JP2006050691A - Generator and its control method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は発電装置およびその制御方法に関し、例えば、自然エネルギを利用する発電装置を主発電装置とし、燃料を使用する発電装置を補助発電装置とするハイブリッド型の発電装置に関する。 The present invention relates to a power generation device and a control method thereof, for example, a hybrid power generation device in which a power generation device using natural energy is a main power generation device and a power generation device using fuel is an auxiliary power generation device.
近年、環境の保護、省エネルギ、エネルギの安定的確保・供給に対する関心が世界的規模で高まっている。この様な状況において、無尽蔵の太陽エネルギを利用する太陽電池は、維持が簡単で可動部分がなく静かでクリーンなエネルギ源として、大きな期待が寄せられている。そして、ここ数年、太陽電池は、一般住宅の屋根に設置されたり、離島などにも太陽電池を利用した太陽光発電装置として設置され、商用交流電力系統(以下、単に「電力系統」とも呼ぶ)と連系する分散型電源が普及しつつある。 In recent years, interests in environmental protection, energy saving, and stable securing and supply of energy have increased worldwide. Under such circumstances, solar cells using inexhaustible solar energy are highly expected as energy sources that are easy to maintain, have no moving parts, and are quiet and clean. In recent years, solar cells have been installed on the roofs of ordinary houses or installed as solar power generators using solar cells on remote islands, etc., and are also referred to as commercial AC power systems (hereinafter simply referred to as “power systems”). ) And distributed power sources are becoming widespread.
また、主要な商用電力の配電網から分離した離島や山岳地域の電力を賄うために、自然エネルギを使用する太陽光発電装置や風力発電機と、燃料を用いて発電する発電装置(例えばディーゼル発電装置)を組み合わせた発電システムが用いられる。燃料を用いる発電装置は、通常、複数の発電機を備え、過去の負荷変動を考慮して立案される電力の需給計画に基づき、各発電機の運転(起動および停止)を制御する。 In addition, to cover the power of isolated islands and mountainous areas separated from the main commercial power distribution network, solar power generators and wind power generators that use natural energy, and power generators that use fuel (for example, diesel generators) A power generation system combined with a device is used. A power generator using fuel usually includes a plurality of generators, and controls the operation (start and stop) of each generator based on a power supply and demand plan that is planned in consideration of past load fluctuations.
しかし、ディーゼル発電装置は、多量の化石燃料を消費し、発電コストは極めて高い。太陽光発電装置または風力発電装置だけで電力の供給が可能であれば、その間、ディーゼル発電装置は極力停止させておきたい。しかし、日射や風力に依存する太陽発電装置や風力発電装置の出力は不安定であり、安定した電力を供給するためには、両発電装置の運転を適切に制御する必要がある。 However, the diesel power generator consumes a large amount of fossil fuel, and the power generation cost is extremely high. If electric power can be supplied only by the solar power generation device or the wind power generation device, the diesel power generation device should be stopped as much as possible. However, the outputs of solar power generation devices and wind power generation devices that depend on solar radiation and wind power are unstable. In order to supply stable power, it is necessary to appropriately control the operation of both power generation devices.
太陽光発電装置と、燃料を用いる発電装置を組み合わせる発電システムの構成方法や制御方法は多数提案されている。例えば、特開2001-136681公報は、太陽光発電装置や風力発電装置と、ディーゼル発電装置を組み合わせて、太陽光発電装置や風力発電装置の出力が不足する場合にディーゼル発電装置を起動する発電システムを開示する。そして、ディーゼル発電装置が立ち上がるまでに時間がかかり、日射や風力の変動で太陽光発電装置や風力発電装置の出力が大きく変動する場合に即応できない問題を解決するために、ディーゼル発電装置の起動過渡期間の電力をキャパシタに蓄えたエネルギで補う技術を記載する。 Many configuration methods and control methods of a power generation system combining a solar power generation device and a power generation device using fuel have been proposed. For example, Japanese Patent Laid-Open No. 2001-136681 discloses a power generation system that activates a diesel power generator when the output of the solar power generator or the wind power generator is insufficient by combining the solar power generator or the wind power generator with the diesel power generator. Is disclosed. In order to solve the problems that cannot be dealt with immediately when the output of a solar power generator or wind power generator fluctuates greatly due to solar radiation or wind fluctuation, it takes time to start up the diesel power generator. A technique for supplementing the electric power of the period with the energy stored in the capacitor is described.
しかし、キャパシタを蓄電装置として用いて、ディーゼル発電装置の起動過渡期間の電力を補う方法は、一般的に、大容量で大型の蓄電装置が必要になり、発電システムの初期コストを増大させ、その設置面積を大型化させる問題がある。 However, the method of supplementing the power during the startup transition period of the diesel power generation device using the capacitor as the power storage device generally requires a large-capacity and large power storage device, increasing the initial cost of the power generation system, There is a problem of increasing the installation area.
本発明は、上述の問題を個々にまたはまとめて解決するもので、自然エネルギを使用する発電装置を主とし、燃料を使用する発電装置を補助とする発電装置において、蓄電装置を利用することなく、補助発電装置の起動過渡期間を考慮して安定に電力を供給することを目的とする。 The present invention solves the above-mentioned problems individually or collectively, and mainly uses a power generator that uses natural energy, and a power generator that uses a fuel as an auxiliary power without using a power storage device. An object of the present invention is to supply power stably in consideration of the startup transition period of the auxiliary power generator.
本発明は、前記の目的を達成する一手段として、以下の構成を備える。 The present invention has the following configuration as one means for achieving the above object.
本発明は、自然エネルギを使用する第一の発電手段、および、燃料を使用する第二の発電手段を有する発電装置において、第一の発電手段の発電電力を監視して、所定時間後の第一の発電手段の発電電力を予測し、発電電力の予測値が第一の所定値以下になると、第二の発電手段の起動を指示することを特徴とする。 According to the present invention, in a power generation apparatus having a first power generation means that uses natural energy and a second power generation means that uses fuel, the power generated by the first power generation means is monitored, The generated power of one power generation means is predicted, and when the predicted value of the generated power is equal to or lower than a first predetermined value, the activation of the second power generation means is instructed.
また、複数の太陽電池サブアレイを使用する第一の発電手段、および、燃料を使用する第二の発電手段を有する発電装置において、太陽電池サブアレイそれぞれの発電電力を監視して、所定時間後の太陽電池サブアレイそれぞれの発電電力を予測し、発電電力の予測値が第一の所定値以下である太陽電池サブアレイが第一の所定数隣接する場合、第二の発電手段の起動を指示することを特徴とする。 Further, in a power generation apparatus having a first power generation unit that uses a plurality of solar cell subarrays and a second power generation unit that uses fuel, the generated power of each of the solar cell subarrays is monitored, Predicting the generated power of each of the battery sub-arrays, and instructing the start of the second power generation means when the solar battery sub-arrays whose predicted power generation values are equal to or less than the first predetermined value are adjacent to each other by the first predetermined number. And
本発明によれば、自然エネルギを使用する発電装置を主とし、燃料を使用する発電装置を補助とする発電装置において、蓄電装置を利用することなく、補助発電装置の起動過渡期間を考慮して安定に電力を供給することができる。従って、例えば太陽光発電装置と、ディーゼル発電機などのコージェネレションシステムを組み合わせて、安定かつ安価に電力供給を行うことができる。 According to the present invention, in a power generation device mainly using a power generation device that uses natural energy and assisting a power generation device that uses fuel, the start-up transient period of the auxiliary power generation device is considered without using the power storage device. Power can be supplied stably. Therefore, for example, a solar power generation device and a cogeneration system such as a diesel generator can be combined to supply power stably and inexpensively.
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施例を詳細に説明する。なお、以下では、自然エネルギを使用する発電装置の代表として、太陽光発電装置を例に説明するが、太陽光発電装置の代わりに風力発電装置も利用可能である。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following, a solar power generation device will be described as an example of a power generation device that uses natural energy, but a wind power generation device can also be used instead of the solar power generation device.
[発電システムの構成]
図1は実施例1の発電システムの構成例を示すブロック図である。
[Configuration of power generation system]
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration example of the power generation system according to the first embodiment.
図1に示す発電システムは、太陽光発電装置の主発電装置4と、ディーゼル発電機を有する補助発電装置7を組み合わせたハイブリッド発電システムである。
The power generation system shown in FIG. 1 is a hybrid power generation system in which a main
主発電装置4は、太陽電池1が出力する直流電力を接続箱2で集電してソーラインバータ3に供給し、ソーラインバータ3によって直流から交流に変換された電力を電力系統などの負荷12に供給する。
The
検知部5は、太陽電池1の出力(出力電圧および出力電流)を検知する。検知部5は、例えば、接続箱2の出力端の正負両極間に接続された分圧抵抗器14、15により分圧された電圧を取得し(図2参照)、分圧抵抗器の分圧比に基づき太陽電池1の出力電圧値を演算する。
The
また、検知部5は、接続箱2とソーラインバータ3の間の一方の電流路に配置されたクランプ電流計16の出力電圧を取得し(図2参照)、クランプ電流計の電流比例係数に基づき太陽電池1の出力電流値を演算する。
The
なお、太陽電池1の出力電圧と出力電流の検知方法に制限はなく、分圧抵抗器を介さずに、直接、太陽電池1の出力電圧を取得してもよいし、クランプ電流計16の代わりにシャント抵抗器を接続して、シャント抵抗器の両端の電圧から出力電流値を演算してもよい。
Note that there is no limitation on the detection method of the output voltage and output current of the
制御部6は、検知部5の検知結果に基づき、補助発電装置7を運転を制御する。
The control unit 6 controls the operation of the
補助発電装置7は、ディーゼルエンジン8により交流発電機(同期発電機)10を駆動して交流電力を発電する。補助発電装置7の制御部9は、制御部6から入力される制御信号に基づき、ディーゼルエンジン8の運転、および、交流発電機10と負荷12を電気的に結ぶ開閉器11の開閉を制御する。
The
なお、検知部5は、所定のインタバルで電圧値を取得する取得部、アナログ信号をディジタル信号に変換するA/Dコンバータ、分圧比および電流比例係数を格納するメモリ、取得した電圧値(ディジタル信号)に分圧比および電流比例係数を掛ける掛算器、並びに、ディジタル信号を出力するインタフェイスを備える。例えば、プログラムされたインタバルで電圧を測定し、その測定結果をディジタル信号として出力するインタフェイスを備えるディジタル電圧計を検知部5として利用することができる。
The
また、制御部6、9は、後述する演算、処理および制御を行うプログラムを格納するメモリ、そのプログラムを実行するCPU、CPUのワークメモリ、並びに、ディジタル信号を入出力するインタフェイスまたはI/Oポートを備える。例えば、上記のプログラムをROMに格納したワンチップマイクロプロセッサや、上記のプログラムをハードディスクに格納したパーソナルコンピュータなどを制御部6、9として利用することができる。
The
[太陽電池の発電電力の予測]
検知部5は、予め設定された測定インタバルTBで、太陽電池1の出力電圧および出力電流を取得し、太陽電池1の出力電力(発電電力)を計算(測定)する。そして、制御部6は、式(1)に従い、予測すべきタイミングにおける太陽電池1の発電電力P3を計算する。
P3 = P1 - {(P1 - P2)/C}×F …(1)
ここで、Cは増減率計算間隔(秒)
P1はC秒前の測定電力(W)
P2は現時点における測定電力(W)
Fは現時点から予測すべきタイミングまでの時間(秒)
[Prediction of power generated by solar cells]
P3 = P1-{(P1-P2) / C} × F… (1)
Where C is the rate of change calculation interval (seconds)
P1 is the measured power (C) before C seconds
P2 is the current measured power (W)
F is the time (seconds) from the current time to the predicted timing
なお、上記の式(1)の説明および以下の説明において、簡単のために「現時点」と表現するが、より正確には、直前の測定タイミングである。 In the description of the above formula (1) and the following description, it is expressed as “current time” for simplicity, but more accurately, it is the immediately preceding measurement timing.
ここで、測定インタバルTBが大き過ぎると、太陽電池1の発電電力の急低下につながる、動きの早い雲による発電電力の低下の検知を逃すことがある。測定インタバルTBは、ディーゼル発電機の起動時間Tsの1/10から1/100に設定するとよい。また、Fは、ディーゼル発電機の起動に余裕をもたせるため、その起動時間Tsと同じ、もしくは、若干長く設定するとよい。例えば、起動時間Tsが10秒であれば、TBは0.1秒から1秒程度、Fは10秒から15秒程度に設定するとよい。
Here, the measurement interval T B is too large, leading to decrease sharply in the generated power of the
[補助発電装置の制御]
制御部6は、式(2)および(3)により、F秒後の予測発電電力P3の発電率R3および現在の発電率R2を計算する。
R3 = P3/Pr …(2)
R2 = P2/Pr …(3)
ここで、Prは太陽光発電装置の定格発電電力
[Control of auxiliary power generator]
The control unit 6 calculates the power generation rate R3 and the current power generation rate R2 of the predicted generated power P3 after F seconds using the equations (2) and (3).
R3 = P3 / Pr (2)
R2 = P2 / Pr (3)
Where Pr is the rated power generation of the solar power generation device
制御部6は、補助発電装置7が停止状態で、F秒後の発電率R3が予め設定された補助発電装置7の起動基準値D以下の場合、起動信号を補助発電装置7の制御部9に出力して交流発電機10による発電の開始を指示する。起動信号を受信した制御部9は、ディーゼルエンジン8を始動し、ディーゼルエンジン8が所定の回転数に達し、交流発電機10の発電が安定し、系統と同期すると、開閉器11を閉じて交流発電機10の発電電力を負荷12へ供給する。
When the auxiliary
[具体例]
以下では、本実施例を太陽光発電装置に適用し、太陽電池1の発電電力の変化から悪天候や雲などによる日射の陰りによる発電電力の急低下・復旧を検知して、主発電装置4の発電電力が不足する前に補助発電装置7を起動するシステムの具体例を説明する。
[Concrete example]
In the following, this embodiment is applied to a solar power generation device, and from the change in the generated power of the
図2に示す分圧抵抗器14、15の抵抗値はそれぞれ1000kΩと10kΩとする(分圧比0.99%)。例えば、太陽電池1の動作電圧を300Vとすると、抵抗器15の両端に約2.97Vの電圧が得られる。また、クランプ電流計16は200Aの時に2Vを出力する(電流比例係数100A/V)。つまり、分圧抵抗器15の両端の電圧V1と、クランプ電流計16の出力電圧V2は以下の関係を有す。
V1 = Vo×{R15/(R14 + R15)} …(4)
V2 = Io/k …(5)
ここで、Voは太陽電池1の動作電圧
R14は分圧抵抗器14の抵抗値(1000kΩ)
R15は分圧抵抗器15の抵抗値(10kΩ)
Ioは太陽電池1の動作電流
kは電流比例係数(100A/V)
The resistance values of the
V1 = Vo × {R15 / (R14 + R15)}… (4)
V2 = Io / k (5)
Where Vo is the operating voltage of
R14 is the resistance value of voltage divider resistor 14 (1000kΩ)
R15 is the resistance value of voltage divider resistor 15 (10kΩ)
Io is the operating current of
k is the current proportionality factor (100A / V)
従って、太陽電池1の動作電圧Voおよび動作電流Ioは次式で表される。
Vo = V1/d = V1×{(10+1000)/10} = 101・V1 …(6)
Io = k×V2 = 100・V2 …(7)
Therefore, the operating voltage Vo and the operating current Io of the
Vo = V1 / d = V1 × {(10 + 1000) / 10} = 101 ・ V1… (6)
Io = k × V2 = 100 ・ V2 (7)
図3は制御部6による補助発電装置7の起動・停止制御を説明するフローチャートである。
FIG. 3 is a flowchart for explaining start / stop control of the
制御部6は、起動されると、ROMなどの不揮発性メモリに格納されたデータを初期値としてRAMなどのメモリに設定する(S1)。以下は、初期値の一例である。
(1) 太陽電池1の定格発電電力 A = 100kW
(2) 補助発電装置7の起動時間 Ts = 10秒
(3) 測定インタバルTB = 0.1秒
(4) 増減率計算間隔 C = 0.5秒
(5) 起動基準値 D = 50%
(6) 停止基準値 E = 60%
(7) 現時点から予測すべきタイミングまでの時間 F = Ts + 3秒
(8) 分圧比の逆数 1/d = 101
(9) 電流比例係数 k = 100
When activated, the control unit 6 sets data stored in a nonvolatile memory such as a ROM as a default value in a memory such as a RAM (S1). The following is an example of the initial value.
(1) Rated power generation of solar cell 1 A = 100kW
(2) Startup time of
(3) Measurement interval T B = 0.1 sec
(4) Change rate calculation interval C = 0.5 seconds
(5) Start reference value D = 50%
(6) Stop reference value E = 60%
(7) Time from the present time to the timing to be predicted F = Ts + 3 seconds
(8) Reciprocal of
(9) Current proportional coefficient k = 100
なお、補助発電装置7の起動時間Tsは、起動信号を受信した制御部9が、ディーゼルエンジン8を始動し、ディーゼルエンジン8が所定の回転数に達し、交流発電機10の発電が安定し、系統と同期して、開閉器11を閉じることができるまでの時間であり、補助発電装置7に応じて適宜設定する。
The starting time Ts of the
次に、測定インタバルに達したか否かを判定し(S2)、達していれば検知部5から太陽電池1の動作電圧信号および動作電流信号を受信し(S3)、受信した動作電圧信号および動作電流信号から太陽電池1の発電電力P2を計算し、RAMなどのメモリに格納する(S4)。
Next, it is determined whether or not the measurement interval has been reached (S2), and if it has reached, the operating voltage signal and the operating current signal of the
次に、メモリに格納した増減計算間隔C秒前の発電電力P1と、ステップS4で計算した発電電力P2から式(1)によりF秒の発電電力P3を計算(予測)する(S5)。なお、本実施例の場合、C=0.5秒、TB=0.1秒であるから五つ前の測定タイミングにおける発電電力値がP1になる。また、本実施例の場合、同じ理由から、少なくとも五つ前の測定タイミングにおける発電電力値までをメモリに格納しておけばよい。 Next, the generated power P3 of F seconds is calculated (predicted) from the generated power P1 stored in the memory C seconds before and after the increase / decrease calculation interval and the generated power P2 calculated in step S4 by Equation (1) (S5). In this embodiment, since C = 0.5 seconds and T B = 0.1 seconds, the generated power value at the five previous measurement timings is P1. In the case of the present embodiment, for the same reason, it is sufficient to store in the memory up to at least five generation power values at the previous measurement timing.
例えば、太陽電池1の最新の発電電力P2が84kW、0.5秒前の発電電力P1が85kWとすると、F=13秒後の発電電力P3および発電率Rは下記のようになる。
P3 = 85 - {(85 - 84)/0.5}×13 = 59kW …(8)
R3 = 59/100 = 59% …(9)
R2 = 84/100 = 84% …(10)
For example, when the latest generated power P2 of the
P3 = 85-{(85-84) /0.5} × 13 = 59kW… (8)
R3 = 59/100 = 59%… (9)
R2 = 84/100 = 84%… (10)
次に、補助発電装置7が停止中か稼働中かを判定し(S6)、停止中であれば式(2)により発電率R3を計算し(S7)、R3≦Dか否かを判定し(S8)、R3≦Dであれば前述した起動信号を出力する(S9)。また、補助発電装置7が稼働中であれば式(3)により発電率R2を計算し(S10)、R2≧Eか否かを判定し(S11)、R2≧Eであれば前述した停止信号を出力する(S12)。その後、処理をステップS2へ戻し、上述した起動・停止制御を繰り返す。
Next, it is determined whether the
このように、本実施例によれば、F秒後の発電率R3と起動基準値D、または、現在の発電率R2と停止基準値Eを比較して、発電率R3が起動基準値Dを下回る場合、または、発電率R2が停止基準値Eを上回る場合、補助発電装置7を起動または停止する仕組みである。
Thus, according to the present embodiment, the power generation rate R3 after F seconds and the start reference value D, or the current power generation rate R2 and the stop reference value E are compared, and the power generation rate R3 is equal to the start reference value D. This is a mechanism for starting or stopping the auxiliary
本実施例の場合、起動基準値Dは50%であるからE=13秒後に発電率R3が50%を下回ると予測される場合、起動信号を出力して、補助発電装置7を起動する。ディーゼル発電機の起動時間Tsは10秒であるから、約13秒前の起動により、太陽電池1の発電率Rが50%を下回る前に、確実に、補助発電装置7から系統への電力供給を開始することができる。
In the case of the present embodiment, since the activation reference value D is 50%, when it is predicted that the power generation rate R3 will be less than 50% after E = 13 seconds, an activation signal is output and the
そして、補助発電装置7が稼働中、天候の回復などによって太陽電池1の発電電力が回復し、現在の発電率R2が停止基準値E(本実施例では60%)を上回ると、補助発電装置7を停止し、再び、主発電装置4だけで電力を供給する。
Then, when the auxiliary
従って、太陽光発電装置を主とし、ディーゼル発電機を副(補助)とする発電システムにおいて、キャパシタなどの蓄電装置を利用することなく、ディーゼル発電機の起動過渡期間を考慮して安定に電力を供給することができる。 Therefore, in a power generation system that mainly uses a solar power generator and uses a diesel generator as a secondary (auxiliary), it can stably supply power in consideration of the startup transient period of the diesel generator without using a power storage device such as a capacitor. Can be supplied.
以下、本発明にかかる実施例2の発電システムを説明する。なお、実施例2において、実施例1と略同様の構成については、同一符号を付して、その詳細説明を省略する。 Hereinafter, the power generation system of Example 2 according to the present invention will be described. Note that the same reference numerals in the second embodiment denote the same parts as in the first embodiment, and a detailed description thereof will be omitted.
[大規模な太陽光発電装置への適用]
大規模な太陽光発電装置用の、図4に示すような、多数の太陽電池サブアレイ17を有する太陽電池1の場合、サブアレイ17ごとに設けた検知部5および制御部6により各サブアレイ17の発電量を監視して、前記の予測方法により、F秒後の発電率R3が起動基準値D以下になるサブアレイ17を検知する。そして、例えば、一行一列目のサブアレイ17がR3≦Dになり、続いて、隣接する一行二列目のサブアレイ17がR3≦Dになった場合、雲が広がるなどして、太陽電池1が配置された場所近傍の日射が陰りはじめていると判断することができる。そこで、例えば、隣接するG個のサブアレイ17がR3≦Dになった場合(例えば一行一列目から一行三列目の連続する三つのサブアレイ17がR3≦Dになった場合などに相当する)、前述した起動信号を出力して補助発電装置7を起動する。なお、広い面積に亘ってN行M列(N, M≧2)のサブアレイ17が配置されていれば、発電率R2またはR3の変化とサブアレイ17の配置から雲の位置、移動方向、移動速度なども知ることもできる。
[Application to large-scale photovoltaic power generation equipment]
In the case of a
[具体例]
実施例2は、太陽電池1の最外部に配置された太陽電池サブアレイの発電電力の変化から悪天候や雲などによる日射の陰りによる発電電力の急低下・復旧を検知して、主発電装置4の発電電力が不足する前に補助発電装置7を起動する発電システムであるが、とくに、太陽電池1の最外部に配置されたサブアレイ17の発電電力の増減から、雲が太陽光発電装置4に接近または通り過ぎると同時に素早く補助発電装置7を起動または停止する。
[Concrete example]
Example 2 detects the sudden drop / recovery of the generated power due to the shade of sunlight due to bad weather or clouds from the change in the generated power of the solar cell sub-array arranged outside the
図4に示す太陽電池1は、縦に五個、横に五個の合わせて25個のサブアレイ17を有する。そして、25個のサブアレイ17のうち、最外部の16個のサブアレイ17を補助発電装置7の起動・停止制御に利用する。このため、図1に示す検知部4および制御部6を16組、最外部の16個のサブアレイ17の出力端に接続し、実施例1で説明した検知方法により、各サブアレイの動作電圧Voおよび動作電流Ioを検出する。
The
図5は、各制御部6による補助発電装置7の起動・停止制御を説明するフローチャートである。
FIG. 5 is a flowchart for explaining start / stop control of the
制御部6は、起動されると、ROMなどの不揮発性メモリに格納されたデータを初期値としてRAMなどのメモリに設定する(S21)。以下は、初期値の一例である。
(1) サブアレイの定格発電電力 A = 4kW
(2) 補助発電装置7の起動時間 Ts = 10秒
(3) 測定インタバルTB = 0.1秒
(4) 増減率計算間隔 C = 0.5秒
(5) 起動基準値 D = 30%
(6) 停止基準値 E = 40%
(7) 現時点から予測すべきタイミングまでの時間 F = Ts + 3秒
(8) 分圧比の逆数 1/d = 101
(9) 電流比例係数 k = 100
(10) 隣接個数 G = 3
When activated, the control unit 6 sets data stored in a nonvolatile memory such as a ROM as a default value in a memory such as a RAM (S21). The following is an example of the initial value.
(1) Rated power generation of subarray A = 4kW
(2) Startup time of
(3) Measurement interval T B = 0.1 sec
(4) Change rate calculation interval C = 0.5 seconds
(5) Start reference value D = 30%
(6) Stop reference value E = 40%
(7) Time from the present time to the timing to be predicted F = Ts + 3 seconds
(8) Reciprocal of
(9) Current proportional coefficient k = 100
(10) Adjacent number G = 3
ステップS22からS26の処理は、太陽電池1の発電電力がサブアレイ17の発電電力になるだけで実施例1の図3に示したステップS2からS6と同じであるから、詳細な説明は省略する。
The processing of steps S22 to S26 is the same as steps S2 to S6 shown in FIG. 3 of the first embodiment, except that the generated power of the
次に、補助発電装置7が停止中であれば、式(2)によりサブアレイ17の発電率R3を計算し(S27)、R3≦Dのサブアレイ17が隣接してG個(実施例2では三つ)あるか否かを判定し(S28)、あれば前述した起動信号を出力する(S29)。また、補助発電装置7が稼働中であれば式(3)によりサブアレイ17の発電率R2を計算し(S30)、R2≧Eのサブアレイ17が(16-G)個(実施例2では13個)以上あるか否かを判定し(S31)、あれば前述した停止信号を出力する(S32)。その後、処理をステップS22へ戻し、上述した起動・停止制御を繰り返す。
Next, if the auxiliary
ここで、ステップS28およびS31の処理は、各制御部6による判定および制御信号の出力、並びに、図6に示す、各制御部6の制御信号を入力する16個のANDゲート31〜46と、それらANDゲートの出力を論理和するORゲート47で実現される。なお、各ANDゲートは、隣接するG個(図6では三つ)のサブアレイ17に対応する制御部6の制御信号を入力し論理積する。あるいは、16個の制御部6の一つが他の制御部の制御信号を入力して、隣接するG個のサブアレイに対応する制御信号の状態から、起動信号または停止信号を出力するようにしてもよい。
Here, the processing of steps S28 and S31 includes determination and output of the control signal by each
例えば、サブアレイ17の最新の発電電力P2が2640W、0.5秒前の発電電力P1が2700Wとすると、F=13秒後の発電電力P3および発電率Rは下記のようになる。
P3 = 2700 - {(2700 - 2640)/0.5}×13 = 1140W …(11)
R3 = 1140/4000 = 28.5% …(12)
R2 = 2640/4000 = 66% …(13)
For example, if the latest generated power P2 of the
P3 = 2700-{(2700-2640) /0.5} × 13 = 1140W… (11)
R3 = 1140/4000 = 28.5%… (12)
R2 = 2640/4000 = 66%… (13)
従って、ステップS18で、同様に発電率R3が低下したサブアレイ17が、25個中に隣接して例えば三個あれば、起動信号を出力し、補助発電装置7を起動する。もし、一つ、隣接する二つ、または、隣接しないサブアレイ17の発電率R3は低下したが、隣接する三つのサブアレイ17の発電率R3が起動基準値Dを下回らない場合は、雲に広がりがないと判断し、補助発電装置7の起動は不要と判断する。
Accordingly, in step S18, if there are, for example, three sub-arrays 17 whose power generation rate R3 has decreased in the same manner adjacent to 25, an activation signal is output and the auxiliary
そして、補助発電装置7が稼働中、天候の回復などによってサブアレイ17の発電電力が回復し、現在の発電率R2が停止基準値E(本実施例では40%)を上回るサブアレイ17が(16-G)個(実施例2では13個)以上あれば、停止信号を出力し、補助発電装置7が停止して、再び、主発電装置4だけで電力を供給する。
Then, while the auxiliary
[他の実施例]
本発明の目的は、前述した実施例の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体(または記録媒体)を、システムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ(またはCPUやMPU)が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成されることは言うまでもない。この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施例の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施例の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているオペレーティングシステム(OS)などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施例の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
[Other embodiments]
An object of the present invention is to supply a storage medium (or recording medium) in which a program code of software for realizing the functions of the above-described embodiments is recorded to a system or apparatus, and a computer (or CPU or MPU) of the system or apparatus. Needless to say, this can also be achieved by reading and executing the program code stored in the storage medium. In this case, the program code itself read from the storage medium realizes the functions of the above-described embodiments, and the storage medium storing the program code constitutes the present invention. Further, by executing the program code read by the computer, not only the functions of the above-described embodiments are realized, but also an operating system (OS) running on the computer based on the instruction of the program code. It goes without saying that a case where the function of the above-described embodiment is realized by performing part or all of the actual processing and the processing is included.
さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張カードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張カードや機能拡張ユニットに備わるCPUなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施例の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。 Furthermore, after the program code read from the storage medium is written into a memory provided in a function expansion card inserted into the computer or a function expansion unit connected to the computer, the function is determined based on the instruction of the program code. Needless to say, the CPU of the expansion card or the function expansion unit performs part or all of the actual processing and the functions of the above-described embodiments are realized by the processing.
本発明を上記記憶媒体に適用する場合、その記憶媒体には、先に説明したフローチャートに対応するプログラムコードが格納されることになる。 When the present invention is applied to the storage medium, the storage medium stores program codes corresponding to the flowcharts described above.
Claims (11)
燃料を使用する第二の発電手段と、
前記第一の発電手段の発電電力を監視して、所定時間後の前記第一の発電手段の発電電力を予測する予測手段と、
前記予測手段による発電電力の予測値が第一の所定値以下になると、前記第二の発電手段の起動を指示する制御手段とを有することを特徴とする発電装置。 A first power generation means using natural energy;
A second power generation means using fuel;
Predicting means for monitoring the generated power of the first power generating means and predicting the generated power of the first power generating means after a predetermined time;
And a control unit for instructing activation of the second power generation unit when a predicted value of the generated power by the prediction unit is equal to or less than a first predetermined value.
燃料を使用する第二の発電手段と、
前記太陽電池サブアレイそれぞれの発電電力を監視して、所定時間後の前記太陽電池サブアレイそれぞれの発電電力を予測する予測手段と、
前記予測手段による発電電力の予測値が第一の所定値以下である太陽電池サブアレイが第一の所定数隣接する場合、前記第二の発電手段の起動を指示する制御手段とを有することを特徴とする発電装置。 A first power generation means using a plurality of solar cell sub-arrays;
A second power generation means using fuel;
Predicting means for monitoring the generated power of each of the solar cell sub-arrays and predicting the generated power of each of the solar cell sub-arrays after a predetermined time;
Control means for instructing activation of the second power generation means when a first predetermined number of solar cell sub-arrays whose predicted values of power generated by the prediction means are equal to or less than a first predetermined value are adjacent to each other. A power generator.
前記第一の発電手段の発電電力を監視して、所定時間後の前記第一の発電手段の発電電力を予測し、
前記発電電力の予測値が第一の所定値以下になると、前記第二の発電手段の起動を指示することを特徴とする制御方法。 A method for controlling a power generation apparatus having a first power generation means using natural energy and a second power generation means using fuel,
Monitor the generated power of the first power generation means, predict the generated power of the first power generation means after a predetermined time,
When the predicted value of the generated power is equal to or less than a first predetermined value, the control method is characterized by instructing activation of the second power generation means.
前記太陽電池サブアレイそれぞれの発電電力を監視して、所定時間後の前記太陽電池サブアレイそれぞれの発電電力を予測し、
前記発電電力の予測値が第一の所定値以下である太陽電池サブアレイが第一の所定数隣接する場合、前記第二の発電手段の起動を指示することを特徴とする制御方法。 A control method of a power generation apparatus having a first power generation means using a plurality of solar cell subarrays and a second power generation means using fuel,
Monitoring the generated power of each of the solar cell sub-arrays to predict the generated power of each of the solar cell sub-arrays after a predetermined time;
A control method characterized by instructing activation of the second power generation means when a first predetermined number of solar cell sub-arrays whose predicted values of generated power are equal to or less than a first predetermined value are adjacent to each other.
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