JP2005102432A - System interconnection system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、太陽電池及び燃料電池で発生した直流電力を交流に変換して商用電源系統に連係する系統連係システムに関する。 The present invention relates to a system linkage system that converts DC power generated in a solar cell and a fuel cell into AC and links it to a commercial power supply system.
従来の系統連係システムとしては、例えば特許文献1に記載された太陽光発電システムがある。このシステムは、太陽電池から入力される直流電力を交流に変換して出力する電力変換器と、この電力変換器の出力と商用電源系統からの商用電源入力とを系統連係して分岐出力する分電盤とを備え、商用電源系統に対して買電状態にあるか売電状態にあるかを信号変換回路で判別し、その情報を表示器に表示するようになっている。
ところで、太陽電池は、昼間で晴れの日に発電するが、夜や雨の日には発電することができないので商用電力系統から買電することになる。商用電力の使用量を減らして電気代をさらに節約するためには、太陽電池に加えて、商用電力よりも費用の安い燃料電池を併用するシステムが考えられる。 By the way, although the solar cell generates power on a sunny daytime, it cannot be generated on a night or rainy day, so it purchases power from a commercial power system. In order to further reduce the amount of electricity consumed by reducing the amount of commercial power used, a system that uses a fuel cell, which is cheaper than commercial power, in addition to a solar battery can be considered.
しかしながら、単純に燃料電池を併用するシステムでは、燃料電池による発電にかかる費用は商用電力よりも安いものの、燃料電池により発電した電力を売電してしまうと、発電にかかる費用よりも安い費用でしか買ってもらえないので、発電に費用のかからない太陽電池とは異なり、トータルとして損がでることとなる。 However, in a system that simply uses a fuel cell, the cost of power generation by the fuel cell is lower than that of commercial power. However, if the power generated by the fuel cell is sold, the cost is lower than the cost of power generation. You can only buy them, so unlike the solar cells that don't cost money to generate electricity, you lose as a whole.
本発明は、このような事由に鑑みてなされたものであり、その目的は、太陽電池と併用する燃料電池により発電した電力を極力売電しないようにし、トータルで損のでない系統連係システムを提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and the object thereof is to provide a system linkage system that prevents power from being sold as much as possible from the power generated by the fuel cell used in combination with the solar cell, and that does not cause any loss. There is to do.
上記課題を解決するための請求項1記載の発明の系統連係システムは、太陽電池から入力される直流電力を交流に変換して出力するパワーコンディショナと、燃料電池から入力される直流電力を交流に変換して出力するパワーコンディショナと、これら双方のパワーコンディショナからの出力と商用電力系統からの商用電源入力とを系統連系して分岐出力する分電盤と、商用電力系統に対して買電状態にあるか売電状態にあるかの判別をするとともに、上記双方のパワーコンディショナの出力測定を個別に行い、判別結果が売電状態にあるときであって、売電力が太陽電池のパワーコンディショナの出力よりも大きい場合に、燃料電池のパワーコンディショナの発電量を少なくする制御装置とを備えることを特徴とする。この構成では、太陽電池と併用する燃料電池により発電した電力を極力売電しないようにし、トータルで損のでないようにすることができる。
The system linkage system according to
請求項2記載の発明、請求項1記載の系統連係システムにおいて、前記制御装置は、前記分電盤から分岐出力される消費量の測定をする手段を有し、前記判別結果が売電状態にあるときであって、売電力が太陽電池のパワーコンディショナの出力よりも大きい場合に、燃料電池のパワーコンディショナの発電量を前記手段で測定された消費量と同一にすることを特徴とする。この構成では、売電力と太陽電池のパワーコンディショナの出力とを等しくなるようにできるため、太陽電池のパワーコンディショナの発電量を全て売電にまわすことができ、コスト的に有利となる。
2. The system linkage system according to
本発明によれば、太陽電池と併用する燃料電池により発電した電力を極力売電しないようにし、トータルで損のでないようにすることができる。 According to the present invention, it is possible to prevent the power generated by the fuel cell used in combination with the solar cell from being sold as much as possible, and to prevent a total loss.
図1は本発明による一実施形態の系統連係システムの構成図、図2は同系統連係システムの動作フロー図である。 FIG. 1 is a configuration diagram of a system linkage system according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an operation flow diagram of the system linkage system.
本実施形態の系統連係システムは、太陽電池及び燃料電池で発生した直流電力を交流に変換して商用電源系統に連係するものであり、図1に示すように、パワーコンディショナ1,2と、分電盤3とを備えているとともに、分電盤3内に制御装置4を備えている。
The system linkage system of the present embodiment converts the DC power generated in the solar cell and the fuel cell into AC and links it to the commercial power supply system. As shown in FIG. A
パワーコンディショナ1は、図外の太陽電池から入力される直流電力を交流に変換して出力するものであり、例えば特許文献1と同様に、接続箱を介して太陽電池と接続されるインバータ回路構成の電力変換器およびこの出力側に設けられる解列開閉器などにより構成される。
The
パワーコンディショナ2は、図外の燃料電池から入力される直流電力を交流に変換して出力するものであり、例えば、接続箱を介して燃料電池と接続されるインバータ回路構成の電力変換器およびこの出力側に設けられる解列開閉器などにより構成される。
The
各パワーコンディショナ内の解列開閉器は、解列開閉器と後述の連係ブレーカ33との間の線間電圧の変動や周波数の変動に異常があれば、解列される。また、電力変換器と解列開閉器との間に、共用分岐ブレーカが設けられることもある。
The disconnect switch in each inverter is disconnected if there is an abnormality in line voltage variation or frequency variation between the disconnect switch and the
分電盤3は、パワーコンディショナ1,2からの出力と商用電力系統ACからの商用電源入力とを系統連系して分岐出力するものであり、ボディ及びカバーによりなるハウジング30を備えているとともに、電流制限器(リミッタ)ないし主幹ブレーカ(漏電ブレーカ)を含み商用電力系統ACと接続される主幹ブロック31と、この主幹ブロック31を介して商用電力系統ACと接続される複数の分岐ブレーカ32,…,32及び複数の連係ブレーカ33,33とをハウジング30内に備えている。複数の連係ブレーカ33,33には、パワーコンディショナ1,2の出力が接続される。
The
制御装置4は、商用電力系統ACに対して買電状態にあるか売電状態にあるかの判別をする判別部41と、パワーコンディショナ1,2の出力電力P1,P2の測定を個別に行う測定部42と、分電盤3から分岐出力される電力消費量PL の測定をする測定部43とを備え、それら判別および各測定結果を基に、パワーコンディショナ1,2の各電力変換器を制御することにより、パワーコンディショナ1,2の出力電力P1,P2を調整するものである。
The
例えば、制御装置4は、パワーコンディショナ1をフル稼働している状態で、判別部41による判別結果が売電状態にあるときであって、売電力がパワーコンディショナ1の出力電力P1よりも大きい場合に、パワーコンディショナ2の出力電力P2を下げてその発電量を少なくするように、パワーコンディショナ1,2を制御する。より具体的には、上記判別結果が売電状態にあるときであって、売電力がパワーコンディショナ1の出力電力P1よりも大きい場合に、パワーコンディショナ2の発電量を、測定部43で測定された電力消費量PL と同一にすることにより、売電力とパワーコンディショナ1の出力電力P1とが等しくなるように、パワーコンディショナ1,2を制御するように構成される。
For example, the
また、制御装置4は、パワーコンディショナ1をフル稼働している状態で、判別結果が買電状態にあるときには、パワーコンディショナ2の出力電力P2を上げてその発電量を多くすることにより買電量を低減するように、パワーコンディショナ1,2を制御する。
Further, when the
なお、商用電力系統ACとの接続部位に設けられる買電の電力量を検出する電力量計および売電の電力量を検出する電力量計に、いわゆるマイコンメータを使用すれば、それら双方の電力量計から買電量および売電量をデータとして上記判別部41に取り込むことができるので、それらのデータを基に上記判別をすることができる。あるいは、特許文献1と同様に、主幹ブロック31の主幹ブレーカと各分岐ブレーカ32との間の幹線を流れる電流の瞬時値を検出する2個の変流器と、幹線の線間電圧の瞬時値を検出するとともに上記変流器により検出した電流の瞬時値との積の平均値を求める売買電力演算手段(信号変換回路)とを設け、売買電力演算手段により求められた平均値を基に上記判別をするようにしてもよい。
If a so-called microcomputer meter is used for the watt-hour meter for detecting the amount of electric power purchased and the watt-hour meter for detecting the amount of power sold, provided at the connection site with the commercial power system AC, the electric power of both of them. Since the amount of electricity purchased and the amount of electricity sold can be taken as data from the quantity meter into the
次に上記系統連係システムの動作について説明する。ただし、図1,図2のPX は売買電量(正なら売電量、負なら買電量)とする。 Next, the operation of the system linkage system will be described. However, FIG. 1, P X in FIG. 2 is a trading coulometric (if positive power sale amount, if negative purchase coulometric).
まず、パワーコンディショナ1,2の出力電力P1,P2、判別のための売買電量PX および電力消費量PL が検出され(S1)、出力電力P1が最大になるように、パワーコンディショナ1がフル稼働される(S2)。
First, the output power P1 and P2 of the
このようにパワーコンディショナ1をフル稼働している状態で、判別結果が売電状態にあるとき(S3でYES)、売電力がパワーコンディショナ1の出力電力P1よりも大きい場合に、パワーコンディショナ2の発電量を電力消費量PL と同一にすることにより、売電力(PX )とパワーコンディショナ1の出力電力P1とが等しくなるように、パワーコンディショナ2が制御される(S4)。このとき、出力電力P1は外部環境に応じた最大発電となり、出力電力P2は分電盤3から各分岐ブレーカ32を介して分岐出力される消費電力(PL )と等しくなる。
As described above, when the
一方、判別結果が買電状態にあるとき(S3でNO)、パワーコンディショナ2の出力電力P2を上げてその発電量を最大にすることにより買電量を低減するように、パワーコンディショナ2が制御される。このとき(PX <0の買電時)、出力電力P1は外部環境に応じた最大発電となり、出力電力P2は最大発電となる。
On the other hand, when the determination result is in a power purchase state (NO in S3), the
本実施形態によれば、パワーコンディショナ1をフル稼働している状態で、判別部41による判別結果が売電状態にあるときであって、売電力がパワーコンディショナ1の出力電力P1よりも大きい場合に、パワーコンディショナ2の出力電力P2を下げてその発電量を少なくするように、パワーコンディショナ1,2を制御するので、太陽電池と併用する燃料電池により発電した電力を極力売電しないようにし、トータルで損のでないようにすることができる。
According to the present embodiment, when the
特に、上記判別結果が売電状態にあるときであって、売電力がパワーコンディショナ1の出力電力P1よりも大きい場合に、パワーコンディショナ2の発電量を、測定部43で測定された電力消費量PL と同一にすることにより、売電力とパワーコンディショナ1の出力電力P1とを等しくなるようにできるため、パワーコンディショナ1の発電量を全て売電にまわすことができ、コスト的に有利となる。
In particular, when the determination result is in the power sale state and the power sale is larger than the output power P1 of the
1,2 パワーコンディショナ
3 分電盤
4 制御装置
1, 2
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