JP2014050156A - パワーコンディショナ及びその制御方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】パワーコンディショナ1は、直流電力の電圧を一定の電圧に近づくよう変換する複数のDC/DCコンバータ11と、DC/DCコンバータ11により変換された直流電圧を交流に変換するインバータ13と、DC/DCコンバータ11及びインバータ13を制御する制御部14とを備える。制御部14は、商用電力系統15の瞬時電圧低下時に、商用電力系統15の電圧の低下度合を元に総入力電流目標値を算出し、総入力電流目標値を各DC/DCコンバータ11の瞬時電圧低下の発生前の入力電力の大きさに応じて分配した電流分配値を、各DC/DCコンバータ11の入力電流目標値とする。
【選択図】図1
Description
太陽電池によって発電された直流電力の入力部を複数有するパワーコンディショナであって、
前記直流電力の電圧を一定の電圧に近づくよう変換する複数のDC/DCコンバータと、
前記DC/DCコンバータにより変換された直流電圧を交流に変換するインバータと、
前記DC/DCコンバータ及び前記インバータを制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、商用電力系統の瞬時電圧低下時に、商用電力系統の電圧の低下度合を元に総入力電流目標値を算出し、該総入力電流目標値を各DC/DCコンバータの瞬時電圧低下の発生前の入力電力の大きさに応じて分配した電流分配値を、各DC/DCコンバータの入力電流目標値とすることを特徴とする。
前記制御部は、商用電力系統の瞬時電圧低下時に、前記インバータからの出力電流目標上限値を低下させることにより、出力電流目標値を瞬時電圧低下の発生前の値よりも低下させることを特徴とする。
前記DC/DCコンバータにより変換された直流電圧を平滑化し、前記インバータに出力する平滑コンデンサを備え、
前記制御部は、商用電力系統の瞬時電圧低下時に、前記平滑コンデンサの端子間電圧を監視して、該端子間電圧が所定の閾値以上となった場合には、前記入力電流目標値を低下させることを特徴とする。
前記制御部は、前記端子間電圧が所定の閾値未満である場合には前記直流電力の最大入力電流値とし、前記端子間電圧が所定の閾値以上となった場合には前記最大入力電流値から段階的に低下させた値とする補正用入力電流目標値と、前記電流分配値とを比較し、小さい方を前記入力電流目標値とすることを特徴とする。
太陽電池によって発電された直流電力の入力部を複数有し、該直流電力の電圧を一定の電圧に近づくよう変換する複数のDC/DCコンバータを備えるパワーコンディショナの制御方法であって、
商用電力系統の瞬時電圧低下時に、商用電力系統の電圧の低下度合を元に総入力電流目標値を算出するステップと、
前記総入力電流目標値を各DC/DCコンバータの瞬時電圧低下の発生前の入力電力の大きさに応じて分配した電流分配値を、各DC/DCコンバータの入力電流目標値とするステップと、
を含むことを特徴とする。
制御部14は通常動作時(瞬低が発生していない時)には、MPPT制御部141により、各太陽電池ストリング10からの入力電力を最大限に引き出すように各DC/DCコンバータ11を制御する(ステップS11)。
制御部14は、瞬低中動作を開始するにあたり、まず瞬低発生直後の手順を行う。制御部14は出力過電流を抑制するために、瞬低時インバータ制御部145により、インバータ13からの出力電流目標上限値Iactgt_maxを低下させることにより、出力電流目標値Iactgtを瞬低発生前の値よりも低下させる(ステップS33)。出力電流目標上限値Iactgt_maxは、通常動作時にはハードウエア部品から制限される定格電流であるが、瞬低中はこの出力電流目標上限値Iactgt_maxを低下させることで出力電流を制限し、出力過電流を防止する。そして、制御部14は、瞬低時インバータ制御部145により、出力電流Iacが出力電流指令となるようにインバータ13のゲートを駆動する。
Ipvtgt0-n=(Ppv-n/Ppv-all)×Ipvtgt0
ここで、Ipvは瞬低直前の総入力電流であり、通常はMPPT動作により最大入力電流となっている。Ipvtgt0は、瞬低中の総入力電流目標値である。また、Ipvtgt0-nは太陽電池ストリング10−nの電流分配値であり、Ppv-nは瞬低直前の太陽電池ストリング10−nの入力電力であり、Ppv-allは瞬低直前の全体の入力電力であり、Ipv-nは太陽電池ストリング10−nの瞬低直前の入力電流である。
制御部14は、インバータ13の制御については、瞬低時インバータ制御部145により、ステップS33により決定した出力電流目標上限値Iactgt_maxを継続する(ステップS42)。
制御部14は、瞬低検出部143により、瞬低中に系統電圧を監視して、瞬低からの回復を検出する(ステップS50)。すると、制御部14は、瞬低中動作を終了して通常動作に切り替える。瞬低回復の検出方法については特に限定されないが、系統電圧を半周期以下で監視するなど可能な限り早い検出が望ましい。この瞬低回復の検出が遅れると、出力電流は瞬低発生前の値に制限されたままとなり、今後求められる高速復帰性能を満足できないことになる。
10 太陽電池ストリング
11 DC/DCコンバータ
12 平滑コンデンサ
13 インバータ
14 制御部
15 商用電力系統
141 MPPT制御部
142 インバータ制御部
143 瞬低検出部
144 瞬低時コンバータ制御部
145 瞬低時インバータ制御部
Claims (5)
- 直流電力の入力部を複数有するパワーコンディショナであって、
前記直流電力の電圧を一定の電圧に近づくよう変換する複数のDC/DCコンバータと、
前記DC/DCコンバータにより変換された直流電圧を交流に変換するインバータと、
前記DC/DCコンバータ及び前記インバータを制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、商用電力系統の瞬時電圧低下時に、商用電力系統の電圧の低下度合を元に総入力電流目標値を算出し、該総入力電流目標値を各DC/DCコンバータの瞬時電圧低下の発生前の入力電力の大きさに応じて分配した電流分配値を、各DC/DCコンバータの入力電流目標値とすることを特徴とするパワーコンディショナ。 - 前記制御部は、商用電力系統の瞬時電圧低下時に、前記インバータからの出力電流目標上限値を低下させることにより、出力電流目標値を瞬時電圧低下の発生前の値よりも低下させることを特徴とする、請求項1に記載のパワーコンディショナ。
- 前記DC/DCコンバータにより変換された直流電圧を平滑化し、前記インバータに出力する平滑コンデンサを備え、
前記制御部は、商用電力系統の瞬時電圧低下時に、前記平滑コンデンサの端子間電圧を監視して、該端子間電圧が所定の閾値以上となった場合には、前記入力電流目標値を低下させることを特徴とする、請求項1又は2に記載のパワーコンディショナ。 - 前記制御部は、前記端子間電圧が所定の閾値未満である場合には前記直流電力の最大入力電流値とし、前記端子間電圧が所定の閾値以上となった場合には前記最大入力電流値から段階的に低下させた値とする補正用入力電流目標値と、前記電流分配値とを比較し、小さい方を前記入力電流目標値とすることを特徴とする、請求項3に記載のパワーコンディショナ。
- 太陽電池によって発電された直流電力の入力部を複数有し、該直流電力の電圧を一定の電圧に近づくよう変換する複数のDC/DCコンバータを備えるパワーコンディショナの制御方法であって、
商用電力系統の瞬時電圧低下時に、商用電力系統の電圧の低下度合を元に総入力電流目標値を算出するステップと、
前記総入力電流目標値を各DC/DCコンバータの瞬時電圧低下の発生前の入力電力の大きさに応じて分配した電流分配値を、各DC/DCコンバータの入力電流目標値とするステップと、
を含むことを特徴とするパワーコンディショナの制御方法。
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