態通知とに基づき、駆動制御部35により低周波インバータ31の駆動用のPWMパルスが形成され、このパルスにより低周波インバータ31が系統電源32に連系運転されて直流電源が系統周波数の単相又は3相の交流に変換され、この交流が系統側に供給される。 [0031] Then, a measurement result of the measurement results and the AC voltage of the AC output voltage transformer provided on side 34 of the DC voltage of the voltage detector 33 provided on the DC input side of the low-frequency inverter 31, a drive control based on the Pmax control state notification from the Department 29, by the drive control unit 35 PWM pulse for driving the low-frequency inverter 31 is formed, the DC low-frequency inverter 31 is operated interconnection to the grid power supply 32 by the pulse power is converted into AC single-phase or three-phase power system frequency, the alternating current supplied to the mains.

【0032】このとき、低周波インバータ31のPWM [0032] In this case, the low-frequency inverter 31 PWM
パルスのデューティ比は、DC/ACインバータ部20 The duty ratio of the pulse, DC / AC inverter section 20
の直流入力電圧を設定する駆動制御部35の指令値(設定値)の電圧に応じて変化する。 Changes according to the voltage command values ​​of the drive control unit 35 (set value) for setting a DC input voltage. なお、図1の36は系統の配線インピーダンスである。 Incidentally, 36 of FIG. 1 is a wiring impedance of the system.

【0033】つぎに、太陽電池17は開放電圧が最も高く、高周波インバータ21のPmax制御の運転は、そのPWMパルスのデューティ比を増減可変し、いわゆる山登り制御で高周波インバータ21の直流入力の最大電力点を検出して行われる。 Next, the solar cell 17 is the open-circuit voltage is the highest, the operation of Pmax control of the high-frequency inverter 21, the duty ratio of the PWM pulse increases or decreases variably, the maximum power of the DC input of the high-frequency inverter 21 with a so-called hill-climbing control It is carried out to detect the point.

【0034】このとき、高周波インバータ21の直流の入力電力は、太陽電池17の出力の最大電力点を頂点とする山形の特性線に沿って変化し、この特性線の山の左側のときは高周波インバータ21が最大電力点に到達する前の運転状態にあり、山の右側のときは高周波インバータ21が最大電力点を過ぎた運転状態にある。 [0034] At this time, the input power of the DC high-frequency inverter 21, varies along the mountain-like characteristic curve whose vertices maximum power point of the output of the solar cell 17, a high frequency when the left mountain this characteristic line in a state of operation before the inverter 21 reaches the maximum power point, when the right side of the mountain is in operating condition a high-frequency inverter 21 has passed the maximum power point.

【0035】そして、駆動制御回路29は高周波インバータ21の時々刻々変化する運転状態を判別し、その判別結果の山の左側又は右側の情報を、前記のPmax制御の状態通知として駆動制御部35に送る。 [0035] Then, the drive control circuit 29 determines the operating state changing every moment of the high-frequency inverter 21, to the left or right information of the mountains of the determination result, to the drive control unit 35 as a status notification of said Pmax control send.

【0036】さらに、この状態通知に基づき、駆動制御部35は駆動制御部28の駆動回路30を介して高周波インバータ21のPWMパルスのパルス幅を可変補正し、その運転を制御し、DC/ACインバータ部20の直流入力電圧を、極力その低周波インバータ31の素子耐圧等に基づいて設定された例えば420Vの上限電圧に近づくように、上昇補正する。 Furthermore, based on the state notification, the drive control unit 35 the pulse width of the PWM pulse of the high-frequency inverter 21 and the variable correction via the drive circuit 30 of the drive control unit 28 controls the operation, DC / AC a DC input voltage of the inverter section 20, as much as possible closer to the low frequency set for example an upper limit voltage of 420V on the basis of the breakdown voltage or the like of the inverter 31 rises corrected.

【0037】すなわち、この連系インバータ18は駆動制御部35のソフトウェア制御により、DC/ACインバータ部20の直流入力電圧が上限電圧より低いときに、高周波インバータ21をPmax制御の運転状態に保ってDC/ACインバータ部20の直流入力電圧が上昇するように、高周波インバータ21の運転を制御し、 [0037] That is, this interactive inverter 18 software control of the drive control unit 35, when the DC input voltage of the DC / AC inverter section 20 is lower than the upper limit voltage, keeping the high-frequency inverter 21 to the operating state of Pmax control as the DC input voltage of the DC / AC inverter section 20 is increased, and controls the operation of the high-frequency inverter 21,
その駆動のデューティ比を大きくしてDC/DCコンバータ部19のモジュレーションを高くする手段が形成され、また、DC/ACインバータ部20の直流入力電圧が上限電圧に上昇したときに、高周波インバータ21をPmax制御の運転状態に保ってDC/ACインバータ部20の直流入力電圧が上限電圧に保つように、高周波インバータ21の運転を制御し、その駆動のデューティ比を可変してDC/DCコンバータ部19のモジュレーションを調整する手段も形成される。 It means for increasing the modulation of the DC / DC converter section 19 is formed by increasing the duty ratio of the drive, also when the DC input voltage of the DC / AC inverter section 20 is raised to the upper limit voltage, the high-frequency inverter 21 as kept in the operating state of Pmax control the DC input voltage of the DC / AC inverter section 20 keeps the upper limit voltage, and controls the operation of the high-frequency inverter 21, variable to DC / DC converter 19, the duty ratio of the driving means for adjusting the modulation is also formed. この両手段により、具体的には図2のフローチャートに示す運転制御が行われる。 The two means, specifically the operation control shown in the flowchart of FIG. 2 are performed.

【0038】この運転制御にあっては、DC/ACインバータ部20の直流入力電圧の指令値の電圧をV DC・REF [0038] In the this operation control, a voltage command value of the DC input voltage of the DC / AC inverter section 20 V DC · REF
とし、その直流入力電圧の上限電圧を420Vとすると、ステップS 1により、駆動制御部35がV DC・REF And, when the upper limit voltage of the DC input voltage 420 V, in step S 1, the drive controller 35 V DC · REF <
420Vか否かを判別し、V DC ・REF <420VでDC/ To determine 420V or not, V DC · REF <at 420V DC /
ACインバータ部20の直流入力電圧が上限電圧より低いときは、ステップS 1からステップS 2に移行する。 When the DC input voltage of the AC inverter 20 is lower than the upper limit voltage, the program proceeds from step S 1 to step S 2.

【0039】そして、駆動制御部35により、駆動回路30から出力される駆動パルスのデューティ比を単位量増大補正し、DC/DCコンバータ部19のモジュレーションを高くする。 [0039] Then, the drive control unit 35, the duty ratio of the drive pulses output from the drive circuit 30 unit amount increased to compensate, to increase the modulation of the DC / DC converter unit 19.

【0040】さらに、ステップS 3に移行し、駆動制御部29からのPmax制御の状態通知に基づき、駆動制御部35が高周波インバータ21の運転状態が前記山の左側か右側かを判別する。 [0040] Further, the process proceeds to step S 3, based on Pmax control status notification from the drive control unit 29, the drive control unit 35 is the operation state of the high-frequency inverter 21 determines whether the left or right side of the mountain.

【0041】この判別結果が山の左側(最大電力点到達前)であれば、太陽電池1から取出す出力が少ないため、ステップS 3からステップS 4に移行してDC/AC [0041] If the left side of this determination result is mountain (maximum power point before reaching), the output is taken out from the solar cell 1 is small, DC / AC shifts from step S 3 to step S 4
インバータ部20の指令値の電圧V DC・REFを単位量引下げ、逆に判別結果が山の右側(最大電力点通過後)であれば、電圧を高くして変換効率を改善するため、ステップS 3からステップS 5に移行してDC/ACインバータ部20の指令値の電圧V If the unit amount of voltage V DC · REF command value of the inverter unit 20 cuts, contrary to the result of the determination is mountain right (after a maximum power point passage), to improve the conversion efficiency by increasing the voltage, the step S voltage V 3 from the process proceeds to step S 5 the command value of the DC / AC inverter section 20 DC・REFを単位量引上げる。 Unit amount pulled the DC · REF.

【0042】そして、ステップS 1からステップS 2 ,S [0042] Then, step from the step S 1 S 2, S
3を介してステップS 4はステップS Step S 4 via a 3 step S 5に到る制御処理のくり返しにより、DC/DCコンバータ部19の高周波インバータ21は、太陽電池17の低出力時にもその最大電力点の電力を取出す運転状態に制御され、かつ、D The repetition of the leading control process 5, the high-frequency inverter 21 of the DC / DC converter unit 19 is controlled to the operating state to take out the power of even the maximum power point when the low output of the solar cell 17, and, D
C/ACインバータ部20の低周波インバータ31は、 Low-frequency inverter 31 of the C / AC inverter section 20,
その直流入力電圧が上限電圧(420V)に極力近づくように引上げられる。 Its DC input voltage is raised as much as possible closer to the upper limit voltage (420 V).

【0043】このとき、低周波インバータ31の直流入力電圧の上昇にしたがってDC/DCコンバータ部19 [0043] At this time, DC / DC converter unit 19 according to the rise of the DC input voltage of the low-frequency inverter 31
のモジュレーションが高くなり、その高周波インバータ21の高周波交流の電圧が上昇し、フィルタ25からD Modulation increases, the voltage of the high frequency alternating current is increased in the high-frequency inverter 21, D from the filter 25
C/ACインバータ部20の低周波インバータ31に供給される直流電源の電圧が上昇する。 Voltage of the DC power supply is increased which is supplied to the low-frequency inverter 31 of the C / AC inverter section 20.

【0044】そして、太陽電池17の直流出力が少ない連系インバータの例えば50%の低出力時、DC/DC [0044] Then, at low output DC output is for example 50% less interconnection inverter of the solar cell 17, DC / DC
コンバータ部19からDC/ACインバータ部20に給電される直流電源の電圧が420Vに引上げられると、 When the voltage of the DC power fed from the converter 19 to the DC / AC inverter section 20 is pulled to 420 V,
DC/DCコンバータ部19のモジュレーションM Modulation M of the DC / DC converter section 19
(5)'は、前記数2の式と同様のつぎの数5の式に示すように、M(5)'=0.52になり、従来装置のモジュレーションM(5)=0.49より高くなる。 (5) ', as shown in Formula 5 Formula of same following the formula of the number 2, M (5)' becomes 0.52, than modulation M (5) = 0.49 of the conventional apparatus higher.

【0045】 [0045]

【数5】M(5)'=0.5×{420÷(270× Equation 5] M (5) '= 0.5 × {420 ÷ (270 ×
1.5)}=0.52 1.5)} = 0.52

【0046】さらに、このモジュレーションM(5)' [0046] In addition, the modulation M (5) '
に基づくDC/DCコンバータ部19の出力電流をI DC 'とすると、出力電流I DC 'は、つぎの数6の式に示すように、I DC '=35.6Aになって従来装置の電流I DC =39.4Aより減少する。 'When the output current I DC' the output current of the DC / DC converter unit 19 based on the I DC, as shown in Formula 6 Formula of the following, a conventional apparatus of the current becomes I DC '= 35.6A It decreases than I DC = 39.4A.

【0047】 [0047]

【数6】 I DC '=5000W÷270V÷0.52=35.6A [6] I DC '= 5000W ÷ 270V ÷ 0.52 = 35.6A

【0048】そして、この電流I DC 'の減少によりDC [0048] Then, DC due to a decrease in the current I DC '
/DCコンバータ部19の波形率が従来より改善され、 / Form factor of the DC converter section 19 is an improvement over the prior art,
連系インバータ18全体の効率が改善されて向上する。 Efficiency of the overall interconnection inverter 18 is improved is improved.

【0049】つぎに、太陽電池1の直流出力が十分に大きくなる連系インバータの定格運転時は、DC/ACインバータ部20の指令値の電圧V DC・REFが上限電圧に上昇し、このとき、図2のステップS 1からステップS 6に移動し、駆動制御部35により電圧V DC・REFを上限電圧(420V)に保ってDC/ACインバータ部20の直流入力電圧を上限電圧に固定し、低周波インバータ31 Next, during rated operation of the interconnection inverter DC output of the solar cell 1 is sufficiently large, the voltage V DC · REF command value of the DC / AC inverter section 20 is raised to the upper limit voltage, the time moves from step S 1 in FIG. 2 in step S 6, the DC input voltage of the DC / AC inverter section 20 is fixed to the upper limit voltage while maintaining a voltage V DC · REF to the upper limit voltage (420 V) by the drive control unit 35 , low-frequency inverter 31
の直流電圧の過大を防止する。 To prevent an excessive DC voltage.

【0050】さらに、ステップS 7に移行し、制御回路29からのPmax制御の状態通知に基づき、駆動制御部35がステップS 3と同様にして高周波インバータ2 [0050] Further, the process proceeds to step S 7, the control circuit on the basis of the Pmax control status notification from 29, the drive controller 35 Step S 3 high-frequency inverter in the same manner as 2
1の運転状態が山の左側か右側かを判別する。 1 of operating conditions to determine whether the left or right side of the mountain.

【0051】そして、駆動制御部35は、山の左側(最大電力点到達前)であれば、ステップS 7からステップS 8に移行し、駆動回路30を介して高周波インバータ21のスイッチングのデューティ比を大きくし、DC/ [0051] Then, the drive control unit 35, if the mountain of the left (maximum power point before reaching), the process proceeds from step S 7 to step S 8, the duty ratio of the switching of the high-frequency inverter 21 through the driving circuit 30 the large, DC /
DCコンバータ部19のモジュレーションを高くする。 To increase the modulation of DC converter section 19.

【0052】また、山の右側(最大電力点通過後)であれば、ステップS 7からステップS [0052] In addition, if the mountain of the right-hand side (after the maximum power point passing), step S from step S 7 9に移行し、ステップS 8とは逆に、高周波インバータ21のスイッチングのデューティ比を小さくしてDC/DCコンバータ部1 Proceeds to 9, contrary to the step S 8, to reduce the duty ratio of the switching of the high-frequency inverter 21 with DC / DC converter section 1
9のモジュレーションを低くし、DC/DCコンバータ部19をPmax制御運転する。 9 Modulation of low, the DC / DC converter unit 19 to Pmax controlled operation.

【0053】このとき、DC/DCコンバータ部19のモジュレーションをM(10)'とすると、このモジュレーションM(10)'は、DC/ACインバータ部2 [0053] At this time, 'When this modulation M (10)' The modulation of the DC / DC converter section 19 M (10) is, DC / AC inverter section 2
0の直流入力電圧が従来装置の380Vから420Vに上昇するため、従来装置のモジュレーションM(10) Since the DC input voltage of 0 is increased to 420V from 380V conventional apparatus, modulation of a conventional apparatus M (10)
=0.94より高くなる。 = Is higher than 0.94. そのため、連系インバータ1 Therefore, interactive inverter 1
8の高出力時の効率も改善されて向上する。 8 efficiency at high output is improved is improved.

【0054】そして、とくに低出力時の効率が大きく改善されるため、連系インバータ18は、その出力状態によらず、高効率で系統電源32に連系運転され、高周波リンク方式の連系インバータを用いた効率の高い太陽光発電装置を提供することができる。 [0054] Since the particular efficiency at low output is greatly improved, interconnection inverter 18, regardless of the output state, it is operated interconnection to the grid power supply 32 at a high efficiency, high-frequency link system interconnection inverter of it is possible to provide a efficient photovoltaic apparatus was used.

【0055】 [0055]

【発明の効果】本発明は、以下に記載する効果を奏する。 According to the present invention, the effects described below. 太陽電池17の直流出力が小さい連系インバータ1 Communicating the DC output of the solar cell 17 is less Inverter 1
8の低出力時、DC/DCコンバータ部19の高周波インバータ21を最大電力点追尾制御運転し、しかも、D At low output of 8, the high-frequency inverter 21 tracking control driving maximum power point of the DC / DC converter section 19, moreover, D
C/DCコンバータ部19のモジュレーションを高くしてDC/ACインバータ部20の直流入力電圧を、極力その上限電圧(例えば420V)になるように、高くすることができる。 A DC input voltage by increasing the modulation of C / DC converter 19 DC / AC inverter section 20, so as to minimize the upper limit voltage (e.g. 420 V), can be increased.

【0056】この場合、DC/ACインバータ部20の直流入力電圧を上限電圧より低い一定電圧(例えば38 [0056] In this case, constant voltage lower than the upper limit voltage DC input voltage of the DC / AC inverter section 20 (e.g., 38
0V)に固定してDC/DCコンバータ部19の高周波インバータ21を最大電力点追尾制御運転する従来装置より、DC/DCコンバータ部19のモジュレーションが高くなり、コンバータ部19からインバータ部20に流れる電流I DCが減少してその波形率を改善し、連系インバータ18全体の効率を改善して向上することができる。 Fixed to 0V) the high-frequency inverter 21 of the DC / DC converter unit 19 from the conventional apparatus for operating a maximum power point tracking control, the higher the modulation of the DC / DC converter unit 19, the current flowing from the converter unit 19 to the inverter unit 20 improve its form factor I DC is reduced, it can be improved by improving the efficiency of the entire interconnection inverter 18.

【0057】また、太陽電池17の出力が十分大きい連系インバータ18の定格運転時等は、DC/ACインバータ部20の直流入力電圧が上限電圧に保持され、この電圧を越えないようにして高周波インバータ20を最大電力点追尾制御運転することができ、この場合も、DC [0057] In addition, rated operation or the like of the interconnection inverter 18 output is large enough for the solar cell 17, a DC input voltage of the DC / AC inverter section 20 is held at the upper limit voltage, high frequency so as not to exceed this voltage the inverter 20 can be operated maximum power point tracking control, even in this case, DC
/ACインバータ部20の直流入力電圧が従来装置の直流入力電圧より高くなるため、連系インバータ18の効率を改善して向上することができる。 / For DC input voltage of the AC inverter 20 is higher than the DC input voltage of the conventional apparatus, it can be improved by improving the efficiency of the interconnection inverter 18.

【0058】したがって、高周波リンク方式の連系インバータを用いたこの種の太陽電池発電装置において、太陽電池17の出力状態によらず、高い効率で系統電源3 [0058] Thus, in this type of solar cell power generation apparatus using the interconnection inverter of high frequency link method, regardless of the output state of the solar cell 17, the system power supply 3 at a high efficiency
2に連系運転することができる。 It can be operated interconnection to 2.

【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

【図1】本発明の実施の1形態のブロック結線図である。 1 is a block wiring diagram of one embodiment of the present invention.

【図2】図1の動作説明用のフローチャートである。 It is a flow chart for explaining the operation of FIG. 1. FIG.

【図3】従来例のブロック結線図である。 3 is a block connection diagram of a conventional example.

【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS

1,17 太陽電池 2,18 連系インバータ 3,19 DC/DCコンバータ部 4,20 DC/ACインバータ部 5,21 高周波インバータ 6,22 高周波トランス 7,23 整流平滑部 10,32 系統電源 1, 17 solar cell 2,18 communication system inverter 3, 19 DC / DC converter 4, 20 DC / AC inverter section 5 and 21 high frequency inverter 6, 22 frequency transformer 7,23 rectifying and smoothing unit 10, 32 system power supply

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5F051 KA03 KA04 5G066 HB06 5H420 BB03 BB12 CC03 DD03 DD04 EB09 EB11 EB26 EB29 EB39 FF03 FF24 FF25 GG07 ────────────────────────────────────────────────── ─── front page of continued F-term (reference) 5F051 KA03 KA04 5G066 HB06 5H420 BB03 BB12 CC03 DD03 DD04 EB09 EB11 EB26 EB29 EB39 FF03 FF24 FF25 GG07

Claims (1)

    【特許請求の範囲】 [The claims]
  1. 【請求項1】 高周波リンク方式の連系インバータのD 1. A of interconnection inverter of high frequency link method D
    C/DCコンバータ部に設けられた高周波インバータにより、太陽電池の直流出力を高周波交流に変換し、 前記高周波交流を高周波トランスを介して前記DC/D The high-frequency inverter provided in C / DC converter, converts the DC output of the solar cell to high frequency alternating, the said high-frequency alternating current through the high-frequency transformer DC / D
    Cコンバータ部の整流平滑部に供給し、 前記整流平滑部により、前記高周波交流を整流,平滑して後段のDC/ACインバータ部の直流電源を形成し、 前記DC/ACインバータ部により、前記直流電源を系統周波数の連系出力の交流に変換して系統側に出力する太陽光発電装置において、 前記高周波インバータの直流の電圧,電流を監視して前記高周波インバータを前記太陽電池の最大電力点追尾制御で運転する手段と、 前記DC/ACインバータ部の直流入力電圧が上限電圧より低いときに、前記最大電力点追尾制御の運転状態で前記直流入力電圧が上昇するように、前記高周波インバータの運転を制御して前記DC/DCコンバータ部のモジュレーションを高くする手段と、 前記直流入力電圧が前記上限電圧に上昇したときに、前 Is supplied to the rectifying and smoothing part of the C converter section, by the rectifying and smoothing part, rectifies the high frequency alternating current, and smoothing to form a DC power supply of the subsequent DC / AC inverter section, by the DC / AC inverter section, said DC in photovoltaic power generator to be outputted to the system side power is converted into alternating current of interconnection output system frequency, DC voltage of the high-frequency inverter, current monitoring to the maximum power point tracking of the photovoltaic the high-frequency inverter means for operating the control, when the DC input voltage of the DC / AC inverter section is lower than the upper limit voltage, the so dc input voltage rises in the operating state of the maximum power point tracking control, the operation of the high-frequency inverter means for increasing the modulation of the DC / DC converter controlled by a, when the DC input voltage is increased to the upper limit voltage, before 最大電力点追尾制御の運転状態で前記直流入力電圧が前記上限電圧に保たれるように、前記高周波インバータの運転を制御して前記DC/DCコンバータ部のモジュレーションを調整する手段とを備えたことを特徴とする太陽光発電装置。 Wherein in the operating condition of the maximum power point tracking control as the DC input voltage is maintained at the upper limit voltage, it has a means for adjusting the modulation of the DC / DC converter to control the operation of the high-frequency inverter solar power generation apparatus according to claim.
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