JP2014130416A - System interconnection device - Google Patents
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Description
この発明は系統連系装置に関し、より詳細には、複数の太陽電池モジュールを商用電源などの系統電力に連系させる系統連系装置に関する。 The present invention relates to a grid interconnection device, and more particularly to a grid interconnection device that links a plurality of solar cell modules to grid power such as a commercial power source.
開放電圧の異なる太陽電池モジュール(太陽電池回路)を組み合わせた太陽光発電システムでは、発電された電力を系統電力に連系させるパワーコンディショナと各太陽電池モジュールとの間には、複数の太陽電池モジュールの出力を一つにまとめる接続箱が備えられており、この接続箱においてパワーコンディショナへの入力電圧を揃えるように構成されている。 In a solar power generation system in which solar cell modules (solar cell circuits) having different open-circuit voltages are combined, a plurality of solar cells are provided between a power conditioner that links generated power to system power and each solar cell module. A junction box that combines the outputs of the modules is provided, and the junction box is configured to equalize the input voltage to the inverter.
すなわち、この種の接続箱には、太陽電池モジュールの接続に対応して複数の昇圧回路が備えられており、これらの昇圧回路を用いて、接続箱の出力電圧(つまり、パワーコンディショナへの入力電圧)を、出力電圧の最も高い太陽電池モジュールの電圧に揃えるように構成されている(たとえば、特許文献1参照)。 That is, this type of junction box is provided with a plurality of booster circuits corresponding to the connection of the solar cell modules, and using these booster circuits, the output voltage of the junction box (that is, to the power conditioner) The input voltage is configured to be equal to the voltage of the solar cell module having the highest output voltage (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、このような従来の構成には以下のような問題があり、その改善が望まれていた。 However, such a conventional configuration has the following problems, and improvements have been desired.
すなわち、太陽電池モジュールで発電された電力を系統電力に連系させるパワーコンディショナには、接続箱から入力される直流電圧を昇圧するコンバータ回路部と、このコンバータ回路部で昇圧された直流電圧を交流電力に変換するインバータ回路部とが備えられており、コンバータ回路部では、接続箱から入力される直流電圧をインバータ回路部において系統電力に連系可能な交流電力(たとえば、単相交流100V/200V)を生成できる電圧まで昇圧するように構成されている。 That is, the power conditioner that links the power generated by the solar cell module to the system power includes a converter circuit unit that boosts the DC voltage input from the connection box, and the DC voltage boosted by the converter circuit unit. And an inverter circuit unit for converting into AC power. In the converter circuit unit, AC power (for example, single-phase AC 100V / 200V) to a voltage that can be generated.
つまり、この種の太陽光発電システムでは、接続箱とパワーコンディショナのそれぞれにおいて昇圧動作が行われるようになっており、システム全体でみると、接続箱とパワーコンディショナとで昇圧機能が重複しており、条件によってはシステム全体の効率が悪くなるという問題を有していた。 In other words, in this type of photovoltaic power generation system, the boosting operation is performed in each of the junction box and the power conditioner. In the entire system, the boosting function is duplicated in the junction box and the power conditioner. However, depending on the conditions, there is a problem that the efficiency of the entire system deteriorates.
なお、この点について、たとえば特許文献2に示すように、パワーコンディショナのコンバータ回路部を省略することも考えられるが、そのような構成は、一般的なパワーコンディショナの構成(コンバータ回路部とインバータ回路部を備えた構成)とは異なるため、既設の太陽電池モジュールに適用するには、パワーコンディショナの交換が必要となり、導入コストが高くなるという問題がある。
In this regard, for example, as shown in
しかも、このような構成では、日射量が少なく太陽電池モジュールでの発電電力が十分でない(十分な電圧が得られない)ときには、パワーコンディショナのインバータ回路部が必要とする電圧を接続箱の昇圧回路部で生成できないため、太陽電池モジュールを系統電力に連系できなくなるという問題もあった。 Moreover, in such a configuration, when the amount of solar radiation is small and the generated power in the solar cell module is not sufficient (a sufficient voltage cannot be obtained), the voltage required by the inverter circuit section of the power conditioner is boosted. There was also a problem that the solar cell module could not be connected to the grid power because it could not be generated by the circuit unit.
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、パワーコンディショナの設計変更を伴うことなく、太陽電池モジュールで発電された電力を効率よく利用できる系統連系装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of such problems, and the object of the present invention is to efficiently use the power generated by the solar cell module without changing the design of the power conditioner. It is to provide a grid interconnection device.
上記目的を達成するため、本発明の請求項1に記載の系統連系装置は、複数の太陽電池回路の出力を一つにまとめる接続箱と、上記接続箱の出力を系統電力に連系させるパワーコンディショナとで構成される系統連系装置において、上記接続箱は、複数の太陽電池回路に対応した複数の昇圧回路部と、上記パワーコンディショナに入力する電力を検出する電力検出手段とを備えるとともに、上記各昇圧回路部にはそれぞれ他の昇圧回路部と連携して昇圧動作を制御する制御手段が備えられ、上記パワーコンディショナは、上記接続箱から入力される直流電力を昇圧するコンバータ回路部と、上記コンバータ回路部の出力を上記系統電力に連系可能な交流電力に変換するインバータ回路部とを備えるとともに、上記コンバータ回路部はその入力電圧が所定の動作停止電圧以上になると昇圧動作を停止するように構成され、上記各制御手段は、出力電圧が最も高い太陽電池回路に対応する一の昇圧回路部の昇圧動作を停止させて、その他の昇圧回路部は上記一の昇圧回路部の出力電圧に合わせてMPPT制御を行う第1の動作モードと、出力電圧が最も高い太陽電池回路に対応する一の昇圧回路部の出力電圧が上記動作停止電圧以上になるように昇圧動作させて、その他の昇圧回路部は上記一の昇圧回路部の出力電圧に合わせてMPPT制御を行う第2の動作モードとを有し、上記電力検出手段で検出される電力に応じて上記第1の動作モードと上記第2の動作モードを切り換える制御構成を備えていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a grid interconnection device according to claim 1 of the present invention links a connection box that combines outputs of a plurality of solar cell circuits into one, and links the output of the connection box to grid power. In the grid interconnection device configured with a power conditioner, the connection box includes a plurality of booster circuit units corresponding to a plurality of solar cell circuits, and a power detection unit that detects power input to the power conditioner. Each of the booster circuit units is provided with control means for controlling the boosting operation in cooperation with other booster circuit units, and the power conditioner is a converter that boosts DC power input from the connection box. A circuit unit, and an inverter circuit unit that converts the output of the converter circuit unit into AC power that can be linked to the system power. The boosting operation is configured to stop when the pressure exceeds a predetermined operation stop voltage, and each of the control means stops the boosting operation of one boosting circuit unit corresponding to the solar cell circuit having the highest output voltage, The other booster circuit unit has the first operation mode in which MPPT control is performed in accordance with the output voltage of the one booster circuit unit, and the output voltage of one booster circuit unit corresponding to the solar cell circuit having the highest output voltage is The boost operation is performed so that the operation stop voltage is exceeded, and the other boost circuit unit has a second operation mode in which MPPT control is performed in accordance with the output voltage of the one boost circuit unit. A control structure for switching between the first operation mode and the second operation mode in accordance with detected power is provided.
すなわち、本発明の請求項1に係る系統連系装置では、接続箱に備えられた昇圧回路部は、パワーコンディショナへの入力電力(接続箱の出力電力)に応じて、(1)出力電圧が最も高い太陽電池回路に対応する一の昇圧回路部の昇圧動作を停止させて、その他の昇圧回路部は上記一の昇圧回路部の出力電圧に合わせてMPPT制御を行う第1の動作モードと、(2)出力電圧が最も高い太陽電池回路に対応する一の昇圧回路部の出力電圧が上記動作停止電圧以上になるように昇圧動作させて、その他の昇圧回路部は上記一の昇圧回路部の出力電圧に合わせてMPPT制御を行う第2の動作モードの二つの動作モードで動作できるようになっているので、たとえば、太陽電池回路に対する日射量が多い(太陽電池回路で十分な発電電力が得られる)ときには、上記第2の動作モードを用いて、パワーコンディショナのコンバータ回路部の動作を停止させて系統電力との連系を行う一方、太陽電池回路に対する日射量が多くない(太陽電池回路で十分な発電電力が得られない)ときには、上記第1の動作モードを用いて、接続箱の昇圧回路部とパワーコンディショナのコンバータ回路部の双方で昇圧動作を行って系統電力との連系を行うことができる。つまり、日射量が多く太陽電池回路での発電電力が多いときには、接続箱だけで昇圧動作を行うように構成することができ、発電された電力を効率よく系統電力に連系させることができる。 That is, in the grid interconnection device according to claim 1 of the present invention, the booster circuit unit provided in the connection box is configured according to (1) output voltage in accordance with input power (output power of the connection box) to the power conditioner. A first operation mode in which the boosting operation of one boosting circuit unit corresponding to the highest solar cell circuit is stopped, and the other boosting circuit unit performs MPPT control in accordance with the output voltage of the one boosting circuit unit. (2) The step-up operation is performed so that the output voltage of one booster circuit unit corresponding to the solar cell circuit having the highest output voltage is equal to or higher than the operation stop voltage, and the other booster circuit unit is the one booster circuit unit. Therefore, for example, the solar cell circuit has a large amount of solar radiation (the solar cell circuit has a sufficient amount of generated power), so that the MPPT control can be performed in accordance with the output voltage of the solar cell circuit. Obtained When the second operation mode is used, the operation of the converter circuit unit of the power conditioner is stopped to connect to the grid power, while the amount of solar radiation to the solar cell circuit is not large (solar cell circuit If sufficient power generation cannot be obtained with the above-mentioned first operation mode, the boost operation is performed in both the step-up circuit unit of the junction box and the converter circuit unit of the power conditioner by using the first operation mode. It can be performed. In other words, when the amount of solar radiation is large and the generated power in the solar cell circuit is large, it is possible to perform a boosting operation only with the junction box, and the generated power can be efficiently linked to the system power.
本発明の請求項2に記載の系統連系装置は、請求項1に記載の系統連系装置において、上記各制御手段は、上記電力検出手段で検出される電力が、上記第2の動作モードを実施しても上記パワーコンディショナで定格出力電力が得られる電力値以上であるときに上記第1の動作モードから上記第2の動作モードに切り換える制御構成を備えていることを特徴とする。
The grid interconnection device according to
すなわち、この請求項2に係る系統連系装置では、第1の動作モードから第2の動作モードへの切り換えは、パワーコンディショナへの入力電力がコンバータ部の動作を停止させてもパワーコンディショナの定格出力電力が得られるときに行われるので、第2の動作モードへの切り換えによって定格出力電力が得られなくなることが防止される。
That is, in the grid interconnection device according to
本発明によれば、系統連系装置は、複数の太陽電池回路の出力を一つにまとめる接続箱からパワーコンディショナへの入力電力に応じて、接続箱に備えられた昇圧回路部とパワーコンディショナのコンバータ回路部の双方で昇圧動作を行う第1の動作モードと、接続箱の昇圧回路部だけで昇圧動作を行う第2の動作モードとを切り換えることができるので、太陽電池回路で十分な発電電力が得られるときに第2の動作モードを用いることで、パワーコンディショナのコンバータ回路部の動作を停止させた状態で系統電力との連系が行える。そのため、日射量が多く発電電力が多いときに発電された電力を効率よく系統電力に連系させることができる。 According to the present invention, the grid interconnection device includes a boost circuit unit and a power conditioner provided in the connection box in accordance with input power from the connection box that combines the outputs of the plurality of solar cell circuits to the power conditioner. It is possible to switch between the first operation mode in which the boosting operation is performed in both of the converter circuit units and the second operation mode in which the boosting operation is performed only with the boosting circuit unit of the junction box. By using the second operation mode when the generated power is obtained, it is possible to perform interconnection with the system power in a state where the operation of the converter circuit unit of the power conditioner is stopped. Therefore, it is possible to efficiently link the power generated when the amount of solar radiation is large and the generated power is large to the grid power.
また、本発明によれば、接続箱に備えられた昇圧回路部の制御手段によって、上記第1の動作モードと第2の動作モードの切り換えが行われ、この切り換えによってパワーコンディショナのコンバータ回路部の動作/停止が制御されるので、入力電圧が一定値以上になると動作を停止するコンバータ回路部を備えたパワーコンディショナであれば、当該パワーコンディショナの改変を行うことなく、本発明を適用することができる。よって、安価に本発明を導入することができる。 Further, according to the present invention, the switching between the first operation mode and the second operation mode is performed by the control means of the booster circuit unit provided in the junction box, and by this switching, the converter circuit unit of the power conditioner Therefore, if the power conditioner has a converter circuit unit that stops operation when the input voltage exceeds a certain value, the present invention is applied without modifying the power conditioner. can do. Therefore, the present invention can be introduced at a low cost.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図1は、本発明に係る系統連系装置を用いた太陽光発電システムの概略構成を示している。本発明に係る系統連系装置1は、図1に示すように、複数の太陽電池モジュール2から出力される直流電力を商用電源などの系統電力3に連系させるための装置であって、接続箱11とパワーコンディショナ12を主要部として構成されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a schematic configuration of a photovoltaic power generation system using a grid interconnection device according to the present invention. A grid interconnection apparatus 1 according to the present invention is an apparatus for linking DC power output from a plurality of
ここで、系統連系装置1に接続する太陽電池モジュール2は、周知のとおり、複数の太陽電池(セル)を直並列接続して必要な直流電圧と直流電流が得られるように構成した太陽電池回路をパネル状に形成したモジュールであって、この太陽電池モジュール2は、設置場所(たとえば、屋根)の構造等に応じて、パネルの面積や施工枚数などが適宜設定されるようになっている。たとえば、一般的な寄棟造りの屋根においては、通常、3回路から4回路程度(図示例では、2a〜2dの4回路)の太陽電池モジュール2が配設される。
Here, as is well known, the
ところで、複数の太陽電池モジュール2を使用する場合、各太陽電池モジュール2の開放電圧は揃えておくのが望ましいが、実際にはパネルの設置スペース等との関係などから、面積の異なる(開放電圧が異なる)太陽電池モジュール2を組み合わせて使用することがあり、本実施形態に示す太陽光発電システムも、このように開放電圧が異なる太陽電池モジュール2を組み合わせた場合を示している。
By the way, when a plurality of
接続箱11は、複数の太陽電池モジュール2の出力を一つにまとめるための装置であって、開放電圧が異なる太陽電池モジュール2が接続された場合には、太陽電池モジュール2a〜2dから入力される直流電圧を揃えてパワーコンディショナ12に入力するように構成されている。
The
具体的には、この接続箱11には、接続する太陽電池モジュール2に対応して、少なくとも接続する太陽電池モジュール2と同数の昇圧回路部13(図示例では、太陽電池モジュール2と同数の4個の昇圧回路部13a〜13d)が備えられている。
Specifically, the
各昇圧回路部13は、それぞれ対応する太陽電池モジュール2から入力される直流電圧を所定の電圧に昇圧させるDC−DCコンバータを備えて構成されており、これら各昇圧回路部13には、それぞれ太陽電池モジュール2からの入力電圧や昇圧回路部13からの出力電流および出力電圧などを検出する各種センサ手段14と、昇圧回路部13の動作制御を行う制御手段15とが備えられている。
Each booster circuit unit 13 includes a DC-DC converter that boosts a DC voltage input from the corresponding
制御手段15はマイコン(図示せず)で構成されており、他の昇圧回路部13のマイコンとの通信またはセンサ手段14によって、他の昇圧回路部13の出力電圧を監視できるようになっており、他の昇圧回路部13の出力電圧に基づいて、他の昇圧回路部13と連携して昇圧回路部13の昇圧動作を制御するように構成されている(詳細は後述する)。また、接続箱11には、図示しないが、接続箱11からの出力電力を検出するためのセンサ類(電力検出手段)も備えられており、制御手段15は、この電力検出手段により、パワーコンディショナ12への入力電力も監視するようになっている。
The control means 15 is composed of a microcomputer (not shown), and can monitor the output voltage of the other booster circuit section 13 by communication with the microcomputer of the other booster circuit section 13 or by the sensor means 14. The boosting operation of the boosting circuit unit 13 is controlled in cooperation with the other boosting circuit unit 13 based on the output voltage of the other boosting circuit unit 13 (details will be described later). Although not shown, the
パワーコンディショナ12は、接続箱11から出力される直流電圧を系統電力3に連系させるための系統連系インバータ装置であって、接続箱11から出力される直流電圧を所定電圧に昇圧させるコンバータ回路部16と、このコンバータ回路部16で昇圧された直流電圧を所定の交流電力に変換するためのインバータ回路部17を備えて構成されている。
The
たとえば、系統電力3が単相交流200Vの商用電源の場合、インバータ回路部17は、商用電源と同じ単相交流200Vの交流電力を定格出力電力とするインバータ回路で構成され、コンバータ回路部16は、インバータ回路部17において単相交流200Vの交流電力への変換に必要な直流電圧(インバータ部17の必要入力電圧)を生成するDC−DCコンバータで構成される。なお、インバータ回路部17において単相交流200Vの交流電力を出力するのに必要とされる直流電圧(必要入力電圧)は概ね直流350V程度である。
For example, when the
また、このコンバータ回路部16は、接続箱11からの入力電圧が上記必要入力電圧を超えて所定の動作停止電圧Vinmaxになると、その動作を停止するように構成されている。つまり、コンバータ回路部16は、接続箱11からの入力電圧が動作停止電圧Vinmax以上になると、昇圧動作を停止して、接続箱11から入力される直流電圧をそのままインバータ回路部17に供給するようになっている。
The
なお、図1において、18はパワーコンディショナ12と系統電力3とを連系させる系統連系用のリレー接点を、また、19は系統電力3の停電時などにおいて、太陽電池モジュール2で発電された電力を自立運転用コンセント20などに供給するためのリレー接点を示している。
In FIG. 1, 18 is a grid contact relay contact for linking the
次に、このように構成された系統連系装置1の動作について説明する。
この系統連系装置1は、太陽電池モジュール2で発電された電力を系統電力3に連系させるにあたり、接続箱11に備えられた昇圧回路部13の制御手段15が以下のような制御を行うように構成されている。
Next, the operation of the grid interconnection device 1 configured as described above will be described.
In the grid interconnection device 1, when the power generated by the
すなわち、この系統連系装置1では、接続箱11の各制御手段15は、パワーコンディショナ12への入力電力に応じて、(1)出力電圧が最も高い太陽電池モジュール2(以下の説明では、太陽電池モジュール2aの出力電圧が最も高いものと仮定する。)に対応する一の昇圧回路部13aの昇圧動作を停止させて、その他の昇圧回路部13b〜13dは上記一の昇圧回路部13aの出力電圧に合わせてMPPT制御(最大電力点追従制御)を行う第1の動作モードと、(2)出力電圧が最も高い太陽電池モジュール2aに対応する一の昇圧回路部13aの出力電圧が上記コンバータ回路部16の動作停止電圧Vinmaxとなるように昇圧動作させて、その他の昇圧回路部13b〜13dは上記一の昇圧回路部13aの出力電圧に合わせてMPPT制御を行う第2の動作モードを切り換えるように構成されている。
That is, in this grid interconnection device 1, each control means 15 of the
具体的には、各昇圧回路部13の制御手段15は、それぞれ他の昇圧回路部13のマイコンとの通信またはセンサ手段14で検出される出力電圧値などから、太陽電池モジュール2からの入力電圧が最も高い昇圧回路部13であるか否かを判断する。
Specifically, the control means 15 of each booster circuit unit 13 determines the input voltage from the
そして、この判断の結果、太陽電池モジュール2からの入力電圧が最も高い昇圧回路部13でないと判断した場合には、当該制御手段15(本実施形態では、制御手段15b〜15d)は、太陽電池モジュール2からの入力電圧が最も高い昇圧回路部13(本実施形態では、昇圧回路部13a)の出力電圧に合わせてMPPT制御を行う。
As a result of this determination, if it is determined that the booster circuit unit 13 has the highest input voltage from the
一方、太陽電池モジュール2からの入力電圧が最も高いと判断した場合、当該制御手段15(本実施形態では制御手段15a)は、センサ手段14aで検出されるパワーコンディショナ12への入力電力に応じて、当該入力電力が所定の電力値Pa以上であれば、昇圧回路部13aによる昇圧動作を行って、太陽電池モジュール2aから入力される電圧をコンバータ回路部16の動作停止電圧Vinmaxとなるように昇圧させる。つまり、このとき昇圧回路部13aは、動作停止電圧Vinmaxに合わせた一定電圧制御を行う。
On the other hand, when it is determined that the input voltage from the
そのため、この場合、パワーコンディショナ12のコンバータ回路部16には、動作停止電圧Vinmaxが入力されることとなり、コンバータ回路部16の昇圧動作が停止し、接続箱11の昇圧回路部13で昇圧された電圧がそのまま(コンバータ回路部16で昇圧されることなく)インバータ回路部17に供給される。そして、インバータ回路部17では、このように接続箱11で昇圧された直流電力から交流電力を生成して系統電力3に連系させる。なお、このとき昇圧回路部13a以外の他の昇圧回路部13b〜13dは、上述したように、昇圧回路部13aの出力電圧に合わせてMPPT制御を行っている。
Therefore, in this case, the operation stop voltage Vinmax is input to the
ここで、この制御にあたり、本実施形態では、コンバータ回路部16の動作停止電圧Vinmaxは、あらかじめ各制御手段15のマイコンに記憶させておく構成を用いるが、たとえば、接続箱11とパワーコンディショナ12とを通信可能に構成し、各制御手段15はパワーコンディショナ12との通信によってコンバータ回路部16の動作停止電圧Vinmaxを取得するように構成することも可能である。
Here, for this control, in this embodiment, a configuration is used in which the operation stop voltage Vinmax of the
これに対し、パワーコンディショナ12への入力電力が上記所定の電力値Pa未満である場合、当該制御手段15(本実施形態では制御手段15a)は、昇圧回路部13aの昇圧動作を停止させる。つまり、この場合、昇圧回路部13aに入力された電圧がそのままパワーコンディショナ12のコンバータ回路部16に入力される。このとき、昇圧回路部13a以外の昇圧回路部13b〜13dは、上述したように、昇圧回路部13aの出力電圧に合わせたMPPT制御を行っている。
On the other hand, when the input power to the
そのため、この場合には、太陽電池モジュール2から接続箱11に入力される電圧は、昇圧回路部13b〜13dとパワーコンディショナ12のコンバータ回路部16の双方で昇圧されて、インバータ回路部17に供給され、インバータ回路部17において変換された交流電力が系統電力3と連系されるようになる。
Therefore, in this case, the voltage input from the
このように、本発明に係る系統連系装置1では、接続箱11に備えられた各昇圧回路部13の制御手段15が、パワーコンディショナ12への入力電力に応じて、(1)出力電圧が最も高い太陽電池モジュール2に対応する一の昇圧回路部13の昇圧動作を停止させて、その他の昇圧回路部13は上記一の昇圧回路部13の出力電圧に合わせたMPPT制御を行う動作モード(第1の動作モード)と、(2)出力電圧が最も高い太陽電池回路に対応する一の昇圧回路部13の出力電圧が上記コンバータ回路部16の動作停止電圧Vinmaxとなるように昇圧動作させて、その他の昇圧回路部は上記一の昇圧回路部13の出力電圧に合わせてMPPT制御を行う動作モード(第2の動作モード)とを切り換えるようになっているので、太陽電池モジュール2に対する日射量が多く、太陽電池モジュール2で十分な発電電力が得られるとき(換言すれば、パワーコンディショナ12のコンバータ回路部16による昇圧動作を停止させて、接続箱11のみで昇圧動作を行ってもインバータ回路部17から定格出力電力を出力可能なとき)は上記第2の動作モードで動作するように上記所定電力Paを設定しておくことで、十分な日射量があるときは、パワーコンディショナ12のコンバータ回路部16を停止させて接続箱11だけで昇圧動作を行うようになる。
As described above, in the grid interconnection device 1 according to the present invention, the control means 15 of each booster circuit unit 13 provided in the
ここで、上記第1の動作モードと第2の動作モードの切り換えの基準となる上記所定の電力値Paは、接続箱11に備えられる昇圧回路部13やパワーコンディショナ12のコンバータ回路部16およびインバータ回路部17の緒元に基づいて適宜設定されるが、その設定にあたっては、少なくとも、上記第2の動作モードで動作させてもインバータ回路部17からパワーコンディショナ12の定格出力電力が得られる電力値以上となるように設定される。
Here, the predetermined power value Pa, which is a reference for switching between the first operation mode and the second operation mode, is the boost circuit unit 13 provided in the
このように、本発明に係る系統連系装置1では、接続箱11からパワーコンディショナ12への入力電力に応じて、接続箱11に備えられた昇圧回路部13とパワーコンディショナ12に備えられたコンバータ回路部16の双方で昇圧動作を行う第1の動作モードと、接続箱11の昇圧回路部13だけで昇圧動作を行う第2の動作モードとが切り換えられるので、太陽電池回路で十分な発電電力が得られるときに第2の動作モードを用いることにより、日射量が多く発電電力が多いときに発電された電力を効率よく系統電力3に連系させることができる。
Thus, in the grid interconnection device 1 according to the present invention, the booster circuit unit 13 and the
また、本発明に係る系統連系装置1では、接続箱11に備えられた昇圧回路部13の制御手段によって、上記第1の動作モードと第2の動作モードの切り換えが行われ、この切り換えによってパワーコンディショナ12のコンバータ回路部16の動作/停止が制御されるので、既設のパワーコンディショナの取り換えを伴うことなく、本発明を適用することができ、本発明に係る装置を安価に導入することができる。
Further, in the grid interconnection device 1 according to the present invention, switching between the first operation mode and the second operation mode is performed by the control means of the booster circuit unit 13 provided in the
なお、上述した実施形態は本発明の好適な実施態様を示すものであって、本発明はこれらに限定されることなく発明の範囲内で種々の設計変更が可能である。 The above-described embodiments show preferred embodiments of the present invention, and the present invention is not limited to these, and various design changes can be made within the scope of the invention.
たとえば、上述した実施形態では、太陽電池モジュール2から最も高い電圧が入力された昇圧回路部13の制御手段15がパワーコンディショナ12への入力電力が所定の電力値Pa以上であると判断した場合に、昇圧回路部13の出力電圧をコンバータ回路部16の動作停止電圧Vinmaxとなるように昇圧するように構成した場合を示したが、動作停止電圧Vinmax以上の電圧に昇圧する構成であれば、動作停止電圧Vinmax以外の電圧値を用いることも可能である。
For example, in the above-described embodiment, when the control means 15 of the booster circuit unit 13 to which the highest voltage is input from the
また、上述した実施形態では、接続箱11には昇圧回路部13が4回路備えられる構成を示したが、昇圧回路部13は接続箱11に接続する太陽電池モジュール2の数に応じて複数備えられる構成であれば、たとえば、2回路はもちろんのこと3回路や4回路以上備えられる構成を採用してもよい。
In the above-described embodiment, the
1 系統連系装置
2 太陽電池モジュール(太陽電池回路)
3 系統電力
11 接続箱
12 パワーコンディショナ
13 昇圧回路部
14 センサ手段
15 制御手段
16 コンバータ回路部
17 インバータ回路部
1
3
Claims (2)
前記接続箱は、複数の太陽電池回路に対応した複数の昇圧回路部と、前記パワーコンディショナに入力する電力を検出する電力検出手段とを備えるとともに、前記各昇圧回路部にはそれぞれ他の昇圧回路部と連携して昇圧動作を制御する制御手段が備えられ、
前記パワーコンディショナは、前記接続箱から入力される直流電力を昇圧するコンバータ回路部と、前記コンバータ回路部の出力を前記系統電力に連系可能な交流電力に変換するインバータ回路部とを備えるとともに、前記コンバータ回路部はその入力電圧が所定の動作停止電圧以上になると昇圧動作を停止するように構成され、
前記各制御手段は、出力電圧が最も高い太陽電池回路に対応する一の昇圧回路部の昇圧動作を停止させて、その他の昇圧回路部は前記一の昇圧回路部の出力電圧に合わせてMPPT制御を行う第1の動作モードと、出力電圧が最も高い太陽電池回路に対応する一の昇圧回路部の出力電圧が前記動作停止電圧以上になるように昇圧動作させて、その他の昇圧回路部は前記一の昇圧回路部の出力電圧に合わせてMPPT制御を行う第2の動作モードとを有し、前記電力検出手段で検出される電力に応じて前記第1の動作モードと前記第2の動作モードを切り換える制御構成を備えている
ことを特徴とする系統連系装置。 In a grid interconnection device composed of a connection box that combines outputs of a plurality of solar cell circuits into one, and a power conditioner that links the output of the connection box to grid power,
The junction box includes a plurality of booster circuit units corresponding to a plurality of solar cell circuits, and power detection means for detecting power input to the power conditioner, and each booster circuit unit includes another booster. A control means for controlling the boosting operation in cooperation with the circuit unit is provided,
The power conditioner includes a converter circuit unit that boosts DC power input from the connection box, and an inverter circuit unit that converts the output of the converter circuit unit into AC power that can be linked to the system power. The converter circuit unit is configured to stop the boost operation when the input voltage is equal to or higher than a predetermined operation stop voltage.
Each of the control means stops the boosting operation of one booster circuit unit corresponding to the solar cell circuit having the highest output voltage, and the other booster circuit unit performs MPPT control according to the output voltage of the one booster circuit unit. A first operation mode in which the output voltage of one booster circuit unit corresponding to the solar cell circuit having the highest output voltage is boosted so that the output voltage is equal to or higher than the operation stop voltage, and the other booster circuit units are A second operation mode in which MPPT control is performed in accordance with an output voltage of one booster circuit unit, and the first operation mode and the second operation mode according to the power detected by the power detection means A grid interconnection device comprising a control configuration for switching between the two.
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