JP2010273489A - Power conditioner - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はパワーコンディショナに関する。 The present invention relates to a power conditioner.
近年、地球温暖化防止に向けたCO2削減の国際的な取組みなど環境保全意識の高まりを背景に、太陽光発電システムの普及が拡大しつつある。この太陽光発電システムにおいて、太陽の光エネルギーは太陽電池モジュールによって直流電流に変換され、この直流電流がパワーコンディショナによって家庭内で使えるように交流電力に変換される。具体的には、パワーコンディショナにおいては、太陽電池の出力を受けてこれを所定の交流に変換するインバータを備え、該インバータの出力を変圧器を介して適当な電圧に変換し、負荷に給電が行われる。 In recent years, the spread of solar power generation systems has been increasing against the background of increasing awareness of environmental conservation, such as international efforts to reduce CO2 to prevent global warming. In this solar power generation system, solar light energy is converted into direct current by a solar cell module, and this direct current is converted into alternating current power so that it can be used in the home by a power conditioner. Specifically, the power conditioner includes an inverter that receives the output of the solar cell and converts it into a predetermined alternating current, converts the output of the inverter into an appropriate voltage via a transformer, and supplies power to the load. Is done.
このパワーコンディショナの効率についての公知例として特許文献1に記載のものがある。この特許文献1のパワーコンディショナでは、太陽電池から電力を効率よく取り出すための、MPPT(Maximum Power PointTracking)制御について開示されている。
There exists a thing of
上記特許文献1に記載のパワーコンディショナは、自然条件での太陽光発電における出力に着目して高効率を図ろうとするものではなく、さらなる効率向上が望まれる。ここで、発電量は太陽電池モジュールに当たる日射の条件及びモジュールの温度により変動し、例えばAM1.5、放射照度1000W/m 2、モジュール温度25℃の条件で定格出力される。
しかしながら、自然条件の下では定格出力されることは稀であり、本発明者らは実験により年間の発電量の累積値を算出し、定格出力未満の出力帯における変換効率(部分負荷効率)を高める必要があることを発見した。特許文献1についてはこの点について考慮されているものではなく、この点からさらに高効率の太陽光発電システムを実現することが望ましい。
The power conditioner described in
However, it is rare that the rated output is output under natural conditions, and the inventors calculated the cumulative value of the annual power generation by experiment and calculated the conversion efficiency (partial load efficiency) in the output band below the rated output. I found it necessary to increase.
また、パワーコンディショナは変圧器やインバータなどが同一の筐体に入れられて構成されることがあるが、このパワーコンディショナは小型化が望ましい。しかしながら、上記特許文献1はこの小型化を考慮した構成について何ら開示するものではない。
上記課題に鑑み本発明は、変圧器を搭載したパワーコンディショナにおいて、部分負荷効率を向上し、太陽光発電システムにおけるシステム変換効率の向上が図れるパワーコンディショナを提供することを第1の目的とする。
また、変圧器及びインバータを同一の筐体に入れて構成したパワーコンディショナにおいて、より小型化が図れるパワーコンディショナを提供することを第2の目的とする。
In addition, the power conditioner may be configured by placing a transformer, an inverter, or the like in the same casing, but it is desirable that the power conditioner be downsized. However, the above-mentioned
In view of the above problems, a first object of the present invention is to provide a power conditioner capable of improving partial load efficiency and improving system conversion efficiency in a photovoltaic power generation system in a power conditioner equipped with a transformer. To do.
A second object of the present invention is to provide a power conditioner that can be further reduced in size in a power conditioner configured by putting a transformer and an inverter in the same casing.
上記課題を解決するために、本発明の一実施形態では、太陽電池からの直流電力を変換して交流電力を生成する電力変換装置を備え、太陽電池の電力を商用電力系統電源に連系させるパワーコンディショナにおいて、電力変換回路と商用電力系統の間に電力変換回路により生成された電力を昇圧するアモルファス変圧器を備えたものである。
また上記態様において、さらに望ましい実施形態は以下の通りである。
(1)インバータの出力電流を検出する変流器と、変流器の検出値からオフセットを検出するオフセット検出手段と、オフセット検出手段により運転開始前におけるオフセットを検出して該オフセットが0となるように補正を行うオフセット補正手段とを備えたこと。
(2)アモルファス変圧器は乾式の変圧器であること。
(3)オフセット補正手段は運転開始前に変流器の検出値からオフセットを検出し、オフセットが0になるように補正を行った後に運転開始すること。
(4)電力変換装置及びアモルファス変圧器は一つの筐体に収められ、電力変換装置とアモルファス変圧器との間には仕切りが設けられたこと。
(5)アモルファス変圧器の出力電圧は1kV以下であること。
(6)電力変換装置に対して送風を行う第1の送風手段と、アモルファス変圧器に対して送風を行う第2の送風手段とを備えたこと。
(7)第2の送風手段による冷却能力より第1の送風手段による冷却能力の方が大きいこと。
In order to solve the above problems, in one embodiment of the present invention, a power conversion device that converts direct current power from a solar cell to generate alternating current power is provided, and the power of the solar cell is linked to a commercial power system power supply. In the power conditioner, an amorphous transformer that boosts the power generated by the power conversion circuit is provided between the power conversion circuit and the commercial power system.
Further, in the above aspect, more desirable embodiments are as follows.
(1) A current transformer that detects the output current of the inverter, an offset detection means that detects an offset from the detected value of the current transformer, and an offset before the start of operation is detected by the offset detection means, and the offset becomes zero. Offset correction means for performing correction as described above.
(2) The amorphous transformer shall be a dry type transformer.
(3) The offset correction means detects the offset from the detected value of the current transformer before the start of operation, and starts the operation after correcting so that the offset becomes zero.
(4) The power converter and the amorphous transformer are housed in one housing, and a partition is provided between the power converter and the amorphous transformer.
(5) The output voltage of the amorphous transformer is 1 kV or less.
(6) Provided with a first blower that blows air to the power converter and a second blower that blows air to the amorphous transformer.
(7) The cooling capacity of the first blowing means is larger than the cooling capacity of the second blowing means.
本発明の一実施形態によれば、効率の良いパワーコンディショナを提供することができる。また、本発明の他の実施形態によるとパワーコンディショナの発熱量を抑えたうえで小型化が図れる。 According to one embodiment of the present invention, an efficient power conditioner can be provided. In addition, according to another embodiment of the present invention, it is possible to reduce the size of the inverter while suppressing the amount of heat generated by the power conditioner.
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
本発明の実施例1について説明する。
図1は太陽光発電のシステム構成例である。太陽光発電モジュール1で発電した直流の出力電力は、直流電力伝送部2を経由して一旦接続箱部3にて一本に纏め、パワーコンディショナ4により交流電力に変換され、この交流電力は交流電力伝送部5を経由して商用系統6へ接続される。
図2は本実施例における変圧器を搭載したパワーコンディショナの構成全体を説明するための図面である。太陽光発電モジュールにて発電した直流電力はインバータ部7にて交流電力に変換される。フィルタ部8を経由して波形を正弦波にし、変圧器9において系統電圧に昇圧される。
Example 1 of the present invention will be described.
FIG. 1 is a system configuration example of photovoltaic power generation. The DC output power generated by the solar
FIG. 2 is a drawing for explaining the entire configuration of a power conditioner equipped with a transformer in the present embodiment. The DC power generated by the solar power generation module is converted into AC power by the
次に本実施例におけるパワーコンディショナに搭載する変圧器について説明する。この変圧器はそれ自体で損失を持つ物であり、この損失が大きくなればなるほどパワーコンディショナとしての変換効率は低下することになり、高効率の妨げとなりうるものである。
図3に太陽光発電システムの出力帯別における年間の累積発電量例を示す。図3は発明者が行った実験によるものであり、この実験により90〜100%の定格出力帯では、年間僅かしか発電していないこと、そして30%〜70%での発電が最も多いことが判明した。なお、図3においては太陽光発電システムの出力を、定格出力=100%とした場合の値を横軸にしている。また縦軸は発電量(kWh)である。この実験では出力帯30%〜70%において発電力が12000kWhを超えた。また定格出力に近い90%〜100%では発電量は2000kWhであった。このように、太陽光発電においては定格出力未満の出力帯における発電量が大きいため、特にこの部分における負荷効率を向上することができれば、システム全体の発電量を増加することにつながり、結果として効率の良い太陽光発電システムを実現することができる。
Next, the transformer mounted on the power conditioner in the present embodiment will be described. This transformer has a loss in itself, and the greater this loss, the lower the conversion efficiency as a power conditioner, which can hinder high efficiency.
FIG. 3 shows an example of the annual accumulated power generation amount for each output band of the photovoltaic power generation system. FIG. 3 is based on the experiment conducted by the inventor. According to this experiment, in the rated output band of 90 to 100%, only a small amount of power is generated annually, and the power generation is most frequent at 30% to 70%. found. In FIG. 3, the horizontal axis represents the value when the output of the photovoltaic power generation system is rated output = 100%. The vertical axis represents the power generation amount (kWh). In this experiment, the generated power exceeded 12000 kWh in the output band of 30% to 70%. The power generation amount was 2000 kWh at 90% to 100% close to the rated output. In this way, in solar power generation, the amount of power generation in the output band below the rated output is large, so if the load efficiency can be improved especially in this part, it will lead to an increase in the power generation amount of the entire system, resulting in efficiency. A good solar power generation system can be realized.
そこで、本実施例においては、アモルファス変圧器を採用することとした。これにより従来のパワーコンディショナに採用されていた珪素鋼板の変圧器に対して上記した部分負荷効率の向上を図ることが可能となるからである。この点について説明する。 Therefore, in this embodiment, an amorphous transformer is adopted. This is because it is possible to improve the above-described partial load efficiency with respect to the silicon steel plate transformer employed in the conventional power conditioner. This point will be described.
図4に珪素鋼板の変圧器とアモルファス変圧器の特性の例を示す。14は珪素鋼板変圧器の変換効率を示しているが、このように珪素鋼板変圧器の場合は、負荷率が小さな帯域での効率は定格出力時と比較してほぼ同一である。一方、アモルファス変圧器効率13の場合、負荷率が小さな帯域での変換効率が定格出力時に比較して高い値となっている。なお、負荷率とは定格出力に対する現状出力の割合をいう。また縦軸は変圧器の変換効率を示している。この図4においては負荷率が40%〜50%前後において両変圧器の効率が98%程度において逆転していることが分かる。 FIG. 4 shows an example of the characteristics of a silicon steel plate transformer and an amorphous transformer. 14 shows the conversion efficiency of the silicon steel plate transformer. In the case of the silicon steel plate transformer, the efficiency in the band with a small load factor is almost the same as that at the rated output. On the other hand, in the case of the amorphous transformer efficiency 13, the conversion efficiency in a band with a small load factor is higher than that at the rated output. The load factor is the ratio of the current output to the rated output. The vertical axis shows the conversion efficiency of the transformer. In FIG. 4, it can be seen that when the load factor is around 40% to 50%, the efficiency of both transformers is reversed at about 98%.
図5にケイ素鋼板の変圧器とアモルファス変圧器の特性による損失の例を示す。横軸は負荷率を示している。15はケイ素鋼板変圧器の負荷率に対する損失を示しており、16はアモルファス変圧器の負荷率に対する損失を示している。図5においては負荷率40%〜50%において両変圧器の損失が逆転していることが分かる。またこの際の損失は500W程度であることが分かる。このように本実施例においては負荷率が40%以下において損失が500W以下であるアモルファス変圧器を採用することとしている。よって、アモルファス変圧器は低負荷率(低出力)における損失を小さくすることができる。したがって上記した通り太陽光発電においては低出力の発電が多くなるので、この際の損失を小さくすることを可能とし、結果として効率の良い太陽光発電システムに資するパワーコンディショナを実現することができる。
FIG. 5 shows an example of loss due to characteristics of a silicon steel plate transformer and an amorphous transformer. The horizontal axis shows the load factor.
このようにケイ素鋼板の変圧器とアモルファス変圧器のそれぞれの変圧器を採用した場合の効率の差異からパワーコンディショナとして変圧器を選択する場合、アモルファス変圧器を搭載することにより、部分負荷効率が高いパワーコンディショナを提供することが出来る。 Thus, when selecting a transformer as a power conditioner from the difference in efficiency when adopting each transformer of silicon steel plate and amorphous transformer, the partial load efficiency is reduced by installing the amorphous transformer. High power conditioner can be provided.
ここで、変圧器の直流偏磁について説明する。この直流偏磁は変圧器の巻線を通過し鉄心励磁電流となる交流電流に直流分が重畳することに起因して発生する。この励磁電流中の直流分はその重畳方向の励磁を強めて鉄心励磁における対称性を崩して変圧器2次出力電圧の波形を歪ませる原因ともなる。したがって、パワーコンディショナに変圧器を搭載する際には、直流偏磁現象を抑制することが必要となる。 Here, the DC bias magnetism of the transformer will be described. This DC bias is generated due to the DC component being superimposed on the AC current that passes through the winding of the transformer and becomes the iron core excitation current. The direct current component in the exciting current strengthens the excitation in the superimposing direction, breaks the symmetry in the iron core excitation, and causes the transformer secondary output voltage waveform to be distorted. Therefore, when a transformer is mounted on the power conditioner, it is necessary to suppress the DC bias phenomenon.
珪素鋼板の変圧器の場合には、直流偏磁に対する耐量を上げる加工を行うことにより、変圧器側で直流偏磁に耐えられるようにすることが可能である。しかしながらアモルファス変圧器の場合には、素材の厚み等のため、変圧器に直流偏磁の耐量を持たせるように加工することが難しい。つまり、変圧器に耐量を持たせるためには、絶縁距離を確保することが必要となるが、アモルファス変圧器の場合にはそもそものサイズが珪素鋼板の変圧器と比べて大きいため、さらに絶縁距離を確保しようとすると、非常にサイズが大きいものとなり、実用的でなくなるからである。 In the case of a transformer made of silicon steel, it is possible to withstand DC bias on the transformer side by performing a process that increases the resistance against DC bias. However, in the case of an amorphous transformer, due to the thickness of the material, it is difficult to process the transformer so that it can withstand a DC bias. In other words, it is necessary to secure an insulation distance in order to withstand the transformer, but in the case of an amorphous transformer, the insulation size is larger than that of a silicon steel plate transformer. This is because the size becomes very large and is not practical.
そこで本実施例においては、アモルファス変圧器に耐量を持たせるのではなく、システム側において、直流偏磁を抑制する構成を備えることとしている。この構成について説明する。図2において、CTは計器用変流器(Current Transformer)でインバータ8の出力電流を検出し、PTは計器用変圧器(Potential Transformer)で系統電圧を検出している。CT、PTにおいて検出された検出値は制御回路へ供給され、制御回路ではこれらの検出値に基づいてインバータ7の制御を行う。CT、PTを使用する際に、突入電流などの過大で偏った一方向の電流によりトランスの鉄心部分が偏った一方向に磁化されたままとなってしまうと、上記したように鉄心が磁気飽和を起こしてしまい変圧器が理想的に働かなくなり電圧電流が正しく測定できなくなってしまう。
Therefore, in this embodiment, the amorphous transformer is not provided with resistance, but the system side is provided with a configuration that suppresses DC bias. This configuration will be described. In FIG. 2, CT detects the output current of the
そこで本実施例のパワーコンディショナでは、このような直流偏磁を解消するため、運転開始する前にオフセット補正する機能を備える。つまり、装置停止時には電流がCTに流れていない事から、その際に検出している電流オフセット分を差し引きし、現状のオフセットを0A(アンペア)に補正する機能である。その際に規定以上のオフセットが生じている場合には、センサ自体の故障等も考えられ、オフセット補正をして運転しても正常に動作出来ない可能性がある。そこでこのような場合には、オフセットエラーと判断し、運転自体をしないという保護機能を備えている。さらに、装置運転中においては検出した電流を積分演算する事で直流成分を検出し、直流成分の目標値0A(アンペア)と差し引きした分の値を制御指令値とする事で、常に直流分が0に抑える補正制御手段を設ける。 Therefore, the power conditioner of the present embodiment has a function of offset correction before starting operation in order to eliminate such DC bias. That is, since the current does not flow through the CT when the apparatus is stopped, the current offset detected at that time is subtracted to correct the current offset to 0 A (ampere). In this case, if an offset more than the specified value occurs, the sensor itself may be broken, and it may not be able to operate normally even if it is operated with offset correction. Therefore, in such a case, a protection function is provided in which an offset error is determined and the operation itself is not performed. Furthermore, during the operation of the device, the DC component is detected by integrating the detected current, and the value obtained by subtracting the DC component target value 0A (ampere) is used as the control command value. Correction control means for reducing the value to 0 is provided.
以上説明したように本実施例においてはシステム側で直流成分を抑える構成を備えることとしたため、偏磁現象を抑えると共にアモルファス変圧器を搭載することができるようにした。したがって本実施例によれば、変圧器の偏磁現象を抑制しつつ、効率の良い太陽光発電システムに資するパワーコンディショナを提供することができる。また、直流偏磁の抑制をシステム側で行うため、絶縁距離を変圧器に持たせる必要がないので、装置の小型化を図ることができる。 As described above, in this embodiment, since the system side is provided with a configuration that suppresses the direct current component, the demagnetization phenomenon can be suppressed and an amorphous transformer can be mounted. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to provide a power conditioner that contributes to an efficient photovoltaic power generation system while suppressing the bias magnetism phenomenon of the transformer. Moreover, since direct current bias magnetism is suppressed on the system side, it is not necessary to provide the transformer with an insulation distance, so that the size of the apparatus can be reduced.
本発明の実施例2について説明する。本実施例のパワーコンディショナにおいてもアモルファス変圧器を搭載する。実施例1において説明したようにアモルファス変圧器は太陽光発電用のパワーコンディショナに採用した場合に特に変換効率を上げることができるが、従来用いていた珪素鋼板の変圧器と比べると体格が大きく重量が重いという問題点がある。 A second embodiment of the present invention will be described. The power transformer of this embodiment is also equipped with an amorphous transformer. As described in Example 1, the amorphous transformer can increase the conversion efficiency particularly when it is used in a power conditioner for photovoltaic power generation, but has a larger physique compared to the conventionally used silicon steel plate transformer. There is a problem that the weight is heavy.
そこで本実施例においては、パワーコンディショナの小型化を図るため、乾式のアモルファス変圧器を採用することとする。この乾式の変圧器とは空気中で鉄心及びまき線が使用される変圧器のことである。これに対して巻き線の全表面が樹脂又は樹脂を含んだ絶縁基材で覆われた変圧器をモールド変圧器というが、この絶縁基材の分だけ体格が大きくなる。本実施例においては、上記した乾式のアモルファス変圧器を採用することにより、パワーコンディショナの小型化を実現することができる。 Therefore, in this embodiment, a dry amorphous transformer is employed to reduce the size of the power conditioner. This dry type transformer is a transformer in which an iron core and a wire are used in the air. On the other hand, a transformer in which the entire surface of the winding is covered with a resin or an insulating base material containing a resin is called a mold transformer. In this embodiment, it is possible to reduce the size of the power conditioner by adopting the above-described dry amorphous transformer.
しかしながら、乾式の変圧器を採用した場合、上記したようにモールド変圧器と比較して絶縁効果が弱いものとなる。そこで、本実施例においては、系統電圧、すなわち、アモルファス変圧器の出力電圧を1kV以下とするパワーコンディショナとする。このように低圧とすることにより、絶縁効果を低下することができるため、乾式の変圧器を採用することが可能となる。そして変圧器の絶縁距離を短くすることができるので、さらに変圧器のサイズを抑えることができ、結果してパワーコンディショナの小型化を図ることが可能となる。なお、この絶縁距離とは変圧器内部における導電部間の距離や、鉄心と導電部との距離のことをいう。図示していないが、変圧器内部では、鉄心と二次電線との間や、一次電線と二次電線との間などに絶縁距離を確保しなければならないため、この絶縁距離が大きくなればその分、変圧器も大型化することになる。 However, when a dry-type transformer is employed, the insulation effect is weaker than that of the molded transformer as described above. Therefore, in this embodiment, a power conditioner is used in which the system voltage, that is, the output voltage of the amorphous transformer is 1 kV or less. Since the insulation effect can be reduced by using a low pressure in this way, a dry-type transformer can be employed. And since the insulation distance of a transformer can be shortened, the size of a transformer can be suppressed further and it becomes possible to attain size reduction of a power conditioner as a result. In addition, this insulation distance means the distance between the electroconductive parts in a transformer inside, and the distance of an iron core and an electroconductive part. Although not shown in the figure, an insulation distance must be secured between the iron core and the secondary wire or between the primary wire and the secondary wire inside the transformer. Therefore, the transformer will also become larger.
また、変圧器やインバータは熱を持つため、この冷却構造もパワーコンディショナにとって重要な要素となる。モールド変圧器の場合には絶縁効果が大きい半面、放熱効果が小さく大きな熱を持ちやすい。すると、インバータはモールド変圧器の熱に耐えられないため、モールド変圧器とは別の筐体にしなければならない場合があった。このように別の筐体にすると、熱の問題は解消したとしても装置の大型化や、大型化に伴うコスト高という新たな問題が生ずる。 In addition, since the transformer and the inverter have heat, this cooling structure is also an important element for the power conditioner. In the case of a mold transformer, the insulation effect is large, while the heat dissipation effect is small and large heat is easily generated. Then, since the inverter cannot withstand the heat of the molded transformer, it may be necessary to use a separate casing from the molded transformer. In this way, even if the problem of heat is solved, there arises a new problem of increasing the size of the apparatus and increasing the cost associated with the increase in size.
これに対して乾式アモルファス変圧器は絶縁効果が小さい反面、空気に対して放熱効果が大きい。さらに、上記した通り、モールド変圧器と比較してサイズが小さい。このような特性を活かして本実施例においては、一つの筐体に乾式アモルファス変圧器とインバータの双方を搭載することとした。
図6に本実施例におけるパワーコンディショナを側面から見た図を示す。7はインバータであり、9はアモルファス変圧器である。また8はフィルタ部でありリアクトルで構成される。また10は冷却ファンであり、図6においては示されていないが、インバータ7の冷却のためにもの上記した通り、本実施例においては乾式のアモルファス変圧器を採用したことにより、発熱量を抑え一つの筐体中にインバータとアモルファス変圧器のそれぞれを搭載することを可能としている。そしてこれによりパワーコンディショナの小型化が図れることになる。さらに、同一筐体内であっても、インバータとアモルファス変圧器は発熱量が異なるため、独立性を持たせることが好ましいことから、インバータとアモルファス変圧器との間には仕切りを設けてこれを実現することとしている。このように、インバータとアモルファス変圧器とのそれぞれに対して送風を行うファンの制御を独立にすることで冷却能力を向上させることができる。
On the other hand, the dry amorphous transformer has a small insulation effect, but has a large heat dissipation effect against air. Furthermore, as described above, the size is smaller than that of the molded transformer. Taking advantage of such characteristics, in the present embodiment, both a dry amorphous transformer and an inverter are mounted in one casing.
FIG. 6 is a side view of the power conditioner according to this embodiment. 7 is an inverter, and 9 is an amorphous transformer.
図7はパワーコンディショナを上面から見た図を示している。このようにインバータとアモルファス変圧器は図6に示すように独立に配置すると共に、それぞれに対して冷却ファンが独立に冷却を行えるように図7に示す通りに配置する。図7において、17は図示していないが制御盤を冷却するためのファンであり、制御盤と共にアモルファス変圧器の冷却を行う。また、18はインバータ7を冷却するためのファンである。本実施例によれば、まずアモルファス変圧器を採用することにより、損失が小さいことから発熱を抑え、さらに乾式の変圧器であることにより、更なる発熱抑制効果を実現している。これによりインバータの発熱より抑えることができたため、図7に示す通り、乾式アモルファス変圧器に対する冷却ファンの方が冷却能力の小さいものを搭載している。なお、図7においては冷却ファンの設置数を変えることにより冷却能力を変えているが、冷却ファンの個数は変えずに一つ当たりの冷却ファンの冷却能力を変えても構わない。
FIG. 7 shows a view of the inverter from the top. In this manner, the inverter and the amorphous transformer are arranged independently as shown in FIG. 6 and arranged as shown in FIG. 7 so that the cooling fans can be cooled independently. In FIG. 7, 17 is a fan (not shown) for cooling the control panel, and cools the amorphous transformer together with the control panel. Reference numeral 18 denotes a fan for cooling the
このように発熱力を抑えたアモルファス変圧器に対しては冷却ファンのサイズを小さくすることができるので(あるいは個数を少なくできる)、コスト低減が図れるうえに、冷却ファンを駆動させるための電力も低減することが出来る。冷却ファン駆動用の電源を、太陽光発電等から供給している場合、発電量の低下を抑制する効果も併せ持つ。 In this way, the size of the cooling fan can be reduced (or the number can be reduced) for the amorphous transformer with reduced heat generation power, so that the cost can be reduced and the power for driving the cooling fan is also reduced. It can be reduced. When power for driving a cooling fan is supplied from solar power generation or the like, it also has an effect of suppressing a decrease in power generation amount.
加えて、冷却ファンは一般的に駆動時間が最も大きな寿命ファクターとなっているが、発熱が低減できることから駆動時間が低減でき、冷却ファンの長寿命化も図ることができる。冷却ファンが寿命等で停止した場合、パワーコンディショナも停止してしまうことから、冷却ファンの長寿命効果は発電システムとしての信頼性も高めることができる。 In addition, the cooling fan generally has the longest life factor, but since the heat generation can be reduced, the driving time can be reduced and the life of the cooling fan can be extended. When the cooling fan stops at the end of its life, the power conditioner also stops, so the long life effect of the cooling fan can also improve the reliability of the power generation system.
また、変圧器はインバータに対して熱に対する耐久が強い。そこで本実施例においては、インバータに対する冷却ファン18はパワーコンディショナの運転開始と共に送風を開始させるのに対して、冷却ファン17は変圧器が所定の温度以上になった場合に運転開始することとしている。インバータには発熱すると壊れる可能性のある素子があるので(例えばIGBT等)、常時運転することとしているが、IGBTの温度を測定し、所定の温度以上に上昇した場合に冷却ファン18を運転するようにしても構わない。
Also, the transformer is more resistant to heat than the inverter. Therefore, in this embodiment, the cooling fan 18 for the inverter starts air blowing when the operation of the power conditioner starts, whereas the cooling
以上の通り、本実施例においては太陽光発電システムに用いられるパワーコンディショナについて説明を行ったが、このパワーコンディショナは風力発電システムに用いられても良い。低出力における発電が多ければ太陽光発電システムと同様に効率の向上が期待できる。 As described above, the power conditioner used in the solar power generation system has been described in the present embodiment, but the power conditioner may be used in a wind power generation system. If there is much power generation at low output, an improvement in efficiency can be expected as in the case of a solar power generation system.
1 太陽光発電モジュール部
2 直流電力伝送部
3 接続箱部
4 パワーコンディショナ部
5 交流電力伝送部
6 商用電力系統
7 インバータ部
8 フィルタ部
9 変圧器部
10 クーリングファン部
11 温度計測部
12 出力帯別 10kW太陽光発電システム年間累積発電量
13 アモルファス変圧器変換効率
14 ケイ素鋼板変圧器変換効率
15 ケイ素鋼板変圧器損失
16 アモルファス変圧器損失
17 変圧器に対する冷却ファン
18 インバータに対する冷却ファン
1 Solar power generation module
2 DC power transmission unit
3 Connection box
4 Power conditioner section
5 AC power transmission section
6 Commercial power system
7 Inverter section
8 Filter section
9 Transformer part
10 Cooling fan section
11 Temperature measurement unit
12 10kW solar power generation system annual cumulative power generation by output band
13 Amorphous transformer conversion efficiency
14 Silicon steel plate transformer conversion efficiency
15 Silicon steel plate transformer loss
16 Amorphous transformer loss
17 Cooling fan for transformer
18 Cooling fan for inverter
Claims (8)
前記電力変換回路と商用電力系統の間に前記電力変換回路により生成された電力を昇圧するアモルファス変圧器を備えたことを特徴とするパワーコンディショナ。 In a power conditioner comprising a power conversion device that converts direct current power from a solar cell to generate alternating current power, and that links the power of the solar cell to a commercial power system power supply,
A power conditioner comprising an amorphous transformer for boosting the power generated by the power conversion circuit between the power conversion circuit and a commercial power system.
Priority Applications (2)
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