JP2016086594A - Power supply system, power supply apparatus and control method for power supply system - Google Patents

Power supply system, power supply apparatus and control method for power supply system Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power supply system capable of controlling operations of a plurality of distributed power sources in such a manner that an environmental burden is reduced.SOLUTION: The power supply system comprises: a storage battery 12 and a load 32 to which power is supplied; a solar cell 11 and a power generation device 33 for supplying power; a power supply apparatus (power conditioner 20) which controls power; and a current sensor 40 which makes the power generation device generate power by detecting a predetermined current. The power supply apparatus includes a control part which supplies power generated by the solar cell to the storage battery, supplies surplus power to the load and supplies power that is lacked even with the surplus power, from the power generation device to the load by controlling the current that is detected by the current sensor.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、電力供給システム、電力供給機器及び電力供給システムの制御方法に関するものである。   The present invention relates to a power supply system, a power supply device, and a control method for the power supply system.

太陽電池等の発電設備を備える電力供給システムのパワーコンディショナとして、商用電源系統(以下、適宜、系統と略記する)に連系して交流電力を出力する系統連系運転と、系統と関わりなく交流電力を出力する自立運転とを可能としたものが知られている。また、分散電源として、太陽電池だけでなく例えば発電装置等も備える電力供給システムが知られている。   As a power conditioner of a power supply system equipped with power generation equipment such as solar cells, grid-connected operation that outputs AC power linked to a commercial power system (hereinafter abbreviated as appropriate), regardless of the system There is known one capable of independent operation that outputs AC power. As a distributed power source, a power supply system including not only a solar battery but also a power generation device or the like is known.

このようなパワーコンディショナの中には、系統連系運転のときに余剰電力が発生した場合、系統への売電を可能にするものがある。例えば、特許文献1は、太陽電池(太陽光発電部)にて発電した電力を、系統に売電可能であれば発電装置(ガス発電部)が発電する電力を優先して負荷に供給し、売電が可能でなければ太陽電池からの電力を優先して負荷に供給する、経済的な運用が可能な電力供給システムを開示する。   Among such power conditioners, there is one that makes it possible to sell power to the grid when surplus power is generated during grid interconnection operation. For example, Patent Document 1 preferentially supplies power generated by a solar cell (solar power generation unit) to a load if power generated by a power generation device (gas power generation unit) can be sold to the system, Disclosed is a power supply system capable of economical operation, in which power from a solar cell is preferentially supplied to a load if power selling is not possible.

国際公開第2013/046713号International Publication No. 2013/046713

ここで、近年、売電といった経済性よりも環境を重視し、分散電源のうち環境への負担がより小さいものを優先して使用する電力供給システムへの需要がある。   Here, in recent years, there is a demand for an electric power supply system that places importance on the environment rather than economic efficiency such as power sale and gives priority to the use of a distributed power source with a smaller burden on the environment.

上記のような課題に鑑みてなされた本発明の目的は、環境への負担が小さくなるように複数の分散電源の運転制御が可能な電力供給システム、電力供給機器及び電力供給システムの制御方法を提供することにある。   An object of the present invention made in view of the above problems is to provide a power supply system, a power supply device, and a control method for the power supply system that can control the operation of a plurality of distributed power sources so that the burden on the environment is reduced. It is to provide.

上述した諸課題を解決すべく、本発明に係る電力供給システムは、電力の供給を受ける蓄電池および負荷と、前記電力の供給を行う太陽電池および発電装置と、前記電力を制御する電力供給機器と、所定の電流を検出することで前記発電装置を発電させる電流センサと、を備える電力供給システムであって、前記電力供給機器は、前記太陽電池が発電した電力を前記蓄電池に供給し、余剰電力を前記負荷に供給させて、前記余剰電力によっても不足する電力を前記電流センサが検出する電流を制御することにより前記発電装置から前記負荷に供給させる制御部、を備えることを特徴とする。   In order to solve the above-described problems, a power supply system according to the present invention includes a storage battery and a load that receive power supply, a solar battery and a power generation device that supply the power, and a power supply device that controls the power. A power supply system comprising: a current sensor configured to generate the power generation device by detecting a predetermined current, wherein the power supply device supplies power generated by the solar cell to the storage battery, and surplus power And a control unit that controls the current detected by the current sensor to supply the load from the power generation device to the load.

また、本発明に係る電力供給システムにおいて、前記電力供給機器は、第1電力変換部と、前記第1電力変換部とは異なる第2電力変換部とを更に備え、前記太陽電池からの電力を、前記第1電力変換部を経由させて前記電流センサに前記所定の電流を検出させるとともに前記負荷に供給させる第1経路、及び前記第2電力変換部を経由させて前記負荷に供給させる第2経路を有し、前記余剰電力を前記第2経路によって前記負荷に供給させることが好ましい。   Moreover, in the power supply system according to the present invention, the power supply device further includes a first power conversion unit and a second power conversion unit different from the first power conversion unit, and receives power from the solar cell. A first path that causes the current sensor to detect the predetermined current via the first power converter and supply the load to the load; and a second path that supplies the load to the load via the second power converter. It is preferable to have a route and supply the surplus power to the load through the second route.

また、本発明に係る電力供給システムにおいて、前記電力供給機器は、前記第1電力変換部を用いて前記第1経路を流れる電流を調整することで、前記発電装置から前記負荷に供給させる電力を変化させることが好ましい。   Moreover, the electric power supply system which concerns on this invention WHEREIN: The said electric power supply apparatus adjusts the electric current which flows through the said 1st path | route using the said 1st electric power conversion part, The electric power supplied to the said load from the said electric power generating apparatus is provided. It is preferable to change.

また、本発明に係る電力供給システムにおいて、前記発電装置は燃料電池であって、前記所定の電流は順潮流の電流であることが好ましい。   In the power supply system according to the present invention, it is preferable that the power generation device is a fuel cell, and the predetermined current is a forward current.

さらに、上述した諸課題を解決すべく、本発明に係る電力供給機器は、電力の供給を受ける蓄電池および負荷と、前記電力の供給を行う太陽電池および発電装置と、所定の電流を検出することで前記発電装置を発電させる電流センサと、を備える電力供給システムで用いられる、前記電力を制御する電力供給機器であって、前記太陽電池が発電した電力を前記蓄電池に供給し、余剰電力を前記負荷に供給させて、前記余剰電力によっても不足する電力を前記電流センサが検出する電流を制御することにより前記発電装置から前記負荷に供給させる制御部、を備えることを特徴とする。   Furthermore, in order to solve the above-described problems, a power supply device according to the present invention detects a storage battery and a load that receive power supply, a solar battery and a power generation device that supplies the power, and a predetermined current. A power supply device for controlling the power used in a power supply system comprising a current sensor for generating the power generation device, wherein the power generated by the solar cell is supplied to the storage battery, and surplus power is supplied to the storage battery. A control unit configured to supply the load to the load by controlling the current detected by the current sensor to be supplied to the load and detected by the current sensor even when the surplus power is insufficient.

さらに、上述した諸課題を解決すべく、本発明に係る電力供給システムの制御方法は、電力の供給を受ける蓄電池および負荷と、前記電力の供給を行う太陽電池および発電装置と、前記電力を制御する電力供給機器と、所定の電流を検出することで前記発電装置を発電させる電流センサと、を備える電力供給システムの制御方法であって、前記太陽電池が発電した電力を前記蓄電池に供給し、余剰電力を前記負荷に供給させるステップと、前記余剰電力によっても不足する電力を前記電流センサが検出する電流を制御することにより前記発電装置から前記負荷に供給させるステップと、を有することを特徴とする。   Furthermore, in order to solve the above-described problems, a control method for a power supply system according to the present invention includes a storage battery and a load that receive power supply, a solar battery and a power generation device that supplies the power, and the power control. A power supply system comprising: a power supply device that performs power generation by detecting a predetermined current; and a power sensor that generates power by detecting a predetermined current, the power generated by the solar cell being supplied to the storage battery, Supplying surplus power to the load; and supplying power from the power generator to the load by controlling a current detected by the current sensor for power that is also insufficient due to the surplus power. To do.

本発明に係る電力供給システム、電力供給機器及び電力供給システムの制御方法によれば、環境への負担が小さくなるように複数の分散電源の運転制御が可能である。   According to the power supply system, the power supply device, and the control method for the power supply system according to the present invention, it is possible to control the operation of a plurality of distributed power supplies so as to reduce the burden on the environment.

本発明の一実施形態に係る電力供給システムのブロック図である。1 is a block diagram of a power supply system according to an embodiment of the present invention. 電力供給システムの制御例を示す図である。It is a figure which shows the example of control of an electric power supply system. 本発明の一実施形態に係る電力供給システムの制御方法を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the control method of the electric power supply system which concerns on one Embodiment of this invention. 比較例の電力供給システムの制御例を示す図である。It is a figure which shows the example of control of the electric power supply system of a comparative example.

以降、諸図面を参照しながら、本発明の実施態様を詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

(実施の形態)
まず、本発明の一実施形態に係る電力供給システムについて説明する。本実施形態に係る電力供給システムは、系統(商用電源系統)から供給される電力の他に、売電可能な電力を供給する分散電源及び/又は売電不可能な電力を供給する分散電源を備える。売電可能な電力を供給する分散電源は、例えば太陽光発電などによって電力を供給するシステムである。一方売電不可能な電力を供給する分散電源は、例えば電力を充放電することができる蓄電池システム、SOFC(Solid Oxide Fuel Cell)などの燃料電池を含む燃料電池システム、及びガス燃料により発電するガス発電機システムなどである。本実施の形態においては、売電可能な電力を供給する分散電源として太陽電池、及び売電不可能な電力を供給する分散電源として蓄電池と、及び燃料電池又はガス発電機である発電装置とを備える例を示す。
(Embodiment)
First, a power supply system according to an embodiment of the present invention will be described. The power supply system according to the present embodiment includes a distributed power source that supplies power that can be sold and / or a distributed power source that supplies power that cannot be sold, in addition to the power supplied from the system (commercial power system). Prepare. A distributed power source that supplies power that can be sold is a system that supplies power by, for example, solar power generation. On the other hand, a distributed power source that supplies electric power that cannot be sold includes, for example, a storage battery system that can charge and discharge electric power, a fuel cell system that includes a fuel cell such as a SOFC (Solid Oxide Fuel Cell), and a gas that generates power from gas fuel. Such as a generator system. In the present embodiment, a solar battery as a distributed power source that supplies power that can be sold, a storage battery as a distributed power source that supplies power that cannot be sold, and a power generator that is a fuel cell or a gas generator. An example is provided.

(電力供給システムの構成)
図1は、本発明の一実施形態に係る電力供給システムの概略構成を示すブロック図である。本実施形態に係る電力供給システムは、太陽電池11と、蓄電池12と、パワーコンディショナ20(電力供給機器)と、分電盤31と、負荷32と、発電装置33と、電流センサ40とを備える。ここで、発電装置33は、燃料電池又はガス発電機により構成されるものである。電力供給システムは、通常は系統との連系運転を行い、系統から供給される電力と、各分散電源(太陽電池11、蓄電池12、発電装置33)からの電力とを負荷32に供給する。また、電力供給システムは、停電時など系統からの電力供給がない場合は自立運転を行い、各分散電源(太陽電池11、蓄電池12、発電装置33)からの電力を負荷32に供給する。なお、電力供給システムが自立運転を行う場合には、各分散電源(太陽電池11、蓄電池12、発電装置33)は系統から解列した状態であり、電力供給システムが連系運転を行う場合には、各分散電源(太陽電池11、蓄電池12、発電装置33)は系統と並列した状態となる。
(Configuration of power supply system)
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a power supply system according to an embodiment of the present invention. The power supply system according to the present embodiment includes a solar cell 11, a storage battery 12, a power conditioner 20 (power supply device), a distribution board 31, a load 32, a power generation device 33, and a current sensor 40. Prepare. Here, the power generation device 33 is configured by a fuel cell or a gas generator. The power supply system normally performs an interconnection operation with the grid, and supplies the load 32 with the power supplied from the grid and the power from each distributed power source (solar cell 11, storage battery 12, power generator 33). In addition, the power supply system performs a self-sustaining operation when there is no power supply from the system, such as at the time of a power failure, and supplies power from each distributed power source (solar cell 11, storage battery 12, power generation device 33) to the load 32. When the power supply system performs a self-sustained operation, each distributed power source (solar battery 11, storage battery 12, and power generation device 33) is disconnected from the system, and the power supply system performs a connected operation. Each distributed power supply (solar cell 11, storage battery 12, power generation device 33) is in parallel with the system.

図1において、各機能ブロックを結ぶ実線は電力の流れる配線を表し、電流センサ40と発電装置33とを結ぶ破線は通信される情報(電流センサ40の検出信号)の流れを表す。ここで、制御部25と多くの機能ブロックとの間には制御信号又は通信される情報の流れがあるが、これらについては後述する。制御信号及び情報の通信は、有線通信としてもよいし、無線通信としてもよい。制御信号及び情報の通信には、各階層含め、様々な方式を採用可能である。例えば、ZigBee(登録商標)などの近距離通信方式による通信を採用することができる。また、赤外線通信、電力線搬送通信(PLC:Power Line Communication)など、様々な伝送メディアを使用することができる。またそれぞれの通信に適した物理層を含む下位の層の上で、各種プロトコル、例えばZigBee SEP2.0(Smart Energy Profile2.0)、ECHONET Lite(登録商標)などのような論理層だけ規定される通信プロトコルを動作させてもよい。   In FIG. 1, a solid line connecting the functional blocks represents a wiring through which power flows, and a broken line connecting the current sensor 40 and the power generation device 33 represents a flow of information to be communicated (detection signal of the current sensor 40). Here, there is a flow of control signals or information to be communicated between the control unit 25 and many functional blocks, which will be described later. Control signal and information communication may be wired communication or wireless communication. Various methods can be adopted for communication of control signals and information including each layer. For example, communication by a short-range communication method such as ZigBee (registered trademark) can be employed. In addition, various transmission media such as infrared communication and power line communication (PLC) can be used. In addition, various protocols such as ZigBee SEP 2.0 (Smart Energy Profile 2.0), ECHONET Lite (registered trademark), etc. are defined on lower layers including the physical layer suitable for each communication. A communication protocol may be operated.

太陽電池11は、太陽光のエネルギーを直流の電力に変換するものである。太陽電池11は、例えば光電変換セルを有する発電部がマトリクス状に接続され、所定の直流電流(たとえば10A)を出力するように構成される。太陽電池11は、シリコン系多結晶太陽電池、シリコン系単結晶太陽電池、又はCIGS等薄膜系太陽電池等、光電変換可能なものであればその種類は制限されない。   The solar cell 11 converts sunlight energy into DC power. The solar cell 11 is configured such that, for example, power generation units having photoelectric conversion cells are connected in a matrix and output a predetermined direct current (for example, 10 A). The type of solar cell 11 is not limited as long as it is capable of photoelectric conversion, such as a silicon-based polycrystalline solar cell, a silicon-based single crystal solar cell, or a thin-film solar cell such as CIGS.

蓄電池12は、リチウムイオン電池やニッケル水素電池等の蓄電池から構成される。蓄電池12は、充電された電力を放電することにより、電力を供給可能である。また、蓄電池12は、系統、太陽電池11から供給される電力に加え、発電装置33から供給される電力を充電可能である。   The storage battery 12 includes a storage battery such as a lithium ion battery or a nickel metal hydride battery. The storage battery 12 can supply electric power by discharging the charged electric power. Further, the storage battery 12 can charge power supplied from the power generation device 33 in addition to power supplied from the grid and the solar battery 11.

パワーコンディショナ20(電力供給機器)は、太陽電池11、蓄電池12から供給される直流の電力と、系統及び発電装置33から供給される交流の電力との変換を行うとともに、連系運転及び自立運転の切り替え制御を行うものである。パワーコンディショナ20は、インバータ21(第1電力変換部)と、連系運転スイッチ22、23と、自立運転スイッチ24と、DC/AC部26(第2電力変換部)と、DC/DC部27〜29と、パワーコンディショナ20全体を制御する制御部25とを備える。なお、連系運転スイッチ23は、パワーコンディショナ20外に出すよう構成しても良い。   The power conditioner 20 (power supply device) converts the DC power supplied from the solar battery 11 and the storage battery 12 and the AC power supplied from the grid and the power generation device 33, and is connected to the grid and operates independently. Operation switching control is performed. The power conditioner 20 includes an inverter 21 (first power conversion unit), interconnection operation switches 22 and 23, a self-sustaining operation switch 24, a DC / AC unit 26 (second power conversion unit), and a DC / DC unit. 27 to 29 and a control unit 25 that controls the entire power conditioner 20. In addition, you may comprise so that the interconnection operation switch 23 may be taken out of the power conditioner 20. FIG.

DC/DC部27〜29は、インバータ21の前段で直流電力を昇圧又は降圧するものである。例えば、DC/DC部27は、太陽電池11からの直流電力を一定の電圧まで昇圧してインバータ21に供給する。また、DC/DC部28は、蓄電池12からの直流電力を一定の電圧まで昇圧してインバータ21に供給する。また、DC/DC部28は、インバータ21、DC/DC部27あるいはDC/DC部29からの直流電圧を降圧して蓄電池12に供給する。DC/DC部29は、例えばDC/AC部26を通じて発電装置33からの電力を引き込むために設けられる。   The DC / DC units 27 to 29 are for boosting or stepping down the DC power at the previous stage of the inverter 21. For example, the DC / DC unit 27 boosts the DC power from the solar cell 11 to a certain voltage and supplies it to the inverter 21. Further, the DC / DC unit 28 boosts the DC power from the storage battery 12 to a certain voltage and supplies it to the inverter 21. The DC / DC unit 28 steps down the DC voltage from the inverter 21, the DC / DC unit 27, or the DC / DC unit 29 and supplies it to the storage battery 12. The DC / DC unit 29 is provided, for example, for drawing power from the power generation device 33 through the DC / AC unit 26.

インバータ21(第1電力変換部)は、双方向インバータであって、太陽電池11、蓄電池12から供給される直流の電力を交流の電力に変換し、また、系統から供給される交流の電力を直流の電力に変換する。   The inverter 21 (first power conversion unit) is a bidirectional inverter, which converts DC power supplied from the solar battery 11 and the storage battery 12 into AC power, and AC power supplied from the system. Convert to DC power.

連系運転スイッチ22、23、自立運転スイッチ24は、それぞれリレー、トランジスタなどにより構成され、オン/オフ制御される。図示の通り、自立運転スイッチ24は、発電装置33と蓄電池12との間に配される。連系運転スイッチ22、23、と自立運転スイッチ24とは、双方が同時にオン(又はオフ)とならないように、同期して切り替えられる。より詳しくは、連系運転スイッチ22、23がオンとなるとき、自立運転スイッチ24は同期してオフとなり、連系運転スイッチ22、23がオフとなるとき、自立運転スイッチ24は同期してオンとなる。連系運転スイッチ22、23及び自立運転スイッチ24の同期制御は、連系運転スイッチ22、23への制御信号の配線を自立運転スイッチ24に分岐させることによりハードウェア的に実現される。なお、スイッチ毎に同一の制御信号に対するオンとオフの状態を区別して設定可能なことはいうまでもない。また、連系運転スイッチ22、23及び自立運転スイッチ24の同期制御は、制御部25によりソフトウェア的に実現することも可能である。   The interconnecting operation switches 22 and 23 and the self-supporting operation switch 24 are each configured by a relay, a transistor, and the like, and are on / off controlled. As illustrated, the self-sustaining operation switch 24 is disposed between the power generation device 33 and the storage battery 12. The interconnecting operation switches 22 and 23 and the independent operation switch 24 are switched synchronously so that both are not simultaneously turned on (or off). More specifically, when the interconnection operation switches 22 and 23 are turned on, the autonomous operation switch 24 is turned off synchronously, and when the interconnection operation switches 22 and 23 are turned off, the autonomous operation switch 24 is turned on synchronously. It becomes. Synchronous control of the interconnection operation switches 22 and 23 and the independent operation switch 24 is realized by hardware by branching the wiring of the control signal to the interconnection operation switches 22 and 23 to the independent operation switch 24. Needless to say, the ON and OFF states for the same control signal can be set separately for each switch. Further, the synchronous control of the interconnection operation switches 22 and 23 and the independent operation switch 24 can be realized by software by the control unit 25.

DC/AC部26(第2電力変換部)は、発電装置33の発電による交流電力を直流電力に変換して蓄電池12に供給することを可能にする。また、本実施形態において、DC/AC部26は太陽電池11からの直流電力を交流電力に変換できる双方向の電力変換部である。ここで、DC/AC部26が双方向の電力変換部である場合、パワーコンディショナ20は、双方向のコンバータであるDC/DC部29を備えるか、DC/DC部29を省略した構成をとり得る(図2参照)。なお、DC/AC部26は、パワーコンディショナ20の外部に備えることも可能である。この場合、パワーコンディショナ20は、外部のDC/AC部から直流電力の入出力を受ける入出力端子を備える構成となる。   The DC / AC unit 26 (second power conversion unit) enables the AC power generated by the power generation device 33 to be converted into DC power and supplied to the storage battery 12. In the present embodiment, the DC / AC unit 26 is a bidirectional power conversion unit that can convert DC power from the solar cell 11 into AC power. Here, when the DC / AC unit 26 is a bidirectional power conversion unit, the power conditioner 20 includes a DC / DC unit 29 that is a bidirectional converter, or a configuration in which the DC / DC unit 29 is omitted. (See FIG. 2). Note that the DC / AC unit 26 can be provided outside the power conditioner 20. In this case, the power conditioner 20 includes an input / output terminal that receives DC power input / output from an external DC / AC unit.

制御部25は、例えばマイクロコンピュータで構成され、系統電圧の上昇や停電等の状態等に基づいて、インバータ21、連系運転スイッチ22、23、自立運転スイッチ24、DC/AC部26、DC/DC部27〜29等の各部の動作を制御する。制御部25は、連系運転時には、連系運転スイッチ22、23をオン、自立運転スイッチ24をオフに切り替える。また、制御部25は、自立運転時には、連系運転スイッチ22、23をオフ、自立運転スイッチ24をオンに切り替える。   The control unit 25 is composed of, for example, a microcomputer, and is based on the state such as an increase in system voltage or a power failure, etc., the inverter 21, the interconnecting operation switches 22, 23, the independent operation switch 24, the DC / AC unit 26, the DC / The operation of each unit such as the DC units 27 to 29 is controlled. The control unit 25 switches the interconnection operation switches 22 and 23 on and the independent operation switch 24 off during the interconnection operation. In addition, the control unit 25 switches the interconnection operation switches 22 and 23 off and the autonomous operation switch 24 on during the independent operation.

分電盤31は、連系運転時に系統より供給される電力を複数の支幹に分岐させて負荷32に分配する。また、分電盤31は、複数の分散電源(太陽電池11、蓄電池12、発電装置33)から供給される電力を、複数の支幹に分岐させて負荷32に分配する。ここで、負荷32とは、電力を消費する電力負荷であり、たとえば家庭内で使用されるエアコン、電子レンジ、テレビ等の各種電器製品や、商工業施設で使用される空調機や照明器具などの機械、照明設備等である。   The distribution board 31 distributes the power supplied from the grid during the grid operation to a plurality of branches and distributes it to the load 32. In addition, the distribution board 31 distributes the power supplied from a plurality of distributed power sources (solar cell 11, storage battery 12, power generation device 33) to a plurality of branches and distributes the load 32. Here, the load 32 is a power load that consumes power. For example, various electric appliances such as air conditioners, microwave ovens, and televisions used in homes, air conditioners and lighting equipment used in commercial and industrial facilities, and the like. Machine, lighting equipment, etc.

発電装置33は、燃料電池又はガス発電機により構成される。燃料電池は、水素を用いて空気中の酸素との化学反応により直流の電力を発電するセルと、発電された直流電力を100Vあるいは200Vの交流電力に変換するインバータと、その他補機類とを備える。ここで、発電装置33としての燃料電池は、パワーコンディショナ20を介さずとも負荷32に対する交流電力の供給を可能とするシステムであり、必ずしもパワーコンディショナ20との接続を想定して設計されたものではなく、汎用性を有するシステムであってよい。また、ガス発電機は、所定のガスなどを燃料とするガスエンジンで発電するものである。   The power generation device 33 is configured by a fuel cell or a gas generator. A fuel cell includes a cell that generates direct-current power through a chemical reaction with oxygen in the air using hydrogen, an inverter that converts the generated direct-current power into 100V or 200V AC power, and other accessories. Prepare. Here, the fuel cell as the power generation device 33 is a system that enables supply of AC power to the load 32 without using the power conditioner 20, and is always designed to be connected to the power conditioner 20. The system may be a versatile system. The gas generator generates power with a gas engine using a predetermined gas or the like as fuel.

発電装置33は、対応する電流センサ40が順潮流(買電方向の電流、本発明の所定の電流に対応)を検出する間発電を行うものであり、発電時には負荷32の消費電力に追従する負荷追従運転又は所定の定格電力値による定格運転を行う。停止状態の発電装置33は電流センサ40が順潮流を検出すると起動する。負荷追従運転時の追従範囲は、例えば0.5〜3.0kWであり、定格運転時の定格電力値は、例えば3.0kWである。なお、発電装置33は、連系運転時は負荷32の消費電力に追従する負荷追従運転(例えば0.5〜3.0kW)を行い、自立運転時に、負荷追従運転又は定格電力値による定格運転を行うものとしてもよい。   The power generation device 33 generates power while the corresponding current sensor 40 detects a forward power flow (current in the power purchase direction, corresponding to the predetermined current of the present invention), and follows the power consumption of the load 32 during power generation. Perform load following operation or rated operation with a predetermined rated power value. The power generation device 33 in the stopped state is activated when the current sensor 40 detects a forward flow. The tracking range during the load following operation is, for example, 0.5 to 3.0 kW, and the rated power value during the rated operation is, for example, 3.0 kW. The power generation device 33 performs a load following operation (for example, 0.5 to 3.0 kW) that follows the power consumption of the load 32 during the interconnection operation, and the rated operation based on the load following operation or the rated power value during the independent operation. It is good also as what performs.

電流センサ40は、系統及び発電装置33の間を流れる電流を検出するものである。日本では、発電装置33が発電する電力は売電不可能と規定されているため、電流センサ40が系統側への逆潮流(売電方向の電流)を検出した場合、発電装置33は発電を停止する。電流センサ40が順潮流を検出する間、発電装置33は負荷32に自身から電力を供給できるものとして負荷追従運転又は定格運転での発電を実行する。   The current sensor 40 detects a current flowing between the system and the power generation device 33. In Japan, it is stipulated that the power generated by the power generation device 33 cannot be sold. Therefore, when the current sensor 40 detects a reverse power flow (current in the power selling direction) to the grid side, the power generation device 33 generates power. Stop. While the current sensor 40 detects a forward power flow, the power generation device 33 performs power generation in a load following operation or a rated operation on the assumption that power can be supplied to the load 32 from itself.

電力供給システムが連系運転を行うとき、パワーコンディショナ20の各スイッチは、連系運転スイッチ22、23がオン、自立運転スイッチ24がオフに制御される。   When the power supply system performs the interconnection operation, the switches of the power conditioner 20 are controlled such that the interconnection operation switches 22 and 23 are on and the independent operation switch 24 is off.

連系運転時には、系統よりAC100V(あるいは200V)が供給されて、負荷32に給電される。パワーコンディショナ20は、蓄電池12の充電が完了していない場合、系統からの交流電力を直流電力に変換して蓄電池12を充電する。また、パワーコンディショナ20は、太陽電池11の発電電力を交流電力に変換して系統に逆潮流したり、余剰電力を売電したりすることができる。また、パワーコンディショナ20は、系統からの電力及び分散電源(太陽電池11、蓄電池12)の電力を負荷32に出力してもよい。なお、この場合、電流センサ40には、系統からの順潮流(買電方向の電流)が流れるため、発電装置33は発電を行い、分電盤31を経て負荷32に電力を供給する。   During the interconnected operation, AC 100 V (or 200 V) is supplied from the system and is supplied to the load 32. When the charging of the storage battery 12 has not been completed, the power conditioner 20 charges the storage battery 12 by converting AC power from the system into DC power. In addition, the power conditioner 20 can convert the generated power of the solar cell 11 into AC power and reversely flow into the system, or sell surplus power. Further, the power conditioner 20 may output the power from the grid and the power from the distributed power source (solar battery 11, storage battery 12) to the load 32. In this case, since the forward flow (current in the power purchase direction) from the grid flows through the current sensor 40, the power generation device 33 generates power and supplies power to the load 32 through the distribution board 31.

電力供給システムが自立運転を行うとき、パワーコンディショナ20の各スイッチは、連系運転スイッチ22、23がオフ、自立運転スイッチ24がオンに制御される。   When the power supply system performs the autonomous operation, the switches of the power conditioner 20 are controlled such that the interconnection operation switches 22 and 23 are off and the autonomous operation switch 24 is on.

自立運転時には、パワーコンディショナ20により、自立運転スイッチ24を介して分散電源(太陽電池11、蓄電池12)の電力が負荷32に供給される。電流センサ40は順潮流(買電方向の電流)を検出するため、発電装置33は負荷追従運転又は定格運転での発電を実行できる。   During the independent operation, the power conditioner 20 supplies the power of the distributed power source (solar cell 11 and storage battery 12) to the load 32 via the independent operation switch 24. Since the current sensor 40 detects a forward power flow (current in the power purchase direction), the power generation device 33 can execute power generation in a load following operation or a rated operation.

ここで、電力供給システムが備える太陽電池11と発電装置33とを、環境への負担という観点から比較する。太陽電池11は、太陽光がある限り実質的に無尽蔵に発電することができる。一方で、発電装置33は、例えば燃料電池であれば水素を取り出すためにガスを使用し、また例えばガス発電機であればガスエンジンの燃料としてガスを使用する。つまり、発電装置33はガスという資源を使用する必要がある。そのため、環境への負担を考慮して、系統に売電可能であるか不可能であるかにかかわらず、太陽電池11からの電力を優先して負荷32に供給したいというユーザの要望がある。以下に説明する本実施形態の電力供給システムの制御では、太陽電池11からの電力を優先して負荷32に供給することが可能である。なお、以下では自立運転時を例に説明するが、連系運転時にも同様の手法によって太陽電池11からの電力供給を優先することが可能である。   Here, the solar cell 11 and the power generation device 33 included in the power supply system are compared from the viewpoint of burden on the environment. As long as there is sunlight, the solar cell 11 can generate electric power substantially infinitely. On the other hand, the power generation device 33 uses gas to extract hydrogen if it is a fuel cell, for example, and uses gas as fuel for a gas engine if it is a gas generator, for example. That is, the power generation device 33 needs to use a resource called gas. Therefore, in consideration of the burden on the environment, there is a user's request that the power from the solar cell 11 is preferentially supplied to the load 32 regardless of whether power can be sold to the system or not. In the control of the power supply system of the present embodiment described below, the power from the solar cell 11 can be preferentially supplied to the load 32. In the following description, the case of self-sustained operation will be described as an example. However, it is possible to give priority to the power supply from the solar cell 11 by the same method during the interconnected operation.

(制御の概要)
図2は、太陽電池11からの電力供給を優先できる自立運転時の電力供給システムの制御例を説明する図である。図2に示されるように、パワーコンディショナ20は、太陽電池11からの電力を負荷32に供給するための2つの経路を有する。一方の経路は、インバータ21、図2のa点(インバータ21の出力)、自立運転スイッチ24を通る経路A(第1経路)である。他方の経路は、DC/AC部26を通る経路B(第2経路)である。本実施形態において、例えば、パワーコンディショナ20は、太陽電池11が発電した電力を蓄電池12に優先的に供給させて、その後の余剰電力を負荷32に供給させる。そして、パワーコンディショナ20は、その余剰電力によっても不足する電力を発電装置33から負荷32に供給させる。そのため、本実施形態では、太陽電池11が発電装置33よりも優先的に使用される。このとき、パワーコンディショナ20は、太陽電池11からの電力を負荷32に供給するのに、経路Aと経路Bの両方を用いる。ここで、経路Aと経路Bの名称は、パワーコンディショナ20の内部の配線に限定されるものではなく、電力の流れる配線として実質的に同じ範囲までの配線の全てに対して用いるものとする。例えば、電流センサ40はパワーコンディショナ20の外部に存在するが、以下において、電流センサ40は経路Aを流れる電流を検出する、のように説明する。なお、図2ではDC/DC部29を省略した構成のパワーコンディショナ20を示している。また、以下では説明をわかりやすくするために具体的な電力の数値を用いて説明するが、示される数値は一例であって、このような値に限定されるものではない。
(Outline of control)
FIG. 2 is a diagram illustrating a control example of the power supply system during the self-sustaining operation in which priority can be given to the power supply from the solar cell 11. As shown in FIG. 2, the power conditioner 20 has two paths for supplying power from the solar cell 11 to the load 32. One path is the path A (first path) passing through the inverter 21, point a in FIG. 2 (output of the inverter 21), and the self-sustaining operation switch 24. The other route is a route B (second route) passing through the DC / AC unit 26. In the present embodiment, for example, the power conditioner 20 preferentially supplies the power generated by the solar cell 11 to the storage battery 12 and supplies the surplus power thereafter to the load 32. Then, the power conditioner 20 causes the power generation device 33 to supply the load 32 with power that is insufficient due to the surplus power. Therefore, in this embodiment, the solar cell 11 is used preferentially over the power generator 33. At this time, the power conditioner 20 uses both the path A and the path B to supply the power from the solar cell 11 to the load 32. Here, the names of the route A and the route B are not limited to the wiring inside the power conditioner 20, but are used for all the wirings up to substantially the same range as the wiring through which the power flows. . For example, although the current sensor 40 exists outside the power conditioner 20, in the following description, the current sensor 40 detects a current flowing through the path A. FIG. 2 shows the power conditioner 20 having a configuration in which the DC / DC unit 29 is omitted. In addition, in the following, for the sake of easy understanding, description will be made using specific power values, but the values shown are merely examples and are not limited to such values.

(自立運転の開始時)
まず、パワーコンディショナ20は、太陽電池11が発電していることを確認して、太陽電池11からの電力を経路Aによって負荷32に供給する。図2の例では、太陽電池11は発電可能電力の上限である3.5kWの発電を行うものとする。また、負荷32が必要な電力は1kWであるとする。
(At the start of autonomous operation)
First, the power conditioner 20 confirms that the solar cell 11 is generating power, and supplies the power from the solar cell 11 to the load 32 via the path A. In the example of FIG. 2, it is assumed that the solar cell 11 generates 3.5 kW, which is the upper limit of power that can be generated. Further, it is assumed that the power required for the load 32 is 1 kW.

(発電装置の運転開始)
電力供給システムは、経路Aを流れる電流を検出する電流センサ40を備える。太陽電池11からの電力供給が開始されると、電流センサ40が順潮流を検出するため、停止していた発電装置33は起動して運転を開始する。パワーコンディショナ20は、自立運転の開始時に発電装置33が定格運転するように設定する。図2の例では、発電装置33は定格運転時に最大発電量の3kWを発電できるとする。
(Start of operation of power generator)
The power supply system includes a current sensor 40 that detects a current flowing through the path A. When the power supply from the solar battery 11 is started, the current sensor 40 detects a forward power flow, so that the power generation device 33 that has been stopped is activated and starts operation. The power conditioner 20 is set so that the power generator 33 performs rated operation at the start of independent operation. In the example of FIG. 2, it is assumed that the power generation device 33 can generate a maximum power generation amount of 3 kW during rated operation.

(太陽電池からの電力の分配)
パワーコンディショナ20の制御部25は、負荷32に必要な電力が供給されるようにインバータ21の出力調整を行う。そして、パワーコンディショナ20の制御部25は、太陽電池11が発電した電力のうち、経路Aによって負荷32に供給する必要のない余剰電力が経路Bに流れるように制御する。図2の例では、パワーコンディショナ20の制御部25は、太陽電池11からの電力のほとんどが経路Bによって負荷32まで供給されるようにする。ただし、パワーコンディショナ20の制御部25は、電流センサ40に順潮流を検出させて発電装置33に電力を発電させるための電流が経路Aを流れるようにする。例えば、パワーコンディショナ20は、太陽電池11の電力のうち50Wだけを経路Aに、残りの電力を経路Bに分配してもよい。以下において、経路Aに分配される電力は僅かであるため、説明を簡単にするために、経路Bに3.5kWの電力が分配されるとして説明する。
(Distribution of power from solar cells)
The control unit 25 of the power conditioner 20 adjusts the output of the inverter 21 so that necessary power is supplied to the load 32. And the control part 25 of the power conditioner 20 controls so that the surplus electric power which does not need to be supplied to the load 32 by the path | route A flows among the electric power which the solar cell 11 generated. In the example of FIG. 2, the control unit 25 of the power conditioner 20 causes most of the power from the solar cell 11 to be supplied to the load 32 through the path B. However, the control unit 25 of the power conditioner 20 causes the current sensor 40 to detect a forward power flow so that the current for causing the power generation device 33 to generate power flows through the path A. For example, the power conditioner 20 may distribute only 50 W of the power of the solar battery 11 to the path A and the remaining power to the path B. In the following description, since the power distributed to the route A is very small, for the sake of simplicity of explanation, it is assumed that 3.5 kW of power is distributed to the route B.

ここで、図2の例では負荷32に必要な電力よりも多くの電力を発電装置33が発電できるため、経路Aに分配される電力をゼロにすることも考えられる。しかし、その場合には電流センサ40が順潮流を検出しないため、一度起動した発電装置33が停止する。発電装置33が停止して冷えると、再び発電装置33から電力を取り出すまでに時間がかかり必要なときに電力が取り出せない。そのため、電流センサ40の順潮流検出用の電流が流れるように経路Aにも電力を分配することが好ましい。なお、電力供給システムが発電装置33の運転中の熱によって生成されるお湯を貯める貯湯槽を備える場合には、貯湯槽が満杯である場合に発電装置33が停止することがある。このとき、パワーコンディショナ20の制御部25は、経路Aにも電力を分配するとともに、貯湯槽が満杯とならないように制御することが好ましい。   Here, in the example of FIG. 2, since the power generation device 33 can generate more power than the power required for the load 32, the power distributed to the path A may be zero. However, in this case, since the current sensor 40 does not detect a forward power flow, the power generator 33 that has been activated once stops. When the power generation device 33 stops and cools down, it takes time until the power is again extracted from the power generation device 33, and the power cannot be extracted when necessary. Therefore, it is preferable to distribute power to the path A so that the current for detecting the forward flow of the current sensor 40 flows. When the power supply system includes a hot water storage tank that stores hot water generated by heat during operation of the power generation apparatus 33, the power generation apparatus 33 may stop when the hot water storage tank is full. At this time, it is preferable that the control unit 25 of the power conditioner 20 distributes power to the path A and controls the hot water storage tank not to be full.

(蓄電池への充電)
パワーコンディショナ20は、経路Bの太陽電池11の電力によって蓄電池12が充電されるように、DC/DC部28を制御する。図2の例において、蓄電池12の充電に必要な電力は3.0kWであるとする。また、上述のように経路Bに3.5kWの電力が分配されている。パワーコンディショナ20は、太陽電池11の電力のうち3.0kWを蓄電池12に供給するため、その後の余剰電力、すなわち経路Bによって負荷32に供給できる電力は0.5kWである。このとき、太陽電池11は発電可能電力の上限である電力を生じているが、負荷32には更に0.5kWの電力供給が必要である。そのため、次にパワーコンディショナ20は、太陽電池11の余剰電力によっても不足する分の電力を発電装置33から負荷32に供給させる制御を行う。
(Charging the storage battery)
The power conditioner 20 controls the DC / DC unit 28 so that the storage battery 12 is charged by the electric power of the solar battery 11 in the path B. In the example of FIG. 2, it is assumed that the power required for charging the storage battery 12 is 3.0 kW. In addition, 3.5 kW of power is distributed to the path B as described above. Since the power conditioner 20 supplies 3.0 kW of the electric power of the solar battery 11 to the storage battery 12, the surplus power thereafter, that is, the electric power that can be supplied to the load 32 through the path B is 0.5 kW. At this time, the solar cell 11 generates power that is the upper limit of power that can be generated, but the load 32 needs to be further supplied with 0.5 kW. Therefore, next, the power conditioner 20 performs control to supply the load 32 from the power generation device 33 with the power that is insufficient due to the surplus power of the solar cell 11.

(発電装置の制御)
ここで、発電装置33は定格運転をしており最大発電量の3kWを発電しているが、これは負荷32が必要な0.5kWの電力を大きく超える。そのため、パワーコンディショナ20は、発電装置33を負荷追従運転させて、発電装置33から負荷32へ0.5kWの電力が供給されるように制御する。具体的には、パワーコンディショナ20の制御部25が、インバータ21の出力調整を行い、電流センサ40が検出する順潮流の電流を制御する(変化させる)。電流センサ40の検出結果に応じて発電装置33が発電する電力も変化するため、パワーコンディショナ20は、発電装置33から負荷32へ0.5kWの電力を供給させることができる。このとき、パワーコンディショナ20は、負荷32に必要な電力供給をしながら、太陽電池11に発電可能電力の上限の電力を発生させて、発電装置33の運転を可能な限り抑制する。そのため、発電装置33が使用するガス燃料の消費を抑えることができる。
(Control of power generator)
Here, the power generation device 33 performs rated operation and generates the maximum power generation amount of 3 kW, which greatly exceeds the power of 0.5 kW necessary for the load 32. Therefore, the power conditioner 20 controls the power generation device 33 to perform load following operation so that 0.5 kW of power is supplied from the power generation device 33 to the load 32. Specifically, the control unit 25 of the power conditioner 20 adjusts the output of the inverter 21 and controls (changes) the forward current detected by the current sensor 40. Since the power generated by the power generation device 33 also changes in accordance with the detection result of the current sensor 40, the power conditioner 20 can supply 0.5 kW of power from the power generation device 33 to the load 32. At this time, the power conditioner 20 suppresses the operation of the power generation apparatus 33 as much as possible by causing the solar cell 11 to generate the upper limit of the power that can be generated while supplying the necessary power to the load 32. Therefore, consumption of gas fuel used by the power generation device 33 can be suppressed.

(電力供給システムの制御方法)
図3は、本実施形態に係る電力供給システムの制御方法を説明するフローチャートの例である。まず、電力供給システムの制御部25は太陽電池11が発電しているか否かを判定する(ステップS1)。制御部25は、例えば夜間等で太陽電池11が発電していないならば(ステップS1のNo)、発電装置33を負荷追従発電(負荷追従運転による発電)させるように設定し(ステップS9)処理を終える。このとき、負荷32が必要とする電力は、発電装置33のみから供給されることになる。しかし、制御部25は、太陽電池11が発電しているならば(ステップS1のYes)、ステップS2に移り、太陽電池11が発電装置33よりも優先的に使用されるように以下の制御を行う。
(Control method of power supply system)
FIG. 3 is an example of a flowchart illustrating a method for controlling the power supply system according to the present embodiment. First, the control unit 25 of the power supply system determines whether or not the solar cell 11 is generating power (step S1). For example, if the solar cell 11 is not generating power at night or the like (No in step S1), the control unit 25 sets the power generation device 33 to perform load following power generation (power generation by load following operation) (step S9). Finish. At this time, the power required by the load 32 is supplied only from the power generation device 33. However, if the solar cell 11 is generating electric power (Yes in step S1), the control unit 25 proceeds to step S2 and performs the following control so that the solar cell 11 is used preferentially over the power generation device 33. Do.

制御部25は、発電装置33を定格発電(定格運転による発電)させるように設定し、インバータ21の出力調整を行って、不足分(負荷32が必要とする電力と発電装置33から供給される電力との差分)を太陽電池11から経路Aで供給する(ステップS2)。ここで、図2の例のように、発電装置33を定格発電時の電力が、負荷32が必要とする電力を上回る場合であっても、制御部25は、a点(図2参照)を流れる電流がゼロとならないように制御する。上述の通り、電流センサ40が順潮流を検出しなくなり、一度起動した発電装置33が停止することを回避するためである。   The control unit 25 sets the power generation device 33 to perform rated power generation (power generation by rated operation), adjusts the output of the inverter 21, and supplies the shortage (electric power required by the load 32 and the power generation device 33. (Difference with electric power) is supplied from the solar cell 11 through the path A (step S2). Here, as in the example of FIG. 2, even when the power at the rated power generation of the power generation device 33 exceeds the power required by the load 32, the control unit 25 sets the point a (see FIG. 2). Control so that the flowing current does not become zero. As described above, this is to prevent the current sensor 40 from detecting a forward power flow and stopping the power generation apparatus 33 once started.

制御部25は、太陽電池11の供給電力に余剰がないならば、つまり太陽電池11が発電した電力の全てが経路Aによって負荷32に供給されるならば(ステップS3のNo)処理を終える。制御部25は、太陽電池11の供給電力に余剰があるならば(ステップS3のYes)ステップS4に移る。   If there is no surplus in the power supplied to solar cell 11, that is, if all of the power generated by solar cell 11 is supplied to load 32 via path A (No in step S <b> 3), control unit 25 ends the process. If there is a surplus in the power supplied to the solar cell 11 (Yes in step S3), the control unit 25 proceeds to step S4.

制御部25は、電池充電指令があるならば(ステップS4のYes)、経路Bを用いて、太陽電池11の供給電力の余剰分で蓄電池12を充電し(ステップS5)、ステップS6に移る。一方、電池充電指令がない場合、例えば蓄電池12が十分に充電されており充電の必要がない場合等には(ステップS4のNo)、ステップS6に移る。そして、太陽電池11の供給電力に更に余剰があるならば(ステップS6のYes)ステップS7に移る。もし、太陽電池11の供給電力に余剰がないならば、つまり、全ての経路Bの電力が蓄電池12の充電に使用されるならば(ステップS6のNo)処理を終了する。   If there is a battery charging command (Yes in step S4), the control unit 25 uses the path B to charge the storage battery 12 with the surplus power supplied from the solar battery 11 (step S5), and proceeds to step S6. On the other hand, when there is no battery charging command, for example, when the storage battery 12 is sufficiently charged and charging is not necessary (No in step S4), the process proceeds to step S6. If there is more surplus in the power supplied to the solar cell 11 (Yes in step S6), the process proceeds to step S7. If there is no surplus in the power supplied to the solar battery 11, that is, if the power of all the paths B is used for charging the storage battery 12 (No in step S6), the process is terminated.

制御部25は、経路Bを用いて、太陽電池11の余剰電力を負荷32に供給する(ステップS7)。そして、ステップS7の処理によって、負荷32に必要な電力よりも多くの電力が負荷32に供給されることになるので、発電装置33の発電量を抑制する制御を行う。具体的には、制御部25は、インバータ21の出力を制御することで、発電装置33の発電量を抑制する(ステップS8)。上述のように、電流センサ40が検出する電流に応じて発電装置33が発電する電力も変化するため、パワーコンディショナ20は、a点(図2参照)を流れる電流を抑えることで発電装置33の発電量を抑制できる。   The control part 25 supplies the surplus electric power of the solar cell 11 to the load 32 using the path | route B (step S7). Then, by the processing in step S7, more power than necessary for the load 32 is supplied to the load 32, so that the power generation amount of the power generator 33 is controlled. Specifically, the control unit 25 controls the output of the inverter 21 to suppress the power generation amount of the power generation device 33 (step S8). As described above, since the power generated by the power generation device 33 also changes in accordance with the current detected by the current sensor 40, the power conditioner 20 suppresses the current flowing through the point a (see FIG. 2), thereby reducing the power generation device 33. Power generation can be suppressed.

(効果)
ここで、図4を参照して、比較例の電力供給システムを示しながら、本実施形態の電力供給システムの効果について説明する。比較例の電力供給システムの構成では、DC/AC部26は双方向の電力変換部でなくてもよい。しかし、それ以外については図1と同じであり、同じ要素には同じ符号を付し説明を省略する。
(effect)
Here, with reference to FIG. 4, the effect of the power supply system of this embodiment is demonstrated, showing the power supply system of a comparative example. In the configuration of the power supply system of the comparative example, the DC / AC unit 26 may not be a bidirectional power conversion unit. However, the other parts are the same as those in FIG. 1, and the same elements are denoted by the same reference numerals and the description thereof is omitted.

比較例の電力供給システムでも、まず、パワーコンディショナ20は、太陽電池11の電力がインバータ21、自立運転スイッチ24を経由して負荷32に供給されるように制御する。電流センサ40が順潮流を検出するため、停止していた発電装置33は起動して運転を開始し、発電装置33は定格運転で発電を開始する。そして、パワーコンディショナ20は、太陽電池11の余剰電力によって蓄電池12を充電する。   Even in the power supply system of the comparative example, first, the power conditioner 20 controls the power of the solar cell 11 to be supplied to the load 32 via the inverter 21 and the self-sustaining operation switch 24. Since the current sensor 40 detects a forward power flow, the power generation device 33 that has been stopped is activated to start operation, and the power generation device 33 starts power generation in a rated operation. The power conditioner 20 charges the storage battery 12 with the surplus power of the solar battery 11.

比較例の電力供給システムでは、発電装置33が定格運転で発電すると、負荷32に電力供給を開始する。そして、発電装置33の余剰電力は、DC/AC部26、DC/DC部29、DC/DC部28を経由して蓄電池12に供給されて、蓄電池12が充電される。つまり、太陽電池11および発電装置33からの電力によって蓄電池12が充電される。   In the power supply system of the comparative example, when the power generation device 33 generates power in the rated operation, power supply to the load 32 is started. And the surplus electric power of the electric power generating apparatus 33 is supplied to the storage battery 12 via the DC / AC part 26, the DC / DC part 29, and the DC / DC part 28, and the storage battery 12 is charged. That is, the storage battery 12 is charged with the electric power from the solar battery 11 and the power generation device 33.

比較例の電力供給システムでは、発電装置33を優先して運転させる。そのため、パワーコンディショナ20は、太陽電池11からの電力供給を減らしても蓄電池12を充電できると判断する場合、太陽電池11の運転を抑制して供給電力を調整する。つまり、比較例の電力供給システムでは、発電装置33が定格運転する一方で、太陽電池11の運転は抑制され得る。   In the power supply system of the comparative example, the power generator 33 is operated with priority. Therefore, when the power conditioner 20 determines that the storage battery 12 can be charged even if the power supply from the solar battery 11 is reduced, the power conditioner 20 adjusts the supplied power by suppressing the operation of the solar battery 11. That is, in the power supply system of the comparative example, the operation of the solar cell 11 can be suppressed while the power generation device 33 performs the rated operation.

一方、上述のように、本実施形態の電力供給システムでは、太陽電池11からの電力供給が優先され、発電装置33の運転は可能な限り抑制される。そのため、発電装置33が使用するガス燃料の消費を抑えることができる。つまり、本実施形態の電力供給システム、パワーコンディショナ20及び電力供給システムの制御方法は、環境への負担が小さくなるように複数の分散電源(太陽電池11、発電装置33)の運転制御が可能である。   On the other hand, as described above, in the power supply system of this embodiment, power supply from the solar cell 11 is prioritized, and the operation of the power generation device 33 is suppressed as much as possible. Therefore, consumption of gas fuel used by the power generation device 33 can be suppressed. In other words, the power supply system, the power conditioner 20, and the control method of the power supply system according to the present embodiment can control the operation of a plurality of distributed power sources (solar cells 11, power generation devices 33) so as to reduce the burden on the environment. It is.

また、上述の通り、本実施形態の電力供給システムのパワーコンディショナ20は、インバータ21を経由する経路Aと、インバータ21とは異なるDC/AC部26を経由する経路Bとを有し、経路Aの電流のみが電流センサ40に検出される。そのため、経路Aを用いて比較例の電力供給システムと同様の発電装置33の起動方法を実行しつつも、その後に、太陽電池11からの負荷32への電力供給路を経路Bに変更することによって、発電装置33の発電制御のために経路Aを使用できる。つまり、比較例の電力供給システムと比べて、DC/AC部26を双方向の電力変換部にするという変更だけで、環境への負担が小さい電力供給システムを実現できる。   Further, as described above, the power conditioner 20 of the power supply system of the present embodiment includes the path A that passes through the inverter 21 and the path B that passes through the DC / AC unit 26 different from the inverter 21. Only the current A is detected by the current sensor 40. For this reason, the power supply path from the solar cell 11 to the load 32 is changed to the path B while the start method of the power generation device 33 similar to the power supply system of the comparative example is executed using the path A. Thus, the path A can be used for power generation control of the power generation device 33. That is, as compared with the power supply system of the comparative example, a power supply system with less burden on the environment can be realized only by changing the DC / AC unit 26 to a bidirectional power conversion unit.

本発明を諸図面や実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形や修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形や修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各部材、各手段、各ステップなどに含まれる機能などは論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の手段やステップなどを1つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。   Although the present invention has been described based on the drawings and examples, it should be noted that those skilled in the art can easily make various modifications and corrections based on the present disclosure. Therefore, it should be noted that these variations and modifications are included in the scope of the present invention. For example, functions included in each member, each means, each step, etc. can be rearranged so as not to be logically contradictory, and a plurality of means, steps, etc. can be combined or divided into one. Is possible.

11 太陽電池
12 蓄電池
20 パワーコンディショナ(電力供給機器)
21 インバータ(第1電力変換部)
22,23 連系運転スイッチ
24 自立運転スイッチ
25 制御部
26 DC/AC部(第2電力変換部)
27,28,29 DC/DC部
31 分電盤
32 負荷
33 発電装置
40 電流センサ
11 Solar battery 12 Storage battery 20 Power conditioner (power supply equipment)
21 Inverter (first power converter)
22, 23 Interconnection operation switch 24 Independent operation switch 25 Control unit 26 DC / AC unit (second power conversion unit)
27, 28, 29 DC / DC section 31 Distribution board 32 Load 33 Power generator 40 Current sensor

Claims (6)

電力の供給を受ける蓄電池および負荷と、前記電力の供給を行う太陽電池および発電装置と、前記電力を制御する電力供給機器と、所定の電流を検出することで前記発電装置を発電させる電流センサと、を備える電力供給システムであって、
前記電力供給機器は、
前記太陽電池が発電した電力を前記蓄電池に供給し、余剰電力を前記負荷に供給させて、前記余剰電力によっても不足する電力を前記電流センサが検出する電流を制御することにより前記発電装置から前記負荷に供給させる制御部、を備えることを特徴とする、電力供給システム。
A storage battery and a load that receive power supply, a solar cell and power generation device that supplies the power, a power supply device that controls the power, and a current sensor that generates the power generation device by detecting a predetermined current. A power supply system comprising:
The power supply device is:
The power generated by the solar cell is supplied to the storage battery, surplus power is supplied to the load, and the current detected by the current sensor is controlled from the power generation device by controlling the current deficient due to the surplus power. A power supply system comprising: a control unit that supplies power to a load.
前記電力供給機器は、
第1電力変換部と、前記第1電力変換部とは異なる第2電力変換部とを更に備え、
前記太陽電池からの電力を、前記第1電力変換部を経由させて前記電流センサに前記所定の電流を検出させるとともに前記負荷に供給させる第1経路、及び前記第2電力変換部を経由させて前記負荷に供給させる第2経路を有し、
前記余剰電力を前記第2経路によって前記負荷に供給させる、請求項1に記載の電力供給システム。
The power supply device is:
A first power converter, and a second power converter different from the first power converter,
A first path for causing the current sensor to detect the predetermined current via the first power converter and supplying the power to the load via the first power converter and the second power converter. A second path for supplying the load;
The power supply system according to claim 1, wherein the surplus power is supplied to the load through the second path.
前記電力供給機器は、
前記第1電力変換部を用いて前記第1経路を流れる電流を調整することで、前記発電装置から前記負荷に供給させる電力を変化させる、請求項2に記載の電力供給システム。
The power supply device is:
The power supply system according to claim 2, wherein the power supplied from the power generation device to the load is changed by adjusting a current flowing through the first path using the first power conversion unit.
前記発電装置は燃料電池であって、前記所定の電流は順潮流の電流である、請求項1から3のいずれか一項に記載の電力供給システム。   4. The power supply system according to claim 1, wherein the power generation device is a fuel cell, and the predetermined current is a forward current. 5. 電力の供給を受ける蓄電池および負荷と、前記電力の供給を行う太陽電池および発電装置と、所定の電流を検出することで前記発電装置を発電させる電流センサと、を備える電力供給システムで用いられる、前記電力を制御する電力供給機器であって、
前記太陽電池が発電した電力を前記蓄電池に供給し、余剰電力を前記負荷に供給させて、前記余剰電力によっても不足する電力を前記電流センサが検出する電流を制御することにより前記発電装置から前記負荷に供給させる制御部、を備えることを特徴とする、電力供給機器。
Used in a power supply system comprising a storage battery and a load that receive power supply, a solar battery and power generation device that supplies the power, and a current sensor that generates the power generation device by detecting a predetermined current. A power supply device for controlling the power,
The power generated by the solar cell is supplied to the storage battery, surplus power is supplied to the load, and the current detected by the current sensor is controlled from the power generation device by controlling the current deficient due to the surplus power. A power supply device comprising: a control unit that supplies power to a load.
電力の供給を受ける蓄電池および負荷と、前記電力の供給を行う太陽電池および発電装置と、前記電力を制御する電力供給機器と、所定の電流を検出することで前記発電装置を発電させる電流センサと、を備える電力供給システムの制御方法であって、
前記太陽電池が発電した電力を前記蓄電池に供給し、余剰電力を前記負荷に供給させるステップと、
前記余剰電力によっても不足する電力を前記電流センサが検出する電流を制御することにより前記発電装置から前記負荷に供給させるステップと、を有することを特徴とする、電力供給システムの制御方法。
A storage battery and a load that receive power supply, a solar cell and power generation device that supplies the power, a power supply device that controls the power, and a current sensor that generates the power generation device by detecting a predetermined current. A method for controlling a power supply system comprising:
Supplying the power generated by the solar cell to the storage battery and supplying surplus power to the load;
And controlling the current detected by the current sensor from the power generation device to the load by controlling the current detected by the surplus power to the load.
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