JP2002354681A - 太陽光発電装置 - Google Patents

太陽光発電装置

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JP2002354681A
JP2002354681A JP2001160784A JP2001160784A JP2002354681A JP 2002354681 A JP2002354681 A JP 2002354681A JP 2001160784 A JP2001160784 A JP 2001160784A JP 2001160784 A JP2001160784 A JP 2001160784A JP 2002354681 A JP2002354681 A JP 2002354681A
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current
power
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power system
capacitor
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JP2001160784A
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English (en)
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Hiroyuki Otake
宏之 大嶽
Chuzo Ninagawa
忠三 蜷川
Koji Toyama
浩司 外山
Shinichi Kobayashi
真一 小林
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 1つの電流検出器を使って交流電力系統との
連系点の力率を所定値に維持することができる太陽光発
電装置を提供する。 【解決手段】 太陽電池によって発電された直流電力を
所定の交流電力に変換するDC/AC変換部と、出力波
形を正弦波にするためのリアクタとコンデンサによるL
Cフィルタと、交流電力系統と連系するための前記DC
/AC変換部の出力電流を検出する電流検出器と、該電
流検出器の検出信号と前記コンデンサの電圧とを検出し
て前記DC/AC変換部を制御する制御部とを具備し、
前記制御部は、前記電流検出器の検出信号を電流フィー
ドバック制御用として用いるとともに、前記コンデンサ
に流れる電流を予測して前記検出信号によって前記交流
電力系統との連系点の力率を所定値に維持する制御を行
う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、太陽光発電装置
に関し、特に交流電力系統と連系運転を行う太陽光発電
装置の制御方式に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、太陽電池によって発電された直流
電力を交流電力に変換し、交流電力系統と連系運転を行
う太陽光発電装置が普及している。太陽光発電装置と交
流電力系統とを連系する場合、資源エネルギー庁監修の
『分散型電源系統連系技術指針』の力率に関する規定で
は、受電点における発電装置の力率は原則として85%
以上とするよう定められている。
【0003】図5は、従来より使用されている太陽光発
電装置の構成を示す図である。この図の符号10は太陽
電池で、ここで発電された直流電力をDC/AC変換部
11で交流電力に変換する。DC/AC変換部11には
半導体素子等による電力変換器が使われ、PWM制御に
より所定の交流出力に変換するが、必要に応じて前段に
DC/DCコンバータを置いて電圧を変換した直流電圧
をインバータに加える構成であってもよい。DC/AC
変換部11の出力側には、リアクタ13とコンデンサ1
4とから構成されるLCフィルタが配設され、出力波形
の高調波を除去して正弦化する。
【0004】制御部19は、DC/AC変換部11の出
力電流iacを電流検出器(以下、CTと略称する)1
7によって検出し、電流フィードバック制御を行う。ま
た、CT18によって交流電力系統との連系点の電流i
sを検出し、この連系点における力率を所定の力率にな
るように制御する。
【0005】図6は、図5の構成による太陽光発電装置
の制御ブロック図である。交流電力系統16との連系点
の電流指令値is*(以下、*は指令値を表すものとす
る)と、コンデンサ14の電流icとの和をDC/AC
変換部11の出力電流指令値iac*とし、このiac
*からCT17で検出したDC/AC変換部11の出力
電流iacを差し引き、電流制御指令信号v*として連
系点の電圧esと電流is間の位相が所定値以内にな
り、所定の力率を維持する制御を行う。なお、コンデン
サ14の電流icは、CT17で検出したリアクタ13
の電流iacから前記CT18で検出した前記連系点の
電流isを差し引いたものである。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところが上述の制御方
式では、電流フィードバック用のCT17と、連系点の
電流位相を検出するCT18との2つの電流検出器が必
要であり、電流検出器が高価なため小型の装置ではコス
トアップとなってしまうという課題があった。
【0007】本発明はこのような背景の下になされたも
ので、1つの電流検出器を使って交流電力系統との連系
点の力率を所定値に維持することができる太陽光発電装
置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、交流電力系統と連系運転を行う太陽光発電装置であ
って、太陽電池によって発電された直流電力を所定の交
流電力に変換するDC/AC変換部と、前記DC/AC
変換部の出力ラインに一端を接続したリアクタと、該リ
アクタの他端と前記出力の他のラインとの間に接続した
コンデンサとからなり、出力波形を正弦波にするための
フィルタと、交流電力系統と連系するため、前記DC/
AC変換部の出力電流を検出する電流検出器と、該電流
検出器の検出信号と前記コンデンサの電圧とを検出して
前記DC/AC変換部を制御する制御部とを具備するこ
とを特徴とする太陽光発電装置を提供する。
【0009】この発明によれば、交流電力系統との連系
点の電流位相を検出することなく、フィルタコンデンサ
の電圧とDC/AC変換部の出力電流の検出によって交
流電力系統との連系を行うことができる。
【0010】請求項2に記載の発明は、請求項1記載の
太陽光発電装置において、前記制御部は、前記電流検出
器の検出信号を電流フィードバック制御用として用いる
とともに、前記コンデンサに流れる電流を予測して前記
検出信号によって前記交流電力系統との連系点の力率を
所定値に維持する制御を行うことを特徴とする。
【0011】この発明によれば、フィルタコンデンサの
容量を仮定してコンデンサ電流を予測し、1つの電流検
出器の検出信号によって交流電力系統との連系を行った
ときの連系点の力率を所定値に維持することができる。
【0012】請求項3に記載の発明は、請求項1または
2記載の太陽光発電装置において、前記電流検出器の検
出信号は、交流出力に含まれる直流分検出用として使用
することを特徴とする。
【0013】この発明によれば、低周波絶縁トランスを
出力側に具備しないトランスレス方式の絶縁方式による
場合はDC/AC変換部の出力の電流検出によって、出
力に含まれる直流成分を検出して補正制御を行うことが
でき、連系点の出力には直流成分を含まない電力を供給
することができる。
【0014】請求項4に記載の発明は、請求項1から3
のいずれか記載の太陽光発電装置において、前記交流電
力系統は単相電力系統であり、前記太陽光発電装置は単
相交流を出力することを特徴とする。
【0015】この発明によれば、単相の交流電力系統と
連系することができる。
【0016】請求項5に記載の発明は、請求項1から3
のいずれか記載の太陽光発電装置において、前記交流電
力系統は3相電力系統であり、前記太陽光発電装置は3
相分の構成を具備し、所定の位相角を持った3相交流を
出力することを特徴とする。
【0017】この発明によれば、3相の交流電力系統と
連系することができる。
【0018】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて図を参照しながら説明する。図1はこの発明の一実
施の形態による太陽光発電装置の構成を示す図である。
この図が上述の従来の技術による図5の構成と異なる点
は、連系点の電流を検出する電流検出器がなく、制御部
の動作が異なることである。
【0019】図1において、符号10は太陽電池で、こ
こで発電された直流電力をDC/AC変換部11で交流
電力に変換する。DC/AC変換部11にはスイッチン
グ素子によるインバータが使われ、PWM制御により所
定の交流出力に変換するが、必要に応じて前段に昇圧チ
ョッパ等のDC/DCコンバータを置いて電圧を変換し
た直流電圧をインバータに加える構成であってもよい。
DC/AC変換部11の出力側には、リアクタ13とコ
ンデンサ14とから構成されるLCフィルタが配設さ
れ、出力波形の高調波を除去して正弦化する。
【0020】制御部20は、DC/AC変換部11の出
力電流iacを電流検出器(以下、CTと略称する)1
7によって検出し、電流指令値の瞬時値を決めて電流フ
ィードバック制御を行うが、連系点の電流isはLCフ
ィルタのコンデンサ14の電流icによって位相が遅れ
るので、このコンデンサ電流icをあらかじめ予測し、
この電流を差し引いた電流isを算出し、この連系点に
おける力率を算定して所定の力率を維持するように電流
指令値を補正して制御する。
【0021】図2は、図1の構成による太陽光発電装置
の制御ブロック図である。交流電力系統16との連系点
の電流指令値is*(以下、*は指令値を表すものとす
る)と、コンデンサ14の電流icとの和をDC/AC
変換部11の出力電流指令値iac*とし、このiac
*からCT17で検出したDC/AC変換部11の出力
電流iacを差し引き、電流制御指令信号v*として連
系点の電圧esと電流is間の位相が所定値以内にな
り、所定の力率を維持する制御を行う。
【0022】なお、図示したようにコンデンサ14の電
流icは、Icの瞬時値であり、次式で表すことができ
る。 ic=(√2)ωC・Vs・cosθ ここで、ωは角周波数、Cはコンデンサ14の容量値、
Vsはコンデンサ14の実効電圧値である。
【0023】このように、コンデンサ14の電流icを
周波数、容量値および実効電圧値からあらかじめ予測
し、コンデンサ電流位相補償制御を行うことにより連系
点の電流位相を直接検出することなく、所定の力率を維
持する制御を行うことができる。また、DC/AC変換
を行ったとき、交流出力に含まれる直流成分の検出もD
C/AC変換部出力のCT17で行い、直流成分を除去
する制御を行う。
【0024】次に本発明の他の実施の形態について図3
および図4を参照して説明する。図3は、3相交流電源
系統36と連系を行うためにDC/AC変換部31で3
相交流を生成する場合の太陽光発電装置の構成を示す図
である。この図ではDC/AC変換部31の3相交流出
力を正弦化するLCフィルタの構成要素であるコンデン
サ14u、14v、14wはY(スター)接続となって
いるが容量値を換算したΔ(デルタ)接続としてもよ
い。
【0025】以下、上述の一実施の形態による単相交流
出力の制御を3相交流出力の制御に拡張する方法につい
て説明する。電圧Vu、VvおよびVwは、次式で表す
ことができる。
【数1】 また、コンデンサ電流icu、icvおよびicwは次
式で表すことができる。
【数2】
【0026】つぎに、3相/2相変換により、直交する
p軸成分とq軸成分とに分解する。
【数3】 とすると、電圧VpおよびVqは、
【数4】 となり、コンデンサ電流icpおよびicqは、
【数5】 となる。
【0027】したがって、制御ブロック図は図4に示す
ようになり、p軸とq軸とに分けて上述の一実施の形態
と同様の制御を行うことにより、3相交流の場合もCT
17u、17vおよび17wの電流検出によって連系点
の力率を所定値に維持する制御を行うことができる。ま
た、DC/AC変換を行ったとき、交流出力に含まれる
直流成分の検出もDC/AC変換部出力のCT17u、
17vおよび17wで行い、直流成分を除去する制御を
行う。
【0028】以上、本発明の一実施の形態の動作を図面
を参照して詳述してきたが、本発明はこの実施の形態に
限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲
の設計変更等があっても本発明に含まれる。
【0029】
【発明の効果】これまでに説明したように、この発明に
よれば以下の効果を得ることができる。請求項1の発明
によれば、交流電力系統との連系点の電流位相を検出す
ることなく、フィルタコンデンサの電圧とDC/AC変
換部の出力電流の検出によって交流電力系統との連系を
行うことができる。
【0030】請求項2の発明によれば、フィルタコンデ
ンサの容量を仮定してコンデンサ電流を予測し、1つの
電流検出器の検出信号によって交流電力系統との連系を
行ったときの連系点の力率を所定値に維持することがで
きる。
【0031】請求項3の発明によれば、低周波絶縁トラ
ンスを出力側に具備しないトランスレス方式の絶縁方式
による場合はDC/AC変換部の出力の電流検出によっ
て、出力に含まれる直流成分を検出して補正制御を行う
ことができ、連系点の出力には直流成分を含まない電力
を供給することができる。
【0032】請求項4の発明によれば、単相の交流電力
系統と連系することができる。
【0033】請求項5の発明によれば、3相の交流電力
系統と連系することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施の形態による太陽光発電装置
の構成を示す図。
【図2】 図1の構成による太陽光発電装置の制御ブロ
ック図。
【図3】 本発明の他の実施の形態による太陽光発電装
置の構成を示す図。
【図4】 図3の構成による太陽光発電装置の制御ブロ
ック図。
【図5】 従来の技術による太陽光発電装置の構成を示
す図。
【図6】 図5の構成による太陽光発電装置の制御ブロ
ック図。
【符号の説明】
10…太陽電池 11、31…DC/AC変換部 13、13u、13v、13w…リアクタ 14、14u、14v、14w…コンデンサ 16、36…交流電力系統 17、17u、17v、17w…電流検出器(CT) 20、21…制御部
フロントページの続き (72)発明者 外山 浩司 愛知県名古屋市中村区岩塚町字高道1番地 三菱重工業株式会社名古屋研究所内 (72)発明者 小林 真一 愛知県名古屋市中村区岩塚町字高道1番地 三菱重工業株式会社名古屋研究所内 Fターム(参考) 5G066 HA19 HB06 5H007 AA02 BB07 DA04 DB01 DC02 DC05 5H420 BB18 CC03 DD03 FF03 FF04 FF25

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 交流電力系統と連系運転を行う太陽光
    発電装置であって、 太陽電池によって発電された直流電力を所定の交流電力
    に変換するDC/AC変換部と、 前記DC/AC変換部の出力の片側ラインに一端を接続
    したリアクタと、該リアクタの他端と前記出力の他のラ
    インとの間に接続したコンデンサとからなり、出力波形
    を正弦波にするためのフィルタと、 交流電力系統と連系するための前記DC/AC変換部の
    出力電流を検出する電流検出器と、 該電流検出器の検出信号と前記コンデンサの電圧とを検
    出して前記DC/AC変換部を制御する制御部とを具備
    することを特徴とする太陽光発電装置。
  2. 【請求項2】 前記制御部は、 前記電流検出器の検出信号を電流フィードバック制御用
    として用いるとともに、前記コンデンサに流れる電流を
    予測して前記検出信号によって前記交流電力系統との連
    系点の力率を所定値に維持する制御を行うことを特徴と
    する請求項1記載の太陽光発電装置。
  3. 【請求項3】 前記電流検出器の検出信号は、 交流出力に含まれる直流分検出用として使用することを
    特徴とする請求項1または2記載の太陽光発電装置。
  4. 【請求項4】 前記交流電力系統は単相電力系統であ
    り、前記太陽光発電装置は単相交流を出力することを特
    徴とする請求項1から3のいずれか記載の太陽光発電装
    置。
  5. 【請求項5】 前記交流電力系統は3相電力系統であ
    り、前記太陽光発電装置は3相分の構成を具備し、所定
    の位相角を持った3相交流を出力することを特徴とする
    請求項1から3のいずれか記載の太陽光発電装置。
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006254632A (ja) * 2005-03-11 2006-09-21 Sanken Electric Co Ltd 3相v結線インバータ
CN101872199A (zh) * 2010-07-01 2010-10-27 于健涛 一种跟踪太阳位置的太阳能集能装置
JP2010279133A (ja) * 2009-05-27 2010-12-09 Ntt Facilities Inc 太陽光発電システムにおけるパワーコンディショナーの制御方法及び装置
CN102522782A (zh) * 2011-12-19 2012-06-27 苏州达方电子有限公司 太阳能换流器系统及其控制方法
JP2015070702A (ja) * 2013-09-30 2015-04-13 株式会社日立産機システム 電力変換装置および制御方法
JP2016163439A (ja) * 2015-03-03 2016-09-05 三菱電機株式会社 インバータ装置及びデッドタイム補正制御方法
WO2020230273A1 (ja) * 2019-05-14 2020-11-19 東芝三菱電機産業システム株式会社 電力変換装置の欠相検出装置

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006254632A (ja) * 2005-03-11 2006-09-21 Sanken Electric Co Ltd 3相v結線インバータ
JP2010279133A (ja) * 2009-05-27 2010-12-09 Ntt Facilities Inc 太陽光発電システムにおけるパワーコンディショナーの制御方法及び装置
CN101872199A (zh) * 2010-07-01 2010-10-27 于健涛 一种跟踪太阳位置的太阳能集能装置
CN102522782A (zh) * 2011-12-19 2012-06-27 苏州达方电子有限公司 太阳能换流器系统及其控制方法
JP2015070702A (ja) * 2013-09-30 2015-04-13 株式会社日立産機システム 電力変換装置および制御方法
JP2016163439A (ja) * 2015-03-03 2016-09-05 三菱電機株式会社 インバータ装置及びデッドタイム補正制御方法
WO2020230273A1 (ja) * 2019-05-14 2020-11-19 東芝三菱電機産業システム株式会社 電力変換装置の欠相検出装置
JPWO2020230273A1 (ja) * 2019-05-14 2021-06-03 東芝三菱電機産業システム株式会社 電力変換装置の欠相検出装置

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