JP2009072045A - 太陽光発電システムのインバータ装置を起動させるインバータ起動装置、インバータ装置の起動方法、インバータ起動装置を実現するためのプログラム、及びこのプログラムを記録した記録媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】気象条件が異なっている場合でもインバータ装置が起動できる条件のときに起動させ、インバータ装置の不要な起動と停止の繰り返しを避けることができるインバータ装置の起動装置を提供する。
【解決手段】太陽光発電システムのインバータ装置を起動させるインバータ起動装置において、計測された太陽電池の開放電圧が設定されている基準電圧より高いと判定された場合にインバータ装置を起動させる比較部８１と、その場合に開放電圧を記録する記録部８２と、商用電力系統に連系していると判別された場合に所定の初期基準電圧を基準電圧として設定し、連系していないと判別された場合に記録部８２に記録された開放電圧を基準電圧として設定する基準電圧設定部８３とを備えた。
【選択図】図２

Description

本発明は、太陽電池により生成される直流電力をインバータ装置により交流電力に変換し商用電力系統に連系させる太陽光発電システムにおけるインバータ装置を起動させるインバータ起動装置、インバータ装置の起動方法、インバータ起動装置を実現するためのプログラム、及びこのプログラムを記録した記録媒体に関し、特に、太陽電池の開放電圧に基づいてインバータ装置を起動させるものに関する。

従来、太陽電池によって生成される直流電力をインバータ装置により交流電力に変換し、商用電力系統に連系させて電力を供給する太陽光発電システムが開発されている。太陽電池の発電電力は、日射強度や気温などの気象条件に影響を受ける。したがって、インバータ装置は、夜間など太陽電池が発電を行わない期間には自動で停止し、昼間の太陽電池が発電を行う期間は自動で起動するように設定されている。日射強度が減少し太陽電池から供給される電力がインバータ装置の無負荷損失より小さくなると、インバータ装置を停止させ、日射強度が増加し太陽電池から供給される電力がインバータ装置を動作させられる場合に、インバータ装置を起動させる必要がある。太陽電池から供給される電力を太陽電池の開放電圧や短絡電流から推測して、インバータ装置を起動させる方法が開発されている。

例えば、所定の電圧を基準電圧として設定し、開放電圧がこの基準電圧より高くなった場合にインバータ装置を起動させる方法がある。しかしながら、この場合、開放電圧は太陽電池の経時的な劣化や外気温度などの変化により大きく変動するにもかかわらず、基準電圧は一定値である。したがって、太陽電池の供給電力が十分であるにもかかわらず、開放電圧が基準電圧に達しないためにインバータ装置が起動されない場合や、太陽電池の供給電力が不十分であるにもかかわらず、開放電圧が基準電圧に達したためにインバータ装置が起動されて停止するハンチングを繰り返す場合がある。なお、ハンチングを繰り返すとインバータ装置内のリレー等の部品の寿命に影響を及ぼすので、避けることが望ましい。

特開平０８‐１２６２０８号公報には、太陽電池の開放電圧が、直前のシステム停止時の開放電圧に判定基準マージンを付加した値に達し、その状態が所定時間継続した時点でインバータ装置を起動する方法が記載されている。この方法によると、インバータ装置が動作中に何らかの原因で停止したとしても、その停止時の開放電圧から基準電圧を設定することができる。したがって、太陽電池の経時的な劣化や外気温度などに応じた基準電圧を設定することができ、基準電圧を一定値とした場合の不都合を回避することができる。

特開平０８‐１２６２０８号公報

しかしながら、この方法によると、直前のシステム停止が前日の日没によるものである場合、インバータ装置を起動させる基準電圧として前日の日没時の開放電圧を基準とした値が用いられる。このとき、前日とは気温などの気象条件が異なるので、同じ日射強度であっても太陽電池の開放電圧が異なる場合がある。

図４は、気温の違いによる日射強度と太陽電池の開放電圧との関係を示す図である。曲線Ａは、曲線Ｂより低い気温における日射強度と開放電圧との関係を示している。図から明らかなように、同じ日射強度であっても気温が高い場合に太陽電池の開放電圧は低くなっている。

例えば、図４における曲線Ａが前日の日没によるシステム停止時の気温に対する開放電圧を示し、システム停止時の日射強度がＸだとすると、そのときの開放電圧はＶとなる。曲線Ｂが、翌日のインバータ装置の起動を試みるときの気温に対する開放電圧を示している場合、開放電圧がＶ＋α（αは判定基準マージン）となる日射強度はＹとなる。すなわち、日射強度がＸに達してもインバータ装置は起動されず、Ｘよりかなり高い日射強度であるＹに達してようやく起動されることになる。この間、太陽電池から十分な直流電力を供給されているにもかかわらず、インバータ装置は起動されないために、交流電力に変換することができない。すなわち、発電量を損失してしまうという問題がある。

本発明は上記した事情のもとで考え出されたものであって、気象条件が異なっている場合でもインバータ装置が起動できる条件のときに起動させ、インバータ装置の不要な起動と停止の繰り返しを避けることができるインバータ装置の起動装置を提供することをその目的としている。

上記課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。

本発明の第１の側面によって提供されるインバータ起動装置は、太陽電池と前記太陽電池により生成される直流電力を交流電力に変換するインバータ装置とを備え、前記インバータ装置により変換された交流電力を商用電力系統に連系させて供給する太陽光発電システムのインバータ装置を起動させるインバータ起動装置であって、前記太陽電池の開放電圧を計測する計測手段により計測された前記開放電圧が、設定されている基準電圧より高いか否かを判定する判定手段と、前記判定手段により前記開放電圧が前記基準電圧より高いと判定された場合、前記インバータ装置を起動させる起動制御手段と、前記判定手段により前記開放電圧が前記基準電圧より高いと判定された場合、前記開放電圧を記録する記録手段と、前記起動制御手段が前記インバータ装置を起動させたときからの時間を計時する計時手段と、前記計時手段が所定時間を計時するまでに、前記商用電力系統に連系したか否かを判別する連系判別手段と、前記連系判別手段により連系したと判別された場合、所定の初期基準電圧を前記基準電圧として設定する初期基準電圧設定手段と、前記連系判別手段により連系しなかったと判別された場合、前記記録手段に記録された前記開放電圧を前記基準電圧として設定する基準電圧設定手段と、を備えたことを特徴とする。

この構成によると、前記商用電力系統に連系した場合に、前記初期基準電圧が前記基準電圧として設定される。したがって、連系が解除されて前記インバータ装置が停止した後、前記インバータ装置を起動するか否かは、前記太陽電池の開放電圧が前記初期基準電圧より高いか否かで判断される。よって、前記インバータ装置の停止時の気象条件との違いに関係なく、前記インバータ装置の起動の判断をすることができる。また、この構成によると、前記インバータ装置が起動されたにもかかわらず前記商用電力系統に連系しなかった場合には、最後に前記インバータ装置が起動されたときの開放電圧を前記基準電圧として、前記インバータ装置を起動するか否かを判断する。したがって、固定値である前記初期基準電圧を前記基準電圧として設定することによる不都合を回避することができる。

「開放電圧」とは、太陽電池の出力端子を開放したときの出力電圧である。「基準電圧」とは、インバータ装置を起動させる判定基準となる電圧である。太陽電池の開放電圧がこの基準電圧を超えた場合、太陽電池がインバータ装置に十分な電力を供給できると判断されるので、インバータ起動装置はインバータ装置を起動させる。

本発明の好ましい実施の形態においては、前記基準電圧設定手段は、前記連系判別手段により連系しなかったと判別された場合であり、かつ、前記基準電圧が設定されてから連系しなかったと判別された回数が２回以上の所定回数となった場合のみ、前記記録手段に記録された前記開放電圧を前記基準電圧として設定する。

この構成によると、連系を失敗した回数が前記所定回数となるまでは前記基準電圧は変更されず、連系を失敗した回数が前記所定回数となったときにのみ前記基準電圧が変更される。したがって、すぐに前記基準電圧が変更されることがなく、前記太陽電池の開放電圧の上昇が緩やかな場合になかなか前記インバータ装置が起動されないという不都合を抑制することができる。

本発明の好ましい実施の形態においては、前記基準電圧設定手段は、前記記録手段に記録された前記開放電圧に０より大きい所定値を加えて前記基準電圧として設定する。

この構成によると、連系に失敗した場合、最後に前記インバータ装置が起動されたときの開放電圧に前記所定値を加えたものが前記基準電圧として設定される。したがって、前記基準電圧がより高く設定されるので、ハンチングをより減少させることができる。

本発明の第２の側面によって提供されるインバータ装置の起動方法は、太陽電池と前記太陽電池により生成される直流電力を交流電力に変換するインバータ装置とを備え、前記インバータ装置により変換された交流電力を商用電力系統に連系させて供給する太陽光発電システムのインバータ装置の起動方法であって、前記太陽電池の開放電圧を計測する計測手段により計測された開放電圧が、設定されている基準電圧より高いか否かを判定する判定工程と、前記判定工程で前記開放電圧が前記基準電圧より高いと判定された場合、前記インバータ装置を起動する起動工程と、前記判定工程で前記開放電圧が前記基準電圧より高いと判定された場合、前記開放電圧を記録する記録工程と、前記起動工程で前記インバータ装置が起動されたときからの時間を計時する計時工程と、前記計時工程で所定時間を計時するまでに、前記商用電力系統に連系したか否かを判別する連系判別工程と、前記連系判別工程で連系したと判別された場合、所定の初期基準電圧を前記基準電圧として設定する初期基準電圧設定工程と、前記連系判別工程で連系しなかったと判別された場合、前記記録工程で記録された前記開放電圧を前記基準電圧として設定する基準電圧設定工程と、を備えたことを特徴とする。

本発明の好ましい実施の形態においては、前記基準電圧設定工程は、前記連系判別工程で連系しなかったと判別された場合であり、かつ、前記基準電圧が設定されてから連系しなかったと判別された回数が２回以上の所定回数となった場合のみ、前記記録工程で記録された前記開放電圧を前記基準電圧として設定する。

本発明の好ましい実施の形態においては、前記基準電圧設定工程は、前記記録工程で記録された前記開放電圧に０より大きい所定値を加えて前記基準電圧として設定する。

本発明の第３の側面によって提供されるプログラムは、コンピュータを、太陽電池により生成される直流電力をインバータ装置により交流電力に変換し商用電力系統に連系させて供給する太陽光発電システムのインバータ装置を起動させるインバータ起動装置として機能させるためのプログラムであって、前記コンピュータを、前記太陽電池の開放電圧を計測する計測手段により計測された開放電圧が、設定されている基準電圧より高いか否かを判定する判定手段と、前記判定手段により前記開放電圧が前記基準電圧より高いと判定された場合、前記インバータ装置を起動させる起動制御手段と、前記判定手段により前記開放電圧が前記基準電圧より高いと判定された場合、前記開放電圧を記録する記録手段と、前記起動制御手段が前記インバータ装置を起動させたときからの時間を計時する計時手段と、前記計時手段が所定時間を計時するまでに、前記商用電力系統に連系したか否かを判別する連系判別手段と、前記連系判別手段により連系したと判別された場合、所定の初期基準電圧を前記基準電圧として設定する初期基準電圧設定手段と、前記連系判別手段により連系しなかったと判別された場合、前記記録手段に記録された前記開放電圧を前記基準電圧として設定する基準電圧設定手段と、して機能させることを特徴とする。

本発明の第４の側面によって提供される記録媒体は、第３の側面によって提供されるプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であることを特徴とする。

本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。

以下、本発明の好ましい実施の形態を、図面を参照して具体的に説明する。

図１は、本発明に係るインバータ起動装置を備えた太陽光発電システムの一例を説明するためのブロック図である。太陽光発電システム１は、太陽電池２、インバータ装置３、変圧装置４、連系接続装置５、商用電力系統６、インバータ制御装置７、インバータ起動装置８、連系制御装置９、電圧計１０および系統電圧検出装置１１を備えている。

太陽電池２、インバータ装置３、変圧装置４、連系接続装置５、および商用電力系統６は、この順で直列に接続されている。インバータ制御装置７は、インバータ装置３に接続されている。インバータ起動装置８は、インバータ制御装置７に接続されている。連系制御装置９は、連系接続装置５およびインバータ起動装置８に接続されている。電圧計１０は太陽電池２の出力電圧を計測し、系統電圧検出装置１１は商用電力系統６の系統電圧信号を検出するように接続されている。太陽光発電システム１は、太陽電池２により生成された直流電力を、インバータ装置３で交流電力に変換し、商用電力系統６に連系させて電力を供給するものである。

太陽電池２は、太陽光エネルギーを電気エネルギーに変換して、直流電力を生成するものである。

インバータ装置３は、ＰＷＭ制御型インバータ装置である。インバータ装置３は、インバータ制御装置７から入力されるＰＷＭ信号に基づいて図示しないスイッチング素子をオンオフ動作させることで、太陽電池２から入力される直流電力を交流電力に変換する。インバータ装置３は、図示しないフィルタ回路によってスイッチングノイズを除去された交流電力を出力する。

インバータ装置３は、インバータ起動装置８からの起動信号を受信したインバータ制御装置７からＰＷＭ信号を入力されることで起動状態となる。また、インバータ起動装置８からの停止信号を受信したインバータ制御装置７がＰＷＭ信号の出力を停止すると、インバータ装置３は停止する。

変圧装置４は、インバータ装置３から出力される交流電力の電圧を所定の昇圧比で昇圧する。この所定の昇圧比は、所定の直流電圧最小値の直流電力が入力されたときにインバータ装置３より出力される交流電力の電圧値を商用電力系統６の系統電圧の電圧最大値と同一レベルに昇圧する昇圧比であり、予め設定されている。連系接続装置５は、連系制御装置９から連系接続信号が入力されたときに、変圧装置４の出力端を商用電力系統６に接続する。これにより、変圧装置４から出力される交流電力が商用電力系統６に供給される。一方、連系制御装置９から連系解除信号が入力されたときは、変圧装置４の出力端と商用電力系統６との接続を開放する。

インバータ制御装置７は、インバータ装置３のスイッチング素子のオンオフ動作を制御するＰＷＭ信号を出力するものである。インバータ制御装置７は、目標とする出力電圧信号と予め設定されている周波数の三角波信号とを系統電圧検出装置１１から入力される商用電力系統６の系統電圧信号と同期させて、それぞれ指令値信号とキャリア信号として生成し、この指令値信号とキャリア信号との差分に基づいてパルス信号を生成し、ＰＷＭ信号として出力する。インバータ制御装置７は、インバータ起動装置８から起動信号を入力されたときからＰＷＭ信号を生成し、停止信号を入力されたときにＰＷＭ信号の生成を停止する。なお、インバータ制御装置７は、他の方法でＰＷＭ信号を生成するものであってもよい。

連系制御装置９は、変圧装置４の出力電圧信号が系統電圧検出装置１１から入力される商用電力系統６の系統電圧信号と一致すると連系接続装置５およびインバータ起動装置８に連系接続信号を出力し、一致しなくなると連系接続装置５およびインバータ起動装置８に連系解除信号を出力する。変圧装置４の出力電圧信号は、電圧計１０から入力される太陽電池２の出力電圧と、インバータ制御装置７においてＰＷＭ信号生成のために設定されている制御パラメータと、変圧装置４に設定されている昇圧比とから演算される。なお、変圧装置４と連系接続装置５との間に電圧検出装置を接続し、変圧装置４の出力電圧信号を直接検出して系統電圧信号と比較する構成としてもよい。

電圧計１０は、太陽電池２の出力電圧を計測するものである。インバータ装置３は、起動されるまでは、その内部のスイッチング素子がすべて開放状態にある。したがって、太陽電池２の出力端子は開放状態となっており、電圧計１０は太陽電池２の開放電圧を計測する。インバータ装置３が動作している間は、インバータ装置３に接続した太陽電池２の出力電圧を計測する。計測された電圧は、インバータ起動装置８および連系制御装置９に入力される。系統電圧検出装置１１は、商用電力系統６の系統電圧信号を検出し、インバータ制御装置７および連系制御装置９に入力する。

インバータ起動装置８は、インバータ装置３を起動するためのものである。インバータ起動装置８は、電圧計１０から入力される太陽電池２の開放電圧と設定されている基準電圧とを比較し、開放電圧の方が大きい場合、インバータ制御装置７に起動信号を出力する。また、インバータ起動装置８は、インバータ装置３の動作中に、電圧計１０から入力される太陽電池２の出力電圧または太陽電池２の出力電力が所定の値以下となった場合、インバータ制御装置７に停止信号を出力する。この所定の値は、インバータ装置３を動作させるために必要な電圧であり、予め設定されている。

また、インバータ起動装置８は、インバータ装置３の動作中に、商用電力系統６に連系していない状態が所定の時間継続すると、インバータ制御装置７に停止信号を出力する。これにより、連系していないにもかかわらずインバータ装置３だけが動作を継続し続ける状態を避け、太陽電池２が商用電力系統６に連系できるだけの電力を供給できるようになるまでインバータ装置３を停止させることができる。この所定の時間は、予め設定されている。

図２は、インバータ起動装置８の内部構成を説明するためのブロック図である。インバータ起動装置８は、比較部８１、記録部８２、基準電圧設定部８３、タイマ部８４、カウンタ部８５、および、連系判別部８６を備えている。図２においては、簡略化のため、インバータ装置３を停止させる構成を省略し、インバータ装置３を起動させる構成のみを記載している。

比較部８１は、タイマ部８４から連系時間経過信号が入力されたとき、電圧計１０から入力される太陽電池２の開放電圧と基準電圧設定部８３から入力される基準電圧とを比較する。比較部８１は、開放電圧の方が大きい場合、インバータ装置３、インバータ制御装置７、記録部８２、およびタイマ部８４に起動信号を出力する。

記録部８２は、電圧計１０から太陽電池２の開放電圧を入力されており、比較部８１から起動信号が入力されると当該開放電圧を記録する。

基準電圧設定部８３は、基準電圧を設定するものである。基準電圧設定部８３は、連系判別部８６から連系完了信号が入力されると、初期基準電圧を基準電圧として設定する。初期基準電圧は、太陽電池２の特性に応じて、例えば数百Ｖに予め設定されている。基準電圧設定部８３は、カウンタ部８５から基準電圧変更信号が入力されると、記録部８２に記録されている開放電圧に所定値を加算したものを基準電圧として設定する。

本実施形態では所定値が１０Ｖに設定されているが、自由に設定可能である。例えば０Ｖ、すなわち所定値を加算しない構成としてもよい。しかし、所定値を小さすぎる値に設
定すると、太陽電池２の供給電力が不十分であるにもかかわらずインバータ装置３を起動することが増加し、ハンチングを繰り返す可能性が高くなる。一方、所定値を大きすぎる値に設定すると、太陽電池２の供給電力が十分であるにもかかわらず、インバータ装置３が起動しないという不都合が生じる。

タイマ部８４は、インバータ装置３の起動から連系完了までの時間を計時するものである。タイマ部８４は、比較部８１から起動信号を入力されたときに計時を開始し、連系判別部８６から連系完了信号が入力されると計時を中止する。タイマ部８４は、所定時間が計時された場合、計時を中止して比較部８１およびカウンタ部８５に連系時間経過信号を出力する。この所定時間は、予め設定されている連系完了のタイムリミットを示す時間であり、本実施形態では数十秒が設定されている。インバータ起動装置８は、連系が完了する前にこの所定時間が経過した場合、連系が失敗したと判断して、インバータ装置３およびインバータ制御装置７に停止信号を出力して、再度インバータ装置３の起動を試みる。

なお、所定時間は、自由に設定できる。しかし、所定時間を長すぎる時間に設定すると、連系完了のタイムリミットが長くなり、太陽電池２の開放電圧の上昇が緩やかな場合、連系されずにインバータ装置３だけが動作している状態が長く継続することになる。一方、所定時間を短かすぎる値に設定すると、連系完了のタイムリミットが短くなり、ハンチングの回数が増加することになる。

カウンタ部８５は、連系の失敗回数をカウントするものである。カウンタ部８５は、タイマ部８４から連系時間経過信号を入力されたときに、カウンタを‘１’増加させる。カウンタ部８５は、カウンタが所定回数となった場合、基準電圧設定部８３に基準電圧変更信号を出力し、カウンタを‘０’に戻す。この所定回数は予め設定されており、本実施形態では３回が設定されている。インバータ起動装置８は、連系の失敗回数がこの所定回数となった場合、基準電圧を変更した上で、再度インバータ装置３の起動を試みる。

なお、所定回数は３回に限られず、自由に設定できる。例えば１回、すなわち連系を失敗するたびに記録部８２に記録されている開放電圧に所定値を加算したものを基準電圧として設定する構成としてもよい。しかし、所定回数を少なすぎる回数に設定すると、すぐに基準電圧を変更することになり、太陽電池の開放電圧の上昇が緩やかな場合に、なかなかインバータ装置３を起動することができなくなる。一方、所定回数を多すぎる回数に設定すると、なかなか基準電圧を変更しないことになり、太陽電池２の供給電力が不十分であるにもかかわらずインバータ装置３を起動することが増加し、ハンチングを繰り返す可能性が高くなる。

連系判別部８６は、商用電力系統６に連系しているか否かを判別するものである。連系判別部８６は、連系している場合にオンとなるフラグを有しており、連系制御装置９から連系接続信号を入力されるとフラグをオンにし、連系制御装置９から連系解除信号を入力されるとフラグをオフにする。連系判別部８６は、フラグがオンとなった場合に、タイマ部８４および基準電圧設定部８３に連系完了信号を出力する。

次に、インバータ起動装置８の起動動作について、図３に示すフローチャートを参照して説明する。図３は、インバータ起動装置８がインバータ装置３を起動させる処理を示すフローチャートである。この起動処理は、太陽電池２が太陽光を受け始める時間、例えば日の出時刻に開始される。また、太陽電池２が太陽光を受けられる時間帯でありインバータ装置３が動作していない場合、例えば一時的に太陽光が遮られて太陽電池２の出力電力が低下したためにインバータ装置３の動作が停止した場合にも、当該起動処理は開始される。

まず、電圧計１０で計測された太陽電池２の開放電圧が入力される（Ｓ１）。次に、入力された開放電圧と設定されている基準電圧とが比較され、開放電圧が基準電圧より高いか否かが判定される（Ｓ２）。開放電圧が基準電圧以下の場合（Ｓ２：ＮＯ）、太陽電池２はインバータ装置３を動作させるだけの電力を供給できないので、インバータ装置３は起動されずに、ステップＳ１に戻る。すなわち、開放電圧が基準電圧より高くなるまで、待機状態を継続する。

開放電圧が基準電圧より高い場合（Ｓ２：ＹＥＳ）、インバータ装置３を動作させるだけの電力を供給できると判断されるので、当該開放電圧が記録され（Ｓ３）、インバータ装置３が起動される（Ｓ４）。

次に、連系が完了したか否か（連系制御装置９から連系接続信号が入力されたか否か）が判別される（Ｓ５）。連系が完了した場合（Ｓ５：ＹＥＳ）、初期基準電圧が基準電圧に設定され（Ｓ６）、起動処理は終了される。連系が完了していない場合（Ｓ５：ＮＯ）、インバータ装置３の起動から所定時間が経過したか否かが判別される（Ｓ７）。経過した場合（Ｓ７：ＹＥＳ）は、連系が失敗したと判断され、インバータ装置３が停止されて、ステップＳ８に進む。経過していない場合（Ｓ７：ＮＯ）は、ステップＳ５に戻る。すなわち、連系が完了するか、所定時間が経過するまで、ステップＳ５とステップＳ７を繰り返す。

ステップＳ８において、基準電圧が設定されてからの連系の失敗回数が３回目であるか否かが判別される（Ｓ８）。３回目の場合（Ｓ８：ＹＥＳ）、記録されている開放電圧に１０Ｖを加算したものが基準電圧として設定される（Ｓ９）。３回目でない場合（Ｓ８：ＮＯ）、すなわち、１回目または２回目の場合（３回目で基準電圧が変更されるので、４回目以上になることはない）、基準電圧を変更せずにステップＳ１に戻る。

上記のように、連系が完了するまでステップＳ１〜Ｓ５、Ｓ７〜Ｓ８が繰り返され、連系の失敗回数が３回目の場合はステップＳ９で基準電圧が変更される。

次に、インバータ起動装置８の作用について説明する。

本実施形態によると、商用電力系統６に連系した場合は初期基準電圧が基準電圧として設定される。したがって、連系が解除されてインバータ装置３が停止した後、インバータ装置３を起動するか否かは、太陽電池２の開放電圧が初期基準電圧より高いか否かで判断される。よって、インバータ装置３の停止時の気象条件との違いに関係なく、インバータ装置３の起動の判断をすることができる。

また、本実施形態によると、インバータ装置３が起動されたにもかかわらず商用電力系統６に連系しなかった場合には、最後にインバータ装置３が起動されたときの開放電圧を基にした電圧が基準電圧とされ、インバータ装置３を起動するか否かが判断される。したがって、固定値である初期基準電圧を基準電圧として設定することによる不都合を回避することができる。更に、最後にインバータ装置３が起動されたときの開放電圧に１０Ｖを加算した電圧が基準電圧とされ、基準電圧がより高く設定されるので、ハンチングをより減少させることができる。

また、本実施形態によると、連系の失敗回数が３回目の場合にのみ、最後にインバータ装置３が起動されたときの開放電圧に１０Ｖを加算した電圧が基準電圧として設定される。したがって、すぐに基準電圧を変更しないので、太陽電池の開放電圧の上昇が緩やかな場合になかなかインバータ装置３を起動することができなくなることを防ぐことができる。

なお、上記実施形態では、太陽電池の開放電圧と基準電圧との比較を行って開放電圧が基準電圧より高い場合にインバータ装置を起動しているが、開放電圧が基準電圧より高い状態が所定の時間継続した場合にのみインバータ装置を起動するように構成してもよい。この構成によれば、太陽電池の開放電圧が瞬間的に上昇したために生じるハンチングを抑制することができる。この構成において、所定の時間を、開放電圧と基準電圧との差の大きさに基づいて設定するようにしてもよい。すなわち、開放電圧と基準電圧との差が小さい場合は、その後すぐに開放電圧が基準電圧を下回る可能性が高いので、所定の時間を長くする。一方、開放電圧と基準電圧との差が大きい場合は、開放電圧が基準電圧を下回る可能性が低いので、所定の時間を短くする。

本発明に係るインバータ起動装置は、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明に係るインバータ起動装置の各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。

また、上述したインバータ起動装置を、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、フラッシュメモリなどの記録媒体に記録したプログラムを用いて、コンピュータに実現させてもよい。

本発明に係るインバータ起動装置を備えた太陽光発電システムの一例を説明するためのブロック図である。 本発明に係るインバータ起動装置の内部構成を説明するためのブロック図である。 本発明に係るインバータ起動装置の動作について説明するためのフローチャートである。 気温の違いによる日射強度と太陽電池の開放電圧との関係を示す図である。

符号の説明

１ 太陽光発電システム
２ 太陽電池
３ インバータ装置
４ 変圧装置
５ 連系接続装置
６ 商用電力系統
７ インバータ制御装置
８ インバータ起動装置
９ 連系制御装置
１０ 電圧計
１１ 系統電圧検出装置
８１ 比較部（判定手段、起動制御手段）
８２ 記録部（記録手段）
８３ 基準電圧設定部（初期基準電圧設定手段、基準電圧設定手段）
８４ タイマ部（計時手段、連系判別手段）
８５ カウンタ部
８６ 連系判別部（連系判別手段）

Claims (8)

1. 太陽電池と前記太陽電池により生成される直流電力を交流電力に変換するインバータ装置とを備え、前記インバータ装置により変換された交流電力を商用電力系統に連系させて供給する太陽光発電システムのインバータ装置を起動させるインバータ起動装置であって、
   前記太陽電池の開放電圧を計測する計測手段により計測された前記開放電圧が、設定されている基準電圧より高いか否かを判定する判定手段と、
   前記判定手段により前記開放電圧が前記基準電圧より高いと判定された場合、前記インバータ装置を起動させる起動制御手段と、
   前記判定手段により前記開放電圧が前記基準電圧より高いと判定された場合、前記開放電圧を記録する記録手段と、
   前記起動制御手段が前記インバータ装置を起動させたときからの時間を計時する計時手段と、
   前記計時手段が所定時間を計時するまでに、前記商用電力系統に連系したか否かを判別する連系判別手段と、
   前記連系判別手段により連系したと判別された場合、所定の初期基準電圧を前記基準電圧として設定する初期基準電圧設定手段と、
   前記連系判別手段により連系しなかったと判別された場合、前記記録手段に記録された前記開放電圧を前記基準電圧として設定する基準電圧設定手段と、
   を備えたことを特徴とするインバータ起動装置。
2. 前記基準電圧設定手段は、前記連系判別手段により連系しなかったと判別された場合であり、かつ、前記基準電圧が設定されてから連系しなかったと判別された回数が２回以上の所定回数となった場合のみ、前記記録手段に記録された前記開放電圧を前記基準電圧として設定する、請求項１に記載のインバータ起動装置。
3. 前記基準電圧設定手段は、前記記録手段に記録された前記開放電圧に０より大きい所定値を加えて前記基準電圧として設定する、請求項１または２に記載のインバータ起動装置。
4. 太陽電池と前記太陽電池により生成される直流電力を交流電力に変換するインバータ装置とを備え、前記インバータ装置により変換された交流電力を商用電力系統に連系させて供給する太陽光発電システムのインバータ装置の起動方法であって、
   前記太陽電池の開放電圧を計測する計測手段により計測された開放電圧が、設定されている基準電圧より高いか否かを判定する判定工程と、
   前記判定工程で前記開放電圧が前記基準電圧より高いと判定された場合、前記インバータ装置を起動する起動工程と、
   前記判定工程で前記開放電圧が前記基準電圧より高いと判定された場合、前記開放電圧を記録する記録工程と、
   前記起動工程で前記インバータ装置が起動されたときからの時間を計時する計時工程と、
   前記計時工程で所定時間を計時するまでに、前記商用電力系統に連系したか否かを判別する連系判別工程と、
   前記連系判別工程で連系したと判別された場合、所定の初期基準電圧を前記基準電圧として設定する初期基準電圧設定工程と、
   前記連系判別工程で連系しなかったと判別された場合、前記記録工程で記録された前記開放電圧を前記基準電圧として設定する基準電圧設定工程と、
   を備えたことを特徴とするインバータ装置の起動方法。
5. 前記基準電圧設定工程は、前記連系判別工程で連系しなかったと判別された場合であり、かつ、前記基準電圧が設定されてから連系しなかったと判別された回数が２回以上の所定回数となった場合のみ、前記記録工程で記録された前記開放電圧を前記基準電圧として設定する、請求項４に記載のインバータ装置の起動方法。
6. 前記基準電圧設定工程は、前記記録工程で記録された前記開放電圧に０より大きい所定値を加えて前記基準電圧として設定する、請求項４または５に記載のインバータ装置の起動方法。
7. コンピュータを、
   太陽電池により生成される直流電力をインバータ装置により交流電力に変換し商用電力系統に連系させて供給する太陽光発電システムのインバータ装置を起動させるインバータ起動装置として機能させるためのプログラムであって、
   前記コンピュータを、
   前記太陽電池の開放電圧を計測する計測手段により計測された開放電圧が、設定されている基準電圧より高いか否かを判定する判定手段と、
   前記判定手段により前記開放電圧が前記基準電圧より高いと判定された場合、前記インバータ装置を起動させる起動制御手段と、
   前記判定手段により前記開放電圧が前記基準電圧より高いと判定された場合、前記開放電圧を記録する記録手段と、
   前記起動制御手段が前記インバータ装置を起動させたときからの時間を計時する計時手段と、
   前記計時手段が所定時間を計時するまでに、前記商用電力系統に連系したか否かを判別する連系判別手段と、
   前記連系判別手段により連系したと判別された場合、所定の初期基準電圧を前記基準電圧として設定する初期基準電圧設定手段と、
   前記連系判別手段により連系しなかったと判別された場合、前記記録手段に記録された前記開放電圧を前記基準電圧として設定する基準電圧設定手段と、
   して機能させることを特徴とするプログラム。
8. 請求項７に記載のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。

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